(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを吸着可能に配設される少なくとも２つの突極マグネットと、それぞれの前記突極マグネットが摺動可能に嵌合されるヨークと、前記ヨーク内に収納支持され前記突極マグネットに巻装されるコイル体と、前記突極マグネットを摺動停止可能に配設されるブレーキ体と、それぞれの前記ヨークを連結するヨーク連結体と、を備え、
前記ブレーキ体が、前記突極マグネットを挟持可能に配置される一対のブレーキ用ヨークと、前記ブレーキ用ヨークを挟持可能に駆動するブレーキ用コイルと、を備え、
前記ブレーキ用コイルの通電により前記突極マグネットを所定位置で固着し、前記コイル体の通電により、前記ワークを吸着可能にするとともに、
前記ヨーク連結体に配設される支持体が、マグネット体を駆動する駆動装置に連結手段を介して連結されていることを特徴とするマグネット体。
【請求項２】
前記支持体が、前記連結体に回動可能に配設されることを特徴とする請求項１記載のマグネット体。
【請求項３】
ワークを吸着可能に配設される少なくとも２つの突極マグネットと、それぞれの前記突極マグネットの中央部に摺動可能に嵌合される自在軸受けと、前記自在軸受けの軸方向の一端に配設されるヨーク及び前記ヨークに収納支持され前記突極マグネットに巻装されるコイル体と、前記自在軸受けの軸方向の他端に配設されるブレーキ体と、それぞれの自在軸受けを連結する連結体と、を備え、
前記ブレーキ体が、前記突極マグネットを挟持可能に配置される一対のブレーキ用ヨークと、前記ブレーキ用ヨークを挟持可能に駆動するブレーキ用コイルと、を備え、
前記ブレーキ用コイルの通電により前記突極マグネットを所定位置で固着し、前記コイル体の通電により、前記ワークを吸着可能にするとともに、
前記連結体に配設される支持体が、マグネット体を駆動する駆動装置に連結される連結手段を有することを特徴とするマグネット体。
【請求項４】
前記連結体が、上下方向に２分割されていることを特徴とする請求項３記載のマグネット体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、起伏の大きい異型のワークを吸着し、吊り上げて搬送するマグネット体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、異型のワークを吸着するマグネット体としては、図９に示されるように、ヨーク５２と一体に構成される突極マグネット５３が使用されていた。このマグネット体Ｍ３は、その内部にコイル体５４が巻装され、磁束を発生させてワークＷを吸着するように構成されている。そして、このマグネット体Ｍ３を例えばロボットのロボットハンドに連結すれば、ワークを所定の位置まで搬送できる。この場合のワークＷの形状は突極先端に磁束が集中しやすい厚物であればその吸着力は大きく、単体のワークＷを効率的に取り出す場合には効果が大きい。また、長尺状のワークＷを吊る場合には長手方向に複数個取りつけ、幅の広いワークＷであれば平面的に複数個配置させて吸着させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、異型のワークの形状が複雑なもので、複数個のマグネット体を使用する場合、ワークにはいろいろな起伏や凹凸が形成されているので、従来の独立したマグネット体では自由度がないため、ワークに接触しないマグネット体が存在してしまう。そのため、例えば独立したマグネット体を２個使用している場合の１個がワークを吸着せず、残りの１個のマグネット体だけでワークを吸着することになり、吸着力が落ちてワークが傾いたり落下したりする。
【０００４】
また、自由度を持つために突極するマグネットが可動するタイプのマグネット体としては、特開平７−２４８１号に示される「可動ヨーク型リフティングマグネット」が知られているが、この可動ヨーク型リフティングマグネットではワークの起伏や凹凸の少ないものには効果的であるが、起伏や凹凸の大きいもの、例えば長尺状のカムシャフトのように段差が大きいものでは突極マグネットの吸着位置がどこにあるか分からず、突極マグネットの先端がワークに接触しても吊り上げる時にその接触位置が変化してワークが傾いてしまう。
