JP3338953B2 - リフタマグネット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークを電磁力
で吸着して懸吊する可動ヨーク型のリフタマグネットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワークストッカに収納されたワ
ークを、例えば、加工装置あるいはコンベア等に搬送す
る場合には、ロボットでワークを１個づつ懸吊して搬送
する作業がよく行なわれる。ロボットのハンド部にはワ
ークを吸着するリフタマグネットが装着され、ワークを
電磁力で吸着して懸吊している。

【０００３】従来、電磁力でワークを吸着し懸吊して搬
送するリフタマグネットとしては、図７に示すように構
成された可動ヨーク型リフタマグネットが知られている
（特公平４−３８６７９号）。

【０００４】この可動ヨーク型リフタマグネット５０は
励磁コイル５２が巻装され水平方向に配置された主極５
１と、主極５１と間隔を有して配置された補助ヨーク５
３と、主極５１と補助ヨーク５３の左右両端部にそれぞ
れ接触して、上下方向に移動可能な少なくとも１対の可
動ヨーク５４とを備えて構成されており、その先端部に
は、それぞれワークＷを吸着する吸着面５５が形成され
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリフタ
マグネット５０は可動ヨーク５４の吸着面５５が平面状
に形成されているため、ワークＷの被吸着面がフラット
面を形成するものであれば十分の吸着力を発揮できるも
のの、例えば、ワークＷが図８に示すような凹凸状に形
成されているものであれば、ワークＷとの被吸着面にお
いてはワークＷと線接触になり、可動ヨーク５４とワー
クＷとの間に磁路を形成しにくく、ワークＷを懸吊でき
なかったり、懸吊したワークＷを落下させやすい。この
ように、上記のタイプのリフタマグネットは、可動ヨー
クの吸着面がワークとの接触状態によって磁気効率が変
化するために吸着力が変化する。ワークとの接触効率を
よくするためには、可動ヨークの幅を小さくしてワーク
に密着するようにすればよいが、可動ヨークの幅が小さ
過ぎると１本の可動ヨークの強度が低下するため限界が
あり、磁気効率を悪くして吸着力も低下してしまう。そ
のため、コイルの大きい大型のリフタマグネットを使用
したり、吸着面をワークの形状に合わせた専用の可動ヨ
ークを製作しなければならない。

【０００６】しかし、コイルを大きくすることは、必要
以上のコイル容量を使用することになりコストが掛かる
とともにサイズや重量も増え無駄が多い。また、専用の
可動ヨークを使用することは、所有する可動ヨークの種
類が増え、管理面を含めたトータルコストの増大につな
がるだけでなく納期の遅れや品質低下につながる。

【０００７】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、ワークの形状にかかわらず吸着力のばらつきを小
さくでき、多種のワークに対応できる標準品としてコス
トダウンの図れるリフタマグネットを提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわるリフ
タマグネットでは、上記の課題を解決するために、以下
のように構成するものである。即ち、枠体内に支持され
た主極と、前記主極を巻回するコイルと、前記主極を挟
んで対向する両端面側に前記枠体との間を摺動する複数
個の可動ヨークと、を備え、前記コイルの励磁によって
前記主極と前記可動ヨークとの間に磁気回路を形成して
前記可動ヨークの先端部でワークを吸着することのでき
るリフタマグネットであって、前記可動ヨークの断面形
状が略正方形に形成され、前記可動ヨークが方向変換可
能に配置されるとともに、先端部の吸着面には平面部と
少なくとも一方の方向に形成される傾斜面とを有するこ
とを特徴とするものである。

