JP4635270B2 - 針千本型記憶治具及びこれを用いた吸着磁石装置並びにその制御方法 - Google Patents

Description

この発明は異形状又はウェーブ状などのように非平面形状の表面をもつ工作物の表面を正確に記憶し、精密な表面加工をすることを目的とした針千本型記憶治具及びこれに用いた吸着磁石装置並びにその制御方法に関する。

従来異形表面の外形測定器具については、複数の接触子を摺動させて、被測定物品の外側面に接触させることにより、可動接触子に付した目盛り又はマークにより可動接触子の移動量を検知し、物品の外形を測定する考案が提案されている。また多形状のワークを保持可能な電磁吸着装置の発明も提案されている。
実開平４−１１６７０５ 特開２００１−１６２５７４ 特許第２６１７１４６号公報

従来自動車産業界では、素材の搬送治具又は金型を設計する場合の治具対応では、可動式対応が困難とされているので、固定治具で対応されている。固定治具は、各素材に対応させる為に取り換えなければ使用できないが、取換えには多大の時間労力を要し、改善課題となっていた。

前記特許文献１に記載された考案は、３次元方向に配設された複数の固定接触子と、該台座に支持された被測定物品の外側面に接触し得るように摺動可能に配設された複数の可動接触子とを有し、該可動接触子を摺動させて台座に支持された被測定物品の外側面に接触させることにより、可動接触子の移動量を検知し得るように構成してなることを特徴とする異形物品の外形を測定する外形測定器具であって、被測定物品の外側面に接触させることにより、可動接触子の移動量を検知して、三次元変形表面を正確に捕えようとするものであるが、可動接触子の移動及び固定（ロック）について不十分な問題点があった。

前記特許文献２に記載された発明は、電磁石を用いて可動鉄心の下端を異形ワークの表面へ正確に当接させる技術が開示されているが、その目的は、異形表面を有する強磁性ワークを吸着し、これを持ち上げて所定の場所に移動しようとする電磁吸着装置であって、本願発明とは目的、作用、効果を異にするものである。

前記特許文献３に記載された発明は、電磁石使用の装置における残留磁気制御に関する技術の開示であって、異形表面の記憶とは直接の関係がない。前記技術は電磁石を吸着用に使用するに際し、その残留磁気を速やかに消磁させる際に採用するものであって、表面形状の記憶装置とは目的、構成、効果を異にしている。

この発明は、電磁石により昇降する可動鉄心に、ロック手段を付与することにより、非平面形状の表面を正確に記憶させる治具又は吸着具の構成に成功し、前記従来の問題点を解決したのである。

即ちこの発明は、二枚の固定プレートを上下に設置し、該固定プレートを貫通する複数の可動鉄心を昇降自在に架設して、該可動鉄心の下端を非平面工作物の表面へ当接すべく保持し、前記固定プレート上へ、前記可動鉄心の磁化及び吸着用の電磁石を可動鉄心に嵌装すると共に、前記上下の固定プレートの間へ、上部から、スペースパイプ及び可動鉄心の挟着具と、該挟着具の締付け又は解除を行う昇降手段を有する可動プレートよりなる可動鉄心のロック手段を設置したことを特徴とする針千本型記憶治具であり、可動プレートの昇降手段は、上昇させるカムと、下降させるスプリングとを組み合わせたことを特徴とした請求項１記載の針千本型記憶治具としたものであり、可動プレートの昇降手段は、可動プレートの上下に対向設置した電磁石又は出入する流体シリンダのロッドとしたことを特徴とする請求項１記載の針千本型記憶治具としたものである。

また、可動プレートの昇降手段は、上昇させるカムと、下降させるスプリングとを組み合わせたものであり、可動プレートの昇降手段は、可動プレートの上下に対向設置した電磁石又はロッドの出入する流体シリンダとしたものである。

