JP4708846B2 - Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device - Google Patents
Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4708846B2 JP4708846B2 JP2005128543A JP2005128543A JP4708846B2 JP 4708846 B2 JP4708846 B2 JP 4708846B2 JP 2005128543 A JP2005128543 A JP 2005128543A JP 2005128543 A JP2005128543 A JP 2005128543A JP 4708846 B2 JP4708846 B2 JP 4708846B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable member
- lock mechanism
- movable shaft
- magnetic spring
- peripheral surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
本発明は、軸方向に一定の力を作用させるロック機構付き磁気ばね装置、及びその磁気ばね装置を複数用いてワーク(例えば、基板)を支持する多点支持装置に関する。 The present invention relates to a magnetic spring device with a lock mechanism that applies a constant force in the axial direction, and a multipoint support device that supports a workpiece (for example, a substrate) using a plurality of the magnetic spring devices.
例えば、両面実装基板を片面実装後にハンダ印刷する場合には、安定したスキージ圧を得るために、実装済み面(支持面)の凹凸に合わせて該基板を支持する必要がある。基板を支持する支持装置としては、基台上に多数のピンを立設し、実装基板の凹凸に合わせて前記ピンの高さ位置(基台からの突出長さ)を設定し、複数のピンで基板を多点支持する多点支持装置が用いられている。しかしながら、この種の支持装置を多品種少量生産のワーク(基板など)を対象として用いる場合には、その品種に対応した専用の装置を製造したり、手作業によって多数のピンの配置を変更するなどの段取り替えが必要となる。このため、従来においては、製造コスト削減のために多品種に対応可能な多点支持装置が望まれている。 For example, when solder printing is performed on a double-sided mounting substrate after single-sided mounting, it is necessary to support the substrate in accordance with the unevenness of the mounted surface (support surface) in order to obtain a stable squeegee pressure. As a support device for supporting a substrate, a plurality of pins are erected on a base, and the height position of the pin (projection length from the base) is set according to the unevenness of the mounting substrate. A multi-point support device for supporting the substrate at multiple points is used. However, when this type of support device is used for workpieces (substrates, etc.) produced in a wide variety and in small quantities, a dedicated device corresponding to the product type is manufactured, or the arrangement of a large number of pins is changed manually. It is necessary to change the setup. For this reason, conventionally, a multi-point support device that can handle a wide variety of products is desired in order to reduce manufacturing costs.
そこで、従来においては、コイルばねを利用した多点支持装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の多点支持装置は、コイルばねのばね力によりロッド(ピン)を出没動作させて高さ位置を調整し、複数本のロッドによってワークを支持する構成とされている。
しかしながら、特許文献1に記載の多点支持装置は、コイルばねのばね力を用いる構成とされているので、前述のような片面実装済みの基板のように凹凸があるワークを支持する場合には、ワークの高さ位置を精度良く倣うことができないという問題がある。すなわち、コイルばねは、その伸縮量(ロッドのストローク量)に応じてばね力が変化するので(例えば、縮むほどばね力が強くなる)、ロッドからワークに対して付与される押圧力(ばね力の復元によって生じる力)も変化することになる。したがって、特許文献1に記載の多点支持装置では、凹凸があるワークを支持する場合、そのワーク形状に合わせてロッドのストロークが変化(ばね力も変化)することよってロッド毎にワークを支持する力が異なり、ワークを安定した状態で支持できない。
However, since the multipoint support device described in
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、可動部材のストロークが変化しても一定のばね力を得ることができるロック機構付き磁気ばね装置を提供することにある。また、その目的は、凹凸があるワークを可動部材のストロークが変化しても一定のばね力にて支持し、ワークを安定した状態で支持することができる多点支持装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to provide a lock mechanism capable of obtaining a constant spring force even when the stroke of the movable member changes. The object is to provide a magnetic spring device. Another object of the present invention is to provide a multi-point support device that can support a workpiece having irregularities with a constant spring force even when the stroke of the movable member changes, and can support the workpiece in a stable state. .
