JP2011079070A - Motor-driven hand - Google Patents

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Shunji Fujieda
俊二 藤枝
Yukinori Saka
幸憲 坂
Naruhiro Yoshida
考宏 吉田
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CKD Corp
Kondo Seisakusho KK
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CKD Corp
Kondo Seisakusho KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven hand using electricity as a driving source, which is compact, needs reduced consumption power and is convenient to use. <P>SOLUTION: A solenoid hand includes a hand driving part using an electromagnetic solenoid, a clamping part comprising a pair of master jaws for opening/closing, and a conversion part for converting motion of the solenoid into open/close motion of the clamping part. The electromagnetic solenoid incorporates a magnet to constitute a latch-type solenoid for sucking to hold a plunger. The plunger is positioned so that the clamping part is located for opening when the solenoid sucks to hold. The clamping part is driven for sucking to hold by suction force of the solenoid from the closed position to the open position, and driven by spring force of a spring mechanism from the open position to the closed position. The solenoid hand is structured such that suction force and sucking-to-hold force of the solenoid are specified to be larger than the spring force. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の爪でワークを把持して搬送するハンドに関するものであり、特に、消費電力が少なくコンパクトな、電磁ソレノイドを用いた電動ハンドに関するものである。   The present invention relates to a hand that grips and conveys a workpiece with a plurality of claws, and particularly relates to an electric hand using an electromagnetic solenoid that is small in power consumption and compact.

従来のハンドはエアー駆動のものが多く用いられているが、現在工場などではエアーを使わない電動化の方向に設備を変更する動きが進められている。   Many conventional hands use air-driven hands, but at present, factories and the like are moving to change equipment in the direction of electrification without using air.

電動ハンドも多く考案されており、特許文献1 特開平11−300675号公報のようにロータリーソレノイドなどの回転系モーターを使用し、ラックピニオンなどの変換機構を用いて回転軸の回転運動を爪の平行開閉運動に変換してクランプする電動ハンドや、特許文献2 特開平4−189491号公報の様に直動系ソレノイドを使用し、リンクなどの変換機構を用いてソレノイドの直線運動を爪の平行開閉運動に変換する構成の電動ハンドがある。   Many electric hands have been devised, and a rotating system motor such as a rotary solenoid is used as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-300675, and a rotary mechanism such as a rack and pinion is used to control the rotation of the rotating shaft. An electric hand that converts to a parallel opening / closing movement and clamps, or a linear motion type solenoid as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-189491, and uses a conversion mechanism such as a link to convert the linear movement of the solenoid into parallel claw. There is an electric hand configured to convert to an open / close motion.

これらの電動ハンドは多くの場合、電動ハンドがワークを把持する時にモーターやソレノイドを励磁して把持部でワークをクランプし、励磁してクランプした状態を維持することで搬送などに使用している。把持部を開いてワークを離す場合には、モーターを逆回転させ、爪を逆方向に駆動させてワークを開放させる方法や、ソレノイドの励磁を止めてスプリングなどの弾性体の力で開放させる方法がとられている。 In many cases, these electric hands are used for conveyance, etc., when the electric hand grips the workpiece, excites the motor or solenoid to clamp the workpiece at the gripping part and maintains the excited and clamped state. . When releasing the work by opening the gripping part, rotate the motor in the reverse direction and drive the claw in the reverse direction to release the work, or stop the excitation of the solenoid and open it with the force of an elastic body such as a spring. Has been taken.

しかし、上記の電動ハンドを使用した場合、ワークを把持している時には常にワークを把持する方向にモーターやソレノイドに給電し、励磁し続け無ければならないが、給電することによりモーター及びソレノイドは発熱してしまう。そのため、モーターやソレノイドが破損しないように、長時間給電しても破損しない設定のモーターを選定しなければならないが、そのためには能力が高くて、大きさの大きなモーターやソレノイドを選定しなければならない。そのため、ハンドが必要としている把持力を得るためには、大きなモーターを使用した大きな電動ハンドを構成している。 However, when the above-mentioned electric hand is used, the motor and solenoid must always be energized and energized in the direction of gripping the workpiece when gripping the workpiece, but the motor and solenoid generate heat when powered. End up. Therefore, in order to prevent damage to the motor or solenoid, it is necessary to select a motor that is set so that it will not be damaged even if power is supplied for a long time. Don't be. Therefore, in order to obtain the gripping force required by the hand, a large electric hand using a large motor is configured.

