JP3618388B2 - Combined type rolling guide unit - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、スライダの凹部に挿通して相対移動可能な第1軌道体と、該第1軌道体の壁面に設けられたガイド部に沿って相対移動可能な第2軌道体とを有する複合型転がり案内ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、メカトロ技術の発展がめざましく、転がり案内ユニットに対しては高精度、高速化、小型化等が要求され、しかも技術の発展と共にその用途は拡大しているのが現状である。転がり案内ユニットは、半導体製造装置、検査装置、産業用ロボット等の技術分野に組み込まれて使用されている。例えば、組立ロボットは、用途の拡大が求められ、大型のものから小型のものまで作製されている。これらの組立ロボットに組み込まれる転がり案内ユニットとしては、特に、高精度、高速化、小型化に対応できることが要求されている。
【0003】
従来の直動転がり案内ユニットとして、図8、図9及び図10に示すものが知られている。該直動転がり案内ユニットは、スライダ1をトラックレール即ち軌道体2に跨架した状態で載置し、軌道体2の軌道溝4に沿って循環する転動体7の介在で自在に摺動する。軌道体2の長手方向両側面3には軌道溝4が形成されている。軌道体2には、長手方向上面14に隔置して複数個の取付孔15が形成されている。軌道体2は、ベッド、機台、加工台等の取付体20に固定されている。軌道体2に形成されている取付孔15には、ボルト16が挿通され、ボルト16を取付体20に形成されたねじ穴21に螺入することによって軌道体2を取付体20に固定している。また、取付孔15の上部には、ボルト16を挿入した後に塵、水分等が侵入しないように埋栓13が嵌入されている。スライダ1は、軌道体2に対して相対移動可能なケーシング5、及びケーシング5の両端にそれぞれ取り付けたエンドキャップ6を有している。ケーシング5の上部には、他の機器、部品等を取り付けるためのねじ穴19が形成されている。ケーシング5及びエンドキャップ6の各下面には、ケーシング5及びエンドキャップ6とが軌道体2に跨がって移動するように凹部10が各々形成され、軌道体2の各軌道溝4に対向する位置における凹部10の対向面にそれぞれ軌道溝9が形成されている。対向する軌道溝4,9で構成される軌道路にはボール等の転動体7が転走するように組み込まれている。また、ケーシング5から転動体7が脱落するのを防止するために、保持バンド18が多数の転動体7を囲むようにケーシング5に取り付けられている。軌道体2とスライダ1との間のシールを達成するために、下面シール8がスライダ1の下面に設けられている。
【0004】
エンドキャップ6には、転動体7が軌道体2との負荷軌道である軌道溝4からすくわれる爪22、及び転動体7の循環のために転動体7を方向転換させる方向転換路11が両側に形成されている。また、エンドキャップ6には、軌道体2とスライダ1の長手方向両端部との間のシールを達成する側面シール17が取り付けられ、軌道体2とスライダ1間の摺動面に潤滑剤を供給するためのグリースニップル23が取り付けられている。エンドキャップ6は、複数の取付孔24に貫通させたねじ25等によりケーシング5の両端面に取り付けられる。軌道体2の軌道溝4を転走する負荷域の転動体7は、エンドキャップ6内に形成された方向転換路11に導かれ、次いで、ケーシング5の上部に軌道溝9と平行して形成されたリターン通路孔12に移動し、転動体7は無限循環路内を転走する。スライダ1に形成した軌道溝9と軌道体2に形成した軌道溝4との間を転走する負荷された転動体7の転動により、軌道体2とスライダ1とがスムースに相対移動することができる。
【0005】
また、複合型転がり案内ユニットとしては、従来の中間部材を用いるものを利用すれば、図7に示すようなものが考えられる。該複合型転がり案内ユニットは、例えば、取付体20に一対の軌道体2B,2Bが固定され、軌道体2B,2B上を一対のスライダ1B,1Bがそれぞれ摺動移動する。スライダ1B,1Bには一対の中間テーブル26,26が固定され、中間テーブル26,26上には別の軌道体2A,2Aがそれぞれ取り付けられ、別の軌道体2A,2Aに対して別のスライダ1A,1Aが摺動移動できるようにそれぞれ設けられている。別のスライダ1A,1Aには、チャック等の支持部材27がそれぞれ固定されている。両支持部材27は、共働して工作物等の被処理物に対して加工等の処理やベース上の物体を別の場所に搬送する処理を行うように構成されている。
【0006】
また、例えば、特公昭54−32888号公報に開示されたものがある。該公報に開示されたクロス直線ベアリングは、ベアリング本体の上面と下面に軌導台が嵌装される軌導溝を互いに交差する方向に設け、軌導溝の内側面上には1つの軌導台の削設した負荷ボールの転動溝と互いに補い合って4条の負荷軌導を形成する溝を削設し、該溝の両側には無負荷ボールの帰還軌導を形成する溝を削設して4つの無限軌導を形成せしめこれらの溝内に位置するボールをリテーナで軌導溝内に支架させ、4条の負荷軌導内に位置する負荷ボールによってあらゆる方向の荷重を支承できるものである。同様に、XY方向のクロス直線ベアリングで構成されるXYテーブルが特公平4−72084号公報に開示されている。
【0007】
