JPH0419090A - マグネット式ロッドレスシリンダおよびマニプレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、マグネット式ロッドレスシリンダ。

および該四ノドレスシリンダをマニプレータアームとし
て構成したマニプレータ装置の構造に関する。

（従来の技術〕 まず、本発明の実施対象となるオートローダ用マニプレ
ータ装置の概要を第４図に示す、図において、１はオー
トローダのスタンド、２はスタンド１に取付Ｃブたマニ
プレータアームとしてのロッドレスシリンダ、３は口・
７ドレスシリンダ２の先端に取付けたハンドリング用の
チャック、３ａはチャック３のハンド部であり、該チャ
ック３の操作用アクチュエータを含め、これらで工作機
械４に対してワークの供給、取出しを行うオートローダ
のマニプレータ装置を構成している。

また、第５図、第６図は従来におけるマニプレータ装置
の構成を示すもので、チャック３はマグネ２１式ロンド
レスソリンダ２の先端部にアクチェエータ５と一緒に組
合わせて装備されている。

また、マグネット式ロッドレスシリンダ２の内部構造を
後述するものとして、ロッドレスシリンダ２は非磁性材
で作られたシリンダチューブ６と、シリンダチューブ６
の上下両端に結合したヘッドカバー７と、シリンダチュ
ーブ６の外周にスライド可能に嵌合した固定側のボルダ
８と、シリンダチューブ６の長手方向に沿ってヘッドカ
バー７の間に架は渡したガイドレール９と、ガイドレー
ル９を挟持してホルダ８に取付けたガイドローラｌＯと
、およびシリンダ室内に収容してホルダ８と磁気結カッ
プリングしたピストン（第７図にその構造を示す）との
組立体で構成されている。

次に、前記したマグネット式ロッドレスシリンダ２の内
部構造を第７図に示す、すなわち、シリンダチューブ６
の外周側に配した円筒状のホルダ８に対向してシリンダ
チューブ６の内周側には符号Ｈで示す円柱状のピストン
が収容されており、かつホルダ８の内周側とピストン１
１の外周側には、それぞれシリンダチューブ６を挾んで
磁気的に吸引結合し合う磁石１２．およびヨーク１３が
組み込まれており、前記の磁石１２．ヨーク１３を含め
てホルダ８とピストン１１との間に磁気カップリングを
構成している。なお、１４は磁石１２．ヨーク１３を両
側から挟持して保持するスリーブ、１５はスリーブ１４
の止め輪、１６はシリンダチューブ６との摺動面に設け
たウェアリング、１７はパツキン、１８はへ・７ドカハ
ー７に穿孔してシリンダチューブ６の内方に開口する油
圧、ないし空気圧の通路である。

かかる構成で、ホルダ８とピストン１１はシリンダチュ
ーブ６を挟んで磁石１２．　　ヨーク１３により磁気的
にカップリングされており、ここで、へ・、ドカバー７
に穿孔した通路１８を通じて一方のヘッドカバーからシ
リンダチューブ内に例えば油圧を加え、他方のへラドカ
バーから油圧を抜くことにより、ピストン１１は油圧を
受けてストローク移動するとともに、ピストン１１の移
動に連れて磁気カップリングされた外周側のホルダ８が
従動する。なお、第５図のマニプレータ装置で述べたよ
うにホルダ８を固定とすれば、油圧を受けてシリンダチ
ューブ６、つまりチャックを取付けたマニプレータアー
ムがホルダ８を基準に相対移動する。

かかる構成のマグネット式ロッドレスシリンダは、在来
のピストンロンド付きシリンダと比べて長さ寸法が約半
分で済む他、スリットチューブ式。

チェーン式、ワイヤテーブル式などとして知られている
ロッドレスシリンダと比べでも構造がソンブルである特
長を有しており、例えばオートローダのマニプレータア
ームなどして、各種のマテリアルハンドリング機構に組
み込まれている。

（発明が解決しようとする課題〕 ところで、前記した従来のマグネット式ロッドレスシリ
ンダはその構造から使用上での制約があり、かつ該ロッ
ドレスシリンダをマニプレータアームに採用したマニプ
レータ装置では次記のような難点がある。

