JP3158856B2 - 昇降装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下端に吊り下げたカメ
ラやセンサを上下に移動させるマニピュレータに用いら
れる昇降装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下端にカメラやセンサを吊り下げ
て上下に移動させるマニピュレータがあり、この場合の
昇降装置としては、ラックとピニオンを組み合わせモー
タ等のアクチュエータで駆動するものが知られている。
通常、この昇降装置は上昇、下降両方向とも強制駆動さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この昇
降装置をマニピュレータに用いて下端にカメラ等を取り
付けて使用した場合、カメラ等を下降させるときは昇降
装置が自重で下降しようとするため特にアクチュエータ
で駆動する必要がない。しかし、下降時に強制駆動する
と、カメラ等の下方に誤って異物があった場合、カメラ
等がこの異物に接触した後もさらに強制的に押圧しカメ
ラ等を破損するという事故が多発する問題があった。ま
た、１段のラックとピニオンからなる昇降装置は動作方
向に昇降ストロークのほぼ２倍のスペースを要し、小型
軽量化が困難であるという問題があった。本発明は上記
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、下降時の事故を防ぐとともに小型軽量で使
いやすい昇降装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は鉛直方向に配設された案内体とこの案
内体に一体的に連結された滑動器とにより上下動可能な
直線移動ユニットを形成し、ある直線移動ユニットの滑
動器を他の直線移動ユニットの案内体に摺動自在に装着
して複数の直線移動ユニットを多段に順次連結すると共
に、最上段の直線移動ユニットの滑動器を固定案内体に
摺動自在に装着し、かつ、最下段の直線移動ユニットを
ワイヤにより吊下・支持してなる昇降装置において、各
直線移動ユニットを上昇させた位置で各ユニットを垂直
軸回り一方向に順次９０度づつ傾けて配列したことを特
徴とする。

【０００５】第２の発明は第１の発明において、最下段
の直線移動ユニットを垂直軸回り配列の外周位置に配置
したことを特徴とする。

【０００６】第３の発明は前記各発明において、下から
２段目の直線移動ユニットから最上段の直線移動ユニッ
トまでの各案内体下端部に滑車を設置し、これらの滑車
が設置された案内体の上段の直線移動ユニットの下端部
と下段の直線移動ユニットの上端部との間に、前記滑車
を介してワイヤを張設したことを特徴とする。

【０００７】第４の発明は前記各発明において、平行を
保ちつつ間隔が伸縮自在である１対の滑車支持体に複数
の滑車をそれぞれ対向して支持し、これらの滑車に最下
段の直線移動ユニット吊下用のワイヤを交互に掛け渡す
とともにこのワイヤの端部を一方の滑車支持体に固定し
たことを特徴とする。

【０００８】第５の発明は第４の発明において、一方の
滑車支持体を最上段の直線移動ユニットと一体的に形成
し、他方の滑車支持体を固定案内体に一体的に形成した
ことを特徴とする。

【０００９】第６の発明は第４および第５の発明におい
て、対向する滑車支持体間にセルフロック機能を有する
ネジ機構を設置して滑車支持体間を伸縮駆動することを
特徴とする。

【００１０】第７の発明は第４、第５および第６の発明
において、滑車支持体の移動範囲の上限・下限に機械的
ストッパを設置したことを特徴とする。

【００１１】第８の発明は第４、第５および第６の発明
において、滑車支持体の移動範囲の上限・下限に位置検
出センサを設置したことを特徴とする。

【００１２】第９の発明は前記各発明において、最下段
の直線移動ユニットにセンサドックを設置するととも
に、前記ユニットが上昇して原点に達したときにセンサ
ドックを検知する位置にセンサを設置したことを特徴と
する。

