CN102052436B - 直进·旋转机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构简单、能够降低制造成本的直进、旋转机构。1对轴线性马达(1a、1b)平行固定地设置有轴(3a、3b)，在该1对轴线性马达(1a、1b)的可动部(2a、2b)上分别固定作为螺合构件的滚珠螺母(21a、21b)，该滚珠螺母(21a、21b)具有与各轴的中心轴线平行的旋转轴。这些滚珠螺母(21a、21b)分别与1根滚珠丝杠(4)的正引导部(41)和反引导部(42)螺合，但2个部位的引导部在相反方向形成螺纹。通过这样地构成，控制可动部(2a、2b)的动作方向和速度，由此能够同时地控制滚珠丝杠(4)的直进运动和旋转运动。

Description

直进·旋转机构

技术领域

本发明涉及一种进行直进运动及旋转运动的机构。

背景技术

在使输送对象物进行直线移动或旋转移动的装置中，安装有直进·旋转机构。

作为以往的直进·旋转机构，在图4中表示了由专利文献1记载的直进·旋转机构。

在直进机构60a的马达61a的旋转轴上直接连接有滚珠丝杠62a。

在该滚珠丝杠62a上安装有齿条63a，借助于滚珠丝杠62a的旋转使该齿条63a进行直线运动。

在与直进机构60a平行而且与齿条63a的齿面相向的一侧，配置由马达61b、滚珠丝杠62b、齿条63b构成的同样的直进机构60b。在齿条63a与齿条63b之间，以与齿条63a和齿条63b双方的齿啮合的方式配置小齿轮64。小齿轮64以能够在沿齿条63a和齿条63b的齿的方向进行直线运动的方式构成，而且，以能够利用齿条63a与齿条63b的移动速度差进行旋转的方式构成。在小齿轮64的下部端面，在与齿条63a的直线运动方向相同的方向安装有线性导向件65。另外，在小齿轮64的上部端面，安装有对输送对象物进行把持的把持机构(图中未表示)。若按相同转速驱动马达61a和马达61b，则滚珠丝杠62a与滚珠丝杠62b按相同转速旋转，齿条63a与齿条63b按相同速度进行直线运动，所以，小齿轮64按与齿条63a及齿条63b相同的速度进行直线运动。因此，输送对象物通过安装在小齿轮64上的把持机构进行直线移动。

若分别在转速上设置差别地驱动马达61a和马达61b，则滚珠丝杠62a和滚珠丝杠62b也具有转速差地旋转，在齿条63a和齿条63b的直线运动方面产生速度差，所以，小齿轮64借助于齿条63a与齿条63b的速度差进行旋转。因此，输送对象物通过安装在小齿轮64上的把持机构进行旋转移动。

[专利文献1]日本特开2000-161457号公报

在专利文献1那样的直进·旋转机构中，需要一直保持小齿轮与2个齿条啮合的状态，所以，需要支承小齿轮的下部等的导向构件。在图4所示的直进·旋转机构中，小齿轮64安装在作为导向构件的线性导向件65上，从而能够将把持机构及小齿轮64保持在规定的位置。

