JP6172794B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
そこで、従来のアクチュエータにおいては、このようなスパッタの内部への侵入を防止する工夫が施されている。
そのようなアクチュエータの構成を開示するものとして、例えば、特許文献1、特許文献2などがある。
特許文献1に記載された発明の場合には、蛇腹状の防塵カバーによって、スパッタのアクチュエータ内部への侵入を防止する構成となっている。また、特許文献2に記載された発明の場合には、蛇腹状の側面防塵カバーと上面防塵カバーとによって、スパッタのアクチュエータ内部への侵入を防止する構成となっている。
ところが、上記蛇腹状の防塵カバー、蛇腹状の側面防塵カバーは、使用時に伸縮される上に、高温のスパッタなどに曝されているため、損傷・劣化してしまう。そのため、上記蛇腹状の防塵カバー、蛇腹状の側面防塵カバーを頻繁に交換しなければならず、維持・管理が面倒であるという問題があった。
なお、この問題は、溶接機を搭載したアクチュエータに限られるものではなく、その他の機器やワークなどが搭載されて駆動されるアクチュエータにおいて、塵埃などが侵入する場合についても同様にいえる問題である。
又、請求項2に記載されたアクチュエータは、請求項1記載のアクチュエータにおいて、上記スライダ内には空気供給部が設けられており、空気供給源より供給される空気はこの空気供給部を介して上記空気噴射部に供給されて噴射されるものであることを特徴とするものである。
又、請求項3に記載されたアクチュエータは、請求項1又は請求項2記載のアクチュエータにおいて、上記空気噴射部はノズルであることを特徴とするものである。
又、請求項4に記載されたアクチュエータは、請求項3記載のアクチュエータにおいて、上記ノズルには噴射方向が異なる複数種類があり、任意の噴射方向のノズルが選択・固定されるものであることを特徴とするものである。
又、請求項5に記載されたアクチュエータは、請求項1〜請求項4の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記ハウジングの上記スライダが配置されている側はカバーによって覆われていることを特徴とするものである。
又、請求項6に記載されたアクチュエータは、請求項5記載のアクチュエータにおいて、上記スライダには上記カバーと上記ハウジングとの間の開口部を覆う補助カバーが設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項7に記載されたアクチュエータは、請求項5又は請求項6記載のアクチュエータにおいて、上記カバーにはスパッタ付着防止表面処理が施されていることを特徴とするものである。
又、請求項8に記載されたアクチュエータは、請求項1〜請求項7の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダの移動方向両端にはスクレーパが取り付けられていることを特徴とするものである。
又、請求項9に記載されたアクチュエータは、請求項1〜請求項8の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記ハウジング内は加圧されていることを特徴とするものである。
又、請求項10に記載されたアクチュエータは、請求項1〜請求項9の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダには溶接機が搭載されていることを特徴とするものである。
また、請求項2に記載されたアクチュエータによると、請求項1記載のアクチュエータにおいて、上記空気噴射部は上記スライダの移動方向両端に設けられているため、上記効果をより確実なものとすることかできる。
また、請求項3記載のアクチュエータによると、請求項1又は請求項2記載のアクチュエータにおいて、上記スライダ内には空気供給部が設けられており、空気供給源より供給される空気はこの空気供給部を介して上記空気噴射部に供給されて噴射されるものであるため、上記空気供給源から空気が供給されることで上記空気噴射部からの空気噴射を安定して行うことができる。
また、請求項4記載のアクチュエータによると、請求項1〜請求項3の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダは上記ハウジングを貫通しており、上記空気噴射部は上記貫通している部位に指向・配置されているため、上記貫通している部位からの異物の侵入を防止することができる。
また、請求項5記載のアクチュエータによると、請求項1〜請求項4の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記空気噴射部はノズルであるため、効果的に空気噴射を行い、上記ハウジング内への異物の侵入を防止することができる。
