JP2004251834A

JP2004251834A - ワーク適用装置及びワーク解体システム

Info

Publication number: JP2004251834A
Application number: JP2003044356A
Authority: JP
Inventors: Hiroichi Sekino; 博一関野; Kunio Tabata; 邦夫田端; Hideki Kojima; 英揮小島; Junichiro Shinozaki; 順一郎篠▲崎▼
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】各種ワークの判別機能を設けることにより、ワークに対する作業を効率化し、工程の簡略化を図ることのできるワーク適用装置を提供する。
【解決手段】ワークＷに当接すべき複数の当接体（１２）を動作可能に設け、当接体をワークに当接させるための当接駆動手段（１２ａ）と、前記複数の当接体の個々の当接位置を検出する位置検出手段（１２ｂ，１３Ｃ，１８）と、位置検出手段によって検出された複数の当接体の位置に基づいてワークの概形状を求める形状算出手段（１９）とを有する。位置検出手段は、当接体１２に設けられた磁束発生部１２ｂと、検出用コイル１３Ｃと、検出用コイル１３Ｃに流れる誘導電流を測定する測定手段１８とを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワーク適用装置及びワーク解体システムに係り、特に、ＯＡ機器などの解体を行う際のワークの固定及び機種判別を行う場合に好適な装置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、種々の製品の製造ラインや解体ラインにおいては、手作業やロボットなどによりワークの組立作業や解体作業を行う際にワークを支持するためのワーク支持装置が用いられている。このワーク支持装置は、通常、予め定められたワーク形状に対応した支持構造を有するものが多いが、ワーク形状に応じて支持構造を変化させることの可能なワーク支持装置が提案されている。
【０００３】
たとえば、自動車用パネルのような板状のワークを、そのワークの下から固定するワーク支持装置として、上下動可能な磁性材料からなる複数の棒状体と、各棒状体のそれぞれをバネによって常に上方へ付勢し、かつ各棒状体を電磁石により磁化させてワークを吸着固定するマグネットリフタとを備えたものが知られている（たとえば、以下の特許文献１参照）。このような構成とすることにより、ワークを下側から磁石により吸着固定できるため、ワークの支持固定が可能になる。このワーク支持装置のマグネットリフタとしては、上記の各棒状体に連結されたサーボモータを含む昇降駆動手段と、各棒状体を磁化させる電磁石とを備えたものが開示されている。これによれば、ワークの底面形状に合わせてサーボモータにより各棒状体を駆動させ、その後、電磁石により各棒状体を磁化させてワークを吸着固定することができる。
【０００４】
また、自動車の組立工場におけるボディの搬送装置などに用いられているワーク支持装置としては、ベース部材に多数の支持ピンに軸方向のばね力を付与して、軸方向に摺動自在に配し、更に支持ピンがワークにより押された際に支持ピンを停止させるストッパ手段を設けたものが知られている（たとえば、以下の特許文献２参照）。このような構成とすることにより、ワークの底部に当接した支持ピンがワーク形状に合わせて移動するため、形状や寸法の異なる種々のワークに適用可能になるとともに、ワークの側方に配置されて突出状態にある支持ピンによりワークの前後左右方向の移動を規制することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２４６３７３号公報
【特許文献２】
特開平７−１８７３８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたワーク支持装置では、ワーク底部の外縁部分に磁化された棒状体を吸着固定させるものであることから、ワークの上記外縁部分が非磁性材で構成されていた場合には使用できず、また、環状に棒状体が配設されている領域とは異なる外縁形状を有するワークには対応できず、棒状体による支持範囲も狭いために汎用性に欠ける。また、ワークの底面形状に合わせてサーボモータを制御して棒状体を駆動するようにしていることから、予めワークの底面形状に関するデータを用意しなければならない。このような構成は、ワークの形状寸法や種別が設定されている製造ラインでは比較的容易に構成できるが、新旧合わせ極めて多数のワークが搬入されてくる解体ラインに適用することは困難である。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載のワーク支持装置においては、ワーク底部の側方において突出状態にある支持ピンがワークの側面下部を覆ってしまうため、当該側面下部に対する作業を行うことができない。特に、この支持装置を解体ラインで用いる場合に、ＯＡ機器の解体などで外すべきネジが側面下部にあるときには、側面下部を覆う上記の支持ピンが作業の妨げとなる。
