JP4184040B2 - Output device with buffer function - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば吸着パッドを備え、被搬送物に対して吸着パッドの押し当てたり、吸着保持した被搬送物の向きを回転によって調整する出力装置であって、特に磁気ネジや磁気バネを使用して小型化を図った緩衝機能付き出力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ICチップ等の小型精密部品を移載する場合には、吸着パッドに被搬送物を吸着保持する方法が採られているが、ロボットアームなどの動きそのままで吸着パッドを被搬送物に押し当てた場合にはモータの出力が直接作用し、強い力がかかりすぎて破損するおそれがある。そのため、吸着パッドは緩衝機能付き出力装置に取り付けられ、当該装置の緩衝作用によって吸着パッドを被搬送物に押し当てるようにしている。
【0003】
そのためには、例えば図10に示す緩衝機能付き出力装置(以下、単に「出力装置」とする)100では、シリンダによって軸方向のストロークを得るようにし、バッファ105を下降させて吸着パッド106を被搬送物に押し当てる際、荷重吸収によって衝撃を緩和させるようにしたものである。
出力装置100は、装置本体101内にピストンロッド102を下方に突設したシリンダが内蔵され、ピストンロッド102の伸縮により、ガイドに沿って摺動するL字形のスライダ103に、衝撃を緩和させるバッファ105を取り付けたものである。
【0004】
被搬送物を吸着保持する場合には、例えば図示する姿勢のまま水平移動させた出力装置100を所定位置で停止させ、そこでピストンロッド102を伸長させて吸着パッド106を被搬送物に押し当てる。その際、被搬送物が予定より高い位置にあったような場合にでも、バッファ105が余分にかかる押しつけ反力を吸収し、被搬送物に対して過剰にかかる力を抑えることができる。そうしたバッファ105には、例えば本出願人が提案した特開2002−054671号公報に記載の磁気バネ装置などが有効である。
ところが、こうしたエアシリンダを利用した出力装置100ではピストンロッド102の伸縮を微調整することが困難であった。
【0005】
そのため、シリンダに替わるものとして、図11に示すアクチュエータを利用し、これによって出力装置を構成することが考えられる。アクチュエータ200は、ステッピングモータ或いはサーボモータ等によってボールネジ201を回転させ、それに螺合したボールナット202の送りによって、スライダ203をリニアガイド204に沿って直進運動させるようにしたものである。従って、スライダ203の送り量はモータの回転によって精度良く調整することが可能であり、そのスライダ203に図9で示したものと同じようにバッファ105を取り付けることによって、直線運動を出力した際に被搬送物への衝撃を緩和させる出力装置を構成することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の出力装置100,200は、いずれもシリンダやモータの駆動によってスライダ103,203の直進運動を出力し、そのスライダ103,203を介して被搬送物など、作業対象物に直接作用する部分にはバッファ105を取り付けるようにしているため、部品点数が多く、構造が複雑になるものであった。また、そうしたことにより装置自体を小型化することも困難であった。
更に、出力装置100,200は、作業対象物に直接作用する吸着パッド106の移動に高い直進性を得るにためには、スライダ103,203部分とバッファ105部分との2箇所で精密な加工が必要になり、その分製造コストが高くなってしまうものであり、逆に見れば直進性の出しにくい構造であった。
【0007】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、コンパクトな緩衝機能付き出力装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項1の緩衝機能付き出力装置は、N極及びS極の着磁帯が螺旋着磁されて磁気ネジを構成する円筒形状の内筒及び外筒のマグネットと、回転を出力するモータの回転軸とが同軸上に配置され、内筒のマグネットがモータの回転軸に、また前記外筒のマグネットが軸方向に移動可能な角型スライダにそれぞれ設けられ、モータの回転を磁気ネジを介して角型スライダの直線運動に変換して出力する緩衝機能付き出力装置であって、前記角型スライダに一体に固定され、前記角型スライダと共に前記軸方向に移動可能に配設された出力軸を備え、前記出力軸は、軸芯に貫通孔を有し、中空の前記モータの回転軸内を貫通したパイプの一端と前記出力軸とが連結して、前記パイプ内と前記出力軸の貫通孔とが連通し、前記パイプの他端には、チューブを介して吸引ポンプと接続可能な連結ブロックが設けられ、前記パイプの貫通孔を介して前記出力軸に装着された吸着パッドの吸着部を負圧にさせるようにしたものであることを特徴とする。
【0009】
よって本発明によれば、モータの回転軸と磁気ネジを同軸上に設けたため、横幅をとらないコンパクトな外形にすることができる。更に、磁気ネジ自体が非接触カップリング機能を有すること、外筒のマグネットを一体に設けた角型スライダが回り止め機能を有すること、内筒のマグネットをモータの回転軸に設けたことで部品点数を減らし、軽量化、小型化、そしてコストの低下を図ることができる。
また、回転軸を貫通したパイプを介して出力軸先端の吸着パッドの真空引きを行うことができるため、吸引ポンプから出力軸先端の吸着パッドへ吸引パイプを引き回す必要がなく、先端の吸着部付近をシンプルな構成とすることができる。
