JP5149326B2 - Stopper device - Google Patents
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本発明は、ワークを所定位置で停止させるストッパ装置に関する。 The present invention relates to a stopper device that stops a workpiece at a predetermined position.
コンベアを使用した生産設備では、コンベア上を移動するワークを所定位置に一端停止させて所定の作業を行い、作業終了後には再びコンベアに沿ってワークを移動させている。そして、ワークを所定位置に一端停止させるものとして、ストッパ装置が広く使用されている。 In a production facility using a conveyor, a workpiece moving on the conveyor is stopped at a predetermined position at one end to perform a predetermined operation, and after completion of the operation, the workpiece is moved again along the conveyor. A stopper device is widely used to stop the workpiece at a predetermined position.
ストッパ装置は、円筒状のボディに対して回転規制された状態でボディ内を直線移動するロッドを備えている。ロッドにはショックアブソーバが内蔵されるとともに、ロッドの先端部には、ショックアブソーバに連動されてワークを所定位置に制止させるためのストッパレバーが設けられている。ストッパレバーは、ロッドと一体的に直線移動可能になっている。 The stopper device includes a rod that linearly moves within the body in a state in which the rotation is restricted with respect to the cylindrical body. A shock absorber is built into the rod, and a stopper lever is provided at the tip of the rod to stop the workpiece at a predetermined position in conjunction with the shock absorber. The stopper lever is linearly movable integrally with the rod.
そして、コンベア上を搬送されるワークを所定位置に一端停止させる際には、ロッドをボディから突出するようにして直線移動させてストッパレバーを直線移動させるとともに、ストッパレバーにワークを当接させてワークの搬送を制止させる。このとき、ショックアブソーバにより、コンベア上を搬送されるワークの衝撃が緩衝されるようになっている。 When stopping the workpiece conveyed on the conveyor at a predetermined position, the rod is moved linearly so as to protrude from the body, the stopper lever is moved linearly, and the workpiece is brought into contact with the stopper lever. Stops workpiece transfer. At this time, the shock of the workpiece conveyed on the conveyor is buffered by the shock absorber.
ところで、モータの回転運動を利用してロッドを直線移動させるものとして、例えば、特許文献1のアクチュエータがある。特許文献1のアクチュエータは、円筒状の操作軸(ロッド)内に送りねじ軸が挿通されるとともに、操作軸と送りねじ軸とがボールネジを介して螺合されている。また、電動機(モータ)の回転軸と送りねじ軸とがギアを介して連結されている。そして、電動機の回転軸が回転すると、ギアを介して送りねじ軸が回転運動し、この送りねじ軸の回転運動により、ボールネジが送りねじ軸に対して螺進又は螺退されて操作軸が直線移動するようになっている。その結果、操作軸の先端部に取着された被動部が直線移動するようになっている。
By the way, there exists an actuator of
しかしながら、特許文献1のアクチュエータにおいて、操作軸を直線移動させるために、送りねじ軸の外側に円筒形の操作軸を設けている。このため、操作軸は、少なくとも操作軸の直線移動距離の長さを確保しなければならない。そして、その操作軸の先端に被動部が取着されるため、操作軸の軸方向へのアクチュエータの長さ寸法が大型化してしまっていた。
However, in the actuator of
