JP3162342U

JP3162342U - 取出機

Info

Publication number: JP3162342U
Application number: JP2009001360U
Authority: JP
Inventors: 兼光文東
Original assignee: 兼光文東
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2019-02-16

Abstract

【課題】対象物を保持して、他の場所に移動させる取出機であって、小型で、安価で、静かで、使用エネルギーの少ない電動式取出機を提供する。【解決手段】駆動源である電動モータ７と前記電動モータによって駆動されて直進運動する第１の移動部と、前記第１の移動部に配置される一対のプーリ２４，２８と、前記一対のプーリと係合するベルト２５と、前記ベルトに駆動されて直進運動する第２の移動部とを備え、前記第２の移動部は前記第１の移動部と平行にかつ相対的に直進運動をし、前記ベルトの一部を前記取出機に対して固定して取出機を構成する。【選択図】図２

Description

本考案は、対象物を保持して別の場所へ移動する、モータ駆動による電動式取出機に関する。さらにこの取出機に使用する、対象物を挟んで保持する狭持装置に関する。

従来、対象物を保持して別の場所へ移動する取出機としては、コンプレッサーを利用した空気圧駆動による取出機が知られている。即ち、コンプレッサーにより所定の圧力の空気圧を発生させて、この空気圧により空気シリンダー等の駆動装置を駆動して取出機を動作させていた。

しかしながらコンプレッサー装置を利用した取出機はシステム全体としては大きなものとなり、またコンプレッサー装置が必要なためコスト的にも高いものとなっている。また、取出機が休止している間もコンプレッサー装置は常に動作状態にしておくため無駄なエネルギーを使うことにもなっている。さらに、取出機を作動するときは空気弁の作動音を発するため必ずしも静かとはいえない環境を作っている。このようにコンプレッサー装置を利用した取出機は、小規模で狭い空間を利用する生産現場には必ずしも適切なものとは言えなかった。さらに無駄なエネルギーを使うことにもなり、地球環境的にも必ずしも適切なものではなかった。

特開２００３−２３１１３０

本考案は上記の問題を解決するためになされたもので、空気コンプレッサーを使用しないで、モータ駆動による小型で、安価で、静かで、使用エネルギーの少ない取出機及びその狭持装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本考案の取出機は、該取出機の動作を駆動する電動モータと、前記電動モータによって駆動されて直進運動する第１の移動部と、前記第１の移動部に配置される一対のプーリと、前記一対のプーリと係合するベルトと、前記ベルトに駆動されて直進運動する第２の移動部とを備え、前記第２の移動部は前記第１の移動部と平行にかつ相対的に直進運動をし、前記ベルトの一部が前記取出機に対して固定されていることを特徴とする取出機。

前記プーリはタイミングプーリを使用し、前記ベルトはタイミングベルトを使用してもよい。

前記取出機は対象物を挟んで保持する狭持装置をさらに備え、該狭持装置は前記第２の移動部に取り付けられるようにしてもよい。

前記目的を達成するために、本考案の狭持装置は、回転可能に支持され、回転中心の一方の側において前記対象物を狭持し他方の側において駆動される一対の狭持レバーと、前記狭持レバーに回転力を付勢するばねと、メネジ穴を有しその軸回りの回転を規制されその軸方向に移動することによって前記狭持レバーを駆動する楔部材と、前記楔部材のメネジ穴と嵌合するオネジを回転軸の一部に有するモータとを備え、前記モータを順回転させることにより前記楔部材を前進させて前記狭持レバーを駆動して対象物を狭持し、前記モータを逆回転させることにより前記楔部材を後退させて前記狭持レバーをばね力により復旧させて対象物を開放することを特徴とする。

前記狭持装置は、前記モータの電流値を制御するモータ制御回路をさらに備え、該モータ制御回路は前記狭持レバーが対象物を狭持したときに流れる過大電流値を検知して電流供給を停止するようにしてもよい。

前記モータ制御回路は、前記狭持レバーが対象物を狭持したときに流れる過大電流値を検知した後で所定の電流値を流すようにしてもよい。

前記狭持装置は、前記狭持レバーの狭持側に配設され狭持レバーが閉じることによって電気的に接触する一対の接点をさらに備え、前記狭持レバーが対象物を挟まないで閉じたときに前記モータ制御回路は該接点の接触を検知して前記モータを停止させ、或いは逆転させるようにしてもよい。

前記狭持装置は、前記楔部材の移動を阻止するストッパーをさらに備え、該ストッパーは前記楔部材が後退して前記狭持レバーを離れた後でその後退を阻止し、このとき前記モータ制御回路はモータ電流に流れる過大電流を検知して前記モータの回転を停止させるようにしてもよい。