上記問題点を解決するために、請求項1に記載のロック機構付き磁気ばね装置は、筒状をなす固定部材内に軸状の可動部材が出没動作可能に挿入され、前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたロック機構付き磁気ばね装置であって、前記ロック機構は、前記可動部材の外周面に配置された複数個の球体と、該球体を前記可動部材の外周面との間で挟持し、前記可動部材の没動作方向に沿って縮径するテーパ面又は円弧面が形成された支持部材と、空気圧を受圧して変形し、前記球体を前記可動部材の出動作方向に押し出す押出部材を有し、前記可動部材は、前記没動作に連動して前記没動作方向に転動した前記球体が、前記支持部材に形成された前記テーパ面又は前記円弧面と前記可動部材の外周面との間で圧接されることによりロックされるとともに、圧接された前記球体が前記押出部材の変形によって押し出されることによりロックが解除されることを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロック機構付き磁気ばね装置において、前記押出部材は、前記可動部材の外周面に接触しないように配設されていることを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, in the magnetic spring device with a lock mechanism according to
The invention according to claim 2 is summarized in that, in the magnetic spring device with a lock mechanism according to
請求項3に記載の発明は、筒状をなす固定部材内に軸状の可動部材が出没動作可能に挿入され、前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたロック機構付き磁気ばね装置であって、前記ロック機構は、前記固定部材の内周面と前記可動部材の外周面との間に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して拡開変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、前記可動部材は、拡開変形した前記弾性体と前記固定部材の内周面及び前記可動部材の外周面との間に生じる摩擦によりロックされることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention , a shaft-shaped movable member is inserted into a tubular fixed member so as to be capable of moving in and out, and a magnet is disposed opposite to the fixed member and the movable member, and the opposed magnets are arranged between each other. A magnetic spring device with a lock mechanism comprising: a magnetic spring mechanism magnetized with different magnetic poles; and a lock mechanism that restricts movement of the movable member within the fixed member by contact with the movable member, The lock mechanism is disposed and fixed between an inner peripheral surface of the fixed member and an outer peripheral surface of the movable member , and receives and expands and deforms when receiving air pressure, and recovers when the air pressure is not received. The gist of the invention is that the movable member is locked by friction generated between the elastic body that has been expanded and deformed, the inner peripheral surface of the fixed member, and the outer peripheral surface of the movable member.
請求項4に記載の発明は、筒状をなす固定部材内に軸状の可動部材が出没動作可能に挿入され、前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたロック機構付き磁気ばね装置であって、前記可動部材は、中空軸とされ、前記ロック機構は、前記可動部材内に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して膨張変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、前記可動部材は、膨張変形した前記弾性体と前記可動部材の内周面との間に生じる摩擦によりロックされることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention , a shaft-shaped movable member is inserted into a tubular fixed member so as to be capable of moving in and out, and a magnet is disposed opposite to the fixed member and the movable member, and the opposing magnets are arranged between each other. A magnetic spring device with a lock mechanism comprising: a magnetic spring mechanism magnetized with different magnetic poles; and a lock mechanism that restricts movement of the movable member within the fixed member by contact with the movable member, The movable member is a hollow shaft, and the lock mechanism is disposed in a fixed position in the movable member, and has an elastic body that receives and expands and deforms when receiving air pressure and restores when the air pressure is not received. The gist of the invention is that the movable member is locked by friction generated between the expanded and deformed elastic body and the inner peripheral surface of the movable member.
