JPS6350641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この出願の発明は各種工業製品のライン上での
変位直線位置での各作業に指令をアウトプツトす
る場合の当該製品等の直線位置を検出する機構に
おいて、回転型アクチユエータによつて往復直線
運動体が変換機構を介して作動され、而して、回
転位置によつて直線位置を変換検出するようにし
た直線位置検出機構に関する発明であり、特に、
一方向回転型アクチユエータの駆動軸と従動軸と
の間にチエンを装備し、該チエンに固設したピン
をして往復直線運動体を縦方向移動させ、往復直
線運動体の直線運動による直線位置を駆動軸、従
動軸のいづれかに設けた回転位置検出器により検
出するようにし、併せて往復直線運動体の移動端
のフレームに零点リセツトスイツチを設けるよう
にした直線位置検出機構に係る発明である。

＜従来技術＞ 従来より多くの工業製品、例えば、自動車部品
等の製造工程ではワークの直線移動プロセスで各
種加工、組付等の複数の作業、例示すると、塗装
吹着等が行われるのが一般的である。

而して、ワークの直線移動プロセスにおいて、
複数の作業を所定に行うためには移動中の設定位
置にてワークの直線位置を検出して作業開始の指
令信号等を発信する必要がある。

一方、所定の間隔でワークの位置を反復して検
出するには往復直線運動体を設けるようにするの
が一般的である。

而して、反復される高速往復直線運動、例え
ば、500mm／secの高速往復運動等では特にその直
線位置を正確に検知し、検知位置を基準として各
種の作業に対応する機構を迅速に制御する必要が
ある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、これまでシリンダ等の直線作動型ア
クチユエータを用いて往復直線運動体の直線位置
を検出するにはマグネスケールを用いる等の技術
が知られてはいるが、該種マグネスケール等の検
出器を往復運動プロセスに併設するためや高速性
を得るため等で装置をコンパクトにし難い難点が
あり、又、直線運動を更にプーリやギヤ等の変換
機構を介して回転運動に切換えて回転検出器に連
係させる方式のものもあるが、ギヤやチエンスプ
ロケツトのバツクラツシユの関係から測定位置に
誤差が生ずる不都合さがあり、機構的に複雑であ
りコスト高になる不利点があつた。

そして、例えば、特公昭52―5861号公報に示さ
れるように、モータ等の回転アクチユエータによ
る回転運動をギヤ機構等によつて変換を介し往復
直線運動を与え、又、回転アクチユエータに直接
エンコーダを付設するタイプのものでは回転アク
チユエータをして可逆モータとし正逆回転させる
必要があるため正逆転切換時のシヨツクが不可避
的に発生し、したがつて、その関係からやはり高
速性が得られない欠点があり、耐久性が低下する
という不具合があつた。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
往復直線運動体の直線位置検出機構の問題点を解
決すべき技術的問題とし、アクチユエータとして
一方向にのみ回転するアクチユエータを用い、一
方回転によるチエンの回動をして往復回動に変換
して切換シヨツクを無くし、而して、回転位置検
出によつて直線位置検出に対応するようにし、高
速性、検出精度の良さが得られるようにして機械
製造産業における加工技術利用分野に益する優れ
た直線位置検出機構を提供せんとするものであ
る。

＜問題点を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は、前述問題点を解決す
るために、一方向回転アクチユエータによる高速
回転がその駆動軸を介してチエンにより従動軸に
伝達され、而して、一方向に高速回転する無端帯
に固設したピンが往復直線運動体をその横方向ス
リツトを介して高速往復運動を行い、一方、駆動
軸、従動軸の一方に付設した回転位置検出器によ
り回転位置を検出するようにし、この際回転位置
に対応する往復直線運動体の直線位置を一対一に
変換検出し、予め設定した位置に対応する制御信
号を回転位置検出器より出力するようにしたこと
を基本とし、更に、往復直線運動体の往復動端に
設けた零点リセツトスイツチにより回転位置検出
器の累積誤差を無くすように、１サイクル毎に零
点をリセツトするようにした技術的手段を講じた
ものである。

