(57)【要約】【課題】２方向に湾曲面又は凹凸面を有するワークを吸着力を向上させて搬送できるリフタマグネットを提供すること。【解決手段】リフタマグネット１は、枠体２に支持された主極３と、主極３に並設するように支持された補助極５と、主極３の周りを巻装するコイル４とを備え、主極３と横支柱２ｂ間で上下方向に往復移動可能な複数の可動ヨーク６・７を、重合する方向に２列に配置している。内側に配置された可動ヨーク６・外側に配置された可動ワーク７がワークＷに接触して主極３に対して上方に移動した位置で停止すると、コイル４を励磁して、主極３・可動ヨーク６・ワークＷ及び主極・可動ヨーク７・ワークＷに磁気回路Ｃ１、Ｃ３を形成してワークＷを広い範囲で吸着する。さらに、主極３・可動ヨーク６・補助極５及び主極３・可動ヨーク７・補助極５に磁気回路Ｃ２、Ｃ４を形成して可動ヨーク６・７を保持する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体内に支持される主極と、前記主極の周りに巻装されるコイルと、前記主極の両側面で前記主極に対して移動可能に配置される可動ヨークとを備え、前記主極・前記可動ヨーク・ワークの間で磁気回路を形成して前記ワークを吸着可能なリフタマグネットであって、
前記可動ヨークが、前記主極の両側面において重合方向に多数列に配置されていることを特徴とするリフタマグネット。
【請求項２】
前記主極に並設して補助極が前記枠体に支持され、前記主極・前記可動ヨーク・前記補助極の間に磁気回路が形成されることを特徴とする請求項１記載のリフタマグネット。
【請求項３】
多数列に配置された各列の可動ヨーク間のうち、前記主極側の可動ヨークには非磁性部が配設されていることを特徴とする請求項２記載のリフタマグネット。
【請求項４】
前記主極側の可動ヨークに配設された非磁性部は、前記主極側の可動ヨークの移動時に、前記主極と前記補助極間の範囲内で移動可能に配置されることを特徴とする請求項３記載のリフタマグネット。
【請求項５】
多数列に配置された各列の可動ヨークは、前記主極又は前記補助極と一体的に形成された磁性体のガイド枠で支持され、各列の可動ヨーク間には、非磁性体のスペーサが介在されていることを特徴とする請求項２記載のリフタマグネット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の可動ヨークを備えて異形のワークを吸着可能なリフタマグネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワークを、例えば、ワークストッカから加工装置に搬送する場合、ロボット等でワークを把持して搬送することが行われている。しかし、加工装置に搬送されるワークは、必ずしも把持面が平面状に形成されているとは限らず、湾曲面や凹凸状の段差面等を含んだ異形状に形成されたものがある。これらのワークを搬送する場合には、ロボットのハンドでは把持できないことから、特許文献１に示すようなワークの面に倣って移動して吸着する複数の可動ヨークを備えたリフタマグネットが使用されていた。
【０００３】
この特許文献１に示されているリフタマグネット２１は、図１１に示すように、主極２３と補助極２５とが並設して配置され、主極２３に巻装されるコイル２４と、主極２３の両側面に主極２３に対して移動可能な複数の可動ヨーク２６とを備えて構成されていた。そして可動ヨークの２６先端部がそれぞれ異形のワークＷの表面に接触すると、コイル２４を励磁することによって主極２３・可動ヨーク２６・ワークＷに磁気回路Ｃ１２を形成してワークＷを磁力で吸着するとともに、主極２３・可動ヨーク２６・補助極２５に磁気回路Ｃ１３を形成して可動ヨーク２６を強固に保持するように構成していた。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３３３８９５３号公報（２〜４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ワークＷの表面が平面上でＸ方向・Ｙ方向の広い範囲にわたって湾曲面や凹凸状の段差面を形成しているものにおいては、可動ヨーク２６が主極２３を挟んで１列に配置されている従来のリフタマグネット２１では、可動ヨーク２６の長手方向に並設されたＸ方向においては複数の可動ヨーク２６でワークＷの湾曲面に倣って吸着できるものの、可動ヨーク２６の並設された方向に対して直交するＹ方向には、ワークＷの湾曲面に倣って充分に吸着することができない。従ってリフタマグネット２１で吸着する保持力が低下してワークＷをリフタマグネット２１から脱落させてしまう虞れが生じていた。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、広い範囲にわたって湾曲面が形成されていたりあるいは凹凸状の段差面を有して形成されたりするワークを、強固な保持力で吸着できるリフタマグネット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】