【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するものであり、起伏や凹凸の大きい異型のワークを大きな吸着力で安定して吊り上げることのできるマグネット体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかわるマグネット体では、ワークを吸着可能に配設される少なくとも２つの突極マグネットと、それぞれの前記突極マグネットが摺動可能に嵌合されるヨークと、前記ヨーク内に収納支持され前記突極マグネットに巻装されるコイル体と、前記突極マグネットを摺動停止可能に配設されるブレーキ体と、それぞれの前記ヨークを連結するヨーク連結体と、を備え、
前記ブレーキ体が、前記突極マグネットを挟持可能に配置される一対のブレーキ用ヨークと、前記ブレーキ用ヨークを挟持可能に駆動するブレーキ用コイルと、を備え、
前記ブレーキ用コイルの通電により前記突極マグネットを所定位置で固着し、前記コイル体の通電により、前記ワークを吸着可能にするとともに、
前記ヨーク連結体に配設される支持体が、マグネット体を駆動する駆動装置に連結手段を介して連結されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また好ましくは、前記支持体が、前記連結体に回動可能に配設されるものであればよい。
【０００９】
ワークを吸着可能に配設される少なくとも２つの突極マグネットと、それぞれの前記突極マグネットの中央部に摺動可能に嵌合される自在軸受けと、前記自在軸受けの軸方向の一端に配設されるヨーク及び前記ヨークに収納支持され前記突極マグネットに巻装されるコイル体と、前記自在軸受けの軸方向の他端に配設されるブレーキ体と、それぞれの自在軸受けを連結する連結体と、を備え、
前記ブレーキ体が、前記突極マグネットを挟持可能に配置される一対のブレーキ用ヨークと、前記ブレーキ用ヨークを挟持可能に駆動するブレーキ用コイルと、を備え、
前記ブレーキ用コイルの通電により前記突極マグネットを所定位置で固着し、前記コイル体の通電により、前記ワークを吸着可能にするとともに、
前記連結体に配設される支持体が、マグネット体を駆動する駆動装置に連結される連結手段を有することを特徴とするものである。
【００１１】
さらに好ましくは、前記ブレーキ体が、前記ブレーキ体内に収納支持されるコイル体を有し、複数個の割り溝を形成するものであればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１乃至図４は第１のマグネット体Ｍ１の実施の形態であり、ワークＷに当接可能な２つの突極マグネット１が並設され、それぞれの突極マグネット１に、突極マグネット１が摺動できるように円筒形のヨーク２が嵌合される。ヨーク２は段付き状に形成され、大径部２ａの内周にコイル体３が、ヨーク２の下部に配設される非磁性体の保護板４に支持されて突極マグネットの周りを巻装するように配設され、ヨーク２の小径部２ｂにそれぞれのヨーク２を連結するための磁性体の連結板５が嵌着されて２つの突極マグネット１が支持される。そして、連結板５と２つの突極マグネット１とワークＷとの間で磁束のループが発生されるようになっている。
【００１４】
また、それぞれの突極マグネット１の摺動を停止するように、ブレーキ体７が連結板５の上方で配設されている。ブレーキ体７は２つの突極マグネット１を両側から挟持するように移動される２枚のブレーキ用ヨーク８と、２枚のブレーキ用ヨーク８に両側で掛着されるブレーキ開放ばね９と、ブレーキ用ヨーク８と連結板５の間に配置され、それぞれの突極マグネット１の周りを巻装するブレーキ用コイル体１０とを備えて構成され、ブレーキ用ヨーク８と突極マグネット１と連結板５との間で磁束のループが発生するようになっている。２枚のブレーキ用ヨーク８はそれぞれの突極マグネット１と接触する部分に半円状穴８ａが形成され、コイル体１０に電流が流れた時に突極マグネット１を半円状穴８ａで押圧し、電流の流れが停止した時に突極マグネット１から離れるように作動される。
【００１５】
また、連結板５には２つの突極マグネット１の間に配置される支持体１２が上方に向かって配設される。支持体１２は連結板５の前後方向（図１における紙面に対して直角方向）の両端部当りに立設される２つの円形の支柱１３と、２つの支柱１３の上面に懸架される支柱連結板１４とを備えて構成され、支持体１３は図示しない駆動装置に連結される連結手段としての回動軸１６に回動可能に取りつけられる。
【００１６】
