JPH09192944A - リニアボイスコイル型引込装置 - Google Patents
リニアボイスコイル型引込装置Info
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- JPH09192944A JPH09192944A JP8325705A JP32570596A JPH09192944A JP H09192944 A JPH09192944 A JP H09192944A JP 8325705 A JP8325705 A JP 8325705A JP 32570596 A JP32570596 A JP 32570596A JP H09192944 A JPH09192944 A JP H09192944A
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- grip
- electromagnetic coil
- housing
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
- H02K41/0352—Unipolar motors
- H02K41/0354—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
- H02K41/0356—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
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- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/28—Electric drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
- Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
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- Y10T29/53178—Chip component
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】動作の際に生ずる電力消費および発熱を低減
し、電源異常の場合に、既知の所定の状態を呈し、比較
的大きな速度で大きな質量を効率的に移動させることが
できるリニアボイスコイル型引込装置を提供する。 【解決手段】製造部品を精密に移動させて位置決めする
ためのアクチュエータ１０は、磁石を取り付けるハウジ
ング２２を備える。磁石によって発生する磁界内で移動
を行うために、電磁コイル３６をハウジング２２に摺動
可能に取り付ける。部品を把持する部材を有するグリッ
プ３２を、電磁コイル３６と共に並進移動を行うために
取り付ける。アクチュエータ１０の動作に際しては、電
磁コイル３６に電流を選択的に印加する。コイル３６内
の電流により磁界が発生し、これにより磁界内で電磁コ
イル３６と取り付けられたグリップ３２とが移動し、並
進移動により所望の位置に部品が配置される。引込装置
５０により、グリップ３２は所定の位置、すなわち休止
状態を優先的にとるようになる。
し、電源異常の場合に、既知の所定の状態を呈し、比較
的大きな速度で大きな質量を効率的に移動させることが
できるリニアボイスコイル型引込装置を提供する。 【解決手段】製造部品を精密に移動させて位置決めする
ためのアクチュエータ１０は、磁石を取り付けるハウジ
ング２２を備える。磁石によって発生する磁界内で移動
を行うために、電磁コイル３６をハウジング２２に摺動
可能に取り付ける。部品を把持する部材を有するグリッ
プ３２を、電磁コイル３６と共に並進移動を行うために
取り付ける。アクチュエータ１０の動作に際しては、電
磁コイル３６に電流を選択的に印加する。コイル３６内
の電流により磁界が発生し、これにより磁界内で電磁コ
イル３６と取り付けられたグリップ３２とが移動し、並
進移動により所望の位置に部品が配置される。引込装置
５０により、グリップ３２は所定の位置、すなわち休止
状態を優先的にとるようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、製品の自
動化された組立のために有用な機械に関し、さらに詳し
くは、製品組立過程において、構成部品の検査、組み立
て、および位置決めに有用な装置および機器に関する。
本発明は、特に限定されるものではないが、自動化され
た組立工程の間に、構成部品に対して極めて軽い力と通
常の力との両者を発生させつつ、比較的脆い構成部品の
迅速な移動および精密な位置決めを行うためのアクチュ
エータとして有用である。
動化された組立のために有用な機械に関し、さらに詳し
くは、製品組立過程において、構成部品の検査、組み立
て、および位置決めに有用な装置および機器に関する。
本発明は、特に限定されるものではないが、自動化され
た組立工程の間に、構成部品に対して極めて軽い力と通
常の力との両者を発生させつつ、比較的脆い構成部品の
迅速な移動および精密な位置決めを行うためのアクチュ
エータとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】物品や製品の自動化された組立を促進す
るために、多数の装置が開発されている。それぞれの場
合において、完成品の製造および組立の際に行われる方
法、手順、および過程の信頼性、効率、および正確性を
向上させる観点から、自動化された組立装置が用いられ
ている。実際に、膨大な数の消費製品が、今では自動化
された組立装置を使用した組立ラインにより製造されて
いる。
るために、多数の装置が開発されている。それぞれの場
合において、完成品の製造および組立の際に行われる方
法、手順、および過程の信頼性、効率、および正確性を
向上させる観点から、自動化された組立装置が用いられ
ている。実際に、膨大な数の消費製品が、今では自動化
された組立装置を使用した組立ラインにより製造されて
いる。
【０００３】自動化された組立のために有用なリニアボ
イスコイル型引込装置の１つの形態は、リニアボイスコ
イルアクチュエータ（linear voice coil actuator）で
ある。以下、リニアボイスコイル型引込装置をリニアボ
イスコイルアクチュエータ、または単にアクチュエータ
とも記す。
イスコイル型引込装置の１つの形態は、リニアボイスコ
イルアクチュエータ（linear voice coil actuator）で
ある。以下、リニアボイスコイル型引込装置をリニアボ
イスコイルアクチュエータ、または単にアクチュエータ
とも記す。
【０００４】この種のアクチュエータは、組立部品を移
動させたり位置決めするために使用することができ、コ
ンパクトなデザイン、軽い動作による取り扱い、および
高精度な移動という独特の組み合わせを与えるものであ
る。一般に、この特徴の組み合わせは、従来の組立用ア
クチュエータ、例えば、ソレノイド、ステッピングモー
タ（stepper motors）、または空気圧装置を使用しては
達成することができない。このような理由から、ボイス
コイルアクチュエータは、自動化された組立装置の設計
および構成において、次第に一般的な構成要素になりつ
つある。
動させたり位置決めするために使用することができ、コ
ンパクトなデザイン、軽い動作による取り扱い、および
高精度な移動という独特の組み合わせを与えるものであ
る。一般に、この特徴の組み合わせは、従来の組立用ア
クチュエータ、例えば、ソレノイド、ステッピングモー
タ（stepper motors）、または空気圧装置を使用しては
達成することができない。このような理由から、ボイス
コイルアクチュエータは、自動化された組立装置の設計
および構成において、次第に一般的な構成要素になりつ
つある。
【０００５】構造的には、リニアボイスコイルアクチュ
エータは、一般に、固定極磁石の長さを横切るよう摺動
可能に取り付けられた電磁コイルを備えている。電磁コ
イルは、導電性の巻回体が巻き付けられた中空のボビン
またはスプールにより構成されている。巻回体に印加さ
れる電流により、固定極磁石に沿ってコイルが摺動し、
コイルによって発生した力およびコイルの移動の方向
は、電流を適切に調整することによって制御することが
できる。グリップまたは他の操作手段が電磁コイルと共
に並進移動するように取り付けられている。一般に、コ
イルに印加される電流を使用して、完全に引き込まれた
状態、完全に伸張した状態、またはいずれかの中間的な
状態で、グリップを並進移動により配置することができ
る。
エータは、一般に、固定極磁石の長さを横切るよう摺動
可能に取り付けられた電磁コイルを備えている。電磁コ
イルは、導電性の巻回体が巻き付けられた中空のボビン
またはスプールにより構成されている。巻回体に印加さ
れる電流により、固定極磁石に沿ってコイルが摺動し、
コイルによって発生した力およびコイルの移動の方向
は、電流を適切に調整することによって制御することが
できる。グリップまたは他の操作手段が電磁コイルと共
に並進移動するように取り付けられている。一般に、コ
イルに印加される電流を使用して、完全に引き込まれた
状態、完全に伸張した状態、またはいずれかの中間的な
状態で、グリップを並進移動により配置することができ
る。
【０００６】動作に際して、グリップは、組立部品を把
持するために使用される。その後、コイルに電流を印可
し、コイルおよびグリップにより部品を並進的に移動さ
せ、あるいは再配置させる。部品が所望の位置に達する
と、グリップは部品を開放する。次いで、更なる部品の
ために、この過程を繰り返す。このような基本的な要素
を備えるリニアボイスコイルは、「並進および回転制御
によるアクチュエータ」と題した発明について、ネフ氏
（Neff）に対して発行された米国特許第５，３１５，１
８９号に開示されている。
持するために使用される。その後、コイルに電流を印可
し、コイルおよびグリップにより部品を並進的に移動さ
せ、あるいは再配置させる。部品が所望の位置に達する
と、グリップは部品を開放する。次いで、更なる部品の
ために、この過程を繰り返す。このような基本的な要素
を備えるリニアボイスコイルは、「並進および回転制御
によるアクチュエータ」と題した発明について、ネフ氏
