JP2022052343A

JP2022052343A - ハンドシステム及びハンドプログラム

Info

Publication number: JP2022052343A
Application number: JP2020158681A
Authority: JP
Inventors: 健吾薮田; Kengo Yabuta
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2022-04-04
Anticipated expiration: 2040-09-23
Also published as: JP7505949B2

Abstract

【課題】ワークの大きさや向きに拘わらずワークを取出し可能な及び払出し可能な磁気吸着式ハンド技術を提供する。【解決手段】ハンドシステム１～４は、中空に形成された非磁性ケース１１と、ケース１１内に移動可能に配置された磁石１２と、ケース１１内の磁石１２をケース１１の吸着側Ａに移動させて磁性ワークをケース１１内の前記磁石に吸着させることでワークを取出し可能にすると共に、ケース１１内の磁石１２を吸着側Ａとは反対側のケース１１の隔離側Ｂに移動させて吸着したワークをケース内の磁石から切離すことでワークを払出し可能にする磁石移動機構１３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ハンド技術に関し、特に磁気吸着式のハンドシステム及びハンドプログラムに関する。

産業用ロボット等のピックアンドプレイス用ハンドとして、多指把持式、磁気吸着式、真空吸着式、ベルヌーイ式といった種々のハンドが知られている。磁気吸着式ハンドは一般に電磁石を用いてワークの取出し及び払出しを行うものが多いが、電磁石を用いると電源が必要になるという欠点がある。一方、安価な永久磁石を用いてワークを吸着して取出すことも可能であるが、ワークを払出す際にワークを他の物体に当ててワークを永久磁石から切離す必要がある。また、永久磁石を用いる場合にはワークの大きさや向きに依って吸着したワークを永久磁石から上手く切離せないことがある。

図１７及び図１８は従来の磁気吸着式ハンド３０の斜視図である。例えば図１７に示すように、磁気吸着式ハンド３０は、搬送装置２１の先端に取付けられ、搬送装置２１に固定されたシリンダ３１と、シリンダ３１に沿って直線移動可能な磁石ピストン３２と、磁石ピストン３２に吸着したワークＷを切離す切離し部材３３と、を備えている。切離し部材３３は、磁石ピストン３２が貫通可能な貫通孔３３ａと、貫通孔３３ａの周囲の切離し壁３３ｂと、を備えている。磁気吸着式ハンド３０は、ワークＷの取出し時は磁石ピストン３２を貫通孔３３ａよりも前進させてワークＷを吸着し、ワークＷの払出し時は磁石ピストン３２を貫通孔３３ａよりも後退させて吸着したワークＷを切離し壁３３ｂに当ててワークＷを磁石ピストン３２から切離す。しかし、図１８に示すようにワークＷの大きさや形状に依っては吸着したワークＷが貫通孔３３ａを通過して切離せないことがある。

特許文献１には、吸着用永久磁石を非磁性体フレーム内に配置した磁気吸着ユニットが記載されている。非磁性体フレームはその吸着側に開口部を有しており、吸着用永久磁石を非磁性体フレーム内でワーク吸着側とは反対側に退避し、非磁性体フレームの開口部の縁を磁性体ベースにあてがうことでワークを解放している。従って、磁性体ベースの大きさや形状に依っては磁性体ベースを切離せないことがある。

特許文献２には、永久磁石を爪本体内に移動可能に配置した把持式ハンドが記載されている。永久磁石はワーク把持時の補助として使用され、ワーク把持時は永久磁石を爪本体内でワーク把持側に位置付けてワークを吸着し、爪本体がワークを確実に把持したら、永久磁石を爪本体内のワーク把持側とは反対側に退避させる。

特許文献３には、半導体チップを吸着して回路基板に実装する部品実装装置において、磁石を有した動作部材と、磁石に対向する駆動コイルを有し動作部材を回転及び摺動できるように装備した本体ケースと、本体ケースの底部に設けられていて磁石に対して反発する反発磁石と、を備える部品実装装置が記載されている。しかし、磁石も反発磁石も半導体チップを吸着するものではない。

