２軸同期回転駆動装置
【課題】水平方向の任意位置へ移動する左右一対の昇降体を単一の電動モータにより一致する高さで昇降することができ、電動モータ数を低減して装置自体を小型化及び軽量化すると共に低コスト化する。
【解決手段】各水平フレーム（５・７）に対するそれぞれの水平可動体（１７・１９）の移動位置に応じてリンクアーム（４７・４９・５１・５３）を揺動した状態で駆動される電動モータ（４５）により各送りねじ（２５・２７）のいずれか一方及び少なくとも１個の回転体（５９・６１・６３・６５・６７・６９・７１・７３）の何れかを回転して駆動力伝達部材（７５・７７・７９・８１）を走行させてそれぞれの送りねじ（２５・２７）を同期回転して各昇降体（３３・３５）を同一の移動距離で昇降可能にする。
【解決手段】各水平フレーム（５・７）に対するそれぞれの水平可動体（１７・１９）の移動位置に応じてリンクアーム（４７・４９・５１・５３）を揺動した状態で駆動される電動モータ（４５）により各送りねじ（２５・２７）のいずれか一方及び少なくとも１個の回転体（５９・６１・６３・６５・６７・６９・７１・７３）の何れかを回転して駆動力伝達部材（７５・７７・７９・８１）を走行させてそれぞれの送りねじ（２５・２７）を同期回転して各昇降体（３３・３５）を同一の移動距離で昇降可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向に対して任意位置へ個別に移動する昇降体をそれぞれ昇降する少なくとも２本の送りねじを単一の電動モータにより同期して回転駆動する２軸同期回転駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示す昇降装置にあっては、鉛直方向に配設され、固定配置された支持部に軸線を中心として回転可能に設けられた複数のねじ軸と、該各ねじ軸に螺合するナット部を有し、ねじ軸が同期して回転されることにより昇降する昇降台と、支持部と平行に配置された旋回盤と、該旋回盤に軸線を中心として回転自在に取り付けられた複数の回転軸と、該各回転軸と対応するねじ軸とを連結するクランク部と、旋回盤を、ねじ軸回りに旋回させる駆動部とを備え、該駆動部により旋回盤を旋回させることにより該旋回盤および前記クランク部を介して前記ねじ軸を同期して回転駆動して前記昇降台を昇降動させるように構成される。
【０００３】
上記昇降装置にあっては、１個の駆動部、具体的には電動モータにより複数本のねじ軸を同期回転してそれぞれのねじ軸に噛合わされた各昇降台を同期して昇降することができ、各ねじ軸を個別に設けられた駆動部で同期回転する場合に比べて駆動部の数を低減することができる。
【０００４】
しかし、上記昇降装置にあっては、旋回盤に対して各ねじ軸が移動不能な構造においては、有効であるが、例えばワークに対して所要の穴開け加工やバリ取り処理を行う処理装置のワーク保持装置のようにワークの下面に当接して支持する少なくとも左右一対のワーク保持部材を、ワークの大きさに応じて水平方向へそれぞれ個別に移動させる場合には、各ねじ軸を同期回転してそれぞれのワーク保持部材を同期して昇降することができなかった。
【０００５】
水平方向に対して任意位置へ移動する昇降台を同期して昇降させるには、各ねじ軸に電動モータを個別に連結し、各電動モータを同期駆動制御して各ワーク保持部材の移動高さが常に一致するように同期して昇降させる必要があった。
【０００６】
このため、各ワーク保持部材を同期して昇降するには、各ねじ軸毎に電動モータを連結する必要があり、装置自体が重量化及び大型化すると共に高コスト化する問題を有している。また、これら２個の電動モータを確実に同期回転駆動する必要があり、電動モータの制御装置が複雑化して同期回転駆動装置が高コスト化する問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４５８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、水平方向の任意位置へ移動する少なくとも２個の昇降体を一致する高さで昇降するには、それぞれの昇降体毎に電動モータを設けなければならず、装置自体が大型化及び重量化すると共に高コスト化する点にある。また、各昇降体の電動モータを高精度で同期回転駆動しなければならず、制御装置が複雑化して装置自体が高コスト化する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、水平方向へ同一直線状に配置された少なくとも２台の水平フレームに対してそれぞれ移動可能に支持された水平可動体と、各水平フレームに対して対応するそれぞれの水平可動体を個別に移動する水平駆動部材と、上下方向に軸線を有して各水平可動体にそれぞれ回転可能に軸支された送りねじと、各水平可動体にそれぞれ上下方向へ移動可能に支持され、対応するそれぞれの送りねじの回転に伴って昇降する昇降体と、上記各送りねじの軸端部に一端部がそれぞれ回動可能に軸支されると共に他端部が支持軸により揺動可能に軸支され、各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じて揺動する複数個のリンクアームと、各送りねじの軸端部にそれぞれ設けられた回転体及び上記支持軸の軸端部にそれぞれ設けられた回転体にそれぞれ掛渡される駆動力伝達部材と、各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転駆動する電動モータとを備え、各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じてリンクアームを揺動した状態で駆動される電動モータにより各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転して駆動力伝達部材を走行させてそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同一の移動距離で昇降可能にしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、水平方向の任意位置へ移動する左右一対の昇降体を単一の電動モータにより一致する高さで昇降することができ、電動モータ数を低減して装置自体を小型化及び軽量化すると共に低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】２軸同期回転駆動装置を適用したワーク支持装置の概略を示す全体斜視図である。