本発明は、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、大型化することなく、モータの回転運動を利用してロッドを直線移動させることができるストッパ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 linearly move the rod using the rotational movement of the motor without increasing the size. It is in providing the stopper apparatus which can be performed.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ボディに対して出没可能に設けられた筒状のロッドと、前記ロッドの一端部に回動可能に支持されるとともにワークを停止させるストッパ部と、前記ロッドの一端側に内蔵されるとともに前記ストッパ部により前記ワークを停止させたときの衝撃を緩和させる緩衝機構部と、前記ボディ内に収容されるとともにモータにより回転され内部に前記ロッドが出没可能に収容される回転部材と、前記回転部材において前記ロッドの周面に対向する位置から前記回転部材の中心軸線側に向かって突出するように設けられるとともに前記ロッドの周面に形成されたカム溝に係合するカムフォロアと、から形成されており、前記カム溝は、前記ロッドの周面の途中で閉塞される一端部と前記ロッドの端面にて外部へと開放される他端部との間が変形正弦曲線を描くように形成され、前記一端部が前記変形正弦曲線の最大値とされるとともに前記他端部が前記変形正弦曲線の最小値とされることを要旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記カムフォロアは複数設けられていることを要旨とする。
The gist of the invention according to claim 2 is that, in the invention according to
この発明によれば、大型化することなく、モータの回転運動を利用してロッドを直線移動させることができる。 According to this invention, the rod can be linearly moved using the rotational motion of the motor without increasing the size.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
図1に示すように、ストッパ装置10は筒状をなすボディ11を備えている。ボディ11には円孔状の収容孔12がボディ11の長手方向に沿って延びるように形成されている。収容孔12内の一端側には円環状のロッドカバー13が設けられている。また、ボディ11の他端には貫通孔11aが形成されている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
ボディ11の一端面にはフランジ14が設けられるとともに、フランジ14には貫通孔14aが形成されている。フランジ14の一端面にはボディ11の長手方向に沿って延びる支柱15が設けられている。支柱15の先端部には規制リング15aが装着されている。また、ボディ11の他端部には正逆回転可能なモータ18が取り付けられるとともに、モータ18の回転軸19は、ボディ11の貫通孔11a内に達するまで延在している。さらに、収容孔12内には回転部材21が収容されている。
A
図2に示すように、回転部材21は、一端が開口されるとともに他端が閉塞された有底円筒状をなす本体部22を備えている。本体部22の一端面には、一対の延設部23が本体部22の径方向において対向する位置に設けられている。また、各延設部23の先端部内面には、カムフォロア24が延設部23の延設方向に対して直交し、且つ回転部材21の中心軸線側に向かって突出するように回転可能に設けられている。各カムフォロア24は回転部材21において互いに対向する位置に設けられている。
As shown in FIG. 2, the rotating
本体部22の他端面には、本体部22の中心軸線上に沿って延びる連結部25が設けられている。連結部25の中央部には、モータ18における回転軸19の先端部が嵌合可能な嵌合凹部25aが形成されるとともに、連結部25と回転軸19とは、回転軸19の先端部が嵌合凹部25a内に嵌合された状態で図示しない螺子により螺子止めされて一体的に連結されている。そして、モータ18が駆動することで、回転軸19の回転運動が連結部25に伝達されて、回転部材21が収容孔12内で回転可能になっている。
A connecting
また、本体部22における外周面の一部には周方向全周に亘って装着凹部22aが形成されるとともに、装着凹部22aにはウェアリング22bが装着可能になっている。一対の延設部23の外周面における本体部22寄りには、周方向に沿って装着凹部23aが形成されるとともに、装着凹部23aにはウェアリング23bが装着可能になっている。
In addition, a
そして、図1に示すように、回転部材21が収容孔12内に収容された状態では、ウェアリング22b,23bの外周面全体が収容孔12の内周面に当接することで、ウェアリング22b,23bが回転部材21に対するセンタリング用軸受けとしての役割を果たしている。よって、回転部材21が回転して回転部材21に偏荷重が加わったとしても、このウェアリング22b,23bにより回転部材21が偏心してしまうことが抑制されている。