また、特公昭57−40372号公報には、クロス直線ベアリングユニットが開示されている。該クロス直線ベアリングユニットは、被摺動体を縦方向及び横方向に直線的に摺動させて被摺動体の正確な位置決めを行うものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクロス直線ベアリングユニットでは、二次元的な平面上の動きをさせるには、例えば、図7に示すように、軌道体2B,2B上を摺動する一方のスライダ1B,1B上にブラケットや中間テーブル26を取り付け、中間テーブル26に別の軌道体2A,2Aを固定し、軌道体2A,2A上を摺動する別のスライダ1A,1Aを設けて構成されている。このように、従来のクロス直線ベアリングユニットでは、中間テーブル26、ブラケット等の中間部材を必要とし、そのため、中間部材を介在させることによる累積誤差が発生し、高精度な取り付けが困難であったり、部品点数が増加し、移動体の重量が重くなって慣性力が大きくなり、レスポンスも低下する。また、二軸即ち2つの軌道体2A,2Bを直交させる場合に、一方の軌道体2Aに対して他方の軌道体2Bを如何にすれば直角に設定固定することができるかである。また、中間部材等の取付部材をボルト等で他部品に固着する場合、装置の高速運転によって発生する振動等で固着部分に緩みが発生するという問題もある。
【0009】
また、テーブル又はブラケットを使用しないクロス直線ベアリングとしては、上記各公報に開示されたものが知られているが、これらのクロス直線ベアリングは、1つのベアリング本体(スライダ)に互いに交差して延びる軌導台(トラックレール)を設けたものであり、水平方向即ちXY方向の相対移動に関するものである(前掲特公昭54−32888号公報、前掲特公平4−72084号公報参照)。しかしながら、これらのクロス直線ベアリングは、スライダの上下側に軌導溝を形成したものであるので、固定したトラックレールに対して別のトラックレールを二次元的に平面移動させることができるが、トラックレール上を摺動するケーシングを二次元的に平面移動させる構造ではなく、ケーシング自体にチャック等の支持部材を設けることができないものである。即ち、上記のクロス直線ベアリングは、一対の軌条上に被摺動台が固定されているものであり、一方の軌条上を他方の一対の軌条は一体となって移動する構造である。従って、他方の各軌条は独立的に移動できない構成であり、例えば、他方の各軌条に支持部材等をそれぞれ設けたとしても、各支持部材が共働して物品の把持等を行うことはできない構造である。
【0010】
この発明の目的は、組立ロボット、産業用ロボット、半導体製造装置、検査装置、工作機械等の比較的に小型の装置に適用して好ましいものであり、物体をある位置から二次元的に移動させるに当たって、従来の用いたような中間テーブル、ブラケット等を不要にし、少なくとも一対の軌道体と1個のスライダから構成して部品点数を低減して複数部品間の累積誤差を最小限に低減すると共に、移動体の重量を低減して軽量化し、慣性力を小さくして一対の軌道体が互いに交差する面上で高精度な相対移動を可能にし、軌道体間での直交90°等の所定の角度を高精度に設定でき、高精度化、高速化、小型化、軽量化に対応できる複合型転がり案内ユニットを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するために、次のように構成されている。即ち、この発明は、第1凹部の対向面に第1軌道溝を備えたスライダ、該スライダの前記第1凹部に挿通して直線的に相対移動する長手方向両側面に第1軌道溝を形成した第1軌道体、該第1軌道体の長手方向壁面に形成された第2凹部で構成され且つ該第2凹部の対向面に前記第1軌道溝が延びる方向に交差して延びる第2軌道溝が形成されているガイド部、該ガイド部に挿通されて前記第1軌道体に対して直線的に相対移動する長手方向両側面に第2軌道溝を形成した第2軌道体、及び前記第1軌道溝間と前記第2軌道溝間とをそれぞれ転走する転動体、を有することを特徴とする複合型転がり案内ユニットに関する。
【0012】
また、前記ガイド部は前記第1軌道体に一体構造に構成され、前記ガイド部の前記第2軌道溝と前記第1軌道体の前記第1軌道溝とは予め設定された角度に交差して前記第1軌道体自体に形成されている。
【0013】
また、前記スライダは、前記第1凹部が形成されたケーシングと、該ケーシングの両端面にそれぞれ配置された第1エンドキャップとを有するものである。
【0014】
また、前記ガイド部を設けた前記第1軌道体に形成された前記第2凹部の終端の対向面には第2エンドキャップがそれぞれ配置されている。
【0015】
また、前記第1軌道体の前記第2凹部が形成された前記長手方向壁面は、前記第1軌道体の上面、下面及び側面のいずれかの壁面である。
【0016】
また、この複合型転がり案内ユニットは、一対の前記第2軌道体を取付体上に固定し、前記第2軌道体上を一対の前記第1軌道体がそれぞれ独立して相対移動し、前記第1軌道体上を一対の前記スライダがそれぞれ独立して相対移動し、前記スライダにそれぞれ支持部材を固定したものである。
【0017】
【作用】
この発明による複合型転がり案内ユニットは、上記のように構成されており、次のような作用をする。即ち、この複合型転がり案内ユニットは、第1凹部の対向面に第1軌道溝を備えたスライダに長手方向両側面に第1軌道溝を形成した第1軌道体を一平面上で相対移動可能に挿通し、前記第1軌道体の上面、下面及び側面のいずれかの面にガイド部を形成し、前記ガイド部の第2凹部の対向面に第2軌道溝を前記第1軌道溝が延びる平面に対して交差方向に延びるように形成し、前記ガイド部に長手方向両側面に第2軌道溝を形成した第2軌道体を挿通して前記第1軌道体に対して相対移動可能に構成したので、前記第1軌道体と前記第2軌道体とが延びる平面が互いに交差した平面上で相対移動が可能になり、強度上、極めて安定した堅固な構造に構成でき、高精度化、高速化、小型軽量化に対応できる。
【0018】
この複合型転がり案内ユニットにおいて、前記ガイド部を前記第1軌道体の上面に形成した場合には、前記第2軌道体をその上面を取付体の下面に固定する背面取り付けができる。また、前記ガイド部を前記第1軌道体の下面に形成した場合には、前記第2軌道体をその下面を取付体の上面に固定する安定した載置状態の取り付けができる。或いは、前記ガイド部を前記第1軌道体の側面に形成した場合には、前記第2軌道体を、取付体の鉛直な壁面に固定でき、前記スライダは上下方向に移動できることになる。
【0019】