本発明に係るリフタマグネットは、上記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、
請求項１記載の発明では、枠体内に支持される主極と、前記主極の周りに巻装されるコイルと、前記主極の両側面で前記主極に対して移動可能に配置される可動ヨークとを備え、前記主極・前記可動ヨーク・ワークの間で磁気回路を形成して前記ワークを吸着可能なリフタマグネットであって、
前記可動ヨークが、前記主極の両側面において重合方向に多数列に配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明では、前記主極に並設して補助極が前記枠体に支持され、前記主極・前記可動ヨーク・前記補助極の間に磁気回路が形成されることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明では、多数列に配置された各列の可動ヨーク間のうち、前記主極側の可動ヨークには非磁性部が配設されていることを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項４記載の発明では、請求項３記載の主極側の可動ヨークに配設された非磁性部は、前記主極側の可動ヨークの移動時に、前記主極と前記補助極間の範囲内で移動可能に配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明では、多数列に配置された各列の可動ヨークは、前記主極又は前記補助極と一体的に形成された磁性体のガイド枠で支持され、各列の可動ヨーク間には、非磁性体のスペーサが介在されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、リフタマグネットの可動ヨークが主極を挟んで重合する方向に多数列に配置されていることから、ワークの直交する２方向に対して可動ヨークをワークの湾曲面あるいは凹凸面に対して倣うことができ、強固な吸着力でワークを保持することができる。
【００１３】
つまり、リフタマグネットをワークに対向して載置すると、主極に隣接する第１列目の可動ヨーク列においては、可動ヨークの先端部がワークの１方向に対する湾曲面あるいは凹凸面に倣って接触することによって、ワークの凹凸面の状態により各可動ヨークが主極に対してそれぞれ上昇して停止する。この位置でコイルを励磁すると、主極・第１列目の可動ヨーク・ワークに磁束が流れて磁気回路を形成し、それによってワークが第１列目の可動ヨーク列の磁力で吸着される。
【００１４】
一方、第２列目の可動ヨーク列においては、各可動ヨークの先端部がワークの１方向に対する湾曲面あるいは凹凸面に倣って接触することによって、ワークの凹凸面の状態により各可動ヨークが主極に対してそれぞれ上昇して停止する。この位置でコイルを励磁すると、主極・第２列目の可動ヨーク・ワークに磁束が流れて磁気回路を形成し、それによってワークが第２列目の可動ヨーク列の磁力で吸着される。
【００１５】
従って、各可動ヨークを主極の長手方向に沿って並設するとともに、第２列、第３列、…第Ｎ列と可動ヨーク列を重合するように配置すれば、可動ヨーク列の並設された方向と直交する方向に可動ヨークを配置することができることから、直交する２方向にわたってワークを吸着することができて異形ワークの吸着力を向上させることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、ワーク湾曲面あるいは凹凸面に倣って接触した各可動ヨークがコイルの励磁により、主極・可動ヨーク・ワーク間に磁気回路が形成されてワークを吸着するとともに、主極・可動ヨーク・補助極間にも磁束が流れて磁気回路を形成することとなることから、ワークの異形面に倣って上方に移動した可動ヨークをワーク吸着状態で保持することができる。