JPH11285992A - リニアボイスコイルアクチュエ―タ用把持器およびその把持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特殊な部品の把持に適合した自動化された工程
において使用されるアクチュエータ用把持器を提供す
る。 【解決手段】本発明は、部品を再度位置決めするために
機械と組み合わせて使用される把持器である。構造的に
は、本発明は、室を有して形成されるハウジングを含
む。固定極ハウジング磁石は、室内部に位置決めされ
る。一対のグリップがハウジングに対する移動のために
摺動可能に取り付けられる。それぞれのグリップは、部
分的には、室内部に収容され、部分的には、ハウジング
から突出する。それぞれのグリップには電磁コイルが取
り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に、製品の自動
化された組み立てに有用な機械に関するものである。よ
り詳細には、本発明は、製品の組み立て工程において構
成部品の検査、組み立ておよび位置決めに有用な電動ア
クチュエータに関するものである。本発明は、限定され
るものではないが、自動化された過程において、特殊
な、もしくは壊れやすい部品を選択的に把持し、正確に
位置決めするアクチュエータの把持器として特に有用で
ある。

【０００２】

【従来の技術】製品の自動化された組み立てに有用な数
々の装置が長年に渡って成功裏に使われている。いずれ
の場合においても、自動化された組み立て装置は、完成
品の製造および組み立ての際に行われる方法、工程およ
び過程の効率性および正確性を向上させることを目的と
して使用されてきた。実際に、現在大多数の消費者向製
品が自動化された組み立て装置を組み込む組み立てライ
ンによって製造されている。

【０００３】製造される製品の複雑性が増大するにつれ
て、その製品の製造に必要となる機械の複雑性も相応に
増大するであろうということは容易に理解されよう。例
えば、プリント回路基板を含む多くの製品において、小
さな組み立て部品が正確に位置決めされ、挿入されるこ
とが要求される。組み立て部品の形が特殊で、変化する
ような場合、および／または、部品が壊れやすいような
場合には、より小さな組み立て部品が使用されるほど、
位置決め工程の困難さも増加する。

【０００４】自動化された組み立てシステムの一部とし
て成功裏に用いられている装置の一種として、リニアボ
イスコイルアクチュエータがある。この種のアクチュエ
ータは、電磁コイルと固定極磁石を備えている。電流が
電磁コイルに付与されると、コイルに磁界が生成され
る。この電磁コイルによって生成された磁界は、固定極
磁石により生成された磁界と相互作用し、その電磁コイ
ルを固定極磁石に対し並進移動させる。ある形式の把持
器がコイルに取り付けられ、移動コイルと共に移動す
る。使用の際、把持器は、コイルの制御下に、部品に対
して位置決めされ、把持器と部品が接触するまで前進す
る。そこで、把持器は部品を把持する。次いで、把持器
と部品は、電磁コイルの制御下に、並進して再度位置決
めされる。さらに、アクチュエータ全体、把持器、およ
び部品は、横方向に移動し、回動し、さもなければ、再
配置されて部品の更なる再度の位置決めをすることもあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、これらのリ
ニアボイスコイルアクチュエータは、部品の再度の位置
決めに効果的であることが判明してきている。しかしな
がら、従来の把持器の設計は、非対称、もしくは特殊な
形状の部品には完全に満足されるものではないことも判
明してきている。この問題は、連続する部品の物理的な
寸法の差異および／または、部品のピックアップ位置
（pick-up position）の差異によって一層大きなものと
なる。このような場合、従来の把持器の構造では、異な
る部品および異なる位置に効果的に適合することができ
ないことがあり、部品の把持が困難になり、正確な操作
が困難になる。

【０００６】特定の工程において、挿入もしくは他の操
作の前に、部品が正確に横方向に整列されることが要求
される際には、他の潜在的な問題が発生する。この形式
の工程の例には、極めて小さなパッケージが横方向に高
精度に設置されることが要求されるマイクロ電子機器の
組み立てが含まれる。しかしながら、従来の把持器は、
このような形態で部品を横方向に再度位置決めできるよ
うに、特に設計された装置を備えてはいなかった。代替
的に、横方向の再度の位置決めは、従来においては、ア
クチュエータ全体、および部品を選択的に移動させるこ
とによって成し遂げられていた。しかしながら、幾つか
の場合においては、移動するアクチュエータの大きさが
部品自体よりも大幅に大きいことがあり、特定の組み立
て作業に要求された精度を満たすことは困難である。

【０００７】特に壊れやすい部品をピックアップおよび
操作しなければならない際には、さらに他の潜在的な問
題が発生する。従来のアクチュエータが従来の把持器と
共に使用される多くの場合において、把持器が部品を把
持する際に把持器によって付与される力を決定する方法
がないことがある。結果として、壊れやすい部品は、組
み立て作業の際に把持器によって過剰な力が付与されて
損傷を受けることがある。

