JP2018062024A - Electromagnetic holder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁ホルダに関する。 The present invention relates to an electromagnetic holder.
磁性材料からなる複数のワークを1つずつ掴んで所定の場所へ搬送する手段として、電磁力によりワークを吸着保持する電磁ホルダを用いることが知られている(特許文献1等参照)。
図6は、従来の電磁ホルダを示す断面図である。図6に示すように、従来の電磁ホルダ100は、電磁コイル101が内蔵されたホルダ本体102と、このホルダ本体102の下面に固定された磁性体103とを備えている。ホルダ本体102は、磁性材料により形成されており、外側円筒部102Aと、この外側円筒部102Aの内周側に同心状に配置された内側円柱部102Bとを有している。
As means for gripping a plurality of workpieces made of a magnetic material one by one and transporting them to a predetermined place, it is known to use an electromagnetic holder that attracts and holds the workpieces by electromagnetic force (see
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional electromagnetic holder. As shown in FIG. 6, the conventional
電磁コイル101は、外側円筒部102Aと内側円柱部102Bとの間の環状空間に収容されており、磁性体103は、内側円柱部102Bの下面に固定されている。外側円筒部102A及び内側円柱部102Bは、電磁コイル101に電流を流すことで、互いに異なる磁極が発生する。これにより、磁性体103は電磁力によりワークW’の上面を吸着保持するようになっている。
The
上記の電磁ホルダ100では、磁性体103にワークW’を吸着保持する際に、図6の破線で示すように、ホルダ本体102の内側円柱部102Bから磁性体103を介してワークW’の内部を流れた磁束Φ’は、ワークW’と外側円筒部102Aとの間の空間を通って、外側円筒部102Aの下端部に流れるため、ワークW’よりも外周側の空間に漏れ磁場が発生する場合がある。この場合、漏れ磁場の磁束Φ’が、ワークW’に隣接して配置されたワークW’に流れることで、この隣接するワークW’が搬送対象のワークW’側に引き寄せられて吸着するという問題があった。
In the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、漏れ磁場が発生するのを抑制することができる電磁ホルダを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the electromagnetic holder which can suppress that a leakage magnetic field generate | occur | produces.
本発明の一態様に係る電磁ホルダは、外側円筒部、および当該外側円筒部の内周側に同心状に配置された内側円柱部を有し、磁性材料により形成されたホルダ本体と、前記外側円筒部と前記内側円柱部との間の環状空間に設けられ、前記外側円筒部及び前記内側円柱部に互いに異なる磁極を発生させる電磁コイルと、前記内側円柱部の軸方向一方側の端面に設けられた第1磁性体と、前記外側円筒部の前記軸方向一方側の端面において前記第1磁性体に対して非磁性領域を介して設けられ、ワークを電磁力により吸着保持する吸着面を有する環状の第2磁性体と、を備える電磁ホルダである。 An electromagnetic holder according to an aspect of the present invention includes an outer cylindrical portion, a holder main body formed of a magnetic material, the holder main body having an inner cylindrical portion disposed concentrically on the inner peripheral side of the outer cylindrical portion, and the outer An electromagnetic coil provided in an annular space between a cylindrical part and the inner cylindrical part and generating different magnetic poles in the outer cylindrical part and the inner cylindrical part, and provided on an end surface on one axial side of the inner cylindrical part A first magnetic body that is provided, and a suction surface that is provided to the first magnetic body through a non-magnetic region at an end surface on one axial side of the outer cylindrical portion and that holds the work by electromagnetic force. And an annular second magnetic body.
本発明によれば、漏れ磁場が発生するのを抑制することができる。 According to the present invention, generation of a leakage magnetic field can be suppressed.
