JP3819571B2 - Output device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転方向及び上下方向の運動を出力することが可能な出力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ロボットの腕を動かしたり、NC工作機のテーブルの位置決めに用いられる出力装置には、サーボモータ或いはサーボモータにシリンダを組み合わすなどして回転及び上下方向の運動が出力されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなサーボモータとシリンダを組み合わせた出力装置では、動力が区別されるため、回転角度、停止位置或いは回転スピードなど任意の出力設定機能をもつサーボモータに対し、上下方向の出力に使用されるシリンダのほとんどが2位置等の単機能出力であることから、両者の使用機能がアンバランスになり、任意の出力が可能なサーボモータの機能を損なうものでもあった。
また、回転を与えるサーボモータにはトルクリミッタが機能して、緊急時に動力の伝達が解除されるのに対し、上下方向の運動を与えるシリンダにはリミッタ機構が設けられておらず、安全性の面から問題があった。
【0004】
そこで、本発明は、回転方向及び上下方向の出力を任意に設定でき、また回転方向及び上下方向の動作にリミッタ機能を有する出力装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の出力装置は、コイルが巻回され円周方向に配設されたステータと、前記ステータに対面する複数の永久磁石が固着され、回転中心に中空部をもって形成された回転体とを備え、前記コイルへの通電により発生する磁束によって前記回転体を任意に回転させる第一サーボモータと、前記回転体に対して固設され、回転を出力するモータ軸を任意に回転させる第二サーボモータと、前記回転体の中空部内に回転自在に支持され、前記第二サーボモータのモータ軸に連結された円筒形状の雌ネジホルダと、前記雌ネジホルダ内周面に設けられた雌磁気ネジと、前記第一サーボモータの回転体に対して回転することなく軸方向にのみ移動自在であって、前記雌磁気ネジ内に装填された円筒形状の雄ネジホルダと、前記雄ネジホルダの外周面に設けられた雄磁気ネジと、前記雄磁気ネジと一体に設けられ、前記第一サーボモータの中空部から突設された出力軸とを有することを特徴とする。
【0006】
よって、第一サーボモータへの通電により励磁されたコイルに磁束が発生して永久磁石に回転方向の力が与えられ、これによって回転体が所定角度回転すると、その回転体の回転が雄磁気ネジと一体の出力軸に伝達され、その出力軸から回転が出力されることとなる。一方、第二サーボモータが通電され、そのモータ軸から所定角度の回転が出力されると、そのモータ軸に連結された雌ネジホルダ及び雌磁気ネジが回転し、その雌磁気ネジと磁力によって吸引し合っている雄磁気ネジに動力が伝達される。しかし、雄ネジホルダの回転が制限されているため、雄磁気ネジには軸方向の力のみが作用し、出力軸には軸方向の直線運動が出力されることとなる。
そのため、第一サーボモータによる回転運動と第二サーボモータによる直線運動とが出力軸から出力され、それぞれ回転及び上下方向の出力が任意に設定できる。また、第一サーボモータ及び第二サーボモータが磁力で駆動するため、過大な負荷に対してトルクリミッタ機能が働く。
【0007】
また、本発明の出力装置は、前記出力軸は、前記第一サーボモータの回転体に対して回転することなく軸方向にのみ移動自在に装填されたロッドに前記雄磁気ネジが一体に形成されたものであることを特徴とする。
よって、回転する雌磁気ネジとの吸引力によって動力が伝達される雄磁気ネジには、軸方向にのみ移動自在に装填されたロッドが一体に形成されているため、そのロッドを軸方向に移動させるように直線移動する。
また、本発明の出力装置は、前記出力軸は、前記第二サーボモータに固定されたロッドに対し、回転することなく軸方向にのみ移動自在にはめ込まれた前記雄ネジホルダであることを特徴とする。
よって、回転する雌磁気ネジとの吸引力によって動力が伝達される雄磁気ネジは、軸方向にのみ移動自在な雄ネジホルダに形成されているので、その雄ネジホルダを軸方向に移動させるように直線移動する。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る出力装置の一実施の形態について具体的の説明する。図1は、出力装置の第1実施の形態を示した断面図である。
本実施の形態の出力装置は、ダイレクトドライブモータ(以下、「DDモータ」という)が回転方向出力の動力源となるものである。この出力装置は、モータ取付台1上にDDモータ2が固定され、下方には磁気ネジに連結されたステッピングモータ3を画設した支持筒4が固定されている。ステッピングモータ3が、上下方向出力の動力源となるものである。
【0009】
先ず、DDモータ2はの構成を簡単に説明する。DDモータ2は、モータ取付台1上面に円筒形状のモータ固定台11が固定されて支持されている。
そして、このモータ固定台11を内側と外側から挟み込むように形成された二重円筒形の回転体12が、モータ固定台11上方からかぶさるようにして取り付けられている。
