JP2020082243A

JP2020082243A - 搬送設備

Info

Publication number: JP2020082243A
Application number: JP2018217040A
Authority: JP
Inventors: 稜米田; Ryo Yoneda; 雅人曽我部; Masato Sokabe; 佐藤　卓; Taku Sato; 卓佐藤; 公佑青木; Kosuke Aoki; 知尚福家; Tomonao Fukuie
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2038-11-20
Also published as: JP7110932B2

Abstract

【課題】磁性体の被搬送物を安定して吸着することができる搬送設備を提供する。【解決手段】磁性体の被搬送物Ｔを搬送する搬送設備１であって、被搬送物Ｔを吸着する吸着装置１０と、吸着装置１０を移動させる移動機構と、を備えており、吸着装置１０は、被搬送物Ｔを真空吸着する真空吸着部２０と、被搬送物Ｔを磁力によって吸着する磁力吸着部３０と、を有しており、磁力吸着部３０は、磁力吸着部３０が発生する磁力が、磁力吸着部３０のみで被搬送物Ｔを吸着した状態では被搬送物Ｔを吊り上げることができない大きさに調整されている。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送設備に関する。さらに詳しくは、ニッケル板や鉄板等のように磁性体で形成された被搬送物を搬送するために使用される搬送設備に関する。

重ねられた状態で載置されているニッケル板や鉄板等の板状の被搬送物を一枚ずつ別の場所に移動させる場合、重ねられた状態から被搬送物を一枚ずつ持ち上げることが必要になる。この様に被搬送物を一枚ずつ持ち上げることができる装置が特許文献１に記載されている。

特許文献１の装置は、バキュームカップと、このバキュームカップに接続された真空ポンプと、バキュームカップを昇降させる昇降用シリンダを備えている。そして、この装置では、昇降用シリンダを伸長させてバキュームカップを被搬送物に押し付けてバキュームカップ内を真空引きすることによって被搬送物をバキュームカップに真空吸着できる。したがって、被搬送物がバキュームカップに真空吸着された状態で昇降用シリンダを収縮すれば、被搬送物を吊り上げることができる。

かかる特許文献１の装置をロボットアーム等に設けておけば、重ねられた状態から被搬送物を一枚ずつ持ち上げて所定の位置まで移動させることができる。つまり、被搬送物を特許文献１の装置によって吸着して持ち上げた後、ロボットアーム等によって所定の位置まで被搬送物を移動させて、その位置で真空引きを解消すれば、所定の位置に被搬送物を配置することができる。

実公昭５７−６１１０３号公報

しかるに、特許文献１の装置では、真空吸着するためにはバキュームカップを被搬送物の表面に密着させる必要がある。しかし、被搬送物に曲りや反りが生じていたり、その表面に凹凸が生じているような場合には、バキュームカップを被搬送物の表面に十分に密着させるこができず、十分な吸着力を発生させることができない。複数のバキュームカップを使用している場合には、複数のバキュームカップのうち、一つのバキュームカップの吸着力が小さくなった場合には、被搬送物を吊り上げる十分な吸着力が発生せず、被搬送物が落下する可能性がある。

本発明は上記事情に鑑み、磁性体の被搬送物を安定して吸着することができる搬送設備を提供することを目的とする。

第１発明の搬送設備は、磁性体の被搬送物を搬送する搬送設備であって、被搬送物を吸着する吸着装置と、該吸着装置を移動させる移動機構と、を備えており、前記吸着装置は、被搬送物を真空吸着する真空吸着部と、被搬送物を磁力によって吸着する磁力吸着部と、を有しており、該磁力吸着部は、該磁力吸着部が発生する磁力が、該磁力吸着部のみで被搬送物を吸着した状態では被搬送物を吊り上げることができない大きさに調整されていることを特徴とする。
第２発明の搬送設備は、第１発明において、前記真空吸着部は、被搬送物に接触させる複数の吸着部材と、該複数の吸着部材に真空吸着力を発生させる吸着力発生部と、を備えており、前記磁力吸着部は、被搬送物に接触させる磁力発生部材を複数備えていることを特徴とする。
第３発明の搬送設備は、第２発明において、前記磁力吸着部の複数の磁力発生部材は、前記真空吸着部の複数の吸着部材における隣接する吸着部材間に配設されていることを特徴とする。
第４発明の搬送設備は、第２発明において、前記磁力吸着部の複数の磁力発生部材は、前記真空吸着部の複数の吸着部材を囲むように配設されていることを特徴とする。
第５発明の搬送設備は、第１、第２、第３または第４発明において、被搬送物が多角形状に形成された板状の材料であり、前記吸着装置によって被搬送物を吸着した際に、被搬送物の角部と対応する位置に設けられた保護部を備えており、該保護部は、前記被搬送物の角部の側方および下方に側方保護部材および下方保護部材が配置された保護位置と、前記側方保護部材および前記下方保護部材が被搬送物よりも上方に配置された退避位置と、の間で移動可能に設けられていることを特徴とする。
第６発明の搬送設備は、第５発明において、前記保護部は、前記保護位置と前記退避位置と、の間で揺動可能に設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、吸着装置が被搬送物を真空吸着する真空吸着部だけでなく被搬送物を磁力によって吸着する磁力吸着部も有しているので、被搬送物の表面が平坦面でない場合でも、被搬送物を安定して吸着することができる。しかも、磁力吸着部が発生する磁力だけで被搬送物を吸着した状態では被搬送物を吊り上げることができないので、真空吸着部による吸着を解除するだけで、被搬送物を簡単に離脱させることができる。
第２発明によれば、吸着装置による吸着を安定させることができる。
第３、第４発明によれば、磁力吸着部によって真空吸着部の吸着力をサポートする性能を高くできる。
第５発明によれば、保護部を保護位置にすれば、側方保護部材によってロボットが高速で旋回した時に遠心力により被搬送物が移動して落下することを防止できる。しかも、被搬送物の角部が他の部材と接触して周辺設備が損傷したりすることを防止できる。また、真空吸着能力、機械能力低下が生じた際に、下方保護部材によって被搬送物が落下することを防止できる。一方、保護部を退避位置とすれば、吸着装置による吸着を解除することによって被搬送物を所望の位置に供給することができる。
第６発明によれば、保護部を簡単かつ容易に保護位置と前記退避位置との間で移動させることができる。