特開昭６２－１３４３７４号公報特開２０１９－１７１５３５号公報特許第３８４５３２２号公報

本発明は、従来の問題点に鑑み、ワークの大きさや向きに拘わらずワークを取出し可能な及び払出し可能な磁気吸着式ハンド技術を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、中空に形成された非磁性ケースと、ケース内に移動可能に配置された磁石と、ケース内の磁石をケースの吸着側に移動させて磁性ワークをケース内の磁石に吸着させることでワークを取出し可能にすると共に、ケース内の磁石を吸着側とは反対側のケースの隔離側に移動させて吸着したワークをケース内の磁石から切離すことでワークを払出し可能にする磁石移動機構と、を備える、ハンドシステムを提供する。
本開示の他の態様は、中空に形成され磁石を内部に移動可能に配置した非磁性ケースを携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間で磁性ワークを搬送する搬送装置をワーク取出し位置に移動させるステップと、ケース内の磁石をケースの吸着側に移動させておき、搬送装置をワークに接近させてワークをケース内の磁石に吸着させることでワークを取出すステップと、搬送装置をワーク払出し位置に移動させるステップと、ケース内の磁石を吸着側とは反対側のケースの隔離側に移動させて吸着したワークをケース内の磁石から切離すことでワークを払出すステップと、をコンピュータに実行させる、ハンドプログラムを提供する。

本開示の一態様によれば、ワークの大きさや向きに拘わらずワークを取出し可能及び払出し可能である。換言すれば、ハンドシステムは構成要素の設計を変更することなく種々のワーク形状に対応可能である。

第一実施形態のハンドシステムの斜視図である。第一実施形態のハンドシステムの動作例を示すフローチャートである。第一実施形態のハンドシステムの動作例を示す部分断面図である。ハンドシステムの更なる特徴を示す部分断面図である。ハンドシステムの別の特徴を示す部分断面図である。第二実施形態のハンドシステムの斜視図である。第二実施形態のハンドシステムの動作例を示すフローチャートである。第二実施形態のハンドシステムの動作例を示す部分断面図である。第二実施形態のハンドシステムの効果を示す部分断面図である。第三実施形態のハンドシステムの斜視図である。第三実施形態のハンドシステムの動作例を示すフローチャートである。第三実施形態のハンドシステムの動作例を示す部分断面図である。第四実施形態のハンドシステムの斜視図である。第四実施形態のハンドシステムの動作例を示すフローチャートである。第四実施形態のハンドシステムの動作例を示す部分断面図である。第四実施形態のハンドシステムの効果を示す部分断面図である。従来の磁気吸着式ハンドの斜視図である。従来の磁気吸着式ハンドの斜視図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を詳細に説明する。各図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号が付与されている。また、以下に記載する実施形態は特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲及び用語の意義を限定するものではない。なお、本書において、「直接的」とは直接接触した状態を意味し、「間接的」とは間接接触した状態を意味することに留意されたい。

以下、第一実施形態のハンドシステム１について詳細に説明する。図１は第一実施形態のハンドシステム１の斜視図である。ハンドシステム１は、ワーク（図示せず）をケース１１内の磁石１２で吸着することでワークを取出し、ケース１１内の磁石１２をワークから隔離することでワークを払出す磁気吸着式ハンドシステムである。ハンドシステム１が取扱い可能なワークは、例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性体を含む磁性ワークである。ハンドシステム１は、中空に形成された非磁性ケース１１と、ケース１１内に移動可能に配置された磁石１２と、ケース１１内の磁石１２をケース１１の吸着側Ａに移動させてワークを取出すと共にケース１１内の磁石１２を吸着側Ａとは反対側のケース１１の隔離側Ｂに移動させてワークを払出す磁石移動機構１３と、を備えている。

ケース１１は、磁石１２が生じる磁界に影響を及ぼさないように、例えば樹脂、アルミニウム、銅等の非磁性物質で形成される。ケース１１は、中空に形成され、磁石１２が吸着側Ａと隔離側Ｂとの間で移動する移動路を備えている。磁石１２は、ケース１１を介して磁性ワークを吸着する。磁石１２は、例えばネオジム磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等の永久磁石でよい。磁石１２は、Ｎ極及びＳ極を有し、Ｎ極が吸着側Ａを向くようにケース１１内に配置されているが、Ｓ極が吸着側Ａを向くようにケース１１内に配置されてもよい。

磁石移動機構１３は、ケース１１を携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間でワークを搬送する搬送装置２１と、ケース１１内に配置された弾性体２３と、を備え、弾性体２３の付勢力でケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークに接近させることでワークをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これにより、ハンドシステム１はワークを取出す。

