(57)【要約】【課題】本発明は、電源遮断時における、ピストンの落下による液体の流出を解消するディスペンサ装置を提供する。【解決手段】本発明はＡＣサーボモータ１１と、このＡＣサーボモータ１１の駆動軸１１ａに連結された台形ねじ軸１４あるいは角ねじ軸と、この台形ねじ軸１４あるいは角ねじ軸に螺合された軸受けナット１５と、この軸受けナット１５に連動するピストンロッド１７と、このピストンロッド１７が挿入されるシリンダ２１と、このシリンダ２１に付設されたノズル２４とを有する構成である。本発明のディスペンサ装置１を用いて液体を供給する場合、その途中でディスペンサ装置１の電源を遮断した際、軸受けナット１５とピストンロッド１７との静止摩擦が大きいので、これらがその自重により落下しない。そのため、ピストンロッド１７がシリンダ２１内の液体を圧送せず、ノズル２４から液体を流出させることは皆無となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動手段と、この回転駆動手段の駆動軸に連結された台形ねじ軸あるいは角ねじ軸と、この台形ねじ軸あるいは角ねじ軸に螺合された軸受けナットと、この軸受けナットに連動するピストンロッドと、このピストンロッドが挿入されるシリンダと、このシリンダに付設されたノズルとから構成されることを特徴とするディスペンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源遮断時における、ピストンの落下による液体の流出を解消するディスペンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーボモータ駆動のディスペンサ装置としては、特許文献１に開示されたものがある。このディスペンサ装置１０１の構成を図面に基づき説明する。図６ないし図７において、１０１はディスペンサ装置であり、このディスペンサ装置１０１は充填ユニット１０２と、その充填ユニット１０２を制御する制御装置１０３とで構成されている。この充填ユニット１０２は支持台１５０を有しており、この支持台１５０の下部には液体を充填可能に構成されたシリンダ１２０が前記支持台１５０の裏面からボルトによって取り付けられ、このシリンダ１２０の下端にはノズル１２１が付設されている。また、このシリンダ１２０の側面には液体吸入用バルブ１２２が取り付けられており、この液体吸入用バルブ１２２は逆流防止チェック弁（図示せず）を有する構成である。前記支持台１５０の上部には回転駆動手段としてサーボモータ１０５が取り付けられており、このサーボモータ１０５の上部には回転角検出手段としてエンコーダ１０４が取り付けられている。このサーボモータ１０５の駆動軸１０５ａにはボールねじ軸１０６ａが連結されており、このボールねじ軸１０６ａには軸受けナット１０６ｂが前記ボールねじ軸１０６ａの溝内を転動可能に構成された転動ボール１０６ｃを介して螺合されている。この軸受けナット１０６ｂは、移動ブロック１０７に取り付けられており、しかも、この移動ブロック１０７は前記支持台１５０に取り付けられたリニアレール１０７ａ上を移動可能に取り付けられている。また、この移動ブロック１０７にはピストンロッド１０８ａの一端が取り付けられており、このピストンロッド１０８ａに連結されたピストン１０８がシリンダ１２０内を往復可能に構成されている。
【０００３】
さらに、このディスペンサ装置１０１は、前記シリンダ１２０のピストン１０８を後退させてシリンダ１２０内に液体を充填させた後、前記サーボモータ１０５を駆動させ、前記ピストン１０８を下げることにより、前記シリンダ１２０内の液体に圧力が加わり、液体がノズル１２１から吐出されるように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０９４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記ディスペンサ装置１０１では、前記ピストン１０８がシリンダ１２０内を移動している時、サーボモータ１０５への電力供給が遮断されると、前記ピストン１０８は一旦その位置で停止する。しかしながら、ボールねじ軸１０６ａと軸受けナット１０６ｂとの静止摩擦が低いため、軸受けナット１０６とピストン１０８との自重によりボールねじ軸１０６ａが回転して、軸受けナット１０６が下降し、ピストン１０８がシリンダ１２０内の液体を流出させる問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、緊急遮断時または予測不可能な電力供給停止時における、シリンダ内の液体の流出を解消することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決することを目的として、回転駆動手段と、この回転駆動手段の駆動軸に連結された台形ねじ軸あるいは角ねじ軸と、この台形ねじ軸あるいは角ねじ軸に螺合された軸受けナットと、この軸受けナットに連動するピストンロッドと、このピストンロッドが挿入されるシリンダと、このシリンダに付設されたノズルとを有する構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のディスペンサ装置を用いて液体を供給する場合、その途中でディスペンサ装置の電源を遮断した際、回転駆動手段の駆動軸がフリー状態で停止する。この時、軸受けナットとピストンロッドとがその自重により台形ねじ軸または角ねじ軸を回転させようとするが、軸受けナットと台形ねじ軸との静止摩擦が大きいため、軸受けナットはその位置で停止する。そのため、ピストンロッドも停止状態を保ち、ピストンロッドがシリンダ内の液体を圧送せず、ノズルから液体を流出させることは皆無となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。図１ないし図５において、１はディスペンサ装置であり、ツールユニット２と、このツールユニット２を制御する制御装置３とで構成されている。前記ツールユニット２は、例えばロボット（図示せず）等のアーム（図示せず）に取り付け可能に構成されている。