JPH04201912A - テレスコピック型搬送装置 - 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、リニアモータを内蔵し、自動積荷装置におけ
るワークの搬送手段として好適に利用できるテレスコピ
ック型搬送装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、リニアモータを内蔵したこの種の搬送手段として
は、例えば第１５図に示すような奥行きのある多段のラ
ックＲを備えた自動積荷装置（スタッカ）にワークを移
載するために、スタッカ上下軸Ｊに取付けて用いられ水
平方向に伸縮式のものがある。このテレスコピック型搬
送装置Ｔは、第１６図、１７図に示すように、ベースレ
ールＢＲと、その上面にリニアモータを内蔵して取付け
られたスライダＳＲとを有している。ベースレールＢＲ
は移動基台であるスタッカ上下軸Ｊに連結イケール■を
介して上下にのみ可動に固定される。

ベースレールＢＲの長さ方向の中心は、スタッカ上下軸
Ｊの中心線の位置になる。スライダＳＲの上面には、ワ
ークＷを支持するアームハンドＨかボルトで固定される
。

このテレスコピック型搬送装置Ｔは、ワークＷを上下に
搬送する際には、スライダＳＲかへ−スレールＢＲの最
後端に後退して縮小状態になる（第１７図（ａ））。ま
た、ラック只の浅い位置にワークＷを搬送する際には、
スライダＳか内蔵リニアモータの作動でベースレールＢ
Ｒの中間位置までスライドする（第１７図（ｂ））。ラ
ックＲの奥の位置にワークＷを搬送する際には、スライ
ダＳＲカヘースレールＢＲの先端位置までスライドして
伸長状態になる（第１７図（Ｃ））。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしなから、上記従来例にあっては、装置の長さを規
定するベースレールＢＲの長さＬＢＲは、はぼアームハ
ンドＨの最大可動範囲ＳＨに、スライダＳＲの長さＬ２
を加えたもの（ＳＨ＋Ｌ２　）＝　Ｌ　ＢＲである。と
ころか、アームハンドＨの最大可動範囲ＳＨ＝ＬＢＨ−
Ｌ２には、ラックＲの幅量上か必要である。したかって
、奥行きのあるラックを備えた自動積荷装置に用いる場
合は、ベースレールＢＲの長さＬＢＲを長くしなければ
ならず、テレスコピック型搬送装置Ｔの全長か長（なっ
てしまい、ひいては自動積荷装置全体か大型化せざるを
得ないという問題点があった。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、スライドレール
の両面にスライダを背中合わせに組付け、一方のスライ
ダを固定とし、他方のスライダにアームハンドを取付け
ることにより、長さが短くコンパクトなテレスコピック
型搬送装置を提供して従来の問題点を解決することにあ
る。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、長手方向の表裏両
面に、所定のピッチで配列する磁性体からなる突出歯列
を有するスライドレールと、前記突出歯列に対向すると
ともに推力発生コイルにより順次に励磁される推進用磁
極を備えリニアガイド装置を介して前記スライドレール
の裏面に相対移動可能に取付けられたステータと、前記
突出歯列に対向するとともに推力発生コイルにより順次
に励磁される推進用磁極を備えリニアガイド装置を介し
て前記スライドレールの表面に相対移動可能に取付けら
れたスライダとを備え、そのスライダにワーク支持装置
を連結すると共に、前記ステータを移動基台に固定して
取付けるようにした。

〔作用〕

このテレスコピック型搬送装置は、ステータを固定し、
スライダにワークを支持するアームハンドを取付けて使
用する。ワークをテレスコピック型搬送装置の軸方向に
搬送する場合は、リニアモータによりスライドレールと
スライダとをそれぞれに作動させて伸縮する。

スライドレールはステータに支持されて軸方向にスライ
ドし、スライダはそのスライドレール上を独立して移動
する。スライダに取付けたアームハントの可動範囲はス
ライドレールの可動距離とスライダの可動距離との和に
なる。そのため、アームハンドの可動範囲を従来と同じ
とした場合、スライドルールの所要長さは、スライダの
可動距離のぶん短くてよい。すなわち、最大搬送距離は
従来と同じでありながら、縮小状態において全長が大幅
に短縮され、コンパクトなテレスコピック型搬送装置か
得られ、ひいては自動積荷装置全体の小型化を実現する
ことかできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、各図中、同一または相当部分には同一符号を付し、重
複する説明を省く。

