WO2025150249A1 - 吸着パッド用マグネットダンパ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a magnetic damper for suction pads that reduces pressure when the suction pad comes into contact with a workpiece.
- JP 2002-54671 A when the magnet on the movable shaft and the magnet on the fixed shaft are misaligned in the axial direction, the magnetic field lines generated at the axial overlapping portion of both magnets do not exert a force in the axial direction, and only the axial component of the diagonal magnetic field lines generated at the ends of both magnets exerts a force in the axial direction. For this reason, it is said that even if there is variation in the stroke when pressing the suction pad against the workpiece, it is possible to press it with a constant force.
- the present invention aims to solve the above-mentioned problems.
- FIG. 6 is a component exploded view of the suction pad magnet damper of FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of the suction pad magnet damper of FIG. 5 when the movable portion is displaced upward.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of a magnetic damper for a suction pad according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a parts exploded view of the suction pad magnet damper of FIG.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the suction pad magnet damper of FIG. 8 when the movable portion is displaced upward.
- the magnetic damper 10 for suction pads includes a cylindrical body 12 and a movable part 22 supported by the body 12 so as to be displaceable in the axial direction of the body 12.
- the body 12 is supported by a robot arm or a transport device (not shown).
- the movable part 22 includes a piston 24, a movable magnet 34, a pad adapter 36, and a piston tube 38.
- the moving magnet 34 is disposed below the piston 24 and is connected to the piston 24 via a piston tube 38.
- the moving magnet 34 is configured in a cylindrical shape with a length L1.
- the moving magnet 34 is magnetized in the axial direction (up and down direction).
- the outer peripheral surface 34a of the moving magnet 34 is a cylindrical surface with a uniform diameter
- the inner peripheral surface 34b of the moving magnet 34 is a conical curved surface whose diameter gradually increases from top to bottom.
- the thickness of the moving magnet 34 gradually decreases from top to bottom.
- the pad adapter 36 is cylindrical and made of a paramagnetic material such as an aluminum alloy.
- the pad adapter 36 is placed in contact with the lower end of the moving magnet 34, and is connected to the piston 24 together with the moving magnet 34 via a piston tube 38.
- the pad adapter 36 protrudes downward from the body 12. The amount of protrusion of the pad adapter 36 changes according to the displacement of the moving part 22.
- An adsorption pad (not shown) is attached to the lower end of the pad adapter 36.
- a fixed magnet 18 is attached to the lower inner surface of the body 12 via a bushing 16.
- the fixed magnet 18 is configured in a cylindrical shape with a length L2.
- the outer peripheral surface 18a and the inner peripheral surface 18b of the fixed magnet 18 are both cylindrical surfaces with a uniform diameter.
- the fixed magnet 18 is magnetized in the axial direction (up and down).
- the axial polarity of the fixed magnet 18 is the same as the axial polarity of the movable magnet 34.
- the upper part of the fixed magnet 18 and the upper part of the movable magnet 34 are north poles
- the lower part of the fixed magnet 18 and the lower part of the movable magnet 34 are south poles.
- the length L2 of the fixed magnet 18 is approximately the same as the length L1 of the movable magnet 34.
- the piston tube 38 is inserted inside the fixed magnet 18.
- a ring-shaped stopper 20 is attached via a groove to the inner surface at the axial center of the body 12.
- the flange portion 28 of the piston 24 abuts against the stopper 20, restricting the downward displacement of the movable portion 22.
- the flange portion 28 of the piston 24 abuts against the stopper 20, the amount of protrusion of the pad adapter 36 is maximized. At this time, the length by which the fixed magnet 18 and the movable magnet 34 overlap each other in the axial direction is minimal.
- a piping adapter 42 is attached to the top of the body 12.
- the piping adapter 42 has a main body 44 and a thin, tubular vacuum introduction part 46 extending downward from the main body 44.
- a pipe (not shown) extending from a vacuum generating device (not shown) is connected to the main body 44 of the piping adapter 42.
- the vacuum introduction part 46 of the piping adapter 42 is inserted into the hole 26 of the piston 24.
- the O-ring 32 attached to the hole 26 of the piston 24 slides against the vacuum introduction part 46 of the piping adapter 42.
- the vacuum pressure is introduced into the vacuum passage 40 of the movable part 22 through the piping adapter 42, making it possible to adsorb the workpiece using a suction pad attached to the pad adapter 36.
- the flange portion 28 of the piston 24 abuts against the main body portion 44 of the piping adapter 42, thereby restricting the upward displacement of the movable portion 22.