【０００８】
さらに、上記のワーク支持装置は、ワークの底面形状に合わせてワークを支持する機能しか持たないため、解体ラインにおける作業の効率化や工程の簡略化を図ることができないという問題点もある。
【０００９】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、各種ワークの判別機能を設けることにより、ワークに対する作業を効率化し、工程の簡略化を図ることのできるワーク適用装置を提供することにある。また、ワーク支持装置としても用いることのできるワーク適用装置を提供し、もって、ワークに対する作業の容易化を図ることも目的とする。特に、ワークの解体作業の効率化、自動化、省力化などを図ることのできる装置構成を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のワーク適用装置は、ワークに当接すべき複数の当接体を動作可能に設け、前記当接体を前記ワークに当接させるための当接駆動手段と、前記複数の当接体の個々の当接位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出された前記複数の当接体の位置に基づいて前記ワークの概形状を求める形状算出手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、当接駆動手段によって複数の当接体を駆動してワークに当接させ、ワークに当接した当接体の当接位置を位置検出手段により検出し、複数の当接体の個々の検出位置に基づいて形状算出手段によりワークの概形状を求めることができる。これによって、ワークの概形状に合わせてワークに対する各種処理を行うことが可能になるので、ワークに対する処理の効率化、自動化、省力化などを図ることができる。
【００１２】
本発明において、前記当接駆動手段は、前記当接体の先端部に設けられ、前記ワークの磁性体部分に吸着可能な磁石を含むことが好ましい。これによれば、当接体の先端部に設けられた磁石による磁力によって当接体をワークの磁性体部分に吸着させることができる。
【００１３】
本発明において、前記当接駆動手段は、前記当接体に対して前記ワークに向かう方向に磁力を与える手段を含むことが好ましい。これによれば、磁力によって当接体をワークに向けて駆動することができる。
【００１４】
本発明において、前記当接駆動手段は、前記当接体の基端部に設けられた第１磁石と、該第１磁石に対して前記ワークに向けた反発力を及ぼすことの可能な第２磁石とを有し、前記第１磁石と前記第２磁石の少なくとも一方が電磁石であることが好ましい。これによれば、当接体を第１磁石と第２磁石の間の反発力によってワークに向けて駆動することができるため、ワークに向けた当接体の移動を迅速かつ確実に行うことができる。また、第１磁石と第２磁石の少なくとも一方が電磁石であることにより、駆動力の有無や駆動力の強弱などを適宜に制御することが可能になる。
【００１５】
本発明において、前記当接駆動手段は、前記当接体を前記ワークに対して弾性力により押し付けるための弾性体を含むことが好ましい。これによれば、当接体を確実にワークに当接させることができる。
【００１６】
本発明において、前記位置検出手段は、前記当接体に設けられた磁束発生部と、該磁束発生部により生じた磁束変化を検出する検出コイルと、該検出コイルに流れる誘導電流を測定する測定手段とを有することが好ましい。これによれば、当接体が当接駆動手段によって駆動されて移動しワークに当接する際に、磁束発生部により生じた磁束変化により検出コイルに誘導電流が流れ、この誘導電流を測定手段によって測定することができる。ここで、誘導電流の積分値によって当接体の移動距離を知ることができ、その結果、当接体の当接位置を求めることが可能になる。
【００１７】
本発明において、前記位置検出手段は、前記当接体に接続された弾性部材と、該弾性部材から受ける応力を検出する応力検出器とを有し、前記弾性部材は、前記当接体の位置変化に応じて前記応力検出器に及ぼす応力が変化するように構成されていることが好ましい。これによれば、当接体の当接位置に応じて弾性部材によって応力検出器に及ぼされる応力が変化するため、応力検出器の検出する応力によって当接体の当接位置を検出することができる。
