專利名稱：進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于機(jī)械領(lǐng)域的用于使往復(fù)動(dòng)作體進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的進(jìn) 給裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，進(jìn)給裝置多用于制造部門及其他部門。關(guān)于進(jìn)給裝置， 有傳送帶式進(jìn)給裝置、螺紋式進(jìn)給裝置、缸式進(jìn)給裝置、正時(shí)帶式進(jìn) 給裝置、機(jī)器人等各種裝置。這樣的進(jìn)給裝置也有的被說成搬送系統(tǒng) 或往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置。
在上述裝置中，在傳送帶式進(jìn)給裝置的情況下，價(jià)格低，適于遠(yuǎn) 距離搬送，但是，搬送物的定位精度低，與其他裝置相比搬送速度也 慢。而且，傳送帶需要與搬送距離成比例的比較大的設(shè)置空間。螺紋 式進(jìn)給裝置在研磨滾珠絲杠的使用中，搬送精度提高，另外也可以進(jìn) 行中高速等的搬送。然而，在使用高價(jià)的研磨滾珠絲杠的情況下，會(huì) 導(dǎo)致成本大幅上升，所以裝置變得昂貴。另外，螺紋式進(jìn)給裝置不僅 節(jié)省空間，而且搬送距離短，所以難以進(jìn)行像傳送帶那樣的遠(yuǎn)距離搬 送。缸式進(jìn)給裝置也與螺紋式進(jìn)給裝置相同，存在難以進(jìn)行遠(yuǎn)距離搬 送和價(jià)格高的問題，也難以實(shí)現(xiàn)能稱為節(jié)省空間型的緊湊化。其中，
缸式進(jìn)給裝置在難以任意變更搬送行程這一點(diǎn)上存在實(shí)用上的難點(diǎn)。 另一方面，正時(shí)帶式進(jìn)給裝置比使用研磨滾珠絲杠的螺紋式進(jìn)給裝置 價(jià)格低，但是在期待高的定位精度而使用高精度產(chǎn)品等時(shí)，與傳送帶 相比，價(jià)格高出很多。進(jìn)而，雖然正時(shí)帶能夠設(shè)定比螺紋進(jìn)給裝置和 缸式進(jìn)給裝置長的搬送距離，但是存在制作上的制約或者會(huì)出現(xiàn)帶的 松弛，因此難以確保像傳送帶那樣的搬送距離。即，在正時(shí)帶式進(jìn)給 裝置中，雖然不像傳送帶那樣又長又大，但是搬送距離相應(yīng)縮短。與 此相對(duì)，關(guān)于機(jī)器人，精度越格外地高，功能越高，所以價(jià)格過高。 另外機(jī)器人不適于遠(yuǎn)距離間的連續(xù)搬送。
如上可知，已有的進(jìn)給裝置都各有利弊。關(guān)于只集中了這些優(yōu)點(diǎn) 的有用且有益的進(jìn)給裝置，能夠?qū)⑵渚唧w化的開發(fā)尚未進(jìn)行。
進(jìn)一步說明滾珠絲杠方式和正時(shí)帶方式等已有的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，在這 些情況下，不能避免因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部件摩擦而引起的微小粉塵的產(chǎn)生
(y m單位以下的發(fā)塵)。關(guān)于微小粉塵，存在不將其視為問題的領(lǐng) 域和必須將其徹底排除的領(lǐng)域。在后者的情況下特別要求極高清潔度 的領(lǐng)域是液晶基板的制造領(lǐng)域和半導(dǎo)體的制造領(lǐng)域。
作為發(fā)塵對(duì)策探求提高部件的耐磨損性或使用發(fā)塵降低用潤滑脂 的方法。關(guān)于裝置，作為利用電磁力的非接觸式動(dòng)力裝置，開發(fā)了幾 乎沒有發(fā)塵部分的線性伺服致動(dòng)器。在將這些綜合實(shí)施時(shí)，要求極高 的清潔度的制造領(lǐng)域等也能夠保持既定的清潔的環(huán)境。盡管如此，線 性伺服致動(dòng)器雖然作為發(fā)塵對(duì)策很好，但是成本過高。因此，謀求能 夠確保與線性伺服制動(dòng)器同等程度或更高程度的清潔度、而且在成本 方面大大低于線性伺服制動(dòng)器的方法。
另外，關(guān)于進(jìn)給機(jī)構(gòu)用的低發(fā)塵技術(shù)，只要不會(huì)導(dǎo)致成本極度升 高，希望以多重的對(duì)策實(shí)現(xiàn)萬全。那樣的話，要么提高產(chǎn)品的成品率， 要么削減次品的處理成本，因此也實(shí)現(xiàn)了總體上的經(jīng)濟(jì)性。
進(jìn)而，精密加工裝置等顯而易見，高度的精密進(jìn)給是不可或缺的。 因此，對(duì)應(yīng)于用途來滿足高精密的進(jìn)給也成為重要的課題。
除此以外，在進(jìn)給裝置的情況下，重要的是在發(fā)生了意外的事故 時(shí)，立即檢測(cè)到該事故從而確保安全性并防止再次受到損害。
作為解決上述課題的進(jìn)給裝置，本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)提出了如下 所述的發(fā)明。該發(fā)明由下述的專利文獻(xiàn)4可知，該進(jìn)給裝置具備可 以自由正反旋轉(zhuǎn)的正巻器；可以自由正反旋轉(zhuǎn)的反巻器；經(jīng)由正巻器 巻取或者退繞的正巻用線狀體；經(jīng)由反巻器巻取或者退繞的反巻用線 狀體；和在受到前進(jìn)方向和返回方向的力時(shí)由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)前進(jìn)或 倒退的往復(fù)動(dòng)作體。另外，該進(jìn)給裝置的特征在于，保持為由正巻器 可以自由巻取退繞的正巻用線狀體和保持為由反巻器可以自由巻取退 繞的反巻用線狀體與往復(fù)動(dòng)作體連結(jié)，巻取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正巻器和退繞旋 轉(zhuǎn)時(shí)的反巻器彼此同步并且調(diào)諧地向分別的巻取方向和退繞方向旋 轉(zhuǎn)，并且退繞旋轉(zhuǎn)時(shí)的正巻器和巻取旋轉(zhuǎn)時(shí)的反巻器彼此同步并且調(diào) 諧地向分別的退繞方向和巻取方向旋轉(zhuǎn)，正巻器對(duì)正巻用線狀體的巻 取量和反巻器對(duì)反巻用線狀體的退繞量相互相等，并且正巻器對(duì)正巻 用線狀體的退繞量和反巻器對(duì)反巻用線狀體的巻取量相互相等。除此
以外，摩擦發(fā)生部位被防塵革覆蓋。根據(jù)該進(jìn)給裝置，通過其特有的 構(gòu)成和作用效果，能夠滿足定位精度、遠(yuǎn)距離搬送、遠(yuǎn)程搬送、控制 性、高精密進(jìn)給、高速進(jìn)給、低價(jià)格、簡(jiǎn)潔構(gòu)成、節(jié)省空間、輕質(zhì)化、 發(fā)塵對(duì)策以及針對(duì)事故發(fā)生的安全對(duì)策等。
一般來說，在以兩端被支承的軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的情況下， 橫跨軸兩端的軸承部之間的尺寸越小，軸的撓曲和振動(dòng)越少，從而呈 現(xiàn)安靜穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài))。關(guān)于該所希望的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的旋 轉(zhuǎn)體，經(jīng)由線狀體等與該旋轉(zhuǎn)體連接的各部分的動(dòng)作也為不存在異常 的正常狀態(tài)。因此，上述軸承部之間的尺寸縮短在實(shí)現(xiàn)精密進(jìn)給和高 精度進(jìn)給上可以說是重要的事項(xiàng)。再者，該尺寸縮短不僅能夠避免裝 置的長大化，而且基于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的安靜穩(wěn)定化，在裝置各部分的壽命 增長的方面也是優(yōu)選的。
上述方案示例的進(jìn)給裝置由于也具備相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)體的正巻器和反 巻器作為主要部件，所以從該觀點(diǎn)考慮，除非縮短其旋轉(zhuǎn)體的軸承部 之間的尺寸，否則不能實(shí)現(xiàn)更精密更高精度的進(jìn)給.特別的是，為了 將線狀體排列巻繞到鼓周面上、而與旋轉(zhuǎn)同時(shí)使正巻器用的鼓或反巻 器用的鼓也向軸向移動(dòng)等，必須使軸承部之間的尺寸增加與該移動(dòng)量 對(duì)應(yīng)的量，所以更加難以解決該課題。因此，上述方案示例的進(jìn)給裝 置，從盡可能抑制這種尺寸增大的觀點(diǎn)來看也要求新的技術(shù)改良。
