WO2025248705A1 - マグネットグリッパ及び産業用ロボット - Google Patents

Abstract

マグネットグリッパ（１４）は、直径方向に磁化された第１磁石（２８）を有する第１グリッパユニット（１６）と、直径方向に磁化された第２磁石（２８Ａ）を有する第２グリッパユニット（１６Ａ）と、第１磁石（２８）と第２磁石（２８Ａ）とを連結して回転軸線を中心に回転させる回転シャフト（２０）と、を備え、第２グリッパユニット（１６Ａ）は、第１グリッパユニット（１６）の吸着力の影響を受けない距離に離れて配置されている。

Description

マグネットグリッパ及び産業用ロボット

　本開示は、マグネットグリッパ及び産業用ロボットに関する。

　鋼板等の磁性を有するワークの搬送に、マグネットグリッパが使用される。例えば、国際公開第２０１８／２００９４８号には、磁石の回転運動により、ワークの吸着又は解放を行うマグネットグリッパが記載されている。

　大型のワークを搬送する場合には、マグネットグリッパがワークの重量を持ち上げるのに十分な吸着力を有していても、ワークの縁等に力が加わった場合に簡単に剥離する。また、単一のマグネットグリッパで大型のワークを無理に吸着すると、ワークの変形や搬送中の振動を生じる場合があり、安定した搬送が行えない。

　上記の問題を回避するべく、マグネットグリッパを複数使用することが考えられる。しかしながら、複数のマグネットグリッパを使用する場合には、磁石を駆動するための電磁アクチュエータ又は電動モータが必要となる。この場合は、多数の電磁アクチュエータ又は電動モータを駆動するために、それぞれ駆動回路が必要とされ、装置コストが増大する。さらに、複数の駆動回路を産業用イーサネット等の通信回線で統合する場合に、システム構成の複雑化を招くという問題がある。

　本開示は、上記した課題を解決することを目的とする。

　本開示の第１の態様は、吸着面に平行な回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第１磁石を有する第１グリッパユニットと、前記回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第２磁石を有する第２グリッパユニットと、前記第１磁石と前記第２磁石とを連結して前記回転軸線を中心に前記第１磁石と前記第２磁石とを回転させる回転シャフトと、を備え、前記第１グリッパユニットと前記第２グリッパユニットとは、前記第１磁石の磁力による吸着力と前記第２磁石の磁力による吸着力とが互いに影響を受けない距離に離れて配置されている、マグネットグリッパである。

　本開示の第２の態様は、第１の態様によるマグネットグリッパと、前記マグネットグリッパを保持しつつ駆動するロボットアームと、を備えた、産業用ロボットである。

　本開示のマグネットグリッパ及び産業用ロボットは、重量の増大を抑制し、装置コストを抑制しつつ、大型のワークを安定して搬送できる。

図１は、第１実施形態に係る産業用ロボットの斜視図である。 図２は、第１実施形態に係るマグネットグリッパの断面図である。 図３Ａは、図１の第１グリッパユニットの斜視図であり、図３Ｂは、図１の第２グリッパユニットの斜視図である。 図４Ａは、第１グリッパユニット及び第２グリッパユニットの吸着状態の磁束の流れを示す説明図である。図４Ｂは、第１グリッパユニット及び第２グリッパユニットがワークの吸着を解除する解放動作の説明図である。図４Ｃは、第１グリッパユニット及び第２グリッパユニットが、ワークを消磁する消磁動作の説明図である。 図５は、図１のマグネットグリッパによるワークの吸着状態の説明図である。 図６は、比較例に係るマグネットグリッパによるワークの吸着状態の説明図である。 図７は、第２実施形態に係るマグネットグリッパの断面図である。 図８Ａは、第３実施形態に係る第１グリッパユニットの吸着状態での断面図であり、図８Ｂは、図８Ａの第１グリッパユニットの解放状態での断面図である。 図９は、第４実施形態に係るマグネットグリッパの断面図である。

（第１実施形態）
　図１に示すように、本実施形態に係る産業用ロボット１０は、複数の関節１２ａで可動する多軸多関節のロボットアーム１２と、ロボットアーム１２の先端に取り付けられたマグネットグリッパ１４とを備える。このような産業用ロボット１０は、例えば、自動車工場の製造ライン等で、鋼板や各種部品等の磁性を有するワークＷの搬送に利用される。図１のマグネットグリッパ１４は、薄板状のワークＷの吸着に好適な形状を、その一態様として示している。

