KR100672106B1

KR100672106B1 - 전동 핀셋

Info

Publication number: KR100672106B1
Application number: KR1020057022529A
Authority: KR
Inventors: 나오키 무라마츠
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2007-01-19
Also published as: KR20060014062A

Abstract

전동핀셋(1)은, 모터(52)를 수납하는 케이스부(60)와, 케이스부(60)에 일단부가 연결 고정되고, 타단부(13g)가 왕복 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 피지하는 핑거(13)와, 모터(52)를 회전 및 정지시키는 스위치(57)와, 케이스부(60)에 수납되고, 모터(52)의 축(52a)에 연결됨과 동시에, 모터(52)의 한 방향의 회전을, 타단부(13g)에 대하여 소정의 왕복 방향의 병진 변위량으로 변환하는 변환기구(30)를 구비하는 것이다.

Description

전동 핀셋{ELECTRIC TWEEZERS}

본 발명은 미소 부품을 파지(把持)하는 핀셋의 개량에 관련하여, 상세히는 변위 확대 기구를 갖는 간이한 전동 핀셋에 관한 것이다.

발명자는 앞서 국제공개번호 W099/30877호 공보에서, 극히 단순한 기구로 이루어지는 그리퍼를 제안하였다. 이러한 그리퍼는 핑거(파지부재)에서 긴 칼럼의의 좌굴(座屈)현상을 응용하는 것으로써, 특별한 변위 확대 기구를 갖지 않고, 작은 병진 이동량이 핑거 선단에 있어서, 십수 배 확대된 휨 변위량으로 변환되는 특징을 갖는 것이다.

이러한 그리퍼에 의하면, 미소 부품의 부드러운 파지가 가능하고, 소형경량이므로 로봇 핸드에 적절한 것이었다.

그리고 발명자는 열심히 연구, 검토를 거듭한 결과, 이하의 기술적인 과제를 찾아내어, 그 과제를 극복한 전동 핀셋을 출원하였다. 즉 소정의 개방, 폐성(閉成, 파지) 동작에 의해 피대상물을 파지하는 용도에 상기 그리퍼를 적용하려고 하면, 파지부재의 개방량 및 폐성량을 적당한 값으로 설정하지 않으면 안 된다. 이 때문에, 파지부재의 타단부에 있어서의 왕복의 병진 변위량이 소정치가 되도록 모터의 정방향의 회전각도, 역방향의 회전 각도를 조정하지 않으면 안 되어 번잡한 것이 다. 이러한 번잡함을 경감한 전동 핀셋을 출원하였다(국제출원번호 PCT/JP Ol/10324).

그렇지만, 작은 병진 이동량이 핑거 선단에 있어서, 십수 배 확대된 휨변위량으로 변환되므로, 핑거의 일단부를 케이스부에 연결 고정하거나, 타단부를 병진 이동부에 연결 고정하는 것에, 필연적으로 미소한 조정 작업을 필요로 하고 있었다. 게다가, 피대상물에 의해서 파지부재의 개폐량을 조정한 것도 발생하고 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 된 것으로, 병진 변위량의 확대 기능을 갖는 파지부재의 부착 조정을 간이하게 함과 동시에, 이 파지부재의 개폐량을 간이하게 조정 가능한 전동 핀셋을 제공하는 것이다.

본 발명에 관련되는 전동 핀셋은, 축을 갖는 모터와, 상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 축의 한 방향의 회전을 상기 축에 대하여, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부를 갖는 변환기구와, 이 변환기구 및 상기 모터를 수납하는 케이스부와, 이 케이스부에 일단부가 연결 고정되고, 타단부가 상기 이동부에 연결되어, 상기 이동부의 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와, 상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과, 일단면이 상기 파지부재의 상기 일단부 또는 상기 타단부에 연결됨과 동시에, 타단면이 상기 이동부 또는 케이스부에 연결되어 탄성 변형하는 조정부재와, 이 조정부재를 소정량 가압시켜 상기 일단부와 상기 타단부의 상기 병진 변위의 방향의 거리를 조정하는 가압수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 전동 핀셋에 의하면, 변환기구가 모터의 한 방향의 회전을, 파지부재의 타단부에 대하여, 소정의 왕복 병진 변위량으로 변환하고, 스위치 수단이 모터를 회전, 정지한다고 하는 제 1의 작용을 이룬다. 즉, 변환기구는 파지부재의 개폐량이 일정하게 되도록 파지부재의 타단부의 병진 변위량을 소정의 값으로 한다. 따라서 예를 들면 일정한 피대상물을 폐성(파지) 및 개방시키는 전동 핀셋을 용이하게 얻을 수 있다고 하는 제 1의 효과가 있다.

게다가, 가압수단이 탄성부재를 소정량 가압시켜 파지부재의 일단부와 타단부의 모터축 방향의 거리 즉, 이동부의 병진 변위 방향의 거리를 조정한다. 따라서 간이하게, 파지부재의 개폐량을 조정 가능함과 동시에, 파지부재의 부착 조정을 할 수 있다고 하는 효과가 있다.