また、請求項6記載のアクチュエータによると、請求項5記載のアクチュエータにおいて、上記ノズルには噴射方向が異なる複数種類があり、任意の噴射方向のノズルが選択・固定されるものであるため、上記ノズルの噴射方向を変更することで様々な状況に対応することができる。
また、請求項7記載のアクチュエータによると、請求項1〜請求項6の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記ハウジングの上記スライダが配置されている側はカバーによって覆われているため、上記ハウジング内への異物の侵入を確実に防止できる。
また、請求項8記載のアクチュエータによると、請求項7記載のアクチュエータにおいて、上記スライダには上記カバーと上記ハウジングとの間の開口部を覆う補助カバーが設けられているため、上記開口部からの異物の侵入を防止することができる。
また、請求項9記載のアクチュエータによると、請求項7又は請求項8記載のアクチュエータにおいて、上記カバーにはスパッタ付着防止表面処理が施されているため、上記カバーへの異物の付着を防止し、長期にわたって上記カバーの機能を維持することができる。
また、請求項10記載のアクチュエータによると、請求項1〜請求項9の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダの移動方向両端にはスクレーパが取り付けられているため、上記スクレーパによって上記アクチュエータや上記カバーの表面の異物を除去することができる。
また、請求項11記載のアクチュエータによると、請求項1〜請求項10の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記ハウジング内は加圧されているため、上記ハウジング内への異物の侵入を確実に防止できる。
また、請求項12記載のアクチュエータによると、請求項1〜請求項11の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダには溶接機が搭載されているため、上記溶接機によって発生されるスパッタ等の異物の侵入を長期にわたって防止することができる。
まず、本実施の形態によるアクチュエータ1の概要について説明する。
図1〜図4に示すように、上記アクチュエータ1は、ハウジング3と、このハウジング3に沿って移動可能に設置されたスライダ5とから構成されている。そして、図1に示すように、上記アクチュエータ1は、上記スライダ5上に、例えば、溶接機6が設置された状態で使用される。
また、上記ロボットアーム7は、基盤8と、第1アーム支持部9と、第1アーム10と、第2アーム11とから構成されている。
上記基盤8は、上記スライダ5上に設置されている。また、上記第1アーム支持部9は上記基盤8上に設置されており、上記基盤8に対して図1中上下方向の回転軸a1を中心に、駆動モータ12によって、回転・駆動される構成になっている。また、上記第1アーム10は、その基端側(図1中下側)が上記第1アーム支持部9に支持されているとともに、上記第1アーム支持部9に対して上記第1アーム支持部9の回転軸a1に直交する回動軸a2を中心に、駆動モータ14によって、回動・駆動される構成になっている。また、上記第2アーム11は、上記第1アーム10の先端側(図1中上側)に支持されているとともに、上記第1アーム10に対して、上記第1アーム10の回動軸a2に平行な回転軸a3を中に、図示しない駆動モータによって、回動・駆動されるとともに、その回転軸a3に直交する回転軸a4を中心に、駆動モータ16によって、回転・駆動される構成になっている。また、上記溶接ノズル8は、上記第2アーム11の先端側(図1中左側)に設置されているとともに、上記第2アーム11に直交する回転軸a5を中心に、駆動モータ20によって、回転・駆動される構成になっている。
ハウジング3には、図6に示すように、略U字形の断面形状を成し図6中紙面垂直方向に延長・形成されたベース13がある。また、上記ベース13の幅方向(図6中左右方向)両端には側壁支持部材15、15が設置されており、この側壁支持部材15、15それぞれの外側(図6中右側又は左側)には、側壁17、17が設置されている。上記側壁支持部材15と側壁17は、上記ベース13と同様に図6中紙面垂直方向に延長・形成されている。
また、図3に示すように、上記側壁17は、上記側壁17を貫通し、上記側壁支持部材15に螺合される複数(本実施の形態の場合は、1つの上記側壁17について3つ)のボルト18によって固定されている。
また、上記側壁17の表面には、スパッタ付着防止表面処理としてのフッ素コーティングが施されている。
