JP2011089608A - Telescopic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伸縮自在に設けられた複数の筒を有するテレスコピック装置に関する。 The present invention relates to a telescopic device having a plurality of cylinders provided to be extendable and contractible.
従来から、複数の筒を有し、該筒を長手方向に沿って相対的に伸縮させることによって長さを変位自在なテレスコピック装置が広汎に知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, telescopic devices that have a plurality of tubes and whose length can be displaced by relatively expanding and contracting the tubes along the longitudinal direction are widely known.
このようなテレスコピック装置として、基台に固定された外筒の内部に収容可能に中筒を設けると共に、前記中筒の内部に収容可能に内筒を設け、前記中筒を駆動部の駆動作用下に送りねじ軸にて前記外筒の軸線方向に移動させ、前記内筒を前記外筒に設けた動力伝達部にて前記中筒の軸線方向に該中筒と連動させるものが知られている(特許文献1参照)。 As such a telescopic device, an inner cylinder is provided so as to be accommodated inside an outer cylinder fixed to a base, and an inner cylinder is provided so as to be accommodated inside the middle cylinder, and the middle cylinder is driven by a drive unit. It is known that the feed screw shaft is moved in the axial direction of the outer cylinder, and the inner cylinder is interlocked with the middle cylinder in the axial direction of the middle cylinder by a power transmission portion provided in the outer cylinder. (See Patent Document 1).
ところで、テレスコピック装置において、省エネルギ化の観点から、駆動部にかかる負荷を低減することが望まれている。 By the way, in the telescopic device, it is desired to reduce the load applied to the drive unit from the viewpoint of energy saving.
上述した特許文献1のテレスコピック装置において、前記駆動部にかかる負荷を低減するためには、内筒及び中筒の重量を低減する必要がある。
In the telescopic device of
前記内筒及び前記中筒の重量を低減する方法の1つとしては、該内筒及び該中筒を軽量な材料で構成することが考えられるが、筒体には高い剛性が必要であるため、高剛性で軽量な材料が必要になりコストがかかる。 As one method for reducing the weight of the inner cylinder and the inner cylinder, it is conceivable that the inner cylinder and the inner cylinder are made of a light material, but the cylinder needs to have high rigidity. Highly rigid and lightweight materials are required and costly.
また、別の方法としては、前記中筒に筒体が縮む方向の負荷を付与することも考えられるが、例えば、外筒の動力伝達部の近傍に前記負荷を付与する手段(付加付与手段)を設けた場合、前記動力伝達部と前記負荷付与手段の重量が前記外筒の一部に偏るため、前記外筒の重量バランスが悪くなる。その結果、前記外筒が前記中筒に対して傾き、筒体を伸縮するときに、前記動力伝達部に余計な摩擦力が生じて前記駆動部にかかる負荷が増大することがある。 As another method, it is conceivable to apply a load in the direction in which the cylindrical body contracts to the middle cylinder. For example, means for applying the load in the vicinity of the power transmission portion of the outer cylinder (addition providing means) When the weight is provided, the weight of the power transmission unit and the load applying means is biased to a part of the outer cylinder, so that the weight balance of the outer cylinder is deteriorated. As a result, when the outer cylinder tilts with respect to the middle cylinder and expands and contracts the cylinder, an extra frictional force is generated in the power transmission unit, and the load on the driving unit may increase.
そこで、本発明は、駆動部にかかる負荷を低減すると共に、重量バランスをとることができるテレスコピック装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a telescopic device capable of reducing the load applied to the drive unit and achieving a weight balance.
本発明に係るテレスコピック装置は、駆動手段と、断面多角形状に形成された固定筒と、前記固定筒の内部に収容可能な第1可動筒と、前記第1可動筒の内部に収容可能な第2可動筒とを有し、且つ、前記固定筒の軸線方向に伸縮する筒体と、前記駆動手段の駆動作用下に前記第1可動筒を前記固定筒の軸線方向に移動させる第1移動ユニットと、前記固定筒に設けられ、且つ、前記第2可動筒を前記第1可動筒の軸線方向に該第1可動筒と連動させる第2移動ユニットと、前記筒体が縮む方向の負荷を前記第1可動筒に与える負荷付与手段と、を備え、前記固定筒の第2移動ユニットと前記負荷付与手段とが、前記固定筒の周方向に沿って交互に設けられている。 A telescopic device according to the present invention includes a driving means, a fixed cylinder formed in a polygonal cross section, a first movable cylinder that can be accommodated in the fixed cylinder, and a first movable cylinder that can be accommodated in the first movable cylinder. And a first moving unit that moves the first movable cylinder in the axial direction of the fixed cylinder under the driving action of the driving means. And a second moving unit that is provided in the fixed cylinder and interlocks the second movable cylinder with the first movable cylinder in the axial direction of the first movable cylinder, and a load in a direction in which the cylindrical body contracts. Load applying means for applying to the first movable cylinder, and the second moving unit of the fixed cylinder and the load applying means are alternately provided along the circumferential direction of the fixed cylinder.