請求項5に記載の多点支持装置は、請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載のロック機構付き磁気ばね装置を基台上に複数整列配置したことを要旨とする。
The multipoint support device according to claim 5 is characterized in that a plurality of magnetic spring devices with a lock mechanism according to any one of
本発明のロック機構付き磁気ばね装置によれば、可動部材のストロークが変化しても一定のばね力を得ることができる。
また、本発明の多点支持装置によれば、凹凸があるワークを可動部材のストロークが変化しても一定のばね力にて支持し、ワークの高さ位置を安定させることができる。
According to the magnetic spring device with a lock mechanism of the present invention, a constant spring force can be obtained even if the stroke of the movable member changes.
In addition, according to the multipoint support device of the present invention, a workpiece with unevenness can be supported with a constant spring force even when the stroke of the movable member changes, and the height position of the workpiece can be stabilized.
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
図1は、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置10の断面図である。ロック機構付き磁気ばね装置10は、両側が開口した円筒状(筒状)の固定部材としての本体ケース11内に、該本体ケース11の軸方向に沿って移動可能な可動部材としての可動軸12が収容されている。可動軸12は、本体ケース11に対して出没動作可能に収容されている。可動軸12は、円柱状に形成されている。また、本実施形態の可動軸12は、高炭素クロム軸受鋼(SUJ2)で形成され、高周波焼入れ処理とクロムメッキ処理が施されている。また、本体ケース11内には、磁気ばね機構13の各種構成部材とロック機構14の各種構成部材が、可動軸12を包囲するように該可動軸12の移動方向に沿って並設されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
本体ケース11の内周面には、磁石としてのマグネット(永久磁石)15が設けられているとともに、可動軸12の外周面には、磁石としてのマグネット(永久磁石)16がマグネット15と対向するように設けられている。マグネット15,16は、円筒状に形成されている。また、本実施形態においてマグネット15,16は、本体ケース11の内周面と可動軸12の外周面に接着固定されている。また、マグネット15,16は、本体ケース11と可動軸12の径方向に間隔を空けて配置されている。マグネット15とマグネット16により、磁気ばね機構13が構成される。
A magnet (permanent magnet) 15 as a magnet is provided on the inner peripheral surface of the
また、マグネット15とマグネット16は、軸方向の長さ寸法が同一長さとなるように形成されている。また、マグネット15,16は、図3(a)に示すように、円周方向に4分割され、90度の幅で帯状に形成されたN極帯15N,16NとS極帯15S,15Sとを交互に配列して構成されている。そして、マグネット15とマグネット16は、異なる磁極同士を交互に対向配置させて構成されている。磁気ばね機構13は、マグネット15とマグネット16が、本体ケース11と可動軸12との相対変位に引き合うように作用する磁力を発生させることにより、ばね機能を発揮させる。
Moreover, the
本体ケース11の内周面には、ロック機構14の構成部材を収容する第1ハウジング17と支持部材としての第2ハウジング18が収容されている。図2は、第1ハウジング17と第2ハウジング18の要部を拡大した拡大断面図である。
A
第1ハウジング17には、本体ケース11に貫通形成されたエアポート19と、押出部材としてのゴム製のパッキン20及び平座金21が収容される収容室22とを連通させるエア導入通路23が形成されている。パッキン20は、可動軸12の外周面と非接触となるように収容室22に収容されている。すなわち、可動軸12とパッキン20との間には、摩擦が生じない。そして、第1ハウジング17は、本体ケース11のエアポート19とエア導入通路23との接続部位の近傍に一対のOリング24を介在させて本体ケース11内に収容されている。
In the
第2ハウジング18は、両側が開口した円筒状に形成され、その一方の開口(図1及び図2では左側開口)には、第2ハウジング18の内径が縮径するようにテーパ面25が形成されている。テーパ面25は、可動軸12の没動作方向に沿って縮径する。そして、第2ハウジング18には、テーパ面25側から順に、複数個の球体としての鋼球26と、平座金27と、コイルばね28と、リニアブッシュ29が収容されている。本実施形態において鋼球26は、可動軸12と同種材料(SUJ2)で形成されている。また、第1ハウジング17の収容室22に収容された平座金21と第2ハウジング18に収容された鋼球26との間には、スペーサ30が介在されている。
The
複数個の鋼球26は、図3(b)に示すように、第2ハウジング18の内周面と可動軸12の外周面との間に、該可動軸12の外周を包囲するように挿入され、配列されている。すなわち、鋼球26は、可動軸12の外周面と第2ハウジング18の内周面とで挟持されている。また、複数個の鋼球26は、各鋼球26が可動軸12の外周面に当接(点接触)するように設けられている。また、複数個の鋼球26は、所定の力を受けて、第2ハウジング18の内周面(テーパ面を含む)を該第2ハウジング18の軸方向に反って移動可能に設けられている。
As shown in FIG. 3B, the plurality of
また、本体ケース11内には、マグネット15に隣接して軸受31が設けられている。また、本体ケース11内には、第2ハウジング18に隣接して波ワッシャ32が設けられており、該波ワッシャ32は止め輪33により抜け止めされている。また、可動軸12の基端側(図1では左側の端部)には、該可動軸12の移動量を規制するためのストッパ34が締結具(ボルトなど)35により締結されている。可動軸12は、ストッパ34が軸受31に当接する迄の範囲内で軸方向に移動し得るようになっている。図1に示す「X」は、可動軸12の最大ストローク長である。
