JPH1110572A - 複合チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャックを軽量化した複合チャックを提供す
ること。 【解決手段】 本発明の複合チャックは、両軸モータ１
３の出力軸に一体に又はギヤを介して連結された二以上
の回転軸１４と、各回転軸１４に対して平行に形成され
た二以上のスライドレール３５と、各スライドレール３
５を摺動する一対のスライダ４１，４２にチャック爪４
３，４４を設けてなるチャックＡ，Ｂと、各回転軸１４
に固着された円筒磁石に対して左右に傾斜したＳ極及び
Ｎ極の着磁帯を螺旋状に着磁してなる雄磁気ネジ４５，
４６と、回転軸１４が貫通するスライダ４１，４２の貫
通孔に装填された円筒磁石に対して右側又は左側にそれ
ぞれ傾斜したＳ極及びＮ極の着磁帯を螺旋状に着磁して
なる雌磁気ネジ４７，４８とを備えた把持部３を有し、
把持部３を回転させ又は上下方向へ移動させる位置決手
段１，２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板など
の工作物（以下、ワークという）を一度に複数個把持し
て回転及び上下方向に搬送することが可能な複合チャッ
クに関し、特に磁気ネジを用いてチャックを開閉させる
複合チャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、生産ラインにはワークを搬送
させる際に、そのワークを把持するチャックを備えた搬
送装置が設けられているが、そんな中チャックを複数備
え、把持したワークを回転及び上下方向に移動して搬送
するいわゆる複合チャックといわれるものがある。そし
て、そのような複合チャックの把持動作を行うための動
力伝達手段には、エア圧や油圧等の圧力を利用したもの
や、モータの回転をボールネジ等のような機械ネジによ
って直線運動に変換するものが用いられている。図７
は、従来の複合チャックを示した外観斜視図である。こ
の複合チャックには、角度を割り出してチャックを円周
上の所定位置に位置決めするインデックステーブル１０
１が利用されている。インデックステーブル１０１上に
は支持柱１０２が立設され、一対のアーム１０３，１０
４が両側に係設されている。アーム１０３，１０４は、
支持柱１０２に形成されたリニアスライダー１０５，１
０６によって上下に移動できるよう構成されている。そ
して、その上下移動可能なアーム１０３，１０４先端部
には、それぞれワークを把持するチャック１０７，１０
８が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の複合
チャックには次のような問題があった。 先ず、従来の
複合チャックでは、各チャック１０７，１０８にモータ
を備え、そのモータの駆動力によってチャック爪を開閉
させていた。そのため、チャック１０７，１０８が設け
られたアーム１０３，１０４にかかる荷重が大きく、例
えば、対象となるワークの重量が１００ｇ〜５００ｇ程
度であるのに対し、チャック１０７，１０８のモータの
重量が１ｋｇもの重さがあった。従って、軽量なワーク
を搬送するにもチャックが重いため、インデックステー
ブル１０１の回転エネルギーがより多く必要であった。
このことは、チャック１０７，１０８を支えるアーム１
０３，１０４にかかるモーメントが大きくなることか
ら、アーム１０３，１０４の強度も高める必要があり、
アーム１０３，１０４自身の重量が大きくなり更に多く
の回転エネルギが必要であった。

【０００４】また、チャックがワークを把持する際、チ
ャック爪がワークをつかむ前に何らかにぶつかったり、
引っかかったりする等の異常が発生したり、複合チャッ
クでは同時につかむワークに寸法差があるために、小さ
い方のワークで見た場合に途中で引っかかったと同様な
状態になることがある。しかし、そのような場合でも、
チャックは設定された間隔でワークをつかもうとするた
め、チャック爪若しくはモータやエア供給装置に過負荷
が加わってしまう。そのため、モータが焼き付いてしま
ったり、チャック部が破損してしまったりすることがあ
る。

【０００５】また、従来の複合チャックは、チャック１
０７，１０８のモータやアーム１０３，１０４を上下さ
せるリニアスライダ１０５，１０６を駆動させるため
に、インデックステーブル１０１の中心を通したケーブ
ルによって電源に接続されている。従って、インデック
ステーブル１０１を駆動してチャック１０７，１０８を
回転させる場合にケーブルをひねってしまい、ケーブル
の劣化から複合チャックの寿命を短くするといった問題
もあった。また、チャック１０７，１０８の開閉には、
モータの他にエア圧等を利用したものもあるが、その場
合も同様にエア等を送るためのパイプの劣化から複合チ
ャックの寿命を短くする問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、チャックを軽量化した
複合チャックを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の複合チャック
は、両軸モータの出力軸に一体に又はギヤを介して連結
された二以上の回転軸と、前記各回転軸に対して平行に
形成された二以上のスライドレールと、前記各スライド
レールを摺動する一対のスライダにチャック爪を設けて
なるチャックと、前記各回転軸に固着された円筒磁石に
対して左右に傾斜したＳ極及びＮ極の着磁帯を螺旋状に
着磁してなる雄磁気ネジと、前記回転軸が貫通する前記
スライダの貫通孔に装填された円筒磁石に対して右側又
は左側にそれぞれ傾斜したＳ極及びＮ極の着磁帯を螺旋
状に着磁してなる雌磁気ネジとを備えた把持部を有し、
前記把持部を回転させ又は上下方向へ移動させる位置決
手段とを有することを特徴とする。

