JP2007060763A

JP2007060763A - リニア倍速駆動装置及び成形品取出機

Info

Publication number: JP2007060763A
Application number: JP2005241291A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ajiki; 安食　　浩
Original assignee: Star Seiki Co Ltd
Current assignee: Star Seiki Co Ltd
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】可動子を長い距離で移動させる場合には、移動距離の約１／２の長さの可動子及び固定子を使用して移動させることができ、装置自体を小型化及び軽量化して製造コストを低減する。成形品取出機においてチャックを長いストロークで移動させる場合であっても、短い長さの部材を使用して所望のストロークを得ることができ、チャック駆動装置を小型化及び軽量化する。
【解決手段】第１可動体を移動する固定電磁石及び第２可動体を移動する可動電磁石がそれぞれ相対する面が異なる磁極に着磁された１個の可動磁石を使用する
【選択図】図２

Description

本発明は、リニア倍速駆動装置及び該リニア倍速駆動装置をチャックの移動装置として採用した成形品取出機に関する。

Ｎ極及びＳ極の異なる磁極に着磁された多数の極歯が移動分解能に応じたピッチで交互に配列され、移動距離にほぼ一致する長さの固定子及び該固定子の各極歯に相対して移動可能に支持され、内部の磁極を交互に切換えられる電磁石装置を内蔵した可動子からなるリニアモータは、従来公知である。

この種のリニアモータにあっては、可動子を長い距離で移動させるには、該可動子の移動距離に一致する長さの固定子を必要とするが、該固定子が磁石により形成されているため、固定子が大型化及び重量化すると共に製造コストが増大する問題を有している。

そして可動子を長い距離で移動させるには、上記リニアモータを多段構成し、各段のリニアモータを駆動制御することにより可動子を所望の距離で移動させている。

しかし、多段構成のリニア駆動装置にあっては、装置自体が大型化すると共に多数のリニアモータを使用することにより製造コストが増大する問題を有している。

また、樹脂成形機により成形された成形品を自動的に取出す成形品取出機にあっては、上記したリニア駆動装置を、チャックを所望の位置へ移動する駆動装置として採用している。成形品取出機にあっては、チャックを１０００ｍｍ以上のストロークで移動させる必要があり、１段のリニア駆動装置で所望のストロークを得るには、リニア駆動装置自体が大型化するため、これを回避する必要からリニア駆動装置を多段に構成する必要がある。しかし、上記したようにリニア駆動装置を多段構成した場合にあっても、チャックの駆動装置が大型化及び重量化することが避けられなかった。
特開平−号公報

解決しようとする問題点は、可動子を長い距離で移動させるには、可動子の移動距離に一致する長さの固定子を必要とするため、装置自体が大型化及び重量化すると共に製造コストが増大する点にある。また、可動子を長い距離で移動させるためにリニアモータを多段構成した構造にあっては、装置自体が大型化すると共に多数のリニアモータを使用することにより製造コストが増大する点にある。成形品取出機においてチャックを長いストロークで移動させる駆動装置としてリニア駆動装置を使用する場合には、チャック駆動装置が大型化及び重量化する点にある。

本発明の請求項１に係るリニア倍速駆動装置は、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される固定電磁石と、該固定電磁石に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第１可動体と、第１可動体に対して固定電磁石に相対した状態で固定され、移動距離の約１／２の長さからなると共に固定電磁石側及びこれと反対側の面に異なる磁極の極歯が移動分解能に応じた所要のピッチで長手方向へ交互に着磁された可動磁石と、第１可動体に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第２可動体と、可動磁石における固定電磁石と反対側に沿って移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持された状態で第２可動体に固定され、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される可動電磁石を備え、固定電磁石の励磁駆動に伴って移動する第１可動体及び可動磁石に同期して可動電磁石を励磁駆動して第２可動体を、第１及び第２可動体の長手方向長さの約２倍のストロークで移動させることを特徴とする。

