JP3793903B2

JP3793903B2 - 搬送装置のワーク保持装置

Info

Publication number: JP3793903B2
Application number: JP06435297A
Authority: JP
Inventors: 英夫丹羽
Original assignee: 三明電機株式会社
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JPH10258983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、起伏を有して形成されるワークを搬送することに関し、さらに、前記ワークを吸着保持する搬送装置のワーク保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワークを搬送装置で搬送する際、ワークの姿勢は加工された状態のまま次工程位置に搬送されることが望ましい。特にワークが、起伏を有して形成される鉄板状のワークの場合、搬送装置のワーク保持装置がワークを把持する際、ワークが吊り上げられた瞬間に傾いてどこかに干渉し、その衝撃で落下したり、また、傾いたまま搬送する際に、ワークが搬送途中でいずれかの部材に干渉するおそれが生じてしまう。
【０００３】
従来、上記のようなワークを搬送する搬送装置の保持装置には各種の手段が採用されている。例えば、図８に示される保持装置６１は、ワークＷを吸着する複数個のマグネットチャック６２と、それぞれのマグネットチャック６２に連結された連結バー６３と、搬送装置のアームに配設される支持部６０に固着されそれぞれの連結バーを保持する保持体６４と、を有し、それぞれの保持体６４内に取り付けられたコイルばね６５に連結バー６３が接続されている。そして、搬送装置のアームが下降され、それぞれのマグネットチャック６２が起伏を有するワークＷ上面に当接すると、それぞれのマグネットチャック６２が通電されワークＷを吸着する。すべてのマグネットチャック６２がワークＷを吸着するとアームが上昇しワークＷを持ち上げる。この際、ワークＷはコイルばね６５の弾力によりふらふらしたり傾いたりして不安定な状態で搬送されることになる。この保持装置６１は構造が簡単で廉価に製造できるものの、搬送される状態が極めて不安定であるため、ワークＷの干渉や落下のおそれを生じてしまう。このため、この課題を解決するために図９または図１０に示される保持装置が知られている。
【０００４】
図９に示される保持装置７１は、図７における保持体６４がエアシリンダ７２に変更されたものであり、搬送装置のアームの支持部７０に取り付けられたそれぞれのシリンダ７２のピストン７３は起伏のあるワークＷの上面に合わせてそれぞれのストローク分下降される。それぞれのピストン７３の下端部に取り付けられたマグネットチャック７４が起伏を有するそれぞれのワークＷ上面に当接すると、エア回路に配設されたバルブが作用されピストン７３の移動を停止する。そしてマグネットチャック７４がワークＷを吸着した後、搬送装置のアームが上昇し、ワークＷは加工されたままの姿勢を維持しながら次工程に搬送される。
【０００５】
また、図１０に示される保持装置８１は、搬送装置のアームの支持部８０に取り付けられた保持体がジャッキモータ８２として構成されている。ジャッキモータ８２内にボールねじ８３が下方に向かって配置され、ボールねじ８３の先端にマグネットチャック８４が連結されている。それぞれのジャッキモータ８２が駆動されることによりボールねじ８３がマグネットチャック８４と共に下降される。それぞれのマグネットチャック８４はワークＷ上面に当接するまでそれぞれのジャッキモータ８２によって下降され、マグネットチャック８４に配設されたセンサによりジャッキモータ８２が駆動停止すると、ワークＷとの当接位置で停止することになる。そして、それぞれのマグネットチャック８４が通電されワークＷが吸着されるとアーム８０が上昇され、ワークＷが加工されたままの姿勢を維持しながら次工程に搬送される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図９に示される保持体がシリンダタイプの保持装置８１は、エアを切り替えるためのバルブを必要とし装置が大掛かりとなるとともに、ワークＷを吸着し吊り上げるときに、ワークＷの重量によってはエアが固定されずピストン７３が移動してしまうことがあり不安定になる。エアシリンダを油圧シリンダに変更すると装置がさらに大掛かりとなってコストがかかってしまう。