As shown in FIG. 1, in a state where the rotating
回転部材21には有底円筒状をなすロッド31が出没可能に収容されるとともに、このロッド31はフランジ14の貫通孔14aを介してボディ11に出没可能になっている。ロッド31には、緩衝機構部として、油圧式のショックアブソーバ35が内蔵されている。ショックアブソーバ35は、図示しないオリフィス孔を内部に有するシリンダ37と、シリンダ37内に出没可能に収容されるアブソーバロッド36とを備えるとともに、シリンダ37内には作動油が充填されている。アブソーバロッド36の一端はシリンダ37から常に突出した状態になっている。
A
また、ロッド31の一端には、コンベアC(図5参照)上を搬送されるワークW(図5参照)を停止させるストッパ部41が設けられている。ロッド31の一端側外周面には雄ねじ31aが形成されるとともに、この雄ねじ31aが、ストッパ部41の支持体42に形成された収容凹部42aの雌ねじ(図示せず)に螺合されることで、ロッド31と支持体42とは一体化されている。支持体42の一側面には、支柱15が挿通された挿通孔43aを有する挿通部43が突設されている。
Moreover, the
また、支持体42上には、一対の取付片44がアブソーバロッド36を挟むように互いに対向して立設されている。一対の取付片44の間には支軸45が水平に固定されるとともに、この支軸45には、ワーク停止用のストッパレバー46が所定角度だけ回動可能に軸支されている。ストッパレバー46はアブソーバロッド36上に配設されている。ストッパレバー46の先端には、ワーク受けローラ47が回動可能に軸支されている。また、ストッパレバー46の基端は、アブソーバロッド36に当接可能になっている。
A pair of
図3に示すように、ロッド31の他端側における外周面には、カムフォロア24が係合可能な螺旋状のカム溝32が二つ形成されている。各カム溝32の一端はロッド31内部の途中で閉塞しているとともに、他端はロッド31の他端面から外部へ開放している。そして、各カム溝32の他端から各カムフォロア24をカム溝32内に挿入することで、各カムフォロア24が各カム溝32に係合されるようになっている。
As shown in FIG. 3, two
カム溝32の展開図を図4に示す。図4に示すように、カム溝32は、変形正弦曲線L(図4に示す一点鎖線)を描くように形成されている。カムフォロア24がカム溝32内において、変形正弦曲線Lの一端P1に位置した状態では、ロッド31は、ボディ11に対して没入した状態になっている。ロッド31がボディ11に対して没入した状態において、モータ18を正回転させることで回転部材21が正回転して、カムフォロア24がカム溝32に沿ってカム溝32の一端から他端に向かって案内される。
A developed view of the
ここで、挿通部43の挿通孔43aには支柱15が挿通されているため、ロッド31は、ボディ11に対して回転運動が規制された状態で突出方向に直線移動するようになっている。なお、ロッド31が突出方向に直線移動することにより、ストッパ部41も突出方向へ移動するが、挿通部43の上面が規制リング15aに当接することで、挿通部43が支柱15から抜けてしまうことが規制されている。
Here, since the
カムフォロア24がカム溝32内において、変形正弦曲線Lの一端P1に存在した状態から、他端P3に向かってカムフォロア24がカム溝32に沿って案内されると、ロッド31の直線移動における加速度は、一端P1から中間点P2までの間に緩やかに加速される。そして、カムフォロア24がカム溝32内において、変形正弦曲線Lの一端P1と他端P3との間の中間点P2を通過するとき、ロッド31の直線移動範囲における加速度が最大になる。さらに、ロッド31の直線移動における加速度は、中間点P2から他端P3までの間に緩やかに減速される。
When the
上記構成のストッパ装置10の動作について説明する。
ストッパ装置10は、ロッド31がボディ11に対して没入した状態では、ストッパ部41がコンベアCよりも下方に位置するように設置される。コンベアC上を搬送されるワークWを停止させるためには、まず、ロッド31がボディ11に対して没入した状態において、モータ18を正回転させることで回転部材21を正回転させる。すると、カムフォロア24がカム溝32に沿って案内されるとともに、ロッド31がボディ11に対して回転運動が規制された状態で突出方向に一定の加速度を保ちながら直線移動する。
The operation of the
The
このロッド31の直線移動に伴って、ストッパ部41が一定の加速度を保ちながら緩やかに上昇した後、最大加速度で上昇し、その後、ロッド31は緩やかに減速されながら突出方向に直線移動する。そして、図5に示すように、ストッパ部41のワーク受けローラ47がコンベアC上を搬送されるワークWの搬送経路上に達すると、ロッド31の加速度が0になり、ストッパ部41の上昇が緩やかに停止されるようになっている。
As the