再者，在上述方案示例中，巻取在正巻器用的鼓和反巻器用的鼓 上或者從正巻器用的鼓和反巻器用的鼓上退繞的線狀體被向既定的方 向引導(dǎo)。關(guān)于該情況下的線狀體，需要以均等的間距精密地巻裝在鼓 的周面上或者從鼓的周面上退繞。在不滿足這點(diǎn)時(shí)，正巻器(反巻器) 的每旋轉(zhuǎn)一周的線狀體巻取量(線狀體退繞量)產(chǎn)生偏差，從而難以 進(jìn)行精密進(jìn)給。在極端的情況下，在鼓周面鄰接的巻取線狀體部相互 摩擦或重合，或者過大的扭轉(zhuǎn)力作用等，會(huì)使線狀體早期地疲勞破壞。 該方案示例未公開用于避免這樣的不良情況的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-340127號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-372119號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開2003-311562號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特愿2004-272796的公開公報(bào)(本申請(qǐng)時(shí)未公開)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的課題，要提供一種進(jìn)給裝置，該裝置能夠滿足 定位精度、遠(yuǎn)距離搬送、遠(yuǎn)程搬送、控制性、高精密進(jìn)給、高速進(jìn)給、 低價(jià)格、簡(jiǎn)潔構(gòu)成、節(jié)省空間、輕質(zhì)化、發(fā)塵對(duì)策、針對(duì)事故發(fā)生的 安全對(duì)策等，而且能夠?qū)崿F(xiàn)基于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的安靜穩(wěn)定化的高精度化和 耐用性的提高以及構(gòu)成的緊湊化，實(shí)現(xiàn)基于線狀體的適當(dāng)?shù)膸喨⊥死@ 的高精度化和耐用性的提高。
本發(fā)明的基本方式的進(jìn)給裝置的特征在于，該進(jìn)給裝置具備可 以自由正反旋轉(zhuǎn)的正反巻取器；經(jīng)由正反巻取器巻取或退繞的正巻用 線狀體和反巻用線狀體；在受到前進(jìn)方向和返回方向的力時(shí)由導(dǎo)向機(jī) 構(gòu)的引導(dǎo)前進(jìn)或倒退的往復(fù)動(dòng)作體，正反巻取器具備支軸，用于由 外周部承接并支承外裝部件；移動(dòng)筒體，以與支軸一體旋轉(zhuǎn)的方式嵌 入支軸的外周部中且沿軸向自由移動(dòng)；筒狀的鼓，在內(nèi)周面具有內(nèi)螺 紋并且夾著隔件與移動(dòng)筒體的外周部同心狀地結(jié)合；和筒狀的固定進(jìn) 給絲杠體，在外周部具有和鼓的內(nèi)螺紋成為一對(duì)的外螺紋并且經(jīng)由這 些內(nèi)外螺紋將鼓旋入外周部，被保持為能夠由正反巻取器的鼓自由巻 取或退繞的正巻用線狀體和反巻用線狀體與往復(fù)動(dòng)作體連結(jié)，正反巻 取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的巻取量和反巻用線狀體的退繞量相互相 等，并且正反巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的退繞量和反巻用線狀體的 巻取量相互相等，巻取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正反巻取器的鼓與兩線狀體的巻取間 距和退繞間距對(duì)應(yīng)地沿軸線方向移動(dòng)。
本發(fā)明的另一方式的進(jìn)給裝置的特征在于，該進(jìn)給裝置具備可 以自由正反旋轉(zhuǎn)的正反巻取器；經(jīng)由正反巻取器巻取或退繞的正巻用 線狀體和反巻用線狀體；在受到前進(jìn)方向和返回方向的力時(shí)由導(dǎo)向機(jī) 構(gòu)的引導(dǎo)前進(jìn)或倒退的往復(fù)動(dòng)作體，正反巻取器具備支軸，用于由 外周部承接并支承外裝部件；移動(dòng)筒體，以與支軸一體旋轉(zhuǎn)的方式嵌 入支軸的外周部中且沿軸向自由移動(dòng)，并且在周面上具有內(nèi)外螺紋中 的某一方；筒狀的鼓，與移動(dòng)筒體的外周部同心狀地結(jié)合；和筒狀的 固定進(jìn)給絲杠體，在周面具有和移動(dòng)筒體側(cè)的螺紋成為內(nèi)外一對(duì)的螺 紋，并且由這些內(nèi)外螺紋旋入移動(dòng)筒體中，被保持為能夠由正反巻取 器的鼓自由巻取或退繞的正巻用線狀體和反巻用線狀體與往復(fù)動(dòng)作體 連結(jié)，正反巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的巻取量和反巻用線狀體的退
繞量相互相等，并且正反巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的退繞量和反巻 用線狀體的巻取量相互相等，巻取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正反巻取器的鼓與兩線狀 體的巻取間距和退繞間距對(duì)應(yīng)地沿軸線方向移動(dòng)。
本發(fā)明的第三方式的進(jìn)給裝置的特征在于，該進(jìn)給裝置具備可 以自由正反旋轉(zhuǎn)的正反巻取器；經(jīng)由正反巻取器巻取或退繞的正巻用 線狀體和反巻用線狀體；在受到前進(jìn)方向和返回方向的力時(shí)由導(dǎo)向機(jī) 構(gòu)的引導(dǎo)前進(jìn)或倒退的往復(fù)動(dòng)作體，正反巻取器具備支軸，用于由 外周部承接并支承外裝部件；馬達(dá)，設(shè)置在支軸的外周部且在外周部 具有筒狀轉(zhuǎn)子；固定進(jìn)給絲杠體，與馬達(dá)鄰接地安裝在支軸的外周部 且在周面具有內(nèi)外螺紋中的某一方；和筒狀的鼓，以與支軸一體旋轉(zhuǎn) 的方式嵌入支軸的外周部中，沿軸向自由移動(dòng)，并且在周面具有和固 定進(jìn)給絲杠體側(cè)的螺紋成為內(nèi)外一對(duì)的螺紋，由這些內(nèi)外螺紋旋入固 定進(jìn)給絲杠體中，被保持為能夠由正反巻取器的鼓自由巻取或退繞的 正巻用線狀體和反巻用線狀體與往復(fù)動(dòng)作體連結(jié)，正反巻取器的鼓對(duì) 正巻用線狀體的巻取量和反巻用線狀體的退繞量相互相等，并且正反 巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的退繞量和反巻用線狀體的巻取量相互相 等，巻取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正反巻取器的鼓與兩線狀體的巻取間距和退繞間距 對(duì)應(yīng)地沿軸線方向移動(dòng)。
本發(fā)明的其他附屬方式的進(jìn)給裝置在上述第1~3方式的任一項(xiàng)所 述的進(jìn)給裝置中，其特征在于，摩擦發(fā)生部位由防塵軍覆蓋，并且正 巻用線狀體和/或反巻用線狀體以非接觸的方式貫通防塵罩。
本發(fā)明的進(jìn)給裝置具有以下的效果。
(1 )導(dǎo)向機(jī)構(gòu)保證往復(fù)動(dòng)作體的前進(jìn)方向和倒退方向正確。另外， 通過正反巻取器對(duì)正巻用線狀體的退繞巻取和對(duì)反巻用線狀體的巻取 退繞同步且調(diào)諧，也使往復(fù)動(dòng)作體的前進(jìn)和倒退準(zhǔn)確。因此，前進(jìn)時(shí) 和倒退時(shí)的往復(fù)動(dòng)作體的定位精度高。
(2) 只通過增長正巻用、反巻用的兩線狀體和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，就能夠 簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)經(jīng)由往復(fù)動(dòng)作體進(jìn)行的遠(yuǎn)距離搬送。
(3) 即使在往復(fù)動(dòng)作體設(shè)定在遠(yuǎn)離正反巻取器的位置時(shí)，通過增 長正巻用線狀體和反巻用線狀體，也能夠進(jìn)行該往復(fù)動(dòng)作體的遠(yuǎn)程操 作。因此，也可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)往復(fù)動(dòng)作體位于遠(yuǎn)程位置時(shí)的遠(yuǎn)程搬送。
