WO2004103647A1 - 電動ピンセット - Google Patents

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WO2004103647A1
WO2004103647A1 PCT/JP2003/006516 JP0306516W WO2004103647A1 WO 2004103647 A1 WO2004103647 A1 WO 2004103647A1 JP 0306516 W JP0306516 W JP 0306516W WO 2004103647 A1 WO2004103647 A1 WO 2004103647A1
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WO
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shaft
motor
case
gripping
finger
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PCT/JP2003/006516
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English (en)
French (fr)
Inventor
Naoki Muramatsu
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Priority to US10/546,984 priority patent/US20060161202A1/en
Priority to EP03730625A priority patent/EP1627707A4/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B9/00Hand-held gripping tools other than those covered by group B25B7/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25B9/00Hand-held gripping tools other than those covered by group B25B7/00
    • B25B9/02Hand-held gripping tools other than those covered by group B25B7/00 without sliding or pivotal connections, e.g. tweezers, onepiece tongs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/12Gripping heads and other end effectors having finger members with flexible finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J7/00Micromanipulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/30Surgical pincettes without pivotal connections

Definitions

  • the present invention relates to an improvement in tweezers for holding a micro component, and more particularly, to a simple bright electric tweezer having a displacement enlarging mechanism.
  • the inventor has previously proposed a gripper having a very simple mechanism in International Publication No. WO99 / 08777.
  • a gripper By applying the buckling phenomenon of the long column to the finger (gripping member), such a gripper can move a small amount of translational movement at the finger tip by a factor of 10 without having a special displacement expansion mechanism. It has the feature of being converted into an enlarged amount of bending displacement.
  • An electric tweezer which can easily adjust the mounting of a gripping member having a function of enlarging a translational displacement amount and can easily adjust the opening / closing amount of the gripping member.
  • An electric tweezer according to the present invention is a motor having a shaft, and is connected to the shaft, and converts the rotation of the shaft in one direction into a translational displacement in a predetermined reciprocating direction with respect to the shaft to move.
  • a conversion mechanism having a moving part, a case part accommodating the conversion mechanism and the motor, one end connected to the case part, and the other end connected to the moving part,
  • a gripping member for opening and gripping the object to be gripped, a switch means for rotating and stopping the motor, and a switch means for rotating and stopping the motor, based on the translational displacement amount of the moving portion, and one end face of the gripping member.
  • An adjusting member that is connected to one end or the other end and is elastically deformed while the other end is connected to the moving portion or the case; and the one end and the other end by pressing the adjusting member by a predetermined amount.
  • Distance in the direction of the translational displacement It is characterized in that and a pressing means for adjusting.
  • the conversion mechanism converts the one-way rotation of the motor into a predetermined reciprocating translation displacement with respect to the other end of the gripping member, and the switch means rotates and stops the motor. It has the effect of 1. That is, the conversion mechanism sets the translational displacement of the other end of the gripping member to a predetermined value so that the opening and closing amount of the gripping member is constant. Therefore, for example, there is a first effect that electric tweezers for closing (holding) and opening a certain object can be easily obtained.
  • the pressing means presses the elastic member by a predetermined amount to adjust the distance in the motor axis direction between one end and the other end of the gripping member, that is, the distance in the translational displacement direction of the moving part. Therefore, there is an effect that the opening / closing amount of the gripping member can be easily adjusted and the mounting adjustment of the gripping member can be performed.
  • An electric tweezer is a motor having a shaft, which is connected to the shaft, and converts the rotation of the shaft in one direction into a translational displacement in a predetermined reciprocating direction with respect to the shaft to move.
  • a conversion mechanism having a moving portion, a first case divided into at least two, and a second case screwed to the first case. One end is connected and fixed to the first case, the other end is connected to the moving part, and the amount of opening and closing of the tip is enlarged based on the amount of translational displacement of the moving part.
  • the first operation and effect described above can be achieved.
  • the screwing amount between the first case portion and the second case portion to deform the first elastic member.
  • the opening / closing amount of the gripping member can be easily adjusted. That is, when the first elastic member contracts by adjusting the amount of screwing between the first case portion and the second case portion, the opening amount of the front end of the gripping member increases, and conversely, the first elastic member opens. When the elastic member expands, the amount of opening of the distal end of the gripping member decreases.
  • An electric tweezer includes a motor having a shaft, a case for accommodating the motor, and one end connected and fixed to the case, and A gripping member for opening and gripping the object, a switch for rotating and stopping the motor, and a switch connected to the shaft; A conversion mechanism having a screw hole at an end of a moving unit that moves by converting one-directional rotation of the motor into a translational displacement in a predetermined reciprocating direction with respect to the other end of the gripping member; A screw member to be screwed in, and a second elastic member having a hollow portion, which is interposed between the screw member and the shank portion, is deformed in nature, and has a hollow portion. .
  • the above first operation and effect are exhibited.
  • the second elastic member is contracted by screwing the screw member into the screw hole, the amount of opening of the distal end of the gripping member is reduced.
  • the second elastic member is narrowed, and the second elastic member is extended, the amount of opening of the distal end of the gripping member is increased. Therefore, there is an effect that the opening / closing amount of the gripping member can be easily adjusted and the mounting adjustment of the gripping member can be performed.
  • a conversion mechanism in the kiln tweezers according to another invention is connected to a shaft, is connected to a cam having a lift portion, and is connected to the other end of the gripping member, and rotates the force in one direction in the other end. And a cam follower having a contact portion that comes into contact with the lift portion, and a cam follower that is housed in a case portion and pushes the cam or the cam follower. And a pressing member for bringing the lifting portion and the contact portion into contact with each other.
  • a second case of the electric tweezers according to another invention houses a pressing member and a cam follower, and the first case fixes one end of a gripping member.
  • the deformation of the first elastic member does not affect the contraction and extension of the pressing member, and the gripping force of the gripping member is kept constant while adjusting the opening / closing amount of the gripping member.
  • the electric tweezers to be held can be obtained.
  • An electric tweezer is a motor having a shaft, which is connected to the shaft, and converts the rotation of the shaft in one direction into a translational displacement in a predetermined reciprocating direction with respect to the shaft to move.
  • a moving mechanism having a moving part, and one end part, the other end part being connected to the moving part, to enlarge the opening / closing amount of the front end based on the amount of translational displacement of the moving part, and
  • a holder member provided with a screw on an inner side surface of the concave portion; switch means for rotating and stopping the motor; and a gripping member coupled to the shaft and rotating the motor in one direction.
  • the above first operation and effect can be obtained.
  • the third elastic member when the third elastic member is contracted by screwing the nut member into the screw hole, the amount of opening of the distal end of the gripping member is reduced.
  • the third elastic member is extended, and the third elastic member is extended, the amount of opening of the distal end of the gripping member is increased. Therefore, the opening / closing amount of the gripping member can be easily adjusted and the gripping member can be easily adjusted. There is an effect that mounting adjustment can be performed.
  • FIG. 1 is an overall sectional view of an electric tweezer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a finger unit used for the electric tweezer shown in FIG. . '
  • Fig. 3 is a front view of the cam follower (a), a right side view of the force follower (b), a left side view of the cam (c), and a front view of the cam (d). You.
  • FIG. 4 is a left side view (a), a front view (b), and a right side view (c) of the finger holder using the electric tweezers shown in FIG.
  • FIG. 5 is a left side view (a) and a front view (b) of a finger holder used for electric tweezers according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a left side view (a) and a front view (b) of a cam follower holder used for electric tweezers according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an assembled sectional view of the finger holder shown in FIG. 5 and the cam follower holder shown in FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of an opening / closing amount adjusting mechanism of a gripping finger using electric tweezers in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view (a) and a right side view (b) in which the set screw and the elastic washer shown in FIG. 8 are assembled.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a mechanism for adjusting the opening / closing amount of a gripping finger using electric tweezers in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a left side view (a), a front view (b), and a right side view (c) of the finger holder shown in FIG.
  • FIG. 12 is a plan view of the finger base shown in FIG.
  • Fig. 13 shows the finger holder shown in Fig. 11 and the fin shown in Fig. 12. It is an assembly sectional view with a garbage etc.
  • FIG. 1 is an overall sectional view of an electric tweezer according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a finger unit used for the electric tweezer shown in FIG. 1, and FIG.