前記狭持装置は、前記楔部材と前記モータ回転軸のネジが前記モータが停止した後も緩まないように、ネジのリード角がネジの摩擦を保持する角度であることを特徴とする。

本考案にあっては、前記の通り、空気コンプレッサーを使用しないモータ駆動による取出機とし、また直進移動はモータを１個だけを使用して行うので、小型で、安価で、静かで、使用エネルギーが少ない効果がある。さらに取出機に使用する狭持装置においてもモータ駆動による装置としたので、同様の効果を有する。

図１は本考案に係わる取出機の正面図である。図２は本考案に係わる取出機の直進移動機構部の概略を示す斜視図である。図３は図２においてＡの方向から見た図で、直進移動機構部が垂直に移動する動作を説明する正面図である。図４は本考案に係わる取出機に使用する狭持装置の概略を示す斜視図である。図５（ａ）は図４の狭持装置の構造と動作を示す正面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）の矢視によって示される断面図である。図６（ａ）は図４の狭持装置の拡大部分の領域を示す正面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ部の拡大図である。図６（ｃ）は図６（ａ）のＢ部の拡大図である。

以下、本考案を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照にしながら詳細に説明する。

図１は本考案に係わる取出機１の正面図である。図２は図１の取出機１において、主として垂直に移動する直進移動機構部の概略を示す斜視図である。図３は図２の直進移動機構部が直進移動する動作を説明する正面図である。

図１において、取出機１は全体がベースステージ１１の上に構成されている。ベースステージ１１に固定された支柱１１には基部１３が配置されている。基部１３に配置されたモータ１２は、基部１３を通って左側へ伸びるＸ軸を仮想した場合に、基部１３より左側の装置部分をＸ軸の周りに回転させるための駆動元である。基部１３から左方向へ案内バー４、５が配置されており、この案内バー４、５に案内されて、水平スライドユニット２１（図２に示される）が水平方向に移動する。水平スライドユニット２１にはユニット基板６が固定されている。ユニット基板６には直進移動機構部が構成されており、その主要な部品として、モータ７、ギヤボックス８、垂直ロッド９、狭持装置１０１などが配置されている。モータ７の回転力はギヤボックス８を経由して最終的に垂直ロッド９が直進移動するように伝達される。垂直ロッド９の上部にはコードカバー１５が配置されており、ユニット基板６に対してコードカバー１４が配置されている。水平スライドユニット２１はモータ２により駆動されるタイミングベルト３と連動しており、モータ２が回転すると水平方向に移動される。

図２において、水平スライドユニット２１に内蔵された軸受は案内バー４、５と嵌合して、水平スライドユニット２１を水平方向に案内する。水平スライドユニット２１にはユニット基板６が固定されている。垂直スライダー２３は、ユニット基板６に対して不図示のスライド軸受を介して取付けられ、図２における上下方向（Ｙ方向）に摺動可能となっている。垂直スライダー２３はユニット基板６との摺動面に垂直な方向には移動を規制されている。

垂直スライダー２３の側面にはタイミングプーリ２４、２８が回転可能に配置されており、タイミングプーリ２４、２８はタイミングベルト２５と噛みあって係合している。タイミングベルト２５の途中には固定締具２６が取付けられており、固定締具２６はタイミングベルト２５をユニット基板６に固定するように配置されている。このとき、垂直スライダー２３は上下方向（Ｙ方向）に移動するのを規制されることはない。垂直スライダー２３が上下方向（Ｙ方向）に移動しようとすると、タイミングベルト２５の位置は固定されているが、タイミングプーリ２４、２８が回転するため、垂直スライダー２３は上下方向（Ｙ方向）に移動が可能なように構成されている。

垂直スライダー２３の面には垂直ロッド９が、不図示のスライド軸受を介して上下方向（Ｙ方向）に摺動可能に配置されている。すなわち垂直ロッド９は、垂直スライダー２３の面上を上下方向（Ｙ方向）に摺動可能であり、且つ垂直スライダー２３と垂直ロッド９の摺動面に垂直な方向には移動することを規制されている。

