KR20150086195A - 포지셔너 및 백래쉬 확인 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 브레이크 구조의 소형화 및 대기어를 직접 구동시키는 것보다 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있는 것이다. 해결 수단으로서, 워크를 착탈 가능하게 조정하는 워크 고정부(2)와, 직교하는 XY 방향 중 어느 한쪽을 회전축으로 하는 회전방향으로 상기 워크 고정부(2)를 제 1 회전 구동 기어(10)에 의해 회전 구동시키는 제 1 회전 구동 기구(20)와, 제 1 회전 구동 기어(10)의 회전을 억제하는 제 1 브레이크 기구(30)를 구비하는 포지셔너로서, 제 1 브레이크 기구(30)는, 제 1 회전 구동 기어(10)에 맞물린 제 1 브레이크 기구측 기어와, 상기 제 1 브레이크 기구측 기어가 출력축에 장착된 제 1 브레이크 기구측 감속기와, 상기 제 1 브레이크 기구측 감속기의 입력축에 장착된 제 1 브레이크를 갖는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 용접 로봇 시스템에 있어서 용접의 대상물이 되는 워크를 회전 가능하게 보지하는 포지셔너(positioner) 및 해당 포지셔너의 백래쉬(backlash) 확인 방법에 관한 것이다.
종래, 아암의 선단에 워크로 불리는 용접 대상물을 탑재하고, 용접 부분이 용접에 적절한 자세가 되도록, 기어에 의해 동력을 전달함으로써 워크의 자세를 변경하는 포지셔너가 개발되어 있다. 이러한 포지셔너는, 통상, 직교하는 XY 방향 중 어느 한쪽을 회동축으로 하는 회전방향으로 회전하는 것(1축 포지셔너), 또는 쌍방을 회전축으로 하는 회전방향으로 회전하는 것(2축 포지셔너)이 있다.
이러한 포지셔너가 탑재하는 워크는 질량이 5톤 내지 100톤의 범위로 이루어지는 대형 워크가 된다. 또한, 워크의 종류, 적재 방법에 따라서, 회전축의 중심으로부터 워크의 중심이 편심되는 경우가 있다. 이러한 경우는, 회전축에 편하중이 발생하기 때문에, 포지셔너는 워크를 회전시킬 때에 매우 큰 토크를 필요로 한다. 그 때문에, 종래의 포지셔너는, 큰 토크를 발생시키기 위해서, 모터에 감속기를 조합하고, 또한 감속기 출력축에 피니언 기어를 장착하고, 이 피니언 기어를 아암과 함께 회전하는 대기어(大齒車)와 맞물리게 하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이것에 의해, 모터가 발생하는 토크를 증폭하고 있다.
여기서, 포지셔너에 탑재되어 있는 워크를 로봇 용접하는 경우에, 피니언 기어와 대기어 사이에서 발생하는 백래쉬가 판정 기준값보다 크면, 워크의 용접하는 위치의 어긋남(이하,「위치 어긋남」이라고 기술함)이 발생한다. 여기서, 백래쉬란, 맞물리는 한쌍의 치형부의 간극의 거리(mm)(기어의 치면과 치면 사이의 유격)이며, 이러한 간극의 거리가 판정 기준값보다 크면 위치 어긋남을 일으킬 가능성이 있다. 판정 기준값은 「JIS B 1703」에서 산출할 수 있는 백래쉬의 적정값이다. 위치 어긋남은 용접 결함 등의 치명적인 문제가 되기 때문에, 백래쉬는 판정 기준값 이하로 하는 것이 바람직하며, 정밀도가 높은 백래쉬의 조정이 필요하게 된다. 또한, 이러한 백래쉬의 조정 방법을, 이하에서는 「백래쉬의 조정」이라고 기재한다. 종래의 백래쉬의 확인은, 모터축을 고정하여 두고, 대기어의 치형부에 다이얼 게이지를 맞대어서, 적정한 백래쉬가 될 때까지, 포지셔너의 아암 또는 대기어를 사람의 손으로 요동시키는 것에 의해서, 백래쉬의 확인을 실행하고 있었다.
또한, 포지셔너는, 모터가 「오프(off)」 상태인 경우에, 모터에 내장된 보지 브레이크가 작동하여, 아암에 걸리는 부하를 보지하고 있다. 그런데, 이 브레이크가 고장난 경우, 또는 모터나 감속기가 고장난 경우에, 아암에 걸리는 부하를 보지할 수 없어서, 아암이 중력방향으로 낙하, 혹은 회전하면서 낙하할 위험이 있다. 종래의 포지셔너는, 이러한 위험을 회피하기 위해서, 대기어에 디스크 브레이크(예를 들면, 비특허문헌 1 참조)를 장착하여, 브레이크의 「이중화」를 실행하고 있는 것이 있다.
"상품 카탈로그" [online], 유우신(友信) 주식회사, [2013년 11월 2일 검색], 인터넷 <http://www.yushin-brake.co.jp/pdfcat/Cat2006.pdf>
그렇지만, 포지셔너에 의해 보다 무거운 워크를 보지하고자 한 경우, 즉, 워크의 중량을 증대시킨 경우에, 이하의 2가지 문제가 발생한다.
첫째로, 디스크 브레이크의 대형화 및 고가격화의 문제가 있다. 디스크 브레이크의 보지력은, 디스크의 외경×디스크 브레이크의 개수×브레이크 1개당 보지력으로 결정된다. 편하중이 커져서 과대한 토크가 발생하는 경우, 낙하의 위험을 회피하기 위해서, 디스크 브레이크의 보지 토크를 크게 유지하여야 하지만, 그렇게 하기 위해서는, 디스크의 외경을 크게 하거나, 또는 디스크 브레이크의 개수를 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 디스크의 외경을 크게 하면 공간의 확보가 곤란해지며, 또한 고가가 된다라는 문제가 있었다. 또한, 디스크 브레이크를 복수개 이용하면 고가가 된다라는 문제가 있었다. 또한, 여기서 말하는 보지력이란, 외력이 걸리는 물체를 정지시켜두기 위한 힘이며, 가압력에 정지 마찰 계수를 곱한 것을 나타낸다.