この複合型転がり案内ユニットは、前記第1軌道体に形成した前記第1軌道溝と前記第2軌道溝との交差角度を直交(90°)等の所望の角度に容易に且つ正確に高精度に設定できる。しかも、この複合型転がり案内ユニットは、前記スライダ、前記第1軌道体及び前記第2軌道体のそれぞれの相対移動に対して部品点数を低減して複数部品間の累積誤差を最小限に低減でき、特に複雑な組立調整を不要にすることができ、従来のもののような中間テーブルやブラケットを不要にして装置全体として軽量に、コンパクトに且つ小型に構成でき、移動体としての慣性力を低減でき、軽快でスムースな移動を可能にして高速化に対応できる。
【0020】
また、この複合型転がり案内ユニットは、一対の前記第2軌道体を取付台上に固定し、前記第2軌道体上を一対の前記第1軌道体がそれぞれ独立して相対移動し、前記第1軌道体上を一対の前記スライダがそれぞれ独立して相対移動し、前記スライダにそれぞれ支持部材を固定したので、前記支持部材は共働して搬送品、工作物等の物品を把持することができ、物品の搬送、位置決め等の処理を正確に且つ高精度に、高速に行うことができ、例えば、産業用ロボット等に適用して、高速化、高精度化、小型化、軽量化、応答性に応えることができる。
【0021】
【実施例】
以下、図面を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの実施例を説明する。この複合型転がり案内ユニットの各実施例を各図面を参照して説明する場合に、各実施例を説明するための各図面では、図8〜図10に示す従来の装置の部品と基本的に対応する部品には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。この複合型転がり案内ユニットについては、図を参照して説明した実施例は複合型直動転がり案内ユニットについて示されている。
【0022】
図1を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの一実施例を説明する。図1はこの発明による複合型転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図である。この複合型転がり案内ユニットは、図8に示すような直動転がり案内ユニットを利用しており、少なくとも一対の軌道体2A,2B及び1個のスライダ1で構成され、取付ベース、取付プレート、取付台等の取付体20に固定された軌道体2Bに対して軌道体2Aを介在してスライダ1が二次元的な平面移動を行うか、又は取付ベース(図示せず)に固定されたスライダ1に対して軌道体2Aを介在して軌道体2Bが二次元的な平面移動を行うことができるものである。この実施例では、軌道体2A,2Bとしてトラックレールを使用し、軌道体2Bを取付体20に固定してスライダ1を軌道体2Bに対して二次元的移動をさせ、スライダ1が他の機器、部品が固定される場合について説明する。場合によっては、軌道体2Bに換えてボールスプライン軸を使用することもできる。
【0023】
この複合型転がり案内ユニットは、凹部10Aの対向面に軌道溝を備えたスライダ1、スライダ1の凹部10Aに挿通して一平面上で相対移動する長手方向両側面3Aに軌道溝4Aを形成した軌道体2A、軌道体2Aの下面29Aに軌道溝4Aが延びる平面に対して交差方向に延びる凹部10Bの対向面に軌道溝を備えたガイド部35、ガイド部30に挿通されて軌道体2Aに対して相対移動する長手方向両側面3Bに軌道溝4Bを形成した軌道体2B、及び軌道溝4Aとスライダ1の軌道溝との間、及び軌道溝4Bとガイド部35の軌道溝との間とをそれぞれ転走する転動体を有している。
【0024】
また、軌道体2Aに設けたガイド部30は軌道体2Aに一体構造に構成され、ガイド部30の軌道体と軌道体2Aの軌道溝4Aとは予め設定された角度(90°)に交差して軌道体2A自体に形成されている。スライダ1は、長手方向に凹部10Aが形成されたケーシング5、ケーシング5の両端面にそれぞれ配置された凹部10Aが形成されたエンドキャップ6A、及びエンドキャップ6Aの端面に配置された側面シール17を有している。勿論、エンドキャップ6Aでシールを達成できる場合には、側面シールを設ける必要がない場合もある。ケーシング5に形成した凹部10Aの対向面には、軌道溝がそれぞれ形成されている。更に、ガイド部35を設けた軌道体2Aの対向面即ち両側面3Aには、エンドキャップ6Bがそれぞれ配置されている。ケーシング5には、バイト、治具、搬送用把持具等の部品を取り付ける取付手段を設けることができる。エンドキャップ6Aとエンドキャップ6Bとは、図示していないが、転動体の転走方向を転換させる方向転換路が形成されている。また、エンドキャップ6Bの各端面には、図示していないが、側面シールをそれぞれ配置することもできる。
【0025】
スライダ1の凹部10Aには、軌道体2Aが嵌合して相対的に直線的に摺動移動する。ケーシング5には、軌道溝4Aに対向する位置に対応する部分に軌道溝(図示せず)が形成されている。軌道体2Aの軌道溝4Aとケーシング5の軌道溝とで構成される軌道路には、転動体(図示せず)が転走するように組み込まれている。軌道体2Aの所定の位置の下面には凹部10Bが形成され、該凹部10Bにガイド部30が設けられている。ガイド部30には、軌道溝4Aが延びる平面と同一平面において交差方向に延びる軌道溝が形成されている。ガイド部35には、長手方向両側面3Bに軌道溝4Bを形成した軌道体2Bが挿通されて相対移動するように組み込まれている。軌道体2Bの軌道溝4Bとガイド部30の軌道溝とで構成される軌道路には、転動体(図示せず)が転走するように組み込まれている。
【0026】