(4) 往復(fù)動(dòng)作體的前進(jìn)量(進(jìn)給量)和倒退量(返回量)由正反
巻取器的旋轉(zhuǎn)量決定。即，由于能夠由正反巻取器的旋轉(zhuǎn)量準(zhǔn)確地控 制進(jìn)給量和返回量，所以控制性能良好。
(5)往復(fù)動(dòng)作體是小型機(jī)構(gòu)即可，主要的兩個(gè)線狀體極其輕質(zhì)。 這樣，使往復(fù)動(dòng)作體前進(jìn)或倒退時(shí)的慣性力矩小，所以適于高速進(jìn)給。
(6 )由于使遠(yuǎn)距離搬送和遠(yuǎn)程搬送成為可能的主要的兩線狀體是 簡(jiǎn)單的長條物體，所以與其他搬送機(jī)構(gòu)的主要部件相比便宜很多。因 此能夠以低價(jià)格提供裝置。
(7) 往復(fù)動(dòng)作體只要具有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就向既定方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 由于僅在這樣的往復(fù)動(dòng)作體上連接正反巻取器的線狀體，所以構(gòu)成簡(jiǎn) 潔。
(8) 只是長而沒有結(jié)構(gòu)上的大體積的兩線狀體只利用很小的空 間，就能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)系正反巻取器和往復(fù)動(dòng)作體雙方的作用.因此節(jié)省 了空間。
(9) 另外正巻用線狀體和反巻用線狀體自身是輕質(zhì)的部件。因此 也能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)妮p質(zhì)化。
(10 )正反巻取器具有主要的構(gòu)成要素以同心狀重合的方式排列 從而抑制了軸向尺寸的縮短型的結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)的正反巻取器由于 支軸的撓曲和振動(dòng)少，所以呈現(xiàn)安靜穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài))。 經(jīng)由線狀體與正反巻取器連接的各部分的動(dòng)作也是不存在異常的正常 狀態(tài)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更精密且更高精度的進(jìn)給。特別是馬達(dá)的構(gòu)成 要素與正反巻取器的構(gòu)成要素一起同心狀地排列使該效果變大。
(11) 另外，縮短型的正反巻取器除了能夠避免裝置的長大化從 而實(shí)現(xiàn)緊湊化，還通過運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的安靜穩(wěn)定化增長了裝置各部分的耐 用性，并延長了整個(gè)裝置的壽命。
(12) 關(guān)于巻取在正反巻取器上或者從正反巻取器上退繞的正巻 用線狀體和反巻用線狀體，其巻取線狀體部和跨越正巻器附近的引導(dǎo) 滑輪的引導(dǎo)線狀體部保持平行關(guān)系。這樣的保持平行關(guān)系的正巻用線 狀體和反巻用線狀體以均等間距精密地巻裝在正反巻取器的鼓周面上 或者從正反巻取器的鼓周面上退繞，所以正反巻取器每旋轉(zhuǎn)一周的線 狀體巻取量(線狀體退繞量)沒有偏差，因此在這點(diǎn)上也能夠?qū)崿F(xiàn)更 精密且更高精度的進(jìn)給。
(13) 另外，關(guān)于保持上述平行關(guān)系的正巻用線狀體和反巻用線
狀體，在正反巻取器的鼓周面鄰接的巻取線狀體部不會(huì)相互摩擦或重 合，并且也不會(huì)作用過大的扭轉(zhuǎn)力，所以能夠避免線狀體的早期疲勞 破壞從而延長壽命，特別是防止巻取線狀體部相互的摩擦也有助于防 止發(fā)塵。
(14) 由于是以正反巻取器對(duì)線狀體的巻取、退繞為主體，在該 機(jī)構(gòu)中不會(huì)產(chǎn)生因摩擦引起的發(fā)塵，所以特別適于要求超高度的清潔 度的領(lǐng)域的使用。
(15) 摩擦發(fā)生部位即發(fā)塵部位由防塵罩覆蓋，在這里發(fā)生的粉 塵幾乎不會(huì)飛散到周邊，所以能夠進(jìn)一步提高清潔度。另外，由于正 巻用線狀體和反巻用線狀體以非接觸的方式貫通防塵罩，所以線狀體 的配置容易，也能夠抑制覆蓋多余的發(fā)塵部位的構(gòu)成的不經(jīng)濟(jì)性。


圖1是關(guān)于本發(fā)明進(jìn)給裝置的第一實(shí)施方式切除了要部進(jìn)行省略 表示的俯視圖。
圖2是關(guān)于本發(fā)明進(jìn)給裝置的第一實(shí)施方式省略表示移動(dòng)狀態(tài)的 要部俯視圖。
圖3是本發(fā)明進(jìn)給裝置的第一實(shí)施方式的正反巻取器的俯視圖。 圖4是關(guān)于本發(fā)明進(jìn)給裝置的第二實(shí)施方式省略表示要部的俯視圖。
圖5是本發(fā)明進(jìn)給裝置的第三實(shí)施方式的正反巻取器的俯視圖。 圖6是本發(fā)明進(jìn)給裝置的第四實(shí)施方式的正反巻取器的要部縱剖 視圖。
圖7是本發(fā)明進(jìn)給裝置的第五實(shí)施方式的正反巻取器的要部縱剖 視圖。
圖8是本發(fā)明進(jìn)給裝置的第六實(shí)施方式的正反巻取器的要部縱剖 視圖。
圖9是本發(fā)明進(jìn)給裝置的第七實(shí)施方式的正反巻取器的要部縱剖 視圖。
具體實(shí)施例方式
參照

本發(fā)明的進(jìn)給裝置的幾個(gè)實(shí)施方式。在圖1~圖3中
表示了第一實(shí)施方式的進(jìn)給裝置，該進(jìn)給裝置由安裝臺(tái)11、原動(dòng)機(jī)21 和正反巻取器31構(gòu)成，正反巻取器31是巻取或退繞正巻用線狀體51 和反巻用線狀體61的部件。此外，附圖標(biāo)記71表示往復(fù)動(dòng)作體，81 表示底座，82表示導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，83~85表示滑輪。
安裝臺(tái)ll由金屬、合成樹脂、復(fù)合材料等機(jī)械特性優(yōu)異的材料構(gòu) 成，該安裝臺(tái)11具有從其上表面立起的多個(gè)支承壁12~14。
原動(dòng)機(jī)(馬達(dá))21由公知或周知的伺服馬達(dá)或脈沖馬達(dá)構(gòu)成。原 動(dòng)機(jī)21具有與馬達(dá)轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)的輸出軸22。
正反巻取器31是巻取或退繞正巻用線狀體51和反巻用線狀體61 ， 兼?zhèn)鋵?duì)兩線狀體51、 61的巻取功能和退繞功能的部件。正反巻取器31 由金屬、合成樹脂、復(fù)合材料等機(jī)械特性優(yōu)異的材料構(gòu)成。正反巻取 器31的主要部件是支軸32、移動(dòng)筒體34、鼓37、固定進(jìn)給絲杠體41 等。其中，支軸32在外周面具有用于將移動(dòng)筒體34不滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)地沿 軸向引導(dǎo)的引導(dǎo)面33。作為一個(gè)具體示例，支軸32的引導(dǎo)面33由角 花鍵、橢圓形、多邊形、漸開線花鍵等周知的花鍵外周面構(gòu)成。移動(dòng) 筒體34在一端具有沿徑向伸出的凸緣35。移動(dòng)筒體34的內(nèi)周面具有 與支軸32的引導(dǎo)面33對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)面36。具體來說，引導(dǎo)面36由與上 述對(duì)應(yīng)的周知的花鍵內(nèi)周面構(gòu)成。更詳細(xì)地講，關(guān)于移動(dòng)筒體34，具 有引導(dǎo)面36的筒狀部件嵌入固定在內(nèi)部。鼓37呈圓筒形，在其一端 面具有環(huán)狀的凸緣38。在鼓37的內(nèi)周面形成有內(nèi)螺紋39。移動(dòng)筒體 34和鼓37通過以移動(dòng)筒體34作為內(nèi)側(cè)、鼓37作為外側(cè)的方式將兩者 同心狀地結(jié)合而組合為兩層的筒狀結(jié)構(gòu)。具體來講，如圖所示，兩個(gè) 凸緣35、 38以面接觸的方式同心狀地結(jié)合，該狀態(tài)由螺栓等周知的固 定件固定。在該情況下，在鼓37與移動(dòng)筒體34的內(nèi)外周面之間夾有 隔件40。固定進(jìn)給絲杠體41也呈圓筒形，在其一端面具有沿徑向伸出 的凸緣42。再者，固定進(jìn)給絲杠體41在其外周面具有與上述內(nèi)螺紋 39成為一對(duì)的外螺紋43。關(guān)于結(jié)合的移動(dòng)筒體34和鼓37，通過支軸 32貫通移動(dòng)筒體34的軸心，借助兩引導(dǎo)面33、 36形成支軸32和移動(dòng) 筒體34的花鍵組合，關(guān)于鼓37和固定進(jìn)給絲杠體41，通過將這些內(nèi) 螺紋39和外螺紋43相對(duì)地旋入，形成鼓37與固定進(jìn)給絲杠體41的組 合。關(guān)于該情況下的花鍵，優(yōu)選的是由保持器保持的多個(gè)滾珠(小球) 夾在花鍵內(nèi)外周面之間的滾珠花鍵。這樣就組裝有正反巻取器31的結(jié)