둘째로, 백래쉬의 확인에 대한 문제가 있다. 백래쉬의 확인은, 상기 설명한 바와 같이, 포지셔너의 대기어를 수동으로 직접 동작시킬 필요가 있다. 그 때문에, 포지셔너 자체의 중력이 커지면 커질수록, 보다 큰 부하를 대기어에 부여할 필요가 있다. 이러한 경우, 사람의 손으로 요동시키는 수법은, 작업자의 기능에 크게 의존하므로, 용이하고 또한 정밀도가 양호한 백래쉬의 조정을 할 수 없다라는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 브레이크 구조의 소형화 및 대기어를 직접 동작시키는 것보다 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있는 포지셔너 및 해당 포지셔너의 백래쉬 확인 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 포지셔너는, 워크를 착탈 가능하게 고정하는 워크 고정부와, 직교하는 XY 방향 중 어느 한쪽을 회전축으로 하는 회전방향으로 상기 워크 고정부를 제 1 회전 구동 기어에 의해 회전 구동시키는 제 1 회전 구동 기구와, 상기 제 1 회전 구동 기어의 회전을 억제하는 제 1 브레이크 기구를 구비하는 포지셔너로서, 상기 제 1 회전 구동 기구가, 상기 워크 고정부에 회전력을 부여하는 제 1 회전 구동원과, 상기 제 1 회전 구동원의 출력축에 장착된 제 1 회전 구동 기구측 감속기와, 상기 제 1 회전 구동 기구측 감속기의 출력축에 장착되고, 상기 제 1 회전 구동 기어와 맞물리는 제 1 회전 구동 기구측 기어를 갖고, 상기 제 1 브레이크 기구가, 상기 제 1 회전 구동 기어에 맞물린 제 1 브레이크 기구측 기어와, 상기 제 1 브레이크 기구측 기어가 출력축에 장착된 제 1 브레이크 기구측 감속기와, 상기 제 1 브레이크 기구측 감속기의 입력축에 장착된 제 1 브레이크를 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 포지셔너는 제 1 브레이크가 발생시키는 보지력을 제 1 브레이크 기구측 감속기로 증폭할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 포지셔너에 의하면, 증폭한 보지력을 이용하여, 제 1 회전 구동 기어의 회전을 억제할 수 있다. 그 때문에, 포지셔너에 의해 보다 무거운 워크를 보지하고자 한 경우, 즉, 워크의 중량을 증대시킨 경우에도, 제 1 브레이크를 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 포지셔너는, 상기 제 1 회전 구동 기구에는, 백래쉬의 조정이 가능한 긴 구멍이 형성되며, 상기 제 1 브레이크 기구측 감속기의 입력축에는, 외부로부터 회전 구동력이 부여되는 제 1 피구동부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 포지셔너는 제 1 브레이크 기구측 감속기에 외부로부터 토크를 부여하여, 부여된 토크를 더욱 증폭할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 포지셔너에 의하면, 증폭한 토크를 이용하여, 제 1 회전 구동 기어를 회전시킬 수 있다. 그 때문에, 제 1 회전 구동 기어를 직접 동작시키는 것보다 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 포지셔너는, 상기 직교하는 XY 방향 중 다른쪽을 회전축으로 하는 회전방향으로, 상기 워크 고정부와 함께 상기 제 1 회전 구동 기구 및 상기 제 1 브레이크 기구를 제 2 회전 구동 기어에 의해 회전 구동시키는 제 2 회전 구동 기구와, 상기 제 2 회전 구동 기어의 회전을 억제하는 제 2 브레이크 기구를 추가로 구비하며, 상기 제 2 회전 구동 기구가, 상기 제 1 회전 구동 기구 및 상기 제 1 브레이크 기구에 회전력을 부여하는 제 2 회전 구동원과, 상기 제 2 회전 구동원의 출력축에 장착된 제 2 회전 구동 기구측 감속기와, 상기 제 2 회전 구동 기구측 감속기의 출력축에 장착되고, 상기 제 2 회전 구동 기어와 맞물리는 제 2 회전 구동 기구측 기어를 갖고, 상기 제 2 브레이크 기구가, 상기 제 2 회전 구동 기어에 맞물린 제 2 브레이크 기구측 기어와, 상기 제 2 브레이크 기구측 기어가 출력축에 장착된 제 2 브레이크 기구측 감속기와, 상기 제 2 브레이크 기구측 감속기의 입력축에 장착된 제 2 브레이크를 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 포지셔너는 제 2 브레이크가 발생시키는 보지력을 제 2 브레이크 기구측 감속기로 증폭할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 포지셔너에 의하면, 증폭한 보지력을 이용하여, 제 2 회전 구동 기어의 회전을 억제할 수 있다. 그 때문에, 포지셔너에 의해 보다 무거운 워크를 보지하고자 한 경우, 즉, 워크의 중량을 증대시킨 경우에도, 제 2 브레이크를 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 포지셔너는, 상기 제 2 회전 구동 기구에는, 백래쉬의 조정이 가능한 긴 구멍이 형성되며, 상기 제 2 브레이크 기구측 감속기의 입력축에는, 외부로부터 회전 구동력이 부여되는 제 2 피구동부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 포지셔너는 제 2 브레이크 기구측 감속기에 외부로부터 토크를 부여하여, 부여된 토크를 더욱 증폭할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 포지셔너에 의하면, 증폭한 회전력을 이용하여, 제 2 회전 구동 기어를 회전할 수 있다. 그 때문에, 제 2 회전 구동 기어를 직접 작동시키는 것보다 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 포지셔너의 백래쉬 확인 방법은, 상기 제 1 피구동부에 회전 구동력을 부여하고, 상기 제 1 브레이크 기구측 감속기로 증폭한 상기 회전 구동력을 이용하여 상기 제 1 회전 구동 기어를 용이하게 회전시키는 공정을 갖고, 다이얼 게이지를 치형부 상에 맞대어, 기어 사이를 요동시킴으로써, 법선방향으로 맞물리는 기어 사이의 간극을 측정하여, 적정 기준값으로 조정하는 것을 특징으로 한다. 제 2 회전 구동 기어에 대해서도, 상기와 동일한 공정을 거쳐서 백래쉬를 확인한다.
이러한 구성에 의하면, 포지셔너의 백래쉬 확인 방법은 제 1 브레이크 기구측 감속기에 외부로부터 토크를 부여하여, 부여된 토크를 더욱 증폭할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 포지셔너의 백래쉬 확인 방법에 의하면, 증폭한 토크를 이용하여, 제 1 회전 구동 기어를 회전할 수 있다. 그 때문에, 제 1 회전 구동 기어를 직접 구동시키는 것보다 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있다.
본 발명에 의하면, 브레이크 구조의 소형화 및 대기어를 직접 동작시키는 것보다 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 포지셔너의 개요도,
도 2a는 실시형태에 따른 정면도,
도 2b는 실시형태에 따른 포지셔너의 평면도,
도 2c는 실시형태에 따른 포지셔너의 측면도(구동측),
도 3a는 실시형태에 따른 포지셔너의 경사 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 3b는 실시형태에 따른 포지셔너의 지지 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 4는 실시형태에 따른 수평 회전 구동 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 (a)는 측면도이고, 도 4의 (b)는 배면도,
도 5는 실시형태에 따른 수평 브레이크 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5의 (a)는 측면도이고, 도 5의 (b)는 배면도,
도 6은 실시형태에 따른 연직 회전 구동 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 6의 (a)는 측면도이고, 도 6의 (b)는 정면도,
도 7은 실시형태에 따른 연직 브레이크 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 7의 (a)는 측면도이고, 도 7의 (b)는 정면도,
도 8은 실시형태에 따른 포지셔너에 있어서의 백래쉬 확인 방법을 설명하기 위한 도면(그것 중 1)으로서, 도 8의 (a)는 렌치를 장착하는 공정을 도시하고, 도 8의 (b)는 회전력을 부여하는 공정을 도시하며, 도 8의 (c)는 구동 기구의 위치를 조정하는 공정을 도시하는 도면,
도 9는 실시형태에 따른 포지셔너에 있어서의 백래쉬 확인 방법을 설명하기 위한 도면(그것 중 2)으로서, 도 9의 (a)는 렌치를 장착하는 공정을 도시하고, 도 9의 (b)는 회전력을 부여하는 공정을 도시하며, 도 9의 (c)는 브레이크 기구의 위치를 조정하는 공정을 도시하는 도면,
도 10은 변형예에 따른 포지셔너의 구동 기구 및 브레이크 기구의 배치를 설명하기 위한 도면,
도 11은 변형예에 따른 포지셔너(수평 회전 구동 기구와 수평 브레이크 기구가 하나의 구성요소인 경우)를 설명하기 위한 도면.
