(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品位置決め台と、
該部品位置決め台上に置かれた磁性体部品を内包するように離間して配設された非磁性壁と、
該各非磁性壁の外側に配設された複数の磁石と、
を備えた磁性体部品を位置決めする装置であって、
前記複数の磁石がドーナツ型の形状を有し、それぞれの磁束中心軸がほぼ一致するように配設されており、
前記非磁性壁間に置かれた磁性体部品を、
該非磁性壁の外側に配設した前記複数のドーナツ型磁石のコイルに流す電流を変更し磁性体部品内を通過する磁束密度を変化させることにより磁気浮上させるとともに、三次元的に回転させて、
磁性体部品の位置決めを行なうことを特徴とする磁性体部品の整列姿勢制御装置。
【請求項２】
さらに、前記ドーナツ型磁石を、前記部品位置決め台上でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向に移動可能として磁性体部品の位置決めを行なうことを特徴とする請求項１に記載の磁性体部品の整列姿勢制御装置。
【請求項３】
さらに、前記非磁性壁間に投入される前の磁性体部品の形状をＣＣＤカメラで把握し、
前記ドーナツ型磁石の間隔を調節するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の磁性体部品の整列姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石を用いることにより、複雑な形状の磁性体部品の位置決めを確実に行うことができる磁性体部品の整列姿勢制御装置に関する。特に、自動車部品や電気部品等の一般組み立て、アーク溶接・スポット溶接・バリ取り加工・その他の加工の為に部品を整列供給するために用いることができる整列姿勢制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボルト等の単純形状の部品を位置決めする装置は、パーツフイーダ整列装置等が広く用いられてきた。しかし、パーツフイーダ整列装置を用いて複雑な形状の部品の位置決めを確実に行うことは困難であった。
したがって、複雑な形状の部品の位置決めを確実に行うためには、人手に頼っているのが現状である。また、従来のパーツフイーダ整列装置は、騒音が大きくて作業環境が悪かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、複雑な形状の磁性体部品であっても、部品の形状や大きさに関係なく整列姿勢制御を確実に行うことができ、汎用性のある磁性体部品の整列姿勢制御装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１の磁性体部品の整列姿勢制御装置は、
部品位置決め台と、
該部品位置決め台上に置かれた磁性体部品を内包するように離間して配設された非磁性壁と、
該各非磁性壁の外側に配設された複数の磁石と、
を備えた磁性体部品を位置決めする装置であって、
前記複数の磁石がドーナツ型の形状を有し、それぞれの磁束中心軸がほぼ一致するように配設されており、
前記非磁性壁間に置かれた磁性体部品を、
該非磁性壁の外側に配設した前記複数のドーナツ型磁石のコイルに流す電流を変更し磁性体部品内を通過する磁束密度を変化させることにより磁気浮上させるとともに、三次元的に回転させて、磁性体部品の位置決めを行なうことを特徴とする。
【０００５】
本願請求項２の磁性体部品の整列姿勢制御装置は、
さらに、前記ドーナツ型磁石を、前記部品位置決め台上でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向に移動可能として磁性体部品の位置決めを行なうことを特徴とする。
【０００６】
本願請求項３の磁性体部品の整列姿勢制御装置は、
さらに、前記非磁性壁間に投入される前の磁性体部品の形状をＣＣＤカメラで把握し、
前記ドーナツ型磁石の間隔を調節するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
上記の構成とすることにより、ドーナツ型磁石から発生した磁力線の力によって磁性体部品の長手方向の位置決め整列を確実に行うことができる。
また、ドーナツ型磁石から発生した磁力線が一体化されるので、長尺物磁性体部品の長手方向の位置決め整列を確実に行うことができる。
さらに、磁性体部品を、磁場の中で磁気浮上させて動かし、整列させ、容易に把持することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の磁性体部品の整列姿勢制御装置は、
部品位置決め台上に置かれた複雑形状の磁性体部品を挟む様に、少なくとも二個のドーナツ型磁石を配設し、
磁性体部品を磁気浮上させて整列姿勢制御をさせるものである。
また、ドーナツ型磁石を移動させることにより、磁性体部品内を通過する磁束密度を変化させて、磁性体部品を磁気浮上させた姿勢のまま三次元的に回転させることができる。
また、それぞれの磁石に流す電流の大きさを異なったものにすれば、いずれかの方向に磁性体部品を引き寄せて位置決めすることもできる。
【０００９】
【実施例】
次に、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明し、本発明の全体的技術思想を説明する。
図１は、本発明の磁性体部品の整列姿勢制御装置の全体を示す一実施例を示す平面図である。図２は、その側面図である。
図３は、本発明による、部品の位置決め動作の部品投入状態説明図である。図４は、ドーナツ型磁石を接近させ磁力線が一体化した状態の説明図である。図５はドーナツ型磁石を再離間させ磁力線を分離させた状態の説明図である。
【００１０】
図１及び図２において、整列姿勢制御装置Ａの基台１上の中央部には、部品位置決め台２が配設されている。