- the flange portion 28 of the piston 24 abuts against the piping adapter 42, the amount of protrusion of the pad adapter 36 is minimized.
- the length by which the fixed magnet 18 and the movable magnet 34 overlap each other in the axial direction is maximized.
- the movable portion 22 can be displaced between a position where the flange portion 28 of the piston 24 abuts against the stopper 20 and a position where the flange portion 28 of the piston 24 abuts against the piping adapter 42.
- the side of the main body 44 of the piping adapter 42 has a groove 44a for releasing pressure.
- the pressure in the back pressure chamber 48 which is partitioned by the body 12, the piping adapter 42, and the flange portion 28 of the piston 24, is always kept at atmospheric pressure by the action of the groove 44a of the piping adapter 42. Therefore, even if the movable part 22 is displaced, the pressure in the back pressure chamber 48 does not affect the movement of the movable part 22.
- the outer diameter of the vacuum introduction part 46 of the piping adapter 42 is set to a relatively small value.
- the outer diameter of the vacuum introduction part 46 is approximately one-fifth the outer diameter of the body 12.
- the movable magnet 34 is biased downward by a magnetic force acting in the axial direction between it and the fixed magnet 18.
- the piston 24 abuts against the stopper 20.
- the magnetic force acting in the axial direction between the fixed magnet 18 and the movable magnet 34 appears as a force that tries to move the upper end of the movable magnet 34 away from the upper end of the fixed magnet 18, and a force that tries to move the upper end of the movable magnet 34 closer to the lower end of the fixed magnet 18.
- the magnetic force acting in the axial direction between the fixed magnet 18 and the movable magnet 34 can be made a constant value, regardless of the amount of displacement of the movable part 22.
- This constant value is set to a value that will not damage the workpiece.
- the magnetic force is constant, the load applied to the workpiece does not fluctuate.
- Figure 4 is a graph showing the magnetic force acting in the axial direction between the fixed magnet 18 and the moving magnet 34 in comparison with the case where the moving magnet 34 is configured in a cylindrical shape.
- the horizontal axis represents the amount of displacement of the moving part 22. Specifically, the position of the moving part 22 when the pad adapter 36 protrudes to the maximum is taken as the reference position, and the graph represents the amount of upward displacement of the moving part 22 from the reference position.
- the vertical axis represents the magnetic force acting in the axial direction between the fixed magnet 18 and the moving magnet 34.
- the solid line represents the magnetic force in this embodiment, and the dotted line represents the magnetic force when the moving magnet 34 is configured in a cylindrical shape.
- the robot arm or the transport device is driven and controlled so that the suction pad magnetic damper 10 reaches the target position.
- the target position of the suction pad magnetic damper 10 is set so that the protrusion amount of the pad adapter 36 is halfway between the maximum and minimum values while the suction pad is in contact with the workpiece.
- the axial magnetic force acting between the fixed magnet 18 and the movable magnet 34 can be made constant regardless of the amount of displacement of the movable part 22.
- a mechanical anti-rotation mechanism can be provided between the body 12 and the movable part 22 without increasing the sliding resistance of the movable part 22.
- the piston guide surface 14 has a recess 14a that receives the protrusions 58a that correspond to the vertices of the polygonal cross section of the flange portion 58, and together with the flange portion 58, forms a mechanical anti-rotation mechanism.
- a ring-shaped guide bush 64 is attached to the upper end of the body 12.
- the upper shaft portion 62 of the piston 54 is inserted into the guide bush 64, and a portion of the upper shaft portion 62 protrudes upward from the guide bush 64.
- a pipe (not shown) extending from a vacuum generating device (not shown) is connected to the upper shaft portion 62 of the piston 54.
- the amount that the upper shaft portion 62 of the piston 54 protrudes changes according to the displacement of the movable part 22.
- the pipe displaces integrally with the movable part 22.
- the lower shaft portion 60 of the piston 54 is pressed into the inside of the upper portion of the piston tube 38, the movable magnet 34 is pressed into the inside of the piston tube 38 over the entire length of the movable magnet 34, and the upper portion of the pad adapter 36 is pressed into the inside of the lower portion of the piston tube 38.
- a pipe (not shown) extending from a vacuum generator (not shown) is connected to the vacuum inlet hole 74.
- a seal ring 94 is attached to the second grooves 72b and 72c. The seal ring 94 prevents the vacuum pressure from decreasing when the vacuum pressure is supplied from the vacuum generator to the vacuum inlet hole 74.
