TW201607673A - 往復移動機構 - Google Patents
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Abstract
提供一種可防止長形體在彎曲部分中不沿著支持構件而
隆起,且抑制整體高度等而薄型化之往復移動機構。
往復
移動機構在長邊方向之一部分彎曲之狀態下整體具有U字形之形狀,並且具有:其長邊方向之一端側與他端側分別配置在固定部與第1往復移動部間或者第1及第2往復移動部相互間之長形體;及由多關節構件構成,並且配置於彎曲之長形體之外側而由外側支持長形體之支持構件,並且於長形體之內側形成有開放空間。
Description
本發明是有關於一種往復移動機構,該往復移動機構具有纜線、管件等之長形體、及用以支持該長形體且沿著長形體配置之支持構件,並且配置於例如電子零件製造裝置等之機器人、工作機械、起重機、印刷機等在X-Y之2軸等往復移動之前端側的移動部與基端側之固定部等之間。
例如,晶片安裝機等之半導體製造裝置為了使吸附於噴嘴之晶片型電子零件移動到印刷基板、晶圓等之預定處,並且搭載到該處,具有以馬達等驅動並且在X-Y之2軸等往復移動之機構。以往,在前述之往復移動機構具有以電纜線或成為空氣之流路之管件等所構成之長形體,會因為該長形體301之構成狀況,而如圖6(A)所示,發生長形體301之撓曲或鬆弛,接觸長形體301之高度方向之內周面,恐怕會損及作動時之安全性。為了防止如此的問題,如圖6(B)所示,至少具有由配置於長形體301之內側之金屬板(例如SUS板)構成且可彎曲成U字形之支持構件302,
並且該等長形體301與支持構件302各自之兩端部分別連接於未圖示之固定部及移動部,藉由移動部之往復運動作動。
如此,以往是將可彎曲成U字形之支持構件至少配置於長形體之內側,藉此可防止長形體之撓曲或鬆弛。然而,在該習知之構成中,如圖6(C)所示,會因為在長形體之彎曲部產生之復元力(斥力),在彎曲部分中長形體會不沿著支持構件而隆起,由於必須也包含該隆起部分以確保往復移動機構之作動空間,因此無法抑制往復移動機構整體的高度等,難以薄型化。
對此,對於上述薄型化的課題,也考慮到除了習知例之構成,還在彎曲形狀之長形體的外側新配置支持構件,抑制在彎曲部分長形體隆起,藉此不需要隆起部分之空間而達到薄型化,但如此構成時,由於在挾持長形體之狀態下,內側與外側存在了2個支持構件,因此本來較佳的是該等2個支持構件之最小彎曲半徑相同,但就外側之支持構件,由於長形體與其他支持構件位於其內側,因此無法維持該相同最小彎曲半徑,而有無法達到往復移動機構整體薄型化的問題。
如以上所述,近年來以半導體製造裝置為首之製造機器隨著製造之製品的多機能化、高機能化被要求高密
度化、高精度化,另一方面製造機器也愈發要求小型化、薄型化等,因此對於往往復移動機構也深切期望整體可抑制高度等而可薄型化的技術。
本發明是有鑑於如上述課題而作成者,提供一種可確保作動時之安定性,並且防止在彎曲部分長形體不沿著支持構件而隆起,藉此整體可抑制高度等而可能薄型化之往復移動機構。
即,為達成上述目的,本發明之往復移動機構之特徵在於包含有:長形體,在長邊方向之一部分彎曲之狀態下,前述長邊方向之一端側與他端側分別配置於固定部與第1往復移動部間或者第1及第2往復移動部相互間,且具有自立性;及支持構件,以多關節構件構成,並且配置於彎曲之前述長形體之外側,由前述外側支持該長形體,且在前述長形體之內側形成有開放空間。
根據本發明之一例,反而會具有硬度強之剛性,且使長形體本身具有自立性,藉此可防止長形體往內側之撓曲或鬆弛,並且支持構件從外側支持長形體,因此可壓制彎曲時之長形體本身的隆起,不僅可降低長形體、甚至是往復移動機構整體的高度,並且由於支持構件僅配置於長形體之外側,且於長形體之內側形成有開放空間,因此可使支持構件之彎曲半徑更接近到最小彎曲半徑,進而達到往復移動機構整體的薄型化。
又,亦可為前述長形體之厚度與寬度的比率是寬
度形成較大。
根據該構成,例如由複數支纜線等構成長形體時,配列成朝寬度方向延伸,作成帶狀的構成,藉此相較於配列成朝高度方向延伸,可降低在彎曲時之對彎曲的復元力。因此,長形體之厚度與寬度之比率中,藉由使寬度形成較大,可提高長形體之柔軟性,而且外側之支持構件可更容易支持長形體,使支持構件以更接近最小彎曲半徑之形式彎曲,並可更促進往復移動機構整體之薄型化。