A
以下、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置10の作用を説明する。
ロック機構付き磁気ばね装置10は、通常の状態(最大ストローク長X分、出動作している状態)では図1に示すように、可動軸12のストッパ34が軸受31に当接し、マグネット15とマグネット16とが対面している。すなわち、可動軸12は、マグネット15,16を構成するN極帯15N,16N及びS極帯15S,16S同士が対面して共に吸引し合い、本体ケース11に対して位置決めされている。また、第2ハウジング18内の鋼球26は、テーパ面25に噛み合っておらず、可動軸12のロックは解除されている(図1及び図2に示す)。
Hereinafter, the operation of the
As shown in FIG. 1, the
この状態で、可動軸12の先端側(図1では右側の端部)にワークなどを押し付けて押圧力を加えると、可動軸12は、没方向(図1では右から左に向かう方向)に移動する。このとき、可動軸12に設けられたマグネット16は、可動軸12とともに同方向に移動する。可動軸12が移動すると、本体ケース11側のマグネット15と可動軸12側のマグネット16の間には、位置固定されたマグネット15に対して移動したマグネット16を引き戻そうとする吸引力が働く。この吸引力は、可動軸12の変位に反発するように作用するため、可動軸12に対してワークを押し付けたときのクッションとなり、更に可動軸12にワークを押し付ける押圧力となる。すなわち、マグネット15,16は、コイルばねなどと同様にばね力を発揮する。
In this state, when a workpiece or the like is pressed against the distal end side of the movable shaft 12 (right end portion in FIG. 1) and a pressing force is applied, the
また、磁気ばね機構13では、マグネット15,16が『ばね』として作用した場合、可動軸12側のマグネット16を元の位置に戻そうとする軸方向に作用する吸引力(推力)が、所定のストローク間で同一の値を示すようになる。磁気ばね機構13では、マグネット15,16が軸方向にずれた際、各マグネット15,16の端部において斜めに発生する磁力線の軸方向分力によって一定の推力が生じる。すなわち、マグネット15,16がずれて重なっている場合には、各マグネット15,16の端部に斜めの磁力線が一定方向(一定の傾き)に生じ、その間の重なり部分には、軸方向の力に影響しない垂直方向のみの磁力線が生じる。このため、マグネット15,16には、重なり幅に関係なく端部に発生する斜めの磁力線の軸方向分力のみによって軸方向の力が作用する。したがって、磁気ばね機構13は、ワークを常に一定の力で押さえ付ける。
Further, in the
一方、ロック機構14では、可動軸12が没方向に移動すると、その移動に伴って可動軸12と当接状態にある鋼球26が該可動軸12の没方向、すなわち、第2ハウジング18のテーパ面25に向かって転動する。なお、鋼球26には、コイルばね28のばね力が補助力として働く。そして、鋼球26は、第2ハウジング18の内径を縮径するように形成されたテーパ面25に噛み合い、該テーパ面25と可動軸12との間に圧接される。この結果、可動軸12は、その外周面とテーパ面25の間に鋼球26が圧接されることによりロックされ、その位置が保持される。なお、鋼球26が前述のように転動すると、平座金21とスペーサ30は、第1ハウジング17の収容室22に収容されたパッキン20側に向かって押し出される。
On the other hand, in the
また、ロック機構14は、可動軸12に押圧力が加わらない状態において、エアポート19に図示しないエア供給源から所定圧のエア(空気)が供給されることにより、可動軸12のロック状態を解除する。すなわち、エアポート19を介して供給されたエアは、第1ハウジング17のエア導入通路23を通って収容室22に導入される。すると、収容室22に収容されたパッキン20は、エア圧(空気圧)を受圧して変形し、平座金21を押圧する。この押圧力は、平座金21とスペーサ30を介してテーパ面25に噛み込んだ鋼球26に伝播し、押圧力を受圧した鋼球26が平座金27側に向かって押し出される。これにより、鋼球26は、テーパ面25に噛み込んだ状態が解除されるとともに、可動軸12のロック状態が解除される。この結果、可動軸12は、ワークを取り外すことにより、磁気ばね機構13の作用(マグネット16を吸引する吸引力)で出方向に移動する。なお、パッキン20は、エアの供給を停止すると、コイルバネ28のばね力により復元する。
The
図4及び図5は、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置10を利用した多点支持装置40を示している。多点支持装置40は、例えば、基板実装工程のハンダ印刷時にワークとなる片面実装済み基板を複数点で支持する支持台として利用される。
4 and 5 show a
多点支持装置40は、基台(例えば、アルミニウムで成形されたブロック)41に複数本のロック機構付き磁気ばね装置10を配列して構成されている。図4及び図5に示す多点支持装置40では、縦方向と横方向に各4基ずつ所定の間隔(等間隔)でロック機構付き磁気ばね装置10を並べ、合計16基のロック機構付き磁気ばね装置10を配列して構成したものである。なお、図1〜図3に示すロック機構付き磁気ばね装置10は、磁気ばね機構13とロック機構14を本体ケース11に収容して単動型シリンダとして構成したが、多点支持装置40では本体ケース11に代えて基台41に形成された貫通孔42内に磁気ばね機構13とロック機構14を収容している。すなわち、多点支持装置40では、基台41が固定部材となる。
The
また、基台41には、図示しないエア供給源に接続されるエア供給口43と、該エア供給口43に接続され、各ロック機構付き磁気ばね装置10の第1ハウジング17に形成されたエア導入通路23にエアを供給する複数本のエア供給通路44が分岐形成されている。そして、各ロック機構付き磁気ばね装置10のエア導入通路23には、エア供給通路44を介してエア供給源からのエアが供給される。
The
このように構成された多点支持装置40では、各ロック機構付き磁気ばね装置10の可動軸12の先端側にワーク(例えば、基板)が置かれる。そして、各ロック機構付き磁気ばね装置10の可動軸12は、ワークに当接し、該ワークの凹凸に応じて没方向に移動する。すなわち、ワークの凸部に当接したロック機構付き磁気ばね装置10の可動軸12は没移動量が多くなり、ワークの凹部に当接したロック機構付き磁気ばね装置10の可動軸12は没移動量が少なくなる。多点支持装置40では、各ロック機構付き磁気ばね装置10の可動軸12がワークの凹凸に合わせて移動し、該可動軸12の高さ位置(基台41からの突出長さ)が自動調整され、ワークが支持される。そして、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置10は、磁気ばね機構13を備えているので、該磁気ばね機構13により可動軸12のストローク量に関係なく常にワークが一定の力で押さえ付けられる。
In the
また、各可動軸12は、ロック機構14により、ワークの凹凸に合わせて移動し、その状態で位置が保持される。そして、ロック解除は、ワークを可動軸より外した後にエア供給通路44を介して各エア導入通路23にエアを供給することにより行われる。
