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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】ポジショナー装置
(51)【国際特許分類】
B23P 19/06 20060101AFI20241106BHJP
B23K 37/047 20060101ALI20241106BHJP
B23Q 5/40 20060101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
B23P19/06 Z
B23K37/047 501B
B23Q5/40 B
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2024113198
(22)【出願日】2024-07-16
【審査請求日】2024-07-16
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】591214527
【氏名又は名称】株式会社ジーテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(74)【代理人】
【識別番号】100192533
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 如紘
(72)【発明者】
【氏名】山本 悠介
【審査官】山田 拓実
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０８２２１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１７４５２７９１（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開２０１５－１３４３７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２１１９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８８７９８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｐ １９／０６
Ｂ２３Ｋ ３７／０４７
Ｂ２３Ｑ ５／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースと、このベースに立てられ上横桁が渡されている枠体と、前記上横桁に回転自在に取付けられ鉛直軸沿って下へ延ばされるボールねじと、このボールねじに嵌まるナットと、このナットに固定されるブラケットと、このブラケットから横に前記枠体の正面を貫通して外まで延ばされ且つ前記ブラケットに水平軸回りに旋回可能に支持されている昇降腕とを備え、前記ボールねじが回されると前記ナットが昇降し、このナットと共に前記ブラケット及び前記昇降腕が昇降することで、加工対象物を多次元的に移動し位置決めするポジショナー装置であって、
前記ブラケットは、前記ボールねじが通過し得る幅の切欠きを有し、この切欠きは前記枠体の背面側へ開口しており、
前記ボールねじを、前記切欠きを通して前記枠体の背面から外へ取出すことができるようにし、
前記ボールねじは、前記上横桁に設けた上方ベアリングに下から差し込み前記上方ベアリングの内輪に固定される形態で前記上横桁に取付けられ、
前記ボールねじは、このボールねじの上に配置される駆動源で回され、
この駆動源は、カップリングを介して前記ボールねじに連結され、
前記ベースに、門型ステーが取付けられ、
この門型ステーは、前記ベースにボルト止めされる左右一対の脚部と、これらの脚部の上部に掛け渡され前記脚部にボルト止めされるクロス部とを有し、
前記クロス部に、前記ボールねじを上から差し込むことのできる下方ベアリングが固定されている、ポジショナー装置。
【請求項2】
請求項１記載のポジショナー装置であって、前記ボールねじは、前記下方ベアリングより下へ延びる延長部を有し、
この延長部に、羽根を有するプロペラ部材を取付け、
このプロペラ部材の下位置にて前記左右一対の脚部に、プレートを渡し、
このプレートは、上面に前記プロペラ部材が落下してきたときに前記プロペラ部材の旋回を抑制するストッパ片を有し、
前記プロペラ部材が落下する前は、前記ストッパ片と前記プロペラ部材とに高さ方向で隙間を保つようにした、ポジショナー装置。
【請求項3】
請求項２記載のポジショナー装置であって、前記延長部は断面が多角形断面であり、前記プロペラ部材は前記多角形断面に嵌まる多角形穴を有し、前記プロペラ部材は、前記延長部に嵌められた後に、ボルトで固定されている、ポジショナー装置。
【請求項4】
請求項１又は請求項２記載のポジショナー装置であって、前記ベースは、前記昇降腕を仮に支える支え棒を受ける座を有する、ポジショナー装置。
【請求項5】
請求項１記載のポジショナー装置であって、前記ナットは、筒部と、この筒部の下端から水平に張出す鍔部とを有し、
前記ブラケットは、前記筒部を収納し、底に前記鍔部を当ててボルトで固定することができる箱型ブラケットであり、この箱型ブラケットに前記切欠きを設けた、ポジショナー装置。
【請求項6】
請求項１記載のポジショナー装置であって、前記枠体の背面は、背面カバーで塞がれ、前記背面カバーを取外すと、前記ボールねじの長さに対応する縦長の開口部が現われるようにし、この開口部に中間桟を設けないようにした、ポジショナー装置。
【請求項7】
ベースと、このベースに立てられ上横桁が渡されている枠体と、前記上横桁に回転自在に取付けられ鉛直軸沿って下へ延ばされるボールねじと、このボールねじに嵌まるナットと、このナットに固定されるブラケットと、このブラケットから横に前記枠体の正面を貫通して外まで延ばされ且つ前記ブラケットに水平軸回りに旋回可能に支持されている昇降腕とを備え、
前記ボールねじが回されると前記ナットが昇降し、このナットと共に前記ブラケット及び前記昇降腕が昇降することで、加工対象物を多次元的に移動し位置決めするポジショナー装置であって、
前記ブラケットは、前記ボールねじが通過し得る幅の切欠きを有し、この切欠きは前記枠体の背面側へ開口しており、
前記ボールねじを、前記切欠きを通して前記枠体の背面から外へ取出すことができるようにし、
平面視で互いに直交する軸を横行き軸と走行軸と定め、前記走行軸は前記昇降腕に沿って延び、前記横行き軸は前記昇降腕に直角に延びるように定めるとき、
前記枠体の上端に、さらに前記横行き軸に沿って延びる横行き軸部材を備え、この横行き軸部材に前記横行き軸に沿って移動する第１スライダを備え、この第１スライダに前記走行軸に沿って延びる走行軸部材を備え、この走行軸部材に前記走行軸に沿って移動する第２スライダを備え、この第２スライダに作業ロボットを備え、
さらに、第１落下防止部材と第２落下防止部材との一方または両方を備え、
前記第１落下防止部材は、前記第１スライダと前記横行き軸部材との間に配置され、前記第１スライダが前記横行き軸部材から落下することを防止する部材であり、
前記第２落下防止部材は、前記第２スライダと前記走行軸部材との間に配置され、前記走行軸部材から前記第２スライダが落下することを防止する部材である、ポジショナー装置。
【請求項8】
請求項７記載のポジショナー装置であって、前記第１落下防止部材は、通常は前記第１スライダの移動を許容し、前記横行き軸部材から前記第１スライダが離れたときに前記第１スライダの落下を抑制ことができるように前記第１スライダから前記横行き軸部材へ延ばした第１フックである、ポジショナー装置。
【請求項9】
請求項７記載のポジショナー装置であって、前記第２落下防止部材は、通常は前記第２スライダの移動を許容し、前記走行軸部材から前記第２スライダが離れたときに前記第２スライダの落下を抑制ことができるように前記第２スライダから前記走行軸部材へ延ばした第２フックである、ポジショナー装置。
【請求項10】
請求項５記載のポジショナー装置であって、前記箱型ブラケットは、上面に前記ボールねじに沿って延びるカバーを備え、このカバーにも切欠きが設けられている、ポジショナー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加工対象物を多次元的に移動し位置決めするポジショナー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
多軸ロボットのアームに、ナットランナーや溶接ガンなどの加工具を取付け、この加工具で車体部品などの加工対象物にボルトの締付けや溶接などを施すことが、広く行われている。
