JP2772510B2 - 電磁チャック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電磁力により被吸着
物を吸着して吊上げる電磁チャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車部品、各種機械部品等でプ
レス加工その他により形成された磁性材よりなる被吸着
物、すなわちワークを電磁力により吊上げ搬送する装置
として、例えば、図８に示すような電磁チャックが知ら
れている。

【０００３】この電磁チャックは、磁性材より構成され
た筒状体５１に、ヨーク部５４が設けられた主極５３を
取付け、筒状体５１の内部には励磁用のコイル５６が主
極５３を巻回する状態で装備されており、主極５３の先
端部５５は、筒状体５１の端面部５２より突出形成され
ている。

【０００４】そしてヨーク部５２に取付けたチェーン、
またはロボットアーム等の搬送装置５７により、容器５
８内に収納したワークＷ群に接触させ、コイル５６に通
電して若干個のワークＷを吸着し、吊上げ搬送が行われ
ていた（図８，９参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、各種設備の自
動化が進むに従って、容器５８内よりワークＷを１個だ
け確実に取り出したいという要望が増えてきた。１個だ
けを取出したいという理由は、搬送後のワークＷの整列
が行ない易いという点にあり、後工程の自動化を行うに
は重要な機能といえる。

【０００６】ところで、従来構成の電磁チャックは、電
磁吸着力が不特定個数のワークＷに作用するため、吸着
して吊上げられるワークＷの個数が多数になり、しかも
一定せず、１個だけ確実に取出すことが不可能であっ
た。

【０００７】本発明は、上記事情に着目してなされたも
ので、多数のワークの中から１個だけ確実に吸着保持す
ることのできる電磁チャックを提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、第１の発明の電磁チ
ャックは、磁性材よりなる筒状体の内部に励磁用のコイ
ルを保持させ、前記筒状体の一端にヨーク部が取付けら
れるとともに、前記コイルの中央部を通って先端部が前
記筒状体の端面部より突出した主極を有する電磁チャッ
クであって、前記主極先端部は非磁性体よりなる離隔部
材で覆われるとともに、前記主極の先端部に突極部が形
成され、該突極部が前記離隔部材の下方に露出形成され
てなる、ことを特徴とする電磁チャックである。

【０００９】第２の発明の電磁チャックは、一端にヨー
クを取付けた磁性材よりなる筒状体の内部に励磁用のコ
イルを保持させ、該コイルの中央部を通って先端部が前
記筒状体の端面部より突出するとともに、その突出長が
調整可能に設けられた主極を前記ヨークに保持させてな
る電磁チャックであって、前記主極先端部は非磁性体よ
りなる離隔部材で覆われるとともに、前記主極の先端部
に突極部が形成され、該突極部が前記離隔部材の下方に
露出形成されてなる、ことを特徴とする電磁チャックで
ある。

【００１０】第３の発明の電磁チャックは、一端にヨー
クを取付けた磁性材よりなる筒状体の内部に励磁用のコ
イルを保持させ、該コイルの中央部を通って先端部が前
記筒状体の端面部より突出するとともに、軸線方向へ摺
動可能に設けられて突出方向へ付勢された主極を有する
電磁チャックであって、前記主極先端部は非磁性体より
なる離隔部材で覆われるとともに、前記主極の先端部に
突極部が形成され、該突極部が前記離隔部材の下方に露
出形成されてなる、ことを特徴とする電磁チャックであ
る。

【００１１】

【作用】第１の発明の電磁チャックによれば、電磁チャ
ックを搬送装置により多数のワークを収納した容器上へ
搬送し、下降させて主極先端部をワーク上へ加圧状態と
して当接させる。そして、コイルに通電すると発生する
磁束により主極、筒状ケースおよび複数のワークとの間
に吸着力が発生する。

【００１２】これにより、複数のワークは、主極先端部
を中心として吸引され、突極部に当接したワークは突極
部に吸着され、安定状態の下に吊下げ搬送される。一
方、離隔部材を介して吸着されたワークは、主極との離
隔距離により吸引力が低く、電磁チャックの上昇によ
り、吸着されずに容器内に残留する。