도 2a는 실시형태에 따른 정면도,
도 2b는 실시형태에 따른 포지셔너의 평면도,
도 2c는 실시형태에 따른 포지셔너의 측면도(구동측),
도 3a는 실시형태에 따른 포지셔너의 경사 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 3b는 실시형태에 따른 포지셔너의 지지 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 4는 실시형태에 따른 수평 회전 구동 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 (a)는 측면도이고, 도 4의 (b)는 배면도,
도 5는 실시형태에 따른 수평 브레이크 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5의 (a)는 측면도이고, 도 5의 (b)는 배면도,
도 6은 실시형태에 따른 연직 회전 구동 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 6의 (a)는 측면도이고, 도 6의 (b)는 정면도,
도 7은 실시형태에 따른 연직 브레이크 기구를 설명하기 위한 도면으로서, 도 7의 (a)는 측면도이고, 도 7의 (b)는 정면도,
도 8은 실시형태에 따른 포지셔너에 있어서의 백래쉬 확인 방법을 설명하기 위한 도면(그것 중 1)으로서, 도 8의 (a)는 렌치를 장착하는 공정을 도시하고, 도 8의 (b)는 회전력을 부여하는 공정을 도시하며, 도 8의 (c)는 구동 기구의 위치를 조정하는 공정을 도시하는 도면,
도 9는 실시형태에 따른 포지셔너에 있어서의 백래쉬 확인 방법을 설명하기 위한 도면(그것 중 2)으로서, 도 9의 (a)는 렌치를 장착하는 공정을 도시하고, 도 9의 (b)는 회전력을 부여하는 공정을 도시하며, 도 9의 (c)는 브레이크 기구의 위치를 조정하는 공정을 도시하는 도면,
도 10은 변형예에 따른 포지셔너의 구동 기구 및 브레이크 기구의 배치를 설명하기 위한 도면,
도 11은 변형예에 따른 포지셔너(수평 회전 구동 기구와 수평 브레이크 기구가 하나의 구성요소인 경우)를 설명하기 위한 도면.
[실시형태]
이하, 본 발명의 실시하기 위한 형태를 적절히 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
각 도면은, 본 발명을 충분히 이해할 수 있는 정도로, 개략적으로 도시하고 있는 것에 지나지 않는다. 따라서, 본 발명은 도시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 참조하는 도면에 있어서, 본 발명을 구성하는 부재의 치수는 설명을 명확하게 하기 위해서 과장되게 표현되어 있는 경우가 있다. 또한, 각 도면에 있어서, 공통되는 구성요소나 동일한 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고, 이들의 중복하는 설명을 생략한다.
<<실시형태에 따른 포지셔너의 구성>>
포지셔너는 용접의 대상물이 되는 워크의 위치결정을 실행하는 것이다. 본 실시형태에서는, 포지셔너가 수직축 주위 및 수평축 주위의 쌍방으로 워크를 회전시키는 「2축 포지셔너」인 경우를 예로 들어서 설명을 실행한다. 최초로, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 따른 포지셔너(1)의 개요를 설명하고, 그 후에, 다른 도면을 참조하여 포지셔너(1)의 상세한 구성을 설명한다(적절히 도 1도 참조)
본 실시형태에 따른 포지셔너(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 용접 로봇 시스템(S)의 구성요소를 이루는 것이다. 포지셔너(1)는 제어 장치(C)에 접속된다. 이러한 제어 장치(C)는 포지셔너(1) 이외에 매니퓰레이터(manipulator)(M) 및 교시 펜던트(teaching pendent)(P)에 접속된다. 제어 장치(C)는 교시 펜던트(P)로부터 입력된 커맨드에 근거하여, 포지셔너(1) 및 매니퓰레이터(M)를 제어한다.
포지셔너(1)는, 워크(W)를 탑재 고정하는 판형상의 스테이지(2)(워크 고정부)와, 수평면 내에서의 회전(수직축(Y) 주위의 회전(α)) 가능하게 스테이지(2)를 지지하는 정면에서 보아 ㄷ자 형상(U자 형상)의 경사 프레임(3)과, 연직면 내에서의 회전(수평축(X) 주위의 회전(β)) 가능하게 양쪽 단부면으로부터 경사 프레임(3)을 지지하는 한쌍의 승강부(4A, 4B)와, 승강부(4A , 4B)를 상하방향(연직방향)으로 승강 가능하게 지지하는 한쌍의 지지 프레임(5A, 5B)을 구비하여 구성된다.
여기서, 스테이지(2)는, 경사 프레임(3)에 설치되어 있는 수평 회전 구동 기구(20)(제 1 회전 구동 기구)에서 발생하는 회전 구동력이 회전축 선회 베어링(10)(제 1 회전 구동 기어)을 거쳐서 전달됨으로써 회전한다. 또한, 스테이지(2)는, 경사 프레임(3)에 설치되어 있는 수평 브레이크 기구(30)(제 1 브레이크 기구)에서 발생하는 보지력이 회전축 선회 베어링(10)을 거쳐서 전달됨으로써 회전이 억제된다.
또한, 경사 프레임(3)은, 승강부(4A)에 설치되어 있는 연직 회전 구동 기구(50)(제 2 회전 구동 기구)에서 발생하는 회전 구동력이 경사축 선회 베어링(40A)(제 2 회전 구동 기어)을 거쳐서 전달됨으로써 회전한다. 또한, 경사 프레임(3)은, 승강부(4A)에 설치되어 있는 연직 브레이크 기구(60)(제 2 브레이크 기구)에서 발생하는 보지력이 경사축 선회 베어링(40A)을 거쳐서 전달됨으로써 회전이 억제된다.
또한, 승강부(4A, 4B)는, 각 지지 프레임(5A, 5B)의 내부에 설치되어 있는 승강 구동 기구(80A, 80B)에서 발생하는 회전 구동력이 볼 나사(70A, 70B)를 거쳐서 전달됨으로써 승강한다.
<스테이지>
도 2a 및 도 2b 등에 도시하는 스테이지(2)는 도시하지 않은 지그를 이용하여 워크(W)를 상부에 고정하는 것이다. 스테이지(2)는 회전축 선회 베어링(10) 상에 설치되어 있다.
<경사 프레임>
도 2a, 도 2b 및 도 3a 등에 도시하는 경사 프레임(3)은 스테이지(2)를 수평면 내에서 회전(수직축(Y) 주위의 회전(α)) 가능하게 지지하는 것이다. 경사 프레임(3)은, 직사각형의 뼈대 프레임(3a)의 길이방향의 양단부에, 한쌍의 대략 L자 형상의 측부 프레임(3b)이 고정되어 있다.