  • FIG. 1 In the cam mechanism shown in FIG. 1, a front view of the cam follower (a), a right side view of the cam follower (w), a left side view of the cam (c), a front view of the cam (d), and FIG.
  • FIG. 1 is a left side view (a;), a front view (b), and a right side view (c) of the finger holder using the electric tweezers shown in FIG.
  • the electric tweezers 1 includes a gripping finger 13 as a gripping member having one end and the other end, and a common part (the other end) of the finger unit 10 and the gripping finger 13.
  • a driving unit 50 having a motor 52 for translating the common unit 13 g while being connected to the 13 g; and one direction on the shaft 52 a of the motor 52, that is, normal rotation or reverse rotation. Is converted into a translational displacement in a predetermined reciprocating direction with respect to the shared part 13 g of the gripping finger 13, and the translational displacement amount between the forward path and the return path is the same.
  • the conversion mechanism 30 for converting the size into a size, the common screw 13 of the gripping finger 13 are fixed to the end of the conversion mechanism 30, the set screw 15, the driving section 50, and the conversion mechanism 30. While holding it, fix finger unit 10 and hold finger 13 and a case section 60 having a function of adjusting the opening and closing amount.
  • the finger unit 10 is composed of a holding finger 13 as a holding member and a finger base 11 as a base member. It has a common part 13g as the other end with a hole 13e at the center, and the V-shaped 13V outer piece has a center at the center. It has a liter 13 s, and the tip 13 X expands (in the horizontal direction in Fig. 1) due to the common part 13 g being pulled or returned based on the translational displacement. It is formed to have two substantially V-shaped pieces 13 V that open and close, and are configured to grip and release the object by the V-shaped pieces 13 V. I have.
  • the finger base 11 has a flat washer shape, a hole 11 e formed in the center, two projections 11 t are provided on the outer periphery, and a V-shaped piece 1 of the gripping finger 13. Two notches 11 c are provided which are engaged while sandwiching the end of 3 V, that is, one end of the gripping finger 13.
  • the protruding piece lit is provided with a slit 11 s. When the side face of the protruding piece 11 t is pressed and sandwiched by the arc-shaped slit 11 g continuous with the slit 11 s, the slit 11 s is formed. In the opening direction.
  • the side face of the projection piece 1 1 t is sandwiched and inserted into the groove of the finger holder 62, and by releasing the above-mentioned holding, the projection piece 1 1 t is restored by the spring force and engaged with the groove. It is formed as follows.
  • the slit 11g is formed in the left and right circumference of the slit 11s with a predetermined length, but if either one of the protrusions 11t is subjected to a pressing restoring spring force, only one of them will be used. good.
  • the conversion mechanism 30 is connected to the shaft 52 a of the motor 52, and includes a cam 33 and a cam follower 35 as a moving unit.
  • the cam 33 has a cam profile 33 r on the end surface of the stepped shaft and a shaft 52 a of the same shape fitted and fixed to the shaft 52 a of the motor 52 at the shaft center.
  • a detent hole 33 w is formed.
  • the cam profile 33r is composed of a maximum head 33s and a minimum head 33t as heads composed of two planes, and variable areas 33u and 33V connecting these areas.
  • the cam follower 35 has three stepped cylindrical sections 35a, 35b, 3
  • the cylindrical portion 35a is provided with a through hole 35d partially extending to the other end surface.
  • a parallel pin 37 is fitted into the hole 35d, and a part of the tip and a part of the side protrudes from the hole 35d.
  • the contact portion 37 y is where the parallel pin 37 contacts the cam profile 33 r (lift portion) of the cam 35.
  • the tip of the parallel pin 37 is inserted into the groove 62 u of the finger holder 62.
  • the cylindrical portion 35 c as an end is provided with a screw hole 35 e for connecting the common portion 13 of the gripping finger 13 with a screw.
  • First and second coil springs 21 and 22 are fitted around the cam 33 and the cam follower 35.
  • the second coil spring 22 is between the stepped portion of the cam 33 and the case 61, and the first coil spring 21 as a pressing member is the cylindrical portion 35 a of the cam follower 35.
  • the end of the cylindrical hollow portion 62 a of the finger holder 62 are both mounted in a compressed state.
  • the first coil spring 21 is configured such that the compression force is larger than that of the second coil spring 22. This is to ensure that the cam 33 and the cam follower 35 come into contact with each other.
  • the driving unit 50 includes a motor 52 and a battery 53 serving as a driving source thereof.
  • the motor with a reduction gear by a planetary gear mechanism was used on May 52, and the motor with the reduction gear was used.
  • the rotation speed was reduced to an appropriate value and the gripper fingers 13 were shared. This is for adjusting the moving speed of the translational displacement amount in the portion 13g to make the opening / closing speed of the gripping fingers 13 appropriate.
  • the rotation of the motor 52 is kept stopped. This is to prevent the gripping fingers 13 from being released from the closed state.
  • the switch 57 as a switch means is fixed to the case section 60 and connected and opened by connecting and opening the battery 53 of the DC power supply to the motor 52.
  • the motor 52 is rotated and stopped.
  • the motor 52 is configured to rotate and stop the motor 52 in a fixed direction while the polarity of the battery 53 remains the same.
  • the case section 60 houses the conversion mechanism 30, fixes the finger base 11 of the finger unit 10, a finger holder 62 as a first case, and fixes the end of the motor 52, The motor case 66 as a second case for fixing the end of the finger holder 62, the drive case 64 for storing the motor 52 and the battery 53, the finger holder 62 and the motor case 66 And an elastic member made of rubber having a hollow portion interposed therebetween, and a cylinder 70 as an adjusting member.
  • the ring 70 has one end face connected to the gripping finger 13 and the other end face connected to the motor case 66.
  • the finger holder 62 has an external thread 62 n on the outer periphery, and the motor case 66 has the external thread 62 n and the internal thread along the inner surface of the end.
  • the finger holder 62 and the motor case 66 are screwed (screw connection).
  • the screwing amount between the finger holder 62 and the module case 66 it functions as a pressing means, and the elastic deformation amount of the pressed ring 70 changes, and the holding finger 13
  • the translational displacement position at one end changes. Therefore, the distance between the one end and the other end of the gripping finger 13 in the translational displacement direction is reduced, so that the opening / closing amount of the gripping finger 13 can be adjusted.
  • the finger holder 62 has a cylindrical hollow part 62 a and a hole 62 e into which the cylindrical part 35 c of the cam follower 35 is inserted at the center.
  • 6 2a is provided with a semi-circular groove 62 u for sliding the parallel pin 37 of the cam follower 35 along the translational displacement direction of the cam follower 35. It is formed longer than the advance displacement amount.
  • the reason why the parallel pin 37 of the cam follower 35 moves while sliding in the groove 62 u of the finger holder 62 is to prevent the rotation of the cam follower 35 due to the rotation of the cam 33. .
  • the distal end cylindrical portion of the finger holder 62 is provided with six, ie, three sets of slits 67 in the diameter direction.
  • the reason why a plurality of slit sets are provided is to select a slit corresponding to the position of the switch 57.
  • the width of the slit 67 is slightly smaller than that of the projection 11 t of the finger base 11, and a pair of fingers—the projection 11 of the base 11 1 is formed on one set of the slit 67.
  • the finger base 11 is fixed to the slit 67 with a predetermined spring force.
  • the common portion 13 g of the gripping finger 13 is fixed to the screw hole 35 e of the cam follower 35 with the set screw 15.
  • the opening / closing amount adjustment mechanism of the gripping fingers 13 is such that the common part 13 g of the gripping finger 13 is fixed to the screw hole 35 e of the cam follower 35 by the set screw 15. It comprises a finger holder 62 to which the unit 10 is fixed, a motor case 66, and a ring 70.
  • first and second coil springs 2 1, 2 2 are formed by pressing the cylindrical portion 35 a of the cam follower 35 in the direction of arrow A by the compression spring force of the sum of the two, so that the contour 3 3 r And the parallel pin 37 of the cam follower 35 is always in contact. This is to ensure that the operation of the cam 33 due to the rotation of the motor 52 is transmitted to the cam follower 35.
  • the second coil spring 22 reduces the thrust acting on the motor 52 from the compression force of the first coil spring 21 serving as a pressing member, so that the thrust in the thrust direction is applied to the shaft 52 a of the motor 52.
