JP6681145B2 - How to pick up goods - Google Patents

Description

本発明は、微小な物品を取り上げるための斜面台、およびその斜面台を用いる物品の取上方法に関する。   The present invention relates to a slope table for picking up a minute article and a method for picking up an article using the slope table.

近年、電子機器等の小型化や各種機械装置の精密化などにより、微小な部品の使用が増加している。これら微小な部品のハンドリングに、磁力によって部品を吸着・保持する装置が多く利用されている。例えば、特許文献１〜３には、物品を磁気で吸着して保持する装置が記載されている。磁気吸着を利用する装置は、吸着できる物品の材質が限定されるものの、比較的多様な形状の物品を保持することができる。また、高性能磁石の開発により、吸着できる材質の種類は増加している。   2. Description of the Related Art In recent years, the use of minute parts has been increasing due to downsizing of electronic devices and the precision of various mechanical devices. A device for attracting and holding a component by magnetic force is often used for handling these minute components. For example, Patent Documents 1 to 3 describe devices that magnetically attract and hold articles. An apparatus that uses magnetic attraction can hold articles of relatively various shapes, although the materials of the articles that can be attracted are limited. Moreover, the types of materials that can be attracted are increasing due to the development of high-performance magnets.

特開２００８−１８８７４７号公報JP, 2008-188747, A 特開２００６−１５０５２９号公報JP, 2006-150529, A 特開平６−０９９３８７号公報JP, 6-099387, A

このような保持装置を用いて片状や板状の物品を保持する場合、物品の表裏いずれかの主面に磁石を吸着させることによって、吸着時の物品の姿勢を安定させることができる。ところが、工程の都合によっては、片状や板状の物品が「立った」姿勢、すなわち主面が垂直になった姿勢で供給されることがある。多くの物品が近接して並べられていると、物品の側方から保持装置を主面に近づけることが難しく、物品を直接取り上げることが難しい。   When a piece-shaped or plate-shaped article is held by using such a holding device, the posture of the article can be stabilized at the time of attraction by attracting a magnet to one of the main surfaces of the article. However, depending on the process, the piece-shaped or plate-shaped article may be supplied in a "standing" posture, that is, in a posture in which the main surface is vertical. When many articles are arranged side by side, it is difficult to bring the holding device close to the main surface from the side of the articles, and it is difficult to directly pick up the articles.

このような場合、一旦物品を平行クランプなどで掴んで台上に「寝た」状態で置き、改めて保持装置で取り上げることができる。しかし、平行クランプを用いて物品を台上に寝かせるためには、複雑な動作が必要となる。   In such a case, the article can be once grasped by a parallel clamp or the like, placed on the table in a "sleeping" state, and picked up by the holding device again. However, in order to place an article on a table using a parallel clamp, a complicated operation is required.

本発明は、上記を考慮してなされたものであり、微小な物品を取り上げるのに適した斜面構造を提供することを目的とする。また、その斜面構造を用いた物品の取上方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a sloped structure suitable for picking up a minute article. Another object is to provide a method for picking up an article using the slope structure.

本発明の斜面台は、非磁性材からなる斜面と、前記斜面に埋め込まれた磁石とを有し、前記磁石は、前記斜面側の端面が第１磁極である。ここで、第１磁極はＮ極またはＳ極である。   The slope base of the present invention has a slope made of a non-magnetic material and a magnet embedded in the slope, and the magnet has the slope-side end face as the first magnetic pole. Here, the first magnetic pole is an N pole or an S pole.

好ましくは、前記斜面は、下に向かって傾斜が小さくなる第１部分と、前記第１部分の下端から滑らかに連続して、傾斜が一定である第２部分を有し、前記磁石が前記第２部分に埋め込まれている。   Preferably, the inclined surface has a first portion whose inclination decreases downward, and a second portion which is smoothly continuous from the lower end of the first portion and has a constant inclination, and the magnet has the first portion. It is embedded in two parts.

好ましくは、前記磁石がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石である。また、好ましくは、前記磁石による前記斜面の表面における磁束密度が３００ｍＴ以上である。   Preferably, the magnet is an Nd-Fe-B based magnet. Further, preferably, the magnetic flux density on the surface of the inclined surface by the magnet is 300 mT or more.

本発明の物品取上方法は、上記いずれかの斜面台と保持装置を用いる。その保持装置は、１個の永久磁石または少なくとも１個の永久磁石を含む複数の磁性部材の組み合わせによって構成され、前方端面に第１磁極が形成された磁石ユニットを有し、該磁石ユニットがスリーブ内を直線運動可能な保持装置である。本発明の物品取上方法は、前記斜面の上部に物品を落下させるステップと、前記斜面を滑り落ちる前記物品を前記磁石に吸引させて静止させるステップと、前記磁石ユニットが後退した状態で前記スリーブを前記静止した物品に当接させるステップと、前記磁石ユニットを前進させて前記物品を前記保持装置に吸着させるステップと、前記保持装置の全体を前記斜面から引き離すステップとを有する。   The article picking-up method of the present invention uses any one of the above-mentioned slopes and holding devices. The holding device includes a permanent magnet or a combination of a plurality of magnetic members including at least one permanent magnet, and has a magnet unit having a first magnetic pole formed on a front end surface thereof, and the magnet unit has a sleeve. It is a holding device that can move linearly inside. The article pick-up method of the present invention comprises the steps of dropping an article on the upper portion of the slope, causing the magnet to attract the article that slides down the slope, and stopping the sleeve while the magnet unit is retracted. The method includes the steps of abutting the stationary article, advancing the magnet unit to adsorb the article to the holding device, and separating the entire holding device from the slope.