【図２】ワーク保持部材を互いに離間する方向へ移動した状態を示す正面図である。
【図３】２軸同期回転駆動装置を示す説明図である。
【図４】第１及び第２水平フレームに対して第１及び第２水平可動体を任意の位置へ移動した状態を示す説明図である。
【図５】第１及び第２送りねじの同期回転状態を示す説明図である。
【図６】実施例２に係る駆動力伝達手段を示す説明図である。
【図７】実施例３に係る駆動力伝達手段を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じてリンクアームを揺動した状態で駆動される電動モータにより各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転して駆動力伝達部材を走行させてそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同一の移動距離で昇降可能にしたことを最良の実施形態とする。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明を水平方向へ個別に移動するように支持された２個の水平可動体に上下方向へ軸線を有して設けられた２本の送りねじを同期回転して昇降体に設けられた保持部材を同時に昇降してワークを保持するワーク保持装置に実施した実施例を示す図に従って本発明を説明する。
【００１４】
図１乃至図３に示すように、本発明を適用したワーク保持装置１の本体フレーム３には水平方向へ延出する第１及び第２水平フレーム５・７が同一直線状で、所要の高さ位置に設けられる。各第１及び第２水平フレーム５・７には水平方向に軸線を有した第１及び第２水平駆動部材の一部を構成する第１及び第２水平送りねじ９・１１が回転可能に軸支され、それぞれの第１及び第２水平送りねじ９・１１にはサーボモータ等の数値制御可能で第１及び第２水平駆動部材の一部を構成する第１及び第２電動モータ１３・１５が連結されている。
【００１５】
上記各第１及び第２水平フレーム５・７には第１及び第２水平可動体１７・１９がそれぞれ水平方向へ個別に移動可能に支持されると共にこれら第１及び第２水平可動体１７・１９に設けられたナット（図示せず）は対応する第１及び第２水平送りねじ９・１１に噛合わされる。これら第１及び第２水平可動体１７・１９は対応する第１及び第２電動モータ１３・１５の駆動に伴って水平方向へ往復移動される。
【００１６】
上記各第１及び第２水平可動体１７・１９には上下方向へ延出する第１及び第２上下フレーム２１・２３が設けられ、各第１及び第２上下フレーム２１・２３には上下方向に軸線を有した第１及び第２送りねじ２５・２７が回転可能に軸支される。なお、各第１及び第２送りねじ２５・２７は軸下端部が本体フレーム３に設けられ、２軸同期駆動装置２９を収容するボックス３１内に至る軸線長さに設定される。
【００１７】
各第１及び第２上下フレーム２１・２３には第１及び第２昇降体３３・３５が上下方向へ移動可能に支持され、各第１及び第２昇降体３３・３５に設けられたナット（図示せず）は対応する第１及び第２送りねじ２５・２７に噛合わされる。また、各第１及び第２昇降体には第１及び第２取付けアーム３７・３９の基端部が固定され、各第１及び第２取付けアーム３７・３９の先端部にはワーク保持部材４１・４３がそれぞれ取り付けられる。
【００１８】
各ワーク保持部材４１・４３としては負圧発生手段（図示せず）に接続され、ワーク（図示せず）の下面に吸着する吸着部材、作動爪部を開閉作動してワークを保持する把持部材、エアーシリンダ等のロッドに設けられた押圧板を固定板に向かって移動してワークを把持する保持部材等の何れであってもよい。図はエアーシリンダを使用した保持部材を示す。
【００１９】
２軸同期駆動装置２９が収容されるボックス３１の水平方向中央部にはサーボモータ等の数値制御可能な電動モータ４５が設けられ、該電動モータ４５の出力軸には第１及び第２リンクアーム４７・４９の一端部が回動可能に軸支され、各第１及び第２リンクアーム４７・４９の他端部には第３及び第４リンクアーム５１・５３の一端部が支持軸５５・５７により回動可能に軸支される。そして各第３及び第４リンクアーム５１・５３の他端部は対応する第１及び第２送りねじ２５・２７の軸下端部に回動可能に軸支される。
【００２０】
第１リンクアーム４７の上方及び第２リンクアーム４９の下方に位置する電動モータ４５の出力軸には歯付きプーリ等の第１及び第２回転体５９・６１が同軸状に固定される。また、第１及び第３リンクアーム４７・５１を軸支する支持軸５５の軸両端部及び第２リンクアーム４９及び第４リンクアーム５３を軸支する支持軸５７の軸両端部には歯付きプーリ等の第３及び第４回転体６３・６５と第５及び第６回転体６７・６９がそれぞれ固定される。更に、上記第１及び第２送りねじ２５・２７の軸下端部には歯付きプーリ等の第７及び第８回転体７１・７３がそれぞれ固定される。
【００２１】
上記第１回転体５９と第３回転体６３、第４回転体６５と第７回転体７１、第２回転体６１と第６回転体、第５回転体６７と第８回転体７３には無端状の歯付きベルト等の駆動力伝達部材７５、７７、７９、８１がそれぞれ掛渡される。
【００２２】