【0010】
本発明に係る請求項2の緩衝機能付き出力装置は、前記請求項1に記載する緩衝機能付き出力装置において、前記磁気ネジを構成する円筒形状の前記内筒及び前記外筒の各マグネットは、その長さを等しくして配設されていることを特徴とする。
よって、本発明によれば、内筒及び外筒のマグネットが重なったときに磁力による吸引力が釣り合うようになるため、非常停止時には出力軸を後退させることができる。
【0011】
本発明に係る請求項3の緩衝機能付き出力装置は、第1モータと第2モータとが回転軸の向きを同じにして同軸上に配置され、磁気ネジを構成する円筒形状の第1内筒及び第1外筒のマグネットが第1モータの回転軸と同軸になるように、第1内筒のマグネットが第1モータの回転軸に、また第1外筒のマグネットが軸方向に移動可能な角型スライダに設けられ、磁気バネを構成する円筒形状の第2内筒及び第2外筒のマグネットが第2モータの中空の回転軸と同軸になるように、第2外筒のマグネットが中空の回転軸に同軸に固定された中空の回転伝達軸に、また第2内筒のマグネットがその回転伝達軸内に挿入され、中空の回転軸を貫通して角型スライドに連結された連結ロッドが固定された出力軸に設けられたものであることを特徴とする。
【0012】
よって本発明によれば、第1モータと第1内筒及び第1外筒のマグネットによる磁気ネジ及び磁気バネを同軸上に設けたため、また、第2モータと第1内筒及び第1外筒のマグネットによる磁気ネジ及び磁気バネを同軸上に設けたため、横幅をとらないコンパクトな外形にすることができる。更に、磁気ネジ及び磁気バネを構成するマグネットがカップリング機能を有すること、角型スライダが回り止め機能を有すること、磁気ネジを構成するマグネットをモータの回転軸と一体にしたことなどによって部品点数を減らし、軽量化、小型化、そしてコストの低下を図ることができる。
【0013】
本発明に係る請求項4の緩衝機能付き出力装置は、前記請求項3に記載するものにおいて、前記連結ロッドが前記角型スライダに挿入され、ストッパによって抜け出ることなく内側には移動可能に連結されているものであることを特徴とする。
よって本発明によれば、磁気バネを構成するマグネットは、コイルスプリング等と同様にいわゆるバネ力を発揮、しかも所定のストローク範囲内では一定の推力を発生するバッファとして機能する。
【0014】
更に、本発明に係る緩衝機能付き出力装置は、前記磁気ネジを構成する円筒形状の前記第1内筒及び前記第1外筒の各マグネットの長さが等しく、前記第2内筒及び前記第2外筒の各マグネットの長さが等しくして配設されたものであることが望ましい。
よって、本発明によれば、第1内筒及び第1外筒のマグネットが重なったときに、第1内筒及び第1外筒のマグネットの磁力による吸引力が釣り合い、また第2内筒及び第2外筒のマグネットが重なったときに、第2内筒及び第2外筒のマグネットの磁力による吸引力が釣り合うようになるため、非常停止時には出力軸を後退させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る緩衝機能付き出力装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1及び図2は、第1実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した断面図であり、図1は非出力状態を、図2は出力状態を示している。本実施形態の緩衝機能付き出力装置(以下、単に「出力装置」と記す)1は、ステッピングモータ2の回転出力を直線運動に変換して出力するものである。
【0016】
ステッピングモータ2は、図面上その詳細な構造は省略しているが、ステータに巻かれたコイルへの通電制御によってロータに回転が発生し、それに固定された回転軸3から回転が出力される。本実施形態では、特にロータに固定した回転軸3を中空のパイプとし、図示するようにモータのボディを貫通させている。
【0017】
出力装置1は、このステッピングモータ2と、立方体形状のブロックであって矩形断面の摺動孔5aが穿設されたガイドブロック5とが一体に構成され、ステッピングモータ2の回転軸3が摺動孔5aの中心に挿入されている。ガイドブロック5内には、摺動孔5aの断面形状に合わせた角型スライダ6が挿入され、ステッピングモータ2の回転軸3に沿ってスライドするようになっている。そして、角型スライダ6は丸ロッドの出力軸7と一体になっており、その出力軸7は、摺動孔5aを塞ぐ蓋8に明けられた貫通孔から突き出されている。
【0018】
本実施形態では、こうした回転を出力するステッピングモータ2の回転軸3と、ガイドブロック5内をスライドする角型スライダ6とは、磁気ネジによって磁気的に連結されている。すなわち、磁気ネジの利用により非接触状態で回転運動を直線運動に変換するようにしている。そのため、ステッピングモータ2の回転軸3には円筒形状のマグネット21が、角型スライダ6内には円筒形状のマグネット22がそれぞれ固定され、この両マグネット21,22によって磁気ネジが構成されている。
【0019】
マグネット21,22は、非接触状態で重ねられるように径の異なるものであり、また軸方向の長さは等しく形成されている。そして、マグネット21,22には図3に示すように、それぞれ外周面や内周面にN極着磁帯23N,24N及びS極着磁帯23S,24Sが交互に螺旋着磁されている。これによってマグネット21が雄磁気ネジ23となり、またマグネット22が雌磁気ネジ24となり、非接触状態で異極同士が吸引し合う磁気ネジが構成されている。
【0020】