第１図は、本発明の一実施例の概略の平面図、第２図は
その側面図である。ｌはスライドレールて、そのスライ
ドレール１の表面ＩＡにスライダ２Ａか、また裏面ＩＢ
にはステータ２Ｂが、それぞれスライドルールｌに対し
て軸方向に相対移動可能に背中合わせの関係て取付けら
れている。この場合、ステータ２Ｂは、移動基台として
のスタッカ上下軸４に連結イケール５を介して固定され
ている。また、スライダ２Ａには、アタッチメントであ
るワーク支持装置としてのＬ字形のアームハンド６が取
付けられている。

第３図に、アームハンド６を取り外した状態の詳細平面
図、第４図にその正面図を示す。スライドルールｌとス
ライダ２Ａとの間、およびスライドルールｌとステータ
２Ｂとの間には、れぞれすニアガイド装置３か介装され
ており、更に図示されていないか、後述する３相バリア
プルレラクタンス型のりニアモータと、スライドレール
１とスライダ２Ａ、ステータ２Ｂとの相対位置を検出す
る位置検出手段であるリニアレゾルバ検出器とか、それ
ぞれ介装されている。

第５図はスライドレール１の横断面図であり、電磁鋼板
を積層してなるラックラミネーション部１０と、同じく
電磁鋼板を積層してなるレゾルバラミネーション部１）
とか設けられている。ラックラミネーション部１０の鋼
板１０ａには、第６図に示すように、長手方向の両側面
に多数の歯１２．１３か同ピツチＰを有して設けられて
おり、２個で一対のポルト挿通孔１４か長手方向に所定
間隔をおいて穿設されている。この鋼板１０ａは多数重
ねて積層されており、更に強度向上させるために真空含
浸接着を行っている。その積層鋼板は固定棒１５の上に
重ねておかれ、その上に重ねたラックラミネーション押
さえ板１６て挟み、前記鋼板１０ａのボルト挿通孔１４
に挿通したラックラミネーション固定ポルト１７て固定
されている。かくして、スライドレールｌのラックラミ
ネーション部ｌＯの表面ＩＡと裏面ＩＢとに、各鋼板１
０ａの歯１２（１３）を積層した厚みに長く連ねてなる
歯列としてのラック歯１８か、スライドレール１の長手
方向にピッチＰて形成されている（第３図）。

上記ラックラミネーション押さえ板１６には、第７図に
示すように固定棒１９を重ねて取付はホルト２１で取付
け、その固定棒１９の上に、更にレゾルバラミネーショ
ン部１）の鋼板１）ａか積層され、レゾルバラミネーシ
ョン押さえ板２３に挿通したレゾルバラミネーション固
定ボルト２４で固定されている。この鋼板１）ａにも、
ラックラミネーションの鋼板１０ａと同様に、長手方向
の両側面に多数の歯か同ピツチＰを有して設けられてお
り、これによりスライドレール１のレゾルバラミネーシ
ョン部１）の表面ＩＡと裏面ＩＢに、各鋼板１）ａの歯
を積層した厚みに長く連ねてなるレゾルバ歯２２か、ス
ライドレールｌの長手方向にピッチＰて形成されている
（第３図）。

このように組立られたスライドレールｌには、ラック歯
１８並びにレゾルバ歯２２の歯面を保護するための樹脂
モールドか施されている。なお、スライドレール１の固
定棒１５の下面には基台２０を取付けるためのねし穴２
５か設けである。

上記スライドレール１には、その構成部材をなす固定棒
１５と固定棒１９の各表面ＩＡおよび裏面ＩＢにそれぞ
れ、リニアガイド装置３のガイドレール５５．５５が、
前記ラックラミネーション部ｌＯを挟んで２本平行にボ
ルト止めされている（第３図）。

次に、第８図、第９図に基づいてスライダ２Ａ（ステー
タ２Ｂは同一のため説明を省く）について説明する。図
に示すように、スライダ２Ａは断面はぼ３字型のハウジ
ング３０を備えている。その凹部３１内に、スライドレ
ール１のラックラミネーション部１０に形成されている
ラック歯１８に対向する推進用磁極としてのりニアモー
タ磁極部３２を備えている。更に、一方の（図で上方の
）ハウジング油部３３の側面に設けた切り欠３４内に、
スライドレールｌのレゾルバラミネーション部１）に形
成されているレゾルバ歯２２に対向するセンサ用磁極と
してのリニアレゾルバ磁極部３５を備えている。

