CN104416566B - 磁体输送定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁体输送定位装置。该磁体输送定位装置包括输送部和附属装置，该附属装置安装于输送部，并能够与输送部一体地移动。附属装置具有：支承部，其用于与对象物体相抵接从而由对象物体来支承输送部；保持部，其设为能够相对于支承部移动，用于以能够安装、拆卸磁体的方式保持该磁体；以及驱动部(22)，其用于在支承部抵接于对象物体的状态下以使磁体靠近对象物体的方式使保持部移动。

Description

磁体输送定位装置

技术领域

本发明涉及一种用于将磁体定位并安装于对象物体的磁体输送定位装置。

背景技术

在将磁体安装于对象物体的情况下，通常使用夹具并通过人手来进行。为了高精度地进行该安装作业，例如日本特开平11－187627号公报(JP11－187627A)记载有一种用于将磁体定位并安装于对象物体的定位夹具。

但是，在像JP11－187627A所述的那样地、使用夹具并通过人手来将磁体安装于对象物体的结构中，安装、拆卸夹具时需要较多的劳动力和时间，而难以高效地安装磁体。另一方面，在不借助夹具和人手而利用机器人等输送磁体并将磁体安装于对象物体的结构中，可能会因磁体与对象物体之间的吸引力而导致机器人的前端部发生摇晃，从而难以高精度地对磁体进行定位。

发明内容

本发明的一技术方案是一种磁体输送定位装置，其用于将磁体定位并安装于对象物体，其特征在于，该磁体输送定位装置包括输送部和附属装置，该附属装置安装于输送部，并能够与输送部一体地移动。附属装置具有：支承部，其用于与对象物体相抵接从而由对象物体来支承输送部；保持部，其设为能够相对于支承部移动，用于以能够安装、拆卸磁体的方式保持该磁体；以及驱动部，其用于在支承部抵接于对象物体的状态下以使磁体靠近对象物体的方式使保持部移动。

附图说明

可从与附图相关联的以下的实施方式的说明内容中进一步明确本发明的目的、特征及优点。该附图说明如下：

图1是概略性地表示本发明的实施方式的磁体输送定位装置的结构的图。

图2是表示本发明的实施方式的磁体输送定位装置的控制结构的框图。

图3是表示由图2的控制器执行的处理的一例的流程图。

图4是表示图3的磁体把持控制的具体处理内容的流程图。

图5A是说明本发明的实施方式的磁体输送定位装置的动作的图。

图5B是说明继图5A之后的动作的图。

图5C是说明继图5B之后的动作的图。

图5D是说明继图5C之后的动作的图。

图5E是说明继图5D之后的动作的图。

图6是表示图1的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图6对本发明的实施方式进行说明。图1是概略性地表示本发明的实施方式的磁体输送定位装置100的结构的图。该磁体输送定位装置100用于将磁体1定位并安装于对象物体2。对象物体2例如为火力发电机的转子等较大型的磁性体构造物，在图1中，磁体1利用自身所具有的磁力吸附在对象物体2的内壁面上。而且，在以下内容中，为了便于说明，如附图所示那样地定义上下方向(铅垂方向)和左右方向(水平方向)，并按照该定义来对各部分的结构进行说明。在图1中，对象物体2沿水平方向延伸，在对象物体2的上表面安装有磁体1。

如图1所示，磁体输送定位装置100包括输送部5和附属装置10，该附属装置10安装于输送部5，并能够与输送部5一体地移动。输送部5例如可由多关节型的工业用机器人构成，在机器人手的前端部安装有附属装置10。输送部5通过被伺服电机35(图2)驱动而移动，通过输送部5的动作来将附属装置10的位置和姿势变更到期望的位置和姿势。在图1中，附属装置10朝向下方呈铅垂姿势。

附属装置10具有：基部11，其固定于输送部5；框架部12，其配置在基部11的下方；支承部13，其自框架部12向下方延伸；连结部14，其用于将基部11和框架部12连结起来；把持部15，其用于把持磁体1；以及升降机构20，其用于使把持部15升降。附属装置10整体呈左右对称形状。