次に、上記のように構成されたワーク保持装置１によるワーク保持作用及び２軸同期駆動装置２９による第１及び第２送りねじ２５・２７の同期回転駆動作用に付いて説明する。
【００２３】
ワーク保持装置１にあっては、ワークを安定した状態で保持するには、大きさ（重量）や重心位置に応じてワーク保持部材４１・４３を水平方向の所要位置へ移動する必要がある。先ず、水平方向に対してそれぞれのワーク保持部材４１・４３を所要の位置へ移動するには、それぞれの第１及び第２電動モータ１３・１５をワークの重心位置に対する水平方向の一方及び他方に至る距離に応じた駆動量で駆動制御して第１及び第２水平送りねじ９・１１を個別に回転し、第１及び第２水平フレーム５・７に対して第１及び第２水平可動体１７・１９をそれぞれの位置へ移動させる。これにより各ワーク保持部材４１・４３は、ワークの重心位置に対して水平方向の所要の位置へ移動される。
【００２４】
このとき、支持軸５５を中心とする第１及び第３リンクアーム４７・５１は、第１水平フレーム５における第１水平可動体１７の位置に応じた角度で揺動し、第１水平フレーム５において第１水平可動体１７の任意位置に対する移動を可能にさせる。同様に支持軸５７を中心とする第２及び第４リンクアーム４９・５３は、第２水平フレーム７における第２水平可動体１９の位置に応じた角度で揺動し、第２水平フレーム７において第２水平可動体１９の任意位置に対する移動を可能にさせる。（図４参照）
【００２５】
また、水平方向の所要の位置へ移動されたワーク保持部材４１・４３によりワークを保持させるには、これらワーク保持部材４１・４３を一定の高さ位置へ移動させる必要がある。本例においては、電動モータ４５を所要の高さに応じた駆動量で回転駆動すると、該電動モータ４５の回転駆動力は、第１回転体５９、駆動力伝達部材７５、支持軸５５により連結された第３及び第４回転体６３・６５、駆動力伝達部材７７及び第７回転体７１を介して第１送りねじ２５と第２回転体６１、駆動力伝達部材７９、支持軸５７により連結された第５及び第６回転体６７・６９、駆動力伝達部材８１及び第８回転体８３を介して第２送りねじ２７へ同期して伝達される。これにより第１及び第２送りねじ２５・２７が同期回転して第１及び第２昇降体３３・３５を同期して昇降し、各ワーク保持部材４１・４３を常に高さが一致するように昇降させる。（図５参照）
【００２６】
本実施例は、水平方向に対して任意の所要位置へ移動したそれぞれの第１及び第２上下フレーム２１・２３に設けられた第１及び第２送りねじ２５・２７を単一の電動モータ４５により同期回転してそれぞれのワーク保持部材４１・４３を一致する移動量で昇降させることができ、それぞれの送りねじを対応する個別の電動モータを同期制御して一致する移動量で昇降させる場合に比べて電動モータを低減して装置自体を小型化及び軽量化すると共に製造コストを低減することができる。
【００２７】
また、本実施例にあっては、第１及び第２送りねじ２５・２７を確実に同期回転してそれぞれのワーク保持部材４１・４３を一致する移動量で昇降させることができる。
【実施例２】
【００２８】
実施例１は、電動モータ４５の出力軸に２個の回転体５９・６１を取付け、回転体５９と第３回転体６３に駆動力伝達部材７５を、また回転体６１と第６回転体６９に駆動力伝達部材７９をそれぞれ掛渡して第１及び第２送りねじ２５・２７を同期回転する構成としたが、本実施例は、図６に示すように電動モータ４５の出力軸に１個の回転体９１を設け、第３回転体６３と第６回転体６９に対して共通の駆動力伝達部材９３を掛渡すと共に駆動力伝達部材９３が掛渡された回転体９１に対して押圧回転体９５を当接するように設け、出力軸に対して第１及び第２リンクアーム４７・４９が回動した際に押圧回転体９５により回転体９１から駆動力伝達部材９３が外れるのを規制する構成としてもよい。
【００２９】
なお、図７において実施例１と同一の部材に付いては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【実施例３】
【００３０】
実施例１及び２は、第１及び第２送りねじ２５・２７間の中間部に設けられた電動モータ４５により第１及び第２送りねじ２５・２７を同期回転して第１及び第２昇降体３３・３５を同一のストロークで昇降する構成としたが、本実施例は、図７に示すように第１及び第２送りねじ２５・２７の何れか一方（図示の例では第１送りねじ２５とする。）の軸端部に電動モータ４５を連結すると共に該第１送りねじ２５の軸下端部と第２送りねじ２７の軸下端部に一端部が支持軸１０１により揺動するように軸支された２本のリンクアーム１０３・１０５の他端部を回動するように支持する。
【００３１】
また、上記第１及び第２送りねじ２５・２７の軸下端部及び支持軸１０１の軸両端部に歯付きプーリ等の回転体１０７・１０９、１１１・１１３をそれぞれ設けると共に回転体１０７と回転体１１１及び回転体１０９と回転体１１３に歯付きベルト等の駆動力伝達部材１１５・１１７をそれぞれ掛渡す。
【００３２】
そして電動モータ４５の駆動に伴って回転する第１送りねじ２５により回転体１０７を回転して走行する駆動力伝達部材１１５により回転体１１１・１１３により駆動力伝達部材１１７を走行して回転体１０９を回転することにより第２送りねじ２７を第１送りねじ２５と同期回転させる構成としてもよい。
【００３３】
上記説明は、ワークに対して所要の加工を行う際にワークの下面を保持して位置ずれを規制するワーク支持装置を例として説明したが、本発明に係る２軸同期回転駆動装置は、ワーク支持装置に限定されるものではなく、水平方向の任意位置へ移動するように設けられた第１及び第２昇降体３３・３５を昇降する第１及び第２送りねじを単一の電動モータ４５により同期回転して所要の動作を可能にする構成であってもよい。
【００３４】