  • the force is reduced and the axis 52 The burden is reduced.
  • the finger holder 62 is rotated with respect to the motor case 66 with the tip of the gripping finger 13 being opened to the maximum extent, and a predetermined opening is selected. That is, when the finger holder 62 is rotated in the direction in which the ring 70 is compressed, the opening amount increases, and when the finger holder 62 rotates in the opposite direction, the opening amount decreases.
  • the opening / closing amount of the gripping fingers 13 is increased by the number of times 10 times the axial displacement of the finger holder 62.
  • the magnification is 15, it is sufficient that there is a translation displacement of 0.1 mm.
  • the pitch of the screws of the finger holder 62 is 1 mm
  • the gripping fingers 13 try to open back due to the spring restoring force, but the reverse rotation is prevented due to the frictional force of the motor 52 in the reduction gear. As a result, the closed state of the V-shaped piece 13 V of the gripping finger 13 is maintained, and the gripping of the object is continued.
  • the closing amount of the gripping finger 13 is determined based on the lift amount of the cam profile 33r based on the maximum opening amount.
  • the opening / closing amount of the gripping fingers 13 can be adjusted to a predetermined size in advance during the gripping operation. Therefore, the worker is released from the finger force for gripping the target object such as the component with the gripping finger 13 and can apply the optimum gripping force to the target object. In addition, no special skills are required for gripping work on fragile objects.
  • the ring 70 is inserted between the finger holder 62 and the motor case 66.
  • the elastic body has appropriate rigidity, for example, a wave washer (corrugated washer) or a rubber washer may be used. And so on.
  • FIG. 5 is a left side view (a) and a front view (b) of a finger holder used for an electric tweezer according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an electric tweezer according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a left side view (a), a front view (b), and FIG. 7 of the cam follower holder used in the present invention.
  • FIG. 7 is an assembly view showing the finger holder shown in FIG. 6 and the cam follower holder shown in FIG.
  • the opening / closing amount adjusting mechanism of the gripping fingers 13 is configured such that the ring 70 is elastically deformed by screwing the finger holder 62 into the motor receiver 66, thereby forming one end of the gripping fingers 13. By adjusting the position, the release amount of the gripping fingers 13 was adjusted.
  • the first coil spring 21 contracts and expands slightly due to the elastic deformation of the ring 70, so the gripping force of the gripping fingers 13 slightly changes.
  • the elastic deformation of the ring 70 does not affect the contraction / extension of the first coil spring 21 as in the first embodiment, and the opening / closing amount of the gripping fingers 13 is adjusted.
  • Another object of the present invention is to provide an electric tweezer having a ⁇ closed amount control ⁇ mechanism for keeping the gripping force of the gripping fingers 13 constant.
  • the opening / closing amount adjusting mechanism is such that the finger holder 62 of the first embodiment is a finger holder 80 (first case in claim 5) and a cam follower holder 90 (claim 5).
  • the second case in range 5).
  • the finger holder 80 has a hole penetrated in the center, and a plurality of slits 87 in the diameter direction in the distal end cylindrical portion similarly to the finger holder 62 of FIG.
  • a screw 80 f is formed on the side surface to which the tip of the cam follower holder 90 is connected, and the protrusion 1 1 t of the finger unit 10 is engaged and fixed to the slit 87 of the finger holder 80. As a result, it is connected and fixed to one end of the gripping finger 13.
  • the screw 80 of the finger holder 80 is provided on the outer periphery of the cylindrical hollow portion 90a.
  • a screw 90 f is formed.
  • a finger holder 80 is screwed to a cam follower holder 90 via a first elastic member and a ring 71 as an adjusting member.
  • the cam follower holder 90 includes a cam follower 35 and a first follower.
  • the ring 71 is assembled in a state where it is slightly compressed and elastically deformed. Adjustment of the opening / closing amount of the gripping fingers 13 is performed by rotating the finger holder 80 with respect to the cam follower holder 90 with the tip of the gripping fingers 13 being opened to the maximum extent, and selecting a predetermined opening amount. That is, when the finger holder 80 is rotated in the direction in which the ring 71 is compressed, the opening increases, and when the finger holder 80 rotates in the opposite direction, the opening decreases. 'Since the operation of the electric tweezers is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a mechanism for adjusting the opening / closing amount of a gripping finger using electric tweezers according to another embodiment
  • FIG. 9 is a front view (a) in which a set screw and an elastic pusher shown in FIG. 8 are assembled.
  • Right side view (b) is a front view (a) in which a set screw and an elastic pusher shown in FIG. 8 are assembled.
  • the opening / closing amount of the gripper finger 13 is adjusted by adjusting the fixed position of one end of the gripper finger 13.
  • the shared part 130 of the gripper finger 130 is adjusted. This is to adjust the fixed position of g.
  • the opening / closing amount adjusting mechanism includes a second elastic member made of nitrile rubber, ethylene rubber, or the like, having a hollow portion and serving as a flat washer, an elastic pusher 110 as an adjusting member, and a cam follower 3.
  • the central shared portion 130 g of the gripping finger 130 is fixed to the screw hole 35 e provided at the end of the pin 5 with the set screw 150 via the elastic mesh 110.
  • it functions as a pressing means similar to the above.
  • the set screw 150 has a stepped portion 150a as a screw member, and its length (thickness) is slightly larger than the thickness of the gripping finger 130, and The outer diameter of the hole is slightly smaller than the inner diameter of the hole 130 e in the central common part 130 g.
  • the central shared portion 130 g of the grip finger 130 is loosely fitted to the stepped portion 150 a formed by the elastic pusher 110 and the set screw 150 as shown in FIG. Will be done. Therefore, even if the set screw 150 is rotated, the shared portion of the grip finger 130 is not twisted as the rotation is made.
  • the configuration in which the protrusions 11 t of the finger base 11 of the finger unit 100 are engaged with the slits 67 of the finger holder 62 is the same as that of the first embodiment.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of an opening / closing amount adjustment mechanism of a gripping finger by electric tweezers according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a left side view (a), a front view (b) of the finger holder shown in FIG. ), Right side view (c),
  • FIG. 12 is a plan view of the finger base shown in FIG. 10
  • FIG. 13 is a finger holder shown in FIG. 11 and a finger base shown in FIG. It is an assembly drawing.
  • This embodiment is a modification of the second embodiment, and provides an electric tweezer having a slightly simpler configuration than the second embodiment.
  • FIGS. 10 and 11 the opening / closing amount adjuster for the gripping fingers 13 is shown.
  • the structure is a third flexible member having a hole, and a finger unit 180 is fixed via a ring 170 as an adjusting member, and a holder having a screw 160 i on the inner surface of the hollow portion 16 Oh is provided.
  • a finger holder 160 as one member and a screw screwed with the screw 160 i are provided on the outer peripheral surface, and the ring 170 is elastically deformed by pressing the finger unit 180.
  • a holding nut 190 serving as a nut member for adjusting the opening / closing amount of the grip finger 13 is provided.
  • the holding nut 190 is screwed into the screw 160i of the finger holder 160 to function as a pressing hand or step.
  • the finger holder 160 has a tip cylindrical portion 160 g at the tip, and the tip cylindrical portion 160 g has a slit 160 j formed in the diameter direction.
  • Other configurations are the same as those of the finger holder 62 shown in FIG.
  • the finger base 18 1 (base member) is a finger base 11 having a flat washer shape, a hole 18 1 e formed at the center, and two protrusions on the outer periphery. 181 t are provided, and two notches 1.8 1c are provided which are engaged while holding the end of the V-shaped piece 13 V of the gripping finger 13.
  • the projecting piece 18 1 t is provided at a predetermined distance from the outer periphery, and is formed by an arc-shaped slit 18 1 g when the side face of the projecting piece 18 1 t is pressed and sandwiched. In the opening direction. For this reason, the side face of the projecting piece 1 1 t is pinched into the concave portion of the finger holder 160, and by releasing the above-mentioned pinching, the projecting piece 18 1t is restored by spring force and engaged with the concave portion. It is formed so that it may be combined.
  • the holding nut 190 has two holes 190 h.
  • the adjustment of the opening / closing amount of the gripping fingers 13 in the electric tweezers configured as described above will be described.
