JPH055345U

JPH055345U - 角度調整装置

Info

Publication number: JPH055345U
Application number: JP6000291U
Authority: JP
Inventors: 剛米窪; 康彦高橋; 昌秋廣瀬
Original assignee: 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】直線移動体の微少な直線移動量を伝達機構を
介して角度調整物体の微少角の回動量に変換し、角度調
整物体の角度を高精度の分解能で精度良く微調整できる
ようにする。【構成】角度調整用モータ１２の駆動によって正逆回
転されるスクリュー軸１５と、このスクリュー軸１５に
嵌装されてその回転量に応じた量で往復直線移動する直
線移動ブロック１８と、スクリュー軸１５の一側方に配
置されて回動中心Ｏ回りに回動可能に支持された角度調
整ブロック１０と、直線移動ブロック１８と角度調整ブ
ロック１０との間に介装され、直線移動ブロック１８の
直線移動量Ｌを角度調整ブロック１０に伝達し、この角
度調整ブロック１０を直線移動量に応じた微少角で回動
中心Ｏ回りに回動させる伝達機構２０とにより構成し
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、直線移動量を角度調整物体の微少角の回動量に変換し、その角度を微調整するための角度調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、自動研磨装置においては、研磨用の砥石の面を研磨対象物に対して予め定められた角度だけ傾けた方が良いとされている。そのため、砥石の面の角度を研磨対象物に合わせて個々に微調整する必要がある。この研磨用砥石は、ベースブロック上に設置されており、このベースブロックを回動中心を中心に微少角回動させることにより、研磨対象物に対する角度を微調整されている。したがって、自動研磨装置には、ベースブロックを微少角回動させる回動手段が組付けられている。従来、ベースブロックを微少角回動させる手段として、ベースブロックの回動中心にモータを直接軸結するもの、モータの駆動力を精密減速機を介してベースブロックに伝達し、回動中心回りに回動させるもの、等が考えられていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、ベースブロックは一般に重量物であるから、その回動中心を直接モータで回転駆動しようとすれば、かなりの大型モータが必要になり、また、その配置スペースも嵩むことになる。その上、砥石の角度調整のためのベースブロックの回動角度は、１００分の１度のオーダーの極めて微少量であるので、そのような高精度の角度分解能に対応するには極めて高精度かつ大型のモータ、例えば大型のサーボモータが必要になる。したがって、非常に高価につき、コストアップになる。また、現在汎用されているサーボモータの回転角の分解能は、１回転あたり１０００パルスというように定められている。そのようなサーボモータを用いてベースブロックの回動中心を直接回転駆動しようとすると、その回動角度の分解能は３６０／１０００度＝０．３６度となり、上記１／１００度の微少角の回動調整は実現困難である。したがって、ベースブロックの回動中心にモータを直接軸結する方法は採用できない。

【０００４】一方、モータの駆動力を精密減速機を介してベースブロックに伝達する方法は、減速機が高価につき、また、減速機とベースブロックとの間を接続するためには、さらに伝達機構、動力変換機構等を介在させなければならず、機構上、実現が困難である。

【０００５】したがって、ベースブロックのような重量物を簡単に微少回動させることができ、かつ、微少角の回動調整を行える何らかの手段が必要となっている。

【０００６】この考案は以上の点に鑑み提案されたもので、直線移動体の移動量に応じて重量物の角度調整物体が設定した微少角で回動できるようにし、角度調整物体の基準に対する角度を微細に微調整できるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、モータの駆動によって正逆回転されるスクリュー軸と、このスクリュー軸に嵌装されてその回転量に応じた量で往復直線移動する直線移動体と、上記スクリュー軸の一側方に配置されて回転軸回りに回動可能に支持された角度調整物体と、直線移動体と角度調整物体との間に介装され、直線移動体の移動量を角度調整物体に伝達し、該角度調整物体を直線移動量に応じた微少角度で回動させる伝達機構とを備えた角度調整構造を採用した。

【０００８】

【作用】

モータの駆動によってスクリュー軸を正転又は逆転させると、このスクリュー軸に嵌装された直線移動体がスクリュー軸の回転角、回転量に応じた量で直線移動する。この直線移動は、伝達機構を介して角度調整物体に伝達される。すると、角度調整物体は、回転軸回りに微少角度で回動する。すなわち、直線移動体の直線移動量が角度調整物体の微少角の回動量に変換される。