【０００９】好ましくは、前記傾斜面が曲面に形成され
ることを特徴とするものであればよい。

【００１０】また、前記可動ヨークに、前記枠体からの
脱落防止をするための脱落防止部材が着脱可能に配設さ
れることを特徴とするものであればなおよい。

【００１１】さらに好ましくは、前記可動ヨークの前記
ワーク側と対する側の端部側に、前記主極と平行に補助
ヨークが配設されて、前記主極と前記可動ヨークと前記
補助ヨークとの間に磁気回路が形成されることを特徴と
するものであればよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１３】本形態のリフタマグネット１は、図１〜４
に示すように、枠体２と、両端部で枠体２に支持される
主極３と、主極３を巻回するコイル５と、枠体内で主極
３の両端面を対向するように配置され上下方向に摺動可
能な複数個の可動ヨーク６と、を有して構成されてい
る。

【００１４】枠体２は、上部に長手方向に対向して並設
される非磁性体の上ガイド枠２１、２１と、下部に長手
方向に対向して並設される非磁性体の下ガイド枠２２、
２２と、上ガイド枠２１、２１、下ガイド枠２２、２２
の四隅に立設する非磁性体の支柱２３、２３、２３、２
３と、主極３の上方で主極３と間隔を有して平行に配置
される磁性体の補助ヨーク７と、主極３の下方で主極３
と間隔を有して平行に配置される非磁性体の下部連結枠
８と、から構成され、補助ヨーク７の略中央部で上方に
延設された連結棒９が図示しないロボットに接続され
る。

【００１５】上ガイド枠２１、２１、下ガイド枠２２、
２２は、図１〜２に示すように、支柱２３、２３とボル
ト２５によって固着されるとともに、各可動ヨーク６を
主極３及び補助ヨーク７及び下部連結枠８との間で挟持
するように配置させ可動ヨーク６を上下移動可能に挿通
させる。主極３を挟んで対向するように配置された支柱
２３、２３、２３、２３は、図３に示すように、主極３
の両端部をボルト２６で固着支持するとともに、主極３
の長手方向端面に並設された各可動ヨーク６、６を挟持
するように配置される。

【００１６】一方、可動ヨーク６は磁性体で上下方向に
長尺状に形成され、図１のように、補助ヨーク７、主極
３、下部連結枠８と上部ガイド枠２１、２１、下部ガイ
ド枠２２、２２との間を上下方向に移動可能に挿通され
るとともに、平面断面は略正方形に形成されている（図
２または図３参照）。さらに、可動ヨーク６の下面は一
部に水平面６１が形成され、水平面６１の縁部から一方
の側面上方に向かって曲面状に形成された傾斜面（以
下、円弧面という）６２が形成されている。この水平面
６１と円弧面６２とを含んでワークＷを吸着する吸着面
として形成される。

【００１７】可動ヨーク６の平面断面を略正方形に形成
することによって、それぞれの面の幅が略同一になるた
め、各可動ヨーク６は軸心に沿って４面の方向変換を可
能にすることができる。つまり、可動ヨーク６の方向変
換によって下面に形成された吸着面の方向をワークＷに
合わせて変換することができる。

【００１８】また、吸着面に円弧面６２を形成すること
によって、凹凸状に形成された異形のワークＷの表面と
の吸着面積を広くして吸着能力を高めることができる。
この円弧面６２はワークＷとの接触面をより多くするた
めにできるだけ極率半径を大きく形成する方がよい。

【００１９】さらに可動ヨーク６の中央部には４面に雌
ねじ６３が形成され、下ガイド枠２２、２２に面する側
の一面の雌ねじ６３にストッパボルト６４が挿入され
る。挿入されたストッパボルト６４は下ガイド枠２２、
２２の上面に当接することによって可動ヨーク６の枠体
２からの脱落を防止することができる。また、ストッパ
ボルト６４は、雌ねじ６３から脱着できるので可動ヨー
ク６の４面のいずれかの位置の雌ねじ６３に挿入し直す
ことができる。

