JPH072481A - 可動ヨーク型リフティングマグネット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸着領域を狭くすることなく小形のワークを
的確に吸着することのできる可動ヨーク型リフティング
マグネットを提供すること。 【構成】 中央部に上下方向に貫通する貫通孔６を有す
る鉄心５と、貫通孔６を貫通するとともに鉄心５に接触
して上下方向に移動可能に配設された内可動ヨーク１０
と、鉄心５の外周に接触して上下方向に移動可能に配設
されるとともに内可動ヨーク１０を中間にして相対的に
配設された複数の外可動ヨーク１５と、内可動ヨーク１
５の外周に間隔を有して巻回されるとともに鉄心５の外
周よりも小さい外周を有する励磁コイル３０とを備えて
なることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電磁力により被吸着物
を吊上げる可動ヨーク型リフティングマグネットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁力により、被吸着物であるワ
ークを吊上げ搬送するリフティングマグネットとして、
例えば、図１０に示すような、可動ヨーク型リフティン
グマグネット５０が知られている。

【０００３】この可動ヨーク型リフティングマグネット
５０は、励磁コイル５２が巻装され水平方向に配置され
た主鉄心５１と、主鉄心５１と間隔を有して配置された
補助鉄心５３と、主鉄心５１と補助鉄心５３の左右両端
部にそれぞれ接触して、上下方向に移動可能な少なくと
も一対の可動ヨーク５４，５４とを備えて構成されてお
り、その先端部には、それぞれ被吸着物を吸着する吸着
面５５，５５が形成されていた（例えば、特公平４−３
８６７９号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来構成の可動ヨーク型リフティングマグネットにあって
は、吸着されるワーク５６の寸法Ｌが、可動ヨーク５
４，５４間距離Ｗ（吸着領域に相当）より大きいことが
望ましい。

【０００５】例えば、ワーク５６が小形の場合、ワーク
寸法Ｌと距離Ｗとがほぼ同じのときは、ワーク５６に対
する可動ヨーク５４，５４の正確な位置合せが必要とな
り、また、ワーク寸法Ｌが距離Ｗより小さくなると、片
側の可動ヨーク５４のみがワーク５６上に当接し、吸着
力が著しく低下して、ワーク５６を吊上げられないとい
う問題が発生する。

【０００６】また、ワーク寸法Ｌに合せて距離Ｗを小さ
くすると、可動ヨーク５４，５４よる吸着領域が狭くな
り、例えば、パレット内に多数収容されているような小
形のワークを吸着，搬送する場合、吸着量が減少して、
作業効率が低下するという問題があった。

【０００７】この発明は上記にかんがみてなされたもの
であり、その目的とするところは、吸着領域を狭くする
ことなく、小形のワークを的確に吸着することができる
可動ヨーク型リフティングマグネットを提供しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、中央部に上下方向に
貫通する貫通孔を有する鉄心と、前記鉄心の貫通孔を貫
通するとともにその鉄心に接触して上下方向に移動可能
に配設された内可動ヨークと、前記鉄心の外周に接触し
て上下方向に移動可能に配設されるとともに前記内可動
ヨークを中間にして相対的に配設された複数の外可動ヨ
ークと、前記内可動ヨークの外周に間隔を有して巻回さ
れるとともに前記鉄心の外周よりも小さい外周を有する
励磁コイルと、を備えてなることを特徴とする可動ヨー
ク型リフティングマグネットである。

【０００９】

【作用】この発明は上記のように構成されたものであ
り、複数の外可動ヨーク間に内可動ヨークが介在して、
吸着領域を狭めることなく、吸着のための両可動ヨーク
の相対距離を短くして、内，外可動ヨークが小形のワー
クに的確に当接する。

【００１０】そして、励磁コイルに通電されると、発生
した磁束は一方において内可動ヨーク，鉄心，一方の外
可動ヨーク，ワークを経て内可動ヨークに至る磁気回路
を形成し、他方において、内可動ヨーク，鉄心，他方の
外可動ヨーク，ワークを経て内可動ヨークに至る磁気回
路を形成する。

【００１１】これにより、外可動ヨーク，内可動ヨーク
とワークとの間に吸着力が発生する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の可動ヨーク型リフティングマ
グネットの一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１３】図１はこの実施例の可動ヨーク型リフティ
ングマグネットの斜視図，図２は正面図，図３は側面
図，図４は図１のＣ矢視図，図５，６は各部断面図であ
る。