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本発明の実施形態に係る電磁ホルダは、外側円筒部、および当該外側円筒部の内周側に同心状に配置された内側円柱部を有し、磁性材料により形成されたホルダ本体と、前記外側円筒部と前記内側円柱部との間の環状空間に設けられ、前記外側円筒部及び前記内側円柱部に互いに異なる磁極を発生させる電磁コイルと、前記内側円柱部の軸方向一方側の端面に設けられた第1磁性体と、前記外側円筒部の前記軸方向一方側の端面において前記第1磁性体に対して非磁性領域を介して設けられ、ワークを電磁力により吸着保持する吸着面を有する環状の第2磁性体と、を備える。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1) An electromagnetic holder according to an embodiment of the present invention includes an outer cylindrical portion and a holder main body formed of a magnetic material, the inner cylindrical portion being disposed concentrically on the inner peripheral side of the outer cylindrical portion, An electromagnetic coil provided in an annular space between the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion, and generating different magnetic poles in the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion, and one axial direction of the inner cylindrical portion. A first magnetic body provided on an end surface, and an adsorption that is provided to the first magnetic body via a non-magnetic region on an end surface on one axial side of the outer cylindrical portion and holds the workpiece by electromagnetic force. An annular second magnetic body having a surface.
上記電磁ホルダによれば、ホルダ本体の内側円柱部に第1磁性体が設けられ、ホルダ本体の外側円筒部には、ワークを吸着保持する第2磁性体が第1磁性体に対して非磁性領域を介して設けられている。このため、第2磁性体の吸着面にワークを吸着保持する際に、内側円柱部から第1磁性体に流れ出た磁束の大部分は、非磁性領域の前記軸方向一方側に位置するワークの内部に流れた後、第2磁性体の吸着面からその内部を通過し外側円筒部に流れる。これにより、第2磁性体よりも外周側の空間に漏れ磁場が発生するのを効果的に抑制することができ、その結果、第2磁性体に吸着保持されるワークに、隣接する他のワークが引き寄せられて吸着するのを抑制することができる。 According to the electromagnetic holder, the first magnetic body is provided on the inner cylindrical portion of the holder main body, and the second magnetic body for attracting and holding the work is nonmagnetic with respect to the first magnetic body on the outer cylindrical portion of the holder main body. It is provided through a region. For this reason, when the work is attracted and held on the attracting surface of the second magnetic body, most of the magnetic flux flowing out from the inner cylindrical portion to the first magnetic body is a part of the work located on the one side in the axial direction of the nonmagnetic region. After flowing into the inside, it passes through the inside from the adsorption surface of the second magnetic body and flows into the outer cylindrical portion. As a result, it is possible to effectively suppress the generation of a leakage magnetic field in a space on the outer peripheral side of the second magnetic body, and as a result, another work adjacent to the work that is attracted and held by the second magnetic body. Can be attracted and adsorbed.
(2)前記電磁ホルダにおいて、前記第1磁性体の前記軸方向一方側の端面が、前記第2磁性体の前記吸着面よりも前記軸方向一方側に突出しているのが好ましい。
例えば、ワークの被吸着面において電磁ホルダの内側円柱部に対応する箇所に、第1磁性体の前記突出している部分よりも大きな窪みが形成されている場合には、この窪みに、第1磁性体の前記突出している部分を挿入することができる。これにより、第1磁性体の前記軸方向一方側の端面がワーク下部まで伸びるため、ワーク下部に至る磁気回路の磁気抵抗が小さくなり、コイルに流した電流によって発生する磁束を、ワーク下部まで効率的に通すことができる。このため、ワークを保持するのに必要な電流が小さくなり、磁気回路全体の磁束密度が低くなるので、磁性体が飽和するのを抑制することができる。その結果、磁性体が飽和することで第2磁性体よりも外周側の空間に磁束が漏れるのを抑制することができるため、漏れ磁場が発生するのをさらに抑制することができる。
(2) In the electromagnetic holder, it is preferable that an end surface on the one axial side of the first magnetic body protrudes on the one axial side from the attracting surface of the second magnetic body.