請求項６の成形品取出機は、成形品を保持するチャックを樹脂成形機と、該樹脂成形機の側方に設けられた解放位置の間で移動して成形品を取出す成形品取出機において、チャックを所要の位置に移動するチャック駆動部材は、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される固定電磁石と、該固定電磁石に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第１可動体と、第１可動体に対して固定電磁石に相対した状態で固定され、移動距離の約１／２の長さからなると共に固定電磁石側及びこれと反対側の面に異なる磁極の極歯が移動分解能に応じた所要のピッチで長手方向へ交互に着磁された可動磁石と、第１可動体に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第２可動体と、可動磁石における固定電磁石と反対側に沿って移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持された状態で第２可動体に固定され、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される可動電磁石を備え、固定電磁石の励磁駆動に伴って移動する第１可動体及び可動磁石に同期して可動電磁石を励磁駆動して第２可動体を、第１及び第２可動体の長手方向長さの約２倍のストロークで移動することを特徴とする。

本発明は、可動子を長い距離で移動させる場合には、移動距離の約１／２の長さの可動子及び固定子を使用して移動させることができ、装置自体を小型化及び軽量化して製造コストを低減することができる。成形品取出機においてチャックを長いストロークで移動させる場合であっても、短い長さの部材を使用して所望のストロークを得ることができ、チャック駆動装置を小型化及び軽量化することができる。

本発明は、第１可動体を移動する固定電磁石及び第２可動体を移動する可動電磁石がそれぞれ相対する面が異なる磁極に着磁された１個の可動磁石を使用することを最良の形態とする。

以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
本発明に係るリニア倍速駆動装置は、樹脂成形機（図示せず）から成形品を自動的に取出す成形品取出機１において成形品を保持するチャック３を上下方向へ移動する上下駆動装置５に採用した例に基づいて説明する。

図１において、成形品取出機１は、従来公知であり、樹脂成形機の固定側プラテン７の上面に固定される本体フレーム９上を、樹脂成形機の中心軸線直交方向へ移動するように支持された第１走行体１１、該第１走行体１１に対して樹脂成形機の中心軸線方向へ延出するように設けられた前後フレーム１３上を、その長手方向へ移動するように支持された第２走行体１５、該第２走行体１５に対し、上下方向に軸線を有して取付けられ、下部にチャック３を備えたリニア倍速駆動装置としての上下駆動装置５により構成される。

上記した第１走行体１１及び第２走行体１５を往復移動する直線駆動機構としては、対応するそれぞれのフレーム９，１３に回転可能に軸支されると共に数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ１７・１９が連結された送りねじ（図示せず）を第１及び第２走行体１１・１５に噛合せた送りねじ駆動機構、対応するフレーム９，１３の両端側に軸支されると共に一方に電動モータ１７・１９が連結された一対の回転体間に張設されてその一部が第１及び第２走行体１１・１５に固定されたベルト（いずれも図示せず）からなるベルト駆動機構や、上下駆動装置５と同様のリニアモータ又は倍速リニアモータ等の何れであってもよい。

尚、チャック３はチャック板に負圧発生装置（図示せず）に接続され、成形品を吸着保持する多数の吸着部材３ａを取付けた構造、又はチャック板に多数対のエアーシリンダを取付けて成形品をクランプして保持する構造の何れであってもよい。

上記した上下駆動装置５は、以下の構造からなる。
図２及び図３において、第２走行体１５の側面には上下方向に軸支する直線ガイド２１が固着され、該直線ガイド２１には第１可動体としての第１スライダ２３の側面に固着されたレール２５が上下方向へ摺動するように支持されている。該第１スライダ２３はチャック３の上下移動距離の約１／２の長さからなり、前面及び下面が開放した形状に形成される。尚、図中の符号２３ａは第２走行体１５側の側板に設けられ、後述する固定電磁石２７の取付けステー２７ｂに対して第１スライダ２３を非接触にして移動可能にするための切欠きである。