また、特許文献3特開2001−113486号公報にはモーターの回転軸に設けたネジ部と連結した伝動軸が、回転軸の軸方向に直動する駆動軸を駆動し、駆動軸に設けたスプリングのスプリング力と伝動軸の駆動力とにより把持部を開閉させる方法がとられており、スプリングの力でワークを把持するスプリング把持の構成のモーターハンドもある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-113486 discloses that a transmission shaft connected to a screw portion provided on a rotating shaft of a motor drives a driving shaft that linearly moves in the axial direction of the rotating shaft, and is provided on the driving shaft. A method of opening and closing the gripping portion by the spring force of the spring and the driving force of the transmission shaft is used, and there is also a motor hand configured to hold the workpiece by the spring force.

しかし、このような構成の電動ハンドでも開位置又は閉位置で回転を止めているが、モーターは伝動軸がその場所から移動しないように常にどちらかの方向に力をかけており、停止した状態でも電力を消費している。また、伝動軸が駆動軸を押して把持部を開く構成であるため、開き位置では常にスプリングの力をモーターが受けており、前記の電動ハンドと同様に、ハンドが必要としている把持力を得るためには、大きなモーターを使用しなければならず、大きな電動ハンドを構成している。 However, even with an electric hand with such a configuration, the rotation is stopped at the open position or the closed position, but the motor always applies force in either direction so that the transmission shaft does not move from that position, and it stops. But it consumes power. In addition, since the transmission shaft pushes the drive shaft to open the gripping portion, the motor always receives the spring force at the open position, and in order to obtain the gripping force required by the hand, similar to the electric hand described above. For this, a large motor must be used, which constitutes a large electric hand.

さらに、スプリングで把持すると、スプリングのたわみ量に比例して一定の把持力が発生するが、変形しやすいワークをクランプする場合、把持力を下げてクランプしなければならないことがある。このような場合、電動ハンドの電流や設定値を下げることにより把持力を下げて対応しているが、スプリング力で把持する場合、電動ハンドの内部に設けたスプリングを交換する以外把持力を変えることはできなかった。 Furthermore, when gripping with a spring, a constant gripping force is generated in proportion to the amount of deflection of the spring. However, when clamping a work that is easily deformed, it may be necessary to lower the gripping force to perform clamping. In such a case, the gripping force is lowered by lowering the electric current or set value of the electric hand. However, when gripping with a spring force, the gripping force is changed except for replacing the spring provided in the electric hand. I couldn't.

また、モーターの場合、数値制御用モーターを使用していれば、モーターが脱調しない限り、どのような把持部の状態にあるか判別できるが、ソレノイドやエンコーダーを組み込んでいないモーターの場合、コイルや磁石から発生する磁気の為、磁気感知式のオートスイッチや近接スイッチは誤作動を起こす可能性が高く使用できない。そのため、ハンドに開閉状態を確認するためのセンサーを組み込むことができなかった。 In the case of a motor, if a motor for numerical control is used, it can be determined what kind of gripping state it is unless the motor steps out, but in the case of a motor that does not incorporate a solenoid or encoder, a coil Because of the magnetism generated from the magnets, magnetic sensing auto switches and proximity switches are likely to malfunction and cannot be used. Therefore, a sensor for confirming the open / closed state cannot be incorporated in the hand.

特開平11−300675号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-300675

特開平4−189491号公報JP-A-4-189491

特開2001−113486号公報JP 2001-113486 A

電気を駆動源とした電動ハンドにおいて、小型で消費電力が少なく、使い勝手の良い電動ハンドを提供することにある。   An electric hand using electricity as a driving source is to provide an electric hand that is small, consumes less power, and is easy to use.