多軸ロボットの負担を軽減するなどの理由から、加工対象物を多次元的に移動（回転や旋回を含む。）することが望まれる。
このような移動に供するポジショナー装置が、各種提案されてきた（例えば、特許文献１（図６、図７、図８）参照）。
多軸ロボットの負担を軽減するなどの理由から、加工対象物を多次元的に移動（回転や旋回を含む。）することが望まれる。
このような移動に供するポジショナー装置が、各種提案されてきた（例えば、特許文献１（図６、図７、図８）参照）。
【0003】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１４は従来のポジショナー装置の側面図である。
図１４に示すように、ポジショナー装置２００は、ベース２０１と、このベース２０１に立てられた枠体２０２と、この枠体２０２の上横桁２０３から吊り下げられたボールねじ２０４と、このボールねじ２０４に嵌まる（ねじ結合される）ナット２０５と、このナット２０５に固定されるブラケット２０６と、このブラケット２０６から横に延びる昇降腕２０７とを備える。
図１４は従来のポジショナー装置の側面図である。
図１４に示すように、ポジショナー装置２００は、ベース２０１と、このベース２０１に立てられた枠体２０２と、この枠体２０２の上横桁２０３から吊り下げられたボールねじ２０４と、このボールねじ２０４に嵌まる（ねじ結合される）ナット２０５と、このナット２０５に固定されるブラケット２０６と、このブラケット２０６から横に延びる昇降腕２０７とを備える。
【0004】
枠体２０２に減速機２０８と電動モータ２０９とが載っている。そして、減速機２０８とボールねじ２０４とがカップリング２１１で連結されている。
電動モータ２０９の出力は、減速機２０８で減速され、ボールねじ２０４の回転に供される。
ボールねじ２０４が回されると、ナット２０５が上又は下へ移動し、昇降腕２０７が昇降する。この昇降腕２０７の先端に加工対象物がセットされる。
電動モータ２０９の出力は、減速機２０８で減速され、ボールねじ２０４の回転に供される。
ボールねじ２０４が回されると、ナット２０５が上又は下へ移動し、昇降腕２０７が昇降する。この昇降腕２０７の先端に加工対象物がセットされる。
【0005】
図１４の１５ａ部拡大図が図１５（ａ）で示され、図１４の１５ｂ部拡大図が図１５（ｂ）で示される。
図１５（ａ）に示すように、ボールねじ２０４は、上横桁２０３を上下に貫通しつつ、軸受ユニット２１３を介して上横桁２０３で支持される。軸受ユニット２１３は、フランジ２１４を有する。このフランジ２１４は、上横桁２０３に載せられ、ボルト２１５で固定される。
図１５（ａ）に示すように、ボールねじ２０４は、上横桁２０３を上下に貫通しつつ、軸受ユニット２１３を介して上横桁２０３で支持される。軸受ユニット２１３は、フランジ２１４を有する。このフランジ２１４は、上横桁２０３に載せられ、ボルト２１５で固定される。
【0006】
また、図１５（ｂ）に示すように、ナット２０５もフランジ２１６を有する。このフランジ２１６は、ブラケット２０６に載せられ、ボルト２１７で固定される。ボールねじ２０４とナット２０５の間にボール（鋼球）２１８が介在している。
【0007】
ところで、ころ軸受は、寿命時間が定められている。この寿命時間は、使用頻度が高くなることや、使用荷重が大きくなると、短くなる。また、予期せぬ衝撃力が加わると寿命はさらに短くなる。
ボールねじ２０４は、ころ軸受の一種であるため、寿命があり、消耗品であるといえる。寿命に達する又は達する前に、ボールねじ２０４及びナット２０５は、新品と交換される。
ボールねじ２０４は、ころ軸受の一種であるため、寿命があり、消耗品であるといえる。寿命に達する又は達する前に、ボールねじ２０４及びナット２０５は、新品と交換される。
【0008】
特許文献１では、ボールねじの交換についての説明はないが、前方の昇降腕２０７など落下する物を外してから、ボールねじ２０４を分離することが通常である。
【0009】
しかし、狭いスペースでの作業となるため、交換に時間がかかっていた。結果、作業コストが嵩んでいた。
【0010】
諸々のコストの低減が求められ中、ボールねじの取外しが容易で、ボールねじの交換作業に係る作業コストを低減することができるポジショナー装置が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【文献】特許第４３７１８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、ボールねじの取外しが容易で、ボールねじの交換作業に係る作業コストを低減することができるポジショナー装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
請求項１に係る発明は、ベースと、このベースに立てられ上横桁が渡されている枠体と、前記上横桁に回転自在に取付けられ鉛直軸沿って下へ延ばされるボールねじと、このボールねじに嵌まるナットと、このナットに固定されるブラケットと、このブラケットから横に前記枠体の正面を貫通して外まで延ばされ且つ前記ブラケットに水平軸回りに旋回可能に支持されている昇降腕とを備え、
前記ボールねじが回されると前記ナットが昇降し、このナットと共に前記ブラケット及び前記昇降腕が昇降することで、加工対象物を多次元的に移動し位置決めするポジショナー装置であって、
前記ブラケットは、前記ボールねじが通過し得る幅の切欠きを有し、この切欠きは前記枠体の背面側へ開口しており、
前記ボールねじを、前記切欠きを通して前記枠体の背面から外へ取出すことができるようにし、
前記ボールねじは、前記上横桁に設けた上方ベアリングに下から差し込み前記上方ベアリングの内輪に固定される形態で前記上横桁に取付けられ、
前記ボールねじは、このボールねじの上に配置される駆動源で回され、
この駆動源は、カップリングを介して前記ボールねじに連結され、
前記ベースに、門型ステーが取付けられ、
この門型ステーは、前記ベースにボルト止めされる左右一対の脚部と、これらの脚部の上部に掛け渡され前記脚部にボルト止めされるクロス部とを有し、
前記クロス部に、前記ボールねじを上から差し込むことのできる下方ベアリングが固定されている。
前記ボールねじが回されると前記ナットが昇降し、このナットと共に前記ブラケット及び前記昇降腕が昇降することで、加工対象物を多次元的に移動し位置決めするポジショナー装置であって、
前記ブラケットは、前記ボールねじが通過し得る幅の切欠きを有し、この切欠きは前記枠体の背面側へ開口しており、
前記ボールねじを、前記切欠きを通して前記枠体の背面から外へ取出すことができるようにし、
前記ボールねじは、前記上横桁に設けた上方ベアリングに下から差し込み前記上方ベアリングの内輪に固定される形態で前記上横桁に取付けられ、
前記ボールねじは、このボールねじの上に配置される駆動源で回され、
この駆動源は、カップリングを介して前記ボールねじに連結され、
前記ベースに、門型ステーが取付けられ、
この門型ステーは、前記ベースにボルト止めされる左右一対の脚部と、これらの脚部の上部に掛け渡され前記脚部にボルト止めされるクロス部とを有し、
前記クロス部に、前記ボールねじを上から差し込むことのできる下方ベアリングが固定されている。
【発明の効果】
【0014】
請求項１に係る発明では、ブラケットに、ボールねじが通過し得る幅の切欠きを設けた。この切欠きの存在により、ボールねじを枠体の背面から外へ取出すことができる。しかも、背面での作業であるため、昇降腕などがない分作業スペースが広くなる。
よって、本発明により、ボールねじの取外しが容易で、ボールねじの交換作業に係る作業コストを低減することができるポジショナー装置が提供される。
加えて、上方ベアリングの内輪に、ボールねじを回転自在に固定し、このボールねじを上横桁に吊り下げることができる。また、駆動源とボールねじとの連結を解除することで、ボールねじを下へ抜くことができる。
さらに加えて、下方ベアリングで、ボールねじの心ずれを抑制することができる。一対の脚部を外すことで、ボールねじから下方ベアリングを下へ抜くことができる。
よって、本発明により、ボールねじの取外しが容易で、ボールねじの交換作業に係る作業コストを低減することができるポジショナー装置が提供される。
加えて、上方ベアリングの内輪に、ボールねじを回転自在に固定し、このボールねじを上横桁に吊り下げることができる。また、駆動源とボールねじとの連結を解除することで、ボールねじを下へ抜くことができる。