すなわち、第７図に示したロッドレスシリンダは、その
シリンダチューブ６の両端がヘッドカバー７で閉塞され
ており、かかるロッドレスシリンダをマニプレータアー
ムに採用して構成した第５図のマニプレータ装置では、
ロッドレスシリンダ６の先端部にチャック３とともにア
クチュエータ５が組み込まれてた構造になる。

ところで、第４図、第５図で述べたオートローダのうよ
うに工作機械のワーク供給、取出しに使用するマニプレ
ータ装置では、チャック３と一緒にロッドレスシリンダ
２の先端部に取付けた電磁ソレノイ）゛などのｆＬｚ品
であるアクチュエータ５は、工作ｉ械４ヘアクセスする
際に周囲設備とのＩ！械的な干渉、並びに工作機械の切
削油、水などの飛沫を浴ひるため、これが原因で故障が
多発し５くなる。したかって、耐環境対策の面からも、
アクチュエータ５はチャック６とできるだけ距離の離れ
た位置、例えばロフトレスシリンダ２の後：ａ側に設置
することが望まれる。

なお、アクチュエータの耐環境対策として、アクチュエ
ータ５をチャック３より切り離して前記構成のロフトレ
スシリンダ２の後端部に設置したとすると、チャック３
とアクチュエータ５との間を連結するロンド、並びに該
ロンドの案内軸受などをロッドレスシリンダ２の外周側
に配備しなければならず、その分だけマニプレータ装置
全体としての外形寸法が幅広になって大形化する。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、コン
パクトな構成で、しかも耐環境性の高いマニプレータ装
置、並びにマニプレータ装置のマニプレータアームとし
て好適なマグネット式ロッドレスシリンダを提供するこ
とを目的とする。

（！ＩＩ題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明はマグネット式ロッ
ドレスシリンダ、並びにマニプレータ装置を次記のよう
に構成するものとする。

（１）マグネット式ロッドレスシリンダにおいて、ピス
トンをリング体となし、かつ該ピストンおよび両端のヘ
ッドカバーを貫通してシリンダチューブの中心部にイン
ナチューブを設ける。

（２）また、前記構成のマグネット式口・ノドレスシリ
ンダをマニプレータアームとして採用したマニプレータ
装置に対し、ロッドレスシリンダの先端部にチャック、
後端に部にアクチュエータを取付け、かつ前記インナチ
ューブ内に通した連結ロッドを介してチャックとアクチ
ュエータの間を相互連結するよう構成する。

〔作用〕

（１）まず、前記構成のマグネット式ロッドレスシリン
ダは、シリンダチューブがインナチューブを備えた二重
構造のチューブであり、このインナチューブの内方には
ロッドレスシリンダの両端間にまたがる自由な連通空間
が形成される。これにより、インナチューブ内の連通空
間を利用してシリンダチューブの前後両端側に設置した
付帯機器の相互連結を行うことができる。

（２）また、インナチューブ付きのマグネット式ロッド
レスシリンダをマニプレータアームに採用して構成した
マニプレータ装置では、チャックとチャックの操作用ア
クチュエータをロッドレスシリンダの前後両端部に設置
した耐環境性の高い構成を採りつつ、前記したインナチ
ューブ内の連通空間に通した連結ロッドでチャックとア
クチュエータとの間を相互結合することにより、マニプ
レータ装置をコンパクトに構成できる。

〔実施例〕

以下本発明に係るマグネット式ロッドレスシリンダ、な
らびに該ロアドレスシリンダを採用したマニプレータ装
置の構造を第１図ないし第３図の実施例に基づいて説明
する。なお、実施例の図において第４図ないし第７図に
対応する同一部材には同し符号が付しである。

まず、第１図にマグネット式ロッドレスシリンダ２の詳
細構造を示す、すなわち、基本的には第７図に示した従
来のものと略同−構造であるが、特にシリンダチューブ
６の内部に収容したピストンは円筒形のリング状ピスト
ン１９としてなり、かつ該リング状ピストン１９．およ
びシリンダチューブ６の両端に結合したヘッドカバー７
を貫通してシリンダチューブ６の中心部にはインナチュ
ーブ２０が組み込まれている。さらに、ピストン１９と
インナチューブ２０との間の摺動面をシールするために
、ピストン１９の内周面側にもパツキン１７を備えてい
る。かかる構成により、ロッドレスシリンダ２の中心部
には両端のヘッドカバー７を貫通して両者間に才たがる
連通空間２１がインナチューブ２０の内方に形成される
。