構(gòu)。
如上所述組裝的正反巻取器31在圖1 ~圖3中架設(shè)并配置在安裝 臺(tái)11的兩支承壁13~14之間。具體來講，支軸32經(jīng)由設(shè)置在兩支承 壁13~ 14上的軸承44、 45可以自由旋轉(zhuǎn)地被支承兩端，并且通過將 凸緣42螺紋固定在支承壁14上，固定進(jìn)給絲杠體41被固定在該支承 壁14上 這時(shí)，支軸32的一端部貫通支承壁13地向支承壁12側(cè)突 出。
參照?qǐng)D1 ~圖3，原動(dòng)機(jī)21安裝在安裝臺(tái)11的支承壁12的外壁 面上，其輸出軸22貫通支承壁12向支承壁13側(cè)突出。這樣以一條直 線的形狀并列的支軸32和輸出軸22經(jīng)由橫跨它們的對(duì)置端部安裝的 周知的聯(lián)結(jié)器46相互連結(jié)。即，原動(dòng)機(jī)21和正反巻取器31連結(jié)。這 樣裝備了原動(dòng)機(jī)21和正反巻取器31的安裝臺(tái)11在圖1中沿著底座81 的基端部側(cè)設(shè)置。
正巻用線狀體51和反巻用線狀體61都由強(qiáng)韌的長條物體構(gòu)成。 作為這樣的兩線狀體51、 61,可以采用從像線那樣極細(xì)的線狀體到像 繩子那樣的粗線狀體的任意直徑的線狀體。從實(shí)用的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選 的是能夠確保強(qiáng)度的盡可能直徑小的線狀體51、 61。再者，兩線狀體 51、 61雖然具有撓性，但是由于抗張力性高，所以實(shí)質(zhì)上沒有伸縮性。 作為兩線狀體51、 61的具體的材料，可以舉出金屬、合成樹脂和它們 的復(fù)合體。關(guān)于這些線狀體，是多根單線或線材捻合在一起的結(jié)構(gòu)。 將芳綸纖維(商品名^-，一)捻合的線狀體51、 61也是有效的一 例。圖1中例示的兩線狀體51、 61連接為一根，并呈環(huán)狀。
在圖1~圖3中，正巻用線狀體51和反巻用線狀體61巻繞在正反 巻取器31的鼓37上，并且通過經(jīng)由滑輪的方法與后述的往復(fù)動(dòng)作體 71連接。在伴隨于此的鼓巻裝時(shí)，串聯(lián)的兩線狀體51、 61如圖3所示 螺旋狀地巻繞在鼓37上。具體來說，以相對(duì)于鼓37的正巻用線狀體 巻繞量和反巻用線狀體巻繞量相互相等的方式進(jìn)行該巻繞。在該情況 下的一個(gè)示例中，兩線狀體51、 61的交界部成為該兩線狀體51、 61 在鼓37上的固定部X，該固定部X像圖3那樣固定在鼓37的交界部。 該固定機(jī)構(gòu)只要使固定部X不挪動(dòng)可以是任意形式，下面列舉幾個(gè)具 體示例。作為一例，當(dāng)在鼓37的交界部設(shè)置有像環(huán)那樣的孔時(shí)，在那 里通過固定部X打結(jié)。作為另一個(gè)示例，當(dāng)在鼓37的交界部設(shè)置有凹
部時(shí)，在那里嵌入固定部x后，從上方強(qiáng)有力地插入固定件(固定栓) 從而將其固定。進(jìn)而，作為又一個(gè)示例，當(dāng)在由圓筒體構(gòu)成的鼓37的 交界部設(shè)置有貫通孔時(shí)，從該貫通孔將固定部X插入鼓37的交界部?jī)?nèi)， 在鼓37的交界部?jī)?nèi)使用固定用或止脫用的金屬件，從而將固定部X固 定。作為又一個(gè)示例，當(dāng)在鼓37的交界部設(shè)置有緊固型、夾固型等的 夾子時(shí)，經(jīng)由夾子將固定部X固定。在上述以外的一個(gè)示例中，經(jīng)由 粘結(jié)機(jī)構(gòu)(在金屬的情況下也包含焊接機(jī)構(gòu))將固定部X固定在鼓37 的交界部。在固定部X的固定時(shí)，也可以并用粘結(jié)機(jī)構(gòu)和其他機(jī)構(gòu)。
圖1所示的往復(fù)動(dòng)作體71本身是加工機(jī)械器具，或者是搬送用夾 具，或者是作業(yè)用機(jī)器人的一部分。圖1的往復(fù)動(dòng)作體71除了作為往 復(fù)動(dòng)作時(shí)的行進(jìn)用而具備軸承那樣的行進(jìn)部件(未圖示)，還作為用72。
圖1的往復(fù)動(dòng)作體71為了進(jìn)行既定的作業(yè)而裝備在既定的作業(yè)區(qū) 域。作為這樣的情況下的進(jìn)給臺(tái)，上述的底座81設(shè)置在作業(yè)區(qū)域，作 為一個(gè)示例，由導(dǎo)軌構(gòu)成的往復(fù)動(dòng)作體行進(jìn)用的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82鋪設(shè)在該 底座81上。往復(fù)動(dòng)作體71組裝在底座81的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82上，能夠沿 著導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82的長度方向進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。在該往復(fù)動(dòng)作體71上連接 有已述的正巻用線狀體51和反巻用線狀體61，為了對(duì)其進(jìn)行支持，滑 輪或繩輪等旋轉(zhuǎn)輪配置在適當(dāng)位置。在圖示例中，如圖1所示，用于 調(diào)整或轉(zhuǎn)換線狀體的行進(jìn)方向的滑輪83、 85安裝在底座81的基端部 側(cè)，空轉(zhuǎn)用的滑輪84安裝在底座81的前端部側(cè)。
在圖1~圖3的實(shí)施方式中，正巻用線狀體51和反巻用線狀體61 以下述方式與往復(fù)動(dòng)作體71連接(聯(lián)動(dòng))。關(guān)于正巻用線狀體51,從 正反巻取器21的鼓37退繞的部分經(jīng)由中間的滑輪83到達(dá)位于底座81 的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82上的往復(fù)動(dòng)作體71的固定部件72。反巻用線狀體61的 情況也大致相同，從正反巻取器21的鼓37退繞的部分經(jīng)由中間的滑 輪85到達(dá)滑輪84，從這里調(diào)頭到達(dá)往復(fù)動(dòng)作體71的固定部件72。這 樣到達(dá)了固定部件72的兩線狀體51、 61的固定部分連在一起。因此， 通過由固定部件72夾持并緊固固定該固定部分，兩線狀體51、 61與 往復(fù)動(dòng)作體71彼此連接。
在圖1~圖3所示的實(shí)施方式中，支軸32和移動(dòng)筒體34;鼓37
和固定進(jìn)給絲杠體41;鼓37和兩線狀體51、 61;兩線狀體51、 61和 兩滑輪83、 85;兩線狀體51、 61和滑輪84等，各部件發(fā)生相互摩擦 的部位(粉塵發(fā)生部位)由防塵罩91、 92幾乎氣密地覆蓋。在該情況 下的各防塵罩91、 92的既定面上形成有允許兩線狀體51、 61出入的 程度的小口徑的通口 93~ 96,這些防塵軍91、 92防止在摩擦發(fā)生部位 產(chǎn)生的粉塵飛散到外部以至于污染作業(yè)環(huán)境和搬送物等。
