JP3939379B2

JP3939379B2 - アクチュエータおよび該アクチュエータを用いたツール交換機構

Info

Publication number: JP3939379B2
Application number: JP07439596A
Authority: JP
Inventors: 正弘藪田; 芳輝小山; 卓哉宮井
Original assignee: Shima Seiki Manufacturing Ltd
Current assignee: Shima Seiki Manufacturing Ltd
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: JPH09262735A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空間を隔てて対向配置される電磁石間で磁力を利用し可動子の受け渡しを行うアクチュエータおよび該アクチュエータを用いたツール交換機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ツール保管手段に保持される複数の作用ツールの中から所定の作業ツールをツール運搬手段に保持して作業を行い、必要に応じて作業ツールの脱着を行うツール交換機構が設けられる装置として、工作機械やペンプロッター等が一般に知られている。図１２に示すような用紙駆動型ペンプロッターと呼ばれるペンプロッター１０１では、作図用のペン１０２を保持したヘッド部１０３のＸ方向の移動と、記録紙１０４のヘッド部１０３の移動方向とは直交するＹ方向の移動を組み合わせることで記録紙上に作図を行う。ペンプロッター１０１には、不使用状態にあるペン１０２を保持するペン保管台１０５とペン保管台１０５に保持される複数のペン１０２の中から任意のペン１０２を保持して作業を行うペン運搬装置１０６の間でペン１０２の受け渡しを行うためのペン交換機構が設けられる。一般的なペン交換機構は、ペン１０２を両側からペン保持アーム１０７により挟持する機械的に案内支持機構からなり、ペン交換時にはヘッド部１０３をペン保管台１０５側に移動させ、ペン運搬装置１０６のペン保持アーム１０７からペン１０２を押し出すとともに、ペン保管台１０５のペン保持アーム１０７内にペン１０２を押し込むことでペン１０２を渡す。そして一度ヘッド部１０３をペン保管台１０５から後退させた後、ペン保管台１０５をＺ方向に移動させ、次に使用するペン１０２がヘッド部１０３の移動軌跡上に位置するようにペン保管台１０５を移動させた後、再度ヘッド部１０３をペン保管台１０５側に移動させ、ペン保管台１０５のペン保持アーム１０７内にペン１０２を挟持することでペン１０２の交換を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したペンプロッター１０１においては、ペン保管台１０５とペン運搬装置１０６との間でペン１０２の受け渡しを行うため、ペン保管台１０５およびペン運搬装置１０６の双方にペン保持アーム１０７等の機械的な案内支持機構が設けられる。しかしながらこのような機械的な案内支持機構が設けられることで装置の構造が複雑化するという問題がある。
【０００４】
本発明は対向配置される２つの電磁石と電磁石間で受け渡される可動子の永久磁石の反発力と吸引力の双方を利用して可動子の受け渡しを行うことで、可動子を機械的に案内支持する機構を不要とし、構成を簡略化することのできるアクチュエータを開示することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は不使用状態にある作業ツールを保持する作業ツール保管台と、作業ツール保管台に保持される作業ツールの中から所定の作業ツールを受け渡しに前記アクチュエータを利用することで、機構を簡略化できるツール交換機構を開示することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明のアクチュエータは、磁極に任意の極性の磁界を発生可能で、且つ水平方向に空間を隔てて設けた一対の電磁石と、これら電磁石の間で受け渡されるとともに前記電磁石の各磁極に対向する吸着面のそれぞれに永久磁石が取り付けられる可動子と、前記電磁石のうち可動子を渡す側の電磁石に可動子の永久磁石と反発する磁界を発生させるとともにこれと同時に可動子を受ける側の電磁石に可動子の永久磁石を吸引する磁界を発生させるための制御装置を設け、前記可動子を渡す側の電磁石とこれに対向する可動子の永久磁石との間に発生した反発力と、可動子を受ける側の電磁石とこれに対向する可動子の永久磁石との間に発生した吸引力、との双方を利用して可動子を水平方向に受け渡しするようにした。
