JPH04191300A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、−ト昇および下降速度を調節するバランス機
構を備えた昇降装置に関する。

（従来の技術） ワークを複数の加工工程を経て製品化する場合には、加
工ステージを所定間隔毎に配置し、それぞれの加工ステ
ージ間に搬送装置を設けてワークを搬送するのが一般的
である。そして、各加工ステージにおいては、搬送装置
により搬入されたワークを昇降装置を用いて上昇させた
後に加工装置により種々の加工を行なうようにしている
。このような加工ラインにおいて、各ステージに設けら
れる昇降装置としては、従来第３図に示されるようなも
のが知られている。

この昇降装置は、基台３０には移動台３１が上下動自在
に設けられており、この移動台３１を上下動するために
基台３０の上方には駆動軸であるボールネジ軸３２が回
転自在に上下方向に設置されている。このボールネジ軸
３２は基台３０に取付けられた２つの軸受３３により基
台３０に設置されており、このボールネジ軸３２に形成
されたねじ部３４には、前記移動台３１に固定されたボ
ールネジナツト３５がねじ結合されている。このボール
ネジナツト３５内にはボールネジ軸３２のねじ溝に係合
するホール３９か循環するようになっており、これによ
りホールネジ軸３２か回転する際の摩擦抵抗を減少させ
ることができる。また、ホールネジ軸３２を駆動するた
めに、二のボールネジ軸３２の上端には駆動モータ３６
の出力軸３７かカップリング継手３８を介して連結され
ている。

一方、駆動軸としてボールネジ軸３２を用いた場合には
、移動台３１の自重が駆動軸３２に作用して当該駆動軸
３２を回転させようとする力が働いたり、重量物を搭載
して移動台３１を上昇させる場合に駆動モータ３６に高
負荷が作用するため、昇降装置にはバランス機構なるも
のが設けられている。従来のバランス機構は、基台３０
に流体圧シリンダ４０を取り付けると共に、ピストンロ
ッド４１の先端を移動台３１に連結し、このシリンダ４
０を流体圧回路内に設けたバランスバルブ（不図示）に
て制御している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、流体圧シリンダによるバランス機構にあ
っては、バランスバルブの応答性か悪く、しかも差圧に
よるアンバランスも発生するため、移動台を確実にバラ
ンスすることかできず、移動台の停止精度か低下すると
いう問題があった。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、移動台の停止精度を向上させると共にバランス性
能を高めることかできる昇降装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） Ｌ２口的を達成すべく本発明の昇降装置は、基台にホー
ルネジ軸などの駆動軸を回動自在に立設すると共に当該
駆動軸にネジ部を形成し、前記駆動軸に駆動モータの出
力軸を連結し、さらに当該駆動軸に被駆動部材をネジ結
合し、当該被駆動部材に固定した移動台にワークを搭載
して当該ワークを昇降させる昇降装置において、前記駆
動軸に電磁クラッチを介してバランスモータの出力軸を
連結し、前記駆動モータの負荷状態に応じて前記電磁ク
ラッチの伝達率を制御する制御手段を設けたことを特徴
としている。

（作用） このように構成した本発明は、駆動モータを作動させて
駆動軸を回動させ、これにより被駆動部材を介して移動
台を昇降させる。

このとき、駆動モータが高負荷である場合、例えば上昇
時には、バランスモータの出力軸に連結された電磁クラ
ッチの伝達率を高めて、バランスモータの回動力を駆動
軸に伝達する。これにより駆動モータが能力範囲内で作
動し、停止精度が向トすることとなる。

一方、駆動モータが低負荷である場合、例えば下降時に
は、電磁クラッチの伝達率を低下させ、駆動軸へ伝達さ
れるバランスモータの回動力を低下させると共に、さら
に、駆動モータの作動時および停止時にはバランスモー
タを逆回転させることにより移動台の動・停止時の振動
を吸収することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施ｆＪ’ｌＪを示す一部破断側面
図、第２図は同実施例の制御を示すフローチャートであ
る。