这样，在以往的直进·旋转机构中需要用于对把持机构及小齿轮64的位置进行保持的导向构件，所以，存在直进·旋转机构的结构变得复杂的问题。

本发明就是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种具有简单结构的直进·旋转机构。

发明内容

本发明的直进·旋转机构的特征在于：具有第一及第二直进机构、第一螺合构件、第二螺合构件及第三螺合构件；

该第一及第二直进机构平行地配置，可动部相对于固定部在平行方向移动；

该第一螺合构件固定在第一直进机构的可动部，具有与可动部的可动方向平行的旋转轴；

该第二螺合构件固定在第二直进机构的可动部，具有与可动部的可动方向平行的旋转轴；

该第三螺合构件与第一螺合构件及第二螺合构件都进行螺合；

第一螺合构件螺合的第三螺合构件的螺合部分与第二螺合构件螺合的第三螺合构件的螺合部分的螺合方向相反。

由于本发明的直进·旋转机构的特征在于：具有第一及第二直进机构、第一螺合构件、第二螺合构件及第三螺合构件；

该第一及第二直进机构平行地配置，可动部相对于固定部在平行方向移动；

该第一螺合构件固定在第一直进机构的可动部，具有与可动部的可动方向平行的旋转轴；

该第二螺合构件固定在第二直进机构的可动部，具有与可动部的可动方向平行的旋转轴；

该第三螺合构件与第一螺合构件及第二螺合构件都进行螺合；

第一螺合构件螺合的第三螺合构件的螺合部分与第二螺合构件螺合的第三螺合构件的螺合部分的螺合方向相反；所以，

能够实现降低制造成本，提供节能、简单结构的装置。

附图说明

图1为本发明的直进·旋转机构的实施方式1的透视图。

图2为本发明的直进·旋转机构的实施方式2的透视图。

图3为本发明的直进·旋转机构的实施方式3的透视图。

图4为以往的直进·旋转机构的透视图。

符号说明

1a，1b，201a，201b，301a，301b轴线性马达

2a，2b，202a，202b可动部  3a，3b，203轴

303a，303b可动轴

21a，21b，321a，321b滚珠螺母  22a，22b制动器

4滚珠丝杠  41正引导部  42反引导部

306a，306b线圈部

具体实施方式

实施方式1

使用图1说明本发明的直进·旋转机构的实施方式1。

图1为本发明的直进·旋转机构的实施方式1的透视图。

第一轴线性马达1a和第二轴线性马达1b(以下称线性马达1a、1b)以双方的可动部2a、2b平行地前进、后退运动的方式进行配置。

轴3a、3b固定在图中未表示的支承部，可动部2a、2b能够沿轴3a、3b在图1的上下方向移动。

在可动部2a上支承作为第一螺合构件的滚珠螺母21a，在可动部2b上支承作为第二螺合构件的滚珠螺母21b。滚珠螺母21a和滚珠螺母21b螺合在与轴3a、3b平行的、作为第三螺合构件的一根滚珠丝杠4上。

该滚珠丝杠4螺合在滚珠螺母21a及滚珠螺母21b上，但不固定在其中任何一处。

另外，滚珠丝杠4的螺合方向，即螺纹牙，在滚珠螺母21a螺合的图1的上半部分和滚珠螺母21b螺合的下半部分相反地形成。

在可动部2a和可动部2b上分别设有制动器22a、22b，该制动器22a、22b用于防止当切断通向线性马达1a、1b的控制电源时各可动部2a、2b自然落下。

另外，如图1所示，在滚珠丝杠4的一端设置用于把持输送对象物的把持机构5。

下面，说明把持机构5的直进运动。

若在相同方向按相同速度驱动线性马达1a和线性马达1b，则线性马达1a的可动部2a与线性马达1b的可动部2b在相同方向按相同速度进行直进运动。此时，分别受到支承的滚珠螺母21a和滚珠螺母21b也在相同方向按相同速度进行直进运动。

如上述那样，滚珠丝杠4仅由滚珠螺母21a、21b支承。因此，若滚珠螺母21a与滚珠螺母21b之间的相对速度为零，则不产生使滚珠丝杠4旋转的力，滚珠丝杠4在与滚珠螺母21a及滚珠螺母21b相同的方向上按相同速度仅进行直进运动。

因此，设于滚珠丝杠4的前端的把持机构5也仅是进行直进运动，不进行旋转。

下面，说明把持机构5的旋转运动。为了简单，说明滚珠丝杠4的正引导部41和反引导部42的引导长度相同的场合。

若按相同速度向相反的方向驱动线性马达1a的可动部2a和线性马达1b的可动部2b，则分别受到支承的滚珠螺母21a和滚珠螺母21b也按相同的速度向相反的方向进行直进运动。此时，滚珠螺母21a进行移动的正引导部41和滚珠螺母21b进行移动的反引导部42由于引导方向相反而且引导长度相等，所以，滚珠丝杠4不移动，在该场合，仅进行旋转运动。因此，设于滚珠丝杠4前端的把持机构5也仅进行旋转运动。

在线性马达1a和线性马达1b的驱动速度不是在相同方向按相同速度，而且也不是在相反方向按相同速度的场合，滚珠丝杠4进行直进运动和旋转运动双方。

通过控制马达1a和线性马达1b的驱动速度，从而能够控制滚珠丝杠4的直进运动和旋转运动的速度。

在上述说明中，为了简单起见，说明了滚珠丝杠4的正引导部41和反引导部42的引导长度相同的场合，但即使在引导长度不同的场合，通过相应于引导长度的差而控制线性马达1a和线性马达1b的驱动速度，也能够控制滚珠丝杠4的直进运动和旋转运动的速度。

根据本实施方式1，不需要另行设置用于保持滚珠螺母21a及滚珠螺母21b与滚珠丝杠4的位置关系的导向构件，所以，能够降低直进·旋转机构的制造成本，能够提供一种节能、结构简单的装置。

在本实施方式1中，说明了使用滚珠螺母作为第一及第二螺合构件、使用滚珠丝杠作为第三螺合构件的情况，但使用螺母作为第一及第二螺合构件、使用螺栓作为第三螺合构件也能够同样地构成。