- the body 72 is supported by a robot arm or a transport device (not shown) using a set screw (not shown) that engages with the third groove 72d.
- the piston 78 has a bottomed vertical hole 86 that opens to the underside of the piston 78, and a pair of horizontal holes 88 that open to the side of the flange portion 80 of the piston 78.
- the vertical hole 86 of the piston 78 is connected to the horizontal hole 88 of the piston 78.
- the horizontal hole 88 of the piston 78 communicates with the vacuum introduction hole 74 of the body 72 through the gap between the body 72 and the piston 78.
- a ring-shaped guide bush 90 is attached to the upper end of the body 72.
- the upper shaft portion 84 of the piston 78 is inserted into the guide bush 90, and a portion of the upper shaft portion 84 protrudes upward from the guide bush 90.
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Abstract
ボデイ(12)に取り付けられた固定マグネット(18)の外周面(18a)および内周面(18b)は、一様な径を有する円筒面からなり、可動部(22)を構成する可動マグネット(34)の外周面(34a)は、一様な径を有する円筒面からなり、可動マグネットの内周面(34b)は、円錐状の曲面からなる。固定マグネットおよび可動マグネットは、軸方向に着磁され、固定マグネットの軸方向の極性は、可動マグネットの軸方向の極性と同じである。
Description
本発明は、吸着パッドがワークに接触するときの圧力を緩和する吸着パッド用マグネットダンパに関する。
一般に、ワークを吸着する工程において、吸着パッドをワークに押し付ける動作が必要である。このときワークに加わる圧力を緩和するため、マグネットダンパを備えた吸着装置が従来から知られている。
例えば、特開2002-54671号公報には、円筒状の固定軸と、固定軸の内部に挿入された円柱状の可動軸とを備え、可動軸の外周面および固定軸の内周面にマグネットが配置された吸着パッドホルダが記載されている。可動軸のマグネットおよび固定軸のマグネットは、それぞれ周方向に分割され、異なる磁極同士が向かい合うように配置されている。
特開2002-54671号公報によれば、可動軸のマグネットと固定軸のマグネットが軸方向にずれた場合、両マグネットの軸方向重なり部分で生じる磁力線は、軸方向に力を及ぼさず、両マグネットの端部に発生する斜めの磁力線の軸方向分力のみが軸方向に力を及ぼす。このため、吸着パッドをワークに押し付けるときのストロークにバラつきが生じても、一定の力で押し付けることができるとされている。
しかしながら、可動軸のマグネットと固定軸のマグネットの端部に発生する斜めの磁力線の軸方向分力がほぼ一定であるとみなせるのは、きわめて限定されたストローク範囲と考えられる。
特開2002-54671号公報の吸着パッドホルダのように、周方向に分割されたマグネットを用いれば、可動軸のマグネットと固定軸のマグネットとの回転方向のずれを抑制することができる。過大な力が作用しても回転することを阻止するためには、機械的な回り止め機構を設ける必要がある。特開2002-54671号公報の吸着パッドホルダに機械的な回り止め機構を設けた場合は、回転方向に接触圧が加わった状態で可動軸が軸方向に移動するため、大きな摺動抵抗が発生するおそれがある。
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
本発明に係る吸着パッド用マグネットダンパは、筒状のボデイと、ボデイの軸方向に変位可能にボデイに支持される可動部とを含み、ボデイに取り付けられた筒状の固定マグネットと可動部を構成する筒状の可動マグネットとの間で作用する磁力によって吸着パッドがワークに接触するときの圧力を緩和する。固定マグネットの外周面および内周面は、一様な径を有する円筒面からなり、可動マグネットの外周面は、一様な径を有する円筒面からなり、可動マグネットの内周面は、円錐状の曲面からなる。固定マグネットおよび可動マグネットは、軸方向に着磁され、固定マグネットの軸方向の極性は、可動マグネットの軸方向の極性と同じである。
上記吸着パッド用マグネットダンパによれば、外周面および内周面が一様な径を有する円筒面からなり、かつ、軸方向に着磁された固定マグネットと、外周面が一様な径を有する円筒面からなり、内周面が円錐状の曲面からなり、かつ、軸方向に着磁された可動マグネットとが組み合わされる。このため、可動部の変位量にかかわらず、固定マグネットと可動マグネットとの間で作用する軸方向の磁力を一定の値にすることができる。しかも、固定マグネットと可動マグネットとの間で周方向の磁力は作用しないので、可動部の摺動抵抗を増加させることなく、ボデイと可動部との間に機械的回り止め機構を設けることができる。
