JP5890296B2 - 直進移動機構 - Google Patents
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Description
この金型、電気検査治具を移動させる手段としては、モータ等の駆動源の回転駆動を直進移動に変換する直進移動機構を用いたものがある。
例えば、特許文献1に開示されている直進移動機構は、送りねじが回転することにより、その軸方向に送りナットが直進移動する構成とされており、送りナットに取り付けられたテーブル等の被移動体を送りナットとともに移動させることができる。そして、送りナットを送りねじの軸方向に沿って直進移動させるためにガイドレール等のガイド部が送りねじの軸方向に沿って設けられており、そのガイド部に沿って被移動体を直進移動させることができる。
往復移動体は、直進方向(Z方向)に対して直交する水平面において略90°の方向に交わる任意のXY方向の合成方向に振れ回りする。そこで、ガイドプレートにより往復移動体と被移動体とを任意のXY方向に案内する構成とし、それぞれの方向に生じる振れをガイドプレートにより吸収することで、往復移動体の振れを吸収することができる。このように、ガイドプレートと両スライド部による簡単な構成によって往復移動体に生じる振れを吸収し、被移動体の移動真直度を高精度に維持した状態で直進移動を伝達することができる。
このような構成とすることで、往復移動体の推力が振れ回り吸収部に伝わることを抑制することができ、振れ回り吸収部の動きを円滑にして、振れ回りを確実に吸収し、高い真直度の直進移動を行わせることができる。
スラスト軸受は、すべり機能又は転がり機能を具備し、往復移動体と被移動体との接触面に生じるXY方向のすべり抵抗又は転がり抵抗を最小とすることができるので、往復移動体の振れ回りの影響を少なくして、より大きな推力で高い真直度の直進移動を伝達することができる。
図1は、第1実施形態の直進移動機構を適用した加工装置100の概略図である。この加工装置100は、作業台上に設置される略方形状の基台21と、基台21の上部に設けられた上部プレート22とで構成されている。また、基台21の四隅には支柱23が立設されており、この支柱23の上端部に上部プレート22が基台21と対面するように固定されている。
そして、移動プレート31の下面中央に上型41(可動側金型)が設けられ、基台21の上面中央に下型42(固定側金型)が組み付けられ、これら上型41と下型42とにより成形型が構成されている。
直進移動機構1は、回転駆動するモータ11(本発明でいう、駆動源)と、そのモータ11の回転運動を直進運動に変換して往復移動体に伝達する運動変換手段2と、往復移動体の推力によって移動される移動プレート31とから構成される。
運動変換手段2は、例えば図1に示すように、往復移動体となるボールねじ等の送りねじ12と、この送りねじ12に螺合する送りナット13とにより、ねじ対偶の組合せで構成される。
また、送りねじ12は、送りナット13が回転されることにより軸方向(Z方向)に沿って直進移動する構成とされ、この送りねじ12の下端に移動プレート31が接続されている。したがって、モータ11を回転駆動させるとプーリー14が回転して送りナット13を回転させ、これによって、送りねじ12がZ方向に沿って下降又は上昇の直進移動するようになり、移動プレート31も送りねじ12とともに下降又は上昇する。なお、モータ11は、加工装置100の本体部(図示略)に固定されている。
移動プレート31の中央部には、図2及び図3に示すように、三段に段階的に内径が縮小する中央穴部34が形成されている。移動プレート31の下面31b側に配置される下段穴部34cが最も径が大きく形成されており、中段穴部34b、上段穴部34aと上面31a側に向かうほど小径に形成されている。
具体的には、移動プレート31を上昇移動する場合は、中段穴部34bの底面と上側連結プレート51との接触面から推力が伝達される。また、移動プレート31を下降移動する場合は、移動プレート31の上面31aとねじ部12bの下端面との接触面から推力が伝達される。
このように、上側連結プレート51と下側連結プレート53とは、それぞれ送りねじ12の直進方向と直交するXY方向に相対移動できるようになっている。
