JP2009044874A - Single axis robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一軸方向に延びるフレームと、このフレームに沿って配列された複数の磁石を有する固定子と、この固定子に対し相対移動可能に設けられた可動子と、この可動子と一体に移動可能に設けられたスライドテーブルとを備えたリニアモータ式の単軸ロボットに関する。 The present invention includes a frame extending in a uniaxial direction, a stator having a plurality of magnets arranged along the frame, a mover provided so as to be relatively movable with respect to the stator, and the mover integrally. The present invention relates to a linear motor type single-axis robot provided with a slidable slide table.
従来、下記特許文献1に示されるように、固定台に移動可能に支持されたスライドテーブルを、複数の永久磁石等からなる固定子と、この固定子に対し対向配置された電機子コイル等からなる可動子とを備えたリニアモータにより駆動するリニアモータ式単軸ロボット(リニアスライダ)において、上記可動子およびこれと一体に移動する上記スライドテーブルを、その移動方向に沿って複数配置することが行われている。この特許文献1に開示された単軸ロボットによれば、移動可能なスライドテーブルが複数設けられているため、このスライドテーブルに複数の作業用機器を取り付けることにより、これら複数の作業用機器を同時に移動させながら所望の作業を効率よく行うことができるという利点がある。
しかしながら、上記特許文献1に開示された単軸ロボットでは、作業用機器を取り付け可能な複数のスライドテーブルが、その移動方向に並んで配置されているため、一方のスライドテーブルの可動範囲が、他方のスライドテーブルの移動によって影響されてしまい、これら各スライドテーブルと一体に移動する上記作業用機器の作業領域が制限されてしまうという問題がある。 However, in the single-axis robot disclosed in Patent Document 1, a plurality of slide tables to which work devices can be attached are arranged side by side in the movement direction, so that the movable range of one slide table is the other. There is a problem that the work area of the working device that moves together with each of the slide tables is limited.
もちろん、このような問題を解決するための手段として、単一のスライドテーブルを備えた単軸ロボットを並列に複数台並べて使用することも考えられるが、このようにした場合には、互いに別々の部品を有する独立した単軸ロボットを複数台用意する必要があるため、相対的により多くのコストがかかることが避けられないという問題がある。 Of course, as a means for solving such a problem, it is conceivable to use a plurality of single-axis robots equipped with a single slide table in parallel. Since it is necessary to prepare a plurality of independent single-axis robots having parts, there is a problem that it is inevitable that the cost is relatively higher.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、比較的安価なコストで使い勝手を効果的に向上させることが可能なリニアモータ式の単軸ロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a linear motor type single-axis robot capable of effectively improving usability at a relatively low cost. .
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、一軸方向に延びるフレームと、このフレームに沿って配列された複数の磁石を有する固定子と、この固定子に対し相対移動可能に設けられた可動子と、この可動子と一体に移動可能に設けられたスライドテーブルとを備えたリニアモータ式の単軸ロボットであって、上記フレームに、その長手方向に沿って延びる複数列のガイドレールが設けられ、上記スライドテーブルが、上記フレームの幅方向に複数並んで配置されるとともに、上記各ガイドレールに沿って個別に移動可能に支持され、上記各スライドテーブルに対応して設けられた複数の可動子に対し、上記固定子が共通に1列設けられたことを特徴とするものである(請求項1)。 In order to solve the above problems, the present invention is provided with a frame extending in a uniaxial direction, a stator having a plurality of magnets arranged along the frame, and a relative movement with respect to the stator. A linear motor type single-axis robot including a mover and a slide table provided so as to be movable integrally with the mover, and a plurality of rows of guide rails extending along a longitudinal direction of the frame. A plurality of slide tables arranged side by side in the width direction of the frame, and supported by each of the slide tables so as to be individually movable along the respective guide rails. A single row of the stators is provided in common with the mover (claim 1).
本発明の単軸ロボットによれば、一軸方向に延びるフレームに対し、複数のスライドテーブルがフレームの幅方向に並ぶように配置され、これら各スライドテーブルが、複数列のガイドレールに沿ってフレームの長手方向に個別に移動可能に支持されているため、上記複数のスライドテーブルを移動させる際に、両者の可動範囲が互いに影響し合うことがなく、上記フレームの長手方向に亘って上記各スライドテーブルをそれぞれ自在に移動させることができる。このため、上記各スライドテーブルに用途に応じた所定の作業用機器をそれぞれ取り付けることにより、複数の作業用機器を自在に移動させながら所望の作業を効率よく行えるという利点がある。 According to the single-axis robot of the present invention, a plurality of slide tables are arranged so as to be aligned in the width direction of the frame with respect to the frame extending in the uniaxial direction, and these slide tables are arranged along the plurality of rows of guide rails. Since each of the slide tables is supported so as to be individually movable in the longitudinal direction, the movable ranges of the two do not affect each other when the plurality of slide tables are moved, and the slide tables extend in the longitudinal direction of the frame. Can be moved freely. For this reason, there is an advantage that a desired work can be efficiently performed while freely moving a plurality of work equipments by attaching predetermined work equipments according to applications to the respective slide tables.
しかも、上記複数のスライドテーブルに対応して設けられた複数の可動子に対し、固定子を共通に1列だけ設けた上記構成によれば、例えば上記複数の可動子に対して固定子を別々に設けることにより、並列独立に移動する上記複数の可動子と同数の固定子をフレームの内部に設けた場合と異なり、単軸ロボットの構造をより簡素化できるとともに、部品コストやその組立工数を効果的に削減できるという利点がある。 Moreover, according to the above configuration in which only one row of stators is provided in common with respect to the plurality of movable elements provided corresponding to the plurality of slide tables, for example, the stators are separately provided for the plurality of movable elements. Unlike the case where the same number of stators as the plurality of movers that move independently in parallel are provided inside the frame, the structure of the single-axis robot can be further simplified, and the component cost and assembly man-hour can be reduced. There is an advantage that it can be effectively reduced.