垂直スライダー２３にはタイミングベルト２９が取付けられており、タイミングベルト２９の両端は垂直スライダー２３にネジで固定されている。タイミングベルト２９の一部は図２に示されるように垂直スライダー２３の表面から浮き上がっており、この部分においてタイミングベルト２９とタイミングプーリ３２が噛みあっている。タイミングプーリ３２の近傍にはタイミングベルト２９を押さえる押さえピン３０が配置され、タイミングプーリ３２とタイミングベルト２９の噛みあいを確実にしている。タイミングプーリ３２のブーリ軸３１はギヤボックス８と連結しており、ギヤボックス８は軸方向を９０°変えてモータ７に連結している。モータ７が回転すると、回転力はギヤボックス８を経由してタイミングプーリ３２に伝達され、これによりタイミングベルト２９は上下方向（Ｙ方向）の力を受けて、垂直スライダー２３を上下方向に移動させる。

垂直ロッド９の側面には固定締具２７が取付けられており、固定締具２７はタイミングベルト２５の途中に固定されている。従って垂直ロッド９とタイミングベルト２５は一体で動作するように構成されている。モータ７が回転すると上述のように垂直スライダー２３を上下方向（Ｙ方向）に移動させ、垂直スライダー２３が上下方向に移動すると、タイミングプーリ２４、２８も上下方向に移動しようとするが、このときタイミングベルト２５は固定締具２６によりユニット基板６に固定されているので、タイミングプーリ２４、２８は回転しながら、タイミングベルト２５を上下方向に繰り出すようにして、垂直ロッド９を上下方向に移動させる。

垂直ロッド９の下部には狭持装置１０１が配置され、狭持装置１０１は対象物を把持して別の場所へ移動した後で対象物を開放するように動作する。

図３を用いて図２の直進移動機構部の動作を説明する。モータ７（不図示）が回転すると、モータ７の回転力はギヤボックス８（不図示）を経由してプーリ軸３１に伝達されてタイミングプーリ３２を回転させる。今、タイミングプーリ３２が回転することによって、タイミングベルト２９が上方向の力を受けた場合を考える。タイミングベルト２９に加えられた上方向の力は、図２において述べられたように、垂直スライダー２３に上方向の力を伝える。垂直スライダー２３の側面に配置されたタイミングベルト２５はその右側部分において固定締具２６によってユニット基板６に固定されているため、上方向の力を受けた垂直スライダー２３は、タイミングプーリ２４、２８を回転させて、タイミングベルト２５の左側部分を上方向に繰り出すように動作させながら、上方向に移動する。タイミングベルト２５の左側部分は固定締具２７によって垂直ロッド９に固定されているため、タイミングベルト２５の左側部分が上方向に移動すると、垂直ロッド９は垂直スライダー２３の表面上を摺動しながら上方向に移動する。

このように、垂直ロッド９は上方向に移動しつつある垂直スライダー２３の表面上を、相対的に上方向に移動するため、垂直ロッド９の移動距離は垂直スライダー２３の移動距離の２倍になる。また、移動に要する時間は、仮に垂直スライダー２３のみで同じ距離を移動する場合と較べると、半分の時間で移動するので動作速度は２倍となる。

図４は本考案に係わる取出機に使用する狭持装置の概略を説明する斜視図、図５（ａ）は図４の狭持装置の構造と動作を説明する正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の矢視で切断される部分の断面図、図６（ａ）は図４の狭持装置のＡ部とＢ部を示す図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ部の拡大図であり、狭持装置の狭持レバーの狭持側に設置された電気接点を説明する図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＢ部の拡大図であり、狭持装置の楔部材の移動を阻止するストッパーを説明する図である。

図４に示される狭持装置１０１は、狭持レバー１０２，１０３を閉じることによって対象物を挟み持つことができる。狭持装置１０１の上部にあるモータ１４は狭持レバー１０２、１０３を閉じるための駆動元である。モータ１１４はモータコード１２１を介してモータ制御回路１２５に接続されている。またモータ制御回路１２５は接点コード１２２を介して、図６において説明される狭持レバー１０２、１０３の狭持側に配置された接点１１５、１１６と接続されている。モータ制御回路１２５は電源１２６によりエネルギーを供給される。

図５（ａ）において、狭持レバー１０２、１０３は回転軸１０４、１０５に夫々回転自由に支持されている。狭持レバー１０２、１０３は回転軸１０４、１０５を中心にして、下側の部分（狭持側）で対象物を狭持し、上側の部分（駆動側）で駆動される。ねじりばね１０６は、一端は狭持レバー１０２の腕部に係止され、他端は回転軸１０５に係止されて、狭持レバー１０２に右方向の回転力を与えるように付勢している。ねじりばね１０７は、一端は狭持レバー１０３の腕部に係止され、他端は回転軸１０４に係止されて、狭持レバー１０３に左方向の回転力を与えるように付勢している。狭持レバー１０２、１０３は夫々右方向と左方向の回転力を付勢されて、狭持レバー１０２、１０３の接触面１０８において互いに接触して押し合っている。モータ１１４は筐体１１３に固定されている。モータ１１４のモータ回転軸１１２はオネジ部を有し楔部材１１１はメネジ部を有して互いに嵌合している。楔部材１１１は斜面部を有し、この斜面部は狭持レバー１０２、１０３の摺動面１０９、１１０と夫々接触している。