このような構成によれば、負荷付与手段にて筒体が縮む方向の負荷を第1可動筒に与えることで、第1及び第2可動筒の慣性質量を小さくすることができるので、駆動手段にかかる負荷を低減することができる。また、固定筒の第2移動ユニットと前記負荷付与手段とを該固定筒の周方向に沿って交互に設けているので、前記負荷付与手段と前記第2移動ユニットの重量が固定筒の一部に偏ることがない。言い換えれば、前記第2移動ユニットの重量を前記負荷付与手段の重量で釣り合わせることができる。これにより、固定筒の重量バランスをとることができる。従って、筒体を伸縮するときに、前記第2移動ユニットに余計な摩擦力が生じて駆動手段にかかる負荷が増大することがない。 According to such a configuration, the inertial mass of the first and second movable cylinders can be reduced by applying a load in the direction in which the cylinder is contracted by the load applying means to the first movable cylinder, so that the driving means Can be reduced. Further, since the second moving unit of the fixed cylinder and the load applying means are provided alternately along the circumferential direction of the fixed cylinder, the weight of the load applying means and the second moving unit is a part of the fixed cylinder. There is no bias. In other words, the weight of the second moving unit can be balanced by the weight of the load applying means. Thereby, the weight balance of a fixed cylinder can be taken. Therefore, when the cylinder is expanded and contracted, an excessive frictional force is not generated in the second moving unit, and the load applied to the driving means does not increase.
前記第2移動ユニット及び前記負荷付与手段は、複数設けられ、該第2移動ユニットと対向する位置に当該負荷付与手段が設けられていてもよい。そうすると、固定筒の重量バランスの調整がとり易くなる。 A plurality of the second moving units and the load applying means may be provided, and the load applying means may be provided at a position facing the second moving unit. This makes it easy to adjust the weight balance of the fixed cylinder.
前記負荷付与手段は、前記固定筒に設けられたシリンダと、前記シリンダ内に移動可能に収容されたピストンに設けられて前記第1可動筒に取付けられたロッド部と、前記ピストンを押圧する押圧手段と、を有してもよい。 The load applying means includes a cylinder provided in the fixed cylinder, a rod portion provided in a piston movably accommodated in the cylinder and attached to the first movable cylinder, and a pressure for pressing the piston. Means.
そうすると、ピストンに設けられたロッド部が第1可動筒に取付けられているので、ピストンを押圧手段にて押圧することで第1可動筒に筒体が縮む方向の負荷を与えることができる。また、ピストンがシリンダに移動可能に収容されているので、負荷付与手段が第1可動筒の移動を妨げることはない。 Then, since the rod part provided in the piston is attached to the first movable cylinder, it is possible to apply a load in the direction in which the cylindrical body contracts to the first movable cylinder by pressing the piston with the pressing means. Further, since the piston is movably accommodated in the cylinder, the load applying means does not hinder the movement of the first movable cylinder.
前記駆動手段にかかる負荷に相関する物理量に基づいて前記押圧手段の動作を制御する負荷制御部をさらに備えてもよい。 You may further provide the load control part which controls operation | movement of the said press means based on the physical quantity correlated with the load concerning the said drive means.
そうすると、押圧手段がピストンを押圧するタイミングを駆動手段にかかる負荷に相関する物理量に基づいて調整することができるので、駆動手段にかかる負荷を効果的に小さくすることができる。 If it does so, since the timing which a press means presses a piston can be adjusted based on the physical quantity correlated with the load concerning a drive means, the load concerning a drive means can be made small effectively.