For example, when a dent larger than the protruding portion of the first magnetic body is formed at a position corresponding to the inner cylindrical portion of the electromagnetic holder on the attracted surface of the workpiece, the first magnetic The protruding part of the body can be inserted. As a result, the end surface on the one side in the axial direction of the first magnetic body extends to the lower part of the work, so that the magnetic resistance of the magnetic circuit reaching the lower part of the work is reduced, and the magnetic flux generated by the current passed through the coil is efficiently transferred to the lower part of the work. Can be passed through. For this reason, the current required to hold the workpiece is reduced, and the magnetic flux density of the entire magnetic circuit is reduced, so that saturation of the magnetic body can be suppressed. As a result, it is possible to prevent magnetic flux from leaking into the outer circumferential side of the second magnetic body due to saturation of the magnetic body, and thus it is possible to further suppress the generation of a leakage magnetic field.
(3)前記電磁ホルダにおいて、前記ワークは、円環状の焼結品からなり、その軸線方向に複数個積み重ねられた状態で1組とされており、前記第1磁性体の前記軸方向一方側に突出している部分は、前記1組のワークの内周側に挿入可能な大きさに形成されているのが好ましい。
この場合、第1磁性体の前記突出している部分を1組のワークの内周側に挿入することで、第2磁性体の吸着面により1組のワークを吸着保持することができる。その際、第1磁性体の前記軸方向一方側の端面が1組のワーク下部まで伸びるため、1組のワーク下部に至る磁気回路の磁気抵抗が小さくなり、コイルに流した電流によって発生する磁束を、1組のワーク下部まで効率的に通すことができる。このため、1組のワークを保持するのに必要な電流が小さくなり、磁気回路全体の磁束密度が低くなるので、磁性体が飽和するのを抑制することができる。その結果、磁性体が飽和することで第2磁性体よりも外周側の空間に磁束が漏れるのを抑制することができるため、漏れ磁場が発生するのを効果的に抑制することができる。したがって、第2磁性体に吸着保持された1組のワークに、隣接する他の1組のワークが引き寄せられて吸着するのを抑制することができる。
(3) In the electromagnetic holder, the work is made of a ring-shaped sintered product, and a plurality of the work pieces are stacked in the axial direction, and one set in the axial direction of the first magnetic body. It is preferable that the protruding portion is formed in a size that can be inserted into the inner peripheral side of the set of workpieces.
In this case, by inserting the protruding portion of the first magnetic body into the inner peripheral side of the set of workpieces, the set of workpieces can be attracted and held by the attracting surface of the second magnetic body. At that time, since the end surface on the one side in the axial direction of the first magnetic body extends to the lower part of the pair of workpieces, the magnetic resistance of the magnetic circuit reaching the lower part of the pair of workpieces is