【０００８】上記に鑑み、本発明の目的は、特殊な部品
の把持に適合した自動化された工程において使用される
アクチュエータ用把持器を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、変化する寸法の部
品、即ち、異なる大きさの部品の把持に適合する自動化
された工程において使用されるアクチュエータ用把持器
を提供することにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、部品の横方向
の正確な位置決めが可能な自動化された工程において使
用されるアクチュエータ用把持器を提供することにあ
る。

【００１１】本発明の別の目的は、壊れやすい部品と共
に用いられることがある自動化された工程において使用
されるアクチュエータ用把持器を提供することにある。

【００１２】本発明のさらに別の目的は、部品が正確、
且つ、適切にアクチュエータ用把持器に係合されている
か否かを決定する自動化された工程において使用される
アクチュエータ用把持器を提供することにある。

【００１３】本発明のまたさらに別の目的は、簡単に使
用でき、製造が相対的に容易であり、コスト効率が比較
的に優れた自動化された工程において使用されるアクチ
ュエータ用把持器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの要求を
満たすための把持器に指向したものである。該把持器
は、第１グリップと、第２グリップと、第１グリップに
取り付けられて第１磁界を選択的に生成して第１グリッ
プを移動させる手段と、さらに第１グリップおよび第２
グリップを移動させて部品の再度の位置決めをする手段
とを備える。本発明の特有な構成により、第１グリップ
と第２グリップは別個に移動、制御されて特殊な部品を
把持する。さらに、第１グリップおよび第２グリップ
は、正確に移動されて部品の横方向の再度の位置決めを
する。その上、第１グリップおよび第２グリップに付与
される力は正確に制御されて、本把持器を壊れやすい部
品の把持および移動に使用することが可能となる。

【００１５】構造的に、該把持器は、典型的には、スロ
ット形状の孔部を有する内室を形成するハウジングを含
む。第１グリップおよび第２グリップは、部分的には、
前記室内部に収容され、また部分的には、スロット形状
の孔部から突出するように設置される。さらに、第１お
よび第２グリップは、ハウジングに固定されたレール上
に摺動可能となっている。該レールは、並進移動軸を規
定する。これにより、機能的に、第１グリップおよび第
２グリップが並進移動軸に沿って互いに並進移動するこ
とが可能となる。

【００１６】本発明は、該室内部に位置決めされたハウ
ジング磁石をさらに含む。機能的に、ハウジング磁石
は、ハウジングの室内部でハウジング磁界を生成するよ
うに働く。好ましくは、ハウジング磁界は、ハウジング
に対して静的であり、磁界の南北両極が並進移動軸に沿
うように並進移動軸に整列される。ハウジング磁界は、
種々の型、構成の磁石によって作り出すことができる。
例えば、横長の、希土類（rare-earth）磁石が利用可能
である。代替的な実施の形態においては、２つの磁石が
利用可能である。

【００１７】本発明は、同一のハウジングもしくは別々
のハウジングに位置決めされる第１電磁コイルおよび第
２電磁コイルをさらに含む。第１電磁コイルは第１グリ
ップに取り付けられ、第２電磁コイルは第２グリップに
取り付けられる。第１および第２電磁コイルはコントロ
ーラを介して別々に電源に接続される。これにより、別
々の電流を第１および第２電磁コイルに選択的に通電さ
せることが可能になる。機能的に、第１もしくは第２電
磁コイルのいずれかに電流が通電することにより、コイ
ルにより可変の磁界が生成される。第１電磁コイルによ
って生成された磁界は第１磁界と参照することとし、第
２電磁コイルによって生成された磁界は第２磁界と参照
することとする。

【００１８】第１および第２磁界の強度および向きは、
第１および第２電磁コイルに通電させる電流を調節する
ことにより選択的に制御することができる。重要なこと
は、第１および第２磁界が独立に、もしくは協調して上
述されたハウジング磁界と相互作用することである。結
果として、ある力が第１磁界上に生成され、またある力
が第２磁界に生成される。これらのそれぞれの力は第１
および第２電磁コイルに通電させる電流を調整すること
により制御される。

【００１９】第１および第２電磁コイルに生成された力
はそれぞれ第１および第２グリップに付与される。これ
らの力によってグリップのそれぞれが並進移動軸に沿っ
て移動する。このように、第１および第２電磁コイルに
電流を選択的に通電させることにより、第１グリップお
よび第２グリップは並進移動軸に沿って選択的に位置決
めされる。続いて、第１および第２グリップ間に位置決
めされた部品が選択的にグリップ間で保持され、もしく
は圧締される。さらに、該保持動作は、第１および第２
電磁コイルに通電させる電流を調節することにより選択
的に制御される。