第１０図は、リニアモータ磁極部３２の構成を示す斜視
図で、多数の電磁鋼板を積層してなり、歯列９としての
磁極子歯３７か（図では４条つつ）加工された磁極子３
８か、スライドレールｌのラック歯１８に対して電気角
で１２０度の位相をずらしたＡ、　　Ｂ、　Ｃ及びＡ−
、Ｂ”、Ｃ１相の組として配置され、各相毎におのおの
推力発生コイル３９か巻かれて、順次に励磁されるよう
になっている。なお、Ａ、　Ａ−相の推力発生コイル３
９は、図示を省略しである。

この磁極子３８は、その基部か第９図に示すようにモー
タラミネーション押さえ板４０．４１で挟持され、ボル
ト４２て締付けて一体に固定されている。更にその両側
部に第８図に示すよに磁極子押さえ４３．４４を取付け
、ボルト４５て固定して全体を磁極子ブロックとしてま
とめである。

その磁極子ブロック外面には樹脂モールド４６か施され
て、磁極子歯３７の歯面か保護されている。

リニアモータの推進力でスライドレール１上を移動する
スライダ２Ａを高精度に位置決めするへく、高分解能の
誘導式変位トランスデユーサであるリニアレゾルバの磁
極部３５か、スライダ２Ａの側部に取付けられている。

このリニアレゾルバ磁極部３５は、上記リニアモータ磁
極部３２の磁極子３８と同様の構成を存しており、複数
の電磁鋼板を積層してなる磁極歯４８を有するとともに
コイル４９かそれぞれに巻回された磁極子５０か、Ａ、
　　Ｂ、　Ｃ及びＡ−、Ｂ−、Ｃ１相の組として配置さ
れて、ホルト５１てスライダのハウジング３０に固定さ
れている。

上記リニアレゾルバは、スライダ２Ａか移動すると、レ
ゾルバ歯２２と磁極歯４８との歯間のリラクタンスが変
化し、その変化を図示しないドライブユニットのレゾル
バ制御回路によりデジタル化し、位置信号として図外の
りニアモータドライブユニットに送り利用することて、
スライダ２Ａの移動位置を制御するクローズトループ・
サーボシステムを構成している。なお、第８図において
、５２はリニアモータ磁極部３２のコイル３９のリード
ワイヤ、５３はリニアレゾルバ磁極部３５のコイル４９
のリードワイヤである。

第１）図は第３図のＸＩ−ＸＩ線断面図であり、リニア
ガイド装置３を介しスライドレール１の表裏に組つけた
スライダ２Ａ及びステータ２Ｂは、そのリニアモータ磁
極部３２の磁極子歯３７かスライドレール１のラック歯
１８に僅かのすきまを介して対向し、且つまたリニアレ
ゾルバ磁極部３５の磁極歯４８かスライドレール１のレ
ゾルバ歯２２に対向している。

上記リニアガイド装置３は、ガイドレール５５上に、横
断面形状かほぼコ字形をなすスライダ５６を相対移動可
能に遊嵌したものである。ガイドレール５５には、第１
２図に示すように、その両側面に軸方向に長い横断面は
ぼ半円形の各１条のボール転勤溝５７か設けられている
。

一方、スライダ本体５６Ａの両袖部の内面側に、上記ホ
ール転勤溝５７に対向させたポール転動溝５８か形成さ
れ、これらの両対向溝により負荷ホール転勤路５９か構
成されている。スライダ本体５６Ａの両袖部には、更に
その負荷ホール転勤路５９に平行して軸方向に貫通させ
た断面円形のボール戻し通路６０か形成されている。

上記スライダ本体５６Ａの前後両端には、合成樹脂材の
射出成形品である横断面かほぼコ字状のエンドキャップ
６１か、ねじ６２てそれぞれ接合されている。このエン
ドキャップ６１には、半円状の凹部に半円柱状のリター
ンガイド６４を嵌合してなる半ドーナツ状の湾曲路６５
が形成されており、上記負荷ボール転勤路５９とポール
戻し通路６０とを連通させ、ポール循環路が形成されて
いる。そしてこのボール循環路内に、多数の鋼製ホール
６６か転勤可能に装填されている。なお、エンドキャッ
プ６１の湾曲路６５の内端部は、半円状に内方に突出し
てポール掬いあげ突部６７か形成されており、その鋭角
をなす先端かガイドレール５５のホール転動溝５７に遊
嵌している。