【０００７】
また、前記アクチュエータを構成に含み、ツール保管手段に保持される複数の作業ツールの中から所定の作業ツールをツール運搬手段に移動させて所定の作業を行うためのツール交換機構において、前記アクチュエータの電磁石の一方をツール保管手段に設け、他方の電磁石をツール運搬手段に設けるとともに、作業ツールのツール保管手段およびツール運搬手段に対向する両吸着面に永久磁石を取り付ける。このようにすれば、作業ツールの受け渡し時にツール運搬手段をツール保管手段に対向する位置に移動させ、作業ツールを渡す側の電磁石に作業ツールの永久磁石と反発する磁界を発生させ、且つ作業ツールを受ける側の電磁石に作業ツールの永久磁石を吸引する磁界を発生させ、電磁石と永久磁石により発生される反発力と吸着力の両方を用いて作業ツールの交換を行う。
【０００８】
また、ツール保管手段およびツール運搬手段に作業ツールの形状に対応した位置決め用係合部を形成する。このようにすれば作業ツール受け渡し時の作業ツールの位置決めとツール運搬手段に保持される作業ツールの振れが防止が行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次にアクチュエータおよび該アクチュエータを用いたツール交換機構の一例を用紙駆動型ペンプロッターのペンの交換機構に利用した場合を例に図面とともに詳細に説明する。
先ずアクチュエータ１について図１〜図４を用いて説明する。図１はアクチュエータ１の構成を示す図、図２Ａは図１の矢印Ｉ−Ｉ方向に見た図、図２Ｂは矢印ＩＩ−ＩＩ方向に見た図、図２Ｃは矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ方向に見た図である。図３Ａは図２Ａの矢印ＩＶ−ＩＶ方向に見た図、図３Ｂは図２Ａの矢印Ｖ−Ｖ方向に見た図、図３Ｃは図２Ｂの矢印ＶＩ−ＶＩ方向に見た図、図３Ｄは図２Ｂの矢印ＶＩＩ−ＶＩＩ方向に見た図である。図４Ａは可動子となるペン２の正面図であり、図４Ｂは側面図、図４Ｃは上面図、図４Ｄは後述する吸着面箇所の部分拡大図である。アクチュエータ１は図１に示すように対向配置される一対の電磁石３、４と、電磁石間で受け渡される可動子としてのペン２と、電磁石３、４を制御する制御装置５からなる（ここでは後述する用紙駆動型ペンプロッターで使用されるペン２を可動子として説明する）。一対の電磁石３、４は同じ構造を有するため、以下一方の電磁石３を例にその詳細を説明する。電磁石３は例えば電磁軟鉄（ＳＵＹＰ）よりなる鉄芯６に励磁コイル７を巻回し、励磁コイル７に対する通電方向を制御装置５により切り換えることで鉄芯６の一端の磁極８に任意の極性の磁界を発生可能に構成される。電磁石３には位置決め手段としペン２の形状に合わせた位置決め用係合部９を形成し、該係合部９内にペン２を収納することで、受け渡し時の位置決めを行う。次に電磁石３、４間で受け渡されるペン２の構造を図４に示す。ペン２は好ましくは非磁性材により形成され、電磁石３、４の磁極に対向して吸着面１０、１１が両側に設けられる。吸着面１０、１１にはそれぞれ永久磁石１２、１３のＳ極が双方の吸着面上に現れる状態で取り付けられる。しかしながら、必ずしも同じ極性が吸着面上に現れるようにする必要はない。制御装置５は電磁石３、４に対し、任意の方向に通電を行うことで、電磁石３、４の磁極８に任意の極性の磁界を発生可能に構成される。
【００１０】
