JPH0587522U - 減速機出力軸の回転位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、透過型光電センサを利用すること
により、減速機出力軸の回転位置を直接検出することの
できる簡素で信頼性の高い減速機出力軸の回転位置検出
装置を提供することを目的とする。 【構成】 減速機20の低速出力軸22に形成された少なく
とも一つの光透過孔22ａと、その低速出力軸22が所定回
転位置にあるときの光透過孔22ａの軸線と略一致する光
軸を有する透過型光電センサ30とを備えるように構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、減速機出力軸の回転位置検出装置、例えば減速機により駆動される 回転体を所定回転位置に停止させて部品や工具等の受渡しを行なう生産機械に設 けて効果的な減速機出力軸の回転位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

各種組立に使用するねじ締め機、フィルムや糸の巻き取り装置、移送装置等に は減速機付アクチュエータが多用されているが、これらの装置にはその用途によ って減速機出力軸（減速機低速軸）の回転位置制御を必要とするものがある。 例えば、減速機出力軸に連結した回転体を回転割出しするような装置、あるい は、六角穴付きボルトやナットを受渡し装置から自動的に受け取ってねじ締めを 行なう装置がそれである。

【０００３】 この種の装置では、モータの回転角度を検出するエンコーダからの情報により 減速機出力軸の回転位置（位相）を間接的に求めたり、減速機出力軸の回転位置 を限定反射型の光電センサにより直接検出したりしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記従来の装置のうち、減速機出力軸の回転位置検出装置が設け られない前者の装置にあっては、前記エンコーダからの情報のみにより減速機出 力軸の回転位置を求める構成であったため、モータを取り外し再組立したような 場合に位相調整に多くの時間を要するという問題があった。

【０００５】 また、限定反射型の光電センサを使用する後者の装置にあっても、減速機出力 軸に反射リングを取付けたり複雑な加工を施したりする必要があった。また、反 射型光電センサは、その光軸調整に時間を要するばかりでく、反射面に異物が付 着したりレンズが汚れたりすると誤動作し易いため信頼性が乏しかった。 本考案は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、減速機出力軸の回転 位置を直接検出することのできる簡素で信頼性の高い減速機出力軸の回転位置検 出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的達成のため、本考案は、減速機出力軸に形成された少なくとも一つの 光透過孔と、該出力軸が所定回転位置にあるときの光透過孔の軸線と略一致する 光軸を有する透過型光電センサと、を備えたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

本考案では、減速機出力軸が所定回転位置にあるとき、光透過孔の軸線と透過 型光電センサの光軸とが略一致し、該出力軸の回転位置が検出される。したがっ て、減速機出力軸の回転位置を直接検出するができ、透過型光電センサを使用す るから汚れなどによる誤動作がなく、簡素で信頼性の高い回転位置検出装置とな る。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案を図面に基づいて説明する。 図１、図２は本考案に係る減速機出力軸の回転位置検出装置の一実施例を示す 図であり、本考案をねじ締め機に適用した例を示している。 まず、構成を説明する。

【０００９】 図１、図２において、10は電動式のモータであり、20はモータ10の回転を減速 して出力する減速機、例えば公知の遊星歯車減速機（詳細を図示していない）で ある。モータ10の軸端にはその回転位置を検出するエンコーダ15が装着されてい る。減速機20はその筒状ケース21から図１中の下方に突出した低速出力軸22（減 速機出力軸）を有しており、低速出力軸22の先端には六角レンチ部23が着脱可能 に又は一体的に装着されている。この六角レンチ部23は所定の六角穴付きボルト 50の六角穴51に嵌合するようになっており、六角穴付きボルト50は図示しないボ ルト受渡し装置によりその六角穴51の位相が六角レンチ部23の基準停止位置（所 定の回転位置）における六角断面の位相と合致するように所定回転位置を保って 供給される。なお、図２に示すように、ケース21は、トルクセンサ等（図示して いない）を収納したケース25およびモータケース11に同軸に結合されている。

【００１０】 また、低速出力軸22には光透過孔22ａが形成されており、光透過孔22ａは低速 出力軸22の軸心を通りその軸線に対し直交する（軸直角方向の）貫通孔として形 成されている。この光透過孔22ａは、低速出力軸22が所定回転位置にあるとき、 その孔中心軸を透過型光電センサ30の光軸にほぼ一致させる孔となっている。 光量センサ30は、前記光軸上に配置された発光素子部31及び受光素子部32から なり、低速出力軸22が前記所定回転位置に到達するとき、発光素子部31からの所 定光量以上の光が受光素子部32に受光されると、検出信号を出力するようになっ ている。

【００１１】 なお、モータ10および前記ボルト受渡し装置は図示しない制御装置によって制 御されるようになっている。また、図２に示すねじ締め機全体は図示しない移動 手段によって軸方向に移動され、あるいは、六角レンチ部23が低速出力軸22に対 して軸方向にのみ摺動可能に嵌合するとともに図示しない付勢手段により図中下 方に付勢されており、六角穴付きボルト50の相手側部品60への締付けによってボ ルト50が軸方向に進むとき、六角レンチ部23もこれに追従可能になっている。図 ２において、26は低速出力軸22を支持する軸受である。