＜実施例―構成＞ 次に、この出願の発明の一実施例を図面に基づ
いて説明すれば以下の通りである。

１はこの出願の発明の基本的実施例の直線位置
検出機構であり、図示の都合上最も簡単な態様を
示してある。

ベース２上に於て長手方向所定スパンに設けら
れたフレーム３の一側寄りには一方向回転型アク
チユエータとしての電動モータ４がその駆動軸５
を上延して設けられ、一方、フレーム３の他側寄
りには電動モータ４と設定距離離隔して回転位置
検出器として周知の適宜ロータリーエンコーダ６
がその従動軸７を上延して設けられ、駆動軸５、
及び、従動軸７に固設されたスプロケツト８，９
間にはチエン１０が張設されている。

又、フレーム３の上部には長手方向両側にはガ
イドレール１１，１１が一対渡設されてフレーム
３を横断してオーバーハングするように往復直線
運動体としての枠体１２がガイドレール１１，１
１に孔１３，１３を介して遊装され、長手方向に
往復遊動自在に装備されており、且つ、枠体１２
にはフレーム３に対して横断するようにスリツト
１４が穿設されている。

一方、チエン１０には適宜手段を介してピン１
５が固設植立されて枠体１２のスリツト１４内に
往復動可能に遊挿係合されて回転直線運動変換機
構としてチエン１０の回転に随伴して枠体１２を
ガイドレール１１，１１に沿つて往復動させるよ
うに機能している。

尚、１６，１６′は零点リセツトスイツチとし
てのリミツトスイツチであり、枠体１２の往復動
端のストロークエンドに於ける当接作動を介して
図示しない回路に電気的に接続されてロータリー
エンコーダ６をサイクル毎に零点をリセツトする
ようにされている。

又、ロータリーエンコーダ６の回転位置の検出
セツトはチエン１０の回転による枠体１２の往復
動プロセスの直線位置に一対一に対応するように
され、適宜プログラムにより所定種数の作業出力
信号の発信制御装置に電気的に接続されている。

＜実施例―作用＞ 上述構成において、電動モータ４を所定の一定
高速で一方向回転させると、その駆動軸５と従動
軸７のスプロケツト８，９間に張設されたチエン
１０は所定の高速度で一定方向にのみ回転し、チ
エン１０に一体化されて移動するピン１５が枠体
１２をスリツト１４に対するスライドを介して拘
束し、長手方向に往復直線運動させる。

同時に従動軸７に一体のロータリーエンコーダ
６もチエン１０の一方方向回転により一方向回転
に回転し、その回転位置検出は前述の如く枠体１
２の往復直線位置に一対一に対応して検出され
る。

勿論、電動モータ４は一方向に低速で回転する
ため、チエン１０、即ち、枠体１２に直線運動の
速度を経済的に変更することは一般的には不可能
ではある。

そして、チエン１０の一方向回転により該チエ
ンとスプロケツト８，９との間にバツクラツシユ
によるガタツキ、即ち、位置ずれ等は生じない。

このようにして枠体１２のスタート位置とロー
タリーエンコーダ６の零点をリセツト初期位相を
適宜一致させておけば、ロータリーエンコーダの
回転位置検出により枠体１２の直線位置が対応検
出され、例えば、枠体１２に取付けられるワーク
に対する塗装ガンのON，OFF等がロータリーエ
ンコーダからの指令信号によりプログラムを介し
て所定に行われる。

又、チエン１０の回転に伴う枠体１２とロータ
リーエンコーダ６との間の、１サイクル毎の微小
誤差がある場合、サイクルの反復により累積誤差
が生じて回転位置検出と直線位置検出量との間に
誤差が生ずる虞れがある場合があるが、その場
合、両運動端に付設したリミツトスイツチ１６，
１６′がロータリーエンコーダ６をサイクル毎に
零点リセツトして誤差を１サイクル内の誤差に抑
えて累積誤差が大きくならないようにする。