次に上記したアクチュエータ１をツール交換機構に利用する場合の一例を、用紙駆動型ペンプロッター２０のペン２１の交換機構として利用する場合を例に図５〜図９を使用して説明する。図５は一般に用紙駆動型ペンプロッターと呼ばれるペンプロッター２０を上方から見た状態を示す図、図６は図５の矢印ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向に見た図である。図７は後述するヘッド部２２が上昇位置にある状態を示す図である。図８はペン交換機構の構造を示すブロック図である。図９Ａは図６のＩＸ−ＩＸ方向に見た図、図９Ｂは図６のＸ−Ｘ方向に見た図である。本実施の形態のペンプロッター２０においては、記録紙２３を挟み上下に設けた駆動ローラ２４と押圧ローラ２５により記録紙２３を挟持し、図示せぬ制御部からの指令に従い、駆動ローラ２４を回転させ記録紙２３をＹ方向に移動させる。一方、ペン２１を保持するヘッド部２２は、記録紙２３の移動方向と直交する方向に掛け渡したガイドレール２６上に、図示せぬ駆動手段により記録紙２３の移動方向と直交するＸ方向に移動可能に支持される。ヘッド部２２はガイドレール２６に沿って移動する基台部２７と、ペン２１の先端が記録紙２３に接する作図位置へ降下させるための図示せぬ昇降機構により基台部２７に対し昇降可能に構成されるペン運搬装置２８からなり、記録紙２３のＹ方向の移動とヘッド部２２のＸ方向に移動を組み合わせることで記録紙２３上に作図を行う。本実施の形態におけるペンプロッター２０はペン交換機構を除いて一般的なペンプロッターと同じであるため詳細な説明は省略する。
【００１１】
本実施の形態のペンプロッター２０には一般的なペンプロッターと同様に、不使用状態にあるペン２１をペン保管台２９とペン運搬装置２８との間で受け渡しを行うためのペン交換機構が設けられる。ペン交換機構は不使用状態にあるペン２１を保持するペン保管台２９と、ペン保管台２８との間でペン２１の受け渡しを行うとともに、ペン２１をＸ方向に移動させるペン運搬装置２８と、ペン保管台２９とペン運搬装置２８間で受け渡されるとペン２１と、ペン運搬装置２８が設けられるヘッド部のＸ方向の駆動手段と、ペン運搬装置２８とペン保管台２９の双方に設けられる電磁石３０の通電を制御する制御装置３１からなる。ペン保管台２９に保持されている複数のペン２１の中から作図に使用するペン２１をペン保管台２９およびペン運搬装置２８の双方に設けた電磁石３０と永久磁石３２、３３との反発力と吸引力の双方を利用して受け渡しを行うことで、ペン運搬装置２８がペン２１を保持した状態でヘッド部２２がガイドレール２６に沿って移動して作図が行われる。本実施の形態ではペン２１が作業ツールに、ペン保管台２９がツール保管手段に、ペン運搬装置２８がツール運搬手段に該当する。
【００１２】
ペン運搬装置２８は基台部２７に対し昇降可能に保持され、作図時にはペン運搬装置２８が図６に示すようにペン２１の先端が記録紙２３に当接する下降位置まで下降され、この位置で作図が行われる。一方、ペン２１の交換時および作図中にポイント間を移動する時は図７に示すようにペン２１の先端が記録紙２３と接触しない上昇位置に保持される。ペン保管台２９は記録紙２３が走行する作図領域の側方のブラケット３４に固定され、ペン保管台２９とペン運搬装置２８はペン２１を挟み対向する状態となる。ペン保管台２９およびペン運搬装置２８にはペン２１の受け渡しを行うための電磁石３０がそれぞれ設けられる。本実施の形態においては、ペン運搬装置２８に電磁石３０Ａを、ペン保管台２９にはペン運搬装置２８の移動方向に沿って電磁石３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅを配置する。電磁石３０には位置決め手段としてペン２１の形状に合わせた位置決め用係合部３５を形成し、該係合部３５内にペン２１を収納することで受け渡し時のペン２１の位置決めと、作図時のペン２１の振れ防止を行う。
【００１３】
ペン２１の側面には、前記ペン保管台２９およびペン運搬装置２８の電磁石３０の磁極３６に対向して吸着面３７、３８が両側に設けられる。吸着面３７、３８には図４に示すように永久磁石が共にＳ極が双方の吸着面上に現れる状態で取り付けられる。双方の吸着面３７、３８に同じＳ極が現れる状態で永久磁石を取り付けることで、ペン運搬装置２８に保持されたペン２１がペン保管台２９に保持される他のペン２１に対向する位置を通過する際にペン同士が吸引しあうことがなく、ペン２１が誤ってペン保管台２９から脱落することがない。ペン２１の交換時、制御装置３１はヘッド部２２の移動を制御し、ペン運搬装置２８をペン２１の受け渡しを行うペン保管台２９に対向する位置へ移動させ、ペン運搬装置２９とペン保管台２８の電磁石３０がペン２１を挟み対向する位置で、ペン運搬装置２９を上昇位置に保持した状態で、ペン２１を渡す側の電磁石３０にペン２１の吸着面３７に取り付けた永久磁石３３と反発する磁界が発生する方向の通電指令と、ペン２１を受ける側の電磁石３０にペン２１の吸着面３８に取り付けた永久磁石３２を吸引する磁界が発生する方向の通電指令を発しペン２１の受け渡しを行う。