  • gripping fingers 13 In this state, insert a rod-shaped member whose tip can be inserted into the hole 190h into the hole 190h of the holding nut 190, and rotate the holding nut 190 to select a predetermined opening amount. That is, when the holding nut 190 rotates slightly in the direction of compressing the ring 170, the amount of opening of the gripping finger 13 increases, and when it rotates in the opposite direction, it decreases.
  • the operation of the electric tweezers is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the electric tweezers according to the present invention is suitable for grasping and releasing an object.

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Abstract

電動ピンセット1は、モータ52を収納するケース部60と、ケース部60に一端部が連結固定され、他端部13gが往復の並進変位量に基づいて先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持するフィンガー13と、モータ52を回転及び停止させるスイッチ57と、ケース部60に収納され、モータ52の軸52aに連結されると共に、モータ52の一方向の回転を、他端部13gに対して所定の往復方向の並進変位量に変換する変換機構30と、を備えたものである。

Description

電動ピンセット
技術分野
本発明は、 微小部品を把持するピンセットの改良に関し、 詳しくは、 変位拡大機構を有する簡易な明電動ピンセットに関するものである。 背景技術
発明者は、 先に国際公開番号 W〇 9 9 / 3 0 8 7 7号公報にて、 きわ めて単純機構に成るグリッパーを提案した。 かかるグリッパーは、 フィ ンガー (把持部材)に長柱の座屈現象を応用することにより、 特別の変位 拡大機構を有することなく、 わずかな並進移動量がフィンガー先端にお いて、 1 0数倍に拡大された曲げ変位量に変換される特徴を有するもの である。
かかるグリッパーによれば、 微小部品のソフトな把持ができ、 小形軽 量のために、 口ポットハンドに適するものであった。
そして、 発明者は鋭意研究、 検討を重ねた結果、 以下の技術的な課題 を見出して、 その課題を克服した電動ピンセットを出願した。 すなわち 所定の開放 ·閉成 (把持)動作により被対象物を把持する甩途に上記ダリ ッパ一を適用しょうとすると、 把持部材の開放量及び閉成量を適当な値 に設定しなければならい。 このため、 把持部材の他端部における往復の 並進変位量が所定値になるようにモータの正方向の回転角度、 逆方向の 回転角度を調整しなければならず煩雑であることである。 かかる煩雑さ を軽減した電動ピンセットを出願した(国際出願番号 P C T / J P 0 1 , 1 0 3 2 4 )。
しかしながら、 わずかな並進移動量がフィンガー先端において、 1 0 数倍に拡大された曲げ変位量に変換されるので、 フィンガーの一端部を ケース部に連結固定したり、 他端部を並進移動部に連結固定したりする のに、 必然として微小な調整作業を必要としていた。 しかも、 被対象物 によって把持部材の開閉量を調整したことも生じていた。
発明の開示
本発明は、 上記課題を解決するためになされたもので、 並進変位量の 拡大機能を有する把持部材の取付け調整を簡易にすると共に、 該把持部 材の開閉量を簡易に調整可能な電動ピンセットを提供するものである。 本発明に係る電動ピンセットは、 軸を有するモータ,と、 前記軸に連結 されると共に、 前記軸の一方向の回転を前記軸に対して、 所定の往復方 向の並進変位に変換して移動する移動部を有する変換機構と、 該変換機 構及び前記モータを収納するケ一ス部と、 該ケース部に一端部が連結固 定され、 他端部が前記移動部に連結されて、 前記移動部の並進変位量に 基づいて先端の開閉量を拡大すると共に、 被対彖物を開放及び把持する 把持部材と、 前記モータを回転及び停止させるスィッチ手段と、 一端面 が前記把持部材の前記一端部又は前記他端部とに連結されると共に、 他 端面が前記移動部又はケース部に連結されて弾性変形する調整部材と、 該調整部材を所定量押圧させて前記一端部と前記他端部との前記並進変 位の方向の距離を調整する押圧手段と、 を備えたことを特徴とするもの である。
かかる電動ピンセッ卜によれば、変換機構がモータの一方向の回転を、 把持部材の他端部に対して、 所定の往復並進変位量に変換し、 スィッチ 手段がモータを回転 ·停止するという第 1の作用を奏する。 すなわち、 変換機構は把持部材の開閉量が一定になるように把持部材の他端部の並 進変位量が所定の値にする。 したがって、 例えば一定の被対象物を閉成 (把持)及び開放させる電動ピンセットを容易に得ることができるという 第 1の効果がある。 しかも、 押圧手段が弾性部材を所定量押圧させて把持部材の一端部と 他端部とのモータ軸方向の距離、 すなわち移動部の並進変位方向の距離 を調整する。 よって、 簡易に、 把持部材の開閉量を調整できると共に、 把持部材の取付け調整ができるという効果がある。
他の発明に係る電動ピンセットは、 軸を有するモータと、 前記軸に連 結されると共に、 前記軸の一方向の回転を前記軸に対して、 所定の往復 方向の並進変位に変換して移動する移動部を有する変換機構と、 該変換 機構を収納すると共に、 少なくとも二つに分割された第 1のケース、 該 第 1のケースに螺合された第 2のケースとを有するケース部と、 前記第 1のケースに一端部が連結固定され、 前記他端部が前記移動部に連結さ れて、 前記移動部の並進変位量に基づいて先端の開閉量を拡大すると共 に、 被対象物を開放及び把持する把持部材と、 前記モータを回転及び停 止させるスィツチ手段と、 前記第 1のケースと前記第 2のケースとに介 在されて弾性変形すると共に、 中空部を有する第 1の弾性部材と、 を備 えたことを特徴とするものである。
かかる電動ピンセットによれば、 上記第 1の作用、 効果を奏し、 しか も、 第 1のケース部と第 2のケース部との螺合量を調整して第 1の弾性 部材を変形させることにより把持部材の他端部に対して把持部材の一端 部の並進変位方向の距離を調整することで、 把持部材の開閉量を簡易に 調整できる。 すなわち、 第 1のケース部と第 2のケース部との螺合量を 調整することにより第 1.の弹性部材が収縮すると、 把持部材における先 端の開放量が拡大し、 逆に第 1の弾性部材が伸張すると、 把持部材にお ける先端の開放量が狭くなる。 したがって、 簡易に、 把持部材の開閉量 を調整できると共に、把持部材の取付け調整ができるという効果がある。' 他の発明に係る電動ピンセットは、 軸を有するモ一夕と、 該モータを 収納するケース部と、 該ケース部に一端部が連結固定され、 他端部が往 復の並進変位量に基づいて先端の開閉量を拡大すると共に、 被対象物を 開放及び把持する把持部材と、 前記モータを回転及び停止させるスィッ チ手段と、 前記軸に連結されると共に、 前記モータの一方向の回転を、 前記把持部材の他端部に対して、 所定の往復方向の並進変位に変換して 移動する移動部の端部にネジ孔を有する変換機構と、 前記ネジ孔に螺合 するネジ部材と、 前記ネジ部材と前記笋動部との間に介在されて弹性変 形すると共に、 中空部を有する第 2の弾性部材と、 を備えたことを特徵 とするものである。
かかる電動ピンセットによれば、 上記第 1の作用、 効果を奏し、 しか も、 ネジ部材をネジ孔に羅合してねじ込むことにより第 2の弾性部材を 収縮すると、 把持部材における先端の開放量が狭くなり、 逆に第 2の弾 性部材を伸張すると、 把持部材における先端の開放量が広くなる。 した がって、 簡易に、 把持部材の開閉量を調整できると共に、 把持部材の取 付け調整ができるという効果がある。
他の発明に係る竃動ピンセットにおける変換機構は、 軸に連結される と共に、 揚程部を有するカムと、 把持部材の他端部に連結され、 前記力 ムの一方向の回転を前記他端部に対して所定の往復方向の並進変位量に 変換すると共に、前記揚程部に当接する当接部を有するカムフォロワと、 ケ一ス部に収納されると共に、 前記カム又は前記カムフォロワを押すこ とにより前記揚程部と前記当接部とを接触させる押圧部材と、 を備えた ことを特徴とするものである。
かかる電動ピンセットによれば、 簡易な構成でモータの一方向の回転 を、 把持部材の他端部に対して、 所定の往復方向の並進変位に変換する 変換機構を得ることができると共に, カムとカムフォロワとを押圧部材 により押圧するので、 モ一夕の回転によるカムの動作を確実にカムフォ 口ヮに伝達することができるという効果がある。 他の発明に係る電動ピンセットにおける第 2のケースは、 押圧部材及 びカムフォロワを収納し、 第 1のケースは、 把持部材の一端部を固定し た、 ことを特徴とするものである。 · かかる電動ピンセットによれば、 第 1の弾性部材の変形が、 押圧部材 の収縮 ·伸張に影響を与えなることなく、 把持部材の開閉量を調整しな がら、 把持部材の把持力を一定に保持する電動ピンセットを得ることが できる。
他の発明に係る電動ピンセットは、 軸を有するモータと、 前記軸に連 結されると共に、 前記軸の一方向の回転を前記軸に対して、 所定の往復 方向に並進変位に変換して移動する移動部を有する変換機構と、 一端部 を有し、 他端部が前記移動部に連結されて、 前記移動部の並進変位量に 基づいて先端の開閉量を拡大すると共に、 被対象物を開放及び把持する 把持部材と、 該把持部材の他端部を係合させる係合部を有するベース部 材と、 孔を有し、 該べ一ス部材を着脱自在に係合させる凹部を有し、 該 凹部の内側面にネジが設けられたホルダ一部材と、 前記モー夕を回転及 び停止させるスィツチ手段と、 前記軸に連結されると共に、 前記モータ の一方向の回転を、 前記把持部材の共有部に対して、 所定の往復方向の 並進変位量に変換する変換機構と、 前記ベース部材と前記ホルダー部材 との間に介在させると共に、 孔を有する第 3の弾性部材と、 前記ネジに 螺合するネジが設けられたナット部材と、 を備えたことを特徴とするも のである。
かかる電動ピンセットによれば、 上記第 1の作用、 効果を奏し、 しか も、 ナット部材をネジ孔に羅合してねじ込むことにより第 3の弾性部材 を収縮すると、 把持部材における先端の開放量が狭くなり、 逆に第 3の 弾性部材を伸張すると、 把持部材における先端の開放量が広くなる。 し たがって、 簡易に、 把持部材の開閉量を調整できると共に、 把持部材の 取付け調整ができるという効果がある。
図面の簡単な説明
第 1図は本発明の一実施例による電動ピンセットの全体断面図である 第 2図は、 第 1図に示す電動ピンセットに用いるフィンガーュニット の斜視図である。 .'
