JPH0615951U - ボールプランジャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送体の位置決めに作用するボールプランジ
ャに、位置センサとしての機能をも兼ね備えさせて、製
造ラインの簡略化が可能なボールプランジャを提供す
る。 【構成】金属ボール１の上下変動と共動して上下変動す
る変動片２の下端部分にスイッチ手段を設け、金属ボー
ル１と共動する変動片２の上下変動により位置信号とし
ての電気信号を導出させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、搬送体の位置決めと同時に、位置信号を導出する位置センサとを 兼ね備えたボールプランジャに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ボールプランジャ５０は、自動機製造ラインの位置決め用部材として 使用されていた。従来のボールプランジャ５０は、図５に示すように、先細り 状の金属ケース５１の上端から一部が露出する金属ボール５２と、該金属ボー ル５２を所定弾性力で上端側に押し上げるスプリング５３とから主に構成され ていた。

【０００３】 このようなボールプランジャ５０は、例えば図６に示すように、固定ベース １００に金属ボール５２が突出されるように固定されており、該固定ベース１ ００上を搬送される搬送体１０１の裏面にはボールプランジャ５０の金属ボー ル５２が嵌入される三角形状の凹部１０２が形成されている。このような固定 ベース１００と搬送体１０１との動作において、搬送体１０１が固定ベース１ ００上の所定位置まで搬送されると、搬送体１０１の凹部１０２がボールプラ ンジャ１０の金属ボール５２に嵌入されることになる。

【０００４】 従来の使用状態においては、ボールルプランジャ５０は、所定位置での位置 決めの作用を行うだけであり、搬送体１０１が所定位置にまで達したことを示 す位置信号は、搬送体１０１の上部側に設けた位置センサ１０３と搬送体１０ １に設けた位置センサ用タブ１０４によって行われていた。この位置信号に基 づいて、搬送体１０２上に載置されたワーク（図示せず）に所定加工を施して 、加工終了と同時に、搬送体１０１の凹部１０２に嵌入された金属ボール５２ が抜け出せるに充分な力で搬送体１０１を移動してワークに対する加工が終了 する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように、従来のボールプランジャ５０は位置決めのために設けられて いるので、搬送体１０１がボールプランジャ５０によって所定位置で制止して も、その位置を知らせる位置信号がボールプランジャ５０とは別に位置センサ １０３やその位置センサ１０３に認識させるための位置センサ用タブ１０４を 設ける必要があり、ワークに対して所定加工を行う製造ラインの構築にあたり 複雑な制御系回路が必要になるなどの問題点があった。

【０００６】 本考案は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、搬送体 の位置決めに作用するボールプランジャに、位置センサとしての機能をも兼ね 備えさせて、製造ラインの簡略化が可能なボールプランジャを提供することに ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、搬送体の凹凸によって上下変動する金属ボールと、該金属 ボールの上下変動と共動して上下変動する変動片と、該変動片の下降により電 気信号を導出するスイッチ手段とから成るボールプランジャである。

【０００８】 このスイッチ手段として、該変動片の下降により接触する下部電極部材を備 えており、該変動片と下部電極部材との接触により、この両者を導通状態とし て、位置信号としての電気信号を導出させることである。

【０００９】 また、前記スイッチング手段として、発振用コイルを備えており、この発振 用コイルと前記変動片の下端には設けた磁性体部材との遠近変動により、発振 周波数が変動する位置信号を導出させることである。

【００１０】 さらに、前記スイッチング手段は、変動片の機械的応力を受ける圧電素子を 備えており、変動片の変動に応じて電圧が変化する電気信号を導出させること である。

【００１１】

【作用】

以上のように、本考案では、搬送体の裏面に形成した凹部に金属ボールが嵌 入することにより、搬送体が停止すべき位置を規制する。この時金属ボールは 、所定凹部に嵌入されることにより、金属ボールの位置が変動する。また、金 属ボールの変動と共動して変動する変動片が、スイッチ手段に電気的又は機械 的に作用を与え、これによって、金属ボールの凹部への嵌入前と嵌入後との電 気的な信号の変化から位置信号が導出される。

【００１２】 従って、位置決めを行い且つ位置信号を導出するボールプランジャであるた め、従来の製造ライン中に、従来のような位置センサなどを排除することがで きるので、製造ラインの簡略化が可能なボールプランジャを提供することにあ る。

【００１３】 ここで、スイッチング手段として、発振用コイルや圧電素子を用いることに より、変動片などに通電可能な状態とする必要がないため、ボールプランジャ の取付や使用状態に制約が解消され、取り扱い容易なものとなる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案のボールプランジャを、図面に基づいて詳説する。

