JP6576226B2

JP6576226B2 - Actuator

Info

Publication number: JP6576226B2
Application number: JP2015234173A
Authority: JP
Inventors: 柴田　裕司; 裕司柴田; 智彦矢部
Original assignee: IAI Corp
Current assignee: IAI Corp
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2035-11-30
Also published as: JP2017101721A

Description

本発明は、アクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator.

ロッド型アクチュエータは、例えば、モータの回転運動に基づいて、スライド部に固定されたロッドが進退移動する。これにより、ロッドの先端に取り付けられた任意の工具や電子デバイスが、作業対象のワークを押圧するなど、様々な作業を行う。例えば、特許文献１には、電子デバイスとして、押圧力等を検出するロードセルが取り付けられたアクチュエータが開示されている。ロードセルが取り付けられたアクチュエータは、電動プレス装置として構成される。 In the rod-type actuator, for example, the rod fixed to the slide portion moves forward and backward based on the rotational motion of the motor. As a result, an arbitrary tool or electronic device attached to the tip of the rod performs various operations such as pressing the workpiece to be worked. For example, Patent Document 1 discloses an actuator to which a load cell for detecting a pressing force or the like is attached as an electronic device. The actuator to which the load cell is attached is configured as an electric press device.

特開２０１４−２２８０４８号公報JP 2014-228048 A

特許文献１では、その図１２及び図２０に示すように、ロードセルに接続されたロードセル用ケーブルは、移動体を通り、ケーブルの一部である折り返し部分が、移動体の後端側の、ボールネジ軸（ネジ軸）に近傍に配置されている。このため、ケーブルの一部が、ボールネジ軸の回転に干渉するおそれがあり、改善の余地があった。 In Patent Document 1, as shown in FIGS. 12 and 20, the load cell cable connected to the load cell passes through the moving body, and the folded portion which is a part of the cable is a ball screw on the rear end side of the moving body. It is arranged near the shaft (screw shaft). For this reason, a part of the cable may interfere with the rotation of the ball screw shaft, and there is room for improvement.

本発明は、上述の事情の下になされたもので、電子デバイスから引き出されているケーブルが、アクチュエータ内部に配線された場合であっても、ネジ軸の回転に干渉するおそれのないアクチュエータを提供する。 The present invention has been made under the above circumstances, and provides an actuator that does not interfere with the rotation of the screw shaft even when the cable drawn from the electronic device is wired inside the actuator. To do.

上述の目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るアクチュエータは、
回転軸を備えるモータと、
前記回転軸とともに回転するネジ軸と、前記ネジ軸に螺合されたナットと、を備え、前記ネジ軸の回転運動を、前記ナットの直線運動に変換する変換機構部と、
前記ナットに接続されることにより、前記ナットとともに直線運動する移動体と、
前記移動体を、移動可能に支持するレール部を備えたベース部材と、
電子デバイスが先端に設けられ、前記移動体に取り付けられることで軸方向に直線運動するロッドと、
前記電子デバイスに接続され、電力の供給及び信号の伝送のために用いられるケーブルと、を有し、
前記ロッドには、前記ロッド内部に配線された前記ケーブルが前記ロッドの軸線に垂直な方向へ挿通されるロッド挿通孔が形成されており、前記ケーブルは、前記ロッド挿通孔から前記ロッドの外部に引き出され、前記ロッドの先端側に折り返されている。 In order to achieve the above object, an actuator according to the first aspect of the present invention provides:
A motor with a rotating shaft;
A conversion mechanism that includes a screw shaft that rotates together with the rotation shaft, and a nut that is screwed to the screw shaft, and converts the rotational motion of the screw shaft into linear motion of the nut;
A moving body that moves linearly with the nut by being connected to the nut;
A base member having a rail portion that supports the movable body in a movable manner;
An electronic device is provided at the tip, and is attached to the moving body so that the rod moves linearly in the axial direction;
A cable connected to the electronic device and used for power supply and signal transmission,
The rod has a rod insertion hole through which the cable wired inside the rod is inserted in a direction perpendicular to the axis of the rod, and the cable extends from the rod insertion hole to the outside of the rod. It is pulled out and folded back to the tip side of the rod.

前記ロッド挿通孔は、前記ロッドのロッド本体と前記移動体との接続部分近傍に形成されていてもよい。 The rod insertion hole may be formed in the vicinity of a connecting portion between the rod body of the rod and the moving body.

前記ベース部材には、前記ロッドの外部に引き出された前記ケーブルが挿通されるベース挿通孔が形成されていてもよい。 The base member may be formed with a base insertion hole through which the cable drawn out of the rod is inserted.

前記ベース挿通孔は、前記移動体の直線運動方向に沿って形成された第１孔部と、前記第１孔部から前記ベース部材に形成された移動体配置空間まで通じる第２孔部と、から構成され、
前記ロッド挿通孔から引き出された前記ケーブルは、前記ロッドの後端側に折り返され、前記第２孔部及び前記第１孔部に順に挿通されていてもよい。
本発明の第２の観点に係るアクチュエータは、
回転軸を備えるモータと、
前記回転軸とともに回転するネジ軸と、前記ネジ軸に螺合されたナットと、を備え、前記ネジ軸の回転運動を、前記ナットの直線運動に変換する変換機構部と、
前記ナットに接続されることにより、前記ナットとともに直線運動する移動体と、
前記移動体を、移動可能に支持するレール部を備えたベース部材と、
電子デバイスが先端に設けられ、前記移動体に取り付けられることで軸方向に直線運動するロッドと、
前記電子デバイスに接続され、電力の供給及び信号の伝送のために用いられるケーブルと、を有し、
前記ロッドには、前記ロッド内部に配線された前記ケーブルが挿通されるロッド挿通孔が形成されており、前記ケーブルは、前記ロッド挿通孔から前記ロッドの外部に引き出され、前記ロッドの先端側に折り返され、
前記ベース部材には、前記ロッドの外部に引き出された前記ケーブルが挿通されるベース挿通孔が形成され、
前記ベース挿通孔は、前記移動体の直線運動方向に沿って形成された第１孔部と、前記第１孔部から前記ベース部材に形成された移動体配置空間まで通じる第２孔部と、から構成され、
前記ロッド挿通孔から引き出された前記ケーブルは、前記ロッドの後端側に折り返され、前記第２孔部及び前記第１孔部に順に挿通されている。 The base insertion hole includes a first hole formed along the linear motion direction of the moving body, a second hole communicating from the first hole to the moving body arrangement space formed in the base member, Consisting of
The cable drawn out from the rod insertion hole may be folded back to the rear end side of the rod and may be inserted through the second hole and the first hole in order.
The actuator according to the second aspect of the present invention is:
A motor with a rotating shaft;
A conversion mechanism that includes a screw shaft that rotates together with the rotation shaft, and a nut that is screwed to the screw shaft, and converts the rotational motion of the screw shaft into linear motion of the nut;
A moving body that moves linearly with the nut by being connected to the nut;
A base member having a rail portion that supports the movable body in a movable manner;
An electronic device is provided at the tip, and is attached to the moving body so that the rod moves linearly in the axial direction;
A cable connected to the electronic device and used for power supply and signal transmission,
The rod is formed with a rod insertion hole through which the cable wired inside the rod is inserted, and the cable is drawn out of the rod from the rod insertion hole, and is connected to the distal end side of the rod. Wrapped,
The base member is formed with a base insertion hole through which the cable drawn out of the rod is inserted,
The base insertion hole includes a first hole formed along the linear motion direction of the moving body, a second hole communicating from the first hole to the moving body arrangement space formed in the base member, Consisting of
The cable drawn out from the rod insertion hole is folded back to the rear end side of the rod and is inserted through the second hole portion and the first hole portion in order.

前記第２孔部の開口断面は、前記直線運動方向を長手方向とする略長円形状に形成されていてもよい。 The opening cross section of the second hole portion may be formed in a substantially oval shape having the linear motion direction as a longitudinal direction.

前記ベース部材には、前記ベース挿通孔の前記第１孔部に挿通されている前記ケーブルを、前記移動体配置空間に引き出すための開口部が形成されていてもよい。 The base member may be formed with an opening for drawing out the cable inserted through the first hole of the base insertion hole into the moving body arrangement space.

一端が前記移動体に固定され、他端が前記ベース部材に固定されて、後端側に折り返された前記ケーブルの折返し部分を保護するケーブルガイドを有していてもよい。 One end may be fixed to the moving body and the other end may be fixed to the base member, and a cable guide may be provided to protect the folded portion of the cable that is folded back to the rear end side.

前記ケーブルは、一本のケーブルから構成されていてもよい。 The cable may be composed of a single cable.

前記ロッドには、前記電子デバイスの前記ケーブルが挿通される挿通部が形成されていてもよい。 An insertion portion through which the cable of the electronic device is inserted may be formed in the rod.