この複合型直動転がり案内ユニットは、上記のように構成されているので、軌道体2Bは、軌道体2Aが移動する平面に対して同一方向の平面に延び、第1軌道溝と第2軌道溝とが交差する方向に延びており、軌道体2Aは、平面上で軌道体2Bに対して直線的に相対移動する。従って、軌道体2Aは、固定された軌道体2Bに対して同一平面上で互いに直線的に相対移動でき、また、スライダ1は、軌道体2Aに対して同一平面上で直線的に相対移動できる。それ故、スライダ1は、固定された軌道体2Bに対して二次元的に平面移動を行うことができる。しかも、この複合型直動転がり案内ユニットは、互いに相対移動するスライダ1、軌道体2A,2Bの3つの部品から構成されているので、部品間で発生する誤差を可及的に小さく調整しておけば、累積誤差を低減することができる。軌道体2Aの側面3Aに形成した軌道溝4Aとガイド部30に形成した軌道溝とを、例えば、直交(90°)する角度に設定しておけば、軌道体2Bに対するスライダ1の平面上の相対移動を極めて正確に且つ安定して高精度に行うことができ、例えば、産業用ロボット、工作機械、組立装置等に組み込んだ場合には、高精度の加工や高精度の搬送すべき位置への位置決めを達成できる。
【0027】
次に、図2を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの別の実施例を説明する。この実施例は、上記実施例と比較すると、ガイド部を軌道体2Aの上面14Aに設けた以外は、同一の構成及び同一の機能を有するので、重複する説明は省略する。この実施例では、軌道体2Bの図2の面29B(図1では下面に相当)を取付体20の下面に固定することができる。従って、スライダ1は、取付体20に固定された軌道体2Bに対して二次元的な平面移動を行うことができる。
【0028】
次に、図3を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットの更に別の実施例を説明する。この実施例は、上記実施例と比較すると、ガイド部を軌道体2Aの側面3Aに設けた以外は、同一の構成及び同一の機能を有するので、重複する説明は省略する。この実施例では、軌道体2Bの下面29B側を鉛直等の立設した壁面から成る取付体20に固定することができる。従って、スライダ1は、取付体20に固定された軌道体2Bに対して鉛直平面等で二次元的な平面移動を行うことができる。
【0029】
次に、図4を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットを適用して装置を説明する。この実施例は、図1に示す複合型転がり案内ユニットを一対用いた搬送装置、位置決め装置等に利用できる装置である。この実施例の装置は、一対の軌道体2B,2Bの下面29B,29Bが取付体20に固定され、軌道体2B,2B上に一対の軌道体2A,2Aがそれぞれ独立して相対移動でき、軌道体2A,2A上に一対のスライダ1,1がそれぞれ独立して相対移動でき、スライダ1,1にはそれぞれチャック等の支持部材27が固定されている。この装置では、各々のスライダ1,1は、取付体20に対してそれぞれ独立して二次元的な平面移動を行うことができる。従って、この装置を産業用ロボット等に適用すれば、スライダ1,1にそれぞれ固定されている支持部材27は、例えば、物品28を共働して把持し、物品28を別の場所に搬送することができ、物品の組立、位置決め等の処理を行うことができる。
【0030】
次に、図5を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットを適用して装置を説明する。この実施例は、図2に示す複合型転がり案内ユニットを一対用いた搬送装置、位置決め装置等に利用できる装置である。この実施例では、一対の軌道体2Bの上面29Bを取付体20の下面に固定したものである。この実施例は、スライダ1を取付体20に対して二次元的な平面運動させることができ、スライダ1に工作物、或いはチャック等を設ければ、種々の処理を行わせることができる。或いは、図示していないが、この実施例において、一対の軌道体2A,2Aとそれぞれ上を摺動するスライダ1,1とを設ければ、図4に示す装置と同様な機能を達成させることもできる。
【0031】
次に、図6を参照して、この発明による複合型転がり案内ユニットを説明する。この実施例は、図3に示す複合型転がり案内ユニットを利用した装置である。この実施例では、軌道体2Bの下面29B(図2の上面29Bに対応)側を鉛直状の壁面である取付体20に固定したものである。この実施例は、スライダ1を取付体20に対して二次元的な上下運動させることができ、スライダ1に工作物、或いはチャック等を設ければ、物品を上下方向に移動させる種々の処理を行わせることができる。或いは、図示していないが、この実施例において、一対の軌道体2A,2Aとそれぞれ上を摺動するスライダ1,1とを設ければ、図4に示す装置と同様な機能を達成させることもできる。
【0032】
この発明による複合型転がり案内ユニットについて、上記のように、種々の実施例を説明したが、上記各実施例に限定されるものではない。また、この複合型転がり案内ユニットは、上記各実施例で説明したような直動転がり案内ユニットのみでなく、曲動転がり案内ユニットにも適用できるものである。
【0033】
【発明の効果】
この発明による複合型転がり案内ユニットは、上記のように構成されており、次のような効果を有する。即ち、この複合型転がり案内ユニットは、スライダの第1凹部に第1軌道体を挿通、前記第1軌道体の上面、下面及び側面のいずれかの面にガイド部を形成し、前記ガイド部の第2凹部に第2軌道体を挿通して前記第1軌道体に対して相対移動可能に構成したので、取付体に固定した前記第2軌道体に対して前記スライダが二次元的な相対移動が可能になり、前記第1軌道体の側面と前記ガイド部とに形成した軌道溝の交差角度を、例えば、直交する角度に容易に、正確に設定することができ、しかも前記第1軌道体と前記第2軌道体との強固な組み立てができ、組立調整も容易に行うことができ、例えば、XY方向のテーブル、或いはXZ方向のテーブルに容易に適用できる。また、この複合型転がり案内ユニットでは、前記第1軌道体に形成した前記ガイド部を、前記第1軌道体の長手方向の所望の位置に形成することができるので、適用する装置に適合するように前記ガイド部の形成位置を選定すれば良い。
【0034】