以下、本発明に係る吸着パッド用マグネットダンパについて、複数の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。以下の説明において、上下の方向に関する言葉を用いたときは、便宜上、図面における方向をいうものであり、部材等の実際の配置を限定するものではない。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ10について、図1~図4を参照しながら説明する。
本発明の第1実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ10について、図1~図4を参照しながら説明する。
図1および図2に示されるように、吸着パッド用マグネットダンパ10は、筒状のボデイ12と、ボデイ12の軸方向に変位可能にボデイ12に支持される可動部22とを含む。ボデイ12は、図示しないロボットアームまたは搬送装置に支持される。可動部22は、ピストン24と、可動マグネット34と、パッドアダプタ36と、ピストンチューブ38とを含む。
ピストン24は、アルミ合金等の常磁性体からなり、ボデイ12の内部に摺動可能に配置される。ピストン24は、ピストン24の中央を軸方向に貫通する孔部26を有する。ピストン24は、径方向外方に突出するフランジ部28と、フランジ部28から下方に延びる軸部30とを有する。ピストン24のフランジ部28をピストン24の軸心に垂直な面で切断したときの外形は、各辺が内側に湾曲する六角形状である。本実施形態のフランジ部28の断面は、六角形状であるが、多角形状であればよい。ピストン24のフランジ部28は、後述する機械的回り止め機構の一部を構成する。
可動マグネット34は、ピストン24の下方に配置され、ピストンチューブ38を介してピストン24に連結される。可動マグネット34は、長さL1の筒状に構成される。可動マグネット34は、軸方向(上下方向)に着磁されている。可動マグネット34の外周面34aは、一様な径を有する円筒面からなり、可動マグネット34の内周面34bは、上方から下方に向かうにつれて徐々に径が大きくなる円錐状の曲面からなる。可動マグネット34の肉厚は、上方から下方に向かうにつれて徐々に薄くなる。
パッドアダプタ36は、アルミ合金等の常磁性体から筒状に構成される。パッドアダプタ36は、可動マグネット34の下端に接して配置され、可動マグネット34とともにピストンチューブ38を介してピストン24に連結される。パッドアダプタ36は、ボデイ12から下方に突出する。パッドアダプタ36の突出量は、可動部22の変位に応じて変化する。パッドアダプタ36の下端に図示しない吸着パッドが取り付けられる。
ピストンチューブ38は、オーステナイト系ステンレスの非磁性体から薄肉円筒状に構成される。ピストン24の軸部30は、ピストンチューブ38の上部内側に圧入され、可動マグネット34は、可動マグネット34の全長に亘ってピストンチューブ38の内側に圧入され、パッドアダプタ36の上部は、ピストンチューブ38の下部内側に圧入される。これにより、真空圧を発生させるための真空通路40が可動部22の内側に形成される。
ボデイ12の上部内面は、ピストン24のフランジ部28を案内するピストンガイド面14を有する。ピストンガイド面14は、フランジ部28の多角形状断面の各頂点に対応する凸部28aを受け容れる凹部14aを有し、フランジ部28とともに機械的回り止め機構を構成する。ピストン24のフランジ部28およびボデイ12のピストンガイド面14から構成される機械的回り止め機構は、可動部22がボデイ12の軸心回りに回動するのを抑制する。
ボデイ12の下部内面にブッシュ16を介して固定マグネット18が取り付けられる。固定マグネット18は、長さL2の筒状に構成される。固定マグネット18の外周面18aおよび内周面18bは、いずれも、一様な径を有する円筒面からなる。固定マグネット18は、軸方向(上下方向)に着磁されている。固定マグネット18の軸方向の極性は、可動マグネット34の軸方向の極性と同じである。本実施形態では、固定マグネット18の上部および可動マグネット34の上部はN極であり、固定マグネット18の下部および可動マグネット34の下部はS極である。固定マグネット18の長さL2は、可動マグネット34の長さL1とほぼ同じである。
ピストンチューブ38は、固定マグネット18の内側に挿通される。ボデイ12の軸方向中央の内面に溝を介してリング状のストッパ20が装着される。ピストン24のフランジ部28がストッパ20に当接することにより、可動部22の下方への変位が規制される。ピストン24のフランジ部28がストッパ20に当接するとき、パッドアダプタ36の突出量が最大になる。このとき、固定マグネット18および可動マグネット34が軸方向に相互に重なる長さは最小である。
ボデイ12の上部に配管アダプタ42が取り付けられる。配管アダプタ42は、本体部44と、本体部44から下方に延びる細長いチューブ状の真空導入部46とを備える。図示しない真空発生装置から延びる図示しない配管が配管アダプタ42の本体部44に接続される。配管アダプタ42の真空導入部46は、ピストン24の孔部26に挿通される。ピストン24の孔部26に装着されたOリング32が配管アダプタ42の真空導入部46に摺接する。真空圧は、配管アダプタ42を通じて可動部22の真空通路40に導入され、パッドアダプタ36に取り付けられた吸着パッドによってワークを吸着することが可能になる。