【００１３】第１０の発明は前記各発明において、固定
案内体から順にそれぞれその２段下の直線移動ユニット
との間で、直線移動ユニットの滑動距離のほぼ２倍の長
さであって中間部を湾曲させたケーブルの両端を各案内
体の下端部にそれぞれ支持させたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】第１の発明においては、鉛直方向に配設された
案内体とこの案内体に一体的に連結された滑動器とによ
り上下動可能な直線移動ユニットが形成され、ある直線
移動ユニットの滑動器が他の直線移動ユニットの案内体
に摺動自在に装着されて複数の直線移動ユニットが多段
に順次連結されると共に、最上段の直線移動ユニットの
滑動器が固定案内体に摺動自在に装着され、かつ、最下
段の直線移動ユニットがワイヤにより吊下・支持され
る。それにより、ワイヤが巻き上げられると各ユニット
が下段側から順に上昇し、ワイヤが緩められるとユニッ
トが自重で下降する。とくに、多段接続される各直線移
動ユニットが、上昇位置で垂直軸回り一方向に順次９０
度づつ傾けて配列されたことにより、ユニットの接続段
数が増しても最下段と最上段の水平距離が増加せず、そ
の分、下段ユニットの重量により上段ユニットに発生す
る曲げモーメントが軽減される。

【００１５】第２の発明においては、垂直軸回り一方向
に順次９０度づつ傾けて配列された複数の直線移動ユニ
ットの最下段のユニットが垂直軸回り配列の外周位置に
配置されることにより、最下段への取付け対象物をユニ
ットの側面側に取り付けることが可能になる。

【００１６】第３の発明においては、下から２段目の直
線移動ユニットから最上段の直線移動ユニットまでの各
案内体下端部に滑車が設置され、これらの滑車が設置さ
れた案内体の上段の直線移動ユニットの下端部と下段の
直線移動ユニットの上端部との間に、前記滑車を介して
ワイヤが張設される。それにより、ユニット間の滑動器
と案内体との動作が連動して、昇降動作が各ユニット同
時に行われ、ワイヤに加わる荷重は巻き上げ量にかかわ
らず常に一定となる。

【００１７】第４の発明においては、平行を保ちつつ間
隔が伸縮自在である１対の滑車支持体に複数の滑車がそ
れぞれ対向して支持され、これらの滑車に最下段の直線
移動ユニット吊下用のワイヤが交互に掛け渡されるとと
もにこのワイヤの端部が一方の滑車支持体に固定され
る。それにより、滑車支持体の間隔を拡げると滑車支持
体に掛け渡されたワイヤの本数の分、移動量が拡大され
てワイヤの巻き上げ量となる。

【００１８】第５の発明においては、第５の発明の滑車
支持体の一方が最上段の直線移動ユニットと一体的に形
成され、他方の滑車支持体が固定案内体に一体的に形成
される。それにより、最上段ユニットの滑動器を強制駆
動して滑車支持体の間隔を拡げることで、ワイヤが巻き
上げられる。

【００１９】第６の発明においては、対向する滑車支持
体間にセルフロック機能を有するネジ機構が設置される
ことにより、滑車支持体間が伸縮駆動されると、ワイヤ
が巻上・巻戻しされてユニットが昇降される。また、昇
降を停止した場合は、セルフロック機能が作用してその
停止位置が保持される。

【００２０】第７の発明においては、滑車支持体の移動
範囲の上限・下限に機械的ストッパが設置されたことに
より、ワイヤの巻上・巻戻し範囲が強制的に制限され、
昇降範囲を簡単に定めることができる。

【００２１】第８の発明においては、滑車支持体の移動
範囲の上限・下限に位置検出センサが設置されたことに
より、滑車支持体が最上位と最下位に達したことが検出
される。これにより、昇降動作時のオーバートラベルが
防止される。

【００２２】第９の発明においては、最下段の直線移動
ユニットにセンサドックが設置されるとともに、前記ユ
ニットが上昇して原点に達したときにセンサドックを検
知する位置にセンサが設置される。それにより、上昇の
たびに原点に復帰したことが確認される。

【００２３】第１０の発明においては、固定案内体から
順にそれぞれその２段下の直線移動ユニットとの間で、
直線移動ユニットの滑動距離のほぼ２倍の長さであって
中間部が湾曲されたケーブルの両端が各案内体の下端部
にそれぞれ支持される。それにより、これらケーブルを
用いて、固定案内体の固定部と最下段の案内体との間を
結ぶ信号線や動力線の配線とすることが可能であるとと
もに、余分な配線がなくなり効率的なケーブルの引回し
ができる。

