JPS58196356A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、位置決め装置に関するものであり、特にバン
クラッシーがなく、かつ高速の位置決めを目的とする。

近年、フレキシブルオートメーシゴンのツールとして、
数値制御等を使用した自動位置決め装置が多数用いられ
るようになった。位置決め装置としてはポールネジを使
用したものが、よく利用されているが、さらに高速性を
求めてリニアモータ等も検討され始めている。最も代表
的なボールネジを使用した位置決め装置は第１図、第２
図に示すように１は位置決めを行なうためのテーブルで
あり、テーブル内に、周知のリニアボールベアリニグが
内蔵されており　（図示せず）、ブラケット２で支持さ
れた軸３上を案内摺動させる。また、テーブル１の下部
には、ブラケット４を介してポールナツト５が装着され
ている。さらに、このポールナツト６には、ボールネジ
６が鋼球を介して噛合っている。鋼球（図示せず）は、
パイプ７内を順環し、連続的にポールナツト６とボール
ネジ６との間に供給される。ボールネジ６の両端には、
軸受８と軸受９とが、ボールネジが回転可能なように支
持されている。この軸受８，９は、それぞれボルト１０
．１１とにより、ベースに同着されている。さらに、ボ
ールネジ６の右端は、軸受９を責いて、モータ１２の出
力軸とつながっている。

さらにモータ１２の反対側には、ロータリエンコーダ１
３が装着されており、モータ１２の回転角度を読取り電
気信号に変換している。モータ１２が回転すると、その
回転角がロータリエンコーダ１３により正確に検出され
、その出力電気信号に従ってモータが制御される。モー
タの回転は、ボールネジ６に伝達され、直線運動に変換
される。

以上が、従来よく用いられるボールネジを使用した位置
決め機構の原理である。この方式のものは、ボールネジ
を使用しているため、高い位置決め精度が得られるとい
うことが大きな特徴であるが、鋼球がパイプ７内を通過
する等の構造的な問題により、余り高速の運動を行なう
ことがむずかしいと言われている。

また他の方法として、ラックとピニオンとにより回転運
動を直線運動に変調し位置決めを行なおうとする例も見
られるが、ランクとピニオンとの間のバックラッシュが
あるため、余り高い精度の位置決めを行なうことは困難
とされている。

本発明は、従来の位置決め機構が有するこれらの欠点を
解消し、高速で、かつ高精度が得ら才する位置決め機構
を提供するものである。以下本発明の一実施例を第３図
〜第９図により説明する。

１４は固定ブロックであり、この固定ブロック１４に装
着されたモータ１５を駆動することにより、２個のブラ
ケット１７．１８により両端を支持された軸１９，２０
を第３図の左右方向に駆動することが本発明のねらいで
ある。なお、モータ１６はネジ１６により本体１４に固
着されており、モータの他端にはロータリエンコーダ２
１がネジ２２により装着されている。固定ブロック１４
内には４個のスライドベアリング２３が装着されており
、軸１９．２０を受けている。軸２０の内側にはラック
歯面が形成されており、この歯にフレキンプル歯車２４
が噛合っている。ここでフレキシブル歯車２４は、半径
方向に若干変形可能なように薄肉構造となっている。軸
２ｏと対抗して、モ　タ１５の出力軸２５に装着された
ピニオン２６か、フレキシブル歯車２４と噛合っている
。フレキ／プル歯車２４の内側にはその変形を防ぎ、か
つ若干、フレキシブル歯車と軸２０およびフレキシブル
歯車とピニオン２６との間のバックラッシュを除去する
べく、フレキシブル歯車を押圧するだめの４個のベアリ
ング２８が固定ブロック１４に固着された４個の軸２７
に装着されている。

第７図はフレキシブル歯車２４を支える４個のベアリン
グ２８の他に、軸２ｏと平行に２個のベアリング３０を
配置し、軸２９により、固定ブロック１４に装着したも
のであり、このように、さらに２個のベアリング３ｏを
追加することにより、フレキシブル歯車２４が、第５図
の左右方向にわずかに移動することを防止している。

さらに、第８図は、前記ベアリング２８を保持している
軸２７の固定ブロック１４への取付方法を表わす実施例
である。図において、ベアリング２８ａは軸２了ａＫ回
転可能に装着され、正め輪３４によりスラスト方向の動
きが制限されている。

軸２７ａの左端は、フランジを形成しており、ワッシャ
３２．ビス３３とにより、固定ブロック１４に固着され
ている。ここで、軸２７ａのフランジ部の外周に偏芯リ
ング３１が装着されており、との偏芯リング３１を回転
させることにより、固定ブロック１４に対して、軸２７
ａをラジアル方向に微調整できる。