上記説明は、水平方向に対して２本の水平フレームを配置し、各水平フレームに対して水平方向へ移動可能に支持された２個の上下フレームにそれぞれ軸支された２本の送りねじにそれぞれ噛合わされた２個の昇降体を１個の電動モータにより２本の送りねじをそれぞれ同期回転して各昇降体を同期して昇降させる構成としたが、本発明にあっては、以下のように変更実施することができる。
【００３５】
即ち、水平方向に対して３本以上の水平フレームを配置し、各水平フレームに対して水平方向へ移動可能に支持された３個以上の上下フレームにそれぞれ軸支された３本以上の送りねじに対し、一端部が揺動可能に軸支されたリンクアームの他端部を回動可能に軸支すると共に各リンクアームの各端部を軸支する支持軸の軸端部に設けられたそれぞれの回転体に駆動力伝達部材を掛渡し、１個の支持軸に連結された電動モータにより回転体を回転して各駆動力伝達部材を走行させることによりそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同期して昇降させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１ ワーク保持装置
３ 本体フレーム
５ 第１水平フレーム
７ 第２水平フレーム
９ 第１水平駆動部材の一部を構成する第１水平送りねじ
１１ 第２水平駆動部材の一部を構成する第２水平送りねじ
１３ 第１水平駆動部材の一部を構成する第１電動モータ
１５ 第２水平駆動部材の一部を構成する第２電動モータ
１７ 第１水平可動体
１９ 第２水平可動体
２１ 第１上下フレーム
２３ 第２上下フレーム
２５ 第１送りねじ
２７ 第２送りねじ
２９ ２軸同期駆動装置
３１ ボックス
３３ 第１昇降体
３５ 第２昇降体
３７ 第１取付けアーム
３９ 第２取付けアーム
４１ ワーク保持部材
４３ ワーク保持部材
４５ 電動モータ
４７ 第１リンクアーム
４９ 第２リンクアーム
５１ 第３リンクアーム
５３ 第４リンクアーム
５５ 支持軸
５７ 支持軸
５９ 第１回転体
６１ 第２回転体
６３ 第３回転体
６５ 第４回転体
６７ 第５回転体
６９ 第６回転体
７１ 第７回転体
７３ 第８回転体
７５ 駆動力伝達部材
７７ 駆動力伝達部材
７９ 駆動力伝達部材
８１ 駆動力伝達部材
９１ 回転体
９３ 駆動力伝達部材
９５ 押圧回転体
１０１ 支持軸
１０３ リンクアーム
１０５ リンクアーム
１０７ 回転体
１０９ 回転体
１１１ 回転体
１１３ 回転体
１１５ 駆動力伝達部材
１１７ 駆動力伝達部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向に対して任意位置へ個別に移動する昇降体をそれぞれ昇降する少なくとも２本の送りねじを単一の電動モータにより同期して回転駆動する２軸同期回転駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示す昇降装置にあっては、鉛直方向に配設され、固定配置された支持部に軸線を中心として回転可能に設けられた複数のねじ軸と、該各ねじ軸に螺合するナット部を有し、ねじ軸が同期して回転されることにより昇降する昇降台と、支持部と平行に配置された旋回盤と、該旋回盤に軸線を中心として回転自在に取り付けられた複数の回転軸と、該各回転軸と対応するねじ軸とを連結するクランク部と、旋回盤を、ねじ軸回りに旋回させる駆動部とを備え、該駆動部により旋回盤を旋回させることにより該旋回盤および前記クランク部を介して前記ねじ軸を同期して回転駆動して前記昇降台を昇降動させるように構成される。
【０００３】
上記昇降装置にあっては、１個の駆動部、具体的には電動モータにより複数本のねじ軸を同期回転してそれぞれのねじ軸に噛合わされた各昇降台を同期して昇降することができ、各ねじ軸を個別に設けられた駆動部で同期回転する場合に比べて駆動部の数を低減することができる。
【０００４】
しかし、上記昇降装置にあっては、旋回盤に対して各ねじ軸が移動不能な構造においては、有効であるが、例えばワークに対して所要の穴開け加工やバリ取り処理を行う処理装置のワーク保持装置のようにワークの下面に当接して支持する少なくとも左右一対のワーク保持部材を、ワークの大きさに応じて水平方向へそれぞれ個別に移動させる場合には、各ねじ軸を同期回転してそれぞれのワーク保持部材を同期して昇降することができなかった。
【０００５】
水平方向に対して任意位置へ移動する昇降台を同期して昇降させるには、各ねじ軸に電動モータを個別に連結し、各電動モータを同期駆動制御して各ワーク保持部材の移動高さが常に一致するように同期して昇降させる必要があった。
【０００６】
このため、各ワーク保持部材を同期して昇降するには、各ねじ軸毎に電動モータを連結する必要があり、装置自体が重量化及び大型化すると共に高コスト化する問題を有している。また、これら２個の電動モータを確実に同期回転駆動する必要があり、電動モータの制御装置が複雑化して同期回転駆動装置が高コスト化する問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４５８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、水平方向の任意位置へ移動する少なくとも２個の昇降体を一致する高さで昇降するには、それぞれの昇降体毎に電動モータを設けなければならず、装置自体が大型化及び重量化すると共に高コスト化する点にある。