【００１４】
次に上記した本実施の形態のアクチュエータおよびペンプロッターのペン交換機構の作用を図５を用いて説明する。ペンプロッター２０で作図が開始されると図５において破線で示す作図領域外に停止していたヘッド部２２が、制御装置３１からの移動指令に従い右方向に移動される。電磁石３０Ｂに保持されるペン２１ｂを作図に使用する場合、ペン運搬装置２８の電磁石３０Ａがペン保管台２９の電磁石３０Ｂの対向位置に達する前の位置では、ペン運搬装置２８の電磁石３０Ａおよびペン保管台２９の電磁石３０Ｂ〜３０Ｅに通電は行われておらず、ペン２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅはいずれも吸着面３７に取り付けた永久磁石３２により電磁石３０Ｂ〜３０Ｅの鉄芯３９に吸着した状態となっている。制御装置３１からの移動指令に従いヘッド部２２が更に右方向に移動し、ペン運搬装置２８に電磁石３０Ａが電磁石３０Ｂに対向する位置へと移動される。制御装置により電磁石Ａと電磁石Ｂがペン２１ｂを挟み対向する位置に達すると、ペン２１ｂをペン保管台２９からペン運搬装置２８へ受け渡すため通電指令がペン運搬装置２８の電磁石３０Ａおよびペン保管台２９の電磁石３０Ｂに発せられる。ペン２１ｂを電磁石３０Ｂから電磁石３０Ａへと移動させるため、ペン２１ｂを渡す側の電磁石３０Ｂにはペン２１ｂと反発する磁界が発生する方向の通電指令が、ペン２１ｂを受ける側の電磁石３０Ａには、ペン２１ｂを吸引する磁界が発生する方向の通電指令が発せられる。つまり、電磁石３０Ｂではペン２１ｂの吸着面３７のＳ極の永久磁石３２に対して磁極３６にＳ極が発生する方向に通電を行い、電磁石３０Ａではペン２１ｂの吸着面３８のＳ極の永久磁石３３に対して磁極３６にＮ極が発生する方向に通電を行う。これにより、ペン２１ｂには電磁石３０Ｂと反発する方向の力と、電磁石３０Ａに吸引される方向の力が作用し、ペン２１ｂはペン保管台２９から対向する位置に存在するペン管運搬装置２８へと受け渡され、電磁石３０Ａの位置決め用係合部３５内へと収納される。この時、電磁石３０Ａおよび電磁石３０Ｂとペン２１の永久磁石３２、３３との吸引力と反発力の双方を利用して受け渡しを行っているため、ペン２１ｂの受け渡しを実行可能なペン保管台２９の電磁石３０とペン運搬装置２８の電磁石３０間のずれの許容範囲が機械的な案内支持機構による場合に比べ広い。したがって、ペン運搬装置２８がペン保管台２９の電磁石３０Ｂに対向する位置に停止した状態でペン２１の交換を行うことができるのは勿論のこと、電磁石３０Ａが電磁石３０Ｂに対向する位置を通過する際にヘッド部２２の移動を停止させることなくペン２１の受け渡しを行うことも可能である。ペン運搬装置２８へのペン２１ｂの移動が完了した後、電磁石３０Ａおよび電磁石３０Ｂの通電が解除されるが、吸着面３８の永久磁石３３によりペン２１ｂは電磁石３０Ａの鉄芯３９に吸着した状態で保持される。これによりペン２１ｂのペン保管台２９からペン運搬装置２８への受け渡しが完了し、この後、ペン運搬装置２８は図７に示す上昇位置から図６に示す作図位置へと下降され、ヘッド部２２がガイドレール２６上を移動することでペン運搬装置２８に保持されたペン２１ｂが記録紙２３上を左右移動して作図が行われる。この時、前記電磁石３０に形成した位置決め用係合部３５により、ヘッド部２２の走行時のペン２１の振れが防止され正確な作図が可能となる。
【００１５】
