JP3851676B2 - 直線移動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線移動装置、特にクリーンな周囲環境において、半導体ウェハや液晶の基板用カセットなどの取り扱いに注意を要する搬送物を、円滑な動作で２位置間の移動を２倍のストロークで移動し、正確な位置で確実に停止を行うための直線移動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２位置間の移動、停止を得る技術は、その使用目的に応じて種々の方法が用いられている。たとえば、駆動側のストロークに対して２倍のストロークが得られる直線移動機構として図２に示すダブルラック・ピニオン機構が知られている。（日刊工業新聞社（昭和６０年４月初版１１刷）発行の「制御回路つき自動化機構３００選」の２３ページ、熊谷卓編、ＩＳＢＮ４−５２６−００８６５−６）図２に示す従来技術においては、エアシリンダ１２によって出入りするロッド１３の先端に、回転可能なごとく係合されたピニオン１４を配設し、該ピニオン１４に対して固定側ラック１５と可動側ラック１６を回転中心の対称位置にかみ合うように配設し、かつ、可動側ラック１６が固定側ラック１５に対して平行移動可能なるように直線ガイド１７を設けて構成し、これによってエアシリンダ１２の出入りするロッド１３のストロークＳが直線ガイド１７には２倍のストローク２Ｓで直線移動を得るようにしたものである。すなわち、エアシリンダ１２のロッド１３の出入りによって得られる直線移動（１次側ストローク）を与えられたピニオン１４が固定側ラック１５とかみ合いながら回転すると、同時にピニオン１４とかみ合った可動側ラック１６がピニオンの直線移動ストローク分と、ピニオン１４の回転による直線運動変換されたストローク分とが加算されることによって２倍のストロークの直線移動を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この機構はストロークが２倍になると同時に動作速度も２倍となるので、円滑な動作をさせるにはラック及びピニオンの歯形形状精度やラック相互の平行度、すなわち組立精度など、精密な製作を必要とするとともに、歯車機構として不可避なかみ合いスキマ（バックラッシュ）の影響を考慮する必要が生じるという問題点があった。
【０００４】
本発明は、前述した従来技術の問題点を解決し、バックラッシの生じない２倍ストロークの直線移動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の直線移動装置は、モータの回転運動を往復運動に変換するクランクスライダ機構と、このクランクスライダ機構の先端に突設した支軸に支持した同期して回転する２つのプーリーと、この一方のプーリーに支承する固定側の一次側ワイヤーロープと、他方のプーリーに支承する二次側ワイヤーロープとよりなり、この二次側ワイヤロープを可動側の移動体に張設支承することにより、移動体を一次側ワイヤロープに対し２倍のストロークで移動させることを特徴とする。
【０００６】
上記構成からなる本発明の直線移動装置は、互いに平行して張架した２対のワイヤロープを夫々同軸上に配設した同期して回転する２つのプーリーに係止して巻き付けることによりバックラッシのない運動伝達を行うことができ、これにより不正な振動要因を回避し、かつ、２つのプーリーを備えた１次側の直線移動をクランクスライダ機構で行うことにより、サイン曲線の滑らかな運動変化で、しかも移動ストロークを２倍として動作させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の直線移動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の直線移動装置はモータ１の回転を旋回アーム２およびロッド３により直線運動に変換するクランクスライダ機構２０と、１次側ワイヤロープ４と、この一部を係止したプーリ５ａ、およびプーリ５ｂに係止して張架した２次側ワイヤロープ６による２倍ストローク機構６０、および二次側ワイヤロープ６と平行に配設した２次側の直線ガイド７、移動テーブル８とから構成される。
【０００８】
モータ１のモータ軸端には旋回アーム２の基端部を係着し、この旋回アーム２の先端部にロッド３の基端側を枢着するとともに、このロッド３の先端部に支軸３Ｓを突設する。この支軸３Ｓは、ロッド３に対しベアリング等の軸受を介して回動自在に支持され、かつロッド先端部上方へ突出するようになっている。
【０００９】
