JP3710098B2 - Electric actuator - Google Patents

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JP3710098B2
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【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、フレームに設けられたモータ部の回転駆動力をボールねじを介してスライドテーブルに伝達し、前記フレームに固定されたガイドレールに沿って前記スライドテーブルを変位させることによりワークを搬送する電動アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば、ワークを搬送するための手段として電動アクチュエータが用いられている。この電動アクチュエータは、基本的には、アクチュエータのフレームに配設された電動モータと、前記電動モータの回転駆動力を直線運動に変換して他の部材に伝達するボールねじ等の駆動力伝達手段と、前記駆動力伝達手段を介してフレームの長手方向に沿って変位するスライドテーブルとからなり、前記夫々の構成要素が単一の部品で形成され且つ各構成要素毎に夫々組み付けられて構成されている。
【0003】
電動モータとボールねじとの間には、モータ軸とボールねじとを同軸に連結し且つモータ軸の回転運動をボールねじに伝達するカップリング部材が介装されている。また、前記ボールねじの一端部には、該ボールねじを回動自在に軸支する支持ブロック等が設けられ、さらに、電動モータに近接し、あるいは該電動モータと一体化されて回転数または回転角度等を検出するエンコーダが設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係る電動アクチュエータでは、カップリング部材等が設けられることにより、フレームの長手方向の全長において、スライドテーブルの移動範囲以外の余分なスペースが必要となり、フレームの長手方向の全長にわたってスライドテーブルの移動範囲とすることができないという不都合がある。
【0005】
また、電動アクチュエータにおける種々の構成要素は夫々単一の部品で形成されているため、組み付け工数に多くの時間を要し、製造コストが高騰するという不都合がある。
【0006】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、スライドテーブルの移動範囲を増長させて該移動範囲とフレーム長とが略一致するように形成するとともに、前記フレームに配設される構成要素をユニット化して組み付け工数を削減し、製造コストの低減化を図ることが可能な電動アクチュエータを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、長手方向に沿って延在するフレームと、
前記フレームに形成された溝部に沿って平行に固設される一対のリニアガイドと、
前記リニアガイドの案内作用下に前記フレームの長手方向に沿って変位するスライドテーブルと、
前記フレームの長手方向に沿った両端部に相互に対向して着脱自在に装着されるエンドカバーと、
前記フレームの長手方向と直交する両側面部に相互に対向して着脱自在に装着されるサイドカバーと、
前記フレームの長手方向に沿った上面部に設けられ、前記エンドカバーを介して着脱自在に装着されるトップカバーと、
前記ボールねじの一端部にモータ部を一体的に設けるとともに、前記ボールねじの他端部に該モータ部の回転数または回転角度を検出するエンコーダ部を一体的に設け、前記モータ部とエンコーダ部との間には、前記ボールねじに螺着されて該ボールねじの軸線方向に沿って変位する係合ブロックが配設され、前記モータ部、前記ボールねじ、前記エンコーダ部および前記係合ブロックが一体的に組み付けられて設けられた駆動ユニットと、
前記モータ部を前記フレームに固定するねじ部材と、
前記モータ部はケーシングを含み、コイルが巻回され前記ケーシングに固定されたステータと、
前記エンコーダ部はエンコーダ固定用ブロックを含み、前記エンコーダ固定用ブロックに設けられ前記ボールねじを回転自在に支持するベアリング部材と、
を備え、
前記フレームには、長手方向に沿って貫通し、前記駆動ユニットの配線通路である断面略矩形状の貫通孔が設けられ、
前記駆動ユニットを前記フレームに組み付ける際、前記モータ部およびエンコーダ部は、前記フレームの両端部に形成された一組の段部にそれぞれ位置決めされることにより、前記フレーム内に予め固定されたリニアガイドと前記駆動ユニットのボールねじとの平行精度が確保され
前記スライドテーブルは、所定間隔離間して平行に形成された一対の固定ブロックと、前記一対の固定ブロックの間に一体的に結合された保持ブロックとからなり、前記保持ブロックには、前記駆動ユニットを前記フレームに組み付ける際、前記ボールねじが挿通可能な間隙が形成されることを特徴とする。
【0009】
【作用】
