JP5477646B2 - 電動チャック - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、ステッピングモータの駆動力をフィンガーの直線的な開閉運動に変換する電動ハンド(メカニカルチャック)が記載されている。
この電動ハンドは、ステッピングモータの出力軸に、ねじ部を有する回転軸を取り付け、ねじ部が螺装される相手のねじを有する直動部材を、開閉機構及び伝動軸を介してフィンガーに関連させてある。そして、モータを作動させて直動部材を駆動することによりフィンガーを開いてワークを解放し、ばねの力でフィンガーを閉じてワークを把持するようになっている。
さらに、交換のために選定した電動ハンドを実機として配置する際にメカニカルチャックの左右のフィンガーが閉じる中心位置とワークの大きさ、種類等に応じて、これらの中心位置とが一致するようにフィンガーを試験的に開閉させてワークに対するフィンガーの当たり具合とか把持の状態を点検すること(芯出し)があるが、この電動ハンドは直動部材を手動によって自由に移動させることができないので、このような点検時には、電動ハンドに通電し制御装置を通じて点検モードで作動させるなどの手間を要する。
電動アクチュエーターに回り止め部材及びセンサーに対するドグ兼用のスライダーを設けた構成。
スライダーは直動出力軸にネジ止めなどにより固定され、直動軸と共に移動し、その移動はアクチュエーターの本体部に設けたガイド部材に案内される。したがって、直動出力軸は、スライダーにより回動が阻止される。また、ドグを兼ねたスライダーは直動出力軸と連動して移動されることによりセンサーをオンオフする。センサーは、直動出力軸の先端位置が原点にあることを検出するためのものである。
板とする構成。
円板は操作を軽くまた微調整の程度を細かくする上で大きいほど好ましいが、電動チャ
ック全体としての取り扱い上、モータのステータ外径と等しい大きさ程度が適当といえる。また、このハンドルをアルミ合金製としこれを電動アクチュエーターの放熱部とすることも好ましい。
電動アクチュエーターとメカニカルチャックをブラケットにより着脱可能とした構成。
電動アクチュエーターとメカニカルチャックを分離した構成とでき、また、例えば電動
アクチュエーターに組み合わせるメカニカルチャックを交換することができる。
ピックアンドプレース装置に取付けた電動チャック全体の姿勢を変えることなく、チャックにおけるフィンガーの開閉方向を任意の角度に変更・調整することができるので、ワークの形状や作業の流れに応じてフィンガーの移動方向を変更する必要のあるときなどに対応しやすい。
直動出力軸とプッシャーとの間に直動出力軸のプッシャーに対する押圧力を吸収するクッションを設けた構成。
電動アクチュエーターのステッピングモータに対するパルスの配分は通常、超過パルスとならないようにパルス数が設定されるが、直動出力軸をフィンガーの開き限度位置を越えてわずかに移動させ、フィンガーが開き位置となった状態を確実なものにする場合もあり、このような場合に前記のクッションがあると、直動出力軸への反力を軽減して電動アクチュエーターの駆動源であるステッピングモーターが脱調するのを防止できる。
ハンドルは大きく、かつ、円板なので、指先などで操作しやすく、ワークとフィンガーとの当たり具合を見る芯出しなどの点検時にフィンガーを手動で開閉させることができるので、点検作業を行いやすい。
また、往復作動頻度が大きくて発熱しやすいチャック用の電動アクチュエーターの熱をハンドルを通じて放熱させ、モータの過熱を防止できる。
図1及び図2に示すように、本実施例の電動チャック1は、本体部2と、電動アクチュエーター3と、メカニカルチャック4とから成る。
本体部2は、電動アクチュエーター3及びメカニカルチャック4を支持する部材であって、下方に開口した空洞部5を有する。本体部2にはガイド部材6が取り付けられ、空洞部5に延びている。
また、本体部2の下端には、メカニカルチャック4を取り付けるためのブラケット8をネジ8a、8bで着脱可能に装着できるようになっている。