また、各昇降体の電動モータを高精度で同期回転駆動しなければならず、制御装置が複雑化して装置自体が高コスト化する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、水平方向へ同一直線状に配置された少なくとも２台の水平フレームに対してそれぞれ移動可能に支持された水平可動体と、各水平フレームに対して対応するそれぞれの水平可動体を個別に移動する水平駆動部材と、上下方向に軸線を有して各水平可動体にそれぞれ回転可能に軸支された送りねじと、各水平可動体にそれぞれ上下方向へ移動可能に支持され、対応するそれぞれの送りねじの回転に伴って昇降する昇降体と、上記各送りねじの軸端部に一端部がそれぞれ回動可能に軸支されると共に他端部が支持軸により揺動可能に軸支され、各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じて揺動する複数個のリンクアームと、各送りねじの軸端部にそれぞれ設けられた回転体及び上記支持軸の軸端部にそれぞれ設けられた回転体にそれぞれ掛渡される駆動力伝達部材と、各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転駆動する電動モータとを備え、各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じてリンクアームを揺動した状態で駆動される電動モータにより各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転して駆動力伝達部材を走行させてそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同一の移動距離で昇降可能にしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、水平方向の任意位置へ移動する左右一対の昇降体を単一の電動モータにより一致する高さで昇降することができ、電動モータ数を低減して装置自体を小型化及び軽量化すると共に低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】２軸同期回転駆動装置を適用したワーク支持装置の概略を示す全体斜視図である。
【図２】ワーク保持部材を互いに離間する方向へ移動した状態を示す正面図である。
【図３】２軸同期回転駆動装置を示す説明図である。
【図４】第１及び第２水平フレームに対して第１及び第２水平可動体を任意の位置へ移動した状態を示す説明図である。
【図５】第１及び第２送りねじの同期回転状態を示す説明図である。
【図６】実施例２に係る駆動力伝達手段を示す説明図である。
【図７】実施例３に係る駆動力伝達手段を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じてリンクアームを揺動した状態で駆動される電動モータにより各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転して駆動力伝達部材を走行させてそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同一の移動距離で昇降可能にしたことを最良の実施形態とする。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明を水平方向へ個別に移動するように支持された２個の水平可動体に上下方向へ軸線を有して設けられた２本の送りねじを同期回転して昇降体に設けられた保持部材を同時に昇降してワークを保持するワーク保持装置に実施した実施例を示す図に従って本発明を説明する。
【００１４】
図１乃至図３に示すように、本発明を適用したワーク保持装置１の本体フレーム３には水平方向へ延出する第１及び第２水平フレーム５・７が同一直線状で、所要の高さ位置に設けられる。各第１及び第２水平フレーム５・７には水平方向に軸線を有した第１及び第２水平駆動部材の一部を構成する第１及び第２水平送りねじ９・１１が回転可能に軸支され、それぞれの第１及び第２水平送りねじ９・１１にはサーボモータ等の数値制御可能で第１及び第２水平駆動部材の一部を構成する第１及び第２電動モータ１３・１５が連結されている。
【００１５】
上記各第１及び第２水平フレーム５・７には第１及び第２水平可動体１７・１９がそれぞれ水平方向へ個別に移動可能に支持されると共にこれら第１及び第２水平可動体１７・１９に設けられたナット（図示せず）は対応する第１及び第２水平送りねじ９・１１に噛合わされる。これら第１及び第２水平可動体１７・１９は対応する第１及び第２電動モータ１３・１５の駆動に伴って水平方向へ往復移動される。
【００１６】
上記各第１及び第２水平可動体１７・１９には上下方向へ延出する第１及び第２上下フレーム２１・２３が設けられ、各第１及び第２上下フレーム２１・２３には上下方向に軸線を有した第１及び第２送りねじ２５・２７が回転可能に軸支される。なお、各第１及び第２送りねじ２５・２７は軸下端部が本体フレーム３に設けられ、２軸同期駆動装置２９を収容するボックス３１内に至る軸線長さに設定される。
【００１７】
各第１及び第２上下フレーム２１・２３には第１及び第２昇降体３３・３５が上下方向へ移動可能に支持され、各第１及び第２昇降体３３・３５に設けられたナット（図示せず）は対応する第１及び第２送りねじ２５・２７に噛合わされる。また、各第１及び第２昇降体には第１及び第２取付けアーム３７・３９の基端部が固定され、各第１及び第２取付けアーム３７・３９の先端部にはワーク保持部材４１・４３がそれぞれ取り付けられる。
【００１８】
各ワーク保持部材４１・４３としては負圧発生手段（図示せず）に接続され、ワーク（図示せず）の下面に吸着する吸着部材、作動爪部を開閉作動してワークを保持する把持部材、エアーシリンダ等のロッドに設けられた押圧板を固定板に向かって移動してワークを把持する保持部材等の何れであってもよい。図はエアーシリンダを使用した保持部材を示す。
【００１９】
２軸同期駆動装置２９が収容されるボックス３１の水平方向中央部にはサーボモータ等の数値制御可能な電動モータ４５が設けられ、該電動モータ４５の出力軸には第１及び第２リンクアーム４７・４９の一端部が回動可能に軸支され、各第１及び第２リンクアーム４７・４９の他端部には第３及び第４リンクアーム５１・５３の一端部が支持軸５５・５７により回動可能に軸支される。そして各第３及び第４リンクアーム５１・５３の他端部は対応する第１及び第２送りねじ２５・２７の軸下端部に回動可能に軸支される。