ここで、前方とは保持装置から見て保持する物品のある方向をいい、後方とはその反対方向をいう。磁石ユニットが前方に移動することを前進するといい、後方に移動することを後退するという。また、磁性部材とは磁性材からなる部材であり、磁性材とは永久磁石と軟質磁性材を含む概念である。   Here, the front means a certain direction of the article to be held when viewed from the holding device, and the rear means the opposite direction. Moving the magnet unit forward is called forward and moving it backward is called backward. The magnetic member is a member made of a magnetic material, and the magnetic material is a concept including a permanent magnet and a soft magnetic material.

好ましくは、前記保持装置は、前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材が、前記スリーブの軸方向に貫通する穴を有する環状または筒状である。あるいは、好ましくは、前記保持装置は、前記磁石ユニットの前方端面の少なくとも中央部が、前方に凸の球面である。   Preferably, in the holding device, the most forward member of the members forming the magnet unit is annular or tubular having a hole penetrating in the axial direction of the sleeve. Alternatively, preferably, in the holding device, at least a central portion of a front end surface of the magnet unit is a spherical surface that is convex toward the front.

また、好ましくは、前記保持装置は、前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材が永久磁石である。   Further, preferably, in the holding device, the most forward member of the members forming the magnet unit is a permanent magnet.

また、好ましくは、前記保持装置は、前記永久磁石がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石である。また、好ましくは、前記保持装置は、前記磁石ユニットの前方端面における磁束密度が３００ｍＴ以上である。   Further, preferably, in the holding device, the permanent magnet is an Nd-Fe-B system magnet. Further, preferably, in the holding device, the magnetic flux density at the front end face of the magnet unit is 300 mT or more.

本発明の斜面台または物品取上方法によれば、単純な構造を用いて、微小な物品を容易に取り上げることができる。   According to the slope table or the article pick-up method of the present invention, a minute article can be easily picked up by using a simple structure.

本発明の一実施形態の物品取上用斜面台の斜視図である。It is a perspective view of the slope table for article pick-up of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の物品取上用斜面台の断面図である。It is sectional drawing of the slope table for article picking-up of one Embodiment of this invention. 本発明の物品取上方法に用いる一つの保持装置の構造図である。It is a structural diagram of one holding device used in the article pick-up method of the present invention. 本発明の物品取上方法を示す図である。It is a figure which shows the article pick-up method of this invention. 本発明の物品取上方法に用いる他の保持装置の構造図である。It is a structural diagram of another holding device used for the article pick-up method of the present invention. 保持装置の磁石ユニットの構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a structure of the magnet unit of a holding | maintenance apparatus. 穴の開いた物品の位置決め機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positioning mechanism of the article with a hole. 本発明の物品取上方法に用いる他の保持装置の構造図である。It is a structural diagram of another holding device used for the article pick-up method of the present invention.

本発明の物品取上用斜面台の実施形態を図１および図２に基づいて説明する。   An embodiment of a slope table for picking up articles according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図１および図２において、斜面台２０は、斜面２１と斜面に埋め込まれた磁石２５を有する。斜面２１は、下に向かって傾斜が小さくなる第１部分２２と、第１部分の下端から滑らかに連続して、傾斜が一定である第２部分２３とからなる。磁石２５は第２部分に埋め込まれている。取り上げようとする物品を斜面の上部から落下させると、物品が斜面を滑り落ち、磁石に吸着されて止まるので、これを別途用意した保持装置で吸着して取り上げることができる。   1 and 2, the slope 20 has a slope 21 and a magnet 25 embedded in the slope 21. The slope 21 includes a first portion 22 having a smaller inclination toward the lower side, and a second portion 23 having a constant inclination and smoothly continuing from the lower end of the first portion. The magnet 25 is embedded in the second portion. When the article to be picked up is dropped from the upper part of the slope, the article slides down the slope and is attracted by the magnet to stop, so that it can be attracted and picked up by a holding device prepared separately.

斜面２１は、非磁性材からなる。非磁性材としては、プラスチックや木材を用いることが好ましい。物品を落下させたときに、物品を傷つけにくいからである。   The slope 21 is made of a non-magnetic material. It is preferable to use plastic or wood as the non-magnetic material. This is because it is difficult to damage the article when it is dropped.

斜面の大きさは特に限定されないが、取り上げようとする物品の大きさによって好ましい範囲が規定される。磁石に対して物品が大きすぎると、物品を磁石で静止させることができない。本実施形態の斜面台が好適に適用できる物品の大きさを考慮すれば、斜面の幅は好ましくは１００ｍｍ以下であり、より好ましくは５０ｍｍ以下である。また、斜面が小さすぎると斜面台を製造することが難しくなるので、斜面の幅は好ましくは２ｍｍ以上であり、より好ましくは５ｍｍ以上である。また、斜面の長さは、物品の加速を抑えるため短い方がよい。斜面の長さは、物品のサイズ以上であり、物品のサイズよりわずかに大きい程度あればよい。本実施形態の斜面台が好適に適用できる物品の大きさを考慮すれば、斜面の長さは、好ましくは１００ｍｍ以下、より好ましくは５０ｍｍ以下であり、好ましくは２ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上である。   The size of the slope is not particularly limited, but the preferred range is defined by the size of the article to be picked up. If the article is too large for the magnet, the article cannot rest on the magnet. Considering the size of the article to which the slope base of the present embodiment can be suitably applied, the width of the slope is preferably 100 mm or less, more preferably 50 mm or less. Further, if the slope is too small, it becomes difficult to manufacture the slope base. Therefore, the width of the slope is preferably 2 mm or more, and more preferably 5 mm or more. Moreover, the length of the slope is preferably short in order to suppress the acceleration of the article. The length of the slope may be equal to or larger than the size of the article and may be slightly larger than the size of the article. Considering the size of the article to which the slope base of the present embodiment can be suitably applied, the length of the slope is preferably 100 mm or less, more preferably 50 mm or less, preferably 2 mm or more, more preferably 5 mm or more. is there.