さらに加えて、下方ベアリングで、ボールねじの心ずれを抑制することができる。一対の脚部を外すことで、ボールねじから下方ベアリングを下へ抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】（ａ）は本発明に係るポジショナー装置の正面視斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ部の拡大分解図、（ｃ）はポジショナー装置の背面視斜視図である。
【図2】本発明に係るポジショナー装置の背面図である。
【図5】本発明に係るブラケットの分解図である。
【図8】ねじ落下防止機構の断面図である。
【図10】本発明に係るボールねじ取出し方法を説明するフロー図である。
【図11】横行き軸部材及び走行軸部材が追加されたポジショナー装置の要部の斜視図である。
【図13】（ａ）はブラケットの変更例を説明する図、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ－ｃ線断面図である。
【図14】従来のポジショナー装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【0017】
［ポジショナー装置］
図１（ａ）に示すように、ポジショナー装置１０は、床１１に設置するベース１２と、このベース１２から立てられた枠体４０と、この枠体４０の正面４１Ｆから水平に延びる昇降腕２０と、この昇降腕２０の先端に設けられ加工対象物を支えるターンテーブル３０とを備える。
この例では、ベース１２にサブベース１３を載せ、このサブベース１３に枠体４０を立てたが、サブベース１３を省いて、直接ベース１２に枠体４０を立てることは差し支えない。
図１（ａ）に示すように、ポジショナー装置１０は、床１１に設置するベース１２と、このベース１２から立てられた枠体４０と、この枠体４０の正面４１Ｆから水平に延びる昇降腕２０と、この昇降腕２０の先端に設けられ加工対象物を支えるターンテーブル３０とを備える。
この例では、ベース１２にサブベース１３を載せ、このサブベース１３に枠体４０を立てたが、サブベース１３を省いて、直接ベース１２に枠体４０を立てることは差し支えない。
【0018】
［昇降腕］
昇降腕２０は、例えば、枠体４０の正面４１Ｆに沿う面板２１と、この面板２１に回転自在に取付けられる回転板２２と、この回転板２２から水平に延びる角柱２３とからなる。
昇降腕２０は、例えば、枠体４０の正面４１Ｆに沿う面板２１と、この面板２１に回転自在に取付けられる回転板２２と、この回転板２２から水平に延びる角柱２３とからなる。
【0019】
［支え棒］
図１（ｂ）に示すように、ベース１２には所定箇所に座１４が設けられており、ボールねじ交換作業の前に、座１４へ支え棒１５を載せ、ボルト１６で固定することができる。
この支え棒１５は、重い昇降腕２０を仮置きする台の役割を果たす。
作図の都合で、図１（ａ）に支え棒１５を描いたが、支え棒１５は、ボールねじの交換時にのみ必要であり、それ以外のときは外され、治具置き場などで保管される。
図１（ｂ）に示すように、ベース１２には所定箇所に座１４が設けられており、ボールねじ交換作業の前に、座１４へ支え棒１５を載せ、ボルト１６で固定することができる。
この支え棒１５は、重い昇降腕２０を仮置きする台の役割を果たす。
作図の都合で、図１（ａ）に支え棒１５を描いたが、支え棒１５は、ボールねじの交換時にのみ必要であり、それ以外のときは外され、治具置き場などで保管される。
【0020】
［背面カバー］
図１（ｃ）に示すように、枠体４０の背面４１Ｂが背面カバー４２で塞がれている。
この例では、５枚の背面カバー４２で枠体４０の背面４１Ｂを塞ぐようにしたが、枚数は任意である。背面カバー４２は、１枚当たり４本のボルトで枠体４０に止められている。
図１（ｃ）に示すように、枠体４０の背面４１Ｂが背面カバー４２で塞がれている。
この例では、５枚の背面カバー４２で枠体４０の背面４１Ｂを塞ぐようにしたが、枚数は任意である。背面カバー４２は、１枚当たり４本のボルトで枠体４０に止められている。
【0021】
［ポジショナー装置の詳細］
図２はポジショナー装置１０の背面図である。
図２に示すように、ポジショナー装置１０は、ベース１２にサブベース１３を介して立てられ上部に上横桁４３が渡されている枠体４０と、上横桁４３に鉛直軸回りに回転自在に取付けられ下へ延ばされるボールねじ６０と、このボールねじ６０に嵌まるナット６５と、このナット６５に固定されるブラケット８０と、このブラケット８０に固定される面板２１と、この面板２１に中空軸２７を介して支持される回転板２２と、この回転板２２で支持され図面奥へ延ばされる昇降腕（図１（ａ）、符号２０）とを備える。
図２はポジショナー装置１０の背面図である。
図２に示すように、ポジショナー装置１０は、ベース１２にサブベース１３を介して立てられ上部に上横桁４３が渡されている枠体４０と、上横桁４３に鉛直軸回りに回転自在に取付けられ下へ延ばされるボールねじ６０と、このボールねじ６０に嵌まるナット６５と、このナット６５に固定されるブラケット８０と、このブラケット８０に固定される面板２１と、この面板２１に中空軸２７を介して支持される回転板２２と、この回転板２２で支持され図面奥へ延ばされる昇降腕（図１（ａ）、符号２０）とを備える。
【0022】
面板２１に旋回用モータ２４が取付けられ、この旋回用モータ２４にピニオンギヤ２５が設けられ、回転板２２にリングギヤ２６が設けられている。
旋回用モータ２４、ピニオンギヤ２５、リングギヤ２６の順で回転力が伝達され、回転板２２は中空軸２７を中心に回転する。
旋回用モータ２４、ピニオンギヤ２５、リングギヤ２６の順で回転力が伝達され、回転板２２は中空軸２７を中心に回転する。
【0023】
回転板２２と同様に、図１（ａ）に示すターンテーブル３０は、ターン用モータ３１により、回される。ターン用モータ３１の給電及び制御用のケーブル３２は、角柱２３を通って枠体４０内に達する。
【0024】
［枠体の背面］
図１（ｃ）に示す背面カバー４２を外すと、図２に示すように大きな縦長矩形の開口部４４が現われ、開口部４４を囲うように、枠体４０に２０個（４本×５枚＝２０個）の雌ねじ部４０ａが現われる。開口部４４には中間桟を設けない。そのため、開口部４４を介してボールねじ６０がよく見える。
図１（ｃ）に示す背面カバー４２を外すと、図２に示すように大きな縦長矩形の開口部４４が現われ、開口部４４を囲うように、枠体４０に２０個（４本×５枚＝２０個）の雌ねじ部４０ａが現われる。開口部４４には中間桟を設けない。そのため、開口部４４を介してボールねじ６０がよく見える。
【0025】
［ボールねじ］
図２に示すように、ボールねじ６０は、上横桁４３で支えられ下へ延びる。
上横桁４３より上に枠体４０の天板４５が配置され、この天板４５に減速機軸４６が下へ延びるようにして減速機４７が載せられ、この減速機４７に昇降用モータ４８が一体的に載せられている。
図２に示すように、ボールねじ６０は、上横桁４３で支えられ下へ延びる。
上横桁４３より上に枠体４０の天板４５が配置され、この天板４５に減速機軸４６が下へ延びるようにして減速機４７が載せられ、この減速機４７に昇降用モータ４８が一体的に載せられている。
【0026】
すなわち、ボールねじ６０を回す駆動源４９としては、いわゆる減速機付き電動モータが好適である。しかし、駆動源４９は油圧モータや電動サーボモータでもよく、減速機付き電動モータに限定されない。
減速機軸４６は、カップリング５１を用いてボールねじ６０に連結される。
減速機軸４６は、カップリング５１を用いてボールねじ６０に連結される。
【0027】
［ナット］
ボールねじ６０には、ナット６５がねじ込まれる。ナット６５の構造は、後述の図６（ｃ）で詳しく説明する。
ボールねじ６０には、ナット６５がねじ込まれる。ナット６５の構造は、後述の図６（ｃ）で詳しく説明する。
【0028】
［ねじ落下防止機構］
好ましくは、ボールねじ６０の下に、ボールねじ６０の過度な落下を防止するねじ落下防止機構９０を設ける。ねじ落下防止機構９０の構成は、後述の図７～図９（ａ）、（ｂ）で詳しく説明する。
好ましくは、ボールねじ６０の下に、ボールねじ６０の過度な落下を防止するねじ落下防止機構９０を設ける。ねじ落下防止機構９０の構成は、後述の図７～図９（ａ）、（ｂ）で詳しく説明する。
【0029】
以下、ポジショナー装置１０の要部の構造を、図面に基づいて、詳しく説明する。
【0030】
［上方ベアリング］
図３に示すように、ボールねじ６０は、上端に、一般部よりも小径とされた中径部６１及びこの中径部６１より小径とされた小径部６２とを下から上へ順に有する。
上横桁４３に上方ベアリング５５が上から嵌め込まれている。
図３に示すように、ボールねじ６０は、上端に、一般部よりも小径とされた中径部６１及びこの中径部６１より小径とされた小径部６２とを下から上へ順に有する。
