JP2024054038A

JP2024054038A - 吸着治具

Info

Publication number: JP2024054038A
Application number: JP2022160609A
Authority: JP
Inventors: 拓磨諏訪部; Takuma Suwabe; 大助松永; Daisuke Matsunaga; 良太浦川; Ryota Urakawa
Original assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Current assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2022-10-04
Filing date: 2022-10-04
Publication date: 2024-04-16

Abstract

【課題】簡単な構成で複数種の対象物に対応することができる吸着治具を提供する。
【解決手段】吸着治具１は、対象物Ｍの部品を搬送する際に用いることができるものであり、支持部材１０と、支持部材１０に対して移動可能に配設された磁石２０とを備えている。支持部材１０は、棒状部１１と、棒状部１１の先端に設けられ、対象物Ｍの孔Ｍ１に挿入される基準ピン１２と、棒状部１１と基準ピン１２との間において、基準ピン１２よりも幅方向に拡大するように横に突出して形成され、かつ、基準ピン１２の側に、中心に向かい先端側に突出する曲面が設けられた曲面受部１３とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁石を利用して対象物を吸着及び脱着可能な吸着治具に関する。

車体の組立工程において車体パネル等のワークを搬送する際には、例えば、ピンクランプにより２か所を固定することにより位置決めすることが可能である。しかし、ピンクランプは高価であるため、例えば、ワークが鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体よりなる場合には、１か所にピンクランプを用い、もう１か所に磁石を利用した吸着治具を用いる場合がある。この吸着治具は、例えば、図３に示したように、両端が閉鎖された筒状体１１１の内部に永久磁石１１２を移動可能に配設し、永久磁石１１２の移動方向の一方の端面をワークＷの吸着面１１３として、吸着面１１３にワークＷの回転を防止するピン１１４を設けたものである。この吸着治具では、筒状体１１１の内部において永久磁石１１２の両側に流入する空気の量を調整することにより永久磁石１１２を移動させ、永久磁石１１２を吸着面１１３の側に移動させることによりワークＷを吸着し、逆側に移動させることによりワークＷを脱着するようになっている。

しかしながら、この吸着治具は、平面状の吸着面１１３とピン１１４が一体化しているため、面角度が異なる複数種のワークＷに対応することができないという問題があった。また、この吸着治具では、筒状体１１１の内部に空気を流入することで永久磁石１１２を移動させるので、筒状体１１１の大きさを小さくすると内部に流入できる空気の量が少なくなり、永久磁石１１２の磁力が強いとワークＷの脱着が難しいという問題もあった。

なお、特許文献１には、ワークの孔の周囲を吸着するように環状に形成した磁石を筒の中に配設し、ばねによりワークの方に付勢して、ワークを磁石に吸着させて搬送する搬送治具が記載されている。ワークの脱着は、ワークの受治具のピンにワークの孔をあわせて配置すると、受治具のピンにより磁石が上に押されてワークから離れるようになっている。しかし、この搬送治具でも、面角度が異なる複数種のワークに対応することができず、また、構造が複雑であるという問題もあった。

特開２０１７－１６４８５５号公報

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、簡単な構成で複数種の対象物に対応することができる吸着治具を提供することを目的とする。

本発明の吸着治具は、支持部材と、支持部材に対して移動可能に配設された磁石とを備え、磁石の位置を変化させることにより対象物を着脱可能なものであって、支持部材は、棒状部と、棒状部の先端に設けられ、対象物の孔に挿入される基準ピンと、棒状部と基準ピンとの間において、基準ピンよりも幅方向に拡大するように横に突出して形成され、かつ、基準ピンの側に、中心に向かい先端側に突出する曲面が設けられた曲面受部とを有し、磁石は、棒状部に沿って、曲面受部に対して接近又は離間可能に配設されたものである。

本発明によれば、棒状部と基準ピンとの間に、中心に向かい先端側に突出する曲面を有する曲面受部を設けるようにしたので、棒状部に沿って磁石を移動させることにより、対象物を吸着又は脱着することができる。また、曲面受部により吸着した対象物を受けるので、面角度が異なる複数種の対象物に対して対応することができる。更に、棒状部に沿って磁石を移動させるようにしたので、磁石を安定して移動させることができる。加えて、吸着した対象物から離れた位置で磁石の移動を操作することができるので、例えば、大きなエアシリンダーを用いることができ、強力な磁石を用いても容易に着脱することができる。

本発明の一実施の形態に係る吸着治具の構成を表す図である。図１に示した吸着治具の作用を説明する図である。従来の位置決め治具の構成を表す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る吸着治具１の構成を表すものである。図２は、吸着治具１の作用を説明するものである。この吸着治具１は、部品の組立工程等において、対象物Ｍの部品を搬送する際に用いることができる。吸着治具１は、支持部材１０と、支持部材１０に対して移動可能に配設された磁石２０とを備えており、磁石２０の位置を変化させることにより対象物Ｍを着脱することができるものである。吸着治具１を用いて搬送可能な対象物Ｍとしては、鉄、ニッケル、又は、コバルト等の磁性体からなるものが挙げられる。

