JPS6158265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は位置合わせ装置に関する。

最近、工場における自動化に伴い、部品の自動
組立や自動挿入の技術が要求されてきた。比較的
精度の要求されない場合や組立時の位置ずれによ
つて生じる部品への衝撃などが問題とならないと
きは、機械的なストツパーを使用して位置決めが
なされる。しかし位置決めの精度が要求される場
合には、高精度のXYステージあるいはパターン
認識技術などを駆使して位置決めを行う必要があ
る。しかしながら一般に自動化ラインでの使用は
価格的に高くつき、またサイクルタイムが遅くな
るなどの実用性に欠ける。さらにこれら工程にお
いては、単なる位置決めの他に、嵌合時の衝撃を
柔らげるような制動効果も必要とし、その手段と
して、一般的にコイルバネ等を用いて制動を行つ
ている。しかしこのときの制動力は、コイルのバ
ネ定数で一義的に決められるため、対象物によつ
ては衝撃力を制御できないなどの問題があつた。

本発明は上記の問題点を解決したもので、構成
体をなす一方を固定とし、他方を水平方向に可動
にするとともに両者の水平方向において対面可能
になる箇所に複数の同心円状の磁極山を形成し、
これら磁極山間に閉磁気回路を形成して可動する
他方を固定されている一方に常に定位置に合わせ
るようにした装置を提供することを目的とする。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。第１図において、１は断面Ｅ形の円板状固
定鉄心であり（以下Ｅ形コアとして説明する）こ
のＥ形コア１の凹孔部内には円筒状に巻回された
コイル２が内蔵され固定磁石を形成している。こ
のコイル２は図示せぬ手段により電流の供給を受
けるようになつている。上記Ｅ形コア１の上端面
には同心円状の磁極山３が磁極谷４を介して複数
個形成されている。５は上記Ｅ形コア１と対面す
るように図示せぬ移動手段で水動方向に移動され
る円板状の可動鉄心であり（以下この可動鉄心５
をムービングコアとして説明する）、このムービ
ングコア５の下端面には上記Ｅ形コア１の同心円
状の磁極山３および磁極谷４と同寸法の磁極山６
および磁極谷７が同数形成されている。また上記
ムービングコア５の上端面には非磁性体でかつム
ービングコア５より面積の大きい四角形状の板
５′が設けられている。また上記Ｅ形コア１と上
記ムービングコア５のそれぞれの磁極山３，６の
間には図示しない機械的その他の方法で常時一定
寸法に保持される空隙８が設けられている。な
お、上記磁極谷４および７の谷間にステンレスや
その他の非磁性体でうめこみ、表面仕上すれば、
空隙８を設けず直接Ｅ形コア１の上端面とムービ
ングコア５の下端面を当接させることもできる。

而して、コイル２に直流あるいは交流の電流を
流し固定磁石を励磁すると磁束９が鎖線Ａおよび
Ｂのごとく発生する。この磁束９は磁気的に抵抗
の小さい磁極山３と６間に集中して流れ、閉磁気
回路を形成する。このとき、第１図ｂに示すよう
に、磁極山３および６間で位相の相違を生じてい
る場合には、その位相を零に戻そうとする矢印方
向の磁力ｆが発生する。ために、ムービングコア
５は磁極山３と６が完全に相対する位置まで移動
する。したがつてムービングコア５をＥ形コア１
の近傍まで移動させたのち、コイル２に電流を流
し固定磁石を励磁させると、磁極山が複数個ある
ので発生する磁力ｆは磁極山の数をＮとすればＮ
倍となりムービングコア５の中心は瞬間的にＥ形
コア１の中心線εと一致して静止する。

またＥ形コア１とムービングコア５のそれぞれ
の磁極山３，６についてはそれらを上記のように
同一寸法に形成するのでなく、適当な位相をもつ
状態に形成してバランスする構造にすることもで
きる。このような構造にした場合は前記のように
位相を一致させた構造と比較して、外乱力に対す
る剛性が高まる。