reduced, and the magnetic flux generated by the current passed through the coil Can be efficiently passed to the lower part of a set of workpieces. For this reason, the current required to hold one set of workpieces is reduced, and the magnetic flux density of the entire magnetic circuit is reduced, so that saturation of the magnetic material can be suppressed. As a result, since the magnetic body is saturated, the magnetic flux can be prevented from leaking into the space on the outer peripheral side with respect to the second magnetic body, so that the generation of the leakage magnetic field can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to suppress the adjacent one set of workpieces from being attracted to and attracted to the one set of workpieces held by the second magnetic body.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る電磁ホルダを示す断面図である。本実施形態の電磁ホルダ1は、例えば磁性材料により円柱状に形成された複数のワークWがワーク載置面50にランダムに載置されている状態から、これらのワークWを1つずつ吸着保持して所定の場所へ搬送するものである。電磁ホルダ1は、磁性材料により形成されたホルダ本体2と、ホルダ本体2の内部に設けられた電磁コイル3と、ホルダ本体2の下側に設けられた第1磁性体4及び第2磁性体5とを備えている。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, you may combine arbitrarily at least one part of embodiment described below.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electromagnetic holder according to the first embodiment of the present invention. The
ホルダ本体2は、有天円筒状に形成された外側円筒部21と、この外側円筒部21の内周側に同心状に配置された円柱状の内側円柱部22とを有している。外側円筒部21は、円板状の天板21aと、この天板21aの外周部から下方に延びる円筒体21bとが一体に形成されたものである。天板21aの上面には、例えば図示しないロボットアームの先端部が接続されている。なお、天板21aおよび円筒体21bは互いに別体であってもよい。
The holder
内側円柱部22は、外側円筒部21の天板21aの下面において、当該天板21aと同心状に一体に形成されている。本実施形態では、内側円柱部22の軸方向一方側(図中の下側)の端面22aは、外側円筒部21(円筒体21b)の軸方向一方側(図中の下側)の端面21cと面一に形成されている。なお、内側円柱部22は、外側円筒部21と別体に設けられていてもよい。
The inner
内側円柱部22の外周面と、外側円筒部21の円筒体21bの内周面との間には環状空間23が形成されており、この環状空間23に電磁コイル3が外側円筒部21(内側円柱部22)と同心状に配置して収容されている。電磁コイル3は、図示しない外部電源に接続されており、この外部電源から電磁コイル3に電流を流すことで、ホルダ本体2の外側円筒部21および内側円柱部22の上下方向に互いに逆極性の磁極を発生させるようになっている。
An
第1磁性体4は、磁性材料により例えば円柱状に形成されており、その軸方向上側の端面4aは、内側円柱部22の端面22aに同心状に固定されている。本実施形態では、第1磁性体4の軸方向下側の端面4bは、第2磁性体5の後述する吸着面5bと面一に形成されており、電磁力によりワークWの軸方向上側の端面を吸着保持する吸着面とされている。なお、第1磁性体4は、円柱状に限定されず、他の形状に形成されていてもよい。
The first
第2磁性体5は、磁性材料により環状に形成されており、その軸方向上側の端面5aは外側円筒部21の端面21cに同心状に固定されている。第2磁性体5の軸方向下側の端面5bは、電磁力によりワークWの軸方向上側の端面を吸着保持する吸着面とされている。
The second
第1磁性体4と第2磁性体5との間には環状の非磁性領域6が形成されている。本実施形態の非磁性領域6は、例えば環状の樹脂部材により形成されており、前記樹脂部材の内周面は第1磁性体4の外周面に固定され、前記樹脂部材の外周面は第2磁性体5の内周面に固定されている。これにより、第1磁性体4および第2磁性体5は非磁性領域6により一体化されている。なお、非磁性領域6は、樹脂部材以外の非磁性体や空気等により形成されていてもよい。
An annular