また磁石移動機構１３は、搬送装置２１及び磁石１２に両端が夫々固定されていてケース１１に対して直線移動可能な棒状体２２と、ワーク払出し位置に固定されていてケース１１の動きを制限するケース留め具２４と、をさらに備え、ケース留め具２４でケース１１の動きを制限しておき、搬送装置２１を移動して棒状体２２を引上げることでケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させて吸着したワークをケース１１内の磁石１２から切離す。これにより、ハンドシステム１はワークを払出す。

搬送装置２１は、例えば垂直多関節ロボット等の産業用ロボットでよい。搬送装置２１は、搬送装置２１の動作を制御する制御部（図示せず）を備えている。制御部は、例えばＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）等のプロセッサ、又は例えばＦＰＧＡ（field programmable gate array）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）等の半導体集積回路を備えている。

棒状体２２は、例えば樹脂、金属等で形成される。棒状体２２の一端は搬送装置２１に固定され、棒状体２２の他端は磁石１２に固定される。棒状体２２は、ケース１１に対して摺動可能にケース１１に支持される。弾性体２３は、例えば棒状体２２に挿通されたコイルばねでよい。

ケース留め具２４は、例えば樹脂、金属等で形成される。ケース留め具２４はケース１１に係合する係合部２４ａを備えている。係合部２４ａは例えばケース１１の側面に形成された被係合部１１ａと係合する。係合部２４ａと被係合部１１ａは、ケース留め具２４とケース１１が安定的に係合するように、ケース１１の両側面に一対設けられている。係合部２４ａは支持部２４ｂに支持されている。支持部２４ｂは、例えば支持柱でよいが、ワークを載置する載置体、工場や事務所等の建造物等でもよい。

ハンドシステム１の構成は、一例であり、他の形態も採用され得ることに留意されたい。例えば磁石１２は、永久磁石ではなく、通電状態にした電磁石等でもよい。また磁石１２は、棒状体２２とは別個の部材ではなく、棒状体２２と一体化した棒付き磁石でもよい。また弾性体２３は、コイルばねではなく、板ばね、エラストマー、空気等の他の形態の弾性体でもよい。また搬送装置２１は、水平多関節ロボット、パラレルリンク型ロボット等の他の産業用ロボットでもよいし、又はヒューマノイド等の他の形態のロボットでもよい。或いは、搬送装置２１は、ローダ、シャトル、無人搬送車（ＡＧＶ）等の他の形態の機械でもよい。

図２及び図３は第一実施形態のハンドシステム１の動作例を示すフローチャート及び部分断面図である。このフローチャートは、例えば搬送装置２１のプロセッサ又は他の集積回路等によって実行されることに留意されたい。先ず、ハンドシステム１は搬送装置２１をワーク取出し位置に移動させる（ステップＳ１０）。次いで、弾性体２３の付勢力でケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークＷに接近させることでワークＷをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これによりワークＷを取出す（ステップＳ１１）。

その後、ハンドシステム１は搬送装置２１をワーク払出し位置に移動させる（ステップＳ１２）。ワーク払出し位置に固定されたケース留め具２４でケース１１の動きを制限しておき、搬送装置２１を移動して棒状体２２を引上げることでケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させて吸着したワークＷをケース１１内の磁石１２から切離す。これによりワークＷを払出す（ステップＳ１３）。

そして、ハンドシステム１は処理すべき次のワークＷが有るか否かを判定する（ステップＳ１４）。次のワークＷが有れば（ステップＳ１４のＹＥＳ）、ステップＳ１０に戻り、搬送装置２１を次のワークＷの取出し位置に移動させる。この際、ケース１１がケース留め具２４から解放され、弾性体２３の付勢力でケース１１内の磁石１２が吸着側Ａに移動する。他方、ステップＳ１４で次のワークＷが無ければ（ステップＳ１４のＮＯ）、ピックアンドプレイス処理を終了する。

図４はハンドシステム１の更なる特徴を示す部分断面図である。ハンドシステム１は、ケース１１がケース１１の側面の吸着側Ａに吸着抑制部１１ｂを備えていることが好ましい。吸着抑制部１１ｂは、ワークＷの複数取出しを抑制すると共に、ケース１１の側面へのワークＷの吸着を抑制する。例えば吸着抑制部１１ｂはケース１１の側面から側方へ延在する平板等でよい。

