JPH09303518A - 無吸引クリーンアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排気ポンプで減圧する必要のない発塵防止構造
の無吸引クリーンアクチュエータを提供する。 【解決手段】スリットＳを外面に有するハウジング１内
に、直線案内装置４を介して軸方向に支持され送り装置
１６でスリットＳに沿って往復駆動される搬送用部材１
０を設け、搬送用部材１０の一部をスリットＳを介して
ハウジング１の外部に突出せしめると共に、ハウジング
１内に複数のプーリ２６を介して張設されスリットＳの
開口を封止するシールベルト２５の可動ループに係合し
てなるアクチュエータに、搬送用部材１０が移動するハ
ウジング１内の主空間２に沿わせて、外部と連通する従
空間３を併設し、その従空間３と主空間２とを、主空間
２の両端部に設置されて従空間３への一方向のみに空気
を流す排気弁３８，３９を介して連通させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジングに組み
込まれて軸方向に直線駆動されるキャリッジを有する防
塵構造のアクチュエータに係り、特に、排気ポンプ無し
で外部への発塵を防止できる無吸引クリーンアクチュエ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の防塵構造のアクチュエータとして
は、例えば、実開平７−７８３７号に開示されたものが
ある。このものは、図６に示すように、ハウジング１０
０の内部に直線案内装置１０１と、これに案内されるキ
ャリッジ１０２と、そのキャリッジをボールねじを介し
て軸方向に駆動する駆動装置１０３とを備えており、ハ
ウジング１００の一面にはキャリッジ１０２の移動方向
に長く開口したスリットを有する。キャリッジ１０２の
一部はスリットを介してハウジング外に突き出してい
て、これに搬送用のテーブル等を取り付けるようになっ
ている。そのハウジング１００の両端部に複数個のプー
リ１０５を配し、それらのプーリを介して張設したシー
ルベルト１０６の可動ループにキャリッジ１０２を取り
付けてある。シールベルト１０６の可動ループは、ハウ
ジングのスリット開口を塞いで、ハウジング内部で発生
した金属粉やグリース微粒子等の塵埃が外部へ飛散する
ことを防止するもので、プーリ１０５を経てキャリッジ
１０２の直線移動に伴って循環する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の防塵構造のアクチュエータは、キャリッジ１０２が
ある程度高速で移動すると、その前進側のハウジング内
部空間の空気が圧縮されて内圧が外部空気圧より高くな
り、シールベルト１０６で塞がれている筈のスリットか
ら外部に洩れ出すことがある。そのため、上記防塵構造
のアクチュエータを例えば極微小な塵埃の微量飛散する
ことも忌避される無塵室内で部品移送ロボットとして使
用する場合等には、図７に示すように、防塵構造のアク
チュエータを更にカバー１１０で覆うとともに、ダクト
１１１を介して排気ポンプ１１２でカバー１１０内を排
気して負圧を作り、微小塵埃の外部飛散の完全防止を図
らなければならないという未解決の課題がある。

【０００４】本発明は、このような従来の防塵構造のア
クチュエータが直面する未解決の課題に着目してなされ
たもので、カバーで覆い排気ポンプで減圧することを不
要とする完全防塵構造の無吸引クリーンアクチュエータ
を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、軸方向に長く開口したスリットを外面に有する
ハウジング内に、直線案内装置を介して軸方向に移動自
在に支持されるとともに送り装置で前記スリットに沿っ
て往復駆動される搬送用部材を設け、該搬送用部材はそ
の一部を前記スリットを介してハウジング外部に突出せ
しめるとともに、複数のプーリを介してハウジング内に
軸方向可動に張設され前記スリットの開口を封止するシ
ールベルトの可動ループに係合してなるアクチュエータ
において、前記搬送用部材が移動する前記ハウジング内
の主空間に沿わせて、外部と連通する従空間を併設する
とともに、その従空間と前記主空間とを、主空間の両端
部に設置されて従空間への一方向のみに空気を流す排気
弁を介して連通させたことを特徴とするものである。

【０００６】本発明に係る無吸引クリーンアクチュエー
タは、搬送用部材自身の軸方向への搬送動作と排気弁と
の共働により、ハウジング内の主空間内の空気を隣設し
た従空間の方へ追い出すと共に、逆流を阻止する。これ
により、排気ポンプを用いることなくハウジング内に負
圧をつくり出して、ハウジング内の直線案内装置や送り
装置などの駆動で発生する塵埃をハウジング外部に飛散
させない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１，図２は本発明の一実施形態
例を示したもので、図１は軸に垂直に切断した断面図、
図２はそのII−II線断面図である。