図3に示されるように、ピストン24のフランジ部28が配管アダプタ42の本体部44に当接することにより、可動部22の上方への変位が規制される。ピストン24のフランジ部28が配管アダプタ42に当接するとき、パッドアダプタ36の突出量が最小になる。このとき、固定マグネット18および可動マグネット34が軸方向に相互に重なる長さは最大である。可動部22は、ピストン24のフランジ部28がストッパ20に当接する位置と、ピストン24のフランジ部28が配管アダプタ42に当接する位置との間で、変位することができる。
配管アダプタ42の本体部44の側面は、圧力を逃がすための溝部44aを有する。ボデイ12と配管アダプタ42とピストン24のフランジ部28とで区画される背圧室48の圧力は、配管アダプタ42の溝部44aの作用により、常に大気圧に保たれる。このため、可動部22が変位しても、背圧室48の圧力が可動部22の動きに影響を及ぼすことがない。
可動部22の真空通路40に真空圧が導入されると、可動部22に作用する大気圧による上下方向の力の釣り合いが崩れ、可動部22が、意図せず、上方に変位するおそれがある。この問題に対処するため、配管アダプタ42の真空導入部46の外径は、ある程度小さい値に設定される。本実施形態では、真空導入部46の外径は、ボデイ12の外径の約5分の1である。
可動マグネット34は、固定マグネット18との間で軸方向に作用する磁力によって、下方に付勢される。パッドアダプタ36に外力が作用しないとき、ピストン24はストッパ20に当接する。固定マグネット18と可動マグネット34との間で軸方向に作用する磁力は、可動マグネット34の上端を固定マグネット18の上端から離間させようとする力、および、可動マグネット34の上端を固定マグネット18の下端に接近させようとする力となって現れる。
前述した形状の固定マグネット18と可動マグネット34とを組み合わせることにより、可動部22の変位量に関わらず、固定マグネット18と可動マグネット34との間で軸方向に作用する磁力を一定の値にすることができる。この一定の値は、ワークを傷つけることがない大きさに設定される。また、磁力が一定であるため、ワークに加わる負荷が変動しない。
図4は、固定マグネット18と可動マグネット34との間で軸方向に作用する磁力について、可動マグネット34が円筒状に構成される場合と比較して示すグラフである。横軸は、可動部22の変位量を表わす。具体的には、パッドアダプタ36の突出量が最大であるときの可動部22の位置を基準位置として、可動部22が基準位置から上方に変位した量を表わす。縦軸は、固定マグネット18と可動マグネット34との間で軸方向に作用する磁力を表わす。実線は、本実施形態における磁力を示し、点線は、可動マグネット34が円筒状に構成される場合の磁力を示す。
図4から理解されるように、可動マグネット34が円筒状に構成される場合は、固定マグネット18と可動マグネット34との間で軸方向に作用する磁力は、一定ではなく、特に、可動部22の変位が大きい領域において、可動部22の変位量が増大するにつれて増大する傾向がある。このため、可動部22の変位が大きくなると、可動マグネット34が下方に付勢される力が大きくなる。これに対して、本実施形態では、可動部22の全ての変位領域において、固定マグネット18と可動マグネット34との間で軸方向に作用する磁力は、一定の値である。
次に、吸着パッド用マグネットダンパ10によってワークを吸着する際の作用について説明する。ワークを吸着する指令が出されると、ロボットアームまたは搬送装置が駆動され、吸着パッドが取り付けられた吸着パッド用マグネットダンパ10がワークに接近する。
吸着パッド用マグネットダンパ10が目標位置に到達するように、ロボットアームまたは搬送装置が駆動制御される。この場合、吸着パッドがワークに接触しつつ、パッドアダプタ36の突出量が最大値と最小値の中間の大きさになるように吸着パッド用マグネットダンパ10の目標位置が設定される。吸着パッドがワークに接触し、吸着パッド用マグネットダンパ10が目標位置まで変位した後、真空圧が真空通路40に導入される。これにより、ワークを押し付ける力を前述した一定の値とすることができる。真空通路40に導入された真空圧がワークに作用してワークの吸着保持状態が確保された後、ワークを押し付ける力が解除され、ワークを吸着保持した吸着パッド用マグネットダンパ10が所定の場所まで移動する。
吸着パッド用マグネットダンパ10を目標位置に到達させる制御の精度が低くても、また、ワークの大きさにバラつきがあっても、ワークを押し付ける力の大きさに変動はなく、ワークを安定した力で押し付けることができる。
本実施形態では、ピストン24のフランジ部28およびボデイ12のピストンガイド面14によって機械的回り止め機構が構成され、ピストンガイド面14は、フランジ部28の多角形状断面の各頂点に対応する凸部28aを受け容れる凹部14aを有する。しかしながら、機械的回り止め機構は、このような構成に限定されない。
本実施形態によれば、可動部22の変位量にかかわらず、固定マグネット18と可動マグネット34との間で作用する軸方向の磁力を一定の値にすることができる。しかも、可動部22の摺動抵抗を増加させることなく、ボデイ12と可動部22との間に機械的回り止め機構を設けることができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ50について、図5~図7を参照しながら説明する。なお、第1実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ10と同一または同等の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。