【００１４】図において符号１で示す可動ヨーク型リフ
ティングマグネットは、中央部に貫通孔６を有する鉄心
５と、貫通孔６を貫通して上下方向に移動可能な内可動
ヨーク１０と、鉄心５の外周に接触して上下方向に移動
可能に設けられるとともに内可動ヨーク１０を中間にし
て相対的に配設された複数の外可動ヨーク１５と、内可
動ヨーク１０の外周に間隔を有して巻回された励磁コイ
ル３０とを備えて構成されている。

【００１５】鉄心５は、軟鋼などの軟磁性材料からな
り、その中央部には、上下方向に貫通する長方形の貫通
孔６が穿設されている。この貫通孔６内には、２列の複
数個からなる内可動ヨーク１０が、上下方向に移動可能
に列設されており、また、鉄心５の４辺の外周には、そ
れぞれ、複数個からなる外可動ヨーク１５が上下方向に
移動可能に列設されている。

【００１６】内可動ヨーク１０は、角棒状の軟磁性材料
からなり、上端に鉤形状のストッパ１１を有し、下端に
吸着面１２が形成されている。この内可動ヨーク１０
は、実施例では、それぞれ８個の内可動ヨーク１０が隣
接して１列に配設されて内可動ヨーク列１０Ａ，１０Ｂ
を形成している。この内可動ヨーク列１０Ａ，１０Ｂ
は、背中合せ状に並設され、非通電時には、各ストッパ
１１が鉄心５上面に当接するように垂下状に配設されて
いる。

【００１７】外可動ヨーク１５は、内可動ヨーク１０と
同様に形成され、上端にストッパ１６，下端に吸着面１
７が形成されている。この外可動ヨーク１５は、それぞ
れ１０個の外可動ヨーク１５が隣接して１列に配設され
て外可動ヨーク列１５Ａ，１５Ｂを形成し、７個の外可
動ヨーク１５が隣接して１列に配設されて外可動ヨーク
列１５Ｃ，１５Ｄを形成している。

【００１８】外可動ヨーク列１５Ａは、内可動ヨーク列
１０Ａに相対して、鉄心５の外周に摺動可能に配設さ
れ、外可動ヨーク列１５Ｂは、内可動ヨーク列１０Ｂに
相対して、鉄心５の他側の外周に摺動可能に配設されて
いる。また、外可動ヨーク列１５Ｃは、内可動ヨーク列
１０Ａ，１０Ｂの一側方に相対して、鉄心５の一側方外
周に摺動可能に配設され、外可動ヨーク列１５Ｄは、内
可動ヨーク列１０Ａ，１０Ｂの他側方に相対して、鉄心
５の他側方の外周に摺動可能に配設されている。

【００１９】この外可動ヨーク列１５Ａ〜１５Ｄの外側
には、それらを摺動可能にガイドする側板２１，２１お
よび２２，２２が設けられている。各側板２１および２
２は、それぞれ、非磁性材料からなり、鉄心５の四つの
角に設けられた非磁性材料からなる支柱２０に、それぞ
れボルト２６，２７，２８により固着されている。な
お、ボルト２７は側板２１と支柱２０と鉄心５とを一体
的に固着している。また、側板２１，２２の上端縁は、
鉄心５上面と同一高さ位置に形成されている。

【００２０】支柱２０の下端面には、非磁性材料からな
る底板２３がボルト２９により固着されている。底板２
３は、内側可動ヨーク列１０Ａ，１０Ｂのガイド部とな
る貫通孔２３ａと、外可動ヨーク列１０Ａ，１５Ｂの内
側ガイド部となる切欠部２３ｂ，２３ｂと、外可動ヨー
ク列１５Ｃ，１５Ｄの内側ガイド部となる切欠部２３
ｃ，２３ｃとを有して形成されている。

【００２１】これにより、内可動ヨーク列１０Ａ，１０
Ｂは、鉄心５の貫通孔６と底板２３の貫通孔２３ａとに
より、安定して上下移動可能に支持されている。また、
外可動ヨーク列１５Ａ〜１５Ｄは、鉄心５の外周および
底板２３の切欠部２３ｂ，２３ｃと、側板２１，２２と
により、安定して上下移動可能に支持されている。

【００２２】そして、各外可動ヨーク１５は、非通電時
には、各ストッパ１６が、各側板２１，２２の上端縁に
当接するように垂下状に配設されている。また、非通電
時には、各吸着面１２，１７は同一平面に形成されてい
る。

【００２３】励磁コイル３０は、貫通孔６よりもやや大
きな内法を有する角筒状のボビン（図示省略）に、エナ
メル銅線が多数回巻回されてなり、その外周は、鉄心５
の外周よりやや小さく形成され、鉄心５と底板２３との
間に配設されている。そして、給電線３１により励磁用
電流が供給されるように形成されている。