【００１３】また、筒状体の端面部より突出した主極先
端部の突極部は、異形のワークへの当接を容易にしてい
る。

【００１４】第２の発明の電磁チャックによれば、第１
の発明の電磁チャックの作用に加え、ワーク形状の変化
に対応して、主極先端部の突出長を調整することによ
り、突極部とワークとの良好な当接状態を選択できる。

【００１５】第３の発明の電磁チャックによれば、第１
の発明の電磁チャックの作用に加え、電磁チャックをワ
ーク上へ当接させたとき、弾性部材により突出方向へ付
勢されている主極は、その弾発力に抗して上方へ移動
し、接触時におけるワークへの衝撃を緩和して、ワーク
の損傷を回避する。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１７】図１は、この発明の一実施例の正面断面
図、図２は同平面図、図３は同底面図である。

【００１８】図において、符号１で示す電磁チャック
は、磁気回路を形成する鋼管のような磁性材よりなる筒
状体２を有し、筒状体２の上端には、同様な磁性材料よ
りなる主極１０の上端部に設けられたヨーク部２０がカ
シメ止めして取付けられている。また、筒状体２の内部
には、合成樹脂製のボビン６に巻回された励磁用のコイ
ル４が、主極１０に外嵌されて取付けられており、コイ
ル４の下端部側には、ステンレス鋼のような非磁性材で
形成された環状の係止板８が、止め輪９により、筒状体
２内に固着されている。なお、筒状体２とコイル４との
間には、ゴム状エポキシ樹脂のような充填部材が、係止
板８の充填孔８ａから充填されている。

【００１９】主極１０は、その軸線が筒状体２の軸線上
に保持され、上端部に円板状のヨーク部２０が一体に形
成されており、下端部側の先端部１１には離隔部材３０
が取付けられている。先端部１１は下向きの円錐形状に
形成され、その先端には球面上の突極部１３が形成され
ている。そして、先端部１１は筒状体２の端面部３より
下方へ突出形成されている。

【００２０】離隔部材３０は、ステンレス鋼のような非
磁性材よりなり、主極１０の先端部１１周辺を覆うとと
もに、下端部に、先窄まり状部３１、およびその中央に
貫通孔３２を有し、主軸１０の螺着部１２に螺着されて
固着されている。そして、主極１０の突極部１３が、貫
通孔３２より離隔部材３０の下方へ露出形成されてい
る。この離隔部材３０は、黄銅等の非磁性金属や合成樹
脂材料により形成されてもよい。

【００２１】なお、符号５は、コイル４のリード線であ
り、ヨーク２０の取出し孔２３を経て図示しない制御盤
に接続されている。また、主極１０の上端部には、取付
部１５が形成されており、ロボットアーム等の搬送装置
３５が連結可能に形成されている。

【００２２】このように構成された電磁チャック１は、
図４に示すように、取付部１５に搬送装置３５を連結
し、多数のワークＷを収容した容器４０上方へ筒状体２
を位置させる。

【００２３】次いで、搬送装置３５により筒状体２を下
降させて、主極１０先端部１１をワークＷ群中へ進出さ
せ、リード線５を介してコイル４へ励磁電流を通電する
と、筒状体２，ヨーク部２０，主極１０の磁気回路に磁
束が発生する。

【００２４】これにより、多数のワークＷは、主極１０
先端部１１を中心として吸引され、例えば、図４に示す
ワークＷ１は突極部１３に吸着し、他の多くのワークＷ
２，３は、離隔部材３０を介して先端部１１に吸引され
る。この吸引は、突極部１３に当接したワークＷ１に
は、吸着して吊上げ保持するに足る十分な吸引力が作用
し、離隔部材３０を介して吸引されたワークＷ２，３に
は、主極１０との離隔距離により吸引力が減殺され、ワ
ークＷ２，３の自重に勝って吊上げるだけの吸引力が作
用しない。

【００２５】また、突極部１３に当接したワークＷが無
い状態では、離隔部材３０の先窄まり状部３１に当接し
たワークＷの１個が、その自重と突極部１３の吸引力に
より、先窄まり状部３１の勾配にたすけられて突極部１
３側へ吸引移動し、ついには突極部１３に吸着される。
従って、主極１０へのワークＷ吸着は、離隔部材３０の
貫通孔３２より露出した点状の突極部１３のみにおいて
行なわれる。