また、直線ガイド２１の上下方向中間部に応じた第２走行体１５の側面には固定電磁石２７が、第１スライダ２３の下部中央部内に位置して上下方向へ移動する際に非接触状態になるように固着されている。該固定電磁石２７は中心部に中空部２７ａを有し、中空部２７ａの周囲に電磁石を構成するコイル２７ｃが内蔵され、該コイル２７ｃはその磁極が順次切換わるように励磁駆動される。更に、第２走行体１５と反対側の第１スライダ２３の内側面には上下方向に軸支する直線ガイド２９が固着されている。

第２走行体１５に対して上下方向へ移動するように支持された第１スライダ２３には上下方向に軸線を有した筒状の可動磁石３１の上部が固着されている。該可動磁石３１はチャック３の上下移動距離の約１／２の長さで、内部に中空部３１ａを有した筒状の磁性体により形成され、軸線方向に対してＮ極及びＳ極の異なる磁極に一体に着磁された多数の極歯３１ｂがチャック３の移動分解能に応じた所要のピッチで交互に配列されている。

該可動磁石３１はその上部が第１スライダ２３の上面板にねじ等により固定されると共に第２走行体１５に対して第１スライダ２３が上方へ移動した状態において、その下部が固定電磁石２７の中空部２７ａ内にて外側の極歯３１ｂが近接した状態で非接触となるように挿通される。また、可動磁石３１の中空部３１ａ内には上下方向に軸線を有し、チャック３の上下移動距離の約１／２の長さからなるガイド軸３３の上部が固着されている。

上記第１スライダ２３の直線ガイド２９には第２可動体としての第２スライダ３５の両側面に固着されたレール３７が上下方向へ摺動可能に支持されている。該第２スライダ３５はチャック３の上下移動距離の約１／２の長さからなる。また、上記可動磁石３１の中空部３１ａ内に位置するガイド軸３３には可動電磁石３９が、可動磁石３１における内側の極歯３１ｂに対して近接し、かつ非接触で軸線方向へ摺動可能に挿嵌され、該可動電磁石３９の下部に取付けられたステー４１は可動磁石３１の中空部３１ａ内を挿通して下部が第２スライダ３５の下部に固定される。該可動電磁石３９はコイル３９ａが内側の極歯３１ｂに相対するように内蔵され、該コイル３９ａは磁極が順次切換わるように励磁駆動される。

尚、図中の符号３５ａは第２スライダ３５の第２走行体１５側の側板に設けられ、固定電磁石２７の取付けステー２７ｂに対して非接触にするための切欠きである。

次に、上記のように構成された上下駆動装置５の作用を説明する。
先ず、成形品取出機１による成形品の取出し作用の概略を説明すると、樹脂成形機による成形品の成形が終了すると、成形品取出機１は上下駆動装置５を駆動してチャック３を下方へ移動して型開した金型間に進入させる。次に、第２走行体１５を駆動してチャック３を金型内に保持された成形品に近接する位置まで移動させた状態でチャック３に成形品を保持させた後に、第２走行体１５を復動して金型内から成形品を取り出し、次に上下駆動装置５を復動して成形品を保持したチャック３を金型外へ移動させる。そして第１走行体１１を駆動して成形品を保持したチャック３を樹脂成形機の側方に設定された成形品開放位置へ移動した後に、該位置にてチャック３による成形品の保持を解除して成形品取出し動作を終了する。

上記した成形品取出し動作時においてチャック３を昇降する際には、固定電磁石２７を、その磁極が順に切換えるように励磁駆動すると、該固定電磁石２７と外側の極歯３１ｂの間に形成される磁界による磁気吸着及び磁気反発作用により可動磁石３１を軸線下方へ移動して第１スライダ２３を下降させる。該動作と同期したタイミングで可動電磁石３９を、その磁極が順に切換えられるように励磁駆動すると、該可動電磁石３９と内側の極歯３１ｂの間に形成される磁界による磁気吸着及び磁気反発作用により軸線下方へ移動する可動磁石筒体３１の中空部３１ａ内にて可動電磁石３９が軸線下方へ移動して第２スライダ３５を下降させる。