上横桁４３に上方ベアリング５５が上から嵌め込まれている。
【0031】
上方ベアリング５５は、スラスト荷重とラジアル荷重が負担できる軸受であれば１個でも差し支えない。軸受に内蔵される転動体はボール、テーパーロールの何れでもよい。
【0032】
または、複数個（この例では２個。好ましくは４個）のアンギュラー玉軸受を上下に重ねてもよい。さらには、複数個のアンギュラー玉軸受に少なくとも１個の上向きスラスト荷重を受ける軸受を含めてもよい。よって、上方ベアリング５５の構成は任意であり、実施例に限定されない。
【0033】
上方ベアリング５５は、例えば、内輪５６と、外輪５７と、これらで挟まれる鋼球５８とを備える。
【0034】
内輪５６に下から中径部６１を差し込む。次に、中径部６１に下ロックナット７１をねじ込む。下ロックナット７１を回すと、ボールねじ６０が徐々に上昇する。一般部と中径部６１との境目の段部が内輪５６に当たる。
【0035】
さらに、下ロックナット７１を若干回して、テンションを掛ける（軸力を付与する）。この状態で、上ロックナット７２をねじ込む。この上ロックナット７２で下ロックナット７１の緩みを防止する。
【0036】
また、小径部６２は、カップリング５１に下から差し込んだ後に、止めねじ７３で固定される。これで、減速機軸４６がボールねじ６０に機械的に連結される。
【0037】
［ブラケット］
図２に示すブラケット８０は、横に延びる１枚の厚板ブラケットでも差し支えないが、好ましくは図４に示すように、立体的な箱型ブラケット８１とする。
箱型ブラケット８１は中抜き構造（中空構造）であるため、厚板ブラケットと同等の重量に留めることができる。箱型ブラケット８１は、高さが稼げるため、ねじり剛性及び曲げ剛性を、厚板ブラケットより格段に高めることができる。
図２に示すブラケット８０は、横に延びる１枚の厚板ブラケットでも差し支えないが、好ましくは図４に示すように、立体的な箱型ブラケット８１とする。
箱型ブラケット８１は中抜き構造（中空構造）であるため、厚板ブラケットと同等の重量に留めることができる。箱型ブラケット８１は、高さが稼げるため、ねじり剛性及び曲げ剛性を、厚板ブラケットより格段に高めることができる。
【0038】
図４の理解を促すために、図４の分解図を図５で提示する。
図５に示すように、箱型ブラケット８１は、例えば、底板８２と、この底板８２の左右辺から上へ延びる左右の側板８３と、これらの側板８３の上端又は上部に掛け渡すブリッジ板８４とからなる。好ましくは、このブリッジ板８４に上へ延びる筒状のカバー８５を備える。
図５に示すように、箱型ブラケット８１は、例えば、底板８２と、この底板８２の左右辺から上へ延びる左右の側板８３と、これらの側板８３の上端又は上部に掛け渡すブリッジ板８４とからなる。好ましくは、このブリッジ板８４に上へ延びる筒状のカバー８５を備える。
【0039】
この例では、底板８２に側板８３を溶接で固定し、側板８３にブリッジ板８４をボルト８６で止めるようにした。底板８２に側板８３をボルトで固定することは差し支えない。
【0040】
図６（ａ）に示すように、ブリッジ板８４は、想像線で示すボールねじ６０より若干大径の半円穴８４ａを有し、この半円穴８４ａから延びる切欠き８４ｂを有する。この切欠き８４ｂはボールねじ６０が通過し得る幅とされ、背面４１Ｂへ開口する。
筒状のカバー８５も一部分が切欠き８５ａとされる。
筒状のカバー８５も一部分が切欠き８５ａとされる。
【0041】
なお、半円穴８４ａは、図６（ｄ）に示すような角穴８４ｃに変更してもよい。角穴８４ｃは正方形穴や六角形穴や八角形穴などの多角形穴であればよく、角の数は任意である。
そして、角穴８４ｃから切欠き８４ｂが延ばされる。角穴８４ｃの一辺の長さ（図では横幅）は切欠き８４ｂの幅と同じであることが望ましいが、切欠き８４ｂの幅と異なっていてもよい。
そして、角穴８４ｃから切欠き８４ｂが延ばされる。角穴８４ｃの一辺の長さ（図では横幅）は切欠き８４ｂの幅と同じであることが望ましいが、切欠き８４ｂの幅と異なっていてもよい。
【0042】
図６（ｂ）に示すように、底板８２は、想像線で示すナット６５より若干大径の丸穴８２ａを有し、この丸穴８２ａから延びる切欠き８２ｂを有する。この切欠き８２ｂはボールねじ６０が通過し得る幅とされ、背面４１Ｂへ開口する。
【0043】
なお、丸穴８２ａは、図６（ｅ）に示すような角穴８２ｃに変更してもよい。
角穴８２ｃは正方形穴や六角形穴や八角形穴などの多角形穴であればよく、角の数は任意である。
そして、角穴８２ｃから切欠き８４ｂが延ばされる。
角穴８２ｃは正方形穴や六角形穴や八角形穴などの多角形穴であればよく、角の数は任意である。
そして、角穴８２ｃから切欠き８４ｂが延ばされる。
【0044】
図６（ｃ）に示すように、ナット６５は、筒部６６と、この筒部６６の下端から水平に張出す鍔部６７とを有する。
ボールねじ６０の溝とナット６５の溝との間に鋼製ボール６８が介在するため、ボールねじ６０を回すと極めて滑らかにナット６５が上又は下へ移動する。ただし、鋼製ボール６８は寿命時間が決まっている消耗品である。
ボールねじ６０の溝とナット６５の溝との間に鋼製ボール６８が介在するため、ボールねじ６０を回すと極めて滑らかにナット６５が上又は下へ移動する。ただし、鋼製ボール６８は寿命時間が決まっている消耗品である。
【0045】
図５において、底板８２に下から鍔部６７を当てる。この状態でボルト８７で、ナット６５を底板８２に固定する。
結果、図４に示すように、ナット６５の大部分が、左右一対の側板８３の間に収納される。
また、カバー８５の切欠き８５ａを通してボールねじ６０が見える。
結果、図４に示すように、ナット６５の大部分が、左右一対の側板８３の間に収納される。
また、カバー８５の切欠き８５ａを通してボールねじ６０が見える。
【0046】
［カバーの役割］
図１（ａ）で説明したケーブル３２は、図２に示すように、中空軸２７を通って枠体４０内に敷設される。ケーブル３２とボールねじ６０の接触は避けなければならない。そこで、カバー８５を立て、このカバー８５でケーブル３２とボールねじ６０の接触を防止するようにした。
図１（ａ）で説明したケーブル３２は、図２に示すように、中空軸２７を通って枠体４０内に敷設される。ケーブル３２とボールねじ６０の接触は避けなければならない。そこで、カバー８５を立て、このカバー８５でケーブル３２とボールねじ６０の接触を防止するようにした。
【0047】
［ねじ落下防止機構の詳細］
図８に示すように、ねじ落下防止機構９０は、ベース１２に取付けられる門型ステー９１と、この門型ステー９１に収納され且つボールねじ６０の下端にボルト９６で固定されるプロペラ部材９７と、このプロペラ部材９７の下方に配置されるプレート９８と、このプレート９８の上面に設けられるストッパ片９９とを備える。
図８に示すように、ねじ落下防止機構９０は、ベース１２に取付けられる門型ステー９１と、この門型ステー９１に収納され且つボールねじ６０の下端にボルト９６で固定されるプロペラ部材９７と、このプロペラ部材９７の下方に配置されるプレート９８と、このプレート９８の上面に設けられるストッパ片９９とを備える。
【0048】
好ましくは、ボルト９６の頭の幅より広幅の横溝９８ａを、プレート９８に設ける。横溝９８ａの存在により、プレート９８の抜き差しが容易になるからである。中央穴を有すると尚よい。
【0049】
［門型ステーの詳細］
門型ステー９１は、構造は任意であるが、好ましくは、サブベース１３（又はベース１２）にボルト９２で止められる左右一対の脚部９３と、これらの脚部９３の上部（又は上端）に掛け渡され脚部９３にボルト９４で止められるクロス部９５とからなる。
以上の構成からなるねじ落下防止機構９０の正面図は、図７で示される。
門型ステー９１は、構造は任意であるが、好ましくは、サブベース１３（又はベース１２）にボルト９２で止められる左右一対の脚部９３と、これらの脚部９３の上部（又は上端）に掛け渡され脚部９３にボルト９４で止められるクロス部９５とからなる。
以上の構成からなるねじ落下防止機構９０の正面図は、図７で示される。
【0050】
［プレートの詳細］
図９（ｂ）に示すように、プレート９８は、中央穴を有する略正方形の板であり、左右一対の脚部９３にボルト１０１で止められている。
プレート９８には、想像線で示すプロペラ部材９７の旋回円１０２に沿って１個又は複数個（この例では４個）のストッパ片９９が配置される。
図９（ｂ）に示すように、プレート９８は、中央穴を有する略正方形の板であり、左右一対の脚部９３にボルト１０１で止められている。
プレート９８には、想像線で示すプロペラ部材９７の旋回円１０２に沿って１個又は複数個（この例では４個）のストッパ片９９が配置される。
