(57)【要約】【課題】モータ方式の代わりに、空気の圧力を用いて移送対象物を直線往復動させる移動装置を提供する。【解決手段】本発明の移動装置は、空気の圧力によって正逆方向に回転可能な回転シャフトを有する駆動源と、前記回転シャフトに連結され、その回転シャフトの回転運動を直線運動に変換する動力伝達ユニットと、を備え、前記駆動源に連設され、前記回転シャフトの回転数を感知するエンコーダーをさらに備え、前記駆動源は、前記回転シャフトが回転自在に設けられたケースと、前記ケースの内部において前記回転シャフトに固設される少なくとも一つの回転翼と、前記ケースの一側に設けられ、前記回転翼の一側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを正方向に回転させる第１の空気注入口と、前記ケースの他側に設けられ、前記回転翼の他側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを逆方向に回転させる第２の空気注入口と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の圧力によって正逆方向に回転可能な回転シャフトを有する駆動源と、
前記回転シャフトに連結され、その回転シャフトの回転運動を直線運動に変換する動力伝達ユニットと、
を備えることを特徴とする移動装置。
【請求項２】
前記駆動源に連設され、前記回転シャフトの回転数を感知するエンコーダーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記駆動源は、
前記回転シャフトが回転自在に設けられたケースと、
前記ケースの内部において前記回転シャフトに固設される少なくとも一つの回転翼と、
前記ケースの一側に設けられ、前記回転翼の一側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを正方向に回転させる第１の空気注入口と、
前記ケースの他側に設けられ、前記回転翼の他側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを逆方向に回転させる第２の空気注入口と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項４】
前記回転翼は、
前記回転シャフトに固定されるボディー部と、
前記ボディー部の外周面に斜め方向に突設される多数のブレードと、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の移動装置。
【請求項５】
前記動力伝達ユニットは、
前記回転シャフトと連結されるボールスクリューと、
前記ボールスクリューを挟んで前記ボールスクリューと平行に配設されたガイドレールを有するレール組立体と、
前記ボールスクリューに螺合され、前記ガイドレールに摺動自在に取り付けられるスライダーと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項６】
前記動力伝達ユニットは、前記スライダーに結合される移動部材を備え、前記移動部材には移送対象物が結合されることを特徴とする請求項５に記載の移動装置。
【請求項７】
前記移動装置が車体の部品を並べるジグシステムに組み付けられることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項８】
空気の圧力によって正逆方向に回転可能な回転シャフトを有する駆動源と、
前記回転シャフトに連結され、その回転シャフトの回転運動を直線運動に変換する動力伝達ユニットと、
前記駆動源と動力伝達ユニットとを連結し、電気的な信号によって前記駆動源の回転力を選択的に断続するブレーキユニットと、
を備えることを特徴とする移動装置。
【請求項９】
前記駆動源は、
前記回転シャフトが回転自在に設けられたケースと、
前記ケースの内部において前記回転シャフトに固設される少なくとも一つの回転翼と、
前記ケースの一方の側に設けられ、前記回転翼の一方の側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを正方向に回転させる第１の空気注入口と、
前記ケースの他方の側に設けられ、前記回転翼の反対側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを逆方向に回転させる第２の空気注入口と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載の移動装置。
【請求項１０】
前記動力伝達ユニットは、
前記回転シャフトと連結されるボールスクリューと、
前記ボールスクリューを挟んで前記ボールスクリューと平行に配設されたガイドレールを有するレール組立体と、
前記ボールスクリューに螺合され、前記ガイドレールに摺動自在に取り付けられるスライダーと、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の移動装置。
【請求項１１】
前記動力伝達ユニットは、
前記スライダーに取り付けられ、移送対象物が結合可能な移動部材を備えることを特徴とする請求項１０に記載の移動装置。
【請求項１２】
前記レール組立体は、
前記ガイドレールが設けられるボディーと、前記移動部材をガイドする少なくとも一つのガイダーと、を備えることを特徴とする請求項１１に記載の移動装置。
【請求項１３】