上記の本発明に係る電動アクチュエータでは、モータ部、ボールねじ、エンコーダ部および係合ブロックが一体的に組み付けられた駆動ユニットを備えることにより、前記駆動ユニットをフレームに簡便に組み付けることができる。前記駆動ユニットを前記フレームに組み付ける際、前記モータ部およびエンコーダ部が前記フレームの両端部に形成された一組の段部にそれぞれ位置決めされることにより、前記フレーム内に予め固定されたリニアガイドと前記駆動ユニットのボールねじとの平行精度が確保される。この結果、これらの部材の組み付け作業を短時間で効率的に行うことができる。さらに、本願発明では、スライドテーブルを構成する保持ブロックにボールねじが挿通可能な間隙を設けることにより、モータ部、ボールねじ、エンコーダ部および係合ブロックが一体的に組み付けられた駆動ユニットをフレームに組み付ける際、前記係合ブロックをスライドテーブルの保持ブロックに対して簡便に組み付けることができる。
【0010】
【実施例】
次に、本発明に係る電動アクチュエータについて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明の実施例に係る電動アクチュエータの斜視図、図2は、図1に示す電動アクチュエータの要部分解斜視図、図3は、図1に示す電動アクチュエータの一部断面側面図、図4は、図1のIV−IV線に沿った縦断面図である。
【0012】
この電動アクチュエータ10は、基本的には、図2に示されるように、長手方向に沿って長尺状に形成されたフレーム12と、前記フレーム12の上面部に画成された溝部14a、14bに略平行に固設される一対のリニアガイド16a、16bと、前記リニアガイド16a、16bに固定されてフレーム12の長手方向に沿って変位するスライドテーブル18と、フレーム12の両端部に画成された一組の段部19、21に夫々位置決めして固定される駆動ユニット20とから構成される(図2参照)。
【0013】
前記フレーム12の長手方向に沿った両端部には一組のエンドカバー22、24が夫々対向して装着され、前記フレーム12の短手方向に沿った両側面部には、一対のサイドカバー26a、26bが夫々対向して装着され、前記フレーム12の上面部にはトップカバー28が装着される(図1参照)。なお、前記エンドカバー22、24、サイドカバー26a、26bおよびトップカバー28は、夫々フレーム12に着脱自在に設けられている。さらに、前記フレーム12には、断面略矩形状の第1〜第4の貫通孔30a〜30dが画成され(図4参照)、前記第1〜第4貫通孔30a〜30dは、駆動ユニット20の配線通路等として用いられる。フレーム12の底面部には、長手方向に沿って延在し他の装置等に連結するための断面略T字状の溝部32a、32bが画成されている。
【0014】
リニアガイド16a、16bは、図2に示されるように、夫々略同一形状に形成され、所定間隔離間する複数の固定用孔部34を介してフレーム12の溝部14a、14bに位置決めされて固設される長尺な一対のガイドレール36a、36bと、夫々のガイドレール36a、36bの長手方向に沿って摺動変位する一対のガイドブロック38a、38bとから構成される。前記ガイドレール36a、36bとガイドブロック38a、38bとの摺動部位には、ボール等の図示しない転動部材が環状通路内に配設され、ガイドブロック38a、38bをガイドレール36a、36bに沿って円滑に変位させることができる。
【0015】
スライドテーブル18は、図2および図4に示されるように、一対のガイドブロック38a、38bに夫々ねじ止めして固定され、所定間隔離間して略平行に形成された固定ブロック40a、40bと、前記固定ブロック40a、40bの間に一体的に結合され、断面略円弧状を呈する保持ブロック42とから構成される。前記保持ブロック42の上面部には、駆動ユニット20を構成するボールねじ44が挿通可能な幅からなる間隙46が画成され、前記間隙46に連続して略円形状の開口部が画成されている(図2、図4参照)。
【0016】
駆動ユニット20は、図2並びに図3に示されるように、ボールねじ44(駆動力伝達手段)の両端部に夫々同軸に設けられたモータ部48およびエンコーダ部50と、前記モータ部48とエンコーダ部50との間に設けられボールねじ44に螺着されて軸線方向に沿って変位する係合ブロック52とが一体的にユニット化されて構成されている。前記係合ブロック52には円柱部54が設けられ、前記円柱部54は取付用孔部56を介して保持ブロック42の開口部に装着される。なお、送りねじとして機能するボールねじ44に代替して、図示しないタイミングベルト等を用いてもよい。
【0017】
モータ部48は、図5に示されるように、ねじ58を介してフレーム12の段部19に固定されるとともに、図示しない位置決めピンを挿入してフレーム12の中心に位置決めされるモータ固定用ブロック60と、前記モータ固定用ブロック60と一体的に連結される断面略矩形状のケーシング62とを含む。前記ケーシング62の外周部にはステータ64が設けられ、前記ステータ64の内壁面にコイルが巻回されたステータコイル部66が設けられている。前記ケーシング62内には、軸線方向に沿って延在するボールねじ44の端部がベアリング部材68によって支持され、該ボールねじ44の終端部にはロータ70が止めねじ72を介して保持されている。
【0018】
エンコーダ部50は、図6に示されるように、ボールねじ44の端部近傍をベアリング部材74を介して回動自在に支持するとともに、ねじ76を介してフレーム12の段部21に固定されるエンコーダ固定用ブロック78と、連結部材80、82を介して前記エンコーダ固定用ブロック78に連結され、モータの回転数または回転角度等を検出するエンコーダ本体84とから構成される。この場合、前記エンコーダ本体84はエンコーダ固定用ブロック78と一体的に連結され、且つ該エンコーダ固定用ブロック78によって保持されている。
【0019】