モータ固定台11の内周面には、回転体12との間にベアリング13,13が上下に設けられ、そのモータ固定台11に対して回転体12が回転自在に支持されている。一方、モータ固定台11の外周面にはコイル14が巻かれたステータ15が円周方向に設けられ、そのステータ15に対面するよう回転体12の内周面に複数の永久磁石16が固着されている。そして、回転体12の上面には回転板17が貼設されている。
【0010】
次に、このような回転運動を与えるDDモータ2には、磁気ネジを備えた上下駆動部5が組み付けられている。DDモータ2の回転体12の回転中心には、筒形状の支持ホルダ21が嵌合され、その回転体12と一体に回転するよう構成されている。
この支持ホルダ21は、モータ取付台1から下にかけて拡径し、その拡径部には上下にベアリング22,22が嵌合され、支持ホルダ21内に嵌挿された雌ネジホルダ23が、そのベアリング22,22によって回転支持されている。そして、雌ネジホルダ23の内周面には螺旋状に着磁された雌磁気ネジ24が形成されている。
【0011】
また、このように支持ホルダ21内に回転支持された雌ネジホルダ23は、カップリング25を介してステッピングモータ3のモータ軸3aに連結されている。このステッピングモータ3は、円筒形状の支柱26によって支持ホルダ21に吊設され、支持ホルダ21と一体に回転するよう構成されている。
一方、雌磁気ネジ24内には、先端がDDモータ2から突出するようにロッド31が挿入されている。ロッド31は、ボールスプライン軸をなし、回転体12側に固定されたボールスプライン軸受32に挿入され、回転体12に対してロッド31が回転しないよう構成されている。そして、そのロッド31の下端部には軸方向所定寸法幅で雄ネジホルダ33が嵌合され、その外周面に雄磁気ネジ34が形成されている。
【0012】
次に、本実施の形態の出力装置を構成する磁気ネジの構成について簡単に説明する。図2は、雄磁気ネジ及び雌磁気ネジを示す分解斜視図である。
雄磁気ネジ34は、図2に示すように、ロッド31に嵌合された雄ネジホルダ33の外周に嵌合され接着された円筒磁石35より構成されている。雄ネジホルダ33は、高透磁性の材料(例えば鉄 、酸化鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれらを主成分とする合金その他の化合物等)より成形されている。円筒磁石35には、螺旋状に形成された着磁帯36が形成され、隣接する着磁帯同士は極性が逆に着磁されている。すなわち、N極着磁帯36Nの隣には必ずS極着磁帯36Sが着磁されている。そのため、雄磁気ネジ34の表面には、図2に示すようにN極着磁帯36NとS極着磁帯36Sとが交互に着磁された螺旋状の着磁帯36が整然と形成されている。
【0013】
一方、円筒形状の雌ネジホルダ23内には、その内周に嵌合された円筒磁石27に雌磁気ネジ26が形成されている。
雌ネジホルダ23も、高透磁性材料(例えば鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれらを主成分とする合金その他化合物等)から成形され、その内周面に嵌合された円筒磁石27には、図2に示すような雄磁気ネジ34と同様に螺旋状にN極着磁帯28NとS極着磁帯28Sとが交互に螺旋状に着磁された着磁帯28が形成されている。
【0014】
そして、このような雄磁気ネジ34及び雌磁気ネジ26は、雄ネジホルダ33及び雌ネジホルダ23を強度部材として挿入するため、機械的強度を高めることができる。そのため、円筒磁石35及び円筒磁石27は、磁石材料としては優れる反面、材質的に脆いフェライト系や希土類系の材料であっても問題なく使用することができる。
また、このような強度部材を高透磁性の材料で構成すれば、円筒磁石35及び円筒磁石27の強い磁力を更に有効に利用することができる。
【0015】
そこで、このような構成からなる本実施の形態の出力装置は、以下のようにして回転運動及び上下運動が出力される。
先ず、回転運動を出力する場合には、DDモータ2がコントロールされる。
図示しないコントローラによりコイル14が通電されると、これによりステータ15の周りに磁束が発生し、永久磁石16に対する吸引力及び反発力として作用するため、回転体12に所定方向の回転が与えられる。
回転体12の回転は、その円筒内に一体に嵌合された支持ホルダ21をも同時に回転させる。また、その回転体12には回転板17及びボールスプライン軸受32も一体に構成されて同時に回転するため、そのボールスプライン軸受32に回転が制限されて挿入されたロッド31にも回転が与えられる。従って、DDモータ2の回転をコントロールすることにより、ロッド31から回転が出力されることとなる。
【0016】
次に、上下運動を出力する場合には、ステッピングモータ3がコントロールされる。
DDモータ2の回転を停止させ、或いはその回転と同時に図示しないコントローラによりステッピングモータ3が通電されると、発生する磁束によってロータに回転が与えられ、そのモータ軸3aから所定方向の回転が出力される。モータ軸3aの回転により、カップリング25によって連結された雌ネジホルダ23に回転が伝達され、その内周面に形成された雌磁気ネジ24に回転が与えられることとなる。