本実施例に係る昇降装置は、第１図に示すように、駆動
モータ４が基台１に固定され、この駆動モータ４の出力
軸５には継手１８を介してボールネジ軸（駆動軸）２が
連結されている。ボールネジ軸２のネジ部３はボールネ
ジとなって、一方、移動台７に固定されたボールネジナ
ツト（被駆動部材）６内にはネジ部３と噛合うボール１
２が内蔵されている。

ボールネジ軸３は基台１に装着された上下２つの軸受１
３，１４により支持され、これらの軸受１３．１４内で
ボールネジ軸３が回転するようになっている。また、ボ
ールネジ軸３には、上側の軸受１３の真−トに位置させ
てプーリ１５が固定され、一方後述するバランスモータ
９の出力軸１０に固定されたプーリ１６との間に伝動ベ
ルト１７が架設されている。このプーリ１５，１６およ
び伝動ベルト１７によりバランスモータ９の駆動力がホ
ールネジ軸６に伝達されるか、このような伝達手段とし
ては本実施例のプーリおよび伝動ベルトに限定されるこ
となく歯車を用いることも可能である。

本実施例に係る昇降装置は、駆動モータ４に隣接して基
台１にバランスモータ９が固定されており、このバラン
スモータ９の出力軸１０には多板式電磁クラッチ８が設
けられている。電磁クラッチ８は、原動軸であるバラン
スモータ９の出力軸１０と従動軸１９との間の連結およ
び切断操作を電磁力により行うクラッチ、すなわち電磁
力によりクラッチの摩擦板を押し付けるものであり、ま
た、多板式クラッチとは摩擦板が２枚以上設けられたク
ラッチである。なお、多板式電磁クラッチ８を介して出
力軸１０に連結された従動輪１つには前述したようにプ
ーリ１６か固定されており、ボールネジ軸２に固定され
たプーリ１５との間に伝動ベルト１７が架設されている
。多板式電磁クラッチ８内の摩擦板の押圧力を加減する
手段としてクラッチ伝達率調整手段２０が設けられてお
り、制御手段１１からの制御信弓゛によって作動するよ
うに構成されている。すなわち、バランスモータ９は、
例えば移動台７に型苗物を搭載して上昇させた場合、駆
動軸をボールネジ軸２で構成すると移動台７の重力がホ
ールネジ軸２の回動力に変換され駆動モータ４に負荷が
かかるが、この負荷を補うためバランスモータ９の駆動
力をホールネジ軸２に伝達しこの負荷を補うのである。

したがって、本実施例にあっては、駆動モータ４の負荷
を検出し、この負荷状態に応じて多板式電磁クラッチ８
の伝達率を調整するように構成している。具体的には、
駆動モータ４の負荷は電流値検出手段２１により駆動モ
ータ４の電流値を測定し、このデータを制御手段１１に
出力する。制御手段１１においては、駆動モータ４の負
荷が１００％以上である場合には電磁クラッチ８を接続
すると共に伝達率を調整して適当な駆動力をボールネジ
軸２に伝える。一方、駆動モータ４の負荷が１００％以
下である場合には、駆動モータ４のみにより移動台７を
上昇させることができるから、電磁クラッチ８を切断し
て差し支えない。また、本実施例の昇降装置は、移動台
７か上昇する際に用いるたけでなく、移動台７の上昇端
および下降端において移動台７が停止する直前にボール
ネジ軸２の回動方向に対して逆方向の駆動力をバランス
モータ９から伝達し、これにより停止精度を向上させる
こともできる。

次に、図示する本発明の昇降装置の作動状態について説
明する。

ステップ１〜２ 移動台７を昇降させるには、駆動モータ４を所望の方向
に回動して駆動軸であるボールネジ軸２を回動させ、こ
れにより被駆動部材であるボールネジナツト６を昇降さ
せる。このとき、電磁クラッチ８を切断しておき、バラ
ンスモータ９の回動をボールネジ軸２に伝達しないよう
にする。