【００１５】 図１は、本考案のボールプランジャの構造を示す断面である。

【００１６】 図において、ボールプランジャ１０は、金属ボール１と、該金属ボール１と 共動する変動片２と、変動片２を介して金属ボール１に弾性力を与える第１の スプリング３と、変動片２と接触・非接触となる下部電極４と、該下部電極４ を固定する下部ベース部材５と、金属ボール１、変動片２、第１のスプリング ３、下部電極４、下部ベース部材５などを収納する金属ケース６とから構成さ れている。

【００１７】 金属ケース６は、鉄などの導電性部材からなり、内部に構成部材を収納する 中空部７が形成されており、少なくとも先端（図中の上部）に金属ボール１の 一部が露出する穴８が形成されている。また、金属ケース６の内部には、金属 ボール１、変動片２、第１のスプリング３などを収納して、図中下部側の開口 に下部ベース部材５を螺着するためのネジ切り加工が施されている。

【００１８】 また、金属ケース６の外周には、例えば製造ラインの所定位置の固定ベース （図には現れない）に固定し易いように、ネジ切り加工されている。

【００１９】 金属ボール１は、鉄などの導電性部材などから成り、金属ケース６の先端穴 ８にその一部突出するように配置されている。即ち、金属ボール１の直径は、 穴８の開口径よりも大きく設定されている。

【００２０】 変動片２は、接触抵抗が少ない金属、例えばＣｕや絶縁部材表面に接触抵抗 が少ない金属が被着されて構成されており、金属ボール１の受け部９と該受け 部９から延びる上部電極部１４とから構成されている。

【００２１】 第１のスプリング３は、図中下端側は金属ケース６や下部ペース部材５など に固定又は接触しており、上端側は変動片２の受け部９に固している。これに より、スプリング３の弾性力によって、変動片２の受け部９を介して金属ボー ル１を上端側に押し上げて、通常の状態においては、金属ボール１で開口穴８ を閉塞させるている。

【００２２】 下部電極４は、接触抵抗が少ない金属、例えばＣｕなどからなり、変動片２ の下端と接触する接触部１１を有し、また、下端が下部ベース部材５に接合さ れ、さらに、下部ベース部材５の外方に延出する出力端子１２とから構成され ている。尚、下部電極４は下部ベース部材５に若干の上下変動かのうなように 接合されており、第２のスプリング１３により初期状態が維持されている。

【００２３】 下部ベース部材５は、絶縁性の樹脂などからなり、下部電極４を支持すると ともに、金属ケース６の下部側開口に固定されている。

【００２４】 このような構成において、スイッチ手段は、変動片２と接触する下部電極４ によって構成され、金属ケース２と出力端子１２間に所定の電位を与えておく 。

【００２５】 このようなボールプランジャ１０において、金属ボール１が金属ケース６の 開口穴８を閉塞する初期状態では、金属ボール１とともに第１のスプリング３ によって、変動片２が上端側に位置されている。これにより、変動片２の上部 電極部１４と下部電極４の接触部１１とは一定の隙間が形成されることになり 、金属ケース６と出力端子１２との間が開放状態となる。

【００２６】 このようなボールプランジャ１は、例えば、図２に示すように、固定ベース １００の所定位置に、金属ボール１が突出するように固定される。この時、金 属ケース６を通電可能に配線または固定ベース１００自身を所定電位、例えば アース電位に設定しておく。固定ベース１００上に摺動しながら搬送される搬 送体１０１の裏面にはボールプランジャ１０の金属ボール１が嵌入される三角 形状の凹部１０２が形成されている。

【００２７】 いま、搬送体１０１がボールプランジャ１０の金属ボール１上に載置されて いる時には、搬送体１０１の重量などにより、金属ボール１は下側は押し下げ られることになる。これにより、金属ボール１と共動する変動片２も下部側に 変動して、変動片２の上部電極部１４が下部電極４の接触部１１に接触するこ とにる。これにより、電気的には金属ケース６−金属ボール１−変動片２を介 して下部電極４−出力端子１２とが導通し、所定電位の電気信号が流れること になる。

【００２８】 次に、搬送体１０１が固定ベース１００の所定位置にまで達すると、搬送体 １０１の凹部１０２に金属ボール１が嵌入する。これは、金属ボール１を押し 上げる第１のスプリング３の弾性力によって行われる。この金属ボール１と共 動する変動片２が上部側に変動することにより、この変動片２と下部電極４の 接触部１１との間で間隙が生じて、電気的には開放状態となる。

【００２９】 即ち、金属ケース６と出力端子１２との通電状態を、固定ベース１００に搬 送体１０１を載置した後から、通電状態が非通電状態になる変化を検知するこ とにより、位置信号を導出することができる。