前記ロッドは、前記ネジ軸が挿入される挿入孔が形成されたロッド本体と、前記挿入孔に嵌め込まれる嵌合部材と、を有し、
前記挿通部は、前記ロッド本体の前記挿入孔の内周面と、前記嵌合部材の外周面とによって形成されていてもよい。 The rod has a rod body in which an insertion hole into which the screw shaft is inserted is formed, and a fitting member fitted into the insertion hole,
The insertion portion may be formed by an inner peripheral surface of the insertion hole of the rod body and an outer peripheral surface of the fitting member.

前記ロッドの先端に設けられる前記電子デバイスを有し、
前記電子デバイスは、前記ロッドの先端が作業対象に押し付けられた場合に、荷重を検出するロードセルであってもよい。 Having the electronic device provided at the tip of the rod;
The electronic device may be a load cell that detects a load when a tip of the rod is pressed against a work target.

本発明によれば、ケーブルは、ロッドのロッド挿通孔から外部に引き出され、ロッドの先端側に折り返されている。このため、ケーブルは、移動体の後端側におけるネジ軸近傍に配置されない。したがって、電子デバイスから引き出されているケーブルが、アクチュエータ内部に配線された場合であっても、ネジ軸の回転に干渉するおそれのないアクチュエータを提供することができる。 According to the present invention, the cable is drawn out from the rod insertion hole of the rod and is folded back to the tip end side of the rod. For this reason, a cable is not arrange | positioned in the screw shaft vicinity in the rear-end side of a moving body. Therefore, even if the cable drawn from the electronic device is wired inside the actuator, an actuator that does not interfere with the rotation of the screw shaft can be provided.

本発明の実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of an actuator concerning an embodiment of the present invention. アクチュエータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an actuator. ロードセルの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a load cell. アクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of an actuator. アクチュエータを一部を簡略して示した断面図である。拡大図Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、要部拡大図である。It is sectional drawing which simplified and showed a part of actuator. Enlarged views A, B, C, and D are enlarged views of main parts. アクチュエータ本体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an actuator main body. ロッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a rod. 図４のＡ−Ａ線の断面における斜視図である。It is a perspective view in the cross section of the AA line of FIG. （Ａ）は、一部を簡略して示した図４のＡ−Ａ線の断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）における矢印Ｂで示した部分の拡大図である。(A) is sectional drawing of the AA line of FIG. 4 which simplified and showed one part. (B) is an enlarged view of a portion indicated by an arrow B in (A). ロッド、ベース部材、スライド部、及びケーブルガイド等を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a rod, a base member, a slide part, a cable guide, etc. ベース部材の斜視図である。It is a perspective view of a base member. （Ａ）は、ベース部材のＹＺ断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。（Ｃ）は、（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。（Ｄ）は、（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。(A) is YZ sectional drawing of a base member. (B) is BB sectional drawing of (A). (C) is CC sectional drawing of (A). (D) is DD sectional drawing of (A). ベース部材の断面図である。It is sectional drawing of a base member. アクチュエータの動作を説明するために簡略して示した断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) simplified and shown in order to demonstrate operation | movement of an actuator. アクチュエータの動作を説明するために簡略して示した断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) simplified and shown in order to demonstrate operation | movement of an actuator. アクチュエータの動作を説明するために簡略して示した断面図（その３）である。It is sectional drawing (the 3) simplified and shown in order to demonstrate operation | movement of an actuator. 変形例に係るアクチュエータの一部を簡略して示した断面図である。It is sectional drawing which simplified and showed a part of actuator which concerns on a modification.

以下、本発明の実施形態に係るアクチュエータ１０について図１〜図１４を参照しつつ説明する。なお、理解を容易にするため、ＸＹＺ座標を設定し、適宜参照する。 Hereinafter, an actuator 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In order to facilitate understanding, XYZ coordinates are set and referred to as appropriate.

アクチュエータ１０は、図１に示すように、Ｙ軸方向に進退移動するロッド１１を有するロッド型アクチュエータである。また、このアクチュエータ１０は、アクチュエータ本体１０Ａに対して、モータユニット２０が上側（＋Ｚ側）に折り返して取り付けられた上側折返しタイプのアクチュエータである。図２は、アクチュエータ１０の分解斜視図である。図２に示すように、アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体１０Ａと、モータユニット２０と、折返しユニット９０と、ロードセル１００と、ケーブル１１０とを有する。なお、図２においては、折返しユニット９０は、Ｙ軸回りに９０°傾けた状態で示されている。本実施形態に係るアクチュエータ１０は、ロードセル１００を有する電動プレス装置である。 As shown in FIG. 1, the actuator 10 is a rod-type actuator having a rod 11 that moves forward and backward in the Y-axis direction. The actuator 10 is an upper folded type actuator in which the motor unit 20 is folded and attached to the upper side (+ Z side) with respect to the actuator body 10A. FIG. 2 is an exploded perspective view of the actuator 10. As shown in FIG. 2, the actuator 10 includes an actuator body 10 A, a motor unit 20, a folding unit 90, a load cell 100, and a cable 110. In FIG. 2, the folding unit 90 is shown in a state inclined by 90 ° about the Y axis. The actuator 10 according to the present embodiment is an electric press device having a load cell 100.

ロードセル１００は、図３に示すように、ロッド１１の先端に取り付けられている。ロードセル１００は、ロードセル本体１０１と、フレーム１０２、１０３、１０４と、複数のボルト１０５、１０６とを有する。 The load cell 100 is attached to the tip of the rod 11 as shown in FIG. The load cell 100 includes a load cell main body 101, frames 102, 103, and 104, and a plurality of bolts 105 and 106.

ロードセル本体１０１は、ロッド１１の先端が作業対象に押し付けられた場合に、荷重を検出し、その荷重に応じた信号を出力するセンサである。 The load cell main body 101 is a sensor that detects a load and outputs a signal corresponding to the load when the tip of the rod 11 is pressed against a work target.

フレーム１０２には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔１０２ａが形成されている。フレーム１０２の貫通孔には、ロードセル本体１０１が、＋Ｙ側から挿入される。貫通孔１０２ａにロードセル本体１０１が挿入されると、ロードセル本体１０１の先端部（−Ｙ側の端部）が、フレーム１０２から露出する（図２参照。）。貫通孔１０２ａにロードセル本体１０１が挿入されたフレーム１０２には、フレーム１０３が、複数のボルト１０５によって固定される。さらに、フレーム１０３には、フレーム１０４が、複数のボルト１０６によって固定される。フレーム１０４に形成された孔に内周面には、雌ネジ部が形成されている。この雌ネジ部には、ロッド１１の先端部（−Ｙ側の先端部）の外周面に形成された雄ネジ部が螺合する。 The frame 102 has a through hole 102a penetrating in the Y-axis direction. The load cell main body 101 is inserted into the through hole of the frame 102 from the + Y side. When the load cell main body 101 is inserted into the through hole 102a, the tip end portion (the end portion on the −Y side) of the load cell main body 101 is exposed from the frame 102 (see FIG. 2). The frame 103 is fixed by a plurality of bolts 105 to the frame 102 in which the load cell main body 101 is inserted into the through hole 102a. Further, the frame 104 is fixed to the frame 103 by a plurality of bolts 106. A female screw portion is formed on the inner peripheral surface of the hole formed in the frame 104. A male screw portion formed on the outer peripheral surface of the tip portion (the tip portion on the −Y side) of the rod 11 is screwed into the female screw portion.

ケーブル１１０は、図４及び図５に示すように、ロードセル本体１０１が検出した荷重に応じた信号を伝送したり、ロードセル本体１０１に電源を供給したりするために用いられる。ロードセル本体１０１から引き出されたケーブル１１０は、アクチュエータ本体１０Ａの内部と、折返しユニット９０の内部とを通り、モータユニット２０の内部に引き出されている。ケーブル１１０は、一本のケーブルから構成されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the cable 110 is used to transmit a signal corresponding to the load detected by the load cell main body 101 and supply power to the load cell main body 101. The cable 110 drawn from the load cell main body 101 passes through the actuator main body 10 A and the folding unit 90 and is drawn into the motor unit 20. The cable 110 is composed of a single cable.

モータユニット２０は、モータ本体２１と、エンコーダと、モータ本体２１及びエンコーダを収納、保護するモータハウジング２２と、プーリ２３と、アクチュエータケーブル２４ａ、２４ｂとを有する。 The motor unit 20 includes a motor main body 21, an encoder, a motor housing 22 that houses and protects the motor main body 21 and the encoder, a pulley 23, and actuator cables 24a and 24b.

