JP3980525B2 - リフタマグネット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の可動ヨークを備えて異形のワークを吸着可能なリフタマグネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワークを、例えば、ワークストッカから加工装置に搬送する場合、ロボット等でワークを把持して搬送することが行われている。しかし、加工装置に搬送されるワークは、必ずしも把持面が平面状に形成されているとは限らず、湾曲面や凹凸状の段差面等を含んだ異形状に形成されたものがある。これらのワークを搬送する場合には、ロボットのハンドでは把持できないことから、特許文献１に示すように、ワークの表面に倣って上下方向に移動して吸着する複数の可動ヨークを備えたリフタマグネットが使用されていた。
【０００３】
この特許文献１に示されているリフタマグネット２１は、図１０に示すように、主極２３と補助極２５とが並設して配置され、主極２３に巻装されるコイル２４と、主極２３の両側面に主極２３に対して移動可能な複数の可動ヨーク２６とを備えて構成されていた。そして可動ヨーク２６の先端部が吸着部として形成され、それぞれ異形のワークＷの表面に接触すると、コイル２４を励磁することによって主極２３・可動ヨーク２６・ワークＷに磁気回路Ｃ３を形成してワークＷを磁力で吸着するとともに、主極２３・可動ヨーク２６・補助極２５に磁気回路Ｃ４を形成して可動ヨーク２６を強固に保持するように構成していた。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３３３８９５３号公報（２〜４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リフタマグネットが多種のワークを対象として搬送する場合、ワーク表面がすべて同じであるということはなく、それぞれ異形に形成されていることから、ワーク表面に接触する可動ヨークが効率よくワークを吸着して搬送するには、できるだけワークの形状に合わせて形成することが望ましい。しかし、あらゆる形状を考慮して、予め可動ヨークを形成することは極めて困難であり、コストが高くなるから、最低限の形状に合わせて可動ヨークを形成する必要がある。
【０００６】
図１０に示す従来のリフタマグネット２１では、可動ヨーク２６におけるワークＷとの吸着面は、１箇所しか形成されていないことから、形状の異なる他のワークＷを吸着して搬送する場合には吸着効率が悪く、吸着効率を向上するためにはワークの表面形状に合わせたすべての可動ヨークに交換しなければならず、極めてコストを高くすることとなっていた。
【０００７】
また、可動ヨークのコストを低減させて製作する場合、１型で板厚を薄くして多量の可動ヨークを製作することが望ましいが、薄板の可動ヨークではワークを吸着して搬送する際の強度が弱く、撓んだり破損したりする要因となる虞れがあった。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、１種類の可動ヨークで多種のワークに対応して効率よく吸着することができ、しかもコスト低減された可動ヨークを使用できるリフタマグネット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】
本発明に係るリフタマグネットは、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。すなわち、
本発明では、枠体内に支持される主極と、前記主極の周りに巻装されるコイルと、前記主極の両側面で前記主極に対して移動可能に配置される可動ヨークとを備え、前記主極・前記可動ヨーク・ワークの間で磁気回路を形成して前記ワークを吸着可能なリフタマグネットであって、
前記可動ヨークが、上部と下部とにそれぞれ異なる形状のワーク吸着部を有して形成され、
