JPH0569672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は試料交換装置の把持機構に関し、試
料の把持動作と試料固定のための回動を１台のア
クチユエータで行なうようにしたものである。

〔従来の技術〕

金属材料等の試験装置の中には、温度勾配炉や
イメージ炉等があり、試験装置に取付けた試料を
溶融加熱し、凝固成長した結晶等を得るようにな
つている。

このような試験装置では、試験が完了する毎に
試料を交換して新たな試料に取り替える必要があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような試料は、通常、試料マガジン等に複
数本収納されて用意され、試料マガジンから取り
出して試験装置に取付けるようにしている。

ところが、このような試験装置を無重力環境で
ある宇宙船や宇宙基地等に設置して試験を行なう
ことが考えられているが、宇宙船や宇宙基地等で
は、地上と異なり、使用電力に制限があつたり、
人手が極めて少ないことから簡単な機構で試料を
把持し、試験装置に取付けることができる把持機
構が必要となつている。

また、試料の試験装置への取付けには、シール
状態で取付ける必要があり、ねじ機構や係止爪と
係止溝あるいはピン嵌合溝等の回転することで固
定状態にする回転結合機構が使用されることが多
く、把持機構として試料の把持のみならず、固定
のための回動もできる必要がある。

この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてな
されたもので、試料の把持と固定のための回動と
を簡単な機構で行なうことができる試料交換装置
の把持機構を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためこの発明の試料交換
装置の把持機構は、固定部に対し一定範囲の回動
のみを許容して取付けられ雌ねじが形成された回
動部材と、この回動部材に開閉可能に取付けられ
る１対の把持爪と、これら把持爪とリンクを介し
て相対回転可能に連結され且つ回動部材の雌ねじ
にねじ込んでねじ運動のうちの往復動で把持爪の
開閉を行なうとともに、把持爪での把持状態を保
持しつつ回動部材にねじ運動のうちの回転をその
まま伝達して一定範囲の街道を行なう送りねじ軸
と、前記固定部と回動部材との間に設けられ当該
固定部と回動部との間の摩擦力および前記回動部
材の雌ねじと送りねじ軸との間の摩擦力を調整し
て把持爪の把持状態からの解放時には把持爪の解
放に先立つて把持爪の回動を生じさせるばねとで
なることを特徴とするものである。

〔作用〕

固定部に対して一定範囲の回動のみを許容して
取付けられ雌ねじが形成された回動部材の先端に
把持爪を開閉可能に取付けるとともに、リンクを
介して雌ねじにねじ込まれた送りねじ軸と往復動
のみが伝達されるよう相対回転可能に連結し、送
りねじ軸の回動部材からの入出量で把持爪を開閉
して試料を把持解放するようにし、一方、一定範
囲の回動のみを許容して固定部に取付けられた回
動部材に把持爪で把持した状態のままさらに把持
爪を閉じるように送りねじ軸を回して送りねじ軸
のねじ運動のうちの回動のみを伝えるとともに、
固定部と回動部材との間および回動部材と送りね
じ軸のねじの間の摩擦力を固定部と回動部材の間
に入れたばねで調整して把持爪での把持状態から
の解放の際に把持爪の解放に先立つて回動が生じ
るようにして一定範囲の回動ができるようにして
おり、送りねじ軸の回転だけで把持爪の開閉と把
持爪全体の回動との両方を行なうようになつてい
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図はこの発明の試料交換装置の把持機構の
一実施例にかかる断面図である。

この試料交換装置の把持機構１０は、試料交換
装置の旋回台１１に固定部となる支持部材１２が
固定され、この支持部材１２に把持回動用モータ
１３（第２図参照）と連結される送りねじ軸とな
るボールねじ１４が挿通され、このボールねじ１
４に対応するボールナツト（雌ねじ）が形成され
た回動部材１５がねじ込まれている。

この回動部材１５と支持部材１２との間には、
回動部材１５を一定範囲のみ回動するよう規制す
るため、支持部材１２の外周部に円弧状のカム溝
１６が形成され、このカム溝１６内を移動するカ
ムフオロア１７が回動部材１５に植設してある。

この回動部材１５の先端部には、相対向する一
対の把持爪１８の基端部が回動可能に取付けられ
て開閉できるようになつている。この把持爪１８
は、把持対象である試料３０の形状に対応した形
状になつており、例えば試料３０の把持部３０ａ
が直方体状の場合には、平板状とされ、その外側
に補強リブ１９が取付けられる。

これら一対の把持爪１８の開閉駆動のため把持
爪１８の中間部にリンク２０の一端が支承され、
他端がボールねじ１４の先端部に相対回転可能に
遊嵌された連結部材２１に支承されており、ボー
ルねじ１４の往復動のみを伝達することで把持爪
１８の開閉を行なうようになつている。

また、支持部材１２と回動部材１５との間に
は、圧縮コイルばね２２が介装してあり、ボール
ねじ１４とボールナツトとの間の摩擦力を調整
し、ボールねじ１４の回転で把持爪１４を開閉し
たり、把持爪１８全体を回動できるようにする。

かように構成した把持機構１０による試料３０
の把持および試験装置等への固定のための回動は
次のようにして行なわれる。

まず、把持爪１８を開いた状態として試料３０
の把持部３０ａを挾むように配置される。

こののち、ボールねじ１４に連結された把持回
動用モータ１３を回転してボールねじ１４が回動
部材１５内に引き込まれるようにすると、ボール
ねじ１４の先端の連結部材２１が引かれ、リンク
２０を介して把持爪１８が閉じられ、試料３０が
把持される。この試料３０の把持状態では、カム
溝１６の一方の端部である取出し挿入位置Ａにカ
ムフオロア１７が位置し、カム溝１６の他方の端
部である把持固定位置Ｂまで回動できるようにな
つている。