【０００７】
また、図１０に示される保持体がジャッキモータ８２の場合、マグネットチャック８４がワークＷの上面に達することを検知するセンサが必要となるので、これもコストアップに繋がる。
【０００８】
この発明は、上述の課題を解決するものであり、起伏を有して形成されるワークを、ワークが加工された状態のままで安定して保持搬送されるとともに、ワークの把持解除する際に、即座にワークを解除でき、しかも廉価なコストで製作できる搬送装置のワーク保持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかわる搬送装置のワーク保持装置は、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、
搬送装置の先端部に装着され、起伏を有して形成されるワークを吸着保持する搬送装置のワーク保持装置であって、
ワークを吸着可能に配設される複数個の把持部と、
それぞれの前記把持部に連結され摺動可能に配設される連結バーと、
それぞれの前記連結バーの摺動を停止させるマグネット体と、を備え、
前記マグネット体が可動ヨークと励磁コイルを備えるとともに、前記搬送装置に固着されたケース体内を前記連結レバーと共に摺動可能に配置され、
前記マグネット体と前記ケース体内に磁極が発生するように構成されることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに好ましくは、前記励磁コイルが、正励磁コイルと逆励磁コイルとを有して構成されてい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】
本形態の搬送装置のワーク保持装置（以下、保持装置という）１は、図１〜２に示されるように、搬送装置アームの支持部３に固定して取り付けられた保持体５と、保持体５内に配設されるマグネット体６と、マグネット体６内を貫通しマグネット体６内に摺動可能に配設される連結バー７と、連結バー７の下端部に取り付けられるマグネットチャック９と、を有して構成されている。
【００１４】
連結バー７は磁性体で断面矩形状に形成され、一端がマグネットチャック９に連結され、他端はアームの支持部３を挿通するとともにストッパ１１が取り付けられている。そして、連結バー７が下方に移動される際、ストッパ１１がアーム支持部３の上面に当接すると連結バー７が最下端位置で停止する。
【００１５】
保持体５は、アームの支持部３に取り付けられる取り付け板５２を上部に有し円筒状に形成される非磁性体のケース５１と、連結バー７の回りに配設されボビン５３に巻回される励磁コイル５４と、励磁コイル５４の回りに連結バー７を挟んで２分割に配設され左右方向に対向するように移動されるコ字形の磁性体の可動ヨーク５７・５７（図１参照）と、可動ヨーク５７・５７の上下両端に配置され摺動する連結バー７をガイドするガイド部材５８・５８と、を有して構成されている。そして、ボビン５３・励磁コイル５４・可動ヨーク５７を含めてマグネット体６を構成している。なお、ガイド部材５８・５８は非磁性体でリング状に形成されケース５１に固定されている。
【００１６】
従って、励磁コイル５４が通電されると可動ヨーク５７、連結バー７に磁極が発生するため、可動ヨーク５７・５７が連結バー７に向かって移動され連結バー７を把持することになる。この際、可動ヨーク５７と連結バー７とのすきまは極めて少ないので大きな吸着力が働き連結バー７への保持力も大きくなる。しかしこれに伴って残留磁気も大きくなるので、この保持装置１には、励磁コイル５４が正励磁用コイル５５と、逆励磁用コイル５６とに２分割されてボビン５３に巻回されるように形成されている。
【００１７】
