JP4249434B2 - ワーク置き台 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異形のワーク下面を支持するためのワーク置き台に関し、さらに詳しくは、複数の可動ヨークをワークの下面形状に倣って移動可能に配置するマグネット体を備えるワーク置き台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークを加工する際に、加工機械に搬送されるワークは、前工程を終了した後に、加工機械付近に配置されたワーク置き台に一旦載置される。このワークが異形な面を備えて、異形な面を下面にして載置される場合、ワーク置き台としては、高さの異なるピンをワークの形状に合わせて取り付け、ワークの下面をピンで支持するようにしていた。しかし、このためには、ワークに対応した専用の治具を製作しなければならず、多品種少量生産を行なう場合には、各種の治具を必要とすることから、治具の制作費がかかるとともに、治具の収納倉庫を必要とするばかりでなく、治具の管理が複雑となっていた。このため、特開平４−３８６７９号に示すように、電磁力によって複数の可動ヨークをワークの形状に合わせて移動可能としてそれぞれ適宜な位置で吸着できるように構成した可動ヨーク型リフティングマグネットが提供されていた。
【０００３】
このリフティングマグネットは、主極と主極の周りを囲うコイルと主極に対して移動可能な複数の可動ヨークを備え、ワークを可動ヨークに当接することによって、主極・可動ヨーク・ワークとの間に磁気回路を形成してワークを吸着保持し、吊り上げることによって、ワークを加工機械上に搬送可能としていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の可動ヨーク型リフティングマグネットは、ワークを吸着保持して吊り上げて搬送可能としていたことから、可動ヨークとワークとは磁気回路を発生するために、直接接触するように構成されていた。
【０００５】
ワークが、樹脂製の材料で形成されていたり、ワークの表面に塗装が施されていたりすると、ワークは金属製の材料でかつ磁性体で形成された可動ヨークとの接触面において、傷が付きやすい。傷が発生することによって、ワークの商品価値が低下したり、または使用不可能となったりすることから、ワークに傷をつけることなく、ワークを加工機械に搬送しなければならなかった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、ワークに傷を発生することなくワークを次工程に搬送するために、ワークを傷つけることなく載置できるワーク置き台を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るワーク置き台では、上述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、
主極、および補助極と、前記主極を巻回するコイルと、前記主極に対して移動可能な複数の可動ヨークと、を備えるとともに前記可動ヨークの先端がワークの外形に倣って移動可能に配置して構成されるマグネット体と、前記マグネット体を支持する支持台と、を備えて構成されるワーク置き台であって、
前記可動ヨークは、前記主極・前記可動ヨーク・前記補助極との間に形成される磁気回路により吸着保持され、前記可動ヨーク先端部は、前記ワークの下面を支持するために前記マグネット体の上方に配置されるとともに、前記ワークと前記可動ヨーク先端部との間には、前記各可動ヨークの先端面を覆うとともに先端部を円弧状に形成して、前記ワークの下面を保護するための非磁性体で形成された保護部材が配置され、前記ワークと前記可動ヨークとの間には磁気回路が形成されていないことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記マグネット体は、前記支持台に対して水平方向に回動可能に支持されていることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記マグネット体は、前記支持台に対して垂直方向に揺動可能に支持されていてもよい。
【００１０】