【００１８】
本発明において、前記複数の当接体を上方に向けて設置して前記ワークを支持可能に構成されていることが好ましい。これによれば、複数の当接体が上方に向けて設置され、複数の当接体によってワークを支持可能に構成されていることにより、上述のようにワークの概形状を求めることができると同時にワークを支持することが可能になるため、ワークを支持した状態で各種の処理を行うことができる。
【００１９】
本発明において、予め保持された複数の形状情報を参照し、前記ワークの概形状に基づいて前記ワークが前記複数の形状情報のいずれに対応するか否かの判別を行うワーク判別手段を有することが好ましい。これによれば、ワーク判別手段によってワークの概形状を予め保持された複数の形状情報を参照して判別することができるため、ワークの機種や種別を決定したり、或いは、ワークが予め保持された複数の形状情報のいずれにも対応しないことを知ったりすることが可能になる。したがって、このような判別情報をワークに対して行う各種の処理に利用することができる。
【００２０】
次に、本発明のワーク解体システムは、上記のいずれかに記載のワーク適用装置を有することを特徴とする。上記のワーク適用装置を有することによりワークの概形状を知ることができるため、この概形状に応じてワークを解体したり、解体処理の態様を変更したりすることができる。特に、複数の当接体によりワークを支持可能に構成することにより、ワークに対する解体処理を容易に行うことができる。また、上記のワーク判別手段を設けることにより、ワークの機種などを判別し、その判別結果に応じて解体処理における解体装置の動作を制御したり、解体処理の処理工程の選択を行ったりすることが可能になる。
【００２１】
上記各手段を適用した、より具体的なワーク支持装置では、上下動可能な複数の支持棒（当接体）は、磁石からなる上端部、検出用磁石からなる中間部、中間部に配した検出コイルから構成される。上端部の磁石がワーク底の磁性材料に引き付けられて吸着してワークを固定する。磁石が引き付けられて支持棒が移動すると、検出コイル内を検出用磁石が移動し、鎖交磁束の変化により誘導電流が流れる。誘導電流が流れた検出コイルの位置（あるいは番号）を基に、ワーク底の磁性材料の形状を求めて記憶することにより、以降ワークの機種判別ができる。
【００２２】
また、上記各手段を適用した、別のより具体的なワーク支持装置では、上下動可能な複数の支持棒（当接体）は、磁石からなる上端部、検出用磁石からなる中間部、中間部に配した検出コイル、磁石からなる下端部から構成される。支持棒それぞれの下端部と対向する位置には、磁性材料にコイルを巻いて構成した電磁石が備えられており、電磁石がＯＦＦの時、支持棒は電磁石の磁性材料に吸引され、支持棒は動作しない。電磁石がＯＮの場合、支持棒の下端部の磁石に対して反発磁界を発生させることにより、支持棒が突出し、上端部の磁石がワーク底の磁性材料に吸着してワークを固定する。上端部の磁石がワーク底の磁性材料に引き付けられて吸着してワークを固定する。磁石が引き付けられて支持棒が移動すると、検出コイル内を検出用磁石が移動し、鎖交磁束の変化により誘導電流が流れる。磁石の反発作用を利用することにより、支持棒の移動速度が増し、検出コイルに流れる誘導電流が鋭く現われるため、測定ノイズによる影響の少ない、高精度な測定が可能となる。誘導電流が流れた検出コイルの位置（あるいは番号）を基に、ワーク底の磁性材料の形状を求めてデータベースとして保存することにより、以降ワークの機種判別ができる。また各電磁石についてＯＮ／ＯＦＦ制御できるため、電磁石の磁化の方向を切り替えることにより、局部的に固定を解除することができる。
【００２３】
さらに、上記各手段を適用した、さらに別のより具体的なワーク支持装置では、上下動可能な複数の支持棒（当接体）は、２つの棒状体とこれら棒状体の間に配設されたバネから構成され、常に突出した状態とされている。支持棒のそれぞれの下端と対向、接触する位置には圧力センサを配する。ワークを載せると、ワーク底部の形状に沿って支持棒が沈む際、バネが縮むことで圧力センサを押すため、ワーク底部の形状に合わせた圧力分布が測定できる。この圧力分布を基にワーク底部の形状を求めてデータベースとして保存することにより、以降ワークの機種判別ができる。
【００２４】
上記のより具体的なワーク支持装置によれば、磁石の吸引力のみで支持棒がワーク底部を捉え、簡単にワークを固定できる。また、支持棒の移動に応じて発生する誘導電流を検出することにより、ワーク底部の磁性材料で構成された部分あるいはワーク底部全体の３次元形状を求めることができる。さらに、支持棒の動作手段として電磁石による反発作用を利用することにより、支持棒の移動量に応じた誘導電流の発生量の違いを精度良く検出することができるため、より実機形状に近い３次元形状を精度良く求められる。また、圧力センサを用いて、ワーク底部の形状に沿って縮むバネの抗力に対応した圧力分布を検出することにより、ワーク底部全体の３次元形状を求めることができる。