吸着抑制部１１ｂはケース１１の側面に対してワークＷから離れる方向へ傾斜しているとよい。仮に吸着抑制部１１ｂがケース１１の側面に対して垂直に延在する場合は、吸着抑制部１１ｂがワークＷを載置する載置体の大きさや形状に依って載置体に衝突し易くなったり、複数のワークＷを同時に取出し易くなったりしてしまう。また、仮に吸着抑制部１１ｂがワークＷに接近する方向へ傾斜している場合は、ワークＷの大きさや形状が制限されてしまう。従って、吸着抑制部１１ｂがケース１１の側面に対してワークＷから離れる方向へ傾斜することにより、ワークＷを載置する載置体の大きさや形状に拘わらず、また、ワークＷの大きさや形状に拘わらず、ワークＷを一個ずつ取出すことが可能になる。なお、吸着抑制部１１ｂはケース１１と一体化された単一体でもよい。

図５はハンドシステム１の別の特徴を示す部分断面図である。ケース１１はケース留め具２４に係合する被係合部１１ａを備えているが、被係合部１１ａはケース１１の側面の吸着側Ａと隔離側Ｂとの間で複数段設けられていることが好ましい。ケース留め具２４は、一段目、二段目、三段目といった複数段の被係合部１１ａのいずれか一つに係合する。ケース１１の側面に被係合部１１ａを複数段設けることでワークＷの大きさや落下距離に応じて吸着したワークＷを切離す高さを調節できる。

第一実施形態のハンドシステム１によれば、ワークＷの大きさや向きに拘わらずワークＷを取出し可能及び払出し可能である。換言すれば、ハンドシステム１は構成要素の設計を変更することなく種々のワーク形状に対応可能である。またハンドシステム１の構造は非常に単純であるため、種々の工数やコストを削減できる。さらに磁石１２に永久磁石を用いることで電源が不要なハンドシステムを提供できる。

以下、第二実施形態のハンドシステム２について詳細に説明する。図６は第二実施形態のハンドシステム２の斜視図である。以下では、理解を容易にするため、第一実施形態のハンドシステム１とは異なる点についてのみ説明することに留意されたい。第二実施形態のハンドシステム２では、ケース１１がケース１１の内部に仕切り壁１１ｃを備え、磁石１２は仕切り壁１１ｃよりも吸着側Ａに配置される。磁石移動機構１３は、ケース１１を携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間でワーク（図示せず）を搬送する搬送装置２１と、仕切り壁１１ｃよりも隔離側Ｂにケース１１内で移動可能に配置された隔離用磁石２５と、ケース１１内に配置されていて隔離用磁石２５を隔離側Ｂに付勢する弾性体２３と、をさらに備え、弾性体２３の付勢力でケース１１内の隔離用磁石２５を隔離側Ｂに移動させることでケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークに接近させることでワークをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これにより、ハンドシステム２はワークを取出す。

また磁石移動機構１３は、搬送装置２１及び隔離用磁石２５に両端が夫々固定されていてケース１１に対して直線移動可能な棒状体２２と、ワーク払出し位置に固定されていてケース１１の動きを制限するケース留め具２４と、をさらに備え、ケース留め具２４でケース１１の動きを制限しておき、搬送装置２１を移動して棒状体２２を押下げることでケース１１内の隔離用磁石２５を吸着側Ａに移動させてケース１１内の磁石１２を隔離用磁石２５に吸着させ、ケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させて吸着したワークをケース１１内の磁石１２から切離す。これにより、ハンドシステム２はワークを払出す。

隔離用磁石２５は、磁石１２と同じく、例えばネオジム磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等の永久磁石でよい。隔離用磁石２５は、Ｎ極及びＳ極を有し、Ｎ極が吸着側Ａを向くようにケース１１内に配置されているが、磁石１２のＮ極が隔離側Ｂを向く場合には隔離用磁石２５のＳ極が吸着側Ａを向くように配置されてもよい。棒状体２２の一端は搬送装置２１に固定され、棒状体２２の他端は隔離用磁石２５に固定される。弾性体２３は、例えば仕切り壁１１ｃと隔離用磁石２５との間に配置されたコイルばねでよい。

第二実施形態のハンドシステム２の構成は、一例であり、他の形態も採用され得ることに留意されたい。例えば隔離用磁石２５は、永久磁石ではなく、通電状態にした電磁石等でもよい。また隔離用磁石２５は、棒状体２２とは別個の部材ではなく、棒状体２２と一体化された棒付き磁石でもよい。また弾性体２３は、コイルばねではなく、板ばね、エラストマー、空気等の他の形態の弾性体でもよい。