部品位置決め台２の上の左右両側には非磁性壁３が立設配置され、その両外側にドーナツ型磁石４（４ａ、４ｂ）が配設されている。
ドーナツ型磁石４とは、図１及び図２に示すように、むく状の円筒中心部分をくり貫き中空部１１を設けたものをいう。このドーナツ型磁石４の中空部１１の長手方向軸線（磁束中心軸７）がほぼ一直線上になるように設置する。
また、位置決めしようとする磁性体部品５は、非磁性壁３の内側に投入される。両ドーナツ型磁石４ａ、４ｂは、それぞれアクチュエータ９ａ、９ｂに一体的に取り付けられており、両ドーナツ型磁石４ａ、４ｂによって形成される一体化した磁場の磁束中心７は部品位置決め台２の上面よりも十分上方に存在させるように、両ドーナツ型磁石４ａ、４ｂが配設されている。
【００１１】
ドーナツ型磁石４ａ、４ｂは、
基台１上に配設されているアクチュエータ９ａ，９ｂによりｘ軸方向（基台１の長手方向）に往復移動することができる構成になっている。
アクチュエータ９ａ，９ｂによりドーナツ型磁石４ａ、４ｂをｘ軸方向に往復移動させると、位置決めしようとする磁性体部品５に鎖交する磁束を調節することができる。
【００１２】
アクチュエータ９ａ，９ｂはそれぞれ別々に制御される構造となっており、例えば一方のドーナツ型磁石のみを運転制御することもできる。
本実施例では、ドーナツ型磁石４ａ、４ｂをｘ軸方向にのみ往復移動させる例を示したが、アクチュエータを増設することによりｙ軸方向（基台１の幅方向）にも移動させることもできる。
また、アクチュエータ増設によりｚ軸方向（基台１の高さ方向）の移動も加えて、三次元的に任意の方向に移動させることもできる。
【００１３】
ドーナツ型磁石としては、永久磁石を用いることができるが、電磁石を採用する場合は、次のような構成とすることが望ましい。
ドーナツ型磁石４ａ、４ｂのコイル１９ａ、１９ｂは、それぞれ可変電流電源（図示せず）に接続されており、それぞれのコイルにながす電流を変更させることにより、ドーナツ型磁石４ａ、４ｂのそれぞれから発生する磁束密度の大きさを調整し、位置決めしようとする部品５に鎖交する磁束を調整でき、部品の上下方向の位置決めだけでなく、長手方向の位置決めも容易となる。
【００１４】
次に、図３〜図５により、ドーナツ型磁石を２個設置した場合の、位置決め動作を説明する。
▲１▼まず、図３に示すように、その各々の磁石が独立の磁力線３０を形成する位置までドーナツ型磁石４ａ、４ｂを、ｘ軸方向に離間させる。
▲２▼次に、位置決め対象部品（磁性体部品）５を、ドーナツ型磁石４ａ、４ｂ間に投入する。
▲３▼両磁石間に投入された磁性体部品が、ドーナツ型磁石４ａ、４ｂの磁力線分布に影響を与え、今まで単独で形成されていた両ドーナツ型磁石の磁力線が交差し、図４に示すように一体化した磁力線４０となる。
▲４▼次に、徐々に両磁石の間の距離を離していくと、ドーナツ型磁石４ａ、４ｂの磁力線分布が変化し、一体化した磁力線ではなく初期状態にあったように２つに独立分離した状態の独立の磁力線３０を形成する。
▲５▼この位置まで、両磁石を離間させると、磁性体部品５は磁気浮上する。
▲６▼同時に、図５に示すように、位置決め対象部品５には重力が働いているので、重心を下方に移動させて安定する位置まで回転して、最終的に部品５の重心に加わる自重と磁気浮上力とのバランスした位置に位置決めされる。
部品５が軽量である場合等は、重力作用を可能にする程度に磁力を弱める必要がある。
▲７▼部品５の位置決めが終了すると、図２に示すように、上方からピッキング装置Ｐで部品５を把持する。
【００１５】
以上のように、２個のドーナツ型磁石間で形成される磁力線の変化を利用して、その間に投入した部品の位置決めをすることができる。
なお、上記の説明は、重心を下方に位置するように回転させる場合を示したが、両磁石の離間距離を予め調整設定しておくことにより、逆の姿勢位置になるようにも設定できる。部品の姿勢位置を任意に制御できることにより、後工程で部品を把持しやすい姿勢に静置させることができる。
【００１６】
また、ピッキング装置Ｐは、ロボットハンドで部品を直接把持するものでもよく、エアー圧を利用して吸着把持するものなど、様々な装置が利用できる。
なお、部品投入にあたって、磁石間に投入前の部品の形状をＣＣＤカメラ等で把握しておくことにより、連続投入されている部品形状と異なったものが投入されたことを予め検知し、両磁石の間隔を自動調節することもできる。この調節により、異なった形状の磁性体部品を連続的に投入でき、本発明の整列姿勢制御装置の連続運転ができる。
【００１７】
【発明の効果】
磁性体である位置決め対象部品を、対向するドーナツ型磁石間に投入し、
複数のドーナツ型磁石間で形成される磁力線の変化を利用して、その間に投入した部品の位置決めを、部品を傷めることなく容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁性体部品の位置決め装置の一実施例を示す平面図である。
【図２】磁性体部品の位置決め装置の一実施例を示す側面図である。
【図３】部品の位置決め動作の部品投入状態説明図である。
【図４】ドーナツ型磁石を接近させ磁力線が一体化した状態の説明図である。
【図５】ドーナツ型磁石を再離間させ磁力線を分離させた状態の説明図である。
【符号の説明】
１：基台
２：部品位置決め台
３：非磁性壁
４：ドーナツ磁石
５：磁性体部品（位置決め対象部品）
６：支持台
７：磁束中心軸
９ａ，９ｂ：アクチュエータ
１１：中空部
１８：非磁性架台
１９ａ、１９ｂ：コイル
Ａ：整列姿勢制御装置
Ｐ：ピッキング装置
【図１】
0004388199.tif 000002
【図２】
0004388199.tif 000003
【図３】
0004388199.tif 000004
【図４】
0004388199.tif 000005
【図５】
0004388199.tif 000006