図３に示されるように、正励磁用コイル５５は電源５５ａ、スイッチ５５ｂが直列的に配線され、逆励磁用コイル５６は電源５６ａ、スイッチ５６ｂが直列的に配線され、正励磁用コイル５５のスイッチ５５ｂがＯＦＦされているときは逆励磁用コイル５６のスイッチ５６ｂはＯＮするように常に連動されている。電流値が上昇すると磁力が上り、可動ヨーク５５・５５の連結バー７に対する吸着力も大きくなる。その後、連結バー７の吸着把持を解除する場合、正励磁用コイル５５のスイッチ５５ｂがＯＦＦになると同時に逆励磁用コイル５６のスイッチ５６ｂがＯＮされ、逆励磁のマイナス電流が流れ、可動ヨーク５７と連結バー７間に残っている残留磁気が消磁され、連結バー７は自重により即座に下方に移動される。
【００１８】
これを、図４の磁気回路のＢ−Ｈ曲線によって示す。横軸に磁化力（Ｈ）、縦軸に磁束密度が表されている。正励磁用コイル５５の電源５５ａが入りスイッチ５５ｂをＯＮすると、電流値が上昇して磁化力（Ｈ）が大きくなり磁束密度（Ｂ）も上昇する。この場合、残留磁気のない状態から出発するものとし、磁化力・磁束密度共に０位置（Ｐ０）からプラス磁化によって、図中Ａ曲線に沿って上昇する。磁束密度はある位置まで上昇すると飽和し、磁化力がそれ以上上昇しても磁束密度はほぼ水平状態を維持することになる。そして磁化力はＨ＋位置まで達す。次に電流値を下げることによって、Ｂ曲線のように磁化力が低下しさらに磁束密度も低下する。しかし、スイッチ５５ｂがＯＦＦになった状態だけでは、ヒステリシスの影響により磁化力０位置に対して磁束密度Ｂｒ分のこる。これが残留磁気となって表れる。残留磁気を０にするにはＨ１分マイナスの磁化力を加える必要がある。従って、逆励磁電流を流すことによって、残留磁気が消磁されＣ曲線を得ることができる。次に励磁コイル５４を励磁するときは、逆励磁用コイル５６のスイッチ５６ｂをＯＦＦにし、正励磁用コイル５５のスイッチ５５ｂをＯＮにする。これによって、マイナスの磁化力からプラスの磁化力へ移動しＰ１→Ｄ→Ａ曲線のコースを通って磁気飽和に至る。
【００１９】
なお、逆励磁用コイル５６は作動はタイマーにより適宜な時間で解除される。また、逆励磁用コイル５６はスイッチ５６ｂを省略して常時ＯＮするようにしてもよい。
【００２０】
次に、このように構成される保持装置１の作動を図５に従って説明する。
【００２１】
搬送装置のアームＭの支持部３には複数個（図例では２個）の保持装置１Ａ・１Ｂが配設され、保持装置１Ａ・１ＢはアームＭに吊り上げられワークＷに対して上昇された位置にある。図示しないプレス機で加工された起伏のあるワークＷは、それぞれ高位置面Ｗ１、低位置面Ｗ２を有して形成されている。この状態では、それぞれの保持装置１の励磁コイル５４には通電がされていないため、可動ヨーク５７は連結バー７を吸着せず隙間を有して離れた位置に配置されている。そのため、それぞれの連結バー７が自重により最下端に移動されている。アームＭが下降すると、ワークＷの高位置面Ｗ１に対応する保持装置１Ａの下端に配置されたマグネットチャック９ＡがまずワークＷの高位置面Ｗ１に到達する。アーム３がなお下降すると、連結バー７Ａは保持体５Ａ内を上方に向かって摺動し、保持装置１Ｂのマグネットチャック９Ｂはさらに下降されワークＷの低位置面Ｗ２の上面に向かって移動される。そして、マグネットチャック９ＢがワークＷの低位置面Ｗ２の上面に達しさらに僅か下降した後、アームＭの下降が停止する。従って、連結バー７Ｂは保持体５Ｂ内を僅かに上方に向かって摺動することになる。この状態で、マグネットチャック９に通電するとともにそれぞれの保持体５にも通電する。励磁コイル５４の正励磁用コイル５５が通電されると、可動ヨーク５７と連結バー７との間に磁極が形成され可動ヨーク５７が連結バー７に移動した後連結バー７を吸着把持する。前述のように可動ヨーク５７と連結バー７を通る磁束は大きく吸着力も大きいため、連結バー７は強固に固定されることになる。その後、ワークＷがマグネットチャック９に吸着されたまま、アームＭが上昇しワークＷを次工程に搬送する。ワークＷは加工されたままの姿勢で吊り上げられ搬送されるので、マグネットチャック９から落下するおそれがなく、またどこかに干渉することもない。
【００２２】
次工程に搬送されたワークＷは、マグネットチャック９及び保持体５の通電が解除されることによって、図示しない次工程のストッカに落下される。同時に保持体５の正励磁用コイル５５が励磁解除され、逆励磁用コイル５６が逆励磁されるため、可動ヨーク５７と連結バー７との間に生じる残留磁気は即座に消磁され連結バー７は自重によりストッパ１１がアームＭの支持部３の上面に当接するまで下方に移動される。そして、再び、ワークＷ上面位置に移動される。
