JPH0419211Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は、往復動装置に関し、特に、球体の転
動によつて円滑な往復動作を得る往復動装置に関
する。

［背景技術］ たとえば、機械などの自動組立行程において
は、組立ロボツトなどに部品を供給するため、あ
る位置から他の位置に物品を逐次移動させる操作
が必要とされる場合があり、このような用途に次
のような構造の往復動装置を使用することが考え
られる。

すなわち、物品などが載置されるテーブルの移
動方向に一対の平行なガイドバーを挿通して滑動
自在に案内させるとともに、流体圧によつて推力
が発生されるシリンダ機構のピストンロツドを直
接テーブルに接続することにより、該テーブルに
載置された物品の移動などが行われるようにした
ものである。

しかしながら、上記のような構造の往復動装置
においては、比較的大きいテーブルのストローク
を実現する場合に、テーブルを駆動するシリンダ
機構のストローク長の増加などによつて、往復動
装置の設置に要するスペースが増大され、さらに
テーブルに載置される物品の重量や負荷などが比
較的大きい場合には、テーブルのガイドバーに対
する摺動抵抗が増大し、テーブルの駆動に必要以
上に大きな推力が必要とされたり、摺動部の摩耗
などによつて耐久性が低下されるなど、種々の問
題がある。

［考案の目的］ 本考案の目的は、比較的小さな設置スペース
で、移動部の大きなストロークおよび円滑な往復
動作と、高い位置決め精度とが得られる往復動装
置を提供することにある。

［考案の概要］ 本考案は、案内部と移動部との間に介在される
球体を転動自在に保持し、該球体とともに移動さ
れるボールリテーナに固定された一対のローラに
全長がほぼ移動部の行程長に等しいベルトを張架
し、該ベルトの周の一部を案内部側および移動部
側にそれぞれ係止させるとともに、ボールリテー
ナの側方部に平行に配置されたシリンダ機構を当
該ボールリテーナに接続して推力を作用させ、ボ
ールリテーナおよびベルトを介して移動部が変位
される構造とした往復動装置を提供するものであ
る。

［作用］ 上記した本考案の往復動装置によれば、ベルト
の全長を必要以上に長くすることなく、移動部の
ストロークが、シリンダ機構からボールリテーナ
に作用される推力のストロークの２倍となり、比
較的小さな設置スペースで、移動部の大きなスト
ロークおよび球体の転動による円滑な往復動作が
得られるとともに、ベルトの伸び変形による位置
決め誤差が小さくなり、移動部の位置決め精度が
向上する。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例である往復動装置の
平面図であり、第２図は前記第１図において線
−で示される部分の断面図、さらに、第３図は
側面図であり、第４図は第２図において線−
で示される部分の断面図である。

本実施例では、往復動装置が、スライドテーブ
ルとして構成されている。

本体１の上面に形成された凹部２の内部には、
ガイドレール３（案内部）が固定され、ボールリ
テーナ４によつて転動自在に保持される複数の鋼
球５（球体）が、該ボールリテーナ４とともに前
記凹部２の両側面に沿つて第１図の左右方向に移
動自在にされている。

そして、前記鋼球５の前記凹部２の中央部に臨
む側面に接する支持部材６および補助テーブル７
を介して、たとえば、所定の物品が載置された
り、外部負荷が作用されるテーブル８（移動部）
が、転動自在な鋼球５の移動方向に沿つて滑動自
在に案内される構造とされている。

この場合、前記ボールリテーナ４には、一対の
ローラ９およびローラ１０が、該ボールリテーナ
４の移動方向に対向して固定され、無端状のベル
ト１１が張架されている。

このベルト１１の周の一部は、固定具１２およ
び固定具１３によつて、テーブル８を支持する支
持部材６（移動部側）および、ガイドレール３
（案内部側）にそれぞれ係止されており、ボール
リテーナ４の往復動の変位が、ベルト１１を介し
てテーブル８に伝達され、該ボールリテーナ４と
ともに往復動される構造とされている。このベル
ト１１は２本に分割して、各ベルト部分の両端を
支持部材６およびガイドレール３にそれぞれ連結
する構造にすることなども可能である。

また、ボールリテーナ４の一端には、凹部２の
中央部に形成された開口部１４を貫通するブラケ
ツト１５を介して、本体１の底部に設けられたシ
リンダ機構１６のピストンロツド１６ａに接続さ
れており、該シリンダ機構１６の左右端部にそれ
ぞれ接続される給排気ポート１６ｂおよび給排気
ポート１６ｃに交互に流体圧を作用させることに
よつて、ピストンロツド１６ａに発生される左右
方向の推力が、ボールリテーナ４に作用されるよ
うに構成されている。