【００２０】
第１リンクアーム４７の上方及び第２リンクアーム４９の下方に位置する電動モータ４５の出力軸には歯付きプーリ等の第１及び第２回転体５９・６１が同軸状に固定される。また、第１及び第３リンクアーム４７・５１を軸支する支持軸５５の軸両端部及び第２リンクアーム４９及び第４リンクアーム５３を軸支する支持軸５７の軸両端部には歯付きプーリ等の第３及び第４回転体６３・６５と第５及び第６回転体６７・６９がそれぞれ固定される。更に、上記第１及び第２送りねじ２５・２７の軸下端部には歯付きプーリ等の第７及び第８回転体７１・７３がそれぞれ固定される。
【００２１】
上記第１回転体５９と第３回転体６３、第４回転体６５と第７回転体７１、第２回転体６１と第６回転体、第５回転体６７と第８回転体７３には無端状の歯付きベルト等の駆動力伝達部材７５、７７、７９、８１がそれぞれ掛渡される。
【００２２】
次に、上記のように構成されたワーク保持装置１によるワーク保持作用及び２軸同期駆動装置２９による第１及び第２送りねじ２５・２７の同期回転駆動作用に付いて説明する。
【００２３】
ワーク保持装置１にあっては、ワークを安定した状態で保持するには、大きさ（重量）や重心位置に応じてワーク保持部材４１・４３を水平方向の所要位置へ移動する必要がある。先ず、水平方向に対してそれぞれのワーク保持部材４１・４３を所要の位置へ移動するには、それぞれの第１及び第２電動モータ１３・１５をワークの重心位置に対する水平方向の一方及び他方に至る距離に応じた駆動量で駆動制御して第１及び第２水平送りねじ９・１１を個別に回転し、第１及び第２水平フレーム５・７に対して第１及び第２水平可動体１７・１９をそれぞれの位置へ移動させる。これにより各ワーク保持部材４１・４３は、ワークの重心位置に対して水平方向の所要の位置へ移動される。
【００２４】
このとき、支持軸５５を中心とする第１及び第３リンクアーム４７・５１は、第１水平フレーム５における第１水平可動体１７の位置に応じた角度で揺動し、第１水平フレーム５において第１水平可動体１７の任意位置に対する移動を可能にさせる。同様に支持軸５７を中心とする第２及び第４リンクアーム４９・５３は、第２水平フレーム７における第２水平可動体１９の位置に応じた角度で揺動し、第２水平フレーム７において第２水平可動体１９の任意位置に対する移動を可能にさせる。（図４参照）
【００２５】
また、水平方向の所要の位置へ移動されたワーク保持部材４１・４３によりワークを保持させるには、これらワーク保持部材４１・４３を一定の高さ位置へ移動させる必要がある。本例においては、電動モータ４５を所要の高さに応じた駆動量で回転駆動すると、該電動モータ４５の回転駆動力は、第１回転体５９、駆動力伝達部材７５、支持軸５５により連結された第３及び第４回転体６３・６５、駆動力伝達部材７７及び第７回転体７１を介して第１送りねじ２５と第２回転体６１、駆動力伝達部材７９、支持軸５７により連結された第５及び第６回転体６７・６９、駆動力伝達部材８１及び第８回転体８３を介して第２送りねじ２７へ同期して伝達される。これにより第１及び第２送りねじ２５・２７が同期回転して第１及び第２昇降体３３・３５を同期して昇降し、各ワーク保持部材４１・４３を常に高さが一致するように昇降させる。（図５参照）
【００２６】
本実施例は、水平方向に対して任意の所要位置へ移動したそれぞれの第１及び第２上下フレーム２１・２３に設けられた第１及び第２送りねじ２５・２７を単一の電動モータ４５により同期回転してそれぞれのワーク保持部材４１・４３を一致する移動量で昇降させることができ、それぞれの送りねじを対応する個別の電動モータを同期制御して一致する移動量で昇降させる場合に比べて電動モータを低減して装置自体を小型化及び軽量化すると共に製造コストを低減することができる。
【００２７】
また、本実施例にあっては、第１及び第２送りねじ２５・２７を確実に同期回転してそれぞれのワーク保持部材４１・４３を一致する移動量で昇降させることができる。
【実施例２】
【００２８】
実施例１は、電動モータ４５の出力軸に２個の回転体５９・６１を取付け、回転体５９と第３回転体６３に駆動力伝達部材７５を、また回転体６１と第６回転体６９に駆動力伝達部材７９をそれぞれ掛渡して第１及び第２送りねじ２５・２７を同期回転する構成としたが、本実施例は、図６に示すように電動モータ４５の出力軸に１個の回転体９１を設け、第３回転体６３と第６回転体６９に対して共通の駆動力伝達部材９３を掛渡すと共に駆動力伝達部材９３が掛渡された回転体９１に対して押圧回転体９５を当接するように設け、出力軸に対して第１及び第２リンクアーム４７・４９が回動した際に押圧回転体９５により回転体９１から駆動力伝達部材９３が外れるのを規制する構成としてもよい。
【００２９】
なお、図７において実施例１と同一の部材に付いては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【実施例３】
【００３０】
実施例１及び２は、第１及び第２送りねじ２５・２７間の中間部に設けられた電動モータ４５により第１及び第２送りねじ２５・２７を同期回転して第１及び第２昇降体３３・３５を同一のストロークで昇降する構成としたが、本実施例は、図７に示すように第１及び第２送りねじ２５・２７の何れか一方（図示の例では第１送りねじ２５とする。）の軸端部に電動モータ４５を連結すると共に該第１送りねじ２５の軸下端部と第２送りねじ２７の軸下端部に一端部が支持軸１０１により揺動するように軸支された２本のリンクアーム１０３・１０５の他端部を回動するように支持する。
【００３１】