従って、可動ヨークを強固に保持して可動ヨークからワークの脱落を防止できる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、多数列に配置された可動ヨーク列のうち、主極側に配置する内側の可動ヨーク列の可動ヨークには、非磁性部が配設されていることから、非磁性部が配設された可動ヨーク列の次の可動ヨーク列の各可動ヨークは、非磁性部が配設された可動ヨークの非磁性部を避けて非磁性部が配設されていない外側の可動ヨークを通る磁気回路が形成されることとなり、外側の可動ヨークが内側の可動ヨークに吸着して保持されることとなる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の可動ヨークの非磁性部は、主極と補助極との間を移動するように配置されていることから、主極・可動ヨーク・補助極を通る磁気回路は、非磁性部の外回りで形成されることとなって、外側列の可動ヨークを通ることとなる。従って主極側に配置された内側列の可動ヨークに外側列の可動ヨークを吸着させることとなって、外側列の可動ヨークにおける内側列の可動ヨークからのずれ落ちを防止することができる。
【００１９】
さらに請求項５記載の発明によれば、各列の可動ヨークは磁性体のガイド枠で支持されるとともに、各可動ヨーク列間に非磁性体のスペーサを介在すれば、内側の可動ヨークと外側の可動ヨークとが磁気的に短絡することがないことから、磁気回路は、一方で主極・ガイド枠・内側の可動ヨーク・ワーク及び他方で主極・ガイド枠・外側の可動ヨーク・ワークと各列の可動ヨークが独立して形成できて吸着力を増加させることができる。
【００２０】
【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。
【００２１】
実施形態における第１の形態のリフタマグネット１は、図１〜２に示すように、四隅に立設された非磁性体の縦支柱２ａと縦支柱２ａを連結する２段に配置された非磁性体の横支柱２ｂとを備えて枠状に構成する枠体２と、枠体２内に支持される磁性体の主極３と、主極３の周りに巻装されるコイル４と、コイル４の上方で主極３と並設するように枠体２に支持される磁性体の補助極５と、主極３の長手方向に沿って主極の両側面に、主極３と横支柱２ｂとの間に２列に配置されて上下方向に移動可能な複数の磁性体の可動ヨーク６・７とを有して構成されている。コイル４の下面側には底板となる非磁性体のカバー８が配置されて枠体２を構成している。
【００２２】
主極３に隣接する第１列目の可動ヨーク６は、上端部で補助極５の上面に当接して落下防止となるガイド６１を装着し、横支柱２ｂに隣接する第２列目の可動ヨーク７は、上段の横支柱２ｂの上面に当接して落下防止となるガイド７１を装着し、いずれの可動ヨーク６・７の下端部は湾曲状に形成されてワークの湾曲面あるいは凹凸面のどの位置でも接触できるように形成されている。
【００２３】
２段に配置された横支柱２ｂは、可動ヨーク６・７の移動ガイドとして主極３及び補助極５とともに可動ヨーク６・７を挟むように配置されるとともに、可動ヨーク６・７が上下方向に移動できるように、主極３と横支柱２ｂとの間、および補助極５と横支柱２ｂとの間の隙間は、２列の可動ヨーク６・７との間で緩やかな嵌合状態を形成している。
【００２４】
上記のように構成されたリフタマグネット１は、ワークに載置されていない状態では、各可動ヨーク６・７は、すべて自重により、主極３に対して下方に落下移動している。そして可動ヨーク６のガイド６１が補助極５の上面で当接され、可動ヨーク７のガイド７１が上段の横支柱２ｂの上面に当接して、それぞれ脱落防止としている。
【００２５】
図３に示すように、Ｘ方向・Ｙ方向に凹凸面が形成された湾曲状の異形ワークＷを吸着して搬送する際、リフタマグネット１を異形ワーク上に載置すると、主極３に対して最下方位置にある可動ヨーク６及び可動ヨーク７が、ワークＷの凹凸状の上面に倣って、主極３に対して上方に移動する。
【００２６】
つまり、可動ヨーク６・７は、下端部がワークＷの上面に倣ってそれぞれ接触するから、それぞれの可動ヨーク６・７は主極３に対して上方に移動してワークＷの上面に倣ったランダムな位置で停止することとなる。図３に示すワークＷのＸ方向に対しては、第１列目の可動ヨーク６及び第２列目の可動ヨーク７が主極３の長手方向に沿って順に並設して配置されていることから、可動ヨーク６・７の下端部がワークＷの異形面に多数接触している。また、ワークＷのＹ方向に対しては、第１列目の可動ヨーク６と第２列目の可動ヨーク７との下端部がワークＷの異形面に接触することになるからワークＷに対して広い範囲で当接することとなる。