本実施形態の搬送設備１の概略説明図であって、（Ａ）が正面図であり、（Ｂ）は側面図である。本実施形態の搬送設備１によって被搬送部Ｔを搬送する作業の概略説明図である。本実施形態の搬送設備１によって被搬送部Ｔを搬送する作業の概略説明図である。本実施形態の搬送設備１によって被搬送部Ｔを搬送する作業の概略説明図である。本実施形態の搬送設備１の概略底面図である。保護部５０を設けた本実施形態の搬送設備１の概略説明図であって、（Ａ）が正面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は保護部材５２の概略説明図であり、（Ｄ）は（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図である。。

本実施形態の搬送設備は、磁性体の被搬送物を移動させる設備であって、被搬送物を安定した状態で保持することができるようにしたことに特徴を有している。

本実施形態の搬送設備はどのような設備にも適用することができる。例えば、機械加工工場等の製造設備において、ニッケル板や鉄板等の磁性体によって形成された板状の被搬送物を搬送する設備として使用できる。

本実施形態の搬送設備によって搬送されるは被搬送物はとくに限定されない。ニッケルや鉄、コバルト、またそれらの合金、電磁ステンレス等のような磁性体によって形成された部材（つまり、磁石に吸着される部材）であれば、本実施形態の搬送設備によって搬送することができる。また、被搬送物は板状やブロック状などであってもよくその形状も限定されないが、表面に平坦面を有するものが好ましい。なお、曲がった波うったりしている板や表面に凹凸がある物体でも、その曲がった状態などの程度によっては、本実施形態の搬送設備によって搬送することは可能である。

＜本実施形態の搬送設備１＞
図１に示すように、本実施形態の搬送設備１は、ロボットアームＲと、このロボットアームＲに保持された吸着装置１０と、を備えている。この吸着装置１０は、被搬送物Ｔを真空吸着する真空吸着部２０と、被搬送物Ｔを磁力による吸着をする磁力吸着部３０と、を備えている。

そして、本実施形態の搬送設備１では、以下のように作動することによって、被搬送物Ｔを目的の搬送場所まで搬送できるようになっている。

まず、ロボットアームＲを作動させて吸着装置１０を被搬送物Ｔが積載された場所まで移動する（図２参照）。ついで、吸着装置１０によって被搬送物Ｔを吸着し（図３参照）、被搬送物Ｔを吸着した状態で吸着装置１０を搬送する目的の搬送場所まで移動する（図４参照）。そして、目的の搬送場所まで移動すると、吸着装置１０は被搬送物Ｔの吸着を解除するので、目的の搬送場所に供給できる。

なお、図１では、本実施形態の搬送設備１において吸着装置１０を移動させる移動機構としてロボットアームＲを採用した例を示したが、吸着装置１０を移動させる移動機構はロボットアームＲに限られない。被搬送物Ｔを吸着した状態の吸着装置１０を移動させることができる機構であればよい。例えば、ＬＭガイド（登録商標）などのリニアガイドややシリンダ等も本実施形態の搬送設備１において吸着装置１０を移動させる移動機構として採用することができる。

＜吸着装置１０＞
つぎに、吸着装置１０を説明する。
図１に示すように、吸着装置１０は、フレーム１１を備えている。このフレーム１１は、真空吸着部２０や磁力吸着部３０が設置されるベース部１３と、このベース部１３をロボットアームＲに連結するための連結部１２と、を備えている。