Each
本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)ロック機構付き磁気ばね装置10に、磁気ばね機構13とロック機構14とを備えた。ロック機構付き磁気ばね装置10は、磁気ばね機構13を構成するマグネット15とマグネット16の作用により、コイルばねと同様にばね力を発生させ、そのばね力が可動軸12のストローク変化に関係なく一定の値とされる。したがって、可動軸12にワーク(例えば、基板など)を押し付けた場合でも、該ワークに対して一定の押圧力を付与することができる。また、ロック機構付き磁気ばね装置10は、ロック機構14の作用により、可動軸12が没方向に移動しても、マグネット16の吸引力に抗して可動軸12が保持され、該可動軸12のストローク長をワークの形状に合わせた長さで確実に維持できる。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)ロック機構14を、鋼球26と該鋼球26が噛み合う第2ハウジング18のテーパ面25とで構成した。すなわち、鋼球26をテーパ面25と可動軸12の外周面との間に圧接することにより、可動軸12をロックさせるようにした。このため、可動軸12の保持力を増加させ、可動軸12のストローク長をワークの形状に合わせた長さで確実に維持できる。
(2) The
(3)パッキン20を設け、該パッキン20をエア圧で変形させることによりテーパ面25に噛み込んだ鋼球26を押し出し、可動軸12のロックを解除させるようにした。このため、ロックを解除させる機構を簡素化でき、ロック機構付き磁気ばね装置10の構造を簡素化できる。また、構造を簡素化することにより、ロック機構付き磁気ばね装置10の製造コスト低減に貢献できる。
(3) A packing 20 is provided, and the packing 20 is deformed by air pressure to push out the
(4)また、パッキン20は、可動軸12の外周面に接触しないように配設した。このため、ロックが解除され、可動軸12が出方向に動作する際には、該可動軸12とパッキン20との間に摩擦が生じることなく、可動軸12を滑らかに動作させることができる。
(4) The packing 20 is disposed so as not to contact the outer peripheral surface of the
(5)本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置10を用いて多点支持装置40を構成した。このため、各ロック機構付き磁気ばね装置10の可動軸12は、一定の押圧力でワークに接触するため、凹凸があるワーク(高さがあるワーク)に接触しても、可動軸12の高さ位置のバラツキがなく、ワークを精度良く倣うことができる。したがって、凹凸があるワークを可動軸12のストロークが変化しても一定のばね力にて支持し、ワークの高さ位置を安定させることができる。
(5) The
(6)例えば、片面実装後の基板にハンダ印刷する際に用いるハンダ印刷機に本実施形態の多点支持装置40を用いた場合には、安定したスキージ圧を得ることができるため、バラツキのない印刷膜厚を得ることができる。
(6) For example, when the
(7)また、磁気ばね機構13によってワークに付与される押圧力がどの点(どの支持部位)においても同一となり、ワークの損傷を防止できる。すなわち、ワークを各ロック機構付き磁気ばね装置10の可動軸12に押し付けても、ワークには偏った力が付与されることなく、ワークの損傷を防止できる。
(7) Further, the pressing force applied to the work by the
(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図6にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した実施形態と同一構成については同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiments described below, the same components as those in the embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the redundant description thereof is omitted or simplified.
本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置50は、本体ケース11内に該本体ケース11の軸方向に沿って移動可能な可動部材としての可動軸51が収容されている。可動軸51は、本体ケース11に対して出没動作可能に収容されている。また、可動軸51は、円筒状(パイプ状)に形成されている。また、本実施形態の可動軸51は、ステンレスで形成されている。また、本体ケース11内には、磁気ばね機構13の各種構成部材とロック機構52の各種構成部材が、可動軸51を包囲するように可動軸51の移動方向に沿って並設されている。本実施形態の磁気ばね機構13は、本体ケース11の内周面に接着固定されたマグネット15と、可動軸51の内周面に接着固定されたマグネット16とにより構成されている。本実施形態の磁気ばね機構13の基本的な構成及び動作原理は、第1の実施形態の磁気ばね機構13と同一である。
In the
また、本体ケース11内には、マグネット15の左右両側に、エア圧を受圧して変形する弾性体としてのパッキン53と、Oリング54と、ブッシュ55が収容されている。また、本体ケース11内には、ストッパ部材56が収容されている。また、本体ケース11には、エアポート57が貫通形成されている。また、本体ケース11の両側開口には、それぞれケースキャップ部材58,59が嵌め込まれており、ケースキャップ部材58には真空引き込みポート60が形成されている。
In the
また、可動軸51の両側開口には、それぞれ軸キャップ部材61,62が嵌め込まれており、軸キャップ部材61には可動軸51の移動量を規制するためにストッパ部材56に当接可能なワッシャ63が締結具(ボルトなど)64により締結されている。可動軸51は、ワッシャ63がストッパ部材56に当接する迄の範囲内で軸方向に移動し得るようになっている。
In addition,
以下、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置50の作用を説明する。なお、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置50に設けられた磁気ばね機構13の作用は、第1の実施形態で説明した作用と同一であるため、その重複する説明は省略し、ロック機構52の作用を中心に説明する。
Hereinafter, the operation of the