【００２４】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明に係る実施例に共通の基本動作を説明
するための図である。図において、１は固定部であると
ころのベースであり、その下面に固定案内体であるとこ
ろのレール２が鉛直方向に支持・固定されている。レー
ル２には滑動器であるところのリニアベアリング７が摺
動自在に装着されている。

【００２５】さらに、リニアベアリング７の背面には、
案内体としてのレール３が一体的に連結されており、前
記リニアベアリング７およびレール３によって１個の直
線移動ユニットが構成されている。同様にして、次段以
降のユニットを構成するリニアベアリング８〜１０およ
びレール３〜６が交互に装着されている。また、レール
２〜５の下端部にはストッパ１１が、レール３〜５の上
端部にはストッパ１２がそれぞれ固定されてリニアベア
リング７〜１０の脱落を防止している。最下段のレール
６は上端に接続されたワイヤ１３により上方へ吊り上げ
られている。ワイヤ１３の他端はベース１に支持されて
いる滑車１４を介して、図示しない巻き取りドラムに巻
回されている。この昇降装置をマニピュレータに用いる
場合は、最下段のレール６にセンサやカメラ等が取り付
けられる。

【００２６】次に、動作を説明する。先ず、ワイヤ１３
を最も緩めた状態では、リニアベアリング７〜１０がレ
ール２〜５の最下端に位置し、ストッパ１１によりそれ
ぞれ停止されて最も伸び切った状態となる。すなわち、
最下段のレール６が最も低い位置となる。次に、ワイヤ
１３を巻き上げると、最初にレール６と一体のリニアベ
アリング１０がレール５上を上昇し、上端のストッパ１
２に当たり停止する。次に、レール５とリニアベアリン
グ９がともに上昇を開始する。以後、次々にリニアベア
リングがレール上端のストッパ１２に当たることにより
順に上段のレールを持ち上げていき、最後は固定されて
いるレール２を除く全てのレール３〜６とリニアベアリ
ング７〜１０が上端まで引き上げられる。

【００２７】このように引き上げられた状態から、ワイ
ヤ１３を緩めると、上昇時とは反対の順序で、最初にリ
ニアベアリング７がレール２上を下方へ滑動し始める。
リニアベアリング７が下端のストッパ１１に当たると、
次はリニアベアリング８がレール３上を下方へ滑動し始
める。以後、次々にリニアベアリングがレール下端のス
トッパ１１に当り、その次のリニアベアリングが順に下
降を始め、最後は全てのリニアベアリング７〜１０がレ
ール２〜５の下端のストッパ１１により支えられた状態
で停止する。

【００２８】上述の如き構成を基本構成として採用した
実施例によれば、下降時にワイヤ１３が緩められて、各
ユニットの自重で下降するため、マニピュレータに用い
た場合は、下方に障害物があると、その障害物に下端部
が当たっても自重で押圧するだけで、それ以上押圧する
ことがない。そのため、下端のレール６等に取り付けら
れたセンサやカメラを破損するおそれが少なくなり、安
全性が向上する。

【００２９】図２は第１の発明に係る第１の実施例の概
略構成を示す外観図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面
図である。両図において、１は固定部であるところのベ
ースであり、その下面に固定案内体としてのレール２が
鉛直方向に支持・固定されている。レール２にはリニア
ベアリング７が摺動自在に装着されている。さらに、リ
ニアベアリング７の背面には、Ｌ形に屈曲したアーム１
６を介してレール３が接続されており、このレール３お
よび前記リニアベアリング７により１個の直線移動ユニ
ットが構成される。

【００３０】このレール３にはリニアベアリング８が滑
動自在に装着されている。さらに、リニアベアリング８
の背面には、順にＬ形に屈曲したアーム１７，１８，レ
ール４〜６およびリニアベアリング９，１０が交互に装
着されている。また、図示しないがレール２〜５の両端
部にはストッパ１１，１２がそれぞれ固定されてリニア
ベアリング７〜１０の脱落を防止している。最下段のレ
ール６の下端には、カメラ等のセンサ１９が取り付けら
れている。