本発明の第2実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ50について、図5~図7を参照しながら説明する。なお、第1実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ10と同一または同等の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。
図5および図6に示されるように、吸着パッド用マグネットダンパ50は、筒状のボデイ12と、ボデイ12の軸方向に変位可能にボデイ12に支持される可動部22とを含む。可動部22は、ピストン54と、可動マグネット34と、パッドアダプタ36と、ピストンチューブ38とを含む。
可動マグネット34は、軸方向に着磁されている。可動マグネット34の外周面34aは、一様な径を有する円筒面からなり、可動マグネット34の内周面34bは、上方から下方に向かうにつれて徐々に径が大きくなる円錐状の曲面からなる。ボデイ12に取り付けられた固定マグネット18は、軸方向に着磁されている。固定マグネット18の外周面18aおよび内周面18bは、いずれも、一様な径を有する円筒面からなる。固定マグネット18の軸方向の極性は、可動マグネット34の軸方向の極性と同じである。
ピストン54は、ピストン54の中央を軸方向に貫通する孔部56を有する。ピストン54は、径方向外方に突出するフランジ部58と、フランジ部58から下方に延びる下側軸部60と、フランジ部58から上方に延びる上側軸部62とを有する。ピストン54のフランジ部58をピストン54の軸心に垂直な面で切断したときの外形は、各辺が内側に湾曲する六角形状である。ボデイ12の上部内面は、ピストン54のフランジ部58を案内するピストンガイド面14を有する。ピストンガイド面14は、フランジ部58の多角形状断面の各頂点に対応する凸部58aを受け容れる凹部14aを有し、フランジ部58とともに機械的回り止め機構を構成する。
ボデイ12の上端には、リング状のガイドブッシュ64が取り付けられる。ピストン54の上側軸部62は、ガイドブッシュ64に挿通され、上側軸部62の一部は、ガイドブッシュ64から上方に突出する。図示しない真空発生装置から延びる図示しない配管がピストン54の上側軸部62に接続される。ピストン54の上側軸部62の突出量は、可動部22の変位に応じて変化する。配管は、可動部22と一体となって変位する。
ピストン54の下側軸部60は、ピストンチューブ38の上部内側に圧入され、可動マグネット34は、可動マグネット34の全長に亘ってピストンチューブ38の内側に圧入され、パッドアダプタ36の上部は、ピストンチューブ38の下部内側に圧入される。これにより、真空圧を発生させるための真空通路66が可動部22の内側に形成される。図示しない真空発生装置からの真空圧は、可動部22の真空通路66に導入される。
図5に示されるように、ピストン54のフランジ部58がストッパ20に当接するとき、パッドアダプタ36の突出量が最大になる。図7に示されるように、ピストン54のフランジ部58がガイドブッシュ64に当接するとき、パッドアダプタ36の突出量が最小になる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ70について、図8~図10を参照しながら説明する。なお、第1実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ10と同一または同等の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。
本発明の第3実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ70について、図8~図10を参照しながら説明する。なお、第1実施形態に係る吸着パッド用マグネットダンパ10と同一または同等の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。
図8および図9に示されるように、吸着パッド用マグネットダンパ70は、筒状のボデイ72と、ボデイ72の軸方向に変位可能にボデイ72に支持される可動部22とを含む。可動部22は、ピストン78と、可動マグネット34と、パッドアダプタ36と、ピストンチューブ38とを含む。
ボデイ72は、第1溝部72aと、一対の第2溝部72b、72cと、第3溝部72dとを有する。第1溝部72a、一対の第2溝部72b、72cおよび第3溝部72dは、ボデイ72の外周面を囲む。一方の第2溝部72bは、第1溝部72aの上方に形成され、他方の第2溝部72cは、第1溝部72aの下方に形成される。第3溝部72dは、他方の第2溝部72cの下方に形成される。ボデイ72は、ボデイ72の内周面から第1溝部72aの底面まで延びる一対の真空導入孔74を有する。
図示しない真空発生装置から延びる図示しない配管が真空導入孔74に接続される。第2溝部72b、72cには、シールリング94が装着される。シールリング94は、真空発生装置から真空導入孔74に真空圧が供給される際に、真空圧が低下することを防止する。ボデイ72は、第3溝部72dに係止する止めねじ(図示せず)を用いて、図示しないロボットアームまたは搬送装置に支持される。
可動マグネット34は、軸方向に着磁されている。可動マグネット34の外周面34aは、一様な径を有する円筒面からなり、可動マグネット34の内周面34bは、上方から下方に向かうにつれて徐々に径が大きくなる円錐状の曲面からなる。ボデイ72に取り付けられた固定マグネット18は、軸方向に着磁されている。固定マグネット18の外周面18aおよび内周面18bは、いずれも、一様な径を有する円筒面からなる。固定マグネット18の軸方向の極性は、可動マグネット34の軸方向の極性と同じである。