図７は第二実施形態のハンドシステム２の動作例を示すフローチャート及び部分断面図である。このフローチャートは、例えば搬送装置２１のプロセッサ又は他の集積回路等によって実行されることに留意されたい。先ず、ハンドシステム２は搬送装置２１をワーク取出し位置に移動させる（ステップＳ２０）。次いで、弾性体２３の付勢力でケース１１内の隔離用磁石２５を隔離側Ｂに移動させることでケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークＷに接近させることでワークをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これにより、ハンドシステム２はワークＷを取出す（ステップＳ２１）。

その後、ハンドシステム２は搬送装置２１をワーク払出し位置に移動させる（ステップＳ２２）。ワーク払出し位置に固定されたケース留め具２４でケース１１の動きを制限しておき、搬送装置２１を移動して棒状体２２を押下げることでケース１１内の隔離用磁石２５を吸着側Ａに移動させてケース１１内の磁石１２を隔離用磁石２５に吸着させ、ケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させて吸着したワークＷをケース１１内の磁石１２から切離す。これにより、ハンドシステム２はワークＷを払出す（ステップＳ２３）。

そして、ハンドシステム２は処理すべき次のワークＷが有るか否かを判定する（ステップＳ２４）。次のワークＷが有れば（ステップＳ２４のＹＥＳ）、ステップＳ２０に戻り、搬送装置２１を次のワークＷの取出し位置に移動させる。この際、ケース１１がケース留め具２４から解放され、弾性体２３の付勢力でケース１１内の隔離用磁石２５が隔離側Ｂに移動することでケース１１内の磁石１２が隔離用磁石２５から切離されて吸着側Ａに移動する。他方、ステップＳ２４で次のワークＷが無ければ（ステップＳ２４のＮＯ）、ピックアンドプレイス処理を終了する。

図９は第二実施形態のハンドシステム２の効果を示す部分断面図である。第二実施形態のハンドシステム２によれば、ワークＷの大きさや向きに拘わらずワークＷを取出し可能及び払出し可能である。換言すれば、ハンドシステム２は構成要素の設計を変更することなく種々のワーク形状に対応可能である。また磁石１２に永久磁石を用いることで電源が不要なハンドシステムを提供できる。加えて、ワークＷを取出す際に弾性体２３が緩衝材の役割も担うため、ワークＷの損傷を防止できる。また弾性体２３が緩衝材となることで高さの異なるワークＷを同じ教示位置で取出すことが可能になる。

以下、第三実施形態のハンドシステム３について詳細に説明する。図１０は第三実施形態のハンドシステム３の斜視図である。以下では、理解を容易にするため、第一実施形態のハンドシステム１とは異なる点についてのみ説明することに留意されたい。第三実施形態のハンドシステム３では、ケース留め具２４が不要である。磁石移動機構１３は、ケース１１を携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間でワーク（図示せず）を搬送すると共にＪ６軸線回りに回動可能なリンク２１ｂを有する搬送装置２１と、リンク２１ｂに一端が固定されていてケース１１内で回転を制限された磁石１２に他端がねじ接続する棒状体２２と、を備え、リンク２１ｂ及び棒状体２２を一緒にＪ６軸線回りに回転することでケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークに接近させることでワークをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これにより、ハンドシステム３はワークを取出す。

また磁石移動機構１３は、リンク２１ｂ及び棒状体２２を一緒にＪ６軸線回りに逆転することでケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させて吸着したワークをケース１１内の磁石１２から切離す。これにより、ハンドシステム３はワークを払出す。

例えば棒状体２２は雄ねじを有し、例えば磁石１２は棒状体２２の雄ねじに螺合する雌ねじを有するとよい。またケース１１内の磁石１２の回転を制限するため、ケース１１は例えば内周面に吸着側Ａと隔離側Ｂとの間で延在するレールを備え、磁石１２はレール上を移動可能に配置されるとよい。またケース１１はリンク２１ｂと回動可能に連結するリンク２１ａに固定されるとよい。

第三実施形態のハンドシステム３の構成は、一例であり、他の形態も採用され得ることに留意されたい。例えば搬送装置２１は、所定の軸線回りに回動可能に連結された２つのリンクを備える他の機械、例えばロボット、ローダ、シャトル、無人搬送車（ＡＧＶ）等でもよい。また磁石１２は、雌ねじを有するのではなく、雌ねじを有する円筒体２６に固定されてもよい。