【０００８】従って、位置決手段によって回転若しくは
上下方向に移動された各チャックがそれぞれの所定位置
に配置され、そこで両軸モータの回転により、その回転
出力に一体又はギヤを介して連結された回転軸に伝達さ
れて雄磁気ネジが回転する。雄磁気ネジが回転すれば、
それに対して係設された雌磁気ネジとが互いに磁力作用
によって吸引し合っているためにチャックを構成するス
ライダに推力が働き、そのスライダが接近又は離間する
ことによってチャック爪でワークを把持し又は把持した
ワーク放す。そして、チャックがワークを把持したま
ま、又は放した状態で位置決手段の回転若しくは上下移
動によって次の位置へ搬送する。よって、本発明の複合
チャックでは、磁気ネジを利用してチャックの開閉を行
うよう構成するためチャックを軽量化しすることができ
る。

【０００９】また、本発明の複合チャックは、前記各回
転軸に形成された雄磁気ネジと該各雄磁気ネジに対して
設けられた一対のスライダに形成された雌磁気ネジと
が、前記両軸モータの回転により前記各チャックが同時
に閉じるように、又は前記チャックの開閉が混在するよ
うに着磁帯の傾斜方向が設定されたものであることを特
徴とする。従って、出力軸の回転により二以上の回転軸
が同時に回転するため、雄磁気ネジの回転により雌磁気
ネジを備えたスライダに推力が働くことで、各チャック
が同時に動作する。その際、各雄磁気ネジ及び雌磁気ネ
ジの螺旋方向（右ネジ方向と左ネジ方向）を設計変更す
ることで、各チャックが同時に開き若しくは閉じるよう
に、又は各チャックの開閉が混在するようにすることが
でき、各種搬送パターンを容易に変えることができる。

【００１０】また、本発明の複合チャックは、前記両軸
モータが、モータ本体の円周部に巻回された回転磁界を
発生するコイルと、前記コイルの円周内部にあって中心
に中空軸を形成してなる回転自在なロータと、前記ロー
タ外周上に固着された永久磁石と、前記ロータの中空軸
内に固着された円筒磁石にＳ極及びＮ極の着磁帯が着磁
されてなる雌磁気カップリングと、前記ロータの中空軸
に対して貫設した前記出力軸に前記回転軸が固定又は動
力伝達手段を介して連結され、その出力軸に固着された
円筒磁石にＳ極及びＮ極の着磁帯が着磁されてなる雌雄
磁気カップリングとを有することを特徴とする。

【００１１】従って、励磁されたコイルに回転磁界が発
生し、その磁力によって永久磁石に働く磁力作用によっ
てロータが回転する。回転するロータ内では円筒磁石に
着磁された雌磁気カップリングが共に回転し、出力軸に
固着された円筒磁石に着磁された雄磁気カップリングと
の間で作用する磁力によって動力が伝達され、その出力
軸から回転が発生する。そのため、本発明の複合チャッ
クは、回転体と出力軸とが非接触な磁力作用による関係
をなしているため、芯出しが容易になり、また、モータ
本体内に雌磁気ネジを形成したことにより、両軸モータ
の軸方向寸法の縮小化、軽量化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる複合チャッ
クの一実施の形態について具体的に説明する。図１は、
第１実施の形態の複合チャックを示した外観斜視図であ
る。本複合チャックは、回転運動を出力するインデック
ステーブル１の回転軸に上下運動を出力する上下シリン
ダ２を設け、チャックの回転位置及び上下位置を制御す
るものである。インデックステーブル１及び上下シリン
ダ２は汎用されているものであるため、その詳細な説明
は省略する。そして、その上下シリンダ２のシリンダロ
ッド１１の頂部には、２カ所にチャックＡ，Ｂを設けた
把持部３が固定されている。ここで、図２は、把持部３
を示した一部断面図である。