　図２に示すように、マグネットグリッパ１４は、第１グリッパユニット１６と、第２グリッパユニット１６Ａと、回転シャフト２０と、駆動機構２２と、中間ハウジング２４と、を備える。マグネットグリッパ１４は、第１グリッパユニット１６と第２グリッパユニット１６Ａとの２箇所でワークＷを吸着して保持する。なお、第１グリッパユニット１６と第２グリッパユニット１６Ａとは、互いの磁力（吸着力）が実質的に及ばない距離に離間して配置されている。以下の説明において、部材の形状と配置関係を明確にするために、互いに直交する３方向を示す方向として、軸線方向、幅方向、及び吸着方向との用語が使用される。

　軸線方向は、ワークＷの表面と平行な方向であり、磁石の回転軸線及び回転シャフト２０と平行な方向である。幅方向は、ワークＷの表面に対して平行であり、回転軸線及び回転シャフト２０に垂直な方向（図２において紙面に垂直な方向）である。吸着方向は、回転軸線及び回転シャフト２０に直交し、かつ、ワークＷの表面に対して垂直な方向である。なお、吸着方向において、ワークＷに接近する方向は、下と呼ばれ、ワークＷから離れる方向は上と呼ばれる。なお、上、下との用語は、マグネットグリッパ１４の構成部材の配置関係を説明するために使用され、マグネットグリッパ１４の配置方向を限定するものではない。

　第１グリッパユニット１６は、第１ヨーク２６と、第１磁石２８と、一対のポールピース３０とを有する。第１ヨーク２６は、透磁率が高い磁性材料によって形成されている。第１ヨーク２６は、軸線方向の第１方向に第１端面２６ａを有し、第２方向に第２端面２６ｂを有する。第１端面２６ａ及び第２端面２６ｂは、軸線方向に垂直な平面によって形成される。また、第１ヨーク２６は、吸着方向のワーク側に位置する下面２６ｃと、吸着方向の反ワーク側に位置する上面２６ｄとを有する。下面２６ｃ及び上面２６ｄは、吸着方向に垂直な平面によって形成される。さらに、図３Ａに示されるように、第１ヨーク２６は、幅方向の一方に第１側部２６ｅを有し、幅方向の他方に第２側部２６ｆを有する。

　第１ヨーク２６の第１側部２６ｅには、凹部２６ｇが形成され、第１ヨーク２６の第２側部２６ｆには、凹部２６ｈが形成されている。凹部２６ｇ、２６ｈには、それぞれポールピース３０が嵌め込まれて固定されている。

　ポールピース３０は、透磁率が高い磁性材料によって形成された板状部材である。ポールピース３０の下端部は、第１ヨーク２６の下面２６ｃよりさらにワーク側に向けて突出する。一対のポールピース３０は、ワークＷに当接して、第１磁石２８の磁束をワークＷに伝える。ポールピース３０の下端部は、所定平面（吸着面）に沿って配置されている。吸着面は、軸線方向に平行であり、かつ、吸着方向に垂直である。ポールピース３０は、図示しないネジ又はボルト等の取り外し可能な締結部材で第１ヨーク２６に取り外し可能に固定されている。そのため、ポールピース３０は、交換可能であり、摩耗等によりその形状が変化した場合には、交換が可能である。

　第１ヨーク２６は、幅方向及び吸着方向の中央部に、収容室３４を有する。収容室３４は、軸線方向からみて円形に形成されている。収容室３４は、軸線方向に延び、第１端面２６ａから第２端面２６ｂを貫通する。収容室３４は、第１磁石２８を収容する。収容室３４の内周面は、第１磁石２８の回転半径の外側に位置するため、第１磁石２８の回転変位を妨げない。

　第１ヨーク２６には、さらに、エアギャップ部３６が形成されている。エアギャップ部３６は、第１ヨーク２６の幅方向の中央に位置する。エアギャップ部３６は、第１ヨーク２６において、磁束が通過しにくい部分であり、第１ヨーク２６の幅方向への磁束の通過を妨げる。エアギャップ部３６は、第１磁石２８の一対の磁極が幅方向を向いたときに、第１ヨーク２６を通じた磁気回路の短絡を防いで、磁束をポールピース３０に向かわせる。

　本実施形態において、エアギャップ部３６は、第１溝３６ａと第２溝３６ｂとを有する。第１溝３６ａは、収容室３４の下側に位置し、収容室３４を向いた溝であり、軸線方向に延在する。第１溝３６ａは、軸線方向からみて半円状の断面形状を有する。第２溝３６ｂは、収容室３４の上側に位置し、収容室３４を向いた溝であり、軸線方向に延在する。第２溝３６ｂは、軸線方向から見て半円状の断面形状を有する。なお、第１溝３６ａ及び第２溝３６ｂの溝は、半円状に限定されるものではなく、第１ヨーク２６を幅方向に通過する磁束の通過に対して抵抗を付与できる範囲で、適宜の形状を選択できる。