図５に示すように、ベース部１３は梁状の部材が格子状に組み合わせて形成されたものである。このベース部１３の上面１３ａ（図１参照）に連結部１２が設けられており、この連結部１２の上部がロボットアームＲによって保持されている。具体的には、ロボットアームＲによって吸着装置１０が移動しても、ベース部１３の下面１３ｂ（図１参照）が下方を向いた状態かつベース部１３の下面１３ｂが略水平の状態に維持されるように、連結部１２とロボットアームＲとが連結されている。このように、吸着装置１０が移動してもベース部１３の下面１３ｂが略水平の状態に維持されていれば、吸着装置１０が被搬送物Ｔを吸着して移動する際に安定して移動することができる。

ここでいう「ベース部１３の下面１３ｂが略水平の状態」とは、ベース部１３の下面１３ｂが水平面に対してある程度傾いた状態も含む概念である。例えば、後述する真空吸着部２０の軸部材２３の下端と吸着部材２５との間にフレキシブルジョイントが設けられていれば、ベース部１３の下面１３ｂが水平面に対してフレキシブルジョイントの稼働角度範囲内、例えば水平面に対して±１０°程度傾いている状態もここでいう「ベース部１３の下面１３ｂが略水平の状態」に含まれる。

なお、ベース部１３は、真空吸着部２０や磁力吸着部３０を保持できるのであれば、上述したような構造に限られない。

＜真空吸着部２０＞
図１に示すように、ベース部１３には、真空吸着部２０の複数の吸着器２１が設けられている。具体的には、前後左右方向に等間隔で並ぶように、ベース部１３に複数の吸着器２１が配設されている（図５参照）。

各吸着器２１は、ベース部１３の梁状の部材に固定されたホルダー２２を有している。このホルダー２２は上下方向に沿って貫通する貫通孔を有しており、このホルダー２２の貫通孔に軸部材２３が上下方向移動可能に挿入されている。この軸部材２３の上端には頭部２３ａが設けられており、この頭部２３ａとホルダー２２との間にバネ部材２４が配設されている。つまり、軸部材２３は、バネ部材２４によって頭部２３とホルダー２２との距離が一定の距離だけ離間した状態となるように保持されている。また、軸部材２３はその上端と下端との間を連通する貫通孔２３ｈを有しており、その貫通孔の上端が真空ポンプに連通された配管２３ｐに気密に接続されている。なお、この真空ポンプが特許請求の範囲にいう真空吸着部の吸着力発生部に相当する。

一方、軸部材２３の下端には、吸着部材２５が取り付けられている。この吸着部材２５は、その上端が軸部材２３の下端に固定されている。吸着部材２５は、内部に中空な空間２５ｈを有している。また、吸着部材２５は、その下面に中空な空間２５ｈと連続する開口２５ｓを有している。しかも、吸着部材２５は、その内部の空間２５ｈが軸部材２３の貫通孔２３ｈに連通されている。つまり、吸着部材２５の内部の空間２５ｈは、軸部材２３の貫通孔２３ｈおよび配管２３ｐと介して、真空ポンプに連通されている。そして、吸着部材２５は、例えば、ゴム等のようにある程度の変形性と柔軟性を有する素材で形成されている。

吸着器２１が以上のような構造を有しているので、吸着部材２５の下面が被搬送物Ｔの表面に密着するように配置して、真空ポンプによって吸着部材２５の空間２５ｈの空気を吸引すれば、吸着部材２５に被搬送物Ｔを真空吸着することができる。逆に、真空吸着した状態から真空ポンプによる吸引を停止して、吸着部材２５の空間２５ｈを大気開放すれば、被搬送物Ｔを吸着部材２５から離脱させることができる。

なお、真空吸着部２０の複数の吸着器２１は、軸部材２３に対してその軸方向に移動させるような力が加わっていない状態では、全ての吸着部材２５の下面がほぼ同じ高さに位置するように設けられていることが望ましい。つまり、全ての吸着部材２５の下面がほぼ同じ面上に位置するように設けられている。なお、ここでいう「全ての吸着部材２５の下面がほぼ同じ面上に位置する」とは、吸着部材２５同士の間において、若干の高さの差や若干の下面の傾きがある状態も含んでいる。つまり、「全ての吸着部材２５の下面がほぼ同じ面上に位置する」とは、真空吸着部２０の複数の吸着器２１の吸着部材２５を被搬送物Ｔの表面に接触させた際に、被搬送物Ｔの表面が平坦面かつほぼ水平であれば、全ての吸着部材２５の下面が被搬送物Ｔの表面に密着し得る状態になっていることを意味している。上述したように、吸着部材２５が柔軟性を有している場合には、「全ての吸着部材２５の下面がほぼ同じ面上に位置する」とは、真空吸着部２０の複数の吸着器２１の吸着部材２５を被搬送物Ｔの表面に押し付けると、全ての吸着部材２５の下面が被搬送物Ｔの表面に密着できるようになっている状態も含んでいる。