モータ本体２１は、例えば、サーボモータであり、出力軸２１ａ（回転軸）、ロータ、ステータ、エンコーダ、減速器等を有している。モータ本体２１には、電源から電力が供給される。モータ本体２１に電力が供給されることによって、モータ本体２１のロータが回転する。このロータの回転運動は、例えば、減速器によって所定の減速比で減速され、出力軸２１ａに出力される。出力軸２１ａは、ボールベアリング２５によって、モータハウジング２２に回転可能に支持されているため、出力軸２１ａは、モータ本体２１のロータとともに回転する。 The motor body 21 is, for example, a servo motor, and includes an output shaft 21a (rotating shaft), a rotor, a stator, an encoder, a speed reducer, and the like. Electric power is supplied to the motor body 21 from a power source. When electric power is supplied to the motor main body 21, the rotor of the motor main body 21 rotates. For example, the rotational motion of the rotor is decelerated at a predetermined reduction ratio by a speed reducer and is output to the output shaft 21a. Since the output shaft 21 a is rotatably supported by the motor housing 22 by the ball bearing 25, the output shaft 21 a rotates together with the rotor of the motor main body 21.

プーリ２３は、出力軸２１ａの先端（＋Ｙ側の端部）に取り付けられている。プーリ２３は、例えば、外周面に複数の歯が形成されたタイミングプーリである。このプーリ２３は、例えば、複数のねじ部材が径方向から挿入されることによって、モータ本体２１の出力軸２１ａに対して回り止めされた状態で固定されている。このねじ部材により、プーリ２３は、出力軸２１ａとともに回転する。 The pulley 23 is attached to the tip (+ Y side end) of the output shaft 21a. The pulley 23 is a timing pulley in which a plurality of teeth are formed on the outer peripheral surface, for example. The pulley 23 is fixed in a state in which the pulley 23 is prevented from rotating with respect to the output shaft 21 a of the motor body 21 by inserting a plurality of screw members from the radial direction, for example. With this screw member, the pulley 23 rotates together with the output shaft 21a.

アクチュエータケーブル２４ａ、２４ｂは、モータハウジング２２から引き出されている。引き出されたアクチュエータケーブル２４ａ、２４ｂは、図示しないコントローラに接続される。コントローラは、ティーチングペンダントからの入力に基づいて、アクチュエータ１０を制御する。コントローラは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶部、補助記憶部等を含んで構成されている。 The actuator cables 24 a and 24 b are drawn out from the motor housing 22. The drawn out actuator cables 24a and 24b are connected to a controller (not shown). The controller controls the actuator 10 based on the input from the teaching pendant. The controller includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a main storage unit, an auxiliary storage unit, and the like.

アクチュエータケーブル２４ａは、例えば、モータケーブルであり、コントローラから、モータ本体２１を制御するための信号を伝送するために用いられる。 The actuator cable 24a is, for example, a motor cable, and is used to transmit a signal for controlling the motor main body 21 from the controller.

アクチュエータケーブル２４ｂは、例えば、エンコーダケーブルであり、エンコーダからの検出信号を伝送するために用いられる。なお、このアクチュエータケーブル２４ｂには、モータユニット２０の内部に引き出されたケーブル１１０が接続される。 The actuator cable 24b is an encoder cable, for example, and is used for transmitting a detection signal from the encoder. The actuator cable 24b is connected to the cable 110 drawn into the motor unit 20.

アクチュエータ本体１０Ａは、図６に示すように、上述したロッド１１に加えて、ベース部材３０と、カバー部材４０と、スライド部５０と、ボールネジ６０と、フロントブラケット７０と、ベアリングユニット８０とを有している。 As shown in FIG. 6, the actuator body 10A includes a base member 30, a cover member 40, a slide portion 50, a ball screw 60, a front bracket 70, and a bearing unit 80 in addition to the rod 11 described above. is doing.

ロッド１１は、Ｙ軸方向を長手方向とする円筒形状の部材である。ロッド１１は、スライド部５０に固定されることで、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に移動する。ロッド１１は、図７に示すように、ロッド本体１２と、パイプ部材１３（嵌合部材）と、ロッドブラケット１５と、ケーブル脱落防止部材１６と、ケーブル固定部材１７とを有する。また、ロッド１１には、ケーブル１１０を挿通するための挿通部１４、及びロッド本体１２とスライド部５０との接続部分近傍に形成されたロッド挿通孔１１ａが設けられている。 The rod 11 is a cylindrical member whose longitudinal direction is the Y-axis direction. The rod 11 is fixed to the slide portion 50, thereby moving in both the + Y direction and the -Y direction. As shown in FIG. 7, the rod 11 includes a rod main body 12, a pipe member 13 (fitting member), a rod bracket 15, a cable drop prevention member 16, and a cable fixing member 17. Further, the rod 11 is provided with an insertion portion 14 for inserting the cable 110 and a rod insertion hole 11 a formed in the vicinity of a connection portion between the rod body 12 and the slide portion 50.

ロッド本体１２は、内部に貫通孔１２ａが形成された略円筒形状の部材である。ロッド本体１２は、例えば、ステンレス鋼からなる。ただし、ロッド本体１２の素材は、任意であり、ステンレス鋼以外のものであってもよい。例えば、アルミニウムであってもよい。 The rod body 12 is a substantially cylindrical member having a through hole 12a formed therein. The rod body 12 is made of, for example, stainless steel. However, the material of the rod body 12 is arbitrary and may be other than stainless steel. For example, aluminum may be used.

パイプ部材１３は、内部に貫通孔が形成された略円筒形状の部材である。パイプ部材１３は、図８及び図９に示すように、その外径が、ロッド本体１２の貫通孔１２ａの内径に同等になるように形勢されている。パイプ部材１３は、例えば、ポリ塩化ビニル等の樹脂からなる。図７に示すように、パイプ部材１３の外周には、長手方向に沿って、溝１３ａが形成されている。溝１３ａの先端側（−Ｙ側）の端部には、切欠き状のパイプ挿通孔１３ｂが形成されている。 The pipe member 13 is a substantially cylindrical member having a through hole formed therein. As shown in FIGS. 8 and 9, the pipe member 13 is formed so that its outer diameter is equal to the inner diameter of the through hole 12 a of the rod body 12. The pipe member 13 is made of a resin such as polyvinyl chloride, for example. As shown in FIG. 7, a groove 13 a is formed on the outer periphery of the pipe member 13 along the longitudinal direction. A notch-shaped pipe insertion hole 13b is formed at the end portion (−Y side) of the groove 13a.

パイプ部材１３が、ロッド本体１２の貫通孔１２ａに嵌め込まれると、図８及び図９に示すように、貫通孔１２ａの内周面と、パイプ部材１３の溝１３ａとによって、挿通部１４が形成される。挿通部１４には、ケーブル１１０が挿通される。 When the pipe member 13 is fitted into the through hole 12a of the rod body 12, an insertion portion 14 is formed by the inner peripheral surface of the through hole 12a and the groove 13a of the pipe member 13 as shown in FIGS. Is done. The cable 110 is inserted through the insertion portion 14.

ロッドブラケット１５は、図７に示すように、ロッド本体１２をスライド部５０に固定するために用いられる。ロッドブラケット１５には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔１５ａが形成されている。貫通孔１５ａには、ロッド本体１２の後端部１２ｂが挿入される。後端部１２ｂが貫通孔１５ａに挿入されたロッド本体１２は、例えば、ロッドブラケット１５の下面側から挿入された止めねじによって固定される。ロッドブラケット１５の後端部分（＋Ｙ側の部分）には、ケーブル１１０をロッド１１の外部に引き出すためのロッド挿通孔１１ａが形成されている。 The rod bracket 15 is used to fix the rod main body 12 to the slide portion 50 as shown in FIG. The rod bracket 15 is formed with a through hole 15a penetrating in the Y-axis direction. The rear end 12b of the rod body 12 is inserted into the through hole 15a. The rod body 12 in which the rear end portion 12b is inserted into the through hole 15a is fixed by, for example, a set screw inserted from the lower surface side of the rod bracket 15. A rod insertion hole 11 a for drawing the cable 110 to the outside of the rod 11 is formed in the rear end portion (the + Y side portion) of the rod bracket 15.

ケーブル脱落防止部材１６は、ロッドブラケット１５のロッド挿通孔１１ａから引き出されたケーブル１１０が、ロッド挿通孔１１ａから外れることを防止するために用いられる。ケーブル脱落防止部材１６は、複数のねじ１６ａによって、ロッドブラケット１５の後端面に固定される。 The cable drop prevention member 16 is used to prevent the cable 110 drawn from the rod insertion hole 11a of the rod bracket 15 from coming off the rod insertion hole 11a. The cable drop prevention member 16 is fixed to the rear end surface of the rod bracket 15 by a plurality of screws 16a.