【００２７】
この状態で、コイル４を励磁すると、図４に示すように、第１列目の可動ヨーク６に対しては、主極３・可動ヨーク６・ワークＷに磁束が流れて磁気回路Ｃ１が形成され、さらに主極３・可動ヨーク６・補助極５に磁束が流れて磁気回路Ｃ２が形成される。これによって、複数の可動ヨーク６でワークＷを吸着するとともに、補助極５側に形成される磁気回路Ｃ２によって、可動ヨーク６はその位置において保持されることとなる。
【００２８】
また、第２列目の可動ヨーク７に対しては、主極３・可動ヨーク７・ワークＷに磁束が流れて磁気回路Ｃ３が形成され、さらに主極３・可動ヨーク７・補助極５に磁束が流れて磁気回路Ｃ４が形成される。これによって、複数の可動ヨーク７でワークＷを吸着するとともに、可動ヨーク７は補助極５側に形成される磁気回路Ｃ４によってその位置において保持されることとなる。
【００２９】
なお、ワークＷを吸着したリフタマグネット１は、図示しないロボットのハンドに枠体２を懸吊されて、ワークストッカから図示しない加工装置に搬送されることとなる。
【００３０】
上記のように、実施形態のリフタマグネット１では、可動ヨーク６・７を重合する方向に第１列目可動ヨーク列・第２列目可動ヨーク列を配置することから、ワークＷに対してＸ方向・Ｙ方向とも広い範囲で可動ヨークをワークＷの異形表面に接触して吸着することができ、ワークＷの吸着力を向上することができる。
【００３１】
なお、上記形態のリフタマグネットにおいては、可動ヨーク列は、可動ヨークの重合する方向に２列で説明したものであるが、勿論、第３列目、第４列目、…第Ｎ列目以降を配置するようにしてもよい。
【００３２】
次に、上記のリフタマグネット１を基本にした第２の形態について説明する。
【００３３】
図５に示すように、リフタマグネット１Ａの可動ヨーク６Ａ・７Ａは、主極３の両側面においてそれぞれ２列に重合するように配置されている。主極３側に配置されている可動ヨーク６Ａには、長さ方向の一箇所に非磁性部６３が磁性部６２・６２間に配置されている。
【００３４】
磁性部６２・６２と非磁性部６３は、例えば、溶接によって一体的に接合して１個の可動ヨーク６Ａとして形成される。この非磁性部６３の可動ヨーク６Ａにおける装着位置は、図６に示すように、リフタマグネット１ＡをワークＷの上面に載置させて、可動ヨーク６Ａの下端面がワークＷに接触して可動ヨーク６Ａが主極３に対して上方に移動する際、非磁性部６３が、主極３と補助極５との間に常に位置できるように配置する。
【００３５】
これによって、図６に示すように、コイル４が励磁されて主極３・補助極５を通る磁束は、可動ヨーク６Ａの非磁性部６３を通ることができないことから、主極３から内側の可動ヨーク６Ａにおける非磁性部６３の下方に配置された磁性部６２を横切って外側の可動ヨーク７Ａを通り、可動ヨーク６Ａにおける非磁性部６３の上方に配置された磁性部６２を横切って補助極５を通る磁気回路Ｃ５が形成されることとなる。従って、可動ヨーク７Ａが可動ヨーク６Ａに吸着されることとなって、可動ヨーク７Ａの可動ヨーク６Ａからの脱落を防止することとなる。
【００３６】
なお、可動ヨーク６Ａの下部側では、主極３・可動ヨーク６Ａ・ワークＷに磁束が流れて磁気回路Ｃ６が形成され、可動ヨーク７Ａの下部側では、主極３・可動ヨーク７Ａ・ワークＷに磁束が流れて磁気回路Ｃ７が形成され、可動ヨーク６Ａ・可動ヨーク７ＡでワークＷを吸着保持することとなる。
【００３７】
次に、第３の形態によるリフタマグネット１Ｂについて説明する。
【００３８】
この形態においては、第１の形態で説明した枠体２を構成する横支柱２ｂを変更してガイド枠１１・１３を設ける。つまり、図７及び図８に示すように、可動ヨーク６・７を支持する上段のガイド枠１１は、磁性体で形成されるとともに補助極５を挟んで両側に可動ヨーク６・７を挿通するための開口部を有するガイド部１２・１２を補助極５と一体的に形成する。そして開口部の中央に非磁性材のスリット壁１２ｃを仕切るように配置してスリット壁１２ｃの両側に長溝１２ａ・１２ｂを形成する。そして長溝１２ａに可動ヨーク６を挿通し、長溝１２ｂに可動ヨーク７を挿通する。
【００３９】