進而,前述支持構件亦可構造成具有:第1支持部,從前述外側推壓、支持前述長形體而限制該長形體往對於彎曲之復元力方向的移動;及第2支持部,配置成與該第1支持部略直交,藉此形成由前述第1支持部與第2支持部區劃出之面以外為開放之收容部,並且前述長形體的整體或者部分收容於該收容部。
根據該構成,藉由形成構成支持構件之第1支持部與第2支持部所區劃之面以外為開放的收容部,支持構件成為例如向內呈凹狀之整體形狀、使L字右轉90度之整體形狀或將其翻轉之整體形狀,且在開放的收容部中,形成可收容長形體的空間。因此,藉將長形體整體或部分收容於該收容部,使長形體彎曲時之彎曲半徑可更接近相當於收容部之高度、支持構件之最小彎曲半徑。藉此,可降低長形體對於彎曲的復元力,且可降低對於外側之支持構件的復元力,故支持構件可以更接近最小彎曲半徑的狀態支持長形體,更為促進往復移動機構整體之薄型化。
或,收容於收容部之長形體在往復移動時,往相對於彎曲方向之復元力方向及寬度方向的移動會分別受到第1及第2支持部限制,即使伴隨往復移動之振動或鬆動仍可維持支持構件的支持,提高安定性。藉此,也可提高製品安定性。
10‧‧‧長形體
10a‧‧‧管件
10b‧‧‧纜線
10A‧‧‧略矩形部
10B‧‧‧帶狀部
10C,10D‧‧‧內周部
12‧‧‧管件
14,14a,14b‧‧‧電纜線
20‧‧‧支持構件
22‧‧‧橋接構件
22a‧‧‧貫通孔
22b‧‧‧凸部
22c‧‧‧凹部
22d‧‧‧突起部
22e‧‧‧縱溝
22f‧‧‧間隙
22j‧‧‧圓弧狀部
22G‧‧‧抑制構件
22g‧‧‧V型間隙
22k‧‧‧凸的圓弧狀部
22s‧‧‧抑制構件
23‧‧‧彈性構件
30‧‧‧開放空間
100‧‧‧往復移動機構
102‧‧‧固定部
102'‧‧‧第2往復移動部
104‧‧‧第1往復移動部
201‧‧‧第1支持部
201a‧‧‧金屬製之棒
202A,202B‧‧‧多關節構件
202‧‧‧第2支持部
202AH,202BH‧‧‧貫通孔
205‧‧‧收容部
301‧‧‧長形體
302‧‧‧支持構件
圖1是顯示本發明之第1實施形態之往復移動機構之構成的模型圖。
圖2是顯示本發明之第1實施形態之往復移動機構之主要部的構成圖,(A)是顯示彎曲成U字形之支持構件及沿著其配置之長形體的側面圖,(B-1)是A-A線之截面圖,(B-2)是B-B線之截面圖。
圖3(C)是將本發明之第2實施形態之支持構件及沿著其配置之長形體截取出對應於圖2(B-1)的部分而加以顯示的截面圖,(D)~(I)是顯示其各變形例1~6。
圖4(J)是將本發明之第3實施形態之支持構件及沿著其配置之長形體截取出對應於圖2(B-1)的部分而加以顯示的截面圖,(K)及(L)是顯示其各變形例1及2。
圖5是將本發明之第4實施形態之支持構件及沿著其配置之長形體截取出對應於圖2(B-1)的部分而加以顯示的截面圖,(M)及(N)是顯示其實施例1及2。
圖6是顯示習知技術的模型圖,(A)是用以說明往復移動機構中之長形體的課題,(B)是於(A)之狀態從內側設置支持構件的圖,(C)是用以說明(B)之狀態下之課
題的圖。
以下說明之實施形態並非用以限定專利申請範圍之發明,又,並不限於在實施形態中說明之特徴之組合的全部為本發明之成立所必須。以下,使用圖式進行說明。圖1是顯示本發明之第1實施形態之往復移動機構之構成的模型圖。圖2是顯示本發明之第1實施形態之往復移動機構之主要部的構成圖,(A)是顯示彎曲成U字形之支持構件及沿著其配置之長形體的側面圖,(B-1)為A-A線之截面圖,(B-2)是B-B線之截面圖。再者,本實施形態之往復移動機構是配置於例如作為以晶片安裝機之馬達等驅動之可動單元且在X-Y之2軸上往復移動之機構的移動部與固定部之間使用,該長形體是構成為電纜線或成為空氣之流路之管件等組合且整體具有彈性之帶狀體。可是,以下之說明中,僅顯示該往復移動機構之要部,省略了架台、進給機、馬達等具有實際之晶片安裝機之其他構成。又,僅說明關於往復移動機構之X軸方向的移動。