ケーブル固定部材１７は、ケーブル１１０を、ロードセル１００のフレーム１０４に固定するために用いられる。ケーブル固定部材１７には、ケーブル１１０の一端が固定されている。このケーブル固定部材１７を、複数のねじ１７ａによって、フレーム１０４に形成された孔の底面に固定することにより、ケーブル１１０は、ロードセル１００のフレーム１０４に固定される。フレーム１０４は、パイプ部材１３の開口に挿入される。 The cable fixing member 17 is used for fixing the cable 110 to the frame 104 of the load cell 100. One end of the cable 110 is fixed to the cable fixing member 17. The cable 110 is fixed to the frame 104 of the load cell 100 by fixing the cable fixing member 17 to the bottom surface of the hole formed in the frame 104 with a plurality of screws 17a. The frame 104 is inserted into the opening of the pipe member 13.

上述のように構成されたロッド１１は、図１０に示すように、４本のボルト１８によって、スライド部５０に固定される。このとき、図５の拡大図Ｂに示すように、ロッド本体１２とパイプ部材１３の間の挿通部１４に配置されたケーブル１１０は、ロッド１１のロッドブラケット１５のロッド挿通孔１１ａから外部に引き出され、先端側（−Ｙ側）に折り返される。 The rod 11 configured as described above is fixed to the slide portion 50 by four bolts 18 as shown in FIG. At this time, as shown in an enlarged view B of FIG. 5, the cable 110 disposed in the insertion portion 14 between the rod body 12 and the pipe member 13 is pulled out from the rod insertion hole 11 a of the rod bracket 15 of the rod 11. And folded back to the tip side (−Y side).

ベース部材３０は、スライド部５０をＹ軸方向に移動可能に支持する部材であり、アクチュエータ１０の筐体の一部を構成する。ベース部材３０は、図１１に示すように、ベース部材３０の本体部分と、レール部３３Ｒ、３３Ｌとを有する。ベース部材３０の本体部分は、例えば、アルミニウムを押出成形することによって形成される。また、ベース部材３０の断面（ＸＺ断面）は、略Ｕ字状に形成されている。ベース部材３０は、底板部３１と、底板部３１の＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部から上方（＋Ｚ方向）に延びるように形成された側壁部３２Ｒ、３２Ｌとを有する。 The base member 30 is a member that supports the slide portion 50 so as to be movable in the Y-axis direction, and constitutes a part of the housing of the actuator 10. As shown in FIG. 11, the base member 30 includes a main body portion of the base member 30 and rail portions 33R and 33L. The main body portion of the base member 30 is formed, for example, by extruding aluminum. The cross section (XZ cross section) of the base member 30 is formed in a substantially U shape. The base member 30 includes a bottom plate portion 31 and side wall portions 32R and 32L formed so as to extend upward (+ Z direction) from the + X side and −X side ends of the bottom plate portion 31.

側壁部３２Ｒ、３２Ｌの内側の面（側壁部３２Ｒの−Ｘ側の面、側壁部３２Ｌの＋Ｘ側の面）には、凹部がそれぞれ形成されている。凹部には、Ｙ軸方向を長手方向とする線状のレール部３３Ｒ、３３Ｌが取り付けられている。レール部３３Ｒ、３３Ｌは、例えば、鋼材からなる。レール部３３Ｒの−Ｘ側の面及びレール部３３Ｌの＋Ｘ側の面には、溝部がそれぞれ形成されている。溝部の内面は、略湾曲面として構成されている。なお、本実施形態では、レール部３３Ｒ、３３Ｌは、ベース部材３０を構成する一つの部品であり、ベース部材３０の本体部分とは、別の部材として構成されているが、ベース部材３０の本体部分に一体に形成されていてもよい。 Concave portions are respectively formed on the inner surfaces of the side walls 32R and 32L (the -X side surface of the side wall portion 32R and the + X side surface of the side wall portion 32L). Linear rail portions 33R and 33L having the longitudinal direction in the Y-axis direction are attached to the recess. Rail parts 33R and 33L consist of steel materials, for example. Grooves are formed in the −X side surface of the rail portion 33R and the + X side surface of the rail portion 33L, respectively. The inner surface of the groove is configured as a substantially curved surface. In the present embodiment, the rail portions 33R and 33L are one part constituting the base member 30 and are configured as separate members from the main body portion of the base member 30, but the main body of the base member 30 It may be formed integrally with the part.

ベース部材３０の底板部３１には、２つの貫通孔３４Ｒ、３４Ｌが形成されている。貫通孔３４Ｒ、３４Ｌは、Ｙ軸方向に貫通して形成されている。貫通孔３４Ｒ、３４Ｌは、ベース部材３０の軽量化を図るために形成されている。また、ベース部材３０には、ベース挿通孔３５と開口部３６とが形成されている。 Two through holes 34 R and 34 L are formed in the bottom plate portion 31 of the base member 30. The through holes 34R and 34L are formed so as to penetrate in the Y-axis direction. The through holes 34 R and 34 L are formed to reduce the weight of the base member 30. Further, the base member 30 is formed with a base insertion hole 35 and an opening 36.

図１２（Ａ）は、ベース部材３０のＹＺ断面図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図１２（Ｄ）は、図１２（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、側壁部３２Ｒ、３２Ｌの間の部分は、スライド部５０が配置されるスライド部配置空間Ｓが形成されている。 FIG. 12A is a YZ sectional view of the base member 30. FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 12D is a DD cross-sectional view of FIG. As shown in FIGS. 12A to 12D, a slide portion arrangement space S in which the slide portion 50 is arranged is formed in a portion between the side wall portions 32R and 32L.

ベース挿通孔３５は、図１１及び図１２に示すように、第１孔部３５Ａと第２孔部３５Ｂとから構成されている。第１孔部３５Ａは、スライド部５０の直線運動方向（Ｙ軸方向）に沿って形成されている。第２孔部３５Ｂは、第１孔部３５Ａから、スライド部配置空間Ｓまで通じている。第２孔部３５Ｂの開口は、Ｙ軸方向（直線運動方向）を長手方向とする略長円形状に形成されている。ベース挿通孔３５は、ケーブル１１０を挿通するために用いられる。 As shown in FIGS. 11 and 12, the base insertion hole 35 includes a first hole portion 35A and a second hole portion 35B. The first hole portion 35A is formed along the linear motion direction (Y-axis direction) of the slide portion 50. The second hole portion 35B communicates from the first hole portion 35A to the slide portion arrangement space S. The opening of the second hole portion 35B is formed in a substantially oval shape having the longitudinal direction in the Y-axis direction (linear motion direction). The base insertion hole 35 is used for inserting the cable 110.

開口部３６は、第１孔部３５Ａからスライド部配置空間Ｓまで通じている。開口部３６は、第２孔部３５Ｂよりも後端側（＋Ｙ側）の位置に形成されている。開口部３６の開口は、角が丸みを帯びた四角形状に形成されている。開口部３６は、ケーブル１１０を挿通するために用いられる。 The opening portion 36 communicates from the first hole portion 35A to the slide portion arrangement space S. The opening 36 is formed at a position closer to the rear end (+ Y side) than the second hole 35B. The opening of the opening 36 is formed in a quadrangular shape with rounded corners. The opening 36 is used for inserting the cable 110.

カバー部材４０は、図６に示すように、スライド部５０の上方を覆う部材であり、ベース部材３０の上側（＋Ｚ側）に配置される。カバー部材４０は、アクチュエータ１０の筐体の一部を構成する。カバー部材４０は、例えば、アルミニウムを押出成形することによって形成される。 As shown in FIG. 6, the cover member 40 is a member that covers the upper portion of the slide portion 50, and is disposed on the upper side (+ Z side) of the base member 30. The cover member 40 constitutes a part of the housing of the actuator 10. The cover member 40 is formed, for example, by extruding aluminum.

スライド部５０は、ロッド１１とともに＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に移動する部材である。スライド部５０は、図１３に示すように、複数の転動体ＲＢを介して、ベース部材３０のレール部３３Ｒ、３３Ｌに支持されている。転動体ＲＢは、例えば、鋼材からなる。転動体ＲＢが、ベース部材３０のレール部３３Ｒ、３３Ｌを転動することにより、スライド部５０は、ベース部材３０に支持されつつ、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に円滑に移動する。 The slide part 50 is a member that moves in both the + Y direction and the −Y direction together with the rod 11. As shown in FIG. 13, the slide part 50 is supported by the rail parts 33R and 33L of the base member 30 via a plurality of rolling elements RB. The rolling element RB is made of, for example, a steel material. When the rolling element RB rolls on the rail portions 33R and 33L of the base member 30, the slide portion 50 moves smoothly in both the + Y direction and the −Y direction while being supported by the base member 30.

ボールネジ６０は、図４及び図５に示すように、ボールネジ軸６１と、ボールネジナット６２と、プーリ６３とを有する。ボールネジ６０は、ボールネジ軸６１の回転運動を、ボールネジナット６２の直線運動に変換する部材である。 As shown in FIGS. 4 and 5, the ball screw 60 includes a ball screw shaft 61, a ball screw nut 62, and a pulley 63. The ball screw 60 is a member that converts the rotational motion of the ball screw shaft 61 into the linear motion of the ball screw nut 62.