以上の構成により、電磁コイル3に電流を流すと、ホルダ本体2の外側円筒部21および内側円柱部22の上下方向に互いに逆極性の磁極を発生し、図中の破線矢印で示すように、N極である内側円柱部22の端面22aから第1磁性体4の内部に向かって磁束Φが流れ出る。この流れ出た磁束Φの大部分は、第1磁性体4の吸着面4bから、非磁性領域6の軸方向下側に位置するワークWの内部を通って、第2磁性体5の吸着面5bからその内部を通過し、S極である外側円筒部21の円筒体21bの下面に流れる。これにより、第1及び第2磁性体4,5の吸着面4b,5bにワークWを電磁力により吸着保持することができ、この状態で上記ロボットアームを移動させることで、当該ワークWを所定の場所へ搬送することができる。なお、内側円柱部22の端面22aがS極、外側円筒部21の円筒体21bがN極であってもよい。
With the above configuration, when a current is passed through the
以上、本実施形態の電磁ホルダ1によれば、ホルダ本体2の内側円柱部22に第1磁性体4が設けられ、ホルダ本体2の外側円筒部21には、ワークWを吸着保持する第2磁性体5が第1磁性体4に対して非磁性領域6を介して設けられている。このため、電磁ホルダ1にワークWを吸着保持する際に、内側円柱部22から第1磁性体4に流れ出た磁束Φの大部分は、第1磁性体4の吸着面4bから、非磁性領域6の軸方向下側に位置するワークWの内部に流れた後、第2磁性体5の吸着面5bからその内部を通過し、外側円筒部21の円筒体21bの下面に流れる。これにより、第2磁性体5よりも外周側の空間に漏れ磁場が発生するのを効果的に抑制することができ、その結果、第2磁性体5に吸着保持されたワークWに、隣接する他のワークWが引き寄せられて吸着するのを抑制することができる。
As described above, according to the
[変形例]
図2は、ワークWの変形例を示す断面図である。本変形例のワークWには、その軸方向上側の端面の中央部に円形の浅い窪みw1が形成されている。この窪みw1の直径は、電磁ホルダ1の第1磁性体4の外径よりも大きい。このため、本変形例のワークWを電磁ホルダ1により吸着保持する場合、第1磁性体4の軸方向下側の端面4bは、窪みw1の上方に配置されるため、ワークWを吸着保持する吸着面として機能しない。この点が上記実施形態のワークWを電磁ホルダ1で吸着保持する場合と相違する。
[Modification]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modification of the workpiece W. In the workpiece W of this modification, a circular shallow recess w1 is formed at the center of the end surface on the upper side in the axial direction. The diameter of the recess w <b> 1 is larger than the outer diameter of the first
本変形例のワークWを電磁ホルダ1により吸着保持する際には、電磁コイル3に電流を流すと、図中の破線矢印で示すように、N極である内側円柱部22の端面22aから第1磁性体4の内部に流れ出た磁束Φの大部分は、第1磁性体4の端面4bから、非磁性領域6の軸方向下側に位置するワークWの窪みw1内の空間を通って、ワークWの外周部内に流れる。そして、この外周部内に流れた磁束Φは、第2磁性体5の吸着面5bからその内部を通過し、S極である外側円筒部21の円筒体21bの下面に流れる。これにより、第2磁性体5の吸着面5bにワークWを電磁力により吸着保持することができ、この状態で上記ロボットアームを移動させることで、当該ワークWを所定の場所へ搬送することができる。なお、内側円柱部22の端面22aがS極、外側円筒部21の円筒体21bがN極であってもよい。
When the work W of this modification is attracted and held by the
以上、本変形例のワークWの場合でも、電磁ホルダ1によりワークWを吸着保持する際に、第2磁性体5よりも外周側の空間に漏れ磁場が発生するのを効果的に抑制することができるので、第2磁性体5に吸着保持されたワークWに、隣接する他のワークWが引き寄せられて吸着するのを抑制することができる。
As described above, even in the case of the workpiece W of this modification, when the workpiece W is attracted and held by the
[第2実施形態]
図3は、本発明の第2実施形態に係る電磁ホルダ1を示す断面図である。本実施形態では、第1磁性体4及びワークWの各形状が異なる点で第1実施形態と相違する。以下、本実施形態では、第1実施形態と相違する点についてのみ説明する。
本実施形態の電磁ホルダ1が吸着保持するワークWには、その軸方向上側の端面の中央部に円形の深い窪みw2が形成されている。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a sectional view showing the
The workpiece W that is attracted and held by the
本実施形態の電磁ホルダ1における、第1磁性体4の軸方向下側の端面4bは、第2磁性体5の吸着面5bよりも軸方向下側に突出している。第1磁性体4における第2磁性体5の吸着面5bよりも軸方向下側に突出している部分の軸方向の長さL1は、ワークWの窪みw2の軸方向の長さ(深さ)L2よりも短く設定されている。また、第1磁性体4の外径D1は、窪みw2の直径D2よりも小さく設定されている。