【0051】
ストッパ片９９は、単なる突起で差し支えないが、図８に示すように、プレート９８に半没状態且つ取外し可能に取付ける。旋回中のプロペラ部材９７が、仮に落下すると、プロペラ部材９７の羽根（図９（ａ）、（ｂ）、符号９７ａ）が強くストッパ片９９に衝突する。半没状態であれば、ストッパ片９９は大きな衝突力を受け止め得る。
また、取外し可能であれば、ストッパ片９９はプレート９８とは別の材質（高硬度材など）とすることができ、ストッパ片９９の耐久性を高めることができる。加えて、取外し可能であれば、プレート９８はそのままで、傷んだストッパ片９９だけを交換することができる。
また、取外し可能であれば、ストッパ片９９はプレート９８とは別の材質（高硬度材など）とすることができ、ストッパ片９９の耐久性を高めることができる。加えて、取外し可能であれば、プレート９８はそのままで、傷んだストッパ片９９だけを交換することができる。
【0052】
［下方ベアリング］
図２において、ボールねじ６０を支える上方ベアリング５５は必須であるが、ナット６５での支持作用が期待できるため図８に示す下方ベアリング１０５を設けるか否かは任意である。
しかし、ボールねじ６０の下端の心ずれ（ボールねじ６０の下端が図面で左右や表裏方向に振れること）を、積極的に防止することがさらに望まれ、この場合には下方ベアリング１０５を設ける。
下方ベアリング１０５の種類、構造は任意に選択できるが、この例では、自動調心式軸受を採用した。
図２において、ボールねじ６０を支える上方ベアリング５５は必須であるが、ナット６５での支持作用が期待できるため図８に示す下方ベアリング１０５を設けるか否かは任意である。
しかし、ボールねじ６０の下端の心ずれ（ボールねじ６０の下端が図面で左右や表裏方向に振れること）を、積極的に防止することがさらに望まれ、この場合には下方ベアリング１０５を設ける。
下方ベアリング１０５の種類、構造は任意に選択できるが、この例では、自動調心式軸受を採用した。
【0053】
図８に示すように、下方ベアリング１０５は、例えば、フランジが付いた軸受箱１０６と、この軸受箱１０６に収納される玉軸受１０７とからなる。玉軸受１０７の外輪は、外周面が球面である。この球面により、自動調心作用が発揮される。
【0054】
すなわち、ボールねじ６０は横荷重を受けると、僅かではあるが湾曲になる。この湾曲により、ボールねじ６０の下端部は、図面左又は右へ傾く。このときに、軸受箱１０６内を玉軸受１０７がボールねじ６０に倣って傾く。この倣って傾く作用が、自動調心作用と呼ばれる。
【0055】
このような下方ベアリング１０５は、門型ステー９１のクロス部９５を利用して、このクロス部９５に載せて、ボルト１０８で固定する。
そして、ボールねじ６０において、下方ベアリング１０５より下へ突き出た延長部６３に、プロペラ部材９７を嵌め、ボルト９６で固定する。
そして、ボールねじ６０において、下方ベアリング１０５より下へ突き出た延長部６３に、プロペラ部材９７を嵌め、ボルト９６で固定する。
【0056】
［プロペラ部材］
図９（ａ）に示すように、プロペラ部材９７は、４本の羽根９７ａを有する。羽根９７ａの数は任意であり、２本や３本であってもよい。
プロペラ部材９７の中央に多角形穴９７ｂが設けられている。ボールねじの延長部６３は多角形断面を呈する。多角形穴９７ｂへ延長部６３を嵌めることができる。多角形は四角形の他、六角形、八角形でもよい。
図９（ａ）に示すように、プロペラ部材９７は、４本の羽根９７ａを有する。羽根９７ａの数は任意であり、２本や３本であってもよい。
プロペラ部材９７の中央に多角形穴９７ｂが設けられている。ボールねじの延長部６３は多角形断面を呈する。多角形穴９７ｂへ延長部６３を嵌めることができる。多角形は四角形の他、六角形、八角形でもよい。
【0057】
［ねじ落下防止機構の作用］
図８において、ストッパ片９９とプロペラ部材９７との間に数ｍｍ程度の隙間ｔが確保されている。この位置でプロペラ部材９７は鉛直軸回りに回転可能となる。この状態でポジショナー装置１０の位置決め作用が継続される。
図８において、ストッパ片９９とプロペラ部材９７との間に数ｍｍ程度の隙間ｔが確保されている。この位置でプロペラ部材９７は鉛直軸回りに回転可能となる。この状態でポジショナー装置１０の位置決め作用が継続される。
【0058】
図２において、ボールねじ６０がナット６５より上の位置で破断すると、破断箇所から下のボールねじ６０はナット６５で案内されつつ回転しながら落下し始める。すなわち、ナット６５に固定されたブラケット８０を介して支持される昇降腕２０およびターンテーブル３０の自重によりボールねじ６０が回転しながら落下する。
【0059】
すると、図８において、隙間ｔは、徐々に小さくなり、ゼロを超えてマイナスになる。
すると、図９（ｂ）において、プロペラ部材９７に羽根９７ａの少なくとも１つが、ストッパ片９９に衝突する。衝突すると、プロペラ部材９７は回転が止められ、ボールねじ（図８、符号６０）は、それ以上の落下が阻止される。
すると、図９（ｂ）において、プロペラ部材９７に羽根９７ａの少なくとも１つが、ストッパ片９９に衝突する。衝突すると、プロペラ部材９７は回転が止められ、ボールねじ（図８、符号６０）は、それ以上の落下が阻止される。
【0060】
図８において、仮に、ねじ落下防止機構９０が無ければ、ボールねじ６０は少なくとも数十ｍｍは落下する。すると、昇降腕２０やターンテーブル３０や下方ベアリング１０５が傷むなどの不具合が起こる。
対して、図８の構造であれば、ボールねじ６０は数ｍｍ程度落下するだけであり、昇降腕２０やターンテーブル３０や下方ベアリング１０５が傷むなどの不具合は回避される。
対して、図８の構造であれば、ボールねじ６０は数ｍｍ程度落下するだけであり、昇降腕２０やターンテーブル３０や下方ベアリング１０５が傷むなどの不具合は回避される。
【0061】
［ポジショナー装置の作用］
図１（ａ）において、ターンテーブル３０に載せられる加工対象物は、ターンテーブル３０の中心を通る回転軸Ａｘ１回りに回され、回転板２２の中心を通る水平軸Ａｘ２回りに回され、鉛直軸Ａｘ３に沿って上又は下へ移動される。よって、加工対象物は三次元的に移動され、位置決めされる。
図１（ａ）において、ターンテーブル３０に載せられる加工対象物は、ターンテーブル３０の中心を通る回転軸Ａｘ１回りに回され、回転板２２の中心を通る水平軸Ａｘ２回りに回され、鉛直軸Ａｘ３に沿って上又は下へ移動される。よって、加工対象物は三次元的に移動され、位置決めされる。
【0062】
［ボールねじの取外し］
次に、ボールねじ６０の交換工事における、ボールねじ６０の取外し手順を、図１０に基づいて説明する。
図１０のステップ番号（以下、ＳＴと略記する。）０１にて、支え棒をベースの所定位置に固定する。具体的には、図１（ｂ）に示すように、支え棒１５を座１４に載せてボルト１６で固定する。この例では、支え棒１５を２本用意したが１本または複数本用意してもよく、座１４の一面を覆うように支え台を載せてもよい。
次に、ボールねじ６０の交換工事における、ボールねじ６０の取外し手順を、図１０に基づいて説明する。
図１０のステップ番号（以下、ＳＴと略記する。）０１にて、支え棒をベースの所定位置に固定する。具体的には、図１（ｂ）に示すように、支え棒１５を座１４に載せてボルト１６で固定する。この例では、支え棒１５を２本用意したが１本または複数本用意してもよく、座１４の一面を覆うように支え台を載せてもよい。
【0063】
次に、昇降腕２０を下げて支え棒１５に載せる（ＳＴ０２）。支え棒１５に昇降腕２０を預けることで、ボールねじの負担を大幅に軽減することができる。また、ボールねじ６０を引き抜く際にブラケット８０や昇降腕２０を取り外さずに済むので、ボールねじ６０の交換作業に係る作業工数を削減できる。
次に、図１（ｃ）に示す背面カバー４２を外す（ＳＴ０３）。
次に、図１（ｃ）に示す背面カバー４２を外す（ＳＴ０３）。
【0064】
ＳＴ０３が終了した時点では、図２に示す上方ベアリング５５と、ブラケット８０と、ねじ落下防止機構９０とが、ボールねじ６０の取外しを妨げている。
そこで、ＳＴ０４にて、ねじ落下防止機構９０を撤去する。
そこで、ＳＴ０４にて、ねじ落下防止機構９０を撤去する。
【0065】
具体的には、図８において、ボルト１０１を外してプレート９８を図面表側へ引き抜く。
次に、ボールねじ６０からボルト９６を外してプロペラ部材９７を下げ、図面表側へ引き抜く。
次に、ボールねじ６０からボルト９６を外してプロペラ部材９７を下げ、図面表側へ引き抜く。
【0066】
次に、ボルト９４を外して、クロス部９５から脚部９３をフリーにする。