뼈대 프레임(3a)의 중앙부에는, 스테이지(2)의 수평면 내에서의 회전에 이용되는 회전축 선회 베어링(10)(제 1 회전 구동 기어)이 설치되어 있다(도 3a 참조). 이 회전축 선회 베어링(10)은, 외륜(11)이 경사 프레임(3)에 볼트(11a)를 이용하여 고정되며, 내륜(12)이 스테이지(2)에 볼트(12a)를 이용하여 고정되어 있다. 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)에는 내치(內齒)가 형성되어 있다.
또한, 뼈대 프레임(3a)의 중앙부에는, 회전축 선회 베어링(10)을 거쳐서 스테이지(2)를 수평면 내에서 회전 구동시키는 수평 회전 구동 기구(20)(제 1 회전 구동 기구)와, 회전축 선회 베어링(10)을 거쳐서 스테이지(2)의 수평면 내에서의 회전을 억제하는 수평 브레이크 기구(30)(제 1 브레이크 기구)가 회전축 선회 베어링(10)의 둘레 상에 대향 배치되어 있다.
(수평 회전 구동 기구)
수평 회전 구동 기구(20)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 회전 구동력을 발생하는 모터(21)와, 모터(21)의 출력측에 장착된 감속기(22)와, 감속기(22)의 출력측에 장착되는 피니언 기어(23)와, 수평 회전 구동 기구(20)를 경사 프레임(3)에 고정하기 위한 베이스 플레이트(24)를 구비하고 있다. 수평 회전 구동 기구(20)의 사양은, 워크(W)나 스테이지(2)에 의한 최대 편하중 등을 고려하여 결정하는 것이 좋다. 이하에서는, 그 일례를 나타낸다.
모터(21)는 AC(Alternate Current; 교류) 서보 모터이고, 정밀한 위치결정 제어가 가능하다. 모터(21)는, 예를 들어 정격 토크가 「35Nㆍm」, 정격 회전수가 「1500rpm」이며, 브레이크(DC 24V)가 부착된 것을 이용한다. 모터(21)의 출력측에는, 볼트(24a)를 이용하여 베이스 플레이트(24)가 장착되어 있다.
감속기(22)는 RV(Rotary Vector; 회전 벡터) 감속기이다. 감속기(22)의 입력측에는, 볼트(24b)를 이용하여 모터(21)와 일체로 된 베이스 플레이트(24)가 장착되는 동시에, 모터(21)의 출력축(21a)이 삽입되어 있다. 또한, 감속기(22)의 출력측에는, 볼트(25a)를 이용하여 브래킷(25)이 장착되어 있다. 감속기(22)는, 예를 들어 감속비가 「1/192.4(실감속비 7/1347)」인 것을 이용한다. 이것에 의해, 예를 들어 감속후의 회전수는 「1500rpm×7/1347=7.8rpm」, 토크는 「5300Nㆍm」가 된다.
피니언 기어는 평기어이다. 피니언 기어(23)는 볼트(25b)를 이용하여 감속기(22)와 일체로 된 브래킷(25)에 장착되어 있다. 이 피니언 기어(23)는 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)(도 3a 참조)에 형성되는 내치와 맞물린다.
베이스 플레이트(24)는 수평 회전 구동 기구(20)를 경사 프레임(3)에 고정하는 것이다. 베이스 플레이트(24)는, 수평 회전 구동 기구(20)를 경사 프레임(3)에 도시하지 않은 볼트를 이용하여 고정하기 위한 긴 구멍(24c)이 네 코너에 형성되어 있다. 이러한 긴 구멍(24c)의 방향은, 길이방향이 포지셔너(1)의 경사 프레임(3)의 길이방향(X축 방향)으로 되어 있다. 그 때문에, 수평 회전 구동 기구(20)는, 긴 구멍(24c)의 긴 구멍 방향으로 슬라이드시킴으로써, 장착 위치의 조정이 가능하다. 이것에 의해, 회전축 선회 베어링(10)과 피니언 기어(23)의 백래쉬를 조정할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 모터(21)가 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)의 내치를 거쳐서 회전 구동력을 부여함으로써, 스테이지(2)는 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)과 일체로 되어서 수직축 주위로 회전한다.
(수평 브레이크 기구)
수평 브레이크 기구(30)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 보지력을 발생하는 브레이크(31)와, 브레이크(31)의 출력측에 장착된 감속기(32)와, 감속기(32)의 출력측에 장착되는 피니언 기어(33)와, 수평 브레이크 기구(30)를 경사 프레임(3)에 고정하기 위한 베이스 플레이트(34)를 구비하고 있다. 수평 브레이크 기구(30)의 사양은 워크(W)나 스테이지(2)에 의한 최대 편하중 등을 고려하여 결정하는 것이 좋다. 이하에서는, 그 일례를 나타낸다.
브레이크(31)는, 모터(21)가 정지되어 있는 경우에는, 스테이지(2)가 회전하지 않도록 보지력을 발생시키고, 모터(21)가 구동하고 있는 경우에는, 해방되어 보지력을 발생하지 않는다. 브레이크(31)는, 예를 들어 정마찰 토크 「200Nㆍm」를 발생할 수 있는 무여자 작동 브레이크이다. 또한, 감속기(32)의 입력축이 되는 브레이크(31)의 샤프트(출력축(31a))의 단부에는, 육각 렌치를 장착하는 육각 구멍(31b)(제 1 피구동부)이 형성되어 있다. 이러한 육각 구멍(31b)은, 백래쉬의 확인에 있어서, 육각 렌치를 끼워넣어 외부로부터 회전 구동력을 부여하는 것이다. 백래쉬의 확인에 대해서는 후기한다.
감속기(32)는 RV(Rotary Vector) 감속기이다. 이 감속기(32)는 수평 회전 구동 기구(20)의 감속기(22)와 동일한 것이어도 좋다. 감속기(32)의 입력측에는, 볼트(34b)를 이용하여 모터(31)와 일체로 된 베이스 플레이트(34)가 장착되는 동시에, 모터(31)의 출력축(31a)이 삽입되어 있다. 또한, 감속기(32)의 출력측에는, 볼트(35a)를 이용하여 브래킷(35)이 장착되어 있다. 감속기(32)는, 예를 들어 감속비가 「1/192.4(실감속비 7/1347)」인 것을 이용한다.
피니언 기어(33)는 평기어이다. 이러한 피니언 기어(33)는 수평 회전 구동 기구(20)의 피니언 기어(23)와 동일한 것이어도 좋다. 피니언 기어(33)는 볼트(35b)를 이용하여 감속기(32)와 일체로 된 브래킷(35)에 장착되어 있다. 이 피니언 기어(33)는 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)(도 3a 참조)에 형성되는 내치와 맞물린다.