다른 발명에 관련되는 전동 핀셋은, 축을 갖는 모터와, 상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 축의 한 방향의 회전을 상기 축에 대하여, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부를 갖는 변환기구와, 이 변환기구를 수납함과 동시에, 적어도 둘로 분할된 제 1 케이스, 이 제 1 케이스에 나사 결합(螺合)된 제 2 케이스를 갖는 케이스부와, 상기 제 1 케이스에 일단부가 연결 고정되고, 상기 타단부가 상기 이동부에 연결되어, 상기 이동부의 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와, 상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과, 상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스에 개재(介在)되어 탄성 변형함과 동시에, 중공부를 갖는 제 l의 탄성부재를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 전동 핀셋에 의하면, 상기 제 1의 작용, 효과를 이루고, 게다가, 제 1 케이스부와 제 2 케이스부의 나사 결합량을 조정하여 제 1 탄성부재를 변형시키는 것으로 파지부재의 타단부에 대해서 파지부재의 일단부의 병진 변위 방향의 거리를 조정하는 것으로, 파지부재의 개폐량을 간이하게 조정할 수 있다. 즉, 제 1 케이스부와 제 2 케이스부의 나사 결합량을 조정하는 것으로써 제 1 탄성부재가 수축하면, 파지부재에 있어서의 선단의 개방량이 확대되고, 반대로 제 1 탄성부재가 신장하면, 파지부재에 있어서의 선단의 개방량이 축소된다. 따라서 간이하게, 파지부재의 개폐량을 조정할 수 있음과 동시에, 파지부재의 부착 조정을 할 수 있다고 하는 효과가 있다.

다른 발명과 관련되는 전동 핀셋은, 축을 갖는 모터와, 이 모터를 수납하는 케이스부와, 이 케이스부에 일단부가 연결 고정되고, 타단부가 왕복의 병진 변위량에 기초하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와, 상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과, 상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 모터의 한 방향의 회전을, 상기 파지부재의 타단부에 대하여, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부의 단부에 나사구멍을 갖는 변환기구와, 상기 나사구멍에 나사 결합하는 나사부재와, 상기 나사부재와 상기 이동부의 사이에 개재되어 탄성변형함과 동시에, 중공부를 갖는 제 2 탄성부재를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 전동 핀셋에 의하면, 상기 제 1의 작용, 효과를 이루고, 게다가, 나사부재를 나사구멍에 나사 결합하여 틀어넣는 것에 의하여 제 2 탄성부재를 수축하면, 파지부재에 있어서의 선단의 개방량이 축소되고, 반대로 제 2 탄성부재를 신장하면, 파지부재에 있어서의 선단의 개방량이 확대된다. 따라서 간이하게 파지부재의 개폐량을 조정할 수 있음과 동시에, 파지부재의 부착 조정을 할 수 있다고 하는 효과가 있다.

다른 발명과 관련되는 전동 핀셋에 있어서의 변환기구는, 축에 연결됨과 동시에, 양정부를 갖는 캠과, 파지부재의 타단부에 연결되고, 상기 캠의 한 방향의 회전을 상기 타단부에 대하여 소정의 왕복 방향의 병진 변위량으로 변환함과 동시에, 상기 양정부에 맞닿아 접하는 당접부를 갖는 캠 팔로워와, 케이스부에 수납됨과 동시에, 상기 캠 또는 상기 캠 팔로워를 누름에 의해 상기 양정부와 상기 당접부를 접촉시키는 가압부재를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 전동 핀셋에 의하면, 간이한 구성으로 모터의 한 방향의 회전을, 파지부재의 타단부에 대해서, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하는 변환기구를 얻을 수 있음과 동시에, 캠과 캠 팔로워를 가압부재에 의해 가압하므로, 모터의 회전에 의한 캠의 동작을 확실하게 캠 팔로워에 전달할 수 있다고 하는 효과가 있다.

다른 발명과 관련되는 전동 핀셋에 있어서의 제 2 케이스는, 가압부재 및 캠 팔로워를 수납하고, 제 1 케이스는 파지부재의 일단부를 고정한 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 전동 핀셋에 의하면, 제 l의 탄성부재의 변형이, 가압부재의 수축, 신장에 영향을 주는 일이 없이, 파지부재의 개폐량을 조정하면서, 파지부재의 파지력을 일정하게 유지하는 전동 핀셋을 얻을 수 있다.

다른 발명과 관련되는 전동 핀셋은, 축을 갖는 모터와, 상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 축의 한 방향의 회전을 상기 축에 대하여, 소정의 왕복 방향으로 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부를 갖는 변환기구와, 일단부를 가지고, 타단부가 상기 이동부에 연결되어, 상기 이동부의 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와, 이 파지부재의 타단부를 걸어 맞추는 계합부를 갖는 베이스 부재와, 구멍을 가지고, 이 베이스 부재를 착탈 자재로 걸어 맞추는 오목부를 가지고, 이 오목부의 내측면에 나사가 설치된 홀더 부재와, 상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과, 상기 베이스 부재와 상기 홀더 부재의 사이에 개재시킴과 동시에, 구멍을 갖는 제 3의 탄성부재와, 상기 나사에 나사 결합하는 나사가 설치된 너트 부재를 구비하고, 상기 변환기구는, 상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 모터의 한 방향의 회전을, 상기 파지부재의 공유부에 대해서, 소정의 왕복 방향의 병진 변위량으로 변환하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 전동 핀셋에 의하면, 상기 제 1의 작용, 효과를 이루고, 게다가, 너트 부재를 나사구멍에 나사 결합하여 틀어넣는 것에 의해 제 3의 탄성부재를 수축하면, 파지부재에 있어서의 선단의 개방량이 넓어지고, 반대로 제 3의 탄성부재를 신장하면, 파지부재에 있어서의 선단의 개방량이 좁아진다. 따라서 간이하게 파지부재의 개폐량을 조정할 수 있음과 동시에, 파지부재의 부착 조정을 할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전동 핀셋의 전체 단면도이다.

