(57)【要約】【課題】サポート用の軸体側からでもワークの受け渡しが可能なアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータ１は、第１の方向に延びる第１軸体１０と、第１の方向と交差する方向に延びる第２軸体２０と、Ｕ字形状をなす門型のフレーム３０とを有する。第２軸体２０の一方の端部２０ａは、第１軸体１０に対して第１の方向に移動可能に接続され、他方の端部２０ｂがフレーム３０の開口側下面３０ａに対して移動可能に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延びる第１軸体と、
第１軸体に対して第１の方向に移動可能に一方の端部が接続され、他方の端部がＵ字形状をなす門型のフレームの開口側下面に対して移動可能に接続され、第１の方向と交差する方向に延びる第２軸体とを有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記フレームの開口側下面には、第２軸体の他方の端部が移動可能に接続される第３軸体が設けられる請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
第２軸体が複数設けられる請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
第２軸体が延びる方向が、第１軸体が延びる方向と直交する方向である請求項１〜３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
第１軸体が案内レール部及びステータ部を備え、第２軸体が前記案内レールに対して移動可能とされたスライダ部及び前記ステータ部に対して駆動可能とされた可動子とを備えた請求項１〜４のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
第１軸体が案内レール部及びねじ軸部を備え、第２軸体が前記案内レールに対して移動可能とされたスライダ部及び前記ねじ軸に螺合されたナット部とを備えた請求項１〜４のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関し、例えば、直動装置を２軸に組んで構成される単軸ロボットや、組み合わせロボット、搬送装置などのアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の直動装置を交差させて構成される単軸ロボットや、組み合わせロボット、搬送装置などのアクチュエータが知られている。
この種のアクチュエータの態様としては、特許文献１及び特許文献２に挙げる技術が開示されている。
特許文献１に開示された技術は、前後方向に延び、左右方向に設けられた複数のガイドベースで、左右方向に延びるガイドレールを支持することでガイドレールの負荷モーメント増大を抑制するとした走行ガイド付き載物台である。
また、特許文献２に開示された技術は、架台上を移動可能なテーブルと、テーブルに直交する方向に移動可能な作業ヘッドとを相対移動させて、テーブル上に載置されたワークＷに所望の作業をする作業装置である。
このようなアクチュエータにおいては、図６に示すように、下側の軸体１１０に交差して移動可能な上側の軸体１２０のストロークが長くなった場合、モーメントの影響を防ぐ目的でサポート用の軸体１３０が設けられることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２３４２７７号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／１４６４７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図６に示すアクチュエータの構成を採用すると、上側の軸体１２０を支持し、個々の直動装置を構成する下側の軸体１１０がほぼ同一の高さの面上に配置されるのが一般的である。そのため、サポート用の軸体１３０側（上側の軸体１２０が延びる向き）からのワークＷの受け渡し時の空間を設けることができず、結果として、ワークＷの取り出しに支障をきたす等、アクチュエータとして機能が制限される可能性があった。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、サポート用の軸体側からでもワークの受け渡しが可能なアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのアクチュエータのある態様は、第１の方向に延びる第１軸体と、第１軸体に対して第１の方向に移動可能に一方の端部が接続され、他方の端部がＵ字形状をなす門型のフレームの開口側下面に対して移動可能に接続され、第１の方向と交差する方向に延びる第２軸体とを有する。
【０００６】
また、上記アクチュエータにおいては、上記フレームの開口側下面には、第２軸体の他方の端部が移動可能に接続される第３軸体が設けられてもよい。
また、上記アクチュエータにおいては、第２軸体が複数設けられてもよい。
また、上記アクチュエータにおいては、第２軸体が延びる方向が、第１軸体が延びる方向と直交する方向であってもよい。
また、上記アクチュエータにおいては、第１軸体が案内レール部及びステータ部を備え、第２軸体が前記案内レールに対して移動可能とされたスライダ部及び前記ステータ部に対して駆動可能とされた可動子とを備えてもよい。