また、本実施形態の斜面２１は傾斜が一定の第２部分２３を有するが、これに限られるものではなく、斜面全体が、下に向かって傾斜が小さくなる第１部分２２のみから構成されていてもよい。また、物品を落下させる場所の傾斜が小さすぎると、物品が斜面で跳ねて、なめらかに滑り落ちない虞がある。したがって、斜面最上部の傾斜は、好ましくは７０度以上であり、より好ましくは８０度以上である。   Further, the slope 21 of the present embodiment has the second portion 23 having a constant inclination, but the present invention is not limited to this, and the entire slope is composed of only the first portion 22 having a downward inclination. May be. Further, if the inclination of the place where the article is dropped is too small, the article may bounce on the slope and may not slide down smoothly. Therefore, the inclination of the uppermost part of the slope is preferably 70 degrees or more, more preferably 80 degrees or more.

斜面２１の傾斜が大きすぎると、物品を磁石で吸着・停止させることが難しくなる。したがって、斜面の傾斜は、磁石２５が埋め込まれた位置で、好ましくは６０度以下であり、より好ましくは５０度以下である。また、物品を十分に減速させるためにも、磁石を埋め込む位置の傾斜は小さい方がよい。しかしその場合、斜面の全長が長くなり、斜面台の設置スペースが大きくなる。この点から、斜面の傾斜は、磁石２５が埋め込まれた位置で、好ましくは１５度以上であり、より好ましくは３０度以上である。   If the slope 21 is too large, it becomes difficult to attract and stop the article with a magnet. Therefore, the inclination of the slope is preferably 60 degrees or less at the position where the magnet 25 is embedded, and more preferably 50 degrees or less. Further, in order to sufficiently decelerate the article, the inclination of the position where the magnet is embedded is preferably small. However, in that case, the entire length of the slope becomes long and the installation space for the slope base becomes large. From this point, the inclination of the slope is preferably 15 degrees or more, and more preferably 30 degrees or more at the position where the magnet 25 is embedded.

本実施形態の磁石２５は永久磁石である。磁石としては、磁力の強いものを用いることが好ましい。これにより、より多種の材質からなる物品を吸着して停止させることができるからである。磁石は、好ましくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石（ネオジム磁石）である。あるいは、磁石の種類に関わらず、その磁石による斜面表面における磁束密度が、好ましくは３００ｍＴ以上であり、より好ましくは４００ｍＴ以上であり、特に好ましくは５００ｍＴ以上である。これにより、一般的な磁石に吸着されないオーステナイト系のステンレス鋼や、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、マンガンなどを成分として含む多くの合金からなる物品を吸着して、停止させることができる。なお、入手の容易さの点からは、磁石の磁束密度は７００ｍＴ以下であることが好ましい。   The magnet 25 of this embodiment is a permanent magnet. It is preferable to use a magnet having a strong magnetic force. This is because it is possible to adsorb and stop articles made of more various materials. The magnet is preferably an Nd-Fe-B based magnet (neodymium magnet). Alternatively, regardless of the type of magnet, the magnetic flux density on the sloped surface of the magnet is preferably 300 mT or more, more preferably 400 mT or more, and particularly preferably 500 mT or more. As a result, it is possible to adsorb and stop austenitic stainless steel that is not adsorbed by a general magnet or an article made of many alloys containing iron, cobalt, nickel, chromium, manganese, or the like as a component. From the viewpoint of easy availability, the magnetic flux density of the magnet is preferably 700 mT or less.

磁石２５は、内部の磁化の向きが斜面２１と略直交しており、斜面側の端面２６が第１磁極（例えばＮ極）であり、反対側の、斜面台内部の端面２７が第２磁極（例えばＳ極）である。このように斜面に面して磁極を形成することにより、斜面表面における磁束密度を大きくすることができる。   The magnet 25 has an internal magnetization direction substantially orthogonal to the slope 21, an end face 26 on the slope side is the first magnetic pole (for example, N pole), and an end face 27 on the opposite side inside the slope base is the second magnetic pole. (For example, S pole). By thus forming the magnetic poles facing the slope, the magnetic flux density on the slope surface can be increased.

磁石２５は、斜面側端面２６が斜面２１に露出していてもよい。このとき、斜面側端面が斜面からわずかに凹んでいてもよい。他方、磁石は、斜面全体に貼り付けられたフィルムやシートに覆われていてもよい。これにより、物品が、磁石が埋め込まれた凹部に引っ掛らず、なめらかに滑り落ちることができる。磁石を覆うシートとして、例えば、厚さ１ｍｍのポリテトラフルオロエチレンシートを好適に用いることができる。   The magnet 25 may have the slope-side end surface 26 exposed to the slope 21. At this time, the end surface on the slope side may be slightly recessed from the slope. On the other hand, the magnet may be covered with a film or sheet attached to the entire slope. As a result, the article can smoothly slide down without being caught in the recess in which the magnet is embedded. As the sheet covering the magnet, for example, a polytetrafluoroethylene sheet having a thickness of 1 mm can be preferably used.