板厚方向に多列に配置された可動ヨーク列の端部には、前記可動ヨークとともに移動可能な可動ガイドが配設され、前記可動ガイドが、前記可動ヨークより板厚が厚く形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明では、前記主極に並設して補助極が前記枠体に支持され、前記主極・前記可動ヨーク・前記補助極の間に磁気回路が形成されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明では、板厚方向に多列に配置された可動ヨーク列の端部には、前記可動ヨークとともに移動可能な可動ガイドが配設され、前記可動ガイドが、前記可動ヨークより板厚が厚く形成されていることを特徴としている。
【００１２】
さらに、本発明では、前記可動ガイドが、複数の可動ヨークを板厚方向に重合させて連結ピンで連結して構成することを特徴としている。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、リフタマグネットの可動ヨークの上部と下部にそれぞれ異なる形状のワーク吸着部を形成することから、ワークの表面形状に合わせたワーク吸着部を選択的にワークの表面に対向して配置させることによって、吸着効率を向上させることができる。
【００１４】
つまり、可動ヨークの上下部に形成するワーク吸着部の一方を、例えば、正面視略直線状に形成し、他方のワーク係止部を正面視曲線状に形成すれば、ワーク表面に形成される吸着面が略平面状に形成されているものに対して、可動ヨークの略直線状に形成されたワーク吸着部をワークの表面に対向するように配置させ、例えば、ワーク表面に形成される吸着面が曲面状をなすものに対して、可動ヨークの曲線状に形成されたワーク吸着部をワークの表面に対向するように配置させる。これによって、可動ヨークはワークの表面に対応するワーク吸着部で吸着できることにより強固にワークを吸着できることから、吸着効率を向上させることとなって、ワークを落下させずに搬送することができる。従って、１種類の可動ヨークで２種のワークを効率よく吸着できることから、コストを低減させることができる。
【００１５】
なお、この際、可動ヨークの裏表を変えて配置させることもできることから、例えば、曲面状の吸着面を有するワークの場合、主極を間にして配置される一対の可動ヨーク列における可動ヨークを同じ方向に向けて配置させたり、あるいは逆方向に向けて配置させたりすることもでき、さらにワーク表面の形状に合わせて可動ヨークを多様に組み合わせることができる。
【００１６】
本発明によれば、ワーク曲面あるいは凹凸面に倣って接触した各可動ヨークがコイルの励磁により、主極・可動ヨーク・ワーク間に磁気回路が形成されてワークを吸着するとともに、主極・可動ヨーク・補助極間にも磁束が流れて磁気回路を形成することとなることから、ワークの異形面に倣って上方に移動した可動ヨークをワーク吸着状態で保持することができる。従って、可動ヨークを強固に保持して可動ヨークからワークの脱落を防止できる。
【００１７】
本発明によれば、各可動ヨークがワークの形状に合わせて移動する際、各可動ヨーク列の端部の可動ヨークがワークを吸着して搬送する際の負荷によって変形しやすいことから、端部の可動ヨークに可動ヨークより板厚の厚い可動ガイドを介在するように配置することによって、可動ヨーク列の端部に配置された可動ヨークの変形を防止して充分な吸着力を有してワークを搬送することができる。
【００１８】
本発明によれば、前記可動ガイドを、例えば、複数の可動ヨークを連結ピンで連結させることによって構成すれば、板厚を厚くすることができることから、変形を防止して強度アップを図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
実施形態における第１の形態のリフタマグネット１は、図１〜２に示すように、四隅に立設された非磁性体の縦支柱２ａと縦支柱２ａを連結する２段に配置された非磁性体の横支柱２ｂとを備えて枠状に構成する枠体２と、枠体２内に支持される磁性体の主極３と、主極３の周りに巻装されるコイル４と、コイル４の上方で主極３と並設するように枠体２に支持される磁性体の補助極５と、主極３の長手方向に沿って主極の両側面に、主極３と横支柱２ｂとの間に２列に配置されて上下方向に移動可能な複数の磁性体の可動ヨーク６とを有して構成されている。コイル４の下面側には底板となる非磁性体のカバー８が配置されて枠体２を構成している。