また、吸着部材２５の素材はとくに限定されないが、吸着部材２５の下端を被搬送物Ｔの表面に接触させたときに、軸部材２３の下端と被搬送物Ｔの表面とを密着させることができる素材で形成されていることが望ましい。上述したようなゴム等によって吸着部材２５を形成すれば、吸着部材２５の下端を被搬送物Ｔの表面に接触させたときに、吸着部材２５の下端が被搬送物Ｔの表面の形状に合わせて変形する。すると、被搬送物Ｔの表面との間に隙間ができないよう、吸着部材２５の下端と被搬送物Ｔの表面とを密着させることができる。吸着部材２５の素材としては、ゴム以外にもスポンジ等を採用することができる。

また、吸着部材２５の大きさもとくに限定されず、被搬送物Ｔの大きさなどに応じて適切な大きさのものを使用することができる。例えば、被搬送物Ｔが１辺１ｍ〜２ｍ程度の場合には、吸着部材２５は、断面円形の場合であれば、その直径が１００〜３００ｍｍ程度のものを使用することができる。

＜磁力吸着部３０＞
図１に示すように、ベース部１３には、磁力吸着部３０の複数の磁力吸着器３１が設けられている。具体的には、真空吸着部２０の隣接する吸着器２１の間に位置するように、磁力吸着部３０の各磁力吸着器３１が配設されている（図５（Ａ）参照）。

各磁力吸着器３１は、ベース部１３に固定されたホルダー３２を有している。このホルダー３２は上下方向に沿って貫通する貫通孔を有しており、このホルダー３２の貫通孔に軸部材３３が上下方向移動可能に挿入されている。この軸部材３３の上端には頭部３３ａが設けられており、この頭部３３ａとホルダー３２との間にバネ部材３４が配設されている。つまり、軸部材３３は、バネ部材３４によって頭部３３とホルダー３２との距離が一定の距離だけ離間した状態となるように保持されている。

一方、軸部材３３の下端には、永久磁石である磁力発生部材３５が取り付けられている。この磁力発生部材３５は、その上端が軸部材３３の下端に固定されている。また、磁力発生部材３５の下面は略平坦面に形成されている。

しかも、磁力吸着部３０は、全ての磁力吸着器３１の磁力発生部材３５の下面が被搬送物Ｔの表面と面接触した状態でも、磁力吸着部３０だけでは被搬送物Ｔを吸着しておくことができないようになっている。つまり、全ての磁力吸着器３１の磁力発生部材３５の磁力を合せても、被搬送物Ｔを磁力だけで吸着しておくことができる磁力よりも小さくなるように、磁力吸着部３０の複数の磁力吸着器３１の磁力発生部材３５の磁力が調整されている。

磁力吸着部３０が以上のような構造を有しているので、磁力発生部材３５を被搬送物Ｔに接近させれば、磁力発生部材３５の発生する磁力によって被搬送物Ｔを磁力発生部材３５に磁着することができる。つまり、磁力吸着部３０に被搬送物Ｔをよって磁着することができる。

一方、真空吸着部２０が被搬送物Ｔを真空吸着していない状態では、磁力吸着部３０に被搬送物Ｔをよって磁着した状態から磁力吸着部３０を上昇させれば、被搬送物Ｔの自重によって被搬送物Ｔを磁力吸着部３０から離脱させることができる。

なお、磁力吸着部３０の複数の磁力吸着器３１は、軸部材３３に対してその軸方向に移動させるような力が加わっていない状態では、全ての磁力発生部材３５の下面は、吸着部材２５の下面よりも若干高い位置（例えば、数ｍｍ〜１ｃｍ程度）になるように設けられている。しかも、軸部材３３に対してその軸方向に移動させるような力が加わっていない状態では、全ての磁力発生部材３５の下面がほぼ同じ高さに位置するように設けられていることが望ましい。したがって、真空吸着部２０の複数の吸着器２１の吸着部材２５を被搬送物Ｔの表面に押し付けた際に、全ての磁力発生部材３５の下面が被搬送物Ｔの表面に密着できるようになっている。

なお、複数の磁力吸着器３１の磁力発生部材３５は、全ての磁力発生部材３５が同じもの（つまり同じ磁力を発生するもの）でもよいし、位置によって磁力が異なる磁力発生部材３５を使用してもよい。また、磁力発生部材３５の形状も全て同じでもよいし、位置によって異なる形状としてもよい。

また、磁力吸着器３１の大きさもとくに限定されなず、被搬送物Ｔの大きさなどに応じて適切な大きさのものを使用することができる。しかし、磁力吸着器３１を小さくすれば、被搬送物Ｔの表面に平たんでない部分がある場合でも、磁力吸着器３１の下面を被搬送物Ｔの表面に密着させやすくなるという利点が得られる。磁力吸着器３１の断面が円形の場合には、その直径が４〜２０ｍｍ程度、好ましくは、９．５〜１６．５ｍｍ程度のものを使用することができる。

＜吸着装置１０による吸着離脱作業＞
吸着装置１０によって被搬送物Ｔを吸着離脱する作業を説明する。
なお、以下では、複数枚の板状の被搬送物Ｔが積層された状態から一枚の被搬送物Ｔを吸着し、吸着した被搬送物Ｔを別の場所で離脱させる場合を説明する。