なお、駆動ユニット20は、モータ部48およびエンコーダ部50を夫々フレーム12の両端部に画成された段部19、21に位置決めして固定することにより、ボールねじ44とガイドレール36a、36bとの平行精度を確保することができる。さらに、モータ固定用ブロック60およびエンコーダ固定用ブロック78に夫々画成された位置決め用孔部(図示せず)とフレーム12の段部19、21に夫々画成された位置決め用孔部86、88(図2参照)とに図示しない位置決めピンを挿通することにより、前記モータ固定用ブロック60およびエンコーダ固定用ブロック78を夫々フレームの中心に位置決めすることができる。
【0020】
また、前記駆動ユニット20では、モータ部48、ボールねじ44およびエンコーダ部50をユニットとして構成しているが、例えば、図示しないステッピングモータ等のパルスモータを用いることにより、モータ部48およびボールねじ44のみをユニットとして構成してもよい。
【0021】
さらに、エンコーダ本体84に代替して、エンコーダ固定用ブロック78にリミットスイッチ等のセンサを設ける構成を採用することも可能である。
【0022】
本発明の実施例に係る電動アクチュエータ10は基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【0023】
先ず、電動アクチュエータ10の組み付け工程について説明する。
【0024】
図2に示されるように、フレーム12の溝部14a、14bにリニアガイド16a、16bを位置決めして固設する。続いて、前記リニアガイド16a、16bを構成するガイドブロック38a、38bに沿ってスライドテーブル18の固定ブロック40a、40bをねじ止めする。次に、予め、単一の部品として製造された駆動ユニット20の係合ブロック52をスライドテーブル18の保持ブロック42に嵌合する。この場合、保持ブロック42の間隙46を介してボールねじ44を挿通した後、軸線方向に沿ってボールねじ44を移動させることにより、保持ブロック42の開口部に円柱部54を嵌着することができる。
【0025】
続いて、前記駆動ユニット20を構成するモータ部48およびエンコーダ部50をフレーム12に位置決めして固定する。すなわち、モータ固定用ブロック60およびエンコーダ固定用ブロック78をフレーム12の段部19、21に位置決めして、ボールねじ44とガイドレール36a、36bとの平行精度を確保した後、図示しない位置決めピンによってモータ固定用ブロック60およびエンコーダ固定用ブロック78をフレーム12の中心に位置決めして固定することができる。
【0026】
このように、一対のリニアガイド16a、16b、スライドテーブル18および駆動ユニット20をフレーム12の上面方向から簡便に組み付けた後、前記フレーム12にエンドカバー22、24、サイドカバー26a、26bおよびトップカバー28を装着する。なお、ユーザーの用途に応じて前記各種のカバーを装着せずに、フレーム12が露呈した状態で使用することも可能である。
【0027】
このように組み付けられた電動アクチュエータ10は、図示しない電源を付勢してモータ部48を駆動させ、モータ軸として機能するボールねじ44を回動させる。この場合、モータの回転数または回転角度等はボールねじ44の端部に設けられたエンコーダ本体84によって検出され、前記検出信号は貫通孔30a〜30dに挿入されたリード線を通じて図示しないコントローラに導入される。
【0028】
前記ボールねじ44の回転運動は、該ボールねじ44に螺着された係合ブロック52に伝達され、前記係合ブロック52を保持するスライドテーブル18がリニアガイド16a、16bに沿って円滑に直線状に変位する。
【0029】
以上のように、本実施例に係る電動アクチュエータ10では、ボールねじ44の両端部に夫々モータ部48とエンコーダ部50とを同軸に且つ一体的に設けるとともに、モータ部48、エンコーダ部50、ボールねじ44および係合ブロック52からなる構成要素を一体化した駆動ユニット20として構成している。このため、各構成要素毎に組み付け作業を行っていた従来技術と比較して、本実例に係る電動アクチュエータ10では、組み付け工数を削減して製造コストの低減化を図ることが可能となる。
【0030】
前記駆動ユニット20がユニット化されることにより、大量生産することが可能となるとともに、何らかの原因で故障が発生した場合には、簡便にフレーム12から離脱させることにより、新たな駆動ユニット20と容易に交換することができる。
【0031】
また、本実施例に係る電動アクチュエータ10では、カップリング部材を用いることなくモータ軸とボールねじ44とを同軸に形成していることから、前記カップリング部材が占有する長さだけスライドテーブル18の移動範囲が増長され、この結果、フレーム12の略全長にわたってスライドテーブル18を移動させることが可能となる。
【0032】
【発明の効果】
本発明に係る電動アクチュエータによれば、以下の効果が得られる。
【0033】
すなわち、モータ部、ボールねじ、エンコーダ部および係合ブロックが一体的に組み付けられた駆動ユニットとして構成し、前記モータ部およびエンコーダ部を前記フレームの両端部に形成された一組の段部にそれぞれ位置決めして前記駆動ユニットを該フレームに固定することにより、電動アクチュエータを製造する際の組み付け工数を削減し、製造コストの低減化を図ることができる。
【0034】