【０００９】伝達機構を自在リンクから成るリンク機構で構成した場合において、モータ軸の１回転についてスクリュー軸のリードが進むピッチ、すなわち、直線移動体の移動量は、例えば２ｍ／ｍ程度の極く微少量である。したがって、角度調整物体の回動中心とリンク機構の接続点との距離をＲとしたとき、距離Ｒを直線移動量Ｌに対して十分に長くとり、Ｒ＞＞Ｌとすると、微少な直線移動量Ｌによって角度調整物体を回動中心回りに簡単に微少回動させることができる。また、直線移動量Ｌに応じた微少角度で回動させることができる。例えば、１／１００度の微細な精度で角度調整物体の角度を微調整できる。

【００１０】

【実施例】

図１〜図４は本考案の一実施例に係る角度調整装置を示している。

【００１１】ベース１００上に角度調整ブロック（物体）１０が載置されている。角度調整ブロック１０は、ベース１００に立設した回転軸１１０によって回動中心Ｏ回りに回動可能に支持されている。角度調整ブロック１０の一側方のベース１００上にモータ取付板１１が立設されており、この取付板１１に角度調整用モータ１２が軸をベース面と平行にして取付けられている。モータ１２は、例えば回転角の分解能が１０００パルスで１回転のサーボモータで構成されている。さらに、モータ１２の軸１２０の延長方向の２箇所に支持ブロック１３，１４が間隔をあけて対向配置されている。支持ブロック１３，１４の上部中央間にスクリュー軸１５が軸受によって嵌合支持されている。スクリュー軸１５は、モータ１２の軸１２０と同軸であり、その一端は支持ブロック１３から軸１２０側に突出している。スクリュー軸１５の一端とモータ１２の軸１２０とはカップリング１６によって結合されいてる。また、支持ブロック１３，１４の下部２箇所間にはガイドロッド１７，１７が支持されている。

【００１２】上記スクリュー軸１５とガイドロッド１７，１７とには直線移動ブロック（体）１８が嵌装されている。直線移動ブロック１８は２本のガイドロッド１７，１７によってモータ１２の軸と平行な方向へ直線動可能に案内支持されている。また、直線移動ブロック１８は、直動軸受（図示せず）を介してスクリュー軸１５に嵌合支持されており、スクリュー軸１５の正逆回転により往復直線移動するようになっている。スクリュー軸１５のリード、すなわち、１回転で進むピッチは、例えば２mmに設定されている。スクリュー軸１５は、モータ１２の駆動によって正逆方向に回転されるのであるが、その回転の際、モータ１２は１０００パルスで１回転であり、スクリュー軸１５のリードは２mmであるので、モータ１２の１パルスの駆動によって直線移動ブロック１８が移動する距離は２／１０００＝０．００２mmとなり、極く微少量である。以後、この直線移動ブロック１８の直線移動量をＬとする。上記のように、モータ１２の駆動によってスクリュー軸１５が回転すると、直線移動ブロック１８が、上記のピッチで、ガイドロッド１７，１７に案内されて直線移動する。