【００２０】幾つかの場合においては、上述した基本動
作を改変することが望ましい。そのような改変の１つ
は、並進移動軸もしくはレールに沿った第１および第２
グリップの並進的な位置を光学的に符号化する１つ以上
の位置センサを含めることである。これらの位置センサ
からの出力は、第１および第２電磁コイルに付与する電
流を正確に制御して部品を正確に把持および位置決めす
るために使用される。

【００２１】もう１つの改変は、第１および第２電磁コ
イルにより生成された力の向きおよび大きさを符号化す
る１つ以上の力センサを追加することである。力センサ
からの出力は、部品を保持、もしくは圧締する力の大き
さを決定するために使用され、第１および第２電磁コイ
ルに付与される電流をより正確に制御するために使用さ
れる。この特徴は、壊れやすい部品を扱う際には特に有
用であり、把持の際に部品へ過度の力が付与されるのを
防ぐ。

【００２２】本発明の操作のために、把持器が、第１お
よび第２グリップを移動させる手段、即ち、リニアボイ
スコイルアクチュエータを備える機械に取り付けられ
る。そこで該機械を使用して、把持器を位置決めし、部
品が第１および第２グリップ間に配置される。続いてコ
ントローラを使用して、第１電磁コイルに電流を通電さ
せ、第２電磁コイルに別の電流を通電させる。第１およ
び第２電磁コイルに電流が付与されることにより、第１
および第２グリップが並進移動して部品を保持もしく
は、圧締する。重要なことは、この特有の構成により、
グリップは、特殊な形状の、偏心している（off-center
ed) および／もしくは、壊れやすい部品を把持すること
ができる。

【００２３】部品が把持器によって保持された際に、コ
ントローラは、第１および第２電磁コイルを通電させる
電流を調節することができる。例えば、部品が間に保持
された状態で、第１および第２グリップが協調して並進
移動するように電流を調節することが可能である。第１
および第２グリップの協調した移動により、把持器が部
品の横方向の位置を調節できるようになる。該機械は、
把持器、部品、もしくは機械のアセンブリ全体を再配置
させるためにも使用され、グリッパおよび部品は、当業
者において公知とされるいかなる手段によっても更なる
再度の位置決めがなされてもよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明において新規性を有する特
徴および本発明自体は、添付の図面を説明と共に考察す
ることにより、その構造および動作に関し、最良に理解
されるであろう。図面において、同一の参照符号は同一
の部位を示すものである。

【００２５】最初に図１を参照すると、本発明の特徴を
有する把持器１０が、部品１４を移動および位置決めす
るために、自動化された組み立て機械１２上で動作する
ように配置されているのが示されている。まず、把持器
１０が部品１４をコンベア１６からピックアップしてい
るのが示されている。次に、機械１２は、破線で示した
把持器１０が他の製品部品１８との係合のために部品１
４を開放する位置へ、把持器１０および部品１４を搬送
する。組み立て後、部品１４および１８の結合体がコン
ベア２０により、梱包されたり他の部品（図示せず）と
の更なる組み付けがされる後続する作業位置に搬送され
る。

【００２６】把持器１０およびその操作に関して言え
ば、図１に示された機械１２は、単なる例示のためのも
のでしかないことが理解されよう。実際には、把持器１
０は、予め選択された複数の位置間で把持器１０を移動
させるために複数のアクチュエータを備えた機械に取り
付け可能である。例えば、把持器１０は、把持器１０を
選択的に移動、回動および／または、再度の位置決めを
することができる１つ以上のアクチュエータ２１、即
ち、リニアボイスアクチュエータに取り付けることもで
きる。ここで提供された特有な構成により、把持器１０
は、コンピュータチップや眼鏡を含めて壊れやすい物品
の組み立てに使用することが可能である。代替的には、
例えば、把持器１０は、自動化された臨床アナライザの
ための潜在的に危険な試料を含有する試験管等の物品を
把持するためにも使用可能である。

【００２７】本発明の構造の詳細については、図２およ
び図３を参照することにより一層容易に理解されよう。
図２および図３では、把持器１０が実質的に長方形の形
状のハウジング２２を含むことが諒解されよう。ハウジ
ング２２は、矢印２６に示される並進移動軸にそって位
置決めされるスロット形状のハウジング孔部２４を含
む。図２および図３は、把持器１０が第１グリップ２８
および第２グリップ３０を含み、それらの両者がハウジ
ング孔部２４を通って延在していることをさらに示して
いる。