前記ブレーキユニットは、
ブレーキハウジングに設けられ、前記回転シャフトとボールスクリューとを連結する連結部材と、
前記連結部材に設けられる回転板と、
前記回転板に対応して前記ブレーキハウジングに移動自在に設けられるブレーキパッドと、
前記ブレーキハウジングに支持され、前記ブレーキパッドに弾発力を発揮する戻りバネと、
前記ブレーキパッドに対応して前記ハウジングに設けられるフィールドコイル部と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の移動装置。
【請求項１４】
前記ブレーキハウジングには、前記ブレーキパッドを支持する複数のガイド部材が備えられることを特徴とする請求項１３に記載の移動装置。
【請求項１５】
前記ブレーキパッドは、
前記フィールドコイル部が磁化されていない状態で前記戻りバネによって前記回転板に密着して前記回転板の回転を制動することを特徴とする請求項１３に記載の移動装置。
【請求項１６】
前記フィールドコイル部は、
電気的な信号によって磁化されて磁気力を発生させ、前記磁気力をもって前記ブレーキパッドを前記回転板から離れて前記回転板の制動を解放することを特徴とする請求項１３に記載の移動装置。
【請求項１７】
前記移動装置が車体の部品を並べるジグシステムに組み付けられることを特徴とする請求項８に記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動装置に係り、より詳しくは、車体の組立てラインにおいてジグなどの移送対象物を直線方向に往復動させるための移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車体は、自動車製造工程の第１段階で組立てられるものであり、プレス工場で種々のプレス装備を用いて製品パネルを生産した後、車体工場に移して製品パネルの各部を組立てる過程を経てホワイトボディー（Ｂ．Ｉ．Ｗ）状の車体が形成される。
車体に取り付けられる各パネルはプレス加工により製作され、車体の組立てラインにおけるジグ装置で位置合わせが行われ、クランプ装置により規制された状態で組立てられ、溶接、シーラー、縁曲げ（ヘミング  ）などの作業が行われる。
【０００３】
この種の車体の組立てラインは、パネル整列機構やクランプ機構などの移送対象物を直線方向に往復動させるための移動装置を備えている。
従来技術による移動装置は、電気モータの回転力を直線運動に変換して移送対象物を直線往復動させている。
しかしながら、従来技術においては、回転力を発生させる駆動源として電気を用いるモータを採用するため、全体の移動装置の構造が複雑化し、設備の投資費が増加する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２４０５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、モータ方式の代わりに、空気の圧力を用いて移送対象物を直線往復動させる移動装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の移動装置は、空気の圧力によって正逆方向に回転可能な回転シャフトを有する駆動源と、前記回転シャフトに連結され、その回転シャフトの回転運動を直線運動に変換する動力伝達ユニットと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記駆動源に連設され、前記回転シャフトの回転数を感知するエンコーダーをさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
前記駆動源は、前記回転シャフトが回転自在に設けられたケースと、前記ケースの内部において前記回転シャフトに固設される少なくとも一つの回転翼と、前記ケースの一側に設けられ、前記回転翼の一側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを正方向に回転させる第１の空気注入口と、前記ケースの他側に設けられ、前記回転翼の他側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを逆方向に回転させる第２の空気注入口と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記回転翼は、前記回転シャフトに固定されるボディー部と、前記ボディー部の外周面に斜め方向に突設される多数のブレードと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
前記動力伝達ユニットは、前記回転シャフトと連結されるボールスクリューと、
前記ボールスクリューを挟んで前記ボールスクリューと平行に配設されたガイドレールを有するレール組立体と、前記ボールスクリューに螺合され、前記ガイドレールに摺動自在に取り付けられるスライダーと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記動力伝達ユニットは、前記スライダーに結合される移動部材を備え、前記移動部材には移送対象物が結合されることを特徴とする。
【００１２】