도 2는 제 l 도에 나타내는 전동 핀셋에 이용하는 핑거 유닛의 사시도이다.

도 3은 도 1에 나타내는 캠 기구로, 캠 팔로워의 정면도(a), 캠 팔로워의 우측면도(b), 캠의 좌측면도(c) 및 캠의 정면도(d)이다.

도 4는 도 1에 나타내는 전동 핀셋 이용하는 핑거 홀더의 좌측면도(a), 정면도(b) 및 우측면도(c)이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전동 핀셋에 이용하는 핑거 홀더의 좌측면도(a) 및 정면도(b)이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전동 핀셋에 이용하는 캠 팔로워 홀더의 좌측면도(a) 및 정면도(b)이다.

도 7은 도 5에 나타내는 핑거 홀더와 도 6에 나타내는 캠 팔로워 홀더에 의한 조립 단면도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예로 전동 핀셋에 의한 파지핑거의 개폐량 조정 기구의 분해 사시도이다.

도 9는 도 8에 나타내는 멈춤 나사와 탄성 워셔를 조립한 정면도(a) 및 우측면도(b)이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예로 전동 핀셋에 의한 파지 핑거의 개폐량 조정 기구의 분해 사시도이다.

도 11은 도 10에 나타내는 핑거 홀더의 좌측면도(a), 정면도(b) 및 우측면도 (c)이다.

도 12는 도 10에 나타내는 핑거 베이스의 평면도이다.

도 13은 도 11에 나타내는 핑거 홀더와 도 12에 나타내는 핑거 베이스 등의 조립 단면도이다.

실시예 1.

본 발명의 일실시예가 되는 전동 핀셋을 도 1 내지 도 4에 의하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전동 핀셋의 전체 단면도, 도 2는 도 1에 나타내는 전동 핀셋에 이용하는 핑거 유닛의 사시도, 도 3은 도 1에 나타내는 캠 기구로, 캠 팔로워의 정면도(a), 캠 팔로워의 우측면도(b), 캠의 좌측면도(c) 및 캠의 정면도(d), 도 4는 도 1에 나타내는 전동 핀셋 이용하는 핑거 홀더의 좌측면도(a), 정면도(b) 및 우측면도(c)이다.

도 1에 있어서, 전동 핀셋(1)은, 일단부와 타단부를 갖는 파지부재로서의 파지핑거(13)를 가짐과 동시에, 핑거 유닛(1O)과 파지핑거(13)의 공유부(타단부; 13g)에 연결됨과 동시에, 이 공유부(13g)를 병진 변위시키는 모터(52)를 갖는 구동부(50)와, 모터(52)의 축(52a)에 있어서의 한 방향 즉, 정회전 또는 역회전 중 어느 하나가 되는 일정 방향의 회전을, 파지 핑거(13)의 공유부(13g)에 대해서, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하고, 왕로(往路)와 복로(復路)의 병진 변위량을 동일한 크기로 변환시키는 변환기구(3O)와, 파지 핑거(13)의 공유부(13g)를 변환기구(30)의 단부에 고정되는 멈춤 나사(l5)와, 구동부(50), 변환기구(30)를 수납시킴 과 동시에, 핑거 유닛(10)을 고정 함과 동시에, 파지 핑거(13)의 개폐량을 조정하는 기능을 갖는 케이스부(6O)로 이루어져 있다.

핑거 유닛(1O)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 파지부재로서의 파지핑거(13)과, 베이스 부재로서의 핑거 베이스(11)로 구성되고, 파지핑거(13)는, 중앙부에는 구멍(13e)을 중앙에 갖는 타단부로서의 공유부(13g)를 가지고, V자편(l3v)의 외측 편에는, 중앙에 슬릿(13s)을 가지고 있고, 병진 변위에 근거하여 공유부(13g)가 끌려가거나 되돌려지거나 하여 선단(13x)이 ( 도 1의 수평 방향으로) 확대변위하는 것에 의해 개폐 동작하는, 대략 V자 형상의 두 개의 V자편(13v)을 가지도록 형성되어 있고, V자편(13v)에 의해 피대상물을 파지하거나 해방하도록 구성되어 있다.

핑거 베이스(11)는 평평한 와셔 형상으로서, 중앙에 천설(穿設)된 구멍(11e)을 가지고, 외주에 두 개의 돌기편(11t)이 설치되어 있고, 파지핑거(13)의 V자편(13v)의 단부 즉, 파지핑거(13)의 일단부를 협지(挾持; 끼워서 지지)하면서 걸어 맞추어지는 두 개의 노치(11c)가 설치되어 있다. 돌기편(11t)에는, 슬릿(11s)이 설치되어, 이 슬릿(11s)과 연속하는 원호 형상의 슬릿(11g)에 의해, 돌기편(11t)의 측면이 가압 협지되면 슬릿(11s)을 여는 방향으로 복원 탄성력이 작용한다. 이 때문에 돌기편(11t)의 측면을 협지하여 핑거 홀더(62)의 홈에 삽입하여, 상기 협지를 해방하는 것으로 탄성력에 의해 돌기편 (11t)이 복원하여 이 홈에 걸어 맞추어지도록 형성되어 있다.

덧붙여 슬릿(11g)이 슬릿(11s)의 좌우 원주 상으로 소정의 길이로 형성되어 있지만, 돌기편(11t)에 가압 복원 탄성력이 작용하면, 어느 쪽이든 일방만이라도 좋다.