【００２１】
さらに、主極３を間にしてその両側に配置される一対の可動ヨーク列６Ａ・６Ｂの両端部には、縦支柱２ａ・２ａとの間に可動ガイド９が配置されている。
【００２２】
主極３に対して移動可能に配置される可動ヨーク６は、図３〜４に示すように、幅Ｌ方向の長さ寸法より板厚Ｔ方向の厚み寸法を薄板状に形成して断面長方形に形成され、長手方向に対する一方の端部(図１中、下部)には、幅Ｌ方向に対して一方の方向に突出する第１の吸着面６１を形成し、他方の端部(図１中、上部)には、第１の吸着面６１と同方向に突出する第２の吸着面６２を形成している。第１の吸着面６１の端面側の形状は、正面視略直線状に形成されるとともに、長手方向に対する内側に向かってストッパ面６１ａを形成している。また、第２の吸着面６２の端面側の形状は、正面視略曲線状に形成されるとともに、長手方向に対する内側に向かってストッパ面６２ａを形成している。
【００２３】
この可動ヨーク６は、板厚を薄く形成していることから、例えばプレス機の打ち抜き加工で形成することによって、コストを低減することができる。
【００２４】
可動ガイド９・９は磁性体で形成されるとともに可動ヨーク６と共に移動可能に配置されている。可動ガイド９・９は、図５に示すように、上端部に可動ヨーク６の第２の吸着面６２のストッパ面６２ａと同様なストッパ面９１を形成して横支柱２ｂの上面あるいは補助極５の上面に係止可能に形成される。これによって、ワークＷを吸着して搬送する際に、可動ヨーク列６Ａ・６Ｂの両端に配置された板厚の厚い可動ガイド９・９は、強度を高くしていることから、変形や破損を起こすことなくワークＷを持ち上げて搬送することができる。
【００２５】
この可動ガイド９・９の代わりに、図６に示すように、可動ヨーク６・６を複数枚(図例では２枚)重ね合わせて構成してもよい。この場合、可動ヨーク６の幅Ｌ方向における中央部には、長手方向に沿って２箇所に小孔６３・６３が形成され、ロールピン６５を挿通して２枚の可動ヨーク６を一体的に移動できるように連結可能にしている。
【００２６】
次に、上記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、主に図７〜９に基づいて説明する。
【００２７】
上記のように構成されたリフタマグネット１は、ワークＷ上に配置されない自然状態では、すべての可動ヨーク６及び可動ガイド９は落下状態にあり、可動ヨーク６及び可動ガイド９は、横支柱２ｂ又は補助極５で支持されている。
【００２８】
この際、図７に示すように、例えばワークＷ１における可動ヨーク６と対向する表面が略曲面状に形成されているものであれば、主極３の両側に配置されている可動ヨーク６・６の第２の吸着面６２を下方に配置してワークＷ１の表面に対向させる。この場合、可動ヨーク列６Ａ・６Ｂの第２の吸着面６２・６２におけるストッパ面６２ａ・６２ａの突出方向は、同方向に向くように配置してもよく、又はそれぞれお互いに内側を向くように配置してもよく、あるいは、お互いに外側に向くように配置してもよい。図７においては、同方向を向くように配置していることから、一方の可動ヨーク列６Ａにおける各可動ヨーク６の第１の吸着面６１のストッパ面６１ａ及び可動ガイド９のストッパ面９１は横支柱２ｂの上面に係止し、他方の可動ヨーク列６Ｂにおける各可動ヨーク６の第１の吸着面６１のストッパ面６１ａ及び可動ガイド９のストッパ面９１は、補助極５の上面に係止することとなる。
【００２９】
そして、リフタマグネット１でワークＷ１を吸着するために、各可動ヨーク６をワークＷ１の表面に当接させると、各可動ヨーク６及び可動ガイド９は、磁気回路が形成されていないことから一斉に主極３に対して上方に移動して各第１の吸着面６１のストッパ面６１ａ及び各可動ガイド９のストッパ面９１を横支柱２ｂ又は補助極５から離隔させる。