以上ペン保管台２９からペン運搬装置２８へペン２１を移動させて作図を行うまでを説明したが、ペン運搬装置２８に保持していたペン２１での作図が完了し、ペン保管台２９に保持される他のペン２１との交換を行う場合には、ペン運搬装置２８を上昇位置に保持した状態で、ヘッド部２２を図５において左方向に移動させ、ペン運搬装置２８がペン保管台２９の電磁石３０Ｂに対向する位置を通過する際に先程とは逆にペン運搬装置２８の電磁石３０Ａにペン２１ｂの永久磁石３２と反発する磁界が発生し、ペン保管台２９の電磁石３０Ｂにペンｂの永久磁石３３を吸引する磁界が発生する方向に通電が行われ、ペン２１ｂがペン保管台２９の電磁石３０Ｂへと戻される。そしてヘッド部２２の走行方向を反転させるとともに、ヘッド部２２を図５において右方向に移動させ、ペン運搬装置２８がペン保管台２９の任意のペン２１を保持する電磁石に３０対向する位置でペン２１がペン保管台２９からペン運搬装置２８へ受け渡すことでペン２１の交換が完了する。
【００１６】
上記したように本実施の形態におけるペンプロッター２０においては、ペン保管台２９とペン運搬装置２８との間のペン２１の受け渡しを電磁石３０と永久磁石３２、３３の反発力と吸引力を利用して行うため、対向する電磁石３０間でペン２１の受け渡しを自由に行うことが可能で、従来のように機械的な案内支持機構が不要となり装置の構成を簡略化することができる。また、反発力と吸着力の双方を利用してペン２１の受け渡しを行うため、機械的な案内支持機構により行う場合に比べ、ペン２１の受け渡しを行うペン保管台２９とペン運搬装置２８間の位置のずれに対する許容範囲が広くなり確実な受け渡しを行うことが可能となる。
【００１７】
＜変形例＞
変形例では永久磁石と電磁石の磁極の組み合わせを間隔をおいて複数個吸着面上に配置する。図１０は永久磁石と磁極の組み合わせを２組配置した場合であり、図１１は４組配置した例である。図１０に示すものでは上下２カ所に間隔をおいて２つの永久磁石４０、４１を一方４０はＳ極、他方４１はＮ極が吸着面４２、４３上に現れるように配置し、電磁石４４は鉄芯４５をＵ字状に屈曲し、該屈曲した鉄芯４５の両端の磁極４６、４７をそれぞれ吸着面４２の永久磁石４０、４１に対応する位置に設ける。また、図１１に示すものでは２つの電磁石５０、５１により同一の吸着面５２上の永久磁石５３、５４、５５、５６を吸着または反発する。一般に磁力を備えたもの同士が吸着する場合には、磁力の中心となる部分同士が対向する状態で吸着され、磁力の中心同士がずれた状態では磁力の中心同士が吸着する状態に移動しようとする力が発生し、自然に磁力の中心同士が対向する状態で吸着する。磁極が大きくなると必然的に磁力の中心となる部分も大きくなるため、吸着した永久磁石と電磁石の磁極の間に多少のずれが存在する場合でも、ずれを修正する方向の力が発生することなく磁極同士が吸着した状態を保持する。それに対し、磁極が小さくなると磁力の中心となる部分も小さくなり、僅かなずれに対してもずれを修正しようとする力が発生する。したがって、永久磁石と電磁石の磁極が吸着する際のペン運搬装置が移動する方向の位置精度を上げるためには、ペン運搬装置の移動方向の長さを小さくすればよく、ペンの上下方向に位置精度を上げるためには、上下方向に長さを小さくすればよい。したがって、一組の永久磁石と電磁石の磁極の組み合わせを設けた場合よりも、一組当たりの永久磁石と電磁石の磁極の大きさを小さくする代わりに、永久磁石と電磁石の磁極の組み合わせを複数設けた方が位置精度を上げることができる。永久磁石および電磁石の磁極の形状・配置このようにペンの重量および永久磁石・電磁石の磁力の強さ、必要とされる位置精度および吸着力等の諸条件を勘案した上で決定することが望ましい。
【００１８】
上記した各実施の態様においては、電磁石の励磁コイルの巻き方をユニファイラとし励磁コイルに対する通電方向を切り換えることで吸引と反発を行う場合を説明したが、例えば鉄芯に対する励磁コイルの巻き方をバイファイラとし、励磁コイルに対する通電方向ではなく、通電を行う励磁コイルを切り換えることにより磁極の極性を切り換えるようにすることも可能である。
なお、上記した実施の形態においては、ペンプロッター２０のペンの交換機構に本発明のアクチュエータを利用した場合を例に説明したが、本発明はペンプロッターのペンの交換機構に限らず汎用のツール交換機構として色々な装置に利用することが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