なお、物品が磁石２５の上部に一定して滑り落ちてくるように、斜面の左右両側に下流に向かって左右の幅が狭くなるような案内壁（図示しない）を設けてもよい。これにより滑走してきた物品を正確に磁石２５の中央部に案内することができる。また物品が磁石によって停止しなかった場合に備えて斜面終端部にゴムや樹脂製の弾性体を用いた停止部材を設けてもよい。   Note that guide walls (not shown) may be provided on both the left and right sides of the slope so that the width of the left and right sides becomes narrower toward the downstream side so that the article slides down on the magnet 25 constantly. This allows the sliding article to be accurately guided to the center of the magnet 25. In addition, a stop member using an elastic body made of rubber or resin may be provided at the end of the inclined surface in case the article is not stopped by the magnet.

次に、物品の取り上げに用いる保持装置の第１の実施形態を図３に基づいて説明する。   Next, a first embodiment of a holding device used for picking up an article will be described based on FIG.

図３において、保持装置１０は、スリーブ３０と、エアシリンダー３５と、磁石ユニット４０とを有する。スリーブは、前方（図３の下側）の端に開口３２を有する。エアシリンダーは、本体３６がフランジ３８を介してスリーブに固定されており、可動ロッド３７がスリーブ内に収容されている。磁石ユニットはエアシリンダーの可動ロッドの先端に固定されている。エアシリンダーが伸びると、磁石ユニットが前進して、開口部で物品を吸着することができる。   In FIG. 3, the holding device 10 includes a sleeve 30, an air cylinder 35, and a magnet unit 40. The sleeve has an opening 32 at the front (lower side of FIG. 3) end. In the air cylinder, the main body 36 is fixed to the sleeve via a flange 38, and the movable rod 37 is housed in the sleeve. The magnet unit is fixed to the tip of the movable rod of the air cylinder. When the air cylinder extends, the magnet unit moves forward and the article can be adsorbed at the opening.

スリーブ３０は、非磁性材からなる。非磁性材としては、プラスチック、銅、アルミニウム等を用いることができる。なかでも、プラスチックを用いることが好ましい。スリーブの開口端３１が物品に当接するときに、物品を傷つけにくいからである。   The sleeve 30 is made of a non-magnetic material. As the non-magnetic material, plastic, copper, aluminum or the like can be used. Among them, it is preferable to use plastic. This is because the article is less likely to be damaged when the open end 31 of the sleeve contacts the article.

また、スリーブ開口端３１には、物品のずれを抑制するためにすべり止め部を設けてもよい。すべり止め部は、例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のゴムや樹脂製の弾性体シートを開口端３１に貼着して形成することができる。   Further, the sleeve opening end 31 may be provided with a non-slip portion in order to suppress the deviation of the article. The non-slip portion can be formed by, for example, attaching an elastic sheet made of rubber or resin having a thickness of about 0.1 mm to 0.3 mm to the opening end 31.

スリーブ３０の形状は特に限定されないが、円筒形であることが好ましい。同じ断面積に対して、外径を最も小さくすることができるからである。   The shape of the sleeve 30 is not particularly limited, but a cylindrical shape is preferable. This is because the outer diameter can be minimized for the same cross-sectional area.

エアシリンダー３５は、本体３６がフランジ３８を介してスリーブ３０に固定されている。エアシリンダーをフランジに固定する方法およびスリーブを固定する方法は、ねじ留め等公知の方法を用いることができる。また、フランジを用いず、エアシリンダー本体を直接スリーブに固定してもよい。本体３６がスリーブに固定されていることによって、エアシリンダーが伸縮すると、スリーブ内に収容された可動ロッド３７がスリーブに対して相対的に、その軸方向に直線運動することができる。   A main body 36 of the air cylinder 35 is fixed to the sleeve 30 via a flange 38. As a method of fixing the air cylinder to the flange and a method of fixing the sleeve, known methods such as screwing can be used. Further, the air cylinder body may be directly fixed to the sleeve without using the flange. Since the main body 36 is fixed to the sleeve, when the air cylinder expands and contracts, the movable rod 37 housed in the sleeve can move linearly in the axial direction relative to the sleeve.

エアシリンダー３５はリニアアクチュエーターの一種である。リニアアクチュエーターは、種々のエネルギーを直線運動に変換する装置である。リニアアクチュエーターとしては、エアシリンダーの他に、油圧シリンダー、電動シリンダー、リニアモーターを用いたもの、モーターの回転運動を運動変換機構により直線運動に変換するものを用いることができる。なかでも、小型化が可能で、精確な制御が容易であることから、エアシリンダーを用いるのが好ましい。   The air cylinder 35 is a kind of linear actuator. Linear actuators are devices that convert various energies into linear motion. As the linear actuator, in addition to the air cylinder, a hydraulic cylinder, an electric cylinder, or a linear motor may be used, or a linear motion may be converted into a linear motion by a motion conversion mechanism. Above all, it is preferable to use the air cylinder because it can be downsized and the precise control is easy.

磁石ユニット４０は、可動ロッド３７の先端に固定されている。これにより、エアシリンダー３５が伸縮すると、可動ロッドの直線運動に伴って、磁石ユニットがスリーブ３０内面に案内されて、スリーブの軸方向に直線運動する。   The magnet unit 40 is fixed to the tip of the movable rod 37. As a result, when the air cylinder 35 expands and contracts, the magnet unit is guided to the inner surface of the sleeve 30 along with the linear movement of the movable rod, and linearly moves in the axial direction of the sleeve.