図１１及び図１２は第三実施形態のハンドシステム３の動作例を示すフローチャート及び部分断面図である。このフローチャートは、例えば搬送装置２１のプロセッサ又は他の集積回路等によって実行されることに留意されたい。先ず、ハンドシステム３は搬送装置２１をワーク取出し位置に移動させる（ステップＳ３０）。次いで、リンク２１ｂ及び棒状体２２を一緒にＪ６軸線回りに回転することでケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークＷに接近させることでワークＷをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これにより、ハンドシステム３はワークＷを取出す（ステップＳ３１）。

その後、ハンドシステム３は搬送装置２１をワーク払出し位置に移動させる（ステップＳ３２）。次いで、リンク２１ｂ及び棒状体２２を一緒にＪ６軸線回りに逆転することでケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させて吸着したワークＷをケース１１内の磁石１２から切離す。これにより、ハンドシステム３はワークを払出す。（ステップＳ３３）。

そして、ハンドシステム３は処理すべき次のワークＷが有るか否かを判定する（ステップＳ３４）。次のワークＷが有れば（ステップＳ３４のＹＥＳ）、ステップＳ３０に戻り、搬送装置２１を次のワークＷの取出し位置に移動させる。他方、ステップＳ３４で次のワークＷが無ければ（ステップＳ３４のＮＯ）、ピックアンドプレイス処理を終了する。

第三実施形態のハンドシステム３によれば、ワークＷの大きさや向きに拘わらずワークＷを取出し可能及び払出し可能である。換言すれば、ハンドシステム２は構成要素の設計を変更することなく種々のワーク形状に対応可能である。また磁石１２に永久磁石を用いることで電源が不要なハンドシステムを提供できる。加えて、ケース留め具２４が不要である。また既存の搬送装置２１を活用したハンドシステムを提供できる。さらにワークＷに対する磁石１２の位置を微調整できるため、ワークＷに作用する磁力をワークＷに応じて調整可能である。つまり磁石１２の位置を微調整することで吸着時のワークＷの損傷を防止できる。

以下、第四実施形態のハンドシステム４について詳細に説明する。図１３は第四実施形態のハンドシステム４の斜視図である。以下では、理解を容易にするため、第一実施形態のハンドシステム１とは異なる点についてのみ説明することに留意されたい。第四実施形態のハンドシステム４では、ケース留め具２４が不要である。磁石移動機構１３は、ケース１１を携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間でワーク（図示せず）を搬送する搬送装置２１と、搬送装置２１に直接的又は間接的に固定された隔離用磁石２５と、隔離用磁石２５に対するケース１１の位置を調整可能な直線移動装置２７と、を備え、直線移動装置２７でケース１１を隔離用磁石２５から遠ざけることでケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークに接近させることでワークをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これにより、ハンドシステム４はワークを取出す。

また磁石移動機構１３は、直線移動装置２７でケース１１を隔離用磁石２５に近付けることでケース１１内の磁石１２を隔離用磁石２５に吸着させ、ケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させて吸着したワークをケース１１内の磁石１２から切離す。これにより、ハンドシステム４はワークを払出す。

直線移動装置２７は、例えば空気圧式、油圧式、電動式等の一軸アクチュエータでよい。例えば直線移動装置２７は、搬送装置２１に固定された固定部２７ａと、固定部２７ａに一端が直線移動可能に固定されていてケース１１に他端が固定された可動部２７ｂと、を備えている。固定部２７ａは例えばシリンダでよく、可動部２７ｂは例えばピストンでよい。隔離用磁石２５は、例えば固定部材２８で直線移動装置２７の固定部２７ａに固定されるとよい。固定部材２８は、例えば可動部２７ｂが貫通可能な貫通孔を備えたＬ字形の板金等でよい。隔離用磁石２５は、例えば可動部２７ｂが貫通可能な貫通孔を備えた円筒磁石でよい。

例えば磁石移動機構１３は、直線移動装置２７の可動部２７ｂを伸長させることでケース１１を隔離用磁石２５から遠ざける。また磁石移動機構１３は、直線移動装置２７の可動部２７ｂを収縮させることでケース１１を隔離用磁石２５に近付ける。