【００２５】
以上のようにして求めた個々の３次元形状をデータベースとして保存することにより、以降取り扱うワークとデータベースに保存されている３次元形状データとを照合することで、ワーク個々の機種判別ができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係るワーク適用装置及びワーク解体システムの実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のワーク適用装置１０の構成を示す概略断面図、図２は、ワーク適用装置１０を上方から見た様子を示す概略平面図、図３は、ワーク適用装置１０に設けられた当接体１２の構成（ａ）〜（ｃ）を示す拡大断面図、図５は、ワーク適用装置１０による処理行程を示すフローチャートである。
【００２８】
ワーク適用装置１０は、ワークＷを載せる対接部材（載置台）１１を有し、この対接部材１１は非磁性材料で構成される。当接体（支持棒）１２は、この対接部材１１に対して軸線方向（上下方向）に移動可能に取り付けられている。より具体的には、対接部材１１に形成された貫通孔に当接体１２が挿通され、挿通方向に移動自在に配置されている。
【００２９】
当接体１２には、先端部（上端部）に磁石１２ａが設けられている。また、軸線方向の中途位置には磁束発生部（検出用磁石）１２ｂが形成されている。さらに当接体１２の基端部には、鍔状などの拡大された形状を有する係合部１２ｃが形成されている。
【００３０】
当接体１２は保持部材１３にも挿通されている。保持部材１３は非磁性材で構成されている。保持部材１３の当接体１２の挿通部分には、検出用コイル１３Ｃが配置されている。検出用コイル１３Ｃには、当接体１２がその軸線方向に移動するとき、磁束発生部１２ｂから発生する鎖交磁束の変化に応じた誘導電流が発生する。
【００３１】
離反手段（降下装置）１４は、支持部材１５に沿ってワークに対して接近・離反する方向（上下方向）に移動可能な状態で支持されている。この離反手段１４は、当接体１２をワークＷから離反させる方向（下方向）に移動させる機能を有する。より具体的には、離反手段１４は当接体１２を挿通する挿通孔を有し、この挿通孔は、当接体１２の係合部１２ｃが通過せずに引っ掛かるように構成されている。離反手段１４を手動若しくは自動（電動、油圧などの駆動力を用いる。）で強制的にワークＷから離間する方向（下方）へ移動させることにより、当接体１２をワークＷから引き離し、当接体１２の先端部を対接部材１１の表面下に収めることができる。なお、当接体１２を対接部材１１から外れないように保持するための保持手段１６が設けられている。
【００３２】
当接体１２は、図２に示すように均等間隔で整列配置されている。当接体１２の数に制限はなく、多いほど良い。当接体１２は、可能な限り軽量化することにより動作し易くなり、高速に動作するようになることにより、誘導電流を効果的に発生させることができる。よって、これを構成する主材料としては高強度なプラスチックなどが有効である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、当接体１２の先端部の磁石１２ａには磁性体で構成されるヨーク１２ｅが接合されている。また、当接体１２の上記磁束発生部１２ｂは、非磁性体で構成される軸部１２ｄの内部に収容されている。磁束発生部１２ｂは長手方向に磁化されており、形状は円柱でも角柱でも良い。磁束発生部１２ｂの長さは予め設定された当接体１２の最大移動量に応じて設定される。ここで、図３（ａ）に示すように２極着磁されたものを１本用いた場合でも十分に誘導電流は発生するが、図３（ｂ）に示すように２つの磁石１２ｂ−１′及び１２ｂ−２′を、相互に磁気反発力が働くように配置すれば、図３（ａ）に示すもの比べて変化のある磁束分布が得られるため、当接体１２が動作した時、より顕著な（大きな）誘導電流を得ることができる。
【００３４】
図３（ａ）と（ｂ）は、磁束発生部１２ｂを包摂する軸部１２ｄの構成材を非磁性材料とした場合を示すが、通常、磁束発生部（検出用磁石）１２ｂはオープンな磁界を形成している。ここで当接体１２の数を増やす（密度を増大させる）場合には、隣接する検出用コイル１３Ｃの間隔をより狭くする必要があるが、磁束発生部（検出用磁石）１２ｂの構成がこのままであると隣接する検出用コイル１３Ｃに対して周囲の当接体１２の磁束発生部１２ｂの影響が及ぼされる。そこで、図３（ｃ）に示すように磁束発生部１２ｂの周囲を磁性材料１２ｆ′で覆い、磁気的に閉じた回路を構成することにより、隣接する検出用コイル１３Ｃに周囲の当接体１２が発生する磁界の影響が及ぼされることを防止できる。