次に他の発明は、二枚の固定プレートを上下に設置し、該固定プレートを貫通する複数の可動鉄心を昇降自在に架設し、前記固定プレート上へ前記可動鉄心の磁化及び吸着用の電磁石を嵌装すると共に、可動鉄心のロック手段を設置し、前記可動鉄心の下端を、非平面工作物の表面へ当接すべく保持した装置において、前記電磁石は、前記可動鉄心を励磁又は消磁すべく、可動鉄心に嵌装し、可動鉄心をロック又は解除できるようにしてあることを特徴とする針千本型記憶吸着磁石装置である。

更に他の発明は、請求項４記載の磁石装置において、可動鉄心の昇降は、ロック又は解除できるようにしてあり、電磁石の吸着を解除する際は、前記電磁石の励磁電流を減衰させた後遮断し、ついで直流又は交流の消磁電流を通電し、前記直流の消磁電流は励磁電流の遮断後、タイムインターバルをおいて１個の方形パルス又は１個の鋸歯状パルスとし、また交流の消磁電流は消磁開始前にタイムインターバルをおいた減衰電流とすることを特徴とした針千本型記憶吸着磁石装置の制御方法である。

前記発明によれば、可動鉄心は電磁石によって適宜位置に保持されているので、前記可動鉄心の下端側を、工作物の非平面の表面に当接すれば、各可動鉄心は表面形状に沿って自動的（磁石の吸着力）に昇降する。そこで前記可動鉄心をロック手段によって、夫々の位置に固定し、非平面を記憶させる。

次にこの磁石装置によって強磁性体の工作物を搬送する際には、非平面の表面へ電磁石による可動鉄心を吸着させて、所定の場所まで搬送し、磁石を遮断する際には速やかに消磁するので残留磁気による工作物離れの不良（作動速度低下）を生じるおそれなく、比較的速やかに動作させることができる。

この発明によれば、工作物の非平面表面の形状を簡単容易かつ正確堅固に記憶させる治具とすることができる効果がある。従って、工作物毎に特定の治具を作る必要がなくなる。

またこの発明を電磁搬送装置として使用する場合においても、非平面表面へ緊密に当接し得るので、非平面工作物を容易に吸着搬送できると共に、残留磁気による能率低下を未然に防止し得る効果がある。

枠体へ二枚の固定プレートを所定間隔で固定し、前記二枚の固定プレートを上下方向へ貫通する複数の可動鉄心を昇降自在に架設して、可動鉄心の下端を非平面工作物の表面へ当接すべく保持し、前記上部の固定プレート上へ前記可動鉄心吸着用の電磁石を設置すると共に、前記上下の固定プレートの間へ、可動鉄心のロック手段を設置する。前記ロック手段としては、可動鉄心の挟着具の締付け又は解除を行なう昇降手段を有する可動プレートを昇降自在に嵌装する。

前記可動プレートの昇降は、スプリング（下降）とカム（上昇）を用い、又は電磁石を用いることもある。

また方法の発明は、二枚の固定プレートを上下に設置し、該固定プレートを貫通する可動鉄心を昇降自在に架設し、前記固定プレート上へ、前記可動鉄心を吸着する電磁石を配置すると共に、前記可動鉄心の下端を、非平面工作物の表面へ当接すべくなした装置であって、前記電磁石は、前記可動鉄心を励磁したことを特徴とする針千本型記憶吸着磁石装置である。またその磁石装置において、電磁石の吸着を解除する際は、前記電磁石の励磁電流を減衰させた後遮断し、ついで直流又は交流の消磁電流を通電し、前記直流の消磁電流は、励磁電流の遮断後、タイムインターバルをおいて１個の方形パルス又は１個の鋸歯状パルスとし、また交流の消磁電流は消磁開始前にタイムインターバルをおいた減衰電流とすることを特徴とした針千本型記憶吸着磁石装置の制御方法である。

この発明の実施装置を図１に基づいて説明する。枠体１へ固定プレート２、３を所定間隔で上下に固定し、該固定プレート２、３へ、複数の可動鉄心４を昇降自在に貫通架設する。前記可動鉄心４の上部の固定プレート２に突出した部分には、吸着用の電磁石５が嵌装され、前記固定プレート２、３の間の可動鉄心４には、スペースパイプ１１と、挟着具６とが嵌装され、該挟着具６は逆円錐形をなし、その外側に挟着具６を締付ける可動プレート７が昇降自在に遊嵌してこの発明の装置１５を構成した。