【００２８】第１グリップ２８および第２グリップ３０
の共動は、図２および図３を比較することにより、一層
理解されよう。図２において、把持器１０は、開配置に
位置決めされ、第１グリップ２８および第２グリップ３
０が互いに離間し、並進移動軸２６に沿って位置決めさ
れていることが示されている。図２の開配置により、把
持器１０は、円筒状部品３２の周囲を移動し、第１グリ
ップ２８および第２グリップ３０の間で円筒状部品３２
を把持することが可能となる。開配置において、グリッ
プ２８および３０は、特殊な形状の部品および／また
は、適正に位置決めされていない部品の周囲を移動する
ことが可能である。図３において、把持器１０は、閉配
置にあり、第１グリップ２８および第２グリップ３０が
互いに近接していることが示されている。図３の閉配置
により、把持器１０は、機械１２による把持器１０の移
動の際に、第１グリップ２８および第２グリップ３０の
間で円筒状部品３２を把持することが可能となる。

【００２９】本発明の把持器１０を図２の開配置および
図３の閉配置の間で移動させることを可能とする構造の
詳細は、図４および図５を参照することにより一層理解
されよう。図４および図５においては、ハウジング２２
が室３４を含むように形成されること、およびハウジン
グ磁石３６が室３４の内部に位置決めされることが諒解
されよう。機能的には、ハウジング磁石３６は、室３４
の内部で並進移動軸２６に実質的に平行に整列するハウ
ジング磁界を生成する。図４および図５によって示され
ている実施の形態においては、ハウジング磁界は、ハウ
ジング２２に対して静的である。電磁型を含み多くの形
態の磁石がハウジング磁石３６として使用され得ること
を理解すべきである。例えば、ハウジング磁石３６は、
室３４の長さに実質的に相当する寸法を有し、並進移動
軸２６に実質的に平行な横長の希土類の磁石であっても
よい。代替的には、ハウジング磁石３６は、室３４の内
部で並進移動軸２６に沿って位置決めされた一対の磁石
であってもよい。

【００３０】図４および図５は、本発明がハウジング２
２の室３４の内部に取り付けられたレール３８もしくは
ガイドを含んでいることを示している。レール３８は、
直線的であり、並進移動軸２６に実質的に平行である。
第１グリップ２８および第２グリップ３０が部分的に室
３４に収容され、また部分的にハウジング孔部２４から
突出しているのが示されている。第１グリップ２８およ
び第２グリップ３０の室３４に収容されている部分によ
り、第１グリップ２８および第２グリップ３０が摺動可
能にレール３８に設置される。レール３８上に第１グリ
ップ２８および第２グリップ３０が摺動可能に設置され
ることにより、第１グリップ２８および第２グリップ３
０が並進移動軸２６に沿ってレール３８の上部を並進移
動して、部品１４を把持することが可能となる。代替的
には、例えば、第１グリップ２８および第２グリップ３
０は、実質的に平行なレール（図示せず）に別々に設置
される。

【００３１】続いて、図４および図５では、本発明の把
持器１０が、室３４の内部に位置決めされて第１グリッ
プ２８に取り付けられた第１電磁コイル４０をさらに含
むことが示されている。第１電磁コイル４０およびハウ
ジング磁石３６の結合体により第１リニアボイスコイル
アクチュエータ４１が形成される。同様に、本発明の把
持器１０は、室３４の内部に位置決めされて第２グリッ
プ３０に設置された第２電磁コイル４２を含む。第２電
磁コイル４２およびハウジング磁石３６の結合体により
第２リニアボイスコイルアクチュエータ４３が形成され
る。

【００３２】第１電磁コイル４０および第２電磁コイル
４２は、ワイヤハーネス４４およびワイヤハーネス４６
によりそれぞれコントローラ４８に接続されている。そ
の一方、コントローラ４８は、電源５０に接続されてい
る。機能的には、コントローラ４８は、第１電磁コイル
４０および第２電磁コイル４２のそれぞれに別々の電流
を割り当てる。第１電磁コイル４０および第２電磁コイ
ル４２を通電する電流は、第１電磁コイル４０および第
２電磁コイル４２に、第１磁界および第２磁界をそれぞ
れ生成させる。第１および第２磁界の大きさおよび方向
は、第１電磁コイル４０および第２電磁コイル４２に供
給される別々の電流の大きさおよび極性に適切な変化を
付与することによってコントローラ４８により制御可能
である。

【００３３】第１および第２磁界はハウジング磁石３６
によって生成されたハウジング磁界と相互作用する。こ
の相互作用の結果、第１電磁コイル４０、即ち、第１グ
リップ２８に力が付与される。同様に、第２電磁コイル
４２、即ち、第２グリップ３０に力が付与される。第１
電磁コイル４０に付与される力と第２電磁コイル４２に
付与される力の大きさおよび方向は、第１電磁コイル４
０および第２電磁コイル４２に供給される別々の電流の
大きさおよび極性に適切な変化を付与することによって
調節可能である。上述した通り、示されている１つのハ
ウジング磁石の代わりに２つの別々のハウジング磁石を
使用してもよい。いずれの場合においても、別々のコイ
ル４０、４２が２つの別々の、個別に操作可能な回路を
生成する。