【００３１】この実施例の昇降動作は図１のものと同じ
であるので説明を省略する。この実施例の特徴は、アー
ム１６〜１８を用いて各ユニットを９０度ずつ回転させ
て支持することにより各ユニットを渦巻き状に配列した
ことにある。これは図１のものに比べ、昇降装置の最下
段に支えられるセンサ１９と最上段となるレール２との
水平距離を最小値とすることが可能となる。その結果、
レール２に加えられる各ユニットやセンサ１９等の重量
による曲げモーメントが小さくなり、その分、レール２
等の剛性を小さくすることが可能となり、全体が軽量化
される。

【００３２】図４は第２の発明に係る第２の実施例の概
略構成を示す外観図であり、図５は図４のＢ−Ｂ線断面
図である。この実施例は図２，図３に示した第１の実施
例の一部を変更したものであるので、変更部分のみを説
明し共通部分の説明を省略する。図４、図５において、
リニアベアリング９の背面にレール５が一体的に固定さ
れ、このレール５にリニアベアリング１０が装着され、
このリニアベアリング１０の背面にレール６が一体的に
固定されている。さらに、レール６の下部側面にカメラ
等のセンサ１９が取り付けられている。この実施例は、
最下段の直線移動ユニットのリニアベアリング１０を渦
巻き状配列の外周面に配置し、センサ１９の取り付け位
置を最下段のレール６の側面位置としたことで、第１の
実施例のようにレール６の下方にセンサ１９を取り付け
た場合に比べ、高さ方向の寸法が短く構成される。

【００３３】図６は第３の発明に係る第３の実施例の概
略構成を示す外観図である。この実施例の基本構成は図
１に示したものと同じであるので、異なる部分について
説明する。図において、レール３〜５の下端に滑車３１
〜３３が支持され、さらにレール２の下端とレール４上
部のリニアベアリング８近傍との間にワイヤ３４が接続
されるとともに、このワイヤ３４に滑車３１が載置され
ることによりレール３の下降が規制される。同様に、レ
ール３の下端とレール５上部のリニアベアリング９近傍
との間にワイヤ３５が接続され、このワイヤ３５に滑車
３２が載置されてレール４の下降が規制される。

【００３４】同様に、レール４の下端とレール６上部の
リニアベアリング１０近傍との間にワイヤ３６が接続さ
れ、このワイヤ３６に滑車３３が載置されてレール５の
下降が規制される。この実施例では、固定されているレ
ール２とワイヤ１３により上下動されるレール６を除
く、これらの中間のレール３〜５がそれぞれ前後のレー
ルにより上方へ支持される。そのため、最下段のレール
６を上昇させるとレール６の上昇距離に対して、その上
段のレール５は４分の３、その次のレール４は４分の２
（２分の１）、さらにその次のレール３は４分の１の距
離をそれぞれ上昇することになる。

【００３５】また、下降させる場合も同様な比率で各レ
ールが下降する。つまり、各レールは同期しかつ比例し
ながら昇降動作をする。また、ワイヤ１３への荷重は、
前述した各実施例よりも最大負荷が小さくなり、しかも
常に同一な値となる。その結果、ワイヤ１３の巻き取り
ドラム（図示せず）を駆動するモータへの負荷が均一と
なり、モータの容量を小型にすることが可能であるとと
もに、ワイヤ１３の繰り出し量の制御が容易となる。な
お、この実施例は、前述した第１および第２の実施例に
ついても適用可能である。

【００３６】図７は第４の発明に係る第４の実施例の概
略構成を示す外観図である。この実施例は、ワイヤを用
いた昇降装置に使用されるワイヤ巻き取り機構部に関す
るものであり、図７に示されるように、平行かつ間隔を
伸縮自在にして保持された滑車支持体４１，４２に、滑
車４３〜４９が軸支されている。直線移動ユニットの吊
下げ用ワイヤ１３はこれら滑車４３〜４９の間に張り渡
され、その一端が、滑車支持体４２に固定され、他端は
昇降装置を構成する最下段の直線移動ユニット５０（例
えば図１のリニアベアリング１０およびレール６からな
るユニット）に接続される。このワイヤ巻き取り機構部
を動作させるには、滑車支持材４１を上下動させること
により、滑車支持材４１，４２の間隔を変える。する
と、滑車支持材４１の移動量が、拡大されてその間に掛
け渡されているワイヤ１３の移動量に変換される。