【００１３】直線移動ブロック１８と角度調整ブロック１０との間には、直線移動を回動運動に変換する伝達機構（変換機構）２０が配設されている。

【００１４】伝達機構２０は、直線移動ブロック１８の側部にピン結合・ボルト締めによって取付けられた第１の自在リンク２１と、角度調整ブロック１０の一側端部に中継板２３を介してピン結合・ボルト締めされた第２の自在リンク２２と、第１，第２の自在リンク２１，２２をその突き合わされたネジ嵌合部２１０，２２０の部分で螺合・接続する接続部材、すなわち、中央部に調整ナットを有する接続部材２４とから成るターンバックル機構により構成されている。接続部材２４のナットから両側方には、左右逆ネジのネジ部が突出しており、ネジ嵌合部２１０，２２０の部分で第１と第２の自在リンク２１，２２にそれぞれ螺合・接続されている。すなわち、第１と第２の自在リンク２１，２２は、接続部材２４によって差動ネジ構造で接続されており、ナットの回動により、取付長さ、間隔を自在に可変調整できるようになっている。又、ネジ嵌合部２１０，２２０はダブルナット構造であり、そのナットの押し当てにより接続部材２４を固定できるようになっている。中継板２３は、角度調整ブロック１０のモータ１２取付側の隅部基端寄りに起立状態でネジ止め固定されている。第２の自在リンク２２は、この中継板２３の一端上部にピン結合され、ボルト締めされている。角度調整ブロック１０の回動中心Ｏと第２の自在リンク２２の角度調整ブロック１０に対する接続位置（点）Ｐとを結ぶ線分ＯＰは距離Ｒであり、この線分ＯＰは、図１のＸ−Ｙ平面において第３象限の位置にあってＸ軸から角度θでモータ１２の方向に傾いている。回動中心Ｏと、第２の自在リンク２２の接続点Ｐと、第１の自在リンク２１の直線移動ブロック１８との接続点Ｑとは、不等辺三角形の頂点の位置にある。そして、回動中心Ｏと第２の自在リンク２２の接続点Ｐとを結ぶ線分ＯＰの距離Ｒは、直線移動ブロック１８の直線移動量Ｌに比べて十分に大きく、Ｒ＞＞Ｌになるように設定されている。このように設定することにより、角度調整ブロック１０の調整角度の分解能をより微少にし、１／１００度程度の微細な分解能で微調整が可能となる。たとえば、モータ１２の７パルスの駆動につき、直線移動ブロック１８が例えば微少量０．０１４mmの距離を移動すると、それに対応して角度調整ブロック１０が回動中心Ｏ回りに微少角１／１００度で（＋）又は（− ）方向に回動し、角度の微調整がなされる。このように、距離Ｒを直線移動量Ｌに対して十分に長く設定しておくと、同一の直線移動量Ｌであっても、角度調整ブロック１０をより微少角度で回動させることができ、調整角度の分解能をより微細にすることができる。

【００１５】角度調整ブロック１０には、角度調整時に生じようとするガタを吸収するためのガタ吸収機構（手段）３０が組付けられている。ガタ吸収機構３０は、伝達機構２０側の中継板２３の近くのベース１０上に立設された支持ブロック３１と、この支持ブロック３１の中継板２３と反対の側に軸をベース面と平行にして取付けられ、そのロッド３２０が中継板２３の方向に突出するエアシリンダ３２と、本体部が中継板２３にピン結合・ボルト締めされ、基端部がエアシリンダ３２のロッド３２０にボルト結合された第３の自在リンク３３とにより構成されている。エアシリンダ３２のロッド３２０は、第３の自在リンク３３及び中継板２３を介して角度調整ブロック１０に接続されている。エアシリンダ３２は、通常時ロッド３２０を短縮させる方向に作動しており、このロッド３２０の短縮動作を介して２つのリンク２１，２２より成る伝達機構２０を常時引張方向へ引き寄せている。そして、この引張力により、スクリュー軸１５と直線移動ブロック１８とのバックラッシュ、伝達機構２０の第１，第２の自在継手２１，２２の接続部分のガタなどを吸収するようにしている。これによって、より正確な角度の微調整を行えるようにし、上述した１／１００度の微少な角度調整を可能としている。

【００１６】次に、以上のように構成された角度調整装置の角度調整動作・手順について説明する。

【００１７】角度調整にあたり、モータ１２を正方向へ所定角回転駆動すると、スクリュー軸１５が同方向へ所定量回転し、その回転と共に直線移動ブロック１８がモータ１２の１パルスの駆動につき２／１０００mmの極く微少量で図１の矢印Ａ方向へ直線移動する。この直線移動は、伝達機構２０の２つのリンク２１，２２を通して角度調整ブロック１０に伝達され、角度調整ブロック１０の回動に変換される。そして、角度調整ブロック１０が回動中心Ｏを中心に図１の矢印Ｂ方向へ微少回動する。この回動は、前述したように、１／１００度単位の極めて微少角で行われる。この回動量すなわち、角度調整ブロック１０の回動角度は直線移動ブロック１８の移動量Ｌと対応している。したがって、予め設定した調整角度に合わせてスクリュー軸１５を所定角回転させ、直線移動ブロック１８を所定量移動させると、この微少量の移動が角度調整ブロック１０の微少角の回動に変換され、角度調整ブロック１０の基準に対する角度、例えばＸ−Ｙ軸に対する角度が１／１００度の単位で微調整される。なお、直線移動ブロック１８の移動量の制御はモータ１２の回転制御によって行われる。一方、モータ１２を上記と反対に逆転駆動すると、直線移動ブロック１８が図１の矢印Ｃ方向へ移動し、この直線移動量に応じて角度調整ブロック１０が図１の矢印Ｄ方向へ微少角回動する。これによって角度調整ブロック１０の角度が微調整される。