基部11是沿水平方向延伸的具有规定厚度的圆形或矩形的板构件，在其上表面中央部安装有输送部5。在基部11的左右两端部开有沿上下方向贯穿的、截面呈圆形的贯通孔11a。框架部12具有沿水平方向延伸的上板121和下板122、以及将上板121和下板122连接起来的左右呈一对的纵板123、124，框架部12整体呈矩形框状。在下板122开有沿上下方向贯穿的、截面呈圆形的左右呈一对的引导孔122a。支承部13是左右呈一对的板构件，其自下板部122的下端面的左右两端部向下方突出。

连结部14具有：圆柱部141，其插入基部11的贯通孔11a；以及止挡部142，其设于圆柱部141的上端面，且直径大于圆柱部141的直径。圆柱部141的下端面固定于框架部12的上板121的上表面。圆柱部141的长度比基部11的板厚长出规定长度ΔL，基部11能够在长度ΔL的范围内沿着圆柱部141上下移动。而且，在图1中，框架部12借助连结部14自基部11悬挂下来，基部11的上端面抵接于止挡部142。此时，自基部11的上端面至支承部13的下端面之间的长度、即附属装置10的全长为L0。

把持部15配置在左右两侧的支承部13之间。把持部15具有气缸151和左右呈一对的把持爪152，该气缸151能够沿左右方向伸缩，该左右呈一对的把持爪152安装在气缸151的前端部。通过气缸151伸缩，能够利用一对把持爪152把持磁体1。把持爪152是由不锈钢等非磁性体构成的。而且，除了把持爪152以外(框架部12、支承部13等)的部件均呈远离磁体1的状态，因此，它们受到的来自磁体1的吸引力较小，从而可利用铁等磁性体构成。

升降机构20具有：滚珠螺杆21；伺服电机22，其用于驱动滚珠螺杆21而使其旋转；螺母23，其螺纹结合于滚珠螺杆21；上下呈一对的升降板24、25，其分别连结于滚珠螺杆21的上端部和下端部；以及左右呈一对的杆26，其能够沿着框架部12的下板122的引导孔122a上下移动。螺母23固定于框架部12的下板122。在升降板25的下端面安装有气缸151，杆26的下端部固定在升降板25的左右两端部。

当通过驱动伺服电机22而使滚珠螺杆21旋转时，滚珠螺杆21上下移动，把持部15与升降板25一体地在左右两侧的支承板13之间的空间16内升降。此时，左右两侧的杆26沿着引导孔122a上下移动，因此，升降板25能够保持水平姿势不变地升降。

本发明的实施方式的磁体输送定位装置100用于自动地将配置在零件存放处等(第1位置)的磁体1输送至对象物体2处，并自动地将磁体1安装在对象物体2的规定位置(第2位置)。图2是表示本发明的实施方式的磁体输送定位装置100的控制结构的框图。控制器30构成为包含：CPU、ROM、RAM以及其他具有外围电路等的运算处理装置。在控制器30中连接有把持开关31和输入部32，该把持开关31用于检测把持爪152是否把持磁体1，该输入部32用于输入针对磁体1的输送开始指令等。

事先在控制器30的存储器中存储有磁体1所在的第1位置、供磁体1安装的第2位置以及附属装置10的全长L0等。控制器30根据来自把持开关31、输入部32的信号和已存储在存储器中的各种信息来执行规定的处理，并将控制信号输出至机器人驱动用的伺服电机35、设于附属装置10的伺服电机22及气缸151。

图3是表示由控制器30执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如从自输入部32输入针对磁体1的输送开始指令开始。而且，在初始状态下，使把持部15上升到最高位置，并使气缸151伸展到最大程度。在步骤S1中，进行把持配置在零件存放处的磁体1的磁体把持处理。

图4是表示磁体把持处理的具体内容的流程图。在步骤S1A中，根据事先存储在存储器中的信息而将控制信号输出至机器人驱动用的伺服电机35，使附属装置10移动至第1位置的上方。在步骤S1B中，将控制信号输出至伺服电机22，使把持部15朝磁体1的方向下降。在步骤S1C中，将控制信号输出至气缸151，使气缸151缩回，从而缩窄一对把持爪152之间的距离。在步骤S1D中，判断把持开关31是否为开启状态，即判断是否已由把持爪152把持了磁体1。当步骤S1D的判断结果为肯定时，进入步骤S1E，将控制信号输出至伺服电机22，使把持部15上升。