また、従来技術のようにカップリング部材を用いることなく、ボールねじの一端部および他端部にそれぞれモータ部およびエンコーダ部を一体化しているため、前記カップリング部材を配設するスペースを削減してスライドテーブルが移動する範囲を増長させ、フレームの略全長にわたって該スライドテーブルを移動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る電動アクチュエータの斜視図である。
【図2】図1に示す電動アクチュエータの要部分解斜視図である。
【図3】図1に示す電動アクチュエータの一部断面側面図である。
【図4】図1に示すIV−IV線に沿った縦断面図である。
【図5】駆動ユニットを構成するモータ部の部分断面図である。
【図6】駆動ユニットを構成するエンコーダ部の部分断面図である。
【符号の説明】
10…電動アクチュエータ 12…フレーム
14a、14b…溝部 16a、16b…リニアガイド
18…スライドテーブル 19、21…段部
20…駆動ユニット 36a、36b…ガイドレール
38a、38b…ガイドブロック 40a、40b…固定ブロック
42…保持ブロック 48…モータ部
50…エンコーダ部 52…係合ブロック
54…円柱部 60…モータ固定用ブロック
78…エンコーダ固定用ブロック 84…エンコーダ本体
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention conveys the workpiece by transmitting the rotational driving force of the motor unit provided in the frame to the slide table via a ball screw , and displacing the slide table along a guide rail fixed to the frame. The present invention relates to an electric actuator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, an electric actuator has been used as a means for conveying a workpiece. This electric actuator basically includes an electric motor disposed in the frame of the actuator, and a driving force transmission means such as a ball screw that converts the rotational driving force of the electric motor into a linear motion and transmits it to other members. And a slide table that is displaced along the longitudinal direction of the frame via the driving force transmission means, and each component is formed of a single part and assembled to each component. ing.
[0003]
A coupling member is interposed between the electric motor and the ball screw to connect the motor shaft and the ball screw coaxially and transmit the rotational motion of the motor shaft to the ball screw. In addition, a support block or the like that pivotally supports the ball screw is provided at one end of the ball screw, and further, close to or integrated with the electric motor. An encoder that detects an angle or the like is provided.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electric actuator according to the above-described prior art, an extra space other than the moving range of the slide table is required in the overall length in the longitudinal direction of the frame due to the provision of the coupling member and the like, and the overall length in the longitudinal direction of the frame There is an inconvenience that the moving range of the slide table cannot be set.