本発明において、上記スライドテーブルの数は特に問わないが、スライドテーブルが横並びに2つ設けられる場合には、上記ガイドレールが、上記フレームの左右両側部にそれぞれ設けられ、上記複数のスライドテーブルとして、上記各ガイドレールに沿って個別に移動可能な左右一対のスライドテーブルが設けられ、これら左右一対のスライドテーブルに対応して設けられた一対の可動子に対し、上記固定子が共通に1列設けられることが好ましい(請求項2)。 In the present invention, the number of the slide tables is not particularly limited. However, when two slide tables are provided side by side, the guide rails are provided on both the left and right sides of the frame, and the plurality of slide tables are used. A pair of left and right slide tables that are individually movable along the respective guide rails are provided, and the stator is arranged in one row in common with the pair of movers provided corresponding to the pair of left and right slide tables. It is preferable to be provided (Claim 2).
この構成によれば、簡単かつ合理的な構成で、単軸ロボットの使い勝手を向上させることができる。 According to this configuration, the usability of the single-axis robot can be improved with a simple and rational configuration.
上記スライドテーブルのうち、隣接する他のスライドテーブルと対向する側の側面部に、回転可能な転動体が設けられることが好ましい(請求項3)。 It is preferable that a rotatable rolling element is provided on a side surface portion of the slide table facing the other adjacent slide table.
この構成によれば、各スライドテーブルの側面部どうしが互いに摺動(当接)した場合でも、その摺動抵抗が、上記スライドテーブルの側面部に設けられた転動体の回転により効果的に低減されるため、上記のようなスライドテーブルどうしの摺動にかかわらず、これら各スライドテーブルを上記フレームに沿って円滑に移動させることができるという利点がある。 According to this configuration, even when the side surfaces of the slide tables slide (contact) with each other, the sliding resistance is effectively reduced by the rotation of the rolling elements provided on the side surfaces of the slide table. Therefore, there is an advantage that these slide tables can be smoothly moved along the frame regardless of the sliding of the slide tables as described above.
また、本発明においては、上記フレームに設けられた複数列のガイドレールのうち少なくとも1つに、上記スライドテーブルが長手方向に複数並んだ状態で支持されることも、また好ましい(請求項4)。 In the present invention, it is also preferable that at least one of the plurality of rows of guide rails provided on the frame is supported in a state where a plurality of the slide tables are arranged in the longitudinal direction. .
この構成によれば、コンパクトな構成でありながらより多くの作業用機器を移動させることが可能な単軸ロボットを実現できる等の利点がある。 According to this configuration, there is an advantage that it is possible to realize a single-axis robot capable of moving a larger number of work devices while having a compact configuration.
また、本発明において、上記フレームに対し横並びに配置された上記複数のスライドテーブルの間に、これら各スライドテーブルどうしを隔てる隔壁部材が設けられる場合には、上記スライドテーブルのうちこの隔壁部材と対向する部分に、回転可能な転動体が設けられることも、また好ましい(請求項5)。 In the present invention, when a partition member for separating the slide tables is provided between the plurality of slide tables arranged side by side with respect to the frame, the partition member of the slide table faces the partition member. It is also preferable that a rotatable rolling element is provided in the portion to be made (Claim 5).
この構成によれば、上記スライドテーブルがその移動時に隔壁部材と摺動(当接)した場合でも、その摺動抵抗を低減して上記スライドテーブルを円滑に移動させることができるという利点がある。 According to this configuration, even when the slide table slides (contacts) with the partition member during the movement, there is an advantage that the slide table can be smoothly moved by reducing the sliding resistance.
上記フレームが、上記固定子が上面に設置される底壁部と、この底壁部と対向する天井壁部と、上記底壁部の側辺部に沿って立設された側壁部とを有する場合、このうちの天井壁部の下面に、上記複数列のガイドレールのうち少なくとも1つが取り付けられることが好ましい(請求項6)。 The frame includes a bottom wall portion on which the stator is installed on an upper surface, a ceiling wall portion facing the bottom wall portion, and a side wall portion erected along a side portion of the bottom wall portion. In this case, it is preferable that at least one of the plurality of rows of guide rails is attached to the lower surface of the ceiling wall portion.
この構成によれば、上記各ガイドレールの設置場所を、上記固定子に邪魔されることなく適正に確保できるという利点がある。 According to this structure, there exists an advantage that the installation place of each said guide rail can be ensured appropriately, without being disturbed by the said stator.
また、この場合において、上記フレームの底壁部のうち上記固定子の設置部の外側領域にあたる部分、もしくは上記フレームの側壁部に、上記複数列のガイドレールの一部を設け、上記天井壁部に残りのガイドレールを設けるようにしても、上記各ガイドレールの設置場所を適正に確保することができる(請求項7)。 In this case, a part of the bottom wall portion of the frame corresponding to an outer region of the stator installation portion or a side wall portion of the frame is provided with a part of the plurality of rows of guide rails, and the ceiling wall portion Even when the remaining guide rails are provided, the installation location of each guide rail can be appropriately secured.
以上説明したように、本発明によれば、比較的安価なコストで使い勝手を効果的に向上させることが可能なリニアモータ式の単軸ロボットを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a linear motor type single-axis robot capable of effectively improving usability at a relatively low cost.