（Neff）に対して発行された米国特許第５，３１５，１
８９号に開示されている。
【０００７】前節で一般的に述べたリニアボイスコイル
アクチュエータの基本的な設計は、広範な組立作業およ
び手順を実行するために適用されている。特に、この基
本的なアクチュエータの設計は、短い縦方向の距離に渡
って組立部品を搬送または配置するための極めて有効な
手段であることが示されている。この様式で使用した場
合、グリップは、組立部品を把持するために使用され
る。その後、電流を加えることにより、グリップを移動
させて組立部品を並進的に持ち上げ、あるいは縦方向に
再配置する。次に、部品を開放する前に、アクチュエー
タ全体を並進的または回転的に移動させ、この過程を繰
り返す。リニアボイスアクチュエータを、この種の縦方
向の再配置を行うための手段として使用することは、一
連の組立部品がアクチュエータの下方を通過する移動組
立ラインと組み合わせて使用する場合に特に有用である
ことが認められている。
アクチュエータの基本的な設計は、広範な組立作業およ
び手順を実行するために適用されている。特に、この基
本的なアクチュエータの設計は、短い縦方向の距離に渡
って組立部品を搬送または配置するための極めて有効な
手段であることが示されている。この様式で使用した場
合、グリップは、組立部品を把持するために使用され
る。その後、電流を加えることにより、グリップを移動
させて組立部品を並進的に持ち上げ、あるいは縦方向に
再配置する。次に、部品を開放する前に、アクチュエー
タ全体を並進的または回転的に移動させ、この過程を繰
り返す。リニアボイスアクチュエータを、この種の縦方
向の再配置を行うための手段として使用することは、一
連の組立部品がアクチュエータの下方を通過する移動組
立ラインと組み合わせて使用する場合に特に有用である
ことが認められている。
【０００８】組立部品を縦方向に再配置する手段として
のリニアボイスコイルアクチュエータの使用について
は、困難な点が存在している。この困難な点の１つは、
アクチュエータが組立部品を並進移動により再配置し得
る速度に関するものである。より具体的には、重い部品
を再配置しなければならない場合、アクチュエータは、
部品の重量に抗して作動するために、応答がより遅くな
る傾向があることが考えられる。勿論、より遅く作動す
るというこの傾向は、サイクル時間を増加し、製造を遅
くする。
のリニアボイスコイルアクチュエータの使用について
は、困難な点が存在している。この困難な点の１つは、
アクチュエータが組立部品を並進移動により再配置し得
る速度に関するものである。より具体的には、重い部品
を再配置しなければならない場合、アクチュエータは、
部品の重量に抗して作動するために、応答がより遅くな
る傾向があることが考えられる。勿論、より遅く作動す
るというこの傾向は、サイクル時間を増加し、製造を遅
くする。
【０００９】組立部品を縦方向に再配置する手段として
のリニアボイスコイルアクチュエータの使用に伴う他の
困難な点は、電力消費および熱の消散に関するものであ
る。より具体的には、特定の組立過程の途上で、アクチ
ュエータが、所定範囲の並進状態のサイクルを繰り返す
ことが挙げられる。前述したように、このような状態
は、グリップが完全に引き込まれた状態からこのグリッ
プが完全に伸張した状態までの範囲にわたる。加えて、
典型的な動作の際には、アクチュエータは、ある程度の
計測し得る時間または期間、それぞれの連続的な並進状
態を保持するようにされる。アクチュエータが、特定の
並進状態に残置する期間は、一般に休止期間（dwell pe
riod）と呼ばれる。
のリニアボイスコイルアクチュエータの使用に伴う他の
困難な点は、電力消費および熱の消散に関するものであ
る。より具体的には、特定の組立過程の途上で、アクチ
ュエータが、所定範囲の並進状態のサイクルを繰り返す
ことが挙げられる。前述したように、このような状態
は、グリップが完全に引き込まれた状態からこのグリッ
プが完全に伸張した状態までの範囲にわたる。加えて、
典型的な動作の際には、アクチュエータは、ある程度の
計測し得る時間または期間、それぞれの連続的な並進状
態を保持するようにされる。アクチュエータが、特定の
並進状態に残置する期間は、一般に休止期間（dwell pe
riod）と呼ばれる。
【００１０】それぞれの休止期間では、組立部品を持ち
上げるように構成されたアクチュエータは、コイルによ
って供給される力が、組立部品およびグリップを組み合
わせた重量に抵抗するにつれて、連続的に電気エネルギ
ーを消費することとなる。勿論、このエネルギーが消費
されるにつれて、結果的に電磁コイルから無駄な熱が出
力されることとなる。特定の休止期間の持続時間が長い
場合は、特に重い組立部品を操作する際に、電磁コイル
からの熱の発生は相当なものとなる。
上げるように構成されたアクチュエータは、コイルによ
って供給される力が、組立部品およびグリップを組み合
わせた重量に抵抗するにつれて、連続的に電気エネルギ
ーを消費することとなる。勿論、このエネルギーが消費
されるにつれて、結果的に電磁コイルから無駄な熱が出
力されることとなる。特定の休止期間の持続時間が長い
場合は、特に重い組立部品を操作する際に、電磁コイル
からの熱の発生は相当なものとなる。
【００１１】望ましくないことに、アクチュエータによ
って発生する熱が問題となってしまう。より具体的に
は、熱がアクチュエータの内部に蓄積される傾向があ
る。アクチュエータが熱くなるにつれて、アクチュエー
タの内部効率は減少し、アクチュエータは、同じ作業を
行うために、より多量の電流を必要とするようになる。
加えて、熱の量が、熱エネルギーを消散させるアクチュ
エータの能力を超えた場合は、アクチュエータは過剰に
熱くなり、故障の危険を伴うこととなろう。そうでない
場合は、昇温下であっても、アクチュエータは動作を継
続することができる。しかしながら、このような場合
は、上昇した動作温度の結果として、アクチュエータの
内部機構の熱による歪みや、一般にその機構により高率
の摩耗が起こり得る。いずれの場合も、アクチュエータ
の動作温度の過剰な上昇により、与えられたアクチュエ
ータの型式において、平均故障間隔（mean time betwee
n failures）（MTBF）が小さくなるものと考えられる。
って発生する熱が問題となってしまう。より具体的に
は、熱がアクチュエータの内部に蓄積される傾向があ
る。アクチュエータが熱くなるにつれて、アクチュエー
タの内部効率は減少し、アクチュエータは、同じ作業を
行うために、より多量の電流を必要とするようになる。
加えて、熱の量が、熱エネルギーを消散させるアクチュ
エータの能力を超えた場合は、アクチュエータは過剰に
熱くなり、故障の危険を伴うこととなろう。そうでない
場合は、昇温下であっても、アクチュエータは動作を継
続することができる。しかしながら、このような場合
は、上昇した動作温度の結果として、アクチュエータの
内部機構の熱による歪みや、一般にその機構により高率
の摩耗が起こり得る。いずれの場合も、アクチュエータ
の動作温度の過剰な上昇により、与えられたアクチュエ
ータの型式において、平均故障間隔（mean time betwee
n failures）（MTBF）が小さくなるものと考えられる。
【００１２】持ち上げ手段としてリニアボイスコイルア
クチュエータを使用することに伴う他の欠点は、アクチ
ュエータが、電源異常の状況にあっては、完全に伸張し
た状態をとる傾向があることである。より詳しくは、リ
ニアボイスコイルアクチュエータのコイルおよびグリッ
プの位置が、電磁コイルに印加される電流の存在および
その大きさに依存することが挙げられる。しかしなが
ら、電流を除去した場合は、コイルおよびグリップが自
由に並進移動を行う。この結果、アクチュエータが、組
立部品を持ち上げるか、または縦方向に再配置するよう
に向けられて、電源異常の状況が生じると、グリップお
よびコイルの重量により、グリップは伸張した状態をと
る傾向となる。これにより、幾つかの望ましくない結果
となり得る。容易に考えられるそのような結果の１つ
は、電源異常の下で、アクチュエータが持ち上げた部品
を不用意に下降させる傾向となり、これによりその部品
または組立ライン上の他の部品を損傷するというもので
ある。他の望ましくない結果は、電源異常により、伸張
したアクチュエータが、慣性力により、または別の電力
供給により移動を継続する組立装置の部品と接触する場
合にも起こる。
クチュエータを使用することに伴う他の欠点は、アクチ
ュエータが、電源異常の状況にあっては、完全に伸張し
た状態をとる傾向があることである。より詳しくは、リ
ニアボイスコイルアクチュエータのコイルおよびグリッ
プの位置が、電磁コイルに印加される電流の存在および
その大きさに依存することが挙げられる。しかしなが
ら、電流を除去した場合は、コイルおよびグリップが自
由に並進移動を行う。この結果、アクチュエータが、組
立部品を持ち上げるか、または縦方向に再配置するよう
に向けられて、電源異常の状況が生じると、グリップお
よびコイルの重量により、グリップは伸張した状態をと
る傾向となる。これにより、幾つかの望ましくない結果
となり得る。容易に考えられるそのような結果の１つ
は、電源異常の下で、アクチュエータが持ち上げた部品
を不用意に下降させる傾向となり、これによりその部品
または組立ライン上の他の部品を損傷するというもので
ある。他の望ましくない結果は、電源異常により、伸張
したアクチュエータが、慣性力により、または別の電力
供給により移動を継続する組立装置の部品と接触する場
合にも起こる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記した点に照らし
て、本発明の１つの目的は、自動化された組立動作にお
いて、組立部品を移動させ、検査し、位置決めするため
のアクチュエータを提供することにある。本発明の他の
目的は、アクチュエータの動作の際に生ずる電力消費お
よび関連した熱の無駄を低減するアクチュエータを提供
することにある。本発明の他の目的は、電源異常の場合
に、既知および所定の状態を呈するアクチュエータを提
供することにある。本発明の他の目的は、比較的大きな
速度で大きな質量を効率的に移動させるアクチュエータ
を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、使