在圖1所示的本發(fā)明的進(jìn)給裝置中，在使原動(dòng)機(jī)21的輸出軸22 沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于與其連結(jié)的支軸32向同一方向旋轉(zhuǎn)，所以 正反巻取器31也沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。更詳細(xì)地講，由于原動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)從 輸出軸22傳遞到支軸32,該支軸32的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由兩花鍵引導(dǎo)面33、 36 傳遞到移動(dòng)筒體34，所以處于與移動(dòng)筒體34的結(jié)合(合體)狀態(tài)的鼓 37沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。該鼓37 —方面經(jīng)由內(nèi)螺紋39和外螺紋43旋入 固定進(jìn)給絲杠體41中，所以接受該內(nèi)螺紋39和外螺紋43所進(jìn)行的進(jìn) 給，也向支軸32的軸向(圖1的左側(cè))移動(dòng)。很明顯，這是由于兩花 鍵引導(dǎo)面33、 36允許移動(dòng)筒體34的軸向的移動(dòng)。這樣，在鼓37—邊 沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一邊以既定的間距向圖1中的左側(cè)移動(dòng)時(shí)，正巻用 線狀體51巻取在鼓37的外周面上，同時(shí)反巻用線狀體61從鼓37的 外周面退繞。這時(shí)的正巻用線狀體51的巻取量和反巻用線狀體61的 退繞量很明顯是相等的。伴隨于此的正巻用線狀體51被向圖l的箭頭 Rl方向拉進(jìn)，同時(shí)反巻用線狀體61被向圖1的箭頭R2方向抽出。因 此，與兩線狀體51、 61連接的往復(fù)動(dòng)作體71，即組裝在底座81的導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)82上的往復(fù)動(dòng)作體71受到該巻取退繞所產(chǎn)生的進(jìn)給作用而向 圖1的箭頭R1方向移動(dòng)。由于上述的進(jìn)給，當(dāng)正反巻取器31的鼓37 移位到最左側(cè)，或者往復(fù)動(dòng)作體71移位到最左側(cè)時(shí)，成為圖2所示的 狀態(tài)。與上述相反，當(dāng)使原動(dòng)機(jī)21的輸出軸22沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)， 產(chǎn)生與上述相反的作用。即，在正巻用線狀體51由正反巻取器31的 鼓37退繞的同時(shí)，反巻用線狀體61從反巻器31巻取。這時(shí)同樣，正 巻用線狀體51的巻取量與反巻用線狀體61的退繞量相互相等。因此， 在往復(fù)動(dòng)作體71上施加朝向上述箭頭Rl方向的相反方向的進(jìn)給，往 復(fù)動(dòng)作體71—邊受到導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82的引導(dǎo)一邊向圖1~圖2的左方向移動(dòng)。
如圖1 ~圖3所示，對(duì)往復(fù)動(dòng)作體71施加進(jìn)給時(shí)的正反巻取器31
的鼓37被內(nèi)螺紋39和外螺紋43的螺距支配。因此，鼓37與兩線狀 體51、 61的巻取間距和退繞間距對(duì)應(yīng)地沿軸向移動(dòng)。該情況下的兩線 狀體51、 61的各間距在緊密的螺旋巻繞時(shí)也可以看作與該兩線狀體的 直徑相等。與此相對(duì)，在產(chǎn)生間隙的粗的螺旋巻繞時(shí)，該兩線狀體的 直徑加上間隙的尺寸的和成為其巻取間距或退繞間距。在由正反巻取 器31的旋轉(zhuǎn)來巻取或退繞兩線狀體51、 61時(shí)，配置在鼓37的附近的 引導(dǎo)用的滑輪83、 85會(huì)產(chǎn)生好結(jié)果。這是由于巻取在鼓37上的兩線 狀體51、 61的巻取線狀體部Sl與跨越滑輪83、 85的引導(dǎo)線狀體部S2 保持平行關(guān)系，反過來說，以能夠保持該平行關(guān)系的方式配置滑輪83、 85。由此，兩線狀體51、 61由于以均等的間距精密地巻裝在正反巻取 器31的鼓周面上或者從正反巻取器31的鼓周面上退繞，所以正反巻 取器的鼓37的每旋轉(zhuǎn)一周的線狀體巻取量(線狀體退繞量)沒有偏差， 能夠?qū)崿F(xiàn)更精密且更高精度的進(jìn)給。另外，關(guān)于保持平行關(guān)系的兩線 狀體51、 61，由于在正反巻取器31的鼓周面鄰接的巻取線狀體部不會(huì) 相互摩擦或重合，并且也不會(huì)作用過大的扭轉(zhuǎn)力，所以能夠避免兩線 狀體51、 61的早期疲勞破壞從而延長壽命。特別是防止巻取線狀體部 相互的摩擦也有助于防止發(fā)塵。
圖1~圖3的實(shí)施方式的正巻用線狀體51、反巻用線狀體61不過 是由相對(duì)的關(guān)系而用的用語名。因此，即使替換為"正巻用線狀體61"、
"反巻用線狀體51"等這樣的用語，實(shí)質(zhì)上內(nèi)容也沒有變化。再者， 在圖1~圖3的實(shí)施方式中，為了方便說明，將兩線狀體51、 61顯示 地過大或者將往復(fù)動(dòng)作體71顯示地過小，但是在原理上能夠理解不矛 盾地動(dòng)作。在圖1~圖3的實(shí)施方式中，當(dāng)在往復(fù)動(dòng)作體71上施加前 后方向或左右方向的進(jìn)給時(shí)，成為如圖所示的水平結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)在往 復(fù)動(dòng)作體71上施加垂直方向的進(jìn)給時(shí)，只要能夠保持導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82垂 直即可，當(dāng)在往復(fù)動(dòng)作體71上施加傾斜方向的進(jìn)給時(shí)，只要使導(dǎo)向機(jī) 構(gòu)82帶有梯度即可。由于圖1~圖3中的正巻用線狀體51和反巻用線 狀體61串聯(lián)，所以在將它們與往復(fù)動(dòng)作體71連接時(shí)，不需要用固定 部件73固定兩線狀體51、 61的交界部。即，即使在用固定部件73固 定正巻用線狀體51或者用固定部件73固定反巻用線狀體61的情況下， 另一個(gè)線狀體也會(huì)間接地與往復(fù)動(dòng)作體71連接。關(guān)于圖l的正反巻取 器31，優(yōu)選的是在鼓37的外周面上形成凹形(例如截面為圓弧形或V
槽形等)的螺旋槽，在這樣的情況下，在鼓37上穩(wěn)定地進(jìn)行線狀體的 整齊的巻取和退繞。在兩線狀體51、 61有可能從滑輪83~85脫離， 或者兩線狀體51、 61可能出現(xiàn)松弛時(shí)，只要將脫離防止件(例如抑制 輥)或張力施加件(例如張緊輥)施加在兩線狀體51、 61上即可?；?者，作為滑輪84，也有希望采用張緊滑輪。另外，以正反巻取器的鼓 37的外周面為基準(zhǔn)被向既定方向拉進(jìn)或抽出的兩線狀體51、61的滑輪 83、 85等在與往復(fù)動(dòng)作體71的關(guān)系上，配置在正反巻取器31的上部、 下部、左部、右部、前部、后部等任意的位置。在該情況下，兩線狀 體51、 61中的某一方或雙方也可以貫通支承壁12~ 13中的任一個(gè)以 上。
本發(fā)明的進(jìn)給裝置的另一實(shí)施方式如圖4所示，在本實(shí)施方式中， 正反巻取器31的支軸33與往復(fù)動(dòng)作體71的移動(dòng)方向(導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82 的長度方向)是正交的關(guān)系，正反巻取器31保持該關(guān)系地配置在底座 81的基端部。圖4的實(shí)施方式中的其他4支術(shù)事項(xiàng)與上述實(shí)施方式中i兌
明的內(nèi)容實(shí)質(zhì)上相同或者以其為標(biāo)準(zhǔn)。因此，關(guān)于這點(diǎn)，參照上例的 內(nèi)容，予以省略。
在圖4所示的進(jìn)給裝置中，往復(fù)動(dòng)作體71通過正巻用線狀體51 和反巻用線狀體61的巻取、退繞與上例相同地進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。這時(shí)的 正巻用線狀體51和反巻用線狀體61由于不會(huì)在滑輪83、 85的部位較 大程度地彎曲，所以能夠緩和在兩線狀體51、 61上施加集中負(fù)荷，也 容易保持上述巻取線狀體部Sl和引導(dǎo)線狀體部S2的平行關(guān)系。
本發(fā)明進(jìn)給裝置的又一實(shí)施方式如圖5所示，在本實(shí)施方式中， 關(guān)于正巻用線狀體51和反巻用線狀體61，切離成它們相對(duì)于鼓37的 固定端部為XI、 X2。參照?qǐng)D5可知，正巻用線狀體51的固定端部XI 通過與上述同樣的方法固定在鼓37的一端部外周面上，反巻用線狀體 61的固定端部X2也通過與上述同樣的方法固定在鼓37的另一端部外 周面上。在圖5的示例中，在正巻用線狀體51的情況下，右側(cè)端部是 固定端部Xl，左側(cè)端部是巻取退繞端部，在反巻用線狀體61的情況下， 左側(cè)端部是固定端部X2，右側(cè)端部是巻取退繞端部，因此，伴隨鼓37 的旋轉(zhuǎn)的兩線狀體51、61的巻取退繞方向相互相反。作為兩線狀體51、 61的一部分的固定在往復(fù)動(dòng)作體71上的部分既可以連續(xù)也可以分離。 在任一方式下，兩線狀體51、 61的一部分都如圖1所示繞掛在滑輪84