변환기구(30)는 모터(52)의 축(52a)에 연결됨과 동시에, 캠(33)과 이동부로서의 캠 팔로워(35)로 이루어져 있다. 캠(33)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 계단식축의 단면에 캠 윤곽(33r)과, 축심부에 모터(52)의 축(52a)에 끼워 맞추어 고정되는 동일한 형상의 회전 멈춤구멍(33w)이 형성되어 있다. 캠 윤곽(33r)은 두 개의 평면으로 되는 양정부로서의 최대양정부(33s), 최소양정부(33t)와 이들 영역을 연결하는 변동영역(33u, 33v)으로 이루어진다.

한편, 캠 팔로워(35)는 세 개의 계단이 있는 원주부(35a, 35b, 35c)로 이루어지고, 원주부(35a)에 일부가 타단면에 걸리는 관통된 구멍(35d)이 마련되어 있다. 이 구멍(35d)에 평행 핀(37)이 끼워 맞추어지고, 그 선단부 및 측면의 일부는 구멍(35d)으로부터 돌출한다. 그리고 평행 핀(37)과 캠(33)의 캠 윤곽(33r, 양정부)과 맞닿아 접하는 곳이 당접부(37y)가 된다. 평행 핀(37)의 선단부는 핑거 홀더(62)의 홈(62u)에 삽입된다. 단부로서의 원주부(35c)에는, 파지핑거(13)의 공유부(13g)를 나사에 의해 결합하는 나사구멍(35e)이 마련되어 있다.

캠(33) 및 캠 팔로워(35)의 외주에는 제 1, 제 2 코일 스프링(21, 22)이 감합되어 있다. 제 2 코일 스프링(22)은 캠(33)의 계단식부와 모터 케이스(66)의 사이에, 또 가압부재로서의 제 1 코일 스프링(21)은 캠 팔로워(35)의 원주부(35a)와 핑거 홀더(62)의 원통형 중공부(62a)단의 사이에, 함께 압축상태로 장착되어 있다. 그리고 제 1 코일 스프링(21)의 압축력이 제 2 코일 스프링(22)보다 커지도록 구성되어 있다. 이것은, 캠(33)과 캠 팔로워(35)를 확실히 접촉시키기 위한 것이다.

구동부(5O)는, 모터(52)와 그 구동원이 되는 전지(53)로 이루어진다. 모터(52)에는, 유성기어 기구에 의한 감속기가 있는 모터로, 이 감속기 첨부 모터를 이용하고 있는 것은, 첫 번째로 회전 속도를 적당한 값으로 감속하여 파지 핑거(13)의 공유부(13g)에 있어서의 병진 변위량의 이동 속도를 조정하여 파지핑거(13)의 개폐속도를 적절하게 하기 위한 것이다. 두 번째로, 파지 핑거(13)가 피대상물을 파지한 상태로, 모터(52)의 전원이 스위치(57)에 의해 차단되어도, 모터(52)의 회전을 정지상태로 유지함으로써 파지핑거(13)가 폐성 상태로부터 개방하는 것을 방지하기 위한 것이다.

스위치 수단으로서의 스위치(57)는, 케이스부(6O)에 고정됨과 동시에, 직류 전원의 전지(53)를 모터(52)에 접속 및 개방함으로써, 모터(52)를 회전 및 정지시키는 것으로, 모터(52)에는, 전지(53)의 극성이 동일한 채로, 모터(52)를 일정 방향으로 회전 및 정지하도록 구성되어 있다.

케이스부(6O)는, 변환기구(30)를 수납함과 동시에, 핑거 유닛(1O)의 핑거 베이스(11)를 고정하는 제 1 케이스로서의 핑거 홀더(62)와, 모터(52)의 단부를 고정함과 동시에, 핑거 홀더(62)의 단부를 고정하는 제 2 케이스로서의 모터 케이스(66)와, 모터(52), 전지(53)를 수납하는 구동 케이스(64)와, 핑거 홀더(62)와 모터 케이스(66)에 개재된 중공부를 갖는 고무로 이루어지는 탄성부재, 조정 부재로서의 링(70)을 구비하고 있다.

즉, 링(70)은 일단면이 파지핑거(13)에 연결됨과 동시에, 타단면이 모터 케이스(66)에 연결되어 있다. 또, 핑거 홀더(62)에는, 외주에는 수나사(62n)가 마련 되어 있고, 모터 케이스(66)에는, 단부의 내측면을 따라서 이 수 나사(62n)와 암 나사가 마련되어 있고, 핑거 홀더(62)와 모터 케이스(66)가 나사 결합되어 있다.

여기서, 핑거 홀더(62)와 모터 케이스(66)의 나사 포함량을 조정하는 것으로 가압 수단으로서 기능하고, 가압된 링(7O)의 탄성변형량이 변화하여, 파지 핑거(13)의 일단부와 타단부와의 병진 변위 위치가 변화한다. 따라서 파지 핑거(13)의 일단부와 타단부의 병진 변위 방향의 거리가 짧아지므로, 파지 핑거(13)의 개폐량을 조정할 수 있도록 형성되어 있다.

도 4에 있어서, 핑거 홀더(62)는, 원주상의 중공부(62a), 중앙에 캠 팔로워(35)의 원주부(35c)가 삽입되는 구멍(62e)이 뚫어 설치되어 있고, 중공부(62a)에는, 캠 팔로워(35)의 평행 핀(37)을 미끄럼 움직임 시키는 반원 형상의 홈(62u)이 캠 팔로워(35)의 병진 변위 방향에 따라서 병진 변위량보다 길게 형성되어 있다. 여기서, 캠 팔로워(35)의 평행 핀(37)이 핑거 홀더(62)의 홈(62u)을 슬라이딩하면서 이동하는 것은, 캠(33)의 회전에 의한 캠 팔로워(35)의 회전을 방지하기 위해서이다. 한편, 핑거 홀더(62)의 선단 원통부에는, 직경 방향으로 6 개 즉, 3 조의 슬릿(67)이 마련되어 있다. 여기서, 복수의 슬릿조를 마련한 것은, 스위치(57)의 위치에 대응하여 슬릿을 선택하기 위해서이다.