磁石ユニット４０は、本実施形態では単一の永久磁石５０からなる。磁石ユニットの前方端面４７が、斜面台に埋め込まれた磁石の斜面側端面（図２の２６）と同種の第１磁極（例えばＮ極）であり、反対側の後方端面４８が第２磁極（例えばＳ極）である。このように開口３２に面して磁極を形成することにより、磁石ユニットの前方端面から出る磁束密度が大きくなり、強い吸着力が得られる。   The magnet unit 40 is composed of a single permanent magnet 50 in this embodiment. The front end face 47 of the magnet unit is the first magnetic pole (for example, N pole) of the same kind as the slope side end face (26 in FIG. 2) of the magnet embedded in the slope base, and the rear end face 48 on the opposite side is the second magnetic pole ( For example, south pole). By forming the magnetic poles facing the opening 32 in this way, the magnetic flux density emitted from the front end face of the magnet unit is increased, and a strong attractive force is obtained.

なお、磁石ユニットは、少なくとも１個の永久磁石を含む複数の磁性部材の組み合わせによって構成されていてもよい。磁石ユニットの他の構成例は後述する。   The magnet unit may be composed of a combination of a plurality of magnetic members including at least one permanent magnet. Another configuration example of the magnet unit will be described later.

永久磁石５０としては、磁力の強いものを用いることが好ましい。これにより、より多種の材質からなる物品を吸着することができるからである。永久磁石は、好ましくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石（ネオジム磁石）である。あるいは、永久磁石の種類に関わらず、磁石ユニット４０の前方端面４７における磁束密度が、好ましくは３００ｍＴ以上であり、より好ましくは４００ｍＴ以上であり、特に好ましくは５００ｍＴ以上である。これにより、一般的な磁石に吸着されないオーステナイト系のステンレス鋼からなる物品や、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、マンガンなどを成分として含む多くの合金からなる物品を吸着することができる。また、強い磁力で強力に保持することで、微小な物品を高速に搬送できる。なお、入手の容易さの点からは、永久磁石の磁束密度は７００ｍＴ以下であることが好ましい。   As the permanent magnet 50, it is preferable to use one having a strong magnetic force. This is because it is possible to adsorb articles made of more various materials. The permanent magnet is preferably an Nd-Fe-B based magnet (neodymium magnet). Alternatively, regardless of the type of permanent magnet, the magnetic flux density at the front end face 47 of the magnet unit 40 is preferably 300 mT or more, more preferably 400 mT or more, and particularly preferably 500 mT or more. As a result, it is possible to adsorb articles made of austenitic stainless steel that are not adsorbed by general magnets and articles made of many alloys containing iron, cobalt, nickel, chromium, manganese, etc. as components. Further, by holding strongly with a strong magnetic force, minute articles can be transported at high speed. From the viewpoint of easy availability, the magnetic flux density of the permanent magnet is preferably 700 mT or less.

次に、本実施形態の斜面と保持装置を用いた物品の取上方法を図４に基づいて説明する。   Next, a method for picking up an article using the slope and the holding device of this embodiment will be described with reference to FIG.

図４Ａにおいて、物品９０を、図示しないパレット等から平行クランプ７０等で掴み上げ、斜面２１の上方に移動させて、落下させる。物品は、自重により斜面を滑落し（図４Ｂ）、磁石２５によって吸着されて、斜面の途中で停止する（図４Ｃ）。   In FIG. 4A, the article 90 is picked up by a parallel clamp 70 or the like from a pallet or the like (not shown), moved above the slope 21 and dropped. The article slides down the slope due to its own weight (FIG. 4B), is attracted by the magnet 25, and stops midway along the slope (FIG. 4C).

次いで、図４Ｄにおいて、保持装置１０を、磁石ユニット４０が後退した状態で、物品９０に正対させて、スリーブ３０の開口端３１を物品に当接させる。保持装置をロボットアーム等によって操作する場合は、カメラで物品の位置を確認しながら保持装置の姿勢、位置を調整することにより、正確な動作が可能である。   Next, in FIG. 4D, the holding device 10 is faced to the article 90 with the magnet unit 40 retracted, and the open end 31 of the sleeve 30 is brought into contact with the article. When the holding device is operated by a robot arm or the like, accurate operation is possible by adjusting the posture and position of the holding device while checking the position of the article with a camera.

次いで、図４Ｅにおいて、エアシリンダーを伸ばし、可動ロッド３７と磁石ユニット４０を前進させて、物品を保持装置に吸着させる。   Next, in FIG. 4E, the air cylinder is extended, the movable rod 37 and the magnet unit 40 are advanced, and the article is attracted to the holding device.

次いで、図４Ｆにおいて、保持装置１０の全体を、物品９０を保持したまま、斜面から引き離す。以上により、物品を取り上げることができた。   Then, in FIG. 4F, the entire holding device 10 is pulled away from the slope while holding the article 90. By the above, the article could be picked up.

ここで重要なことは、斜面に埋め込まれた磁石と、吸着装置の磁石ユニットが反発するように、両者が反対向きに磁化されていて、磁石２５の斜面側の端面２６と磁石ユニット４０の前方端面４７が、ともに第１磁極（図４ではＮ極）であることである。これにより、図４Ｅにおいて、磁石ユニット４０に吸着した物品９０と磁石２５が反発し、図４Ｆにおいて、物品を吸着したまま保持装置を斜面から引き離すことができる。   What is important here is that the magnet embedded in the slope and the magnet unit of the adsorption device are magnetized in opposite directions so that they repel each other, and the end face 26 on the slope side of the magnet 25 and the front of the magnet unit 40 are opposite. The end faces 47 are both the first magnetic pole (N pole in FIG. 4). As a result, in FIG. 4E, the article 90 and the magnet 25 attracted to the magnet unit 40 repel each other, and in FIG. 4F, the holding device can be separated from the slope while the article is attracted.