用するのが比較的簡単であり、製造が比較的容易であ
り、コストの面で効果が比較的大きいアクチュエータを
提供することにある。
て、本発明の１つの目的は、自動化された組立動作にお
いて、組立部品を移動させ、検査し、位置決めするため
のアクチュエータを提供することにある。本発明の他の
目的は、アクチュエータの動作の際に生ずる電力消費お
よび関連した熱の無駄を低減するアクチュエータを提供
することにある。本発明の他の目的は、電源異常の場合
に、既知および所定の状態を呈するアクチュエータを提
供することにある。本発明の他の目的は、比較的大きな
速度で大きな質量を効率的に移動させるアクチュエータ
を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、使
用するのが比較的簡単であり、製造が比較的容易であ
り、コストの面で効果が比較的大きいアクチュエータを
提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】自動化された組立手順に
おいて、工作物を搬送および位置決めするアクチュエー
タは、隔室を封止するように形成されたハウジングを備
える。隔室内で固定された磁界を設定するように固定極
磁石がハウジング内に取り付けられている。固定極磁石
は、好ましくは稀土類磁石であり、封止された隔室の長
さを介して延在する実質的に矩形の突起体として形成さ
れている。開放された通路が形成された電磁コイルが、
隔室内で並進移動を行うために、ハウジングに摺動可能
に取り付けられている。コイルは、該コイルに形成され
た通路を介して延在する固定極磁石により位置決めされ
る。コイルは、並進的に移動し、固定極磁石の長さに渡
って動く。本発明の他の態様では、複数のコイルをハウ
ジングに取り付けることができ、隔室内に電磁コイルを
摺動可能に取り付けて、磁石間の磁界内での往復移動を
図ることができる。いずれの場合も、導電性のワイヤか
らなる巻回体を、電磁コイルの回りに巻き付ける。
おいて、工作物を搬送および位置決めするアクチュエー
タは、隔室を封止するように形成されたハウジングを備
える。隔室内で固定された磁界を設定するように固定極
磁石がハウジング内に取り付けられている。固定極磁石
は、好ましくは稀土類磁石であり、封止された隔室の長
さを介して延在する実質的に矩形の突起体として形成さ
れている。開放された通路が形成された電磁コイルが、
隔室内で並進移動を行うために、ハウジングに摺動可能
に取り付けられている。コイルは、該コイルに形成され
た通路を介して延在する固定極磁石により位置決めされ
る。コイルは、並進的に移動し、固定極磁石の長さに渡
って動く。本発明の他の態様では、複数のコイルをハウ
ジングに取り付けることができ、隔室内に電磁コイルを
摺動可能に取り付けて、磁石間の磁界内での往復移動を
図ることができる。いずれの場合も、導電性のワイヤか
らなる巻回体を、電磁コイルの回りに巻き付ける。
【００１５】電磁コイルの回りに巻き付けた巻回体は、
外部電源に接続し、電流が巻回体を介して流れるのを可
能とする。外部電源を調整することにより、巻回体内を
流れる電流の大きさおよび方向を選択的に制御すること
ができる。巻回体を介して電流が流れると、可変磁界が
発生し、隔室内の固定磁界との間で相互作用が起こる。
このような様式で、固定極磁石と電磁コイルとの間に力
が発生し、これにより電磁コイルが、隔室内で並進移動
する。この力の大きさおよび方向は、外部電源によって
発生する電流を適切に調整することによって調整可能で
ある。この結果、電磁コイルの並進移動位置を、外部電
源を適切に調整することによって選択的に制御すること
ができる。
外部電源に接続し、電流が巻回体を介して流れるのを可
能とする。外部電源を調整することにより、巻回体内を
流れる電流の大きさおよび方向を選択的に制御すること
ができる。巻回体を介して電流が流れると、可変磁界が
発生し、隔室内の固定磁界との間で相互作用が起こる。
このような様式で、固定極磁石と電磁コイルとの間に力
が発生し、これにより電磁コイルが、隔室内で並進移動
する。この力の大きさおよび方向は、外部電源によって
発生する電流を適切に調整することによって調整可能で
ある。この結果、電磁コイルの並進移動位置を、外部電
源を適切に調整することによって選択的に制御すること
ができる。
【００１６】本発明によれば、アクチュエータは、引き
込まれた状態と伸張した状態との間で並進移動を行うた
めに電磁コイルに取り付けられたグリップをさらに備え
る。好ましくは、グリップは、電磁コイルと共に並進移
動を行うために電磁コイルに取り付けられた中空のロッ
ドである。アクチュエータの１つの態様では、グリップ
は、移動すべき工作物または部品を把持するように動作
可能な端板を有するものとすることができる。アクチュ
エータの他の態様では、真空源をロッドに機能的に連結
し、中空のロッドを介して吸着力を発生させ、これによ
り搬送の間、工作物または部品をロッドに対して保持さ
せるものとする。
込まれた状態と伸張した状態との間で並進移動を行うた
めに電磁コイルに取り付けられたグリップをさらに備え
る。好ましくは、グリップは、電磁コイルと共に並進移
動を行うために電磁コイルに取り付けられた中空のロッ
ドである。アクチュエータの１つの態様では、グリップ
は、移動すべき工作物または部品を把持するように動作
可能な端板を有するものとすることができる。アクチュ
エータの他の態様では、真空源をロッドに機能的に連結
し、中空のロッドを介して吸着力を発生させ、これによ
り搬送の間、工作物または部品をロッドに対して保持さ
せるものとする。
【００１７】本発明は、電磁コイルとハウジングとの間
に配置したスプリングにより構成される引込装置をさら
に備える。実際のスプリングは、圧縮型または伸張型の
スプリングとすることができる。圧縮型のスプリングを
使用する場合は、電磁コイルが並進的に移動してグリッ
プを伸張した状態で位置決めするにつれて圧縮するよう
にスプリングを配置する。これに代えて、伸張型のスプ
リングを使用する場合は、電磁コイルが並進的に移動し
てグリップを伸張した状態で位置決めするにつれて伸張
するようにスプリングを配置する。スプリングの少なく
とも１つの端点は移動可能とし、スプリングの装着長さ
を選択的に調整可能とし、これによりスプリングによっ
て発生する力が、特定の用途の必要性に適合するように
再構成することができる。
に配置したスプリングにより構成される引込装置をさら
に備える。実際のスプリングは、圧縮型または伸張型の
スプリングとすることができる。圧縮型のスプリングを
使用する場合は、電磁コイルが並進的に移動してグリッ
プを伸張した状態で位置決めするにつれて圧縮するよう
にスプリングを配置する。これに代えて、伸張型のスプ
リングを使用する場合は、電磁コイルが並進的に移動し
てグリップを伸張した状態で位置決めするにつれて伸張
するようにスプリングを配置する。スプリングの少なく
とも１つの端点は移動可能とし、スプリングの装着長さ
を選択的に調整可能とし、これによりスプリングによっ
て発生する力が、特定の用途の必要性に適合するように
再構成することができる。
【００１８】本発明の目的のためには、休止状態（dwel
l configuration ）として知られる予め構成された並進
状態を確立するようにスプリングの物理的パラメータを
選択する。より詳しくは、既に述べたように、本発明の
電磁コイルは、引き込まれた状態から伸張した状態に及
ぶ所定範囲の並進状態においてグリップを位置決めする
ように移動可能である。一般に、グリップの並進状態
は、外部電源を操作することによって制御する。しかし
ながら、外部電源からの制御がない場合は、電磁コイル
は、引込スプリングの作用によって、コイルおよびグリ
ップが休止状態に達するまで移動する。アクチュエータ
が、電磁コイルを介して電流を消費することなく、休止
状態を維持し得ることを銘記することが特に重要であ
る。
l configuration ）として知られる予め構成された並進
状態を確立するようにスプリングの物理的パラメータを
選択する。より詳しくは、既に述べたように、本発明の
電磁コイルは、引き込まれた状態から伸張した状態に及
ぶ所定範囲の並進状態においてグリップを位置決めする
ように移動可能である。一般に、グリップの並進状態
は、外部電源を操作することによって制御する。しかし
ながら、外部電源からの制御がない場合は、電磁コイル
は、引込スプリングの作用によって、コイルおよびグリ
ップが休止状態に達するまで移動する。アクチュエータ
が、電磁コイルを介して電流を消費することなく、休止
状態を維持し得ることを銘記することが特に重要であ
る。
【００１９】アクチュエータに対して選択される特定の
休止状態は、アクチュエータに対して意図される最終目
的に依存する。例えば、場合によっては、引き込まれた
状態と合致する休止状態を選択するのが望ましい。しか
しながら、多くの場合において、伸張した状態と引き込
まれた状態との間の中間の状態にグリップを伸張させる
休止状態が望ましい。持ち上げるか、または縦方向に位
置決めする能力においてアクチュエータを使用する場合
は、休止状態により、グリップ、電磁コイルおよび組立
部品が特定の縦方向の昇降状態に位置決めされるよう
に、引込スプリングを選択することができる。さらに、
スプリングの端点は、特定の休止状態の選択または調和
のために調整することができる。好ましくは、グリップ
および組立部品が、動作サイクルの過程の間で最も長い
持続時間だけ維持される昇降状態をもたらすように、休
止状態を選択するものとする。
休止状態は、アクチュエータに対して意図される最終目
的に依存する。例えば、場合によっては、引き込まれた
状態と合致する休止状態を選択するのが望ましい。しか
しながら、多くの場合において、伸張した状態と引き込
まれた状態との間の中間の状態にグリップを伸張させる
休止状態が望ましい。持ち上げるか、または縦方向に位
置決めする能力においてアクチュエータを使用する場合
は、休止状態により、グリップ、電磁コイルおよび組立
部品が特定の縦方向の昇降状態に位置決めされるよう
に、引込スプリングを選択することができる。さらに、
スプリングの端点は、特定の休止状態の選択または調和
のために調整することができる。好ましくは、グリップ
および組立部品が、動作サイクルの過程の間で最も長い