第 3図は、 第 1図に示すカム機構で、 カムフォロワの正面図(a)、 力 ムフォロワの右側面図(b)、 カムの左側面図(c)、 カムの正面図(d)であ る。
第 4図は、 第 1図に示す電動ピンセット用いるフィンガーホルダの左 側面図(a)、 正面図(b)、 右側面図(c)である。
第 5図は、 本発明の他の実施例による電動ピンセットに用いるフィン ガーホルダの左側面図(a)、 正面図(b)である。
第 6図は、 本発明の他の実施例による電動ピンセットに用いるカムフ ォロワホルダの左側面図 (a)、 正面図(b)である。
第 7図は、 第 5図に示すフィンガーホルダと第 6図に示すカムフォロ ヮホルダとによる組立断面図である。
第 8図は、 本発明の他の実施例で電動ピンセットによる把持フィンガ 一の開閉量調整機構の分解斜視図である。
第 9図は、 第 8図に示す止めネジと弾性ヮッシャとを組み付けた正面 図(a)、 右側面図(b)である。
第 1 0図は、 本発明の他の実施例で電動ピンセットによる把持フィン ガーの開閉量調整機構の分解斜視図である。
第 1 1図は、 第 1 0図に示すフィンガーホルダの左側面図(a)、 正面 図(b)、 右側面図(c)である。
第 1 2図は第 1 0図に示すフィンガ一ベースの平面図である。
第 1 3図は第 1 1図に示すフィンガ一ホルダと第 1 2図に示すフィン ガーべ一ス等との組立断面図である。
発明を実施するための最良の形態
実施例 1 . .
本発明の一実施例となる電動ピンセッ卜を第 1図乃至第 4図によって 説明する。 第 1図は、 本発明の一実施例による電動ピンセットの全体断 面図、 第 2図は、 第 1図に示す電動ピンセットに用いるフィンガ一ュ二 ットの斜視図、 第 3図は、 第 1図に示すカム機構で、 カムフォロワの正 面図(a )、 カムフォロワの右側面図(わ)、 カムの左側面図(c )、 カムの正 面図(d )、 第 4図は、 第 1図に示す電動ピンセット用いるフィンガーホ ルダの左側面図(a;)、 正面図(b )、 右側面図(c )である。
第 1図において、 電動ピンセット 1は、 一端部と他端部とを有する把 持部材としての把持フィンガ一 1 3を有すると共に、 フィンガーュニッ ト 1 0と、 把持フィンガー 1 3の共有部 (他端部) 1 3 gに連結されると 共に、 該共有部 1 3 gを並進変位させるモータ 5 2を有する駆動部 5 0 と、 モータ 5 2の軸 5 2 aにおける一方向、 すなわち、 正転又は逆転の うちいずれか一つとなる一定方向の回転を、 把持フィンガ一 1 3の共有 部 1 3 gに対して、 所定の往復方向の並進変位に変換し、 往路と復路と の並進変位量を同一の大きさに変換させる変換機構 3 0と、 把持フィン ガー 1 3の共有部 1 3 gを変換機構 3 0の端部に固定される止めネジ 1 5と、 駆動部 5 0、 変換機構 3 0を収納させると共に、 フィンガーュニ ット 1 0を固定すると共に、 把持フィンガ一 1 3の開閉量を調整する機 能を有するケース部 6 0とから成っている。
フィンガ一ュニット 1 0は、 第 2図に示すように把持部材としての把 持フィンガ一 1 3と、 ベース部材としてのフィンガ一ベース 1 1とから 成り、 把持フィンガ一 1 3は、 中央部には孔 1 3 eを中央に有する他端 部としての共有部 1 3 gを有し、 V字片 1 3 Vの外側片には、 中央にス リット 1 3 sを有しており、 並進変位に基づいて共有部 1 3 gが引っ張 られたり、 戻されたりして先端 1 3 Xが (第 1図の水平方向に) 拡大変 位することにより開閉動作する、 略 V形状の二つの V字片 1 3 Vを有す るように形成されており、 V字片 1 3 Vにより被対象物を把持したり解 放したりするように構成されている。
フィンガ一ベース 1 1は、 平座金状で、 中央に穿設された孔 1 1 eを 有し、 外周に二つの突起片 1 1 tが設けられており、 把持フィンガー 1 3の V字片 1 3 Vの端部、 すなわち、 把持フィンガ一 1 3の一端部を挟 持しながら係合される二つの切り欠き 1 1 cが設けられている。 突起片 l i tには、 スリット 1 1 sが設けられて、 該スリット 1 1 sと連続す る円弧状のスリット 1 1 gにより、 突起片 1 1 tの側面が押圧挟持され るとスリット 1 1 sを開く向きに復原ばね力が作用する。 このため突起 片 1 1 tの側面を挟持してフィンガーホルダ 6 2の溝に挿入して、 上記 挟持を解放することでばね力により突起片 1 1 tが復原して該溝に係合 されるように形成されている。
なお、 スリット 1 1 gがスリット 1 1 sの左右円周状に所定の長さに 形成されているが、 突起片 1 1 tに押圧復原ばね力が作用すれば、 どち らか一方のみでも良い。
変換機構 3 0は、 モ一タ 5 2の軸 5 2 aに連結されると共に、 カム 3 3と移動部としてのカムフォロワ 3 5から成っている。 カム 3 3は、 第 3図に示すように、 段付き軸の端面にカム輪郭 3 3 rと、 軸心部にモー タ 5 2の軸 5 2 aに嵌合して固定される同形状の回り止め穴 3 3 wが形 成されている。 カム輪郭 3 3 rは、 二つの平面からなる揚程部としての 最大揚程部 3 3 s、 最小揚程部 3 3 tとこれらの領域を連結する変動領 域 3 3 u、 3 3 Vから成る。
一方、 カムフォロワ 3 5は、 三つの段付き円柱部 3 5 a、 3 5 b、 3 5 cから成り、 円柱部 3 5 aに一部が他端面に掛かる貫通された孔 3 5 dが施されている。 この孔 3 5 dに平行ピン 3 7が嵌合され、 その先端 部および側面の一部は孔 3 5 dから突出する。 そして、 平行ピン 3 7と カム 3 5のカム輪郭 3 3 r (揚程部)と当接するところが当接部 3 7 yと なる。 平行ピン 3 7の先端部はフィンガーホルダ 6 2の溝 6 2 uに揷入 される。 端部としての円柱部 3 5 cには、 把持フィンガー 1 3の共有部 1 3 をネジにより結合するネジ穴 3 5 eが施されている。
カム 3 3およびカムフォロワ 3 5の外周には第 1、 第 2のコイルばね 2 1、 2 2が嵌合されている。 第 2のコイルばね 2 2はカム 3 3の段付 き部とモ一夕ケース 6 6との間に、 また押圧部材としての第 1のコイル ばね 2 1はカムフォロワ 3 5の円柱部 3 5 aとフィンガ一ホルダ 6 2の 円筒状中空部 6 2 a端との間に、 ともに圧縮状態で装着されている。 そ して第 1のコイルばね 2 1の圧縮力が第 2のコイルバネ 2 2よりも大き くなるように構成されている。 これは、 カム 3 3とカムフォロワ 3 5と を確実に接触させるためである
駆動部 5 0は、 モー夕 5 2とその駆動源となる電池 5 3から成る。 モ 一夕 5 2には、 遊星歯車機構による減速機付きモータで、 該減速機付き モータを用いているのは、 第一に回転速度を適当な値に減速して把持フ ィンガー 1 3の共有部 1 3 gにおける並進変位量の移動速度を調整して 把持フィンガ一 1 3の開閉速度を適切にするためである。 第二に、 把持 フィンガ一 1 3が被対象物を把持した状態で、 モータ 5 2の電源がスィ ツチ 5 7によって遮断されても、 モ一夕 5 2の回転を停止状態に維持す ることにより把持フィンガ一 1 3が閉成から開放することを防ぐためで ある。