図1〜図3は、本発明のリニアモータ式単軸ロボットの第1実施形態を示している。これらの図に示すように、当実施形態のリニアモータ式単軸ロボット1(以下、単軸ロボット1と略称する)は、一軸方向(図1および図3に示されるX軸方向)に延びるように設置されたフレーム2と、このフレーム2に沿って移動可能な2つのスライドテーブル3,4とを備える。なお、当明細書では以後、フレーム2の長手方向(X軸方向)を前後方向、フレーム2の幅方向(X軸方向と直交する方向)を左右方向として説明を進める。
1 to 3 show a first embodiment of a linear motor type single-axis robot of the present invention. As shown in these drawings, the linear motor type single-axis robot 1 (hereinafter simply referred to as a single-axis robot 1) of the present embodiment extends in one axis direction (the X-axis direction shown in FIGS. 1 and 3). 2 and two slide tables 3 and 4 movable along the
上記フレーム2は、断面略C字状に形成されており、その開口部が上方を向く状態で設置されている。すなわち、上記フレーム2は、水平向きに設置された底壁部11と、この底壁部11の左右両端部から上方に延びる左右一対の側壁部12と、これら一対の側壁部12の上端部からそれぞれ水平方向に延びる左右一対の上壁部13とを有している。このようなフレーム2は、例えばアルミニウム合金製の押出し材等によって構成することが可能である。
The
また、上記フレーム2の内部には、その底壁部11の左右両側部において前後方向に延びる左右一対のガイドレール14,15が配置されているとともに、この左右のガイドレール14,15の内側に位置する上記底壁部11の中央部には、前後方向に延びる固定子5が配置されている。
In addition, a pair of left and
上記固定子5は、前後方向に延びる平板状の固定ヨーク17と、この固定ヨーク17の上面に設けられ、交互に極性が異なるように(表面側の磁極がN,S,N,S…となるように)前後方向に配列された複数の磁石16とから構成されている。
The
上記磁石16は、上面視長方形をなす板状の永久磁石からなり、互いに平行に、かつ一定ピッチで前後方向に一列に並ぶように配置されている。なお、当実施形態における磁石16は、上記フレーム2の前後軸に対し所定角度傾いた状態(磁石16の短辺がフレーム2の前後軸と非平行な状態)で配置されている。
The
上記左右一対のガイドレール14,15には、それぞれ、レールスライダ18が摺動自在に嵌合しており、これら各レールスライダ18の上面には、上記2つのスライドテーブル3,4の下部を構成するベース部19が、それぞれボルト締結等の手段により固定されている。すなわち、上記各ガイドレール14,15上には、上記レールスライダ18を介して各スライドテーブル3,4が移動可能に支持されている。
A
上記スライドテーブル3,4は、上記フレーム2の上方側において左右方向に並ぶように配置されているとともに、上記各ガイドレール14,15に沿って個別に前後移動可能に支持されている。具体的に、これら左右一対のスライドテーブル3,4は、上記レールスライダ18に固定されたベース部19と、このベース部19の上面にボルト締結等の手段により固定されたテーブル本体21と、このテーブル本体21の上面を覆うテーブルカバー22とをそれぞれ有している。そして、このうちのベース部19に、上記固定子5に対して相対移動可能な左右一対の可動子6(詳細は後述する)がそれぞれ取り付けられることにより、これら各可動子6と一体に、上記スライドテーブル3,4が上記各ガイドレール14,15に沿って個別に移動するように構成されている。なお、図1では、左右のスライドテーブル3,4のうちの一方側のテーブル4を、テーブルカバー22を取り外した状態で示している。
The slide tables 3 and 4 are arranged so as to be lined up in the left-right direction on the upper side of the
上記スライドテーブル3,4のテーブル本体21は、その左右両側辺部に、前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム部24を有している。これら各サイドフレーム部24の前後方向2箇所には、他の部分よりも上方に突出した取付座24aが設けられており、この取付座24aの上面に、用途に応じた各種の作業用機器が、ボルト締結等の手段により固定されるようになっている。
The table
また、上記サイドフレーム部24のうち、上記取付座24aに隣接した前後方向2箇所には、この取付座24aよりも小さい突出量で上方に突出し、かつ上記テーブルカバー22の載置面を構成するテーブル固定部24bが設けられている。上記テーブルカバー22は、上記取付座24aの設置部を除くテーブル本体21の上面を覆うように形成されており、上記テーブル固定部24bに載置された状態でテーブル本体21に固定される。
Further, two
このようなテーブル本体21およびこれを覆うテーブルカバー22等からなる上記スライドテーブル3,4は、図1に示すように、その外形が上面視で略矩形状を呈している。ただし、この矩形状のスライドテーブル3(または4)のうち、隣接する他のスライドテーブル4(または3)と対向する側の側面部(つまりフレーム2の幅方向内側に位置する側面部)には、その前後端部に、上記テーブルカバー22の角部を面取りしてなる面取り部22aが形成されている。
As shown in FIG. 1, the slide tables 3, 4 including the table
また、上記面取り部22aが設置されるのと同じ側のスライドテーブル3,4の側面部には、テーブル本体21に保持されて上下軸回りに回転可能な複数のローラ23(本発明にかかる転動体に相当)が設けられている。具体的に、このローラ23は、テーブル本体21側部の凹部21b(図2参照)に収容された状態で回転可能に取り付けられており、上記スライドテーブル3,4の側面から外側にわずかに突出するように設けられている。
In addition, a plurality of rollers 23 (rotating rollers according to the present invention) that are held by the table
上記可動子6は、上記ベース部19の下面に沿って前後方向に一列に並ぶように配置された複数の板状体からなる電機子コア25と、この電機子コア25に巻装されたコイル26と、これら電機子コア25およびコイル26の周囲を覆うような形状に充填されて型成形された樹脂製の保護部27とを有している。このような可動子6は、上記左右一対のガイドレール14,15に対しフレーム2の幅方向中心側に位置するように設けられているとともに、上記可動子5の磁石16に対し所定隙間を隔てて上方側に対向配置されている。
The