　エアギャップ部３６において、溝の部分は、透磁率の低い空気で満たされており、磁束を通過させる磁性材料の断面積が減少している。ただし、本実施形態の第１ヨーク２６は、エアギャップ部３６によって完全に分断されておらず、薄い磁性体壁によって一体的に繋がっている。このような構成により、収容室３４は、下面２６ｃ及び上面２６ｄに開口せず、外部から気密及び液密に隔離されている。このような構造は、収容室３４への水や塵埃の侵入防止を容易にする。なお、エアギャップ部３６は、下面２６ｃ及び上面２６ｄに形成されてもよい。この場合には、収容室３４には溝が形成されなくてもよい。また、エアギャップ部３６は、下面２６ｃと収容室３４との間と、上面２６ｄと収容室３４との間にそれぞれ形成された、軸線方向に貫通する貫通孔として形成されてもよい。

　第１磁石２８は、複数の円板状の磁石片２８ａを有する。複数の磁石片２８ａは、軸線方向に所定の間隔をあけて配置されており、回転シャフト２０を通じて軸線方向に互いに固定されて第１磁石２８を構成する。各々の磁石片２８ａは、Ｎ極の中心が周方向の同一位置（回転方向の同一角度）となるように、直径方向に磁化されている。磁石片２８ａを軸線方向に互いに間隔をあけて配置すると、磁束が広がり、比較的広い部分に吸着力を発生できるため、大型のワークＷを比較的少数の磁石で吸着できる。なお、ワークＷが厚く重い場合には、複数の磁石片２８ａを軸線方向に密着させてより強い磁束密度を発揮する態様で第１磁石２８を構成してもよい。

　第１磁石２８において、図示の例では、複数の磁石片２８ａの連結に回転シャフト２０を使用する例を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。第１磁石２８は、例えば、回転シャフト２０と連結可能な別個のロッド、枠体、円板等の部材で複数の磁石片２８ａを連結して構成されてもよい。また、第１磁石２８は、軸線方向に長く延びた円柱状の単一の磁石片２８ａによって構成されてもよい。

　図２及び図３Ｂに示されるように、第２グリッパユニット１６Ａは、第２ヨーク２６Ａと、第２磁石２８Ａと、ポールピース３０と、エアギャップ部３６Ａと、を有する。第２ヨーク２６Ａ、第２磁石２８Ａ、ポールピース３０及びエアギャップ部３６Ａは、それぞれ第１グリッパユニット１６の、第１ヨーク２６、第１磁石２８、ポールピース３０、及びエアギャップ部３６と同一形状及び同一寸法に形成される。第２グリッパユニット１６Ａの構成において、第１グリッパユニット１６の構成と同様の構成の説明は省略される。

　第２磁石２８Ａは、Ｎ極の周方向の中心位置（回転方向の角度）は、第１磁石２８のＮ極の周方向の中心位置（回転方向の角度）と同一となっている。また、第２磁石２８Ａは、Ｓ極の周方向の中心位置が、第１磁石２８のＳ極の周方向の中心位置と同一となっている。なお、第２磁石２８ＡのＮ極の周方向の中心位置は、第１磁石２８のＮ極の周方向の中心位置に対して１８０°異なってもよい。

　第２グリッパユニット１６Ａは、第１グリッパユニット１６の第１磁石２８の磁力が実質的に到達しない距離だけ、第１グリッパユニット１６から離間している。ここで、第１磁石２８の磁力が実質的に到達しない距離は、第１磁石２８の磁束が、第２グリッパユニット１６Ａの各部材との間で吸着力に影響を及ぼす程度の磁気的な結合や磁気回路を生じない距離である。

　第１グリッパユニット１６と第２グリッパユニット１６Ａとの距離は、把持対象とするワークＷの寸法によって設定される。一つの態様では、第２グリッパユニット１６Ａの軸線方向の中心と、第１グリッパユニット１６の軸線方向の中心とは、ワークＷの重心を挟んで配置される。この場合、第１グリッパユニット１６の軸線方向の中心と第２グリッパユニット１６Ａの軸線方向の中心との距離は、ワークＷの長手方向の寸法の１／３以上、より好ましくは１／２以上、さらに好ましくは２／３以上とすることができる。このように配置された第１グリッパユニット１６及び第２グリッパユニット１６Ａは、薄板状のワークＷを変形させたり、振動させたりすることなく安定して搬送できる。