図1及び図2に戻って、スライダ6と一体の出力軸7には中心に貫通孔7aが穿設され、そこにステッピングモータ2の回転軸3内を通したパイプ9がはめ込まれて一体になっている。出力装置1は、例えばICチップ等の小型精密部品を吸着保持して搬送するための搬送装置を構成するものであり、出力軸7には吸着パッドの取り付けが可能な雌ネジが切られている。そして、パイプ9の他端側には連結ブロック10が固定され、そこに接続するチューブを介して吸引ポンプに接続でき、被搬送物に当接する吸着パッドの吸着部を真空引きして負圧にさせる。
【0021】
次に、この出力装置1の作用について説明する。先ず出力装置1は、前述したように小型精密部品などを吸着保持して搬送するための搬送装置を構成するものであり、吸着パッドを取り付けた出力軸7先端を下向きしてロボットアームなどに装着される。そして、ロボットアームの動きともなって出力装置1が次のように動作する。
【0022】
出力装置1は、図1の状態でステッピングモータ2が駆動して回転軸3が回転すると、回転軸3と一体のマグネット21に構成された雄磁気ネジ23にも回転が生じる。このとき雄磁気ネジ23と雌磁気ネジ24とは、異極の着磁帯同士(N極着磁帯23NとS極着磁帯24S、S極着磁帯23SとN極着磁帯24N)が重なって吸引し合っているが、雄磁気ネジ23が回転するとその位置関係がずれ、雌磁気ネジ24は、着磁帯24N,24Sが雄磁気ネジ23における同極の着磁帯23N,23Sから反発を受けて軸方向に直線移動する。
【0023】
すなわち、角型スライダ6はガイドブロック7内で回転が制限された回り止めとして機能しているので、雌磁気ネジ24は、そのN極及びS極着磁帯24N,24Sが回転方向に変化しない。そこで、雄磁気ネジ23が回転すれば、そのN極及びS極着磁帯23N,23Sの軸方向変位に従い、雌磁気ネジ24の同極のN極及びS極着磁帯24N,24Sが下方(図面左側)に反発力を受ける。
【0024】
こうしてステッピングモータ2の回転が直線運動に変換され、角型スライダ6がガイドブロック5内を摺動し、図2に示すようにガイドブロック5から出力軸7が突き出される。
出力装置1から出力軸7が突き出されると、先端に固定された吸着パッドの吸着面が被搬送物に押し当てられ、パイプ9を介して行われる吸着面の真空引きにより被搬送物が吸着保持されて所定の場所へと移される。
【0025】
次に、図2に示す出力状態から出力軸7を引き戻す場合には、ステッピングモータ2を逆回転させる。すると、回転軸3に固定された雄磁気ネジ23のN極及びS極着磁帯23N,23Sは、軸方向に見たとき出力時とは逆方向に移動するため、雌磁気ネジ24が雄磁気ネジ23との反発力から解放され、逆に吸引力によって図1に示す釣り合い状態に戻される。すなわち、角型スライダ6がガイドブロック5内を摺動し、出力軸7が図1に示すようにガイドブロック5内に引き戻される。
【0026】
よって、本実施形態の出力装置1は、ステッピングモータ2の回転を直線運動に変換するために磁気ネジ23,24を利用し、特にステッピングモータ2の回転軸3、磁気ネジ24,24及び出力軸7を同軸上に設けたたため、横幅をとらないコンパクトな外形にすることができた。更に、マグネット21,22がカップリング機能を有すること、雌磁気ネジ24を一体に設けた角型スライダ6に回り止め機能をもたせたこと、雄磁気ネジ23をステッピングモータ2の回転軸3と一体にしたことで部品点数を減らし、軽量化、小型化、そしてコストの低下を図ることができた。
【0027】
また、出力装置1は、磁気ネジ23,24によって動力を伝達するため、非接触であることから無給油であり、また静音化にも優れている。
そして、磁気ネジ23,24はコイルスプリングなどのようにバネとしても機能も有するため、出力軸7がストロークの途中で突き当てられても駆動機構などに無理な力がかからず、被搬送物の破損防止になる。
【0028】
更に、雄磁気ネジ23と雌磁気ネジ24とは同じ長さであって、図1に示す非出力状態のときに釣り合うように構成されているため、電源が落ちて非常停止になった場合には、ステッピングモータ2の回転軸3が空回りし、雌磁気ネジ24が雄磁気ネジ23と吸引し合って釣り合い状態に戻り、出力軸7がガイドブロック5内に引き戻される。従って、その後の作業において出力軸7が邪魔になることがなくなる。ただし、この場合は磁気ネジの引き戻す力がモータの永久磁石による保持トルクを上回る設定がなされていることが必要である。
【0029】
続いて、本発明に係る緩衝機能付き出力装置の第2実施形態について説明する。図4乃至図6は、第2実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した断面図である。この緩衝機能付き出力装置(以下、単に「出力装置」と記す)30は、直線運動と回転運動とを組み合わせて出力するものである。そのため2つのステッピングモータ31,41を備え、ステッピングモータ31が前述した出力装置1(図1及び図2)と同様に直線運動の出力に、そしてステッピングモータ41が回転運動の出力に関わる。
【0030】
先ず、ステッピングモータ31には、立方体形状のブロックであって矩形断面の摺動孔32aが穿設されたガイドブロック32が一体に構成され、ステッピングモータ31の回転軸33が摺動孔32aの中心に挿入されている。ガイドブロック32内には、摺動孔32aの断面形状に合わせた角型スライダ34が挿入され、ステッピングモータ31の回転軸33に沿ってスライドするようになっている。そして、回転軸33には雄磁気ネジ23が、また角型スライダ6には雌磁気ネジ24が設けられている。
【0031】