ハンドシステム４の構成は、一例であり、他の形態も採用され得ることに留意されたい。例えば直線移動装置２７の固定部２７ａはボールねじを駆動する駆動源等を備え、可動部２７ｂはボールねじ等を備えていてもよい。また隔離用磁石２５は、固定部材２８で直線移動装置２７の固定部２７ａに固定されて搬送装置２１に間接的に固定されるのではなく、固定部材２８で搬送装置２１に直接的に固定されてもよい。また隔離用磁石２５は、貫通孔を備えた円筒磁石ではなく、棒磁石等でもよい。

図１４及び図１５は第四実施形態のハンドシステム４の動作例を示すフローチャート及び部分断面図である。このフローチャートは、例えば搬送装置２１のプロセッサ又は他の集積回路等によって実行されることに留意されたい。先ず、ハンドシステム４は搬送装置２１をワーク取出し位置に移動させる（ステップＳ４０）。次いで、直線移動装置２７でケース１１を隔離用磁石２５から遠ざけることでケース１１内の磁石１２を吸着側Ａに移動させておき、搬送装置２１をワークＷに接近させることでワークＷをケース１１内の磁石１２に吸着させる。これにより、ハンドシステム４はワークＷを取出す（ステップＳ４１）。

その後、ハンドシステム４は搬送装置２１をワーク払出し位置に移動させる（ステップＳ４２）。次いで、直線移動装置２７でケース１１を隔離用磁石２５に近付けることでケース１１内の磁石１２を隔離用磁石２５に吸着させ、ケース１１内の磁石１２を隔離側Ｂに移動させてワークＷをケース１１内の磁石１２から切離す。これにより、ハンドシステム４はワークＷを払出す（ステップＳ４３）。

そして、ハンドシステム４は処理すべき次のワークＷが有るか否かを判定する（ステップＳ４４）。次のワークＷが有れば（ステップＳ４４のＹＥＳ）、ステップＳ４０に戻り、搬送装置２１を次のワークＷの取出し位置に移動させる。他方、ステップＳ４４で次のワークＷが無ければ（ステップＳ４４のＮＯ）、ピックアンドプレイス処理を終了する。

図１６は第四実施形態のハンドシステムの効果を示す部分断面図である。第四実施形態のハンドシステム４によれば、ワークＷの大きさや向きに拘わらずワークＷを取出し可能及び払出し可能である。換言すれば、ハンドシステム２は構成要素の設計を変更することなく種々のワーク形状に対応可能である。加えて、ケース留め具２４が不要である。

前述のプロセッサ、集積回路等で実行されるプログラム、又はフローチャートを実行するプログラムは、コンピュータ読取り可能な非一時的記録媒体、例えばＣＤ－ＲＯＭ等に記録して提供してもよいし、或いは有線又は無線を介してＷＡＮ（wide area network）又はＬＡＮ（local area network）上のサーバ装置から配信して提供してもよい。

本明細書において種々の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において種々の変更を行えることを認識されたい。

１、２、３、４ハンドシステム
１１ケース
１１ａ被係合部
１１ｂ吸着抑制部
１１ｃ仕切り壁
１２磁石
１３磁石移動機構
２１搬送装置
２１ａ、２１ｂリンク
２２棒状体
２３弾性体
２４ケース留め具
２４ａ係合部
２４ｂ支持部
２５隔離用磁石
２６円筒体
２７直線移動装置
２７ａ固定部
２７ｂ可動部
２８固定部材
Ａ吸着側
Ｂ隔離側
Ｊ６軸線
Ｗワーク