本實施形態之往復移動機構100是在長邊方向之一部分彎曲之狀態下,整體具有U字形之形狀,且其長邊方向之一端側與他端側如圖1所示,分別具有長形體10與支持構件20,長形體10與支持構件20是配置於固定部102與第1往復移動部104間,或者如圖1之括弧所示之第1及第2往復移動部104及102'相互間。又,如圖2所示,往復移動機構
100之長形體10是構成為在長邊方向之一部分彎曲的狀態下,其長邊方向之一端側與他端側分別配置於上述之固定部102與第1往復移動部104間等之間之複數纜線、管件等的集合體(組合體),並構造成對集合體(組合體)具有後述之自立性。又,支持構件20具有複數個橋接構件22可彎曲且連續的連結之多關節構件,並且構造成沿著長形體10配置於長形體10之外側而由該外側推壓、支持長形體10。進而,與長形體10具有自立性也有關,在彎曲之長形體10之內側不存在任何的支持構件等,形成了開放空間30。
在此,所謂長形體10之「自立性」,是意味著即使在長形體10彎曲之狀態的內側不具有任何的支持構件等,也可維持長形體10之高度方向的內周部或者內周面之間彼此不接觸之狀態的特性,例如在本實施形態中,是指以圖2(A)之L或R所示之部分中,長形體10的內周部10C、10D不會堵塞開放空間30而互相接觸的狀態。
關於賦予長形體10該「自立性」方面,是例如若上下之長形體10構成複數個纜線、管件等組合而成之層構造時,亦可藉由將剛性較高之纜線、管件等配置在較內側,使長形體整體之剛性提高而實現,又,亦可藉由加大構成長形體之構件的徑或厚度,以同樣增加剛性而實現。進而,亦可藉由該長形體(集合體)10本身的材質而實現。
本實施形態中,長形體10是藉由使複數支聚胺基甲酸乙脂製之管件12或電纜線14ai,14b相互接近且熔接等而組合構成,圖2所示之例中,由4支較大徑之纜線及管件構
成之略矩形部10A、與多數較小徑之纜線構成之帶狀部10B所構成。在此,所謂長形體10之厚度,是指略矩形部10A與帶狀部10B之排列方向,即,圖2(B)中紙面之上下方向的尺寸,所謂長形體10之寬度,是指帶狀部10B之複數個電纜線14之排列方向、即圖2(B)中紙面之左右方向的尺寸。該寬度方向是對應於構成後述之支持構件20之一對第2支持部(多關節構件)及藉由其間的空間而形成之支持構件20的寬度方向。而且,由圖2清楚可知,本實施形態中,長形體10之厚度與寬度的比率形成為寬度是較大的。又,長形體10是藉由複數個管件12與纜線14而具有多層構造,但本實施形態中將剛性較高且較大徑之纜線14b配置在長形體10之最內側,擔保長形體10之自立性。
支持構件20具有:第1支持部201,從外側推壓、支持長形體10而限制長形體10之彎曲方向的移動;及第2支持部202,藉由與第1支持部201略直交而延伸地配置,限制前述長形體往寬度方向之移動,藉此形成了由第1支持部201與第2支持部202所區劃之面以外呈開放的收容部205。本實施形態中,該收容部205收容有部分的長形體10,即,收容有長形體10之略矩形部10A。再者,如後述,亦可為長形體10整體地收容於收容部205。
本實施形態中,支持構件20之第2支持部202具有相互分離配置之一對多關節構件202A,202B,收容部205由第1支持部201與藉由第1支持部201而相互架橋之一對多關節構件202A,202B形成。多關節構件202A,202B分別具有複
數個橋接構件22可彎曲且連續地連結之構成。另一方面,支持構件20之第1支持部201由複數個金屬製之棒(桿)201a構成,各金屬製之棒(桿)201a是如圖2(B-1)等所示,插通且固定於分別形成於一對多關節構件202A,202B之外側端部之貫通孔202AH,202BH,而區劃出收容部205。再者,金屬製之棒(桿)201a設有長邊方向之預定間隔,插通多關節構件202A,202B之貫通孔202AH,202BH而固定,本實施形態中,將該處以P表示。該處P宜設置在彎曲之開始處,但長邊方向中設置P的間隔以例如3~4cm之間隔則足夠。