ボールネジ軸６１は、外周面が螺旋状のボールねじ面として構成されたボールネジ軸本体と、ボールネジ軸本体の後端部（＋Ｙ側の端部）に形成された小径部６１ｂとから構成される。小径部６１ｂには、ベアリングユニット８０とプーリ６３とが取り付けられる。 The ball screw shaft 61 includes a ball screw shaft main body whose outer peripheral surface is configured as a spiral ball screw surface, and a small diameter portion 61b formed at the rear end (+ Y side end) of the ball screw shaft main body. A bearing unit 80 and a pulley 63 are attached to the small diameter portion 61b.

ボールネジナット６２は、ボールネジ軸本体の外周に配置されている。このボールネジナット６２は、ボールネジ軸６１に複数の転動体を介して嵌め込まれる。この転動体が転動することにより、ボールネジ軸６１の回転運動が、ボールネジナット６２の直線運動に円滑に変換される。また、ボールネジナット６２は、スライド部５０に＋Ｙ側から取り付けられて、ボルト等により固定される。 The ball screw nut 62 is disposed on the outer periphery of the ball screw shaft main body. The ball screw nut 62 is fitted into the ball screw shaft 61 via a plurality of rolling elements. As the rolling element rolls, the rotational motion of the ball screw shaft 61 is smoothly converted into the linear motion of the ball screw nut 62. The ball screw nut 62 is attached to the slide portion 50 from the + Y side and is fixed by a bolt or the like.

プーリ６３は、例えば、外周面に複数の歯が形成されたタイミングプーリである。このプーリ６３は、例えば、複数のねじ部材が径方向から挿入されることによって、ボールネジ軸６１の小径部６１ｂに対して回り止め状態で固定されている。複数のネジ部材により、ボールネジ軸６１は、プーリ６３とともに回転する。 The pulley 63 is, for example, a timing pulley having a plurality of teeth formed on the outer peripheral surface. For example, the pulley 63 is fixed in a non-rotating state with respect to the small diameter portion 61 b of the ball screw shaft 61 by inserting a plurality of screw members from the radial direction. The ball screw shaft 61 rotates together with the pulley 63 by a plurality of screw members.

フロントブラケット７０は、ベース部材３０及びカバー部材４０の−Ｙ側に固定される部材である。フロントブラケット７０は、アクチュエータ１０の筐体の一部を構成する。フロントブラケット７０には、図６に示すように、ロッド１１を通すための貫通孔７１が形成されており、この貫通孔７１の内周面には、オイルレスベアリングが配置されている。オイルレスベアリングは、ロッド１１をＹ軸方向に移動可能に支持する。また、フロントブラケット７０には、Ｙ軸方向に貫通するネジ用貫通孔が形成されている。ネジ用貫通孔は、貫通孔７１の外周に沿って、複数、形成されている。ネジ用貫通孔には、フロントブラケット７０を、ベース部材３０及びカバー部材４０に固定するためのボルト７２が挿入される。ネジ用貫通孔に挿入されたボルト７２は、ベース部材３０及びカバー部材４０のねじ穴に捻じ込まれる。これにより、フロントブラケット７０は、ベース部材３０及びカバー部材４０に固定される。 The front bracket 70 is a member fixed to the −Y side of the base member 30 and the cover member 40. The front bracket 70 constitutes a part of the housing of the actuator 10. As shown in FIG. 6, the front bracket 70 is formed with a through hole 71 for passing the rod 11, and an oilless bearing is disposed on the inner peripheral surface of the through hole 71. The oilless bearing supports the rod 11 so as to be movable in the Y-axis direction. The front bracket 70 is formed with a screw through hole penetrating in the Y-axis direction. A plurality of screw through holes are formed along the outer periphery of the through hole 71. Bolts 72 for fixing the front bracket 70 to the base member 30 and the cover member 40 are inserted into the screw through holes. The bolts 72 inserted into the screw through holes are screwed into the screw holes of the base member 30 and the cover member 40. Thereby, the front bracket 70 is fixed to the base member 30 and the cover member 40.

ベアリングユニット８０は、図４及び図５に示すように、ベアリング８１と、ベアリングハウジングとを有する。このベアリングユニット８０は、ボールネジ軸６１を挿入するための貫通孔が形成されており、この貫通孔の内周面には、ベアリング８１が配置されている。ベアリング８１は、例えば、円錐ころ軸受から構成される。ベアリング８１は、貫通孔の−Ｙ側から嵌め込まれ、ベアリング押え部によって押さえ込まれている。そして、ベアリング押え部は、ボルトによって、ベアリングハウジングに固定されている。ベアリング８１によって、ボールネジ軸６１は回転可能に支持される。 As shown in FIGS. 4 and 5, the bearing unit 80 includes a bearing 81 and a bearing housing. The bearing unit 80 has a through hole into which the ball screw shaft 61 is inserted, and a bearing 81 is disposed on the inner peripheral surface of the through hole. The bearing 81 is composed of, for example, a tapered roller bearing. The bearing 81 is fitted from the −Y side of the through hole and is pressed by the bearing pressing portion. The bearing retainer is fixed to the bearing housing by bolts. The ball screw shaft 61 is rotatably supported by the bearing 81.

折返しユニット９０は、アクチュエータ本体１０Ａと、モータユニット２０とを連結する部材である。折返しユニット９０は、ベルト９１と、ベルト９１を収容するベルト収容部９２と、取付け板部９９とを有する。 The folding unit 90 is a member that connects the actuator body 10 A and the motor unit 20. The folding unit 90 includes a belt 91, a belt accommodating portion 92 that accommodates the belt 91, and a mounting plate portion 99.

ベルト９１は、モータユニット２０のプーリ２３と、ボールネジ６０のプーリ６３とに、張力がかかった状態に取り付けられる。これにより、プーリ２３の回転運動は、ボールネジ６０のプーリ６３に伝達される。ベルト９１は、例えば、プーリ２３、６３に形成された歯に係合する複数の歯が形成されたタイミングベルトである。 The belt 91 is attached to the pulley 23 of the motor unit 20 and the pulley 63 of the ball screw 60 in a tensioned state. Thereby, the rotational motion of the pulley 23 is transmitted to the pulley 63 of the ball screw 60. The belt 91 is, for example, a timing belt on which a plurality of teeth that engage with the teeth formed on the pulleys 23 and 63 are formed.

ベルト収容部９２は、略直方体形状に形成されたケースである。ベルト収容部９２には、プーリ２３、６３等が収容される。 The belt accommodating portion 92 is a case formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. The pulleys 23 and 63 are accommodated in the belt accommodating portion 92.

取付け板部９９には、モータユニット２０のモータハウジング２２と、ベース部材３０及びカバー部材４０とが固定される。モータハウジング２２、ベース部材３０及びカバー部材４０は、例えば、複数のボルトによって固定されている。また、取付け板部９９には、取付け孔９３、９４が形成されている。図４及び図５に示すように、取付け孔９３には、モータユニット２０の出力軸２１ａが挿入される。また、取付け孔９４には、ボールネジ６０の小径部６１ｂが挿入される。 The motor housing 22, the base member 30, and the cover member 40 of the motor unit 20 are fixed to the mounting plate 99. The motor housing 22, the base member 30, and the cover member 40 are fixed by, for example, a plurality of bolts. In addition, attachment holes 93 and 94 are formed in the attachment plate portion 99. As shown in FIGS. 4 and 5, the output shaft 21 a of the motor unit 20 is inserted into the mounting hole 93. Further, the small diameter portion 61 b of the ball screw 60 is inserted into the mounting hole 94.

また、図２に示すように、取付け板部９９には、ケーブル１１０を挿通するための挿通孔９５、９６が形成されている。ケーブル１１０の他端は、挿通孔９５に挿入されて、ベルト収容部９２の内部を通って、挿通孔９６から引き出されている。 As shown in FIG. 2, insertion holes 95 and 96 for inserting the cable 110 are formed in the mounting plate 99. The other end of the cable 110 is inserted into the insertion hole 95, passes through the inside of the belt accommodating portion 92, and is pulled out from the insertion hole 96.

図５に示すように、アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体１０Ａ等に加えて、ケーブルガイド１２０を有する。ケーブルガイド１２０は、ケーブル１１０の折返し部分を保護するために用いられ、ケーブル１１０がねじれたり、所定の曲率半径よりも小さく折れ曲がったりしないようにして、ケーブル１１０の断線を防ぐ。ケーブルガイド１２０は、例えば、ケーブルベア（登録商標）から構成され、ケーブル１１０を収納するチェーンと、当該チェーンとともにケーブル１１０を巻き取る固定側フレーム及び旋回側フレームとを有している。 As shown in FIG. 5, the actuator 10 includes a cable guide 120 in addition to the actuator body 10 A and the like. The cable guide 120 is used to protect the folded portion of the cable 110, and prevents the cable 110 from being broken by preventing the cable 110 from being twisted or bent smaller than a predetermined curvature radius. The cable guide 120 is made of, for example, a cable bear (registered trademark), and includes a chain that houses the cable 110, and a fixed side frame and a turning side frame that winds the cable 110 together with the chain.