【００３５】
検出用コイル１３Ｃは、図１に示すように測定手段１８に接続されている。測定手段１８では、各当接体１２に対応する検出用コイル１３Ｃ毎に誘導電流が測定され、その結果（たとえば、各検出用コイル１３Ｃにおける誘導電流の有無、及び、各検出用コイル１３Ｃの電流値）が認識手段１９に送出される。認識手段１９では、各検出用コイル１３Ｃで発生した誘導電流の積分値を算出する。当接体１２の移動量（移動距離）と、誘導電流の積分値との間には正の相関があるため、誘導電流の積分値から当接体１２の移動距離を求めることができ、その結果、後述する当接体１２の当接位置を求めることができる。これによって、最終的にワークＷの概形状（図示例ではワークＷの底部形状）が得られる。
【００３６】
なお、認識手段１９では、上記測定手段１８から送られたデータに基づいてどの当接体１２が動作したかを記憶する。ワークＷの脚に当たる部分やワークＷの非磁性材料で構成されている部分Ｗｂに対向する当接体１２に対応する検出用コイル１３Ｃには、当接体１２が動作しないことにより誘導電流が発生せず、測定手段１８で電流が測定されないため、認識手段１９には信号が送られず、その当接体１２は動作していない旨の情報が記録される。認識手段１９では、記憶された情報、すなわち、当接体１２の動作の有無によって検出範囲が求められ、また、動作した当接体１２の移動距離から当接位置が求められる。そして、この当接位置からワークＷの底部（ワークＷの底部のうち磁性材料で構成された部分Ｗａ）の３次元概形状を求めることができる。また、認識手段１９は、予め各種ワークの形状、たとえば３次元形状を内容とする３次元データベースを保持している。この３次元データベースは、複数種類のワークの概形状に関する形状データを包含する。
【００３７】
次に、図５を参照して、本実施形態の動作手順及び作用について説明する。最初に、ワークＷを対接部材１１上に載置する。このワーク載置は人手により行っても、或いは、ロボットなどによって行ってもよい。これにより、ワークＷの底部のうち磁性材料で構成される部分Ｗａに当接体１２の磁石１２ａが磁力により吸引され、当接体１２は移動し、上記部分Ｗａに当接した状態となる。ここで、当接体１２の磁石１２ａの磁力、及び、動作前の当接体１２とワークＷの底部との距離を予め設定し、当接体１２が上記部分Ｗａに自動的に吸着保持されるように構成しておくことが好ましい。なお、上記の保持手段１６の位置を調整可能に構成し、ワークＷと当接体１２の先端部との距離を変えることができるように構成してもよい。
【００３８】
ここで、ワークＷの底部が全てプラスチックなどの非磁性材で構成されている場合には、当接体１２は動作しないので、測定手段１８は全ての当接体１２に対応する全ての検出用コイル１３Ｃにおいて誘導電流を全く検出しない。したがって、この場合には、そのまま以下の処理を実行することなく次工程（たとえば、解体工程）に進む。
【００３９】
上記のように当接体１２が移動すると、その磁束発生部１２ｂにより生じた磁束のうち検出用コイル１３Ｃに鎖交する磁束の変化により検出用コイル１３Ｃに誘導電流が発生し、この誘導電流は測定手段１８により検出される。そして、上述と同様に、認識手段１９による誘導電流の積分値から当接体１２の移動量が求められ、最終的に各当接体１２の当接位置が求められ、ワークＷの底部（部分Ｗａ）の概形状が得られる。
【００４０】
その後、認識手段１９は、上記の概形状を３次元形状データベースと照合し、データベース内に対応するデータがあれば、ワークＷを当該データの機種であるものとして、その機種情報を特定する。具体的には、たとえば、その機種情報に対応するフラグを立てる。また、ワークＷの概形状に対応する形状データがデータベース内に存在しない場合には、その概形状を３次元形状データベースに新たに保存し、機種登録を行う。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、ワークＷ底部に対する当接体１２の当接位置を検出し、これからワークＷの概形状を求めることができる。また、求められた概形状に基づいてワークＷの機種の判別を行うことができる。したがって、特にワークの解体ラインにおいてワークＷの機種判別を行い、その情報を解体作業に利用することが可能になる。