支持部材１０は、棒状部１１と、棒状部１１の先端に設けられ、対象物Ｍの孔Ｍ１に挿入される基準ピン１２とを有している。棒状部１１は、例えば、円柱状であることが好ましい。基準ピン１２は、例えば、先端に向かい太さが細くなるように形成されていることが好ましい。支持部材１０は、また、棒状部１１と基準ピン１２との間に曲面受部１３を有している。曲面受部１３は、基準ピン１２よりも幅方向に拡大するように横に突出して形成され、かつ、基準ピン１２の側に、中心に向かい先端側に突出する曲面が設けられている。すなわち、曲面受部１３は、基準ピン１２よりも太さが太くなるように形成されている。曲面受部１３の基準ピン１２の側は、例えば、半球状又は半楕円体状であることが好ましい。また、曲面受部１３は、棒状部１１よりも幅方向に拡大するように横に突出して形成されていることが好ましく、すなわち、棒状部１１の太さよりも太くなるように形成されていることが好ましい。磁石２０の先端側の位置を球面受部１３により制御することができるからである。

支持部材１０は、例えば、非磁性体により構成することが好ましい。磁石２０の残留磁化により支持部材１０に対象物Ｍが吸着されたままの状態とならないようにするためである。支持部材１０は、例えば、棒状部１１の基端側が配設部材１４により支持されており、例えば、配設部材１４を図示しない産業ロボットのアーム等に配設して用いられる。

磁石２０は、例えば、永久磁石により構成され、棒状部１１に沿って、曲面受部１３に対して接近又は離間可能に配設されている。磁石２０は、例えば、環状とされ、孔に棒状部１１を通して配設されていることが好ましい。安定して移動させることができるからである。磁石２０は、磁石支持部２１により支持されている。磁石支持部２１は、例えば、配設部材１４に対して配設されたエアシリンダー等の駆動手段２２に対して接続されている。

この吸着治具１は、例えば、対象物Ｍを搬送する際に次のようにして用いられる。まず、吸着治具１の支持部材１０を対象物Ｍの孔Ｍ１の位置に合わせて移動させ、基準ピン１２を孔Ｍ１に挿入する。次いで、駆動手段２２により磁石２０を曲面受部１３に近づける方向に移動させ、磁石２０の磁力により曲面受部１３を介して対象物Ｍを吸着する。この際、曲面受部１３の基準ピン１２の側には、中心に向かい先端側に突出する曲面が設けられているので、例えば、図２に示したように、対象物Ｍの種類により面角度が異なっても、対象物Ｍを曲面受部１３の曲面に沿って吸着し保持することができる。

続いて、対象物Ｍを吸着した支持部材１０を目的とする位置に移動させ、対象物Ｍを目的とする位置に配置する。次に、駆動手段２２により磁石２０を曲面受部１３から離れる方向に移動させる。これにより、対象物Ｍに対する磁石２０の磁力による吸着力が弱くなり、対象物Ｍは吸着治具１から脱着する。なお、対象物Ｍの移動は、１つの吸着治具１により行ってもよいが、吸着治具１を複数用いて行うようにしてもよく、また、１つの吸着治具１と、他の治具、例えば、ピンクランプやピンとクランプとを用いてもよい。

このように本実施の形態によれば、棒状部１１と基準ピン１２の間に、中心に向かい先端側に突出する曲面を有する曲面受部１３を設けるようにしたので、棒状部１１に沿って磁石２０を移動させることにより、対象物Ｍを吸着又は脱着することができる。また、曲面受部１３により吸着した対象物Ｍを受けるので、面角度が異なる複数種の対象物Ｍに対して対応することができる。更に、棒状部１１に沿って磁石２０を移動させるようにしたので、磁石２０を安定して移動させることができる。加えて、吸着した対象物Ｍから離れた位置で磁石２０の移動を操作することができるので、例えば、大きなエアシリンダーを用いることができ、強力な磁石２０を用いても容易に着脱することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、他の構成要素を備えていてもよい。また、上記実施の形態では、各構成要素の構成について具体的に説明したが、他の構成を有していてもよい。

１…吸着治具、１０…支持部材、１１…棒状部、１２…基準ピン、１３…曲面受部、１４…配設部材、２０…磁石、２１…磁石支持部、２２…駆動手段

Claims

支持部材と、前記支持部材に対して移動可能に配設された磁石とを備え、前記磁石の位置を変化させることにより対象物を着脱可能な吸着治具であって、
前記支持部材は、棒状部と、前記棒状部の先端に設けられ、前記対象物の孔に挿入される基準ピンと、前記棒状部と前記基準ピンとの間において、前記基準ピンよりも幅方向に拡大するように横に突出して形成され、かつ、前記基準ピンの側に、中心に向かい先端側に突出する曲面が設けられた曲面受部とを有し、
前記磁石は、前記棒状部に沿って、前記曲面受部に対して接近又は離間可能に配設された
ことを特徴とする吸着治具。