JPH04321856A - 産業機械の送り装置 - Google Patents
産業機械の送り装置Info
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- JPH04321856A JPH04321856A JP9089591A JP9089591A JPH04321856A JP H04321856 A JPH04321856 A JP H04321856A JP 9089591 A JP9089591 A JP 9089591A JP 9089591 A JP9089591 A JP 9089591A JP H04321856 A JPH04321856 A JP H04321856A
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
- F16H19/043—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack for converting reciprocating movement in a continuous rotary movement or vice versa, e.g. by opposite racks engaging intermittently for a part of the stroke
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/02—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms the movements of two or more independently moving members being combined into a single movement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業機械の送り装置に
関し、特に高耐久性と高精度を要求される産業機械に好
適な送り装置に関する。
関し、特に高耐久性と高精度を要求される産業機械に好
適な送り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、産業機械においては、機械本体
に対して移動台やアーム等を直進運動させる送り装置が
設けられており、その代表的な機構として、例えばラッ
ク・ピニオン機構が知られている。このラック・ピニオ
ン機構は、構成が簡単で応答性に優れている。ところが
、工作機械や産業ロボット等に設けられる送り装置にあ
っては、特に重荷重にも耐え得る耐久性と非常に高精度
な送り精度（速度、位置の精度）を要求されるため、ラ
ック・ピニオン機構ではその精度と耐久性に難点がある
。そこで、従来から、このような送り装置にはボールね
じ機構が採用されている。
に対して移動台やアーム等を直進運動させる送り装置が
設けられており、その代表的な機構として、例えばラッ
ク・ピニオン機構が知られている。このラック・ピニオ
ン機構は、構成が簡単で応答性に優れている。ところが
、工作機械や産業ロボット等に設けられる送り装置にあ
っては、特に重荷重にも耐え得る耐久性と非常に高精度
な送り精度（速度、位置の精度）を要求されるため、ラ
ック・ピニオン機構ではその精度と耐久性に難点がある
。そこで、従来から、このような送り装置にはボールね
じ機構が採用されている。
【０００３】例えば、図６に示すような旋盤においては
、往復台１を移動させるため、２本のガイド棒２Ａ、２
Ｂと共にねじ軸３が水平に設けられている。このねじ軸
３は、図示しないベアリングを介して主軸台５及びベッ
ド６の心押し台４側に軸支されるとともに、往復台１側
に設けられた図示しないボールナットにねじ結合してお
り、主軸台５に収納された図示しない駆動モータより適
宜回転駆動される。
、往復台１を移動させるため、２本のガイド棒２Ａ、２
Ｂと共にねじ軸３が水平に設けられている。このねじ軸
３は、図示しないベアリングを介して主軸台５及びベッ
ド６の心押し台４側に軸支されるとともに、往復台１側
に設けられた図示しないボールナットにねじ結合してお
り、主軸台５に収納された図示しない駆動モータより適
宜回転駆動される。
【０００４】また、図７に示す産業ロボットにおいては
、昇降アーム１１を昇降させるため、２本のガイド棒１
２Ａ、１２Ｂと共にねじ軸１３が垂直に設けられている
。このねじ軸１３は昇降アーム１１内に設けられた図示
しないボールナットにねじ結合しており、図中上端側の
駆動部１５により適宜回転駆動される。なお、図中下端
部には、ガイド棒１２Ａ、１２Ｂ及びねじ軸１３を支持
する旋回台１６が設けられており、この旋回台１６は図
示しない旋回駆動機構によって駆動され、水平に旋回す
る。
、昇降アーム１１を昇降させるため、２本のガイド棒１
２Ａ、１２Ｂと共にねじ軸１３が垂直に設けられている
。このねじ軸１３は昇降アーム１１内に設けられた図示
しないボールナットにねじ結合しており、図中上端側の