この複合型直動転がり案内ユニットは、前記第2軌道体を前記取付体に安定して固定して支持することができると共に、二次元的な移動に対して部品点数を低減して複数部品間の累積誤差を最小限に低減でき、前記スライダ及び前記第1軌道体の各移動体を装置全体として小型に構成でき、該移動体の慣性力を低減でき、レスポンスの良好な二次元的移動を可能にする。即ち、この複合型転がり案内ユニットは、従来のような中間部材、ブラケット等の部品を必要とせず、固定される前記第2軌道体、移動する前記第1軌道体及び前記スライダの3種の部品のみで、前記第2軌道体に対して前記スライダを二次元的な平面移動を可能にし、装置全体を軽量で、コンパクトに且つ堅牢な構造に構成できる。前記第1軌道体及び前記スライダの移動体が軽量になれば、慣性重量が小さくなり、高速な移動をスムースにでき、レスポンスを向上させることができる。特に、前記スライダには、チャック、工具、治具等の支持部材を取り付けて種々の処理を行わせることができる。
【0035】
従って、この複合型転がり案内ユニットを、産業用ロボット、組立ロボット、検査装置、半導体製造装置等に適用すれば、これらの装置が要求する高速化、小型化、高精度化、応答性等の種々の条件を満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による複合型転がり案内ユニットの一実施例を示す斜視図である。
【図2】この発明による複合型転がり案内ユニットの別の実施例を示す斜視図である。
【図3】この発明による複合型転がり案内ユニットの更に別の実施例を示す斜視図である。
【図4】図1の複合型転がり案内ユニットを搬送装置や位置決め装置の装置に適用した一実施例を示す斜視図である。
【図5】図2の複合型転がり案内ユニットを搬送装置や位置決め装置の装置に適用した別の実施例を示す斜視図である。
【図6】図3の複合型転がり案内ユニットを搬送装置や位置決め装置の装置に適用した更に別の実施例を示す斜視図である。
【図7】従来の複合型転がり案内ユニットを適用した部品の搬送や位置決め装置の一例を示す斜視図である。
【図8】従来の直動転がり案内ユニットの一例を示す一部破断の斜視図である。
【図9】図8の直動転がり案内ユニットのエンドキャップの正面図である。
【図10】図8の直動転がり案内ユニットにおける軌道体と取付体との取付構造の断面図である。
【符号の説明】
1 スライダ
2A,2B 軌道体
3A 側面
4A,4B,9 軌道溝
5 ケーシング
6A,6B エンドキャップ
7 転動体
10A,10B 凹部
14A 上面
20 取付体
27 支持部材
29A 下面
30 ガイド部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is a composite type having a first track body that can be relatively moved by being inserted into a concave portion of a slider, and a second track body that can be relatively moved along a guide portion provided on a wall surface of the first track body. It relates to a rolling guide unit.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of mechatronics technology has been remarkable, and the rolling guide unit is required to have high precision, high speed, miniaturization, etc., and its application is expanding with the development of technology. The rolling guide unit is incorporated and used in technical fields such as semiconductor manufacturing equipment, inspection equipment, and industrial robots. For example, assembly robots are required to expand their applications, and are manufactured from large to small ones. As a rolling guide unit incorporated in these assembly robots, it is particularly required to be able to cope with high accuracy, high speed, and downsizing.
[0003]
As conventional linear motion rolling guide units, those shown in FIGS. 8, 9 and 10 are known. The linear motion rolling guide unit is placed with the
[0004]
The
[0005]
Moreover, as a composite type rolling guide unit, what is shown in FIG. 7 can be considered if the thing using the conventional intermediate member is utilized. In the composite rolling guide unit, for example, a pair of
[0006]