本実施形態のロック機構52は、エアポート57に図示しないエア供給源から所定圧のエアを供給することにより、そのエア圧でパッキン53を変形させて可動軸51をロックする。すなわち、パッキン53は、エア圧を受圧して変形すると、その外面が本体ケース11の内周面と可動軸51の外周面に接触する。この接触により、本体ケース11とパッキン53との間及び可動軸51とパッキン53との間には摩擦が生じ、その摩擦力によって可動軸51がロックされ、その位置が保持される。なお、エアポート57から供給されたエアは、マグネット15とマグネット16間の隙間を通ってパッキン53にも供給される。すなわち、本実施形態のロック機構52は、マグネット15の左右両側に配設されたパッキン53を変形させ、該パッキン53と本体ケース11及び可動軸51との間に生じる摩擦を利用して可動軸51をロックさせる。
The
また、ロック機構52では、エアポート57からのエアの供給を停止させることにより、ロック状態が解除される。すなわち、エアの供給が停止すると、パッキン53は、復元し、本体ケース11及び可動軸51に対して非当接状態とされる。これにより、可動軸51のロック状態が解除される。この結果、可動軸51は、ワークを取り外すことにより、磁気ばね機構13の作用(マグネット16を吸引する吸引力)で出方向に移動する。
In the
なお、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置50では、真空引き込みポート60が設けられている。このため、真空引き込みポート60を介して真空引きすることにより、可動軸51を本体ケース11内に引き込む(没方向に移動させる)ことが可能である。この動作は、例えば、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置50を用いて図4及び図5に示す多点支持装置40を構成した場合に、ワークが搭載されない可動軸51を本体ケース11内に収納させるときに行う。これにより、ワークを支持していない可動軸51が作業の邪魔になることを抑制できる(例えば、ハンダ印刷機との干渉など)。
In addition, in the
本実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)及び(5)〜(7)と同様の効果に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(8)本体ケース11と可動軸51との間にパッキン53を設け、該パッキン53をエア圧で変形させることにより、パッキン53と本体ケース11及び可動軸51との間に生じる摩擦で可動軸51をロックさせるようにした。このため、ロック機構52を簡素化でき、ロック機構付き磁気ばね装置50の構造を簡素化できる。また、パッキン53は、エア圧を受圧しないときに復元し、ロック状態を解除させるので、その機構も簡素化できる。
According to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (5) to (7) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(8) A packing 53 is provided between the
(9)パッキン53をマグネット15の左右両側に設け、エア圧にて一対のパッキン53を変形させて可動軸51をロックさせるようにした。このため、可動軸12の保持力を増加させ、可動軸12のストローク長をワークの形状に合わせた長さで確実に維持できる。
(9) The
(第3の実施形態)
次に、本発明を具体化した第3の実施形態を図7にしたがって説明する。
本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置70は、本体ケース11内に該本体ケース11の軸方向に沿って移動可能な可動部材としての可動軸71が収容されている。可動軸71は、本体ケース11に対して出没動作可能に収容されている。また、可動軸71は、円筒状(パイプ状)に形成されている。本実施形態の可動軸71は、中空軸とされている。また、本実施形態の可動軸71は、ステンレスで形成されている。また、本体ケース11内には、磁気ばね機構13の各種構成部材とロック機構72の各種構成部材が、可動軸71を包囲するように可動軸71の移動方向に沿って並設されている。本実施形態の磁気ばね機構13は、本体ケース11の内周面に接着固定されたマグネット15と、可動軸71の内周面に接着固定されたマグネット16とにより構成されている。本実施形態の磁気ばね機構13の基本的な構成及び動作原理は、第1の実施形態の磁気ばね機構13と同一である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the
また、本体ケース11内には、マグネット15の左右両側に、ブッシュ73,74が設けられている。また、本体ケース11には、エアポート75が形成されたケースキャップ部材76が嵌め込まれており、ケースキャップ部材76にはエアポート75に接続されるエア供給パイプ77が装着されている。エア供給パイプ77は、可動軸71の直径よりも小さい直径を有する部材とされ、可動軸71内に延設されている。エア供給パイプ77には、その先端部近傍にエア排出孔78が形成されている。また、エア供給パイプ77の先端には、エア圧を受圧して変形する弾性体としてのパッド部材79が取着されている。本実施形態においてパッド部材79は、ウレタンで形成されている。また、パッド部材79は、袋状に形成されている。そして、パッド部材79は、可動軸71内に収容配置されている。また、パッド部材79は、マグネット16よりも可動軸71の先端側に配置されている。また、パッド部材79には、エア供給パイプ77の外周面との間に介在するようにOリング80が設けられている。
Further,
また、可動軸71の開口(図7では右側開口)には、軸キャップ部材81が嵌め込まれている。可動軸71は、軸キャップ部材81がパッド部材79に当接する迄の範囲内で軸方向に移動し得るようになっている。なお、可動軸71は、位置固定されたエア供給パイプ77及びパッド部材79の外面を本体ケース11の軸方向に沿って移動する。
A
以下、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置70の作用を説明する。なお、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置70に設けられた磁気ばね機構13の作用は、第1の実施形態で説明した作用と同一であるため、その重複する説明は省略し、ロック機構72の作用を中心に説明する。
Hereinafter, the operation of the magnetic spring device with a
本実施形態のロック機構72は、図示しないエア供給源から所定圧のエアを供給することにより、そのエアがエア供給パイプ77及びエア排出孔78を通過してパッド部材79に供給される。そして、パッド部材79は、エア圧を受けて膨張するように変形し、可動軸71をロックする。すなわち、パッド部材79は、エア圧を受けて変形すると、その外面が可動軸71の内周面に接触する。この接触により、可動軸71とパッド部材79との間には、摩擦が生じ、その摩擦力によって可動軸71がロックされ、その位置が保持される。
The lock mechanism 72 of the present embodiment supplies air of a predetermined pressure from an air supply source (not shown), and the air passes through the
また、ロック機構72では、エアポート75からのエアの供給を停止させることにより、ロック状態が解除される。すなわち、エアの供給が停止すると、パッド部材79は、復元し、可動軸71に対して非当接状態とされる。これにより、可動軸71のロック状態が解除される。この結果、可動軸71は、ワークを取り外すことにより、磁気ばね機構13の作用(マグネット16を吸引する吸引力)で出方向に移動する。