そして、このような構造を有する可動子6において、そのコイル26に図外の制御装置から電流が供給されると、これに応じて各コイル26の周りに磁束が生じるとともに、この磁束と、上記固定子5の磁石16との相互作用により、上記可動子6を固定子5に対し相対移動させる推力が発生し、この推力によって上記可動子6が前後方向に駆動されることになる。
In the
図1および図2に示すように、上記フレーム2の幅方向中心部には、上記左右一対のスライドテーブル3,4(およびこれに対応して設けられる左右一対の可動子6)どうしを隔てる隔壁部材7が立設されている。この隔壁部材7は、上記固定子5の設置部の前後方向外側に位置して上記フレーム2の底壁部11に固定される脚部32と、この脚部32に支持され、上記固定子5の上方を前後方向に亘って延びるように設置された縦壁部31と、この縦壁部31の上端部から左右両側に向かって延びる上壁部33とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a partition wall that separates the pair of left and right slide tables 3 and 4 (and a pair of left and right
このような隔壁部材7が設けられたフレーム2の上面には、図2に示すように、その左右の上壁部13と上記隔壁部材7の上壁部33との間に、それぞれ開口部35が形成される。そして、これら左右の開口部35を介して、上記一対のスライドテーブル3,4が、フレーム2の上方に突出するように設けられている。
On the upper surface of the
また、上記フレーム2の開口部35は、その開口幅と略同一の幅を有して前後方向に延びるシャッター部材37によって覆われている。このシャッター部材37は、可撓性を有する帯状体からなり、その一部が上記スライドテーブル3,4の内部を通過するように設けられている。
The
すなわち、上記スライドテーブル3,4のテーブル本体21には、その前後方向複数個所にローラ39が設けられており、このローラ39によって上側に凸となるように案内された上記シャッター部材37の一部が、上記スライドテーブル3,4の内部、すなわち、上記テーブル本体21およびテーブルカバー22の間を通過するように構成されている。そして、このようにスライドテーブル3,4の内部に導入されたシャッター部材37が、上記複数のローラ39のうちテーブル本体21の前後端部に位置するローラによって下方に案内されることにより、上記スライドテーブル3,4の前後において、上記シャッター部材37がフレーム2の開口部35を覆う高さに再び戻されるようになっている。
That is, the
ここで、フレーム2の上壁部13と接する高さに位置して上記開口部35を覆う上記シャッター部材37が、ローラ39により案内されて上方に遊離する(フレーム2に対し上方に離間する)位置は、上記スライドテーブル3,4の移動に伴い前後方向に変化する。そして、このようなシャッター部材37の遊離部では、その側方部が、上記サイドフレーム部24の内側壁部24cによって左右から塞がれることにより、上記のようなシャッター部材37の遊離にかかわらず、フレーム2の内部空間が外部から遮断されるように構成されている。
Here, the
図2に示すように、上記フレーム2の底壁部11には、その左右両側部に設けられた上記ガイドレール14,15と平行に前後方向に延びる板状の磁気スケール42が、底壁部11の略全長に亘って設けられている。一方、上記スライドテーブル3,41のベース部19には、その幅方向外側の側面部から側方かつ下方に突出するMRヘッド43が設けられている。このMRヘッド43は、上記磁気スケール42の上方に対向配置されており、上記スライドテーブル3,4の移動中に上記磁気スケール42を読取ることにより、スライドテーブル3,4の前後位置を検出するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
上記のように一軸方向に延びるフレーム2と、このフレーム2に沿って配列された複数の磁石16を有する固定子5と、この固定子5に対し相対移動可能に設けられた可動子6と、この可動子6と一体に移動可能に設けられたスライドテーブル3,4とを備えた単軸ロボット1において、上記フレーム2に、その長手方向に沿って延びる複数列のガイドレール14,15を設け、上記フレーム2の左右にそれぞれ1つずつ上記スライドテーブル3,4を配置するとともに、これら左右一対のスライドテーブル3,4を上記各ガイドレール14,15に沿って個別に移動可能に支持し、上記各スライドテーブル3,4に対応して設けられた一対の可動子6に対し上記固定子5を共通に1列設けた上記第1実施形態の構成によれば、単軸ロボット1の使い勝手をより安価なコストで効果的に向上させることができるという利点がある。
The
すなわち、上記構成の単軸ロボット1によれば、一軸方向に延びるフレーム2に対し、2つのスライドテーブル3,4が左右方向(フレーム2の幅方向)に並ぶように配置され、これら各スライドテーブル3,4が、複数列のガイドレール14,15に沿って前後方向(フレーム2の長手方向)に個別に移動可能に支持されているため、上記2つのスライドテーブル3,4を前後移動させる際に、両者の可動範囲が互いに影響し合うことがなく、上記フレーム2の長手方向に亘って上記各スライドテーブル3,4をそれぞれ自在に移動させることができる。このため、上記各スライドテーブル3,4に用途に応じた所定の作業用機器をそれぞれ取り付けることにより、複数の作業用機器を自在に前後移動させながら所望の作業を効率よく行えるという利点がある。
That is, according to the single-axis robot 1 configured as described above, the two slide tables 3 and 4 are arranged in the left-right direction (the width direction of the frame 2) with respect to the
しかも、上記2つのスライドテーブル3,4に対応して設けられた一対の可動子6に対し、前後方向に延びる固定ヨーク17およびその上面に配列された複数の磁石16からなる固定子5を、共通に1列だけ設けた上記構成によれば、例えば上記一対の可動子6に対して固定子5を別々に設けることにより、フレーム2の内部に2列の固定子5を設けた場合と異なり、単軸ロボット1の構造をより簡素化できるとともに、部品コストやその組立工数を効果的に削減できるという利点がある。
Moreover, with respect to the pair of
もちろん、上記構成の単軸ロボット1に代えて、単一のスライドテーブルを備えた単軸ロボットを並列に2つ並べて使用した場合でも、これら2つの単軸ロボットによって個別に作業用機器を駆動しながら効率よく作業を行うことが可能である。しかしながら、このようにした場合には、フレーム2やその内部の固定子5等の部品を別々に備える独立した2つの単軸ロボットを用意する必要があるため、上記構成の単軸ロボット1と異なり、より多くの部品コスト等がかかることが避けられないという問題がある。これに対し、上記のように単一のフレーム2に対し2つのスライドテーブル3,4を個別に移動可能に設け、しかもこれらスライドテーブル3,4に取り付けられる一対の可動子6に対し、1列の固定子5を共通に設けた上記第1実施形態の構成によれば、単軸ロボット1の使い勝手をより安価なコストで効果的に向上させることができるという利点がある。