また、前記可動ヨークは、付勢手段により上方に向かって付勢されていればなおよい。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ワークはワーク置き台に支持される際に、ワークの下面を可動ヨーク先端部に配置された保護部材に当接することによって、それぞれの可動ヨークが、ワークの重量によって、ワークの下面形状に倣った位置に移動される。この位置でコイルを通電すると、主極・可動ヨーク・補助極の間に磁束が流れて磁気回路が形成される。これによって、可動ヨークは吸着保持されてその位置に固着される。一方、主極・可動ヨーク・ワークとの間には、非磁性体の保護部材が介在されることによって、磁束は流れず磁気回路が発生されない。しかし、ワークは、ワーク下面の形状に倣った位置で下方に移動されている可動ヨークによって、安定した状態で支持されることとなる。しかも、ワーク下面が保護部材で直接当接されていることから、ワーク下面には傷を発生することがない。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、ワークの形状に合わせて、マグネット体を支持台に対して適宜水平方向に回転することによって、ワークを安定して支持することができる。例えば、ワークの形状が一方の方向に長く形成されていれば、ワークの短手方向に沿って可動ヨークを数多く並べるように配置することによって、ワークを安定して支持することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、ワークの形状に倣って、マグネット体を支持台に対して適宜垂直方向に揺動することによって、ワークを安定して支持することができる。例えば、ワークが上下方向に深く形成されているものであれば、ワークの低位置と高位置にマグネット体の両端部に配置された可動ワークをそれぞれ当接できるように、マグネット体を支持台に対して揺動することによって、ワークを安定して支持することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、ワークを載置する際に、可動ヨークが付勢手段によって常時ワーク側に付勢されていることから、ワークの重量で可動ヨークが下降移動しても、それぞれの可動ヨークは付勢手段の付勢力でワークに当接することとなってワークを支持することができる。しかもワークをワーク置き台から取り外したときに、可動ヨークが、付勢手段によって、元の位置に瞬時に復帰することができることから、次のワークを支持する際に、可動ヨークを速やかにワークの形状に沿って下方に移動させることができる。
【００１５】
【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。
【００１６】
実施形態のワーク置き台１は、図１〜４に示すように、従来の可動ヨーク型リフティングマグネットを上下逆方向に向けた状態でマグネット体１０として配置する。マグネット体１０は、磁性体で形成された主極１２と、主極１２の周りを囲うように配置されたコイル１３と、コイル１３の下方に配置された磁性体の補助極１４と、主極１２・コイル１３・補助極１４の長手方向両側面において、主極１２・コイル１３・補助極１４の両側面に沿って並設された複数の磁性体からなる可動ヨーク１５とを備えて構成されている。主極１２と補助極１４とは、主極１２・補助極１４を前後・上下両面で支持する支持枠１１によって固定され、図２の二点鎖線で示すように、コイル１３の通電により、主極１２・可動ヨーク１５・補助極１４との間で磁気回路を形成する。
【００１７】
実施形態における支持枠１１は、コイル１３の長手方向の両側面上部に配置された側部上支持枠１１１、補助極１４の長手方向の両側面付近に配置された側部下支持枠１１２、コイル１３の上面に配置された上支持枠１１３、補助極１４の下面に配置された下支持枠１１４と、コイル１３の長手方向の両端部に配置された縦支持枠１１５・１１５(図３参照)とからなり、それぞれの支持枠を連結することによって枠体を構成するとともに、可動ヨーク１５を主極１２・コイル１３・補助極１４の側面で上下移動可能に囲うように取り付けられている(図１、図４参照)。
【００１８】
可動ヨーク１５の背面部には、ほぼ中央部においてピン１６が突設され、ピン１６が側部下支持枠１１２に当接することによって、可動ヨーク１５の下端を規制するストッパとしての役目を果たしている。また、可動ヨーク１５の背面部の下端には係止片１７が配置されて側部下支持枠１１２の下面に係止可能に形成されている。そして。後述のコイルばね１８の付勢力によって、可動ヨーク１５の上端を規制するストッパとしての役目をしている。
【００１９】
さらに、可動ヨーク１５の背面部において、一端を側部上支持枠１１１に係止して他端を可動ヨーク１５の係止片１７に係止したコイルばね１８が配置され、可動ヨーク１５を常時上方に付勢するようにしている。
【００２０】
マグネット体１０の下方には支持台２０が連結され、マグネット体１０とともにワーク置き台１を構成する。マグネット体１０と支持台２０との連結構造は、第１の形態では、図２に示すように、側部下支持枠１１２の中央部に形成された雌ねじ部１１２ａ(図４参照)に螺合する雄ねじ部２１を軸部２２の上部に形成して、支持台２０Ａに対してマグネット体１０が、水平方向に回動可能に構成するものであり、マグネット体１０と支持台２０とは、螺合した後ロックナット２３でロック可能としている。つまり、ロックナット２３を緩めることによって、マグネット体１０を水平方向に回動させ、所定の位置に回動した後、ロックナット２３で固着する。勿論、マグネット体１０と支持台２０Ａとは、上記に限らず軸受を介して回動可能に構成してもよい。