In the
これにより、電磁ホルダ1がワークWを吸着保持するときに、第1磁性体4はワークWの窪みw2内に挿入され、第1磁性体4の軸方向下側の端面4bは、窪みw2の底面よりも上方に配置される。このため、第1磁性体4の端面4bは、ワークWを吸着保持する吸着面として機能しない。この点が第1実施形態のワークWを電磁ホルダ1で吸着保持する場合と相違する。
Thereby, when the
以上のように構成された電磁ホルダ1によりワークWを吸着保持する際には、電磁コイル3に電流を流すと、図中の破線矢印で示すように、N極である内側円柱部22の端面22aから第1磁性体4の内部に流れ出た磁束Φの大部分は、第1磁性体4の軸方向下側まで流れた後、ワークWの窪みw2内の空間を通って、ワークWの軸方向下側の外周部内に流れる。そして、この外周部内に流れた磁束Φは、ワークWの軸方向上側まで流れた後、第2磁性体5の吸着面5bからその内部を通過し、S極である外側円筒部21の円筒体21bの下面に流れる。これにより、第2磁性体5の吸着面5bにワークWを電磁力により吸着保持することができ、この状態で上記ロボットアームを移動させることで、当該ワークWを所定の場所へ搬送することができる。なお、内側円柱部22の端面22aがS極、外側円筒部21の円筒体21bがN極であってもよい。
When the work W is attracted and held by the
なお、第1磁性体4の外周面と第2磁性体5の内周面との間隔(非磁性領域6の径方向の厚み)S1は、第1磁性体4の外周面とワークWの窪みw2の周面との間隔S2よりも大きく設定されている。これにより、内側円柱部22から第1磁性体4の内部に入った磁束Φは、非磁性領域6(間隔S1)を通過して第2磁性体5に流れるよりも、ワークWの窪みw2内の空間(間隔S2)を通過してワークWに流れ易くなるので、磁気回路の長さを長くすることができる。
In addition, the space | interval (thickness of the radial direction of the nonmagnetic area | region 6) S1 of the outer peripheral surface of the 1st
以上、第2実施形態の電磁ホルダ1においても、電磁ホルダ1によりワークWを吸着保持する際に、第2磁性体5よりも外周側の空間に漏れ磁場が発生するのを効果的に抑制することができるので、第2磁性体5に吸着保持されたワークWに、隣接する他のワークWが引き寄せられて吸着するのを抑制することができる。
As described above, also in the
さらに、本実施形態では、第1磁性体4の軸方向下側の端面4bが、第2磁性体5の吸着面5bよりも軸方向下側に突出しており、その突出している部分をワークWの窪みw2に挿入することができる。これにより、第1磁性体4の軸方向下側の端面がワークW下部まで伸びるため、ワークW下部に至る磁気回路の磁気抵抗が小さくなり、コイルに流した電流によって発生する磁束を、ワークW下部まで効率的に通すことができる。このため、ワークを保持するのに必要な電流が小さくなり、磁気回路全体の磁束密度が低くなるので、磁性体が飽和するのを抑制することができる。その結果、磁性体が飽和することで第2磁性体5よりも外周側の空間に磁束Φが漏れるのを抑制することができるため、漏れ磁場が発生するのをさらに抑制することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
[第3実施形態]
図4は、本発明の第3実施形態に係る電磁ホルダ1を示す断面図である。本実施形態は、第2実施形態の変形例であり、第1磁性体4及びワークWの各形状が異なる点で第1実施形態と相違する。以下、本実施形態では、第2実施形態と相違する点についてのみ説明する。
本実施形態の電磁ホルダ1が吸着保持するワークWは、円環状に形成された焼結品からなり、その軸線方向(図4の上下方向)に例えば3個積み重ねられた状態で1組とされており、複数組のワークWがワーク載置面50に載置されている。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a sectional view showing the
The workpieces W attracted and held by the
前記焼結品は、例えば、組成がFe−2Cu−0.8C−0.6パウダー潤滑剤(重量%)のブレンド粉末を用いて、成形圧6ton/cm2で成形した粉末成形体を、窒素雰囲気中において1130℃で焼結して得られたものである。
なお、ワークWの1組の個数は特に限定されるものではなく、少なくとも2個1組として載置されていればよい。
The sintered product is, for example, a powder molded body molded with a molding pressure of 6 ton / cm 2 using a blend powder having a composition of Fe-2Cu-0.8C-0.6 powder lubricant (% by weight), nitrogen It was obtained by sintering at 1130 ° C. in an atmosphere.
The number of one set of workpieces W is not particularly limited, and it is sufficient that at least two sets of workpieces W are placed as one set.