【００２４】なお、支柱２０の上部には、非磁性材料か
らなる取付板３５がボルト３６により固着されており、
その取付用孔３５を介してロボットハンド先端部等へ取
付けられるように形成されている。

【００２５】このように構成された可動ヨーク型リフテ
ィングマグネット１は、取付板３５がロボットハンド先
端部等に取付けられるとともに、励磁コイル３０が操作
盤に電気的に接続される。

【００２６】まず、被吸着物がそのワーク寸法Ｌ₁ が、
例えば、外可動ヨーク列１５Ａ，１５Ｂ間距離Ｗ₁ と、
ほぼ同じに形成された小形のワーク４０ａの吸着につい
て説明する。

【００２７】非通電時には、各内可動ヨーク１０および
外可動ヨーク１５は、それぞれ自重で下降して、各スト
ッパ１１，１６が鉄心５または側板２１，２２の上端縁
に当接し、各吸着面１２，１７は同一平面状にある。そ
して、例えば、台４５上に載置されたワーク４０ａの上
方から可動ヨーク型リフティングマグネット１が下降し
てくる。

【００２８】このとき、可動ヨーク型リフティングマグ
ネット１の中心が、例えば、距離Ｗ ₁ の約１／２ずれて
いるとき、内可動ヨーク列１０Ａの各吸着面１２と、外
可動ヨーク列１５Ａの各吸着面１７とがワーク４０ａ上
面に接触する（図７参照）。さらに可動ヨーク型リフテ
ィングマグネット１が下降すると、内可動ヨーク列１０
Ａ，外可動ヨーク列１５Ａの各ストッパ１１，１６が、
鉄心５上面レベルより浮上がり、他方の内可動ヨーク列
１０Ｂ，外可動ヨーク列１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの各吸
着面１２，１７は、台４５上面に接触する。

【００２９】これにより、励磁コイル３０より内可動ヨ
ーク列１０Ａ，ワーク４０ａ，外可動ヨーク列１５Ａ，
鉄心５を通る磁気経路が形成され、励磁コイル３０に電
流を流すと、磁束Ｆが発生する。

【００３０】この磁束Ｆにより、内可動ヨーク列１０Ａ
の各吸着面１２，外可動ヨーク列１５Ａの各吸着面１７
と、ワーク４０ａとの間に吸着力が発生し、ワーク４０
ａが吊上げ可能となる。また、鉄心５と内可動ヨーク列
１０Ａ，外可動ヨーク列１５Ａとが吸着し、それらの当
接面に摩擦力が発生する。そして、ワーク４０ａは、各
吸着面１２，１７に吸着されて、吊上げられ、搬送され
る。

【００３１】搬送後、励磁コイル３０への励磁電流をオ
フすると、磁束Ｆは消滅し、吸着力も消滅する。そし
て、可動ヨーク型リフティングマグネット１を上昇させ
ると、各吸着面１２，１７は、ワーク４０ａから離れる
とともに、内可動ヨーク列１０Ａ，外可動ヨーク列１５
Ａは、それぞれの自重で下降して、内可動ヨーク列１０
Ａ，１０Ｂおよび外可動ヨーク列１５Ａ〜１５Ｄの各吸
着面１２，１７は同一平面に復帰する。

【００３２】このように、内可動ヨーク１０により、小
形のワーク４０ａの搬送時の停止位置に位置ずれがあっ
ても、内可動ヨーク列１０Ａと外可動ヨーク列１５Ａと
が形成する吸着領域により、ワーク４０ａを的確に吸着
することができる。

【００３３】次に、被吸着物が、パレット４１内に非整
頓状態で収容されている、多数の小物ワーク４０ｂの吸
着について説明する。

【００３４】まず、多数の小物ワーク４０ｂが収容され
たパレット４１の上方から、可動ヨーク型リフティング
マグネット１が下降してくる。このとき、各内可動ヨー
ク１０の各吸着面１２、および各外可動ヨーク１５の各
吸着面１７は、小物ワーク４０ｂ群が形成する凹凸状の
上面に接触し（図８参照）、各ストッパ１１，１６は、
それに対応して鉄心５上面レベルから浮上する。

【００３５】そして、励磁コイル３０に電流を流すと、
内可動ヨーク列１０Ａと外可動ヨーク列１５Ａ，１５
Ｃ，１５Ｄとの間には、小物ワーク４０を経由する磁束
が発生する。また、内可動ヨーク列１０Ｂと外可動ヨー
ク列１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄとの間には、他の小物ワー
ク４０ｂを経由する磁束が発生する。