モータ１１４がモータ制御回路１２５の指令により順方向に回転すると、楔部材１１１はモータ回転軸１１２のオネジ部から伝わる摩擦回転トルクにより回転しようとするが、図５（ｂ）に示されるように、筐体部１１３の内壁によって回転を阻止される。このため楔部材１１１はメネジ中心軸方向に下向きのスラスト力を受けて下方に移動する。楔部材１１１が下方に移動すると、楔部材１１１の斜面部は狭持レバー１０２、１０３の摺動面１０９、１１０を夫々押して、狭持レバー１０２、１０３を回転させて、狭持レバーの狭持側を閉じる方向に動かして対象物を狭持する。

狭持レバー１０２，１０３の狭持側が対象物を挟んでしまうとそれ以上回転できないので、モータ１１４の回転軸１１２は停止する。このときモータには通常よりも過大な電流が流れるが、モータ制御回路１２５はこの過大電流を検出してモータ電流の供給を停止するのでモータが破損することはない。過大電流を検出してモータ電流を停止する方法は当業者容易の方法で行う。或いはモータ電流を停止するのではなく、安全な一定値の電流を供給してもよく、これにより対象物をより確実に狭持できる。

狭持レバー１０２，１０３に挟まれた対象物を開放するときは、モータ制御回路１２５はモータ１１４に逆電流を流して逆転させる。モータ１１４が逆転すると楔部材１１１は伝わる摩擦トルクで回転しようとするが、筐体部１１３の内壁によって回転を阻止される。このため楔部材１１１はメネジ中心軸方向に上向きのスラスト力を受けて上方に移動する。楔部材１１１が上方に移動すると、それまで押さえられていたレバー１０２，１０３の駆動側は夫々ねじりばね１０６、１０７のばね力により閉じる方向に動き、一方レバー１０２，１０３の狭持側は開く方向に動く。これにより保持されていた対象物はレバー１０２，１０３の狭持側から開放される。

一方、狭持レバー１０２、１０３が対象物を狭持しないで閉じる場合もありうる。この場合はモータ１１４を逆転させて、楔部材１１１を上方向に移動させて狭持レバー１０２、１０３を開かせる必要がある。そのためには、狭持レバー１０２、１０３が閉じている状態を検出してモータ制御回路１２５に伝え、モータ制御回路１２５はモータへ電流を逆方向に流して逆転すればよい。

図６（ｂ）は狭持レバー１０２、１０３の狭持側の拡大図である。図６（ｂ）において、狭持レバー１０２の狭持側には、接点１１５が配設されている。接点１１５の上面は、狭持レバー１０２の上面（狭持レバー１０２と狭持レバー１０３が接触する面）より所定値だけ下げた構造にしてある。狭持レバー１０２が導電材料の場合は、接点１１５は狭持レバー１０２に対して電気的に絶縁して取付けられる。

狭持レバー１０３の狭持側には接点１１６が配設されており、接点１１６の上面は、狭持レバー１０３の上面（狭持レバー１０２と狭持レバー１０３が接触する面）より所定値だけ突き出た構造にしてある。狭持レバー１０３が導電材料の場合は、接点１１６は狭持レバー１０３に対して電気的に絶縁して取付けられている。

接点１１５、１１６には接点コード１２２が結合されてモータ制御回路１２５へと接続される。狭持レバー１０２、１０３が閉じると、接点１１５と接点１１６は接触して電気的に導通状態となり、狭持レバー１０２、１０３が閉状態であることをモータ制御回路１２５に伝える。

導電材料の対象物を狭持した場合でも、接点１１５の上面は狭持レバー上面より下がった位置にあるので、接点１１５と対象物とは接触せず、間違った閉信号をモータ制御回路１２５に伝えることはない。

図６（ｃ）は、狭持レバー１０２、１０３の駆動側、楔部材１１１、モータ回転軸１１２などを示す。上述のように接点１１５と接点１１６が導通して閉信号がモータ制御回路１２５に送られてモータが逆転すると、楔部材１１１は上方向に移動して狭持レバー１０２、１０３から離れ、さらに移動を続けると筐体１１３の内部のストッパー１１３ａにぶつかり、それ以上は上昇できない。このときモータに過大電流が流れるが、モータ制御回路１２５はこの過大電流を検出してモータ１１４への電流供給を停止してモータ１１４の回転を止め、これにより楔部材１１１の上昇を停止する。過大電流を検出してモータ１１４への電流供給を停止するのは当業者容易の方法で行う。