【００２３】
従って、本形態によれば、ワークＷはマグネットチャック９に吸着され、マグネットチャック９が取り付けられる連結バー７は保持体５に十分な吸着力で保持されることになり、ワークＷは加工された姿勢のままで安定して搬送される。さらに、連結バー７を保持体５から即座に吸着解除することができる。
【００２４】
なお、保持装置の構成は上記形態に限るものではなく、例えば図６〜７に示される保持装置１５であってもよい。
【００２５】
保持装置１５は、搬送装置アームの支持部３に固定して取り付けられた保持体２０と、保持体２０内を摺動するマグネット体２１と、マグネット体２１に取り付けられる連結バー２２と、連結バー２２の下端部に取り付けられるマグネットチャック９と、を有して構成されている。
【００２６】
連結バー２２は磁性体で断面丸状に形成され、一端がマグネットチャック９に連結され、他端は保持体２０内を摺動するのマグネット体２１の下端部に連結されている。保持体２０は、アームの支持部３に取り付けられる取り付け板２４を上部に有し円筒状に形成される磁性体のケース２３と、ケース２３内を摺動する略円柱状の主極２５、主極２５外周面にボビン２６を介して巻回される励磁コイル２７、前記主極２５の上下両端に配設され、それぞれの側で４分割に形成された磁性体の可動ヨーク３０、それぞれの側に配置された可動ヨーク３０ボビン２６間に配置され前記ケース２３にガイドされる非磁性体リング状のガイド部材３３、を備えるマグネット体２１と、ケース２３の下方に配置され連結バー２２の下方移動の終端として形成されるストッパ３４と、を有して構成されている。
【００２７】
主極２５は、外周中央部に溝が形成され、前記溝内にボビン２６が配置されるとともに主極２５の外周両端部にガイド部材３３が配置されている。さらに主極２５上面に配置される可動ヨーク３０は、止め部材３５によって軸心方向（図６における上下方向）に移動を規制されるとともに４分割されたそれぞれの可動ヨークが軸心と直交する方向（図６における左右方向）に移動可能に配置されている。また、主極２５の下面側に配置される可動ヨーク３０は連結バー２２の上端部に形成されるフランジ部２２ａによって、軸心方向に規制されるとともに４分割されたそれぞれの可動ヨークが軸心と直交する方向に移動可能に配置されている。なお、可動ヨーク３０は本形態では４分割されているが、これに限定するものではなく、２分割でも３分割でもよい。
【００２８】
従って、励磁コイル２７が通電されていない状態では、マグネット体２１はケース２３に吸着されず、自重により連結バー２２のフランジ部２２ａの下面がケース２３内に配設されるストッパ３４の上面に当接するまで下方に移動される。また、マグネットチャック９がワークＷに当接し、さらにワークＷにより連結バー７が上昇された際に、励磁コイル２７が通電されるとマグネット体２１を構成する主極２５、可動ヨーク３０、ケース２３に磁極が発生するため、可動ヨーク３０がケース２３に向かって移動され、ケース２３と主極２５が可動ヨーク３０を介して吸着されることになり、連結バー２２がその上下移動を停止されることになる。この際、可動ヨーク３０とケース２３とのすきまは極めて少ないので大きな吸着力が働きマグネット体２１への保持力も大きくなる。
【００２９】
この形態においても励磁コイル２７は正励磁用コイル２８と逆励磁コイル２９とを有し、その態様は前述の保持装置１と同様である。さらに、この保持装置１５のワークＷを吸着して搬送する作用も、磁極の発生する部位を除いて前述の保持装置１と略同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