給排気ポート１６ｃには、チユーブ１６ｄを介
してシリンダ機構１６に右端部に接続されてい
る。

さらに、本体１の両端部には、エンドブラケツ
ト１７およびエンドブラケツト１８が設けられ、
テーブル８の両端部がストローク端で当接される
ことによつて停止される構造とされている。

エンドブラケツト１７および１８に当接される
テーブル８の両端部には、緩衝器１９および緩衝
器２０は装着されており、ストローク端において
テーブル８がエンドブラケツト１７または１８に
当接される際の衝撃が吸収される構造とされてい
る。

また、本体１の側面部には、テーブル８の側面
に固定された磁石２１に感応するストロークセン
サ２２およびストローク２３が配設されており、
テーブル８のストローク端における位置が検知さ
れ、その信号がたとえば所定の制御機器（図示せ
ず）などに伝達される構造とされている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、シリンダ機構１６の左端側に接続される
給排器ポート１６ｂに流体圧が作用されると、ピ
ストンロツド１６ａには、第１図の右方向に作用
される推力が発生され、ブラケツト１５を介して
ピストンロツド１６ａに接続されるボールリテー
ナ４は、ピストンロツド１６ａとともに右方向に
移動される。

この時、ボールリテーナ４に固定されたローラ
９とローラ１０との間い張架されたベルト１１も
ボールリテーナ４とともに移動されるが、ローラ
９と１０との間で下側に張架される周の一部が固
定具１３によつて静止したガイドレール３の側に
係止されているため、該ベルト１１は、ローラ９
と１０との間を時計回り方向に周回運動すること
となり、ローラ９と１０との間で上側に張架され
る周の一部に固定具１２によつて係止されるテー
ブル８は、支持部材６を介して、鋼球５の転動に
よつて滑らかに案内されつつ、ピストンロツド１
６ａと同じ方向に移動される。

ここで、ベルト１１の下側の周の一部を、静止
するガイドレール３の側に係止する固定具１３の
位置とボールリテーナ４に固定されるローラ９と
の間におけるベルト１１の長さは、ローラ９の上
側および下側で、固定具１３とローラ９との間の
距離の２倍となり、すなわち、ピストンロツド１
６ａの移動距離の２倍だけベルト１１の上側の周
の任意の一点は右方向に移動されることとなり、
ベルト１１の上側の周の一部に固定具１２によつ
て係止されるテーブル８は、ピストンロツド１６
ａの変位量の２倍だけ同一方向に移動されること
となる。

同様に、給排気ポート１６ｃおよびちゆーぶ１
６ｄを介して、シリンダ機構１６の右端部に流体
圧を作用させると、ピストンロツド１６ａは図の
左方向に移動れ、テーブル８はピストンロツド１
６ａの変位量の２倍だけ同一の方向に移動され
る。

上記の操作を繰り返すことにより、テーブル８
は、エンドブラケツト１７とエンドブラケツト１
８との間を往復運動され、テーブル８の上に載置
される物品などの移動が円滑に行われる。

このように、本実施例においては、テーブル８
のストロークがボールリテーナ４およびベルト１
１を介して該テーブル８を駆動するピストンロツ
ド１６ａのストロークの２倍となるため、テーブ
ル８の所定の長さのストロークを実現するために
必要とされるピストンロツド１６ａのストローク
が、たとえば、ピストンロツド１６ａにテーブル
８を直接接続する場合などに比較して、半分で済
み、本体１に装着されるシリンダ機構１６の寸法
の小形化、すなわち往復動装置全体の小形化が可
能となる。

さらに、テーブル８の移動が、複数の鋼球５の
転動によつて行われるため、該テーブル８に載置
される物品の重量や負荷などが比較的大きい場合
でも、テーブル８が移動する際の摺動抵抗が増大
することが回避でき、テーブル８の円滑な往復動
動作を実現できる。

また、シリンダ機構１６が、ボールリテーナ４
の移動範囲から逸れた側方位置に当該ボールリテ
ーナ４に平行に配置されていることにより、ベル
ト１１の全長を、当該ボールリテーナ４を介して
駆動されるテーブル８の行程長にほぼ等しい最短
長にして、余分な滑車などを用いることなく、テ
ーブル８の行程長を、シリンダ機構１６からボー
ルリテーナ４に作用する推力のストロークの２倍
にすることができる。