図２に示すように、被搬送物Ｔを吸着する場合には、吸着装置１０は被搬送物Ｔの上方から積層された被搬送物Ｔに向かって下降する（図２（Ａ）→図２（Ｂ））。すると、真空吸着部２０の複数の吸着器２１の吸着部材２５の下面が、積層された被搬送物Ｔのうち、最上部に位置する被搬送物Ｔの表面に接触する（図２（Ｂ））。

その状態からさらに吸着装置１０を下方に移動させると（図３（Ａ））、吸着部材２５が被搬送物Ｔの表面に押し付けられる。このとき、バネ部材２４が変形するため、バネ部材２４には元の状態に戻ろうとする復元力が発生する。この復元力は吸着部材２５が被搬送物Ｔの表面に押し付ける方向に作用するので、吸着部材２５はしっかりと被搬送物Ｔの表面に押し付けられ、押しつけ力によって吸着部材２５が変形する。すると、最上部に位置する被搬送物Ｔの表面が平坦面でない場合、つまり、凹凸があったり粒状物等が存在したりしても、吸着部材２５の下面を最上部に位置する被搬送物Ｔの表面に十分に密着させることができる。したがって、吸着部材２５の下面と最上部に位置する被搬送物Ｔの表面との密着性が向上する。この状態で真空ポンプを作動させれば、吸着部材２５の空間２５ｈ内が大気圧よりも低圧になり、最上部に位置する被搬送物Ｔが吸着部材２５に真空吸着される。

なお、吸着部材２５の空間２５ｈ内の気圧は、真空ポンプによって常に一定の圧力以下になるように維持してもよいし、空間２５ｈ内の気圧が所定の圧力以下になると、配管等を閉塞して吸着部材２５の空間２５ｈ内の気圧を維持するようにしてもよい。

また、吸着部材２５が変形すると、磁力吸着部３０の複数の磁力吸着器３１の磁力発生部材３５が最上部に位置する被搬送物Ｔの表面に接触する。すると、最上部に位置する被搬送物Ｔは磁力発生部材３５の磁力によって、磁力発生部材３５に磁着される。

そして、磁力発生部材３５が最上部に位置する被搬送物Ｔの表面にしっかりと接触した状態となると、吸着装置１０は積層されている被搬送物Ｔから離間するように上昇する。このとき、最上部に位置する被搬送物Ｔは、真空吸着部２０によって真空吸着されかつ磁力吸着部３０によって磁着されているので、吸着装置１０とともに上昇する（図３（Ｂ））。

ここで、最上部に位置する被搬送物Ｔの表面の凹凸が大きかったり、表面に異物（粒状物等）が存在したりして、吸着部材２５を変形させても吸着部材２５の下面を最上部に位置する被搬送物Ｔの表面に十分に密着させることができない場合がある。すると、真空吸着部２０全体で発生する吸着力が小さくなり、真空吸着部２０の吸着力では被搬送物Ｔを吸着できなくなる可能性がある。

しかし、本実施形態の搬送設備１の吸着装置１０では、被搬送物Ｔは磁力吸着部３０によって磁着されている。つまり、磁力吸着部３０が発生する磁力によって、真空吸着部２０の吸着力を補うことができる。したがって、最上部に位置する被搬送物Ｔの表面の凹凸が大きかったり、表面に異物が存在したりしても、吸着装置１０が被搬送物Ｔを吸着しておくことができる。

吸着装置１０とともに上昇した被搬送物Ｔは、吸着装置１０とともに移動して目的とする場所まで移動される。すると、被搬送物Ｔが目的とする場所のテーブルなどの上に載せられた状態となるまで吸着装置１０が下降する（図４（Ａ））。

被搬送物Ｔがテーブルなどの上に載せられた状態となると、言い換えれば、被搬送物Ｔの重さが吸着装置１０に加わらない状態となると、真空ポンプが停止され、吸着部材２５の空間２５ｈ内が大気開放される。すると、吸着部材２５による吸着力がなくなり、被搬送物Ｔは真空吸着部２０による吸着から解放された状態となる。

一方、磁力発生部材３５が永久磁石であるので、吸着部材２５による吸着力がなくなっても、被搬送物Ｔは磁力発生部材３５の磁力によって吸着装置１０に吸着された状態に維持される。

しかし、全ての磁力吸着器３１の磁力発生部材３５の磁力を合せても、被搬送物Ｔを磁力だけで吸着しておくことができる磁力よりも小さくなるように、磁力吸着部３０の複数の磁力吸着器３１の磁力発生部材３５の磁力が調整されている。したがって、真空吸着部２０による被搬送物Ｔの吸着を解放した状態で被搬送物Ｔから離間するように吸着装置１０を上昇させれば、被搬送物Ｔは自重によってその場にとどまり、磁力発生部材３５は被搬送物Ｔから離れることになる（図４（Ｂ））。