持続時間だけ維持される昇降状態をもたらすように、休
止状態を選択するものとする。
【００２０】本発明の典型的な動作シーケンスでは、外
部電源を使用して電磁コイルに電流を印加し、これによ
り組立部品と接触するまで、コイルおよびグリップを並
進移動させる。その後、真空または何らかの他の把持手
段を使用し、グリップに部品を把持させる。次いで、外
部電源により電磁コイルに第２の電流を印加し、これに
よりアクチュエータの休止状態に至るまで、コイルおよ
びグリップによって組立部品を持ち上げる。その後、当
該分野で周知の種々の方法によって、アクチュエータを
並進移動または回転移動させる。さらに、第３の電流を
電磁コイルに印加し、部品がグリップによって開放され
得るところまで、組立部品を下降させる。その後、更な
る組立部品のために、全シーケンスを繰り返すことがで
きる。
部電源を使用して電磁コイルに電流を印加し、これによ
り組立部品と接触するまで、コイルおよびグリップを並
進移動させる。その後、真空または何らかの他の把持手
段を使用し、グリップに部品を把持させる。次いで、外
部電源により電磁コイルに第２の電流を印加し、これに
よりアクチュエータの休止状態に至るまで、コイルおよ
びグリップによって組立部品を持ち上げる。その後、当
該分野で周知の種々の方法によって、アクチュエータを
並進移動または回転移動させる。さらに、第３の電流を
電磁コイルに印加し、部品がグリップによって開放され
得るところまで、組立部品を下降させる。その後、更な
る組立部品のために、全シーケンスを繰り返すことがで
きる。
【００２１】構造およびその作用の両者に関するこの発
明の新規な特徴、並びにこの発明自体は、類似する参照
符号は類似する部分に言及するものとする後述する説明
と組み合わせて、添付図面から最も良く理解されよう。
明の新規な特徴、並びにこの発明自体は、類似する参照
符号は類似する部分に言及するものとする後述する説明
と組み合わせて、添付図面から最も良く理解されよう。
【００２２】
【発明の実施の形態】最初に図１を参照すると、自動化
された組立動作において、組立部品を移動させて位置決
めするための本発明のアクチュエータは、その意図され
る環境にあるものとして示されており、参照番号１０で
示されている。図示するように、アクチュエータ１０
は、自動化された組立機械１２に機能的に取り付けら
れ、該アクチュエータ１０が、コンベヤ１６から部品１
４を回収してこの部品１４を搬送する位置Ａと、アクチ
ュエータ１０’が、他側の製品の部品１８との係合を行
うように前記部品１４を載置する位置Ｂとの間の移動が
図られている。それらを組み立てた後、部品１４と１８
の組合体は、コンベヤ２０によって後続するワークステ
ーションへと運ばれ、そこで包装されるか、または他の
部品とさらに組み合わせられる（図示せず）。アクチュ
エータ１０およびその動作に関する限り、図１に示した
組立機械１２は、単なる一例と考えるべきである。実際
に、アクチュエータ１０は、複数の予め選択した位置の
間での移動を図るために、種々の機械（図示せず）に取
り付けることができる。
された組立動作において、組立部品を移動させて位置決
めするための本発明のアクチュエータは、その意図され
る環境にあるものとして示されており、参照番号１０で
示されている。図示するように、アクチュエータ１０
は、自動化された組立機械１２に機能的に取り付けら
れ、該アクチュエータ１０が、コンベヤ１６から部品１
４を回収してこの部品１４を搬送する位置Ａと、アクチ
ュエータ１０’が、他側の製品の部品１８との係合を行
うように前記部品１４を載置する位置Ｂとの間の移動が
図られている。それらを組み立てた後、部品１４と１８
の組合体は、コンベヤ２０によって後続するワークステ
ーションへと運ばれ、そこで包装されるか、または他の
部品とさらに組み合わせられる（図示せず）。アクチュ
エータ１０およびその動作に関する限り、図１に示した
組立機械１２は、単なる一例と考えるべきである。実際
に、アクチュエータ１０は、複数の予め選択した位置の
間での移動を図るために、種々の機械（図示せず）に取
り付けることができる。
【００２３】本発明の基本的な構造は、図２Ａに示され
るものとすることができ、ここでは、アクチュエータ１
０は、隔室２４を封止するよう形成されたハウジング２
２を備えることが示されている。ハウジング２２は、比
較的小型であり、比較的平坦に構成されかつ寸法設計さ
れている。重要な点は、図示していないが、この構成に
より、アクチュエータ１０を他のこの種の装置と共に容
易に積層することが可能となり、自動化された組立操作
における効率の向上を図ることができることにある。
るものとすることができ、ここでは、アクチュエータ１
０は、隔室２４を封止するよう形成されたハウジング２
２を備えることが示されている。ハウジング２２は、比
較的小型であり、比較的平坦に構成されかつ寸法設計さ
れている。重要な点は、図示していないが、この構成に
より、アクチュエータ１０を他のこの種の装置と共に容
易に積層することが可能となり、自動化された組立操作
における効率の向上を図ることができることにある。
【００２４】固定極磁石２６は、隔室２４内でハウジン
グ２２に取り付けられている。固定極磁石２６は、好ま
しくは稀土類磁石とし、封止された隔室２４の長さ方向
に平行に延在する実質的に矩形の突起体として形成す
る。レール２８が、同様に隔室２４内でハウジング２２
に取り付けられ、ピストン組立体３０が、レール２８に
摺動可能に取り付けられており、これにより前記ピスト
ン組立体３０が前記隔室２４内で並進移動を行うことが
可能となる。
グ２２に取り付けられている。固定極磁石２６は、好ま
しくは稀土類磁石とし、封止された隔室２４の長さ方向
に平行に延在する実質的に矩形の突起体として形成す
る。レール２８が、同様に隔室２４内でハウジング２２
に取り付けられ、ピストン組立体３０が、レール２８に
摺動可能に取り付けられており、これにより前記ピスト
ン組立体３０が前記隔室２４内で並進移動を行うことが
可能となる。
【００２５】ピストン組立体３０と共に並進移動を行う
ために、グリップ３２が取り付けられている。好ましく
は、グリップ３２は、延長された管状部材として形成す
る。グリップ３２の近位端部は、ピストン組立体３０に
取り付けられ、このグリップ３２の遠位端部は、図示す
るように実質的にハウジング２２の孔部３１を介して延
在している。グリップ３２の遠位端部は、幾つかの形態
の把持手段３４を備える。一般に、把持手段３４は、組
立部品を選択的に把持した後に開放することのできるい
ずれかの装置または器具を使用して提供することができ
る。例えば、真空または吸着器具として把持手段３４を
装備するのがしばしば実際的であることが経験的に示さ
れている。これに代えて、電磁石を使用して把持手段３
４を装備することもできる。
ために、グリップ３２が取り付けられている。好ましく
は、グリップ３２は、延長された管状部材として形成す
る。グリップ３２の近位端部は、ピストン組立体３０に
取り付けられ、このグリップ３２の遠位端部は、図示す
るように実質的にハウジング２２の孔部３１を介して延
在している。グリップ３２の遠位端部は、幾つかの形態
の把持手段３４を備える。一般に、把持手段３４は、組
立部品を選択的に把持した後に開放することのできるい
ずれかの装置または器具を使用して提供することができ
る。例えば、真空または吸着器具として把持手段３４を
装備するのがしばしば実際的であることが経験的に示さ
れている。これに代えて、電磁石を使用して把持手段３
４を装備することもできる。
【００２６】本発明は、さらに電磁コイル３６を備え
る。グリップ３２と同様に、電磁コイル３６は、ピスト
ン組立体３０に取り付けられており、前記ピストン組立
体３０と共に並進移動する。電磁コイル３６は、通路
（通路は図示しない）を囲繞するよう形成されており、
この通路は、固定極磁石２６が該通路を通過できるよう
な形状および寸法とされている。電磁コイル３６は、固
定極磁石２６が通路を介して突出するように配置されて
いる。ピストン組立体３０が隔室２４内で並進移動を行
うにつれて、電磁コイル３６は、固定極磁石２６の長さ
方向に渡って動く。
る。グリップ３２と同様に、電磁コイル３６は、ピスト
ン組立体３０に取り付けられており、前記ピストン組立
体３０と共に並進移動する。電磁コイル３６は、通路
（通路は図示しない）を囲繞するよう形成されており、
この通路は、固定極磁石２６が該通路を通過できるよう
な形状および寸法とされている。電磁コイル３６は、固
定極磁石２６が通路を介して突出するように配置されて
いる。ピストン組立体３０が隔室２４内で並進移動を行
うにつれて、電磁コイル３６は、固定極磁石２６の長さ
方向に渡って動く。
【００２７】導電性のワイヤ３８が、電磁コイル３６の
回りに繰り返し巻き付けられ、または巻回されており、
巻回体４０が形成されている。好ましくは、ワイヤ３８
が、このワイヤ３８の長さ方向に沿った全ての点で電磁
コイル３６の通路と実質的に垂直になるように、前記ワ
イヤ３８をコイル３６の回りに巻き付けるものとする。
本発明の目的のためには、導電性のワイヤ３８は、非導
電性の物質により被覆するものとする。
回りに繰り返し巻き付けられ、または巻回されており、
巻回体４０が形成されている。好ましくは、ワイヤ３８
が、このワイヤ３８の長さ方向に沿った全ての点で電磁
コイル３６の通路と実質的に垂直になるように、前記ワ
イヤ３８をコイル３６の回りに巻き付けるものとする。
本発明の目的のためには、導電性のワイヤ３８は、非導
電性の物質により被覆するものとする。
【００２８】引き続き図２Ａを参照すると、コネクタ４
２が、ハウジング２２を通過するよう取り付けられてい
ることが示されている。さらに、可撓性のハーネス４４
が、コネクタ４２とピストン組立体３０との間に取り付
けられている。本発明の最終目標を達成するためには、
コネクタ４２およびハーネス４４は、前記コネクタ４２
とピストン組立体３０との間で種々の信号を通過させる
よう構成する。具体的には、コネクタ４２およびハーネ
ス４４は、外部電流源（電流源は図示していない）と電
磁コイル３６に巻き付けたワイヤ３８との間の接続を与
えるように構成する。
２が、ハウジング２２を通過するよう取り付けられてい
ることが示されている。さらに、可撓性のハーネス４４
が、コネクタ４２とピストン組立体３０との間に取り付