スィッチ手段としてのスィッチ 5 7は、 ケース部 6 0に固定されると 共に、 直流電源の電池 5 3をモータ 5 2に接続及び開放することにより モータ 5 2を回転及び停止させるもので、 モータ 5 2には、 電池 5 3の 極性が同一のままで、 モータ 5 2を一定方向に回転及び、 停止するよう に構成されている。
ケース部 6 0は、 変換機構 3 0を収納すると共に、 フィンガーュニッ ト 1 0のフィンガーベース 1 1を固定する第 1のケースとしてのフィン ガーホルダ 6 2と、 モータ 5 2の端部を固定すると共に、 フィンガーホ ルダ 6 2の端部を固定する第 2のケースとしてのモータケース 6 6と、 モータ 5 2、 電池 5 3を収納する駆動ケース 6 4と、 フィンガ一ホルダ 6 2とモータケース 6 6とに介在された中空部を有するゴムから成る弾 性部材、 調整部材としてのリンダ 7 0とを備えている。
すなわち、 リング 7 0は、 一端面が把持フィンガー 1 3に連結される と共に、 他端面がモータケース 6 6に連結されている。 また、 フィンガ 一ホルダ 6 2には、 外周には雄ネジ 6 2 nが施されており、 モータケ一 ス 6 6には、 端部の内側面に沿って該雄ネジ 6 2 nと雌ネジが施されて おり、 フィンガーホルダ 6 2とモータケ一ス 6 6とが螺合(ネジ結合)さ れている。
ここで、 フィンガーホルダ 6 2とモ一夕ケース 6 6とのねじ込み量を 調整することで押圧手段として機能し、 押圧されたリング 7 0の弾性変 形量が変化して、 把持フィンガー 1 3の一端部の並進変位位置が変化す る。 よって、 把持フィンガー 1 3の一端部と他端部との並進変位方向の 距離が短くなるので、 把持フィンガ一 1 3の開閉量を調整できるように 形成されている。
第 4図において、 フィンガーホルダ 6 2は、 円柱状の中空部 6 2 a、 中央にカムフォロワ 3 5の円柱部 3 5 cが揷入される孔 6 2 eが穿設さ れており、 中空部 6 2 aには、 カムフォロワ 3 5の平行ピン 3 7を摺動 させる半円状の溝 6 2 uがカムフォロワ 3 5の並進変位方向に沿って並 進変位量よりも長く形成されている。 ここで、 カムフォロワ 3 5の平行 ピン 3 7がフィンガ一ホルダ 6 2の溝 6 2 uを摺動しながら移動するの は、 カム 3 3の回転によるカムフォロワ 3 5の回転を防止するためであ る。 一方、 フィンガ一ホルダ 6 2の先端円筒部には、 直径方向に六個、 すなわち三組のスリット 6 7が施されている。 ここで、 複数のスリット 組を設けたのは、 スィツチ 5 7の位置に対応してスリッ卜を選択するた めである。
該スリット 6 7の幅は、 フィンガーベース 1 1の突起片 1 1 tのそれ よりもわずかに狭く形成されており、 該スリツト 6 7の一組にフィンガ —ベース 1 1.の突起片 1 1 tが係合されると、 フィンガーべ一ス 1 1は 所定のばね力でスリット 6 7に固定される。フィンガ一ュニット 1 0は、 フィンガ一ベース 1 1が装着された後、 把持フィンガ一 1 3の共有部 1 3 gが止めネジ 1 5でカムフォロワ 3 5のネジ穴 3 5 eに固定される。 上記のように把持フィンガ一 1 3の開閉量調整機構は、 把持フィンガ — 1 3の共有部 1 3 gが止めネジ 1 5でカムフォロワ 3 5のネジ穴 3 5 eに固定された状態において、 フィンガーユニット 1 0が固定されたフ ィンガーホルダ 6 2と、 モータケ一ス 6 6と、 リング 7 0とから成って いる。
また、 第 1、 第 2のコイルばね 2 1 , 2 2は、 両者の和の圧縮ばね力 がカムフォロワ 3 5の円柱部 3 5 aを矢印 A方向に押すことによりカム 3 3の輪郭 3 3 rとカムフォロワ 3 5の平行ピン 3 7とが常に接触する ように構成されている。 これは、 モータ 5 2の回転によるカム 3 3の動 作を確実にカムフォロワ 3 5に伝達するためである。
第 2のコイルばね 2 2は、 モータ 5 2に作用する推力を、 押圧部材と 成る第 1のコイルばね 2 1の圧縮力から減じることによりモ一タ 5 2の 軸 5 2 aにスラスト方向の力が加わることを減少して、 該軸 5 2 aの負 担を軽減している。
上記のように構成された電動ピンセットにおける把持フィンガ一 1 3の開閉量の調整を第 1図によって説明する。 まず把持フィンガー 1 3 の先端が最大量開いている状態で、 フィンガーホルダ 6 2をモータケ一 ス 6 6に対して回転して所定の開き量を選定する。 すなわちリング 7 0 を圧縮する方向にフィンガ一ホルダ 6 2を回転すると開き量は大きくな り、 逆方向に回転すると小さくなる。
かかる場合、 把持フィンガ一 1 3の開閉量はフィンガ一ホルダ 6 2の 軸方向変位の数 1 0倍に拡大されて生じる。 いま、 把持フィンガ一 1 3 の先端において 1 . 5 mmの開閉量を得るために、 拡大率を 1 5とする と、 0 . 1. mmの並進変位量があれば良い。 これをフィンガ一ホルダ 6 2のネジのピッチを l mmとすると、 ネジの回転量は、 360° X 0 . 1 = 36° なる。 すなわち、 僅かな回転で、 把持フィンガー 1 3の開閉量を 調整できると共に、 並進変位量が 0 . l mmで良いので、 リング 7 0の 弾性変形が大きい特殊なゴムを必要としない。
つぎに作業者がスィッチ 5 7を押すと、 電池 5 3の電圧がモータ 5 2 に印加されてモータ 5 2が回転を開始する。 これにともなってカム 3 3 も同一方向に回転する。 カムフォロワ 3 5の平行ピン 3 7がカム 3 3の 変動領域 3 3 Vから最小揚程部 3 3 tに至り、 スィツチ 5 7が遮断され ると、 把持フィンガー 1 3の共有部 1 3 gが矢印 A方向に引っ張られて 把持フィンガー 1 3は最大に閉成して被対象物を把持する。
このとき把持フィンガー 1 3はそのばね復原力により開き戻ろうとす るが、 モータ 5 2の減速機歯車における摩擦力のために逆回転は阻止さ れる。 この結果、 把持フィンガー 1 3の V字片 1 3 Vの閉成状態が保持 され、 被対象物を把持し続ける。 ところで把持フィンガー 1 3の閉成量 は、 最大開き量を基準にカム輪郭 3 3 rの揚程量に基づいて決まる。 一 方、 作業者がスィッチ 5 7を再び押すと、 モータはさらに回転してカ フォロワ 3 5の平行ピン 3 7が変動領域 3 3 uから最大揚程部 3 3 sに 係合する。 このため把持フィンガ一 1 3の共有部 1 3 gが矢印 B方向に 戻されて被対象物は解放される。
本実施例による電動ピンセット 1は、 把持作業時、 あらかじめ把持フ インガー 1 3の開閉量を所定の大きさに調整することができる。 したが つて、 作業者は部品などの被対象物を把持フィンガー 1 3により把持す るための指力から解放されると共に、 被対象物に最適な把持力を付与す ることができる。 このた、 脆い被対象物などの把持作業にも特別の技能 を要さない。
なお、 本実施例では、 フィンガーホルダ 6 2とモータケ一ス 6 6の間 にリング 7 0を揷入したが、 適当な剛性を有した弾性体であれば、 たと えばウェーブヮッシャ (波形座金) やゴムヮッシャなどでも良い。
実施例 2 .