また、上記上部側端カバー19、19と側壁支持部材15、15は、その長さ方向両端側(図6中紙面垂直方向両端側)において、上記上部側端カバー19、19と側壁支持部材15、15を貫通し、上記ベース13に螺合される図示しないボルトによって固定されている。
また、図5に示すように、上記ベース13の長さ方向両端側(図5中左右方向両端側)にはストッパ23、23が設置されている。上記上部中央カバー21の両端側(図5中左右両端側)は、上記上部中央カバー21を貫通し上記ストッパ23、23に螺合される図示しないボルトによって固定されている。また、上記ストッパ23、23は、上記ストッパ23、23を貫通し、上記ベース13に螺合される図示しないボルトによって固定されている。
なお、上記図示しないチューブとしては、一重のもののほか、耐スパッタ強度を高めるために、二重管や三重管等が用いられることが考えられる。
また、図6に示すように、上記上部中央カバー21の幅方向両端側(図6中左右方向両側)にも、それぞれシール係合溝35が長さ方向(図6中紙面垂直方向)に延長・形成されており、このシール係合溝35にはシール部材37が係合・固定されている。
また、上記シール部材33、37の表面には耐熱コーティングが施されている。
また、上記軸受ハウジング53の図5中右端側には、軸受押え64が圧入されており、この軸受押え64によって、上記軸受55の外輪57が押えられている。
上記軸受67、67は軸受押え77によって、上記端部カバー43に固定されている。
また、上記ボールネジ81の後端側(図5中右側)であって、上記軸受67、67の図5中左側には内輪押え83が設置されており、上記軸受67、67の図5中右側には内輪押え85が設置されている。この内輪押え83、85によっても、上記ボールネジ81と上記軸受67、67の内輪71、71とが一体とされている。
また、上記ボールネジ81の外周面には螺旋状の溝である雄ネジ部89が形成されている。
図5に示すように、上記プーリカバーベース91にも貫通孔95が形成されており、上記ボールネジ81の後端側(図5中右側)は、既に述べた端部カバー43と上記プーリカバーベース91を貫通して、上記プーリカバー93内に突出・配置されている。
上記プーリカバー93は、上記プーリカバー93と上記プーリカバーベース91を貫通し、上記端部カバー43に螺合される複数(本実施の形態の場合は4つ)のネジ97によって固定されている。
図7に示すように、上記モータケース111内には、モータ113が内装されている。このモータ113は、モータハウジング115と、このモータハウジング115の内周面に固定された図示しないステータと、このステータの内側に回転可能に設置されたロータと、このロータに固着され上記モータハウジング115外に突出された出力軸117とから構成されている。
上記モータ113は、上記ケーブル121を介して電力を供給されると、上記出力軸117を正転又は逆転させる。
また、上記モータ113は、上記モータハウジング115を貫通し上記プーリカバーベース91に螺合される複数(本実施の形態の場合は4つ)のボルト125によって固定されている。
また、上記レール185と上記レール205は凹部189と凹部209が向かい合うように配置されており、上記レール187と上記レール207は凹部191と凹部211が向かい合うように配置されている。
また、同様に、上記レール187の凹部191と上記レール207の凹部211との間の空間、上記スライダ本体155の内部であって図6中右側に形成された無負荷循環路217、及び、上記スライダ本体155の先端側(図6中紙面垂直方向手前側)及び後端側(図6中紙面垂直方向奥側)に設置された図示しないエンドキャップ内に設けられたリターン路内を、複数の鋼球219が循環している。
また、上記ノズル245は、本実施の形態の場合は、その先端部(図9中右端又は左端)からスライダ5の進行方向(図9中右側又は左側)に向けて、放射状に空気を噴射するものである。
また、上記継手取付部248bは、上記継手取付部248bを貫通し上記スライダプレート本体248aに螺合される複数(本実施の形態の場合は2つ)のボルト250によって固定されている。
また、上記ノズル245の種類には様々なものがあり、それぞれ空気噴射の方向や形状が異なっている。例えば、上記ノズル245としては、下側に空気を噴射するようなものも考えられる。また、上記ノズル245として、例えば、広がらないように直線状に空気を噴射するようなものも考えられる。また、上記空気噴射の方向は、上記ノズル245の設置方向によっても、様々に設定される。