けられている。本発明の最終目標を達成するためには、
コネクタ４２およびハーネス４４は、前記コネクタ４２
とピストン組立体３０との間で種々の信号を通過させる
よう構成する。具体的には、コネクタ４２およびハーネ
ス４４は、外部電流源（電流源は図示していない）と電
磁コイル３６に巻き付けたワイヤ３８との間の接続を与
えるように構成する。
【００２９】前節で述べたように、本発明は、ピストン
組立体３０、グリップ３２および電磁コイル３６を備え
る。グリップ３２および電磁コイル３６の両者は、ピス
トン組立体３０と共に並進移動するように取り付けられ
ている。ピストン組立体３０、グリップ３２および電磁
コイル３６の前記並進移動は、図２Ａ、図３および図４
を比較することによって最も良く理解することができ
る。最初に図２Ａを参照すると、アクチュエータ１０
は、完全に伸張した状態で示されている。この状態は、
グリップ３２の遠位端部とハウジング２２との間の並進
離間間隔、すなわち振れ４６を示している。実際、図２
Ａに示す振れ幅４６は、アクチュエータ１０によって達
成可能な最大の振れ幅である。
組立体３０、グリップ３２および電磁コイル３６を備え
る。グリップ３２および電磁コイル３６の両者は、ピス
トン組立体３０と共に並進移動するように取り付けられ
ている。ピストン組立体３０、グリップ３２および電磁
コイル３６の前記並進移動は、図２Ａ、図３および図４
を比較することによって最も良く理解することができ
る。最初に図２Ａを参照すると、アクチュエータ１０
は、完全に伸張した状態で示されている。この状態は、
グリップ３２の遠位端部とハウジング２２との間の並進
離間間隔、すなわち振れ４６を示している。実際、図２
Ａに示す振れ幅４６は、アクチュエータ１０によって達
成可能な最大の振れ幅である。
【００３０】ここで、図３を参照すると、アクチュエー
タ１０は、中間的な状態で示されている。この中間的な
状態は、ハウジング２２に対するグリップ３２の遠位端
部の並進離間間隔、すなわち振れ幅４８を示している。
重要な点は、図２Ａと図３とを比較することにより、図
２Ａに示す振れ幅４６が、図３に示す振れ幅４８より大
きいことが明らかとなる点である。図２Ａと図３との間
の振れ幅の減少は、勿論、ピストン組立体３０、グリッ
プ３２および電磁コイル３６の並進移動によって達成さ
れるものである。
タ１０は、中間的な状態で示されている。この中間的な
状態は、ハウジング２２に対するグリップ３２の遠位端
部の並進離間間隔、すなわち振れ幅４８を示している。
重要な点は、図２Ａと図３とを比較することにより、図
２Ａに示す振れ幅４６が、図３に示す振れ幅４８より大
きいことが明らかとなる点である。図２Ａと図３との間
の振れ幅の減少は、勿論、ピストン組立体３０、グリッ
プ３２および電磁コイル３６の並進移動によって達成さ
れるものである。
【００３１】最後に、図４を参照すると、アクチュエー
タ１０は、引き込まれた状態で示されていることが理解
されよう。図２Ｂに示す伸張した状態および図３に示し
た中間的な状態と異なり、図４に示す引き込まれた状態
は、グリップ３２の遠位端部とハウジング２２との間の
並進離間間隔、すなわち振れ幅がないことを示してい
る。図３と図４との間の振れ幅の減少は、勿論、ピスト
ン組立体３０、グリップ３２および電磁コイル３６の更
なる並進移動によって達成されるものである。
タ１０は、引き込まれた状態で示されていることが理解
されよう。図２Ｂに示す伸張した状態および図３に示し
た中間的な状態と異なり、図４に示す引き込まれた状態
は、グリップ３２の遠位端部とハウジング２２との間の
並進離間間隔、すなわち振れ幅がないことを示してい
る。図３と図４との間の振れ幅の減少は、勿論、ピスト
ン組立体３０、グリップ３２および電磁コイル３６の更
なる並進移動によって達成されるものである。
【００３２】前記したようなピストン組立体３０、グリ
ップ３２および電磁コイル３６の並進移動により、アク
チュエータ１０の基本的な移動が構成される。この並進
移動を行うためには、電磁コイル３６を使用して可変磁
界を発生させる。この可変磁界が、固定極磁石２６によ
って形成された固定磁界と相互作用し、前記固定極磁石
２６と電磁コイル３６との間に力が発生する。この結
果、電磁コイル３６は、ピストン組立体３０およびグリ
ップ３２と共に、並進移動により再配置される。より詳
細には、コネクタ４２およびハーネス４４により、電流
が、電磁コイル３６の巻回体４０を形成するワイヤ３８
を介して選択的に流れる。電流が巻回体４０を介して流
れるにつれて、可変磁界が隔室２４内に形成される。こ
の力の大きさおよび極性は、電流の大きさおよび極性を
適切に調整することによって選択可能である。可変磁界
は、固定極磁石２６によって形成された固定磁界と必然
的に相互作用し、前記固定極磁石２６と電磁コイル３６
との間に力が発生する。この結果、電磁コイル３６、グ
リップ３２およびピストン組立体３０が並進移動する。
この力、並進移動の方向および持続時間は、電流の大き
さおよび極性を適切に調整することによって選択可能で
ある。
ップ３２および電磁コイル３６の並進移動により、アク
チュエータ１０の基本的な移動が構成される。この並進
移動を行うためには、電磁コイル３６を使用して可変磁
界を発生させる。この可変磁界が、固定極磁石２６によ
って形成された固定磁界と相互作用し、前記固定極磁石
２６と電磁コイル３６との間に力が発生する。この結
果、電磁コイル３６は、ピストン組立体３０およびグリ
ップ３２と共に、並進移動により再配置される。より詳
細には、コネクタ４２およびハーネス４４により、電流
が、電磁コイル３６の巻回体４０を形成するワイヤ３８
を介して選択的に流れる。電流が巻回体４０を介して流
れるにつれて、可変磁界が隔室２４内に形成される。こ
の力の大きさおよび極性は、電流の大きさおよび極性を
適切に調整することによって選択可能である。可変磁界
は、固定極磁石２６によって形成された固定磁界と必然
的に相互作用し、前記固定極磁石２６と電磁コイル３６
との間に力が発生する。この結果、電磁コイル３６、グ
リップ３２およびピストン組立体３０が並進移動する。
この力、並進移動の方向および持続時間は、電流の大き
さおよび極性を適切に調整することによって選択可能で
ある。
【００３３】本発明のアクチュエータ１０は、さらにハ
ウジング２２とピストン組立体３０との間に取り付けら
れた引込装置５０を備える。引込装置５０は、スプリン
グガイド５４内に取り付けられたリターンスプリング５
２を備える。明確にするために、図２Ｂにおいて、引込
装置５０を拡大して個別に示す。ピストン組立体３０の
並進移動によって、リターンスプリング５２が圧縮また
は伸張することが理解されよう。このリターンスプリン
グ５２に対するピストン組立体３０の移動の効果は、図
２Ａと図３とを比較することによって視認することがで
きる。図２Ａにおいて、ピストン組立体３０は、グリッ
プ３２を伸張させるよう移動している。この結果、リタ
ーンスプリング５２は圧縮されている。これに対して、
図３は、ピストン組立体３０が並進移動し、グリップ３
２を部分的に引き込んだ後のアクチュエータ１０を示し
ている。この結果、リターンスプリング５２は、幾分伸
張している。リターンスプリング５２は、ピストン組立
体３０に対して力を及ぼし、これはアクチュエータ１０
が図２Ａに示す完全に伸張した状態に近づくにつれて増
加することを認めることができる。
ウジング２２とピストン組立体３０との間に取り付けら
れた引込装置５０を備える。引込装置５０は、スプリン
グガイド５４内に取り付けられたリターンスプリング５
２を備える。明確にするために、図２Ｂにおいて、引込
装置５０を拡大して個別に示す。ピストン組立体３０の
並進移動によって、リターンスプリング５２が圧縮また
は伸張することが理解されよう。このリターンスプリン
グ５２に対するピストン組立体３０の移動の効果は、図
２Ａと図３とを比較することによって視認することがで
きる。図２Ａにおいて、ピストン組立体３０は、グリッ
プ３２を伸張させるよう移動している。この結果、リタ
ーンスプリング５２は圧縮されている。これに対して、
図３は、ピストン組立体３０が並進移動し、グリップ３
２を部分的に引き込んだ後のアクチュエータ１０を示し
ている。この結果、リターンスプリング５２は、幾分伸
張している。リターンスプリング５２は、ピストン組立
体３０に対して力を及ぼし、これはアクチュエータ１０
が図２Ａに示す完全に伸張した状態に近づくにつれて増
加することを認めることができる。
【００３４】リターンスプリング５２によって発生する
力をある程度調整するために、本発明は、好ましくはス
プリングガイド５４にねじ付きバレル５６を備える。ね
じ付きバレル５６は、ハウジング２２を通過し、スプリ
ングガイド５４が回転により押し出されるか、または引
き込まれて、リターンスプリング５２によって発生する
力を増加または減少させることができるようになってい
る。好ましくは、スプリングガイド５４は、さらにロッ
クナット５８およびスロット６０を備える。スロット６
０は、ブレード付き工具、例えばねじ回しまたはアレン
レンチと係合可能であり、スプリングガイド５４を押し
出すか、または引き込む作業を簡単なものとしている。
スロット６０を使用することにより、スプリングガイド
５４を一旦正確に位置決めした後に、ロックナット５８
をハウジング２２に係合させ、前記スプリングガイド５
４の位置を維持するようにする。
力をある程度調整するために、本発明は、好ましくはス
プリングガイド５４にねじ付きバレル５６を備える。ね
じ付きバレル５６は、ハウジング２２を通過し、スプリ
ングガイド５４が回転により押し出されるか、または引
き込まれて、リターンスプリング５２によって発生する
力を増加または減少させることができるようになってい
る。好ましくは、スプリングガイド５４は、さらにロッ
クナット５８およびスロット６０を備える。スロット６
０は、ブレード付き工具、例えばねじ回しまたはアレン
レンチと係合可能であり、スプリングガイド５４を押し
出すか、または引き込む作業を簡単なものとしている。
スロット６０を使用することにより、スプリングガイド
５４を一旦正確に位置決めした後に、ロックナット５８
をハウジング２２に係合させ、前記スプリングガイド５
４の位置を維持するようにする。
【００３５】先に論じたように、リターンスプリング５