【００２６】その結果、搬送装置３５により筒状体２を
上昇させると、突極部１３に吸着保持されたワークＷ１
は、吊上げられて次工程へ搬送され（図５参照）、離隔
部材３０に当接したワークＷ２，３は、電磁チャック１
の上昇に随伴せず、他のワークＷ群とともに容器４０内
に残留する。

【００２７】また、主極１０先端部１１とワークＷとの
当接による衝撃、およびワークＷ吸引時の衝撃は、ゴム
状の充填部材７により吸収され、衝撃による充填部材ひ
び割れ、およびそれに派生するコイル４の損傷を防止し
ている。

【００２８】そして、次工程へ搬送されたワークＷ１
は、コイル４への励磁電流の遮断により、電磁チャック
１の吸着力が消滅しワークＷ１は解放される。

【００２９】図６は、この発明の他の実施例を示し、突
出長が調整可能な主極構造に特徴を有する。なお、以下
の説明では第１実施例との重複部分については同一符号
を付して説明を省略する。

【００３０】この第２実施例の電磁チャック１Ａは、磁
性材よりなる丸棒状の主極１０Ａと板状のヨーク２０Ａ
とを有して形成されている。主極１０Ａは、その上半部
外周におねじ部１４を有し、ヨーク２０に形成されため
ねじ部２１に螺合されて、筒状体２に対し軸線方向に進
退可能に構成されている。そして、主極１０Ａは、上部
側に螺着したナット１６，１６により、ヨーク２０Ａに
位置決め固定されている。

【００３１】この電磁チャック１Ａによればナット１
６，１６をゆるめて主極１０Ａを回転すると、主極１０
Ａが筒状体２に対して軸線方向に進退するので、ワーク
Ｗの形状に対応して、先端部１１の端面部３よりの突出
長すなわち、突極部１３の突出位置を調整し、ナット１
６，１６を締めて主極１０Ａを固定する。

【００３２】これにより、ワークＷの凹凸形状の変化に
対応して、突極部１３はワークＷに適確に当接して吸着
保持し、離隔部材３０は第１実施例と同様に、突極部１
３に当接した以外のワークＷに対する吸引力を低下させ
る。

【００３３】図７は、この発明の第３の実施例を示し、
弾性部材により突出方向へ付勢された主極構造に特徴を
有する。

【００３４】この第３実施例の電磁チャック１Ｂは、段
付丸棒状の主極１０Ｂと板状のヨーク２０Ｂと、弾性部
材１９とを有して形成されている。

【００３５】主極１０Ｂは、中間部の大径部１８と、そ
れよりやや細径の上部側の案内部１７、および下部側の
先端部１１とより形成されている。

【００３６】大径部１８は、ボビン６内径より若干小径
とされて、ボビン６内を通してあり、案内部１７は、ヨ
ーク２０Ｂの案内孔２２に摺動可能に挿通されている。
また、先端部１１は、係止板８の貫通孔（図符号省略）
を貫通して、筒状体２の端面部３より突出している。

【００３７】主軸２０Ｂの大径部１８と先端部１１との
間に形成された段状の係止部１８ａは、係止板８の上面
である係止面８ｂに当接して、先端部１１の突出長を規
定するように形成されている。

【００３８】また、大径部１８と案内部１７との間に形
成された段状の支持部１８ｂと、ヨーク２０Ｂ下面との
間に形成された空間には、コイルばね等の弾性部材１９
が介装されており、主極１０Ｂは、弾性部材１９によ
り、常に先端部１１を端面部３より突出する方向へ付勢
されている。

【００３９】なお、ヨーク２０Ｂの上面には、帽子形の
取付部材２５が、ボルト２７により固着されており、取
付部材２５の内部側は、案内部１７の昇降空間となって
いる。また、取付部材２５に設けられたねじ孔等の取付
部２６には、搬送装置３５が連結可能に構成されてい
る。

【００４０】この電磁チャック１Ｂによれば、搬送装置
３５より筒状体２を下降させると、主極１０Ｂ先端部１
１の突極部１３、および離隔部材３０がワークＷへ加圧
状態で当接する。このとき、主極１０Ｂは、ワークＷと
の当接により、弾性部材１９の弾発力に抗して上方へ移
動する。その結果、主極１０ｂによって加えられるワー
クＷへの接触時衝撃が緩和され、ワークＷには、強い衝
撃や過大な押圧力が加わらず、変形，損傷等が防止され
る。