当以上的磁体把持处理结束时，进入图3的步骤S2。在步骤S2中，根据事先存储在存储器中的信息将控制信号输出至伺服电机35，在把持着磁体1的状态下使附属装置10移动至第2位置的上方。即，如图5A所示，在考虑到附属装置10的全长L0的前提下使输送部5移动，以使得附属装置10的中心位于对象物体2的上表面的第2位置Pa的上方、例如以使得支承部13的下端面位于对象物体2的上方且距离对象物体2规定量L1。

接着，在步骤S3中，将控制信号输出至伺服电机35而使附属装置10下降，进而使支承部13的下端面抵接于对象物体2的上表面。此时，只要使附属装置10下降规定量L1，就能够使得支承部13的下端面抵接于对象物体2的上表面，但是，在本实施方式中，为了自支承部13向对象物体2作用充分的按压力，附属装置10的下降量增加比L1大规定量L2(＜ΔL)的量。由此，如图5B所示，基部11的上表面位于连结部14的止挡部142的下方且距离止挡部142规定量L2。在图5B的状态下，磁体1充分远离对象物体2。因此，磁体1与对象物体2之间的吸引力较小，从而容易设定输送部5的位置。

接着，在步骤S4中，将控制信号输出至伺服电机22而使把持部15下降，进而使磁体1吸附在对象物体2的上表面的第2位置Pa。当磁体1靠近对象物体2时，磁体1与对象物体2之间的吸引力増大。此时，如图5C所示，输送部5借助支承部13被对象物体2支承。即，支承部13限制了输送部5相对于对象物体2的位置，因此，能够防止因吸引力而导致输送部5被吸引到对象物体2侧的情况，从而能够高精度地将磁体1定位并安装在对象物体2的上表面。相对于此，若没有支承部13，则会因磁体1与对象物体2之间的吸引力而导致输送部5的位置和姿势不稳定，进而难以高精度地对磁体1进行定位。

接着，在步骤S5中，将控制信号输出至气缸151而使把持爪152松开。由此，如图5D所示，把持爪152离开磁体1，磁体1利用自身所具有的磁力保持在对象物体2的上表面。在该情况下，由于把持爪152是由非磁性体构成的，因此，能够容易地使把持爪152脱离磁体1。

最后，在步骤S6中，将控制信号输出至伺服电机22而使把持部15上升，并且，将控制信号输出至伺服电机35而使附属装置10上升。由此，如图5E所示，附属装置10自对象物体2退避，从而完成磁体1向对象物体2的安装。

采用本实施方式能够发挥以下的作用效果。

(1)磁体输送定位装置100包括输送部5和附属装置10，该附属装置10安装于输送部5。附属装置10具有：支承部13，其用于与对象物体2相抵接从而由对象物体2来支承输送部5；把持部15，其设为能够相对于支承部13移动，用于以能够安装、拆卸磁体1的方式保持该磁体1；以及升降机构20，其用于在支承部13抵接于对象物体2的状态下使把持部15升降，以使得磁体1靠近对象物体2。由此，在将磁体1安装于对象物体2时，能够防止输送部5被磁体1与对象物体2之间的吸引力向对象物体2侧吸引，从而能够高精度地将磁体1定位并安装于对象物体2。

(2)在基部11与框架12之间设有连结部14，以使得支承部13能够相对于基部11在规定方向(支承部13所延伸的方向)上的规定范围ΔL内移动。由此，能够降低支承部13抵接于对象物体2时产生的冲击。

(3)若利用通用的机器人构成输送部5，则能够容易且廉价地自动输送磁体1。

(4)升降机构20设成为能够通过伺服电机22驱动滚珠螺杆21来使把持部15升降，因此，能够微细地控制磁体1靠近对象物体2的靠近速度。因而，能够缓缓地将磁体1安装于对象物体2，从而能够降低安装(吸附)磁体1时产生的冲击。