ステップ３〜７ 次いで、移動台７が上昇しているのかあるいは下降して
いるのかを判断する（ステップ３）。この判断は駆動モ
ータ４の回動方向を検出することにより行われる。そし
て、移動台７が上昇している場合には、駆動モータ４に
設けられた電流値検出手段２１により当該駆動モータ４
の負荷状態を判断する。この結果、駆動モータ４の負荷
が１００％以上という高負荷である場合、バランスモー
タ９の出力軸１０に連結された電磁クラッチ８の伝達率
を高めて、バランスモータ９の回動力をボールネジ軸２
に伝達する（ステップ５）。これにより駆動モータ４が
能力範囲内で作動し、停止精度が向上することとなる。

一方、Ｌ昇降であっても移動台７に比較的軽量の部材を
搭載している場合のように駆動モータ４が１００％以下
の低負荷で作動している場合、電磁クラッチ８を切断し
、ボールネジ軸２へ伝達されるバランスモータ９の回動
力をセロとする（ステップ７）。

ステップ８〜９ さらに、駆動モータ４の回動方向により検出した移動台
７が下降状態にある場合には、電磁クラッチ８を切断し
たまま駆動モータ４のみにより移動台７を下降させれば
良いが、下降端で停止する場合にあっては、ボールネジ
軸２の回動速度は徐々に低下して、これにより移動台７
には負の加速度が働く。ところが、移動台７の自重は常
に垂直方向に働いているからこの負の１加速度により生
じる力を打ち消そうとして移動台７が正確な位置に停止
しないという事態が発生する。そこで、本実施例におい
ては、駆動モータ４の停止時にはバランスモータ９を逆
回転させることにより移動台の停止時の振動を吸収する
ようにしている。

すなわち、リミットスイッチ等の検出手段（不図示）に
より移動台７の現在位置を確認しくステップ８）、停止
位置に近付くとバランスモータ９をボールネジ軸２の回
転方向に対して逆回転させると共に所定の伝達率をもっ
てこのバランスモータ９の駆動力をボールネジ軸２に伝
達する（ステップ９）。これにより移動台７の停止位置
精度を向上させることができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されることなく、
本発明の要旨を越えない限りにおいて種々に改変するこ
とかできる。

（発明の効果） 以ト述へたように本発明の昇降装置によれは、移動台を
Ｌ下動させる場合に駆動モータの回動を補うバランスモ
ータを電磁式クラッチを介して連結しており、この電磁
式クラッチの伝達率を駆動モータの負荷状態により制御
するように構成しているため、従来の如く応答性か低下
と差圧によるアンバランスの発生を防止することができ
、これによって、移動台を確実にバランスし、移動台の
停止精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部破断側面図、第２
図は同実施例の制御を示すフローチャート、第３図は従
来の昇降装置を示す一部破断側面図である。 １・・・基台、　　　　２・・・ボールネジ軸（駆動軸
）、３・・・ネジ部、　　　４・・・駆動モータ、５・
・・駆動モータの出力軸、 ６・・・ボールネジナツト（被駆動部材）、７・・・移
動台、　　　８・・・電磁クラッチ、９・・・バランス
モータ、 １０・・・バランスモータの出力軸。 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士へ田幹雄（他１名） 図面の、争、８（内容に変更なし） 第１図 第３図 手続補正書 平成３年２月６日 特許庁長官　　植　松　　敏　殿 １、事件の表示 平成２年　特許願　第３１７，６７３号２、発明の名称 昇降装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名　称　
　（３９９）日産自動車株式会社代表者　　　久　米　
　豊 ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 図面（企図）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基台にボールネジ軸などの駆動軸を回動自在に立設する
   と共に当該駆動軸にネジ部を形成し、前記駆動軸に駆動
   モータの出力軸を連結し、さらに当該駆動軸に被駆動部
   材をネジ結合し、当該被駆動部材に固定した移動台にワ
   ークを搭載して当該ワークを昇降させる昇降装置におい
   て、 前記駆動軸に電磁クラッチを介してバランスモータの出
   力軸を連結し、前記駆動モータの負荷状態に応じて前記
   電磁クラッチの伝達率を制御する制御手段を設けたこと
   を特徴とする昇降装置。