【００３７】この図示例では、滑車支持体４１，４２間
にワイヤ１３が８本となって掛け渡されているため、滑
車支持体４１の移動が８倍に拡大されてワイヤ１３の移
動量となりユニット５０を昇降駆動させることになる。
この実施例のワイヤ巻き取り機構は、従来のドラム式の
巻き取り装置のように、ワイヤを均等に巻きつけるため
の制御が不要となり、ワイヤに余分な外力が加わらない
分ワイヤの寿命も延びるとともに、小型軽量に構成する
ことも可能である。なお、この実施例は前述した各実施
例にも適用可能である。

【００３８】図８は第５の発明に係る第５の実施例の概
略構成を示す外観図である。この実施例は図１に示した
ものに、図７に示した第４の実施例とほぼ同じ構造のワ
イヤ巻き取り機構を組み込んだものである。すなわち、
図示されるように、レール２に装着されているリニアベ
アリング７とレール３とを滑車支持体５１により連結す
るとともに、レール２の下端に滑車支持体５１と平行に
滑車支持体５２が取り付けられている。

【００３９】滑車支持体５１，５２にはそれぞれ滑車５
３，５５、滑車５４，５６が軸支され、これら滑車５３
〜５６間にワイヤ１３が掛け渡され、その端部が滑車支
持体５２に固定される。このように構成されたことで、
滑車支持体５１がリニアベアリング７の滑動とともに上
昇または下降すると、滑車支持体５２との間隔が伸縮さ
れ、その伸縮量が４倍に拡大されてワイヤ１３の繰り出
し量となり、レール６を上下動させる。この実施例はこ
のようにワイヤ巻き上げ機構を昇降装置内部に組み込ん
だことで、部品点数が少なくなるとともに、小型・軽量
化が可能になる。なお、この実施例は前述した第１、第
２、第３の実施例にも適用可能である。

【００４０】図９は第６の発明に係る第６の実施例の概
略構成を示す外観図である。この実施例は図７に示した
第４の実施例の改良に関する。すなわち、図示されるよ
うに、滑車支持体４１の左端に嵌合されたナット６１に
ネジ軸６２が螺合されるとともに、ネジ軸６２の下端６
３が滑車支持体４２に嵌着されたスラストベアリング６
４に支持されている。このように構成されたことで、ネ
ジ軸６２の下端６３を図示しないモータで回転駆動する
と、ナット６１が上下動してナット６１と一体の滑車支
持体４１が上下動し、滑車支持体４２との間隔が変化す
る。それによりワイヤ１３の繰り出し量を変化させるこ
とができる。

【００４１】また、ネジ軸６２のリード角をθとし、ネ
ジ軸６２とナット６１との摩擦係数をμとして、リード
角θと摩擦係数μとの関係を、ｔａｎθ＜μとしておく
と、ネジ軸６２とナット６１との間にセルフロック機能
が生じる。すなわち、ネジ軸６２を停止しておいても、
ナット６１に加わるスラスト荷重によりネジ軸６２が回
転されることがない。そのため、ネジ軸６２を回転駆動
するモータに回転止め用のブレーキを設置する必要がな
くなり、駆動部の小型化が可能になる。なお、この実施
例は、第５の実施例にも適用可能である。

【００４２】図１０は第７および第８の発明に係る第７
の実施例の概略構成を示す外観図である。この実施例は
図７に示した第４の実施例の改良に関する。すなわち、
図示されるように、上下方向に移動する滑車支持体４１
の右端部にセンサドック６５を取り付けるとともに、滑
車支持体４１とともに移動するセンサドック６５の上限
位置と下限位置にそれぞれリミットセンサ６６，６７を
設置する。リミットセンサ６６，６７はコ字状の枠７０
に支持・固定されており、またこの枠７０には、滑車支
持体４１の上・下限位置のストッパ６８，６９が形成さ
れている。