もし、磁石２５の斜面側の端面２６と磁石ユニット４０の前方端面４７が逆の磁極であると、図４Ｆにおいて、保持装置を引き離すときに、磁石２５と物品９０が引き合い、物品が保持装置から外れることがある。   If the inclined end surface 26 of the magnet 25 and the front end surface 47 of the magnet unit 40 have opposite magnetic poles, the magnet 25 and the article 90 attract each other when the holding device is separated in FIG. It may come off.

本実施形態の斜面台は、斜面に磁石を埋め込むことによって、物品を一定した位置に停止させることができる。また、本実施形態の斜面台は、その単純な構造によって、小型化が容易である。もし、磁石を埋め込まない斜面台を用いるとすると、斜面の傾斜の小さい部分を長くして物品を減速させ、斜面の終端部や停止部材で止まった物品を取り上げることになろう。しかし、微小で軽量な物品では、斜面や停止部材で跳ねて裏返しになったり、停止する位置が一定しないことが多い。本実施形態の斜面台と保持装置を用いることによって、より確実に物品を取り上げることができる。   The slope table of the present embodiment can stop an article at a fixed position by embedding a magnet in the slope. Further, the slope table of the present embodiment can be easily downsized due to its simple structure. If a ramp stand without magnets is used, the sloped portion of the slope will be lengthened to slow down the article and pick up the article stopped at the end of the ramp or a stop member. However, in the case of a small and light article, it is often the case that a slope or a stop member bounces over and turns over, or the stop position is not constant. By using the slope table and the holding device of this embodiment, the article can be picked up more reliably.

次に、保持装置のいくつかの変形例を説明する。   Next, some modified examples of the holding device will be described.

物品の取り上げに用いる保持装置の第２の実施形態を図５〜７に基づいて説明する。本実施形態の保持装置は、磁石ユニットの構成が第１の実施形態と異なる。   2nd Embodiment of the holding | maintenance apparatus used for picking up an article is described based on FIGS. The holding device of this embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the magnet unit.

図５において、保持装置１１の磁石ユニット４１は２つの部材からなる。前方の部材は永久磁石５１である。後方の磁性部材６１は、永久磁石であっても軟質磁性材からなる軟質磁性部材であってもよい。軟質磁性材としては、透磁率の高い、鉄などの各種公知の材料を用いることができる。好ましくは、磁石ユニットの最も前方にある部材は永久磁石である。これにより、より強い吸着力が得られるからである。   In FIG. 5, the magnet unit 41 of the holding device 11 is composed of two members. The front member is the permanent magnet 51. The rear magnetic member 61 may be a permanent magnet or a soft magnetic member made of a soft magnetic material. As the soft magnetic material, various known materials having high magnetic permeability such as iron can be used. Preferably, the frontmost member of the magnet unit is a permanent magnet. This is because a stronger adsorption force can be obtained.

なお、磁石ユニットの構成は、図５のものに限られない。例えば、第１の実施形態のように、磁石ユニットが単一の永久磁石からなるものであってもよい。また、例えば、図６に示すように、磁石ユニット４３は、前方に軟質磁性部材６３を配置し、後方に永久磁石５３を配置してもよい。より一般的には、磁石ユニットは、１個の永久磁石、または少なくとも１個の永久磁石を含む複数の磁性部材の組み合わせによって構成されていればよい。   The structure of the magnet unit is not limited to that shown in FIG. For example, as in the first embodiment, the magnet unit may be composed of a single permanent magnet. Further, for example, as shown in FIG. 6, in the magnet unit 43, the soft magnetic member 63 may be arranged in the front and the permanent magnet 53 may be arranged in the rear. More generally, the magnet unit may be composed of one permanent magnet or a combination of a plurality of magnetic members including at least one permanent magnet.

図５に戻って、本実施形態のように磁石ユニットが複数の磁性部材からなる場合も、永久磁石としては、磁力の強いものを用いることが好ましい。これにより、より多種の材質からなる物品を吸着することができるからである。永久磁石５１は、好ましくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石（ネオジム磁石）である。あるいは、永久磁石の種類に関わらず、磁石ユニット４１の前方端面４７における磁束密度が、好ましくは３００ｍＴ以上であり、より好ましくは４００ｍＴ以上であり、特に好ましくは５００ｍＴ以上である。これにより、一般的な磁石に吸着されないオーステナイト系のステンレス鋼からなる物品や、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、マンガンなどを成分として含む多くの合金からなる物品を吸着することができる。また、強い磁力で強力に保持することで、微小な物品を高速に搬送できる。なお、入手の容易さの点からは、永久磁石の磁束密度は７００ｍＴ以下であることが好ましい。   Returning to FIG. 5, even when the magnet unit is composed of a plurality of magnetic members as in this embodiment, it is preferable to use a permanent magnet having a strong magnetic force. This is because it is possible to adsorb articles made of more various materials. The permanent magnet 51 is preferably an Nd-Fe-B based magnet (neodymium magnet). Alternatively, regardless of the type of permanent magnet, the magnetic flux density at the front end face 47 of the magnet unit 41 is preferably 300 mT or more, more preferably 400 mT or more, and particularly preferably 500 mT or more. As a result, it is possible to adsorb articles made of austenitic stainless steel that are not adsorbed by general magnets and articles made of many alloys containing iron, cobalt, nickel, chromium, manganese, etc. as components. Further, by holding strongly with a strong magnetic force, minute articles can be transported at high speed. From the viewpoint of easy availability, the magnetic flux density of the permanent magnet is preferably 700 mT or less.