Another example is disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-32888. The cross linear bearing disclosed in this publication is provided with a guide groove in which a guide base is fitted on the upper and lower surfaces of the bearing body in a direction crossing each other, and one guide guide is provided on the inner surface of the guide groove. The grooves that make up the four load rails are complemented with the rolling grooves of the load balls that have been cut off on the base, and the grooves that form the return rails of the unloaded balls are cut on both sides of the grooves. The four endless tracks are formed, and the balls located in these grooves are supported in the guide grooves by the retainer, and the load balls located in the four load tracks can support loads in all directions. It is. Similarly, an XY table composed of cross linear bearings in the XY directions is disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-72084.
[0007]
Japanese Patent Publication No. 57-40372 discloses a cross linear bearing unit. The cross linear bearing unit is configured to accurately position the slidable body by linearly sliding the slidable body in the vertical direction and the horizontal direction.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional cross linear bearing unit, in order to make the movement on a two-dimensional plane, for example, as shown in FIG. 7, on one
[0009]
Further, as cross linear bearings that do not use a table or a bracket, those disclosed in the above-mentioned publications are known, but these cross linear bearings are rails that extend across one bearing body (slider). A guide base (track rail) is provided and relates to relative movement in the horizontal direction, that is, in the XY direction (see Japanese Patent Publication No. 54-32888 and Japanese Patent Publication No. 4-72084). However, since these cross linear bearings are formed with guide grooves on the upper and lower sides of the slider, another track rail can be two-dimensionally moved relative to the fixed track rail. The casing that slides on the rail is not two-dimensionally planarly moved, and a support member such as a chuck cannot be provided on the casing itself. That is, the cross linear bearing has a structure in which a slide base is fixed on a pair of rails, and the other pair of rails moves integrally on one rail. Accordingly, each of the other rails cannot be moved independently. For example, even if a support member or the like is provided on each of the other rails, the respective support members cannot cooperate to grip an article. It is a structure.