次に、ボルト９２を外して左の脚部９３を左に移動し、右の脚部９３を右に移動しつつ、左右の脚部９３を撤去する。
次に、ボルト９２を外して左の脚部９３を左に移動し、右の脚部９３を右に移動しつつ、左右の脚部９３を撤去する。
【0067】
次に、クロス部９５と共に下方ベアリング１０５を下げ、下方ベアリング１０５をボールねじ６０から抜く。そして、クロス部９５と共に下方ベアリング１０５を撤去する。
以上により、図２において、ねじ落下防止機構９０が撤去された。
以上により、図２において、ねじ落下防止機構９０が撤去された。
【0068】
図１０のＳＴ０５にて、ブラケットとナットの連結を解き、ナットを下げる。
具体的には、図４において、ボルト８７を緩めて、底板８２から外す。すると、ナット６５は自重によりボールねじ６０に沿って自由に回転しつつ下がる。この下がりにより、ナット６５は底板８２から下へ完全に抜ける。
具体的には、図４において、ボルト８７を緩めて、底板８２から外す。すると、ナット６５は自重によりボールねじ６０に沿って自由に回転しつつ下がる。この下がりにより、ナット６５は底板８２から下へ完全に抜ける。
【0069】
次に、図１０のＳＴ０６にて、カップリングとボールねじの連結を解く。
具体的には、図３において、止めねじ７３を緩める。
次に、上ロックナット７２をカップリング５１に当たる（又は、カップリング５１の近傍に達する）まで緩める（ＳＴ０７）。
具体的には、図３において、止めねじ７３を緩める。
次に、上ロックナット７２をカップリング５１に当たる（又は、カップリング５１の近傍に達する）まで緩める（ＳＴ０７）。
【0070】
次に、下ロックナット７１をゆっくりと回す（ＳＴ０８）。すると、中径部６１が内輪５６から抜けるようにして、ボールねじ６０が徐々に下がる。
下がった時点で、上ロックナット７２をボールねじ６０から外す（ＳＴ０９）。
さらに、下ロックナット７１を緩めてボールねじ６０から外す（ＳＴ１０）。
これで、ボールねじ６０が上横桁４３から外れる。
下がった時点で、上ロックナット７２をボールねじ６０から外す（ＳＴ０９）。
さらに、下ロックナット７１を緩めてボールねじ６０から外す（ＳＴ１０）。
これで、ボールねじ６０が上横桁４３から外れる。
【0071】
この時点では、図２において、ねじ落下防止機構９０及びナット６５は撤去され、ボールねじ６０は上端が上横桁４３より下位位置にある。
そこで、図１０のＳＴ１１にて、ボールねじを横に移送しつつブラケットから外す。
具体的には、図４において、ナット６５が撤去されているため、ボールねじ６０を図面表側へ引く。すると、ボールねじ６０は切欠き８２ｂ、８４ｂ、８５ａを通過する。結果、ブラケット８０からボールねじ６０が外れる。
そこで、図１０のＳＴ１１にて、ボールねじを横に移送しつつブラケットから外す。
具体的には、図４において、ナット６５が撤去されているため、ボールねじ６０を図面表側へ引く。すると、ボールねじ６０は切欠き８２ｂ、８４ｂ、８５ａを通過する。結果、ブラケット８０からボールねじ６０が外れる。
【0072】
【0073】
図２において、ポジショナー装置１０の高さをＨ２とする。ボールねじ６０の取外し作業は、この高さＨ２の範囲で行われる。Ｈ２は例えば２ｍ程度であるから、作業は低所作業となる。低所作業であれば、格別な足場は必要がない。また、天板４５と減速機４７と昇降用モータ４８とは、外す必要がない。
よって、本発明によれば、ボールねじ６０の取外しが容易で、ボールねじ６０の交換作業に係る作業コストを低減することができるポジショナー装置１０が提供される。
よって、本発明によれば、ボールねじ６０の取外しが容易で、ボールねじ６０の交換作業に係る作業コストを低減することができるポジショナー装置１０が提供される。
【0074】
以上に述べたポジショナー装置１０は、図１（ａ）で説明したように、回転軸Ａｘ１と、水平軸Ａｘ２と、鉛直軸Ａｘ３とに基づいて、加工対象物を回転し、旋回し、昇降することができる３軸ポジショナー装置である。
しかし、加工対象物の形状、構造や加工の種類によっては、４軸ポジショナー装置や５軸ポジショナー装置が必要にある。そこで、５軸ポジショナー装置の具体例を、次に説明する。
しかし、加工対象物の形状、構造や加工の種類によっては、４軸ポジショナー装置や５軸ポジショナー装置が必要にある。そこで、５軸ポジショナー装置の具体例を、次に説明する。
【0075】
［横行き軸部材と走行軸部材とが付加されたポジショナー装置］
図１１に示すように、平面視で互いに直交する軸を横行き軸Ａｘ４と走行軸Ａｘ５と定め、走行軸Ａｘ５は昇降腕２０に沿って延び、横行き軸Ａｘ４は昇降腕２０に直角に延びるように定める。
枠体４０の上端に、さらに横行き軸Ａｘ４に沿って延びる横行き軸部材１１０を備える。
図１１に示すように、平面視で互いに直交する軸を横行き軸Ａｘ４と走行軸Ａｘ５と定め、走行軸Ａｘ５は昇降腕２０に沿って延び、横行き軸Ａｘ４は昇降腕２０に直角に延びるように定める。
枠体４０の上端に、さらに横行き軸Ａｘ４に沿って延びる横行き軸部材１１０を備える。
【0076】
好ましくは、横行き軸部材１１０の一端及び他端の上下変位を、支柱１１１で抑える。支柱１１１の形態、形状、構造は任意である。
【0077】
さらに、横行き軸部材１１０に横行き軸Ａｘ４に沿って移動する第１スライダ１１２を備え、この第１スライダ１１２に走行軸Ａｘ５に沿って延びる走行軸部材１２０を備える。
この走行軸部材１２０に走行軸Ａｘ５に沿って移動する第２スライダ１２１を備え、この第２スライダ１２１に作業ロボット１２２を備える。
以上により、横行き軸部材１１０と走行軸部材１２０とが付加されたポジショナー装置１０が得られる。
この走行軸部材１２０に走行軸Ａｘ５に沿って移動する第２スライダ１２１を備え、この第２スライダ１２１に作業ロボット１２２を備える。
以上により、横行き軸部材１１０と走行軸部材１２０とが付加されたポジショナー装置１０が得られる。
【0078】
［第１スライダ］
図１２（ａ）に示すように、第１スライダ１１２は、横行き軸部材１１０の正面に敷設された第１レール１１３、及び第１レール１１３で案内される第１スライドブロック１１４を介して、移動自在に横行き軸部材１１０に取付けられる。
図１２（ａ）に示すように、第１スライダ１１２は、横行き軸部材１１０の正面に敷設された第１レール１１３、及び第１レール１１３で案内される第１スライドブロック１１４を介して、移動自在に横行き軸部材１１０に取付けられる。
【0079】
横行き軸部材１１０から第１レール１１３が外れることや、第１レール１１３から第１スライドブロック１１４が外れることや、第１スライドブロック１１４から第１スライダ１１２が外れることがないように、各要素間の取付け構造は決定される。しかし、さらなる対策を講じることは、より好ましいことである。
そこで、第１スライダ１１２と横行き軸部材１１０との間に、第１スライダ１１２が横行き軸部材１１０から落下することを防止する第１落下防止部材１１５を備える。
そこで、第１スライダ１１２と横行き軸部材１１０との間に、第１スライダ１１２が横行き軸部材１１０から落下することを防止する第１落下防止部材１１５を備える。
【0080】
［第１落下防止部材］
第１落下防止部材１１５の構造は任意であるが、例えば、横行き軸部材１１０の上面と下面とに各々敷設する角バー１１６と、第１スライダ１１２から延びて先端が角バー１１６を回り込むような第１フック１１７とで構成する。
第１落下防止部材１１５の構造は任意であるが、例えば、横行き軸部材１１０の上面と下面とに各々敷設する角バー１１６と、第１スライダ１１２から延びて先端が角バー１１６を回り込むような第１フック１１７とで構成する。
【0081】
なお、角バー１１６は、必須ではなく、横行き軸部材１１０に穿った溝であってもよい。
ただし、溝は横行き軸部材１１０の強度を低下させる要素となる。一方、角バー１１６は横行き軸部材１１０の強度を高める要素となるため、角バー１１６がより好ましい。
ただし、溝は横行き軸部材１１０の強度を低下させる要素となる。一方、角バー１１６は横行き軸部材１１０の強度を高める要素となるため、角バー１１６がより好ましい。
【0082】
第１フック１１７と角バー１１６との間に、通常時は摺動可能かつ落下した時に引っかかる程度のクリアランスＣ１が確保されている。あるいは、横行き軸部材１１０に穿った溝と第１フック１１７との間にクリアランスが確保されている。
通常は、クリアランスＣ１が確保されているため、第１スライダ１１２の移動は妨げられずに許容される。第１スライダ１１２が横行き軸部材１１０から離れたとき（外れそうになったとき）、クリアランスＣ１がゼロになり、それ以上の第１スライダ１１２の落下（外れ）が防止（抑制）される。