磁石ユニット４１をエアシリンダーの可動ロッド３７の先端に固定する方法は特に限定されず、接着剤を用いて接着する方法や、ねじ等を用いた機械的な方法などを用いることができる。   The method of fixing the magnet unit 41 to the tip of the movable rod 37 of the air cylinder is not particularly limited, and a method of bonding with an adhesive, a mechanical method of using a screw or the like can be used.

磁石ユニット４１を構成する部材同士の接合方法も特に限定されない。図５では、前方にある永久磁石５１は、後方に隣接する磁性部材６１に、磁力により吸着されて結合している。この構造を採用するためには、磁石ユニット４１と物品との吸着力に比べて、永久磁石５１と磁性部材６１との吸着力が格段に大きい必要がある。例えば、永久磁石５１がＮｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石で、物品が一般的な磁石に着かないものなら、永久磁石５１と磁性部材６１の吸着力が格段に大きいので、この構造を採用することができる。この構造により、永久磁石５１の交換を極めて容易に行うことができる。   The method of joining the members forming the magnet unit 41 is not particularly limited. In FIG. 5, the permanent magnet 51 on the front side is attracted and coupled to the magnetic member 61 adjacent on the rear side by magnetic force. In order to adopt this structure, it is necessary that the attraction force between the permanent magnet 51 and the magnetic member 61 is significantly larger than the attraction force between the magnet unit 41 and the article. For example, if the permanent magnet 51 is a Ne-Fe-B type magnet and the article does not adhere to a general magnet, the attractive force between the permanent magnet 51 and the magnetic member 61 is remarkably large, so this structure may be adopted. it can. With this structure, the permanent magnet 51 can be replaced very easily.

永久磁石５１の大きさは、強い磁力が得られるという点からは、大きい方が好ましい。一方、微小な物品を対象とする本実施形態の保持装置では、保持装置自体も小型であることが望ましく、スリーブの軸に垂直な断面における外径は、好ましくは４０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０ｍｍ以下である。実際には、物品の種類やハンドリングの内容に応じて、所要の吸着力を得るための磁石の種類・サイズ等を決め、磁石の外形に合わせてスリーブを選択することになろう。永久磁石のスリーブ軸方向への長さは特に限定されない。磁石が長いほど磁力が強くなるので、必要に応じて適当な長さのものを選択することができる。   The size of the permanent magnet 51 is preferably large in terms of obtaining a strong magnetic force. On the other hand, in the holding device of the present embodiment intended for minute articles, it is desirable that the holding device itself is also small, and the outer diameter in the cross section perpendicular to the axis of the sleeve is preferably 40 mm or less, and more preferably It is 20 mm or less. In practice, the type and size of the magnet for obtaining the required attraction force will be determined according to the type of article and the content of handling, and the sleeve will be selected according to the outer shape of the magnet. The length of the permanent magnet in the sleeve axial direction is not particularly limited. Since the longer the magnet, the stronger the magnetic force, it is possible to select a magnet having an appropriate length as needed.

本実施形態では、永久磁石５１は環状である。物品の吸着面に穴が存在する場合、磁石ユニットの最も前方にある部材が環状または筒状であると、この形状が、物品の磁気的な位置決め手段として作用する。以下に説明する。   In this embodiment, the permanent magnet 51 has an annular shape. If the frontmost member of the magnet unit is annular or tubular when there is a hole in the attraction surface of the article, this shape acts as a magnetic positioning means for the article. This will be described below.

物品を磁石に吸着させる場合、磁石からでる磁力線がなるべく物品内を通るように、物品が位置や向きを変えようとする力が働く。微小な部品には固定のために穴が形成されているものが多い。そして、吸着時に位置や向きを変えようとする傾向は、物品の吸着面に物品を貫通する穴が形成されていると、特に顕著になる。   When an article is attracted to a magnet, a force acts to change the position or direction of the article so that the magnetic force lines emitted from the magnet pass through the article as much as possible. Many small parts have holes for fixing. Then, the tendency to change the position and the direction at the time of suction becomes particularly remarkable when the hole that penetrates the article is formed on the suction surface of the article.

図７Ａに穴９７が形成された物品９１の平面図を示す。このような物品を、穴のない磁石、例えば円柱状の磁石５０に吸着させる場合、吸着の瞬間に物品が動いて、位置がずれたり向きが変化しやすい（図７Ｂから図７Ｃへの変化）。また、一旦吸着しても、搬送中に物品が動きやすく、物品を解放する瞬間にも物品が動きやすい。この現象は、穴５７のある環状や筒状の磁石５１を用いた場合にも起こり得る（図７Ｄから図７Ｅへの変化）。しかし、磁石の穴５７を物品の穴９７と同心にして、吸着面に垂直に磁石を近づけて、一旦吸着がされると、物品の位置および向きが安定する（図７Ｆ）。本実施形態の保持装置では、永久磁石５１の穴と物品の穴が同心になるように物品をスリーブで押さえながら、磁石ユニット４１を近づけて吸着することができるので、以後は、搬送中にも物品が動きにくい。高速搬送による物品のずれを抑制するには、前述のとおり、スリーブ開口端３１にすべり止め部を設けることが好ましい。   FIG. 7A shows a plan view of an article 91 having holes 97 formed therein. When such an article is attracted to a magnet without a hole, for example, a columnar magnet 50, the article moves at the moment of attraction, and the position is easily displaced or the direction is easily changed (change from FIG. 7B to FIG. 7C). . Further, even if it is once adsorbed, the article is likely to move during transportation, and the article is likely to move even at the moment of releasing the article. This phenomenon can also occur when an annular or tubular magnet 51 having a hole 57 is used (change from FIG. 7D to FIG. 7E). However, when the magnet hole 57 is concentric with the hole 97 of the article and the magnet is brought close to the attraction surface perpendicularly, and once attracted, the position and orientation of the article are stabilized (FIG. 7F). In the holding device of the present embodiment, the magnet unit 41 can be brought closer to and attract the magnet unit 41 while pressing the article with the sleeve so that the hole of the permanent magnet 51 and the hole of the article are concentric. Items are difficult to move. As described above, it is preferable to provide a non-slip portion at the sleeve opening end 31 in order to suppress the deviation of the article due to high-speed conveyance.