【００３４】上述した通り、第１グリップ２８および第
２グリップ３０に力を付与することにより、第１グリッ
プ２８および第２グリップ３０の並進移動軸２６に沿っ
た並進移動が可能となる。特に、第１電磁コイル４０お
よび第２電磁コイル４２に電流を正しく付与することよ
り、把持器１０を、図２および図４の開配置から図３お
よび５の閉配置の状態にすることができる。

【００３５】本発明は、重要な様々の適用項目に応じ
て、改変を施すことができる。より具体的には、図２〜
図６において第１グリップ２８および第２グリップ３０
は、円筒状部品３２のような特定の部品と組み合わせる
ように働くため、特別な形状を有していることが諒解さ
れよう。図２〜図６に示された把持器１０の場合におい
ては、第１グリップ２８に含まれる第１凹部５２と、対
応する第２グリップ３０に含まれる第２凹部５４との形
状をなすことにあらわれている。第１凹部５２および第
２凹部５４は、部品３２に合わせた形状になるように寸
法が決められ、把持器１０によるこの型および／また
は、形状の部品のより容易な操作が可能となっている。
他の型の部品のために必要とされる場合には、第１凹部
５２および第２凹部５４には他の形状が採用されること
が理解できるであろう。

【００３６】他の適用形態は、第１電磁コイル４０に取
り付けられていることが示されている第１位置センサ５
６および第２電磁コイル４２に取り付けられていること
が示されている第２位置センサ５８を組み込むことであ
る。機能的には、第１位置センサ５６は、レール３８で
符号化されたデータを解析し、並進移動軸２６に沿った
第１電磁コイル４０の位置を求める。そこで、第１位置
センサ５６は、第１電磁コイル４０の位置を示す第１位
置信号を作り出す。第１位置信号は、続いて、ワイヤハ
ーネス４４を介してコントローラ４８に受け渡される。
同様に、第２位置センサ５８は、レール３８で符号化さ
れたデータを解析し、並進移動軸２６に沿った第２電磁
コイル４２の位置を求める。そこで、第２位置センサ５
８は、第２電磁コイル４２の位置を示す第２位置信号を
作り出す。第２位置信号は、ワイヤハーネス４６を介し
てコントローラ４８に受け渡される。第１位置センサ５
６および第２位置センサ５８により作り出された位置信
号がコントローラ４８により利用されて第１電磁コイル
４０および第２電磁コイル４２への電流をより正確に制
御すること、さらに、それによって第１グリップ２８お
よび第２グリップ３０の並進位置をより正確に制御する
ことが可能となることは、当業者には理解されるであろ
う。結果として、位置信号は、ピックアップおよび設置
の位置が変化しないように、把持器１０に対する正確な
位置決めに使用することができる。レール３８における
必要な位置データを符号化するためには、光学的、機械
的、および磁気的手段を含めて様々な手段が存在するこ
とも理解できるであろう。

【００３７】第３の適用形態は、第１電磁コイル４０に
取り付けられていることが示されている第１力センサ６
０、および、第２電磁コイル４２に取り付けられている
ことが示されている第２力センサ６２を組み込むことで
ある。第１力センサ６０および第２力センサ６２は、第
１電磁コイル４０および第２電磁コイル４２によって生
成された力を示す第１および第２力信号をそれぞれ作り
出す。これらの力信号は、ワイヤハーネス４４およびワ
イヤハーネス４６を介してコントローラ４８に受け渡さ
れる。第１力センサ６０および第２力センサ６２によっ
て作り出された力信号がコントローラ４８により利用さ
れて第１電磁コイル４０および第２電磁コイル４２への
電流をより正確に制御すること、さらに、それによって
グリップ２８およびグリップ３０によって付与される力
をより正確に制御することが可能となることは、当業者
には理解されるであろう。例えば、第１グリップ２８が
部品１４と接触する時点を、閾値レベルを超えた第１力
信号の立ち上がりにより特定することができる。同様
に、第２グリップ３０が部品１４と接触する時点を、閾
値レベルを超えた第２力信号の立ち上がりにより特定す
ることができる。これにより、本発明の把持器１０が壊
れやすい部品に使用されることが可能となる。

【００３８】図１に示されるように、本発明の把持器１
０は、操作のために、機械１２の１つ以上のアクチュエ
ータ２１に通常取り付けられ、これにより、把持器１０
の移動、回動および／または再度の位置決めが可能とな
る。機械１２の制御下に、図２および図４に示されてい
る開配置において、把持器１０は、円筒状部品３２のよ
うな部品のそれぞれ反対側に第１グリップ２８および第
２グリップ３０が存在するように位置決めされる。