上記課題を解決するための手段として、電磁ソレノイドを用いたハンドの駆動部と、一対のマスタージョウが開閉動作を行う把持部と、ソレノイドの動作を把持部の開閉動作に変換する変換部を備えたソレノイドハンドにおいて、電磁ソレノイドは磁石を内蔵してプランジャーを吸引保持するラッチ式ソレノイドを構成し、ソレノイドのプランジャーは把持部の駆動軸と連結してプランジャーの動きを把持部の開閉動作に変換する。プランジャーの位置はソレノイドが吸引保持した時に把持部が開き位置になるように配置し、把持部を閉じ位置に移動させるスプリング機構部を設け、把持部の閉じ位置から開き位置までをソレノイドの吸引力で駆動して吸引保持し、開き位置から閉じ位置までは吸引保持力とは逆の励磁を行うことによりスプリング機構部のスプリング力で駆動し、ソレノイドの吸引力及び吸引保持力をスプリング力よりも大きく設定したソレノイドハンドを構成する。   As means for solving the above-described problems, a hand drive unit using an electromagnetic solenoid, a gripping unit that opens and closes a pair of master jaws, and a conversion unit that converts the solenoid operation into an opening and closing operation of the gripping unit are provided. In the solenoid hand, the electromagnetic solenoid has a built-in magnet and constitutes a latch type solenoid that attracts and holds the plunger. The plunger of the solenoid is connected to the drive shaft of the gripping part to open and close the gripper. Convert to The plunger is positioned so that the gripper is in the open position when the solenoid is sucked and held, and a spring mechanism is provided to move the gripper to the closed position, and the solenoid is sucked from the closed position to the open position. It is driven by force to hold it, and from the open position to the closed position, it is driven by the spring force of the spring mechanism by performing excitation opposite to the suction holding force, and the solenoid's suction force and suction holding force are controlled by the spring force. The solenoid hand is set to be larger.

また、電磁ソレノイドへの給電時間をパルス制御し、プランジャーが吸引保持される方向及び、逆方向の吸引保持力を打ち消す方向に短時間の給電を行い、開き位置で吸引保持している時間、及び閉方向のスプリング力が働いている時間は給電しない。 In addition, the power supply time to the electromagnetic solenoid is pulse-controlled, the power is supplied for a short time in the direction in which the plunger is sucked and held, and the direction in which the suction holding force in the reverse direction is canceled, and the time for sucking and holding in the open position, No power is supplied during the time when the spring force in the closing direction is working.

さらに、ソレノイドハンドのスプリング機構において、スプリングの設置長さを調整する長さ調整機構を設けることにより、スプリング力を調整する。   Further, in the spring mechanism of the solenoid hand, the spring force is adjusted by providing a length adjusting mechanism for adjusting the installation length of the spring.

さらに、ソレノイドハンドに複数の光電センサーを取り付け、プランジャーに取り付けた光電スイッチドッグが光電センサーの光を遮ることにより、プランジャーの位置から把持部の位置を感知する。   Further, a plurality of photoelectric sensors are attached to the solenoid hand, and a photoelectric switch dog attached to the plunger blocks the light of the photoelectric sensor, thereby detecting the position of the gripping portion from the position of the plunger.

駆動部の電磁ソレノイドは、磁石を内蔵してプランジャーを吸引保持するラッチ式ソレノイドにしたことにより、ワークを開放した開き位置の時には磁石がプランジャーを保持することでコイルに電流を流し続けなくても開き位置で把持部が保持され、開き位置から閉じ位置まではスプリング力で閉じ方向に把持力がかかっているので、ワークを把持しているときにもコイルに電流を流し続けなくてもよいので消費電力を少なくすることが出来る。   The electromagnetic solenoid of the drive unit is a latch type solenoid that has a built-in magnet and attracts and holds the plunger, so that when the workpiece is in the open position, the magnet holds the plunger so that no current continues to flow through the coil. Even if the gripping part is held in the open position and the gripping force is applied in the closing direction by the spring force from the open position to the closed position, there is no need to keep the current flowing through the coil even when gripping the workpiece. Because it is good, power consumption can be reduced.