【００４３】このように構成されたことで、昇降動作時
に滑車支持体４１は上・下限位置でリミットセンサ６
６，６７に検出されて停止され、オーバートラベルが解
消される。また、誤って、滑車支持体４１がリミットセ
ンサ６６，６７を越えてしまった場合は、枠７０の端部
のストッパ６８，６９により機械的に停止され、暴走が
防止される。なお、この実施例は前述した第５、第６の
実施例にも適用可能である。

【００４４】図１１は第９の発明に係る第８の実施例の
概略構成を示す外観図である。この実施例の基本構成は
図１に示したものと同じであるので、異なる部分につい
て説明する。図において、最下段のレール６の側面上端
にセンサドック７１が取り付けられるとともに、その上
方のレール６の上限位置にベース１に支持されてリミッ
トセンサ７２が取り付けられている。

【００４５】このように構成されたことで、リミットセ
ンサ７２が取り付けらた位置を原点としておくと、昇降
動作中にレール６が上方の原点に到達するごとにリミッ
トセンサ７２により検出されて、原点復帰が確認され
る。その結果、ワイヤ１３が延びたことによりワイヤ１
３の繰り出し量と昇降レベルにずれが発生しても、容易
に補正することが可能であり、常に昇降レベルを高精度
に制御することが可能になる。また、センサドック７１
をレール６の下端部に設け、レール６の上限位置におけ
るセンサドック７１の対向位置にリミットセンサ７２を
取り付けてもよい。なお、この実施例は前述した第１、
第２、第３、第５の実施例にも適用可能である。

【００４６】図１２は第１０の発明に係る第９の実施例
の概略構成を示す外観図である。この実施例の基本構成
は図１に示したものと同じであるので、異なる部分につ
いて説明する。図において、最上段のレール２の下端と
次の次の段のレール４の下端との間にケーブル７５をそ
の両端を下向きにして支持・固定する。このときケーブ
ル７５の中間部は上方に凸となるように湾曲させてお
き、また、ケーブル７５の長さは、レール２とレール３
に装着されているリニアベアリング７，８の滑動距離の
和（直線移動ユニットの滑動距離のほぼ２倍の長さ）よ
りも若干長くしておく。

【００４７】同様に、レール４の下端と次の次の段のレ
ール６の下端との間にもケーブル７５と等しい長さのケ
ーブル７６が同じ要領で支持・固定される。また、レー
ル４の下端ではケーブル７５，７６の両端部が電気的に
接続される。さらに、ケーブル７５のレール２側端部
も、図示しないがレール２に沿ってベース１側と電気的
に接続される。同様に、ケーブル７６のレール６側端部
も、レール６の下端に取り付けられるセンサ１９（図示
せず）と電気的に接続される。

【００４８】つまりこのケーブル７５，７６は、センサ
１９とベース１側との間を接続する信号線や動力線の配
線として用いられる。このように構成されたことで、レ
ール６を最下位まで下降させたときに、他のレール３〜
５もそれぞれ他のレール上をリニアベアリングを介して
下降する。この状態で両ケーブル７５，７６はその湾曲
部が右上部に移動して、下方へほぼ伸び切った状態とな
る。反対に、レール６を最上位まで上昇させたときに、
他のレール３〜５もそれぞれ他のレール上をリニアベア
リングを介して上昇する。

【００４９】この状態で両ケーブル７５，７６は湾曲部
が中間部に移動して、湾曲部の頂部がベース１の下面に
近いレベルに位置する。つまり、ユニットのストローク
のほぼ２倍の長さのケーブルを二つ折りにして、１つお
きにユニット間に接続することで、空間を効率よく利用
した配線が可能になる。この実施例では、ケーブルを上
に凸となる方向で接続したが、下に凸となるようにして
も同様に配線することができる。なお、この実施例は前
述した第１、第２、第３、第５、第８の実施例にも適用
可能である。