本実施形態でも、雄磁気ネジ23及び雌磁気ネジ24は、前記実施形態のものと同様に長さを等しくした径の異なる円筒形状のマグネット21,22に形成されたものであり、図3に示すように、それぞれ外周面や内周面にN極着磁帯23N,24N及びS極着磁帯23S,24Sとが交互に螺旋着磁されている。そして両者は、軸方向に重なった状態で異極の着磁帯同士が吸引し合って釣り合うようになっている。
【0032】
次に、ステッピングモータ41はガイドブロック32に固定されている。ステッピングモータ41の回転軸42は中空パイプであり、その回転軸42には大径中空の回転伝達軸43が同軸に固定されている。
【0033】
出力軸45及び回転伝達軸43には、それぞれ円筒形状のマグネット51,52が固定され、図7及び図8に示すように、各90度の幅で円周方向に4分割されたN極着磁帯51N,52NとS極着磁帯51S,52Sとが着磁されている。マグネット51,52は長さが等しく、異なる磁極同士が交互に対面しており、軸方向に重なった状態で吸引し合って釣り合う。従って、図9(a),(b)に示すように軸方向及び回転方向にずれた場合に磁力による吸引力が働く磁気バネが構成されている。なお、マグネット51,52の着磁帯は、円周方向に4分割する場合だけでなく2分割、或いは4分割以上であってもよい。
【0034】
出力軸45は、この磁気バネを介してステッピングモータ41の回転が伝達される。そして更に、ステッピングモータ31から直線運動に従って軸方向にも移動可能とすべく、ステッピングモータ41の回転軸42を貫通した連結ロッド46が固定され、その連結ロッド46は角型スライダ6側に挿入され、ストッパ47によって抜け出ないようになっている。マグネット21,22とマグネット51,52とが同時に軸方向に重なることはなく、図4に示すようにマグネット21,22の吸引力がマグネット51,52の吸引力より大きくなっている。
【0035】
次に、この出力装置30の作用について説明する。出力装置30は、前記第1実施形態と同様に小型精密部品などを吸着保持して搬送するための搬送装置を構成するものであり、吸着パッドを取り付けた出力軸45先端を下向きしてロボットアームなどに装着され。そして、ロボットアームの動きともなって出力装置30も次のように動作する。
【0036】
出力装置30は、出力軸45が図4に示すように回転伝達軸43から突き出た状態でマグネット51,52が重なって釣り合っている。従って、磁気ネジ23,24が図4に示すように軸方向に重なっている場合には、角型スライダ25にストッパ47が引っかけられ、連結ロッド46を介して出力軸45が回転伝達軸43内に引き込まれている。
【0037】
一方、ステッピングモータ31が駆動し、磁気ネジ23,24の作用によって角型スライダ25が図4から図5に示す位置へ移動すると、その間連結ロッド46がフリーになり、出力軸45が、マグネット51,52の吸引力によって図5に示すように突き出される。すなわち、軸方向にずれているマグネット51,52には、図9(a)に矢印で示すように、端部51A,52Aにおいて斜めに発生する磁力線の軸方向分力によって引き戻そうとする推力が生じているからである。
【0038】
次に、出力軸45が突き出た状態でその先端に装着された吸着パッドが被搬送物に押し当てられると、図6に矢印で示す方向の荷重がかかるが、磁気バネを構成するマグネット51,52は、コイルスプリング等と同様にいわゆるバネ力を発揮するので、このとき吸着パッドを被搬送物には反対向きの押し付ける力を得ることができる。また、それと同時にマグネット51,52は、吸着パッドがストロークの途中で被搬送物に当たっても一定の推力を発生するバッファとしても機能する。マグネット51,52の磁力は、軸方向のズレ量にかかわらず一定の値となるからである。
【0039】
更に、出力装置30では、吸着保持した被搬送物を搬送先に配置する場合、被搬送物の向きにずれがあれば、ステッピングモータ41の駆動によって調整が行われる。ステッピングモータ41が駆動して回転軸42が回転すると、回転伝達軸43も同様に回転する。このときマグネット51,52には、例えば対面関係にあるN極着磁帯51NとS極着磁帯52Sとの間で図9(b)の矢印で示すように、回転方向にずれようとすると円周方向の端部において傾いた磁力線が生じ、マグネット51がマグネット52に吸引力が作用する。
【0040】
従って、出力軸45は、ステッピングモータ41の駆動によって所定量回転し、吸着パッドに吸着保持された被搬送物の向きが調整される。このとき出力軸45に固定された連結ロッド46が回転し、角型スライダ32内では、ストッパ47がベアリング48に当接して回転している。
【0041】
よって、本実施形態の出力装置30では、ステッピングモータ31,41及び磁気ネジ及び磁気バネを同軸上に設けたたため、横幅をとらないコンパクトな外形にすることができた。更に、マグネット21,22/51,52がカップリング機能を有すること、角型スライダ6に回り止め機能をもたせたこと、磁気ネジを構成するマグネット21をステッピングモータ31の回転軸と一体にしたことで部品点数を減らし、軽量化、小型化、そしてコストの低下を図ることができた。
【0042】
また、出力装置30は、マグネット21,22/51,52によって動力を伝達するため、非接触であることから無給油であり、また静音化にも優れている。
そして、マグネット51,52からなる磁気バネは、コイルスプリングなどのようにバッファ機能を有するため、出力軸45がストロークの途中で突き当たっても無理な力がかからず、被搬送物の破損防止になる。
【0043】