なお、６８はガイドレール５５をスライドレールｌに固
定するボルトの挿通孔、６９はスライダ５６をリニアア
クチュエータのスライダ２人に固定する取付はボルト用
のねし穴である。

次に作用を説明する。

第１３図、第１４図は、この実施例のテレスコピック型
搬送装置でワークＷを搬送する場合の作動を示すもので
ある。ステータ２Ｂはスタッカ上下軸４に連結イケール
５を介して固定される。ステータ２Ｂは移動しないから
、その固定位置は、ラックＲと干渉しない限度で、でき
る限りラックＲに近つけてよい。そうすることにより、
ラック端とスタッカ上下軸４との間隔ｌを従来のテレス
コピック型搬送装置Ｔを用いる場合よりずっと狭められ
るから、スタッカの専有面積を縮小して省スペースを図
ることか可能である。

この実施例ては、スライダ２Ａの上面に脱着可能にボル
ト止めされたアームハンド６の厚さを、従来例（第１７
図）のものより薄くして、スタツ力の高さの縮小を図っ
ている。これによるワークＷとスライドレール１との干
渉は、アームハンド６をＬ字形にして防止することかで
きる。すなわち、スタック上下軸４てワークＷを上下に
搬送する際には、テレスコピック型搬送装置のスライド
レール１とスライダ２Ａとか最後端の退避位置に後退し
て縮小状態になる（第１３図、第１４図（ａ））。その
とき、Ｌ形のアームハンド６に支持されたワークＷは、
スライドレール１の側方位置になり、スライドレールｌ
とは干渉しない。

また、ラックＲの浅い位置にワークＷを搬送する際には
、スライドレール１は退避位置のままで、スライダ２Ａ
が内蔵リニアモータの作動でスライドレール１の先端位
置まで移動する（第１４図（ｂ））。

ラックＲの奥の位置にワークＷを搬送する際には、スラ
イダ２Ａかスライドレール１の先端位置までスライドす
るとともに、スライドレールＩ自身もステータ２Ｂのり
ニアモータの作動で前進して、テレスコピック型搬送装
置全体か最長の伸長状態になる（第１４図（Ｃ））。

スライダ２Ａに取付けたアームハンド６の可動範囲ＳＨ
（最大搬送距離）は、スライドレール１の可動距離Ｓ１
とスライダ２Ａの可動距離Ｓ２との和（Ｓｌ　＋３２　
）＝ＳＨになる。ところで、縮小状態での装置の長さを
規定するスライドレール１の長さＬｌは、はぼスライド
ルール１の可動距離Ｓｌにステータ２Ｂの長さＬ２を加
えたもの（ＳＬ　＋Ｌ２＞＝Ｌｌてよい。すなわちスラ
イドレール１の可動距離ＳＬ　＝Ｌ１−Ｌ２、これを上
式に代入すると（Ｌｌ　−Ｌ２　＋Ｓ２　’）二ＳＨで
ある。一方、従来例のテレスコピック型搬送装置におけ
るアームハンドＨの最大可動範囲５Ｈ＝ＬＢＲ−Ｌ２で
あるから、いま両者のアームハンドの最大可動範囲ＳＨ
か等しいものとすれば、Ｌｌ　−Ｌ２　＋３２　＝ＬＢ
Ｈ−Ｌ２である。これがら、Ｌ１＝ＬＢＲ−３２となり
、本実施例の縮小状態での装置の長さを規定するスライ
ドレールＩの長さＬＬは、従来装置における装置長さを
規定しているベースレールの長さＬＢＲよりスライダ２
Ａの可動距離Ｓ２のふん短くてよい。すなわち、最大搬
送距離は従来と同してありながら、縮小状態において全
長か従来より大幅に短縮され、コンパクトなテレスコピ
ック型搬送装置か得られ、ひいては自動積荷装置全体の
小型化を実現することかできる。

なおまた、スライドレールＩは表裏面に対称にラック歯
１８を有するから、加工中にも反り、ねじれ２曲かり等
の変形か出にくく、高精度か得られる。更に、電磁鋼板
を積層して一体化し、且つ真空含浸接着した構造のため
レール強度か向上し、樹脂モールド構造のためラック歯
面か保護され長寿命か得られる等の利点がある。