前記移動装置が車体の部品を並べるジグシステムに組み付けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、空気の圧力によって正逆方向に回転可能な回転シャフトを有する駆動源と、前記回転シャフトに連結され、その回転シャフトの回転運動を直線運動に変換する動力伝達ユニットと、前記駆動源と動力伝達ユニットとを連結し、電気的な信号によって前記駆動源の回転力を選択的に断続するブレーキユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
前記駆動源は、前記回転シャフトが回転自在に設けられたケースと、前記ケースの内部において前記回転シャフトに固設される少なくとも一つの回転翼と、前記ケースの一方の側に設けられ、前記回転翼の一方の側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを正方向に回転させる第１の空気注入口と、前記ケースの他方の側に設けられ、前記回転翼の反対側に圧縮空気を供給して前記回転シャフトを逆方向に回転させる第２の空気注入口と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
前記動力伝達ユニットは、前記回転シャフトと連結されるボールスクリューと、前記ボールスクリューを挟んで前記ボールスクリューと平行に配設されたガイドレールを有するレール組立体と、前記ボールスクリューに螺合され、前記ガイドレールに摺動自在に取り付けられるスライダーと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
前記動力伝達ユニットは、前記スライダーに取り付けられ、移送対象物が結合可能な移動部材を備えることを特徴とする。
【００１７】
前記レール組立体は、前記ガイドレールが設けられるボディーと、前記移動部材をガイドする少なくとも一つのガイダーと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
前記ブレーキユニットは、ブレーキハウジングに設けられ、前記回転シャフトとボールスクリューとを連結する連結部材と、前記連結部材に設けられる回転板と、前記回転板に対応して前記ブレーキハウジングに移動自在に設けられるブレーキパッドと、前記ブレーキハウジングに支持され、前記ブレーキパッドに弾発力を発揮する戻りバネと、前記ブレーキパッドに対応して前記ハウジングに設けられるフィールドコイル部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
前記ブレーキハウジングには、前記ブレーキパッドを支持する複数のガイド部材が備えられることを特徴とする。
【００２０】
前記ブレーキパッドは、前記フィールドコイル部が磁化されていない状態で前記戻りバネによって前記回転板に密着して前記回転板の回転を制動することを特徴とする。
【００２１】
前記フィールドコイル部は、電気的な信号によって磁化されて磁気力を発生させ、前記磁気力をもって前記ブレーキパッドを前記回転板から離れて前記回転板の制動を解放することを特徴とする。
【００２２】
前記移動装置が車体の部品を並べるジグシステムに組み付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、既存の電気モータ方式とは異なり、空気の圧力を用いて回転力を発生させ、回転運動を直線運動に変換することにより移送対象物を所定の位置に移動させることができる。
回転力を発生させる駆動源として電気ではなく圧縮空気を用いることから、装置の全体構造を単純化でき、コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態による移動装置を示す一部切き欠き斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による移動装置を示す一部切き欠き斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による移動装置を示す正面構成図である。
【図４】本発明の実施形態による移動装置に適用される駆動源を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による移動装置に適用されるブレーキユニットを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態による移動装置に適用されるブレーキユニットの作動を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面に基づき、本発明について詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の実施形態による移動装置を示す一部切欠き斜視図であり、図３は、本発明の実施形態による移動装置を示す正面構成図である。
図１乃至図３に示す移動装置１００は、パネルなどの車体部品を固定した状態で溶接や封止作業が行われる車体組立てラインに適用可能である。
例えば、車体組立てラインは、テールゲートパネルやトランクリッドパネルなどの車体部品の位置を合わせるジグシステムを備えている。
【００２６】
移動装置１００はジグシステムに組み付けられ、移送対象物である多車種の車体部品を規制する共用ジグを直線往復動させるためのものである。
本発明の移動装置１００は、電気を用いたモータ方式を採用することなく、空気の圧力を用いて移送対象物を直線往復動させることができ、コストが節減可能である。
このために、基本的に、駆動源１０と、動力伝達ユニット３０と、ブレーキユニット６０及びエンコーダー９０を備える。