Of course, instead of the single-axis robot 1 configured as described above, even when two single-axis robots equipped with a single slide table are used in parallel, the work devices are individually driven by these two single-axis robots. However, it is possible to work efficiently. However, in this case, since it is necessary to prepare two independent single-axis robots that are separately provided with components such as the
さらに、上記実施形態の単軸ロボット1は、左右一対のスライドテーブル3,4が、共通のフレーム2に設けられた複数列のガイドレール14,15に沿って移動可能に支持される構成であるため、単軸ロボット1の製造時に、上記各スライドテーブル3,4の平行度が精度よく確保されるという利点がある。このため、上記のように単一のスライドテーブルを備えた単軸ロボットを2つ並べて使用した場合と異なり、各スライドテーブル3,4の移動時の位置精度を効果的に向上させることができ、これら各スライドテーブル3,4に取り付けられる作業用機器の駆動制御をより精度よく行えるという利点がある。
Further, the single-axis robot 1 of the above embodiment is configured such that the pair of left and right slide tables 3 and 4 are supported so as to be movable along a plurality of rows of
また、上記第1実施形態のように、スライドテーブル3(または4)のうち、隣接する他のスライドテーブル4(または3)と対向する側の側面部に、回転可能な転動体としてのローラ23を設けた場合には、スライドテーブル3,4がその移動時に幅方向に傾く等により、各スライドテーブル3,4の側面部どうしが互いに摺動(当接)したとしても、その摺動抵抗が上記ローラ23の回転により効果的に低減されるため、上記のようなスライドテーブル3,4どうしの摺動にかかわらず、これら各スライドテーブル3,4を上記フレーム2に沿って円滑に前後移動させることができるという利点がある。
Further, as in the first embodiment, a
なお、上記第1実施形態では、左右一対のスライドテーブル3,4の両方に上記ローラ23を設けたが、このうちの一方側のスライドテーブル3(または4)についてはローラ23を省略してもよい。
In the first embodiment, the
また、上記第1実施形態では、上記スライドテーブル3(または4)のうち、隣接する他のスライドテーブル4(または3)と対向する側の側面部に、その前後両端の角部を面取りしてなる面取り部22aを設けたため、これら各スライドテーブル3,4のすれ違い時に仮に衝突が起きたとしても、この衝突により上記スライドテーブル3,4の移動が阻害されるという事態を効果的に防止できるという利点がある。 Moreover, in the said 1st Embodiment, the corner | angular part of the front-and-rear both ends is chamfered in the side part of the side facing the other adjacent slide table 4 (or 3) among the said slide tables 3 (or 4). Since the chamfered portion 22a is provided, even if a collision occurs when the slide tables 3 and 4 pass each other, it is possible to effectively prevent a situation in which the movement of the slide tables 3 and 4 is hindered by the collision. There are advantages.
すなわち、スライドテーブル3,4に上記のような面取り部22aが設けられていない場合には、例えば一方のスライドテーブル3が幅方向に傾いた状態で他方のスライドテーブル4とすれ違おうとしたときに、両者の角部どうしが衝突する等により、これら各スライドテーブル3,4に大きな衝撃が加わり、各スライドテーブル3,4がそれ以上移動できなくなってしまうおそれがある。これに対し、上記のようにスライドテーブル3,4の角部に面取り部22aが設けられている場合には、上記のような衝突が起きたとしても、その衝撃が効果的に緩和されるとともに、面取り部22aのテーパ面によってスライドテーブル3,4の軌道が修正されるため、スライドテーブル3,4の衝突時にその前後移動が阻止されるという事態を効果的に防止できるという利点がある。 That is, when the slide tables 3 and 4 are not provided with the chamfered portion 22a as described above, for example, when one slide table 3 is inclined in the width direction and tries to pass the other slide table 4. If the corners of the two collide with each other, a large impact is applied to each of the slide tables 3 and 4, and the slide tables 3 and 4 may not be able to move any more. On the other hand, when the chamfered portions 22a are provided at the corners of the slide tables 3 and 4 as described above, even if the above collision occurs, the impact is effectively reduced. Since the orbits of the slide tables 3 and 4 are corrected by the tapered surface of the chamfered portion 22a, there is an advantage that it is possible to effectively prevent a situation in which the back and forth movement is prevented when the slide tables 3 and 4 collide.