【００５０】また、各実施例における最下段のレール６
は、レール以外の部材に替えることも可能であるし、ま
た、省略してワイヤ１３をリニアベアリング１０に連結
することもできる。さらに、各実施例では、直線移動ユ
ニットをリニアベアリングとレールの組み合わせとして
いるが、これ以外にも、ボールスプラインシャフト等の
スライド機構を用いることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように第１の発明によれば、
多段接続された直線移動ユニットの最下段をワイヤによ
り吊下・支持したことにより、ワイヤが巻き上げられる
と上昇し、ワイヤが緩められると自重で下降する。それ
により、下方に障害物がある状態で下降すると障害物に
は下降部材の自重分しか加圧されず、安全性が向上す
る。とくに、多段接続される各直線移動ユニットが、上
昇位置で垂直軸回り一方向に順次９０度づつ傾けて配列
されたことにより、下段のユニットの重量によりその上
段のユニットに加えられる曲げモーメントが軽減され、
その分、上段側ユニットを小型軽量に構成することがで
きる。

【００５２】第２の発明によれば、垂直軸回り一方向に
順次９０度づつ傾けて配列された複数の直線移動ユニッ
トの最下段のユニットが垂直軸回り配列の外周位置に配
置されることにより、最下段への取付け対象物がユニッ
トの側面側に取り付け可能となり、下端に取り付ける場
合よりも高さ方向の寸法を小さくすることができる。

【００５３】第３の発明によれば、各ユニットをそれぞ
れの案内体の下端に設置した滑車を介してワイヤにより
連結したことにより、ユニット間の滑動器と案内体との
動作が連動して、昇降動作が各ユニット同時に行われ、
ワイヤに加わる荷重の最大値が最も小さくなり、また巻
き上げ量にかかわらず常に一定となり、駆動アクチュエ
ータの制御が容易になる。

【００５４】第４の発明によれば、滑車支持体に複数の
滑車をそれぞれ対向して支持するとともに最下段の直線
移動ユニット吊下用のワイヤを交互に滑車に掛け渡し
て、滑車支持体の間隔を増減することによりワイヤ巻き
上げ機構が構成される。それにより、ドラムを用いて巻
き上げる場合に比べ、ワイヤの取扱性が向上し、ワイヤ
の寿命および動作の信頼性が増す。

【００５５】第５の発明によれば、一方の滑車支持体を
最上段の直線移動ユニットの滑動器と案内体との間に一
体的に形成し、かつ他方の滑車支持体を固定案内体に一
体的に形成して、最上段ユニットの滑動器を強制駆動し
て滑車支持体の間隔を拡げることでワイヤが巻き上げら
れる。それにより、昇降装置内部にワイヤの巻き上げ部
が収納されることになり、部品点数の削減および小型軽
量化が可能になる。

【００５６】第６の発明によれば、対向する滑車支持体
間にセルフロック機能を有するネジ機構を設置したこと
により、滑車支持体間を伸縮駆動してユニットを昇降し
てから停止させた場合、ネジ機構がセルフロックされて
その位置が保持される。そのため、駆動アクチュエータ
等に停止位置を保持するブレーキが不要になる。

【００５７】第７の発明によれば、滑車支持体の移動範
囲の上限・下限に機械的ストッパを設置したことによ
り、ワイヤの巻上・巻戻しが強制的に制限されるので、
昇降装置の暴走を確実に防止できる。

【００５８】第８の発明によれば、滑車支持体の移動範
囲の上限・下限に位置検出センサを設置したことによ
り、昇降動作時における滑車支持体の移動状態、すなわ
ちワイヤの移動量が管理可能になる。

【００５９】第９の発明によれば、最下段ユニットにセ
ンサドックを設置するとともに、ユニットの原点位置に
センサを設置することにより、上昇のたびに原点に復帰
したことが確認される。それによりワイヤの伸び等が発
生した場合でも確実に原点復帰が可能になり、動作の精
度が向上する。

【００６０】第１０の発明によれば、多段接続されて相
対的に移動するユニットの間を１つおきに信号線や動力
線からなるケーブルで接続したことにより、余分な配線
をすることなく効率的にケーブルの引回しができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例に共通の基本動作を説明す
るための図である。

【図２】第１の発明に係る第１の実施例の概略構成を示
す外観図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】第２の発明に係る第２の実施例の概略構成を示
す外観図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】第３の発明に係る第３の実施例の概略構成を示
す外観図である。