[0010]
An object of the present invention is preferably applied to a relatively small apparatus such as an assembly robot, an industrial robot, a semiconductor manufacturing apparatus, an inspection apparatus, or a machine tool, and moves an object two-dimensionally from a certain position. At the same time, the intermediate table, bracket, etc. used in the prior art are not required, and at least a pair of track bodies and one slider are used to reduce the number of parts and to minimize the cumulative error between multiple parts. The weight of the moving body is reduced to reduce the weight, the inertial force is reduced to enable high-accuracy relative movement on the plane where the pair of track bodies cross each other, and a predetermined 90 ° orthogonal between the track bodies The object is to provide a composite rolling guide unit that can set the angle with high precision and can cope with high precision, high speed, small size, and light weight.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, according to the present invention, a slider having a first raceway groove on the opposing surface of the first recess is formed, and the first track groove is formed on both side surfaces in the longitudinal direction of the slider that are linearly moved relative to each other. A first track body, a second track formed by a second recess formed in a longitudinal wall surface of the first track body, and extending across the opposing surface of the second recess in a direction in which the first track groove extends. A guide part in which a groove is formed, a second track body that is inserted through the guide part and linearly moves relative to the first track body in a longitudinal direction on both side surfaces, and the second track body, The present invention relates to a composite type rolling guide unit comprising rolling elements that respectively roll between one raceway groove and the second raceway groove.
[0012]
In addition, the guide portion is configured integrally with the first track body, and the second track groove of the guide portion and the first track groove of the first track body intersect each other at a preset angle. The first track body itself is formed.
[0013]
The slider includes a casing in which the first recess is formed, and first end caps respectively disposed on both end faces of the casing.
[0014]
In addition, second end caps are respectively disposed on opposing surfaces of the terminal end of the second recess formed in the first track body provided with the guide portion.
[0015]
Moreover, the said longitudinal direction wall surface in which the said 2nd recessed part of the said 1st track body was formed is a wall surface in any one of the upper surface of a said 1st track body, a lower surface, and a side surface.
[0016]
Further, the composite type rolling guide unit fixes the pair of second track bodies on the mounting body, and the pair of first track bodies independently move relative to each other on the second track body. A pair of sliders move relative to each other on one track body independently, and support members are respectively fixed to the sliders.
[0017]
[Action]
The composite type rolling guide unit according to the present invention is configured as described above and operates as follows. That is, this combined type rolling guide unit is capable of relatively moving on a plane a first track body in which first track grooves are formed on both side surfaces in the longitudinal direction on a slider having a first track groove on the opposing surface of the first recess. The guide portion is formed on any one of the upper surface, the lower surface, and the side surface of the first track body, and the second track groove extends on the opposing surface of the second recess of the guide portion. It is formed so as to extend in a crossing direction with respect to a plane, and is configured to be able to move relative to the first track body by inserting a second track body having second track grooves formed on both side surfaces in the longitudinal direction in the guide portion. Therefore, relative movement is possible on the plane where the first track body and the second track body extend so that they intersect with each other, and it can be constructed as a very stable and strong structure in terms of strength, high accuracy, and high speed. Can be made smaller and lighter.
[0018]
In the composite rolling guide unit, when the guide portion is formed on the upper surface of the first track body, the second track body can be attached to the back surface by fixing the upper surface to the lower surface of the mounting body. Further, when the guide portion is formed on the lower surface of the first track body, the second track body can be mounted in a stable mounting state with its lower surface fixed to the upper surface of the mounting body. Or when the said guide part is formed in the side surface of the said 1st track body, the said 2nd track body can be fixed to the vertical wall surface of an attachment body, and the said slider can move to an up-down direction.
[0019]
This combined type rolling guide unit can easily and accurately have a high accuracy in which a crossing angle between the first raceway groove and the second raceway groove formed in the first raceway is orthogonal (90 °) or the like. Can be set. In addition, this combined type rolling guide unit can reduce the number of parts with respect to the relative movements of the slider, the first track body, and the second track body, thereby minimizing the cumulative error between a plurality of parts. In particular, complicated assembly adjustments can be dispensed with, and an intermediate table and bracket like the conventional ones can be dispensed with, making the entire device lighter, more compact and smaller, and reducing the inertial force as a moving body. It is possible to move lightly and smoothly and cope with high speed.
[0020]
Further, the composite rolling guide unit fixes the pair of second track bodies on a mounting base, and the pair of first track bodies independently move relative to each other on the second track body. Since the pair of sliders independently move relative to each other on one track body, and the support members are fixed to the sliders, the support members can work together to hold an article such as a conveyed product or a workpiece. It is possible to carry out processing such as article conveyance and positioning accurately, with high accuracy and at high speed. For example, it can be applied to industrial robots, etc. to increase speed, accuracy, miniaturization, weight reduction, and response. Can respond to the nature.
[0021]
【Example】
Embodiments of a composite type rolling guide unit according to the present invention will be described below with reference to the drawings. When each embodiment of the composite type rolling guide unit is described with reference to each drawing, each drawing for explaining each embodiment is basically the same as the parts of the conventional apparatus shown in FIGS. Corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. As for the composite type rolling guide unit, the embodiment described with reference to the drawings is shown for the composite type linear motion rolling guide unit.