【００３９】コントローラ４８は、そこで、第１電磁コ
イル４０および第２電磁コイル４２に個々の電流を通電
させるために使用される。前述したように、該電流によ
って、第１グリップ２８および第２グリップ３０は、図
３および図５に示される閉配置をとるように並進移動す
る。重要な点は、第１グリップ２８および第２グリップ
３０の個々の運動により、把持器１０が、非対称の形状
の組み立て部品の場合を補償し、連続的に変化する形状
を有する部品の場合を補償し、不適切に位置決めされた
部品の場合を補償する点である。

【００４０】閉配置をとるべく第１グリップ２８および
／または第２グリップ３０が並進運動をする際に、第１
力センサ６０および第２力センサ６２が使用される。上
述したように、第１力センサ６０は、第１グリップ２８
への力を常時モニタするために使用される。第１力セン
サ６０からの第１力信号が所定の閾値を超えて立ち上が
るときには、第１グリップ２８は、部品１４と接触して
いる。同様に、第２力センサ６２は、第２グリップ３０
への力を常時モニタする。第２力センサ６２からの力が
所定の閾値を超えて立ち上がることは、第２グリップ３
０が部品１４と接触したことを意味するものである。こ
の特徴により、壊れやすい部品１４に過度の力が付与さ
れることを防ぐことができる。

【００４１】さらに、第１位置センサ５６および第２位
置センサ５８が、ピックアップおよび設置の位置が変化
しないように用いられることを理解することが重要であ
る。従って、第１位置センサ５６および第２位置センサ
５８によって、把持器１０が部品１４を正確にピックア
ップおよび設置することが可能となる。

【００４２】閉配置においては、第１グリップ２８およ
び第２グリップ３０が部品３２を保持することにより、
アクチュエータ２１が始動されて把持器１０および部品
３２が再配置される。また、閉配置においては、コント
ローラ４８によって第１電磁コイル４０および第２電磁
コイル４２に付与された電流が選択的に変更され、必要
であれば、把持器１０の保持および把持する力が変更さ
れる。

【００４３】その上、図６を参照すると、第１電磁コイ
ル４０および第２電磁コイル４２に付与される電流が選
択的に変更されることにより、第１グリップ２８および
第２グリップ３０が部品３２を挟持して並進移動軸２６
に沿って一緒に移動している。このようにして、把持器
１０は、部品３２の横方向の位置を調節する。これによ
り、把持器１０が部品３２を正確に再度位置決めするこ
とが可能となる。

【００４４】部品３２が所望の位置に到達した後、コン
トローラ４８により第１電磁コイル４０および第２電磁
コイル４２に付与された電流が選択的に変更されること
によって、把持器１０は、再度、図２および図４の開配
置をとり、部品３２を開放する。

【００４５】ここにおいて詳細に開示されているような
機械１２と共に用いられる特定の把持器１０は、物体を
確保する完全な能力を有し、前述された利点を十分に提
供するが、これは、本発明の現在における好ましい実施
の形態の例示にすぎず、付随する請求項において記載さ
れたもの以外に、ここで示された構成もしくは設計の詳
細に限定を加えることを意図するものではないことを理
解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を有する装置の斜視図である。

【図２】開配置において示されている本発明の特徴を有
する把持器の等角図である。

【図３】閉配置において示されている図２の把持器の等
角図である。

【図４】図２の４−４線に沿った把持器の断面図であ
る。

【図５】図３の５−５線に沿った把持器の断面図であ
る。

【図６】横方向に部品の再度の位置決めをする把持器の
側面図である。

【符号の説明】

１０ 把持器 １２ 組み立て機械 １４ 部品 １６ コンベア １８ 部品 ２０ コンベア ２１ アクチュエータ ２２ ハウジング ２４ ハウジング孔部 ２６ 並進移動軸（矢印） ２８ 第１グリップ ３０ 第２グリップ ３２ 円筒状部品 ３４ 室 ３６ ハウジング磁石 ３８ レール ４０ 第１電磁コイル ４１ 第１リニアボイスコイルアクチュエータ ４２ 第２電磁コイル ４３ 第２リニアボイスコイルアクチュエータ ４４ ワイヤハーネス ４６ ワイヤハーネス ４８ コントローラ ５０ 電源 ５２ 第１凹部 ５４ 第２凹部 ５６ 第１位置センサ ５８ 第２位置センサ ６０ 第１力センサ ６２ 第２力センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 ツング チェン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92635、フルエルトン、レキシントン ド ライブ 1807 (72)発明者 ハンス ポーテギュイズ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92592、テメキュラ、スコテラ ロード 34470 (72)発明者 トーン ビュ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92126、サンディエゴ、レッド ロビン プレイス 11076 (72)発明者 トーマス ティー．シムノビック アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92083、ビスタ、ウイロー リッジ ドラ イブ 1928 (72)発明者 ニン ヌガイエン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92840、ガーデン グローブ、アパートメ ント シー、エル プラド 13451