また、コイルに電流を流す給電時間を、開方向閉方向の両方で短くすることで、通常より大きな電流を流して吸引力を上げてもコイルの発熱及び破損が無い。そのため、ソレノイドの能力を最大限に活用できるので、従来使用しているソレノイドの大きさよりも小さなソレノイドで同等以上の吸引力を引き出すことが出来るので、ソレノイドハンドを小型、軽量にすることが出来る。 In addition, by shortening the power feeding time for supplying current to the coil in both the opening direction and the closing direction, the coil is not heated or damaged even when the current is increased to increase the attractive force. Therefore, since the ability of the solenoid can be utilized to the maximum, a suction force equal to or greater than that of a solenoid that is smaller than that of a conventionally used solenoid can be extracted, so that the solenoid hand can be made smaller and lighter.

さらに、スプリング力でワークを保持するため、停電の時などの電気が流れない状況でもワークを落とさない落下防止機能があり、安全である。   Furthermore, since the work is held by the spring force, there is a fall prevention function that does not drop the work even in situations where electricity does not flow, such as in the event of a power failure.

また、スプリングの設置長さを調整する長さ調整機構を設置することにより、変形しやすいワークなどを把持する場合に、長さ調整機構を調整することでスプリングの設置長さを調整し、把持力を調整することが出来るので、いろいろなワークに合わせた把持力を調整でき、段取り替えがある場合でもワークに合わせた把持力調整が出来る。 In addition, by installing a length adjustment mechanism that adjusts the installation length of the spring, when gripping easily deformable workpieces, etc., adjust the installation length of the spring by adjusting the length adjustment mechanism and grip Since the force can be adjusted, the gripping force can be adjusted according to various workpieces, and the gripping force can be adjusted according to the workpiece even when there is setup change.

さらに、ソレノイドハンドに複数の光電センサーを取り付け、プランジャーに取り付けた光電スイッチドッグが光電センサーの光を遮ることにより、プランジャーの位置から把持部の位置を感知することが出来るため、コイルや磁石の磁気の影響で使用できなかったソレノイドハンドの開閉確認センサーを使用することが出来る。
In addition, since a plurality of photoelectric sensors are attached to the solenoid hand and the photoelectric switch dog attached to the plunger blocks the light from the photoelectric sensor, the position of the gripping part can be detected from the position of the plunger. It is possible to use a solenoid hand open / close confirmation sensor that could not be used due to the influence of magnetism.

ソレノイドハンドの開き位置の状態を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state of the open position of the solenoid hand. ソレノイドハンドの閉じ位置の状態を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state of the closed position of a solenoid hand. ソレノイドの吸引力特性を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the attraction force characteristic of the solenoid. 給電時間を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating electric power feeding time. 長さ調整機構ソレノイドハンドの構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the length adjustment mechanism solenoid hand.

本発明のソレノイドハンドは図1に示すように把持部1と駆動部2と変換部7及びスプリング機構部19より構成される。   As shown in FIG. 1, the solenoid hand of the present invention includes a gripping portion 1, a drive portion 2, a conversion portion 7, and a spring mechanism portion 19.

把持部1は、ワーク3をクランプする爪4を、1組のマスタージョウ5に取り付けて変換部7の力によりマスタージョウ5を開閉する部分であり、駆動部2は、プランジャー9とコイル10と磁石11とフレーム12より構成するラッチ式ソレノイドであり、スプリング機構部19は、スプリング13と長さ調整機構15より構成する。   The gripping part 1 is a part that attaches a claw 4 for clamping the workpiece 3 to a set of master jaws 5 and opens and closes the master jaw 5 by the force of the conversion part 7, and the driving part 2 has a plunger 9 and a coil 10. The spring mechanism 19 includes a spring 13 and a length adjustment mechanism 15.

変換部7は、ソレノイドのプランジャー9に連結された駆動軸6が、2本のリンク14に回転可能に連結し、それぞれのリンク14は互いにガイドされて開閉運動を行う把持部1のマスタージョウ5に連結されている。   The conversion unit 7 includes a drive shaft 6 connected to a solenoid plunger 9 rotatably connected to two links 14, and the links 14 are guided by each other to perform an opening / closing motion. 5 is connected.