次に前記したインナチューブ付きのマグネット式ロッド
レスシリンダをマニプレータアームとして構成したマニ
プレータ装置の構造を第２図、第３図に示す、すなわち
、マニプレータ装置のチャック３はロアドレスシリンダ
２の先端部に、またチャック３の操作用アクチュエータ
５はロアドレスシリンダ２の後端部に振り分けて装置さ
れており、かつ第１図で述べたロッドレス／リンク６の
インナチューブ２０内の連通空間２１を通−て、アクチ
ュエータ５とチャック３との間を相互連結する連結ロッ
ド２２が組み込まれている。

かかる構成で、アクチュエータ５を駆動すると、連結ロ
ッド２２を介してワークを把持するチャック３のハンド
部３ａが開閉する。また、シリンダチューブ６の外周側
に嵌合したホルダ８を固定し、ヘッドカバ−７に穿孔し
た通路１８を通してシリンダ室内に油圧、空気圧を与え
ることにより、リング状ピストン１９（ホルダ８と磁気
カンブリングされている）に加わる油圧、空気圧の反力
でシリンダチューブ６がホルダ８と相対的にストローク
移動し、これによりチャック３が前進、ないし後退移動
操作される。

〔発明の効果〕

本発明によるマグネット式ロッドレスシリンダおよびマ
ニプレータ装置は以上説明したように構成されているの
で、次記の効果を奏する。

（］）マグネット式ロットレスシリンダのシリンダチュ
ーブ内に紐み込んだピストンをリング体となし、かつ該
ピストンおよび両端のヘンドカハーを貫通してシリンダ
チューブの中心にインナチューブを設けたことにより、
該インナチューブ内を通じてロッドレスシリンダの両端
にまたがる自由な連通空間が形成される。したがワて、
この連通空間を利用してロッドレスシリンダの前後端に
分散配備した付帯機器の間を相互連結することができる
など、ロッドレスシリンダの応用範囲の拡大化が図れる
。

Ｃ）また、前記構成のマグネット式ロットレスシリンダ
をマニプレータアームとして、ロッドレスシリンダの先
端部にチャック、後端部にアクチエエータを取付け、か
つ前記インナチューブ内に通した連結ロットを介してチ
ャックとアクチュエータの間を相互連結したマニプレー
タ装置の構成により、アクチエエータを先端のチャック
から離れた位置に設置してマニプレータの耐環境性を高
めつつ、しかもマニプレータ装置全体をコンパクトに構
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に係るマグネ・７ト弐口、アドレ
スンリンダの要部構造断面図、第２図、第３図はそれぞ
れ第１図のロッドレスシリンダをマニプレータアームに
採用したマニプレータ装置の構成図、第４図はマニプレ
ータ装置の使用例としてのオートローダの構成図、第５
図、第６図は従来におけるマニプレータ装置の構成図、
第７図は第５図に組み込まれたマグネット式ロッドレス
シリンダの要部構造断面図である９図において、２：マ
グネット式ロットレスシリンダ、３：チャック、５：ア
クチュエータ、６：シリンダチューブ、７：ヘノトカパ
ー　８：ホルダ、１２：磁石、１３：ヨーク、１９：リ
ング状ピストン、２０；インナチューブ、２１：連通空
間。 代理人弁理士　山　口　　巖　−− ノ 第１図 Ｎ　／ 第２図 第５図 第４図 ン 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）両端にヘッドカバーを結合した非磁性材のシリンダ
   チューブに対し、その内、外周にピストン、ホルダを装
   備し、かつピストン、ホルダにそれぞれ磁石を組み込ん
   で両者間を磁気カップリングしたマグネット式ロッドレ
   スシリンダにおいて、ピストンをリング体となし、かつ
   該ピストンおよび両端のヘッドカバーを貫通してシリン
   ダチューブの中心部にインナチューブを設けたことを特
   徴とするマグネット式ロッドレスシリンダ。 ２）請求項１に記載のマグネット式ロッドレスシリンダ
   をマニプレータアームとして、ロッドレスシリンダの先
   端部にチャック、後端部にアクチュエータを取付け、か
   つ前記インナチューブ内に通した連結ロッドを介してチ
   ャックとアクチュエータの間を相互連結したことを特徴
   とするマニプレータ装置。