藉此,一對多關節構件202A,202B可平行地保持,並且保持收容部205之容積,防止收容在收容部205內之長形體10之一部分(略矩形部10A)受到壓迫而損傷。又,亦可保持包含了支持構件20之往復移動機構整體之寬度方向的剛性。再者,本實施形態中,由插通於分別形成於一對多關節構件202A,202B之貫通孔202AH,202BH之複數個金屬製之棒(桿)201a構成支持構件20之第1支持部201,但亦可不在多關節構件202A,202B形成貫通孔202AH,202BH,而單只藉由分別卡止於一對多關節構件202A,202B之外側端部之擋止件等而構成。但是,若為於一對多關節構件202A,202B分別形成貫通孔202AH,202BH,於任意之貫通孔202AH,202BH插通金屬製之棒(桿)201a的構成,則可將由外側推壓、支持長形體(壓制)之處簡單地設置於長邊方向之任意處,因此配合使用往復移動機構之製造裝置之配列構成等的配列、空間設計變得容易。
在此,就持構件20之第2支持部202之細節加以說明。如上述,構成支持構件20之第2支持部202之多關節構件202A,202B是複數個橋接構件22可分別彎曲且連續的連結而構成。多關節構件202A,202B具有:分別沿著長形體10之長邊方向排列且截面呈略軌道形狀之複數個橋接構件22;及貫通於排列在該長邊方向之複數個橋接構件22之各內周部且具有彈力(彈性)之線圈狀(線圈彈簧)彈性構件23。再者,橋接構件22不限於截面略軌道形狀,亦可為圓筒形等。又,彈性構件23亦可構成為棒狀。
橋接構件22之材料可舉例如:液晶聚合物(LCP)、聚縮醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等之樹脂材料或鋁等之金屬材料或木製材料等。而且,由於具有耐摩耗性,因此亦可於樹脂材料混合玻璃填料,又,為了作成低摩擦,亦可混合聚四氟乙烯(PTFE)。彈性構件23之材料可舉不鏽鋼等之金屬材料或硬質之橡膠材料等,為了提高彎曲應力,亦可施加張力退火。
如圖2(B)所示,於橋接構件22形成有供彈性構件23貫通裝設且貫通於長形體10長邊方向的貫通孔22a。貫通孔22a不限中空之圓筒形狀,只要是可插通且保持彈性構件23的形狀,亦可為C型之筒形狀,亦可為方形孔等,又,例如在1個橋接構件22中,亦可為以圓筒狀、C型之筒狀、圓筒狀的順序組合而成之孔。又,如圖2(B)所示,在橋接構件22之內側端部分別於長形體10之長邊方向之其中一側形成半圓形的凸部22b,於另外一側形成與(相鄰之橋接
構件22之)凸部22b嵌合之半圓形的凹部22c。凸部22b與凹部22c分別以相同徑形成。而且,凸部22b及凹部22c形成為該等之圓弧中心位於貫通裝設於孔22a之彈性構件23之中心軸線上。又,如圖2(A)所示,各橋接構件22之主要部(內側端部以外之部分)的前側形成為凹陷之圓弧狀部22j,後側形成為凸之圓弧狀部22k。
又,圖2(A)中,由於相互嵌入而看不到,但如圖2(B-1)等所示,形成有於長形體10之長邊方向呈肋狀突起之突起部22d、及於另一側(相鄰之橋接構件22之)與突起部22d嵌合之對應的形狀與大小之縱溝22e。如圖2(A)之L所示之部分或R所示之部分,複數個橋接構件22呈直線狀排列於長形體10之長邊方向之狀態下,凸部22b會大略完全地嵌入前鄰之橋接構件22之凹部22c。又,同樣地,如圖2(A)之L所示之部分或R所示之部分,複數個橋接構件22呈直線狀排列於長形體10之長邊方向之狀態下,各橋接構件22之前側之凹陷的圓弧狀部22j與前鄰之橋接構件22之後側之凸的圓弧狀部22k無間隙地接合。進而,如圖2(A)之L所示之部分或R所示之部分,在複數個橋接構件22呈直線狀排列於長形體10之長邊方向的狀態下,突起部22d會大略完全地嵌入到前鄰之橋接構件22之縱溝22e。
又,如圖2(A)之L所示之部分或R所示之部分,複數個橋接構件22呈直線狀排列於長形體10之長邊方向之狀態下,複數個橋接構件22各自之厚度方向內側端之前側形成為在與前鄰之橋接構件22之後側之間形成有倒V型之
間隙22f的形狀。以上之構成中,如圖2(A)之C所示之部分,在長形體10之長邊方向彎曲之部分中,在各橋接構件22之凸部22b大略完全地嵌入前鄰之橋接構件22之凹部22c的狀態下,該等以旋動軸為中心而旋動地偏位,各橋接構件22的前側與前鄰之橋接構件22的後側之間會接觸而倒V型之間隙22f消失,相反的,各橋接構件22之前側之凹陷的圓弧狀部22j與前鄰之橋接構件22之後側之凸的圓弧狀部22k之間形成愈外側愈大的間隙,藉此複數個橋接構件22各個由厚度方向外側端朝向內側形成大的V型間隙22g。但是,橋接構件22之突起部22d與前鄰之橋接構件22之縱溝22e的嵌合狀態減少卻不會完全脫離,因此可防止橋接構件22之間之寬度方向的偏位。又,藉由貫通於橋接構件22之各內周部且具有彈力(彈性)之線圈狀(線圈彈簧)之彈性構件23,當然也可防止橋接構件22之間之寬度方向的偏位。
