JP4105586B2 - リニアモータ式単軸ロボット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを用いた単軸ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１に示されるように、永久磁石を軸方向に配列したシャフト状のステータ部と、このステータ部を囲繞するコイルが設けられた可動部材とを備え、上記コイルに対する通電が制御されることにより可動部材がステータ部の軸に沿った方向に直線的に移動するようになっているリニアモータは一般に知られている。このようなリニアモータは各種分野において物品の搬送等に用いられ、単軸ロボットにも適用可能である。
【０００３】
単軸ロボットに適用される場合、ロボット本体に上記ステータ部とリニアガイドが設けられる一方、可動部材に、ステータ部を囲繞するコイルを装備して、上記リニアガイドに摺動可能に支持された可動ブロックと、この可動ブロックに一体的に連設された作業部材取付用のテーブルとが設けられ、このテーブルに各種作業部材が着脱可能に取付けられる。
【０００４】
【特許文献１】
特公平５−３４９０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のリニアモータを用いた単軸ロボットでは、動作中にコイルが発熱し、その熱が上記可動ブロックから上記テーブルに伝わることにより、上記テーブルに取付けられた作業部材が加熱され、作業部材の精度や信頼性等に熱的な悪影響が及ぶおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、作業部材取付用のテーブルへの熱の伝達を抑制することにより、このテーブルに取付けられる作業部材に熱的な悪影響が及ぶのを防止することができるリニアモータ式単軸ロボットを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロボット本体と、該ロボット本体に対して一定方向に直線的に移動可能な可動部材とを備え、上記ロボット本体には、永久磁石を軸方向に配列したシャフト状のステータ部と、このステータ部と平行に配置されたリニアガイドとが設けられ、上記可動部材には、ステータ部を囲繞するコイルを装備して、上記リニアガイドに摺動可能に支持された可動ブロックと、この可動ブロックに連結された作業部材取付用のテーブルとが設けられているリニアモータ式単軸ロボットであって、上記テーブルが上記可動ブロックに対し、両者間に断熱材からなる断熱プレートを介在させた状態で連結されており、上記可動ブロックには、その一側部に、ロボット本体側に設けられたスケールを読取るためのヘッドが配置されるとともに、このヘッド配置側とは反対側の側面部に、多数の放熱フィンが形成されているものである。
【０００８】
この構成によると、動作中にコイルが発熱し、その熱が上記可動ブロックまでは伝わるが、可動ブロックから上記テーブルへの熱の伝達は上記断熱プレートによって充分に抑制される。従って、上記テーブルに取付けられた作業部材に熱的影響が及ぶこと避けられる。
【０００９】
この発明において、上記テーブル及び断熱プレートが一括に締結部材により上記可動ブロックに連結され、その締結部材と上記テーブルとの間に断熱材からなる断熱ワッシャーが介装されていることが好ましい。
【００１０】
このようにすると、上記締結部材を通して可動ブロックからテーブルへ熱が伝わることも充分に抑制される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
図は本発明の一実施形態による単軸ロボットの縦断面図、図２は同ロボットの横断面図である。これらの図において、単軸ロボットは、ロボット本体１と、このロボット本体１に対して一定方向に直線的に移動可能な可動部材２とを備えている。
【００１４】
上記ロボット本体1は、ベース部３と一対のカバー部材４とからなり、一軸方向に延びる横長枠状に形成されている。上記一対のカバー部材４は、ロボット本体1の両側壁部分を構成するもので、全長にわたって互いに平行に対向し、ベース部３の両側部から上方に突出した状態で、下端部がベース部３にボルトで固着されている。上記両カバー部材４の上端には内方に突出する縁部４ａが形成され、この両カバー部材４の上端縁部４ａの間に一定幅の開口部６が形成されている。
【００１５】
上記ロボット本体１内には、一定幅のガイドレール８がベース部３上に設けられるとともに、その上方にステータ部１０が配置されている。このステータ部１０は、Ｎ，Ｓの磁極が交互に逆向きに位置するように軸方向に配列された多数個の環状の永久磁石１０ａを有し、これらの永久磁石１０ａが中心軸１０ｂ上に保持され、非磁性体からなるスリーブ１０ｃ内に収容されている。そして、ステータ部１０全体が円形断面のシャフト状に形成されており、このステータ部１０の両端が、ロボット本体１内の両端部においてベース部３上に立設された支持部材１１に、取付け部材１２を介して支持されている。ロボット本体１の両端部は端部カバー１３で覆われている。