勿論、設計によつては一方端のリミツトスイツ
チを配設するだけでも良い。

そして、実施例として検出態様によつては繰り
返し反復度が少いか、或は、検出精度が粗くても
良いような場合は零点リセツトリミツトスイツチ
を省略することも可能である。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例
に限るものでないことは勿論であり、例えば、ロ
ータリーエンコーダの代りにポテンシヨメータを
用いたり、回転位置検出器は従動軸に付設する代
りに一方向回転アクチユエータに付設するように
する等の設計も可能である。

＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば、直線位置検出
を回転位置検出に変換検出する機構において、基
本的に回転アクチユエータを一方にのみ回転する
アクチユエータとしたことにより、高速性が得ら
れ、各種作業の能率と検出能率がマツチングし、
往復直線運動体の往復運動切換時の衝撃がほとん
ど無いという優れた効果があり、したがつて、高
速直線運動が出来、又、ロータリーエンコーダ等
の回転位置検出器も一方向回転型になし得るの
で、無単帯のチエン、スプロケツトのバツクラツ
シユによるガタツキも生ぜず、その結果、正逆転
時の誤差が出ないため、正確な位置に対応して高
精度に制御信号を出力させることが出来る効果が
ある。

更に、回転位置検出器が一方向回転軸に付設さ
れるため往復直線運動体に沿つて直線位置検出器
を設ける必要もないため変換器も不要であり、構
成が簡単でコンパクトにすることが出来る効果が
ある。

そして、チエン、アクチユエータの回転方向が
一定であるため、事故も生じ難く安全に作業が行
え、故障も生ぜず、アクチユエータの寿命が延
び、それだけ、構造が簡単になり、コストダウン
が図れ、そのうえ、操作、制御、管理が容易にな
り、チエンの一方向回転による他の動力源にも利
用出来る等の優れた効果が奏される。

更に又、往復直線運動体の運動端に零点リセツ
トスイツチを付設することにより回転位置検出器
と直線位置検出のサイクル反復による累積誤差が
解消出来、常に１サイクルの誤差の範囲にとどめ
ることが出来るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の１実施例を示すもので
あり、第１図は縦断面図、第２図は平面図、第３
図は変換機構が端部に位置した状態の第２図―
断面説明図である。 ４…回転型アクチユエータ、１５…変換機構、
１２…往復直線運動体、６…回転位置検出器、１
…直線位置検出機構、５…駆動軸、１０…チエ
ン、７…従動軸、１５…ピン、１４…スリツト、
１６，１６′…零点リセツトスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームに設けた回転型アクチユエータが変
   換機構を介して該フレームに沿つて縦方向にスラ
   イドする横型の往復直線運動体に連係されると共
   にフレームに設けた回転位置検出器に連係されて
   いる直線位置検出機構において、一方向回転型ア
   クチユエータの駆動軸がフレームに縦方向に張設
   したチエンを介して従動軸に連係され、而して該
   チエンに固設されたピンが往復直線運動体の横方
   向スリツトに係合し、上記駆動軸と従動軸のいづ
   れか一方に回転位置検出器が設けられていること
   を特徴とする直線位置検出機構。 ２ フレームに設けた回転型アクチユエータが変
   換機構を介して該フレームに沿つて縦方向にスラ
   イドする横型の往復直線運動体に連係されると共
   にフレームに設けた回転位置検出器に連係されて
   いる直線位置検出機構において、一方向回転型ア
   クチユエータの駆動軸がフレームに縦方向に張設
   したチエンを介して従動軸に連係され、而して該
   チエンに固設されたピンが往復直線運動体の横方
   向スリツトに係合し、上記駆動軸と従動軸のいづ
   れか一方に回転位置検出器が設けられ、更に上記
   往復直線運動体の運動端の少くとも一方のフレー
   ムに設けた零点リセツトスイツチが上記回転位置
   検出器に電気的に接続されていることを特徴とす
   る直線位置検出機構。