藉由以上之構成,本實施形態之例中,長形體10反而具有硬度強之剛性,並且長形體10本身具有自立性,因此可防止長形體10往內側之撓曲或鬆弛,並且由於支持構件20可對長形體10由外側推壓、支持,因此可壓制彎曲時之長形體10本身之隆起,不僅可降低長形體10甚至往復移動機構100整體的高度,而且支持構件20可僅配置於長形體10之外側,由於在長形體之內側形成有開放空間30,因此支持構件20之彎曲半徑可更接近到最小彎曲半徑,可更為達到往復移動機構100整體之薄型化。
又,長形體10之厚度與寬度之比率中,藉使寬度
形成較大,提高長形體10之柔軟性,進而外側之支持構件20可更為容易推壓、支持長形體10,並且可使支持構件以更接近最小彎曲半徑彎曲,可更為促進往復移動機構整體之薄型化。
進而,構成支持構件20之第1支持部與第2支持部而形成收容部205,藉此在開放之收容部205中,形成可收容長形體10之空間。因此,藉著在該收容部205收容部分的長形體10,可令使長形體10彎曲時之彎曲半徑接近相當於收容部205之高度、支持構件20之最小彎曲半徑。藉此,減少彎曲半徑變大之長形體10對於彎曲的復元力,並且降低對於外側之支持構件20的復元力,支持構件20可進而在更接近最小彎曲半徑之狀態下推壓、支持長形體10。
或者,收容於收容部205之長形體10在往復移動時,往對於彎曲方向之復元力方向及寬度方向的移動分別受第1及第2支持部限制,亦可因應於往復移動之振動或鬆動而維持支持構件20的支持,提高安定性。藉此,也可提高製品安定性。
再者,彈性構件23在拉伸力作用之狀態下插通於橋接構件22,因此在複數個橋接構件22間會成為壓縮力作用之狀態,因此可提高長形體10之壓制力而有效地防止長形體10之隆起。再者,「最小彎曲半徑」會因為纜線、管件等之種類等而有不同,但管件中,是指不扭結(屈曲)之臨界值,纜線中為例如纜線截面之直徑的10倍左右。又,在光纖中,是表示如藉由曲率半徑之變化減少透過光量而
無損於光傳送之機能之臨界值。又,關於支持構件之「最小彎曲半徑」可考慮在組合了複數個構件時,連接各構件時之各構件之旋轉角度的最大值。對此,在1個構件形成切口而可彎曲之支持構件時,可考慮彎曲狀態下之內側之切口會合上之狀態的值。
又,固定於兩端之彈性構件23之橋接構件22以外的橋接構件22是不固定而插通於彈性構件23,藉由壓縮力而維持了橋接構件22間之接合的構成,因此在施加相反方向之載重時也可以防止橋接構件22或彈性構件23破損。再者,本實施形態宜如上述般在拉伸力作用於彈性構件23之狀態下固定橋接構件22,但亦可在沒有特別施加拉伸力之狀態下橋接構件22固定地接合。
又,本實施形態中,支持構件20之構成第2支持部202之一對多關節構件202A,202B構成為往一方向(內側方向)彎曲,而往與該一方向為相反方向(外側方向)不彎曲之支持構件。即,未圖示之彈性構件23是如圖2(B)所示,插通於橋接構件22之長軸方向之中心更內側。又,如圖2(A)之C所示之部分,在長形體10之長邊方向彎曲之部分,各橋接構件22之凸部22b會大略完全地嵌入前鄰之橋接構件22之凹部22c的狀態,以該等之旋動軸為中心而旋動地偏位,各橋接構件22之前側與前鄰之橋接構件22之後側之間會接觸而逆V型之間隙22f消失,相反地,由複數個橋接構件22各自之厚度方向外側端朝向內側而形成大的V型間隙22g而彎曲,但為旋動中心之各橋接構件22之凸部
22b與前鄰之橋接構件22之凹部22c是如圖2(A)所示,插通於橋接構件22之長軸方向之中心更內側。因此,即使朝逆方向彎曲,各橋接構件22之前側之凹陷之圓弧狀部22j與前鄰之橋接構件22之後側之凸的圓弧狀部22k也會衝突而堵塞,因此變得無法再彎曲。藉由採取如此之構成,可達成不往相反方向彎曲之支持構件20。又,即使於支持構件20施加相反方向之過度之載重,也因為將複數個橋接構件22連接之彈性構件23具有伸縮性,因此不會破壞橋接構件22。藉由以上之構成,支持構件20推壓、支持長形體,藉此可壓制長形體10之隆起,可降低長形體10甚至是往復移動機構100整體之高度,與前述之第1實施形態同樣。