베이스 플레이트(34)는 수평 브레이크 기구(30)를 경사 프레임(3)에 고정하기 위한 것이다. 베이스 플레이트(34)는, 수평 브레이크 기구(30)를 경사 프레임(3)에 도시하지 않은 볼트를 이용하여 고정하기 위한 긴 구멍(34c)이 네 코너에 형성되어 있다. 이러한 긴 구멍(34c)의 방향은, 길이방향이 포지셔너(1)의 경사 프레임(3)의 길이방향(X축방향)으로 되어 있다. 그 때문에, 수평 브레이크 기구(30)는, 긴 구멍(34c)의 긴 구멍 방향으로 슬라이드시킴으로써, 장착 위치의 조정이 가능하다. 이것에 의해, 회전축 선회 베어링(10)과 피니언 기어(33)의 백래쉬를 조정할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 브레이크(31)가 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)에 대하여 보지력을 부여함으로써, 스테이지(2)는 수직축 주위의 회전이 억제된다.
<승강부>
도 2a, 도 2c 및 도 3b 등에 도시하는 한쌍의 승강부(4A, 4B)는 경사 프레임(3)(스테이지(2)를 포함함)을 연직면 내에서의 회전 경사 가능하게 양쪽 단부면으로부터 지지하는 것이다.
각 승강부(4A, 4B)에는, 경사 프레임(3)의 수직면 내에서의 회전(경사)에 이용되는 각각의 경사축 선회 베어링(40A, 40B)(제 2 회전 구동 기어)이 설치되어 있다. 이러한 경사축 선회 베어링(40A, 40B)은 동일한 구성이다. 그 때문에, 도 3b를 참조하여 경사축 선회 베어링(40A)에 대하여 설명한다.
경사축 선회 베어링(40A)은, 외륜(41A)이 볼트(41Aa)를 이용하여 승강부(4A)에 고정되며, 내륜(42A)이 볼트(42Aa)를 이용하여 경사 프레임(3)에 고정되어 있다. 경사축 선회 베어링(40A)의 내륜(42A)에는 내치가 형성되어 있다.
또한, 승강부(4A)에는, 경사축 선회 베어링(40A)을 거쳐서 경사 프레임(3)을 연직면 내에서 회전 구동시키는 연직 회전 구동 기구(50)(제 2 회전 구동 기구)와, 경사축 선회 베어링(40A)을 거쳐서 경사 프레임(3)의 연직면 내에서의 회전을 억제하는 연직 브레이크 기구(60)(제 2 브레이크 기구)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 포지셔너(1)로서 경사 프레임(3)을 회전 동작시키는 구동측과 구동측에 종동(縱動)하여 동작하는 종동측이 있는 경우를 상정하고 있다. 그 때문에, 승강부(4B)에는, 연직 회전 구동 기구(50) 및 연직 브레이크 기구(60)가 설치되어 있지만, 승강부(4B)에도 마찬가지로 연직 회전 구동 기구(50) 및 연직 브레이크 기구(60)가 설치되어 있어도 좋다.
(연직 회전 구동 기구)
연직 회전 구동 기구(50)의 구성은 수평 회전 구동 기구(20)와 동일해도 좋다. 즉, 연직 회전 구동 기구(50)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전 구동력을 발생하는 모터(50)와, 모터(51)의 출력측에 장착된 감속기(52)와, 감속기(52)의 출력측에 장착되는 동시에 경사축 선회 베어링(40A)의 내륜(42A)에 맞물리는 피니언 기어(53)와, 연직 회전 구동 기구(50)를 승강부(4A)에 고정하기 위한 베이스 플레이트(54)를 구비하여 구성되어 있다. 연직 회전 구동 기구(50)의 사양은 워크(W), 스테이지(2) 및 경사 프레임(3)의 최대 편하중 등을 고려하여 결정하는 것이 좋다. 이하에서는, 그 일례를 나타낸다.
모터(51)는 AC(Alternate Current) 서보 모터이고, 정밀한 위치결정 제어가 가능하다. 모터(51)는, 예를 들어 정격 토크가 「95.5Nㆍm」, 정격 회전수가 「1500rpm」이며, 브레이크(DC 24V)가 부착된 것을 이용한다.
감속기(52)는 유성 감속기이다. 감속기(52)의 입력측에는, 모터(51)가 장착되어 있다. 또한, 감속기(52)의 출력측에는, 피니언 기어(53)가 장착되어 있다. 감속기(52)는, 예를 들어 감속비가 「1323/625600」인 것을 이용한다.
피니언 기어(53)는 평기어이다. 이러한 피니언 기어(53)는 경사축 선회 베어링(40A)의 내륜(42A)(도 3b 참조)의 내치에 맞물린다. 베이스 플레이트(54)는 연직 회전 구동 기구(50)를 승강부(4A)에 고정하기 위한 것이다. 베이스 플레이트(54)는, 연직 회전 구동 기구(50)를 승강부(4A)에 볼트(54d)를 이용하여 고정하기 위한 긴 구멍(54c)이 6개 형성되어 있다. 이러한 긴 구멍(54c)의 방향은, 길이방향이 승강부(4A)의 상하방향(Y축방향)으로 되어 있다. 그 때문에, 연직 회전 구동 기구(50)는, 긴 구멍(54c)의 긴 구멍 방향으로 슬라이드시킴으로써, 장착 위치의 조정이 가능하다. 이것에 의해, 경사축 선회 베어링(40A)과 피니언 기어(53)의 백래쉬를 조정할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 모터(51)가 경사축 선회 베어링(40A)의 내륜(42A)의 내치를 거쳐서 구동력을 부여함으로써, 경사 프레임(3)은 경사축 선회 베어링(40A, 40B)의 내륜(42A, 42B)(42B는 도시하지 않음)과 일체로 되어서 수평축 주위로 회전한다.
(연직 브레이크 기구)
연직 브레이크 기구(60)의 구성은 수평 브레이크 기구(30)와 동일해도 좋다. 즉, 연직 브레이크 기구(60)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 보지력을 발생하는 브레이크(61)와, 브레이크(61)의 출력측에 장착된 감속기(62)와, 경사축 선회 베어링(40A)의 내륜(42A)에 맞물리는 동시에 감속기(62)의 출력측에 장착되는 피니언 기어(63)와, 연직 브레이크 기구(60)를 승강부(4A)에 고정하기 위한 베이스 플레이트(54)를 구비하여 구성되어 있다. 연직 브레이크 기구(60)의 사양은 워크(W), 스테이지(2) 및 경사 프레임(3)에 의한 최대 편하중 등을 고려하여 결정하는 것이 좋다. 이하에서는, 그 일례를 나타낸다.
브레이크(61)는, 모터(51)가 정지되어 있는 경우에는, 경사 프레임(3)이 회전(경사)하지 않도록 보지력을 발생시키고, 모터(51)가 구동하고 있는 경우에는, 해방되어 보지력을 발생하지 않는다. 브레이크(61)는, 예를 들어 정마찰 토크 「200Nㆍm」를 발생하는 무여자 작동 브레이크이다. 또한, 감속기(62)의 입력축이 되는 브레이크(61)의 샤프트(도시하지 않음)의 단부에는, 육각 렌치를 장착하는 육각 구멍(61b)(제 2 피구동부)이 형성되어 있다. 이러한 육각 구멍(61b)은, 백래쉬의 확인에 있어서, 육각 렌치를 끼워넣어 외부로부터 회전 구동력을 부여하는 것이다. 백래쉬의 확인에 대해서는 후기한다.