また、上記アクチュエータにおいては、第１軸体が案内レール部及びねじ軸部を備え、第２軸体が上記案内レールに対して移動可能とされたスライダ部及び上記ねじ軸に螺合されたナット部とを備えてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のある態様によれば、サポート用の軸体側からでもワークの受け渡しが可能なアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】アクチュエータのある態様における構成を示す斜視図である。
【図２】アクチュエータのある態様における構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印IIｂの向きに見た正面図である。
【図３】アクチュエータのある態様における構成を示す図であり、（ａ）は図２（ａ）中の矢印IIIａの向きに見た側面図、（ｂ）は（ａ）中のIIIｂ部分の拡大図、（ｃ）は（ａ）中のIIIｃ部分の拡大図である。
【図４】アクチュエータの他の態様における構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印IVｂの向きに見た正面図である。
【図５】アクチュエータの他の態様における構成を示す図であり、（ａ）は図４（ａ）中の矢印Ｖａの向きに見た側面図、（ｂ）は（ａ）中のＶｂ部分の拡大図である。
【図６】従来のアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係るアクチュエータの実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、アクチュエータのある態様における構成を示す斜視図である。また、図２は、アクチュエータのある態様における構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印IIｂの向きに見た正面図である。また、図３は、アクチュエータのある態様における構成を示す図であり、（ａ）は図２（ａ）中の矢印IIIａの向きに見た側面図、（ｂ）は（ａ）中のIIIｂ部分の拡大図、（ｃ）は（ａ）中のIIIｃ部分の拡大図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態のアクチュエータ１は、第１の方向（図中Ｘ方向）に延びる第１軸体１０と、第１の方向と交差する方向（図中Ｙ方向）に延びる第２軸体２０と、Ｕ字形状をなす門型のフレーム３０とを有する。第２軸体２０の一方の端部２０ａは、第１軸体１０に対して第１の方向に移動可能に接続され、他方の端部２０ｂがフレーム３０の開口側下面３０ａに対して移動可能に接続される。第２軸体２０は、第１軸体１０に対しては第１軸体１０の上側（作業面Ｓから離れる向き）で連結され、フレーム３０に対してはフレーム３０の下側（作業面Ｓに向かう向き）で連結されることが好ましい。「作業面Ｓ」は、第１軸体１０及びフレーム３０が載置される面である。
【００１１】
フレーム３０は、柱状をなす２つの脚部３０Ａ，３０Ａと、これら２つの脚部３０Ａ，３０Ａのそれぞれの一端部を連結する連結部３０Ｂとを有してＵ字形状をなす。フレーム３０は、作業面Ｓに２つの脚部３０Ａ，３０Ａが立設され、作業面Ｓと連結部３０Ｂの下面３０Ｂａとが所定の間隔をなして対向するように門型をなして設けられる。すなわち、Ｕ字形状をなすフレーム３０は、作業面Ｓに対して開口するように設置される。なお、「フレーム３０の開口側下面３０ａ」は、「連結部３０Ｂの下面３０Ｂａ」に該当する。以下、作業面Ｓ上に門型をなして立設されたフレーム３０において作業面Ｓに対する向きを「開口側」とする。また、フレーム３０（連結部３０Ｂ）が「サポート側の軸体」に該当する。
【００１２】
ここで、図１及び図２（ｂ）に示すように、フレーム３０の開口側下面３０ａには、第３軸体４０が設けられ、この第３軸体４０の下面４０ａに第２軸体２０の他方の端部２０ｂが移動可能に接続されてもよい。すなわち、この態様では、第３軸体４０の（開口側）下面が「連結部３０Ｂの下面３０Ｂａ」の代わりに「フレーム３０の開口側下面」に該当する。
【００１３】
また、図１〜３に示すように、第２軸体２０が延びる方向（Ｙ方向）が、第１軸体１０が延びる方向（Ｘ方向）と直交する方向であってもよい。
【００１４】
次に、第１軸体１０に対する第２軸体２０の移動構造について説明する。
本実施形態のアクチュエータ１においては、第１軸体１０に対して上側に配置された第２軸体２０が、第１軸体１０の延びる方向に交差するようにして第１軸体１０の延びる方向に移動可能に連結された構造を有すればよい。好ましい態様としては、図１〜３に示すように、第１軸体１０と第２軸体２０とが直動案内装置及びボールねじの構造によって接続されている態様である。
【００１５】
すなわち、第１軸体１０は、案内レール部１１及びねじ軸部１２を備えている。
また、第２軸体２０の一方の端部２０ａには、第１軸体１０に設けられた案内レール部１１に対して移動可能とされたスライダ部２１と、第１軸体１０に設けられたねじ軸１２に螺合されたナット部２２とを備えることが好ましい。
また、図３（ａ），（ｃ）に示すように、フレーム３０の連結部３０Ｂ（第３軸体４０）には案内レール４１が設けられ、第２軸体２０の他方の端部２０ｂには、案内レール４１に対して移動可能とされたスライダ部２３とを備えることが好ましい。
なお、案内レール部１１とスライダ部２１との間、並びにねじ軸１２とナット部２２との間にはそれぞれ転動体が介在していることが好ましい。