モータ9は、ピックアンドプレース装置の制御装置から送られるパルス信号によって駆動されるステッピングモータであって、ステータ13の内側にロータ14としての回転出力軸10が回動自在に配置されており、回転出力軸10は中空である。回転出力軸10の一部に設けた雌ネジ部15と直動出力軸11の雄ネジが螺合されている。
また、モータ9は本体部2の上面に固定され、モータ9から下方へ延びる直動出力軸11が本体部2を貫通して空洞部5へ突出している。
モータ9が作動して回転出力軸10が回転されると、回転を止められた直動出力軸11は軸方向に直動する。また、スライダー12も直動出力軸11と共にガイド部材6に沿って直動する。
ハンドル19を回転操作すると、回転出力軸10が回転し、直動出力軸11の先端位置を手動で簡単に調節することができる。
また、ハンドル19は、大径の円板状としてあるだけでなく、アルミ合金のような熱伝導率の高い素材で形成してあり、電動アクチュエーター3の放熱部を兼ねている。
なお、前記制御装置は、モータ9の起動が原点位置からである場合、設定した時間の後(所定パルスの消化によって)にモータを停止する構成である。
なお、本実施例では、原点を直動出力軸11の下限位置としてある。
ボディ21の上部にはプッシャー挿通孔24が形成され、プッシャー挿通孔24の下端に連続してフィンガー設置空間25が形成されている。フィンガー設置空間25の両側面および下面は開口している。
ブラケット8によってメカニカルチャック4を本体部2に取り付けると、電動アクチュエーター3の直動出力軸11とメカニカルチャック4とがこの実施形態では同軸の配置となり、直動出力軸11の先端がプッシャー22の頭部29と対向する(図1及び図2)。
押圧部27の中間部外周にはフランジ28が形成され、上端には径を大きくした頭部29が形成されている。そして、プッシャー22はフランジ28より下方の部分がボディ21のプッシャー挿通孔24内に挿入され、頭部29がボディ21の上方に突出している。
中空管26の上端外周囲には張り出し片30が形成され、張り出し片30とフランジ28の間にコイルスプリング、ポリウレタン製リング等のクッション31を介在してある。このクッション31によって押圧部27が上方へ向けて付勢されている。
また、中空管26の下端部には、前後に突出するガイドピン34をそれぞれ装着してある。
また、フィンガー板23の中央部には斜めに傾斜した長孔36を形成し、長孔36にプッシャー22のガイドピン34を摺動自在に係合してある。2枚のフィンガー板23の長孔36は互いに逆向きに傾斜している。
常態では、前後のガイドピン34がそれぞれ長孔36の上端に係合し、フィンガー35は接近している。
プッシャー22に対する押圧を解放すると、クッション31及び挟持用バネ33の付勢力によって、プッシャー22及びガイドピン34が上昇し、前後のフィンガー板23が元の位置に復帰し、フィンガー35が接近する。ワークを挟持した場合、挟持力は挟持用バネの弾力で発揮される。
第1の位置にあるとき、モータ9の電源をONすると、ピックアンドプレース装置の制御装置がセンサー20からの信号によって直動出力軸11(の先端)が原点位置にあることを認識してから、設定されたパルス数を配分する。これにより回転出力軸10が回転し、直動出力軸11が下降し(正回転)、また、直動出力軸11と共にスライダー12も下降する。
また、メカニカルチャック4のサイズ、ワークの大きさや形状等によって、フィンガー35が開閉した時の間隔や開閉のタイミングを微調整したい時は、ハンドル19を回動操作して直動出力軸11の先端位置を調整する。ハンドル19は円板形であり、また、径が大きいので、軽く、かつ、微妙な量を調整しやすい。
図7に示すように、メカニカルチャック4のボディ21の上端面に、プッシャー挿通孔24の上端に連続して円筒状の首部37を形成し、首部37の上端からプッシャー22を突出させてある。
また、図8に示すように、本体部2に取り付けるブラケット8は、首部37の外周に嵌合する円還部38と、円還部38の上端両側に設けた取付片39を備える。
円還部38の一部に開口部40を形成し、開口部40の両側を外方へ屈曲して、互いに平行な締結片41を形成してある。2枚の締結片41を調節ネジ42で貫通し、調節ネジ42を締め付けたり、緩めたりすることによって、円還部38の径を調節できるようになっている。