【００１６】
上記ガイドレール８の一側方において上記ベース部３の上面には、細長のプレート状の磁気スケール１４がベース部３の略全長にわたって設けられている。この磁気スケール１４は、後述のＭＲヘッド２１により読取可能なように磁気的に目盛りを記録したものである。
【００１７】
また、可動部材２は、上記ステータ部１０を挿通させる中空の可動ブロック１５を有し、この可動ブロック１５の下端に、上記ガイドレール８に係合する被ガイド部１６が設けられることにより、上記可動ブロック１５がガイドレール８に摺動自在に支持されている。
【００１８】
上記可動ブロック１５の中空部内周には、電機子を構成するコイル１８が固定されている。そして、可動部材２がロボット本体１に組み付けられた状態で、コイル１８がステータ部１０を囲繞するようになっている。また、上記コイル１８の軸方向両側において上記可動ブロック１５の内周には、環状の滑り軸受２０が設けられ、その内周面がステータ部１０に摺接している。
【００１９】
上記可動ブロックの一側部下端には、上記磁気スケール１４に対向するＭＲヘッド２１が設けられ、このＭＲヘッド２１で上記スケール１４を読み取ることにより可動部材２の位置を検出し得るようになっている。このＭＲヘッド２１の上方には磁気シールド２２が設けられている。この磁気シールド２２は、上記ステータ部１０及びコイル１２からの磁気的影響がＭＲヘッド２１に及ぶことを防止するものである。
【００２０】
また、可動部材２の上部には作業部材支持用のテーブル２４が設けられ、このテーブル２４に、用途に応じた各種の作業部材が取付けられるようになっている。上記テーブル２４の上面複数箇所には、作業部材をボルト止め等で取付けるための取付け座２５が設けられ、この取付け座２５を除く部分でテーブル２４が上部カバー２６により覆われている。
【００２１】
上記テーブル２４は、断熱板２７を介して上記可動ブロック１５上に載置された状態で、複数箇所においてボルト２８（締結部材）により断熱板２７と一括に可動ブロック１５に固定されている。上記断熱板２７は、ガラスエポキシ樹脂等の断熱性と機械的強度とを兼ね備えた断熱材によりプレート状に形成されている。さらに、上記各ボルト２８の頭部とテーブル２４との間には、断熱材からなる断熱ワッシャー２９が介装されている。
【００２２】
また、上記可動ブロック１５の側面部には多数の放熱フィン３０が形成されている。
【００２３】
上記テーブル２４はロボット本体１の上面部分より上方に位置し、テーブル２４と可動ブロック１５との間の連結部分（図示の例では断熱板２７が介在する部分）が、ロボット本体１の上端の開口部６に位置している。
【００２４】
なお、上記可動部材２におけるテーブル２４の一側面部にはコネクタ３２が設けられ、このコネクタ３２に上記コイル１８及びＭＲヘッド２１が電線３３を介して接続されている。また、ロボット本体１の外部にはケーブル（図示せず）を収容する可撓性ダクト３４が配備され、そのケーブルの先端に設けられたコネクタ３５が上記コネクタ３２に接続されることにより、ケーブルを介して図外の電源及び制御回路に上記コイル１８及びＭＲヘッド２１が電気的に接続されるようになっている。３６，３７は上記可撓性ダクト３４を支持するステーである。
【００２５】
以上のような当実施形態の単軸ロボットは、可動部材２のテーブル２４上に作業部材が取付けられた状態で使用され、上記可動部材２のコイル１８に流れる電流が制御されることにより、その電流とステータ部１０の永久磁石１０ａによる磁界との相互作用によって生じる推力により、可動部材２が軸方向に移動する。
【００２６】
このような動作中に、上記コイル１８が発熱し、その熱は可動ブロック１５に伝わるが、可動ブロック１５とテーブル２４との間には断熱板２７が介在しているため、可動ブロック１５からテーブル２４への熱の伝達が抑制される。さらに、テーブル２４及び断熱板２７を可動ブロック１５に連結するボルト２８とテーブル２４との間に介装されるワッシャー２９も断熱材で形成されていることにより、ボルト２８を通してテーブルに熱が伝わることも抑制される。
【００２７】
従って、テーブル２４に取付けられた作業部材が高温に加熱されることがなく、作業部材の精度や信頼性等に熱的な悪影響が及ぶことが防止される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリニアモータ式単軸ロボットは、可動部材が、ステータ部を囲繞するコイルを装備して、リニアガイドに摺動可能に支持された可動ブロックと、作業部材取付用のテーブルとを有し、このテーブルが可動ブロックに対し、両者間に断熱材からなる断熱プレートを介在させた状態で連結されているため、動作中にコイルが発熱しても、上記テーブルへの熱の伝達が抑制され、テーブルに取付けられる作業部材に熱的影響が及ぶことを防止することができる。