駆動部１５により適宜回転駆動される。なお、図中下端
部には、ガイド棒１２Ａ、１２Ｂ及びねじ軸１３を支持
する旋回台１６が設けられており、この旋回台１６は図
示しない旋回駆動機構によって駆動され、水平に旋回す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の産業機械の送り装置にあっては、ねじ軸３、
１３の回転数を高くすると、その固有振動数付近でねじ
軸３、１３が共振（所謂、軸の縄跳び現象）を起こし、
その場合、ねじ軸３、１３がベアリングを介して軸支さ
れていることもあって、往復台１や昇降アーム１１の位
置決め精度に悪影響を与えてしまうという問題があった
。
うな従来の産業機械の送り装置にあっては、ねじ軸３、
１３の回転数を高くすると、その固有振動数付近でねじ
軸３、１３が共振（所謂、軸の縄跳び現象）を起こし、
その場合、ねじ軸３、１３がベアリングを介して軸支さ
れていることもあって、往復台１や昇降アーム１１の位
置決め精度に悪影響を与えてしまうという問題があった
。
【０００６】また、送り装置のストロークを長くすると
、ねじ軸３、１３の慣性モーメントが大きくなるため、
駆動モータの容量やサイズを大きくしなければならず、
更に、ねじ軸３（又は１３）の端部に駆動部５（又は旋
回駆動１５）を配置する構成となるため、機械が大型に
ならざるを得なかった。例えば、上述例のロボットの場
合、最低でもねじ軸１３を駆動する駆動モータの分だけ
高さが高くなってしまうのである。
、ねじ軸３、１３の慣性モーメントが大きくなるため、
駆動モータの容量やサイズを大きくしなければならず、
更に、ねじ軸３（又は１３）の端部に駆動部５（又は旋
回駆動１５）を配置する構成となるため、機械が大型に
ならざるを得なかった。例えば、上述例のロボットの場
合、最低でもねじ軸１３を駆動する駆動モータの分だけ
高さが高くなってしまうのである。
【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、直進方向に延在する部材として回
転のないものを用いながらも、高精度で耐久性に優れた
送り装置を実現し、運動性能に優れた産業機械を提供す
ることを目的とする。
なされたものであり、直進方向に延在する部材として回
転のないものを用いながらも、高精度で耐久性に優れた
送り装置を実現し、運動性能に優れた産業機械を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、産業機械を構成する固定部と移動部の間に設け
られ、該移動部を所定直進方向に移動させる送り装置で
あって、前記固定部に固設された固定ラックと、固定ラ
ックの歯と同一ピッチの複数の歯が形成され、各々が該
歯を固定ラックに対向させた複数の揺動ラックと、複数
の揺動ラックを所定の位相差を保って支持し、固定ラッ
クに噛合させるクランク軸と、前記移動部に連結され、
クランク軸を回転自在に支持する支持体と、該支持体又
は前記移動体に取り付けられ、クランク軸を直接又は間
接的に回転駆動する駆動手段と、を備えたたことを特徴
とするものである。
発明は、産業機械を構成する固定部と移動部の間に設け
られ、該移動部を所定直進方向に移動させる送り装置で
あって、前記固定部に固設された固定ラックと、固定ラ
ックの歯と同一ピッチの複数の歯が形成され、各々が該
歯を固定ラックに対向させた複数の揺動ラックと、複数
の揺動ラックを所定の位相差を保って支持し、固定ラッ
クに噛合させるクランク軸と、前記移動部に連結され、
クランク軸を回転自在に支持する支持体と、該支持体又
は前記移動体に取り付けられ、クランク軸を直接又は間
接的に回転駆動する駆動手段と、を備えたたことを特徴
とするものである。
【０００９】
【作用】本発明では、産業機械の固定部に固定ラックが
固設され、この固定ラックの歯と同一ピッチの歯を有す
る複数の揺動ラックが、該歯を固定ラックに対向させた
状態でクランク軸を介して支持体に支持され、該クラン
ク軸の回転により複数の揺動ラックが所定の位相差を保
って揺動クランク運動する。そして、クランク軸が回転
すると、少なくとも何れか１つの揺動ラックにより固定
ラックが常に押され、その反力により支持体及びこれに
連結された移動部が直進方向にゆっくりと移動する。し
たがって、直進方向に延在する固定ラックが回転のない
ものとなり、ストロークが長くとも、安定した高精度の
直進運動が得られる。また、固定ラックと揺動ラックが
多数の歯を当接させているから、両ラックを小型にして
も歯面圧があまり高くならず、耐久性に優れた送り装置
が実現可能になる。
固設され、この固定ラックの歯と同一ピッチの歯を有す
る複数の揺動ラックが、該歯を固定ラックに対向させた
状態でクランク軸を介して支持体に支持され、該クラン
ク軸の回転により複数の揺動ラックが所定の位相差を保
って揺動クランク運動する。そして、クランク軸が回転
すると、少なくとも何れか１つの揺動ラックにより固定
ラックが常に押され、その反力により支持体及びこれに