２は、ピストン組立体３０に対向した力を加える効果を
有し、これはピストン組立体３０、電磁コイル３６およ
びグリップ３２が移動して、図２Ａに示す完全に伸張し
た状態になるつれて増加する。この力の結果、ピストン
組立体３０、電磁コイル３６およびグリップ３２は、特
定かつ所定の並進状態へと、例えば図２Ａに示す並進状
態へと帰還するようにバイアスをかけられる。この並進
状態は、休止状態として理解されるものである。重要な
点は、何らかの力、例えば電磁コイルによって加えられ
る力により、アクチュエータ１０が、ピストン組立体３
０、電磁コイル３６およびグリップ３２の並進状態を変
化させるまで、リターンスプリング５２によって休止状
態が維持されることにある。この結果、アクチュエータ
１０は、電磁コイル３６による電力消費を伴うことな
く、休止状態のまま維持されることができる。リターン
スプリング５２を適切に選択することにより、図２Ａに
示す伸張した状態と図４に示す引き込まれた状態との間
のあらゆる並進状態を、休止状態として選択することが
できる。ただし、例示の目的のために、以下の説明で
は、アクチュエータ１０の休止状態は、図３に示す中間
状態に合致するように選択されたものと想定する。
２は、ピストン組立体３０に対向した力を加える効果を
有し、これはピストン組立体３０、電磁コイル３６およ
びグリップ３２が移動して、図２Ａに示す完全に伸張し
た状態になるつれて増加する。この力の結果、ピストン
組立体３０、電磁コイル３６およびグリップ３２は、特
定かつ所定の並進状態へと、例えば図２Ａに示す並進状
態へと帰還するようにバイアスをかけられる。この並進
状態は、休止状態として理解されるものである。重要な
点は、何らかの力、例えば電磁コイルによって加えられ
る力により、アクチュエータ１０が、ピストン組立体３
０、電磁コイル３６およびグリップ３２の並進状態を変
化させるまで、リターンスプリング５２によって休止状
態が維持されることにある。この結果、アクチュエータ
１０は、電磁コイル３６による電力消費を伴うことな
く、休止状態のまま維持されることができる。リターン
スプリング５２を適切に選択することにより、図２Ａに
示す伸張した状態と図４に示す引き込まれた状態との間
のあらゆる並進状態を、休止状態として選択することが
できる。ただし、例示の目的のために、以下の説明で
は、アクチュエータ１０の休止状態は、図３に示す中間
状態に合致するように選択されたものと想定する。
【００３６】一般に、本発明の目的のためには、アクチ
ュエータ１０が適用される最終用途を反映した休止状態
を特に選択するのが望ましい。例えば、多くの場合、ア
クチュエータ１０は、動作サイクルを構成する一連の工
程からなるサイクルを繰り返す。このような場合、アク
チュエータ１０により使用される時間の量が、休止状態
において最大となるように、この休止状態を選択するの
が望ましい。休止状態において使用される動作サイクル
の部分を最大とすることにより、電力消費および関連し
た無駄な熱の発生を低減する効果が得られる。
ュエータ１０が適用される最終用途を反映した休止状態
を特に選択するのが望ましい。例えば、多くの場合、ア
クチュエータ１０は、動作サイクルを構成する一連の工
程からなるサイクルを繰り返す。このような場合、アク
チュエータ１０により使用される時間の量が、休止状態
において最大となるように、この休止状態を選択するの
が望ましい。休止状態において使用される動作サイクル
の部分を最大とすることにより、電力消費および関連し
た無駄な熱の発生を低減する効果が得られる。
【００３７】休止状態として選択した並進状態の如何に
拘わらず、リターンスプリング５２の選択は、次のよう
な特定の過程によって行うことができる。選択過程の開
始に際して、アクチュエータ１０およびこのアクチュエ
ータ１０のために意図される環境を最初に分析し、前記
アクチュエータ１０を休止状態に置くためにリターンス
プリング５２が克服しなければならない合計移動負荷
（Ｗで示す）を特定する。縦方向に向けられ（例えば、
図２Ａ乃至４に示すアクチュエータ１０）、組立部品を
縦方向に再配置するために使用される特定の場合のアク
チュエータ１０については、Ｗの計算された値は、ピス
トン組立体３０、電磁コイル３６、グリップ３２および
把持手段３４の重量、並びにリターンスプリング５２の
重量の半分を含むものとなる。さらに、Ｗの計算された
値は、好ましくは再配置すべき組立部品の重量を含むよ
うに調整するものとし、アクチュエータ１０が、負荷の
下で休止状態を自然にとることができるようにする。
拘わらず、リターンスプリング５２の選択は、次のよう
な特定の過程によって行うことができる。選択過程の開
始に際して、アクチュエータ１０およびこのアクチュエ
ータ１０のために意図される環境を最初に分析し、前記
アクチュエータ１０を休止状態に置くためにリターンス
プリング５２が克服しなければならない合計移動負荷
（Ｗで示す）を特定する。縦方向に向けられ（例えば、
図２Ａ乃至４に示すアクチュエータ１０）、組立部品を
縦方向に再配置するために使用される特定の場合のアク
チュエータ１０については、Ｗの計算された値は、ピス
トン組立体３０、電磁コイル３６、グリップ３２および
把持手段３４の重量、並びにリターンスプリング５２の
重量の半分を含むものとなる。さらに、Ｗの計算された
値は、好ましくは再配置すべき組立部品の重量を含むよ
うに調整するものとし、アクチュエータ１０が、負荷の
下で休止状態を自然にとることができるようにする。
【００３８】Ｗについての値が一旦決定されたならば、
アクチュエータ１０について測定を行い、リターンスプ
リング５２の振れ幅を決定する。振れ幅、すなわちＬ１
は、アクチュエータ１０が引き込まれた状態から休止状
態へと動くにつれてリターンスプリング５２が受ける全
体的長さの変化として定義される。図３に示すアクチュ
エータ１０の場合は、振れ幅Ｌ１は、振れ幅４８に対応
する。最後に、ＷおよびＬ１についての値が得られた後
に、式Ｌ１＝Ｗ／Ｋを満足するようにリターンスプリン
グ５２を選択する。ただし、Ｋは、選択したリターンス
プリング５２のばね定数（spring coefficient）であ
る。勿論、特定の休止状態は、スプリングガイド５４を
調整することによってさらに精密にすることができる。
アクチュエータ１０について測定を行い、リターンスプ
リング５２の振れ幅を決定する。振れ幅、すなわちＬ１
は、アクチュエータ１０が引き込まれた状態から休止状
態へと動くにつれてリターンスプリング５２が受ける全
体的長さの変化として定義される。図３に示すアクチュ
エータ１０の場合は、振れ幅Ｌ１は、振れ幅４８に対応
する。最後に、ＷおよびＬ１についての値が得られた後
に、式Ｌ１＝Ｗ／Ｋを満足するようにリターンスプリン
グ５２を選択する。ただし、Ｋは、選択したリターンス
プリング５２のばね定数（spring coefficient）であ
る。勿論、特定の休止状態は、スプリングガイド５４を
調整することによってさらに精密にすることができる。
【００３９】前記したように、リターンスプリング５２
の選択のための過程に従うことにより、特定のリターン
スプリング５２を、所望の休止状態に合致させることが
できる。ただし、重要な点は、本発明は、リターンスプ
リング５２について、多数の更なる評価基準を選択過程
に適用できるという認識を包含する点にある。このよう
な更なる評価基準に合致するリターンスプリング５２を
選択することにより、結果的に前記リターンスプリング
５２およびアクチュエータ１０に対する高い動作信頼性
が得られる。このような評価基準を理解するためには、
最初に、リターンスプリング５２およびアクチュエータ
１０の他の観点を示す多数の物理的パラメータを特定す
ることが必要である。先ず、リターンスプリング５２に
ついては、このリターンスプリング５２が、Ｌにより示
す自由長さ、Ｄにより示す装着長さおよびＬｓにより示
す中実圧縮長さ（solid compressed length ）によって
特徴付けられることを明記するのが適切である。自由長
さＬ、装着長さＤおよび中実圧縮長さＬｓは、全て当業
界で周知の技術を使用して測定する。重要な点は、装着
長さＤを、グリップ３２が、図４に示すように引き込ま
れた状態にあるときに測定するという点にある。例示の
目的のために、リターンスプリング５２の装着長さＤ
を、６２として図４に示す。
の選択のための過程に従うことにより、特定のリターン
スプリング５２を、所望の休止状態に合致させることが
できる。ただし、重要な点は、本発明は、リターンスプ
リング５２について、多数の更なる評価基準を選択過程
に適用できるという認識を包含する点にある。このよう
な更なる評価基準に合致するリターンスプリング５２を
選択することにより、結果的に前記リターンスプリング
５２およびアクチュエータ１０に対する高い動作信頼性
が得られる。このような評価基準を理解するためには、
最初に、リターンスプリング５２およびアクチュエータ
１０の他の観点を示す多数の物理的パラメータを特定す
ることが必要である。先ず、リターンスプリング５２に
ついては、このリターンスプリング５２が、Ｌにより示
す自由長さ、Ｄにより示す装着長さおよびＬｓにより示
す中実圧縮長さ（solid compressed length ）によって
特徴付けられることを明記するのが適切である。自由長
さＬ、装着長さＤおよび中実圧縮長さＬｓは、全て当業
界で周知の技術を使用して測定する。重要な点は、装着
長さＤを、グリップ３２が、図４に示すように引き込ま
れた状態にあるときに測定するという点にある。例示の
目的のために、リターンスプリング５２の装着長さＤ
を、６２として図４に示す。
【００４０】リターンスプリング５２を適切に選択する
には、アクチュエータ１０の最大振れ幅、すなわちＬ３
を測定することも必要である。最大振れ幅Ｌ３は、アク
チュエータ１０が引き込まれた状態から伸張した状態へ
と動くにつれてリターンスプリング５２が受ける全体的
な長さの変化として定義される。図２Ａに示すアクチュ
エータ１０の場合は、最大振れ幅Ｌ３は、振れ幅４６に
対応する。重要な点は、最大振れ幅Ｌ３は、リターンス
プリング５２がアクチュエータ１０の動作の際に受ける
最も大きい振れ幅に対応することにある。
には、アクチュエータ１０の最大振れ幅、すなわちＬ３
を測定することも必要である。最大振れ幅Ｌ３は、アク