なお、上記第1実施形態において、スライドテーブル3,4のベース部19のうち、その下方のレールスライダ18よりも隔壁部材7側に突出するように形成された部分(可動子6が取り付けられる部分)が、上記隔壁部材7側にさらに大きく突出するように形成されている場合には、このベース部19の突出部と上記隔壁部材7とが、スライドテーブル3,4の移動時に当接するおそれがある。そこで、このような場合には、図4に示すように、上記隔壁部材7の縦壁部31と対向する部分である上記ベース部19の突出部の先端に、上記テーブル本体21に設けられたローラ23と同様のローラ45を設けるとよい。このようにすれば、上記スライドテーブル3,4の移動時にそのベース部19が上記隔壁部材7と摺動(当接)した場合でも、その摺動抵抗を低減して上記スライドテーブル3,4を円滑に移動させることができるという利点がある。
In the first embodiment, in the
(実施形態2)
上記第1実施形態では、フレーム2の長手方向に沿って移動可能なスライドテーブル3,4を、フレーム2の左右にそれぞれ1つずつ配置したが、例えばフレーム2の左右いずれか一方側に、複数のスライドテーブル3,4を前後方向(フレーム2の長手方向)に並べるように配置してもよい。図5は、このように構成した場合の具体例を、本発明の単軸ロボットの第2実施形態として示したものである。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the slide tables 3 and 4 that are movable along the longitudinal direction of the
この図5に示される単軸ロボット100では、フレーム2の幅方向一側(図中では+Y側)に、1つのスライドテーブル131が設けられる一方、上記フレーム2の幅方向反対側(図中では−Y側)には、前後方向(X軸方向)に並べられた2つのスライドテーブル132,133が配置されている。このうち、+Y側に設けられたスライドテーブル131は、上記第1実施形態のスライドテーブル3,4と同様に、フレーム2の内部に設けられた左右一対のガイドレール14,15のうち一方側(+Y側)のレール14に沿って前後移動可能に支持されている。一方、−Y側に設けられた2つのスライドテーブル132,133は、ともに、上記とは反対の−Y側のガイドレール15に沿って前後移動可能に支持されている。
In the single-
なお、上記各スライドテーブル131〜133を上記各ガイドレール14,15に沿って移動させるための機構は、上記第1実施形態と同様である。すなわち、上記各スライドテーブル131〜133の下面側には、上記第1実施形態と同様の可動子(図示省略)がそれぞれ設けられており、これら各可動子が、前後方向に一列に配置された複数の磁石16等からなる固定子5との相互作用で推力を得ることにより、上記各スライドテーブル131〜133が上記各ガイドレール14,15に沿って前後方向に移動するように構成されている。
The mechanism for moving the slide tables 131 to 133 along the guide rails 14 and 15 is the same as that in the first embodiment. In other words, the same movable elements (not shown) as those in the first embodiment are provided on the lower surface side of each of the slide tables 131 to 133, and these movable elements are arranged in a line in the front-rear direction. The slide tables 131 to 133 are configured to move in the front-rear direction along the guide rails 14 and 15 by obtaining a thrust by interaction with the
また、上記各スライドテーブル131〜133には、上記第1実施形態と同様に、面取り部41が設けられている。なお、図5ではその図示を省略しているが、上記スライドテーブル131の内側(−Y側)の側面部、およびこれに対向する側のスライドテーブル132,133の側面部には、上記第1実施形態と同様に、転動体としてのローラ(図1等の符号23相当)が設けられることが好ましい。
Each of the slide tables 131 to 133 is provided with a chamfered
以上のような構成の本発明の第2実施形態によれば、フレーム2の幅寸法を大きく拡大することなく、スライドテーブル131〜133の数を増やすことができるため、コンパクトな構成でありながらより多くの作業用機器を移動させることが可能な単軸ロボット100を実現できるという利点がある。また、上記各スライドテーブル131〜133に取り付けられる3つの可動子(図2等の符号6相当)に対し、固定子5を共通に1列設けたため、より簡単かつ安価な構成で、上記単軸ロボット100の使い勝手を向上させることができる。
According to the second embodiment of the present invention having the above-described configuration, the number of slide tables 131 to 133 can be increased without greatly increasing the width dimension of the
さらに、この第2実施形態の構成によれば、単軸ロボット100の用途をより多様化できるという利点がある。すなわち、例えば可動範囲を長く確保したい作業用機器を、+Y側に設けられた単一のスライドテーブル131(つまり、他のスライドテーブルの移動とは関係なく広範囲に移動可能なスライドテーブル131)に取り付けるとともに、可動範囲がある程度制限されても問題のない作業用機器を、−Y側に設けられた2つのスライドテーブル132,133にそれぞれ取り付ければ、より多くの作業用機器を用途に応じた適正な可動範囲内で移動させながら、これらの作業用機器によって所望の作業を効率よく行うことができる。また例えば、−Y側に設けられた2つのスライドテーブル132,133のうちの一方を、フレーム2の長手方向一端部に固定した状態で、残りのスライドテーブル(132,133のいずれか)と、+Y側に設けられた上記スライドテーブル131とにそれぞれ作業用機器を取り付ければ、これら2つの作業用機器を、上記第1実施形態と同様に、ともに十分な可動範囲内で自在に移動させることができる。
Furthermore, according to the configuration of the second embodiment, there is an advantage that the uses of the single-
(実施形態3)
上記第1実施形態では、前後方向に延びるフレーム2に対し、2つのスライドテーブル3,4を左右方向に並べるように配置したが、3つ以上のスライドテーブル3,4を左右方向に並設することも当然に可能である。図6および図7は、このように構成した場合の具体例を、本発明の単軸ロボットの第3実施形態として示したものである。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the two slide tables 3 and 4 are arranged in the left-right direction with respect to the
これら図6および図7に示される単軸ロボット200では、フレーム220が、比較的大きな幅寸法をもって前後方向(図中のX軸方向)に延びるように設置されており、このフレーム220に対し、4つのスライドテーブル231〜234が左右方向(図中のY軸方向)に並ぶように配置されている。これら4つのスライドテーブル231〜234の下面側には、上記第1実施形態と同様の可動子206がそれぞれ設けられている。一方、フレーム220の底壁部221上には、平板状の固定ヨーク209およびその上面に沿って前後方向に1列に並べられた複数の磁石208からなる固定子205が設けられている。そして、上記各可動子206が、これに対向する上記固定子205との相互作用で推力を得ることにより、上記各スライドテーブル231〜234が上記可動子206とともに前後方向に移動するように構成されている。
In the single-