ケーブルガイド１２０の一端は、図５及び図１０を参照するとわかるように、ケーブルガイド固定部材１２１によって、スライド部５０に固定されている。詳しくは、スライド部５０の先端側端面に固定されている。ケーブルガイド１２０の一端がスライド部５０に固定されることにより、ケーブルガイド１２０の一端は、スライド部５０とともに、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に移動する。 One end of the cable guide 120 is fixed to the slide portion 50 by a cable guide fixing member 121 as can be seen with reference to FIGS. 5 and 10. Specifically, it is fixed to the end surface on the front end side of the slide portion 50. When one end of the cable guide 120 is fixed to the slide portion 50, one end of the cable guide 120 moves in both the + Y direction and the −Y direction together with the slide portion 50.

ケーブルガイド１２０の他端は、図５を参照するとわかるように、ケーブルガイド固定部材１２２によって、ベース部材３０に固定されている。詳しくは、ベース部材３０のベース挿通孔３５の底面に固定されている。ケーブルガイド１２０の他端がベース部材３０に固定されることにより、ケーブルガイド１２０の他端は、スライド部５０に移動に関わらず、同じ位置に留まる。 The other end of the cable guide 120 is fixed to the base member 30 by a cable guide fixing member 122, as can be seen with reference to FIG. Specifically, the base member 30 is fixed to the bottom surface of the base insertion hole 35. By fixing the other end of the cable guide 120 to the base member 30, the other end of the cable guide 120 remains in the same position regardless of the movement of the slide portion 50.

以上のように構成されたアクチュエータ１０における、ケーブル１１０の配線経路について説明する。 A wiring path of the cable 110 in the actuator 10 configured as described above will be described.

ロードセル１００から引き出されたケーブル１１０は、図５の拡大図Ａ及び図７を参照するとわかるように、ロッド１１のパイプ挿通孔１３ｂから引き出されて、ロッド本体１２とパイプ部材１３の間の挿通部１４に配線される。挿通部１４に配線されたケーブル１１０は、図５の拡大図Ｂ及び図７を参照するとわかるように、ロッド１１のロッドブラケット１５のロッド挿通孔１１ａから外部に引き出され、先端側（−Ｙ側）に折り返される。先端側に折り返されたケーブル１１０は、図５及び図６を参照するとわかるように、アクチュエータ本体１０Ａの内部で後端側（＋Ｙ側）に折り返される。後端側に折り返されたケーブル１１０は、ベース部材３０の第２孔部３５Ｂ、第１孔部３５Ａを順に挿通され、図５の拡大図Ｄを参照するとわかるようにベース部材３０の開口部３６から引き出される。ベース部材３０の開口部３６から引き出されたケーブル１１０は、ベアリングユニット８０の下側に配線される。そして、図４に示すように、ケーブル１１０は、取付け板部９９の挿通孔９５に挿入されて、ベルト収容部９２の内部を通って、挿通孔９６から引き出されている。 The cable 110 pulled out from the load cell 100 is pulled out from the pipe insertion hole 13b of the rod 11 and is inserted between the rod main body 12 and the pipe member 13, as can be seen with reference to the enlarged view A and FIG. 14 is wired. As can be seen from the enlarged view B and FIG. 7 of FIG. 5, the cable 110 wired to the insertion portion 14 is pulled out from the rod insertion hole 11 a of the rod bracket 15 of the rod 11 and is connected to the distal end side (−Y side). ). As can be seen with reference to FIGS. 5 and 6, the cable 110 folded back to the front end side is folded back to the rear end side (+ Y side) inside the actuator body 10 A. The cable 110 folded back to the rear end side is inserted through the second hole portion 35B and the first hole portion 35A of the base member 30 in this order, and the opening portion 36 of the base member 30 can be seen with reference to the enlarged view D of FIG. Drawn from. The cable 110 drawn out from the opening 36 of the base member 30 is wired below the bearing unit 80. As shown in FIG. 4, the cable 110 is inserted into the insertion hole 95 of the attachment plate portion 99, passes through the inside of the belt accommodating portion 92, and is drawn out from the insertion hole 96.

上述のように構成されたアクチュエータ１０の動作について、図１４〜図１６を参照して説明する。 The operation of the actuator 10 configured as described above will be described with reference to FIGS.

先ず、図１４に示すように、モータユニット２０のモータ本体２１に電源が供給されることによって、モータ本体２１の出力軸２１ａが、所定の回転方向に回転（正転）する。出力軸２１ａが回転すると、プーリ２３も回転（正転）する。プーリ２３が回転すると、ベルト９１を介して、ボールネジ６０のボールネジ軸６１に固定されているプーリ６３も、同じ方向に回転（正転）し、ボールネジ軸６１も回転（正転）する。ボールネジ６０は、ボールネジ軸６１の回転運動を、ボールネジナット６２の直線運動に変換する。 First, as shown in FIG. 14, when power is supplied to the motor main body 21 of the motor unit 20, the output shaft 21 a of the motor main body 21 rotates (forward rotation) in a predetermined rotation direction. When the output shaft 21a rotates, the pulley 23 also rotates (forward rotation). When the pulley 23 rotates, the pulley 63 fixed to the ball screw shaft 61 of the ball screw 60 via the belt 91 also rotates (forward rotation) in the same direction, and the ball screw shaft 61 also rotates (forward rotation). The ball screw 60 converts the rotational motion of the ball screw shaft 61 into the linear motion of the ball screw nut 62.

このボールネジナット６２の直線運動に伴って、スライド部５０は、例えば、−Ｙ方向に移動する。このとき、図１５に示すように、ケーブル１１０の折り返し部分１１１及びケーブルガイド１２０の折り返し部分が−Ｙ方向に移動しつつ、スライド部５０は、−Ｙ方向に移動する。 As the ball screw nut 62 moves linearly, the slide unit 50 moves, for example, in the −Y direction. At this time, as shown in FIG. 15, the slide part 50 moves in the −Y direction while the folded part 111 of the cable 110 and the folded part of the cable guide 120 move in the −Y direction.

スライド部５０が−Ｙ方向に移動すると、ロッド１１の先端に取り付けられたロードセル１００が、作業対象であるワークＷに押し付けられる。ロードセル１００は、このときの荷重を検出し、その荷重に応じた信号を出力する。ロードセル１００からの信号は、ケーブル１１０、及び図４に示すアクチュエータケーブル２４ｂを経由して、コントローラに出力される。 When the slide unit 50 moves in the −Y direction, the load cell 100 attached to the tip of the rod 11 is pressed against the work W that is a work target. The load cell 100 detects the load at this time and outputs a signal corresponding to the load. A signal from the load cell 100 is output to the controller via the cable 110 and the actuator cable 24b shown in FIG.

続いて、図１６に示すように、モータ本体２１の出力軸２１ａが、所定の回転方向とは逆方向に回転（逆転）すると、ベルト９１を介して、ボールネジ軸６１も回転（逆転）する。ボールネジ６０が、ボールネジ軸６１の回転運動を、ボールネジナット６２の直線運動に変換する。ボールネジナット６２の直線運動に伴って、ケーブル１１０の折り返し部分１１１も＋Ｙ方向に移動しつつ、スライド部５０は、＋Ｙ方向に移動する。 Subsequently, as shown in FIG. 16, when the output shaft 21 a of the motor main body 21 rotates (reverses) in a direction opposite to a predetermined rotation direction, the ball screw shaft 61 also rotates (reverses) via the belt 91. The ball screw 60 converts the rotational motion of the ball screw shaft 61 into the linear motion of the ball screw nut 62. As the ball screw nut 62 moves linearly, the folded portion 111 of the cable 110 also moves in the + Y direction, while the slide portion 50 moves in the + Y direction.

スライド部５０が＋Ｙ方向に移動すると、ロッド１１の先端に取り付けられたロードセル本体１０１が、作業対象であるワークＷから離間する。 When the slide unit 50 moves in the + Y direction, the load cell main body 101 attached to the tip of the rod 11 is separated from the work W that is a work target.

モータ本体２１の出力軸２１ａを、正転及び逆転させることにより、スライド部５０は、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に移動する。すなわち、スライド部５０は、Ｙ軸方向に往復運動する。 By causing the output shaft 21a of the motor body 21 to rotate forward and backward, the slide unit 50 moves in both the + Y direction and the −Y direction. That is, the slide part 50 reciprocates in the Y axis direction.