ところで、雄磁気ネジ34と雌磁気ネジ24とは、その着磁帯36,28が異極同士(36Nと28S,36Sと28N)吸引し合っている。そこで、雌磁気ネジ24に回転が与えられると、その回転に雄磁気ネジ34が追随しようとする。しかし、ロッド31の回転がボールスプライン軸受32によって制限されているため、その雄磁気ネジ34には推力が作用してロッド31が上方或いは下方に移動することとなる。
【0017】
よって、以上のような構成による本実施の形態の出力装置によれば、DDモータ2によって回転運動を出力し、磁気ネジ34,24を設けたステッピングモータ3によって上下運動を出力するようにしたので、いずれの出力も任意にその出力を制御することができるようになった。
また、DDモータ2及びステッピングモータ3が磁力で駆動するため、過大な負荷に対してトルクリミッタ機能が働くため、取り付けたアームや関係機械の破損が防止されるようになった。更には、出力時に手を挟むような緊急時にも、リミット作用により危険が回避されることとなった。
【0018】
また、上下運動の出力に使用した磁気ネジも雄磁気ネジ34と雌磁気ネジ24とが磁力によって結合され大きな抵抗に対して脱調が起こるため、出力時に手を挟むような緊急事態が生じても、この脱調によるリミット作用により危険が回避され、より安全性が高められる結果となった。
また、磁気ネジ34,24は、磁気ネジのピッチ、即ち着磁帯36,28の幅を変化させることで、雄磁気ネジ34と雌磁気ネジ24との間の磁力による吸引力を調節でき、出力軸31の負荷に対応させることができる。
【0019】
次に、本発明にかかる出力装置の第2実施の形態について説明する。図3は該出力装置を示した断面図である。なお、前記第1実施の形態の出力装置と同様の構成については同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施の形態の出力装置もDDモータ2を回転運動出力の動力源とし、ステッピングモータ3を上下運動出力の動力源としている。DDモータ2は、モータ取付台1上に固設され、その下方には磁気ネジに連結されたステッピングモータ3が配設され、支持筒4によって画設されている。
そして、このような回転運動を与えるDDモータ2に磁気ネジを備えた上下駆動部41が組み付けられている。上下駆動部41は、DDモータ2を構成する回転体12の回転中心に、筒形状の支持ホルダ42が嵌合され、その回転体12と一体となって回転するよう構成されている。
【0020】
支持ホルダ42は、モータ取付台1から下にかけて拡径し、その拡径部には一つのベアリング43が嵌合されている。支持ホルダ42の下端には支持部材43が吊設され、これにステッピングモータ3が支持されている。
そして、本実施の形態の出力装置では、ステッピングモータ3がDDモータ2と同軸上にはなく、その軸心がずれた状態で配置されている。そこで、ステッピングモータ3の駆動軸3aにはモータ用歯車44が嵌合され、そのモータ用歯車44が雌ネジ回転歯車45と噛合されている。雌ネジ回転歯車45は、その軸心部が穿設され、固定金具46に固定されたロッド51に貫かれている。
【0021】
また、雌ネジ回転歯車45には、円筒形状の雌ネジホルダ23が嵌合され、一体に回転するよう構成されている。この雌ネジホルダ23は、DDモータ2を突き抜け、支持ホルダ42下端部のベアリング48とDDモータ2頂部に設けられたベアリング49とによって回転支持されている。雌ネジホルダ23は、支持ホルダ42内周面とは非接触状態で配設され、その支持ホルダ42内を回転するよう構成されている。そして、その雌ネジホルダ23内には図2に示すように円筒磁石27が嵌合され、その内周面に螺旋状のN極着磁帯28NとS極着磁帯28Sとが交互に着磁された着磁帯28からなる雌磁気ネジ24が形成されている。
【0022】
一方、固定金具47に固定されたロッド51を覆うように円筒形状の雄ネジホルダ33が挿入され、その上端には円柱形状のヘッド52がはめ込まれている。雄ネジホルダ33の外周には円筒磁石35が嵌合され、その円筒磁石35には、図2に示すように螺旋状のN極着磁帯36NとS極着磁帯36Sとが交互に着磁された着磁帯36からなる雄磁気ネジ34が形成されている。そして、その雄磁気ネジ34には、雌磁気ネジ24と接触しないようガイドパイプ53がはめ込まれて全体が覆われている。
このような、雄ネジホルダ33、雄磁気ネジ34、ヘッド53、そしてガイドパイプ53によって出力軸55が形成されている。そして、出力軸55は、回転体12に対して回転しないようにするため、雄ネジホルダ33内にボールスプライン軸受56が設けられ、それにボールスプライン軸をなすロッド51が挿入されている。
【0023】
そこで、このような構成からなる本実施の形態の出力装置は、次のように回転及び上下方向の運動が出力される。
先ず、回転運動を出力する場合には、DDモータ2がコントロールされる。
図示しないコントローラによりコイル14が通電されると、これによりステータ15の周りに磁束が発生し、永久磁石16に対する吸引力及び反発力として作用するため、回転体12に所定方向の回転が与えられる。