【００１８】上記のように、本実施例装置によると、直線移動ブロック１８の微少な移動量Ｌが伝達機構２０を介して角度調整ブロック１０に伝達され、この重量物である角度調整ブロック１０を微少な直線移動量Ｌで回動方向へスムーズに、正確に可動させることができる。また、その角度調整も１／１００度単位の高い分解能で高精度に行うことができる。

【００１９】なお、伝達機構２０を構成するリンク機構は、自在リンクを用いるものの他に、その他の周知の機構を採用可能である。

【００２０】本実施例に係る角度調整装置を自動研磨装置の研磨用砥石の角度調整に適用した場合、被調整物である研磨用砥石は角度調整ブロック１０上に載置される。そして、角度調整ブロック１０の角度調整を介して被研磨物に対する砥石面の角度を微調整される。

【００２１】

【考案の効果】

以上の説明に明らかな通り、本考案によれば、直線移動体の微少な直線移動量をリンク機構から成る伝達機構を介して角度調整物体に伝達し、この角度調整物体を角度調整方向へ微少角で回動させるようにしているので、角度調整物体を高精度の分解能で精度良く微細に角度調整することができる。また、重量物である角度調整物体を極めて微少な直線移動量によって、角度調整方向へ必要な調整角度で正確に可動させることができる。したがって、角度調整用モータは、駆動力の小さい小型モータの使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る角度調整装置の全体構成を示す平
面図である。

【図２】本考案の角度調整装置の正面図である。

【図３】本考案の角度調整装置の側面図である。

【図４】図２のII−II線断面図である。

【符号の説明】

１２（角度調整用）モータ１５スクリュー軸１８直線移動ブロック（体）１０角度調整ブロック（物体）２０伝達機構２１第１の自在リンク２２第２の自在リンク２３中継板２４ナット（接続部材）Ｒ線分ＯＰの距離Ｌ直線移動量

フロントページの続き (72)考案者廣瀬昌秋大阪府大阪市中央区城見一丁目４番24号日本電気ホームエレクトロニクス株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】モータの駆動によって正逆回転されるス
クリュー軸と、このスクリュー軸に嵌装されてその回転
量に応じた量で往復直線移動する直線移動体と、前記ス
クリュー軸の一側方に配置されて回転軸回りに回動可能
に支持された角度調整物体と、前記直線移動体と前記角
度調整物体との間に介装され、前記直線移動体の直線移
動量を前記角度調整物体に伝達し、該角度調整物体を前
記直線移動量に応じた微少角度で前記回転軸回りに回動
させる伝達機構とを備えた角度調整装置。
【請求項２】伝達機構をリンク機構によって構成し、
このリンク機構を直線移動体に接続された第１の自在リ
ンクと、角度調整物体に接続された第２の自在リンク
と、前記２つの自在リンクを結合する接続部材とにより
構成すると共に、前記角度調整物体の回動中心と前記第
２の自在リンクとの距離Ｒが前記直線移動量Ｌに対して
十分に大になるように前記第２の自在リンクの接続位置
を設定し、前記直線移動量が前記角度調整物体の微少角
の回動量に変換するようにした請求項１に記載の角度調
整装置。
【請求項３】直線移動体と角度調整物体とをリンク機
構によって接続し、前記角度調整物体の回動中心と前記
リンク機構の接続点との距離Ｒが前記直線移動量Ｌに対
して十分に大になるように前記接続点の位置を設定する
と共に、前記直線移動量を前記リンク機構を介して前記
角度調整物体の微少角の回動量に変換するようにした請
求項１に記載の角度調整装置。
【請求項４】シリンダより成る伝達機構のガタ吸収手
段を設け、角度調整物体に前記伝達機構と逆方向の引張
力を与えるようにした請求項１に記載の角度調整装置。