この状態において、ワークWがコンベアC上を搬送されると、ワークWがワーク受けローラ47に当接するとともに、ストッパレバー46が回動する。ストッパレバー46が回動すると、ストッパレバー46の基端がアブソーバロッド36に当接して、アブソーバロッド36を下方に押圧する。アブソーバロッド36が下方に押圧されると、アブソーバロッド36はシリンダ37内に没入される。このシリンダ37に対するアブソーバロッド36の没入により、オリフィス孔にオイルが流通されるときの抵抗を利用して、ワークWがワーク受けローラ47に当接したときの衝撃が緩和されるようになっている。
In this state, when the workpiece W is conveyed on the conveyor C, the workpiece W comes into contact with the
次に、コンベアC上のワークWを通過させるためには、モータ18を逆回転させることで回転部材21を逆回転させる。すると、カムフォロア24がカム溝32に沿って案内されるとともに、ロッド31がボディ11に対して回転運動が規制された状態で没入方向に一定の加速度を保ちながら直線移動する。
Next, in order to pass the workpiece W on the conveyor C, the rotating
このロッド31の直線移動に伴って、ストッパ部41が一定の加速度を保ちながら緩やかに下降した後、最大加速度で下降し、その後、ロッド31は緩やかに減速されながら没入方向に直線移動する。そして、ストッパ部41がコンベアCよりも下方に位置すると、ロッド31の加速度が0になり、ストッパ部41の下降が緩やかに停止されるようになっている。その結果、ワークWはコンベアC上で停止することなく、ストッパ装置10の上方を通過する。
Along with the linear movement of the
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)モータ18により回転する回転部材21を筒状に形成するとともに、回転部材21内にロッド31を収容した。そして、ロッド31の周面にカム溝32を形成するとともに、回転部材21にカム溝32に係合するとともにカム溝32に沿って案内されるカムフォロア24を回転部材21の中心軸線側に向かって突出するように設けた。よって、回転部材21が回転してカムフォロア24がカム溝32に沿って案内されることで、ロッド31を回転部材21内で直線移動させることができる。よって、背景技術のように、モータによって回転する送りねじ軸の外側に筒状の操作軸を配設した場合に比べて、回転部材21内で出没するロッド31内にショックアブソーバ35を内蔵することができるため、ストッパ装置10の長さ寸法が大型化することがない。その結果、ストッパ装置10自体が大型化することなく、モータ18の回転運動を利用してロッド31を直線移動させることができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The rotating
(2)回転部材21には、一対のカムフォロア24が互いに対向する位置に設けられている。よって、例えば、回転部材21にカムフォロア24が一つ設けられており、回転部材21が回転することで一つのカムフォロア24がカム溝32に沿って案内されてロッド31を直線移動させる場合に比べて、カムフォロア24とカム溝32との間でかじり付きが起こり難くなる。
(2) The rotating
(3)カム溝32は変形正弦曲線Lを描くように形成されている。よって、例えば、カムフォロア24がカム溝32内において、変形正弦曲線Lの一端P1に存在した状態から、他端P3に向かってカムフォロア24がカム溝32に沿って案内されると、ロッド31の直線移動における加速度は、一端P1から中間点P2までの間に緩やかに加速されるとともに、中間点P2から他端P3までの間に緩やかに減速される。したがって、ロッド31の直線移動における加速度を制御するために、例えば、制御手段によりモータ18の回転速度を電気的に制御する必要がなく、ロッド31の直線移動における加速度を機械的に制御することができ、ロッド31の速度制御機構を簡素化することができる。
(3) The
(4)本実施形態では、モータ18の回転運動を利用してロッド31を直線移動させている。よって、例えば、流体圧シリンダを用いて圧縮空気等の作動流体を給排することで、ロッド31を直線移動させる場合のように、作動流体の漏れによりエネルギーロスが発生してしまうといった問題が無く、モータ18の回転運動を利用してロッド31を効率良く直線移動させることができる。
(4) In this embodiment, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、カム溝32は変形正弦曲線Lを描くように形成されていたが、これに限らず、例えば、カム溝32は変形台形曲線や変形等速度曲線を描くように形成されていてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the
○ 実施形態において、回転部材21には一対のカムフォロア24が互いに対向する位置に設けられていたが、これに限らず、例えば、回転部材21にカムフォロア24が一つ、又は3つ以上設けられていてもよい。
In the embodiment, the rotating
○ 実施形態では、カム溝32を、変形正弦曲線Lを描くように形成することで、ロッド31の直線移動における加速度を機械的に制御したが、これに限らず、例えば、制御手段によりモータ18の回転速度を制御することで、ロッド31の直線移動における加速度を電気的に制御してもよい。