In the lock mechanism 72, the lock state is released by stopping the supply of air from the
本実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)及び(5)〜(7)と同様の効果に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(10)可動軸71内にパッド部材79を設け、該パッド部材79をエア圧で変形させることにより、パッド部材79と可動軸71との間に生じる摩擦で可動軸71をロックさせるようにした。このため、ロック機構72を簡素化でき、ロック機構付き磁気ばね装置70の構造を簡素化できる。また、パッド部材79は、エア圧を受圧しないときに復元し、ロック状態を解除させるので、その機構も簡素化できる。
According to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (5) to (7) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(10) The
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第1の実施形態において、鋼球26の数や大きさは変更しても良い。
○ 第1の実施形態において、テーパ面25に代えて円弧面としても良い。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the first embodiment, the number and size of the
In the first embodiment, a circular arc surface may be used instead of the tapered
○ 第1,第2の実施形態において、パッキン20又はパッキン53は、Yパッキンでも良いし、Vパッキンでも良い。
○ 各実施形態において、多点支持装置40として配列するロック機構付き磁気ばね装置10,50,70の基数は変更しても良い。
In the first and second embodiments, the packing 20 or the packing 53 may be a Y packing or a V packing.
In each embodiment, the radix of the
○ 第2の実施形態において、1個のパッキン53によってロック機構52を構成しても良いし、3個以上のパッキン53を用いてロック機構52を構成しても良い。
In the second embodiment, the
10,50,70…ロック機構付き磁気ばね装置、11…本体ケース(固定部材)、12,51,71…可動軸(可動部材)、13…磁気ばね機構、14,52,72…ロック機構、15,16…マグネット(磁石)、18…第2ハウジング(支持部材)、20…パッキン(押出部材)、25…テーパ面、26…鋼球(球体)、40…多点支持装置、41…基台、53…パッキン(弾性体)、78…パッド部材(弾性体)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、
前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたロック機構付き磁気ばね装置であって、
前記ロック機構は、
前記可動部材の外周面に配置された複数個の球体と、
該球体を前記可動部材の外周面との間で挟持し、前記可動部材の没動作方向に沿って縮径するテーパ面又は円弧面が形成された支持部材と、
空気圧を受圧して変形し、前記球体を前記可動部材の出動作方向に押し出す押出部材を有し、
前記可動部材は、
前記没動作に連動して前記没動作方向に転動した前記球体が、前記支持部材に形成された前記テーパ面又は前記円弧面と前記可動部材の外周面との間で圧接されることによりロックされるとともに、圧接された前記球体が前記押出部材の変形によって押し出されることによりロックが解除されることを特徴とするロック機構付き磁気ばね装置。 A shaft-shaped movable member is inserted into the tubular fixed member so as to be able to appear and retract,
A magnet spring mechanism in which magnets are arranged opposite to the fixed member and the movable member, and the magnets facing each other are magnetized with different magnetic poles;
A magnetic spring device with a lock mechanism comprising a lock mechanism for restricting movement of the movable member in the fixed member by contact with the movable member ;
The locking mechanism is
A plurality of spheres arranged on the outer peripheral surface of the movable member;
A support member in which the spherical body is sandwiched between the outer peripheral surface of the movable member and a tapered surface or a circular arc surface is formed that is reduced in diameter along the direction of the immersion of the movable member;
An extrusion member that receives and deforms air pressure, and pushes out the sphere in the moving-out direction of the movable member;
The movable member is
The sphere that rolls in the direction of the immersion operation in conjunction with the immersion operation is locked by being pressed between the tapered surface or the arc surface formed on the support member and the outer peripheral surface of the movable member. And the lock is released when the pressed spherical body is pushed out by deformation of the pushing member .