【００４２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、本発明の第２実施形態の構成を示す概略断面図である。この実施形態のワーク適用装置２０においては、対接部材２１、保持部材２３、検出用コイル２３Ｃ、支持部材２５、測定手段２８及び認識手段２９については、第１実施形態に示すものと同様であるので、それらの説明は省略する。
【００４３】
複数の当接体２２は、対接部材２１に対して移動可能に取り付けられている。当接体２２は、先端部に設けられた磁石２２ａ、中間部に設けられた磁束発生手段（検出用磁石）２２ｂ、及び、基端部に設けられた磁石２２を有する。また、当接体２２の背後（下方）には、電磁石２４Ｃを備えた駆動部材２４が配置されている。電磁石２４Ｃは、当接体２２の基端部の磁石２２ｃに対して磁力を及ぼすことができるように構成されている。また、駆動部材２４の各電磁石２４Ｃの個々に対応して設けられた駆動スイッチ２６ａを備えた制御装置２６が設けられている。
【００４４】
当接体２２は、第１実施形態と同様に、図２に示すように均等間隔で整列配置されており、その数に制限はなく、多いほど良い。当接体２２は可能な限り軽量化することにより動作し易くなり、高速に動作して誘導電流を効果的に発生させることができる。よって、これを構成する主材料としては高強度なプラスチックなどが有効である。
【００４５】
当接体２２の構成は図４に示されている。当接体２２の先端部には、上記磁石１２ａに接合された磁性材料で構成されるヨーク２２ｅが配されている。中間部には非磁性材料で構成される軸部２２ｄに中空部が設けられており、この中に磁束発生部２２ｂ（検出用磁石）が配されている。磁束発生部２２ｂは長手方向に磁化されており、形状は円柱でも角柱でも良い。磁束発生部２２ｂの長さは予め設定された当接体２２の最大移動量に応じて設定される。磁束発生部２２ｂは図４（ａ）のように２極着磁された磁石を１本用いた場合でも十分に誘導電流は発生するが、図４（ｂ）のように２つの磁石に分割し、磁界が反発するように配置すれば、図４（ａ）に示すもの比べて変化のある磁束分布が得られるため、当接体２２が動作した時、より顕著な誘導電流を得ることができる。
【００４６】
ここで、図４（ａ）と（ｂ）に示すものは当接体２２の軸部２２ｄを非磁性材料とした場合であり、通常、磁束発生部２２ｂはオープンな磁界を形成している。ここで当接体２２の数を増やす（密度を増大させる）場合には、保持部材２３において隣接する検出用コイル２３Ｃの間隔をより狭くする必要があるが、磁束発生部２２ｂの構成がこのままであると隣接する検出用コイル２３Ｃに周囲の当接体２２の磁束発生部２２ｂの影響が及ぼされる。そこで、図４（ｃ）に示すように磁束発生部２２ｂの周囲を磁性材料２２ｆ′で覆い、磁気的に閉じた回路を構成することにより、隣接する検出用コイル２３Ｃに周囲の磁界の影響が及ぼされることを防止できる。
【００４７】
当接体２２の基端部（下端部）に設けられた磁石２２ｃには磁性材料で構成されるヨーク２２ｇが接合されている。磁石２２ｃと電磁石２４Ｃとの磁気的な吸引／反発作用により、当接体２２を駆動することができる。磁性材料にコイルを巻いて構成した電磁石２４Ｃは非磁性材料からなる駆動部材２４（図６参照）にはめ込まれて固定されている。駆動部材２４を非磁性材料とすることで、電磁石２４Ｃ間の磁気的な相互作用を防ぐことができる。電磁石２４Ｃのそれぞれは、制御装置２６の駆動スイッチ２６ａに接続され、個々の電磁石２４Ｃはこの駆動スイッチ２６ａによりそれぞれＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっている。
【００４８】
図８は磁石２２ｃと電磁石２４Ｃが吸引した状態（ａ）と、反発した状態（ｂ）とを示す説明図である。ワークＷを固定する以前においては、電磁石２４Ｃは全てＯＦＦであり、当接体２２の磁石２２ｃは電磁石２４Ｃの磁性材料に吸着しており、それに応じて電磁石２４Ｃの磁心は磁化状態となっていて、当接体２２は固定された状態にある。電磁石２４ＣがＯＮの時には、当接体２２の磁石２２ｃに対して反発磁界を発生させることにより、当接体２２が上方へ押し上げられ、その先端部の磁石２２ａ（図６参照）がワークＷの底部の磁性材料で構成される部分Ｗａに吸着する。ワークＷに当たらない範囲にある当接体２２は、たとえば保持部材２３とヨーク２２ｇの干渉によって規制される位置まで動作するなど、当接体２２とその周囲構造によって定められた最大移動量動作する。
【００４９】