以上のように、吸着装置１０によれば、被搬送物Ｔを、真空吸着する真空吸着部２０だけでなく被搬送物Ｔを磁力によって吸着する磁力吸着部３０も有している。このため、被搬送物Ｔの表面が平坦面でない場合のように、真空吸着が十分にできない場合であっても、被搬送物Ｔを安定して吸着することができる。

しかも、磁力吸着部３０が発生する磁力だけで被搬送物Ｔを吸着した状態では被搬送物を吊り上げることができないので、真空吸着部２０による吸着を停止すれば、被搬送物Ｔを簡単に吸着装置１０から離脱させることができる。

＜真空吸着部２０について＞
真空吸着部２０の吸着器２１には、頭部２３ａとホルダー２２との間にバネ部材２４が設けられている。このため吸着部材２５は、吸着装置１０が被搬送物Ｔに接近した際に、バネ部材２４によって被搬送物Ｔに押し付けられる。吸着装置１０が被搬送物Ｔに接近した際に、吸着部材２５を被搬送物Ｔに押し付ける力を強くする上では、吸着部材２５とホルダー２２との間に付勢用バネ部材２６を設けてもよい。かかる付勢用バネ部材２６を設ければ、吸着部材２５を被搬送物Ｔの表面に押し付けた際に被搬送物Ｔに対して均一に力が掛かりやすくいなる。すると、被搬送物Ｔが曲がった板の場合でも吸着部材２５をしっかりと被搬送物Ｔの表面に密着させることができるという点で好ましい。

真空吸着部２０の複数の吸着器２１のレイアウトはとくに限定されない。被搬送物Ｔを吸着して持ち上げたときに、被搬送物Ｔが傾いたりせずにバランスよく持ち上げることができるようになっていればよい。例えば、被搬送物Ｔが正方形や長方形の板材の場合、板材の位置による厚みの差が少ない場合には、被搬送物Ｔの中心（対角線の交点）に吸着器２１が位置するように複数の吸着器２１をレイアウトすることが望ましい。この場合、他の吸着器２１は、被搬送物Ｔの中心に対して回転対称な位置に設けたり、被搬送物Ｔの中心を通る線に対して対称となるように設けたりして、吸着位置に偏りがないように設ければよい。

また、複数の吸着器２１を設ける数もとくに限定されない。上記例では９個の吸着器２１を設けた例を示したが、吸着器２１の数は８個以下でもよいし１０個以上でもよい。被搬送物Ｔの大きさや形状、重量等に合わせて適切な数の吸着器２１を設ければよい。

＜磁力吸着部３０について＞
磁力吸着部３０の磁力吸着器３１には、頭部３３ａとホルダー３２との間にバネ部材３４が設けられている。このため、磁力発生部材３５は、吸着装置１０が被搬送物Ｔに接近した際に、バネ部材３４によって被搬送物Ｔに押し付けられる。吸着装置１０が被搬送物Ｔに接近した際に、磁力発生部材３５を被搬送物Ｔに押し付ける力を強くする上では、磁力発生部材３５とホルダー３２との間に付勢用バネ部材３６を設けてもよい。かかる付勢用バネ部材３６を設ければ、磁力発生部材３５を被搬送物Ｔの表面に押し付けた際に被搬送物Ｔに対して均一に力が掛かりやすくなる。すると、被搬送物Ｔが曲がった板の場合でも磁力発生部材３５をしっかりと被搬送物Ｔの表面に密着させることができるという点で好ましい。

磁力吸着器３１を設ける数もとくに限定されない。上記例では４個の磁力吸着器３１を設けた例を示したが、磁力吸着器３１の数は３個以下でもよいし５個以上でもよい。被搬送物Ｔの大きさや形状に合わせて適切な数の磁力吸着器３１を設ければよい。

上記例では、磁力吸着部３０の複数の磁力吸着器３１が、隣接する吸着器２１の間に配設されている場合を説明した。複数の磁力吸着器３１を配設する位置は、上述した位置に限定されない。複数の磁力吸着器３１によって囲まれた領域に吸着器２１が位置するように、複数の磁力吸着器３１を配設してもよい（図５（Ｂ）参照）。この場合、複数の磁力吸着器３１が吸着器２１による真空吸着を補助する効果を高くできる。すると、一つの磁力吸着器３１が発生する磁力をそれほど大きくしなくてもよくなるので、磁力吸着部３０を設けたことによる装置の大型化や高額化を防止できる。

吸着器２１を囲むように複数の磁力吸着器３１を配置する場合において、複数の磁力吸着器３１のレイアウトはとくに限定されない。例えば、図５（Ｂ）に示すように、４つの磁力吸着器３１によって一つの吸着器２１を囲むように配置し、４つの磁力吸着器３１の対角線の交点が吸着器２１の中心と一致するように配設することができる。このように複数の磁力吸着器３１のレイアウトすると、複数の磁力吸着器３１が吸着器２１による真空吸着を補助する効果を効果的に発揮させることができる。