[0005]
Further, since various components in the electric actuator are each formed of a single part, there is a disadvantage that a lot of time is required for the assembly man-hour and the manufacturing cost increases.
[0006]
The present invention has been made to overcome the above-described disadvantages. The moving range of the slide table is increased so that the moving range and the frame length substantially coincide with each other, and the moving table is arranged on the frame. It is an object of the present invention to provide an electric actuator capable of reducing the assembly cost by unitizing the constituent elements to reduce the manufacturing cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention comprises a frame extending along the longitudinal direction;
A pair of linear guides fixed in parallel along the groove formed in the frame;
A slide table that is displaced along the longitudinal direction of the frame under the guiding action of the linear guide;
An end cover detachably mounted opposite to each other at both ends along the longitudinal direction of the frame;
A side cover that is detachably mounted opposite to both side surfaces orthogonal to the longitudinal direction of the frame;
A top cover provided on the upper surface portion along the longitudinal direction of the frame and detachably mounted via the end cover;
A motor unit is integrally provided at one end of the ball screw, and an encoder unit for detecting a rotation speed or a rotation angle of the motor unit is integrally provided at the other end of the ball screw. between the said screwed to the ball screw engagement blocks displaced in the axial direction of the ball screw is disposed, said motor unit, said ball screw, said encoder unit and said engagement block A drive unit that is integrally assembled ; and
A screw member for fixing the motor part to the frame;
The motor unit includes a casing, and a stator wound with a coil and fixed to the casing;
The encoder unit includes an encoder fixing block; a bearing member provided in the encoder fixing block and rotatably supporting the ball screw;
With
The frame is provided with a through-hole having a substantially rectangular cross section that penetrates along the longitudinal direction and is a wiring passage of the drive unit.
When assembling the drive unit to the frame, the motor unit and an encoder unit, by being positioned respectively on a pair of stepped portions formed at both end portions of the frame, pre-fixed linear guide in the frame de parallel accuracy of the ball screw of the drive unit is secured,
The slide table includes a pair of fixed blocks formed in parallel at a predetermined interval, and a holding block integrally coupled between the pair of fixed blocks. The driving block includes the driving unit. when assembled to the frame, the ball screw which can be inserted a gap is formed, characterized in Rukoto.
[0009]
[Action]
The electric actuator according to the present invention includes the drive unit in which the motor unit, the ball screw, the encoder unit, and the engagement block are integrally assembled, so that the drive unit can be easily assembled to the frame. When assembling the drive unit to the frame, by the motor unit and an encoder unit is positioned respectively on a pair of stepped portions formed at both end portions of the frame, pre-fixed linear guide in the frame And the parallel accuracy of the ball screw of the drive unit are ensured. As a result, the assembly work of these members can be performed efficiently in a short time. Further, according to the present invention, by providing a gap through which the ball screw can be inserted in the holding block constituting the slide table, the drive unit in which the motor unit, the ball screw, the encoder unit, and the engagement block are integrally assembled to the frame. When assembled, the engagement block can be easily assembled to the holding block of the slide table.
[0010]
【Example】
Next, a preferred embodiment of the electric actuator according to the present invention will be given and described in detail below with reference to the accompanying drawings.
[0011]
1 is a perspective view of an electric actuator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the electric actuator shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the electric actuator shown in FIG. 4 is a longitudinal sectional view taken along line IV-IV in FIG.
[0012]
As shown in FIG. 2, the electric actuator 10 basically includes a frame 12 that is elongated along the longitudinal direction, and grooves 14 a and 14 b that are defined on the upper surface of the frame 12. A pair of linear guides 16a and 16b fixed substantially in parallel to each other, a slide table 18 fixed to the linear guides 16a and 16b and displaced along the longitudinal direction of the frame 12, and defined at both ends of the frame 12. The drive unit 20 is positioned and fixed to the set of stepped portions 19 and 21 (see FIG. 2).
[0013]
A pair of end covers 22 and 24 are attached to both ends along the longitudinal direction of the frame 12 so as to face each other, and a pair of side covers 26a, 26b are mounted facing each other, and a top cover 28 is mounted on the upper surface of the frame 12 (see FIG. 1). The end covers 22 and 24, the side covers 26a and 26b, and the top cover 28 are detachably provided on the frame 12, respectively. Further, the frame 12 has first to fourth through holes 30a to 30d having a substantially rectangular cross section (see FIG. 4), and the first to fourth through holes 30a to 30d are formed in the drive unit 20. It is used as a wiring path of Grooves 32a and 32b having a substantially T-shaped cross section extending along the longitudinal direction and connected to other devices and the like are defined on the bottom surface of the frame 12.