また、上記搭載プレート251の進行方向前端側(図9中左側)及び進行方向後端側(図9中右側)には、それぞれ、スクレーパ253が設置されている。このスクレーパ253は、例えば、樹脂製である。また、上記スクレーパ253は、上記スクレーパ253を貫通し、上記搭載プレート251に螺合される複数(本実施の形態の場合は、1つの上記スクレーパ253につき3つ)のボルト255によって固定されている。また、上記スクレーパ253については後述する。
また、図6に示すように、上記スライダプレート241の図6上側の面には、カバー支持部材263が設置されている。このカバー支持部材263は、上記カバー261の撓みを防止するものである。
以上が、本実施の形態によるアクチュエータ1の構成の説明である。
まず、モータ113に電力を供給し、その出力軸117を正転又は逆転させると、モータ側プーリ131、動力伝達ベルト137、及び、ボールネジ側プーリ101を介して、ボールネジ81が回転される。これにより、上記ボールネジ81に螺合されたボールナット141ひいてはスライダ5が、上記アクチュエータ1の長さ方向(例えば、図5中左右方向)両側の何れかに移動される。
そして、上記粒状のスパッタや塊状のスパッタは上記アクチュエータ1上に落下する。しかし、上記アクチュエータ1にはカバー261が設置されており、これによりハウジング3内部への上記粒状のスパッタや塊状のスパッタの侵入が防止される。
なお、上記ノズル245よる空気噴射の形状や方向は、上記ノズル245の種類によってさまざまな場合が考えられる。また、上記空気噴射の方向は、上記ノズル245の設置方向によっても、様々に設定される。
以上が、本実施の形態におけるアクチュエータ1の作用についての説明である。
まず、スライダ5の進行方向両側(例えば、図5中左右方向両側)それぞれには、シール部材33、37の上方(図6中上側)にノズル245が設置されている。そのため、これらノズル245からの空気噴射により、上記シール部材33、37間の隙間からのハウジング3内への細かい霧状のスパッタや塵埃の侵入を防止することができる。
また、上記ノズル245からの空気噴射は放射状であり、上記ハウジング3の幅方向両端部(図6中左右方向両端部)まで達するため、上記ノズル245からの空気噴射により上記カバー261と上記ハウジング3との間の隙間を介した上記細かい霧状のスパッタや塵埃の侵入を防止することができる。
また、上記ノズル245として、噴射方向や噴射の形状が異なる複数種類のノズルがあり、これら複数種類のノズルを使い分けることで、様々な状況に対応することができる。
以上が、本発明の第1の実施の形態の説明である。
図10や図11に示すように、本実施の形態によるアクチュエータ301は、前述した第1の実施の形態によるアクチュエータ1と同様の構成であるが、設置される向きが異なっている。すなわち、上記アクチュエータ301は、カバー261とハウジング3との間の隙間が、上面側(図10中上側)と底面側(図10中下側)に指向されるように設置される。
また、上記アクチュエータ301は、モータケース111やモータ113等の設置される位置が、前述した第1の実施の形態によるアクチュエータ1とは異なっている。
なお、上記溶接機303の代わりに、前述した第1の実施の形態における溶接機6のような構成の溶接機を設置することもできる。
また、上記アクチュエータ301は、図11に示すように、カバー261とハウジング3との間の隙間が、上面側(図11中上側)と底面側(図11中下側)に指向されるように設置されるため、上面側(図11中上側)から上記カバー261と上記ハウジング3との間の空間に侵入した粒状のスパッタや塊状のスパッタは、そのまま底面側(図11中下側)の上記カバー261とハウジング3との間の隙間から上記アクチュエータ301の下側へと落下していくことになる。そのため、このことによっても、上記ハウジング3内への上記粒状のスパッタや塊状のスパッタの侵入を防止することができる。
本実施の形態によるアクチュエータ401は、前述した第1の実施の形態によるアクチュエータ1と略同様の構成であるが、カバー261と補助カバー271が設置されていない。
また、上記アクチュエータ401は、上記スライダ5上に、例えば、図示しない把持ロボットが設置された状態で使用される。
なお、本実施の形態の説明においても、上記アクチュエータ401の構成要素については、前述した第1の実施の形態によるアクチュエータ1の構成要素と同じ符号を付し、その説明を省略した。
本実施の形態によるアクチュエータ501は、前述した第1の実施の形態によるアクチュエータ1と同様に、ハウジング503と、このハウジング503に沿って長さ方向(図14中左下から右上に向かう方向)両側に移動可能なスライダ5がある。
そして、上記ボールネジ・ボールナット機構により上記スライダ505の移動が行われる。