プランジャー9の一端にはネジが切られており、2枚の板ナットを組み合わせてプランジャー9のネジ部に固定されて長さ調整機構15を構成する。   One end of the plunger 9 is threaded, and two length nuts are combined and fixed to the threaded portion of the plunger 9 to constitute the length adjusting mechanism 15.

プランジャー9の長さ調整機構15とスプリング13の間には光電スイッチドグ16が挿入され、ベースボディ8には光電スイッチドッグ16を感知する光電スイッチ17が移動可能に固定されている。   A photoelectric switch dog 16 is inserted between the length adjusting mechanism 15 of the plunger 9 and the spring 13, and a photoelectric switch 17 for detecting the photoelectric switch dog 16 is movably fixed to the base body 8.

次に動作について説明する。駆動部2のソレノイドは、コイル10に電流を短時間流すと、コイル10から発生する磁力はフレーム12を介して固定鉄心18の方向にプランジャー9を吸引する。吸引されたプランジャー9は、磁石11によって磁化された固定鉄心18と接合し、プランジャー9をその場に固定する。このとき、プランジャー9にはスプリング13のスプリング力が働いているが、コイル10の発生する磁力、及び固定鉄心18とプランジャー9が接合している磁石11の吸引力は、スプリング13の力よりも大きく設定されており、スプリングを押し縮めて移動及び接合保持することができる。   Next, the operation will be described. When the solenoid of the drive unit 2 passes a current through the coil 10 for a short time, the magnetic force generated from the coil 10 attracts the plunger 9 toward the fixed iron core 18 via the frame 12. The attracted plunger 9 is joined to the fixed iron core 18 magnetized by the magnet 11 to fix the plunger 9 in place. At this time, the spring force of the spring 13 is acting on the plunger 9, but the magnetic force generated by the coil 10 and the attractive force of the magnet 11 where the fixed iron core 18 and the plunger 9 are joined are the force of the spring 13. It is set to be larger than that, and the spring can be pushed and shrunk to be moved and bonded.

固定鉄心18に接合保持されたプランジャー9は、駆動軸6及びリンク14を介してマスタージョウ5を開き位置に移動させており、ワーク3をクランプするためにマスタージョウ5に取り付けた爪4も開いた状態にある。   The plunger 9 joined and held by the fixed iron core 18 moves the master jaw 5 to the open position via the drive shaft 6 and the link 14, and the claw 4 attached to the master jaw 5 to clamp the workpiece 3 is also included. In the open state.

次に、図2に示すようにワーク3をクランプするときは、コイル10に開き方向とは逆の方向に短時間電流を流すと、固定鉄心とプランジャー9が連結保持している連結保持力とは逆方向の磁力が発生し、磁石11の発生する磁力を打ち消してスプリング13の力が磁力を上回る状態をつくる。そのため、プランジャー9はスプリング13の力に押され、マスタージョウ5を閉じる方向に動かし、マスタージョウ5に取り付けられた爪4がワーク3に当たってクランプするまで移動する。このとき、爪4はワーク3に当接して止まるが、スプリング力によりワーク3を把持する方向に力がかかっており、電流を流していなくてもワークを把持し続ける。   Next, when clamping the workpiece 3 as shown in FIG. 2, when a current is passed through the coil 10 in a direction opposite to the opening direction for a short time, the connection holding force that the fixed iron core and the plunger 9 are connected to hold. A magnetic force in the opposite direction is generated, canceling the magnetic force generated by the magnet 11 and creating a state where the force of the spring 13 exceeds the magnetic force. Therefore, the plunger 9 is pushed by the force of the spring 13, moves the master jaw 5 in the closing direction, and moves until the claw 4 attached to the master jaw 5 hits the workpiece 3 and is clamped. At this time, the claw 4 comes into contact with the work 3 and stops, but a force is applied in the direction of gripping the work 3 by the spring force, and the work continues to be gripped even when no current is passed.