連結された移動部が直進方向にゆっくりと移動する。し
たがって、直進方向に延在する固定ラックが回転のない
ものとなり、ストロークが長くとも、安定した高精度の
直進運動が得られる。また、固定ラックと揺動ラックが
多数の歯を当接させているから、両ラックを小型にして
も歯面圧があまり高くならず、耐久性に優れた送り装置
が実現可能になる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図４は本発明に係る産業機械の送り装置の一実施例
を示す図であり、本発明を旋盤の往復台送り装置に適用
した例を示している。まず、構成を説明する。
１〜図４は本発明に係る産業機械の送り装置の一実施例
を示す図であり、本発明を旋盤の往復台送り装置に適用
した例を示している。まず、構成を説明する。
【００１１】図１、図２において、２１は固定設置され
たベッド（固定部）、２２は主軸２３を回転させる主軸
台、２４は主軸２３と同軸にベッド２１上に配置された
心押し台であり、心押し台２４は主軸２３との間にワー
ク（図示していない）を支持するよう軸方向移動可能で
ある。２５はベッド２１上に設けられた往復台（移動部
）であり、往復台２５はベッド２１の前面に取り付けら
れたリニアガイドレール２６及びこれと平行な図示しな
いリニアガイドレールに案内され、前記ワークの軸線方
向（縦方向）に往復移動するようになっている。また、
往復台２５にはリニアガイドレール２６に係合するスラ
イダ２７が設けられており、このスライダ２７が複数の
ボール２８を介してリニアガイドレール２６に案内され
ることによって往復台２５の往復移動が自在になってい
る。また、この往復台２５の上には、前記ワーク軸線と
直交する方向に移動可能な横送り台２９が設けられてお
り、その上に更に図示しない刃物台が取付けられている
。
たベッド（固定部）、２２は主軸２３を回転させる主軸
台、２４は主軸２３と同軸にベッド２１上に配置された
心押し台であり、心押し台２４は主軸２３との間にワー
ク（図示していない）を支持するよう軸方向移動可能で
ある。２５はベッド２１上に設けられた往復台（移動部
）であり、往復台２５はベッド２１の前面に取り付けら
れたリニアガイドレール２６及びこれと平行な図示しな
いリニアガイドレールに案内され、前記ワークの軸線方
向（縦方向）に往復移動するようになっている。また、
往復台２５にはリニアガイドレール２６に係合するスラ
イダ２７が設けられており、このスライダ２７が複数の
ボール２８を介してリニアガイドレール２６に案内され
ることによって往復台２５の往復移動が自在になってい
る。また、この往復台２５の上には、前記ワーク軸線と
直交する方向に移動可能な横送り台２９が設けられてお
り、その上に更に図示しない刃物台が取付けられている
。
【００１２】また、ベッド２１の前面側にはリニアガイ
ドレール２６と平行に固定ラック３１が固定されている
。固定ラック３１は、図３に示すように複数の歯Ｔ１
を有しており、これらの歯Ｔ１ は、例えばトロコイド
曲線状又はサイクロイド曲線状（波形）の歯形に形成さ
れている。この固定ラック３１は複数個の循環式のボー
ル３３を介してケース３４（支持体）に軸方向の相対移
動のみ自在に結合されており、固定ラック３１の両側面
にはボール３３に係合する溝部（詳細は図示していない
）が形成され、ケース３４の底部３４ａ内にはボール３
３の循環通路３４ｂが形成されている。
ドレール２６と平行に固定ラック３１が固定されている
。固定ラック３１は、図３に示すように複数の歯Ｔ１
を有しており、これらの歯Ｔ１ は、例えばトロコイド
曲線状又はサイクロイド曲線状（波形）の歯形に形成さ
れている。この固定ラック３１は複数個の循環式のボー
ル３３を介してケース３４（支持体）に軸方向の相対移
動のみ自在に結合されており、固定ラック３１の両側面
にはボール３３に係合する溝部（詳細は図示していない
）が形成され、ケース３４の底部３４ａ内にはボール３
３の循環通路３４ｂが形成されている。
【００１３】図２、３において、３２Ａ、３２Ｂ、３２
Ｃは、固定ラック３１の歯Ｔ１ と同一ピッチの複数の
歯Ｔ２ が形成された複数の（本実施例では３つの）揺
動ラックであり、この揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの歯Ｔ
２ は歯Ｔ１ の歯形の基準となる円と同一の半径を有
する円弧状の歯形に形成されている。これらの揺動ラッ
ク３２Ａ〜３２Ｃは、それぞれ歯Ｔ２ 側を固定ラック
３１に対向させるよう一対のクランク軸３５Ａ、３５Ｂ
のそれぞれの偏心カム部３５ａ、３５ｂ、３５ｃに支持
されており、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが各一対の軸受
３９、４０を介してケース３４に回転自在に支持される
ことにより、各揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの歯Ｔ２ は