　図２に示されるように、回転シャフト２０は、回転軸線に沿って軸線方向に延びる。本実施形態において、回転シャフト２０は、第１磁石２８及び第２磁石２８Ａを軸線方向に貫通する。回転シャフト２０は、第１磁石２８及び第２磁石２８Ａと連結されており、第１磁石２８及び第２磁石２８Ａは、回転シャフト２０によって一体的に回転する。回転シャフト２０の軸線方向の一方の端部２０ａは、第１磁石２８から突出している。回転シャフト２０の端部２０ａには、駆動機構２２が接続されている。

　駆動機構２２は、回転シャフト２０に接続され、回転シャフト２０を回転軸線回りに回転させる。駆動機構２２は、駆動モータ３８と、伝達機構４０とを備える。駆動モータ３８は、第１グリッパユニット１６の第１ヨーク２６の上に取り付けられている。伝達機構４０は、例えば、プーリー４０ａ、４０ｂとベルト４０ｃとを備えている。プーリー４０ａは、駆動モータ３８の駆動軸部３８ａに接続され、プーリー４０ｂは回転シャフト２０に接続されている。ベルト４０ｃは、プーリー４０ａとプーリー４０ｂとに掛け渡されており、駆動モータ３８の駆動軸部３８ａの回転を回転シャフト２０に伝達する。なお、伝達機構４０は、スプロケットとチェーン等で構成されてもよく、あるいは、歯車（ギヤ）若しくはカップリングによる同軸連結機構で構成されてもよい。

　本実施形態のマグネットグリッパ１４は、以上のように構成される。なお、図示の例では、第１グリッパユニット１６及び第２グリッパユニット１６Ａの端部に収容室３４、３４Ａが開口していたが、図示しないエンドキャップで収容室３４、３４Ａが液密及び気密に封じられてもよい。このように構成することで、高い防水性能が得られる。

　以下、マグネットグリッパ１４の動作について説明が行われる。

　図４Ａ～図５に示されるように、マグネットグリッパ１４は、図示しない制御装置の制御下に、駆動機構２２が回転シャフト２０を回転させて、ワークＷの吸着と、ワークＷの解放とを行う。ワークＷを吸着させる場合には、図４Ａに示されるように、第１グリッパユニット１６の第１磁石２８のＮ極及びＳ極（着磁方向）が、幅方向を向くように第１磁石２８が回転される。このとき、第２グリッパユニット１６Ａの第２磁石２８ＡのＮ極及びＳ極も幅方向を向く。

　図示のように、第１磁石２８の磁極から流出する磁力線は第１ヨーク２６に流れる。第１ヨーク２６は、エアギャップ部３６によって幅方向に磁気的に分断されているため、大部分の磁束はポールピース３０に向かい、ポールピース３０の下端から磁束が放出される。ポールピース３０から放出された磁束は、磁性を有するワークＷを流れる。これにより、ワークＷが第１グリッパユニット１６に吸着される。同様に、第２グリッパユニット１６Ａにおいても、第２磁石２８Ａの磁力線の大部分はワークＷを流れ、第２グリッパユニット１６ＡがワークＷを吸着する。

　マグネットグリッパ１４は、図４Ｂに示すように、第１磁石２８（第２磁石２８Ａ）の一対の磁極を吸着方向に向けると、第１磁石２８（第２磁石２８Ａ）の磁力線が第１ヨーク２６（第２ヨーク２６Ａ）の内部で短絡する。そのため、一対のポールピース３０に磁場が漏洩しなくなり、ワークＷに対する吸着力が減少する。その結果、マグネットグリッパ１４は、ワークＷの吸着を解除する。

　ワークＷの磁気特性によっては、ワークＷが吸着の際の磁場による磁化が残り、図４Ｂの配置とするだけでは、ワークＷの吸着が解除されない場合がある。このような場合には、駆動機構２２は、図４Ｂの位置から図４Ｃの位置に第１磁石２８（第２磁石２８Ａ）を回転させる。図４Ｃの位置では、一対のポールピース３０から、図４Ａの場合と逆向きの微弱な磁場が放たれ、ワークＷの磁化が消磁される。これにより、ワークＷが磁化した場合であっても、マグネットグリッパ１４は、ワークＷの吸着状態を解除できる。