【００１３】把持部３は、溝型の支持部材１２の底部が
シリンダロッド１１に固定されている。その支持部材１
２には、溝内に両軸中空モータ１３が両側に立設する壁
面に挟持されるよう装填され、その両壁面から突設され
た両軸中空モータ１３の回転軸１４が壁面を貫通するよ
うに設けられている。また、支持部材１２には前記両軸
中空モータ１３の回転軸１４と平行にアーム１５が固定
され、その両端に支持板１６，１６が垂設されている。
そして、回転軸１４が、その支持部材１２及び支持板１
６，１６に設けられたベアリングによって回転支持され
ている。

【００１４】本実施の形態で使用する両軸中空モータ１
３は、図２で詳細に示すように磁性体からなるコア２１
が円周状に形成され、そこに巻回されたコイル２２が不
図示の制御系へ接続されている。コイル２２が巻回され
たコア２１は、ハウジング２３によって覆われている。
ハウジング２３は、内周側に開放した断面コ字状のドー
ナッツ形状のものであり、その内周側両端部には樹脂材
で形成された円筒形状のブッシュ２４ａ，２４ｂが固着
されている。そして、そのブッシュ２４ａ，２４ｂ内に
は、永久磁石２５を貼着したロータ２６が装填されてい
る。ロータ２６は、その両端にブッシュ２４ａ，２４ｂ
の内周面に摺接する薄肉部を有し、その中央部には側面
をブッシュ２４ａ，２４ｂに摺接させた厚肉部を有して
なるものである。そして、永久磁石２５が、ロータ２６
の中央厚肉部に貼着されている。

【００１５】ロータ２６の中空軸内には円筒形状の磁気
ホルダ２７が嵌挿され、その磁気ホルダ２７内には円筒
磁石２８が嵌挿されて雌磁気ネジ１０が形成されてい
る。磁気ホルダ２７及び円筒磁石２８はロータ２６と一
体に回転するよう固着されている。磁気ホルダ２７に
は、強磁性材料（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の化合物
等）が使用される。これは、磁力線の発生密度を増加さ
せるためである。雌磁気カップリング２９は、円筒磁石
２８の内周面に、Ｎ極及びＳ極の逆極性からなる短冊状
のＮ極着磁帯及びＳ極着磁帯が回転軸１４に平行に着磁
されて形成されている。

【００１６】そして、ロータ２６に穿設された両軸中空
モータ１３の中空軸には、非接触で貫設された回転軸１
４に円筒磁石が固着され、その外周面には雌磁気カップ
リング２９に対応した雄磁気カップリング３０が形成さ
れている。雄磁気カップリング３０は、その回転軸１４
に固着された円筒磁石３０の外周面に、雌磁気カップリ
ング２９と同寸法の短冊状のＮ極着磁帯及びＳ極着磁帯
が回転軸１４に平行に着磁されて形成されている。雄磁
気カップリング３０も雌磁気カップリング２９とは非接
触である。なお、回転軸１４も磁力線の発生密度を増加
させるため、磁気ホルダ２７と同様に強磁性材料が使用
される。

【００１７】一方、アーム１５には、図１に示すように
両軸中空モータ１３を挟んで２カ所にチャックＡ，Ｂが
構成されている。この２カ所に設けられたチャックＡ，
Ｂは、両軸中空モータ１３を挟んで対称的な関係にあ
り、両者とも同様な構成からなるため、一方のチャック
Ａについてのみ図２に基づいて説明する。アーム１５の
下面にはスライドレール３５が固着され、そこを一対の
スライダ４１，４２が摺動するよう構成されている。そ
のスライダ４１，４２は、それぞれ軸方向に貫通孔４１
ａ，４２ａが穿設され、そこを貫通する回転軸１４と同
軸上に貫通孔４１ａ，４２ａが位置するよう係設されて
いる。そして、そのスライダ４１，４２の底面には、ワ
ークを把持するためのチャック爪４３，４４が固定され
ている。

【００１８】ところで、本実施の形態の複合チャック
は、両軸中空モータ１３と同様に磁気ネジを利用してそ
の把持動作を行うものである。即ち、回転軸１４には、
スライダ４１，４２が移動するレール３５と同じ領域に
かけて円筒磁石が固着され、その円筒磁石の表面に雄磁
気ネジが形成されている。また、スライダ４１，４２の
貫通孔４１ａ，４２ａ内にも円筒磁石が装填され、その
内周面に雌磁気ネジがそれぞれ形成されている。具体的
には、回転軸１４に固着された円筒磁石表面に、図面右
上がり螺旋のＮ極着磁帯４５Ｎ及びＳ極着磁帯４５Ｓか
らなる第１雄磁気ネジ４５と、図面右下がり螺旋のＮ極
着磁帯４６Ｎ及びＳ極着磁帯４６Ｓからなる第２磁気ネ
ジ４６とが重ねて着磁された雄磁気ネジが形成され、ス
ライダ４１の貫通孔４１ａ内に装填された円筒磁石に
は、第１雄磁気ネジ４５対応したＮ極着磁４７Ｎ帯及び
Ｓ極着磁帯４７Ｓからなる第１雌磁気ネジ４７が、スラ
イダ４２の貫通孔４２ａ内に装填された円筒磁石には、
第２雄磁気ネジ４６対応したＮ極着磁４８Ｎ帯及びＳ極
着磁帯４８Ｓからなる第２雌磁気ネジ４８がそれぞれ形
成されている。