以上、説明したように、本実施形態では、ロッド１１には、スライド部５０との接続部分近傍に、ケーブル１１０が挿通されるロッド挿通孔１１ａが形成されており、ケーブル１１０は、ロッド挿通孔１１ａからロッド１１の外部に引き出され、−Ｙ側（ロッド１１の先端側）に折り返されている。このため、ケーブル１１０は、スライド部５０の後端側（＋Ｙ側）の、ボールネジ軸６１のロッド１１から露出されている部分近傍に位置することがない。このため、ロードセル１００がロッド１１の先端に取り付けられた場合でも、ケーブル１１０が、ボールネジ軸６１の回転に干渉するおそれのないアクチュエータ１０を提供することができる。 As described above, in the present embodiment, the rod 11 is formed with the rod insertion hole 11a through which the cable 110 is inserted in the vicinity of the connection portion with the slide portion 50, and the cable 110 has the rod insertion hole. It is pulled out from 11a to the outside of the rod 11 and folded back to the -Y side (the tip side of the rod 11). For this reason, the cable 110 is not located in the vicinity of the portion exposed from the rod 11 of the ball screw shaft 61 on the rear end side (+ Y side) of the slide portion 50. For this reason, even when the load cell 100 is attached to the tip of the rod 11, it is possible to provide the actuator 10 in which the cable 110 does not interfere with the rotation of the ball screw shaft 61.

また、従来のアクチュエータ１０（特許文献１に記載のアクチュエータ１０）では、スライド部５０にケーブル１１０を挿通するための孔が形成されていた。これに対して、本実施形態では、スライド部５０にケーブル１１０を挿通するための孔を形成する必要がなく、加工工程数を削減することができる。結果として、製造コストを抑制することができる。また、スライド部５０にケーブル１１０用の孔が形成されていないため、スライド部５０全体の剛性を高めることができる。特に、本実施形態では、アクチュエータ１０は電動プレス装置であるため、ワークＷを押圧するときに生じるスライド部５０の座屈の発生を抑制することができる。 Further, in the conventional actuator 10 (actuator 10 described in Patent Document 1), a hole for inserting the cable 110 is formed in the slide portion 50. On the other hand, in this embodiment, it is not necessary to form a hole for inserting the cable 110 in the slide portion 50, and the number of processing steps can be reduced. As a result, the manufacturing cost can be suppressed. Moreover, since the hole for the cable 110 is not formed in the slide part 50, the rigidity of the whole slide part 50 can be improved. In particular, in this embodiment, since the actuator 10 is an electric press device, it is possible to suppress the occurrence of buckling of the slide portion 50 that occurs when the workpiece W is pressed.

また、本実施形態に係るアクチュエータ１０は、一端がスライド部５０に固定され、他端がベース部材３０に固定されて、ケーブル１１０の折り返し部分１１１を保護するケーブルガイド１２０を有する。このため、ケーブル１１０がねじれたり、折り返し部分１１１が所定の曲率半径よりも小さく折れ曲がったりしないようにして、ケーブル１１０の断線を防ぐことができる。 Further, the actuator 10 according to the present embodiment includes a cable guide 120 that has one end fixed to the slide portion 50 and the other end fixed to the base member 30 to protect the folded portion 111 of the cable 110. For this reason, it is possible to prevent the cable 110 from being disconnected by preventing the cable 110 from being twisted and the folded portion 111 from being bent smaller than a predetermined radius of curvature.

また、ケーブル１１０は、ロッド１１に形成された挿通部１４に挿通される。これにより、ケーブル１１０は、アクチュエータ１０の筐体（ベース部材３０、カバー部材４０、フロントブラケット７０）外部に配線されずに、アクチュエータ１０内部に配線することが可能になる。このため、ロッド１１の先端にロードセル１００が取り付けられた場合でも、アクチュエータ１０を設置するための広い設置スペースの確保が不要になる。結果として、アクチュエータ１０の設置作業が容易になる。 Further, the cable 110 is inserted into the insertion portion 14 formed in the rod 11. As a result, the cable 110 can be wired inside the actuator 10 without being wired outside the casing (base member 30, cover member 40, front bracket 70) of the actuator 10. For this reason, even when the load cell 100 is attached to the tip of the rod 11, it is not necessary to secure a wide installation space for installing the actuator 10. As a result, the installation work of the actuator 10 becomes easy.

また、ケーブル１１０をアクチュエータ１０内部に配線することが可能になるため、アクチュエータ１０全体をコンパクト化することができる。 Further, since the cable 110 can be wired inside the actuator 10, the entire actuator 10 can be made compact.

また、本実施形態では、挿通部１４は、ロッド本体１２の貫通孔１２ａの内周面と、パイプ部材１３の溝１３ａとによって形成されている。このため、ロッド本体１２の貫通孔１２ａに、パイプ部材１３を嵌合するだけで、挿通部１４が形成されるため、挿通部１４の形成が容易になる。また、従来のロッド本体１２を流用することが可能になる。結果として、製造コストを抑制することができる。 In the present embodiment, the insertion portion 14 is formed by the inner peripheral surface of the through hole 12 a of the rod body 12 and the groove 13 a of the pipe member 13. For this reason, since the insertion part 14 is formed only by fitting the pipe member 13 in the through-hole 12a of the rod main body 12, formation of the insertion part 14 becomes easy. Further, the conventional rod body 12 can be diverted. As a result, the manufacturing cost can be suppressed.

以上、本実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態等によって限定されるものではない。 As mentioned above, although this embodiment was described, this invention is not limited by the said embodiment etc.

例えば、本実施形態では、ケーブル１１０は、一本のケーブルから構成されている。しかしながら、これに限らず、ケーブル１１０は、複数のケーブルとそれらを接続するコネクタとを有していてもよい。 For example, in the present embodiment, the cable 110 is composed of a single cable. However, the present invention is not limited thereto, and the cable 110 may include a plurality of cables and a connector that connects them.

また、本実施形態では、ケーブル１１０をロッド１１外部に引き出すためのロッド挿通孔１１ａは、図５に示すように、ロッド本体１２とスライド部５０との接続部分近傍に形成されている。しかしながら、これに限られない。例えば、図１７に示すアクチュエータ２００のように、ロッド挿通孔１１ａは、ロッド本体１２とスライド部５０との接続部分近傍ではなく、それよりも先端側に形成されていてもよい。しかしながら、ロッド１１から引き出されたケーブル１１０の長さを確保することで、ロッド１１のＹ軸方向のストロークを確保する点で、上記実施形態の方が好ましい。 Moreover, in this embodiment, the rod insertion hole 11a for pulling out the cable 110 to the outside of the rod 11 is formed in the vicinity of the connection portion between the rod body 12 and the slide portion 50 as shown in FIG. However, it is not limited to this. For example, like the actuator 200 shown in FIG. 17, the rod insertion hole 11 a may be formed not on the vicinity of the connecting portion between the rod main body 12 and the slide portion 50 but on the tip side. However, the above embodiment is preferable in that the length of the cable 110 drawn from the rod 11 is ensured to ensure the stroke of the rod 11 in the Y-axis direction.

本実施形態では、図５に示すように、ベース部材３０に、ケーブル１１０を、ベース部材３０のベース挿通孔３５からスライド部配置空間Ｓに引き出すための開口部３６が形成されている。しかしながら、これに限られない。例えば、ベース部材３０には、開口部３６が形成されていなくてもよい。ケーブル１１０は、図１７に示すアクチュエータ２００のように、開口部３６に代わって、ベース挿通孔３５の＋Ｙ側の開口３５Ｃから、折返しユニット９０の内部に引き出されていてもよい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the base member 30 is formed with an opening 36 for drawing the cable 110 from the base insertion hole 35 of the base member 30 to the slide portion arrangement space S. However, it is not limited to this. For example, the opening 36 may not be formed in the base member 30. The cable 110 may be drawn into the inside of the folding unit 90 from the opening 35C on the + Y side of the base insertion hole 35 instead of the opening 36 as in the actuator 200 shown in FIG.

本実施形態に係るアクチュエータ１０は、図５に示すように、ケーブルガイド１２０を有する。しかしながら、これに限らず、図１７に示すアクチュエータ２００のように、ケーブルガイド１２０を有していなくてもよい。しかしながら、ケーブル１１０の断線の防止等、ケーブル１１０の保護の観点から、アクチュエータ１０は、ケーブルガイド１２０を有する方が好ましい。また、本実施形態では、ケーブルガイド１２０は、ケーブルベア（登録商標）から構成されている。しかしながら、これに限らず、ケーブルベア（登録商標）と同等の機能を備える別の部品であってもよい。 The actuator 10 according to the present embodiment has a cable guide 120 as shown in FIG. However, the present invention is not limited to this, and the cable guide 120 may not be provided like the actuator 200 illustrated in FIG. However, from the viewpoint of protection of the cable 110, such as prevention of disconnection of the cable 110, the actuator 10 preferably has a cable guide 120. Moreover, in this embodiment, the cable guide 120 is comprised from the cable bear (trademark). However, the present invention is not limited to this, and may be another component having a function equivalent to that of a cable bear (registered trademark).