이 슬릿(67)의 폭은, 핑거 베이스(11)의 돌기편(11t)의 그것보다 조금 좁게 형성되어 있고, 이 슬릿(67)의 1 조에 핑거 베이스(11)의 돌기편(11t)이 걸어 맞추어지면, 핑거 베이스(11)는 소정의 탄성력으로 슬릿(67)에 고정된다. 핑거 유닛(10)은, 핑거 베이스(11)가 장착된 후, 파지 핑거(13)의 공유부(13g)가 멈춤 나사 (15)로 캠 팔로워(35)의 나사구멍(35e)에 고정된다.

상기와 같이 파지 핑거(13)의 개폐량 조정 기구는, 파지 핑거(13)의 공유부(13g)가 멈춤 나사(15)로 캠 팔로워(35)의 나사구멍(35e)에 고정된 상태에 있어서, 핑거 유닛(10)이 고정된 핑거 홀더(62)와, 모터 케이스(66)와, 링(7O)으로 이루어진다.

또 제 1, 제 2 코일 스프링(21 ,22)은, 양자를 더한 압축 탄성력이 캠 팔로워(35)의 원주부(35a)를 화살표 A 방향으로 누르는 것으로 캠(33)의 윤곽(33r)과 캠 팔로워(35)의 평행 핀(37)이 항상 접촉하도록 구성되어 있다. 이는, 모터(52)의 회전에 의한 캠(33)의 동작을 확실히 캠 팔로워(35)에 전달하기 위해서이다.

제 2 코일 스프링(22)은, 모터(52)에 작용하는 추력을, 가압부재로 이루어지는 제 l 의 코일 스프링(21)의 압축력에서 줄이는 것으로 모터(52)의 축(52a)에 스러스트 방향의 힘이 더해지는 것을 감소하여, 이 축(52a)의 부담을 경감하고 있다.

상기와 같이 구성된 전동 핀셋에 있어서의 파지핑거(13)의 개폐량의 조정을 도 1에 의하여 설명한다. 우선 파지 핑거(13)의 선단이 최대량 열려 있는 상태로, 핑거 홀더(62)를 모터 케이스(66)에 대해서 회전하여 소정의 열림량을 선정한다. 즉 링(70)을 압축할 방향으로 핑거 홀더(62)를 회전하면 열림량은 커지고, 역방향으로 회전하면 작아진다.

이러한 경우, 파지핑거(13)의 개폐량은 핑거 홀더(62)의 축방향 변위의 수십 배로 확대되어 발생한다. 지금, 파지 핑거(l3)의 선단에 있어서 1.5mm의 개폐량을 얻기 위해서, 확대율을 15로 하면, 0.1mm의 병진 변위량이 있으면 좋다. 이를 핑거 홀더(62)의 나사의 피치를 1mm로 하면, 나사의 회전량은, 360° × O .1 = 36° 가 된다. 즉, 얼마 안되는 회전으로, 파지핑거(13)의 개폐량을 조정할 수 있음과 동시에, 병진 변위량이 O .1mm로 양호하기 때문에, 링(70)의 탄성변형이 큰 특수한 고무를 필요로 하지 않는다.

다음에 작업자가 스위치(57)를 누르면, 전지(53)의 전압이 모터(52) 에 인가되어 모터(52)가 회전을 개시한다. 이에 따라 캠(33)도 동일한 방향으로 회전한다. 캠 팔로워(35)의 평행 핀(37)이 캠(33)의 변동 영역(33v)으로부터 최소양정부(33t)에 이르고, 스위치(57)가 차단되면, 파지핑거(l3)의 공유부(13g)가 화살표 A 방향으로 끌려가서 파지핑거(13)는 최대로 폐성되어 피대상물을 파지한다.

이 때 파지핑거(13)는 그 스프링 복원력에 의해 돌아와서 열리려고 하지만, 모터(52)의 감속기 기어에 있어서의 마찰력을 위해서 역회전은 저지된다. 이 결과, 파지핑거(13)의 V자 편(13v)의 폐성 상태가 보관 유지되고, 피대상물을 계속 파지한다. 그런데 파지핑거(13)의 폐성량은, 최대 열림량을 기준으로 캠 윤곽(33r)의 양정량에 근거하여 정해진다. 한편, 작업자가 스위치(57)를 다시 누르면, 모터는 더욱 회전하여 캠 팔로워(35)의 평행 핀(37)이 변동 영역(33u)으로부터 최대양정부(33s)에 걸어 맞추어진다. 이 때문에 파지핑거(13)의 공유부(13g)가 화살표 B 방향으로 되돌려져 피대상물은 해방된다.

본 실시예에 의한 전동 핀셋(1)은, 파지 작업시, 미리 파지 핑거(13)의 개폐량을 소정의 크기로 조정할 수 있다. 따라서 작업자는 부품 등의 피대상물을 파지 핑거(13)에 의해 파지하기 위한 손가락 힘으로부터 해방됨과 동시에, 피대상물에 최적의 파지력을 부여하는 것이 가능하다, 따라서 무른 피대상물 등의 파지작업에도 특별한 기능을 필요로 하지 않는다.