特に、磁気バネは推力一定のストローク範囲が広いため、吸着パッドを被搬送物に押さえ付けるストローク位置にばらつきが生じても、押し付け不足や、逆に押し付け過ぎをなくし、常に適切な押圧力で吸着パッドを被搬送物に押さえ付けることができる。
更に、雄磁気ネジ23と雌磁気ネジ24とは同じ長さであって、図4に示す非出力状態のときに釣り合うように構成されているため、電源が落ちて非常停止になった場合には雌磁気ネジ24が引き上げられ、それに伴って出力軸45が引き戻される。従って、その後の作業において出力軸45が邪魔になることがなくなる。
【0044】
以上、本発明に係る緩衝機能付き出力装置の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【0045】
【発明の効果】
本発明は、磁気ネジや磁気バネを構成する円筒形状の内筒及び外筒のマグネットと、回転を出力するモータの回転軸とを同軸上に配置したので、コンパクトな緩衝機能付き出力装置を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した非出力状態の断面図である。
【図2】第1実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した出力状態の断面図である。
【図3】磁気ネジを示した図である。
【図4】第2実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した非出力状態の断面図である。
【図5】第2実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した出力状態の断面図である。
【図6】第2実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した緩衝状態の断面図である。
【図7】磁気バネを示した図である。
【図8】磁気バネを示した断面図である。
【図9】磁気バネの作用を示した断面図である。
【図10】従来のシリンダ式の緩衝機能付き出力装置を示した図である。
【図11】従来のモータ式の出力装置を示した図である。
【符号の説明】
1 出力装置
2 ステッピングモータ
3 回転軸
5 ガイドブロック
6 角型スライダ
7 出力軸
9 パイプ
21,22 マグネット
23 雄磁気ネジ
24 雌磁気ネジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an output device that includes, for example, a suction pad, presses the suction pad against the object to be transported, and adjusts the direction of the object to be transported by suction by rotation, and particularly uses a magnetic screw or a magnetic spring. The present invention relates to an output device with a buffer function that is miniaturized.
[0002]
[Prior art]
When transferring small precision parts such as IC chips, a method is used in which the object to be conveyed is sucked and held on the suction pad, but the suction pad is pressed against the object to be transported with the robot arm moving as it is. In some cases, the output of the motor acts directly, and a strong force may be applied to cause damage. Therefore, the suction pad is attached to the output device with a buffer function, and the suction pad is pressed against the object to be transported by the buffer action of the device.
[0003]
For this purpose, for example, in the
The
[0004]
When the object to be conveyed is held by suction, for example, the
However, in the
[0005]
For this reason, as an alternative to the cylinder, it is conceivable to use the actuator shown in FIG. The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, both of these
Further, the