前記可動プレート７には、ねじ杆８が螺合しており、ねじ杆８はギヤー９に噛み合っている。

前記実施例において、工作物１０の非平面表面１０ａに可動鉄心４を近接させるとその下端が工作物１０の表面１０ａに吸着して当接する（鎖線図示４ａの位置から実線図示の位置へ）。

そこでギヤー９を回転し、ねじ杆８を介して可動プレート７を矢示１２の方向へ移動させると、挟着具６により可動プレート７を矢示１３、１３のように締付けて、可動鉄心４を固定し、その下端位置により工作物の表面を記憶させる。前記のようにして、前後、左右の複数の可動鉄心の位置を確定すれば、工作物１０の非平面表面を正確に記憶して、確保することができる。

前記実施例において、治具を移動すれば、工作物も移動するので、工作物を移動して各種加工をすることもできる。

この発明の他の実施例を図２、３、４について説明すれば、枠体１へ固定プレート２、３を所定間隔で上下に固定し、該固定プレート２、３へ、複数の可動鉄心４を昇降自在に貫通架設する。前記可動鉄心４の上部の固定プレート２に突出した部分には、吸着用の電磁石５が嵌装され、前記固定プレート２、３の間の可動鉄心４には、スペースパイプ１１と、挟着具６とが嵌装され、該挟着具６は逆円錐形をなし、その外側に挟着具６を締付ける可動プレート７を昇降自在に遊嵌してこの発明の装置１５を構成した。

前記固定プレート２と、可動プレート７との間に戻し用のスプリング１４を介装すると共に、可動プレート７と、固定プレート３との間にカム１６を介装して、この発明の装置２０を構成した。

前記実施例において、カム１６のレバー１７を矢示１８の方向に回転すれば、可動プレート７を矢示１９のように上昇させ、挟着具６を緊締することができる。また、レバー１７を旧位置に戻せば、可動プレート７はスプリング１４の弾力により旧位置に戻り、挟着具６の締付けは、解除される。前記カム１６は手動によって説明したが、動力を使用することもできる。

図３の実施例は、前記図２の実施例のスプリング１４と、カム１６の緊締手段に代えて固定プレート２、３へ電磁石２２、２３を夫々固定し、可動プレート７を矢示２４、又は２６の方向へ吸着させるようにして、この発明の装置２５を構成した。前記実施例は、電磁石２２、２３の回路のＯＮ、ＯＦＦによって、吸着具６を緊締又は解除の制御をすることができる。

次に図４の実施例は、図３の実施例の電磁石２２、２３に代えて、固定プレート２、３へ可動プレート７をロックするエアシリンダ２７、２８を夫々固定したもので、エアシリンダ２７、２８のロッド２７ａ、２８ａの先端を夫々可動のプレート７の上下に当接させてこの発明の装置３０を構成した。

前記実施例において、エアシリンダ２７又は２８へ加圧エアを送れば、ロッド２７ａ又は２８ａは矢示２９、３１の方向へ移動し、可動プレート７を同方向に移動させて、挟着具６をロックし、又は挟着具のロックを解除する。

この発明の他の実施例を図５について説明する。所定間隔を保って上下に固定した固定プレート２、３の上部の固定プレート２へ複数の可動鉄心４を昇降自在に貫通架設し、前記固定プレート２、３の間の可動鉄心４へ、スペースパイプ１１と、挟着具６を順次嵌装し、前記挟着具６の外側へ、これを緊締する為の可動プレート７を装着すると共に、可動プレート７を上昇させる為のエアシリンダ２８を固定プレート３に固定し、そのロッド２８ａを、可動プレート７の下面に当接する。この場合に、エアシリンダ２７を固定プレート２と、可動プレート７の間に介装してこの発明の吸着装置３５を構成した。

前記実施例において、各可動鉄心端を異形加工物３３の表面に磁着当接したならば、エアシリンダ２８に加圧空気を給送し、ロッド２８ａを矢示３４の方向へ押し出すと、可動プレート７が同方向へ移動し、挟着具６を緊締するので、可動鉄心４を固定することができる。そこでこの装置を移動すれば、治具兼用の磁石搬送装置となる。