次に本発明の応用例として、Ｅ形コア１をステ
ーシヨンとしムービングコア５をキヤリアとした
組立ラインでの使用を対象とした位置決め装置を
説明する。第２図において、ステーシヨンである
Ｅ形コア１は非磁性体で形成された断面Ｕ形のレ
ール１１の凹孔部内に設置されている。一方キヤ
リアであるムービングコア５も同様に非磁性体で
形成された断面Ｕ形の移動テーブル１２の凹孔部
内に設置されている。上記レール１１の両側の頂
部１１ａと上記移動テーブル１２の両側の頂部１
２ａとは相対向し、これら両側頂部１１ａ，１２
ａ間にはガイドボール１３が介在している。この
ガイドボール１３はベアリングの働きをすると同
時に、Ｅ形コア１とムービングコア５の磁極山
３，６間に一定の空隙を与える役目をしている。

而して、キヤリアであるムービングコア５をス
テーシヨンであるＥ形コア１の近傍まで移動され
てきたときに、コイル２に電流を流して励磁され
ることにより、キヤリアを常に前記実施例に示し
た作用によりステーシヨン上の一定位置に位置決
めさせることができる。

ところで今、自動挿入のラインに使用した場合
を考えると、キヤリア上に被挿入物が正確な位置
に載置されていない場合、従来は逃げを設けた機
構を必要としたが、本発明ではコイル２に流す電
流を適宜制御することにより、Ｅ形コア１とムー
ビングコア５の磁気的結合力を自由に選択できる
のでこれにより暫時制動効果を働かせて位置をず
らすようにすることにより、円滑な挿入ができ
る。また、磁極山３，６が同心円状に形成されて
いるので、上記位置決めされた位置において、キ
ヤリアを自由に回転することができる。したがつ
て、たとえば他の適当な手段を用いてθ方向の微
調整することも可能である。

なお、他の応用例として、第３図において２１
はＥ形コア１を埋設した基板で、この基板２１上
にはムービングコア５上に非磁性体板５′を張着
した載置台２２が滑動自在に配設されている。上
記Ｅ形コア１の磁極谷３およびムービングコア５
の磁極谷６にはいずれも非磁性体がうめこまれ表
面が円滑に研磨されている。このような構造でも
ムービングコア５は基板２１上を自由に滑動でき
前記応用例と同様の効果を奏する。

なお、上記一実施例およびその応用例について
はいずれもコイルを内蔵したＥ形コアを固定側に
した場合について述べたが、逆にムービングコア
に磁石を取付けることも可能である。

以上説明したように本発明は、コイル電流の
ON―OFFでムービングコアをＥ形コアの中心に
自動的に位置合わせでき、さらには自動調心とし
ても使用することができる。しかしてこれらの場
合の拘束力は電流の強弱によつて自由に制御で
き、さらにその拘束力には制動効果をもたせるこ
とができるために、制動力をもつ任意の逃げを生
じさせることができる。また磁極山の位相をずら
したり、これらを大きい電流値で結合させれば、
剛性が高まり自動組立や自動挿入等のインデツク
ステーブルまたは一般的な位置決めテーブルとし
て精度の高いテーブルが提供できる。磁極山が円
形に形成されているので磁極山どうしを対面した
まま一点を中心として自由に回転させうる効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例を示す断面図、第
１図ｂは第１図の要部拡大断面図、第２図ａは一
実施例の応用例を示す正面図、第２図ｂは第２図
ａの断面図、第３図は他の応用例を示す断面図で
ある。 １……固定鉄心、２……コイル、５……可動鉄
心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円または環状の吸引部を有しこの吸引部に複
   数個の同心円状に形成された磁極山を有する固定
   鉄心と、この固定鉄心の磁極山に対応して形成さ
   れた同心円状の複数の磁極山を有する可動鉄心
   と、上記磁極山どうしを水平方向において所定の
   間隔または接触状態で対面可能にする手段と、上
   記固定鉄心または可動鉄心のいずれかに取付けら
   れ上記吸引部を異極の磁石部に形成するコイル
   と、このコイルに電流を供給する手段とを備え、
   上記コイルへの電流供給時に上記固定鉄心および
   可動鉄心との互いの磁極山どうしの間に閉磁気回
   路が形成されるようにしたことを特徴とする位置
   合わせ装置。