[0014]
As shown in FIG. 2, the linear guides 16 a and 16 b are formed in substantially the same shape, and are positioned and fixed in the grooves 14 a and 14 b of the frame 12 through a plurality of fixing holes 34 that are separated by a predetermined distance. A pair of long guide rails 36a and 36b and a pair of guide blocks 38a and 38b slidably displaced along the longitudinal direction of the respective guide rails 36a and 36b. A rolling member (not shown) such as a ball is disposed in the annular passage at a sliding portion between the guide rails 36a and 36b and the guide blocks 38a and 38b, and the guide blocks 38a and 38b are moved along the guide rails 36a and 36b. Can be displaced smoothly.
[0015]
As shown in FIGS. 2 and 4, the slide table 18 is fixed to the pair of guide blocks 38 a and 38 b by screwing, and fixed blocks 40 a and 40 b formed substantially parallel with a predetermined distance therebetween, The holding block 42 is integrally coupled between the fixed blocks 40a and 40b and has a substantially arcuate cross section. A gap 46 having a width through which the ball screw 44 constituting the drive unit 20 can be inserted is defined on the upper surface of the holding block 42, and a substantially circular opening is defined continuously from the gap 46. (See FIGS. 2 and 4).
[0016]
As shown in FIGS. 2 and 3, the drive unit 20 includes a motor unit 48 and an encoder unit 50 provided coaxially at both ends of a ball screw 44 (driving force transmission means), and the motor unit 48 and the encoder. An engagement block 52 provided between the portion 50 and screwed to the ball screw 44 and displaced along the axial direction is integrally formed as a unit. The engaging block 52 is provided with a cylindrical portion 54, and the cylindrical portion 54 is attached to the opening portion of the holding block 42 through a mounting hole 56. In place of the ball screw 44 functioning as a feed screw, a timing belt or the like (not shown) may be used.
[0017]
As shown in FIG. 5, the motor portion 48 is fixed to the step portion 19 of the frame 12 via a screw 58, and a motor fixing block that is positioned at the center of the frame 12 by inserting a positioning pin (not shown). 60, and a casing 62 having a substantially rectangular cross section integrally connected to the motor fixing block 60. A stator 64 is provided on the outer peripheral portion of the casing 62, and a stator coil portion 66 in which a coil is wound around the inner wall surface of the stator 64 is provided. In the casing 62, an end portion of the ball screw 44 extending in the axial direction is supported by a bearing member 68, and a rotor 70 is held at a terminal portion of the ball screw 44 via a set screw 72. Yes.
[0018]
As shown in FIG. 6, the encoder unit 50 rotatably supports the vicinity of the end of the ball screw 44 through a bearing member 74 and is fixed to the stepped portion 21 of the frame 12 through a screw 76. The encoder fixing block 78 is connected to the encoder fixing block 78 via connecting members 80 and 82, and an encoder main body 84 that detects the rotational speed or rotational angle of the motor. In this case, the encoder body 84 is integrally connected to the encoder fixing block 78 and is held by the encoder fixing block 78.
[0019]
The drive unit 20 positions and fixes the motor unit 48 and the encoder unit 50 to the stepped portions 19 and 21 defined at both ends of the frame 12, respectively, thereby fixing the ball screw 44 and the guide rails 36a and 36b. The parallel accuracy can be ensured. Further, positioning holes (not shown) defined in the motor fixing block 60 and the encoder fixing block 78 and positioning holes 86 and 88 defined in the step portions 19 and 21 of the frame 12, respectively. By inserting a positioning pin (not shown) through (see FIG. 2), the motor fixing block 60 and the encoder fixing block 78 can be respectively positioned at the center of the frame.
[0020]
In the drive unit 20, the motor unit 48, the ball screw 44 and the encoder unit 50 are configured as a unit. For example, by using a pulse motor such as a stepping motor (not shown), the motor unit 48 and the ball screw 44. May be configured as a unit.
[0021]
Further, instead of the encoder main body 84, a configuration in which a sensor such as a limit switch is provided in the encoder fixing block 78 may be employed.
[0022]
The electric actuator 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effects thereof will be described.