また、前記固定筒は、断面6角形状に形成されていてもよい。これにより、固定筒を断面円形状又は断面四角形状に形成した場合と比較して、剛性を高めることができる。 The fixed cylinder may be formed in a hexagonal cross section. Thereby, compared with the case where a fixed cylinder is formed in cross-sectional circular shape or cross-sectional square shape, rigidity can be improved.
本発明によれば、負荷付与手段にて筒体が縮む方向の負荷を第1可動筒に与えることで、第1及び第2可動筒の慣性質量を小さくすることができるので、駆動手段にかかる負荷を低減することができる。また、固定筒の第2移動ユニットと前記負荷付与手段とを該固定筒の周方向に沿って交互に設けているので、前記負荷付与手段と前記第2移動ユニットの重量が固定筒の一部に偏ることがなく、固定筒の重量バランスをとることができる。 According to the present invention, since the inertial mass of the first and second movable cylinders can be reduced by applying a load in the direction in which the cylinder is contracted by the load applying means to the first movable cylinder, it is applied to the driving means. The load can be reduced. Further, since the second moving unit of the fixed cylinder and the load applying means are provided alternately along the circumferential direction of the fixed cylinder, the weight of the load applying means and the second moving unit is a part of the fixed cylinder. The weight of the fixed cylinder can be balanced.
以下、本発明に係るテレスコピック装置について好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the telescopic device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態では、本発明に係るテレスコピック装置が組み込まれたワーク搬送装置について説明する。 In the present embodiment, a workpiece transfer apparatus in which a telescopic device according to the present invention is incorporated will be described.
ワーク搬送装置10は、車両用のエンジンを構成するシリンダブロック等のワークWを搬送するための装置であり、図1に示すように、伸縮自在に設けられて複数の筒を有するテレスコピック装置12と、前記筒の先端に設けられたワークWを保持可能なワーク保持部14と、主制御部16とを備えている。
The
図1及び図2に示すように、テレスコピック装置12は、通電作用下に回転駆動する駆動部18と、駆動部18にかかる負荷に対応した信号を出力する負荷検出部20と、一方向(X方向)に延びた筒体22と、駆動部18の回転駆動力を直線方向への駆動力へと変換する駆動力変換部24と、筒体22に設けられたガイド機構26と、筒体22の縮む方向(矢印X2方向)の負荷を該筒体22に付与する負荷付与部28と、負荷制御部30とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、駆動部18は、例えば、ステッピングモータからなり、その駆動軸32が筒体22側(矢印X1方向)へと突出し、駆動力変換部24に接続されている。これにより、駆動部18から出力された回転駆動力が駆動力変換部24へと伝達される。また、駆動部18は、取付部材34を介して基台36の上部に連結され、取付部材34の内部に駆動軸32が挿通されている。
As shown in FIG. 2, the
負荷検出部20は、例えば、駆動部18の電流(パルス電流)を検出するエンコーダからなり、駆動部18に設けられている。
The
図3に示すように、筒体22は、基台36に固定された固定筒38と、固定筒38に収容可能に設けられた第1可動筒40と、第1可動筒40に収容可能に設けられて端部にワーク保持部14が接続される第2可動筒42とを有している。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、固定筒38、第1可動筒40、及び、第2可動筒42は、断面正6角形状にそれぞれ形成された状態で同一の向きに配置されている。すなわち、各筒の辺がそれぞれ対向している。
As shown in FIG. 4, the fixed
図3に示すように、駆動力変換部24は、駆動部18の駆動作用下に第1可動筒40をX方向に移動させる第1移動ユニット44と、第2可動筒42をX方向に第1可動筒40と連動させる第2移動ユニット46とを有している。