回転体12の回転は、その円筒内に一体に嵌合された支持ホルダ42をも同時に回転させる。また、支持ホルダ42が回転すれば、これと一体のステッピングモータ3及び固定金具47に固定されたロッド51にも回転が与えられることとなる。そのため、その回転は出力軸55にも伝達され、その出力軸55から回転が出力されることとなる。
【0024】
次に、上下運動を出力する場合には、ステッピングモータ3がコントロールされる。
DDモータ2の回転を停止させ、図示しないコントローラによりステッピングモータ3が通電されると、発生する磁束によってロータに回転が与えられ、そのモータ軸3aから所定方向の回転が出力される。モータ軸3aの回転は、モータ用歯車44から雌ネジ回転歯車45に伝達され、その雌ネジ回転歯車45に固定された雌ネジホルダ23に回転が与えられることとなる。
雌ネジホルダ23に回転が与えられると、雌磁気ネジ24も同様に回転することとなる。雌磁気ネジ24は、雄磁気ネジ34と着磁帯36,28が異極同士(36Nと28S,36Sと28N)吸引し合っている。そのため、雌磁気ネジ24に回転が与えられると、その回転に雄磁気ネジ34が追随しようとする。しかし、雄磁気ネジ34を有する出力軸55の回転がボールスプライン軸受56によって制限されているため、その雄磁気ネジ34には推力が作用してロッド31が上方或いは下方に移動することとなる。
【0025】
よって、以上のような構成による本実施の形態の出力装置によれば、DDモータ2によって回転運動を出力し、磁気ネジ34,24を設けたステッピングモータ3によって上下運動を出力するようにしたので、いずれの出力も任意にその出力を制御することができるようになった。
また、DDモータ2及びステッピングモータ3が磁力で駆動するため、過大な負荷に対してトルクリミッタ機能が働くため、取り付けたアームや関係機械の破損が防止されるようになった。更には、出力時に手を挟むような緊急時にも、リミット作用により危険が回避されることとなった。
【0026】
また、上下運動の出力に使用した磁気ネジも雄磁気ネジ34と雌磁気ネジ24とが磁力によって結合され大きな抵抗に対して脱調が起こるため、出力時に手を挟むような緊急事態が生じても、この脱調によるリミット作用により危険が回避され、より安全性が高められる結果となった。
また、磁気ネジ34,24は、磁気ネジのピッチ、即ち着磁帯36,28の幅を変化させることで、雄磁気ネジ34と雌磁気ネジ24との間の磁力による吸引力を調節でき、出力軸31の負荷に対応させることができる。
【0027】
なお、本発明は、前記実施の形態に示したものに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では回転運動を出力する動力源にDDモータ2を使用し、また、上下方向の運動を出力する動力源にはステッピングモータ3を使用したが、それぞれ他の構成によるサーボモータであってもよい。
【0028】
【発明の効果】
本発明は、回転中心に中空部をもって形成された回転体を任意に回転させる第一サーボモータと、その回転体に対して固設した第二サーボモータと、回転体の中空部内に回転自在に支持され、第二サーボモータのモータ軸に連結された円筒形状の雌ネジホルダと、雌ネジホルダ内周面に設けられた雌磁気ネジと、第一サーボモータの回転体に対して回転することなく軸方向にのみ移動自在であって、雌磁気ネジ内に装填された円筒形状の雄ネジホルダと、雄ネジホルダの外周面に設けられた雄磁気ネジと、雄磁気ネジと一体に設けられ、第一サーボモータの中空部から突設された出力軸とを有する構成としたので、第一サーボモータによる回転運動と第二サーボモータによる直線運動とが出力軸から出力され、それぞれ回転及び上下方向の出力を任意に設定でき、また第一サーボモータ及び第二サーボモータとも磁力によって回転するため、回転及び上下方向の動作にトルクリミッタ機能を有する出力装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる出力装置の第1実施の形態を示した断面図である。
【図2】雄磁気ネジ及び雌磁気ネジを示す分解斜視図である。
【図3】本発明にかかる出力装置の第2実施の形態を示した断面図である。
【符号の説明】
2 DDモータ
12 回転体
14 コイル
15 ステータ
16 永久磁石
21 支持ホルダ
23 雌ネジホルダ
24 雌磁気ネジ
31 ロッド
32 ボールスプライン軸受
33 雄ネジホルダ