この試料３０の把持状態からさらに把持回動用
モータ１３を回転してボールねじ１４を引き込む
ようにすると、試料３０が挾まれているボールね
じ１４が引き込まれず、回転力がボールナツトを
介して回動部材１５に伝達され、カムフオロア１
７が把持固定位置Ｂに当たるまで回動することに
なり、把持爪１８全体が回動され、図示しない試
料３０の回転結合機構で試験装置に取付けられ
る。

一方、試験装置から試料３０を取り外す場合に
は、把持回動用モータ１３を逆転してボールねじ
１４を突き出すようにすると、まず、回動部材１
５の回動が起こり、カムフオロア１７がカム溝１
６の取出し挿入位置Ａに当接して回転結合機構に
よる試料３０の固定が解放される。このとき、圧
縮コイルばね２２の付勢力も回動部材１５を引き
離すように作用し、回動部材１５の回動が把持爪
１８の開放より先に行なわれる。

こののち、さらに把持回動用モータ１３を逆転
すると、回動部材１５の回動がカム溝１６で規則
されているので、ボールナツト部分で回転し、ボ
ールねじ１４が繰り出されて把持爪１８が開らか
れ、試料３０が解放される。なお、実際の試料交
換装置では、試料３０の固定を解放したのち、把
持状態で試料マガジンに収納し、こののち試料３
０の把持状態を解放するようにして使用される。

このような把持機構１０によれば、１台の把持
回動用モータ１３だけで把持爪１８の開閉と把持
爪１８全体の回動を行なうことができ、機構を小
形軽量にできる。

次に、この把持機構１０を具えた試料交換装置
について、第２図により説明する。

この試料交換装置４０は、試料３０を複数本外
周部に収納して側方に取り出すことができるよう
にされた試料マガジン４１を具え、試料マガジン
４１を割り出し回転して試料取出し位置で取り出
したり、収納するようになつており、回転駆動機
構４２と着脱機構４３を介して連結されるように
なつている。

また、試料マガジン４１の前方には、試験装置
４４が配置され、その試料挿入口４５と試料マガ
ジン４１の試料取出し位置とを同一円周上とする
中心に把持機構１０の固定部である支持部材１２
が固定される旋回台１１の旋回中心が取付けら
れ、旋回駆動機構４６で旋回できるようになつて
おり、この旋回台１１が試料の挿入排出機構４７
により試料マガジン４１と試料装置４４との間を
往復移動するようになつている。

したがつて、試料の交換は、把持機構１０を旋
回台１１を旋回して試料マガジン４１の試料取り
出し位置に位置させ、試料３０を把持する。

こののち、旋回台１１を旋回して試料３０を試
料マガジン４１の側方に取り出すと同時に、試験
装置４４の試料挿入口４５と同軸上に位置させ
る。

次いで、旋回台１１ごと挿入排出機構４７で試
料３０を試験装置４４に挿入する。

こののち、把持機構１０を動作させ、試料３０
を回動して回転連結機構で固定し、把持を解放す
ることで、試料３０の試験装置４４への取付けが
完了する。

試験終了後は、上述と逆の工程で試験装置４４
から取外して試料マガジン４１に収納し、新たな
試料３０と交換することを繰り返す。

このように、把持機構１０を具えた試料交換装
置によれば、試料３０の交換を円滑に行なうこと
ができ、自動交換も少ないモータ等のアクチユエ
ータで行なうことができる。

なお、上記実施例では、ボールねじによる送り
ねじ軸としたが、ボールを介装しない送りねじ軸
でも良い。

〔発明の効果〕

以上、一実施例とともに具体的に説明したよう
にこの発明の試料交換装置の把持機構によれば、
一定範囲回動するとともに雌ねじが形成された回
動部材に把持爪を開閉可能に取付け、リンクを介
して雌ねじにねじ込まれた送りねじ軸と相対回転
可能に把持爪を連結し、送りねじ軸を回転するこ
とによる往復動で把持爪の開閉を行なう一方、回
動部材の回動端でさらに送りねじ軸を回転するこ
とで回動部材の回動を行なつて把持爪全体の回動
を行なうので、１台のアクチユエータで把持爪の
開閉と回動ができ、機構がコンパクトにできると
ともに、軽量にできる。

また、機構が簡単であるので、信頼性が高く、
宇宙空間での使用にも適する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の試料交換装置の把持機構の
一実施例にかかる断面図、第２図は試料交換装置
の分解斜視図である。 １０……把持機構、１１……旋回台、１２……
支持部材（固定部）、１３……把持回動用モータ、
１４……ボールねじ、１５……回動部材、１６…
…カム溝、１７……カムフオロア、１８……把持
爪、１９……補強リブ、２０……リンク、２１…
…連結部材、２２……圧縮コイルばね、３０……
試料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定部に対し一定範囲の回動のみを許容して
   取付けられ雌ねじが形成された回動部材と、この
   回動部材に開閉可能に取付けられる１対の把持爪
   と、これら把持爪とリンクを介して相対回転可能
   に連結され且つ回動部材の雌ねじにねじ込んでね
   じ運動のうちの往復動で把持爪の開閉を行なうと
   ともに、把持爪での把持状態を保持しつつ回動部
   材にねじ運動のうちの回転をそのまま伝達して一
   定範囲の回動を行なう送りねじ軸と、前記固定部
   と回動部材との間に設けられ当該固定部と回動部
   との間の摩擦力および前記回動部材の雌ねじと送
   りねじ軸との間の摩擦力を調整して把持爪の把持
   状態からの解放時には把持爪の解放に先立つて把
   持爪の回動を生じさせるばねとでなることを特徴
   とする試料交換装置の把持機構。