本考案の取出機は、コンプレッサー装置を使用した空気力による駆動ではなく、モータ電動力により対象物を扱うので、小規模な生産においても簡便に使用できる。例えば射出成形機用の取出機としても利用できる。

１取出機
２モータ
３ベルト
４案内バー
５案内バー
６ユニット基板
７モータ
８ギヤボックス
９垂直ロッド
１０支柱
１１ベースステージ
１２モータ
１３基部
１４コードカバー
１５コードカバー
２１水平スライドユニット
２３垂直スライダー
２４タイミングプーリ
２５タイミングベルト
２６固定締具
２７固定締具
２８タイミングプーリ
２９タイミングベルト
３０押さえピン
３１プーリ軸
３２タイミングプーリ
１０１狭持装置
１０２狭持レバー
１０３狭持レバー
１０４回転軸
１０５回転軸
１０６ねじりばね
１０７ねじりばね
１０８レバー接面
１０９摺動面
１１０摺動面
１１１楔部材
１１２モータ軸
１１３筐体
１１３ａストッパー
１１４モータ
１１５接点
１１６接点
１２１モータコード
１２２接点コード
１２５モータ制御回路
１２６電源

Claims

対象物を保持して他の場所へ移動する取出機であって、
前記取出機が動作するときの駆動源である電動モータと
前記電動モータによって駆動されて直進運動する第１の移動部と、
前記第１の移動部に配置される一対のプーリと、
前記一対のプーリと係合するベルトと、
前記ベルトに駆動されて直進運動する第２の移動部とを備え、
前記第２の移動部は前記第１の移動部と平行にかつ相対的に直進運動をし、前記ベルトの一部が前記取出機に対して固定されていることを特徴とする取出機。
前記プーリはタイミングプーリであり、前記ベルトはタイミングベルトであることを特徴とする請求項１記載の取出機。
対象物を挟んで保持する狭持装置をさらに備え、
該狭持装置は前記第２の移動部に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の取出機。
対象物を挟んで保持する狭持装置であって、
回転可能に支持されて、回転軸の一方の側において前記対象物を狭持し、他方の側において駆動される一対の狭持レバーと、
前記狭持レバーに回転力を付勢するばねと、
前記回転軸の方向に移動することによって前記狭持レバーを駆動する楔部材と、
前記楔部材を駆動するモータとを備え、
前記モータを順回転させることにより前記楔部材を前進させて前記狭持レバーを駆動して対象物を狭持し、前記モータを逆回転させることにより前記楔部材を後退させて前記狭持レバーをばね力により復旧させて対象物を開放することを特徴とする狭持装置。
前記楔部材はメネジ穴を有しその軸回りの回転を規制され、前記モータの回転軸は前記楔部材のメネジと嵌合するオネジ部を有し、前記モータを回転させることにより前記楔部材を前進又は後退させることを特徴とする請求項４記載の狭持装置。
前記モータの電流を制御するモータ制御回路をさらに備え、
該モータ制御回路は前記狭持レバーが対象物を狭持したときに流れる過大電流を検知して電流供給を停止することを特徴とする請求項４記載の狭持装置。
前記モータの電流を制御するモータ制御回路をさらに備え、
該モータ制御回路は、前記狭持レバーが対象物を狭持したときに流れる過大電流を検知した後で所定の電流値を流すことを特徴とする請求項４記載の狭持装置。
前記狭持レバーの狭持側に配設され、狭持レバーが閉じることによって電気的に接触する一対の接点をさらに備え、
前記狭持レバーが対象物を挟まないで閉じたときに、前記モータ制御回路は該接点の接触を検知して前記モータを停止させ、或いは逆転させることを特徴とする請求項６または７記載の狭持装置。
前記楔部材の移動を阻止するストッパーをさらに備え、
該ストッパーは前記楔部材が後退して前記狭持レバーを離れた後でその後退を阻止し、このとき前記モータ制御回路はモータに流れる過大電流を検知して前記モータの回転を停止させること
を特徴とする請求項６ないし８記載の狭持装置。
前記楔部材と前記モータ回転軸とを結合するネジが前記モータが停止した後も緩まないように、ネジのリード角がネジの摩擦を保持する角度であることを特徴とする請求項４、５、６、７、８、９のいずれか記載の狭持装置。