本発明の他の実施例を第 5図乃至第 7図によって説明する。第 5図,は、 本発明の他の実施例による電動ピンセットに用いるフィンガーホルダの 左側面図(a )、 正面図(b )、 第 6図は、 本発明の他の実施例による電動ピ ンセットに用いるカムフォロワホルダの左側面図(a )、 正面図(b )、 第 7 図は、 第 6図に示すフィンガーホルダと第 6図に示すカムフォロワホル ダとを示す組立図である。
上記実施例 1における.把持フィンガー 1 3の開閉量調整機構は、 フィ ンガーホルダ 6 2をモー夕受け 6 6にねじ込むことによりリング 7 0を 弹性変形させることで、 把持フィンガ一 1 3の一端部の位置を調整する ことにより把持フィンガー 1 3の開放量を調整した。
しかしながら、 リング 7 0を弾性変形により第 1のコイルバネ 2 1も 僅かに収縮 ·伸張するので、 把持フィンガー 1 3の把持力が僅かに変化 していた。
そこで、 本実施例では、 上記実施例 1のようにリング 7 0の弾性変形 が第 1のコイルバネ 2 1における収縮'伸張に影響を与えなることなく、 把持フィンガー 1 3の開閉量を調整しつつ、 把持フィンガー 1 3の把持 力を一定に保持する^閉量調 ^機構を有する電動ピンセットを提供する ものである。
第 5図及び第 6図において、 開閉量調整機構は、 実施例 1のフィンガ —ホルダ 6 2がフィンガーホルダ 8 0 (請求の範囲 5における第 1のケ —ス)とカムフォロワホルダ 9 0 (請求の範囲 5における第 2のケ一ス) との二つの部品に分割されている。
フィンガーホルダ 8 0は、 中央に貫通された孔と、 先端円筒部には、 第 4図のフィンガーホルダ 6 2と同様直径方向に複数組のスリット 8 7 とを有し、 該孔を形成する内側面にカムフォロワホルダ 9 0の先端部が 結合されるネジ 8 0 f が形成されており、 フィンガーホルダ 8 0のスリ ット 8 7にフィンガーュニット 1 0の突起片 1 1 tが係合固定されるこ とで、 把持フィンガー 1 3の一端部に連結固定されている。
カムフォロワホルダ 9 0は、 第 4図のフィンガ一ホルダ 6 2からフィン ガーホルダ 8 0に相当するところが除去されており、 その代わりに円柱 中空部 9 0 aの外周にフィンガーホルダ 8 0のネジ 8 0 ίが螺合される ネジ 9 0 f が形成されている。 ここで、 フィンガーホルダ 8 0とカムフ ォロワホルダ 9 0とのねじ込み量を調整することで押圧手段として機能 する。
第 7図において、 フィンガーホルダ 8 0は第 1の弾性部材、 調整部材 としてのリング 7 1を介してカムフォロワホルダ 9 0にネジ結合されて おり、 カムフォロワホルダ 9 0には、 カムフォロワ 3 5及び第 1のコィ ルバネ 2 1が収納されることによりリング 7 0の弾性変形が第 1のコィ ルバネ 2 1の収縮 ·伸張に影響を与えないように形成されている。
なお、 リング 7 1は、 若干圧縮弾性変形された状態で組立てられる。 把持フィンガー 1 3の開閉量の調整は、 把持フィンガー 1 3の先端が 最大量開いている状態で、 フィンガ一ホルダ 8 0をカムフォロワホルダ 9 0に対して回転して所定の開き量を選定する。 すなわちリング 7 1を 圧縮する方向にフィンガーホルダ 8 0を回転すると開き量は大きくなり、 逆方向に回転すると小さくなる。 ' なお、 電動ピンセットの動作については、 上記実施例 1と同様である ので、 省略する。
実施例 3 .
本発明の他の実施例を第 8図及び第 9図によって説明する。第 8図は、 他の実施例による電動ピンセットによる把持フィンガーの開閉量調整機 構の分解斜視図、 第 9図は、 第 8図に示す止めネジと弾性ヮッシャとを 組み付けた正面図(a )、 右側面図(b )である。
上記実施例 1, 2では、 把持フィンガー 1 3の開閉量調整を把持フィ ンガー 1 3の一端部の固定位置を調整したが、 本実施例では、 把持フィ ンガー 1 3 0の共有部 1 3 0 gの固定位置を調整するものである。
第 8図において、 開閉量調整機構は、 材質が二トリルゴム、 エチレン ゴムなどで、 中空部を有し平座金となる第 2の弾性部材、 調整部材とし ての弾性ヮッシャ 1 1 0と、 カムフォロワ 3 5の端部に設けられたネジ 孔 3 5 eに把持フィンガー 1 3 0の中央共有部 1 3 0 gを、 弾性ヮッシ ャ 1 1 0を介して止めネジ 1 5 0により固定されている。 ここで、 止め ネジ 1 5 0をネジ孔 3 5 eにねじ込むことにより上記と同様の押圧手段 として機能する。
止めネジ 1 5 0は、 ネジ部材で段付き部 1 5 0 aを有しており、 その 長さ (厚さ) は把持フィンガー 1 3 0の厚さよりもわずかに大きく、 そ の外径は中央共有部 1 3 0 gの穴 1 3 0 eの内径よりもわずかに小さく 形^されている。 これにより把持フィンガー 1 3 0における中央の共有 部 1 3 0 gは、 第 9図に示すように弾性ヮッシャ 1 1 0と止めネジ 1 5 0で形成される段付き部 1 5 0 aに遊嵌されることになる。したがって、 止めネジ 1 5 0を回転しても、 把持フィンガー 1 3 0の共有部が該回転 につれて捻れることがなくなる。
なお、 フィンガーュニット 1 0 0のフィンガ一ベ一ス 1 1の突起片 1 1 tがフィンガーホルダ 6 2のスリット 6 7に係合される構成は、 実施 例 1の場合と同様である。
上記のように構成された電動ピンセットにおける把持フィンガ一 1 3 0の開閉量の調整を説明する。把持フィンガー 1 3 0が最大開き状態で、 止めネジ 1 5 0を回転して所定の開き量を選定する。 すなわち、 弹性ヮ ッシャ 1 1 0を圧縮する方向に止めネジ 1 5 0を回転すると開き量は大 きくなり、 逆方向に回転すると小さくなる。
なお、 電動ピンセットの動作については実施例 1と同様であるので、 説明を省略する。
実施例 4 .