(5)利用了同一个控制器30来控制升降机构20的伺服电机22和机器人驱动用的伺服电机35，因此，能够容易地同步控制机器人和升降机构20，从而能够高效地将磁体1安装于对象物体2。

而且，在上述实施方式中，利用了把持部15把持磁体1，但只要是设为能够相对于支承部13移动、并以能够安装、拆卸磁体1的方式保持该磁体1即可，保持部可以是任一种结构。在上述实施方式中，利用了伺服电机22使把持部15升降，但只要是能够在支承部13抵接于对象物体2的状态下以使磁体1靠近对象物体2的方式使保持部(把持部15)移动即可，驱动部可以是任一种结构。

图6表示的是代替伺服电机22而将气缸27用作驱动部的例子。气缸27具有缸筒271和气缸杆272，该气缸杆272能够自缸筒271伸出或缩入缸筒271中。在框架部12的内侧固定有板28，缸筒271支承在板28的上表面。气缸杆272贯穿板28和下板122，在该气缸杆272的前端部安装有升降板25。当气缸27伸缩时，把持部15升降，由此，能够在使支承部13抵接于对象物体2的状态下将磁体1安装于对象物体2。这样地利用气缸27构成驱动部，能够使结构简化，从而能够廉价地构成装置。

在上述实施方式中，在附属装置10设有连结部14，从而能够使支承部13可靠地抵接于对象物体2，但只要是设于输送部5与支承部13之间、且能够在支承部13抵接于对象物体2的状态下允许输送部5移动的结构即可，移动容许部的结构不限于此。也可以省略连结部14，而利用接触检测器或负载检测器等来检测支承部13是否抵接于对象物体2。在上述实施方式中，由机器人构成了输送部5，但输送部的结构不限于此。在上述实施方式中，由同一个控制器30(控制部)控制了升降机构20的伺服电机22(第1伺服电机)和机器人驱动用的伺服电机35(第2伺服电机)，但也可以是由分别独立的控制部来控制。

也可以将上述实施方式与一个变形例或多个变形例任意地组合起来。

采用本发明，由于设有支承部，该支承部用于与对象物体相抵接从而由对象物体来支承输送部，且能够在支承部抵接于对象物体的状态下使磁体靠近对象物体，因此，在将磁体安装于对象物体时，能够防止输送部被磁体与对象物体之间的吸引力向对象物体侧吸引，从而能够高精度地定位并安装磁体。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但希望本领域的技术人员理解：能够在不超出权利要求书的公开范围的前提下实施各种修改和变更。

Claims (6)

1.一种磁体输送定位装置，其用于将磁体定位并安装于作为磁性体构造物的对象物体，其特征在于，

该磁体输送定位装置包括输送部和附属装置，

该附属装置安装于上述输送部，能够与上述输送部一体地移动，

上述附属装置具有：

支承部，其用于按压对象物体而与对象物体直接抵接，并通过支承来自对象物体的与按压方向相反的方向的反作用力，而将上述输送部支承于对象物体；

保持部，其设为能够相对于上述支承部移动，用于以能够安装、拆卸磁体的方式保持该磁体；以及

驱动部，其用于在上述支承部抵接于对象物体的状态下以使磁体靠近对象物体的方式使上述保持部移动。

2.根据权利要求1所述的磁体输送定位装置，其特征在于，

上述附属装置还具有：移动容许部，其设于上述输送部与上述支承部之间，能够在上述支承部抵接于对象物体的状态下容许上述输送部移动。

3.根据权利要求1或2所述的磁体输送定位装置，其特征在于，

上述输送部为机器人。

4.根据权利要求1或2所述的磁体输送定位装置，其特征在于，

上述驱动部为气缸。

5.根据权利要求1或2所述的磁体输送定位装置，其特征在于，

上述驱动部为伺服电机。

6.根据权利要求3所述的磁体输送定位装置，其特征在于，

上述驱动部为第1伺服电机，

该磁体输送定位装置还包括：

第2伺服电机，其用于驱动上述机器人；以及

控制部，其用于控制上述第1伺服电机和上述第2伺服电机。