固定ラック３１に噛合している。クランク軸３５Ａ、３
５Ｂはその偏心カム部３５ａ〜３５ｃが例えば等角度間
隔に形成されており、クランク軸３５Ａ、３５Ｂの一端
側に連結された歯車３６Ａ、３６Ｂが回転するとき、複
数の揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃを所定の位相差（位相差
１２０゜）を保って揺動クランク運動させることができ
る。また、歯車３６Ａ、３６Ｂには入力歯車３７が噛み
合っており、入力歯車３７は図示しない軸受によりケー
ス３４に軸支された入力シャフト３８に連結されている
。この入力シャフト３８の一端部はケース３４から外方
に突出してモーター５０（駆動手段）に連結されている
。
Ｃは、固定ラック３１の歯Ｔ１ と同一ピッチの複数の
歯Ｔ２ が形成された複数の（本実施例では３つの）揺
動ラックであり、この揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの歯Ｔ
２ は歯Ｔ１ の歯形の基準となる円と同一の半径を有
する円弧状の歯形に形成されている。これらの揺動ラッ
ク３２Ａ〜３２Ｃは、それぞれ歯Ｔ２ 側を固定ラック
３１に対向させるよう一対のクランク軸３５Ａ、３５Ｂ
のそれぞれの偏心カム部３５ａ、３５ｂ、３５ｃに支持
されており、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが各一対の軸受
３９、４０を介してケース３４に回転自在に支持される
ことにより、各揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの歯Ｔ２ は
固定ラック３１に噛合している。クランク軸３５Ａ、３
５Ｂはその偏心カム部３５ａ〜３５ｃが例えば等角度間
隔に形成されており、クランク軸３５Ａ、３５Ｂの一端
側に連結された歯車３６Ａ、３６Ｂが回転するとき、複
数の揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃを所定の位相差（位相差
１２０゜）を保って揺動クランク運動させることができ
る。また、歯車３６Ａ、３６Ｂには入力歯車３７が噛み
合っており、入力歯車３７は図示しない軸受によりケー
ス３４に軸支された入力シャフト３８に連結されている
。この入力シャフト３８の一端部はケース３４から外方
に突出してモーター５０（駆動手段）に連結されている
。
【００１４】モーター５０は、往復台２５又はケース３
４の少なくとも一方、例えばケース３４に連結され、外
部からの電力供給を受けて入力シャフト３８を回転させ
、クランク軸３５Ａ、３５Ｂを間接的に駆動する。そし
て、このモーター回転によって入力シャフト３８が回転
し、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが駆動されるとき、揺動
ラック３２Ａ〜３２Ｃが所定の位相差（１２０゜）を保
って揺動クランク運動し、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの
うち少なくとも何れか１つが常に固定ラック３１と噛み
合って反力を受け、ケース３４が固定ラック３１の軸方
向（所定の直進方向）へと移動する。 すなわち、本実施例の送り機構は、旋盤を構成するベッ
ド２１と往復台２５の間に設けられ、往復台２５を所定
の直進方向に移動させるようになっている。
４の少なくとも一方、例えばケース３４に連結され、外
部からの電力供給を受けて入力シャフト３８を回転させ
、クランク軸３５Ａ、３５Ｂを間接的に駆動する。そし
て、このモーター回転によって入力シャフト３８が回転
し、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが駆動されるとき、揺動
ラック３２Ａ〜３２Ｃが所定の位相差（１２０゜）を保
って揺動クランク運動し、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの
うち少なくとも何れか１つが常に固定ラック３１と噛み
合って反力を受け、ケース３４が固定ラック３１の軸方
向（所定の直進方向）へと移動する。 すなわち、本実施例の送り機構は、旋盤を構成するベッ
ド２１と往復台２５の間に設けられ、往復台２５を所定
の直進方向に移動させるようになっている。
【００１５】なお、図２において、４１、４２、４３は
揺動ラック３２とクランク軸３５Ａ、３５Ｂの偏心カム
部３５ａ、３５ｂ、３５ｃとの間に介装されたニードル
軸受である。次に、作用を説明する。モーター５０の回
転により入力シャフト３８が回転し、クランク軸３５Ａ
、３５Ｂが駆動されると、複数の揺動ラック３２Ａ〜３
２Ｃが前記所定の位相差を保って揺動クランク運動する
。
揺動ラック３２とクランク軸３５Ａ、３５Ｂの偏心カム
部３５ａ、３５ｂ、３５ｃとの間に介装されたニードル
軸受である。次に、作用を説明する。モーター５０の回
転により入力シャフト３８が回転し、クランク軸３５Ａ