また、上記第１及び第２送りねじ２５・２７の軸下端部及び支持軸１０１の軸両端部に歯付きプーリ等の回転体１０７・１０９、１１１・１１３をそれぞれ設けると共に回転体１０７と回転体１１１及び回転体１０９と回転体１１３に歯付きベルト等の駆動力伝達部材１１５・１１７をそれぞれ掛渡す。
【００３２】
そして電動モータ４５の駆動に伴って回転する第１送りねじ２５により回転体１０７を回転して走行する駆動力伝達部材１１５により回転体１１１・１１３により駆動力伝達部材１１７を走行して回転体１０９を回転することにより第２送りねじ２７を第１送りねじ２５と同期回転させる構成としてもよい。
【００３３】
上記説明は、ワークに対して所要の加工を行う際にワークの下面を保持して位置ずれを規制するワーク支持装置を例として説明したが、本発明に係る２軸同期回転駆動装置は、ワーク支持装置に限定されるものではなく、水平方向の任意位置へ移動するように設けられた第１及び第２昇降体３３・３５を昇降する第１及び第２送りねじを単一の電動モータ４５により同期回転して所要の動作を可能にする構成であってもよい。
【００３４】
上記説明は、水平方向に対して２本の水平フレームを配置し、各水平フレームに対して水平方向へ移動可能に支持された２個の上下フレームにそれぞれ軸支された２本の送りねじにそれぞれ噛合わされた２個の昇降体を１個の電動モータにより２本の送りねじをそれぞれ同期回転して各昇降体を同期して昇降させる構成としたが、本発明にあっては、以下のように変更実施することができる。
【００３５】
即ち、水平方向に対して３本以上の水平フレームを配置し、各水平フレームに対して水平方向へ移動可能に支持された３個以上の上下フレームにそれぞれ軸支された３本以上の送りねじに対し、一端部が揺動可能に軸支されたリンクアームの他端部を回動可能に軸支すると共に各リンクアームの各端部を軸支する支持軸の軸端部に設けられたそれぞれの回転体に駆動力伝達部材を掛渡し、１個の支持軸に連結された電動モータにより回転体を回転して各駆動力伝達部材を走行させることによりそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同期して昇降させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１ ワーク保持装置
３ 本体フレーム
５ 第１水平フレーム
７ 第２水平フレーム
９ 第１水平駆動部材の一部を構成する第１水平送りねじ
１１ 第２水平駆動部材の一部を構成する第２水平送りねじ
１３ 第１水平駆動部材の一部を構成する第１電動モータ
１５ 第２水平駆動部材の一部を構成する第２電動モータ
１７ 第１水平可動体
１９ 第２水平可動体
２１ 第１上下フレーム
２３ 第２上下フレーム
２５ 第１送りねじ
２７ 第２送りねじ
２９ ２軸同期駆動装置
３１ ボックス
３３ 第１昇降体
３５ 第２昇降体
３７ 第１取付けアーム
３９ 第２取付けアーム
４１ ワーク保持部材
４３ ワーク保持部材
４５ 電動モータ
４７ 第１リンクアーム
４９ 第２リンクアーム
５１ 第３リンクアーム
５３ 第４リンクアーム
５５ 支持軸
５７ 支持軸
５９ 第１回転体
６１ 第２回転体
６３ 第３回転体
６５ 第４回転体
６７ 第５回転体
６９ 第６回転体
７１ 第７回転体
７３ 第８回転体
７５ 駆動力伝達部材
７７ 駆動力伝達部材
７９ 駆動力伝達部材
８１ 駆動力伝達部材
９１ 回転体
９３ 駆動力伝達部材
９５ 押圧回転体
１０１ 支持軸
１０３ リンクアーム
１０５ リンクアーム
１０７ 回転体
１０９ 回転体
１１１ 回転体
１１３ 回転体
１１５ 駆動力伝達部材
１１７ 駆動力伝達部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向へ同一直線状に配置された少なくとも２台の水平フレームに対してそれぞれ移動可能に支持された水平可動体と、
各水平フレームに対して対応するそれぞれの水平可動体を個別に移動する水平駆動部材と、
上下方向に軸線を有して各水平可動体にそれぞれ回転可能に軸支された送りねじと、
各水平可動体にそれぞれ上下方向へ移動可能に支持され、対応するそれぞれの送りねじの回転に伴って昇降する昇降体と、
上記各送りねじの軸端部に一端部がそれぞれ回動可能に軸支されると共に他端部が支持軸により揺動可能に軸支され、各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じて揺動する複数個のリンクアームと、
各送りねじの軸端部にそれぞれ設けられた回転体及び上記支持軸の軸端部にそれぞれ設けられた回転体にそれぞれ掛渡される駆動力伝達部材と、
各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転駆動する電動モータと、
を備え、
各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じてリンクアームを揺動した状態で駆動される電動モータにより各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転して駆動力伝達部材を走行させてそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同一の移動距離で昇降可能にした２軸同期回転駆動装置。
【請求項２】
請求項1において、電動モータはいずれかの送りねじに連結されると共に各送りねじの軸端部には一端部が支持軸により揺動可能に軸支された少なくとも２本のリンクアームの他端部が回動可能に軸支され、各送りねじの軸端部に設けられた回転体及び支持軸の各軸端部に設けられた回転体に駆動力伝達部材を掛渡し、電動モータの駆動に伴って回転する一方の送りねじに同期して他方の送りねじ回転可能にした２軸同期回転駆動装置。
【請求項３】