Claims

中空に形成された非磁性ケースと、
前記ケース内に移動可能に配置された磁石と、
前記ケース内の前記磁石を前記ケースの吸着側に移動させて磁性ワークを前記ケース内の前記磁石に吸着させることで前記ワークを取出し可能にすると共に、前記ケース内の前記磁石を前記吸着側とは反対側の前記ケースの隔離側に移動させて吸着した前記ワークを前記ケース内の前記磁石から切離すことで前記ワークを払出し可能にする磁石移動機構と、
を備える、ハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記ケースを携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間で前記ワークを搬送する搬送装置と、前記ワーク払出し位置に固定されていて前記ケースの動きを制限するケース留め具と、を備え、前記ケース留め具で前記ケースの動きを制限しておき、前記搬送装置を移動して前記ケース内の前記磁石を前記隔離側に移動させて吸着した前記ワークを前記ケース内の前記磁石から切離す、請求項１に記載のハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記ケース内に配置された弾性体を備え、前記弾性体の付勢力で前記ケース内の前記磁石を前記吸着側に移動させておき、前記搬送装置を前記ワークに接近させることで前記ワークを前記ケース内の前記磁石に吸着させる、請求項２に記載のハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記搬送装置及び前記磁石に両端が夫々固定された棒状体をさらに備え、前記ケース留め具で前記ケースの動きを制限しておき、前記搬送装置を移動して前記棒状体を引上げることで前記ケース内の前記磁石を前記隔離側に移動させて吸着した前記ワークを前記磁石から切離す、請求項２又は３に記載のハンドシステム。
前記ケースは前記ケースの内部に仕切り壁を備え、前記磁石は前記仕切り壁よりも前記吸着側に前記ケース内で移動可能に配置され、前記磁石移動機構は、前記仕切り壁よりも前記隔離側に前記ケース内で移動可能に配置された隔離用磁石と、前記ケース内に配置されていて前記隔離用磁石を前記隔離側に付勢する弾性体と、をさらに備え、前記弾性体の付勢力で前記ケース内の前記隔離用磁石を前記隔離側に移動させることで前記ケース内の前記磁石を前記吸着側に移動させておき、前記搬送装置を前記ワークに接近させることで前記ワークを前記ケース内の前記磁石に吸着させる、請求項２に記載のハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記搬送装置及び前記隔離用磁石に両端が夫々固定された棒状体をさらに備え、前記ケース留め具で前記ケースの動きを制限しておき、前記搬送装置を移動して前記棒状体を押下げることで前記ケース内の前記隔離用磁石を前記吸着側に移動させて前記ケース内の前記磁石を前記隔離用磁石に吸着させ、前記ケース内の前記磁石を前記隔離側に移動させて吸着した前記ワークを前記磁石から切離す、請求項５に記載のハンドシステム。
前記ケースは前記ケース留め具に係合する被係合部を備え、前記被係合部は前記ケースの側面の前記吸着側と前記隔離側との間で複数段設けられている、請求項２から６のいずれか一項に記載のハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記ケースを携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間で前記ワークを搬送すると共に所定の軸線回りに回動可能なリンクを有する搬送装置と、前記リンクに一端が固定されていて前記ケース内で回転を制限された前記磁石に他端がねじ接続する棒状体と、を備え、前記リンク及び前記棒状体を一緒に回転することで前記ケース内の前記磁石を前記吸着側に移動させておき、前記搬送装置を前記ワークに接近させることで前記ワークを前記ケース内の前記磁石に吸着させる、請求項１に記載のハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記リンク及び前記棒状体を一緒に逆転することで前記ケース内の前記磁石を前記隔離側に移動させて吸着した前記ワークを前記磁石から切離す、請求項８に記載のハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記ケースを携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間で前記ワークを搬送する搬送装置と、前記搬送装置に直接的又は間接的に固定された隔離用磁石と、前記隔離用磁石に対する前記ケースの位置を調整可能な直線移動装置と、を備え、前記直線移動装置で前記ケースを前記隔離用磁石から遠ざけることで前記ケース内の前記磁石を前記吸着側に移動させておき、前記搬送装置を前記ワークに接近させることで前記ワークを前記ケース内の前記磁石に吸着させる、請求項１に記載のハンドシステム。
前記磁石移動機構は、前記直線移動装置で前記ケースを前記隔離用磁石に近付けることで前記ケース内の前記磁石を前記隔離用磁石に吸着させ、前記ケース内の前記磁石を前記隔離側に移動させて吸着した前記ワークを前記磁石から切離す、請求項１０に記載のハンドシステム。
前記ケースは前記ケースの側面の前記吸着側に吸着抑制部を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のハンドシステム。
中空に形成され磁石を内部に移動可能に配置した非磁性ケースを携えていてワーク取出し位置とワーク払出し位置との間で磁性ワークを搬送する搬送装置をワーク取出し位置に移動させるステップと、
前記ケース内の磁石を前記ケースの吸着側に移動させておき、前記搬送装置を前記ワークに接近させて前記ワークを前記ケース内の前記磁石に吸着させることで前記ワークを取出すステップと、
前記搬送装置をワーク払出し位置に移動させるステップと、
前記ケース内の前記磁石を前記吸着側とは反対側の前記ケースの隔離側に移動させて吸着した前記ワークを前記ケース内の前記磁石から切離すことで前記ワークを払出すステップと、
をコンピュータに実行させる、ハンドプログラム。