【００２０】次に、上述のように構成されたリフタマグ
ネット１の作用について図４〜５に沿って説明する。リ
フタマグネット１は、ロボットのアームの移動により図
示しないワークストッカの上方に位置される。リフタマ
グネット１がワークＷの上方の位置にある時には、図４
に示すように、すべての可動ヨーク６は重力により下方
に移動され、可動ヨーク６に取り付けられたストッパボ
ルト６４が下ガイド枠２２の上面に当接する位置で停止
状態にある。但し、図４においては、各可動ヨーク６
は、その円弧面６２がすべて外側（図４中、手前側）に
向けられるように配置されているが、ストッパボルト６
４を抜け変えて、図５のように配置し直す。

【００２１】図５に示すように、リフタマグネット１
が、ワークＷに向かって降下され、各可動ヨーク６がワ
ークＷに当接すると、ワークＷの上面に合わせて各ヨー
クが枠体２に対してそれぞれ上方に向かって移動する。
この際、ワークＷは凹凸状に形成されているため、複数
の可動ヨーク６の内、ワークＷの凸側頂点部と凹部側底
部に当接する可動ヨーク６Ａ、６Ｂは、円弧面６２が外
側（図５における手前側）に向けられ、他の可動ヨーク
６は円弧面６２が傾斜面側に向かって配置されている
（図５中、左右方向）。

【００２２】すべての可動ヨーク６がワークＷ上面に先
端部を当接して上方への移動を完了すると、コイル５が
通電される。コイル５の励磁により、図１に示すよう
に、主極３とすべての可動ヨーク６及びワークＷとの間
には磁路Ｒ１が形成され磁束が流れる。可動ヨーク６の
吸着面は、ワークＷの形状に合わせて適宜向きを変えて
いるため可動ヨーク６とワークＷとの間には十分な磁束
が流れる。そのため、可動ヨーク６は主極３に固着され
るとともに、ワークＷは十分な吸着力で可動ヨーク６に
吸着される。一方、主極３と可動ヨーク６及び補助ヨー
ク７との間にも磁路Ｒ２が形成され磁束が流れることに
よって、可動ヨーク６を主極３及び補助ヨーク７側に固
着する力が働く。

【００２３】補助ヨーク７側に形成される磁路Ｒ２は、
可動ヨーク６を固着する力の働きによって、吸着される
ワークＷの重量が大きく可動ヨーク６が落下するのを防
止することができる。

【００２４】このように可動ヨーク６に吸着されたワー
クＷは、ロボットのアームの上昇で懸吊され、ワークス
トッカから所定の位置（加工装置あるいはコンベア等）
に搬送される。所定の位置に搬送されたワークＷは、コ
イル５の通電を解除することによって磁路が解除され、
可動ヨーク６から離される。そしてロボットアームを再
度移動して再びワークストッカのワークＷを吸着するこ
とになる。

【００２５】なお、本発明のリフタマグネットは、上記
形態に限るものではない。例えば、可動ヨーク６の吸着
面として形成される円弧面６２は傾斜面であればよく、
円弧面６２の形状を変更して、図６に示すように多角形
状の傾斜面６５であってもよい。

【００２６】また、ストッパボルトの代わりにストッパ
ピンを使用してもよい。この場合、可動ヨーク６に形成
される雌ねじ６３は、ストッパピンが挿入できるように
ストッパピンと同形のピン孔であればよい。また、取り
つける位置は上ガイド枠２１の上方でもよい。