【００３０】 図３は、本考案の他の実施例のボールプランジャ２０の構造を示す断面図で ある。

【００３１】 この実施例では、スイッチング手段として、発振用コイル２２を用いている ものである。構造的には、変動片２の下端に磁性体材料２１を設けておき、ま た、前述の下部電極４に変えて、発振用コイル２２を用いる。この発振用コイ ル２２の両巻線は、出力端子２３、２４に接続されている。発振用コイル２２ は図示していないが、例えば、Ｌ−Ｃ共振回路のＬ成分となっている。尚、変 動片２が金属ボール１と共動するが、磁性体材料２１が最下点の場合でも、発 振コイル２２のコアと所定間隙が形成されるようになっている。

【００３２】 動作的には、搬送体１０２の凹部１０３と金属ボール１との関係により、変 動片２が上下変動した時、発振用コイル２２と磁性体部材２１との距離が変動 する。これによってＬ−Ｃ共振回路の共振周波数が変動する。この共振周波数 の変化に基づいて位置信号を導出することができる。

【００３３】 また、図４は、本考案のさらに他のボールプランジャ３０の構造を示す断面 図である。

【００３４】 この実施例では、スイッチング手段として、圧電磁器などのストレンゲージ ３１を用いているものである。構造的には、第１の実施例の下部電極４を廃し て、下部ベース部材５上にストレンゲージ３１を固定しておく。このストレン ゲージ３１の出力電極３１ａ、３１ｂは下部ベース部材５の出力端子３２ａ、 ３２ｂに接続されている。

【００３５】 動作的には、搬送体１０２の凹部１０３と金属ボール１との関係により、変 動片２が上下変動した時、ストレンゲージ３１の加圧状態が変動し、これによ って出力端子３１ａ、３１ｂ間の電位が変動することになる。この電位の変化 に基づいて位置信号を導出することができる。

【００３６】 図３及び図４に示した実施例では、ケース２６、３６に電位を与える必要が ないので、金属部材からなるケースを用いる必要がなく、また固定ベース１０ １にも導通手段を形成することがないので、その製造ラインにおける使用用途 の制限が解消されることになる。

【００３７】 尚、上述のボールプランジャの位置決めとして、搬送体１０２を第１のスプリ ング３の弾性力によって、金属ボール１を凹部１０３内に押し上げ、搬送体１ ０２を機械的に保持しているが、例えば搬送体１０２を機械的に保持する手段 を他の手段で行い、その保持手段に位置決め信号を与えて、保持手段を動作さ せてもよい。例えば、搬送体１０２がモータなどの駆動源によって搬送されて いる場合、ボールプランジャからの位置信号に基づいて、駆動源を停止させて も構わない。

【００３８】 また、搬送体１０１上にワークを載置するのではなく、直接ワークの裏面に 凹部を形成してもよい。例えばワークとして、多数個取り用基板を用いて、凹 部として分割溝で行っても構わない。

【００３９】

【考案の効果】

以上のように、本考案のボールプランジャによれば、位置決め用の信号を導 出することができ、従来のように、ボールプランジャの位置決めとしての機能 とさらに位置センサとしての機能を兼ね備えているので、製造工程中の製造ラ インの構築が極めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のボールプランジャの構造を示す断面図
である。

【図２】本考案のボールプランジャの使用状態を説明す
るための概略図である。

【図３】本考案の他の実施例のボールプランジャの構造
を示す断面図である。

【図４】本考案のさらに他のボールプランジャの構造を
示す断面図である。

【図５】従来のボールプランジャの構造を示す断面図で
ある。

【図６】従来のボールプランジャの使用状態を説明する
ための概略図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０・・・ボールプランジャ １・・・・金属ボール ２・・・・変動片 ３・・・・スプリング ４・・・・下部電極 ５・・・・下部ベース部材 ６・・・・金属ケース ２１・・・磁性体材料 ２２・・・発振用コイル １２、２３、２４、３１ａ、３１ｂ・・・出力端子 ３１・・・ストレンゲージ ２６、３６・・・・ケース

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送体の摺動面に形成された凹凸によ
   って上下変動する金属ボールと、該金属ボールの上下変
   動と共動して上下変動する変動片と、該変動片の下降に
   より電気信号を導出するスイッチ手段とから成るボール
   プランジャ。
2. 【請求項２】 前記変動片は導電性部材で構成される
   とともに、前記スイッチ手段は、該変動片の下降により
   接触する下部電極を備えていることを特徴とする請求項
   １記載のボールプランジャ。
3. 【請求項３】 前記変動片の下端には、磁性体部材が
   設けられているとともに、前記スイッチング手段は、前
   記磁性体部材の変動により周波数が変動するコイルを備
   えていることを特徴とする請求項１記載のボールプラン
   ジャ。
4. 【請求項４】 前記スイッチング手段は、変動片の機
   械的応力を受ける圧電素子を備えていることを特徴とす
   る請求項１記載のボールプランジャ。