次に図６の実施例は、図５の実施例を上下逆転したものに相当し、各部部材及びその作用効果は同一に付き同一部材に同一符号を付し、説明を省略した。

前記実施例は、可動プレートの移動にエアシリンダ２７、２８を用いたが、エアシリンダに代えて電磁石、カム、スプリングなどを用いることができる。

前記図５、６の実施例を治具として使用する場合には、消磁に関する考慮は殆んど必要ないが、吸着具として使用する場合には次のような考慮を必要とする。

即ち吸着用磁石の励磁電流を解除する時には、励磁電流を減衰させた後遮断し、ついで直流又は交流の消磁電流を通電する。前記直流の消磁電流を通電する場合は励磁電流の遮断後、タイムインターバルをおいて１個の方形パルス又は１個の鋸歯状パルスとし、前記交流の消磁電流を通電する場合は、消磁開始前にタイムインターバルをおいて減衰電流としなければならない（例えば特許第２６１７１４６号参照）。

この発明の実施例の一部を省略し、一部を断面した正面図。 同じくカム使用の実施例の一部を省略し、一部を断面した正面図。 同じく電磁石使用の一部を省略し、一部を断面した正面図。 同じくエアシリンダ使用の一部を省略し、一部を断面した正面図。 同じく治具兼用の吸着装置として使用する場合の一部を省略し、一部を断面した正面図。 同じく他の実施例の一部を省略し、一部を断面した正面図。

符号の説明

１ 枠体
２、３ 固定プレート
４ 可動鉄心
５ 電磁石
６ 挟着具
７ 可動プレート
８ ねじ軸
９ ギヤー
１０ 工作物
１１ スペースパイプ
１４ スプリング
１５、２０、２５、３０ この発明の装置
１６ カム
２２、２３ 電磁石
２７、２８ エアシリンダ

Claims (5)

1. 二枚の固定プレートを上下に設置し、該固定プレートを貫通する複数の可動鉄心を昇降自在に架設して、該可動鉄心の下端を非平面工作物の表面へ当接すべく保持し、前記固定プレート上へ、前記可動鉄心の磁化及び吸着用の電磁石を可動鉄心に嵌装すると共に、前記上下の固定プレートの間へ、上部から、スペースパイプ及び可動鉄心の挟着具と、該挟着具の締付け又は解除を行う昇降手段を有する可動プレートよりなる可動鉄心のロック手段を設置したことを特徴とする針千本型記憶治具。
2. 可動プレートの昇降手段は、上昇させるカムと、下降させるスプリングとを組み合わせたことを特徴とした請求項１記載の針千本型記憶治具。
3. 可動プレートの昇降手段は、可動プレートの上下に対向設置した電磁石又は出入する流体シリンダのロッドとしたことを特徴とする請求項１記載の針千本型記憶治具。
4. 二枚の固定プレートを上下に設置し、該固定プレートを貫通する複数の可動鉄心を昇降自在に架設し、前記固定プレート上へ前記可動鉄心の磁化及び吸着用の電磁石を嵌装すると共に、可動鉄心のロック手段を設置し、前記可動鉄心の下端を、非平面工作物の表面へ当接すべく保持した装置において、前記電磁石は、前記可動鉄心を励磁又は消磁すべく、可動鉄心に嵌装し、可動鉄心をロック又は解除できるようにしてあることを特徴とする針千本型記憶吸着磁石装置。
5. 請求項４記載の磁石装置において、可動鉄心の昇降は、ロック又は解除できるようにしてあり、電磁石の吸着を解除する際は、前記電磁石の励磁電流を減衰させた後遮断し、ついで直流又は交流の消磁電流を通電し、前記直流の消磁電流は励磁電流の遮断後、タイムインターバルをおいて１個の方形パルス又は１個の鋸歯状パルスとし、また交流の消磁電流は消磁開始前にタイムインターバルをおいた減衰電流とすることを特徴とした針千本型記憶吸着磁石装置の制御方法。

Images