As shown in FIG. 3, the driving
第1移動ユニット44は、駆動部18の駆動軸32(図2参照)に接続される送りねじ軸48と、送りねじ軸48を回転自在に保持する支持部材50と、送りねじ軸48に螺合されて第1可動筒40に連結される変位体52とを含む。
The first moving
図2に示すように、送りねじ軸48は、その一端部が連結ナット54を介して駆動軸32と接続され、駆動部18の回転作用下に一体的に回転する。この際、送りねじ軸48は、一端部側に設けられた支持部材50に挿通されることにより回転自在に支持される。また、送りねじ軸48のX1方向の端部には、変位体52が送りねじ軸48から抜けるを阻止するリング部材55が設けられている。
As shown in FIG. 2, one end of the
図3及び図4に示すように、第2移動ユニット46は、筒体22の周方向に等間隔に3つ設けられており、固定筒38に設けられた第1ラック56と、第2可動筒42に設けられて第1ラック56と対向する第2ラック58と、第1可動筒40に設けられたピニオンユニット60とを有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, three second moving
第1ラック56及び第2ラック58は、X方向に沿って所定長を有するブロック状に形成され、その一側面には歯部56a、58aが形成されている。また、第1ラック56は、その歯部56aが筒体22の内側(中心A側)に向くように配置され、第2ラック58は、その歯部58aが筒体22の外側に向くように配置されている。なお、第1可動筒40の第1ラック56と対向する位置には、切り欠き59が形成されている(図3参照)。
The
ピニオンユニット60は、第1可動筒40に固定された軸受62と、軸受62にシャフト64を介して回転自在に軸支されるピニオンギア66とを有している。ピニオンギア66は、第1ラック56及び第2ラック58の歯部56a、58a(図3参照)のそれぞれに噛合されている。
The
図4に示すように、ガイド機構26は、第2移動ユニット46の間に1つずつ、即ち3つ設けられており、第1可動筒40をX方向に案内する第1ガイド部68と、第2可動筒42をX方向に案内する第2ガイド部70とを有している。第1ガイド部68及び第2ガイド部70は、筒体22の周方向にオフセットした位置にそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 4, one
第1ガイド部68は、第1可動筒40の外面に設けられてX方向に延びた第1ガイドレール72と、固定筒38の内面にブラケット74を介して固定された第1ガイドレール72に係合する第1スライド76とを含む。
The
図3及び図4に示すように、第2ガイド部70は、第2可動筒42の外面に設けられてX方向に延びた第2ガイドレール78と、第1可動筒40の内面に設けられて第2ガイドレール78に係合する第2スライド80とを含む。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図4に示すように、負荷付与部28は、固定筒38の第2移動ユニット46と対向する位置、言い換えれば、第1ガイド部68の隣に設けられている。すなわち、負荷付与部28は、3つ設けられていることになる。図2〜図4に示すように、負荷付与部28は、固定筒38の外面に固定されてX方向に延びたシリンダ82と、シリンダ82内に移動自在に収容されたピストン84と、ピストン84からX1方向に延在するピストンロッド86と、シリンダ82内に流体を供給するための押圧手段としての流体供給部88と、流体供給部88とシリンダ82のX1側の端部とを結ぶ流体通路90とを有している。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すように、シリンダ82のX2側の端部には、シリンダ82内の空気を排出する排出孔92が形成され、シリンダ82のX1側の端部には、ピストンロッド86が挿通する挿通孔94が形成されている。なお、ピストンロッド86の一端部は、第1可動筒40の外面に接続されている。
As shown in FIG. 3, a
流体供給部88が供給する流体は、気体であっても液体であって構わない。気体を用いる場合には、例えば、圧縮空気等が用いられる。
The fluid supplied by the
図2に示すように、負荷制御部30は、流体供給部88の動作を制御する。また、負荷制御部30は、主制御部16内に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
図1〜図3に示すように、ワーク保持部14は、第2可動筒42のX1側の端部に設けられたホルダ96と、ベースプレート98を介してホルダ96に連結されてワークWを保持可能なハンド部100と、ホルダ96を介してハンド部100を回転駆動させる回転駆動源102とを有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ホルダ96は、円柱状に形成され、プレート104を介して第2可動筒42に保持される。このホルダ96の上部には、回転駆動源102が設けられ、回転駆動源102は、例えば、ステッピングモータからなり、図示しない取付ブラケットを介して第2可動筒42のX1側の端部に固定される。
The
また、ホルダ96の下端部には、ベースプレート98を介してハンド部100が設けられているため、回転駆動源102の回転作用下にホルダ96及びベースプレート98を介してハンド部100が回転駆動する。