この構造によれば、電動アクチュエーター3とメカニカルチャック4とを簡単に着脱できる上、調節ネジ42を緩めてメカニカルチャック4をその縦軸(プッシャー22の中心軸)を軸として回転し、フィンガー35の開閉方向を基準の位置から任意の回動した位置に配置することができる。
その他の構成は、実施例1と同じである。
実施例のメカニカルチャック4では中空管26に押圧部27を差し込み中空管26と押圧部27との間にクッション31を配置しているが、中空管26と押圧部27は一体であっても良い。その場合、クッション31はプッシャー22の頂面に取付ける弾性を有した合成樹脂などとなる。
また、直動出力軸11のプッシャー22に対する押圧力を吸収するクッションは、直動出力軸11の側に設けることもできる。
さらに、メカニカルチャックのフィンガーの形状、フィンガーを平行移動させて開閉する機構等は、上記実施例に限定されるものではない。
ピックアンドプレース装置などに対して取付けられた電動アクチュエーターに対してメカニカルチャックをそのフィンガーの開閉方向を任意の角度に調整するための構成は、前記の締め付け式ブラケット方式以外に、電動アクチュエーターに対してメカニカルチャックの首部を回動可能にはめ込んでおいて、任意の回動位置をネジで固定する構造など種々のものを採用することができる。
2 本体部
3 電動アクチュエーター
4 メカニカルチャック
5 空洞部
6 ガイド部材
8 ブラケット
9 モータ
10 回転出力軸
11 直動出力軸
12 スライダー
13 ステータ
14 ロータ
15 雌ネジ部
16 透孔
17 切欠き
18 ネジ
19 ハンドル
21 ボディ
22 プッシャー
23 フィンガー板
24 プッシャー挿通孔
25 フィンガー設置空間
26 中空管
27 押圧部
28 フランジ
29 頭部
30 張り出し片
31 クッション
32 バネ受け部
33 挟持用バネ
34 ガイドピン
35 フィンガー
36 長孔
37 首部
38 円還部
39 取付片
40 開口部
41 締結片
42 調節ネジ
Claims (7)
- 電動アクチュエーターと、電動アクチュエーターに対して着脱可能に取り付けたメカニカルチャックとから成り、電動アクチュエーターは、モータと、回転を止められてモータの回転出力軸に螺合した直動出力軸とを備え、回転出力軸に直動出力軸の直動位置を調整してワークに対するフィンガーの芯出しをできるハンドルを固定し、メカニカルチャックは、プッシャーを押圧することによりフィンガーが開いて把持していたワークを解放し、プッシャーが押圧されていない時は内蔵したバネの力でフィンガーを閉じてワークを把持するように、直動出力軸の先端をプッシャーに対向させてあることを特徴とした電動チャック。
- 電動アクチュエーターの直動出力軸にスライダーを固定し、スライダーを電動アクチュエーターの本体部に取付けたガイド部材に案内させて直動出力軸の回転止めにすると共に直動出力軸の原点位置を定めるセンサーに対するドグとして機能させてあることを特徴とした請求項1に記載の電動チャック。
- 電動アクチュエーターのハンドルは、直径がモータのステータ外径と等しい円板より成ることを特徴とした請求項1又は2に記載の電動チャック。
- ハンドルがアルミ合金で形成され、電動アクチュエーターの放熱部を兼ねていることを特徴とした請求項3に記載の電動チャック。
- 電動アクチュエーターとメカニカルチャックがブラケットにより着脱可能とされていることを特徴とした請求項1〜4のいずれか一つに記載の電動チャック。
- 電動アクチュエーターに対してメカニカルチャックがプッシャーの中心軸を軸として回転し、任意の位置で固定可能とされている請求項1〜5のいずれかに記載の電動チャック。
- 直動出力軸がプッシャーに対してフィンガーを完全に開いた位置を超過してさらにわずかに移動されるとき、直動出力軸とプッシャー間に超過移動量を吸収するクッションを設けてあることを特徴とした請求項1〜6のいずれかに記載の電動チャック。
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