ワークＷに当たる範囲にある当接体２２は、ワークＷ底部の形状に合致した当接位置まで動作する。当接体２２が動作すると、検出用コイル２３Ｃ内を磁束発生部２２ｂが移動し、鎖交磁束の変化により誘導電流が流れる。ワークＷに当たらない範囲の当接体２２はワークＷに当接しないことから最大移動量動作するため、ワークＷに当たる範囲にある当接体２２よりもより多くの誘導電流が発生し、その誘導電流の積分値は一定である。このように、当接体２２の動作量に合わせて検出用コイル２３Ｃに流れる誘導電流の積分値に差が生じるので、この積分値の差からワークＷの底部全体の形状を求めることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、磁石２２ｃと電磁石２４Ｃの磁気的反発作用を利用することにより当接体２２の動作速度が増し、検出用コイル２３Ｃに流れる誘導電流が鋭く現われる（誘導電流の最大値が大きくなる）ため、測定ノイズによる影響が少なくなり、当接体２２の移動量、すなわち対接部材２１とワークＷ底部との隙間量をより精度良く求めることができ、より実際に近いワーク底部の３次元形状を求めることが可能となる。
【００５１】
図７には、本実施形態のワーク適用装置２０の動作手順を示す。先に説明した第１実施形態の動作手順と異なる点は、制御装置２６によって電磁石２４Ｃを動作させることによって、積極的に当接体２２を駆動し、ワークＷに当接させるようにしていることである。また、ワークＷの底部に当接しない当接体２２は最大移動量動作するので、ワークＷに当接しないことを検出することができる。さらに、この実施形態では、ワークＷに当接した後に当接体２２がワークＷに吸着保持される場合には、ワークＷの磁性材料で構成される部分Ｗａの範囲にあることがわかり、ワークＷに当接した後に当接体２２がワークＷから離反して戻る場合には、その当接体２２がワークＷの非磁性材で構成される部分Ｗｂの範囲内にあることがわかるので、ワークＷの底部のうちの上記部分ＷａとＷｂの範囲をそれぞれ検出することもできる。
【００５２】
また、制御装置２６によって電磁石２４Ｃの極性を反転させることにより、電磁石２４Ｃによって当接体２２を吸引（吸着）することも可能である。このようにすると、ワークＷの部分Ｗａに吸着保持している当接体２２を引き戻し、当接体２２をワークＷから離反させることも可能になる。
【００５３】
［第３実施形態］
図９は本発明の第３実施形態の構成を示す概略構成断面図である。この第３実施形態のワーク適用装置３０では、上記各実施形態と同様に、対接部材３１に対して移動可能に当接体３２が取り付けられている。当接体３２は保持部材３３にも挿通され、その姿勢が規制されている。支持部材３５には検出部材３６が取り付けられている。検出部材３６には、応力検出器３７が固定されている。当接部材３２の基端部と、応力検出器３７との間には、コイルバネやゴムなどで構成される弾性部材３４が接続されている。弾性部材３４は当接体３２を常時対接部材３１側に付勢している。
【００５４】
なお、上記の当接体３２に上記弾性部材３４を組み込み、当接体３２が直接応力検出器３７に当接し、組み込まれた弾性部材３４の弾性力によって自ら対接部材３１側に付勢される構成としてもよい。当接体３２は可能な限り軽くすることにより、弾性部材３４への負荷を軽減できるため、高強度な複合材料またはエンジニアリングプラスチックなどが望ましい。
【００５５】
対接部材３１にワークＷが載せられていない場合には弾性部材３４は伸びきった状態で保持され、支持棒２は均等に所定の寸法で対接部材３１から突出した状態となっている。
【００５６】
応力検出器３７としては、圧力センサ、歪センサ、ロードセルなどの各種の応力センサを用いることができる。応力検出器３７は、測定手段３８に接続されている。測定手段３８では各応力検出器３７の出力に基づいて測定データを認識手段３９に送出する。
【００５７】
図１０は、本実施形態のワーク適用装置３０の動作手順を示すフローチャートである。この動作手順では、ワークＷを対接部材３１上に載置し、これによって突出していた当接体３２がワークＷの底部形状に応じて没する。このときの当接体３２の動作は、応力検出器３７によって検出される。すなわち、弾性部材３４の長さと応力検出器３７にて検出される応力との間には負の相関があり、ワークＷの載置によって生ずる当接体３２の動作或いは当接体３２の当接位置によって応力検出器３７の検出する応力値が変化する。したがって、測定手段３８によって得られた測定データにより、認識手段３９はワークＷの底部形状を求めることができる。このようにして、認識手段３９では、測定手段３８から得られた応力分布からワークＷ底部全体の３次元形状を求め、認識手段３９が保持する３次元形状データベースと照合し、上記各実施形態と同様に機種判別又は新規の機種登録を行う。
【００５８】
この実施形態では、弾性部材３４によって当接体３２が予め対接部材３１から突出した状態となっているため、ワーク底部の構成材料如何に拘わらず、ワークＷを対接部材３１に載置することによって当接体３２は必ず動作する。したがって、検出の有無は判断する必要がなく、そのまま測定データを元にワークＷの概形状を求めることができる。