【００２９】
さらに、上記テーブル及び断熱プレートが一括にボルトにより可動ブロックに連結され、そのボルトの頭部と上記テーブルとの間に断熱ワッシャーが介装されていれば、上記テーブルへの熱の伝達を抑制する効果がより一層高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による単軸ロボットの縦断面図である。
【図２】上記ロボットの横断面図である。
【符号の説明】
１ ロボット本体
２ 可動部
８ リニアガイド
１０ ステータ部
１０ａ 永久磁石
１５ 可動ブロック
１８ コイル
２７ 断熱プレート
２９ 断熱ワッシャー
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを用いた単軸ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１に示されるように、永久磁石を軸方向に配列したシャフト状のステータ部と、このステータ部を囲繞するコイルが設けられた可動部材とを備え、上記コイルに対する通電が制御されることにより可動部材がステータ部の軸に沿った方向に直線的に移動するようになっているリニアモータは一般に知られている。このようなリニアモータは各種分野において物品の搬送等に用いられ、単軸ロボットにも適用可能である。
【０００３】
単軸ロボットに適用される場合、ロボット本体に上記ステータ部とリニアガイドが設けられる一方、可動部材に、ステータ部を囲繞するコイルを装備して、上記リニアガイドに摺動可能に支持された可動ブロックと、この可動ブロックに一体的に連設された作業部材取付用のテーブルとが設けられ、このテーブルに各種作業部材が着脱可能に取付けられる。
【０００４】
【特許文献１】
特公平５−３４９０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のリニアモータを用いた単軸ロボットでは、動作中にコイルが発熱し、その熱が上記可動ブロックから上記テーブルに伝わることにより、上記テーブルに取付けられた作業部材が加熱され、作業部材の精度や信頼性等に熱的な悪影響が及ぶおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、作業部材取付用のテーブルへの熱の伝達を抑制することにより、このテーブルに取付けられる作業部材に熱的な悪影響が及ぶのを防止することができるリニアモータ式単軸ロボットを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロボット本体と、該ロボット本体に対して一定方向に直線的に移動可能な可動部材とを備え、上記ロボット本体には、永久磁石を軸方向に配列したシャフト状のステータ部と、このステータ部と平行に配置されたリニアガイドとが設けられ、上記可動部材には、ステータ部を囲繞するコイルを装備して、上記リニアガイドに摺動可能に支持された可動ブロックと、この可動ブロックに連結された作業部材取付用のテーブルとが設けられているリニアモータ式単軸ロボットであって、上記テーブルが上記可動ブロックに対し、両者間に断熱材からなる断熱プレートを介在させた状態で連結されており、上記可動ブロックには、その一側部に、ロボット本体側に設けられたスケールを読取るためのヘッドが配置されるとともに、このヘッド配置側とは反対側の側面部に、多数の放熱フィンが形成されているものである。
【０００８】
この構成によると、動作中にコイルが発熱し、その熱が上記可動ブロックまでは伝わるが、可動ブロックから上記テーブルへの熱の伝達は上記断熱プレートによって充分に抑制される。従って、上記テーブルに取付けられた作業部材に熱的影響が及ぶこと避けられる。
【０００９】
この発明において、上記テーブル及び断熱プレートが一括に締結部材により上記可動ブロックに連結され、その締結部材と上記テーブルとの間に断熱材からなる断熱ワッシャーが介装されていることが好ましい。
【００１０】
このようにすると、上記締結部材を通して可動ブロックからテーブルへ熱が伝わることも充分に抑制される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
図は本発明の一実施形態による単軸ロボットの縦断面図、図２は同ロボットの横断面図である。これらの図において、単軸ロボットは、ロボット本体１と、このロボット本体１に対して一定方向に直線的に移動可能な可動部材２とを備えている。
【００１４】
上記ロボット本体1は、ベース部３と一対のカバー部材４とからなり、一軸方向に延びる横長枠状に形成されている。上記一対のカバー部材４は、ロボット本体1の両側壁部分を構成するもので、全長にわたって互いに平行に対向し、ベース部３の両側部から上方に突出した状態で、下端部がベース部３にボルトで固着されている。上記両カバー部材４の上端には内方に突出する縁部４ａが形成され、この両カバー部材４の上端縁部４ａの間に一定幅の開口部６が形成されている。