【００１９】なお、本実施の形態では、請求項１に記載
する両軸中空モータ１３の出力軸とチャックＡ，Ｂの雄
磁気ネジを形成する回転軸とが回転軸１４として１本の
ものとなる構成をしているが、これは本複合チャックを
形成する両軸中空モータ１３の構成からなるものであ
る。従って、本実施の形態における請求項１に記載の出
力軸とは、雄磁気カップリング３０及びその雄磁気カッ
プリング３０が形成された回転軸１４が、また請求項１
に記載の回転軸とは、第１、第２雄磁気ネジ４５，４６
が形成された箇所の回転軸１４が該当するものとする。

【００２０】そこで、このような構成をなす本実施の形
態の複合チャックは、以下のようにワークの搬送を実行
する。先ず、本複合チャックの両軸中空モータ１３を挟
んで設けられたチャックＡ，Ｂは、インデックステーブ
ル１の回転出力によって所定の回転位置に位置決めさ
れ、さらに上下シリンダ２の出力によってその高さが位
置決めされる（高さの位置決めと回転方向の位置決めの
順序が逆であってもよい）。そして、そのインデックス
テーブル１及び上下シリンダ２によって位置決めされた
箇所で、両軸中空モータ１３からの回転出力によってチ
ャックＡ，Ｂが動作することとなる。

【００２１】両軸中空モータ１３は、制御系からの電流
指令によって通電されたコイル２２に回転磁界が発生
し、励磁されたコア２１に吸引されるようにして永久磁
石２５に円周方向の回転力が与えられる。そのため、永
久磁石２５を円周上に有するロータ２６が、ブッシュ２
４ａ，２４ｂに摺接支持されて回転することとなる。こ
のロータ２６の回転は、その中空軸内に一体の雌磁気カ
ップリング２９も回転させることとなる。そして、中空
軸内の回転軸１４に形成された雄磁気カップリング３０
と、回転する雌磁気カップリング２９との間で磁力作用
による吸引力が働き、回転軸１４もロータ２６と同方向
に回転することとなる。

【００２２】そこで、回転軸１４に回転が与えられる
と、その回転軸に固着された円筒磁石に形成された第
１、第２雄磁気ネジ４５，４６が回転し、その第１、第
２雄磁気ネジ４５，４６との磁力作用によってスライダ
４１，４２が軸方向に直進運動することとなる。即ち、
回転する第１雄磁気ネジ４５の着磁帯４５Ｎ，４５Ｓに
対して、回転の制限された第１雌磁気ネジ４７の着磁帯
４７Ｓ，４７Ｎが追随しようとし、また、同様に第２雄
磁気ネジ４６の着磁帯４６Ｎ，４６Ｓに対して、回転の
制限された第２雌磁気ネジ４８の着磁帯４８Ｓ，４８Ｎ
が追随しようとして推力が発生するからである。

【００２３】第１雄磁気ネジ４５及び第１雌磁気ネジ４
７と、第２雄磁気ネジ４６及び第２雌磁気ネジ４８と
は、前記した如く着磁帯が逆方向に着磁されているた
め、スライダ４１，４２には逆方向の推力が働く。その
ため、回転軸１４の所定方向の回転によりスライダ４
１，４２が互いに接近し、或いは逆に離間するよう移動
する。従って、制御系からの所定の電流指令によって回
転軸１４の回転を制御することによって、スライダ４
１，４２を接近させてチャック爪４３，４４でワークを
把持し、或いはスライダ４１，４２を離間させることに
よって両チャック爪４３，４４を離間させて把持したワ
ークを放す。