上記したように本発明のアクチュエータでは、可動子の受け渡しを可動子を渡す側の電磁石との反発力と、可動子を受ける側の電磁石との吸引力の両方を利用して行うことで、可動子を機械的に案内支持する機構が不要となり装置の構成を簡略化することができる。
【００２０】
また、前記アクチュエータを作業ツールの交換機構に利用することで、作業ツール交換機構の構成を簡略化することが可能となる。さらに、作業ツールの受け渡しを反発力と吸引力の両方を利用して行うことで、作業ツールを受け渡すの際に作業ツールの受け渡しを行う電磁石間にずれが存在する場合でも確実に作業ツールの受け渡しを行うことが可能となる。
【００２１】
また、ツール保管手段およびツール運搬手段に作業ツールの形状に対応した位置決め用係合部を形成した場合には、作業ツールによる作業時に作業ツールの振れおよび脱落を防止し正確な作業を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクチュエータの構成を示す図である。
【図２】図２Ａは図１の矢印Ｉ−Ｉ方向に見た図であり、図２Ｂは図１の矢印ＩＩ−ＩＩ方向に見た図であり、図２Ｃは図１の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ方向に見た図である。
【図３】図３Ａは図２の矢印ＩＶ−ＩＶ方向に見た断面図であり、図３Ｂは図３Ａの矢印Ｖ−Ｖ方向に見た断面図であり、図３Ｃは図２Ｂの矢印ＶＩ−ＶＩ方向に見た断面図であり、図３Ｄは図２Ｂの矢印ＶＩＩ−ＶＩＩ方向に見た断面図である。
【図４】図４Ａはペンの正面図、図４Ｂは側面図、図４Ｃは上面図であり、図４Ｄは吸着面箇所の部分拡大図である。
【図５】ペンプロッターを示す図である
【図６】図５の矢印ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向に見た図である。
【図７】ペン運搬装置が上昇位置に上昇した状態を示す図である。
【図８】ペン交換機構の構成を示す図である。
【図９】図９Ａは図６の矢印ＩＸ−ＩＸ方向に見た図であり、図９Ｂは図６の矢印Ｘ−Ｘ方向に見た図である。
【図１０】変形例を示す図である。
【図１１】他の変形例を示す図である。
【図１２】従来のペンプロッター装置を示す図である。
【符号の説明】
１アクチュエータ２７基台部
２ペン２８ペン運搬装置
３、４電磁石２９ペン保持台
５制御装置３０電磁石
６鉄芯３１制御装置
７励磁コイル３４ブラケット
８磁極３５位置決め用係合部
９位置決め用係合部３６磁極
１０、１１吸着面３７、３８吸着面
１２、１３永久磁石３９鉄芯
２０ペンプロッター４０、４１永久磁石
２１ペン４４電磁石
２２ヘッド部４５鉄芯
２３記録紙４６、４７磁極
２４駆動ローラ５０、５１電磁石
２５押圧ローラ５２吸着面
２６ガイドレール５３、５４、５５、５６永久磁石

Claims

ツール保管手段に保持される複数の作業ツールの中から所定の作業ツールをツール運搬手段に移動させて所定の作業を行うためのツール交換機構であって、磁極に任意の極性の磁界を発生可能で、且つ水平方向に空間を隔てて設けた一対の電磁石と、これら電磁石の間で受け渡されるとともに前記電磁石の各磁極に対向する吸着面のそれぞれに永久磁石が取り付けられる可動子と、前記電磁石のうち可動子を渡す側の電磁石に可動子の永久磁石と反発する磁界を発生させるとともにこれと同時に可動子を受ける側の電磁石に可動子の永久磁石を吸引する磁界を発生させるための制御装置を設け、前記可動子を渡す側の電磁石とこれに対向する可動子の永久磁石との間に発生した反発力と、可動子を受ける側の電磁石とこれに対向する可動子の永久磁石との間に発生した吸引力、との双方を利用して可動子を水平方向に受け渡しするアクチュエータを構成に含み、前記アクチュエータの電磁石の一方をツール保管手段に設け、他方の電磁石をツール運搬手段に設けるとともに、作業ツールのツール保管手段およびツール運搬手段に対向する両吸着面に永久磁石を取り付けたことを特徴とするツール交換機構。
ツール保管手段およびツール運搬手段に作業ツールの形状に対応した位置決め用係合部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のツール交換機構。