감속기(62)는 유성 감속기이다. 이 감속기(62)는 연직 회전 구동 기구(50)의 감속기(52)와 동일한 것이어도 좋다. 감속기(62)의 입력측에는, 브레이크(61)가 장착되어 있다. 또한, 감속기(62)의 출력측에는, 피니언 기어(63)가 장착되어 있다. 감속기(62)는, 예를 들어 감속비가 「1323/625600」인 것을 이용한다.
피니언 기어(63)는 평기어이다. 이 피니언 기어(63)는 연직 회전 구동 기구(50)의 피니언 기어(53)와 동일한 것이어도 좋다. 이러한 피니언 기어(63)는 경사축 선회 베어링(40A)의 내륜(42A)의 내치에 맞물린다. 베이스 플레이트(64)는 연직 브레이크 기구(60)를 승강부(4A)에 고정하기 위한 것이다. 베이스 플레이트(64)는, 연직 브레이크 기구(60)를 승강부(4A)에 볼트(64d)를 이용하여 고정하기 위한 긴 구멍(64c)이 6개 형성되어 있다. 이러한 긴 구멍(64c)의 방향은, 길이방향이 승강부(4A)의 상하 방향(Y축방향)으로 되어 있다. 그 때문에, 연직 브레이크 기구(60)는, 긴 구멍(64c)의 긴 구멍 방향으로 슬라이드시킴으로써, 장착 위치의 조정이 가능하다. 이것에 의해, 경사축 선회 베어링(40A)과 피니언 기어(63)의 백래쉬를 조정할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 브레이크(61)가 경사축 선회 베어링(40A)의 내륜(42A)에 대하여 보지력을 부여함으로써, 경사 프레임(3)은 수평축 주위의 회전이 억제된다.
이상으로, 실시형태에 따른 포지셔너(1)에 구성에 대한 설명을 종료한다.
지금까지 설명한 바와 같이, 포지셔너(1)는, 연직 회전 구동 기구(50)(제 2 회전 구동 기구)가 발생하는 회전 구동력을 경사축 선회 베어링(40A)(제 2 회전 구동 기어)에 전달하는 것에 의해, 경사 프레임(3)이 경사축 선회 베어링(40A, 40B)의 내륜(42A, 42B)(42B는 도시하지 않음)과 일체로 되어서 수평축 주위로 회전한다.
또한, 포지셔너(1)는, 수평 회전 구동 기구(20)(제 1 회전 구동 기구)가 발생하는 회전 구동력을 회전축 선회 베어링(10)(제 1 회전 구동 기어)에 전달하는 것에 의해, 스테이지(2)가 회전축 선회 베어링(10)의 내륜과 일체로 되어서 수직축 주위로 회전한다.
또한, 포지셔너(1)는, 승강 구동 기구(80A, 80B)가 발생하는 회전 구동력을 볼 나사(70A, 70B)에 전달하는 것에 의해, 승강부(4A, 4B)가 승강한다.
《실시형태에 따른 포지셔너의 백래쉬 확인 방법》
계속해서, 도 8 및 도 9를 참조하여, 포지셔너(1)의 백래쉬 확인 방법에 대하여 설명한다. 여기에서는, 회전축 선회 베어링(10)(제 1 회전 구동 기어), 수평 회전 구동 기구(20)(제 1 회전 구동 기구), 및 수평 브레이크 기구(30)(제 1 브레이크 기구)를 예로 들어서 설명을 실행한다. 경사축 선회 베어링(40A)(제 2 회전 구동 기어), 연직 회전 구동 기구(50), 및 연직 브레이크 기구(60)(제 2 브레이크 기구)에 대해서도 마찬가지이다.
포지셔너(1)의 백래쉬 확인 방법은, 「수평 회전 구동 기구(20)와 회전축 선회 베어링 사이의 백래쉬의 확인」 및 「수평 브레이크 기구(30)와 회전축 선회 베어링(10) 사이의 백래쉬의 확인」의 2단계로 구성된다. 이하에서는, 각 단계로 나누어 백래쉬의 확인 방법을 설명한다.
(수평 회전 구동 기구와 회전축 선회 베어링 사이의 백래쉬의 확인)
최초로, 포지셔너(1)의 백래쉬를 조정하는 자(이하에서는, 「조정자」라고 칭함)는 모터(21)를 정지시키고, 모터(21) 내부의 도시하지 않는 브레이크를 작동시킨다. 이것에 의해, 피니언 기어(23)가 고정된다. 그리고, 조정자는, 회전축 선회 베어링(10)의 내치 중 어느 하나 상에 다이얼 게이지를 맞대는 동시에, 브레이크(31)를 해방한다.
계속해서, 조정자는, 브레이크(31)의 육각 구멍(31b)(도 5 참조)에 육각 렌치(T)를 삽입하고(도 8의 (a) 참조), 육각 렌치(T)를 회전시켜, 감속기(32)의 입력축에 회전 구동력을 부여한다(도 8의 (b) 참조). 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)은 감속기(32)로 증폭한 회전 구동력에 의해 회전한다. 조정자는, 회전축 선회 베어링(10)의 내치가 피니언 기어(23)에 접촉할 때까지의 간극을 다이얼 게이지로 측정하여, 법선방향의 백래쉬를 측정한다.
계속해서, 조정자는 판독한 백래쉬가 판정 기준 범위 내이면 확인을 종료한다. 한편, 조정자는, 판독한 백래쉬가 판정 기준 범위 내가 아니면, 베이스 플레이트(24)에 형성되는 긴 구멍(24c) 내에서 수평 회전 구동 기구(20)의 장착 위치를 조정한다(도 8의 (c) 참조). 이것에 의해, 수평 회전 구동 기구(20)와 회전축 선회 베어링(10) 사이의 백래쉬가 조정된다. 또한, 이러한 백래쉬의 조정을 반복하여 실행해도 좋다.
(수평 브레이크 기구와 회전축 선회 베어링 사이의 백래쉬의 확인)
다음에, 조정자는, 모터(21) 내부의 도시하지 않는 브레이크를 작동시키는 동시에, 브레이크(31)를 해방한 상태 그대로, 피니언 기어(33)의 치형부 중 어느 하나 상에 다이얼 게이지를 맞댄다. 그리고, 조정자는, 브레이크(31)의 육각 구멍(31b)(도 5 참조)에 육각 렌치(T)를 삽입하고(도 9의 (a) 참조), 육각 렌치(T)를 회전시켜, 감속기(32)의 입력축에 회전 구동력을 부여한다(도 9의 (b) 참조). 피니언 기어(33)는 감속기(32)로 증폭한 회전 구동력에 의해 회전한다. 조정자는, 피니언 기어(33)의 치형부가 회전축 선회 베어링(10)에 접촉할 때까지의 간극을 다이얼 게이지로 측정하여, 법선방향의 백래쉬를 측정한다.