또한 본 실시예에서는, 핑거 홀더(62)와 모터 케이스(66) 사이에 링(7O)을 삽입하였지만, 적당한 강성을 가진 탄성체이면, 예를 들어 웨이브 워셔(파형좌금; 波形座金)나 고무 워셔 등이라도 좋다.

실시예 2.

본 발명의 다른 실시예를 도 5 내지 도 7에 의해서 설명한다. 도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전동 핀셋에 이용하는 핑거 홀더의 좌측면도(a) 및 정면도(b)이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전동 핀셋에 이용하는 캠 팔로워 홀더의 좌측면도(a) 및 정면도(b)이고, 도 7은, 도 5에 나타내는 핑거 홀더와 도 6에 나타내는 캠 팔로워 홀더를 가리키는 조립도이다.

상기 실시예 1에 있어서의 파지핑거(13)의 개폐량 조정 기구는, 핑거 홀더(62)를 모터 수용부(66)에 틀어 넣는 것에 의해 링(7O)을 탄성변형시키는 것으로, 파지핑거(13)의 일단부의 위치를 조정하는 것에 의해 파지핑거(13)의 개방량을 조정하였다.

그렇지만, 링(70)을 탄성변형함으로써 제 1 코일 스프링(2l)도 작게 수축, 신장하므로, 파지핑거(l3)의 파지력이 겨우 변화하고 있었다.

거기서, 본 실시예에서는, 상기 실시예 1과 같이 링(7O)의 탄성변형이 제 l의 코일 스프링(21)에 있어서의 수축, 신장에 영향을 주지 않고, 파지핑거(13)의 개폐량을 조정하면서, 파지핑거(l3)의 파지력을 일정하게 유지하는 개폐량 조정기 구를 갖는 전동 핀셋을 제공하는 것이다.

도 5 및 도 6에 있어서, 개폐량 조정 기구는, 실시예 1의 핑거 홀더(62)가 핑거 홀더(80, 청구범위 제 5항에 있어서의 제 1 케이스)와 캠 팔로워 홀더(90, 청구범위 제5항에 있어서의 제 2 케이스)의 두 개의 부품으로 분할되어 있다.

핑거 홀더(8O)는, 중앙에 관통된 구멍과, 선단 원통부에는, 도 4의 핑거 홀더(62)와 마찬가지로 직경 방향으로 복수조의 슬릿(87)을 가지고, 이 구멍을 형성하는 내측면에 캠 팔로워 홀더(90)의 선단부가 결합되는 나사(80f)가 형성되고 있고, 핑거 홀더(80)의 슬릿(87)에 핑거 유닛(1O)의 돌기편(11t)이 걸어 맞추어 고정되는 것으로, 파지핑거(13)의 일단부에 연결 고정되어 있다.

캠 팔로워 홀더(90)는, 도 4의 핑거 홀더(62)에서 핑거 홀더(8O)에 상당하는 곳이 제거되어 있고, 그 대신에 원주 중공부(9Oa)의 외주에 핑거 홀더(80)의 나사(8Of)가 나사 결합되는 나사(9Of)가 형성되어 있다. 여기서, 핑거 홀더(80)와 캠 팔로워 홀더(90)의 나사 함입량을 조정하는 것으로 가압 수단으로서 기능한다.

도 7에 있어서, 핑거 홀더(80)는 제 1 탄성부재, 조정부재로서의 링(71)을 개입시켜 캠 팔로워 홀더(90)에 나사 결합되어 있고, 캠 팔로워 홀더(90)에는, 캠 팔로워(35) 및 제 1 코일 스프링(21)이 수납됨에 의해 링(71)의 탄성변형이 제 1 코일 스프링(21)의 수축, 신장에 영향을 주지 않게 형성되어 있다.

또한 링(71)은, 약간 압축 탄성변형된 상태로 조립된다.

파지핑거(13)의 개폐량의 조정은, 파지핑거(13)의 선단이 최대량 열려 있는 상태로, 핑거 홀더(80)를 캠 팔로워 홀더(9O)에 대해서 회전하여 소정의 열림량을 선정한다. 즉 링(7l)을 압축하는 방향으로 핑거 홀더(8O)를 회전하면 열림량은 커지고, 역방향으로 회전하면 작아진다.

또한 전동 핀셋의 동작에 대해서는, 상기 실시예 1과 동일하므로, 생략 한다.

실시예 3.

본 발명의 다른 실시예를 도 8 및 도 9에 의하여 설명한다. 도 8은, 다른 실시예에 의한 전동 핀셋에 의한 파지핑거의 개폐량 조정 기구의 분해 사시도이고, 도 9는, 도 8에 나타내는 멈춤 나사와 탄성 워셔를 조립한 정면도(a)와 우측면도(b)이다.

상기 실시예 1,2 에서는, 파지핑거(13)의 개폐량 조정을 파지 핑거(13)의 일단부의 고정 위치를 조정하였지만, 본 실시예에서는, 파지핑거(13O)의 공유부(130g)의 고정 위치를 조정하는 것이다.

도 8에 있어서, 개폐량 조정 기구는, 재질이 니트릴 고무, 에틸렌 고무 등으로, 중공부를 가지고 평 와셔가 되는 제 2 탄성부재, 조정부재로서의 탄성 워셔(110)와, 캠 팔로워(35)의 단부에 설치된 나사구멍(35e)에 파지핑거(130)의 중앙 공유부(13Og)를, 탄성 워셔(110)를 개입시켜 멈춤 나사(150)에 의해 고정되어 있다. 여기서, 멈춤 나사(150)를 나사구멍(35e)에 틀어넣음에 의해 상기와 같은 가압 수단으로서 기능한다.