【００３０】
各可動ヨーク６及び各可動ガイド９が所定の位置まで移動すると、コイル４を励磁して各可動ヨーク６及び各可動ガイド９を固定保持させる。この際、リフタマグネット１には、図７に示すように、主極３・可動ヨーク６・ワークＷ１に磁束が流れて磁気回路Ｃ１が形成され、さらに主極３・可動ヨーク６・補助極５に磁束が流れて磁気回路Ｃ２が形成される。これによって、複数の可動ヨーク６でワークＷ１を吸着するとともに、補助極５側に形成される磁気回路Ｃ２によって、可動ヨーク６はその位置において保持されることとなる。
【００３１】
そして、ワークＷ１を吸着したリフタマグネット１は、図示しないロボットのハンドに枠体２を懸吊されて、ワークストッカから図示しない加工装置に搬送されることとなる。
【００３２】
次に、図８に示すように、ワークＷ２の表面の一部が略平面状に形成され、別の一部が曲面状に形成しているものであれば、一方の可動ヨーク列６Ａにおける各可動ヨーク６の第１の吸着面６１を下方に配置し、他方の可動ヨーク列６Ｂにおける各可動ヨーク６の第２の吸着面６２を下方に配置する。そして可動ヨーク６の向きは、図８に示す実施形態においては、可動ヨーク列６Ａに関しては、各可動ヨーク６の第１の吸着面６１のストッパ面６１ａは主極側３と反対側に向けるように配置させ、可動ヨーク列６Ｂに関しては、可動ヨーク列６Ａにおける可動ヨーク６の第２の吸着面６２のストッパ面６２ａと同様の方向に向くように配置させている。なお、この形態における磁気回路は、前述の図７に示すものと同様に、主極３・可動ヨーク６・ワークＷ２に磁束が流れて磁気回路Ｃ１が形成され、さらに主極３・可動ヨーク６・補助極５に磁束が流れて磁気回路Ｃ２が形成される。これによって、複数の可動ヨーク６でワークＷ２を吸着するとともに、補助極５側に形成される磁気回路Ｃ２によって、可動ヨーク６はその位置において保持されることとなる。
【００３３】
なお、一方の可動ヨーク列６Ｂの各可動ヨーク６を、他方の可動ヨーク列６Ａの各可動ヨーク６と反対側に向けるようにする場合には、可動ヨーク列６Ｂの各可動ヨーク６を裏表逆にして配置させればよい。
【００３４】
又、図９に示すように、ワークＷ３の表面が、曲面状を形成しているものあって、さらに曲線状の両側傾斜面が吸着されるものであれば、一方の可動ヨーク列６Ａにおける各可動ヨーク６の第２の吸着面６２を下方に配置し、他方の可動ヨーク列６Ｂにおける各可動ヨーク６も第２の吸着面６２を下方に配置する。そして可動ヨーク６の向きは、お互いに対向するように内側に向けるように配置させている。従って、上方に配置された可動ヨーク列６Ａ・６Ｂにおける第１の吸着面６１・６１のストッパ面６１ａ・６１ａはいずれも補助極５の上面に係止することとなる。なお、この形態における磁気回路も、前述の図７に示すものと同様に、主極３・可動ヨーク６・ワークＷ３に磁束が流れて磁気回路Ｃ１が形成され、さらに主極３・可動ヨーク６・補助極５に磁束が流れて磁気回路Ｃ２が形成される。これによって、複数の可動ヨーク６でワークＷ３を吸着するとともに、補助極５側に形成される磁気回路Ｃ２によって、可動ヨーク６はその位置において保持されることとなる。
【００３５】
上記のように、実施形態のリフタマグネット１では、可動ヨーク６の上下両端部にそれぞれ異なる形状の第１の吸着面６１と第２の吸着面６２とを形成するようにしたことから、吸着面形状の異なる多種のワークに対して１本の可動ヨーク６の上下方向又は裏表を選択的にワークＷの吸着面に対向するように配置することができ、コストアップとならずに吸着効率を向上することができる。
【００３６】
また、可動ヨーク６の板厚Ｔ方向を幅Ｌ方向より薄くして、例えばプレス等で打ち抜いて形成することによって、多量の可動ヨーク６をコスト低減して製作することができる。
【００３７】