[0023]
First, the assembly process of the electric actuator 10 will be described.
[0024]
As shown in FIG. 2, the linear guides 16 a and 16 b are positioned and fixed in the grooves 14 a and 14 b of the frame 12. Subsequently, the fixing blocks 40a and 40b of the slide table 18 are screwed along the guide blocks 38a and 38b constituting the linear guides 16a and 16b. Next, the engagement block 52 of the drive unit 20 manufactured as a single component is fitted into the holding block 42 of the slide table 18 in advance. In this case, after the ball screw 44 is inserted through the gap 46 of the holding block 42, the ball screw 44 is moved along the axial direction so that the cylindrical portion 54 can be fitted into the opening of the holding block 42. it can.
[0025]
Subsequently, the motor unit 48 and the encoder unit 50 constituting the drive unit 20 are positioned and fixed to the frame 12. That is, after the motor fixing block 60 and the encoder fixing block 78 are positioned on the step portions 19 and 21 of the frame 12 to ensure parallel accuracy between the ball screw 44 and the guide rails 36a and 36b, the positioning pins (not shown) are used. The motor fixing block 60 and the encoder fixing block 78 can be positioned and fixed at the center of the frame 12.
[0026]
Thus, after the pair of linear guides 16a and 16b, the slide table 18 and the drive unit 20 are simply assembled from the upper surface direction of the frame 12, the end covers 22, 24, the side covers 26a and 26b and the top cover are attached to the frame 12. Wear 28. In addition, it is also possible to use it with the frame 12 exposed without attaching the various covers according to the user's application.
[0027]
The electric actuator 10 assembled in this manner energizes a power source (not shown) to drive the motor unit 48 and rotates the ball screw 44 that functions as a motor shaft. In this case, the rotation speed or rotation angle of the motor is detected by the encoder body 84 provided at the end of the ball screw 44, and the detection signal is introduced into a controller (not shown) through lead wires inserted into the through holes 30a to 30d. Is done.
[0028]
The rotational movement of the ball screw 44 is transmitted to the engagement block 52 screwed to the ball screw 44, and the slide table 18 holding the engagement block 52 is smoothly linear along the linear guides 16a and 16b. It is displaced to.
[0029]
As described above, in the electric actuator 10 according to the present embodiment, the motor unit 48 and the encoder unit 50 are provided coaxially and integrally at both ends of the ball screw 44, respectively, and the motor unit 48, the encoder unit 50, the ball The drive unit 20 is configured by integrating the components including the screw 44 and the engagement block 52. For this reason, compared with the prior art which performed the assembling work for each component, the electric actuator 10 according to this example can reduce the number of assembling steps and reduce the manufacturing cost.
[0030]
When the drive unit 20 is unitized, mass production becomes possible, and when a failure occurs for some reason, it can be easily separated from the frame 12 to easily form a new drive unit 20. Can be replaced.
[0031]
Further, in the electric actuator 10 according to the present embodiment, the motor shaft and the ball screw 44 are formed coaxially without using a coupling member, so that the slide table 18 has a length occupied by the coupling member. The moving range is increased, and as a result, the slide table 18 can be moved over substantially the entire length of the frame 12.
[0032]
【The invention's effect】
According to the electric actuator of the present invention, the following effects can be obtained.
[0033]
That is, the motor unit, the ball screw, the encoder unit, and the engagement block are configured as a drive unit integrally assembled, and the motor unit and the encoder unit are respectively provided in a set of stepped portions formed at both ends of the frame. the will lock to the frame of the drive unit and positioned to reduce the assembly man-hours in manufacturing the electric actuator, Ru can be reduced in the manufacturing cost.
[0034]
Further, since the motor unit and the encoder unit are integrated with one end and the other end of the ball screw without using a coupling member as in the prior art, the space for arranging the coupling member is reduced. Thus, the range in which the slide table moves can be increased, and the slide table can be moved over substantially the entire length of the frame .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electric actuator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the electric actuator shown in FIG.