In the embodiment, the
○ 実施形態において、ショックアブソーバ35は油圧式のものであったが、これに限らず、例えば、空気圧式のものであってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
In the embodiment, the
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(イ)前記回転部材には一対のカムフォロアが互いに対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のストッパ装置。
(ロ)前記緩衝機構部は油圧式のショックアブソーバであることを特徴とする請求項1〜請求項3、及び前記技術的思想(イ)のいずれか一項に記載のストッパ装置。
(A) The stopper device according to any one of
(B) The stopper device according to any one of
W…ワーク、10…ストッパ装置、11…ボディ、18…モータ、21…回転部材、24…カムフォロア、31…ロッド、32…カム溝、35…緩衝機構部としてのショックアブソーバ、41…ストッパ部。 W ... Work, 10 ... Stopper device, 11 ... Body, 18 ... Motor, 21 ... Rotating member, 24 ... Cam follower, 31 ... Rod, 32 ... Cam groove, 35 ... Shock absorber as buffer mechanism part, 41 ... Stopper part.
Claims (2)
前記ロッドの一端部に回動可能に支持されるとともにワークを停止させるストッパ部と、
前記ロッドの一端側に内蔵されるとともに前記ストッパ部により前記ワークを停止させたときの衝撃を緩和させる緩衝機構部と、
前記ボディ内に収容されるとともにモータにより回転され内部に前記ロッドが出没可能に収容される回転部材と、
前記回転部材において前記ロッドの周面に対向する位置から前記回転部材の中心軸線側に向かって突出するように設けられるとともに前記ロッドの周面に形成されたカム溝に係合するカムフォロアと、から形成されており、
前記カム溝は、前記ロッドの周面の途中で閉塞される一端部と前記ロッドの端面にて外部へと開放される他端部との間が変形正弦曲線を描くように形成され、前記一端部が前記変形正弦曲線の最大値とされるとともに前記他端部が前記変形正弦曲線の最小値とされることを特徴とするストッパ装置。 A cylindrical rod provided so as to be able to appear and retract with respect to the body;
A stopper portion that is rotatably supported at one end of the rod and stops the workpiece;
A buffer mechanism part built in one end side of the rod and mitigating impact when the work is stopped by the stopper part;
A rotating member housed in the body and rotated by a motor so that the rod can be housed therein;
A cam follower that is provided so as to protrude from a position facing the peripheral surface of the rod in the rotating member toward the central axis side of the rotating member and that engages with a cam groove formed on the peripheral surface of the rod; Formed ,
The cam groove is formed so as to draw a deformed sine curve between one end portion closed in the middle of the peripheral surface of the rod and the other end portion opened to the outside at the end surface of the rod. The stopper device is characterized in that the portion is set to the maximum value of the deformed sinusoid and the other end portion is set to the minimum value of the deformed sinusoid .
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