【００１６】
以上説明したように、本実施形態のアクチュエータは、第１軸体１０に対して交差するように移動可能に連結された第２軸体２０が、作業面Ｓから離間した軸体（連結部３０Ｂ又は第３軸体４０）に連結されている。このような構成により、作業ヘッドやワークＷに対して作業するデバイスを搭載する第２軸体２０に対してフレーム３０をくぐる向き（図１中「Ｙ１」で示す）からワークＷを提供するスペースが確保される。よって、サポート用の軸体側からでもワークＷの受け渡しが可能なアクチュエータを提供することができる。
【００１７】
（他の実施形態）
アクチュエータの他の実施形態として、第２軸体２０が複数設けられてもよい。具体的に本実施形態のアクチュエータ１は、図４，５に示すように、第１の方向（図中Ｘ方向）に延びる第１軸体１０と、第１の方向と交差する方向（図中Ｙ方向）に延びる２つの第２軸体２０（２０Ａ，２０Ｂ）と、Ｕ字形状をなす門型のフレーム３０とを有する。第２軸体２０Ａ，２０Ｂのそれぞれの一方の端部２０Ａａ，２０Ｂａは、第１軸体１０に対して第１の方向に移動可能に接続される。一方、第２軸体２０Ａ，２０Ｂのそれぞれの他方の端部２０Ａｂ，２０Ｂｂがフレーム３０の開口側下面３０ａに対して移動可能に接続される。第２軸体２０が複数設けられることによって、それぞれに作業ヘッドが搭載されることになり、複数の作業ヘッドを用いて効率よく作業することができる。
【００１８】
フレーム３０は、柱状をなす２つの脚部３０Ａ，３０Ａと、これら２つの脚部３０Ａ，３０Ａのそれぞれの一端部を連結する連結部３０Ｂとを有してＵ字形状をなす。フレーム３０は、作業面Ｓに２つの脚部３０Ａ，３０Ａが立設され、作業面Ｓと連結部３０Ｂの下面３０Ｂａとが所定の間隔をなして対向するように門型をなして設けられる。すなわち、Ｕ字形状をなすフレーム３０は、作業面Ｓに対して開口するように設置される。なお、「フレーム３０の開口側下面３０ａ」は、「連結部３０Ｂの下面３０Ｂａ」に該当する。以下、作業面Ｓ上に門型をなして立設されたフレーム３０において作業面Ｓに対する向きを「開口側」とする。また、フレーム３０（連結部３０Ｂ）が「サポート側の軸体」に該当する。
【００１９】
ここで、図４及び図５に示すように、フレーム３０の開口側下面３０ａには、第３軸体４０が設けられ、この第３軸体４０の下面４０ａに第２軸体２０Ａ，２０Ｂのそれぞれの他方の端部２０Ａｂ，２０Ｂｂが移動可能に接続されてもよい。すなわち、この態様では、第３軸体４０の（開口側）下面が「連結部３０Ｂの下面３０Ｂａ」の代わりに「フレーム３０の開口側下面」に該当する。
【００２０】
また、図４，５に示すように、第２軸体２０Ａ，２０Ｂが延びる方向（Ｙ方向）が、第１軸体１０が延びる方向（Ｘ方向）と直交する方向であってもよい。
【００２１】
次に、第１軸体１０に対する第２軸体２０Ａ，２０Ｂの移動構造について説明する。
本実施形態のアクチュエータ１においては、第１軸体１０に対して上側に配置された第２軸体２０Ａ，２０Ｂが、第１軸体１０の延びる方向に交差するようにして第１軸体１０の延びる方向に移動可能に連結された構造を有すればよい。好ましい態様としては、図４，５に示すように、第１軸体１０と第２軸体２０Ａ，２０Ｂとがそれぞれ独立して移動可能に直動案内装置及びボールねじの構造によって接続されている態様である。
【００２２】
すなわち、第１軸体１０は、案内レール部１１及びステータ部１２を備えている。
また、第２軸体２０Ａ，２０Ｂのそれぞれの一方の端部２０Ａａ，２０Ｂａには、第１軸体１０に設けられた案内レール部１１に対して移動可能とされたスライダ部２１Ａ，２１Ｂと、第１軸体１０に設けられたステータ部１２に対して駆動する可動子２２Ａ，２２Ｂとを備えることが好ましい。
このように、第２軸体２０Ａ，２０Ｂは、第１軸体１０に対して、直動案内装置及びリニアモータを構成して、それぞれ独立して移動可能に設置される。
【００２３】
なお、このリニアモータは、ステータ部１２の代わりにねじ軸を設置し、可動子２２Ａ，２２Ｂの代わりにナットの構造を有して、リニアモータの代わりにボールねじを構成してもよい。  これらのうち、第２軸体２０Ａ，２０Ｂの駆動制御手段は、第２軸体２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ独立に駆動可能とすることができる点でリニアモータ形式が好ましい。
【００２４】
また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、フレーム３０の連結部３０Ｂ（第３軸体４０）には案内レール４１が設けられ、第２軸体２０Ａ，２０Ｂのそれぞれの他方の端部２０Ａｂ，２０Ｂｂには、案内レール４１に対して移動可能とされたスライダ部２３とを備えることが好ましい。
【００２５】
以上、本発明に係るアクチュエータについて説明したが、本発明に係るアクチュエータは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  アクチュエータ
１０  第１軸体
２０  第２軸体
２０ａ  第２軸体の一方の端部
２０ｂ  第２軸体の他方の端部
２０Ａ  第２軸体
２０Ｂ  第２軸体
３０  フレーム
【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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