、３５Ｂが駆動されると、複数の揺動ラック３２Ａ〜３
２Ｃが前記所定の位相差を保って揺動クランク運動する
。
【００１６】このとき、クランク軸３５Ａ、３５Ｂの回
転に伴って、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃのそれぞれが前
記位相差を保ちつつ偏心揺動し（図 参照）、歯Ｔ１
からの反力を受けた能動ラック３２Ａ〜３２Ｃが固定
ラック３１の長手方向（直進方向）へ移動する。また、
揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃが１２０゜の位相差を保って
揺動クランク運動するから、クランク軸３５Ａ、３５Ｂ
の一回中常に複数の揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃのうち少
なくとも何れか１つが固定ラック３１に当接することに
なり、その揺動によりケース３４及びその中に収納され
た揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃ及びクランク軸３５Ａ、３
５Ｂが直進方向に押し動かされ、往復台２５が同方向に
移動する。したがって、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが一
回転すると、往復台２５は歯Ｔ１ 、Ｔ２ の１歯分（
ピッチ分）移動する。なお、モーター５０を逆転させる
と、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが逆転し、固定ラック３
１は前記直進方向とは反対の方向へ直進する。
転に伴って、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃのそれぞれが前
記位相差を保ちつつ偏心揺動し（図 参照）、歯Ｔ１
からの反力を受けた能動ラック３２Ａ〜３２Ｃが固定
ラック３１の長手方向（直進方向）へ移動する。また、
揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃが１２０゜の位相差を保って
揺動クランク運動するから、クランク軸３５Ａ、３５Ｂ
の一回中常に複数の揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃのうち少
なくとも何れか１つが固定ラック３１に当接することに
なり、その揺動によりケース３４及びその中に収納され
た揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃ及びクランク軸３５Ａ、３
５Ｂが直進方向に押し動かされ、往復台２５が同方向に
移動する。したがって、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが一
回転すると、往復台２５は歯Ｔ１ 、Ｔ２ の１歯分（
ピッチ分）移動する。なお、モーター５０を逆転させる
と、クランク軸３５Ａ、３５Ｂが逆転し、固定ラック３
１は前記直進方向とは反対の方向へ直進する。
【００１７】ここで、固定ラック３１と揺動ラック３２
Ａ〜３２Ｃの歯Ｔ１ 、Ｔ２ の噛み合い等について考
察すると、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの複数の歯Ｔ２
が固定ラック３１の複数の歯Ｔ１ と噛み合うから、各
歯Ｔ１ 、Ｔ２ に加わる圧力は小さくて済み、推力の
大きな重荷重にも耐え得る送り機構となる。また、揺動
ラック３２Ａ〜３２Ｃのクランク運動により、クランク
軸３５Ａ、３５Ｂの一回転に対して揺動ラック３２Ａ〜
３２Ｃの歯Ｔ２ の１歯分の減速出力が得られるから、
入力回転の調節によって非常に高精度な送りが実現でき
、直進方向に延在する固定ラック３１が従来のボールね
じ軸と違い回転しないものであるから、ストロークが長
いか否かに拘らず安定した直進運動を得ることができる
。さらに、従来のボールねじ軸がベアリングを介して軸
支されていたのに対し、固定ラック３１はベッド２１に
固定されており、しかもこの固定ラック３１に揺動ラッ
ク３２Ａ〜３２Ｃが直接噛み合うから、位置決め時の保
持剛性が高くなり、高精度な位置決めを実現できる。
Ａ〜３２Ｃの歯Ｔ１ 、Ｔ２ の噛み合い等について考
察すると、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの複数の歯Ｔ２
が固定ラック３１の複数の歯Ｔ１ と噛み合うから、各
歯Ｔ１ 、Ｔ２ に加わる圧力は小さくて済み、推力の
大きな重荷重にも耐え得る送り機構となる。また、揺動
ラック３２Ａ〜３２Ｃのクランク運動により、クランク
軸３５Ａ、３５Ｂの一回転に対して揺動ラック３２Ａ〜
３２Ｃの歯Ｔ２ の１歯分の減速出力が得られるから、
入力回転の調節によって非常に高精度な送りが実現でき
、直進方向に延在する固定ラック３１が従来のボールね
じ軸と違い回転しないものであるから、ストロークが長