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１グリップと、 第２グリップと、 第１磁界を選択的に生成し、前記第１グリップを前記第
   ２グリップに対して選択的に直線移動させ、前記第１グ
   リップおよび前記第２グリップによって部品を把持する
   前記第１グリップに取り付けられた手段と、 前記第１グリップおよび前記第２グリップの双方を移動
   させて部品を位置決めするための手段と、 からなることを特徴とする部品を把持および位置決めす
   るための把持器。
2. 【請求項２】請求項１記載の把持器において、第２磁界
   を選択的に生成し、前記第２グリップを前記第１グリッ
   プに対して選択的に実質的に直線移動させ、前記第１グ
   リップおよび前記第２グリップによって部品を把持する
   前記第２グリップに取り付けられた手段を含むことを特
   徴とする把持器。
3. 【請求項３】請求項１記載の把持器において、前記第１
   グリップ、前記第２グリップ、および前記第１グリップ
   に取り付けられた前記手段を保持するハウジングを含
   み、前記ハウジングが前記第１磁界と相互作用して前記
   第１グリップを移動させるハウジング磁界を含むことを
   特徴とする把持器。
4. 【請求項４】請求項１記載の把持器において、前記第２
   グリップに対する前記第１グリップの直線移動をガイド
   するためのレールを含むことを特徴とする把持器。
5. 【請求項５】請求項４記載の把持器において、前記レー
   ルに対する第１グリップの位置をモニタするための第１
   位置センサを含むことを特徴とする把持器。
6. 【請求項６】請求項１記載の把持器において、第１グリ
   ップに付与される力をモニタするための第１力センサを
   含むことを特徴とする把持器。
7. 【請求項７】並進移動軸に沿って移動可能な第１グリッ
   プと、 並進移動軸に沿って移動可能な第２グリップと、 前記第１グリップに固定された第１磁界と、 前記第２グリップに固定された第２磁界と、 前記第１磁界および前記第２磁界を制御し、前記第１グ
   リップおよび前記第２グリップを選択的に移動させ、前
   記第１グリップおよび前記第２グリップによって部品を
   把持するためのコントローラと、 からなることを特徴とする部品を把持するための把持
   器。
8. 【請求項８】請求項７記載の把持器において、前記第１
   グリップおよび前記第２グリップがハウジングに取り付
   けられ、前記第１グリップと第２グリップは前記ハウジ
   ングに対して並進移動軸に沿って移動することを特徴と
   する把持器。
9. 【請求項９】請求項８記載の把持器において、前記ハウ
   ジングに近接した磁界を生成する手段を含み、前記ハウ
   ジング磁界が前記第１磁界と相互作用して前記第１グリ
   ップを移動させ、前記第２磁界と相互作用して前記第２
   グリップを移動させることを特徴とする把持器。
10. 【請求項１０】請求項９記載の把持器において、前記ハ
    ウジング磁界は、前記ハウジングに取り付けられて、前
    記並進移動軸に実質的に平行に位置決めされた固定極磁
    石を含むことを特徴とする把持器。
11. 【請求項１１】請求項７記載の把持器において、前記第
    １磁界を生成するための第１電磁コイルと前記第２磁界
    を生成するための第２電磁コイルとを含むことを特徴と
    する把持器。
12. 【請求項１２】請求項７記載の把持器において、前記第
    １グリップおよび前記第２グリップによる実質的に直線
    的、且つ、相対的な運動をガイドするためのレールを含
    むことを特徴とする把持器。
13. 【請求項１３】請求項１２記載の把持器において、前記
    レールに対する前記第１グリップの位置をモニタするた
    めの第１位置センサを含むことを特徴とする把持器。
14. 【請求項１４】請求項１３記載の把持器において、前記
    第１位置センサからの第１位置信号が前記コントローラ
    に転送され、前記第１磁界の制御の際に前記コントロー
    ラによって利用されることを特徴とする把持器。
15. 【請求項１５】請求項７記載の把持器において、前記第
    １グリップに付与される力をモニタするための第１力セ
    ンサを含むことを特徴とする把持器。
16. 【請求項１６】請求項１５記載の把持器において、前記
    第１力センサからの第１力信号が前記コントローラに転
    送され、前記第１磁界の制御の際に前記コントローラに
    よって利用されることを特徴とする把持器。
17. 【請求項１７】ハウジングと、 並進移動軸を定義し、前記ハウジングに取り付けられた
    レールと、 前記ハウジングに近接し、前記並進移動軸に対して実質
    的に平行なハウジング磁界と、 前記レールに取り付けられて前記レールに沿って移動可