34 雄磁気ネジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an output device capable of outputting rotational and vertical movements.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an output device used for moving a robot arm or positioning a table of an NC machine tool outputs rotation and vertical movements by combining a servo motor or a servo motor with a cylinder.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an output device that combines a servo motor and a cylinder, power is distinguished, so it is used for vertical output for servo motors with arbitrary output setting functions such as rotation angle, stop position or rotation speed. Since most of the cylinders that are used are single-function outputs such as two positions, the functions used by both are unbalanced, and the function of the servo motor capable of arbitrary output is impaired.
In addition, the torque limiter functions in the servo motor that gives rotation, and the transmission of power is released in an emergency, whereas the cylinder that gives the vertical motion is not provided with a limiter mechanism, which is a safety feature. There was a problem from the aspect.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an output device that can arbitrarily set the output in the rotational direction and the vertical direction, and has a limiter function in the operation in the rotational direction and the vertical direction.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
An output device of the present invention includes a stator wound with a coil and disposed in a circumferential direction, and a rotating body having a plurality of permanent magnets facing the stator and having a hollow portion at the center of rotation. A first servo motor for arbitrarily rotating the rotating body by magnetic flux generated by energization of the coil, and a second servo motor for arbitrarily rotating a motor shaft fixed to the rotating body and outputting the rotation A cylindrical female screw holder rotatably supported in the hollow portion of the rotating body and connected to a motor shaft of the second servo motor, a female magnetic screw provided on the inner peripheral surface of the female screw holder, A cylindrical male screw holder that is movable in the axial direction without rotating with respect to the rotating body of the first servo motor, and is mounted on the outer peripheral surface of the male screw holder. A male magnetic screws kicked, provided integrally with the male magnetic screw, and having an output shaft projecting from the hollow portion of the first servo motor.