請求項１において、電動モータの出力軸と各送りねじの軸端部には支持軸により揺動可能に軸支された少なくとも２本のリンクアームの他端部がそれぞれ回動可能に軸支されると共に上記出力軸に設けられた回転体及び各支持軸に設けられた回転体と各送りねじの軸端部に設けられた回転体には駆動力伝達部材がそれぞれ掛渡され、電動モータの駆動に伴って各駆動力伝達部材を走行して各送りねじをそれぞれ同期回転可能にした２軸同期回転駆動装置。
【請求項４】
請求項３において、電動モータの出力軸には２個の回転体を同心状に設け、各送りねじの軸端部に設けられた回転体に対してそれぞれの駆動力伝達部材を掛渡し可能とした２軸同期回転駆動装置。
【請求項５】
請求項３において、電動モータの出力軸には１個の回転体を設けると共に各送りねじ側の各支持軸に設けられた回転体に対して共通の駆動力伝達部材を掛渡して各送りねじを同期回転可能とした２軸同期回転駆動装置。
【請求項６】
請求項５において、駆動力伝達部材が共通に掛渡された出力軸の回転体には押圧回転体を当接可能に設け、該押圧回転体により駆動力伝達部材が外れるのを規制可能とした２軸同期回転駆動装置。
【請求項７】
請求項１において、電動モータはいずれかの送りねじに連結されると共に各送りねじの軸端部には支持軸により一端部が揺動可能に軸支された少なくとも２本のリンクアームの他端部が回動可能に支持され、上記各送りねじの軸端部及び支持軸の軸端部に設けられた回転体に駆動力伝達部材が掛渡し、電動モータの駆動に伴って回転する一方の送りねじに同期して他方の送りねじを回転する２軸同期回転駆動装置。
【請求項１】
水平方向へ同一直線状に配置された少なくとも２台の水平フレームに対してそれぞれ移動可能に支持された水平可動体と、
各水平フレームに対して対応するそれぞれの水平可動体を個別に移動する水平駆動部材と、
上下方向に軸線を有して各水平可動体にそれぞれ回転可能に軸支された送りねじと、
各水平可動体にそれぞれ上下方向へ移動可能に支持され、対応するそれぞれの送りねじの回転に伴って昇降する昇降体と、
上記各送りねじの軸端部に一端部がそれぞれ回動可能に軸支されると共に他端部が支持軸により揺動可能に軸支され、各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じて揺動する複数個のリンクアームと、
各送りねじの軸端部にそれぞれ設けられた回転体及び上記支持軸の軸端部にそれぞれ設けられた回転体にそれぞれ掛渡される駆動力伝達部材と、
各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転駆動する電動モータと、
を備え、
各水平フレームに対するそれぞれの水平可動体の移動位置に応じてリンクアームを揺動した状態で駆動される電動モータにより各送りねじのいずれか一方及び少なくとも１個の回転体の何れかを回転して駆動力伝達部材を走行させてそれぞれの送りねじを同期回転して各昇降体を同一の移動距離で昇降可能にした２軸同期回転駆動装置。
【請求項２】
請求項1において、電動モータはいずれかの送りねじに連結されると共に各送りねじの軸端部には一端部が支持軸により揺動可能に軸支された少なくとも２本のリンクアームの他端部が回動可能に軸支され、各送りねじの軸端部に設けられた回転体及び支持軸の各軸端部に設けられた回転体に駆動力伝達部材を掛渡し、電動モータの駆動に伴って回転する一方の送りねじに同期して他方の送りねじ回転可能にした２軸同期回転駆動装置。
【請求項３】
請求項１において、電動モータの出力軸と各送りねじの軸端部には支持軸により揺動可能に軸支された少なくとも２本のリンクアームの他端部がそれぞれ回動可能に軸支されると共に上記出力軸に設けられた回転体及び各支持軸に設けられた回転体と各送りねじの軸端部に設けられた回転体には駆動力伝達部材がそれぞれ掛渡され、電動モータの駆動に伴って各駆動力伝達部材を走行して各送りねじをそれぞれ同期回転可能にした２軸同期回転駆動装置。
【請求項４】
請求項３において、電動モータの出力軸には２個の回転体を同心状に設け、各送りねじの軸端部に設けられた回転体に対してそれぞれの駆動力伝達部材を掛渡し可能とした２軸同期回転駆動装置。
【請求項５】
請求項３において、電動モータの出力軸には１個の回転体を設けると共に各送りねじ側の各支持軸に設けられた回転体に対して共通の駆動力伝達部材を掛渡して各送りねじを同期回転可能とした２軸同期回転駆動装置。
【請求項６】
請求項５において、駆動力伝達部材が共通に掛渡された出力軸の回転体には押圧回転体を当接可能に設け、該押圧回転体により駆動力伝達部材が外れるのを規制可能とした２軸同期回転駆動装置。
【請求項７】
請求項１において、電動モータはいずれかの送りねじに連結されると共に各送りねじの軸端部には支持軸により一端部が揺動可能に軸支された少なくとも２本のリンクアームの他端部が回動可能に支持され、上記各送りねじの軸端部及び支持軸の軸端部に設けられた回転体に駆動力伝達部材が掛渡し、電動モータの駆動に伴って回転する一方の送りねじに同期して他方の送りねじを回転する２軸同期回転駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５２４６７（Ｐ２０１３−５２４６７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１４２４（Ｐ２０１１−１９１４２４）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（５０６３２９２９２）スターテクノ株式会社 (45)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（５０６３２９２９２）スターテクノ株式会社 (45)
【Ｆターム（参考）】
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