【０００８】先ず、構成を説明すると、軸方向に長いハ
ウジング１の内部は上下二段に仕切り、上部の空間（以
下、「主空間」という）２と下部の空間（以下、「従空
間」という）３とに分割されている。

【０００９】その主空間２内に、一対の直動案内装置
（リニアガイド装置）４，４が平行に配設され、この２
台の直動案内装置４，４により、搬送用部材である１台
の主キャリア１０が軸方向に移動自在に支持されてい
る。主キャリア１０は断面ほぼＴ型で、ハウジング１の
内法の幅よりやや小さい幅を有し、その上面には左右両
サイド寄りの位置に被搬送ワークの取付け座面１０ａが
突設されている。直動案内装置４は、左右両側面に軸方
向の転動体転動溝５を有する断面ほぼ角形の案内レール
６と、その案内レール６を跨ぐ断面コ字型に形成されて
内側面に前記案内レールの転動体転動溝５に対向する図
示されない転動体転動溝を有するスライダ７と、両転動
体転動溝内を転動しつつ無限循環する図示されない多数
の転動体とを備え、スライダ７は転動体の転動を介して
案内レール６上を滑らかに移動する構造の転がり案内で
ある。

【００１０】前記直動案内装置４の案内レール６は、下
部が主空間２の床面１１の左右両サイドにある軸方向の
溝１２内に埋め込まれて固定され、その上に跨架された
スライダ７の下面が床面１１とすれすれになるようにし
てある。そのスライダ７は主キャリア１０のＴ型断面の
下部空間内に密着して取付けてある。かくして、床面１
１と側壁１３とハウジングのカバー１ａとで囲まれた主
空間２の空間断面が主キャリア１０とこれを支持した直
動案内装置４とで、接触しない程度の僅かの隙間を残し
て軸方向に仕切られ、これにより主キャリア１０はピス
トンとしての機能をも兼ねるものとなっている。

【００１１】この主キャリア１０を、選定された速度で
選定された位置まで軸方向に正確に搬送する送り装置と
して、本実施形態例ではボールねじ装置１６が用いられ
ている。ボールねじ装置１６は、主空間２の長さにほぼ
見合う長さのねじ軸１７に図示されない多数のボールを
介してボールねじナット１８が螺着されており、そのね
じ軸１７の一端は軸受１９ａを介してハウジング１に支
持され、他端は軸受１９ｂを介してモータハウジング２
０に支持されると共に、カップリング２１を介してモー
タ２２（例えばＡＣサーボモータ）に連結されている。
ボールねじナット１８は主キャリア１０の下部に一体的
に固定されている。

【００１２】ハウジング１は、その上面を覆うカバー１
ａの両サイドに、軸方向に長く開口した２条の平行なス
リットＳを備え、主キャリア１０のワーク取付け座面１
０ａが各スリットＳを貫通してハウジング１の外部に突
き出している。その２条のスリットＳの開口をそれぞれ
封止するため、シールベルト２５の可動ループからなる
ベルト式防塵装置が各スリットＳに対応して左右一対
に、ハウジング１内に設けられている。各ベルト式防塵
装置は同一の構成であるから、その一方のみを説明する
と、ハウジング１内の軸方向の両端部において上の主空
間２に二個、下の従空間３に二個と上下に計四個のプー
リ２６を配置してある。シールベルト２５は一端を主キ
ャリア１０の一端側にねじ２７で係止し、四個のプーリ
２６を通し下方の従空間３を経てループ状に掛け渡し、
他端を主キャリア１０の他端側に係止することによりシ
ールベルト２５の可動ループを形成している。スリット
Ｓの開口の側縁にはベルトシール溝２８が形成され、そ
の溝２８にシールベルト２５の側縁を係合させるように
してシールを効果的に行うようになっている。なお、シ
ールベルト２５の材質は、薄い金属帯板又はポリウレタ
ン含浸帆布製の平バンド等任意に選定できる。