上并固定在往復(fù)動(dòng)作體71上。圖5的實(shí)施方式中的其他技術(shù)事項(xiàng)也與 上述實(shí)施方式中說明的內(nèi)容實(shí)質(zhì)上相同或者以其為標(biāo)準(zhǔn)。因此，關(guān)于 這點(diǎn)，參照上述示例的內(nèi)容，予以省略。
在圖5所示的本發(fā)明的進(jìn)給裝置中，往復(fù)動(dòng)作體71通過正巻用線 狀體51和反巻用線狀體61的巻取、退繞與上述示例相同地進(jìn)行往復(fù) 動(dòng)作。另外，在上述的圖1~圖4的實(shí)施方式中，在鼓37的外周面上 沒有巻裝線狀體的空余部分增多。與此相對(duì)，在圖5的實(shí)施方式中， 那樣的空余部分少，幾乎能夠全部利用鼓外周面，在這點(diǎn)上是優(yōu)選的。 在這樣能夠有效利用鼓外周面時(shí)，能夠確保所需的線狀體巻裝量，而 且能夠縮短正反巻取器31的軸向的尺寸。
本發(fā)明進(jìn)給裝置的又一實(shí)施方式如圖6所示，在本實(shí)施方式中， 內(nèi)螺紋39和外螺紋43的形成部位與上述的示例不同。即，內(nèi)螺紋39 形成在固定進(jìn)給絲杠體41的內(nèi)周面上，外螺紋43形成在移動(dòng)筒體34 的外周面上。因此，移動(dòng)筒體34在內(nèi)周面上具有花鍵引導(dǎo)面36，在外 周面上具有外螺紋43，鼓37沒有螺紋。因此，移動(dòng)筒體34和固定進(jìn) 給絲杠體41通過經(jīng)由內(nèi)螺紋39和外螺紋43的旋入而相互組合。圖6 的實(shí)施方式中的其他技術(shù)事項(xiàng)也與上述實(shí)施方式中說明的內(nèi)容實(shí)質(zhì)上 相同或者以其為標(biāo)準(zhǔn)。因此，關(guān)于這點(diǎn)，參照上述示例的內(nèi)容，予以 省略。
在圖6所示的進(jìn)給裝置中，往復(fù)動(dòng)作體71通過正巻用線狀體51 和反巻用線狀體61的巻取、退繞與上述示例相同地進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。在 本實(shí)施方式中，只有內(nèi)螺紋39和外螺紋43的形成部位與上述示例不 同，所以功能和效果與圖1~圖3中所說明的情況大體相同。
圖6的實(shí)施方式也可以進(jìn)行如下的設(shè)計(jì)變更。其中一例為，移動(dòng) 筒體34的內(nèi)周面在長度方向上分為兩部分，并形成花鍵引導(dǎo)面36和 內(nèi)螺紋39。即，在圖6中，在移動(dòng)筒體34的左側(cè)內(nèi)周面形成有花鍵引 導(dǎo)面36并且在移動(dòng)筒體34的右側(cè)內(nèi)周面形成有內(nèi)螺紋39。本實(shí)施方 式時(shí)的花鍵配合與上述相同，但是關(guān)于移動(dòng)筒體34與固定進(jìn)給絲杠體 41的組合，是通過形成在移動(dòng)筒體34上的內(nèi)螺紋39與形成在固定進(jìn) 給絲杠體41的外周面上的外螺紋43的旋入進(jìn)行的。另一例為，移動(dòng) 筒體34具有兩層的筒狀結(jié)構(gòu)(加上鼓37成為三層的筒狀結(jié)構(gòu))。在 該由兩層筒結(jié)構(gòu)構(gòu)成的移動(dòng)筒體34的情況下，在內(nèi)筒的內(nèi)周面上形成
有花鍵引導(dǎo)面36，關(guān)于外筒，在其內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋39，或者在 其外周面上形成外螺紋43。進(jìn)而，關(guān)于固定進(jìn)給絲杠體41，與移動(dòng)筒 體34側(cè)的螺紋對(duì)應(yīng)地在其內(nèi)外周面的某一個(gè)上形成內(nèi)螺紋39和外螺 紋43中的某一個(gè)。在本實(shí)施方式中，由支軸32的引導(dǎo)面33與內(nèi)筒(移 動(dòng)筒體34)的花鍵引導(dǎo)面36進(jìn)行已述的花鍵配合，由外筒(移動(dòng)筒體 34)的螺紋(內(nèi)螺紋39和外螺紋43中的某一個(gè))與固定進(jìn)給絲杠體 41的螺紋(內(nèi)螺紋39和外螺紋43中的另一個(gè))的旋入，進(jìn)行移動(dòng)筒 體34與固定進(jìn)給絲杠體41的組合。
本發(fā)明的進(jìn)給裝置的另一實(shí)施方式如圖7所示，在本實(shí)施方式中， 原動(dòng)機(jī)21的輸出軸22也兼用作上述示例的支軸32。即，本實(shí)施方式 的輸出軸22的前端側(cè)作為正反巻取器31的支軸32，并在該支軸32的 外周面上形成花鍵引導(dǎo)面33。安裝臺(tái)11也具有兩個(gè)支承壁12、 14， 但是沒有支承壁13。再者，在本實(shí)施方式中，原動(dòng)機(jī)21與正反巻取器 31原本就是一體化的而不是借助上述聯(lián)結(jié)器46進(jìn)行連結(jié)。因此，原動(dòng) 機(jī)21和正反巻取器31以上述示例為標(biāo)準(zhǔn)，通過橫跨兩支承壁12、 14 架設(shè)輸出軸22 (支軸32 )來裝備在安裝臺(tái)11上。圖7的實(shí)施方式中 的其他技術(shù)事項(xiàng)也與上述實(shí)施方式中說明的內(nèi)容實(shí)質(zhì)上相同或者以其 為標(biāo)準(zhǔn)。因此，關(guān)于這點(diǎn)，也參照上述示例的內(nèi)容，予以省略。
在圖7所示的本發(fā)明的進(jìn)給裝置中，往復(fù)動(dòng)作體71通過正巻用線 狀體51和反巻用線狀體61的巻取、退繞與上述示例相同地進(jìn)行往復(fù) 動(dòng)作。在本實(shí)施方式中，由于原動(dòng)機(jī)21和正反巻取器31 —體化，在 整個(gè)軸向上的尺寸縮短，所以在使裝置要部緊湊化的方面更有利。
本發(fā)明的進(jìn)給裝置的另一實(shí)施方式如圖8所示，在本實(shí)施方式中， 原動(dòng)機(jī)(馬達(dá))21和正反巻取器31以在徑向重合的方式一體化。在圖 8的實(shí)施方式中，原動(dòng)機(jī)(馬達(dá))21的馬達(dá)軸22A和正反巻取器31的 支軸32成為一體，在以支軸32為基準(zhǔn)的情況下，支軸32也兼用作馬 達(dá)軸22A。在圖8中，具有馬達(dá)軸22A的支軸32架設(shè)并固定在安裝臺(tái) 11的兩支承壁12、 14的整個(gè)范圍內(nèi)。在該帶馬達(dá)軸22A的支軸32的 外周面上組裝有原動(dòng)機(jī)21的部件和正反巻取器31的部件。
如圖8所示，組裝在支軸32的外周部上的是正反巻取器31的鼓 37和固定進(jìn)給絲杠體41。在將鼓37的內(nèi)周面左右分為兩部分時(shí)，一 方的內(nèi)周面具有與上述同樣的花鍵引導(dǎo)面(花鍵內(nèi)周面)36，另一方
的內(nèi)周面具有上述同樣的內(nèi)螺紋39。另一方面，固定進(jìn)給絲杠體41在 其外周面上形成有外螺紋43。固定進(jìn)給絲杠體41嵌入并固定在支軸 32的外周部，鼓37通過相對(duì)地旋入內(nèi)螺紋39和外螺紋43而可以自由 旋轉(zhuǎn)地裝備在固定進(jìn)給絲杠體41的外周部。
如圖8所示，組裝在馬達(dá)軸22A的外周部的是馬達(dá)的呈筒狀的定 子23、馬達(dá)的筒狀轉(zhuǎn)子24、馬達(dá)的磁場(chǎng)25、 一對(duì)軸承26、 27、以及 其他馬達(dá)部件(未圖示)等。定子23嵌入并固定在馬達(dá)軸22A的中央 部外周， 一對(duì)軸承26、 27在定子23的兩側(cè)安裝在馬達(dá)軸22A的外周 部。關(guān)于筒狀轉(zhuǎn)子24，在其內(nèi)周面上安裝有磁場(chǎng)25。再者，筒狀轉(zhuǎn)子 24具有上述的花鍵引導(dǎo)面(花鍵外周面)33。該筒狀轉(zhuǎn)子24在馬達(dá)軸 22A的外周部安裝在兩軸承26、 27之間，從而經(jīng)由該兩軸承26、 27 可以自由旋轉(zhuǎn)地被支承。而且，馬達(dá)軸22A側(cè)的筒狀轉(zhuǎn)子24和支軸32 側(cè)的鼓37經(jīng)由這些引導(dǎo)面33、 36成為花鍵配合狀態(tài)。這樣組裝的原 動(dòng)機(jī)(馬達(dá))21可以具有周知的整流件和電刷，另外也可以沒有電刷。
圖8的實(shí)施方式中的其他技術(shù)事項(xiàng)也與上述實(shí)施方式中說明的內(nèi) 容實(shí)質(zhì)上相同或者以其為標(biāo)準(zhǔn)。因此，關(guān)于這點(diǎn)，也參照上述示例的 內(nèi)容，予以省略。