【００２４】ところで、本複合チャックは、チャック
Ａ，Ｂに形成した雄磁気ネジ及び雌磁気ネジを構成する
着磁帯の螺旋方向を両軸中空モータ１３に対して対称的
に形成した。そのため、両軸中空モータ１３に近いスラ
イダ４２，４２には右ネジが構成され、両軸中空モータ
１３から遠いスライダ４１，４１には左ネジが構成され
ている。従って、回転軸１４が図面右方から見て時計方
向に回転したならば、チャックＡ，Ｂ共にスライダ４
２，４２は両軸中空モータ１３から遠ざかる方へ移動
し、逆にスライダ４１，４１は両軸中空モータ１３に近
ずく方へ移動する。一方、回転軸１４が図面右方から見
て反時計方向に回転したならば、チャックＡ，Ｂ共にス
ライダ４２，４２は両軸中空モータ１３へ近ずく方へ移
動し、逆にスライダ４１，４１は両軸中空モータ１３か
ら遠ざかる方へ移動する。

【００２５】しかし、このようなチャックＡ，Ｂに形成
した雄磁気ネジ及び雌磁気ネジの螺旋方向を一方向に同
じ順序で着磁したならば、両者はまったく逆の動作をす
ることとなる。即ち、チャックＡの両軸中空モータ１３
に近いスライダ４２とチャックＢの両軸中空モータ１３
から遠いスライダ４１を右ネジで構成し、チャックＡの
両軸中空モータ１３から遠いスライダ４１とチャックＢ
の両軸中空モータ１３に近いスライダを左で構成した場
合である。このとき、回転軸１４が図面右方から見て時
計方向に回転したならば、チャックＡのスライダ４２は
右ネジが構成されているため両軸中空モータ１３から遠
ざかる方へ移動するのに対し、チャックＢのスライダ４
２は左ネジが構成されているため両軸中空モータ１３へ
近ずく方へ移動する。また、スライダ４１，４１につい
ても逆方向へ移動することとなる。そのため、チャック
Ａではワークの把持動作が行われるのに対して、チャッ
クＢでは把持したワークを放す動作が行われる。

【００２６】このような構成をなす本実施の形態の複合
チャックは、第１雄磁気ネジ４５及び第１雌磁気ネジ４
７と、第２雄磁気ネジ４６及び第２雌磁気ネジ４８とを
利用し、回転中心に設けた両軸中空モータ１３の回転に
よってチャックＡ，Ｂの開閉を行うようにしたため、ア
ーム１５にかかる荷重は従来のもの比べて半分以下にま
で軽量化することができた。従って、チャックＡ，Ｂを
回転させ、或いは上下移動させるためのエネルギが小さ
くてすむようになり、省エネに寄与することとなった。
また、本複合チャックでは磁気ネジによってチャック
Ａ，Ｂを開閉させるため、従来チャックを動作させるの
にアームにまでひっぱていたケーブルやエアパイプ等が
不要となり、それらの劣化によって複合チャック自体の
寿命を短くするといった問題が回避された。

【００２７】また、本複合チャックではチャックＡ，Ｂ
の開閉に磁気ネジを利用したため、把持動作の途中で何
らかにぶつかってしまっても、磁気ネジが脱調すること
で駆動系に過負荷が加わることを回避して破損などが防
止できた。また、従来の複合チャックには、ボールネジ
等の機械ネジによってチャックに推力を与えて開閉動作
を行うものがあるが、各チャックで同時に把持するワー
クの寸法にバラツキがあるものの場合、大きいワークを
把持した時点でチャックの開閉がロックされてしまい、
小さい方のワークが把持できないといったことがあっ
た。しかし、本複合チャックでは磁気ネジを使用したこ
とによりチャックがバネ性を有するため、寸法にかなり
バラツキのあるワークの把持が可能となった。

【００２８】即ち、同時に把持するワークに寸法差があ
ると、対称関係にあるチャックＡ，Ｂの第１雄磁気ネジ
４５と第１雌磁気ネジ４７、第２雄磁気ネジ４６と第２
雌磁気ネジ４８との着磁帯の停止位置がずれた状態とな
る。図３はこの状態を示している。図３では、実線が、
一方のチャックが把持するワークが小さい場合のスライ
ダ４１（４２）の停止位置を示し、破線が、他方のチャ
ックが把持するワークが大きい場合のスライダ４１（４
２）の停止位置を示している。本複合チャックでは、制
御系からの電流指令によってワークの寸法に応じた回転
角を両軸中空モータ１３の回転軸１４に与える。そのた
め、例えば、チャックＡ側のワークが設定寸法よりも大
きい場合にはスライダ４１（４２）の移動が強制的に止
められ、生じたズレΔｘに応じて磁気ネジのバネ性によ
り反力Ｆが発生する。そして、他方のチャックＢでは、
更に回転する回転軸１４によりスライダ４１，４２の移
動によりワークを把持する。