【００１３】従空間３の床面３０には幅中心位置に溝３
１が軸方向に延設され、これに従動用の直動案内装置３
２の案内レール３３が下部を埋め込んで設置してある。
その案内レール３３上に跨架されたスライダ３４に、従
動キャリア３５が一体的に取付けられている。従動キャ
リア３５は、従空間３の壁面に接触しない程度の僅かの
隙間を残す断面形状とされ、その左右両側の下面にシー
ルベルト２５を通す溝３５ａを有し、ねじ３５ｂでシー
ルベルト２５に係止されている。こうして、シールベル
ト２５の回動に伴い直動案内装置４に案内されつつ従空
間３を軸方向に移動するピストンとしての機能を有する
ものとなっている。

【００１４】このように形成された主空間２と従空間３
とは、軸方向の両端部近傍に設けられた開口３６，３７
で連通しており、各開口３６，３７にそれぞれ、主空間
２から従空間への一方向のみに空気を流す排気弁３８，
３９が取付けられている。

【００１５】また、従空間３の軸方向の両端には開口４
０，４１が形成されていて、これに排気ダクト４２，４
３が接続され、各開口４０，４１にそれぞれ、従空間３
から排気ダクト４２，４３への一方向のみに空気を流す
排気弁４４，４５が取付けられている。

【００１６】次に作用を述べる。ハウジング１の上カバ
ー１ａからスリットＳを介して突き出ている主キャリア
１０の左右一対のワーク取付座面１０ａには、図示しな
い被搬送体であるワークを取り付け、ボルトで固定され
る。

【００１７】いま、主キャリア１０は、図２においてモ
ータ２２に接近した位置に停止しているものとする。こ
の状態で駆動装置であるモータ２２を正転させる。この
ようにモータ２２が正転すると、その回転力がボールね
じ装置１６のねじ軸１７を正回転させる。これにボール
ねじナット１８が応動して矢符号Ｆ方向に移動すると、
主キャリア１０が共に同方向に移動する。こうして主キ
ャリア１０が駆動され、直動案内装置４に案内されてハ
ウジング１の主空間２内を移動することによりワークが
搬送される。主キャリア１０の移動に伴い、シールベル
ト２５は回動移動しつつスリットＳの開口をシールす
る。このシールベルト２５の回動に伴い、シールベルト
２５に取り付けられている従動キャリア３５が、従空間
３の内部を主キャリア１０の進行方向とは反対に矢符号
Ｇ方向に同速度で移動する。

【００１８】主キャリア１０がＦ方向に移動すると前方
の主空間２の容積が縮小されていくと同時に、従動キャ
リア３５のＧ方向移動によりその後方の従空間３の容積
が拡大されていく。このとき、排気弁３８は開き、排気
弁４４は閉じる。従空間３の断面積は主空間２のそれよ
り大きいので、その断面積差により主キャリア１０前方
の主空間２は負圧となる。

【００１９】一方、主キャリア１０の後方の主空間２の
容積はＦ方向移動につれて拡大されていき、同時に、従
動キャリア３５の前方の従空間３の容積が縮小されてい
く。このとき、排気弁３９は閉じ、排気弁４５は開く。
排気弁３９が閉じたままで拡大されていくことにより、
主キャリア１０の後方の主空間２内は負圧となる。容積
が縮小される従動キャリア３５の前方の従空間３の空気
は、開いた排気弁４５により排気ダクト４３に送り込ま
れて、無塵室外部に放出される。

【００２０】モータ２２の逆転により主キャリア１０を
逆作動させた場合、上記と反対の動作が行われて、主キ
ャリア１０の前後の主空間２内は上記同様に負圧とな
り、従動キャリア３５の進行方向側の従空間３内に圧縮
される空気は排気弁４４から排出される。

【００２１】かくして、発塵量の多い主空間２は排気ポ
ンプで排気することなく常に負圧に保持されることとな
り、内部の直動案内装置４やボールねじ装置１６等で微
細な塵埃が発生しても装置外部に洩れだすことはなく、
排気ダクトを経て排出される空気流とともに無塵室外に
運び出される。

【００２２】なお、上記の説明では触れていないが、主
キャリア１０に軸方向の貫通孔を設けてあっても良い。
その場合も同様に主キャリア１０の作動により主空間２
内は負圧に保持され、発塵の外部飛散が防止される。