【００１２】 次に、作用を説明する。 ねじ締め時には、前記制御装置によってモータ10および前記ボルト受渡し装置 が制御され、透過型光電センサ30の検出信号が出力されるまでモータ10が駆動さ れる。このとき、モータ10の回転が減速機20により減速され、減速機20の低速出 力軸22が低速で回転することにより六角レンチ部23が回転され、モータ10が停止 したとき、六角レンチ部23はその回転方向における基準停止位置に停止する。

【００１３】 一方、前記ボルト受渡し装置が六角穴付きボルト50を所定位置に供給してこの 六角穴付きボルト50を六角レンチ部23に受け渡す。このとき、六角穴付きボルト 50の六角穴51の位相は、六角レンチ部23の前記基準停止位置における六角断面の 位相と合致するようになっているから、受渡しに際して六角レンチ部23と六角穴 付きボルト50の六角穴51とがスムーズに嵌合し、六角レンチ部23と六角穴付きボ ルト50が衝突するようなことがない。

【００１４】 六角穴付きボルト50の受渡し後、このボルト50を保持した六角レンチ部23が回 転すると、六角穴付きボルト50が回転しつつ相手側部品60のボルト孔61内に入り 込み、更に所定の締付けトルクで締め付けられる。 このように本実施例では、減速機20の低速出力軸22が回転方向における基準停 止位置に到達するとき、光透過孔22ａの軸線と透過型光電センサ30の光軸とが略 一致し、透過型光電センサ30によってその低速出力軸22の回転位置（六角断面の 位相）が検出される。したがって、低速出力軸22の回転位置を直接正確に検出す ることができる。また、透過型光電センサ30を使用するから低速出力軸22の汚れ などによる誤動作がなく、簡素で信頼性の高い回転位置検出装置となる。

【００１５】 図３は本考案に係る減速機出力軸の回転位置検出装置の他の実施例を示す図で あり、本考案を回転割出し装置に適用した例を示している。 なお、同図において、上述例と同一又はそれに相当する部材には同一符合を付 して重複する説明を省略する。 同図において、低速出力軸22には複数の透過孔22ａ（１つのみ図示している） が等角度間隔に形成されており、各光透過孔22ａは低速出力軸22の軸心を通りそ の軸線に対し直交する（軸直角方向の）貫通孔として形成されている。これらの 光透過孔22ａは、低速出力軸22が割出し位置（所定の回転位置）にあるとき、そ の孔中心軸を透過型光電センサ30の光軸にほぼ一致させる孔となっている。

【００１６】 また、低速出力軸22の先端には割出し板83が固定されている。この割出し板83 は、例えば複数のチャックを有しており、各チャックは図示しない工具を保持す るようになっている。前記工具は、回転割出しされた所定位相の割出し板83の所 定位置（例えばチャックの移動経路の原点）のチャックから、図示しない工具交 換装置により取り出され、あるいはその所定位置のチャックに装着されるように なっている。

【００１７】 本実施例では、図示しない制御装置によってモータ10および前記工具交換装置 が制御され、回転割出し時（工具交換時）には、まず、割出し角度に対応する透 過型光電センサ30の検出信号が出力されるまで、モータ10が駆動される。このと き、モータ10の回転が減速機20により減速され、減速機20の低速出力軸22が低速 で回転することにより回転割出し板83が回転され、モータ10が停止したとき、回 転割出し板83はその所定の割出し位置に停止する。

【００１８】 一方、前記工具交換装置は、前記工具を所定位置のチャックから取り出して外 部のマシニングセンタ等に工具を受け渡し、あるいは、工具を保持していない所 定位置のチャックにそのチャックからが取り外した工具を再度装着する（例えば 、使用済みの工具を割出し前の回転割出し板83の所定位置のチャックに戻し、割 出し後に、次の工具を回転割出し板83の所定位置のチャックから取り出す）。

【００１９】 このとき、回転割出し板83の前記割出し位置における所定位置のチャックと工 具交換装置の工具着脱位置とが合致しているから、工具の受渡しに際して回転割 出し板83および工具交換装置のうち一方に保持された工具は、他方に衝突したり することなくスムーズに係合する。 このように本実施例においても、光透過孔22ａの軸線と透過型光電センサ30の 光軸とが略一致したとき、透過型光電センサ30によってその低速出力軸22の回転 位置（回転割出し板83の位相）が検出されるから、上述例と同様な効果が得られ る。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によれば、減速機出力軸が所定回転位置にあるとき光透過孔の軸線と透 過型光電センサの光軸とを略一致させて該透過型光電センサにより該出力軸の回 転位置を検出するようにしているので、減速機出力軸の回転位置を直接検出する ことのできる簡素で信頼性の高い回転位置検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る減速機出力軸の回転位置検出装置
の一実施例を示すその斜視図である。

【図２】その要部断面を含む一実施例の拡大正面図であ
る。

【図３】本考案に係る減速機出力軸の回転位置検出装置
の他の実施例を示すその斜視図である。

【符号の説明】

10 モータ 15 エンコーダ 20 減速機 22 低速出力軸（減速機出力軸） 22ａ 光透過孔 23 六角レンチ部 30 光量センサ 31 発光素子部 32 受光素子部 50 六角穴付きボルト 51 六角穴 60 相手側部品 83 割出し板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】減速機出力軸(22)に形成された少なくとも
   一つの光透過孔(22ａ)と、 該出力軸(22)が所定回転位置にあるときの光透過孔(22
   ａ)の軸線と略一致する光軸を有する透過型光電センサ
   (30)と、を備えたことを特徴とする減速機出力軸の回転
   位置検出装置。