在圖8所示的本發(fā)明的進(jìn)給裝置中，往復(fù)動(dòng)作體71也通過正巻用 線狀體51和反巻用線狀體61的巻取、退繞與上述示例相同地進(jìn)行往 復(fù)動(dòng)作。該情況下的原動(dòng)機(jī)21在接通的狀態(tài)(通電狀態(tài))時(shí)，具有磁 場(chǎng)25的筒狀轉(zhuǎn)子24相對(duì)于固定在馬達(dá)軸22A上的定子23正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。 當(dāng)筒狀轉(zhuǎn)子24這樣旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)由兩引導(dǎo)面33、 36處于花鍵配合狀態(tài) 的鼓37也向與筒狀轉(zhuǎn)子24相同的方向旋轉(zhuǎn)。再者，該旋轉(zhuǎn)時(shí)的鼓37 處于經(jīng)由內(nèi)螺紋39和外螺紋43與固定進(jìn)給絲杠體41螺紋配合的狀態(tài)， 通過帶外螺紋43的筒狀轉(zhuǎn)子24相對(duì)于帶內(nèi)螺紋39的固定進(jìn)給絲杠體 41的旋轉(zhuǎn)施加進(jìn)給，所以在花鍵配合狀態(tài)下沿軸向移動(dòng)。即，鼓37 — 邊旋轉(zhuǎn)一邊沿軸向移動(dòng)，與上述同樣地進(jìn)行兩線狀體51、 61的巻取和 退繞，由此與上述同樣地使往復(fù)動(dòng)作體71進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。在本實(shí)施方 式中，原動(dòng)機(jī)21與正反巻取器31以在徑向上重合的方式一體化，大 幅縮短了軸向的尺寸，所以裝置要部的緊湊效果特別大。
圖8的實(shí)施方式也可以如圖9所示進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。即，在鼓37的 一端外周部形成外螺紋43，并在呈圓筒形的固定進(jìn)給絲杠體41的內(nèi)周
面形成內(nèi)螺紋39。圖9的實(shí)施方式中的其他技術(shù)事項(xiàng)與在圖8的實(shí)施 方式中說明的內(nèi)容實(shí)質(zhì)上相同或者以其為標(biāo)準(zhǔn)。因此，關(guān)于這點(diǎn)，也 參照上述示例的內(nèi)容，予以省略。
圖9所示的本發(fā)明的進(jìn)給裝置也具有與圖8的情況實(shí)質(zhì)上相同的 作用效果，由此往復(fù)動(dòng)作體71與上述示例同樣地進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。
本發(fā)明的進(jìn)給裝置還有上述以外的如下所述的實(shí)施方式。
關(guān)于往復(fù)動(dòng)作體71，能夠在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82上非接觸地行進(jìn)。作為該 情況下的非接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82，使用磁懸浮式或空氣滑動(dòng)式的機(jī)構(gòu)。 眾所周知，磁懸浮式以往復(fù)動(dòng)作體71和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82中的某一方作為 磁性體，并以另一方作為磁鐵(具備磁鐵的部件)，或者以雙方作為 磁鐵(具備磁鐵的部件)。利用磁性體和磁鐵的部件是吸引方式，在 該情況下，在控制磁力的同時(shí)使往復(fù)動(dòng)作體71浮在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82上， 以便始終保持空隙恒定。往復(fù)動(dòng)作體71和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82雙方作為磁鐵 的結(jié)構(gòu)是排斥方式。在該情況下，用于穩(wěn)定上浮方向的導(dǎo)向件等設(shè)置 在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82上等。空氣滑動(dòng)式也如周知的那樣，在往復(fù)動(dòng)作體71 與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82的界面上夾有空氣膜。因此，在往復(fù)動(dòng)作體71和/或?qū)?向機(jī)構(gòu)82上設(shè)置空氣噴射機(jī)構(gòu)，經(jīng)由該空氣噴射機(jī)構(gòu)對(duì)往復(fù)動(dòng)作體71 與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82的界面供應(yīng)空氣。除此以外，在往復(fù)動(dòng)作體71以滾動(dòng) 方式或滑動(dòng)方式在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82上行進(jìn)的實(shí)施方式時(shí)，在往復(fù)動(dòng)作體71 與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82之間封入保持低發(fā)塵潤滑脂。
也有時(shí)為了高精密地控制往復(fù)動(dòng)作體71的進(jìn)給量(移動(dòng)量)而裝 備公知或周知的比例反饋機(jī)構(gòu)。比例反饋機(jī)構(gòu)由比例尺、檢測(cè)頭和控 制機(jī)構(gòu)構(gòu)成。更詳細(xì)地講，比例尺由沿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)82配置的固定件安裝 在底座81上等。用于讀取比例尺的檢測(cè)頭經(jīng)由安裝部件安裝在往復(fù)動(dòng) 作體71上等。電動(dòng)機(jī)控制用的控制機(jī)構(gòu)為了接收來自檢測(cè)頭的檢測(cè)信 號(hào)而與該檢測(cè)頭連接，并且為了將控制信號(hào)發(fā)送至原動(dòng)機(jī)21而也與該 原動(dòng)機(jī)21連接。作為一例，在比例反饋機(jī)構(gòu)由以磁式直線比例尺為主 體的部件構(gòu)成時(shí)，比例尺由磁式帶狀比例尺構(gòu)成，檢測(cè)頭由磁性傳感 器頭構(gòu)成，控制機(jī)構(gòu)由檢測(cè)器、定位計(jì)數(shù)器和變換器組合的部件構(gòu)成。 作為另一個(gè)例子，在比例反饋機(jī)構(gòu)由以光學(xué)式比例尺為主體的機(jī)構(gòu)構(gòu) 成時(shí)，比例尺(主比例尺)由在長的光學(xué)玻璃上以一定間距蒸鍍有金 屬存儲(chǔ)器的部件構(gòu)成，檢測(cè)頭由具備可以取出具有90度的相位差的兩 相的信號(hào)(例如明信號(hào)和暗信號(hào))的分度比例尺、發(fā)光元件和受光元 件的部件構(gòu)成，控制機(jī)構(gòu)由與上述同樣的部件構(gòu)成。后者的檢測(cè)頭的 骨架形狀是筒形或〕字形，以發(fā)光元件在上部、分度比例尺在中間部、 受光元件在下部的方式裝備在檢測(cè)頭上。另外，比例尺(主比例尺) 夾在發(fā)光元件和受光元件之間。
如上所述的比例反饋機(jī)構(gòu)直接測(cè)量往復(fù)動(dòng)作體71的進(jìn)給量(移動(dòng) 量)并將其反饋至原動(dòng)機(jī)21。即，由往復(fù)動(dòng)作體71側(cè)的檢測(cè)頭讀取比 例尺，檢測(cè)往復(fù)動(dòng)作體71的進(jìn)給量并且將其檢測(cè)信號(hào)輸入控制機(jī)構(gòu)， 并且將由控制機(jī)構(gòu)運(yùn)算的既定的控制信號(hào)輸入至原動(dòng)機(jī)21，從而控制 該原動(dòng)機(jī)21。由此使往復(fù)動(dòng)作體71的進(jìn)給量的精度極高。另外，在是 以磁式帶狀比例尺為主體的比例反饋機(jī)構(gòu)的情況下，通過由磁性傳感 器頭(檢測(cè)頭)讀取磁式帶狀比例尺(比例尺)的磁柵(刻度)，對(duì) 往復(fù)動(dòng)作體71的位置的位移量進(jìn)行電測(cè)，然后由檢測(cè)器或定位計(jì)數(shù)器 處理其檢測(cè)信號(hào)，并經(jīng)由變換器輸入至原動(dòng)機(jī)21。再者，在是以光學(xué) 式比例尺為主體的比例反饋機(jī)構(gòu)的情況下，由位于檢測(cè)頭的下部側(cè)的 受光元件檢測(cè)從位于檢測(cè)頭的上部側(cè)的發(fā)光元件通過分度比例尺與主 比例尺(比例尺)接觸的光(紅外線)的強(qiáng)弱(明暗)，在由控制機(jī) 構(gòu)的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)基于該明暗的電信號(hào)并測(cè)量了位移量之后，將由該測(cè) 量結(jié)果確定的控制信號(hào)輸入原動(dòng)機(jī)21中。