本実施形態の電磁ホルダ1は、ワークWを前記1組ずつ同時に吸着保持するように構成されている。具体的には、第1磁性体4の外径D1は、ワークWの内径D2’よりも小さく設定されている。また、第1磁性体4における第2磁性体5の吸着面5bよりも軸方向下側に突出している部分の軸方向の長さL1は、1組のワークWの積み重ね方向の全長(全高)L2’よりも短く設定されており、かつ、当該1組における上側2個のワークWの積み重ね方向の長さ(高さ)L3よりも長く設定されている。
The
これにより、電磁ホルダ1が1組のワークWを吸着保持するときに、第1磁性体4は当該1組の各ワークWの内周側に挿入され、第1磁性体4の軸方向下側の端面4bは、ワーク載置面50よりも上方であって、かつ、最も下側に配置されたワークWの上面よりも軸方向下側に突出した状態となる。
Thereby, when the
この状態で電磁コイル3に電流を流すと、図中の破線矢印で示すように、N極である内側円柱部22の端面22aから第1磁性体4の内部に流れ出た磁束Φの大部分は、第1磁性体4の軸方向下側まで流れた後、最も下側に配置されたワークWの内周側の空間を通って、当該ワークWの軸方向下側の外周部内に流れる。そして、この外周部内に流れた磁束Φは、真ん中に配置されたワークWの内部を通過し、最も上側に配置されたワークWの軸方向上側まで流れた後、第2磁性体5の吸着面5bからその内部を通過し、S極である外側円筒部21の円筒体21bの下面に流れる。
When a current is passed through the
これにより、第2磁性体5の吸着面5bに、最も上側に配置されたワークWが電磁力により吸着保持されるとともに、真ん中に配置されたワークWおよび最も下側に配置されたワークWが、電磁力により隣接する上側のワークWの下面に吸着保持される。この状態で上記ロボットアームを移動させることで、1組のワークWを同時に所定の場所へ搬送することができる。なお、内側円柱部22の端面22aがS極、外側円筒部21の円筒体21bがN極であってもよい。
Thereby, the uppermost workpiece W is attracted and held by the electromagnetic force on the attracting
以上、第3実施形態の電磁ホルダ1においても、電磁ホルダ1により1組のワークWを吸着保持する際に、第2磁性体5よりも外周側の空間に漏れ磁場が発生するのを効果的に抑制することができるので、第2磁性体5に吸着保持された1組のワークWに、隣接する他の1組のワークWが引き寄せられて吸着するのを抑制することができる。
As described above, also in the
さらに、本実施形態では、第1磁性体4の軸方向下側に突出している部分は、1組のワークWの内周側に挿入される。これにより、第1磁性体4の軸方向下側の端面が1組のワークW下部まで伸びるため、1組のワークW下部に至る磁気回路の磁気抵抗が小さくなり、コイルに流した電流によって発生する磁束を、1組のワークW下部まで効率的に通すことができる。このため、1組のワークを保持するのに必要な電流が小さくなり、磁気回路全体の磁束密度が低くなるので、磁性体が飽和するのを抑制することができる。その結果、磁性体が飽和することで第2磁性体5よりも外周側の空間に磁束Φが漏れるのを抑制することができるため、漏れ磁場が発生するのをさらに抑制することができる。したがって、第2磁性体5に吸着保持された1組のワークWに、隣接する他の1組のワークWが引き寄せられて吸着するのをさらに抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the portion of the first
図5は、第3実施形態において、1組のワークWの内周側に形成される空間に対する第1磁性体4の最適な形状を確認するために、第1磁性体4の上記長さL1及び外径D1をそれぞれ変化させた場合の評価試験を行った結果を示すグラフである。図5の縦軸は、第1磁性体4の外径D1とワークWの内径D2’との比率(D1/D2’)である径比(%)を示しており、図5の横軸は、第1磁性体4の長さL1と、1組のワークWの積み重ね方向(上下方向)の長さL2’との比率(L1/L2’)である長さ比(%)を示している。
FIG. 5 shows the length L1 of the first
評価試験では、前記径比および長さ比をそれぞれ段階的に変化させて、電磁ホルダ1に1組のワークWを吸着保持するときに、最も下側に配置されたワークWの吸着保持ができなかったり、漏れ地場により隣接する1組のワークWの引き寄せが生じたりするか否かを確認した。そして、前記吸着保持ができ、かつ前記引き寄せが生じなかった場合には「〇」と評価し、前記吸着保持ができなかった場合、又は前記引き寄せが生じた場合には「×」と評価した。
In the evaluation test, when the diameter ratio and the length ratio are changed stepwise to hold the pair of workpieces W on the
図5に示すように、前記径比を50%以上に変化させた場合、及び前記長さ比を70%以上に変化させた場合に、前記吸着保持ができ、かつ前記引き寄せが生じていないのが分かる。したがって、最も下側のワークWを吸着保持することができ、かつ前記引き寄せの要因となる漏れ磁場の発生を効果的に抑制するためには、図中の破線で囲む範囲内となるように、前記径比を50〜100%にし、かつ前記長さ比を70〜100%にするのが好ましい。 As shown in FIG. 5, when the diameter ratio is changed to 50% or more, and when the length ratio is changed to 70% or more, the adsorption can be held, and the attraction does not occur. I understand. Therefore, in order to be able to attract and hold the lowermost workpiece W and to effectively suppress the generation of the leakage magnetic field that causes the attraction, so as to be within the range surrounded by the broken line in the figure, The diameter ratio is preferably 50 to 100% and the length ratio is preferably 70 to 100%.