[0006]
Therefore, a magnetic flux is generated in the coil excited by energizing the first servo motor and a rotational force is applied to the permanent magnet. When the rotating body rotates by a predetermined angle, the rotating body rotates with the male magnetic screw. And output to the output shaft integrated with the output shaft. On the other hand, when the second servo motor is energized and rotation of a predetermined angle is output from the motor shaft, the female screw holder and the female magnetic screw connected to the motor shaft rotate and are attracted by the female magnetic screw and magnetic force. Power is transmitted to the matching male magnetic screw. However, since the rotation of the male screw holder is limited, only an axial force acts on the male magnetic screw, and an axial linear motion is output to the output shaft.
Therefore, the rotational motion by the first servo motor and the linear motion by the second servo motor are output from the output shaft, and the rotation and the output in the vertical direction can be arbitrarily set, respectively. Further, since the first servo motor and the second servo motor are driven by magnetic force, the torque limiter function works for an excessive load.
[0007]
In the output device of the present invention, the output shaft is integrally formed with the male magnetic screw on a rod loaded so as to be movable only in the axial direction without rotating with respect to the rotating body of the first servo motor. It is characterized by that.
Therefore, the male magnetic screw to which power is transmitted by the attractive force with the rotating female magnetic screw is integrally formed with a rod that is loaded so as to be movable only in the axial direction, so that the rod is moved in the axial direction. Move to make a straight line.
Further, the output device of the present invention is characterized in that the output shaft is the male screw holder that is fitted to the rod fixed to the second servo motor so as to be movable only in the axial direction without rotating. To do.
Therefore, the male magnetic screw to which the power is transmitted by the attractive force with the rotating female magnetic screw is formed in the male screw holder that is movable only in the axial direction, so that the male screw holder is linearly moved so as to move in the axial direction. Moving.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the output device according to the present invention will be specifically described. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an output device.
In the output device of the present embodiment, a direct drive motor (hereinafter referred to as “DD motor”) serves as a power source for rotation direction output. In this output device, a
[0009]
First, the configuration of the
Then, a double cylindrical
[0010]
Next, the
The diameter of the
[0011]
Further, the
On the other hand, a
[0012]
Next, the configuration of the magnetic screw constituting the output device of the present embodiment will be briefly described. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a male magnetic screw and a female magnetic screw.
As shown in FIG. 2, the male
[0013]
On the other hand, in the cylindrical
The
[0014]
Such male
Further, if such a strength member is made of a highly permeable material, the strong magnetic force of the
[0015]
Therefore, the output device of the present embodiment having such a configuration outputs a rotational motion and a vertical motion as follows.
First, when outputting a rotational motion, the
When the
The rotation of the
[0016]
Next, when outputting a vertical motion, the stepping
When the rotation of the
By the way, the
[0017]
Therefore, according to the output device of the present embodiment configured as described above, the rotary motion is output by the
Further, since the
[0018]
In addition, the magnetic screw used for the output of the vertical movement also causes an out of step with respect to a large resistance because the male
Moreover, the
[0019]
Next, a second embodiment of the output device according to the present invention will be described. FIG. 3 is a sectional view showing the output device. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the output device of the said 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
The output device of the present embodiment also uses the
And the
[0020]
The
In the output device of the present embodiment, the stepping
[0021]
A cylindrical
[0022]
On the other hand, a cylindrical
The
[0023]
Therefore, the output device of the present embodiment having such a configuration outputs rotation and vertical motion as follows.