これらノズル515からは、前述した第1の実施の形態によるアクチュエータ1のノズル245と同様、図示しないコンプレッサにより供給された空気が噴射される。
例えば、上記ノズル245や上記ノズル515の個数には、様々な場合が考えられる。
また、空気噴射部はノズルに限定されるものではなく、例えば、スライダに設けられた噴射孔のようなものでも良い。この場合、上記噴射孔の開口部付近の角度や形状によって、空気が噴射される角度や形状を様々に設定することも考えられる。
又、前記第1〜第4の実施の形態の場合には、空気噴射部をスライダの進行方向両端に設けた例を挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、スライダの上面であって両端部に斜め下向きに指向させた状態で空気噴射部を設ける場合等、空気噴射部の位置、個数、向き等については様々なものが想定される。
また、スクレーパ253の材質や取付位置は、前記第1〜第3の実施の形態に限定されない。例えば、上記スクレーパ253を上記空気噴射部の下側に設置する場合も考えられる。
また、上記アクチュエータ1はモータ113によって駆動されるものであるが、例えば、空気圧・油圧などのその他の方式によって駆動される場合も考えられる。
3 ハウジング
5 スライダ
6 溶接機
245 ノズル(空気噴射部)
247 空気供給部
253 スクレーパ
261 カバー
271 補助カバー
Claims (10)
- ハウジングと、上記ハウジングに沿って移動可能に設置されたスライダと、上記ハウジングに設けられ上記スライダを駆動する駆動手段と、上記スライダに設けられ空気を噴射する空気噴射部と、を具備し、
上記スライダは上記ハウジングを貫通しており、
上記スライダが上記ハウジングを貫通している部分には一対のシール部材が設置されていて上記スライダが上記一対のシール部材を掻き分けて移動するものであり、
上記空気噴射部は上記スライダの移動方向両端であって上記シール部材の上方に設けられていて、
上記空気噴射部は上記シール部材の長さ方向に指向・配置されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダ内には空気供給部が設けられており、空気供給源より供給される空気はこの空気供給部を介して上記空気噴射部に供給されて噴射されるものであることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1又は請求項2記載のアクチュエータにおいて、
上記空気噴射部はノズルであることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項3記載のアクチュエータにおいて、
上記ノズルには噴射方向が異なる複数種類があり、任意の噴射方向のノズルが選択・固定されるものであることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1〜請求項4の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記ハウジングの上記スライダが配置されている側はカバーによって覆われていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項5記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダには上記カバーと上記ハウジングとの間の開口部を覆う補助カバーが設けられていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項5又は請求項6記載のアクチュエータにおいて、
上記カバーにはスパッタ付着防止表面処理が施されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1〜請求項7の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダの移動方向両端にはスクレーパが取り付けられていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1〜請求項8の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記ハウジング内は加圧されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1〜請求項9の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダには溶接機が搭載されていることを特徴とするアクチュエータ。
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