いか否かに拘らず安定した直進運動を得ることができる
。さらに、従来のボールねじ軸がベアリングを介して軸
支されていたのに対し、固定ラック３１はベッド２１に
固定されており、しかもこの固定ラック３１に揺動ラッ
ク３２Ａ〜３２Ｃが直接噛み合うから、位置決め時の保
持剛性が高くなり、高精度な位置決めを実現できる。
【００１８】なお、本実施例においては、固定ラック３
１の歯形状を波形とし、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの歯
形状を円弧状としたが、これとは逆に固定ラック３１に
円弧状の歯形を形成し、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃに波
形の歯形を形成することもできる。また、複数の円弧状
の歯は、ラック本体の複数の凹部に取り付けた複数の円
柱状のピンから構成することができ、この場合、このピ
ンをラック本体に対して容易に回転し得るようにするこ
とができる。 さらに、本実施例ではモーター５０が入力歯車３７及び
歯車３６Ａ、３６Ｂを介してクランク軸３５Ａ、３５Ｂ
を間接的に駆動するようにしていたが、クランク軸３５
Ａ、３５Ｂの何れかを直接駆動してこれらの歯車伝動手
段を省略することもできる。
１の歯形状を波形とし、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃの歯
形状を円弧状としたが、これとは逆に固定ラック３１に
円弧状の歯形を形成し、揺動ラック３２Ａ〜３２Ｃに波
形の歯形を形成することもできる。また、複数の円弧状
の歯は、ラック本体の複数の凹部に取り付けた複数の円
柱状のピンから構成することができ、この場合、このピ
ンをラック本体に対して容易に回転し得るようにするこ
とができる。 さらに、本実施例ではモーター５０が入力歯車３７及び
歯車３６Ａ、３６Ｂを介してクランク軸３５Ａ、３５Ｂ
を間接的に駆動するようにしていたが、クランク軸３５
Ａ、３５Ｂの何れかを直接駆動してこれらの歯車伝動手
段を省略することもできる。
【００１９】図５は、本発明に係る産業機械の送り装置
の他の実施例を示す図であり、本発明を産業ロボットに
適用した例を示している。本実施例では、ロボット本体
を構成するコラム（固定部）６１が固定設置され、この
コラム６１に昇降台６２（移動部）が取り付けられてい
る。具体的には、コラム６１の前面部には鉛直方向に延
在するリニアガイドレール６６及び固定ラック７１が固
定されており、昇降台６２には、リニアガイドレール６
６に係合するスライダ６７と、図示しない複数の能動ラ
ック及びクランク軸（上述例の能動ラック３２Ａ〜３２
Ｃ、クランク軸３５Ａ、３５Ｂと同様なもの）を収装し
たケース７４とが連結されている。このケース７４には
駆動モータ８０が取り付けられており、このモーター８
０により上述例と同様にクランク軸が回転駆動されて複
数の能動ラックが揺動クランク運動するとき、ケース７
４がゆっくりと直進し（昇降し）、昇降台６２が昇降す
るようになっている。また、昇降台６２にはロボットア
ーム６８が取り付けられており、このアーム６８は軸方
向に出没動作するとともにその先端部６８ａを所定軸回
りに旋回させることができる。本実施例においても、昇
降台６２の昇降方向に延在する固定ラック７１が固設さ
れ、これに複数の歯を噛合させる能動ラックを介してケ
ース７４及び昇降台６２が直進駆動される。したがって
、上述例と同様の効果を得ることができる。
の他の実施例を示す図であり、本発明を産業ロボットに
適用した例を示している。本実施例では、ロボット本体
を構成するコラム（固定部）６１が固定設置され、この
コラム６１に昇降台６２（移動部）が取り付けられてい
る。具体的には、コラム６１の前面部には鉛直方向に延
在するリニアガイドレール６６及び固定ラック７１が固
定されており、昇降台６２には、リニアガイドレール６
６に係合するスライダ６７と、図示しない複数の能動ラ
ック及びクランク軸（上述例の能動ラック３２Ａ〜３２
Ｃ、クランク軸３５Ａ、３５Ｂと同様なもの）を収装し
たケース７４とが連結されている。このケース７４には
駆動モータ８０が取り付けられており、このモーター８
０により上述例と同様にクランク軸が回転駆動されて複
数の能動ラックが揺動クランク運動するとき、ケース７
４がゆっくりと直進し（昇降し）、昇降台６２が昇降す
るようになっている。また、昇降台６２にはロボットア
ーム６８が取り付けられており、このアーム６８は軸方
向に出没動作するとともにその先端部６８ａを所定軸回
りに旋回させることができる。本実施例においても、昇
降台６２の昇降方向に延在する固定ラック７１が固設さ
れ、これに複数の歯を噛合させる能動ラックを介してケ
ース７４及び昇降台６２が直進駆動される。したがって
、上述例と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、産業機械の固定部に固
定ラックを固設し、クランク軸を介して支持体に支持さ