そしてこの支軸３Ｓには、２つのプーリー５ａ，５ｂを同軸上にして設けるが、この２つのプーリー５ａ，５ｂは図示のように同径とするか、もしくは異径とし、この同軸上に取り付けたプーリー５ａ，５ｂには夫々平行に張架した一次側と二次側のワイヤロープ４と５の一部を係止する。
【００１０】
モータ１及び一次側ワイヤロープ４は、固定側に設置または張架する。このワイヤロープ４の両端は、ワイヤ係止具９，１０にて固定され、予め設定された張力を得るようにしている。そして旋回アーム２の揺動角を検出してその揺動角を制御するために、旋回アーム側にストライカ２Ｓを、また旋回アームの旋回外周部の軌跡上に一センサ９を夫々設ける。
【００１１】
一次側ワイヤロープ４と平行して二次側ワイヤロープ６は、可動側例えば移動テーブル８にワイヤ係止具１０を介して張架するとともに、この二次側ワイヤロープ６の一部をワイヤホルダ１１を介してプーリー５ｂに、また一次側ワイヤロープ４はワイヤホルダを介してプーリー５ａに夫々係止する。この移動テーブル８には、二次側ワイヤロープ６を平行に配設した直線ガイド（ガイドロッド）７を貫通して移動テーブル８は予め定めたコースを直線的に、かつ所定の移動範囲内で往復運動を行うようにする。
【００１２】
従って上述のごとく構成するクランクスライダ機構２０は、モータ１の半回転によりロッド３の先端に係合されたプーリ５ａ，５ｂの直線移動として得られるので、モータ１の半回転停止をさせるために位置センサ９を配置している。この時、プーリ５ａを１次側ワイヤロープ４で支持する必要があるので、ワイヤ止具（ワイヤテンショナ）１０を用いている。なお、図示は省略するが、プーリ５ａを直線ガイド機構で支えて１次側ワイヤロープ４の作用を補助することも有効である。
【００１３】
２倍ストローク機構は緊張した１次側ワイヤロープ４と２次側ワイヤロープ６をそれぞれ巻き付けたプーリ５ａ，５ｂの回動作用によって行われるので、スリップしないようにワイヤの巻き付きをワイヤホルダ１１でプーリ５ａ，５ｂにそれぞれ固定している。これにより、プーリ５ａは１次側ワイヤロープ４との巻き付き作用で、１次側ストロークの直線移動に伴って回転を与えられる。この回転により２次側ワイヤロープ６に巻き付いているプーリ５ｂも同時に回転するので、結果的に、２次側ワイヤロープ６が２倍の直線移動をすることになる。このとき、２次側の直線移動は直線ガイド７で支えて移動テーブル８の２位置間の移動、停止作用として得る。
【００１４】
直線ガイド７は図１に示した２本ロッドの形態の他、図示を省略するが、１本の回り止め付きガイドレール形態でもこの作用が得られる。なお、すべての軸受やガイド部分はコロガリ接触構造の機械要素を用いることにより、本作用を有効に発揮することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の直線移動装置によれば、クランプスライダ機構と、このクランプスライダ機構先端に突設した同期して回転する２つのプーリーに、２条のワイヤロープを係止して巻き付けているので、バックラッシの生じない滑かな運動の直線移動を得ることができるとともに、移動テーブルのストロークを２倍とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の直線移動装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】 従来の直線移動装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ モータ
２ 旋回アーム
３ ロッド
４ １次側ワイヤロープ
５ プーリ
６ ２次側ワイヤロープ
７ 直線ガイド
８ 移動テーブル
９ 位置センサ
１０ ワイヤテンショナ
１１ ワイヤホルダ
１２ エアシリンダ
１３ ロッド
１４ ピニオン
１５ 固定側ラック
１６ 可動側ラック
１７ 直線ガイド

Claims (1)

1. モータの回転運動を往復運動に変換するクランクスライダ機構と、このクランクスライダ機構の先端に突設した支軸に支持した同期して回転する２つのプーリーと、この一方のプーリーに支承する固定側の一次側ワイヤーロープと、他方のプーリーに支承する二次側ワイヤーロープとよりなり、この二次側ワイヤロープを可動側の移動体に張設支承することにより、移動体を一次側ワイヤロープに対し２倍のストロークで移動させることを特徴とする直線移動装置。

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