後ろ側支柱１３には支柱連結板１４を締結するボルトＢ２の頭部が前側に配置される締結するボルトＢ１より長めに形成されている。
【００１７】
回動軸１６は段付きの円柱体に形成され、頭部１６ａは大径に形成され上面中央部に、図示しない駆動装置に連結する連結用めねじ１８が形成され、側面にはスパナ等の工具がはまる切欠面が形成される。回動軸１６の腹部１６ｂには頭部１６ａに固着されるように旋回角度制限レバー１９が嵌着されるとともに、支柱連結板１４に回動可能に支持される。回動軸１６の足部１６ｃにはおねじが形成され座金２０を介してナット２１が螺着される。この場合、回動軸１６の腹部１６ｂは支柱連結板１４に回動できるように、腹部１６ｂの下端は支柱連結板１４の下面より僅かに突出している。
【００１８】
また、旋回角度制限レバー１９には、後ろ側に配置されるボルトＢ２を挟んで、ボルトＢ２に当接可能な２つのレバー部１９ａが角度を有して形成されている。そしてレバー部１９ａ間に取りつけられる２個のピン２２の両外端とボルトＢ２の両側を圧接する略コ字状のセンタリングばね１７が、その先端を回転軸１６の頭部１６ａの外径に一致して形成され、回転軸の頭部１６ａに圧接状態で配設される。そしてセンタリングばね１７は支持体１３を旋回角度制限レバー１９の中心位置に復帰させるように付勢する。
【００１９】
さらに、前後の２つの支柱１３と２枚のブレーキ用ヨーク８を貫通するようにブレーキ用ヨーク保持ピン２３が打ち込まれる。そして、図示しない駆動装置に連結される回転軸１６に対して、ブレーキヨーク８を介して突極マグネット１が旋回できるように構成されている。
【００２０】
また、突極マグネット１の上部には、突極マグネット１の抜け止め用として、ストップリング２４がストップゴム２５を介して取りつけられている。
【００２１】
このように構成されるマグネット体Ｍ１の作用を次に説明する。
【００２２】
図示しないロボット等の駆動装置に連結用めねじ１８によって取りつけられるマグネット体Ｍ１が、吸着し吊り上げようとするワークＷ１の上方に移動される。ワークＷ１は図１に示されるような複雑な形状をする異型材料であり、あるいは段差の大きい長尺状のカムシャフトである。
【００２３】
マグネット体Ｍ１がワークＷ１の吊り上げる位置に移動された時点においては、コイル体３及びブレーキ用コイル１０には励磁がされていないので、ブレーキ用ヨーク８はブレーキ開放ばね９によって、突極マグネット１から離れた位置にあり、それぞれの突極マグネット１は自重により、ストップリング２４がブレーキ用ヨーク８の上面に当接された位置まで下降している。マグネット体Ｍ１が、突極マグネット１が凹凸状に形成されるワークＷ１に当接されるまで下降すると、それぞれの突極マグネット１は、ワークＷ１の当接面に合わせて、上下方向に摺動し停止する。
【００２４】
この時点で、ブレーキ用コイル１０が励磁されるとブレーキ用ヨーク８、２つの突極マグネット１、連結板５との間に磁束のループが発生し、２枚のブレーキ用ヨーク８がブレーキ開放ばね９に抗して突極マグネット１側に作動してその半円穴８ａが突極マグネット１を押圧し、突極マグネット１を固定する。
【００２５】
次に、コイル体３に励磁がされると、２つの突極マグネット１、連結板５、ワークＷ１との間に磁束のループが発生して、ワークＷ１が突極マグネット１に吸着される。その後、駆動装置の作動によりワークＷ１が吊り上げられる。この時、吊り上げる状態によって、重心のアンバランスがあればマグネット体Ｍ１は回転軸１６に対して小旋回できるようになっている。吊り上げられたワークＷ１は、後ろ側の支柱１３の上方に配置されたボルトＢ２が回動されて旋回角度制限レバー１９のいずれかのレバー部１９ａの内側面に当接するまで旋回ができ、安定した位置において所定位置に搬送される。旋回角度範囲はレバー部１９ａの角度を適宜決めることによって、必要な角度を設定することができる。
【００２６】
また、ワークＷ１が所定場所に搬送されて、ワークＷ１がマグネット体Ｍ１より離れればセンタリングばね１７によって、マグネット体Ｍ１は元の位置に復帰することができる。
【００２７】
なお、仮に吊り上げ時にワークＷ１が多少動いても、突極マグネット１はそれに追随できるものであり、また磁気回路が安定しているので吸着力も大きい。また、ワークＷ１が段差の大きいカムシャフトで、その溝部の側面位置に突極マグネット１の先端が当接している場合でも、突極マグネット１の先端はワークＷ１の側壁に吸引しようとし、それが磁気回路として安定した状態になる。