[0022]
With reference to FIG. 1, an embodiment of a composite type rolling guide unit according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a composite type rolling guide unit according to the present invention. This composite type rolling guide unit utilizes a linear motion rolling guide unit as shown in FIG. 8, and is composed of at least a pair of
[0023]
This composite type rolling guide unit has a
[0024]
Further, the
[0025]
The
[0026]
Since this combined linear motion rolling guide unit is configured as described above, the
[0027]
Next, another embodiment of the combined rolling guide unit according to the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the above embodiment, this embodiment has the same configuration and the same function except that the guide portion is provided on the
[0028]
Next, still another embodiment of the composite type rolling guide unit according to the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the above embodiment, this embodiment has the same configuration and the same function except that the guide portion is provided on the
[0029]
Next, an apparatus will be described with reference to FIG. 4 by applying the composite rolling guide unit according to the present invention. This embodiment is an apparatus that can be used for a transport apparatus, a positioning apparatus, and the like using a pair of the composite type rolling guide units shown in FIG. In the apparatus of this embodiment, the
[0030]
Next, the apparatus will be described with reference to FIG. 5 by applying the composite rolling guide unit according to the present invention. This embodiment is an apparatus that can be used for a transport apparatus, a positioning apparatus, and the like using a pair of the composite rolling guide units shown in FIG. In this embodiment, the
[0031]
Next, the composite type rolling guide unit according to the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is an apparatus using the composite type rolling guide unit shown in FIG. In this embodiment, the
[0032]
As described above, various embodiments of the composite type rolling guide unit according to the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments. Further, this composite type rolling guide unit can be applied not only to the linear motion rolling guide unit as described in the above embodiments, but also to the curved rolling guide unit.
[0033]
【The invention's effect】
The composite rolling guide unit according to the present invention is configured as described above and has the following effects. That is, the composite rolling guide unit has a first track member inserted into the first recess of the slider, a guide portion is formed on any one of the upper surface, the lower surface, and the side surface of the first track body, Since the second track body is inserted into the second recess so as to be movable relative to the first track body, the slider is two-dimensionally moved relative to the second track body fixed to the mounting body. The crossing angle of the track grooves formed in the side surface of the first track body and the guide portion can be easily and accurately set to, for example, an orthogonal angle, and the first track body can be set. And the second track body can be firmly assembled, and assembly adjustment can be easily performed. For example, it can be easily applied to a table in the XY direction or a table in the XZ direction. Further, in this composite type rolling guide unit, the guide portion formed on the first track body can be formed at a desired position in the longitudinal direction of the first track body, so that it can be adapted to the device to be applied. The formation position of the guide portion may be selected.
[0034]
This combined linear motion rolling guide unit can stably fix and support the second track body on the mounting body, and reduce the number of parts for two-dimensional movement to reduce the number of parts. The moving error of the slider and the first track body can be reduced in size as a whole, the inertial force of the moving body can be reduced, and two-dimensional movement with good response can be achieved. to enable. That is, this combined type rolling guide unit does not require parts such as conventional intermediate members and brackets, but the three parts of the second track body to be fixed, the first track body to be moved, and the slider. Thus, the slider can be two-dimensionally moved with respect to the second track body, and the entire apparatus can be constructed in a lightweight, compact and robust structure. If the moving body of the first track body and the slider is light, the inertia weight is reduced, high-speed movement can be made smooth, and response can be improved. In particular, a support member such as a chuck, a tool, or a jig can be attached to the slider to perform various processes.
[0035]
Therefore, if this combined rolling guide unit is applied to industrial robots, assembly robots, inspection devices, semiconductor manufacturing devices, etc., various speeding, miniaturization, high accuracy, responsiveness, etc. required by these devices Can be satisfied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a composite type rolling guide unit according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of the composite type rolling guide unit according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing still another embodiment of the combined rolling guide unit according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment in which the composite type rolling guide unit of FIG. 1 is applied to an apparatus for a conveying device and a positioning device.
FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment in which the composite type rolling guide unit of FIG. 2 is applied to a transport device and a positioning device.
6 is a perspective view showing still another embodiment in which the composite type rolling guide unit of FIG. 3 is applied to an apparatus for a conveying device or a positioning device.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a component conveying and positioning device to which a conventional composite type rolling guide unit is applied.
FIG. 8 is a partially broken perspective view showing an example of a conventional linear motion rolling guide unit.
9 is a front view of an end cap of the linear motion rolling guide unit of FIG.
10 is a cross-sectional view of a mounting structure between a track body and a mounting body in the linear motion rolling guide unit of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
1 Slider
2A, 2B track
3A side view
4A, 4B, 9 Track groove
5 Casing
6A, 6B End cap
7 Rolling elements
10A, 10B recess
14A top surface
20 Mounting body
27 Support member
29A bottom
30 Guide section
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