即ち、固定電磁石２７及び可動電磁石３９を同期したタイミングで励磁駆動して可動磁石３１を軸線下方へ移動することにより第２走行体１５に対して第１スライダ２３を、また第１スライダ２３に対して第２スライダ３５をそれぞれ下降することによりチャック３を、第１及び第２スライダ２３・３５の上下長さのほぼ２倍の距離及び速度で移動させる。（図４参照）

本実施例は、可動磁石３１の外面及び内面に極歯３１ｂを設けて固定電磁石２７及び内側極歯３１ｃの間に発生する磁界により第１及び第２スライダ２３・３５それぞれを同期して移動させることができ、リニアモータ２台分の各固定子を１個の部材で構成することができ、上下駆動装置５の構造を簡素化して小型化及び軽量化することができる。また、上下方向に移動する部材である第１スライダ２３、可動磁石３１及び第２スライダ３５の上下長さをチャック３の移動距離の約１／２の長さとすることができ、上下駆動装置５自体を小型化及び軽量化することができる。

本発明は、以下のように変更実施することができる。
１．図５に示すように支持体５１には、移動距離の１／２の長さからなる第１可動体５３を移動可能に支持すると共に該第１可動体５３に、長さがほほ一致する長さの板状可動磁石５５を取付ける。該板状可動磁石５５は異なる磁極の極歯５５ａが長手方向へ所要のピッチで交互に着磁されている。また、支持体５１には、磁極が順に切換わるように励磁制御される固定電磁石５７を一方の極歯５５ａに相対して取付ける。

第１可動体５３には長手方向が一致するガイド軸５９を板状可動磁石５５における他方側に取付け、該ガイド軸５９に可動電磁石６１を上下方向へ移動可能に支持する。該可動電磁石６１は固定電磁石５７と同様に磁極が順に切換わるように励磁制御される。また、第１可動体５３には長手方向及び長さがほぼ一致する第２可動体６３を上下方向へ移動可能に支持すると共に該第２可動体６３の上部に可動電磁石６１を固定する。

固定電磁石５７を励磁駆動すると、固定電磁石５７と一方側の極歯５５ａの間に発生する磁界により、支持体５１に対して第１可動体５３を移動させる。また、該動作にほぼ同期して可動電磁石６１を励磁駆動すると、可動電磁石６１と他面側の極歯５５ａの間に発生する磁界により可動磁石５５に対して可動電磁石６１を移動させることにより支持体５１に対して第１可動体５３を、また第１可動体５３に対して第２可動体６３をそれぞれ移動させることにより第２可動体６３の下部に取付けられた所望の部材を、第１可動体５３及び第２可動体６３の移動距離の２倍の距離で移動させる。（図６参照）

２．上記説明は、成形品取出機１において、チャック３を上下方向へ移動する上下駆動装置５をリニア倍速駆動装置で構成したが、成形品取出機においては、第１走行体及び第２走行体の少なくともいずれかを往復移動させる駆動装置としてリニア倍速駆動装置を使用してもよい。

リニア倍速駆動装置を上下駆動機構として採用した成形品取出機の概略を示す斜視図である。上下駆動装置の分解斜視図である。上下駆動装置の中央縦断面図である。上下駆動装置の作用を示す説明図である。リニア倍速駆動装置の変更例を示す説明図である。変更例の作用を示す説明図である。

符号の説明

１成形品取出機
３チャック
５リニア倍速駆動装置としての上下駆動装置
２３第１可動体としての第１スライダ
２７固定電磁石
３１可動磁石
３１ｂ極歯
３５第２可動体としての第２スライダ
３９可動電磁石