チュエータ１０が引き込まれた状態から伸張した状態へ
と動くにつれてリターンスプリング５２が受ける全体的
な長さの変化として定義される。図２Ａに示すアクチュ
エータ１０の場合は、最大振れ幅Ｌ３は、振れ幅４６に
対応する。重要な点は、最大振れ幅Ｌ３は、リターンス
プリング５２がアクチュエータ１０の動作の際に受ける
最も大きい振れ幅に対応することにある。
【００４１】アクチュエータ１０は、ストロークＬ２に
よっても特徴付けられる。より具体的には、ストローク
Ｌ２は、アクチュエータ１０が休止状態から伸張した状
態へと動くにつれてリターンスプリング５２が受ける全
体的な長さの変化として定義される。ストロークＬ２
は、特に図示していない。ただし、アクチュエータ１０
については、ストロークＬ２は、アクチュエータ１０が
図３に示す状態から図２Ａに示す完全に伸張した状態へ
と動くのに応じた並進状態の変化と等価であることが理
解されよう。
よっても特徴付けられる。より具体的には、ストローク
Ｌ２は、アクチュエータ１０が休止状態から伸張した状
態へと動くにつれてリターンスプリング５２が受ける全
体的な長さの変化として定義される。ストロークＬ２
は、特に図示していない。ただし、アクチュエータ１０
については、ストロークＬ２は、アクチュエータ１０が
図３に示す状態から図２Ａに示す完全に伸張した状態へ
と動くのに応じた並進状態の変化と等価であることが理
解されよう。
【００４２】最後に、力および重量に関連する幾つかの
パラメータを確認する必要がある。これらには、Ｆｒと
して示すアクチュエータに要求された出力される力、Ｆ
として示すアクチュエータの実際に出力される力、およ
びＫｓとして示す安全係数が含まれる。パラメータＦｒ
およびＦの測定は、一般に当業界で周知の技術に従うも
のである。一方、安全係数Ｋｓは、当業界で周知の方法
によって決定されるものを越える数値である。
パラメータを確認する必要がある。これらには、Ｆｒと
して示すアクチュエータに要求された出力される力、Ｆ
として示すアクチュエータの実際に出力される力、およ
びＫｓとして示す安全係数が含まれる。パラメータＦｒ
およびＦの測定は、一般に当業界で周知の技術に従うも
のである。一方、安全係数Ｋｓは、当業界で周知の方法
によって決定されるものを越える数値である。
【００４３】前記したパラメータを考慮して、以下の６
つの式に対して同時に解を与えるリターンスプリング５
２を選択することによって、スプリング選択の過程が完
結する。
つの式に対して同時に解を与えるリターンスプリング５
２を選択することによって、スプリング選択の過程が完
結する。
【００４４】Ｌ１＝Ｗ／Ｋ Ｌ３＝（Ｌ１＋Ｌ２）×Ｋｓ Ｌ２×Ｋ＜Ｗ Ｌ２×Ｋ＜（Ｆ−Ｆｒ） Ｄ＝Ｌ−Ｌ１ Ｌ＝Ｌ３＋Ｌｓ 先に論じたように、図２Ａ、図３および図４に示すよう
に、アクチュエータ１０のリターンスプリングは、アク
チュエータが図４に示す引き込まれた状態から図２Ａに
示す伸張した状態へと動くにつれて次第に圧縮されるよ
うになる圧縮型のスプリングである。これに代えて、図
５および図６に示す形式の参照番号６４で示す伸張型の
スプリングによって、図２Ａ、図３および図４に示すリ
ターンスプリング５２を代替することができる。より具
体的には、図５において、アクチュエータ１０は、図２
Ａに示すアクチュエータ１０と類似する伸張した状態で
あることが認められよう。同様に、図６のアクチュエー
タ１０は、図４のアクチュエータ１０の引き込まれた状
態に合致する引き込まれた状態で示されている。重要な
点は、図５に示すスプリング６４の全体的な長さが、図
６に示すスプリング６４の全体的な長さを越えている点
にある。換言すれば、アクチュエータ１０が、図６に示
す引き込まれた状態から図５に示す伸張した状態へと動
くにつれて、スプリング６４は伸張する力を受ける。こ
の結果、スプリング６４は、リターンスプリング５２に
よって加えられるのと同種の力をピストン組立体３０に
加えることになる。重要な点は、図５および図６のスプ
リング６４を、リターンスプリング５２によって達成し
得るのと同じ範囲の休止状態を生成するように構成する
ことができる点である。一般に、アクチュエータ１０で
使用するために特定のスプリング６４を選択する過程
は、圧縮型のリターンスプリング５２について先に概説
した過程に従うものとする。ただし、伸張型のスプリン
グ６４の場合は、更なるパラメータ、すなわちＦｉとし
て示すスプリング６４の初期張力を確認する必要があ
る。よって、選択過程により、次の５つの式を満たす特
定のスプリングが選択される。
に、アクチュエータ１０のリターンスプリングは、アク
チュエータが図４に示す引き込まれた状態から図２Ａに
示す伸張した状態へと動くにつれて次第に圧縮されるよ
うになる圧縮型のスプリングである。これに代えて、図
５および図６に示す形式の参照番号６４で示す伸張型の
スプリングによって、図２Ａ、図３および図４に示すリ
ターンスプリング５２を代替することができる。より具
体的には、図５において、アクチュエータ１０は、図２
Ａに示すアクチュエータ１０と類似する伸張した状態で
あることが認められよう。同様に、図６のアクチュエー
タ１０は、図４のアクチュエータ１０の引き込まれた状
態に合致する引き込まれた状態で示されている。重要な
点は、図５に示すスプリング６４の全体的な長さが、図
６に示すスプリング６４の全体的な長さを越えている点
にある。換言すれば、アクチュエータ１０が、図６に示
す引き込まれた状態から図５に示す伸張した状態へと動
くにつれて、スプリング６４は伸張する力を受ける。こ
の結果、スプリング６４は、リターンスプリング５２に
よって加えられるのと同種の力をピストン組立体３０に
加えることになる。重要な点は、図５および図６のスプ
リング６４を、リターンスプリング５２によって達成し
得るのと同じ範囲の休止状態を生成するように構成する
ことができる点である。一般に、アクチュエータ１０で
使用するために特定のスプリング６４を選択する過程
は、圧縮型のリターンスプリング５２について先に概説
した過程に従うものとする。ただし、伸張型のスプリン
グ６４の場合は、更なるパラメータ、すなわちＦｉとし
て示すスプリング６４の初期張力を確認する必要があ
る。よって、選択過程により、次の５つの式を満たす特
定のスプリングが選択される。
【００４５】Ｌ１＝（Ｗ−Ｆｉ）／Ｋ Ｌ３＝（Ｌ１＋Ｌ２）×Ｋｓ Ｌ２×Ｋ＜Ｗ Ｌ２×Ｋ＜（Ｆ−Ｆｒ） Ｄ＝Ｌ＋Ｌ１ 本発明の動作を説明する。
【００４６】本発明の動作は、一般に適切な休止状態を
選択することを前提とする。これは、一般に前記したよ
うにスプリングを選択することと、スプリングガイド５
４のねじ付きバレル５６を調整してリターンスプリング
５２の装着長さ６２を微細に調節することとの組み合わ
せによって達成される。
選択することを前提とする。これは、一般に前記したよ
うにスプリングを選択することと、スプリングガイド５
４のねじ付きバレル５６を調整してリターンスプリング
５２の装着長さ６２を微細に調節することとの組み合わ
せによって達成される。
【００４７】動作に際し、本発明は、一般に一連の工程
のサイクルを繰り返すものである。これらの工程は、一
般に組立部品を把持し、部品を移動あるいは再配置し、
さらに部品を開放することを伴う。例示的な工程のシー
ケンスを開始するに際し、外部電源により、コネクタ４
２およびハーネス４４を介して電流を流し、電磁コイル
３６の回りに巻き付けた巻回体４０を付勢する。巻回体
４０内の電流により、隔室２４内に可変磁界が発生し、
これが固定極磁石２６によって発生した固定磁界と相互
作用する。可変磁界と固定磁界との間の相互作用によ
り、電磁コイル３６と固定極磁石２６との間に力が発生
する。この結果、ピストン組立体３０が並進移動してグ
リップ３２が再配置される。電流の極性および大きさを
選択的に制御することにより、ピストン組立体３０およ
びグリップ３２の並進移動を制御することが可能とな
り、グリップ３２および把持手段３４を、組立部品に対
して配置することができる。
のサイクルを繰り返すものである。これらの工程は、一
般に組立部品を把持し、部品を移動あるいは再配置し、
さらに部品を開放することを伴う。例示的な工程のシー
ケンスを開始するに際し、外部電源により、コネクタ４
２およびハーネス４４を介して電流を流し、電磁コイル
３６の回りに巻き付けた巻回体４０を付勢する。巻回体
４０内の電流により、隔室２４内に可変磁界が発生し、
これが固定極磁石２６によって発生した固定磁界と相互
作用する。可変磁界と固定磁界との間の相互作用によ
り、電磁コイル３６と固定極磁石２６との間に力が発生
する。この結果、ピストン組立体３０が並進移動してグ
リップ３２が再配置される。電流の極性および大きさを
選択的に制御することにより、ピストン組立体３０およ
びグリップ３２の並進移動を制御することが可能とな
り、グリップ３２および把持手段３４を、組立部品に対
して配置することができる。
【００４８】把持手段３４が組立部品に一旦接触する
と、グリップ３２および把持手段３４内に真空を発生さ
せ、組立部品を把持手段に接触させて保持することがで
きる。これに代えて、把持手段３４を電磁的に装備し、
磁力を使用して組立部品を保持可能とすることもでき
る。
と、グリップ３２および把持手段３４内に真空を発生さ
せ、組立部品を把持手段に接触させて保持することがで
きる。これに代えて、把持手段３４を電磁的に装備し、
磁力を使用して組立部品を保持可能とすることもでき
る。
【００４９】組立部品が把持手段３４に確実に固定され
た後に、巻回体４０内の電流をなくし、電磁コイル３６
および巻回体４０によって発生した可変磁界を解消す
る。可変磁界と固定磁界との間の相互作用によって発生
した力がなくなり、ピストン組立体３０、電磁コイル３
６、グリップ３２、把持手段３４および組立部品は、リ
ターンスプリング５２の影響下に自由に並進移動する。
この並進移動は、グリップ３２が、前記した式によって
特定される休止状態に到達するまで継続する。休止状態
が一旦達成されると、当業界で周知の手段によって、ア
クチュエータ１０および組立部品を回転または並進移動
させることができる。重要な点は、リターンスプリング
５２の作用により、巻回体４０を介して電流が何ら流れ
ることがなく、アクチュエータ１０が休止状態に維持さ
れ、これにより電力消費および発熱が低減されることに
ある。