계속해서, 조정자는 판독한 백래쉬가 판정 기준 범위 내이면 확인을 종료한다. 한편, 조정자는, 판독한 백래쉬가 판정 기준 범위 내가 아니면, 베이스 플레이트(34)에 형성되는 긴 구멍(34c) 내에서 수평 브레이크 기구(30)의 장착 위치를 조정한다(도 9의 (c) 참조). 이것에 의해, 수평 브레이크 기구(30)와 회전축 선회 베어링(10) 사이의 백래쉬가 조정된다. 또한, 이러한 백래쉬의 조정을 반복하여 실행해도 좋다.
이러한 백래쉬 확인 방법이면, 조정자는, 수평 브레이크 기구(30)의 감속기(32)의 입력축 또는 연직 브레이크 기구(60의 감속기(62)에 외부로부터 회전력을 부여하고, 감속기(32, 62)로 증폭한 회전력을 이용하여, 회전축 선회 베어링(10)이나 경사축 선회 베어링(40A, 40B)을 회전시킨다. 그 때문에, 조정자는 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있다.
또한, 이러한 백래쉬 확인 방법이면, 모터(21, 51) 내부의 브레이크가 항상 작동하고 있다. 그 때문에, 백래쉬의 확인을 실행하는 경우에, 스테이지(2)나 경사 프레임(3)이 회전하는 일이 없다. 특히, 경사축측(경사축 선회 베어링(40A), 연직 회전 구동 기구(50), 및 연직 브레이크 기구(60))의 백래쉬의 확인을 실행하는 경우에, 경사 프레임(3)이 중력방향으로 회전하는 일이 없으므로, 조정자는 안전하게 작업을 할 수 있다.
이상으로, 실시형태에 따른 포지셔너(2)의 백래쉬 확인 방법에 대한 설명을 종료한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 포지셔너(1)는 브레이크(31, 61)가 발생시키는 보지력을 감속기(32, 62)로 증폭할 수 있다. 따라서, 포지셔너(1)에 의하면, 증폭한 보지력을 이용하여, 회전축 선회 베어링(10)이나 경사축 선회 베어링(40A, 40B)의 회전을 억제할 수 있다. 그 때문에, 포지셔너(1)에 의해 보다 무거운 워크(W)를 보지하고자 한 경우(즉, 워크(W)의 중량을 증대시킨 경우)에도, 브레이크(31, 61)를 소형화할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 포지셔너(1)는 감속기(32, 62)에 외부로부터 토크를 부여하여, 부여된 토크를 더욱 증폭할 수 있다. 따라서, 포지셔너(1)에 의하면, 증폭한 토크를 이용하여, 회전축 선회 베어링(10)이나 경사축 선회 베어링(40A, 40B)을 회전할 수 있다. 그 때문에, 회전축 선회 베어링(10)이나 경사축 선회 베어링(40A, 40B)을 직접 동작시키는 것보다 작은 부하로 백래쉬를 확인할 수 있다.
[변형예]
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위의 취지를 변경하지 않는 범위에서 실시할 수 있다. 실시형태의 변형예를 이하에 나타낸다.
(포지셔너의 구성)
실시형태에 따른 포지셔너(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 수직축 주위 및 수평축 주위의 쌍방으로 워크(W)를 회전시키는 「2축 포지셔너」였다. 그렇지만, 본 발명에 따른 포지셔너는, 2축 포지셔너에 한정되는 것이 아니고, 수직축 주위 및 수평축 주위 중 어느 한쪽으로 워크(W)를 회전시키는 「1축 포지셔너」라도 좋다.
(육각 렌치를 장착하는 구멍)
실시형태에 따른 포지셔너(1)는, 감속기(32)의 입력축이 되는 브레이크(31)의 샤프트(출력축(31a)에, 육각 렌치를 장착하는 육각 구멍(31b)(제 1 피구동부)이 형성되어 있었다. 그렇지만, 감속기(32)의 입력축에 회전 구동력을 부여할 수 있는 것이면, 육각 렌치를 장착하는 육각 구멍(31b)에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 육각 렌치 이외의 형상의 다른 렌치나 스패너와 장착하는 오목부나 볼록부가 형성되어도 좋다. 또한, 육각 렌치를 장착하는 육각 구멍(61b)(제 2 피구동부)에 대해서도 마찬가지이다.
(회전 구동 기구와 브레이크 기구의 위치 관계)
실시형태에 따른 포지셔너(1)는, 수평 회전 구동 기구(20)와 수평 브레이크 기구(30)의 위치가 도 3a에 도시하는 바와 같이 대향하고 있었다. 그렇지만, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 수평 회전 구동 기구(20)와 수평 브레이크 기구(30)의 위치는 인접하여 있어도 좋다. 또한, 연직 회전 구동 기구(50)와 연직 브레이크 기구(60)의 위치 관계에 대해서도 마찬가지이다.
(회전 구동 기구 및 브레이크 기구의 수)
또한, 실시형태에 따른 포지셔너(1)는, 회전축 선회 베어링(10)에 대하여 각 1개씩의 수평 회전 구동 기구(20) 및 수평 브레이크 기구(30)를 갖고 있었다. 그렇지만, 수평 회전 구동 기구(20) 및 수평 브레이크 기구(30)의 수는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 회전축 선회 베어링(10)에 대하여 수평 회전 구동 기구(20) 및 수평 브레이크 기구(30)를 2개씩 갖고 있어도 좋다. 또한, 연직 회전 구동 기구(50) 및 연직 브레이크 기구(60)의 수에 대해서도 마찬가지이다.
(선회 베어링의 구성)
또한, 실시형태에 따른 포지셔너(1)는 회전축 선회 베어링(10)의 내륜(12)에 내치가 형성되어 있었다. 환언하면, 내륜(12)이 내측 기어(내치 기어)였다. 그렇지만, 내륜(12)에 내치가 형성되는 대신에, 회전축 선회 베어링(10)의 외륜(11)에 외치(外齒)가 형성되어 있어도 좋다. 그러한 경우, 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같이, 회전축 선회 베어링(10)의 외륜(11)측에 수평 회전 구동 기구(20) 및 수평 브레이크 기구(30)를 배치한다. 또한, 경사축 선회 베어링(40A, 40B)의 구성에 대해서도 마찬가지이다.
(수평 회전 구동 기구(20)와 수평 브레이크 기구(30)가 하나인 구성요소)
또한, 실시형태에 따른 포지셔너(1)는 수평 회전 구동 기구(20)와 수평 브레이크 기구(30)를 별개의 구성요소로 하고 있었다. 그렇지만, 도 11에 도시하는 바와 같이, 브레이크(31)의 입력측에 모터(21)를 구비하는 구성으로 해도 좋다. 이러한 경우, 감속기(32)의 입력축에 회전 구동력을 부여하는 수단은 한정되는 것은 아니다.
도 11에서는, 브레이크(31)와 모터(21)는 볼트를 거쳐서 소정의 간극을 두고 고정되어 있다. 원반형상의 플레이트(101)는, 브레이크(31)와 모터(21) 사이의 간극에 끼워넣어지도록 하여, 감속기(32)의 입력축(모터(21)의 출력축)에 고정되어 있다. 또한, 플레이트(101)에는, 원주상에 나사 구멍이 형성되어 있어서, 로드(102)를 장착 가능하다. 이러한 구성에서는, 로드(102)를 이용하여 플레이트(101)를 회전시킴으로써, 감속기(32)의 입력축에 회전 구동력을 부여하고, 감속기(32)로 증폭한 회전 구동력에 의해 회전축 선회 베어링(10)의 내륜이 회전한다. 이것에 의해, 포지셔너(1)의 백래쉬를 확인한다.