    能な第１グリップと、 前記第１グリップ上に載置された第１磁界と、 前記レールに取り付けられて前記レールに沿って移動可
    能な第２グリップと、 前記第２グリップ上に載置された第２磁界と、 前記第１磁界および前記第２磁界を制御して前記第１グ
    リップおよび前記第２グリップを前記レールに沿って選
    択的に位置決めし、前記第１グリップおよび前記第２グ
    リップにより選択的に部品を把持することを特徴とする
    部品を把持するための把持器。
18. 【請求項１８】請求項１７記載の把持器において、前記
    第１磁界を生成するための第１電磁コイルと前記第２磁
    界を生成するための第２電磁コイルとを含み、前記第１
    電磁コイルは、前記ハウジング磁界と相互作用して前記
    第１グリップに付与される力を生成し、前記第２電磁コ
    イルは、前記ハウジング磁界と相互作用して前記第２グ
    リップに付与される力を生成することを特徴とする把持
    器。
19. 【請求項１９】請求項１７記載の把持器において、前記
    レールに沿った前記第１グリップの位置をモニタするた
    めの第１位置センサと、前記レールに沿った前記第２グ
    リップの位置をモニタするための第２位置センサとを備
    えることを特徴とする把持器。
20. 【請求項２０】請求項１９記載の把持器において、前記
    第１位置センサおよび前記第２位置センサからの位置信
    号が前記コントローラに転送されて前記第１磁界および
    前記第２磁界の制御の際に前記コントローラによって利
    用されることを特徴とする把持器。
21. 【請求項２１】請求項１７記載の把持器において、前記
    第１磁界によって前記第１グリップに付与される力をモ
    ニタする第１力センサと、前記第２磁界によって前記第
    ２グリップに付与される力をモニタする第２力センサと
    を備えることを特徴とする把持器。
22. 【請求項２２】請求項２１記載の把持器において、前記
    第１力センサおよび前記第２力センサからの力信号が前
    記コントローラに転送されて、前記第１磁界および前記
    第２磁界の制御の際に前記コントローラによって利用さ
    れることを特徴とする把持器。
23. 【請求項２３】第２グリップに対し第１グリップを選択
    的に移動させることに適合した第１リニアボイスコイル
    アクチュエータと、 前記第１グリップに対し前記第２グリップを選択的に移
    動させることに適合した第２リニアボイスコイルアクチ
    ュエータと、 前記第１リニアボイスコイルアクチュエータおよび前記
    第２リニアボイスコイルアクチュエータを制御して前記
    第１グリップおよび前記第２グリップによって部品を選
    択的に把持するためのコントローラとを備えることを特
    徴とする部品を把持するための把持器。
24. 【請求項２４】請求項２３記載の把持器において、前記
    第１リニアボイスコイルアクチュエータおよび前記第２
    リニアボイスコイルアクチュエータを保持するためのハ
    ウジングと、前記第１グリップおよび前記第２グリップ
    をガイドするためのレールとを含むことを特徴とする把
    持器。
25. 【請求項２５】請求項２３記載の把持器において、前記
    第１グリップおよび前記第２グリップが並進移動軸に沿
    って実質的に直線移動することを特徴とする把持器。
26. 【請求項２６】ハウジング磁界を生成する工程と、 前記ハウジング磁界と相互作用して第２グリップに対し
    て第１グリップを選択的に移動させる第１磁界を生成す
    る工程と、 前記ハウジング磁界と相互作用して前記第１グリップに
    対して前記第２グリップを選択的に移動させる第２磁界
    を生成する工程と、 前記第１グリップおよび前記第２グリップを選択的に位
    置決めして前記第１グリップおよび前記第２グリップに
    よって部品を把持するために前記第１磁界および前記第
    ２磁界を制御する工程とからなることを特徴とする部品
    を把持するための方法。
27. 【請求項２７】請求項２６記載の方法において、前記第
    ２グリップに対する前記第１グリップの位置をモニタす
    る工程を含むことを特徴とする部品を把持するための方
    法。
28. 【請求項２８】請求項２６記載の方法において、前記第
    １磁界によって前記第１グリップに付与される力をモニ
    タする工程を含むことを特徴とする部品を把持するため
    の方法。
29. 【請求項２９】請求項２６記載の方法において、前記第
    １グリップおよび前記第２グリップを一緒に移動させる
    ために前記第１磁界および前記第２磁界を制御すること
    によって部品を再度位置決めする工程を含むことを特徴
    とする部品を把持するための方法。