圖3(C)是僅將本發明之第2實施形態之往復移動機構之支持構件及沿著其而配置之長形體截取出對應於圖2(B-1)之部分而顯示的截面圖,(D)~(I)是顯示該各變形例1~6。再者,圖3(C)及(D)~(I)中,僅截取顯示支持構件及長形體對應於圖2(B)之左側一半,省略了往復移動機構之其他構成。可是,本實施形態中,往復移動機構之固定部或移動部、及支持構件具有由複數個橋接構件構成之多關節構造的點等與圖1及圖2(A)所示之基本構成大略相同,因此省略其說明,就本實施形態之特徴之支持構件與長形體之位置關係或支持構件之第1支持部的構成等進行說明。
本發明之第2實施形態(之往復移動機構)中,具有支持構件20及長形體10,且具有支持構件20從外側壓
住長形體10之構造,且於長形體10之內側也不存在任何的支持構件,形成了開放空間30。然而,由於長形體10具有自立性,因此在長形體10之內側不存在支持構件,即使形成有空間,也不會在內側產生長形體之撓曲或鬆弛。即,圖3(C)所示之支持構件20具有由外側之第1支持部201A及內側之第1支持部201B構成之2種的第1支持部,並且藉由分別架橋於一對第2支持部202A,202B間之擋止件而形成。一對第2支持部202A,202B間未形成有長形體10之收容部,且長形體10藉由內側之第1支持部201B更壓住朝其內側。藉由如此之構成,可在支持構件20維持最小彎曲半徑之狀態下彎曲,因此可藉由支持構件20之第1支持部201B,壓制彎曲部分中長形體10隆起。藉此,不需要長形體10之隆起量的空間且可使往復移動機構整體薄型化。再者,圖3(C)所示之長形體10藉包含管件10a與5支纜線10b,該等合計6支線狀體具有各2支3層的層構造,賦與自立性。即,圖3(C)所示之長形體10整體具有充足的厚度,藉此具有自立性,而不會於內側產生長形體10之撓曲或鬆弛。
就圖3(D)~(I)所示之變形例簡單說明。圖3(D)及(G)所示之變形例中,長形體10具有與圖3(C)所示之長形體10同樣的構成,藉具有3層之層構造,賦與自立性。然而,圖3(D)所示之變形例中,與圖3(C)所示之例不同,不具有內側之第1支持部201B,且複數個橋接構件22形成3列,藉由正中間之橋接構件22,長形體10於內側被壓住。又,圖3(G)所示之變形例中,複數個橋接構件
22僅形成1列,藉由該橋接構件22,長形體10在內側被壓住。圖3(D)及(G)所示之變形例中也當然是長形體10被支持構件20壓住其內側之構成,藉此上述之往復移動機構整體可薄型化。
如圖3(E)、(F)、(H)及(I)所示之變形例中,長形體10與圖3(C)所示之長形體10不同,具有單層構造。即,與包含管件10a與5支纜線10b是相同的,但該等合計6支線狀體具有在寬度方向上排列6支之單層構造。因此,如圖3(E)、(F)、(H)及(I)所示之變形例中,藉由管件10a或纜線10b之內部導體等或外被覆之厚度或材質等而賦與自立性。又,如圖3(E)所示之變形例中,複數個橋接構件22形成3列,藉由該3列之橋接構件22長形體10在內側被壓住。圖3(F)所示之變形例中,僅形成1列之複數個橋接構件22,藉由該1列之橋接構件22,長形體10在內側被壓住。圖3(H)所示之變形例中,僅形成1列之複數個橋接構件22,但於其寬度方向之兩側,具有截面略正方形之抑制構件(例如輥子)22G,長形體10被該1列之橋接構件22及兩側之抑制構件22G朝內側壓住。圖3(I)所示之變形例中,複數個橋接構件22隔著間隔形成2列(一對),於其間隔具有截面略正方形之抑制構件(分隔構件)22s,藉由2列之橋接構件22及中心之抑制構件22s,長形體10朝內側壓附。圖3(E)、(F)、(H)及(I)所示之變形例中當然也是長形體10被支持構件20朝其內側壓住的構成,藉此上述之往復移動機構整體可薄型化。
而且,圖3(E)、(F)、(H)及(I)所示之變形例中,長形體10之厚度與寬度之比率是形成為寬度較大。藉此,不僅是長形體10之厚度方向,也可維持寬度方向之剛性,因此可有效地防止寬度方向之撓曲或鬆弛等。又,如此,長形體10之厚度與寬度之比率形成為寬度較大,作為帶狀之構成,藉此降低使長形體10彎曲時之對於彎曲的復元力。因此,可提高長形體之柔軟性,進而外側之支持構件會更容易推壓、支持長形體,可使支持構件以更接近最小彎曲半徑之形彎曲,並且可更促進往復移動機構整體之薄型化。