振れ回り吸収部6は、ガイドプレート52とX方向スライド部51S,Y方向スライド部53Sとにより送りねじ12と移動プレート31とを直交する任意のXY方向に案内する構成とされ、それぞれの方向に生じる振れをガイドプレート52により吸収することで、これらの合成方向に生じる送りねじ12の振れを吸収することができる。
そのため、推力伝達部5によって垂直方向の推力を直接伝達することができ、振れ回り吸収部6の抵抗を低く設定することができる。したがって、大きな推力を発生させつつ、移動プレート31の移動真直度を高精度に維持して真直移動を伝達することができる。
この場合、推力伝達部5を構成する送りねじ12と移動プレート31との間の接触面に、すべり対偶又は転がり対偶の接触状態を構成することができ、接触面に生じるXY方向のすべり抵抗又は転がり抵抗を小さくすることができる。したがって、送りねじ12の振れ回りの影響を少なくして、より大きな推力で高い真直度の直進移動を伝達することができる。
図6では、上側に配置された直動転がりガイド59は、Y方向レール部59aと、そのY方向レール部59aに案内されてY方向に移動する可動ブロック59bとで構成されている。そして、Y方向レール部59aが上側連結プレート51に固定され、そのY方向レール部59aに沿って可動ブロック59bがY方向に移動できるようになっている。また、下側に配置された直動転がりガイド58は、X方向レール部58aと、そのX方向レール部58aに案内されて移動する可動ブロック58bとで構成されている。そして、X方向レール部58aは移動プレート31に固定され、そのX方向レール部58aに沿って可動ブロック58bがX方向に移動できるようになっている。なお、これらX方向、Y方向の直動転がりガイド58,59は、Z方向に拘束の無いものを用いる。
また、各直動転がりガイド58,59は、それぞれの可動ブロック58b,59bを介して接続されており、これら可動ブロック58b,59bが互いに固定された状態で一体に移動するようになっている。これにより、上側連結プレート51と移動プレート31とは、可動ブロック58b,59bを介してそれぞれ送りねじ12の直進方向と直交するXY方向に相対移動できるようになっている。
そして、直動転がりガイド58,59により構成した振れ回り吸収部においては、各直動転がりガイド58,59のレール部58a,59aと可動ブロック58b,59bとの間が転動体(例えば、ころ又は球)により支持されており、これらの部品間に生じる抵抗は小さくなっていることから、送りねじ12の振れ回りをよりスムーズに吸収することができる。
Claims (3)
- 回転駆動する駆動源と、該駆動源の回転運動を直進運動に変換して往復移動体に伝達する運動変換手段と、前記往復移動体の推力によって移動される被移動体とを備え、前記往復移動体と前記被移動体との間に、直進方向の推力を伝達する推力伝達部と、前記往復移動体に生じる振れ回りを吸収する振れ回り吸収部とが並列に接続されており、
前記振れ回り吸収部は、前記往復移動体の先端と前記被移動体との間に前記直進方向と直交する方向に沿って配置したガイドプレートと、該ガイドプレートと前記往復移動体とを前記直進方向と直交するX方向に相対移動自在に支持するX方向スライド部と、前記ガイドプレートと前記被移動体とを前記直進方向及び前記X方向と直交するY方向に相対移動自在に支持するY方向スライド部とにより構成され、
前記X方向スライド部は、前記X方向に間隔をおいて配置した一対のピン形状部と、該一対のピン形状部の軸中心を結ぶ線に平行な溝形状により形成されて前記ピン形状部と係合する長穴溝とにより構成され、
前記Y方向スライド部は、前記Y方向に間隔をおいて配置した一対のピン形状部と、該一対のピン形状部の軸中心を結ぶ線に平行な溝形状により形成されて前記ピン形状と係合する長穴溝とにより構成されていることを特徴とする直進移動機構。 - 前記振れ回り吸収部は、前記推力伝達部よりも前記直進方向の先端側で前記往復移動体と前記被移動体とを接続されていることを特徴とする請求項1記載の直進移動機構。
- 前記推力伝達部において、前記往復移動体と前記被移動体とが、スラスト軸受を介して接続されていることを特徴とする請求項1又は2記載の直進移動機構。
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