一方、図７及び図９に示すように、可動ヨーク６・７を支持する下段のガイド枠１３は、磁性体で形成されるとともに主極３を挟んで両側に可動ヨーク６・７を挿通するための開口部を有するガイド部１４・１４を主極３と一体的に形成する。そして開口部の中央に非磁性材のスリット壁１４ｃを仕切るように配置してスリット壁１４ｃの両側に長溝１４ａ・１４ｂを形成する。そして長溝１４ａに可動ヨーク６を挿通し、長溝１４ｂに可動ヨーク７を挿通することとなる。
【００４０】
このガイド枠１１・１３を４本の縦支柱２ａに支持して、主極３の下面側に非磁性体のカバー８を装着し、ガイド枠１１・１３の各長溝１２ａ・１２ｂ、１４ａ・１４ｂにそれぞれ可動ヨーク６・７を挿通させてリフタマグネット１Ｂを構成する。
【００４１】
このように構成されたリフタマグネット１ＢをワークＷ上に載置すると、各可動ヨーク６・７は、ワークＷの凹凸面に倣って主極３に対してそれぞれ上昇する。そして、各可動ヨーク６・７がそれぞれの位置で停止すると、コイル４を励磁して磁気回路を形成する。
【００４２】
この際、形成される磁気回路は、図７に示すように、内側列の可動ヨーク６では、主極３・可動ヨーク６・ワークＷに磁束が流れて磁気回路Ｃ８が形成され、主極３・可動ヨーク６・補助極５に磁束が流れて磁気回路Ｃ９が形成されることとなる。
【００４３】
また、外側列の可動ヨーク７の下部側では、図７及び図１０に示すように、主極３から流れる磁束は、可動ヨーク６と可動ヨーク７との間に非磁性体のスリット壁１４ｃが配置されていることから、可動ヨーク６を通って可動ヨーク７には到達できず、磁性体のガイド枠１３の外周縁部を回って可動ヨーク７に流れてワークＷを通るように磁気回路Ｃ１０が形成されることとなる。
【００４４】
さらに、外側列の可動ヨーク７の上部側では、可動ヨーク６と可動ヨーク７との間には非磁性体のスリット壁１２ｃが配置されていることから、主極３から流れる磁束は、可動ヨーク６を通って可動ヨーク７には到達できず、磁性体のガイド枠１１の外周縁部を回って可動ヨーク７に流れて補助極５を通るように磁気回路Ｃ１１が形成されることとなる。
【００４５】
従って、この形態においても、可動ヨーク６・７は独立して磁気回路を形成してワークＷを吸着保持することができることから、ワークＷのＸ方向とＹ方向との広い範囲でワークＷを吸着することができて、脱落することなく加工装置側に搬送することができる。しかも、可動ヨーク６及び可動ヨーク７は、補助極５で吸着保持できることから、可動ヨーク６・７の主極３又は補助極５からのずれ落ちも防止できる。
【００４６】
なお、この形態においても、ガイド枠１１・１３を各可動ヨーク列に配置し、隣接する列の可動ヨークと接触することがないよう、非磁性材のスリット壁を配置させて、可動ヨークをそれぞれ独立して磁気回路が形成できるようにすることで、可動ヨークをさらに多列にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態によるリフタマグネットを示す全体斜視図である。
【図２】図１におけるリフタマグネットの要部を示す要部断面図である。
【図３】図１におけるリフタマグネットでワークを吸着する作用を示す斜視図である。
【図４】図１におけるリフタマグネットに形成される磁気回路を示す断面図である。
【図５】第２の形態のリフタマグネットを示す要部断面図である。
【図６】図５におけるリフタマグネットの作用を示す要部断面図である。
【図７】第３の形態のリフタマグネットを示す要部断面図である。
【図８】図７におけるリフタマグネットの上段のガイド枠を示す斜視図である。
【図９】図７におけるリフタマグネットの下段のガイド枠を示す斜視図である。
【図１０】図７におけるリフタマグネットの磁気回路を示す平面断面図である。
【図１１】従来のリフタマグネットを示す要部断面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ  リフタマグネット
２  枠体
２ｂ  横支柱
３  主極
４  コイル
５  補助極
６、７  可動ヨーク
６３  非磁性部
１１、１３  ガイド枠
１２ｃ、１４ｃ  スリット壁
Ｃ１〜Ｃ１１  磁気回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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