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact output device with a buffer function in order to solve such a problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The output device with a buffer function according to the first aspect of the present invention outputs rotations of cylindrical inner and outer cylinder magnets, in which N and S poles are spirally magnetized to form a magnetic screw. The rotating shaft of the motor to be rotated is coaxially arranged , the magnet of the inner cylinder is provided on the rotating shaft of the motor, and the magnet of the outer cylinder is provided on a square slider that can move in the axial direction. An output device with a buffering function that outputs by converting to a linear motion of a square slider via a screw, and is fixed integrally with the square slider and is movably disposed in the axial direction together with the square slider. The output shaft has a through hole in the shaft core, and one end of a pipe that penetrates through the inside of the rotating shaft of the hollow motor is connected to the output shaft so that the inside of the pipe and the output The through hole of the shaft communicates with the pipe. At the end, connectable to the connection block and the suction pump is provided through the tube, the suction portion of the suction pad mounted to the output shaft through the through hole of the pipe which was so as to the negative pressure It is characterized by being.
[0009]
Therefore, according to the present invention, because Tata provided the rotation axis and the magnetic thread motor coaxially, it can be made compact profile that does not take the width. In addition, the magnetic screw itself has a non-contact coupling function, the square slider with the outer cylinder magnet provided integrally has a non-rotating function, and the inner cylinder magnet is provided on the rotating shaft of the motor. The number of points can be reduced to reduce weight, size, and cost.
In addition, the suction pad at the tip of the output shaft can be evacuated through a pipe that penetrates the rotating shaft, so there is no need to route the suction pipe from the suction pump to the suction pad at the tip of the output shaft, and the vicinity of the suction part at the tip Can be made simple.
[0010]
Buffering function output apparatus according to
Therefore, according to the present invention, when the magnets of the inner cylinder and the outer cylinder are overlapped, the attractive force due to the magnetic force is balanced, so that the output shaft can be moved backward during an emergency stop.