【００２１】
この支持台２０Ａによるマグネット体１０との連結構造では、マグネット体１０が水平方向に回動可能に構成されることから、例えば、ワークが一方の方向に長尺状に形成されているものであれば、ワークの長手方向に沿って、ワーク置き台１を並設させ、各ワーク置き台１の可動ヨーク１５をワークの短手方向に複数配置できるようにマグネット体１０を回動させればワークを安定して支持することができる。
【００２２】
マグネット体１０と支持台２０との連結構造の第２の形態では、図５に示すように、補助極１４のほぼ中央部に形成された雌ねじ１１２ａに、上部が雄ねじ部２５ａを有して形成するコ字形の取付け部材２５を螺合し、取付け部材２５のコ字形部２５ｂ内に支持台２０Ｂの上部取付け部２６を嵌入させる。そして取付け部材２５と支持台２０の上部取付け部２６とを、ピン２７で軸支することによってマグネット体１０を垂直方向に揺動可能に構成する。
【００２３】
この支持台２０Ｂによるマグネット体１０との連結構造では、マグネット体１０が垂直方向に揺動可能に構成されていることから、例えば、ワークの深さが深く形成されているものであれば、ワークの低位置と、高位置とに両端部の可動ヨーク１５を対向するように配置すれば、ワークを載置する際に、ワークの形状に倣ってマグネット体１０が支持台２０Ｂに対して揺動することができてワークを安定して支持することができる。
【００２４】
そして、可動ヨーク１５の先端部には、保護部材３０が装着されて、ワークの下面側に当接させる。保護部材３０は、ワークとの接触面を傷つけないように、可動ヨーク１５の先端部(上端部)を覆うように取り付けられる。保護部材の具体的な形状は、第１の形態による保護部材３０では、図１または２に示すように、各可動ヨーク１５の先端部に可動ヨーク１５の内側面から背面側に向かって係止可能な樹脂製で形成されたフック部材３１であり、フック部材３１の先端部は点接触又は線接触によりワークと確実に当接できるように、円弧状に形成されていることが望ましい。樹脂製のフック部材３１は、非磁性体であることから、ワークを支持した状態では、可動ヨークとの間には磁束が流れず磁気回路が発生しない。
【００２５】
又、第２の形態による保護部材３０は、図６に示すように、すべての可動ヨーク１５の先端面を覆うゴムシート材３２で形成される。ゴムシート材３２は、コイル１３の長手方向両端に配置された縦支持枠１１５・１１５からコイル１３の厚み方向に沿って延設されたブラケット１１６・１１６に両端部を止着してすべての可動ヨーク１５の先端部を長手方向に沿って覆うように巻き付けている。
【００２６】
次に、上記のように構成されたワーク置き台１の作用について図７に基づいて説明する。
【００２７】
ワーク置き台１は、図示しないベース板に、ワークＷの大きさに合わせて複数適宜な位置に取り付けられている。複数のワーク置き台１は、ワークＷの形状に合わせて、マグネット体１０を水平方向に回動させる支持台２０Ａ、あるいは、マグネット体１０を垂直方向に揺動させる支持台２０Ｂのいずれかを適宜な位置に配置するか、いずれか一方の支持台をすべて配置するかいずれでもよい。
【００２８】
ベース板を加工機械付近でワークの搬送しやすい位置に設置する。そして、ワークＷを別の搬送手段で搬送して複数のワーク置き台１上に載置する。
【００２９】
ワークＷをワーク置き台１上に載置すると、ワーク置き台１のコイル１３が通電されていない状態で、各可動ヨーク１５がコイルばね１８の付勢力に抗してワークＷの形状に倣って下降される。この際、マグネット体１０が支持台２０Ａに対して水平方向に回動可能なタイプのワーク置き台１であれば、マグネット体１０を予めワークＷの適宜形状に合わせて回動させておき、マグネット体１０が支持台２０Ｂに対して垂直方向に揺動可能なタイプのワーク置き台１であれば、ワークＷを載置させたときに、ワークＷの形状に倣って揺動することとなる。
【００３０】
そして、ワークＷが載置される際に、ワークＷの形状に倣って下降されたそれぞれの可動ヨーク１５先端部は、コイルばね１８の付勢力によりワークＷ下面に保護部材３０を介して当接した状態にあり、この状態で、コイル１３を通電すると、主極１２・可動ヨーク１５補助極１４に磁束が流れて磁気回路が形成される。磁気回路の形成によって、可動ヨーク１５が主極１２・補助極１４に吸着されて、ワークＷに倣って下降された位置で固着される。これによって、ワークＷは安定して支持される。
【００３１】
一方、主極１２・可動ヨーク１５・ワークＷとの間には、非磁性体の保護部材３０(フック部材３１又はゴムシート３２)が介在されていることから、磁束は流れず磁気回路は発生しない。