Further, since the
ハンド部100は、ベースプレート98に対して開閉自在に設けられた一対の保持アーム105と、保持アーム105をベースプレート98に沿って案内する一対のアームガイド106と、保持アーム105を開閉動作させるアーム用シリンダ108とを含む。
The
保持アーム105は、断面略T字状に形成され、その上部がアームガイド106に係合されて互いに接近・離間自在に設けられている。すなわち、ワークWを保持する際に、アーム用シリンダ108の駆動作用下に一対の保持アーム105がアームガイド106に沿って変位し、保持アーム105でワークWを挟持することによってワークWが保持される。
The holding
図2に示すように、主制御部16は、駆動部18、回転駆動源102、及び、アーム用シリンダ108を制御する。また、主制御部16は、上述した負荷制御部30、記憶部110、負荷判定部112、位置算出部114、及び、位置判定部116を有している。
As shown in FIG. 2, the
記憶部110には、所定の閾値I0と、筒体伸びデータL0とが記憶されている。閾値I0は、実験によって筒体22の重量等に基づいて予め定められている。筒体伸びデータL0は、ワーク保持部14がワークWを保持可能な位置にある時の筒体22の初期状態からの伸び量が用いられる(図5参照)。なお、ここで、初期状態とは、筒体22が完全に縮んでいる状態(図2の状態)を言う。また、閾値I0及び筒体伸びデータL0は、不図示の入力部から作業者等が入力することにより記憶部110に記憶してもよい。
The
負荷判定部112は、負荷検出部20からの出力信号を参照して取得される電流値Iaが記憶部110の閾値I0よりも大きいか否かを判定する。
The
位置算出部114は、筒体22の伸び量Laを算出する(図5参照)。具体的には、位置算出部114は、負荷検出部20からの出力信号を参照して取得される電流値(パルス信号)に基づいて初期状態からの筒体22の伸び量を算出する。
位置判定部116は、位置算出部114にて算出された筒体22の伸び量Laが記憶部110に記憶されている筒体伸びデータL0と一致したか否かを判定する。
次に、本実施形態に係るワーク搬送装置10を用いたワークWの搬送手順について図6のフローチャートを参照しながら説明する。
Next, a procedure for conveying the workpiece W using the
先ず、レールRに移動可能に設けられたワーク搬送装置10を所定位置(ワークWの上方)に設定する(ステップS1)。この際、ワーク搬送装置10は、初期状態となっている。
First, the
その後、主制御部16は、駆動部18を駆動して筒体22を伸ばす(ステップS2)。具体的には、主制御部16は、例えば、駆動部18の駆動軸32が所定方向(例えば、時計方向)に回転するように駆動部18を制御する。そうすると、連結ナット54を介して駆動軸32に連結されている送りねじ軸48が時計方向に回転し、変位体52がX1方向に移動する。また、変位体52に連結されている第1可動筒40が第1ガイド部68にて案内されながらX1方向に移動すると共に、第1可動筒40に設けられたピニオンギア66が第1ラック56及び第2ラック58に噛合した状態で時計方向(矢印B方向)に回転する。これにより、ピニオンギア66が第1ラック56の歯部56aを支点に第2ラック58の歯部58aをX1方向に押し下げるので、第2可動筒42がX1方向に移動する。よって、第1可動筒40が固定筒38からX1方向に突出すると共に、第2可動筒42が第1可動筒40からX1方向に突出し、その結果、筒体22が伸びる。
Thereafter, the
また、主制御部16は、駆動部18にかかる負荷を検出する(ステップS3)。詳しくは、主制御部16は、負荷検出部20から出力される信号を参照して駆動部18に流れている電流値Iaを取得する。ここで、前記電流値Iaは、駆動部18にかかる負荷に比例する。
Further, the
続いて、負荷判定部112は、負荷検出部20にて検出された電流値Iaが所定の閾値I0よりも大きいか否かを判定する(ステップS4)。電流値Iaが閾値I0以下である場合(ステップS4:No)、本手順は、ステップS3に戻る。
Subsequently, the
一方、電流値Iaが閾値I0よりも大きい場合(ステップS4:Yes)、負荷制御部30は、流体供給部88を制御してシリンダ82に流体を供給する(ステップS5)。そうすると、シリンダ82内に供給された流体によってピストン84がX2方向に押圧されるので、第1可動筒40に筒体22が縮む方向(X2方向)の負荷が付与される。これにより、第1可動筒40及び第2可動筒42の慣性質量が小さくなるので、駆動部18にかかる負荷を低減することができる。すなわち、駆動部18は、第1可動筒40に前記負荷を付与していない場合と比べて、少ないエネルギ(電流)で筒体22を伸縮させることができる。なお、流体供給部88が供給する流体の圧力は、ピストン84がシリンダ82内をX2方向に移動しない程度に設定されている。そのため、ピストン84をX2方向に押圧しながらX1方向に移動させることができるので、第1可動筒40及び第2可動筒42を円滑に移動させることができる。
On the other hand, when the current value I a is larger than the threshold value I 0 (step S4: Yes), the