【００２９】ズレΔｘと反力Ｆとの関係について、図４
のグラフを参照して説明する。図４は、ズレΔｘを横軸
に、反力Ｆを縦軸にとったグラフである。このグラフに
示すように、原点付近では反力Ｆは、ズレΔｘに対し反
対方向に働き、その大きさはズレΔｘとともに増加す
る。即ち、磁気ネジのバネ性を示している。そして、ズ
レΔｘの大きさが０．５Ｐ（Ｐ：磁気ネジのピッチ）に
達すると反力Ｆの大きさが最大となるので、磁気ネジが
バネ性を発揮するのはズレΔｘが±０．５Ｐの範囲内に
あるときであることがわかる。反力Ｆの最大値Ｆmax
は、雄磁気ネジ及び雌磁気ネジを形成する円筒磁石との
組合せにより任意に選定できる。

【００３０】本複合チャックでは、制御系においてオー
バーランプログラムを実行して、寸法の異なるワークの
把持を実行する。即ち、例えばチャックＡが寸法の大き
いワークに当接してから、両軸中空モータ１３により回
転軸１４が更に所定角度オーバーランされる。オーバー
ランの量は０．５Ｐ以下とする。例えば、両軸中空モー
タ１３が２００パルス／回転のものであれば、２０〜３
０パルス程度のオーバーランを実行するようにする。こ
れによりチャックＡとチャックＢとは約０．２５Ｐの大
きさのズレΔｘを生じ、チャックＢより所定反力Ｆs だ
け大きな力でチャックＡがワークに押しつけられること
となる（図４中に点Ｑで示す）。

【００３１】次に、本発明にかかる複合チャックの第２
実施の形態について説明する。本複合チャックは、前記
第１実施の形態で１対のチャックＡ，Ｂを備えたものを
示したのに対して３個のチャックを備えたものである。
そのうちインデックステーブル１、上下シリンダ２及び
各チャックは、第１実施の形態のものと同様の構成をな
すものであるためその詳細は省略し、雄磁気ネジを備え
た回転軸を駆動する両軸モータの出力伝達部についての
み説明する。図５は、両軸モータとその回転出力伝達部
の構成を示した図である。本複合チャックは、前記第１
実施の形態のものと同様に上下シリンダ２のシリンダロ
ッド１１の先端に支持部５１が固定されている。支持部
５１は２区画に分割され、四面が仕切られたギヤ室５１
ａと第１実施の形態と同様の両軸モータ５２を装填する
モータ室５１ｂとが形成されている。

【００３２】両軸モータ５２の回転軸５３は、支持部５
１の壁面を貫通して一方が第１実施の形態と同様に延設
され、円筒磁石が固着されて雄磁気ネジ５４が形成され
ている。また、回転軸５２の他方は、支持部５１の壁面
を貫通してギヤ室５１ａ内に挿入されてカサバ歯車５５
Ａが嵌合されている。一方、支持部５１のギヤ室５１ａ
の壁面には、両軸モータ５２の回転軸５３と垂直に回転
軸５６が貫通している。そして、その回転軸５６には、
カサバ歯車５５Ａと噛合するカサバ歯車５５Ｂが嵌合さ
れている。従って、両軸モータ５２は、その回転軸５３
の回転出力をカサバ歯車５５Ａ，５５Ｂを介して伝達
し、回転軸５６をも回転させるよう構成されている。そ
して、そのギヤ室５１ａを貫通した回転軸５６には、円
筒磁石が固着されて雄磁気ネジ５７，５８が形成されて
いる。

【００３３】従って、本複合チャックは、Ｔ字型をなす
３方へ延びた雄磁気ネジ５４，５７，５８が形成され、
図示しないが、それぞれに第１実施の形態と同様な雌磁
気ネジを備えた一対のスライダが設けられてチャックが
構成されている。ところで、支持部５１は上下シリンダ
２のシリンダロッド１１先端に固定されるが、チャック
を有するアームのバランスをとるために回転軸５３，５
６の交点Ｏを回転中心にするよう構成した。

【００３４】よって、本複合チャックでは、インデック
ステーブル１及び上下シリンダ２によって各チャックを
所定位置に配置させた後、両軸モータ５２を駆動させ
る。両軸モータ５２の駆動は、回転軸５３の回転として
出力され雄磁気ネジ５４が回転し、同時にカサバ歯車５
５Ａ，５５Ｂを介して回転軸５６の回転となる。従っ
て、その回転軸５６に形成された雄磁気ネジ５７，５８
も回転する。そのため、各雄磁気ネジ５４，５７，５８
に対応したチャックの開閉が実行される。従って、本実
施の形態の複合チャックでは、３個のチャックを同時に
開閉できるよう構成したので、前記第１実施の形態のも
のと同様な効果を奏するとともに、チャックが増えたこ
とで多工程の作業が同時に行えるようになった。なお、
本実施の形態の複合チャックでも、各チャックを構成す
る雄磁気ネジと雌磁気ネジの着磁帯の螺旋方向を調整す
ることによって、同時開閉或いは開閉が混在するように
することができる。