長さ調整機構15は、スプリング13のスプリング力を調整するために、スプリングのたわみ量を調整し、ソレノイドハンドが必要とする把持力に調整するためのものである。スプリングは長さに比例して力の強さが変わり、圧縮方向にたわませて短くなれば、力は比例して強くなる性質がある。そのため、スプリング13の長さを調整することにより、ソレノイドハンドの把持力を調整することが出来る。よって、変形しやすいワークをクランプする場合などに、図5に示すように2枚の板ナットをゆるめ、スプリング13の設置長さを調整することにより、ソレノイドハンドの把持力を変えることが出来る。なお、上記実施例ではプランジャーのネジと板ナット2枚を用いた長さ調整機構の例を示したが、趣旨の同じ他の方法を用いてもよい。   The length adjustment mechanism 15 is for adjusting the amount of deflection of the spring to adjust the spring force of the spring 13 and adjusting the gripping force required by the solenoid hand. The spring has a property that the strength of the force changes in proportion to the length, and the force increases in proportion to the length of the spring when it is deflected and shortened. Therefore, the gripping force of the solenoid hand can be adjusted by adjusting the length of the spring 13. Therefore, when clamping a work that is easily deformed, the gripping force of the solenoid hand can be changed by loosening the two plate nuts and adjusting the installation length of the spring 13 as shown in FIG. In the above embodiment, an example of a length adjusting mechanism using a plunger screw and two plate nuts is shown, but other methods having the same purpose may be used.

次に、ソレノイドハンドを使用する場合、爪4が開閉方向のどこにあるのかを検出しなければならない場合がある。たとえば、爪が閉じた状態でクランプ位置に移動すると、ワークと爪がぶつかってしまい、クランプできないばかりでなく、ワークやハンド、または搬送装置を壊してしまう場合がある。そのような事態を回避するために、エアーハンドなどではピストンに磁石を取り付けて磁気感知式のセンサーで感知する方法がとられている。   Next, when using a solenoid hand, it may be necessary to detect where the claw 4 is in the opening and closing direction. For example, if the claw is moved to the clamping position with the claw closed, the workpiece and the claw collide, and not only can the clamping be performed, but the workpiece, the hand, or the conveying device may be broken. In order to avoid such a situation, a method of attaching a magnet to a piston and sensing with a magnetic sensor is used in an air hand or the like.

しかし、ソレノイドを使用したハンドでは、コイル及び磁石から発生する磁気が強く、磁気感知式のセンサーで感知する方法では誤感知してしまうため判別することが出来ない。本実施例では光電センサーを使用してプランジャー9の動作を感知する方法を採用している。プランジャー9に光電スイッチドッグ16を固定し、光電スイッチ17をベースボディ8に調整可能に取り付けて光電スイッチドッグ16の位置を感知することでプランジャー9の動きを監視し、ソレノイドハンドの爪の位置を認識することができる。   However, in a hand using a solenoid, the magnetism generated from the coil and the magnet is strong, and it is impossible to discriminate because the method of sensing with a magnetic sensing type sensor misdetects. In this embodiment, a method of sensing the operation of the plunger 9 using a photoelectric sensor is adopted. The photoelectric switch dog 16 is fixed to the plunger 9, the photoelectric switch 17 is adjustably attached to the base body 8, and the movement of the plunger 9 is monitored by sensing the position of the photoelectric switch dog 16. The position can be recognized.

ここで、ソレノイドハンドのソレノイドへの給電時間と、プランジャーの状態について図3を用いて説明すると次の様になる。図3(a)は吸引による引き込み及び復帰による押出の双方をコイルへの給電で行うタイプのソレノイドを用いたソレノイドの場合の図である。ソレノイドの引き込み側への給電と押出側への給電を繰り返し行う必要があり、常に給電しているためコイルが発熱して破損しやすく、電流値を下げて使用しなければならない。   Here, the power supply time to the solenoid of the solenoid hand and the state of the plunger will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a diagram in the case of a solenoid using a solenoid of a type that performs both pull-in by suction and push-out by return by supplying power to the coil. It is necessary to repeatedly supply power to the solenoid pull-in side and power supply to the extrusion side. Since the power is always supplied, the coil is likely to generate heat and break, and the current value must be lowered.