【００１５】
上記ロボット本体１内には、一定幅のガイドレール８がベース部３上に設けられるとともに、その上方にステータ部１０が配置されている。このステータ部１０は、Ｎ，Ｓの磁極が交互に逆向きに位置するように軸方向に配列された多数個の環状の永久磁石１０ａを有し、これらの永久磁石１０ａが中心軸１０ｂ上に保持され、非磁性体からなるスリーブ１０ｃ内に収容されている。そして、ステータ部１０全体が円形断面のシャフト状に形成されており、このステータ部１０の両端が、ロボット本体１内の両端部においてベース部３上に立設された支持部材１１に、取付け部材１２を介して支持されている。ロボット本体１の両端部は端部カバー１３で覆われている。
【００１６】
上記ガイドレール８の一側方において上記ベース部３の上面には、細長のプレート状の磁気スケール１４がベース部３の略全長にわたって設けられている。この磁気スケール１４は、後述のＭＲヘッド２１により読取可能なように磁気的に目盛りを記録したものである。
【００１７】
また、可動部材２は、上記ステータ部１０を挿通させる中空の可動ブロック１５を有し、この可動ブロック１５の下端に、上記ガイドレール８に係合する被ガイド部１６が設けられることにより、上記可動ブロック１５がガイドレール８に摺動自在に支持されている。
【００１８】
上記可動ブロック１５の中空部内周には、電機子を構成するコイル１８が固定されている。そして、可動部材２がロボット本体１に組み付けられた状態で、コイル１８がステータ部１０を囲繞するようになっている。また、上記コイル１８の軸方向両側において上記可動ブロック１５の内周には、環状の滑り軸受２０が設けられ、その内周面がステータ部１０に摺接している。
【００１９】
上記可動ブロックの一側部下端には、上記磁気スケール１４に対向するＭＲヘッド２１が設けられ、このＭＲヘッド２１で上記スケール１４を読み取ることにより可動部材２の位置を検出し得るようになっている。このＭＲヘッド２１の上方には磁気シールド２２が設けられている。この磁気シールド２２は、上記ステータ部１０及びコイル１２からの磁気的影響がＭＲヘッド２１に及ぶことを防止するものである。
【００２０】
また、可動部材２の上部には作業部材支持用のテーブル２４が設けられ、このテーブル２４に、用途に応じた各種の作業部材が取付けられるようになっている。上記テーブル２４の上面複数箇所には、作業部材をボルト止め等で取付けるための取付け座２５が設けられ、この取付け座２５を除く部分でテーブル２４が上部カバー２６により覆われている。
【００２１】
上記テーブル２４は、断熱板２７を介して上記可動ブロック１５上に載置された状態で、複数箇所においてボルト２８（締結部材）により断熱板２７と一括に可動ブロック１５に固定されている。上記断熱板２７は、ガラスエポキシ樹脂等の断熱性と機械的強度とを兼ね備えた断熱材によりプレート状に形成されている。さらに、上記各ボルト２８の頭部とテーブル２４との間には、断熱材からなる断熱ワッシャー２９が介装されている。
【００２２】
また、上記可動ブロック１５の側面部には多数の放熱フィン３０が形成されている。
【００２３】
上記テーブル２４はロボット本体１の上面部分より上方に位置し、テーブル２４と可動ブロック１５との間の連結部分（図示の例では断熱板２７が介在する部分）が、ロボット本体１の上端の開口部６に位置している。
【００２４】
なお、上記可動部材２におけるテーブル２４の一側面部にはコネクタ３２が設けられ、このコネクタ３２に上記コイル１８及びＭＲヘッド２１が電線３３を介して接続されている。また、ロボット本体１の外部にはケーブル（図示せず）を収容する可撓性ダクト３４が配備され、そのケーブルの先端に設けられたコネクタ３５が上記コネクタ３２に接続されることにより、ケーブルを介して図外の電源及び制御回路に上記コイル１８及びＭＲヘッド２１が電気的に接続されるようになっている。３６，３７は上記可撓性ダクト３４を支持するステーである。
【００２５】
以上のような当実施形態の単軸ロボットは、可動部材２のテーブル２４上に作業部材が取付けられた状態で使用され、上記可動部材２のコイル１８に流れる電流が制御されることにより、その電流とステータ部１０の永久磁石１０ａによる磁界との相互作用によって生じる推力により、可動部材２が軸方向に移動する。
【００２６】
このような動作中に、上記コイル１８が発熱し、その熱は可動ブロック１５に伝わるが、可動ブロック１５とテーブル２４との間には断熱板２７が介在しているため、可動ブロック１５からテーブル２４への熱の伝達が抑制される。さらに、テーブル２４及び断熱板２７を可動ブロック１５に連結するボルト２８とテーブル２４との間に介装されるワッシャー２９も断熱材で形成されていることにより、ボルト２８を通してテーブルに熱が伝わることも抑制される。