通常は、クリアランスＣ１が確保されているため、第１スライダ１１２の移動は妨げられずに許容される。第１スライダ１１２が横行き軸部材１１０から離れたとき（外れそうになったとき）、クリアランスＣ１がゼロになり、それ以上の第１スライダ１１２の落下（外れ）が防止（抑制）される。
【0083】
すなわち、第１落下防止部材１１５は、好ましくは、通常は第１スライダ１１２の移動を許容し、横行き軸部材１１０から第１スライダ１１２が離れたときに第１スライダ１１２の落下を抑制ことができるように第１スライダ１１２から横行き軸部材１１０へ延ばした第１フック１１７である。
【0084】
［第２スライダ］
図１２（ｂ）に示すように、走行軸部材１２０の下面に帯鋼１２３を貼り、この帯鋼１２３に第２レール１２４を敷設し、この第２レール１２４に第２スライドブロック１２５を移動自在に嵌め、この第２スライドブロック１２５に第２スライダ１２１を取付ける。
すなわち、第２スライダ１２１は、例えば、帯鋼１２３、第２レール１２４及び第２スライドブロック１２５を介して、移動自在に走行軸部材１２０に取付けられる。
図１２（ｂ）に示すように、走行軸部材１２０の下面に帯鋼１２３を貼り、この帯鋼１２３に第２レール１２４を敷設し、この第２レール１２４に第２スライドブロック１２５を移動自在に嵌め、この第２スライドブロック１２５に第２スライダ１２１を取付ける。
すなわち、第２スライダ１２１は、例えば、帯鋼１２３、第２レール１２４及び第２スライドブロック１２５を介して、移動自在に走行軸部材１２０に取付けられる。
【0085】
なお、帯鋼１２３は、一部分が走行軸部材１２０からはみ出るようにして走行軸部材１２０に貼られている。
そして、このような第２スライダ１２１においても、第２落下防止部材１２６を備えることが望まれる。
そして、このような第２スライダ１２１においても、第２落下防止部材１２６を備えることが望まれる。
【0086】
［第２落下防止部材］
第２落下防止部材１２６の構造は任意であるが、例えば、帯鋼１２３のはみ出し部分１２３ａと、第２スライダ１２１から延びて先端が帯鋼１２３のはみ出し部分１２３ａを回り込むような第２フック１２７とからなる。
第２落下防止部材１２６の構造は任意であるが、例えば、帯鋼１２３のはみ出し部分１２３ａと、第２スライダ１２１から延びて先端が帯鋼１２３のはみ出し部分１２３ａを回り込むような第２フック１２７とからなる。
【0087】
なお、帯鋼１２３及びはみ出し部分１２３ａは、必須ではなく、走行軸部材１２０に穿った溝であってもよい。
ただし、溝は走行軸部材１２０の強度を低下させる要素となる。一方、帯鋼１２３は走行軸部材１２０の強度を高める要素となるため、帯鋼１２３がより好ましい。
ただし、溝は走行軸部材１２０の強度を低下させる要素となる。一方、帯鋼１２３は走行軸部材１２０の強度を高める要素となるため、帯鋼１２３がより好ましい。
【0088】
第２フック１２７と帯鋼１２３との間に、通常時は摺動可能かつ落下した時に引っかかる程度のクリアランスＣ２が確保されている。あるいは、走行軸部材１２０に穿った溝と第２フック１２７との間にクリアランスが確保されている。
通常は、クリアランスＣ２が確保されているため、第２スライダ１２１の移動は妨げられずに許容される。第２スライダ１２１が走行軸部材１２０から離れたとき（外れそうになったとき）、クリアランスＣ２がゼロになり、それ以上の第２スライダ１２１の落下（外れ）が防止（抑制）される。
通常は、クリアランスＣ２が確保されているため、第２スライダ１２１の移動は妨げられずに許容される。第２スライダ１２１が走行軸部材１２０から離れたとき（外れそうになったとき）、クリアランスＣ２がゼロになり、それ以上の第２スライダ１２１の落下（外れ）が防止（抑制）される。
【0089】
すなわち、第２落下防止部材１２６は、好ましくは、通常は第２スライダ１２１の移動を許容し、走行軸部材１２０から第２スライダ１２１が離れたときに第２スライダ１２１の落下を抑制ことができるように第２スライダ１２１から走行軸部材１２０へ延ばした第２フック１２７である。
【0090】
５軸のポジショナー装置１０に、以上に述べた第１落下防止部材１１５と第２落下防止部材１２６の両方を備えることが望ましいが、何方か一方のみを備えてもよい。
【0091】
［ブラケットの変更例］
図４で説明したブラケット８０の変更例を、図１３（ａ）～（ｃ）に基づいて説明する。
図１３（ａ）に示すように、補強板８８を、底板８２の背面側とブリッジ板８４の背面側とに渡し、ボルト８９で固定した。その他は、図４と同じであるため、図４の符号を流用し、詳細な説明は省略する。
補強板８８は、ボールねじ６０を交換するときに取外され、それ以外のときは取付けられたままとされる。
図４で説明したブラケット８０の変更例を、図１３（ａ）～（ｃ）に基づいて説明する。
図１３（ａ）に示すように、補強板８８を、底板８２の背面側とブリッジ板８４の背面側とに渡し、ボルト８９で固定した。その他は、図４と同じであるため、図４の符号を流用し、詳細な説明は省略する。
補強板８８は、ボールねじ６０を交換するときに取外され、それ以外のときは取付けられたままとされる。
【0092】
図１３（ｂ）に示すように、ブリッジ板８４に設けた切欠き８４ｂの開口が補強板８８で塞がれつつ補強されている。
ブリッジ板８４に曲げ力やねじれ力が加わっても、切欠き８４ｂの開口が開くことはない。
ブリッジ板８４に曲げ力やねじれ力が加わっても、切欠き８４ｂの開口が開くことはない。
【0093】
図１３（ｃ）に示すように、底板８２に設けた切欠き８２ｂの開口が補強板８８で塞がれつつ補強されている。
底板８２に曲げ力やねじれ力が加わっても、切欠き８２ｂの開口が開くことはない。
この変形例によれば、箱型ブラケット８１の剛性をさらに高めることができる。
底板８２に曲げ力やねじれ力が加わっても、切欠き８２ｂの開口が開くことはない。
この変形例によれば、箱型ブラケット８１の剛性をさらに高めることができる。
【0094】
以上の述べた事項に基づき、本発明は次のように纏めることができる。
ベース１２と、このベース１２に立てられ上横桁４３が渡されている枠体４０と、前記上横桁４３に回転自在に取付けられ鉛直軸Ａｘ３沿って下へ延ばされるボールねじ６０と、このボールねじ６０に嵌まるナット６５と、このナット６５に固定されるブラケット８０と、このブラケット８０から横に前記枠体４０の正面４１Ｆを貫通して外まで延ばされ且つ前記ブラケット８０に水平軸Ａｘ２回りに旋回可能に支持されている昇降腕２０とを備え、
前記ボールねじ６０が回されると前記ナット６５が昇降し、このナット６５と共に前記ブラケット８０及び前記昇降腕２０が昇降することで、前記加工対象物を多次元的に移動し位置決めするポジショナー装置１０であって、
前記ブラケット８０は、前記ボールねじ６０が通過し得る幅の切欠き８２ｂを有し、この切欠き８２ｂは前記枠体４０の背面４１Ｂ側へ開口しており、
前記ボールねじ６０を前記切欠き８２ｂを通して前記枠体４０の背面４１Ｂから外へ取出すことができるようにした。
ベース１２と、このベース１２に立てられ上横桁４３が渡されている枠体４０と、前記上横桁４３に回転自在に取付けられ鉛直軸Ａｘ３沿って下へ延ばされるボールねじ６０と、このボールねじ６０に嵌まるナット６５と、このナット６５に固定されるブラケット８０と、このブラケット８０から横に前記枠体４０の正面４１Ｆを貫通して外まで延ばされ且つ前記ブラケット８０に水平軸Ａｘ２回りに旋回可能に支持されている昇降腕２０とを備え、
前記ボールねじ６０が回されると前記ナット６５が昇降し、このナット６５と共に前記ブラケット８０及び前記昇降腕２０が昇降することで、前記加工対象物を多次元的に移動し位置決めするポジショナー装置１０であって、
前記ブラケット８０は、前記ボールねじ６０が通過し得る幅の切欠き８２ｂを有し、この切欠き８２ｂは前記枠体４０の背面４１Ｂ側へ開口しており、
前記ボールねじ６０を前記切欠き８２ｂを通して前記枠体４０の背面４１Ｂから外へ取出すことができるようにした。
【0095】
好ましくは、前記ボールねじ６０は、前記上横桁４３に設けた上方ベアリング５５に下から差し込み前記上方ベアリング５５の内輪５６に固定される形態で前記上横桁４３に取付けられ、
前記ボールねじ６０は、このボールねじ６０の上に配置される駆動源４９で回され、
この駆動源４９は、カップリング５１を介して前記ボールねじ６０に連結されるようにする。
前記ボールねじ６０は、このボールねじ６０の上に配置される駆動源４９で回され、
この駆動源４９は、カップリング５１を介して前記ボールねじ６０に連結されるようにする。
【0096】