FIG. 3 is a partial sectional side view of the electric actuator shown in FIG. 1;
4 is a longitudinal sectional view taken along line IV-IV shown in FIG.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a motor unit constituting the drive unit.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an encoder unit constituting the drive unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric actuator 12 ... Frame 14a, 14b ... Groove part 16a, 16b ... Linear guide 18 ... Slide table 19, 21 ... Step part 20 ... Drive unit 36a, 36b ... Guide rail 38a, 38b ... Guide block 40a, 40b ... Fixed block 42 ... Holding block 48 ... Motor part 50 ... Encoder part 52 ... Engagement block 54 ... Cylindrical part 60 ... Motor fixing block 78 ... Encoder fixing block 84 ... Encoder body

Claims (1)

長手方向に沿って延在するフレームと、
前記フレームに形成された溝部に沿って平行に固設される一対のリニアガイドと、
前記リニアガイドの案内作用下に前記フレームの長手方向に沿って変位するスライドテーブルと、
前記フレームの長手方向に沿った両端部に相互に対向して着脱自在に装着されるエンドカバーと、
前記フレームの長手方向と直交する両側面部に相互に対向して着脱自在に装着されるサイドカバーと、
前記フレームの長手方向に沿った上面部に設けられ、前記エンドカバーを介して着脱自在に装着されるトップカバーと、
前記ボールねじの一端部にモータ部を一体的に設けるとともに、前記ボールねじの他端部に該モータ部の回転数または回転角度を検出するエンコーダ部を一体的に設け、前記モータ部とエンコーダ部との間には、前記ボールねじに螺着されて該ボールねじの軸線方向に沿って変位する係合ブロックが配設され、前記モータ部、前記ボールねじ、前記エンコーダ部および前記係合ブロックが一体的に組み付けられて設けられた駆動ユニットと、
前記モータ部を前記フレームに固定するねじ部材と、
前記モータ部はケーシングを含み、コイルが巻回され前記ケーシングに固定されたステータと、
前記エンコーダ部はエンコーダ固定用ブロックを含み、前記エンコーダ固定用ブロックに設けられ前記ボールねじを回転自在に支持するベアリング部材と、
を備え、
前記フレームには、長手方向に沿って貫通し、前記駆動ユニットの配線通路である断面略矩形状の貫通孔が設けられ、
前記駆動ユニットを前記フレームに組み付ける際、前記モータ部およびエンコーダ部は、前記フレームの両端部に形成された一組の段部にそれぞれ位置決めされることにより、前記フレーム内に予め固定されたリニアガイドと前記駆動ユニットのボールねじとの平行精度が確保され
前記スライドテーブルは、所定間隔離間して平行に形成された一対の固定ブロックと、前記一対の固定ブロックの間に一体的に結合された保持ブロックとからなり、前記保持ブロックには、前記駆動ユニットを前記フレームに組み付ける際、前記ボールねじが挿通可能な間隙が形成されることを特徴とする電動アクチュエータ。
A frame extending along the longitudinal direction;
A pair of linear guides fixed in parallel along the groove formed in the frame;
A slide table that is displaced along the longitudinal direction of the frame under the guiding action of the linear guide;
An end cover detachably mounted opposite to each other at both ends along the longitudinal direction of the frame;
A side cover that is detachably mounted opposite to both side surfaces orthogonal to the longitudinal direction of the frame;
A top cover provided on the upper surface portion along the longitudinal direction of the frame and detachably mounted via the end cover;
A motor unit is integrally provided at one end of the ball screw, and an encoder unit for detecting a rotation speed or a rotation angle of the motor unit is integrally provided at the other end of the ball screw. between the said screwed to the ball screw engagement blocks displaced in the axial direction of the ball screw is disposed, said motor unit, said ball screw, said encoder unit and said engagement block A drive unit that is integrally assembled ; and
A screw member for fixing the motor part to the frame;
The motor unit includes a casing, and a stator wound with a coil and fixed to the casing;
The encoder unit includes an encoder fixing block; a bearing member provided in the encoder fixing block and rotatably supporting the ball screw;
With
The frame is provided with a through-hole having a substantially rectangular cross section that penetrates along the longitudinal direction and is a wiring passage of the drive unit.
When assembling the drive unit to the frame, the motor unit and an encoder unit, by being positioned respectively on a pair of stepped portions formed at both end portions of the frame, pre-fixed linear guide in the frame de parallel accuracy of the ball screw of the drive unit is secured,
The slide table includes a pair of fixed blocks formed in parallel at a predetermined interval, and a holding block integrally coupled between the pair of fixed blocks. The driving block includes the driving unit. when assembling the said frame, the electric actuator, wherein Rukoto said ball screw which can be inserted a gap is formed.
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