【００４１】この状態でコイル４に通電されると、第１
実施例と同様に、突極部１３が当接したワークＷのみを
吸着保持し、離隔部材３０は、主極１０Ｂの他のワーク
Ｗへの吸引力を低下させて、吊上げ時の吸着保持を回避
する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の電磁チャ
ックによれば、主極先端部を離隔部材で覆うとともに先
端部に突極部を形成し、その突極部を離隔部材の下方へ
露出形成した構成なので、離隔部材を介して吸引された
ワークは、吸引保持されず、突極部に当接したワークの
み１個だけを確実に吸着保持することができる。

【００４３】また、突出長が調整可能な主軸を有する電
磁チャックは、主極の突出長を調整して、ワークの凹凸
形状に対応して、ワークの接触位置を良好に選択するこ
とができ、種々なワークに、常に良好な吸着状態を発揮
して、１個だけ吸着保持することができる。

【００４４】また、弾性部材により、突出方向へ付勢さ
れた主極を有する電磁チャックは、主極の突極部および
離隔部材が、ワークに押圧状態で当接したとき、主極
が、弾性部材の弾発力に抗して上方へ移動し、ワークへ
の接触衝撃が緩和されるとともに、過大な押圧力が加え
られるのを回避する。そのため、円滑に接触，吸着を行
なって、ワークの変形や損傷の発生を防止して、多数の
ワークの中から１個だけを吸着保持することができる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面断面図。

【図２】同じく平面図。

【図３】同じく底面図。

【図４】容器内でのワーク吸引状態を示す一部切欠正面
図。

【図５】ワークの吸着保持状態を示す正面図。

【図６】第２実施例の電磁チャックの正面断面図。

【図７】第３実施例の電磁チャックの正面断面図。

【図８】従来の容器内でのワーク吸引状態を示す一部切
欠正面図。

【図９】従来のワーク吸着保持状態を示す正面図。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ， 電磁チャック ２ 筒状体 ３ 端面部 ４ コイル １０，１０Ａ，１０Ｂ 主極 １１ 先端部 １３ 突極部 １４ おねじ部 １８ 大径部 １９ 弾性部材 ２０ ヨーク部 ２０Ａ，２０Ｂ ヨーク ２１ めねじ部 ３０ 離隔部材 ３１ 先窄まり状部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材よりなる筒状体の内部に励磁用の
   コイルを保持させ、 前記筒状体の一端にヨーク部が取付けられるとともに、
   前記コイルの中央部を通って先端部が前記筒状体の端面
   部より突出した主極を有する電磁チャックであって、 前記主極先端部は非磁性体よりなる離隔部材で覆われる
   とともに、 前記主極の先端部に突極部が形成され、 該突極部が前記離隔部材の下方に露出形成されてなる、 ことを特徴とする電磁チャック。
2. 【請求項２】 一端にヨークを取付けた磁性材よりなる
   筒状体の内部に励磁用のコイルを保持させ、 該コイルの中央部を通って先端部が前記筒状体の端面部
   より突出するとともに、その突出長が調整可能に設けら
   れた主極を前記ヨークに保持させてなる電磁チャックで
   あって、 前記主極先端部は非磁性体よりなる離隔部材で覆われる
   とともに、 前記主極の先端部に突極部が形成され、 該突極部が前記離隔部材の下方に露出形成されてなる、 ことを特徴とする電磁チャック。
3. 【請求項３】 一端にヨークを取付けた磁性材よりなる
   筒状体の内部に励磁用のコイルを保持させ、 該コイルの中央部を通って先端部が前記筒状体の端面部
   より突出するとともに、軸線方向へ摺動可能に設けられ
   て突出方向へ付勢された主極を有する電磁チャックであ
   って、 前記主極先端部は非磁性体よりなる離隔部材で覆われる
   とともに、 前記主極の先端部に突極部が形成され、 該突極部が前記離隔部材の下方に露出形成されてなる、 ことを特徴とする電磁チャック。