【００３２】
上述のように、実施形態のワーク置き台１によれば、ワークＷをワーク置き台１に載置する際に、それぞれの可動ヨーク１５が、ワークＷの重量によって、ワークＷの形状に倣って下方に移動して、ワークＷを支持することができる。この際、この位置でコイル１３を通電することによって、可動ヨーク１５が、主極１２・可動ヨーク１５・補助極１４に形成される磁力で吸着されて固着されることから、ワークＷを安定して支持することができる。
【００３３】
そして、可動ヨーク１５の先端部には保護部材３０を介在させていることからワークＷの載置面を傷つけることなく保護することができる。しかも、ワークＷは、ワークＷ下面の形状に合わせた位置で下方に移動されている可動ヨーク１５によって、安定した状態で支持されることとなる。
【００３４】
そして、このワーク置き台１は、ワークの形状に合わせて、マグネット体１０を支持台２０Ａに対して適宜水平方向に回動したり、また、支持台２０Ｂに対して垂直方向に揺動したりすりことができ、ワークＷの形状にかかわらず、ワークＷを安定して支持することができる。
【００３５】
しかも、ワークＷを載置する際に、可動ヨーク１５がコイルばね１８によって、常時、ワークＷ側に付勢されていることから、それぞれの可動ヨーク１５がコイルばね１８の付勢力でワークＷに当接することとなってワークＷを支持することができる。また、ワークＷをワーク置き台１から取り外したときに、可動ヨーク１５が、コイルばね１８によって、元の位置に瞬時に復帰することができることから、次のワークを支持する際に、可動ヨーク１５を速やかにワークＷの形状に倣って下方に移動させることができる。
【００３６】
なお、本発明のワーク置き台は、上述の形態に限定するものではなく、例えば、ワーク下面と可動ヨークとの間に介在する保護部材は、弾性状に形成されているものであれば、他のものでもよく、例えば、個々の可動ヨークの先端にゴム部材を装着したり、あるいは樹脂製のエラストマーを貼着したりするものであってもよい。
【００３７】
また、マグネット体と支持台との連結構造は、例えば、マグネット体が支持台に対して上下方向に移動できるように構成するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態を示すワーク置き台の斜視図である。
【図２】図１におけるワーク置き台の磁気回路を示す主要断面図である。
【図３】同正面図である。
【図４】同底面図である。
【図５】マグネット体と支持台との別の取り付け構造を示す断面図である。
【図６】別の保護部材装着したワーク置き台を示す斜視図である。
【図７】ワークを載置した状態のワーク置き台を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ワーク置き台
１０ マグネット体
１１ 支持枠
１２ 主極
１３ コイル
１４ 補助極
１５ 可動ヨーク
１８ コイルばね(付勢手段)
２０ 支持台
３０ 保護部材
３１ フック部材(保護部材)
３２ ゴムシート材(保護部材)
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 主極、および補助極と、前記主極を巻回するコイルと、前記主極に対して移動可能な複数の可動ヨークと、を備えるとともに前記可動ヨークの先端がワークの外形に倣って移動可能に配置して構成されるマグネット体と、前記マグネット体を支持する支持台と、を備えて構成されるワーク置き台であって、
   前記可動ヨークは、前記主極・前記可動ヨーク・前記補助極との間に形成される磁気回路により吸着保持され、
   前記可動ヨーク先端部は、前記ワークの下面を支持するために前記マグネット体の上方に配置されるとともに、前記ワークと前記可動ヨーク先端部との間には、前記各可動ヨークの先端面を覆うとともに先端部を円弧状に形成して、前記ワークの下面を保護するための非磁性体で形成された保護部材が配置され、前記ワークと前記可動ヨークとの間には磁気回路が形成されていないことを特徴とするワーク置き台。
2. 前記マグネット体は、前記支持台に対して水平方向に回動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のワーク置き台。
3. 前記マグネット体は、前記支持台に対して垂直方向に揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のワーク置き台。
4. 前記可動ヨークは、付勢手段により上方に向かって付勢されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載のワーク置き台。

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