また、本実施形態では、ロッド本体１２とロッドブラケット１５とを有するロッド１１が、スライド部５０に取り付けられている。しかしながら、これに限られない。ロッドブラケット１５と有さないロッド１１を、直接、スライド部５０に取り付けられていてもよい。この場合、ロッド挿通孔１１ａは、ロッド本体１２に形成してもよい。 In the present embodiment, the rod 11 having the rod body 12 and the rod bracket 15 is attached to the slide portion 50. However, it is not limited to this. The rod 11 that does not have the rod bracket 15 may be directly attached to the slide portion 50. In this case, the rod insertion hole 11 a may be formed in the rod body 12.

また、本実施形態では、ロッド１１の先端には、電子デバイスとして、ロードセル１００が取り付けられている。しかしながら、これに限られない。電子デバイスとして、例えば、ワークＷを把持する把持装置であってもよい。また、ケーブルを有する電子デバイスであれば、ロードセル１００、把持装置以外のものであってもよい。 In the present embodiment, the load cell 100 is attached to the tip of the rod 11 as an electronic device. However, it is not limited to this. As the electronic device, for example, a gripping device that grips the workpiece W may be used. Moreover, as long as it is an electronic device which has a cable, things other than the load cell 100 and the holding | gripping apparatus may be sufficient.

また、本実施形態に係るアクチュエータ１０は、モータユニット２０が、折返しユニット９０を介して、折り返して取り付けられた折返しタイプのアクチュエータである。しかしながら、これに限られない。例えば、折返しユニット９０を有さないアクチュエータ１０であってもよい。 The actuator 10 according to the present embodiment is a folded type actuator in which the motor unit 20 is folded and attached via the folding unit 90. However, it is not limited to this. For example, the actuator 10 that does not have the folding unit 90 may be used.

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

１０、２００アクチュエータ
１０Ａアクチュエータ本体
１１ロッド
１１ａロッド挿通孔
１２ロッド本体
１２ａ貫通孔（挿入孔）
１２ｂ後端部
１３パイプ部材（嵌合部材）
１３ａ溝
１３ｂパイプ挿通孔
１４挿通部
１５ロッドブラケット
１５ａ貫通孔
１６ケーブル脱落防止部材
１６ａねじ
１７ケーブル固定部材
１８ボルト
２０モータユニット（モータ）
２１モータ本体
２１ａ出力軸（回転軸）
２２モータハウジング
２３プーリ
２４ａ、２４ｂアクチュエータケーブル
２５ボールベアリング
３０ベース部材
３１底板部
３２Ｒ、３２Ｌ側壁部
３３Ｒ、３３Ｌレール部
３４Ｒ、３４Ｌ貫通孔
３５ベース挿通孔
３５Ａ第１孔部
３５Ｂ第２孔部
３５Ｃ開口
３６開口部
４０カバー部材
５０スライド部（移動体）
６０ボールネジ（変換機構部）
６１ボールネジ軸
６１ｂ小径部
６２ボールネジナット
６３プーリ
７０フロントブラケット
７１貫通孔
７２ボルト
８０ベアリングユニット
８１ベアリング
９０折返しユニット
９１ベルト
９２ベルト収容部
９３、９４取付け孔
９５、９６挿通孔
９９取付け板部
１００ロードセル（電子デバイス）
１０１ロードセル本体
１０２、１０３、１０４フレーム
１０２ａ貫通孔
１０５、１０６ボルト
１１０ケーブル
１１１折り返し部分
１２０ケーブルガイド
１２１、１２２ケーブルガイド固定部材
ＲＢ転動体
Ｓスライド部配置空間
Ｗワーク 10, 200 Actuator 10A Actuator body 11 Rod 11a Rod insertion hole 12 Rod body 12a Through hole (insertion hole)
12b Rear end 13 Pipe member (fitting member)
13a Groove 13b Pipe insertion hole 14 Insertion part 15 Rod bracket 15a Through hole 16 Cable drop prevention member 16a Screw 17 Cable fixing member 18 Bolt 20 Motor unit (motor)
21 Motor body 21a Output shaft (rotary shaft)
22 Motor housing 23 Pulley 24a, 24b Actuator cable 25 Ball bearing 30 Base member 31 Bottom plate part 32R, 32L Side wall part 33R, 33L Rail part 34R, 34L Through hole 35 Base insertion hole 35A First hole part 35B Second hole part 35C Opening 36 Opening 40 Cover member 50 Slide part (moving body)
60 Ball screw (conversion mechanism)
61 Ball screw shaft 61b Small diameter portion 62 Ball screw nut 63 Pulley 70 Front bracket 71 Through hole 72 Bolt 80 Bearing unit 81 Bearing 90 Folding unit 91 Belt 92 Belt housing portion 93, 94 Mounting hole 95, 96 Insertion hole 99 Mounting plate portion 100 Load cell ( Electronic device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Load cell main body 102, 103, 104 Frame 102a Through-hole 105, 106 Bolt 110 Cable 111 Folding part 120 Cable guide 121, 122 Cable guide fixing member RB Rolling body S Slide part arrangement space W Workpiece

Claims

A motor with a rotating shaft;
A conversion mechanism that includes a screw shaft that rotates together with the rotation shaft, and a nut that is screwed to the screw shaft, and converts the rotational motion of the screw shaft into linear motion of the nut;
A moving body that moves linearly with the nut by being connected to the nut;
A base member having a rail portion that supports the movable body in a movable manner;
An electronic device is provided at the tip, and is attached to the moving body so that the rod moves linearly in the axial direction;
A cable connected to the electronic device and used for power supply and signal transmission,
The rod has a rod insertion hole through which the cable wired inside the rod is inserted in a direction perpendicular to the axis of the rod, and the cable extends from the rod insertion hole to the outside of the rod. An actuator that is pulled out and folded to the tip side of the rod.

The actuator according to claim 1, wherein the rod insertion hole is formed in the vicinity of a connecting portion between the rod body of the rod and the moving body.

The actuator according to claim 1 or 2, wherein a base insertion hole through which the cable drawn out of the rod is inserted is formed in the base member.

The base insertion hole includes a first hole formed along the linear motion direction of the moving body, a second hole communicating from the first hole to the moving body arrangement space formed in the base member, Consisting of
4. The actuator according to claim 3, wherein the cable drawn out from the rod insertion hole is folded back to a rear end side of the rod and is inserted through the second hole and the first hole in order.

A motor with a rotating shaft;
A conversion mechanism that includes a screw shaft that rotates together with the rotation shaft, and a nut that is screwed to the screw shaft, and converts the rotational motion of the screw shaft into linear motion of the nut;
A moving body that moves linearly with the nut by being connected to the nut;
A base member having a rail portion that supports the movable body in a movable manner;
An electronic device is provided at the tip, and is attached to the moving body so that the rod moves linearly in the axial direction;
A cable connected to the electronic device and used for power supply and signal transmission,
The rod is formed with a rod insertion hole through which the cable wired inside the rod is inserted, and the cable is drawn out of the rod from the rod insertion hole, and is connected to the distal end side of the rod. Wrapped ,
The base member is formed with a base insertion hole through which the cable drawn out of the rod is inserted,
The base insertion hole includes a first hole formed along the linear motion direction of the moving body, a second hole communicating from the first hole to the moving body arrangement space formed in the base member, Consisting of
The actuator, wherein the cable drawn from the rod insertion hole is folded back to the rear end side of the rod and is inserted through the second hole and the first hole in order .

The opening cross section of the second hole portion, an actuator according to claim 4 or 5 is formed in a substantially oval shape that the linear movement direction is the longitudinal direction.

The base is member, said base through said cable being inserted through the first hole of the hole, any one of claims 4 to 6, openings are formed to draw in the movable body arrangement space The actuator according to item .

One end fixed to the movable body, the other end is fixed to the base member, to any one of claims 4 to 7 having a cable guide for protecting the folded portion of the cable which is folded back on the rear end side The actuator described.

The actuator according to any one of claims 1 to 8 , wherein the cable is constituted by a single cable.

The actuator according to any one of claims 1 to 9 , wherein an insertion portion through which the cable of the electronic device is inserted is formed in the rod.

The rod has a rod body in which an insertion hole into which the screw shaft is inserted is formed, and a fitting member fitted into the insertion hole,
The actuator according to claim 10 , wherein the insertion portion is formed by an inner peripheral surface of the insertion hole of the rod body and an outer peripheral surface of the fitting member.

Having the electronic device provided at the tip of the rod;
The electronic device actuator according to any one of claims 1 to 11, the tip of the rod when pressed against the work object, characterized in that it is a load cell for detecting a load.