＜磁力発生部材３５について＞
上記例では、磁力吸着部３０の複数の磁力発生部材３５が永久磁石の場合を説明したが、磁力発生部材３５には電磁石と使用してもよい。磁力発生部材３５に電磁石を使用した場合には、通電された際に磁力発生部材３５が発生する磁力は、磁力吸着部３０の複数の磁力発生部材３５だけで被搬送物Ｔを吸着して吊り上げることができるようにしてもよい。この場合には、吸着部材２５による真空吸着を解除すると同時または若干早く吸着を解除するようにすれば、永久磁石を使用した場合と同様に、真空吸着の解除によって被搬送物Ｔの吸着を解除することができる。

なお、磁力発生部材３５を電磁石とした場合には、磁力発生部材３５に電力を供給する配線が必要になる。例えば、軸部材３３にその上端と下端との間を連通する貫通孔を設けてその貫通孔に配線すれば、軸部材３３の移動に配線が邪魔にならないし、配線が装置の可動部分に引っ掛かるなどして断線したりすることを防止できる。

＜保護部５０＞
本実施形態の搬送設備１は、吸着装置１０が被搬送物Ｔを吸着して移動させる際に、被搬送物Ｔを保護する保護部５０を備えていてもよい。
搬送設備１が設けられたロボットアームＲが高速で旋回した時には、搬送設備１が保持している被搬送物Ｔが遠心力により移動して落下する可能性がある。また、被搬送物Ｔが多角形状に形成された板状の材料の場合、角部分は他の部分に比べて、他の物体等にあたって損傷してしまう可能性がある。そこで、吸着装置１０によって搬送する被搬送物Ｔが角部分を有しており、しかも、ほぼ同じ形状かつ同じ大きさのものである場合には、以下に示すような被搬送物Ｔの角部分を保護する保護部を設けておくことが望ましい。

図６に示すように、保護部５０は、吸着装置１０が被搬送物Ｔを吸着した際に、被搬送物Ｔの各角部に対応する位置に配設される保護部材５２と、この保護部材５２を移動させる移動部５１と、を備えている。

＜移動部５１＞
移動部５１は、一端がフレーム１１のベース部１３に揺動可能に設けられたアーム５１ａを備えている。このアーム５１ａは、その基端がフレーム１１に軸によって回転可能に連結されており、下方に位置する保護位置（図６（Ｂ）の実線）と、上方に位置する退避位置（図６（Ｂ）の破線）と、の間で揺動可能に設けられている。そして、アーム５１ａは、保護位置に配置されると、その先端が吸着装置１０によって吸着された被搬送物Ｔの角部近傍に位置するように設けられている。

そして、移動部５１は、このアーム５１ａを揺動させる揺動部を備えている。揺動部は、アーム５１ａを揺動させる機能を有しているものであればよくとくに限定されない。例えば、モータ等が発生する駆動力によってアーム５１ａを揺動させるものや、シリンダの伸縮によってアーム５１ａを揺動させるもの等、公知の機構を採用することができる。

例えば、図６に示すように、アーム５１ａの基端に設けられた揺動アーム５１ｂにシリンダＳのロッドＲを連結すれば、シリンダＳを伸縮させることによってアーム５１ａを揺動させることができる。各アーム５１ａを揺動させるシリンダＳを設けてもよいが、図６に示すように、隣接するアーム５１ａの揺動アーム５１ｂ同士をリンクバー５１ｃによって連結しておけば、一つのシリンダＳで隣接する２つのアーム５１ａを揺動させることができる。なお、隣接するアーム５１ａの揺動アーム５１ｂ同士を連結する方法（リンク機構）はとくに限定されず、２つのアーム５１ａが同じように揺動するように２つのアーム５１ａが連結されていればよい。つまり、１つのアーム５１ａが上方に揺動した際には、もう一つのアーム５１ａも上方に揺動し、１つのアーム５１ａが下方に揺動した際には、もう一つのアーム５１ａも下方に揺動するようになっていればよい（図６（Ｂ）参照）。

＜保護部材５２＞
図６に示すように、アーム５１ａの先端には保護部材５２が設けられている。図６（Ｄ）に示すように、保護部材５２は、アーム５１ａの先端に連結された第一カバー部材５３を備えている。この第一カバー部材５３は略Ｌ字状に形成された部材であり、アーム５１ａの先端が連結された側方カバー辺５３ｂと、この側方カバー辺５３ｂの下端と交差するように設けられた下部カバー辺５３ａと、を備えている。そして、第一カバー部材５３は、アーム５１ａの先端が保護位置に配置されると、側方カバー辺５３ｂが吸着装置１０によって吸着された被搬送物Ｔの角部の側方かつ外方に位置し、かつ、下部カバー辺５３ａが吸着装置１０によって吸着された被搬送物Ｔの角部の下方に位置するように設けられている。

この第一カバー部材５３の側方には、側方カバー部材５４が設けられている。この側方カバー部材５４は、被搬送物Ｔの角部において第一カバー部材５３の側方カバー辺５３ｂが外方に配置される側端縁と交差する側端縁の外方に位置するように、連結部材５５によって第一カバー部材５３に連結されている。