【００２８】
次に第２の実施の形態によるマグネット体Ｍ２ついて、図５乃至図８によって説明する。
【００２９】
マグネット体Ｍ２には、ワークＷ２に吸着可能に２つの突極マグネット３１が配設されている。それぞれの突極マグネット３１には、突極マグネット３１の略中央部に摺動可能に配設される自在継手３２と、自在継手３２の下方で突極マグネット３１に自在継手３２を介して嵌合される円筒状のヨーク３３と、ヨーク３３内で非磁性体の保護板３６上に収納支持され突極マグネット３１に巻装されるコイル体３４と、自在継手３２の上方で突極マグネット３１に自在継手３２を介して嵌合されるブレーキ体３５が配設されている。また、自在継手３２中央部３２ａが半球状に形成され、それぞれの突極マグネット３１に配設された自在継手３２の中央部３２ａが回動できるように、上下２枚で形成される磁性体の連結板３７がそれぞれの自在継手３２間に連結されている。
【００３０】
なお、連結板３７は上下２枚でなく前後に２枚であってもよい。いずれにしても半球状の自在継手３２に連結可能であればよい。
【００３１】
また、自在継手３２の下端部３２ｂにはヨーク３３の上端部が係合され、自在継手３２の上端部３２ｃにはブレーキ体３５の下端部が係合されている。
【００３２】
ぞじて、コイル体３４に電流が流れると、連結板３２、２つの突極マグネット３１、ワークＷ２間に磁束のループが発生する。
【００３３】
さらに、連結板３７の上方に、支持体３９が配設されている。支持体３９は下端が連結板３７に前後方向（図５における紙面に対して直角方向）に各１本づつ取りつけられる支柱４０と、各支柱４０の上面に懸架される支柱連結板４１とを備えて構成され、支柱連結板４１の中央部において図示しない駆動装置に取りつけられる連結手段としての連結用めねじ４２が形成されている。
【００３４】
ブレーキ体３５は外輪４４内に突極マグネット３１に巻装されるブレーキ用コイル体４５と、ブレーキ用コイル体４５の上下に配置され４分割の溝が形成されるブレーキ用ヨーク４６と、ブレーキ用ヨーク４６を開放しブレーキ用ヨーク４６の内周に取りつけられるブレーキ開放ばね４７とを備えて構成されている。
【００３５】
そして、ブレーキ用コイル体４６に電流が流れると、４分割されたブレーキ用ヨーク４６が突極マグネット１を挟持するように移動されて突極マグネット３１の摺動を停止し、電流が流れていない時はブレーキ開放ばね４７により、ブレーキ用ヨーク４６は突極マグネット３１より離れ、突極マグネット３１の摺動を可能にする。
【００３６】
また、それぞれのブレーキ体３５と連結板３７との間にはコイルばね４８が掛着され、突極マグネット３１が連結板３７に対して直角の位置から傾いた時に元の位置に復帰するように作動する。
【００３７】
さらに、それぞれの突極マグネット３１の上端部には、突極マグネット３１の抜け止め用としてのストップリング４９がストップゴム５０を介して取りつけられている。
【００３８】
このように構成されるマグネット体Ｍ２の作動を次に説明する。
【００３９】
図示しないロボット等の駆動装置に連結ねじ部４２によって取りつけられるマグネット体Ｍ２が、吸着し吊り上げようとするワークＷ２の上方に移動される。ワークＷ２は図５に示されるような複雑な形状をする異型材料であり、あるいは段差の大きい長尺状のカムシャフトである。
【００４０】
マグネット体Ｍ２がワークＷ２の吊り上げる位置に移動された時点においては、コイル体３４及びブレーキ用コイル体４５には励磁がされていないので、４分割されたブレーキ用ヨーク４６はブレーキ開放ばね４７によって、突極マグネット３１から離れた位置にあり、それぞれの突極マグネット３１は自重により、ストップリング４９がブレーキ用ヨーク４６の上面に当接された位置まで下降している。マグネット体Ｍ２が、突極マグネット３１が凹凸状に形成されるワークＷ２に当接されるまで下降すると、それぞれの突極マグネット３１は、ワークＷ２の当接面に合わせて、上下方向に摺動し停止する。
【００４１】
この時点で、ブレーキ用コイル体４５に励磁がされるとブレーキ用ヨーク４５、２つの突極マグネット３１、連結板３７との間に磁束のループが発生し、４分割されたブレーキ用ヨーク４６がブレーキ開放ばね４７に抗して突極マグネット３１側に作動してその突極マグネット３１を押圧し、突極マグネット３１を固定する。