上記フレーム220は、上記固定子205が上面に設置された底壁部221と、この底壁部221の左右両側辺部に沿って立設された左右一対の側壁部222と、上記底壁部221の前後辺部に沿って立設された前壁部223および後壁部224と、これら前壁部223および後壁部224の上端面に両端部が載置・固定された前後方向に延びる4枚の天井壁部225〜228とを有している。各天井壁部225〜228は、上記4つのスライドテーブル231〜234の設置部に対応してY軸方向に並ぶように配置されており、これら各天井壁部225〜228の下面には、前後方向に延びる4本のガイドレール214〜217がそれぞれ取り付けられている。そして、これら各ガイドレール214〜217に、上記スライドテーブル231〜234の上面の前後2箇所に設けられたスライダ218が摺動自在に嵌合することにより、上記スライドテーブル231〜234が、上記ガイドレール214〜217に沿って前後移動可能に吊り下げられている。なお、上記4枚の天井壁部225〜228は互いに隙間を空けて配置されており、後述するステー281が上記隙間を通って上方に突出するように設けられている。
The
上記各スライドテーブル231〜234には、その後端部(−X側の端部)から上記各天井壁部225〜228間の隙間を通って上方に突出するステー281が取り付けられており、このステー281の上端部には、上記各天井壁部225〜228の上面に載置された屈曲自在なケーブルベア(登録商標)等からなるケーブル保持部材283の一端がブラケット282を介して接続されている。上記スライドテーブル231〜234の各可動子206からは、信号線284および動力線285が外部に延びており、これら信号線284および動力線285は、上記ステー281、ブラケット282、およびケーブル保持部材283の各部材の内部を通って不図示の制御装置や電源回路に接続される。
Each of the slide tables 231 to 234 is provided with a
一方、上記各スライドテーブル231〜234の前端部(+X側の端部)には、作業用機器の一部を構成する棒状部材286がそれぞれ取り付けられている。この棒状部材286は、上記フレーム220の前壁部223に形成された切欠部223aを通ってフレーム220の外部に突出するように設けられている。そして、上記各スライドテーブル231〜234が上記ガイドレール214〜217に沿って前後移動するのに応じ、上記各棒状部材286がその軸方向に進退駆動されるように構成されている。
On the other hand, rod-
このような構成の本発明の第3実施形態によれば、4つのスライドテーブル231〜234にそれぞれ作業用機器を取り付けることにより、1つの単軸ロボット200でより多くの作業用機器を個別に前後移動させることができるという利点がある。また、上記各スライドテーブル231〜234の信号線284および動力線285を、屈曲自在なケーブル保持部材283の内部に保持したため、上記各テーブル231〜234の移動時に上記信号線284および動力線285が他の部材と干渉するのを効果的に防止することができる。
According to the third embodiment of the present invention having such a configuration, by attaching work devices to the four slide tables 231 to 234, more work devices can be individually moved back and forth with one single-
さらに、上記第3実施形態では、4つのスライドテーブル231〜234の各可動子206に対し固定子205を共通に1列だけ設けたため、例えば上記各可動子206に対して固定子205を別々に設けることにより、並列独立に移動する上記4つの可動子206と同数の固定子205をフレーム220の内部に設けた場合と異なり、単軸ロボット200の構造を簡素化してその部品コスト等を効果的に削減できるという利点がある。
Further, in the third embodiment, since only one row of the
なお、上記のような構成に代えて、4つのスライドテーブル231〜234のうち、隣接する2つまたは3つのスライドテーブルに対し、上記固定子205を共通に設け、その他のスライドテーブル用の固定子を個別に設けるようにしてもよい。または、上記スライドテーブル231〜234を複数の組に分けて、各組ごとに共通の固定子205を設けてもよい。すなわち、上記4つのスライドテーブル231〜234のうち、+Y側の2つのスライドテーブル231,232からなる組に対し1列の固定子205を設けるとともに、−Y側の2つのスライドテーブル233,234からなる組に対し1列の固定子205を設けることにより、合計2列の固定子205を設けるようにしてもよい。このように構成した場合でも、各スライドテーブル231〜234に対し個別に1列ずつ固定子を設けた場合(つまり合計4列の固定子を設けた場合)と比べて、単軸ロボット200の構造を簡素化することができる。
Instead of the above configuration, the
また、上記第3実施形態では、フレーム220のうち、固定子205が上面に設置された底壁部221と対向する各天井壁部225〜228に、上記各スライドテーブル231〜234用の4本のガイドレール214〜217を取り付けたため、これら各ガイドレール214〜217の設置場所を、上記固定子205に邪魔されることなく適正に確保できるという利点がある。
Moreover, in the said 3rd Embodiment, four each for the said slide tables 231-234 are attached to each ceiling wall part 225-228 facing the
さらに、ガイドレール214〜217を天井壁部225〜228に設けた上記構成によれば、図5および図6に示すように、上記各ガイドレール214〜217を、各スライドテーブル231〜234用の可動子206と上面視で重複する位置に設けることができるため、例えば上記ガイドレール214〜217を上記可動子206に対し左右方向(Y軸方向)にオフセットした位置に設けた場合と異なり、上記可動子206の推力により前後移動する上記スライドテーブル231〜234に対し前後軸回りの回転モーメントが生じることがなく、上記スライドテーブル231〜234をより円滑に前後移動させることができるという利点がある。
Furthermore, according to the above-described configuration in which the
なお、上記第3実施形態では、4本のガイドレール214〜217の全てを天井壁部225〜228に設けたが、このうち、内側の2本のガイドレール215,216のみを、これに対応する天井壁部226,227に設けた上で、残りの外側のガイドレール、つまりY軸方向の両端部に位置する2本のガイドレール214,217を、上記底壁部221のうち固定子205の設置部の外側領域にあたる部分、もしくは、底壁部221の側辺部に立設された上記側壁部222に設けてもよい。このように構成した場合でも、上記第3実施形態と同様に、上記ガイドレール214〜217の設置場所を、上記固定子205に邪魔されることなく適正に確保できるという利点がある。
In the third embodiment, all of the four
また、上記第3実施形態では、フレーム220に4つのスライドテーブル231〜234を移動可能に設けたが、スライドテーブルの数をさらに増やすことにより、より多数の作業用機器を駆動し得るように構成することも当然に可能である。もちろん、このようにした場合には、単軸ロボット200が大型化するだけでなく、その構造が複雑化するといった問題が生じるが、さらにこの場合において、各スライドテーブルに対し個別に1列ずつ固定子を設けてしまうと、上記のような問題はより顕著となる。これに対し、上記第3実施形態では、複数のスライドテーブル231〜234の各可動子206に対向配置される固定子205を共通化したため、上記のような構造の複雑化等の問題を効果的に抑制することが可能である。特に、図1〜図3に示した上記第1実施形態の単軸ロボット1のように、左右一対のスライドテーブル3,4をフレーム2の幅方向に並べて配置するとともに、フレーム2の左右両側部に設けられた左右一対のガイドレール14,15に沿って上記各スライドテーブル3,4を前後方向に移動可能に支持し、これら各テーブル3,4に対応して設けられた一対の可動子6に対し、固定子5を共通に1列設けるようにした場合には、より簡単かつ合理的な構成で、単軸ロボット1の使い勝手を向上させることができる。
In the third embodiment, the four slide tables 231 to 234 are movably provided on the