　なお、例えば、ワークＷに磁性フレークを含む塗料の塗布が行われる場合には、ワークＷの磁化の残留をより小さくすることが望まれる。この場合には、マグネットグリッパ１４による消磁は、第１磁石２８及び第２磁石２８Ａの磁極が吸着方向を向いた回転角度θ＝９０°を中心に、角度＋θと角度－θとの間で往復移動（回転運動）させつつ行われる。その際に、第１磁石２８及び第２磁石２８Ａは、回転角度θの絶対値が徐々に０に近づくように動作され、最終的に角度９０°で停止される。このような消磁動作により、ワークＷの磁化の方向が複数回の反転を繰り返しながら徐々に減少し、最終的に、ワークＷの残留磁化を極めて小さな値にできる。マグネットグリッパ１４は、消磁用の電磁コイルが不要であり、第１磁石２８及び第２磁石２８Ａの回転動作のみで消磁を行える。

　図６の比較例に示されるマグネットグリッパ１００は、１つのグリッパユニット１１６を備える。マグネットグリッパ１００は、比較的大きいワークＷに対して１つの吸着箇所で吸着する。そのため、ワークＷの端に、矢印でしめす突発的な荷重Ｆが加わった場合に、マグネットグリッパ１００は、グリッパユニット１１６の最大吸着力よりも弱い荷重ＦでワークＷが剥離する。

　これに対し、図５に示される本実施形態のマグネットグリッパ１４は、比較的大きいワークＷを、軸線方向に十分離間した第１グリッパユニット１６と第２グリッパユニット１６Ａとで吸着する。そのため、ワークＷの端に矢印に示すような突発的な荷重Ｆが加わった場合であっても、２つの吸着箇所で荷重Ｆを分散して支えることができ、ワークＷの脱落を防止できる。

　さらに、マグネットグリッパ１４は、２つのグリッパユニット１６、１６Ａを１つの駆動機構２２で駆動できるため、装置構成の複雑化を防止できる。

（第２実施形態）
　図７に示されるように、本実施形態のマグネットグリッパ１４Ａは、駆動機構２２の配置位置において、図１に示すマグネットグリッパ１４と異なる。マグネットグリッパ１４Ａのその他の構成は、図１に示すマグネットグリッパ１４と同様である。マグネットグリッパ１４Ａの構成において、マグネットグリッパ１４に対応する構成と同様の部分には、同一符号が付されており、それらの説明は省略される。

　本実施形態のマグネットグリッパ１４Ａは、駆動機構２２が、第１グリッパユニット１６と第２グリッパユニット１６Ａとの間の部分で、回転シャフト２０に接続されている。駆動機構２２の駆動モータ３８は、中間ハウジング２４の上面に取り付けられている。伝達機構４０は、中間ハウジング２４の上面に設けられた開口孔２４ａを通るベルト４０ｃを有しており、中間ハウジング２４の開口孔２４ａを通じて駆動モータ３８の駆動軸部３８ａと回転シャフト２０とに接続されている。

（第３実施形態）
　図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、本実施形態は、変形例に係る第１グリッパユニット１６Ｂに関する。本実施形態の第１グリッパユニット１６Ｂは、第１ヨーク２６Ｂ及びエアギャップ部３６Ｂにおいて、図１～図３Ａを参照しつつ説明した第１グリッパユニット１６と異なる。第１グリッパユニット１６Ｂのその他の構成は、図２及び図３Ａに示す第１グリッパユニット１６と同様である。第１グリッパユニット１６Ｂにおいて第１グリッパユニット１６と同様の部分には、同一符号が付されており、それらの説明は省略される。

　第１ヨーク２６Ｂは、幅方向の第１側部２６ｅ寄りに位置する第１部分４２と、第２側部２６ｆ寄りに位置する第２部分４４とに分離されている。第１部分４２と第２部分４４は、透磁率が高い磁性材料によって一体的に形成されている。第１部分４２と第２部分４４との間には、エアギャップ部３６Ｂとして板部材４６が取り付けられている。板部材４６は非磁性材料よりなる。板部材４６は、幅方向の中央に位置し、軸線方向に延在する。本実施形態のエアギャップ部３６Ｂは、板部材４６により構成される。板部材４６は、第１部分４２及び第２部分４４と液密に接合されており、収容室３４の外周部を液密に封止する。

　本実施形態の第１グリッパユニット１６Ｂは、図８Ａに示すように、Ｎ極及びＳ極が第１部分４２及び第２部分４４を向いている場合には、エアギャップ部３６Ｂによって第１ヨーク２６Ｂの内部での磁束の短絡が妨げられる。その結果、第１磁石２８の磁束は、一対のポールピース３０に向かい、ワークＷに対する吸着力を発生させる。また、図８Ｂに示されるように、第１磁石２８のＮ極及びＳ極が板部材４６を向いている場合には、磁束が第１部分４２及び第２部分４４の内部で短絡する。この場合には、一対のポールピース３０からは磁束が放出されないため、第１グリッパユニット１６Ｂは、吸着力を発生しない。