【００４２】
次に、コイル体３４に励磁がされると、２つの突極マグネット３１、連結板３７、ワークＷ２との間に磁束のループが発生して、ワークＷ２が突極マグネット３１に吸着される。その後、駆動装置の作動によりワークＷ２が吊り上げられる。
【００４３】
この時、吊り上げる状態によって、突極マグネット３１の吸着位置が傾斜の途中にあるような場合、吊り上げる時の重力が掛かると、突極マグネット３１の先端はワークＷ２の高い位置に移動しようとする力が働く。この時、突極マグネット３１は自在継手３２の中央部３２ａを中心に、連結板３７に対して、前後左右に回動することによって、最大の吸着力が発生する位置に移動することができる。
【００４４】
図８において、突極マグネット３１ＡはワークＷ２を吊り上げた時に時計方向に回動して吸着力が大きくなる位置に移動され、突極マグネット３１Ｂは連結板３７に対して回動しない位置にあり、この状態で最大の吸着力が発生するようになっている。二点鎖線で示されるようなワークＷ３を吊り上げる時は、二点鎖線で示される突極マグネット３１Ｂが半時計方向に回動されて最大の吸着力を発生する位置を示している。
【００４５】
また、ワークＷ１が所定場所に搬送されて、ワークＷ２がマグネット体Ｍ２より離れればコイルばね４８によって、回動された突極マグネット３１は元の位置に復帰することができる。
【００４６】
このように、突極マグネットの先端が、突極マグネットの中心位置で自由に回動できるので傾斜の大きいワークや段差の大きいワークに対応することができる。また、傾斜や段差のの大きいワークが長尺状に形成されていたり、幅が広く形成されている場合でも、このマグネット体を複数個取付けることによって対応することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明のマグネット体によれば、ワークを吸着する突極マグネットは少なくとも２つ配設され、それぞれの突極マグネットはヨークに対して上下方向に摺動することができる。そして少なくとも２つの突極マグネットと、複数の突極マグネットを連結する連結体と、ワークとの間で磁束のループを発生するため、吸着力は大きく、凹凸や段差の大きい異型のワークを安定した大きな吸着力で吊り上げることができる。そのためマグネット体から吸着されるワークを落下することが極めて少ない。
【００４８】
第１の実施の形態のマグネット体では、ワークの吊り上げ時にマグネト体が旋回できるので、突極マグネットがワークとの当接時の位置に対して吸着力の大きくなる位置に旋回されて移動することができる。そのため大きい吸着力で安定してワークを吊り上げることができる。
【００４９】
第２の実施の形態のマグネット体では、ワークの吊り上げ時に突極マグネットがその中心で左右前後に回動できるので、突極マグネットがワークとの当接時の位置に対して吸着力の大きい位置に向かって傾斜面を移動することができる。そのため、大きい吸着力で安定してワークを吊り上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態によるマグネット体の正面断面図
【図２】図１における平面図
【図３】図１における側面図
【図４】図１におけるブレーキ用ヨークの平面図
【図５】本発明における第２の実施の形態によるマグネット体の正面断面図
【図６】図５における平面図
【図７】図５におけるブレーキ体の平面図
【図８】図５におけるマグネット体の作動を示す図
【図９】従来のマグネット体を示す図
【符号の説明】
１、３１…突極マグネット
２、３３…ヨーク
３、３４…コイル体
５、３７…連結板
７、３５…ブレーキ体
１２、３９…支持体
１８、４２…連結用めねじ
Ｍ１、Ｍ２…マグネット体
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３…ワーク
【図１】
0003608125.tif 000002
【図２】
0003608125.tif 000003
【図３】
0003608125.tif 000004
【図４】
0003608125.tif 000005
【図５】
0003608125.tif 000006
【図６】
0003608125.tif 000007
【図７】
0003608125.tif 000008
【図８】
0003608125.tif 000009
【図９】
0003608125.tif 000010