前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、
前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたロック機構付き磁気ばね装置であって、
前記ロック機構は、前記固定部材の内周面と前記可動部材の外周面との間に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して拡開変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、
前記可動部材は、拡開変形した前記弾性体と前記固定部材の内周面及び前記可動部材の外周面との間に生じる摩擦によりロックされることを特徴とするロック機構付き磁気ばね装置。 A shaft-shaped movable member is inserted into the tubular fixed member so as to be able to appear and retract,
A magnet spring mechanism in which magnets are arranged opposite to the fixed member and the movable member, and the magnets facing each other are magnetized with different magnetic poles;
A magnetic spring device with a lock mechanism comprising a lock mechanism for restricting movement of the movable member in the fixed member by contact with the movable member;
The lock mechanism is disposed and fixed between an inner peripheral surface of the fixed member and an outer peripheral surface of the movable member , and receives and expands and deforms when receiving air pressure, and recovers when the air pressure is not received. Have a body,
Said movable member, characterized the to Carlo click mechanism with magnetic spring to be locked by friction between the outer peripheral surface of the inner peripheral surface and the movable member of the elastic member and the fixing member which is deformed and opened apparatus.
前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、
前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたロック機構付き磁気ばね装置であって、
前記可動部材は、中空軸とされ、
前記ロック機構は、前記可動部材内に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して膨張変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、
前記可動部材は、膨張変形した前記弾性体と前記可動部材の内周面との間に生じる摩擦によりロックされることを特徴とするロック機構付き磁気ばね装置。 A shaft-shaped movable member is inserted into the tubular fixed member so as to be able to appear and retract,
A magnet spring mechanism in which magnets are arranged opposite to the fixed member and the movable member, and the magnets facing each other are magnetized with different magnetic poles;
A magnetic spring device with a lock mechanism comprising a lock mechanism for restricting movement of the movable member in the fixed member by contact with the movable member;
The movable member is a hollow shaft,
The lock mechanism is disposed in a fixed position in the movable member, and has an elastic body that receives an air pressure and expands and deforms and restores when the air pressure is no longer received,
Said movable member, a magnetic spring device with features and be Carlo click mechanism to be locked by friction between the inner peripheral surface of said movable member and said elastic body in which expansion deformation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005128543A JP4708846B2 (en) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005128543A JP4708846B2 (en) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006307902A JP2006307902A (en) | 2006-11-09 |
| JP4708846B2 true JP4708846B2 (en) | 2011-06-22 |
Family
ID=37475027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005128543A Expired - Lifetime JP4708846B2 (en) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4708846B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4914657B1 (en) * | 1969-04-21 | 1974-04-09 | ||
| JPH09254071A (en) * | 1996-03-18 | 1997-09-30 | Takamatsu Kikai Kogyo Kk | Workpiece holder and workpiece conveyer using the same |
| JP4522611B2 (en) * | 2000-05-30 | 2010-08-11 | シーケーディ株式会社 | Magnetic spring device |
| JP3469863B2 (en) * | 2000-09-18 | 2003-11-25 | 東京電子工業株式会社 | Attitude lock device |
| JP4716069B2 (en) * | 2001-04-25 | 2011-07-06 | 株式会社パボット技研 | Locking device for multi-point stopper |
-
2005
- 2005-04-26 JP JP2005128543A patent/JP4708846B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006307902A (en) | 2006-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201102273A (en) | Alignment stage | |
| JP4708846B2 (en) | Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device | |
| JP4522611B2 (en) | Magnetic spring device | |
| JP2018043324A (en) | Swivel clamp | |
| KR100975137B1 (en) | High Rigidity Dual Servo Nanostage | |
| JP4444885B2 (en) | Cylinder with lock mechanism | |
| CN102857139A (en) | High-rigidity self-matched three-friction stepper abreast driven by double piezoelectric transducers | |
| JP7528031B2 (en) | Pitch Changer | |
| JP6241280B2 (en) | Stage apparatus, precision system, and microlithography system | |
| JP2021013991A (en) | Needle gripper and actuator | |
| CN112313161B (en) | Kinematic idler roller | |
| JP4148869B2 (en) | Compliance device | |
| TWM465224U (en) | Precision alignment platform | |
| JP2007527813A (en) | Printing blanket with convex external printing surface | |
| JPH10260277A (en) | Parallel link stage mechanism | |
| JP4379003B2 (en) | Multi-point support device | |
| JP4379126B2 (en) | Gap adjusting device for hydrostatic gas bearing pad and hydrostatic gas bearing mechanism using the same | |
| JP3850244B2 (en) | Air bearing device | |
| JP2006326789A (en) | Guide device and machine tool | |
| JP2004001114A (en) | Work support device | |
| JP2888463B2 (en) | Two-dimensional motion mechanism | |
| JP2025095751A (en) | support mechanism | |
| JP2010169176A (en) | Fluid pressure cylinder | |
| JP2005113938A (en) | Stroke bearing mechanism | |
| JP4824359B2 (en) | Air bearing cylinder and manifold cylinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080228 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091211 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100824 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101020 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110317 |