れた複数の揺動ラックを、クランク軸の回転により所定
の位相差を保って揺動クランク運動させ、これによって
得た減速出力により支持体を介して移動部を直進させる
ようにしているので、ストロークが長くとも、安定した
高精度の直進運動を得ることができ、かつ、耐久性に優
れた送り装置を実現することができ、運動性能に優れた
産業機械を提供することができる。
定ラックを固設し、クランク軸を介して支持体に支持さ
れた複数の揺動ラックを、クランク軸の回転により所定
の位相差を保って揺動クランク運動させ、これによって
得た減速出力により支持体を介して移動部を直進させる
ようにしているので、ストロークが長くとも、安定した
高精度の直進運動を得ることができ、かつ、耐久性に優
れた送り装置を実現することができ、運動性能に優れた
産業機械を提供することができる。
【図１】本発明に係る産業機械の送り装置の一実施例を
示すその旋盤の外観斜視図である。
示すその旋盤の外観斜視図である。
【図２】一実施例の要部断面図である。
【図３】一実施例の要部の概略構成を示す斜視図である
。
。
【図４】一実施例の直進動作の説明図である。
【図５】本発明に係る産業機械の送り装置の他の実施例
を示すそのロボットの外観斜視図である。
を示すそのロボットの外観斜視図である。
【図６】従来例を示すその旋盤の外観斜視図である。
【図７】他の従来例を示すそのロボットの外観斜視図で
ある。
ある。
２１ ベッド
２５ 往復台
３１、７１ 固定ラック
３２Ａ〜３２Ｃ 能動ラック
３４、７４ ケース（支持体）
３５Ａ、３５Ｂ クランク軸
５０、８０ モーター
６１ コラム
６２ 昇降台
Claims (1)
- 【請求項１】産業機械を構成する固定部と移動部の間に
設けられ、該移動部を所定直進方向に移動させる送り装
置であって、前記固定部に固設された固定ラックと、固
定ラックの歯と同一ピッチの複数の歯が形成され、各々
が該歯を固定ラックに対向させた複数の揺動ラックと、
複数の揺動ラックを所定の位相差を保って支持し、固定
ラックに噛合させるクランク軸と、前記移動部に連結さ
れ、クランク軸を回転自在に支持する支持体と、該支持
体又は前記移動体に取り付けられ、クランク軸を直接又
は間接的に回転駆動する駆動手段と、を備えたたことを
特徴とする産業機械の送り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9089591A JPH04321856A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 産業機械の送り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9089591A JPH04321856A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 産業機械の送り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321856A true JPH04321856A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=14011141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9089591A Pending JPH04321856A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 産業機械の送り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04321856A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT16228U1 (de) * | 2018-01-11 | 2019-04-15 | Engel Austria Gmbh | Antrieb zur Übersetzung einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine lineare Bewegung |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP9089591A patent/JPH04321856A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT16228U1 (de) * | 2018-01-11 | 2019-04-15 | Engel Austria Gmbh | Antrieb zur Übersetzung einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine lineare Bewegung |
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