上方ベアリング５５の内輪５６に、ボールねじ６０を回転自在に固定し、このボールねじ６０を上横桁４３に吊り下げることができる。また、駆動源４９とボールねじ６０との連結を解除することで、ボールねじ６０を下へ抜くことができる。
【0097】
好ましくは、前記ベース１２に、門型ステー９１が取付けられ、
この門型ステー９１は、前記ベース１２にボルト９２で止めされる左右一対の脚部９３と、これらの脚部９３の上部に掛け渡され前記脚部９３にボルト９４で止めされるクロス部９５とを有し、
前記クロス部９５に、前記ボールねじ６０を上から差し込むことのできる下方ベアリング１０５を固定する。
この門型ステー９１は、前記ベース１２にボルト９２で止めされる左右一対の脚部９３と、これらの脚部９３の上部に掛け渡され前記脚部９３にボルト９４で止めされるクロス部９５とを有し、
前記クロス部９５に、前記ボールねじ６０を上から差し込むことのできる下方ベアリング１０５を固定する。
【0098】
下方ベアリング１０５で、ボールねじ６０の心ずれを抑制することができる。一対の脚部９３を外すことで、ボールねじ６０から下方ベアリング１０５を下へ抜くことができる。
【0099】
好ましくは、前記ボールねじ６０は、前記下方ベアリング１０５より下へ延びる延長部６３を有し、
この延長部６３に、羽根９７ａを有するプロペラ部材９７を取付け、
このプロペラ部材９７の下位置にて前記左右一対の脚部９３に、プレート９８を渡し、
このプレート９８は、上面に前記プロペラ部材９７が落下してきたときに前記プロペラ部材９７の旋回を抑制するストッパ片９９を有し、
前記プロペラ部材９７が落下する前は、前記ストッパ片９９と前記プロペラ部材９７とに高さ方向で隙間ｔを保つようにする。
この延長部６３に、羽根９７ａを有するプロペラ部材９７を取付け、
このプロペラ部材９７の下位置にて前記左右一対の脚部９３に、プレート９８を渡し、
このプレート９８は、上面に前記プロペラ部材９７が落下してきたときに前記プロペラ部材９７の旋回を抑制するストッパ片９９を有し、
前記プロペラ部材９７が落下する前は、前記ストッパ片９９と前記プロペラ部材９７とに高さ方向で隙間ｔを保つようにする。
【0100】
仮に、ボールねじ６０が折れると、プロペラ部材９７は回転しながら落下する。プロペラ部材９７が落下すると、それの羽根９７ａがストッパ片９９に当たりプロペラ部材９７の旋回、及びボールねじ６０の回転が抑制される。結果、ボールねじ６０の過度な落下が防止される。
【0101】
好ましくは、前記延長部６３は断面（平面断面）が多角形断面であり、前記プロペラ部材９７は前記多角形断面に嵌まる多角形穴９７ｂを有する。前記プロペラ部材９７は、前記延長部６３に嵌められた後に、ボルト９６で固定する。
【0102】
確実に、プロペラ部材９７をボールねじ６０と一緒に回すことができる。
【0103】
好ましくは、前記ベース１２は、前記昇降腕２０を仮に支える支え棒１５を受ける座１４を有する。
【0104】
ボールねじ６０を外す際に、座１４に支え棒１５を載せて固定する。昇降腕２０の重量を支え棒１５で受けさせる。結果、ボールねじ６０にかかる負荷を無くすることができ、ボールねじ６０を容易に外すことができる。
【0105】
好ましくは、前記ナット６５は、筒部６６と、この筒部６６の下端から水平に張出す鍔部６７とを有し、
前記ブラケット８０は、前記筒部６６を収納し、底に前記鍔部６７を当ててボルト８７で固定することができる箱型ブラケット８１であり、この箱型ブラケット８１に前記切欠き８２ｂを設ける。
前記ブラケット８０は、前記筒部６６を収納し、底に前記鍔部６７を当ててボルト８７で固定することができる箱型ブラケット８１であり、この箱型ブラケット８１に前記切欠き８２ｂを設ける。
【0106】
箱型ブラケット８１は剛性が高い。高剛性の箱型ブラケット８１で、重い昇降腕２０を安定的に支えることができる。加えて、切欠き８２ｂの存在により、箱型ブラケット８１からボールねじ６０を横へ移動しつつ外すことができる。
【0107】
好ましくは、前記枠体４０の背面４１Ｂは、背面カバー４２で塞がれ、前記背面カバー４２を取外すと、前記ボールねじ６０の長さに対応する縦長の開口部４４が現われるようにし、この開口部４４に中間桟を設けないようにする。
【0108】
枠体４０の背面４１Ｂには邪魔な物が無いため、背面４１Ｂの開口部４４からボールねじ６０を容易に取出すことができる。
【0109】
好ましくは、前記箱型ブラケット８１は、上面に前記ボールねじ６０に沿って延びるカバー８５を備え、このカバー８５にも切欠き８５ａを設ける。
【0110】
箱型ブラケット８１の近傍にケーブル３２が布設され、このケーブル３２がボールねじ６０に接近する虞がある場合、カバー８５でケーブル３２とボールねじ６０を分離することができる。
【0111】
好ましくは、前記ブラケット８０と前記ナット６５の連結を解く工程（図１０、ＳＴ０５）と、
前記上横桁４３と前記ボールねじ６０の連結を解く工程（図１０、ＳＴ０６～ＳＴ１０）と、
前記ボールねじ６０を横に移動しながら前記ブラケット８０から外す工程（図１０、ＳＴ１１）と、
前記枠体４０の背面４１Ｂから前記ボールねじ６０を取出す工程（図１０、ＳＴ１２）とからなる、ボールねじ取出し方法を提供する。
前記上横桁４３と前記ボールねじ６０の連結を解く工程（図１０、ＳＴ０６～ＳＴ１０）と、
前記ボールねじ６０を横に移動しながら前記ブラケット８０から外す工程（図１０、ＳＴ１１）と、
前記枠体４０の背面４１Ｂから前記ボールねじ６０を取出す工程（図１０、ＳＴ１２）とからなる、ボールねじ取出し方法を提供する。
【0112】
ボールねじ６０を下げて横に移動することで、ボールねじ６０の取出しが完了する。
ボールねじ６０の交換作業に係る作業コストを低減することができるボールねじ６０の取出し方法が提供される。
ボールねじ６０の交換作業に係る作業コストを低減することができるボールねじ６０の取出し方法が提供される。
【0113】
尚、本発明のポジショナー装置１０は、金属加工ラインの他、溶接ラインや組立ラインに適用することは差し支えない。
【0114】
また、請求項１の「切欠き」は、実施例に記載のブラケット８０の底板８２の切欠き８２ｂの他、ボールねじ６０を背面側に引き抜き可能な分離構造、例えば、固定ブロックなどを外すことでボールねじ６０を背面側に引き抜ける、すべてのブラケット構造を含む。
【産業上の利用可能性】
【0115】
本発明は、作業ロボットと併せて使用するポジショナー装置に好適である。
【符号の説明】
【0116】
１０…ポジショナー装置、１２…ベース、１４…座、１５…支え棒、２０…昇降腕、４０…枠体、４１Ｆ…正面、４１Ｂ…背面、４２…背面カバー、４３…上横桁、４４…開口部、４９…駆動源、５１…カップリング、５５…上方ベアリング、５６…内輪、６０…ボールねじ、６３…延長部、６５…ナット、６６…筒部、６７…鍔部、８０…ブラケット、８１…箱型ブラケット、８２…底板、８２ａ…丸穴、８２ｂ…切欠き、８３…側板、８４…ブリッジ板、８４ａ…半円穴、８４ｂ…切欠き、８５…カバー、８５ａ…切欠き、９０…ねじ落下防止機構、９１…門型ステー、９３…脚部、９５…クロス部、９６…ボルト、９７…プロペラ部材、９７ａ…羽根、９７ｂ…多角形穴、９８…プレート、９９…ストッパ片、１０５…下方ベアリング、１１０…横行き軸部材、１１２…第１スライダ、１１５…第１落下防止部材、１１７…第１フック、１２０…走行軸部材、１２１…第２スライダ、１２２…作業ロボット、１２６…第２落下防止部材、１２７…第２フック、Ｈ２…高さ、Ｃ１、Ｃ２…クリアランス、ｔ…隙間、Ａｘ１…回転軸、Ａｘ２…水平軸、Ａｘ３…鉛直軸、Ａｘ４…横行き軸、Ａｘ５…走行軸。
【要約】
【課題】ボールねじ６０の取外しが容易で、ボールねじ６０の交換作業に係る作業コストを低減することができるポジショナー装置を提供する。
【解決手段】ポジショナー装置は、ボールねじ６０と、ナット６５と、このナット６５を収納するブラケット８０を備える。ブラケット８０は、ボールねじ６０が通過し得る幅の切欠き８２ｂを有し、この切欠き８２ｂは図面表側へ開口している。ボルト８７を外し、ナット６５をブラケット８０より下へ外すことで、ボールねじ６０を図面表側へ取出すことができる。
【選択図】図４
【解決手段】ポジショナー装置は、ボールねじ６０と、ナット６５と、このナット６５を収納するブラケット８０を備える。ブラケット８０は、ボールねじ６０が通過し得る幅の切欠き８２ｂを有し、この切欠き８２ｂは図面表側へ開口している。ボルト８７を外し、ナット６５をブラケット８０より下へ外すことで、ボールねじ６０を図面表側へ取出すことができる。
【選択図】図４
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】