【００２７】
以下、これらを構成別に説明する。
本発明の駆動源１０は、圧縮された空気の圧力で回転力を発生させるためのものであり、図１乃至図４に示すように、ケース１１と、回転シャフト１３と、回転翼１５と、第１の空気注入口１７と、第２の空気注入口１９と、を備えている。
ケース１１は所定の内部空間を形成し、回転シャフト１３はケース１１に回転自在に設けられる。回転シャフト１３は、空気の圧力によって正逆方向に回転することができる。
回転翼１５は、圧縮空気の圧力を直接提供されて回転シャフト１３を回転させるものであり、ケース１１の内部において回転シャフト１３に固設される。
回転翼１５は、図４に示す通り、回転シャフト１３に嵌合されるボディー部２１と、そのボディー部２１の外周面に斜め方向に突設される多数のブレード２２と、を備える。
【００２８】
第１の空気注入口１７は回転翼１５の一方の側に圧縮空気を供給して回転シャフト１３を正方向に回転させるためのものであり、回転翼１５の一側に対応してケース１１の一側に設けられる。
そして、第２の空気注入口１９は回転翼１５の他側に圧縮空気を供給して回転シャフト１３を逆方向に回転させるためのものであり、回転翼１５の他側に対応してケース１１の他側に設けられる。
このとき、第１及び第２の空気注入口１７、１９は別に設けられた空気圧縮器（図示せず）とエアー供給ライン（図示せず）を介して連結される。
【００２９】
動力伝達ユニット３０は、駆動源１０において空気の圧力によって回転する回転シャフト１３の回転運動を直線運動に変換するためのものである。
このような動力伝達ユニット３０は当業界において「ＬＭガイド」とも呼ばれ、ボールスクリュー３１と、レール組立体３３及びスライダー３５を備えている。
ボールスクリュー３１は回転シャフト１３と連結され、後述するレール組立体３３のボディー３７に正逆方向に回転自在に設けられる。
レール組立体３３は、ボディー３７と、一対のガイドレール３９と、を備える。ボディー３７は、回転シャフト１３と連結されたボールスクリュー３１を回転自在に支持する。
【００３０】
一対のガイドレール３９は、ボディー３７の底面に設けられるが、ボールスクリュー３１を挟んでボディー３７に互いに平行に配設される。
スライダー３５はボールスクリュー３１に螺合され、ガイドレール３９に摺動自在に取り付けられる。
このため、スライダー３５は、駆動源１０の作動によってボールスクリュー３１が正逆方向に回転することにより、ボールスクリュー３１上においてガイドレール３９に沿って直線往復動する。
そして、スライダー３５には移動部材４１が取り付けられる。移動部材４１には、上述した移送対象物が結合される。
【００３１】
ここで、移動部材４１は、スライダー３５がガイドレール３９に沿って直線往復動することにより、レール組立体３３に摺動自在に結合される。
このため、レール組立体３３には、移動部材４１をガイドする第１及び第２のガイダー４３、４５が設けられる。
第１のガイダー４３は移動部材４１の下面の両側を支持するものであり、ガイドレール３９と平行にボディー３７に設けられる。
そして、第２のガイダー４５は移動部材４１の上部を支持するものであり、ボディー３７に連結され、そのボディー３７の長手方向に沿って長く配設される。
ブレーキユニット６０は、駆動源１０の作動中における電源の遮断時または非常時に、そして、所望の位置に移送対象物を移動させた状態で駆動源１０の駆動を制動するためのものである。
ブレーキユニット６０は、電気的な信号によって駆動源１０の回転力を選択的に断続可能になっている。
【００３２】
このために、ブレーキユニット６０は、図５に示すように、ブレーキハウジング６１と、連結部材６３と、回転板６５と、ブレーキパッド６７と、戻りバネ６９と、フィールドコイル部７１と、を備えている。
ブレーキハウジング６１は、駆動源１０のケース１１とレール組立体３３のボディー３７との間に配設される。
連結部材６３は、回転シャフト１３とボールスクリュー３１とを連結するものであり、ブレーキハウジング６１に回転自在に設けられ、一側に回転シャフト１３が連結され、他側にボールスクリュー３１が連結される。
回転板６５は連結部材６３に設けられるものであり、後述するブレーキパッド６７が実質的に摩擦接触可能な円板状を呈する。
【００３３】
ブレーキパッド６７は回転板６５に摩擦接触され、駆動源１０の回転力を断続するか、あるいは、その回転板６５から離れて駆動源１０の制動を解放するためのものである。
ブレーキパッド６７は、回転板６５に対応してブレーキハウジング６１に移動自在に設けられる。
ここで、ブレーキパッド６７は、複数のガイド部材７３によってブレーキハウジング６１に移動自在に設けられる。ガイド部材７３は、ブレーキハウジング６１に設けられ、ブレーキパッド６７の移動を支持する。
戻りバネ６９は、ブレーキパッド６７に弾発力を発揮するものであり、ブレーキハウジング６１に設けられる。
【００３４】
戻りバネ６９はコイルバネからなり、ブレーキハウジング６１に形成されたバネ取付溝７５に取り付けられる。このとき、戻りバネ６９の一側の端部はブレーキパッド６７に支持され、他側の端部はバネ取付溝７５に支持される。
フィールドコイル部７１は、外部の電気的な制御信号によって電源の印加を受けて磁気力を発生させるものであり、ブレーキハウジング６１の内部においてブレーキパッド６７に対応して設けられる。
このようなフィールドコイル部７１は、印加される電源によって磁化可能なコイル７９及びコイルケース７６を備える。