另外，在本实施方式1中，说明了使用轴线性马达作为第一直进机构及第二直进机构的情况，但使用由马达、滚珠丝杠及滚珠螺母构成的直进机构或线性马达作为第一直进机构或第二直进机构，也能够同样地构成。

另外，在本实施方式1中，作为线性马达1a的可动部2a和线性马达1b的可动部2b的落下防止机构，使用制动器22a、22b，所以，在意外发生断电时，也能够确保直进·旋转机构的安全性。

而且，作为在这样的断电时限制可动部的移动的机构，即使代替制动器22a、22b而形成为用弹簧悬挂可动部2a及可动部2b的结构，也同样能够防止可动部2a、2b的意外落下事故。

另外，即使形成为在线性马达1a的轴3a和线性马达1b的轴3b上分别设置止动构件的结构，也能够防止可动部2a、2b的落下，所述止动构件物理地限制可动部2a及可动部2b的移动范围。

另外，落下防止机构设在滚珠螺母21a和滚珠螺母21b上也能够获得同样的效果。

实施方式2

图2为表示本发明的直进·旋转机构的实施方式2的透视图。第一轴线性马达201a(以下称为线性马达201a)和第二轴线性马达201b(以下称为线性马达201b)共用1个轴203，线性马达201a的可动部202a和线性马达201b的可动部202b设置在该轴203上。其它结构与实施方式1相同，所以，省略说明。

根据本实施方式2，线性马达201a与线性马达201b形成为在1个轴203上配置双方的可动部的结构，所以，能够将作为直进·旋转机构的宽度尺寸构成得较小。

在本实施方式2中，线性马达201a和线性马达201b在1个轴203上配置可动部，但即使线性马达201a的轴和线性马达201b的轴分开配置在相同的轴上，也能够获得同样的效果。

实施方式3

图3为表示本发明的直进·旋转机构的实施方式3的透视图。在第一轴线性马达301a(以下称为线性马达301a)及第二轴线性马达301b(以下称为线性马达301b)中，分别配置了永久磁铁的可动轴303a、303b构成为可动部，在线性马达301a的可动轴303a的端部支承第一滚珠螺母321a，在线性马达301b的可动轴303b的端部支承第二滚珠螺母321b。

另外，线性马达301a的线圈部306a及线性马达301b的线圈部306b以分别在线性马达301a、301b的驱动时成为固定部的方式构成。

其它结构与实施方式1相同，所以，省略说明。

在本实施方式3中，在用于使第一滚珠螺母321a进行直进运动的线性马达301a和用于使第二滚珠螺母321b进行直进运动的线性马达301b双方上配置线圈部306a、306b作为固定部，所以，能够固定用于驱动和控制线性马达301a、301b的配线。

这样，能够长期保持线性马达301a及线性马达301b的配线部的可靠性。

在本实施方式3中，作为第一、第二一对直进机构，说明了作为线性马达的1种的轴线性马达的情况，但即使使用其它的线性马达，只要为配置线圈部作为固定部的结构，则也能够获得同样的效果。

Claims (7)

1.一种直进·旋转机构，其特征在于：具有第一及第二直进机构、第一螺合构件、第二螺合构件及第三螺合构件；

该第一及第二直进机构平行地配置，可动部相对于固定部在上述平行方向移动；

该第一螺合构件固定在上述第一直进机构的可动部，具有与上述可动部的可动方向平行的旋转轴；

该第二螺合构件固定在上述第二直进机构的可动部，具有与上述可动部的可动方向平行的旋转轴；

该第三螺合构件与上述第一螺合构件及上述第二螺合构件都进行螺合；

第一螺合构件螺合的第三螺合构件的螺合部分与第二螺合构件螺合的第三螺合构件的螺合部分的螺合方向相反。

2.根据权利要求1所述的直进·旋转机构，其特征在于：通过上述第一直进机构及上述第二直进机构的各可动部的移动方向及速度差，控制第三螺合构件的直进运动及旋转运动。

3.根据权利要求1所述的直进·旋转机构，其特征在于：上述第一直进机构及上述第二直进机构配置在同轴上。

4.根据权利要求3所述的直进·旋转机构，其特征在于：上述第一直进机构及上述第二直进机构为线性马达。

5.根据权利要求4所述的直进·旋转机构，其特征在于：上述线性马达在固定部具有线圈，在可动部具有永久磁铁。

6.根据权利要求4所述的直进·旋转机构，其特征在于：上述第一直进机构及上述第二直进机构具有在断电时限制可动部的移动的机构。

7.根据权利要求1～6中任何一项所述的直进·旋转机构，其特征在于：上述第一螺合构件及上述第二螺合构件为滚珠螺母，上述第三螺合构件为滚珠丝杠。

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