1 : 포지셔너
2 : 스테이지(워크 고정부)
3 : 경사 프레임
4A, 4B : 승강부
5A, 5B : 지지 프레임
10 : 회전축 선회 베어링(제 1 회전 구동 기어)
20 : 수평 회전 구동 기구(제 1 회전 구동 기구)
21 : 모터(제 1 회전 구동원)
22 : 감속기(제 1 회전 구동 기구측 감속기)
23 : 피니언 기어(제 1 회전 구동 기구측 기어)
30 : 수평 브레이크 기구(제 1 브레이크 기구)
31 : 브레이크(제 1 브레이크)
31b : 육각 구멍(제 1 피구동부)
32 : 감속기(제 1 브레이크 기구측 감속기)
33 : 피니언 기어(제 1 브레이크 기구측 기어)
40A, 40B : 경사축 선회 베어링(제 2 회전 구동 기어)
50 : 연직 회전 구동 기구(제 2 회전 구동 기구)
51 : 모터(제 2 회전 구동원)
52 : 감속기(제 2 회전 구동 기구측 감속기)
53 : 피니언 기어(제 2 회전 구동 기구측 기어)
60 : 연직 브레이크 기구(제 2 브레이크 기구)
61 : 브레이크(제 2 브레이크)
61b : 육각 구멍(제 2 피구동부)
62 : 감속기(제 2 브레이크 기구측 감속기)
63 : 피니언 기어(제 2 브레이크 기구측 기어)
70A, 70B : 볼 나사
80A, 80B : 승강 구동 기구
W : 워크
T : 육각 렌치
2 : 스테이지(워크 고정부)
3 : 경사 프레임
4A, 4B : 승강부
5A, 5B : 지지 프레임
10 : 회전축 선회 베어링(제 1 회전 구동 기어)
20 : 수평 회전 구동 기구(제 1 회전 구동 기구)
21 : 모터(제 1 회전 구동원)
22 : 감속기(제 1 회전 구동 기구측 감속기)
23 : 피니언 기어(제 1 회전 구동 기구측 기어)
30 : 수평 브레이크 기구(제 1 브레이크 기구)
31 : 브레이크(제 1 브레이크)
31b : 육각 구멍(제 1 피구동부)
32 : 감속기(제 1 브레이크 기구측 감속기)
33 : 피니언 기어(제 1 브레이크 기구측 기어)
40A, 40B : 경사축 선회 베어링(제 2 회전 구동 기어)
50 : 연직 회전 구동 기구(제 2 회전 구동 기구)
51 : 모터(제 2 회전 구동원)
52 : 감속기(제 2 회전 구동 기구측 감속기)
53 : 피니언 기어(제 2 회전 구동 기구측 기어)
60 : 연직 브레이크 기구(제 2 브레이크 기구)
61 : 브레이크(제 2 브레이크)
61b : 육각 구멍(제 2 피구동부)
62 : 감속기(제 2 브레이크 기구측 감속기)
63 : 피니언 기어(제 2 브레이크 기구측 기어)
70A, 70B : 볼 나사
80A, 80B : 승강 구동 기구
W : 워크
T : 육각 렌치
Claims (5)
- 워크를 착탈 가능하게 고정하는 워크 고정부와, 직교하는 XY 방향 중 어느 한쪽을 회전축으로 하는 회전방향으로 상기 워크 고정부를 제 1 회전 구동 기어에 의해 회전 구동시키는 제 1 회전 구동 기구와, 상기 제 1 회전 구동 기어의 회전을 억제하는 제 1 브레이크 기구를 구비하는 포지셔너에 있어서,
상기 제 1 회전 구동 기구는,
상기 워크 고정부에 회전력을 부여하는 제 1 회전 구동원과, 상기 제 1 회전 구동원의 출력축에 장착된 제 1 회전 구동 기구측 감속기와, 상기 제 1 회전 구동 기구측 감속기의 출력축에 장착되고, 상기 제 1 회전 구동 기어와 맞물리는 제 1 회전 구동 기구측 기어를 갖고,
상기 제 1 브레이크 기구는,
상기 제 1 회전 구동 기어에 맞물린 제 1 브레이크 기구측 기어와, 상기 제 1 브레이크 기구측 기어가 출력축에 장착된 제 1 브레이크 기구측 감속기와, 상기 제 1 브레이크 기구측 감속기의 입력축에 장착된 제 1 브레이크를 갖는 것을 특징으로 하는
포지셔너. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회전 구동 기구에는, 백래쉬의 조정이 가능한 긴 구멍이 형성되며,
상기 제 1 브레이크 기구측 감속기의 입력축에는, 외부로부터 회전 구동력이 부여되는 제 1 피구동부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
포지셔너. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 직교하는 XY 방향 중 다른쪽을 회전축으로 하는 회전방향으로, 상기 워크 고정부와 함께 상기 제 1 회전 구동 기구 및 상기 제 1 브레이크 기구를 제 2 회전 구동 기어에 의해 회전 구동시키는 제 2 회전 구동 기구와, 상기 제 2 회전 구동 기어의 회전을 억제하는 제 2 브레이크 기구를 추가로 구비하며,
상기 제 2 회전 구동 기구는,
상기 제 1 회전 구동 기구 및 상기 제 1 브레이크 기구에 회전력을 부여하는 제 2 회전 구동원과, 상기 제 2 회전 구동원의 출력축에 장착된 제 2 회전 구동 기구측 감속기와, 상기 제 2 회전 구동 기구측 감속기의 출력축에 장착되고, 상기 제 2 회전 구동 기어와 맞물리는 제 2 회전 구동 기구측 기어를 갖고,
상기 제 2 브레이크 기구는,
상기 제 2 회전 구동 기어에 맞물린 제 2 브레이크 기구측 기어와, 상기 제 2 브레이크 기구측 기어가 출력축에 장착된 제 2 브레이크 기구측 감속기와, 상기 제 2 브레이크 기구측 감속기의 입력축에 장착된 제 2 브레이크를 갖는 것을 특징으로 하는
포지셔너. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 회전 구동 기구에는, 백래쉬의 조정이 가능한 긴 구멍이 형성되며,
상기 제 2 브레이크 기구측 감속기의 입력축에는, 외부로부터 회전 구동력이 부여되는 제 2 피구동부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
포지셔너. - 제 2 항에 기재된 포지셔너의 백래쉬 확인 방법에 있어서,
상기 제 1 피구동부에 회전 구동력을 부여하고, 상기 제 1 브레이크 기구측 감속기로 증폭한 상기 회전 구동력을 이용하여 상기 제 1 회전 구동 기어를 회전시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는
포지셔너의 백래쉬 확인 방법.
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|---|
| "상품 카탈로그" [online], 유우신(友信) 주식회사, [2013년 11월 2일 검색], 인터넷 <http://www.yushin-brake.co.jp/pdfcat/Cat2006.pdf> |
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