Claims

異なる磁極に切換わるように励磁駆動される固定電磁石と、該固定電磁石に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第１可動体と、第１可動体に対して固定電磁石に相対したて状態で固定され、移動距離の約１／２の長さからなると共に固定電磁石側及びこれと反対側の面に異なる磁極の極歯が移動分解能に応じた所要のピッチで長手方向へ交互に着磁された可動磁石と、第１可動体に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第２可動体と、可動磁石における固定電磁石と反対側に沿って移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持された状態で第２可動体に固定され、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される可動電磁石を備え、固定電磁石の励磁駆動に伴って移動する第１可動体及び可動磁石に同期して可動電磁石を励磁駆動して第２可動体を、第１及び第２可動体の長手方向長さの約２倍のストロークで移動させるリニア倍速駆動装置。
請求項１の可動磁石は、軸線方向が移動距離の約１／２の長さの円筒状磁性体で、外周面及び内周面に異なる磁極の極歯が移動分解能に応じた所要のピッチで軸線方向へ交互に着磁されたリニア倍速駆動装置。
請求項１の可動磁石は、長手方向が移動距離の１／２の長さの板状磁性体で、一方の面及び他方の面に異なる磁極の極歯が移動分解能に応じた所要のピッチで軸線方向へ交互に着磁されたリニア倍速駆動装置。
請求項２の可動電磁石は、円筒状可動磁石における中空部内に設けられたガイド軸に対して軸線方向へ移動可能に支持されたリニア倍速駆動装置。
請求項３の可動電磁石は、板状可動磁石の他方の面に添って設けられたガイド軸に対して軸線方向へ移動可能に支持されたリニア倍速駆動装置。
成形品を保持するチャックを樹脂成形機と、該樹脂成形機の側方に設けられた解放位置の間で移動して成形品を取出す成形品取出機において、チャックを所要の位置に移動するチャック駆動部材は、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される固定電磁石と、該固定電磁石に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第１可動体と、第１可動体に対して固定電磁石に相対した状態で固定され、移動距離の約１／２の長さからなると共に固定電磁石側及びこれと反対側の面に異なる磁極の極歯が移動分解能に応じた所要のピッチで長手方向へ交互に着磁された可動磁石と、第１可動体に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第２可動体と、可動磁石における固定電磁石と反対側に沿って移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持された状態で第２可動体に固定され、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される可動電磁石を備え、固定電磁石の励磁駆動に伴って移動する第１可動体及び可動磁石に同期して可動電磁石を励磁駆動して第２可動体を、第１及び第２可動体の長手方向長さの約２倍のストロークで移動する成形品取出機。
成形品を保持するチャックを樹脂成形機の中心軸線方向、中心軸線と直交する方向及び上下方向に移動して樹脂成形機により成形された成形品を、該樹脂成形機の側方に設けられた解放位置に取出す成形品取出機において、チャックを樹脂成形機の中心軸線方向、中心軸線と直交する方向及び上下方向にそれぞれ移動する駆動装置の内、少なくともチャックを上下方向へ移動する上下駆動装置を、所要の位置に移動するチャック駆動部材は、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される固定電磁石と、該第１電磁石に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持される第１可動体と、第１可動体に対して固定電磁石に相対した状態で固定され、移動距離の約１／２の長さからなると共に固定電磁石側及びこれと反対側の面に異なる磁極の極歯が移動分解能に応じた所要のピッチで長手方向へ交互に着磁された可動磁石と、第１可動体に対して移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持されると共に下部にチャックが取付けられる第２可動体と、可動磁石材における固定電磁石と反対側に沿って移動距離の約１／２のストロークで移動可能に支持された状態で第２可動体に固定され、異なる磁極に切換わるように励磁駆動される可動電磁石を備え、固定電磁石の励磁駆動に伴って移動する第１可動体及び可動磁石に同期して可動電磁石を励磁駆動して第２可動体のチャックを第１及び第２可動体の長手方向長さの約２倍のストロークで移動する成形品取出機。