【００５９】
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。たとえば、当接体の当接位置などを検出する位置検出手段としては、上述のものの他に、超音波センサ、光学センサ（光学的測距手段、たとえばレーザ測距器）などの種々の検出手段を用いることができる。また、上記実施形態では、当接体がワークＷを支持する支持体としても機能するワーク支持機能を有する装置（ワーク支持装置）として構成されているが、本発明のワーク適用装置は、ワークの側面や上面に当接体を当接させて概形状を認識するように構成されているものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のワーク適用装置１０の概略断面図。
【図２】第１実施形態のワーク適用装置１０の概略平面図。
【図３】第１実施形態の当接体の断面図（ａ）〜（ｃ）。
【図４】第２実施形態の当接体の断面図（ａ）〜（ｃ）。
【図５】第１実施形態の動作手順を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態のワーク適用装置２０の概略断面図。
【図７】第２実施形態の動作手順を示すフローチャート。
【図８】第２実施形態の当接体の駆動態様を示す説明図（ａ）及び（ｂ）。
【図９】第３実施形態のワーク適用装置３０の概略断面図。
【図１０】第３実施形態の動作手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０，２０，３０…ワーク適用装置、１１，２１，３１…対接部材、１２，２２，３２…当接体、１３，２３，３３…保持部材、１３Ｃ，２３Ｃ…検出用コイル、１８，２８，３８…測定手段、１９，２９，３９…認識手段、２４…駆動部材、２４Ｃ…電磁石、３４…弾性部材、３６…検出部材、３７…応力検出器

Claims

ワークに当接すべき複数の当接体を動作可能に設け、前記当接体を前記ワークに当接させるための当接駆動手段と、前記複数の当接体の個々の当接位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出された前記複数の当接体の位置に基づいて前記ワークの概形状を求める形状算出手段とを有することを特徴とするワーク適用装置。
前記当接駆動手段は、前記当接体の先端部に設けられ、前記ワークの磁性体部分に吸着可能な磁石を含むことを特徴とする請求項１に記載のワーク適用装置。
前記当接駆動手段は、前記当接体に対して前記ワークに向かう方向に磁力を与える手段を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク適用装置。
前記当接駆動手段は、前記当接体の基端部に設けられた第１磁石と、該第１磁石に対して前記ワークに向けた反発力を及ぼすことの可能な第２磁石とを有し、前記第１磁石と前記第２磁石の少なくとも一方が電磁石であることを特徴とする請求項３に記載のワーク適用装置。
前記当接駆動手段は、前記当接体を前記ワークに対して弾性力によって押し付けるための弾性体を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のワーク適用装置。
前記位置検出手段は、前記当接体に設けられた磁束発生部と、該磁束発生部により生じた磁束変化を検出する検出コイルと、該検出コイルに流れる誘導電流を測定する測定手段とを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のワーク適用装置。
前記位置検出手段は、前記当接体に接続された弾性部材と、該弾性部材から受ける応力を検出する応力検出器とを有し、前記弾性部材は、前記当接体の位置変化に応じて前記応力検出器に及ぼす応力が変化するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のワーク適用装置。
前記複数の当接体を上方に向けて設置して前記ワークを支持可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のワーク適用装置。
予め保持された複数の形状情報を参照し、前記ワークの概形状に基づいて前記ワークが前記複数の形状情報のいずれに対応するか否かの判別を行うワーク判別手段を有することを特徴とするワーク適用装置。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のワーク適用装置を有することを特徴とするワーク解体システム。