本発明の他の実施例を第 1 0図乃至第 1 3図によって説明する。 第 1 0図は他の実施例による電動ピンセットによる把持フィンガーの開閉量 調整機構の分解斜視図、 第 1 1図は、 第 1 0図に示すフィンガーホルダ 左側面図(a )、 正面図(b )、 右側面図(c )、 第 1 2図は第 1 0図に示すフ ィンガーベースの平面図、 第 1 3図は第 1 1図に示すフィンガーホルダ 及び第 1 2図に示すフィンガーベース等の組立図である。
本実施例は、 実施例 2の変形例を示すもので、 実施例 2よりも構成が やや簡易な電動ピンセットを提供するものである。
第 1 0図及び第 1 1図において、 把持フィンガ一 1 3の開閉量調整機 構は孔を有する第 3の弹性部材、 調整部材としてのリング 1 7 0を介し てフィンガーユニット 1 8 0を固定すると共に、 中空部 1 6 O hの内側 面にネジ 1 6 0 iを有するホルダ一部材としてのフィンガーホルダ 1 6 0と、 該ネジ 1 6 0 i と螺合するネジが外周面に設けられると共に、 フ ィンガ一ュニット 1 8 0を押圧してリング 1 7 0を弾性変形して把持フ ィンガー 1 3の開閉量を調整するナツト部材としての押さえナット 1 9 0とを備えている。 ここで、 押さえナツト 1 9 0をフィンガーホルダ 1 6 0のネジ 1 6 0 iにねじ込むことにより押圧手,段として機能する。 フィンガ一ホルダ 1 6 0は、 先端に先端円筒部 1 6 0 gが設けられて おり、 先端円筒部 1 6 0 gには、 直径方向にスリット 1 6 0 jが形成さ れている。 その他の構成は、 第 4図に示すフィンガーホルダ 6 2と同様 である。
第 1 2図において、 フィンガ一ベース 1 8 1 (ベース部材)は、 フィン ガーベース 1 1は、 平座金状で、 中央に穿設された孔 1 8 1 eを有し、 外周に二つの突起片 1 8 1 tが設けられており、 把持フィンガー 1 3の V字片 1 3 Vの端部を挟持しながら係合される二つの切り欠き 1 .8 1 c が設けられている。
突起片 1 8 1 tには、 外周と所定の距離を隔てて設けられると共に、 円弧状のスリット 1 8 1 gにより、 突起片 1 8 1 tの側面が押圧挟持さ れるとスリット 1 8 1 sを開く向きに復原ばね力が作用する。 このため 突起片 1 1 tの側面を挟持してフィンガーホルダ 1 6 0の凹部に掙入し て、 上記挟持を解放することでばね力により突起片 1 8 1 tが復原して 該凹部に係合されるように形成されている。
なお、押さえナツト 1 9 0には、二つの孔 1 9 0 hが設けられている。 上記のように構成された電動ピンセットにおける把持フィンガー 1 3の開閉量の調整を説明する。 まず、 把持フィンガー 1 3が最大開き状 態で、 先端が孔 1 9 0 hに挿入できる棒状部材を、 押さえナツト 1 9 0 の孔 1 9 0 hに挿入し、 押さえナツト 1 9 0を回転して所定の開き量を 選定する。 すなわち、 押さえナツト 1 9 0がリング 1 7 0を圧縮する方 向に僅かに回転すると、 把持フィンガー 1 3の開き量は大きくなり、 逆 方向に回転すると小さくなる。 ' なお、 電動ピンセット動作については実施例 1と同様であるので、 省 略する。
フィンガーュニット 1 8 0を交換する場合には、 押さえナツト 1 9 0 を除去した後、 フィンガーホルダ 1 6 0のスリット 1 6 0 j にドライバ を挿入し押し外す。
産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る電動ピンセットは、 被対象物を把持 -開 放するのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 軸を有するモータと、
前記軸に連結されると共に、前記軸の一方向の回転を前記軸に対して、 所定の往 i 方向の並進変位に変換して移動する移動部を有する変換機構 と、
該変換機構及び前記モータを収納するケース部と、
該ケース部に一端部が連結固定され、 他端部が前記移動部に連結され て、前記移動部の並進変位量に基づいて先端の開閉量を拡大すると共に、 被対象物を開放及び把持する把持部材と、
前記モータを回転及び停止させるスィツチ手段と、
一端面が前記把持部材の前記一端部又は前記他端部とに連結されると 共に、 他端面が前記移動部又はケース部に連結されて弾性変形する調整 部材と、
該調整部材を所定量押圧させて前記一端部と前記他端部との前記並進 変位の方向の距離を調整する押圧手段と、
を備えたことを特徴とする電動ピンセット。
2 . 軸を有するモータと、
前記軸に連結されると共に、前記軸の一方向の回転を前記軸に対して、 所定の往復方向の並進変位に変換して移動する移動部を有する変換機構 と、
該変換機構を収納すると共に、 少なくとも二つに分割されたネジが形 成された第 1のケース、 該第 1のケースに螺合された第 2のケースと ¾ 有するケース部と、
前記第 1のケースに一端部が連結固定され、 前記他端部が前記変換機 構の前記移動部に連結されて、 前記移動部の並進変位量に基づいて先端 の開閉量を拡大すると共に、 被対象物を開放及び把持する把持部材と、 前記モータを回転及び停止させるスィツチ手段と、
前記第 1のケースと前記第 2のケースとに介在されて弾性変形すると 共に、 中空部を有する第 1の弾性部材と、
を備えたことを特徴とする電動ピンセット。
3 . 軸を有するモータと、
該モータを収納するケ一ス部と、
該ケース部に一端部が連結固定され、 他端部が往復の並進変位量に基 づいて先端の開閉量を拡大すると共に、 被対象物を開放及び把持する把 持部材と、
前記モータを回転及び停止させるスィツチ手段と、
前記軸に連結されると共に、 前記モータの一方向の回転を、 前記把持 部材の他端部に対して、 所定の往復方向の並進変位に変換して移動する 移動部の端部にネジ孔を有する変換機構と、
前記ネジ孔に螺合するネジ部材と、
前記ネジ部材と前記移動部との間に介在されて弾性変形すると共に、 中空部を有する第 2の弾性部材と、
を備えたことを特徴とする電動ピンセット。
4 . 前記変換機構は、 前記軸に連結される'と共に、 揚程部を有するカム と、
前記把持部材の他端部に連結され、 前記カムの一方向の回転を前記他 端部に対して所定の往復方向の並進変位量に変換すると共に、 前記揚程 部に当接する当接部を有するカムフォロワと、
前記ケース部に収納されると共に、 前記カム又は前記カムフォロワを 押すことにより前記揚程部と前記当接部とを接触させる押圧部材と、 を備えたことを特徴とする請求の範囲 2又は 3に記載の電動ピンセ V卜。
5 .前記第 2のケースは、前記押圧部材及ぴ前記カムフォロワを収納し、 前記第 1めケースは、 前記把持部材の前記一端部を固定した、 ことを特徴とする請求の範囲 4に記載の電動ピンセット。
6 . 軸を有するモ一夕と、
前記軸に連結されると共に、 前記軸の一方向の回転を前記軸に対して、 所定の往復方向に並進変位に変換して移動する移動部を有する変換機構 と、
一端部を有し、 他端部が前記移動部に連結されて、 前記移動部の並進 変位量に基づいて先端の開閉量を拡大すると共に、 被対象物を開放及び 把持する把持部材と、
該把持部材の他端部を係合させる係合部を有するベース部材と、 孔を有し、 該ベース部材を着脱自¾に係合させる凹部を有し、 該凹部 の内側面にネジが設けられたホルダー部材と、
前記モータを回転及び停止させるスィツチ手段と、
前記軸に連結されると共に、 前記モータの一方向の回転を、 前記把持 部材の共有部に対して、 所定の往復方向の並進変位量に変換する変換機 構と、
前記ベース部材と前記ホルダ一部材との間に介在させると共に、 孔を 有する第 3の弾性部材と、
前記ネジに螺合するネジが設けられたナット部材と、
を備えたことを特徴とする電動ピンセット。
7 . 前記変換機構は、 前記軸に連結されると共に、 揚程部を有するカム と、
前記把持部材の他端部に連結され、 前記カムの一方向の回転を前記他 端部に対して所定の往復方向の並進変位量に変換すると共に、 前記揚程 部に当接する当接部を有するカムフォロワと、
前記ケ一ス部に収納されると共に、 前記カム又は前記カムフォロワを 押すことにより前記揚程部と前記当接部とを接触させる押圧部材と、 を備えたことを特徵とする請求の範囲 6に記載の電動ピンセ,ット。
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