【００３５】次に、本発明にかかる複合チャックの第３
実施の形態について説明する。本複合チャックは、前記
第１実施の形態で使用した両軸中空モータ１３に替えて
両軸のステッピングモータを使用したものである。図６
は、第３実施の形態の複合チャックの把持部を示した一
部断面図である。本実施の形態で使用する両軸モータ６
１は、磁性体からなるコア６２が円周状に形成され、そ
こに巻回されたコイル６３が不図示の制御系へ接続され
ている。コイル６３が巻回されたコア６２は、ハウジン
グ６４によって覆われている。ハウジング６４は、内周
側に開放した断面コ字状のドーナッツ形状をなし、その
内周側両端部にはモータ軸受６５ａ，６５ｂが固着され
ている。ハウジング６４内には、円周面にロータ用磁石
６６が貼着されたロータ６７が装填されている。そのロ
ータ６７及びモータ軸受６５ａ，６５ｂの中心孔を貫通
した回転軸６８がロータ６７に固設され、支持部材６９
から突設されている。そして、このような構成からなる
両軸モータ６１は支持部材６９によって支持されてい
る。

【００３６】一方、アーム７１には、第１実施の形態と
同様に両軸モータ６１を挟んで２カ所にチャックが構成
されている（図１参照）。ここでは、一方のチャックに
ついてのみ説明する。アーム７１には２枚の支持板７
２，７３が垂設され、回転軸７４がベアリングを介して
軸支されている。その回転軸７４は両軸モータ６１側に
突設され、カップリング７５によって回転軸６８と同軸
上で連結されている。また、支持板７２，７３の間には
アーム７１の底面にスライドレール７６が固着され、一
対のスライダ７７，７８が摺動するよう構成されてい
る。スライダ７７，７８の底面には、ワークを把持する
ためのいるチャック爪７９，８０が固定されている。そ
して、本実施の形態でも前記第１実施の形態と同様に、
回転軸１４に固着された円筒磁石表面に、左右両方向に
螺旋した着磁帯からなる雄磁気ネジ８１と、その回転軸
７４が貫通するスライダ７７，７８の貫通孔内に装填さ
れた円筒磁石に、それぞれ左右に螺旋した雌磁気ネジ８
２，８３とが形成されている。

【００３７】このような構成からなる本実施の形態の複
合チャックでは、両軸モータ６１が制御系からの電流指
令によって通電されたコイル６３に回転磁界が発生し、
励磁されたコア６２に吸引されるようにしてロータ用磁
石６６に円周方向の回転力が与えられる。そのため、ロ
ータ用磁石６６を円周上に有するロータ６７が、モータ
軸受６５ａ，６５ｂに支持された回転軸６８とともに回
転する。このような両軸モータ６１から出力される回転
軸６８の回転は、カップリング７５を介して回転軸７４
に伝達され、前記第１実施の形態と同様にして雄磁気ネ
ジ８１と雌磁気ネジ８２，８３との磁力作用によってス
ライダ７７，７８がスライドレール７６を摺動し、チャ
ック爪７９，８０によるワークの把持動作が行われる。

【００３８】以上、複合チャックの一実施の形態を示し
たが、本発明はこれ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磁気カップリング及びステッピ
ングモータを利用した両軸モータを利用したが、ＤＣモ
ータ又はサーボモータを利用するようにしてもよい。ま
た、例えば、チャックを構成する一対のスライダがそれ
ぞれ逆方向に移動するよう螺旋方向が逆の着磁帯を重ね
て着磁した雄磁気ネジを示したが、各スライダが移動す
る領域は区別されているため、螺旋方向の異なる着磁帯
をその領域毎に区別して着磁してもよい。また、例え
ば、実施の形態では２個及び３個のチャックを有するも
のを示したが、更にそれ以上のチャックを備えるもので
あってもよい。また、実施の形態ではチャックの位置決
めのための構成としてインデックステーブル１及び上下
シリンダ２を示して説明したが、例えば本出願人が出願
した特願平９―２３８３８のＤＤモータを使用してもよ
い。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、両軸モータの出力軸に一体に
又はギヤを介して連結された二以上の回転軸と、各回転
軸に対して平行に形成された二以上のスライドレール
と、各スライドレールを摺動する一対のスライダにチャ
ック爪を設けてなるチャックと、各回転軸に固着された
円筒磁石に対して左右に傾斜したＳ極及びＮ極の着磁帯
を螺旋状に着磁してなる雄磁気ネジと、回転軸が貫通す
るスライダの貫通孔に装填された円筒磁石に対して右側
又は左側にそれぞれ傾斜したＳ極及びＮ極の着磁帯を螺
旋状に着磁してなる雌磁気ネジとを備えた把持部を有
し、把持部を回転させ又は上下方向へ移動させる位置決
手段とを有することで、チャックを軽量化した複合チャ
ックを提供することが可能となった。