[0011]
The output device with a buffer function according to
[0012]
Therefore, according to the present invention, because Tata provided a magnetic screw and a magnetic spring according to the first motors and the magnet of the first inner cylinder and the first outer cylinder coaxially, and the second motor and the first inner cylinder and Since the magnetic screw and the magnetic spring by the magnet of the first outer cylinder are provided on the same axis, a compact outer shape that does not take a lateral width can be obtained. In addition, the number of parts can be increased by the fact that the magnets constituting the magnetic screw and the magnetic spring have a coupling function, the square slider has a non-rotating function, and the magnet constituting the magnetic screw is integrated with the rotating shaft of the motor. Can be reduced, weight reduction, size reduction, and cost reduction can be achieved.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the output device with a buffer function according to the third aspect, wherein the connecting rod is inserted into the square slider and is movably connected to the inside without being pulled out by a stopper. It is characterized by being.
Therefore, according to the present invention, the magnet constituting the magnetic spring functions as a buffer that exhibits a so-called spring force in the same manner as a coil spring or the like and generates a constant thrust within a predetermined stroke range.
[0014]
Further, in the output device with a buffer function according to the present invention, the lengths of the magnets of the cylindrical first inner cylinder and the first outer cylinder constituting the magnetic screw are equal, and the second inner cylinder and the first It is desirable that the lengths of the magnets of the two outer cylinders be equal .
Therefore, according to the present invention, when the magnet of the first inner cylinder and the first outer cylinder are overlapped, the suction force by the magnetic force of the magnet of the first inner cylinder and the first outer cylinder have balance, also in the second when the cylinder and the magnet of the second outer tube overlap, since the attraction force by the magnetic force of the magnet of the second inner cylinder and a second outer tube is balancing Migihitsuji can the emergency stop to retract the output shaft .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of an output device with a buffer function according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are cross-sectional views showing the output device with a buffer function according to the first embodiment. FIG. 1 shows a non-output state, and FIG. 2 shows an output state. The output device with a buffer function (hereinafter simply referred to as “output device”) 1 of the present embodiment converts the rotational output of the stepping
[0016]
Although the detailed structure of the stepping
[0017]
In the
[0018]
In the present embodiment, the
[0019]
The
[0020]
Returning to FIGS. 1 and 2, the
[0021]
Next, the operation of the
[0022]
When the stepping
[0023]
In other words, since the
[0024]
Thus, the rotation of the stepping
When the
[0025]
Next, when pulling back the
[0026]
Therefore, the
[0027]
In addition, since the
Since the
[0028]
Furthermore, since the male
[0029]
Then, 2nd Embodiment of the output device with a buffer function which concerns on this invention is described. 4 to 6 are sectional views showing an output device with a buffer function according to the second embodiment. This
[0030]
First, the stepping
[0031]
Also in this embodiment, the male
[0032]
Next, the stepping
[0033]
[0034]
The rotation of the stepping
[0035]
Next, the operation of the
[0036]
In the
[0037]
On the other hand, when the stepping
[0038]
Next, when the suction pad attached to the tip of the
[0039]
Furthermore, in the
[0040]
Therefore, the
[0041]
Therefore, in the
[0042]
Moreover, since the
Since the magnetic spring composed of the
[0043]
In particular, the magnetic spring has a wide stroke range where the thrust is constant, so even if the stroke position where the suction pad is pressed against the object to be transported varies, there is no need to press or reverse. The pad can be pressed against the conveyed object.
Furthermore, since the male
[0044]
As mentioned above, although embodiment of the output device with a buffer function which concerns on this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
[0045]
【The invention's effect】
The present invention provides a compact output device with a buffering function because the cylindrical inner cylinder and outer cylinder magnets constituting the magnetic screw and the magnetic spring and the rotation shaft of the motor that outputs the rotation are arranged coaxially. It became possible to do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a non-output state of an output device with a buffer function according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view showing an output state of the output device with a buffer function according to the first embodiment.
FIG. 3 is a view showing a magnetic screw.
FIG. 4 is a cross-sectional view in a non-output state showing an output device with a buffer function according to a second embodiment.
FIG. 5 is a sectional view showing an output state of the output device with a buffer function according to the second embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view in a buffer state showing an output device with a buffer function of a second embodiment.
FIG. 7 is a view showing a magnetic spring.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a magnetic spring.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the action of a magnetic spring.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional cylinder type output device with a buffer function.