図3(b)は、ワークをクランプしている時間は常に給電してプランジャーを引き込み、ハンドを開く場合にはスプリングなどの外部の力を使用する場合である。この方法では(A)に較べて半分の通電時間でよいが、ハンドの開閉サイクルの長い場合や、段取り替えなどの長時間その姿勢を維持しなければならない場合には(a)と同様にコイルが発熱して破損しやすく、電流値を下げて使用しなければならない。   FIG. 3B shows a case where power is always supplied during the time when the workpiece is clamped to pull the plunger, and an external force such as a spring is used to open the hand. In this method, half the energization time is sufficient compared to (A). However, if the hand open / close cycle is long or if the posture must be maintained for a long time, such as when changing the setup, the coil is used as in (a). It is easy to break due to heat generation, and must be used with a reduced current value.

図3(c)は、本実施例のラッチ式ソレノイドとスプリングを使用した場合である。プランジャーを引き込み側に駆動させるのはコイルの発生させる磁力であるためパルス制御で短時間給電し、プランジャー9と固定鉄心18が接合する場所までプランジャーを移動させる。接合してからは磁石11の磁力でプランジャー9と固定鉄心18は接合した状態を維持するため、それ以上の給電を行う必要がない。   FIG. 3C shows a case where the latch type solenoid and the spring of this embodiment are used. The plunger is driven to the pull-in side by the magnetic force generated by the coil. Therefore, power is supplied for a short time by pulse control, and the plunger is moved to a place where the plunger 9 and the fixed iron core 18 are joined. After the joining, the plunger 9 and the fixed iron core 18 are kept in a joined state by the magnetic force of the magnet 11, so that it is not necessary to supply more power.

またワークをクランプするための押出方向は、スプリング力よりも大きな磁石11の磁力が発生させている吸引保持力を打ち消す方向にパルス制御で短時間給電し、プランジャー9と固定鉄心18の接合を解除する。プランジャー9にはスプリング13のスプリング力がかかっているため、ワークを把持する位置または閉端までプランジャーを動かし、スプリングの力をかけ続けることができるので、ソレノイドに給電していなくてもワークを把持することが出来る。   The direction of extrusion for clamping the workpiece is such that power is supplied for a short time by pulse control in a direction that cancels the attraction / holding force generated by the magnetic force of the magnet 11 greater than the spring force, and the plunger 9 and the fixed core 18 are joined. To release. Since the spring force of the spring 13 is applied to the plunger 9, the plunger can be moved to the position where the workpiece is gripped or to the closed end, and the spring force can be continuously applied. Can be gripped.

さらに、図4に示すように、一般的にソレノイドの吸引力は、電力量が大きければ吸引力も大きくなる特性があるが、その反面、コイルが発熱し破損しやすくなるので、連続給電時間とその熱を冷ます冷却時間からなる通電率が決められており、通常はどのような使用方法で使ってもいいように通電率100%(冷却時間無し)での設定を行わなければならない。しかし、本実施例の構成であれば通電率を下げることが出来るので、ソレノイドは大きな吸引力を出すことができる。よって、本実施例のソレノイドハンドは短時間の通電により大きなソレノイドの吸引力を引き出すことが出来、それに伴って大きなスプリング力で把持するソレノイドハンドを構成出来る。   Furthermore, as shown in FIG. 4, the solenoid attracting force generally has a characteristic that the attracting force increases as the amount of electric power increases. On the other hand, the coil easily generates heat and breaks. The energization rate consisting of the cooling time for cooling the heat is determined, and normally the setting must be made at an energization rate of 100% (no cooling time) so that it can be used in any way. However, with the configuration of the present embodiment, the energization rate can be lowered, so that the solenoid can produce a large attractive force. Therefore, the solenoid hand according to the present embodiment can draw out a large solenoid suction force by energizing in a short time, and accordingly, a solenoid hand can be configured that grips with a large spring force.

本発明は、複数の爪でワークを把持して搬送するハンドに関するものであるが、固定して使用する位置決め装置などの治具にも適用することができる。   The present invention relates to a hand that grips and conveys a workpiece with a plurality of claws, but can also be applied to a jig such as a positioning device that is used in a fixed manner.