圖4(J)是將本發明之第3實施形態之支持構件及沿著其配置之長形體僅擷取出對應於圖2(B-1)之部分而顯示的截面圖,(K)及(L)顯示該各變形例1及2。再者,圖4(J)~(L)中,僅截取出支持構件及長形體對應於圖2(B-1)之部分,往復移動機構之其他構成則省略。可是,本實施形態中,往復移動機構之固定部或移動部、及支持構件具有由複數個橋接構件構成之多關節構造的點等與圖1及圖2(A)所示之基本構成大略相同,因此省略其說明,並且就形成於本實施形態之特徴之支持構件的收容部、及於其收容部收容長形體所致之作用效果等加以說明。
本發明之第3實施形態(之往復移動機構)中,也與上述之第1及第2之實施形態等相同:具有支持構件20及長形體10,並具有支持構件20由外側壓住長形體10的構
造,於長形體10之內側也不存在任何的支持構件,且形成有開放空間30。然而,長形體10具有自立性,因此在長形體10之內側不存在支持構件,即使形成有空間也同樣不會於內側產生長形體之撓曲或鬆弛。
即,圖4(J)所示之例中,支持構件20之第2支持部202具有相互分離配置之一對多關節構件202A,202B,收容部205由藉由第1支持部201與第1支持部201相互架橋之一對多關節構件202A,202B形成。於該收容部205收容長形體10時,長形體10沿著支持構件20之內周面收容,因此長形體10之彎曲半徑變大,降低了長形體10對於彎曲的復元力,藉此在支持構件20更接近最小彎曲半徑之狀態下,可推壓、支持長形體10,也可達到更薄型化。再者,圖4(J)所示之長形體10也包含管件10a與5支纜線10b,該等合計6支線狀體具有2支3層的層構造,藉此賦與自立性的與上述之第2實施形態同樣。
圖4(K)所示之變形例中,除了圖4(J)所示的構成之外,在一對多關節構件202A,202B及收容於收容部205之3層之長形體的內側,更具有將6支線狀體在寬度方向上排列6支之單層構造組合而融着等藉此固定之構成。即,合計12支管件、纜線構成之集合體之長形體10的一部分收容於收容部205。如此,藉支持構件20具有收容部205,即使是由圖4(J)所示之第2實施形態進一步增加纜線等之支數時,也可以配置於開放空間30,並且長形體10之厚度與寬度之比率是寬度形成較大,藉此可更為促進作為往復移
動機構整體之薄型化的態樣,與前述之圖3(E)、(F)、(H)及(I)之變形例相同。
圖4(L)所示之變形例中,圖4(J)所示之例中的一對多關節構件202A,202B及第1支持部201是一體形成。而且,於該一體形成之支持構件20之收容部205,與圖4(J)所示者同樣是收容有6支線狀體具有2支3層的層構造之長形體10,因此具有與上述相同的效果。即,長形體10之全部收容於收容部205,因此在接近最小彎曲半徑之狀態下,可推壓、支持長形體10,達到更薄型化。再者,圖4(L)所示之變形例中也是一對多關節構件202A,202B及第1支持部201一體形成,但構成為在長邊方向連結複數個橋接構件作為多關節構件。
圖5是將本發明之第4實施形態之支持構件及沿著其而配置之長形體僅擷取出對應於圖2(B-1)之部分而顯示的截面圖,(M)及(N)顯示其實施例1及2。本實施形態中也是往復移動機構之固定部或移動部、及支持構件具有由複數個橋接構件構成之多關節構造的點等與圖1及圖2(A)所示之基本構成大略相同,因此省略其說明,並且就本實施形態之特徴之支持構件的第1支持部與第2支持部之2面所區劃形成之收容部與其作用效果進行說明。
本實施形態中,支持構件20具有:由外側推壓、支持長形體10而限制長形體10之彎曲方向之移動的第1支持部21、及配置成與第1支持部21略直交的第2支持部(橋接構件)22,藉此形成由第1支持部21與第2支持部22區劃