このため、ベルト１１を必要以上に長くするこ
とに起因する伸び変形の増大が回避され、ベルト
１１を介して駆動されるテーブル８の位置決め精
度が向上する。

また、テーブル８の往復動における摺動部がな
いため、摺動部の摩耗などに起因する耐久性の低
下などが回避される。

さらに、テーブル８の両端部に緩衝器１９およ
び２０が装着されていることにより、該テーブル
８のストローク端部における停止が、衝撃などを
伴うことなく緩やかに行われ、テーブル８の上に
載置される物品の破損などが回避できる。

さらに、本体１の側面部にストロークセンサ２
２および２３が設けられていることにより、テー
ブル８に設けられた磁石２１に感応することによ
つて、該テーブル８のストローク端における位置
が精確に把握され、往復動装置の制御が精確に行
われる。

なお、本考案は、前記実施例になんら限定され
るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることは言うまでもない。

たとえば、ベルトは必ずしも無端ループを形成
しなくてもよく、ストローク増倍が可能な構造で
あればよい。

［効果］ (1) 案内部と、該案内部との間に転動自在に設け
られた球体を介して往復動自在に支持される移
動部と、前記球体を転動自在に保持し、該球体
とともに移動されるボールリテーナと、該ボー
ルリテーナに設けられた一対のローラに張架さ
れ、全長が前記移動部の行程長にほぼ等しく、
周の一部が、前記案内部側および前記移動部側
にそれぞれ係止されるベルトと、前記ボールリ
テーナの側方にほぼ平行に配置され、当該ボー
ルリテーナに推力を作用させるシリンダ機構と
からなる構造であるため、移動部の所定のスト
ロークを実現するために必要とされる駆動源の
ストロークが、たとえば、ピストンロツドにテ
ーブルを直接接続する場合などに比較して、半
分で済み、装置全体の寸法が小形化できる。

また、移動部の往復動が案内部との間に介在
される球体の転動によつて行われるため、たと
えば、移動部に作用する負荷などが比較的大き
い場合でも、移動部と案内部との間における摺
動抵抗が小さくなり、移動部の円滑な往復動作
を実現できる。

さらに、シリンダ機構をボールリテーナの移
動領域から逸れた側方位置に平行に配置したこ
とにより、ベルトの全長が移動部の行程長にほ
ぼ等しい程度の短さで、移動部を駆動できるた
め、ベルトの長さを必要以上に長くすることに
よるベルトの伸び変形に起因する位置決め誤差
の増大が回避され、移動部の位置決め精度が向
上する。

(2) 前記(1)の結果、移動部の往復動における摺動
部がないため、摺動部の摩耗などに起因する往
復動装置の耐久性の低下などが回避される。

(3) 案内部側における移動部の行程端部に、移動
部の一部に固定された磁石に感応することによ
つて、該移動部の行程端における位置を検知す
るストロークセンサが装着されていることによ
り、往復動装置の制御を精確に行うことができ
る。

(3) 移動部に、行程端部における衝撃力を吸収す
る緩衝器が装着されていることにより、移動部
に作用される外部負荷の損傷や、たとえば装置
上に載置される物体の位置ずれ、あるいは落下
などが回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である往復動装置の
平面図、第２図は前記第１図において線−で
示される部分の断面図、第３図はその側面図、第
４図は第２図において線−で示される部分の
断面図である。 １……本体、２……凹部、３……ガイドレール
（案内部）、４……ボールリテーナ、５……鋼球
（球体）、６……支持部材、７……補助テーブル、
８……テーブル（移動部）、９，１０……ローラ、
１１……ベルト、１２，１３……固定具、１４…
…開口部、１５……ブラケツト、１６……シリン
ダ機構、１６ａ……ピストンロツド、１６ｂ，１
６ｃ……給排気ポート、１６ｄ……チユーブ、１
７，１８……エンドブラケツト、１９，２０……
緩衝器、２１……磁石、２２，２３……ストロー
クセンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 案内部と、該案内部との間に転動自在に設けら
   れた球体を介して往復動自在に支持される移動部
   と、前記球体を転動自在に保持し、該球体ととも
   に移動されるボールリテーナと、該ボールリテー
   ナに設けられた一対のローラに張架され、全長が
   前記移動部の行程長にほぼ等しく、周の一部が、
   前記案内部側および前記移動部側にそれぞれ係止
   されるベルトと、前記ボールリテーナの側方にほ
   ぼ平行に配置され、当該ボールリテーナに推力を
   作用させるシリンダ機構とからなることを特徴と
   する往復動装置。