【図７】第４の発明に係る第４の実施例の概略構成を示
す外観図である。

【図８】第５の発明に係る第５の実施例の概略構成を示
す外観図である。

【図９】第６の発明に係る第６の実施例の概略構成を示
す外観図である。

【図１０】第７および第８の発明に係る第７の実施例の
概略構成を示す外観図である。

【図１１】第９の発明に係る第８の実施例の概略構成を
示す外観図である。

【図１２】第１０の発明に係る第９の実施例の概略構成
を示す外観図である。

【符号の説明】

１ ベース ２〜６ レール ７〜１０ リニアベアリング １１，１２ ストッパ １３ ワイヤ １４ 滑車 １６〜１８ アーム １９ センサ ３１〜３３ 滑車 ３４〜３６ ワイヤ ４１，４２ 滑車支持体 ４３〜４９ 滑車 ５０ 最下段ユニット ５１，５２ 滑車支持体 ５３〜５６ 滑車 ６１ ナット ６２ ネジ軸 ６３ ネジ軸の下端 ６４ スラストベアリング ６５ センサドック ６６，６７ リミットセンサ ６８，６９ ストッパ ７０ 枠 ７１ センサドック ７２ リミットセンサ ７５，７６ ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−269497（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−11077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−109366（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−122596（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 18/02

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直方向に配設された案内体とこの案内
   体に一体的に連結された滑動器とにより上下動可能な直
   線移動ユニットを形成し、ある直線移動ユニットの滑動
   器を他の直線移動ユニットの案内体に摺動自在に装着し
   て複数の直線移動ユニットを多段に順次連結すると共
   に、最上段の直線移動ユニットの滑動器を固定案内体に
   摺動自在に装着し、かつ、最下段の直線移動ユニットを
   ワイヤにより吊下・支持してなる昇降装置において、 各直線移動ユニットを上昇させた位置で各ユニットを垂
   直軸回り一方向に順次９０度づつ傾けて配列したことを
   特徴とする昇降装置。
2. 【請求項２】 請求項1記載の昇降装置において、最下
   段の直線移動ユニットを垂直軸回り配列の外周位置に配
   置したことを特徴とする昇降装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の昇降装置
   において、下から２段目の直線移動ユニットから最上段
   の直線移動ユニットまでの各案内体下端部に滑車を設置
   し、これらの滑車が設置された案内体の上段の直線移動
   ユニットの下端部と下段の直線移動ユニットの上端部と
   の間に、前記滑車を介してワイヤを張設したことを特徴
   とする昇降装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載の昇降装置において、平行を保ちつつ間隔が伸縮自
   在である１対の滑車支持体に複数の滑車をそれぞれ対向
   して支持し、これらの滑車に最下段の直線移動ユニット
   吊下用のワイヤを交互に掛け渡すとともにこのワイヤの
   端部を一方の滑車支持体に固定したことを特徴とする昇
   降装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の昇降装置において、一方
   の滑車支持体を最上段の直線移動ユニットと一体的に形
   成し、他方の滑車支持体を固定案内体に一体的に形成し
   たことを特徴とする昇降装置。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５記載の昇降装置
   において、対向する滑車支持体間にセルフロック機能を
   有するネジ機構を設置して滑車支持体間を伸縮駆動する
   ことを特徴とする昇降装置。
7. 【請求項７】 請求項４から請求項６のいずれか１項に
   記載の昇降装置において、滑車支持体の移動範囲の上限
   ・下限に機械的ストッパを設置したことを特徴とする昇
   降装置。
8. 【請求項８】 請求項４から請求項６のいずれか１項に
   記載の昇降装置において、滑車支持体の移動範囲の上限
   ・下限に位置検出センサを設置したことを特徴とする昇
   降装置。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか１項に
   記載の昇降装置において、最下段の直線移動ユニットに
   センサドックを設置するとともに、前記ユニットが上昇
   して原点に達したときにセンサドックを検知する位置に
   センサを設置したことを特徴とする昇降装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれか１項
    に記載の昇降装置において、固定案内体から順にそれぞ
    れその２段下の直線移動ユニットとの間で、直線移動ユ
    ニットの滑動距離のほぼ２倍の長さであって中間部を湾
    曲させたケーブルの両端を各案内体の下端部にそれぞれ
    支持させたことを特徴とする昇降装置。