ピストン78は、径方向外方に突出するフランジ部80と、フランジ部80から下方に延びる下側軸部82と、フランジ部80から上方に延びる上側軸部84とを有する。ピストン78のフランジ部80をピストン78の軸心に垂直な面で切断したときの外形は、各辺が内側に湾曲する六角形状である。ボデイ72の内面は、ピストン78のフランジ部80を案内するピストンガイド面76を有する。ピストンガイド面76は、フランジ部80の多角形状断面の各頂点に対応する凸部80aを受け容れる凹部76aを有し、フランジ部80とともに機械的回り止め機構を構成する。
ピストン78は、ピストン78の下面に開口する有底状の縦孔86と、ピストン78のフランジ部80の側面に開口する一対の横孔88とを有する。ピストン78の縦孔86は、ピストン78の横孔88に接続される。ピストン78の横孔88は、ボデイ72とピストン78との間の隙間を介して、ボデイ72の真空導入孔74に連通する。ボデイ72の上端には、リング状のガイドブッシュ90が取り付けられる。ピストン78の上側軸部84は、ガイドブッシュ90に挿通され、上側軸部84の一部は、ガイドブッシュ90から上方に突出する。
ピストン78の下側軸部82は、ピストンチューブ38の上部内側に圧入され、可動マグネット34は、可動マグネット34の全長に亘ってピストンチューブ38の内側に圧入され、パッドアダプタ36の上部は、ピストンチューブ38の下部内側に圧入される。ピストン78の縦孔86および横孔88を含む真空通路92が可動部22の内側に形成される。図示しない真空発生装置からの真空圧は、ボデイ72の真空導入孔74を通じて、可動部22の真空通路92に導入される。
図8に示されるように、ピストン78のフランジ部80がストッパ20に当接するとき、パッドアダプタ36の突出量が最大になる。図10に示されるように、ピストン78のフランジ部80がガイドブッシュ90に当接するとき、パッドアダプタ36の突出量が最小になる。
第3実施形態におけるボデイ72は、ロボットアームまたは搬送装置に支持するための第3溝部72dを備えているが、これと同様の溝部を第1実施形態におけるボデイ12に形成してもよい。
本発明に係る吸着パッド用マグネットダンパは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
Claims (10)
- 筒状のボデイ(12、72)と、前記ボデイの軸方向に変位可能に前記ボデイに支持される可動部(22)とを含み、前記ボデイに取り付けられた筒状の固定マグネット(18)と前記可動部を構成する筒状の可動マグネット(34)との間で作用する磁力によって吸着パッドがワークに接触するときの圧力を緩和する吸着パッド用マグネットダンパ(10、50、70)であって、
前記固定マグネットの外周面(18a)および内周面(18b)は、一様な径を有する円筒面からなり、前記可動マグネットの外周面(34a)は、一様な径を有する円筒面からなり、前記可動マグネットの内周面(34b)は、円錐状の曲面からなり、前記固定マグネットおよび前記可動マグネットは、軸方向に着磁され、前記固定マグネットの軸方向の極性は、前記可動マグネットの軸方向の極性と同じである吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項1記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部の変位に関わらず、前記固定マグネットと前記可動マグネットとの間で軸方向に作用する磁力が一定である吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項1記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部が前記ボデイの軸心回りに回動するのを抑制する機械的回り止め機構を備える吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項3記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部は、フランジ部(28、58、80)を有するピストン(24、54、78)を含み、前記フランジ部の断面は多角形状であり、前記ボデイのピストンガイド面(14、76)は、前記フランジ部の多角形状断面の各頂点に対応する凸部(28a、58a、80a)を受け容れる凹部(14a、76a)を有し、前記機械的回り止め機構は、前記フランジ部および前記ピストンガイド面から構成される吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項1記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部は、ピストン(24、54、78)とパッドアダプタ(36)とを含み、前記パッドアダプタは前記ボデイから突出し、前記パッドアダプタの突出量が増加する向きの前記可動部の変位は、前記ピストンが前記ボデイに装着されたストッパ(20)に当接することによって規制される吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項1記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部は、ピストン(24、54、78)とパッドアダプタ(36)とピストンチューブ(38)とを含み、前記可動マグネットおよび前記パッドアダプタは、前記ピストンチューブを介して前記ピストンに連結され、真空通路(40