【００４０】また、本発明は、各回転軸に形成された雄
磁気ネジと該各雄磁気ネジに対して設けられた一対のス
ライダに形成された雌磁気ネジとが、両軸モータの回転
により各チャックが同時に閉じるように、又はチャック
の開閉が混在するように着磁帯の傾斜方向が設定された
ものであるので、各種搬送パターンを容易に変えること
ができる。複合チャックを提供することが可能となっ
た。

【００４１】また、本発明は、両軸モータが、モータ本
体の円周部に巻回された回転磁界を発生するコイルと、
コイルの円周内部にあって中心に中空軸を形成してなる
回転自在なロータと、ロータ外周上に固着された永久磁
石と、ロータの中空軸内に固着された円筒磁石にＳ極及
びＮ極の着磁帯が着磁されてなる雌磁気カップリング
と、ロータの中空軸に対して貫設した出力軸に回転軸が
固定又は動力伝達手段を介して連結され、その出力軸に
固着された円筒磁石にＳ極及びＮ極の着磁帯が着磁され
てなる雌雄磁気カップリングとを有することで、回転体
と出力軸とが非接触な磁力作用による関係をなしている
ため、芯出しが容易になり、また、モータ本体内に雌磁
気カップリングを形成したことにより、両軸モータの軸
方向寸法の縮小化、軽量化した複合チャックを提供する
ことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる複合チャックの第１実施の形態
を示した外観斜視図である。

【図２】第１実施の形態の複合チャックの把持部を示し
た一部断面図である。

【図３】磁気ネジにおいて、変位を生じる様子を説明す
る図である。

【図４】磁気ネジの変位と力との関係を示すグラフであ
る。

【図５】第２実施の形態の複合チャックの把持部を示し
た一部断面図である。

【図６】第３実施の形態の複合チャックの把持部を示し
た一部断面図である。

【図７】従来の複合チャックを示した外観斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ インデックステーブル ２ 上下シリンダ ３ 把持部 １３ 両軸モータ １４ 回転軸 １５ アーム ３５ スライドレール ４１，４２ スライダ ４３，４４ チャック爪 ４５ 第１雄磁気ネジ ４６ 第２磁気ネジ ４７ 第１雌磁気ネジ ４８ 第２雌磁気ネジ Ａ，Ｂ チャック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両軸モータの出力軸に一体に又はギヤを
   介して連結された二以上の回転軸と、 前記各回転軸に対して平行に形成された二以上のスライ
   ドレールと、 前記各スライドレールを摺動する一対のスライダにチャ
   ック爪を設けてなるチャックと、 前記各回転軸に固着された円筒磁石に対して左右に傾斜
   したＳ極及びＮ極の着磁帯を螺旋状に着磁してなる雄磁
   気ネジと、 前記回転軸が貫通する前記スライダの貫通孔に装填され
   た円筒磁石に対して右側又は左側にそれぞれ傾斜したＳ
   極及びＮ極の着磁帯を螺旋状に着磁してなる雌磁気ネジ
   とを備えた把持部を有し、 前記把持部を回転させ又は上下方向へ移動させる位置決
   手段とを有することを特徴とする複合チャック。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の複合チャックにおい
   て、 前記各回転軸に形成された雄磁気ネジと該各雄磁気ネジ
   に対して設けられた一対のスライダに形成された雌磁気
   ネジとが、 前記両軸モータの回転により前記各チャックの開閉が統
   一されるように、又は前記各チャックの開閉が混在する
   ように着磁帯の傾斜方向が設定されたものであることを
   特徴とする複合チャック。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の複合チャ
   ックにおいて、 前記両軸モータが、モータ本体の円周部に巻回された回
   転磁界を発生するコイルと、前記コイルの円周内部にあ
   って中心に中空軸を形成してなる回転自在なロータと、
   前記ロータ外周上に固着された永久磁石と、前記ロータ
   の中空軸内に固着された円筒磁石にＳ極及びＮ極の着磁
   帯が着磁されてなる雌磁気カップリングと、前記ロータ
   の中空軸に対して貫設した前記出力軸に前記回転軸が固
   定又は動力伝達手段を介して連結され、その出力軸に固
   着された円筒磁石にＳ極及びＮ極の着磁帯が着磁されて
   なる雌雄磁気カップリングとを有することを特徴とする
   複合チャック。