멈춤 나사(150)는, 나사부재에 계단식부(15Oa)를 가지고 있고, 그 길이(두께)는 파지핑거(130)의 두께보다 조금 크고, 그 외경은 중앙 공유부(13Og)의 구멍 (130e)의 내경보다 조금 작게 형성되어 있다. 이것에 의해 파지핑거(13O)에 있어서의 중앙의 공유부(13Og)는, 도 9에 나타내는 바와 같이 탄성 워셔(11O)와 멈춤 나사(150)로 형성되는 계단식부(15Oa)에 헐겁게 삽입되게 된다. 따라서 멈춤 나사(15O)가 회전하더라도, 파지핑거(13O)의 공유부가 이 회전에 따라 비틀어지는 것이 없게 된다.

또한 핑거 유닛(100)의 핑거 베이스(11)의 돌기편(11t)이 핑거 홀더(62)의 슬릿(67)에 걸어 맞추어지는 구성은, 실시예 1의 경우와 동일하다.

상기와 같이 구성된 전동 핀셋에 있어서의 파지핑거(130)의 개폐량의 조정을 설명한다. 파지핑거(130)가 최대 열림 상태에서, 멈춤 나사(150)를 회전하여 소정의 열림량을 선정한다. 즉, 탄성워셔(110)를 압축하는 방향으로 멈춤 나사(150)를 회전하면 열림량은 작아지고, 역방향으로 회전하면 커진다.

또한 전동 핀셋의 동작에 대해서는 실시예 1과 동일하므로, 설명을 생략한다.

실시예 4.

본 발명의 다른 실시예를 도 10 내지 도 13에 의해 설명한다. 도 10은 다른 실시예에 의한 전동 핀셋에 의한 파지핑거의 개폐량 조정기구의 분해 사시도이고, 도 11은 도 10에 나타내는 핑거 홀더의 좌측면도(a), 정면도(b) 및 우측면도(c)이며, 도 12는 도 10에 나타내는 핑거 베이스의 평면도, 도 13은 도 11에 나타내는 핑거 홀더 및 도 12에 나타내는 핑거 베이스 등의 조립도이다.

본 실시예는, 실시예 2의 변형예를 나타내는 것으로, 실시예 2보다 구성이 약간 간단하고 쉬운 전동 핀셋을 제공하는 것이다.

제 1O 도 및 도 11에 있어서, 파지핑거(13)의 개폐량 조정기구는 구멍을 갖는 제 3의 탄성부재, 조정부재로서의 링(17O)을 개입시켜 핑거 유닛(180)을 고정함과 동시에, 중공부(16Oh)의 내측면에 나사(160i)를 갖는 홀더부재로서의 핑거 홀더(160)와, 이 나사(16Oi)와 나사 결합하는 나사가 외주면에 설치됨과 동시에, 핑거 유닛(180)을 가압하여 링(17O)을 탄성변형하여 파지핑거(13)의 개폐량을 조정하는 너트부재로서의 누름 너트(190)를 구비하고 있다. 여기서, 누름 너트(19O)를 핑거 홀더(160)의 나사(160i)에 틀어넣는 것에 의해 가압 수단으로서 기능한다.

핑거 홀더(160)는, 선단에 선단 원통부(160g)가 설치되어 있고, 선단 원통부(160g)에는, 직경 방향으로 슬릿(16Oj)이 형성되어 있다. 그 외의 구성은, 도 4에 나타내는 핑거 홀더(62)와 동일하다.

도 12에 있어서, 핑거 베이스(181, 베이스 부재)는, 핑거 베이스(11)는, 평 와셔 형상으로, 중앙에 천설된 구멍(181e)을 가지고, 외주에 두 개의 돌기편(181t)이 설치되어 있으며, 파지핑거(13)의 V자 편(13v)의 단부를 협지하면서 걸어 맞추어지는 두 개의 노치(181c)가 설치되어 있다.

돌기편(181t)에는, 외주와 소정의 거리를 두고 설치됨과 동시에, 원호 형상의 슬릿(181g)에 의해, 돌기편(181t)의 측면이 가압 협지되면 슬릿(18lg)을 여는 방향으로 복원 탄성력이 작용한다. 이 때문에 돌기편(181t)의 측면을 협지하여 핑거 홀더(160)의 오목부에 삽입하고, 상기 협지를 해방하는 것으로 탄성력에 의해 돌기편(181t)이 복원하여 이 오목부에 걸어 맞추어지도록 형성되어 있다.

또한 누름 너트(190)에는, 두 개의 구멍(190h)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 전동 핀셋에 있어서의 파지핑거(13)의 개폐량의 조정을 설명한다. 우선, 파지핑거(13)가 최대 열림 상태로, 선단이 구멍(190h)에 삽입 가능한 봉(棒) 형상 부재를, 누름 너트(190)의 구멍(190h)에 삽입하고, 누름 너트(190)를 회전하여 소정의 열림량을 선정한다. 즉, 누름 너트(190)가 링(17O)을 압축하는 방향으로 근소하게 회전하면, 파지핑거(13)의 열림량은 커지고, 역방향으로 회전하면 작아진다.

또한 전동 핀셋 동작에 대해서는 실시예 1과 동일하므로, 생략한다.

핑거 유닛(180)을 교환하는 경우에는, 누름 너트(190)를 제거한 후, 핑거 홀더(160)의 슬릿(160j)에 드라이버를 삽입하고 눌러 뺀다.