このツールユニット２は、回転駆動手段の一例としてＡＣサーボモータ１１を有し、このＡＣサーボモータ１１の上部には回転角検出手段として、エンコーダ１２が取り付けられている。また、このＡＣサーボモータ１１はケース５０の上部に取り付けられており、このＡＣサーボモータ１１の駆動軸１１ａには、同軸線上に伸びる台形ねじ軸１４の一端が連結されている。この台形ねじ軸１４には軸受けナット１５が螺合されており、この軸受けナット１５には前記ケース５０内で移動自在な連接スリーブ１６が固定されている。この連接スリーブ１６は、外周面の一部に、軸線の伸びる方向に溝１６ａを有し、この溝１６ａには前記ケース５０の外側から回り止めねじ５２が取り付けられており、軸受けナット１５が台形ねじ軸１４の回転を受けると、往復移動するように構成されている。また、連接スリーブ１６の他端にピン５３によってピストンロッド１７の一端が連結されており、このピストンロッド１７は連結具５１を介して前記ケース５０の下部に取り付けられたシリンダ２１のピストンを兼用している。
【００１０】
前記シリンダ２１の側面には、液体が通過吸入可能に構成された液体吸入用バルブ２２が取り付けられ、この液体吸入用バルブ２２はチェック弁２２ａを有している。このチェック弁２２ａは液体吸入時には開放され、液体吐出時は閉止されるように構成されている。また、シリンダ２１の底面には、液体を吐出可能に構成された液体吐出用バルブ２３が取り付けられており、この液体吐出用バルブ２３はチェック弁２３ａを有している。このチェック弁２３ａは、液体吸入時は閉止され、吐出時には開放されるように構成されている。また、前記液体吐出用バルブ２３の先端には前記ノズル２４が取り付けられており、このノズル２４から液体が吐出されるように構成されている。なお、前記ツールユニット２の台形ねじ軸１４に代え、角ねじ軸を用いた構成であってよい。
【００１１】
この構成によるディスペンサ装置１の動作を説明する。まず、ＡＣサーボモータ１１の駆動軸１１ａを正転駆動すると、その駆動軸１１ａに連結された台形ねじ軸１４も正転駆動する。その時、図３に示すように台形ねじ軸１４に螺合している軸受けナット１５は後退するので、連接スリーブ１６とピストンロッド１７も後退する。このピストンロッド１７が後退するにともない、シリンダ２１内の圧力が低下し液体吸入用バルブ２２内のチェック弁２２ａが開き、液体吸入用バルブ２２からシリンダ２１内に液体が吸入される。その後、ＡＣサーボモータ１１が逆転駆動させると、その駆動軸１１ａに連結された台形ねじ軸１４も逆転駆動する。その間、軸受けナット１５は台形ねじ軸１４に沿って前進するので、ピストンロッド１７および連接スリーブ１６も前進する。図４に示すようにピストンロッド１７がシリンダ２１内を前進すると、シリンダ２１内の圧力が上昇し、液体吸入用バルブ２２内のチェック弁２２ａが閉止する一方、前記液体吐出用バルブ２３内のチェック弁２３ａが開く。そのため、シリンダ２１内の液体はピストン１７によって圧送され、ノズル２４から所定量吐出される。前記台形ねじ軸１４の場合、前記軸受けナット１５との間にバックラッシュがあるが、吸入時には、ピストンロッド１７には下側へ引き込まれる方向に力が加わるので、軸受けナット１５にも軸線に対して下側方向に力が加わる。そのため、軸受けナット１５を引き上げる方向に回転している台形ねじ軸１４と軸受けナット１５とは確実に密接することになる。また、吐出時にはシリンダ２１内の圧力が上昇しているので、軸受けナット１５には軸線に対して上側方向に力が加わる。その結果、軸受けナット１５を押し下げる方向に回転している台形ねじ軸１４と軸受けナット１５とは密着することになる。そのため、吐出量、吐出速度に関係なくバックラッシュは一定となるので、バックラッシュ分の駆動軸１１ａの回転角を補正するだけで、設定した吐出量を確保することができる。
【００１２】
また、軸受けナット１５が下限位置に達していない時に、このディスペンサ装置１の電源が遮断されると、軸受けナット１５と連接スリーブ１６とピストンロッド１７との自重が台形ねじ軸１４に加わり、台形ねじ軸１４を回転させようとする。しかし、台形ねじ軸１４と軸受けナット１５との間の静止摩擦が大きいため、台形ねじ軸１４は回転しない。そのため、軸受けナット１５とピストンロッド１７とが下降せず、シリンダ２１内の液体が圧送されることがなく、液体を流出させることは皆無となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の構成図
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図
【図３】本発明の液体吸入時における動作説明図
【図４】本発明の液体吐出時における動作説明図
【図５】台形ねじの拡大要部図
【図６】従来例を示す構成図
【図７】ボールねじの断面拡大構成図
【符号の説明】
【００１４】
１    ディスペンサ装置
２    ツールユニット
３    制御装置
１１    ＡＣサーボモータ
１１ａ  駆動軸
１２    エンコーダ
１４    台形ねじ軸
１５    軸受けナット
１６    連接スリーブ
１７    ピストンロッド
２１    シリンダ
２２    液体吸入用バルブ
２２ａ  チェック弁
２３    液体吐出用バルブ
２３ａ  チェック弁
２４    ノズル
５０    ケース
５１    連結具
５２    回り止めねじ
５３    ピン
１０１    ディスペンサ装置
１０２    充填ユニット
１０３    制御装置
１０４    エンコーダ
１０５    サーボモータ
１０５ａ  駆動軸
１０６ａ  ボールねじ軸
１０６ｂ  軸受けナット
１０７    移動ブロック
１０７ａ  リニアレール
１０８    ピストン
１０８ａ  ピストンロッド
１２０    シリンダ
１２１    ノズル
１２２    液体吸入用バルブ
１５０    支持台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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