　以上のように、図１のマグネットグリッパ１４と同様の効果が得られる。なお、第１グリッパユニット１６Ｂの構造は、図３Ｂに示される第２グリッパユニット１６Ａにも適用可能である。

（第４実施形態）
　図９に示されるように、本実施形態のマグネットグリッパ１４Ｃは、第１グリッパユニット１６、第２グリッパユニット１６Ａに加えて、第３グリッパユニット１６Ｃを備える。第３グリッパユニット１６Ｃは、第３ヨーク２６Ｃと、第３磁石２８Ｃと、一対のポールピース３０と、エアギャップ部３６と、を有する。第３ヨーク２６Ｃは、第１グリッパユニット１６の第１ヨーク２６（図３Ａ参照）と同様に構成され、第３磁石２８Ｃは第１グリッパユニット１６の第１磁石２８（図３Ａ参照）と同様に構成される。また、一対のポールピース３０は、第１グリッパユニット１６のポールピース３０（図３Ａ参照）と同様である。第３磁石２８Ｃは、その回転軸線が、第１磁石２８及び第２磁石２８Ａの回転軸線と、同軸となるように配置されており、回転方向の同一方向に磁化されている。

　マグネットグリッパ１４Ｃは、回転シャフト２０を有する。回転シャフト２０は、第１磁石２８と、第２磁石２８Ａと、第３磁石２８Ｃとの回転軸線に沿って直線状に延び、これらを互いに連結する。回転シャフト２０の端部２０ａには、駆動機構２２が接続されている。回転シャフト２０は、駆動機構２２の回転力により、第１磁石２８、第２磁石２８Ａ及び第３磁石２８Ｃを一体的に回転させる。なお、マグネットグリッパ１４Ｃの駆動機構２２は、図１を参照しつつ説明した駆動機構２２と同様である。

　本実施形態のマグネットグリッパ１４Ｃは、３つの吸着箇所でワークＷを吸着する。そのため、マグネットグリッパ１４Ｃは、より大型のワークＷを安定的に搬送できる。なお、上記の説明では、マグネットグリッパ１４Ｃが３つのグリッパユニットを有する例で説明したが、本実施形態はこの態様に限定されない。マグネットグリッパ１４Ｃは、４つ以上のグリッパユニットを有してもよい。

　上記実施形態に関し、さらに以下の付記が開示される。

（付記１）
　本開示のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）は、吸着面に平行な回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第１磁石（２８）を有する第１グリッパユニット（１６、１６Ｂ）と、前記回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第２磁石（２８Ａ）を有する第２グリッパユニット（１６Ａ）と、前記第１磁石と前記第２磁石とを連結して前記回転軸線を中心に前記第１磁石（２８）と前記第２磁石（２８Ａ）とを回転させる回転シャフト（２０）と、を備え、前記第１グリッパユニットと前記第２グリッパユニットとは、前記第１磁石の磁力による吸着力と前記第２磁石の磁力による吸着力とが互いに影響を受けない距離に離れて配置されている。

　上記のマグネットグリッパは、グリッパユニットの重量増加を抑制しつつ、簡素な装置構成で、大型のワークを安定的に搬送できる。

（付記２）
　付記１に記載のマグネットグリッパであって、前記第１グリッパユニットは、前記第１磁石を収容し前記第１磁石の磁力をワーク（Ｗ）に伝える第１ヨーク（２６、２６Ｂ）を有し、前記第２グリッパユニットは、前記第２磁石を収容し、前記第２磁石の磁力を前記ワークに伝える第２ヨーク（２６Ａ）を有し、前記第１ヨークと前記第２ヨークとは、前記回転軸線の方向において互いに離れており、前記第１磁石と前記第２磁石との間に磁気回路を形成しなくてもよい。このマグネットグリッパは、少ない数のグリッパユニットで、ワークを効率良く、安定的に搬送できる。

（付記３）
　付記１又は２に記載のマグネットグリッパであって、前記第１磁石と前記第２磁石とは、前記第１磁石のＮ極の位置と、前記第２磁石のＮ極の位置とが回転方向において同一であってもよい。このマグネットグリッパは、複数のグリッパユニットの吸着と吸着解除とを、１本の回転シャフトの回転で切換えることができる。