た後に、巻回体４０内の電流をなくし、電磁コイル３６
および巻回体４０によって発生した可変磁界を解消す
る。可変磁界と固定磁界との間の相互作用によって発生
した力がなくなり、ピストン組立体３０、電磁コイル３
６、グリップ３２、把持手段３４および組立部品は、リ
ターンスプリング５２の影響下に自由に並進移動する。
この並進移動は、グリップ３２が、前記した式によって
特定される休止状態に到達するまで継続する。休止状態
が一旦達成されると、当業界で周知の手段によって、ア
クチュエータ１０および組立部品を回転または並進移動
させることができる。重要な点は、リターンスプリング
５２の作用により、巻回体４０を介して電流が何ら流れ
ることがなく、アクチュエータ１０が休止状態に維持さ
れ、これにより電力消費および発熱が低減されることに
ある。
【００５０】組立部品が再配置されるか、あるいは加工
された後、第２の電流を巻回体４０を介して流し、再度
アクチュエータ１０によって組立部品を再配置する。把
持手段３４が組立部品を開放すると共に動作シーケンス
が終了し、更なる組立部品のためにサイクルを繰り返す
ことが可能となる。
された後、第２の電流を巻回体４０を介して流し、再度
アクチュエータ１０によって組立部品を再配置する。把
持手段３４が組立部品を開放すると共に動作シーケンス
が終了し、更なる組立部品のためにサイクルを繰り返す
ことが可能となる。
【００５１】ここで詳細に示して開示したような自動化
された組立動作における組立部品の移動および位置決め
のための特定のアクチュエータにより、ここに十分に、
前記明示した目的を達成すると共に効果を得ることがで
きるが、これはこの発明の現在の好適な態様の単なる例
示であり、添付の特許請求の範囲に記載した以外には、
ここに示した構成または設計の詳細に限定されることを
意図するものではないことを理解すべきである。
された組立動作における組立部品の移動および位置決め
のための特定のアクチュエータにより、ここに十分に、
前記明示した目的を達成すると共に効果を得ることがで
きるが、これはこの発明の現在の好適な態様の単なる例
示であり、添付の特許請求の範囲に記載した以外には、
ここに示した構成または設計の詳細に限定されることを
意図するものではないことを理解すべきである。
【図１】動作環境下における本発明の投影図である。
【図２】図２Ａは、本発明の側部立面図であり、伸張し
た状態を示し（明確にするために一部省略した）、図２
Ｂは、図２Ａに関連した本発明の引込装置の拡大切取図
である。
た状態を示し（明確にするために一部省略した）、図２
Ｂは、図２Ａに関連した本発明の引込装置の拡大切取図
である。
【図３】図２Ａと同様の本発明の側部立面図であり、こ
こに示す本発明のグリップは、中間状態である。
こに示す本発明のグリップは、中間状態である。
【図４】図３と同様の本発明の側部立面図であり、ここ
に示す本発明のグリップは、引き込まれた状態である。
に示す本発明のグリップは、引き込まれた状態である。
【図５】本発明の他の態様の側部立面図であり、伸張し
た状態を示す（明確にするために一部省略した）。
た状態を示す（明確にするために一部省略した）。
【図６】図５と同様の本発明の他の態様を示す側部立面
図であり、ここに示す本発明のグリップは、引き込まれ
た状態である。
図であり、ここに示す本発明のグリップは、引き込まれ
た状態である。
１０…アクチュエータ １２…組立機械 １６、２０…コンベヤ ２６…固定極磁
石 ３０…ピストン組立体 ３２…グリップ ３４…把持手段 ３６…電磁コイ
ル ３８…ワイヤ ４０…巻回体 ５０…引込装置 ５２…リターン
スプリング ５４…スプリングガイド ６４…スプリン
グ
石 ３０…ピストン組立体 ３２…グリップ ３４…把持手段 ３６…電磁コイ
ル ３８…ワイヤ ４０…巻回体 ５０…引込装置 ５２…リターン
スプリング ５４…スプリングガイド ６４…スプリン
グ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード エー．ネフ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92067、ランチョ サンタ フェ、エル カミノ リアル 16535 (72)発明者 チャー タン チェン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92635、フラートン、レキシントン ドラ イブ 1807
Claims (19)
- 【請求項１】自動化された組立動作において組立部品を
移動および位置決めするための装置であって、 ハウジングと、 前記ハウジングに取り付けられ、磁界を発生させるため
の磁気手段と、 前記ハウジングに摺動可能に取り付けられ、電流を担持
するとともに、流れる電流に応じて前記磁界内で往復並
進移動を行うために配置された電磁コイルと、 前記電磁コイルに取り付けられ、引き込まれた状態と伸
張した状態との間で往復並進移動を行うためのグリップ
と、 前記電磁コイルを介して流れる電流がないときに、前記
グリップを並進移動させて休止状態をとるための引込部
と、 前記電磁コイルに電気的に接続され、前記電流を与えて
前記コイルを並進移動させるための手段と、 を備えることを特徴とするリニアボイスコイル型引込装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記休止状
態を選択的に構成するよう、前記引込部が調整可能であ
ることを特徴とするリニアボイスコイル型引込装置。 - 【請求項３】請求項１記載の装置において、前記引込部
は、前記ハウジングと前記電磁コイルとの間に配置され
たコイルスプリングを備え、 前記グリップが前記引き込まれた状態から前記伸張した
状態へと並進移動するにつれて前記コイルスプリングが
次第に変形し、前記コイルスプリングの前記変形によ
り、前記グリップに対して前記並進移動とは逆の力が加
えられることを特徴とするリニアボイスコイル型引込装
置。 - 【請求項４】請求項３記載の装置において、前記コイル
スプリングは、所定の装着長さを有し、 前記引込部は、さらに前記装着長さを選択的に調整する
ための手段を備えることを特徴とするリニアボイスコイ
ル型引込装置。 - 【請求項５】請求項４記載の装置において、前記コイル
スプリングの前記装着長さを選択的に調整するための前
記手段は、前記ハウジングと前記コイルとの間に位置し
たスプリングガイドを備え、 前記スプリングガイドの前記位置は、前記コイルスプリ
ングの前記装着長さを増加または減少させるように前記
ハウジングに対して調整可能であることを特徴とするリ
ニアボイスコイル型引込装置。 - 【請求項６】請求項１記載の装置において、前記休止状
態は、前記伸張した状態と前記引き込まれた状態とに対
して中間的であることを特徴とするリニアボイスコイル
型引込装置。 - 【請求項７】請求項１記載の装置において、前記磁界を
発生させるための手段は、前記ハウジングに取り付けら
れた磁石であることを特徴とするリニアボイスコイル型
引込装置。 - 【請求項８】請求項７記載の装置において、前記磁石
は、突起体として形成されていることを特徴とするリニ
アボイスコイル型引込装置。 - 【請求項９】請求項８記載の装置において、前記電磁コ
イルには、前記電磁コイルの前記磁石に沿った並進移動
のために、前記磁石の前記突起体を摺動可能に受容する
通路が形成されていることを特徴とするリニアボイスコ
イル型引込装置。 - 【請求項１０】請求項９記載の装置において、前記電磁
コイルは、さらに前記電磁コイルの回りに巻回された導
電性のワイヤを備えることを特徴とするリニアボイスコ
イル型引込装置。 - 【請求項１１】組立部品を搬送および位置決めするため
の装置であって、 ハウジングと、 前記ハウジングに取り付けられ、磁界を発生させるため
の稀土類からなる磁石と、 電流を担持するとともに、前記電流に応じて前記磁界内
で往復並進移動を行うために、前記磁石を囲繞して配置
された電磁コイルと、 前記組立部品を保持するとともに、引き込まれた状態と
伸張した状態との間で往復並進移動を行うために、前記
コイルに取り付けられたグリップと、 前記電流がないときに、前記グリップを所定の休止状態
へと帰還させるためのリターンスプリングと、 を備えることを特徴とするリニアボイスコイル型引込装
置。 - 【請求項１２】請求項１１記載の装置において、前記磁
石は、突起体として形成されていることを特徴とするリ
ニアボイスコイル型引込装置。 - 【請求項１３】請求項１１記載の装置において、前記グ
リップは、前記電磁コイルに取り付けられて前記ハウジ
ングを介して突出するロッドとして形成されていること
を特徴とするリニアボイスコイル型引込装置。 - 【請求項１４】請求項１３記載の装置において、前記グ
リップに取り付けられ、前記組立部品を把持するための
把持手段を備えることを特徴とするリニアボイスコイル
型引込装置。 - 【請求項１５】請求項１４記載の装置において、前記グ
リップが前記引き込まれた状態をとる場合に、前記グリ
ップが前記ハウジング内に実質的に内蔵されることを特
徴とするリニアボイスコイル型引込装置。 - 【請求項１６】請求項１５記載の装置において、前記グ
リップが前記伸張した状態をとる場合に、前記グリップ
が前記ハウジングから突出することを特徴とするリニア
ボイスコイル型引込装置。 - 【請求項１７】請求項１１記載の装置において、前記リ
ターンスプリングは、前記ハウジングと前記コイルとの
間に配置されたコイルスプリングを備え、 前記グリップが前記引き込まれた状態から前記伸張した
状態へと並進移動するにつれて前記コイルスプリングが
次第に変形し、前記コイルスプリングの前記変形によ
り、前記グリップに対して前記並進移動とは逆の力が加
えられることを特徴とするリニアボイスコイル型引込装
置。 - 【請求項１８】請求項１７記載の装置において、前記コ
イルスプリングと前記ハウジングとの間に配置したスプ
リングガイドを備えることを特徴とするリニアボイスコ
イル型引込装置。 - 【請求項１９】請求項１８記載の装置において、前記コ
イルスプリングは、所定の装着長さを有し、 前記スプリングガイドは、前記装着長さを選択するよう
調整可能であることを特徴とするリニアボイスコイル型
引込装置。
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