この実施例では又、スライドレールＩとスライダ２Ａ、
２Ｂとの相対位置を検出する手段として、リニアレゾル
バを内設したことにより、クローズトループ・サーボシ
ステムよる高精度な位置決めと高速で滑らかな移動か実
現でき、且つ税調現象か防止できる利点がある。

スライダ２Ａ（２Ｂ）の作動に際しては、図外のモータ
ドライブユニットを経てモータ磁極部３２のコイル３９
に通電する。これにより、リニアモータ磁極部３２の各
磁極子歯３７が所定の順序に励磁されてスライダ２Ａ　
（２Ｂ）が移動する。

すると、スライダ２Ａ（２Ｂ）に内設されたリニアレゾ
ルバ磁極部３５も移動するから、レゾルバの磁極歯４８
とレゾルバ歯２２との歯間のリラクタンスか変化する。

その変化を図示しないドライブユニットのレゾルバ割面
回路によりデジタル化し、位置信号としてフィードバッ
クすることてレゾルバ磁極部３５の移動量ひいてはスラ
イダ２Ａ（２Ｂ）の移動量を規制して、位置制御かなさ
れる。

なお、本発明のリニアアクチュエータは、必ずしもレゾ
ルバによる位置制御や速度割面等を行わない場合にも適
用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、長手方向の表裏
両面に、所定のピッチで配列する磁性体からなる突出歯
列を有するスライドルールと、前記突出歯列に対向する
とともに推力発生コイルにより順次に励磁される推進用
磁極を備えリニアガイド装置を介して前記スライドルー
ルの裏面に相対移動可能に取付けられたステータと、前
記突出歯列に対向するとともに推力発生コイルにより順
次に励磁される推進用磁極を備えリニアガイド装置を介
して前記スライドレールの表面に相対移動可能に取付け
られたスライダとを備え、該スライダにワーク支持装置
を連結すると共に、前記ステータを移動基台に固定して
取付けるようにしたため、ワーク支持装置の可動範囲は
スライドレールの可動距離とスライダの可動距離との和
になり、スライドレールの所要長さは、スライダの可動
距離のぶん短くてよい。その結果、最大搬送距離は従来
と同じてありながら、縮小状態において全長か大幅に短
縮され、コンパクトなテレスコピック型搬送装置か得ら
れ、ひいては自動積荷装置全体の小型化か可能になると
いう効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の概略の平面図、第２図
はその側面図、第３図は斜視図、第４図はワーク支持装
置を取り外した状態の詳細平面図、第４図はその正面図
、第５図は第３図の■−ｖ線断面で示すスライドレール
の断面図、第６図は電磁鋼板の部分拡大平面図、第７図
はスライドし−ルの構造を示す他の箇所の断面図、第８
図はスライダの下面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線
断面図、第１Ｏ図はモータ磁極部の斜視図、第１）図は
第３図のＸＩ−ＸＩ線断面図、第１２図はリニアガイド
装置の一部を切り欠いて示す平面図、第１３図及び第１
４図（ａｌ〜（Ｃ）は実施例の作動を説明する模式図、
第１５図は積荷装置の部分斜視図、第１６図は従来例の
平面図、第１７図はその作動を説明する側面図である。 ■−・−スライドレール、２Ａ−スライダ、２　Ｂ　−
ステータ、３・−リニアガイド装置、１８−・歯列、３
２・−モータ磁極、６．　Ｈ−・ワーク支持装置、４゜
Ｊ−−一移動基台。 河　１） Ｍ　　２　．２ 示　１２図 ５６Ａ 第　１）　　図 第１３　　羽 第　１４　　’ズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）長手方向の表裏両面に、所定のピッチで配列する
   磁性体からなる歯列を有するスライドレールと、前記歯
   列に対向するとともに推力発生コイルにより順次に励磁
   されるモータ磁極を備えリニアガイド装置を介して前記
   スライドレールの裏面に相対移動可能に取付けられたス
   テータと、前記歯列に対向するとともに推力発生コイル
   により順次に励磁されるモータ磁極を備えリニアガイド
   装置を介して前記スライドレールの表面に相対移動可能
   に取付けられたスライダとを備え、該スライダにワーク
   支持装置を連結すると共に、前記ステータを移動基台に
   固定して取付けるようにしたことを特徴とするテレスコ
   ピック型搬送装置。