（付記４）
　付記１～３のいずれか１つに記載のマグネットグリッパであって、前記第１磁石及び前記第２磁石の各々は、前記回転軸線の方向に間隔をあけて配置された円板状の複数の磁石片（２８ａ）から構成されてもよい。このマグネットグリッパは、磁石を軽量化しつつ、広い範囲に磁力による吸着力を分散させて発生することができる。

（付記５）
　付記３又は４に記載のマグネットグリッパであって、前記第１磁石と前記第２磁石とは同一の構成を有してもよい。このマグネットグリッパは、第１磁石と第２磁石とを同一部品とすることで、装置コストを低減できる。

（付記６）
　付記１～５のいずれか１つに記載のマグネットグリッパは、前記第１グリッパユニットと前記第２グリッパユニットとを連結し、かつ前記回転シャフトを収容する中間ハウジング（２４）を備えてもよい。このマグネットグリッパは、回転シャフトを塵埃及び水から保護できる。

（付記７）
　付記２に記載のマグネットグリッパであって、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークは、前記第１磁石又は前記第２磁石を回転可能に収容する磁石収容室（３４、３４Ａ）と、前記回転軸線に垂直であり、かつ、前記吸着面に平行な幅方向の中央に位置し、前記幅方向への磁束の流れを妨げるエアギャップ部（３６、３６Ａ）と、を有してもよい。このマグネットグリッパは、第１磁石及び第２磁石の回転動作により、吸着力の発生とその解除を行える。

（付記８）
　付記７に記載のマグネットグリッパであって、前記エアギャップ部は、前記第１ヨーク又は前記第２ヨークを切欠いた溝を有してもよい。このマグネットグリッパは、エアギャップ部が上面及び底面に開口部を有さないため、防水性に優れる。

（付記９）
　付記２、７及び８のいずれか１つに記載のマグネットグリッパであって、前記第１グリッパユニット及び前記第２グリッパユニットは、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークのそれぞれに交換可能に取り付けられたポールピース（３０）を有してもよい。このマグネットグリッパは、摩耗が生じやすいポールピースを交換可能とすることで、メンテナンス費用を削減できる。

（付記１０）
　付記１～９のいずれか１つに記載のマグネットグリッパであって、さらに、前記回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第３磁石（２８Ｃ）を有する第３グリッパユニット（１６Ｃ）を有し、前記第３磁石は、前記回転シャフトを介して前記第１磁石及び前記第２磁石に連結され、前記第３グリッパユニットは、前記第１磁石及び前記第２磁石の磁力による吸着力の影響を受けない位置に配置されてもよい。このマグネットグリッパは、３つの吸着箇所で、より大きなサイズのワークを安定的に搬送できる。

（付記１１）
　付記１～１０のいずれか１つに記載のマグネットグリッパであって、前記回転シャフトを回転させる駆動機構（２２）を備え、前記駆動機構は、前記回転シャフトの前記回転軸線の延在方向の一方の端部（２０ａ）に接続されてもよい。このマグネットグリッパは、１つの駆動機構で複数のグリッパユニットを駆動できる。

（付記１２）
　付記１～１０のいずれか１つに記載のマグネットグリッパであって、前記回転シャフトを回転させる駆動機構（２２）を備え、前記駆動機構は、前記第１グリッパユニットと前記第２グリッパユニットとの間で、前記回転シャフトに接続されてもよい。このマグネットグリッパは、駆動機構が回転シャフトの端部に配置されないため、軸線方向のサイズを小さくすることができる。

（付記１３）
　本開示の産業用ロボット（１０）は、付記１～１２のいずれか１つに記載のマグネットグリッパと、前記マグネットグリッパを保持しつつ駆動するロボットアーム（１２）と、を備える。この産業用ロボットは、大型のワークを安定的に搬送できる。

　本開示について詳述したが、本開示は上記した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、又は、請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上記した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上記した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。

１０…産業用ロボット　　　　　　１２…ロボットアーム
１４、１４Ａ、１４Ｃ…マグネットグリッパ
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ…グリッパユニット
２０…回転シャフト　　　　　　　２２…駆動機構
２４…中間ハウジング　　　　　　２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ…ヨーク
２８、２８Ａ、２８Ｃ…磁石　　　３４、３４Ａ…収容室
３６、３６Ａ、３６Ｂ…エアギャップ部

Claims (13)