이상과 같이, 본 발명에 관련되는 전동 핀셋은, 피대상물을 파지, 개방하는데 적합하다.

Claims

축을 갖는 모터와,

상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 축의 한방향의 회전을 상기 축에 대하여, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부를 갖는 변환기구와,

이 변환기구 및 상기 모터를 수납하는 케이스부와,

이 케이스부에 일단부가 연결 고정되고, 타단부가 상기 이동부에 연결되어, 상기 이동부의 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와,

상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과,

일단면이 상기 파지부재의 상기 일단부 또는 상기 타단부에 연결됨과 동시에, 타단면이 상기 이동부 또는 케이스부에 연결되어 탄성변형하는 조정부재와,

이 조정 부재를 소정량 가압시켜 상기 일단부와 상기 타단부와의 상기 병진 변위의 방향의 거리를 조정하는 가압 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.
축을 갖는 모터와,

상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 축의 한방향의 회전을 상기 축에 대하여, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부를 갖는 변환기구와,

이 변환기구를 수납함과 동시에, 적어도 둘로 분할된 나사가 형성된 제 1 케 이스와, 이 제 1 케이스에 나사 결합된 제 2 케이스를 갖는 케이스부와,

상기 제 1 케이스에 일단부가 연결 고정되고, 상기 타단부가 상기 변환기구의 상기 이동부에 연결되어, 상기 이동부의 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와,

상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과,

상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스에 개재되어 탄성변형함과 동시에, 중공부를 갖는 제 1 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.
제 2항에 있어서,

상기 변환기구는, 상기 축에 연결됨과 동시에, 양정부를 갖는 캠과,

상기 파지부재의 타단부에 연결되고, 상기 캠의 한 방향의 회전을 상기 타단부에 대해서 소정의 왕복 방향의 병진 변위량으로 변환함과 동시에, 상기 양정부에 맞닿아 접하는 당접부를 갖는 캠 팔로워와,

상기 케이스부에 수납됨과 동시에, 상기 캠 또는 상기 캠 팔로워를 누르는 것으로 상기 양정부와 상기 당접부를 접촉시키는 가압부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.
제 3항에 있어서,

상기 제 2 케이스는, 상기 가압부재 및 상기 캠 팔로워를 수납하고,

상기 제 1 케이스는, 상기 파지부재의 상기 일단부를 고정한 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.
축을 갖는 모터와,

이 모터를 수납하는 케이스부와,

이 케이스부에 일단부가 연결 고정되고, 타단부가 왕복의 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와,

상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과,

상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 모터의 한 방향의 회전을, 상기 파지부재의 타단부에 대해서, 소정의 왕복 방향의 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부의 단부에 나사 구멍을 갖는 변환기구와,

상기 나사구멍에 나사 결합하는 나사부재와,

상기 나사부재와 상기 이동부와의 사이에 개재되어 탄성변형함과 동시에, 중공부를 갖는 제 2 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.
제 5항에 있어서,

상기 변환기구는, 상기 축에 연결됨과 동시에, 양정부를 갖는 캠과,

상기 파지부재의 타단부에 연결되고, 상기 캠의 한 방향의 회전을 상기 타단부에 대하여 소정의 왕복 방향의 병진 변위량으로 변환함과 동시에, 상기 양정부에 맞닿아 접하는 당접부를 갖는 캠 팔로워와,

상기 케이스부에 수납됨과 동시에, 상기 캠 또는 상기 캠 팔로워를 누르는 것으로 상기 양정부와 상기 당접부를 접속시키는 가압부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.
축을 갖는 모터와,

상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 축의 한 방향의 회전을 상기 축에 대하여, 소정의 왕복 방향으로 병진 변위로 변환하여 이동하는 이동부를 갖는 변환기구와,

일단부를 가지고, 타단부가 상기 이동부에 연결되어, 상기 이동부의 병진 변위량에 근거하여 선단의 개폐량을 확대함과 동시에, 피대상물을 개방 및 파지하는 파지부재와,

이 파지부재의 타단부를 계합시키는 계합부를 갖는 베이스 부재와,

구멍을 가지고, 이 베이스 부재를 착탈 자재에 계합시키는 오목부를 가지고, 이 오목부의 내측면에 나사가 설치된 홀더 부재와,

상기 모터를 회전 및 정지시키는 스위치 수단과,

상기 베이스 부재와 상기 홀더 부재의 사이에 개재시킴과 동시에, 구멍을 갖는 제 3 의 탄성부재와,

상기 나사에 나사 결합하는 나사가 설치된 너트 부재를 구비하고,

상기 변환기구는, 상기 축에 연결됨과 동시에, 상기 모터의 한 방향의 회전을, 상기 파지부재의 공유부에 대해서, 소정의 왕복 방향의 병진 변위량으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.
제 7항에 있어서,

상기 변환기구는, 상기 축에 연결됨과 동시에, 양정부를 갖는 캠과,

상기 파지부재의 타단부에 연결되고, 상기 캠의 한 방향의 회전을 상기 타단부에 대해서 소정의 왕복 방향의 병진 변위량으로 변환함과 동시에, 상기 양정부에 맞닿아 접하는 당접부를 갖는 캠 팔로워와,

상기 모터를 수납하는 케이스부와,

상기 케이스부에 수납됨과 동시에, 상기 캠 또는 상기 캠 팔로워를 누르는 것에 의해 상기 양정부와 상기 당접부를 접촉시키는 가압부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 핀셋.