また、第一カバー部材５３の側方カバー辺５３ｂと側方カバー部材５４との間は、連結部材５５によって連結されている。この連結部材５５は軸状の部材であり、アーム５１ａの先端が保護位置に配置された状態において、被搬送物Ｔの角部において第一カバー部材５３の側方カバー辺５３ｂが外方に配置される側端縁の外方および被搬送物Ｔの下方に位置するように設けられている。

保護部５０が以上のような構造を有しているので、被搬送物Ｔを吸着装置１０によって吸着して吊り上げた状態とした後、アーム５１ａを保護位置にすれば、保護部材５２によって被搬送物Ｔの角部を覆うことができる。

一方、アーム５１ａを退避位置にすれば、被搬送物Ｔの角部が保護部材５２から解放された状態となるので、吸着装置１０による被搬送物Ｔの吸着を解除することによって被搬送物Ｔのを所望の位置に供給することができる。

そして、アーム５１ａを保護位置にして保護部材５２によって被搬送物Ｔの角部を覆っておけば、ロボットアームＲが高速で旋回した時に、側方カバー部材５４等によって被搬送物Ｔの角部が他の部材と接触して周辺設備を損傷したりすることを防止できる。

さらに、下部カバー辺５３ａが被搬送物Ｔよりも下方に位置している。すると、万が一、吸着装置１０による吸着が外れても、下部カバー辺５３ａによって被搬送物Ｔを受け止めることができるので、被搬送物Ｔが落下することを防止できる。

上述した保護部材５２の第一カバー部材５３の側方カバー辺５３ｂ、側方カバー部材５４および側方カバー辺５３ｂに連結された連結部材５５が特許請求の範囲にいう側方保護部に該当し、下部カバー辺５３ａが、特許請求の範囲にいう下方保護部材に相当する。

なお、保護部材５２の構造は上述した構造に限られない。保護部材５２は、アーム５１ａが保護位置に配置されると、吸着装置１０によって吸着された被搬送物Ｔの角部を側方保護部や下方保護部材によって覆うことができる形状に形成されていればよい。
例えば、第一カバー部材５３として、コの字状に形成した部材を使用してもよい。具体的には、上述した第一カバー部材５３に、下部カバー辺５３ａの上方に下部カバー辺５３ａと平行な上部カバー辺を設けてもよい。かかる構造の第一カバー部材５３を使用すれば、アーム５１ａの先端が保護位置に配置された際に、吸着装置１０によって吸着された被搬送物Ｔの角部を、上部カバー辺と下部カバー辺５３ａとの間の隙間に配置することができる。

また、保護部材５２は、保護位置と退避位置との間で移動させることできればよく、保護部材５２を移動させる方法はとくに限定されない。しかし、上述したように、アーム５１ａ等によって保護位置と退避位置との間で揺動可能に設けられていれば、簡単かつ容易に保護位置と前記退避位置との間で保護部材５２を移動させ得ることができる。

本発明の搬送設備は、ニッケルや鉄、コバルト、またそれらの合金、電磁ステンレス等のような磁性体で形成された板状の部材を搬送する設備に適している。

１搬送設備
１０吸着装置
２０真空吸着部
２５吸着部材
３０磁力吸着部
３５磁力発生部材
５０保護部
Ｔ被搬送物
Ｒロボットアーム

Claims

磁性体の被搬送物を搬送する搬送設備であって、
被搬送物を吸着する吸着装置と、
該吸着装置を移動させる移動機構と、を備えており、
前記吸着装置は、
被搬送物を真空吸着する真空吸着部と、
被搬送物を磁力によって吸着する磁力吸着部と、を有しており、
該磁力吸着部は、
該磁力吸着部が発生する磁力が、該磁力吸着部のみで被搬送物を吸着した状態では被搬送物を吊り上げることができない大きさに調整されている
ことを特徴とする搬送設備。
前記真空吸着部は、
被搬送物に接触させる複数の吸着部材と、
該複数の吸着部材に真空吸着力を発生させる吸着力発生部と、を備えており、
前記磁力吸着部は、
被搬送物に接触させる磁力発生部材を複数備えている
ことを特徴とする請求項１記載の搬送設備。
前記磁力吸着部の複数の磁力発生部材は、
前記真空吸着部の複数の吸着部材における隣接する吸着部材間に配設されている
ことを特徴とする請求項２記載の搬送設備。
前記磁力吸着部の複数の磁力発生部材は、
前記真空吸着部の複数の吸着部材を囲むように配設されている
ことを特徴とする請求項２記載の搬送設備。
被搬送物が多角形状に形成された板状の材料であり、
前記吸着装置によって被搬送物を吸着した際に、被搬送物の角部と対応する位置に設けられた保護部を備えており、
該保護部は、
前記被搬送物の角部の側方および下方に側方保護部材および下方保護部材が配置された保護位置と、
前記側方保護部材および前記下方保護部材が被搬送物よりも上方に配置された退避位置と、の間で移動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の搬送設備。
前記保護部は、
前記保護位置と前記退避位置との間で揺動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項５記載の搬送設備。