なお、この形態においては、可動ヨーク３０を非磁性体で形成されるガイド部材として連結バー２２と接続し、ガイド部材３３を主極２５と一体的にして、断面が可動ヨークと同様に４分割にするように形成してもよい。さらに、連結バー２２は矩形状に形成されてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の保持装置によれば、搬送装置の先端部に装着され、起伏を有して形成されるワークを吸着保持するものであって、ワークを吸着可能に配設される複数個の把持部と、それぞれの前記把持部に連結され摺動可能に配設される連結バーと、それぞれの前記連結バーを吸着保持するマグネット体と、を備えている。前記連結バーは前記マグネット体内に摺動可能に挿通され、前記マグネット体と前記連結バーとの間に磁極を発生するように構成されている。そして、前記マグネット体が励磁されていない状態では、それぞれの連結バーは自重により把持部と共に最下端に移動され、それぞれの前記連結バーがそれぞれの保持体に対して上方に移動されている状態で前記マグネット体が励磁されると、マグネット体が前記連結バーを吸着保持できるように作用される。そのため、それぞれの連結バーは前記マグネット体に強固に支持されワークを吊り上げて搬送できるので、加工されたままの姿勢に維持されたワークは安定して搬送されることができる。さらに、前記把持部がワークに到達する際に、センサやバルブを必要としないので廉価に製作することができる。
【００３２】
また、本発明の保持装置によれば、搬送装置の先端部に装着され、起伏を有して形成されるワークを吸着保持するものであって、前記搬送装置に固定されたケース体と、ワークを吸着可能に配設される複数個の把持部と、それぞれの前記把持部に連結され摺動可能に配設される連結バーと、それぞれの前記連結バーを吸着保持するマグネット体と、を備えている。前記連結バーは前記ケース体内に摺動可能に配設される前記マグネット体に連結され、前記マグネット体と前記ケース体との間に磁極を発生するように構成されている。そして、前記マグネット体が励磁されていない状態では、それぞれの連結バーは前記マグネット体と共に自重により把持部と共に最下端に移動され、それぞれの前記連結バーがそれぞれの保持体に対して上方に移動されている状態で前記マグネット体が励磁されると、マグネット体が前記ケース体を吸着保持できるように作用される。そのため、それぞれの前記マグネット体に連結された連結バーは、前記ケース体に強固に支持されワークを吊り上げて搬送できるので、加工されたままの姿勢に維持されたワークは安定して搬送されることができる。さらに、前記把持部がワークに到達する際に、センサやバルブを必要としないので廉価に製作することができる。
【００３３】
さらに、前記マグネット体を構成する励磁コイルが正励磁用コイルと逆励磁用コイルとを有しているため、前記マグネット体が通電解除されても、逆励磁用のマイナス電流が流れ、残留磁気を即座に消磁でき、速やかに次の動作に入ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一形態の保持装置を示す正面断面図
【図２】図１におけるII−II断面図
【図３】図１における励磁コイルを示す配線図
【図４】磁気回路のＢ−Ｈ曲線を示すグラフ
【図５】図１の保持装置を使用してワークを吸着搬送する状態を示す図
【図６】本発明の別の形態の保持装置を示す正面断面図
【図７】図６におけるVII −VII 断面図
【図８】従来の保持装置を示す図
【図９】従来の別の保持装置を示す図
【図１０】従来の別の保持装置を示す図
【符号の説明】
１、１５…保持装置
５、２０…保持体
６、２１…マグネット体
７、２２…連結バー
９…マグネットチャック
１２、３９…支持体
２３、５１…ケース
２５、…主極
２７、５４…励磁コイル
２８、５５…正励磁用コイル
２９、５６…逆励磁用コイル
３０、５７…可動ヨーク
３３、５８…ガイド部材

Claims

搬送装置の先端部に装着され、起伏を有して形成されるワークを吸着保持する搬送装置のワーク保持装置であって、
ワークを吸着可能に配設される複数個の把持部と、
それぞれの前記把持部に連結され摺動可能に配設される連結バーと、
それぞれの前記連結バーの摺動を停止させるマグネット体と、を備え、
前記マグネット体が可動ヨークと励磁コイルを備えるとともに、前記搬送装置に固着されたケース体内を前記連結レバーと共に摺動可能に配置され、
前記マグネット体と前記ケース体内に磁極が発生するように構成されることを特徴とする搬送装置のワーク保持装置。
前記励磁コイルが、正励磁コイルと逆励磁コイルとを有して構成されていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置のワーク保持装置。