1. 　吸着面に平行な回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第１磁石（２８）を有する第１グリッパユニット（１６、１６Ｂ）と、
   　前記回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第２磁石（２８Ａ）を有する第２グリッパユニット（１６Ａ）と、
   　前記第１磁石（２８）と前記第２磁石（２８Ａ）とを連結して前記回転軸線を中心に前記第１磁石（２８）と前記第２磁石（２８Ａ）とを回転させる回転シャフト（２０）と、を備え、
   　前記第１グリッパユニット（１６、１６Ｂ）と前記第２グリッパユニット（１６Ａ）とは、前記第１磁石（２８）の磁力による吸着力と前記第２磁石（２８Ａ）の磁力による吸着力とが互いに影響を受けない距離に離れて配置されている、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
2. 　請求項１に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、
   　前記第１グリッパユニット（１６、１６Ｂ）は、前記第１磁石（２８）を収容し前記第１磁石（２８）の磁力をワーク（Ｗ）に伝える第１ヨーク（２６、２６Ｂ）を有し、
   　前記第２グリッパユニット（１６Ａ）は、前記第２磁石（２８Ａ）を収容し、前記第２磁石（２８Ａ）の磁力を前記ワーク（Ｗ）に伝える第２ヨーク（２６Ａ）を有し、
   　前記第１ヨーク（２６、２６Ｂ）と前記第２ヨーク（２６Ａ）とは、前記回転軸線の方向において互いに離れており、前記第１磁石（２８）と前記第２磁石（２８Ａ）との間に磁気回路を形成しない、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
3. 　請求項１に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、
   　前記第１磁石（２８）と前記第２磁石（２８Ａ）とは、前記第１磁石（２８）のＮ極の位置と、前記第２磁石（２８Ａ）のＮ極の位置とが回転方向において同一である、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
4. 　請求項３に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、
   　前記第１磁石（２８）及び前記第２磁石（２８Ａ）の各々は、前記回転軸線の方向に間隔をあけて配置された円板状の複数の磁石片（２８ａ）から構成される、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
5. 　請求項３に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、
   　前記第１磁石（２８）と前記第２磁石（２８Ａ）とは、同一の構成を有する、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
6. 　請求項１に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、
   　前記第１グリッパユニット（１６、１６Ｂ）と前記第２グリッパユニット（１６Ａ）とを連結し、かつ前記回転シャフト（２０）を収容する中間ハウジング（２４）を備える、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
7. 　請求項２に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、
   　前記第１ヨーク（２６、２６Ｂ）及び前記第２ヨーク（２６Ａ）は、
   　前記第１磁石（２８）又は前記第２磁石（２８Ａ）を回転可能に収容する磁石収容室（３４、３４Ａ）と、
   　前記回転軸線に垂直であり、かつ、前記吸着面に平行な幅方向の中央に位置し、前記幅方向への磁束の流れを妨げるエアギャップ部（３６、３６Ａ）と、を有する、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
8. 　請求項７に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、
   　前記エアギャップ部（３６、３６Ａ）は、前記第１ヨーク（２６）又は前記第２ヨーク（２６Ａ）を切欠いた溝を有する、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
9. 　請求項２に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）であって、前記第１グリッパユニット（１６、１６Ｂ）及び前記第２グリッパユニット（１６Ａ）は、前記第１ヨーク（２６、２６Ｂ）及び前記第２ヨーク（２６Ａ）のそれぞれに交換可能に取り付けられたポールピース（３０）を有する、マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）。
10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のマグネットグリッパ（１４Ｃ）であって、さらに、前記回転軸線に垂直な直径方向に磁化された第３磁石（２８Ｃ）を有する第３グリッパユニット（１６Ｃ）を有し、
    　前記第３磁石（２８Ｃ）は、前記回転シャフト（２０）を介して前記第１磁石（２８）及び前記第２磁石（２８Ａ）に連結され、
    　前記第３グリッパユニット（１６Ｃ）は、前記第１磁石（２８）及び前記第２磁石（２８Ａ）の磁力による吸着力の影響を受けない位置に配置されている、マグネットグリッパ（１４Ｃ）。
11. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ｃ）であって、前記回転シャフト（２０）を回転させる駆動機構（２２）を備え、前記駆動機構（２２）は、前記回転シャフト（２０）の前記回転軸線の延在方向の一方の端部（２０ａ）に接続されている、マグネットグリッパ（１４、１４Ｃ）。
12. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のマグネットグリッパ（１４Ａ）であって、前記回転シャフト（２０）を回転させる駆動機構（２２）を備え、前記駆動機構（２２）は、前記第１グリッパユニット（１６）と前記第２グリッパユニット（１６Ａ）との間で、前記回転シャフト（２０）に接続されている、マグネットグリッパ（１４Ａ）。
13. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のマグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）と、
    　前記マグネットグリッパ（１４、１４Ａ、１４Ｃ）を保持しつつ駆動するロボットアーム（１２）と、を備えた、産業用ロボット（１０）。