このため、ブレーキパッド６７は、フィールドコイル部７１が磁化していない状態で戻りバネ６９の弾性力によって回転板６５に密着され、その回転板６５の回転を制動することができる。
【００３５】
そして、フィールドコイル部７１は、電気的な制御信号によって電源の印加を受けて磁化することにより磁気力を発生させ、ブレーキパッド６７を磁気力をもって回転板６５から隔ててその回転板６５の制動を解放できる。
エンコーダー９０は、図１乃至図３に示すように、駆動源１０の作動による回転シャフト１３の回転数を感知するためのものである。
エンコーダー９０は、駆動源１０のケース１１に設けられ、回転シャフト１３と連結される。
エンコーダー９０は、発光素子及び受光素子を備え、回転シャフト１３と連結される回転スリットと、別に固定された固定スリットなどを有するサーボ制御装置により構成される。
このようなエンコーダー９０は、モータなどの回転速度を感知して制御する通常のサーボ制御装置からなるため、本明細書においてその構成のさらに詳しい説明は省略する。
【００３６】
以下、添付図面に基づき、移動装置１００の作動について詳述する。
図６Ａに示すように、本発明の実施形態において、ブレーキユニット６０のフィールドコイル部７１は、外部の電気的な制御信号によって電源の印加を受けて磁気力を発生させる。
すなわち、フィールドコイル部７１は、コイル７９に電源が印加されて磁気力が発生し、その磁気力をもってコイルケース７６を磁化させる。
以下、ブレーキユニット６０のブレーキパッド６７は、フィールドコイル部７１の磁気力によって戻りバネ６９の弾性力を克服して回転板６５から離れる。
ここで、ブレーキパッド６７は、ガイド部材７３にガイドされてコイルケース７６に向かって移動し、そのコイルケース７６に密着可能である。
【００３７】
回転板６５に対するブレーキパッド６７の制動が解放された状態で、本発明の実施形態においては、駆動源１０の第１の空気注入口１７を介して圧縮空気を回転翼１５の一方の側に供給する。
このため、回転シャフト１３は、空気の圧力が回転翼１５の一側に作用して正方向に回転することとなる。
回転シャフト１３の回転運動は動力伝達ユニット３０によって直線往復運動に変換されるが、動力伝達ユニット３０のボールスクリュー３１は、回転シャフト１３によって正方向に回転する。
スライダー３５は、ボールスクリュー３１上においてガイドレール３９に沿って一方向に直線移動し、スライダー３５に結合された移動部材４１もまた第１及び第２のガイダー４３、４５に沿って一方向に直線移動する。
【００３８】
一方、本発明の実施形態においては、移送対象物を反対方向に移動させるとき、第２の空気注入口１９を介して圧縮空気を回転翼１５の反対側に供給する。
このため、回転シャフト１３は、空気の圧力が回転翼１５の反対側に作用して逆方向に回転する。
回転シャフト１３の回転運動は動力伝達ユニット３０によって直線往復運動に変換されるが、動力伝達ユニット３０のボールスクリュー３１は回転シャフト１３によって逆方向に回転する。
すると、スライダー３５は、ボールスクリュー３１上においてガイドレール３９に沿って反対方向に直線移動し、スライダー３５に結合された移動部材４１もまた第１及び第２のガイダー４３、４５に沿って反対方向に直線移動する。
このため、移動部材４１に結合された移送対象物を１軸方向に直線往復動させることが可能になる。
【００３９】
他方で、本発明の実施形態においては、非常時または移送対象物を所望の位置に移動させた状態で駆動源１０の作動を制動することができる。
この場合、フィールドコイル部７１に印加される電源を遮断すると、フィールドコイル部７１のコイルケース７６が磁化されないため、図６Ｂに示すように、ブレーキパッド６７は戻りバネ６９の弾性力によってコイルケース７６から反対側に移動し、回転板６５に密着することにより回転シャフト１３の駆動を制動する。
以上述べたように、本発明の実施形態による前記移動装置１００によれば、既存の電気モータ方式とは異なり、空気の圧力を用いて回転力を発生させ、回転運動を直線運動に変換することにより移送対象物を所定の位置に移動させることができる。
回転力を発生させる駆動源として圧縮空気を用いることから、全体装置の構造を単純化させることができ、コストを節減することができる。
【００４０】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１０：駆動源
１１：ケース
１３：回転シャフト
１５：回転翼
１７：第１の空気注入口
１９：第２の空気注入口
２１：ボディー部
２２：ブレード
３０：動力伝達ユニット
３１：ボールスクリュー
３３：レール組立体
３５：スライダー
３７：ボディー
３９：ガイドレール
４１：移動部材
４３：第１のガイダー
４５：第２のガイダー
６０：ブレーキユニット
６１：ブレーキハウジング
６３：連結部材
６５：回転板
６７：ブレーキパッド
６９：戻りバネ
７１：フィールドコイル部
７３：ガイド部材
７５：バネ取付溝
７６：コイルケース
７９：コイル
９０：エンコーダー
【図１】
2013119482.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013119482.tif 000005
【図４】
2013119482.tif 000006
【図５】
2013119482.tif 000007
【図６】
2013119482.tif 000008