【００２７】
従って、テーブル２４に取付けられた作業部材が高温に加熱されることがなく、作業部材の精度や信頼性等に熱的な悪影響が及ぶことが防止される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリニアモータ式単軸ロボットは、可動部材が、ステータ部を囲繞するコイルを装備して、リニアガイドに摺動可能に支持された可動ブロックと、作業部材取付用のテーブルとを有し、このテーブルが可動ブロックに対し、両者間に断熱材からなる断熱プレートを介在させた状態で連結されているため、動作中にコイルが発熱しても、上記テーブルへの熱の伝達が抑制され、テーブルに取付けられる作業部材に熱的影響が及ぶことを防止することができる。
【００２９】
さらに、上記テーブル及び断熱プレートが一括にボルトにより可動ブロックに連結され、そのボルトの頭部と上記テーブルとの間に断熱ワッシャーが介装されていれば、上記テーブルへの熱の伝達を抑制する効果がより一層高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による単軸ロボットの縦断面図である。
【図２】上記ロボットの横断面図である。
【符号の説明】
１ ロボット本体
２ 可動部
８ リニアガイド
１０ ステータ部
１０ａ 永久磁石
１５ 可動ブロック
１８ コイル
２７ 断熱プレート
２９ 断熱ワッシャー
Claims (2)
- ロボット本体と、該ロボット本体に対して一定方向に直線的に移動可能な可動部材とを備え、
上記ロボット本体には、永久磁石を軸方向に配列したシャフト状のステータ部と、このステータ部と平行に配置されたリニアガイドとが設けられ、
上記可動部材には、ステータ部を囲繞するコイルを装備して、上記リニアガイドに摺動可能に支持された可動ブロックと、この可動ブロックに連結された作業部材取付用のテーブルとが設けられているリニアモータ式単軸ロボットであって、
上記テーブルが上記可動ブロックに対し、両者間に断熱材からなる断熱プレートを介在させた状態で連結されており、
上記可動ブロックには、その一側部に、ロボット本体側に設けられたスケールを読取るためのヘッドが配置されるとともに、このヘッド配置側とは反対側の側面部に、多数の放熱フィンが形成されていることを特徴とするリニアモータ式単軸ロボット。 - 上記テーブル及び断熱プレートが一括に締結部材により上記可動ブロックに連結され、その締結部材と上記テーブルとの間に断熱材からなる断熱ワッシャーが介装されていることを特徴とする請求項１記載のリニアモータ式単軸ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003136334A JP4105586B2 (ja) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | リニアモータ式単軸ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003136334A JP4105586B2 (ja) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | リニアモータ式単軸ロボット |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004338020A JP2004338020A (ja) | 2004-12-02 |
| JP2004338020A5 JP2004338020A5 (ja) | 2007-11-22 |
| JP4105586B2 true JP4105586B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=33526338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003136334A Expired - Lifetime JP4105586B2 (ja) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | リニアモータ式単軸ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4105586B2 (ja) |
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-
2003
- 2003-05-14 JP JP2003136334A patent/JP4105586B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2004338020A (ja) | 2004-12-02 |
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