さらに、可動ヨーク列６Ａ・７Ａの両端部と縦支柱２ａとの間に１枚の可動ヨーク６より厚めの可動ガイド９を介在させることによって、ワークＷを吸着して搬送する際に、各可動ヨーク列６Ａ・７Ａの両端に配置された可動ヨーク６の変形や破損を防止することができ、ワークＷの搬送を確実に行うことができる。
【００３８】
この可動ガイド９の代わりに、例えば、２〜３枚を重ね合わせてロールピン６５で連結させたものを可動ヨーク列６Ａ・６Ｂの両端部に配置させても、２〜３枚を１組にして一つの可動ヨーク６として作用させることによって強度アップを図ることができることから、変形や破損を防止してワークＷを確実に搬送することができる。
【００３９】
なお、本発明のリフタマグネットは上記の形態に限るものではなく、例えば、一方の可動ヨーク列６Ａにおける可動ヨーク６の第１の吸着面６１と第２の吸着面６２、他方の可動ヨーク列６Ｂにおける可動ヨーク６の第１の吸着面６１と第２の吸着面６２のいずれをワークＷの表面に対向させるかは、ワークＷの表面の形状によって決められるものであり、勿論一方の可動ヨーク列の第１の吸着面と他方の可動ヨーク列の第２の吸着面とを、ワークＷの表面に対向させることもできる。
【００４０】
また、可動ヨーク６の第１の吸着面６１や第２の吸着面６２の形状は、正面視において単なる略直線状や曲線状に形成するだけでなく、下面が直線状部と曲線状部とが混じっているものでもよく、単純な曲線状でなくても複数の曲線を有する複雑な形状の曲線状であってもよい。
【００４１】
また、可動ガイド９が可動ヨーク６の板厚方向に対して厚く形成しているものであれば、幅方向の形状を、可動ヨーク６と同様な形状をしていてもよく、また長さを可動ヨーク６と同一にして、可動ガイド９の下面をワークＷに当接するように形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態によるリフタマグネットを示す全体斜視図である。
【図２】図１におけるリフタマグネットの要部を示す要部断面図である。
【図３】図１における１枚の可動ヨークを示す正面図である。
【図４】図３におけるIV−IV断面図である
【図５】図１におけるＡ矢視図である。
【図６】図１におけるリフタマグネットの２枚の可動ヨークを連結させた状態を示す断面図である。
【図７】図１のリフタマグネットの作用を示す作用図である。
【図８】可動ヨークの配置状態を変更した形態を示す一部断面図である。
【図９】可動ヨークの配置状態を変更した形態を示す一部断面図である。
【図１０】従来のリフタマグネットを示す正面断面図である。
【符号の説明】
１ リフタマグネット
２ 枠体
２ｂ 横支柱
３ 主極
４ コイル
５ 補助極
６ 可動ヨーク
６１ 第１の吸着面
６１ａ ストッパ面
６２ 第２の吸着面
６２ａ ストッパ面
９ 可動ガイド
Ｃ１、Ｃ２ 磁気回路
Ｌ 幅
Ｔ 板厚
Ｗ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３） ワーク

Claims (3)

1. 枠体内に支持される主極と、前記主極の周りに巻装されるコイルと、前記主極の両側面で前記主極に対して移動可能に配置される可動ヨークとを備え、前記主極・前記可動ヨーク・ワークの間で磁気回路を形成して前記ワークを吸着可能なリフタマグネットであって、
   前記可動ヨークが、上部と下部とにそれぞれ異なる形状のワーク吸着部を有して形成され、
   板厚方向に多列に配置された可動ヨーク列の端部には、前記可動ヨークとともに移動可能な可動ガイドが配設され、前記可動ガイドが、前記可動ヨークより板厚が厚く形成されていることを特徴とするリフタマグネット。
2. 前記主極に並設して補助極が前記枠体に支持され、前記主極・前記可動ヨーク・前記補助極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記載のリフタマグネット。
3. 前記可動ガイドが、複数の可動ヨークを板厚方向に重合させて連結ピンで連結して構成することを特徴とする請求項１又は２記載のリフタマグネット。

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