FIG. 11 is a diagram showing a conventional motor-type output device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記角型スライダに一体に固定され、前記角型スライダと共に前記軸方向に移動可能に配設された出力軸を備え、前記出力軸は、軸芯に貫通孔を有し、
中空の前記モータの回転軸内を貫通したパイプの一端と前記出力軸とが連結して、前記パイプ内と前記出力軸の貫通孔とが連通し、
前記パイプの他端には、チューブを介して吸引ポンプと接続可能な連結ブロックが設けられ、前記パイプの貫通孔を介して前記出力軸に装着された吸着パッドの吸着部を負圧にさせるようにしたものであることを特徴とする緩衝機能付き出力装置。 The magnet of the inner cylinder and the outer cylinder of the cylindrical wear磁帯of N and S poles form a magnetic thread is helically magnetized, the rotating shaft of the motor to output a rotation is disposed coaxially, the inner cylinder Are provided on the rotating shaft of the motor, and the magnet of the outer cylinder is provided on a rectangular slider that can move in the axial direction, and the rotation of the motor is converted into linear motion of the rectangular slider via a magnetic screw and output. An output device with a buffer function,
An output shaft fixed integrally with the square slider and disposed so as to be movable in the axial direction together with the square slider, the output shaft having a through hole in the shaft core;
One end of a pipe penetrating through the hollow rotating shaft of the motor is connected to the output shaft, and the inside of the pipe communicates with the through hole of the output shaft.
The other end of the pipe is provided with a connecting block that can be connected to a suction pump via a tube so that the suction portion of the suction pad attached to the output shaft is made negative pressure via the through hole of the pipe. buffering function output device, characterized in that is obtained by the.
前記磁気ネジを構成する円筒形状の前記内筒及び前記外筒の各マグネットは、その長さを等しくして配設されていることを特徴とする緩衝機能付き出力装置。In the output device with a buffer function according to claim 1,
The respective magnets of the inner cylinder and the outer cylinder of the cylindrical constituting a magnetic screw, buffers functioned output apparatus characterized that you have been arranged at equal length.
磁気ネジを構成する円筒形状の第1内筒及び第1外筒のマグネットが第1モータの回転軸と同軸になるように、第1内筒のマグネットが第1モータの回転軸に、また第1外筒のマグネットが軸方向に移動可能な角型スライダに設けられ、
磁気バネを構成する円筒形状の第2内筒及び第2外筒のマグネットが第2モータの中空の回転軸と同軸になるように、第2外筒のマグネットが中空の回転軸に同軸に固定された中空の回転伝達軸に、また第2内筒のマグネットがその回転伝達軸内に挿入され、中空の回転軸を貫通して角型スライドに連結された連結ロッドが固定された出力軸に設けられたものであることを特徴とする緩衝機能付き出力装置。The first motor and the second motor are arranged coaxially with the same direction of the rotating shaft,
As the magnet of the first inner cylinder and the first outer cylinder having a cylindrical shape constituting a magnetic screw is coaxial with the axis of rotation of the first motor, the magnet of the first inner cylinder rotating shaft of the first motor, also the A magnet of one outer cylinder is provided on a square slider that can move in the axial direction,
The magnet of the second outer cylinder is coaxially fixed to the hollow rotating shaft so that the magnets of the cylindrical second inner cylinder and second outer cylinder constituting the magnetic spring are coaxial with the hollow rotating shaft of the second motor. the hollow of the rotation transmission shaft, which is also a magnet of the second inner cylinder is inserted into the rotation transmission in the shaft, the hollow output shaft connected to a connecting rod is fixed to the penetrating and rectangular slide rotation axis An output device with a buffer function, wherein the output device is provided.
前記連結ロッドは、前記角型スライダに挿入され、ストッパによって抜け出ることなく内側には移動可能に連結されているものであることを特徴とする緩衝機能付き出力装置。In the output device with a buffer function according to claim 3,
The output device with a buffering function, wherein the connecting rod is inserted into the square slider and is movably connected inside without being pulled out by a stopper.
前記磁気ネジを構成する円筒形状の前記第1内筒及び前記第1外筒の各マグネットは、その長さを等しくして配設され、
前記第2内筒及び前記第2外筒の各マグネットは、その長さを等しくして配設されていることを特徴とする緩衝機能付き出力装置。In the output device with a buffer function according to claim 3 or claim 4,
The magnets of the cylindrical first inner cylinder and the first outer cylinder constituting the magnetic screw are arranged with the same length,
The output device with a buffer function, wherein the magnets of the second inner cylinder and the second outer cylinder are arranged with the same length .
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