次に、位置判定部116は、筒体22の伸び量Laが筒体伸びデータL0と一致したか否かを判定する(ステップS6)。筒体22の伸び量Laは、位置算出部114にて算出された値が用いられる。筒体22の伸び量Laが筒体伸びデータL0と一致していない場合(ステップS6:No)、本手順は、ステップS6を繰り返す。ワーク保持部14が、ワークWを保持できる位置まで未だ筒体22が伸びていないからである。
Then, the
一方、筒体22の伸び量Laが筒体伸びデータL0と一致した場合(ステップS6:Yes)、主制御部16は、駆動部18の動作を停止する(ステップS7)。そして、主制御部16は、回転駆動源102とアーム用シリンダ108を制御して、ワークWを保持する(ステップS8)。
On the other hand, if the elongation amount L a of the
その後、主制御部16は、駆動部18を駆動して筒体22を縮める(ステップS9)。具体的には、主制御部16は、駆動部18の駆動軸32が反時計方向に回転するように駆動部18を制御する。そうすると、第1可動筒40がX2方向に移動すると共に、ピニオンギア66が反時計方向(矢印C方向)に回転して第2可動筒42がX2方向に移動する。なお、筒体22を縮める動作原理は、上述した筒体22を伸ばす動作原理と同じであるので詳細な説明を省略する。
Thereafter, the
続いて、ワークWを保持したワーク搬送装置10をレールRにて搬送位置に移動する(ステップS10)。この手順の終了後、今回のワークWの搬送が終了する。
Subsequently, the
次に、図7A〜図7Cを参照しながら本実施形態の作用効果について説明する。図7A〜図7Cは、筒体22を伸縮動作させたときの時間に対する駆動部18の電流の変化を示したグラフであり、図7Aは、筒体22が完全に伸びた時に流体供給部88からシリンダ82に流体を供給した場合のグラフ(実線A)を示し、図7Bは、流体供給部88からシリンダ82に常時流体を供給した場合のグラフ(実線B)を示し、図7Cは、筒体22の伸びが該筒体22の最大伸び量の半分(La=0.5L0)に達した時に流体供給部88からシリンダ82に流体を供給した場合のグラフ(実線C)を示している。つまり、図7A〜7Cでは、流体供給部88からシリンダ82に流体を供給するタイミングが異なっている。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated, referring FIG. 7A-FIG. 7C. 7A to 7C are graphs showing changes in the current of the
また、図7A〜図7Cにおいて、一点鎖線Dは、流体供給部88から流体の供給をしなかった場合に得られる波形を示し、時間T1は、筒体22が完全に伸びた時を示し、時間T2は、筒体22の伸びが該筒体22の最大伸び量の半分に達した時を示している。
7A to 7C, a one-dot chain line D indicates a waveform obtained when the fluid is not supplied from the
図7Aから諒解されるように、筒体22が完全に伸びた時に流体を流体供給部88からシリンダ82に流体を供給した場合、時間T1以後において、駆動部18には、一点鎖線Dよりも少ない電流が流れている。ここで、例えば、流体供給部88からシリンダ82に流体を供給せずに筒体22を伸縮動作させたときの駆動部18の消費電力は、一点鎖線Dの積分値(図8のハッチングされた領域)に相当するので、時間T1以降、駆動部18の消費電力が抑えられていることがわかる。
As can be understood from FIG. 7A, when the fluid is supplied from the
また、図7Bから諒解されるように、流体供給部88からシリンダ82に常時流体を供給した場合、時間T2以前において、駆動部18には、一点鎖線Dよりも多い電流が流れ、時間T2より後において、駆動部18には、一点鎖線Dよりも少ない電流が流れている。つまり、時間T2以前において、駆動部18の消費電力が増大していることがわかる。
Further, as can be seen from FIG. 7B, when fluid is always supplied from the
さらに、図7Cから諒解されるように、筒体22の伸びが該筒体22の最大伸び量の半分に達した時に流体供給部88からシリンダ82に流体を供給した場合、時間T2以前において、駆動部18には、一点鎖線Dと同じ電流が流れ、時間T2よりも後において、駆動部18には、一点鎖線よりも少ない電流が流れている。つまり、この場合が、駆動部18の消費電力が最も抑えられていることがわかる。
Furthermore, as understood from FIG. 7C, when the fluid is supplied from the
本実施形態に係るテレスコピック装置12は、シリンダ82と第2移動ユニット46とを固定筒38の周方向に沿って交互に設けているので、負荷付与部28と第2移動ユニット46の重量が固定筒38の一部に偏ることがない。言い換えれば、第2移動ユニット46の重量を負荷付与部28の重量で釣り合わせることができる。これにより、固定筒38の重量バランスをとることができる。従って、筒体22を伸縮するときに、固定筒38が第1可動筒40に対して傾くことにより第2移動ユニット46に余計な摩擦力が生じて駆動部18にかかる負荷が増大することを阻止することができる。また、複数のシリンダを隣接して設けた場合と比較して、第1可動筒40に対して均一に負荷を付与することができる。さらに、シリンダ82を3つ設けているので、シリンダを1つだけ設けた場合と比較して各シリンダ82の容量を小型化(軽量化)することができるので、固定筒38の重量バランスの調整がとり易くなる。