[その他]
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Others]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 電磁ホルダ
2 ホルダ本体
3 電磁コイル
4 第1磁性体
4a 端面
4b 端面
5 第2磁性体
5a 端面
5b 端面(吸着面)
6 非磁性領域
21 外側円筒部
21a 天板
21b 円筒体
21c 端面
22 内側円柱部
22a 端面
23 環状空間
50 ワーク載置面
D1 第1磁性体の外径
D2 窪みの直径
D2’ ワークの内径
L1 第1磁性体の突出部分の長さ
L2 窪みの軸方向の長さ(深さ)
L2’ 1組のワークの積み重ね方向の全長(全高)
S1 第1磁性体の外周面と第2磁性体の内周面との間隔
S2 第1磁性体の外周面と窪みの周面との間隔
W ワーク
w1 窪み
w2 窪み
Φ 磁束
DESCRIPTION OF
6
L2 'Total length in the stacking direction of one set of workpieces (total height)
S1 Interval between the outer peripheral surface of the first magnetic body and the inner peripheral surface of the second magnetic body S2 Interval between the outer peripheral surface of the first magnetic body and the peripheral surface of the depression W Work w1 Depression w2 Depression Φ Magnetic flux
Claims (3)
前記外側円筒部と前記内側円柱部との間の環状空間に設けられ、前記外側円筒部及び前記内側円柱部に互いに異なる磁極を発生させる電磁コイルと、
前記内側円柱部の軸方向一方側の端面に設けられた第1磁性体と、
前記外側円筒部の前記軸方向一方側の端面において前記第1磁性体に対して非磁性領域を介して設けられ、ワークを電磁力により吸着保持する吸着面を有する環状の第2磁性体と、を備える電磁ホルダ。 An outer cylindrical part, and an inner cylindrical part arranged concentrically on the inner peripheral side of the outer cylindrical part, and a holder body formed of a magnetic material;
An electromagnetic coil provided in an annular space between the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion, and generating different magnetic poles in the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion;
A first magnetic body provided on an end surface on one axial side of the inner cylindrical portion;
An annular second magnetic body having an adsorption surface that is provided to the first magnetic body via a nonmagnetic region at the end surface on the one axial side of the outer cylindrical portion, and that attracts and holds the workpiece by electromagnetic force; An electromagnetic holder comprising:
前記第1磁性体の前記軸方向一方側に突出している部分は、前記1組のワークの内周側に挿入可能な大きさに形成されている、請求項2に記載の電磁ホルダ。 The workpiece is made of a ring-shaped sintered product, and a plurality of the workpieces are stacked in the axial direction,
3. The electromagnetic holder according to claim 2, wherein a portion of the first magnetic body that protrudes on one side in the axial direction is formed in a size that can be inserted into an inner peripheral side of the pair of workpieces.
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