之2面(以截面來說的2面)以外呈開放之收容部205,於該收容部205收容有長形體10。在本實施形態也是在長形體10沿著支持構件20區劃之2面收容,藉此長形體10之彎曲半徑變大,降低長形體10對於彎曲的復元力,並且支持構件20在更接近最小彎曲半徑之狀態下,推壓、支持長形體10,達到更薄型化的態樣也是相同的。又,由於可由1個第1支持部21與1個第2支持部22區劃形成收容部205,因此可減少零件數,藉此可減少成本。再者,圖5(M)所示之例中,具有較短的第1支持部21,並且在寬度方向上收容2支纜線等,並且收容該2支構成為厚度方向3層之集合體。又,圖5(N)所示之例中,具有較長的第1支持部21,且於寬度方向收容6支纜線等,收容有該6支在厚度方向構成單層的集合體。
如此,圖5(N)所示之例中,與圖5(M)所示之例比較,長形體10之厚度與寬度之比率是形成為寬度較大,藉此可使長形體10之柔軟性提高,進而可更促進往復移動機構整體之薄型化的態樣,與前述之其他實施形態相同。進而,本實施形態中,由於僅單向限制第2支持部22之長形體10往寬度方向之移動,因此如前述之第3實施形態,與由兩方限制往寬度方向移動者,也可以提高寬度方向之長形體之配列的自由度。即,雖然未圖示,但本實施形態之變形例之其中1個是即使在將長形體10收容於支持構件20之收容部205的狀態下,也可配置具有寬度超過該收容部205之寬度方向之長度的長形體,藉由更多的纜線等之集合
體而構成長形體10,也與前述同樣可達到薄型化。
以上之實施形態等中,藉由熔接等固定纜線、管件等之集合體,構成長形體10,但構成長形體之纜線、管件等亦可不相互固定。又,長形體10亦可為藉由1支纜線或者管件等而形成之單線狀者。又,以上之實施形態中是藉由複數個橋接構件構成支持構件,但在此所謂「多關節構件」,並非僅指另外的複數個橋接構件,只要是彎曲時可推壓、支持長形體之構成即可,例如,亦可將一體成形之朝長邊方向延伸之截面向下呈凹狀者由外側在長邊方向上在預定間隔形成切口者亦可。進而,在以上之實施形態等,是藉由由複數個橋接構件構成之多關節構件形成支持構件之第2支持部,第1支持部是藉由金屬製之棒(銷)或者擋止件等在長邊方向上隔著間隔而離散的設置,但可將支持構件之第1支持部與第2支持部一體成型,而且在長邊方向上亦可不是作為多關節構件,而是構成為一體成型之1個導管構件。此時,當然相當於溝槽之第1支持部之面當然必須是可由外側推壓、支持彎曲狀態之長形體。又,收容有長形體之溝槽之開放面側成為任何支持構件等不存在之開放空間30。
本發明若是具有其長向方向之一端側與他端側分別配置在往復移動機構之固定部與移動部間或者移動部相互間,並且其一部分彎曲而使用之長形體、及配置於其外側之支持構件的往復移動機構,可不論其大小、材質、用途而廣泛的適用。又,本發明之往復移動機構亦可適用
於組裝於例如機械加工生產線,半導體製造裝置,電子零件安裝裝置等之機器人行走裝置等。
10‧‧‧長形體
10A‧‧‧略矩形部
10B‧‧‧帶狀部
10C,10D‧‧‧內周部
12‧‧‧管件
14,14a,14b‧‧‧電纜線
20‧‧‧支持構件
22‧‧‧橋接構件
22a‧‧‧貫通孔
22b‧‧‧凸部
22c‧‧‧凹部
22d‧‧‧突起部
22e‧‧‧縱溝
22f‧‧‧間隙
22g‧‧‧V型間隙
22j‧‧‧圓弧狀部
22k‧‧‧凸的圓弧狀部
23‧‧‧彈性構件
30‧‧‧開放空間
201‧‧‧第1支持部
201a‧‧‧金屬製之棒
202‧‧‧第2支持部
202A,202B‧‧‧多關節構件
202AH,202BH‧‧‧貫通孔
205‧‧‧收容部
Claims (3)
- 一種往復移動機構,其特徵在於包含有:長形體,在長邊方向之一部分彎曲之狀態下,前述長邊方向之一端側與他端側分別配置於固定部與第1往復移動部之間或者第1及第2往復移動部相互之間,且具有自立性;及支持構件,以多關節構件構成,並且配置於彎曲之前述長形體之外側,由前述外側支持該長形體,且在前述長形體之內側形成有開放空間。
- 如請求項1之往復移動機構,其中前述長形體之厚度與寬度之比率是寬度形成較大。
- 如請求項1或2之往復移動機構,其中前述支持構件具有第1支持部與第2支持部,前述第1支持部是從前述外側推壓、支持前述長形體而限制該長形體往對於彎曲之復元力方向的移動,前述第2支持部是配置成與該第1支持部略直交,藉此,形成由前述第1支持部與第2支持部區劃出之面以外為開放之收容部,並且前述長形體是整體地或者部分地收容於該收容部。
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