In the
本実施形態によれば、負荷付与部28を固定筒38の第2移動ユニット46と対向する位置に設けているので、固定筒38のバランスの調整がとり易くなる。
According to the present embodiment, since the
なお、本実施形態は、正6角形状のものの例を示したが、正4角形状のものでもかまわない。その場合、複数の第2移動ユニット46同士を対向する位置に設け、一方の第2移動ユニット46と他方の第2移動ユニット46との間に、第2移動ユニット46とは位相を90°ずらして、複数のシリンダ82同士を対向配置すれば、固定筒38の重量バランスの調整がとり易くなる。
In addition, although this embodiment showed the example of a regular hexagonal shape, a regular tetragonal shape may be used. In that case, the plurality of second moving
また、第2移動ユニット46とシリンダ82とが1つずつある場合には、第2移動ユニット46と対向する位置に、シリンダ82が設けられていることがよいことは言うまでもない。
Needless to say, when there is one second moving
本実施形態では、流体供給部88の流体を供給するタイミングを負荷検出部20の検出結果に基づいて行っているので、駆動部18にかかる負荷を効果的に小さくすることができる。
In the present embodiment, since the timing of supplying the fluid from the
本実施形態は、固定筒38、第1可動筒40、及び、第2可動筒42を断面正6角形状に形成しているので、これら筒を断面円形状又は断面4角形状に形成した場合と比較して、筒体22の剛性を高めることができる。
In the present embodiment, since the fixed
本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。固定筒、第1可動筒、及び、第2可動筒は、断面正6角形状に形成された例に限らず、種々の形状に形成することができる。これら筒は、例えば、断面6角形状、断面8角形状、又は、断面12角形状等の断面多角形状に形成してもよい。この場合、前記筒を断面円形状に形成した場合よりも、剛性を高めることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms. The fixed cylinder, the first movable cylinder, and the second movable cylinder are not limited to the example having a regular hexagonal cross section, and can be formed in various shapes. These cylinders may be formed in a polygonal cross section such as a hexagonal cross section, an octagonal cross section, or a dodecagonal cross section. In this case, the rigidity can be increased as compared with the case where the cylinder is formed in a circular cross section.
また、位置算出部は、負荷検出部の電流(パルス信号)から筒体の伸び量を算出する例に限らない。位置算出部は、主制御部が駆動部を駆動した時からの経過時間に基づいて筒体の伸び量を算出してもよい。 Further, the position calculation unit is not limited to the example of calculating the extension amount of the cylinder from the current (pulse signal) of the load detection unit. The position calculation unit may calculate the extension amount of the cylinder based on the elapsed time from when the main control unit drives the drive unit.
本発明は、駆動部にかかる負荷に相関する物理量に基づいて負荷制御部が流体供給部を制御すればよい。そのため、前記物理量として、駆動部に流れるアナログ電流の傾き(微分値)を用いてもよい。 In the present invention, the load control unit may control the fluid supply unit based on a physical quantity correlated with the load applied to the drive unit. Therefore, the slope (differential value) of the analog current flowing through the drive unit may be used as the physical quantity.