【００３６】この磁束により、各吸着面１２，１７と多
数の小物ワーク４０ｂとの間に吸着力が発生し、小物ワ
ーク４０が吊上げ可能となる。また、鉄心５と各内可動
ヨーク１０および外可動ヨーク１５とが吸着し、それら
の当接面に摩擦力が発生する。

【００３７】このように、パレット４１内に非整頓状態
で収容された多数の小物ワーク４１ｂであっても、外可
動ヨーク列１５Ａ〜１５Ｄの内側に形成される吸着領域
内において、各吸着面１２，１７と個々の小物ワーク４
１ｂとの当接する確率が高くなり、多数の小物ワーク４
１ｂを効率的に吸着して搬送することができる。

【００３８】さらに、被吸着物が、例えば図９に示すよ
うに立体的に成形されたワーク４０ｃの吸着について説
明する。

【００３９】可動ヨーク型リフティングマグネット１
が、ワーク４０ｃ上に下降してくると、各内可動ヨーク
１０の吸着面１２，および外可動ヨーク１５の各吸着面
１７は、ワーク４０ｃの立体的な上面に当接し、各スト
ッパ１１，１６は、それに対応して鉄心５上面レベルか
ら浮上がる。

【００４０】そして、励磁コイル３０に電流を流すと、
内可動ヨーク列１０Ａと外可動ヨーク列１５Ａ，１５
Ｃ，１５Ｄとの間，および内可動ヨーク列１０Ｂと外可
動ヨーク列１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄとの間には、ワーク
４０Ｃを経由する磁束が発生する。この磁束により、各
吸着面１２，１７とワーク４０Ｃとの間に吸着力が発生
し、ワーク４０Ｃが吊上げ可能となる。この場合、全内
可動ヨーク１０と全外可動ヨーク１５とが、吸着領域内
において、ワーク４０Ｃの立体形状に合致して全面的に
吸着し、重いワーク４０Ｃであっても安定して吸着，搬
送することができる。

【００４１】なお、この発明は、上述の説明および図例
に限定されることなく、この発明の技術的思想から逸脱
しない範囲において、その実施態様を変更することがで
きる。例えば、内可動ヨークは１列であってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の可動ヨー
ク型リフティングマグネットによれば、内可動ヨークと
それを中間にして相対する複数の外可動ヨークとによ
り、吸着領域を狭くすることなく、吸着領域よりも小さ
い小形のワークを的確に吸着することができる。従っ
て、吸着のための停止位置決め誤差があっても、十分に
カバーして吸着，搬送することができる。

【００４３】また、パレット内に非整頓状態で収容され
た多数の小物ワークであっても、吸着領域内の個々の小
物ワークに当接する確率が高くなり、多数の小物ワーク
を効率的に吸着，搬送することができる。

【００４４】さらには、ワークが立体的に整形されたも
のであっても、ワーク上面の立体形状が合致して吸着
し、安定して搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の可動ヨーク型リフティングマ
グネットの一部破断断面図、

【図２】同じく正面図、

【図３】同じく側面図、

【図４】図１のＣ矢視図、

【図５】図１のＡ−Ａ線矢視断面図、

【図６】図１のＢ−Ｂ線矢視断面図、

【図７】位置ずれ時の吸着状態を示す説明図、

【図８】パレット内の小物ワークの吸着状態を示す説明
図、

【図９】立体的に成形されたワークの吸着状態を示す説
明図、

【図１０】従来の可動ヨーク型リフティングマグネット
の一例を示す正面断面図、

【符号の説明】

１ 可動ヨーク型リフティングマグネッ
ト ５ 鉄心 ６ 貫通孔 １０ 内可動ヨーク １０Ａ，１０Ｂ 内可動ヨーク列 １５ 外可動ヨーク １５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ 外可動ヨーク列 ３０ 励磁コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に上下方向に貫通する貫通孔を有
   する鉄心と、 前記鉄心の貫通孔を貫通するとともにその鉄心に接触し
   て上下方向に移動可能に配設された内可動ヨークと、 前記鉄心の外周に接触して上下方向に移動可能に配設さ
   れるとともに前記内可動ヨークを中間にして相対的に配
   設された複数の外可動ヨークと、 前記内可動ヨークの外周に間隔を有して巻回されるとと
   もに前記鉄心の外周よりも小さい外周を有する励磁コイ
   ルと、 を備えてなることを特徴とする可動ヨーク型リフティン
   グマグネット。