為了檢測(cè)兩線狀體51、 61的斷線并使裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)立即停止，有時(shí) 與兩線狀體51、 61對(duì)應(yīng)地裝備公知或周知的斷線檢測(cè)器。這種斷線檢 測(cè)器像周知的那樣，兩線狀體51、 61的某一方或雙方由于意外狀況而 發(fā)生斷線時(shí)，利用該線狀體51的張力幾乎變?yōu)榱氵@一情況從而檢測(cè)斷 線，由此，關(guān)閉原動(dòng)機(jī)21或打開往復(fù)動(dòng)作體71的制動(dòng)機(jī)，從而使裝 置立即停止。由此，確保了作業(yè)上的安全性或?qū)p害控制在了最小限 度。另外，有時(shí)在底座81上裝備輔助環(huán)形帶(未圖示)，以防止在斷 線時(shí)往復(fù)動(dòng)作體71亂動(dòng)等。在用于繞掛該輔助環(huán)形帶的兩個(gè)輔助滑輪 中， 一個(gè)輔助滑輪與空轉(zhuǎn)用滑輪84安裝為同軸狀，另一個(gè)輔助滑輪隔 著適當(dāng)?shù)妮S間距離配置在滑輪83、 85側(cè)。另外，往復(fù)動(dòng)作體71連接 在這樣的輔助環(huán)形帶的中間部。
本發(fā)明的進(jìn)給裝置不僅解決在現(xiàn)有的帶式輸送機(jī)、螺紋進(jìn)給裝置、 缸進(jìn)給裝置、正時(shí)帶進(jìn)給裝置、機(jī)器人等中存在的各種問題，而且也
使裝置構(gòu)成緊湊化，發(fā)揮實(shí)用上的有效性。因此，本發(fā)明的進(jìn)給裝置 作為代替已有的裝置的方法，能夠充分發(fā)揮裝置的緊湊化效果并應(yīng)用 于各種用途。
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)給裝置，其特征在于，具備可以自由正反旋轉(zhuǎn)的正反卷取器；經(jīng)由正反卷取器卷取或退繞的正卷用線狀體和反卷用線狀體；在受到前進(jìn)方向和返回方向的力時(shí)在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)下前進(jìn)或倒退的往復(fù)動(dòng)作體，所述正反卷取器具備支軸，用于由外周部承接并支承外裝部件；移動(dòng)筒體，以與支軸一體旋轉(zhuǎn)的方式嵌入支軸的外周部中且沿軸向自由移動(dòng)；筒狀的鼓，在內(nèi)周面具有內(nèi)螺紋并且與移動(dòng)筒體的外周部同心狀地結(jié)合；和筒狀的固定進(jìn)給絲杠體，在外周部具有與鼓的內(nèi)螺紋成為一對(duì)的外螺紋并且經(jīng)由這些內(nèi)外螺紋使鼓旋入外周部，被保持為能夠由正反卷取器的鼓自由卷取或退繞的正卷用線狀體和反卷用線狀體連結(jié)在往復(fù)動(dòng)作體上，正反卷取器的鼓對(duì)正卷用線狀體的卷取量和對(duì)反卷用線狀體的退繞量相互相等，并且正反卷取器的鼓對(duì)正卷用線狀體的退繞量和對(duì)反卷用線狀體的卷取量相互相等，卷取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正反卷取器的鼓與兩線狀體的卷取間距和退繞間距對(duì)應(yīng)地沿軸線方向移動(dòng)。
2. —種進(jìn)給裝置，其特征在于，具備可以自由正反旋轉(zhuǎn)的正反 巻取器；經(jīng)由正反巻取器巻取或退繞的正巻用線狀體和反巻用線狀體； 在受到前進(jìn)方向和返回方向的力時(shí)在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)下前進(jìn)或倒退的 往復(fù)動(dòng)作體，所述正反巻取器具備支軸，用于由外周部承接并支承外裝部件； 移動(dòng)筒體，以與支軸一體旋轉(zhuǎn)的方式嵌入支軸的外周部中且沿軸向自由移動(dòng)，并且在周面上具有內(nèi)螺紋和外螺紋中的某一方；筒狀的鼓， 與移動(dòng)筒體的外周部同心狀地結(jié)合；和筒狀的固定進(jìn)給絲杠體，在周 面具有和移動(dòng)筒體側(cè)的螺紋成為內(nèi)外一對(duì)的螺紋，并且利用這些內(nèi)外 螺紋旋入移動(dòng)筒體中，被保持為能夠由正反巻取器的鼓自由巻取或退繞的正巻用線狀體 和反巻用線狀體連結(jié)在往復(fù)動(dòng)作體上，正反巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的巻取量和對(duì)反巻用線狀體的退 繞量相互相等，并且正反巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的退繞量和對(duì)反 巻用線狀體的巻取量相互相等， 巻取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正反巻取器的鼓與兩線狀體的巻取間距和退繞間距 對(duì)應(yīng)地沿軸線方向移動(dòng)。
3. —種進(jìn)給裝置，其特征在于，具備可以自由正反旋轉(zhuǎn)的正反 巻取器；經(jīng)由正反巻取器巻取或退繞的正巻用線狀體和反巻用線狀體； 在受到前進(jìn)方向和返回方向的力時(shí)在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)下前進(jìn)或倒退的 往復(fù)動(dòng)作體，所述正反巻取器具備支軸，用于由外周部承接并支承外裝部件； 馬達(dá)，設(shè)置在支軸的外周部且在外周部具有筒狀轉(zhuǎn)子；固定進(jìn)給絲杠 體，與馬達(dá)鄰接地安裝在支軸的外周部且在周面具有內(nèi)螺紋和外螺紋 中的某一方；和筒狀的鼓，以與支軸一體旋轉(zhuǎn)的方式嵌入支軸的外周 部中，沿軸向自由移動(dòng)，并且在周面具有和固定進(jìn)給絲杠體側(cè)的螺紋 成為內(nèi)外一對(duì)的螺紋，利用這些內(nèi)外螺紋旋入固定進(jìn)給絲杠體中，被保持為能夠由正反巻取器的鼓自由巻取或退繞的正巻用線狀體 和反巻用線狀體連結(jié)在往復(fù)動(dòng)作體上，正反巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的巻取量和對(duì)反巻用線狀體的退 繞量相互相等，并且正反巻取器的鼓對(duì)正巻用線狀體的退繞量和對(duì)反 巻用線狀體的巻取量相互相等，巻取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正反巻取器的鼓與兩線狀體的巻取間距和退繞間距 對(duì)應(yīng)地沿軸線方向移動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，摩 擦發(fā)生部位由防塵罩覆蓋，并且正巻用線狀體和/或反巻用線狀體以非 接觸的方式貫通防塵罩。
全文摘要
本發(fā)明提供一種進(jìn)給裝置，該進(jìn)給裝置具備正反卷取器(31)、正卷用線狀體(51)、反卷用線狀體(61)和往復(fù)動(dòng)作體(71)等，正卷用線狀體(51)和反卷用線狀體(61)與往復(fù)動(dòng)作體(71)連結(jié)，正反卷取器(31)的鼓(37)對(duì)正卷用線狀體(51)和反卷用線狀體(61)的各自的卷取量和退繞量相互相等，卷取旋轉(zhuǎn)時(shí)的正反卷取器(31)的鼓(37)與兩線狀體(51)的卷取間距和退繞間距對(duì)應(yīng)地沿軸線方向移動(dòng)，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)基于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的安靜穩(wěn)定化的高精度化和耐用性的提高以及構(gòu)成的緊湊化，實(shí)現(xiàn)基于線狀體的適當(dāng)?shù)木砣⊥死@的高精度化和耐用性的提高。
文檔編號(hào)F16H19/02GK101351660SQ20068005005
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2006年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者菅原純雄 申請(qǐng)人:Sk機(jī)器株式會(huì)社