負荷制御部は、筒体の伸縮状態に応じてシリンダに供給する流体の圧力が調整されるように流体供給部を制御してもよい。 The load control unit may control the fluid supply unit such that the pressure of the fluid supplied to the cylinder is adjusted according to the expansion and contraction state of the cylinder.
本発明に係るテレスコピック装置は、ワーク搬送装置に適用される例に限らず、種々の装置に適用することができる。 The telescopic device according to the present invention is not limited to an example applied to a workpiece transfer device, and can be applied to various devices.
10…ワーク搬送装置 12…テレスコピック装置
14…ワーク保持部 16…主制御部
18…駆動部 20…負荷検出部
22…筒体 24…駆動力変換部
26…ガイド機構 28…負荷付与部
30…負荷制御部 38…固定筒
40…第1可動筒 42…第2可動筒
44…第1移動ユニット 46…第2移動ユニット
82…シリンダ 84…ピストン
86…ピストンロッド(ロッド部) 88…流体供給部(押圧手段)
R…レール W…ワーク
DESCRIPTION OF
R ... Rail W ... Workpiece
Claims (5)
断面多角形状に形成された固定筒と、前記固定筒の内部に収容可能な第1可動筒と、前記第1可動筒の内部に収容可能な第2可動筒とを有し、且つ、前記固定筒の軸線方向に伸縮する筒体と、
前記駆動手段の駆動作用下に前記第1可動筒を前記固定筒の軸線方向に移動させる第1移動ユニットと、
前記固定筒に設けられ、且つ、前記第2可動筒を前記第1可動筒の軸線方向に該第1可動筒と連動させる第2移動ユニットと、
前記筒体が縮む方向の負荷を前記第1可動筒に与える負荷付与手段と、を備え、
前記固定筒の第2移動ユニットと前記負荷付与手段とが、前記固定筒の周方向に沿って交互に設けられていることを特徴とするテレスコピック装置。 Driving means;
A fixed cylinder having a polygonal cross section; a first movable cylinder that can be accommodated in the fixed cylinder; and a second movable cylinder that can be accommodated in the first movable cylinder; and the fixed cylinder A cylinder that expands and contracts in the axial direction of the cylinder;
A first moving unit for moving the first movable cylinder in the axial direction of the fixed cylinder under the driving action of the driving means;
A second moving unit provided on the fixed cylinder and interlocking the second movable cylinder with the first movable cylinder in the axial direction of the first movable cylinder;
Load applying means for applying a load in a direction in which the cylindrical body is contracted to the first movable cylinder,
The telescopic device, wherein the second moving unit of the fixed cylinder and the load applying means are provided alternately along a circumferential direction of the fixed cylinder.
前記第2移動ユニット及び前記負荷付与手段は、複数設けられ、該第2移動ユニットと対向する位置に当該負荷付与手段が設けられていることを特徴とするテレスコピック装置。 The telescopic device according to claim 1,
A telescopic device comprising a plurality of the second moving unit and the load applying means, wherein the load applying means is provided at a position facing the second moving unit.
前記負荷付与手段は、前記固定筒に設けられたシリンダと、
前記シリンダ内に移動可能に収容されたピストンに設けられて前記第1可動筒に取付けられたロッド部と、
前記ピストンを押圧する押圧手段と、を有することを特徴とするテレスコピック装置。 The telescopic device according to claim 2,
The load applying means includes a cylinder provided in the fixed cylinder,
A rod portion attached to the first movable cylinder provided on a piston movably accommodated in the cylinder;
And a pressing means for pressing the piston.
前記駆動手段にかかる負荷に相関する物理量に基づいて前記押圧手段の動作を制御する負荷制御部をさらに備えることを特徴とするテレスコピック装置。 The telescopic device according to claim 3,
The telescopic device further comprising a load control unit that controls an operation of the pressing unit based on a physical quantity correlated with a load applied to the driving unit.
前記固定筒は、断面6角形状に形成されていることを特徴とするテレスコピック装置。 The telescopic device according to any one of claims 1 to 4,
The telescopic device, wherein the fixed cylinder is formed in a hexagonal cross section.
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