1,100,200 単軸ロボット
2,220 フレーム
3,4,131〜133,231〜234 スライドテーブル
5,205 固定子
6 可動子
7 隔壁部材
14,15,214〜217 ガイドレール
16,260 磁石
23,45 ローラ(転動体)
221 底壁部
222 側壁部
225 天井壁部
1,100,200 single-axis robot 2,220
221
Claims (7)
上記フレームに、その長手方向に沿って延びる複数列のガイドレールが設けられ、
上記スライドテーブルが、上記フレームの幅方向に複数並んで配置されるとともに、上記各ガイドレールに沿って個別に移動可能に支持され、
上記各スライドテーブルに対応して設けられた複数の可動子に対し、上記固定子が共通に1列設けられたことを特徴とする単軸ロボット。 A frame extending in a uniaxial direction, a stator having a plurality of magnets arranged along the frame, a mover provided to be movable relative to the stator, and a mover integrally movable with the mover A linear motor type single-axis robot provided with a slide table,
The frame is provided with a plurality of rows of guide rails extending along the longitudinal direction,
A plurality of the slide tables are arranged side by side in the width direction of the frame, and are supported so as to be individually movable along the guide rails.
A single-axis robot, wherein a single row of the stators is provided in common for a plurality of movable elements provided corresponding to the slide tables.
上記ガイドレールが、上記フレームの左右両側部にそれぞれ設けられ、
上記複数のスライドテーブルとして、上記各ガイドレールに沿って個別に移動可能な左右一対のスライドテーブルが設けられ、
これら左右一対のスライドテーブルに対応して設けられた一対の可動子に対し、上記固定子が共通に1列設けられたことを特徴とする単軸ロボット。 The single-axis robot according to claim 1,
The guide rail is provided on each of the left and right sides of the frame,
As the plurality of slide tables, a pair of left and right slide tables that are individually movable along the guide rails are provided,
A single-axis robot, wherein a single row of the stators is provided in common for a pair of movers provided corresponding to the pair of left and right slide tables.
上記スライドテーブルのうち、隣接する他のスライドテーブルと対向する側の側面部に、回転可能な転動体が設けられたことを特徴とする単軸ロボット。 The single-axis robot according to claim 1 or 2,
A single-axis robot characterized in that a rotatable rolling element is provided on a side surface of the slide table facing the other adjacent slide table.
上記フレームに設けられた複数列のガイドレールのうち少なくとも1つに、上記スライドテーブルが長手方向に複数並んだ状態で支持されたことを特徴とする単軸ロボット。 The single-axis robot according to any one of claims 1 to 3,
A single-axis robot, wherein a plurality of the slide tables are supported in a state of being arranged in a longitudinal direction on at least one of a plurality of rows of guide rails provided on the frame.
上記フレームに対し横並びに配置された上記複数のスライドテーブルの間に、これら各スライドテーブルどうしを隔てる隔壁部材が設けられ、上記スライドテーブルのうちこの隔壁部材と対向する部分に、回転可能な転動体が設けられたことを特徴とする単軸ロボット。 In the single axis robot according to any one of claims 1 to 4,
A partition member separating the slide tables is provided between the plurality of slide tables arranged side by side with respect to the frame, and a rotatable rolling element is provided on a portion of the slide table facing the partition member. A single-axis robot characterized in that is provided.
上記フレームは、上記固定子が上面に設置される底壁部と、この底壁部と対向する天井壁部と、上記底壁部の側辺部に沿って立設された側壁部とを有し、
このうちの天井壁部の下面に、上記複数列のガイドレールのうち少なくとも1つが取り付けられたことを特徴とする単軸ロボット。 The single-axis robot according to claim 1,
The frame includes a bottom wall portion on which the stator is installed on an upper surface, a ceiling wall portion facing the bottom wall portion, and a side wall portion erected along a side portion of the bottom wall portion. And
A single-axis robot, wherein at least one of the plurality of rows of guide rails is attached to the lower surface of the ceiling wall portion.
上記フレームの底壁部のうち上記固定子の設置部の外側領域にあたる部分、もしくは上記フレームの側壁部に、上記複数列のガイドレールの一部が設けられ、上記天井壁部に残りのガイドレールが設けられたことを特徴とする単軸ロボット。 The single-axis robot according to claim 6,
A part of the bottom wall portion of the frame corresponding to the outer region of the installation portion of the stator or a side wall portion of the frame is provided with a part of the plurality of rows of guide rails, and the remaining guide rails on the ceiling wall portion A single-axis robot characterized in that is provided.
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