【００２３】図３，図４に他の実施形態例を示す。この
例は、従動キャリア３５を内蔵した従空間３を省き、そ
の代わりに排気ダクト５１を従空間としてハウジング１
に連設して、主空間２を排気弁３８，３９のみを介して
排気ダクト５１に連通させた点、及び主キャリア１０に
軸方向の貫通孔５０を設けるとともに、その貫通孔５０
の前後の両開口に、主キャリア１０の内部から流出する
方向にのみ空気を流す排気弁５２，５３を有する点が上
記第１の実施形態例とは異なっている。なお、５４，５
５はそれぞれ、前記排気弁５２，５３を取付けるための
カバーである。

【００２４】この場合、主キャリア１０が矢符号Ｆの方
向に移動するとき、前進方向にある排気弁５２は閉じ、
排気弁３８は開く。これにより、主キャリア１０の前方
側の縮小されていく主空間２内の空気は発塵粒子を伴っ
て排気ダクト５１に放出される。一方、主キャリア１０
の後方の拡大されていく主空間２では、排気弁５３が開
き、排気弁３９は閉じる。したがって後方主空間２内は
負圧になる。主キャリア１０が逆移動する場合も同様で
あり、かくして発塵量の多い主キャリア１０内は常に負
圧が保持されて、発生した発塵粒子が外部に洩れ出るこ
とが防止される。

【００２５】図５に更に他の実施形態例を示す。この例
は、上記第２の実施形態例において主キャリア１０の貫
通孔５０前後の両開口に排気弁を設けていない点が異な
っている。

【００２６】主キャリア１０が矢符号Ｆの方向に移動す
るとき、前進方向にある排気弁３８が開く。主キャリア
１０の前方側の縮小されていく主空間２内の空気は発塵
粒子を伴って従空間である排気ダクト５１に放出され
る。同時に、主キャリア１０の後方の拡大されていく主
空間２は排気弁３９が閉じて負圧になり、前方の主空間
２内の空気が貫通孔５０を通り後方の主空間２の方へ吸
引されて外部への発塵が防止できる。

【００２７】なお、上記実施形態例では、主キャリア１
０を一対の直動案内装置４で支持するものを示したが、
一台の直動案内装置で支持するものにも適用できる。ま
た、主キャリア１０の送り装置としてボールねじ装置を
用いたものを説明したが、これに限らず、ベルト駆動，
エアシリンダー駆動その他公知の送り装置であっても良
い。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、スリットを外面に有するハウジング内をそのスリッ
トに沿って往復駆動される搬送用部材を備え、その搬送
用部材の移動にともない回動するシールベルトの可動ル
ープを設けてスリットの開口を封止するようにしたアク
チュエータに、外部と連通する従空間を併設するととも
に、従空間と前記主空間とを主空間から従空間への一方
向のみに空気を流す排気弁を介して連通させたものとし
たため、ハウジング内を搬送用部材の移動と排気弁との
共働により負圧に保ことができて、その結果、排気ポン
プで減圧する必要のない完全防塵構造の無吸引クリーン
アクチュエータを提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例の軸に垂直に切断した断
面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】本発明の他の実施形態例の縦断面図である。

【図４】図３のIV−IV線断面図である。

【図５】本発明の更に他の実施形態例の縦断面図であ
る。

【図６】従来の防塵型アクチュエータの縦断面図であ
る。

【図７】図６に示す従来のアクチュエータを排気ポンプ
を使用して吸引アクチュエータとした斜視図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 主空間 ３ 従空間 ４ 直線案内装置 １０ 搬送用部材 １６ 送り装置 ２５ シールベルト ２６ プーリ ３８ 排気弁 ３９ 排気弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に長く開口したスリットを外面に
   有するハウジング内に、直線案内装置を介して軸方向に
   移動自在に支持されるとともに送り装置で前記スリット
   に沿って往復駆動される搬送用部材を設け、該搬送用部
   材はその一部を前記スリットを介してハウジング外部に
   突出せしめるとともに、複数のプーリを介してハウジン
   グ内に軸方向可動に張設され前記スリットの開口を封止
   するシールベルトの可動ループに係合してなるアクチュ
   エータにおいて、 前記搬送用部材が移動する前記ハウジング内の主空間に
   沿わせて、外部と連通する従空間を併設するとともに、
   該従空間と前記主空間とを、主空間の両端部に設置され
   て従空間への一方向のみに空気を流す排気弁を介して連
   通させたことを特徴とする無吸引クリーンアクチュエー
   タ。