1 把持部
2 駆動部
3 ワーク
4 爪
5 マスタージョウ
6 駆動軸
7 変換部
8 ベースボディ
9 プランジャー
10 コイル
11 磁石
12 フレーム
13 スプリング
14 リンク
15 長さ調整機構
16 光電スイッチドッグ
17 光電スイッチ
18 固定鉄心
19 スプリング機構部
















DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holding part 2 Drive part 3 Work 4 Claw 5 Master jaw 6 Drive shaft 7 Conversion part 8 Base body 9 Plunger 10 Coil 11 Magnet 12 Frame 13 Spring 14 Link 15 Length adjusting mechanism 16 Photoelectric switch dog 17 Photoelectric switch 18 Fixed iron core 19 Spring mechanism
















Claims (4)

電磁ソレノイドを用いたハンドの駆動部と、一対のマスタージョウが開閉動作を行う把持部と、ソレノイドの動作を把持部の開閉動作に変換する変換部を備えたソレノイドハンドにおいて、電磁ソレノイドは磁石を内蔵してプランジャーを吸引保持するラッチ式ソレノイドを構成し、ソレノイドのプランジャーは把持部の駆動軸と連結してプランジャーの動きを把持部の開閉動作に変換し、プランジャーの位置はソレノイドが吸引保持した時に把持部が開き位置になるように配置し、把持部を閉じ位置に移動させるスプリング機構部を設け、把持部の閉じ位置から開き位置までをソレノイドの吸引力で駆動して吸引保持し、開き位置から閉じ位置までは吸引保持力とは逆の励磁を行うことによりスプリング機構部のスプリング力で駆動し、ソレノイドの吸引力及び吸引保持力をスプリング力よりも大きく設定したことを特徴とするソレノイドハンド。   In a solenoid hand having a drive unit for a hand using an electromagnetic solenoid, a gripping unit in which a pair of master jaws opens and closes, and a conversion unit that converts the solenoid operation into an opening and closing operation of the gripping unit, the electromagnetic solenoid is a magnet. Built-in latch type solenoid that sucks and holds the plunger is configured, and the plunger of the solenoid is connected to the drive shaft of the gripping part to convert the movement of the plunger into the opening and closing movement of the gripping part, and the plunger position is the solenoid A spring mechanism is provided to move the gripping part to the closed position when it is sucked and held, and a spring mechanism that moves the gripping part to the closed position is driven by the solenoid's suction force for suction. From the open position to the closed position, it is driven by the spring force of the spring mechanism by performing excitation opposite to the suction holding force. Solenoid hand, characterized in that the suction force and suction holding force of the maytansinoid set larger than the spring force. 電磁ソレノイドへの給電時間をパルス制御し、プランジャーが吸引保持される方向及び、逆方向の吸引保持力を打ち消す方向に短時間の給電を行い、開き位置で吸引保持している時間、及び閉方向のスプリング力が働いている時間は給電しないことを特徴とする請求項1のソレノイドハンド。 The power supply time to the electromagnetic solenoid is controlled by pulse, power is supplied for a short time in the direction in which the plunger is sucked and held, and in the direction to cancel the suction holding force in the reverse direction, and the time for sucking and holding in the open position 2. The solenoid hand according to claim 1, wherein no power is supplied during a period in which the directional spring force is applied. ソレノイドハンドのスプリング機構部において、スプリングの設置長さを調整する長さ調整機構を設けることにより、スプリング力を調整することを特徴とする請求項1及び請求項2のソレノイドハンド。   3. The solenoid hand according to claim 1, wherein the spring force is adjusted by providing a length adjusting mechanism for adjusting the installation length of the spring in the spring mechanism of the solenoid hand. ソレノイドハンドに複数の光電スイッチを取り付けるとともに、プランジャーに光電スイッチドッグを固定したことを特徴とする請求項1から請求項3のソレノイドハンド。   4. The solenoid hand according to claim 1, wherein a plurality of photoelectric switches are attached to the solenoid hand, and a photoelectric switch dog is fixed to the plunger.
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