、66、92)が前記可動部の内側に形成される吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項1記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部は、ピストン(24)を含み、前記ボデイに配管アダプタ(42)が取り付けられ、前記配管アダプタは、配管が取り付けられる本体部(44)と、前記ピストンの孔部(26)にOリング(32)を介して挿通される真空導入部(46)とを備える吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項7記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記配管アダプタは、前記ボデイと前記配管アダプタと前記ピストンとで区画される背圧室(48)の圧力を逃がす溝部(44a)を有する吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項1記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部は、ピストン(54)を含み、前記ボデイにガイドブッシュ(64)が取り付けられ、前記ピストンは、配管が接続される軸部(62)を備え、前記軸部は、前記ガイドブッシュに挿通される吸着パッド用マグネットダンパ。 - 請求項1記載の吸着パッド用マグネットダンパにおいて、
前記可動部はピストン(78)を含み、前記ピストンは、有底状の縦孔(86)と、前記ピストンの側面に開口する横孔(88)とを有し、前記縦孔は前記横孔に接続され、前記ボデイは真空導入孔(74)を有し、前記横孔は前記真空導入孔に連通する吸着パッド用マグネットダンパ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024001222A JP2025107789A (ja) | 2024-01-09 | 2024-01-09 | 吸着パッド用マグネットダンパ |
| JP2024-001222 | 2024-01-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025150249A1 true WO2025150249A1 (ja) | 2025-07-17 |
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ID=96386562
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/038262 Pending WO2025150249A1 (ja) | 2024-01-09 | 2024-10-28 | 吸着パッド用マグネットダンパ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2025107789A (ja) |
| WO (1) | WO2025150249A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121772695A (zh) * | 2026-03-04 | 2026-03-31 | 智慧星空(上海)工程技术有限公司 | 基片贴装头及半导体设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054671A (ja) * | 2000-05-30 | 2002-02-20 | Ckd Corp | 磁気バネ装置 |
| CN102808882A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-12-05 | 广西大学 | 长行程磁悬浮减震器 |
| WO2014168109A1 (ja) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | アズビル株式会社 | 磁気バネ装置 |
-
2024
- 2024-01-09 JP JP2024001222A patent/JP2025107789A/ja active Pending
- 2024-10-28 WO PCT/JP2024/038262 patent/WO2025150249A1/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JP2002054671A (ja) * | 2000-05-30 | 2002-02-20 | Ckd Corp | 磁気バネ装置 |
| CN102808882A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-12-05 | 广西大学 | 长行程磁悬浮减震器 |
| WO2014168109A1 (ja) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | アズビル株式会社 | 磁気バネ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121772695A (zh) * | 2026-03-04 | 2026-03-31 | 智慧星空(上海)工程技术有限公司 | 基片贴装头及半导体设备 |
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| JP2025107789A (ja) | 2025-07-22 |
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