First, when outputting a rotational motion, the
When the
The rotation of the
[0024]
Next, when outputting a vertical motion, the stepping
When the rotation of the
When rotation is given to the
[0025]
Therefore, according to the output device of the present embodiment configured as described above, the rotary motion is output by the
Further, since the
[0026]
In addition, the magnetic screw used for the output of the vertical movement also causes an out of step with respect to a large resistance because the male
Moreover, the
[0027]
Note that the present invention is not limited to the one shown in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
[0028]
【The invention's effect】
The present invention includes a first servo motor for arbitrarily rotating a rotating body formed with a hollow portion at the center of rotation, a second servo motor fixed to the rotating body, and a rotatable inside the hollow portion of the rotating body. A cylindrical female screw holder supported and connected to the motor shaft of the second servo motor, a female magnetic screw provided on the inner peripheral surface of the female screw holder, and a shaft without rotating with respect to the rotating body of the first servo motor. A cylindrical male screw holder loaded in the female magnetic screw, a male magnetic screw provided on the outer peripheral surface of the male screw holder, and a male magnetic screw are provided integrally with the first servo. Since it has an output shaft projecting from the hollow portion of the motor, the rotary motion by the first servo motor and the linear motion by the second servo motor are output from the output shaft, and the rotation and vertical output are respectively output. The can be arbitrarily set, and to rotate by the magnetic force with the first servo motor and the second servo motor, it becomes possible to provide an output device having a torque limiter function in the rotational and vertical directions of operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an output device according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a male magnetic screw and a female magnetic screw.
FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of an output device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2
Claims (3)
前記回転体に対して固設され、回転を出力するモータ軸を任意に回転させる第二サーボモータと、
前記回転体の中空部内に回転自在に支持され、前記第二サーボモータのモータ軸に連結された円筒形状の雌ネジホルダと、
前記雌ネジホルダ内周面に設けられた雌磁気ネジと、
前記第一サーボモータの回転体に対して回転することなく軸方向にのみ移動自在であって、前記雌磁気ネジ内に装填された円筒形状の雄ネジホルダと、
前記雄ネジホルダの外周面に設けられた雄磁気ネジと、
前記雄磁気ネジと一体に設けられ、前記第一サーボモータの中空部から突設された出力軸とを有することを特徴とする出力装置。A stator around which a coil is wound and disposed in a circumferential direction; a plurality of permanent magnets facing the stator; and a rotating body formed with a hollow portion at the center of rotation. A first servo motor that arbitrarily rotates the rotating body with generated magnetic flux;
A second servo motor that is fixed to the rotating body and arbitrarily rotates a motor shaft that outputs rotation;
A cylindrical female screw holder rotatably supported in the hollow portion of the rotating body and connected to the motor shaft of the second servomotor;
A female magnetic screw provided on the inner peripheral surface of the female screw holder;
A cylindrical male screw holder that is movable only in the axial direction without rotating with respect to the rotating body of the first servomotor, and is loaded in the female magnetic screw;
A male magnetic screw provided on the outer peripheral surface of the male screw holder;
An output device comprising an output shaft provided integrally with the male magnetic screw and protruding from a hollow portion of the first servomotor.
前記出力軸は、前記第一サーボモータの回転体に対して回転することなく軸方向にのみ移動自在に装填されたロッドに前記雄磁気ネジが一体に形成されたものであることを特徴とする出力装置。The output device according to claim 1,
The output shaft is characterized in that the male magnetic screw is integrally formed on a rod loaded so as to be movable only in the axial direction without rotating with respect to the rotating body of the first servo motor. Output device.
前記出力軸は、前記第二サーボモータに固定されたロッドに対し、回転することなく軸方向にのみ移動自在にはめ込まれた前記雄ネジホルダであることを特徴とする出力装置。The output device according to claim 1,
The output device is characterized in that the output shaft is the male screw holder that is inserted into the rod fixed to the second servo motor so as to be movable only in the axial direction without rotating.
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JP31800197A JP3819571B2 (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Output device |
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JP31800197A JP3819571B2 (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Output device |
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- 1997-11-19 JP JP31800197A patent/JP3819571B2/en not_active Expired - Fee Related
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