同様の方式により、軸２９．従ってベアリング３０も、
固定ブロック１４に対し、ラジアル方向に微調整する事
も可能である。

第９図は、ピニオンとフレキシブル歯車、および軸とフ
レキシブル歯車との間のパックラッ／コをとるだめの他
の実施例であり、ピニオン２６と軸２０とにより、フレ
キシブル歯車２４を若干抑圧変形した状態で固着し、両
者の間のバックラッシュを除去している。かつ、フレキ
シブル南中か図の左右方向に移動することを防１トする
ため、ベアリング３０が、軸２９を介して固定ブロック
１４に固着されている。

さて、次に本発明の動作について説明する。第６図にお
いて、モータ１５の回転角は、ロークリエンコーダ２１
により検出され、電気信号に変換される。この信号によ
り、適当な制御装置を介して、モータの回転角１回転速
度が正確に制御される。この回゛転運動が、ピニオン２
６．フレキシブル歯車２４を介して、軸２０を直線的に
駆動制御する。このとき、ベアリング２８により、フレ
キ／プル歯車が、ピニオン２６．軸２ｏに押圧されてい
るため、バックラッシュがない伝達が行なえ、モータの
回転角運転が、正確に軸２ｏに伝達される。軸２ｏに大
きな負荷がかかっている場合にモータが駆動され、ピニ
オンが回転するとフレキシブル歯車が第６図の左右方向
に移動することがあるが、この場合には、第７図のベア
リング３ｏにより防Ｉトされる。このようにして軸２ｏ
が駆動されると、これと連結したブラケット１７．１８
および軸１９が一体となって駆動される。

以上の説明がわかるように７、本発明の駆動機構は、フ
レキシブル歯車２４を介して、ピニオン２６の回転運動
を軸２０に伝達しているため、ピニオン２６とフレキシ
ブル歯車２４および、フレキシブル歯車２４と軸２ｏと
の間のバラクララシーを零にすることができる。すなわ
ち、ピニオンの振１、軸２ｏの曲り等により、両者間の
距離が変動した場合に、フレキシブル歯車２４の弾性変
形ＶＣより誤差が吸収され、その結果歯面に必装以−］
二の　、。

面圧がかかったり、隙間があくことがない。その結果モ
ータ１６の回転運動を正確に軸２０に伝達し得る。

また、第６図のようにフレキシブル歯車２４の内面に４
個のベアリングを設け、これによりフレキシブル歯車２
４を変形させ、ピニオン２６および軸２ｏに押圧させる
ことにより、かつ、その囲体的手段として、第８図に示
したよりな偏芯リングにより軸２７の位置を調整し実現
することにより、モータ１６．軸２ｏの位置を固定した
ま１簡単にバックラッシュをとることが可能である。

さらに第７図および第９図で示したように、フレキシブ
ル歯車の図の左右方向への移動をベアリング３ｏにより
防止することにより、より正確な伝達を行なうことが可
能である。

以上、本発明によると簡単な構成で、バラクララシーを
なくし、かつ高速の位置決めかり能となろた。

【図面の簡単な説明】

第１図はボールネジを使用した位置決め装置の平面図、
第２図は同側面図、第３図は本発明の一実施例における
位置決め装置の正面図、第４図は同側面図、第５図、第
６図は同装置の要部断面図、第７図はフレキシブル歯車
の断面図、第８図はベアリングを支持している軸の断面
図、第９図は他のフレキシブル歯車の断面図である。 １４・・・・・・固定ブロック、２ｏ・・曲軸、２４・
・・・・・フレキシブル歯車、２６・・・・・・ピニオ
／、２８・曲・ベアリング。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第５図 第４Ａ ！Ｏ 第６図 Ｑ 第７図 ４ 第９図 Ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方向に伸長した軸と、この軸の軸方向に摺動可
   能な固定ブロックと、この固定プロ・ツタに固定され、
   かつ回転駆動されたピニオンと、とのピニオンおよび前
   記軸と噛合可能で、かつリング状をなした可撓性のフレ
   キシブル歯車と、前記固定ブロックに固定され、フレキ
   シブル歯車の内周面に当接してこのフレキシブル歯車を
   変形させるベナリングとからなる位置決め装置。
2. （２）前記ベアリングは、フレキシブル歯車に当接する
   ピニオンと軸を結ぶ方向と略垂直方向に２個設けた特許
   請求の範囲第１項記載の位置決め装置。