【００２７】さらに、枠体２を構成する上ガイド枠２１
や下ガイド枠２２さらには支柱２３は上記の形状に限る
ものではなく、一体に形成されていてもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、リフタマグネットは、
枠体内に支持された主極と、前記主極を巻回するコイル
と、前記主極を挟んで対向する両端面側に前記枠体との
間を摺動する複数個の可動ヨークと、を備え、前記コイ
ルの励磁によって前記主極と前記可動ヨークとの間に磁
気回路を形成して前記可動ヨークの先端部でワークを吸
着することのできるものであって、前記可動ヨークの断
面形状が略正方形に形成され、前記可動ヨークが方向変
換可能に配置されるとともに、先端部の吸着面には平面
部と少なくとも一方の方向に形成される傾斜面とを有し
ている。従って、前記可動ヨークをワークの形状に合わ
せて軸心に沿って方向を容易に変換することができる。
そのため、前記可動ヨークの吸着面に形成される傾斜面
をワークの形状に合わせて方向変換することができ１つ
のリフタマグネットで各種の形状のワークを吸着するこ
とができる。その結果、機種の統一によりコストダウン
が図れる。しかも、先端部の吸着面には、平面部と傾斜
面が形成されているので、平面状のワークでも傾斜され
た面を有するワークでも接触面積を広くできるので、ワ
ークの形状による吸着力のばらつきを少なくすることが
できる。

【００２９】また、このリフタマグネットは、前記傾斜
面が曲面に形成されているので、凹凸状に形成された異
形のワークとの吸着面積を大きくすることができる。

【００３０】さらに、このリフタマグネットは、前記可
動ヨークに、前記枠体からの脱落防止をするための脱落
防止部材が着脱可能に配設されているので、ワークに接
触していない自然状態でも前記可動ヨークを枠体から脱
落させることがない。しかも脱落防止部材が脱着可能に
構成されているため、枠体を分解することなく前記可動
ヨークの方向変換を容易に行なえる。

【００３１】また、このリフタマグネットは、前記可動
ヨークの前記ワーク側と対する側の端部側に、前記主極
と平行に補助ヨークが配設されて、前記主極と前記可動
ヨークと前記補助ヨークとの間に磁気回路が形成され
る。そのため、前記コイルの励磁により前記主極に固着
した前記可動ヨークを、さらに前記主極と前記補助ヨー
ク側に固着させる力を有するので、ワークの重量が大き
くても、ワークが吸着された前記可動ヨークが下方に落
下するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態のリフタマグネットを示す側面
断面図

【図２】同平面図

【図３】同主極部を示す平面断面図

【図４】同正面図

【図５】図４における可動ヨークがワークを吸着する状
態を示す作用図

【図６】可動ヨークの別の形態の吸着面を示す一部拡大
図

【図７】従来のリフタマグネットを示す図

【図８】従来のリフタマグネットの作用を示す正面図

【符号の説明】

１…リフタマグネット ２…枠体 ３…主極 ５…コイル ６…可動ヨーク ７…補助ヨーク ６１…水平面 ６２…円弧面 ６３…雌ねじ ６４…ストッパボルト

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠体内に支持された主極と、前記主極を
   巻回するコイルと、前記主極を挟んで対向する両端面側
   に前記枠体との間を摺動する複数個の可動ヨークと、を
   備え、前記コイルの励磁によって前記主極と前記可動ヨ
   ークとの間に磁気回路を形成して前記可動ヨークの先端
   部でワークを吸着することのできるリフタマグネットで
   あって、 前記可動ヨークの断面形状が略正方形に形成され、前記
   可動ヨークが方向変換可能に配置されるとともに、先端
   部の吸着面には平面部と少なくとも一方の方向に形成さ
   れる傾斜面とを有することを特徴とするリフタマグネッ
   ト。
2. 【請求項２】 前記傾斜面が曲面に形成されることを特
   徴とする請求項１記載のリフタマグネット。
3. 【請求項３】 前記可動ヨークに、前記枠体からの脱落
   防止をするための脱落防止部材が着脱可能に配設される
   ことを特徴とする請求項１または２記載のリフタマグネ
   ット。
4. 【請求項４】 前記可動ヨークの前記ワーク側と対する
   側の端部側に、前記主極と平行に補助ヨークが配設され
   て、前記主極と前記可動ヨークと前記補助ヨークとの間
   に磁気回路が形成されることを特徴とする請求項１，２
   または３記載のリフタマグネット。