本実施形態の保持装置１１を用いる物品取上の動作は、基本的に、第１実施形態のそれと同じである。本実施形態では、取り上げ動作において、永久磁石５１の穴５７と物品９１の穴９７が同心になるように保持装置１１が操作される点で、第１実施形態と異なる。保持装置１１を用いる場合、スリーブを物品に当接させて、物品を押さえながら、磁石ユニットを吸着させるので、吸着の瞬間に物品が動くことがなく、永久磁石５１の穴と物品の穴を同心にして、磁石ユニットを吸着させることができる。そして、２つの穴が同心になって吸着が完了すると、以後は、搬送中に物品の位置がずれたり、向きが変わったりすることが起こりにくい。   The operation of picking up an article using the holding device 11 of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment. This embodiment differs from the first embodiment in that the holding device 11 is operated so that the hole 57 of the permanent magnet 51 and the hole 97 of the article 91 are concentric in the picking up operation. When the holding device 11 is used, the sleeve is brought into contact with the article and the magnet unit is attracted while pressing the article. Therefore, the article does not move at the moment of attraction, and the hole of the permanent magnet 51 and the hole of the article are concentric. Then, the magnet unit can be attracted. Then, when the two holes are concentric and the suction is completed, it is unlikely that the position of the article is displaced or the direction is changed during the transportation.

次に、物品の取り上げに用いる保持装置の第３の実施形態を図８に基づいて説明する。   Next, a third embodiment of a holding device used for picking up an article will be described based on FIG.

図８において、本実施形態の保持装置１５は、永久磁石５５が球形である点で第２の実施形態と異なる。このように、磁石ユニット４５の前方端面４７の中央部が、前方に凸の球面であることによって、穴を有する物品を吸着するときに、物理的に位置決めができる。なお、永久磁石５５の形状は、球形に限られず、例えば半球形であってもよい。   In FIG. 8, the holding device 15 of this embodiment is different from that of the second embodiment in that the permanent magnet 55 is spherical. As described above, since the central portion of the front end surface 47 of the magnet unit 45 is a spherical surface that is convex toward the front, it is possible to physically position the article having a hole when adsorbing the article. The shape of the permanent magnet 55 is not limited to a spherical shape, and may be, for example, a hemispherical shape.

本実施形態でも、磁石ユニット４５の前方端面４７に第１磁極（例えばＮ極）が形成されている。球形の永久磁石５５を後方に隣接する磁性部材６５に磁力のみによって結合する場合は、磁性部材として棒状の永久磁石を用いることにより、前方端面に正しく第１磁極がくるように永久磁石５５の向きを合わせることができる。なお、その場合の棒磁石の磁力は弱くてもよい。   Also in this embodiment, the first magnetic pole (for example, N pole) is formed on the front end face 47 of the magnet unit 45. When the spherical permanent magnet 55 is coupled to the magnetic member 65 adjacent to the rear side only by the magnetic force, a rod-shaped permanent magnet is used as the magnetic member to orient the permanent magnet 55 so that the first magnetic pole is correctly located on the front end face. Can be matched. The magnetic force of the bar magnet in that case may be weak.

本実施形態の保持装置１５の動作は、基本的に、第１および第２実施形態のそれと同じである。本実施形態では、取り上げ動作において、永久磁石５５の球面が物品９０の穴９７に嵌るように保持装置１５が操作される点で、第１および第２実施形態と異なる。保持装置１５を用いる場合、永久磁石５５の球面が物品の穴に少し入った状態で物品が保持されるので、搬送中に物品の位置がずれることがなく、向きが変わりにくい。   The operation of the holding device 15 of this embodiment is basically the same as that of the first and second embodiments. This embodiment differs from the first and second embodiments in that the holding device 15 is operated so that the spherical surface of the permanent magnet 55 fits into the hole 97 of the article 90 in the picking up operation. When the holding device 15 is used, since the article is held with the spherical surface of the permanent magnet 55 slightly entering the hole of the article, the position of the article does not shift during transportation and the orientation does not easily change.

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea thereof.

例えば、斜面に埋め込まれた磁石は電磁石であってもよい。   For example, the magnet embedded in the slope may be an electromagnet.

本発明の斜面台は、パレットからの取り出しに限らず、微小な物品を取り扱う様々な場面で用いることができる。例えば、物品を離れた場所に供給する場合、搬送路の最後に斜面台を接続してもよい。   The slope table of the present invention can be used not only for taking out from a pallet, but also for various situations where a minute article is handled. For example, when articles are supplied to a remote place, a slope table may be connected at the end of the transport path.

また、本発明の斜面台は、磁石に吸着するものであれば、様々な物品に対して用いることができる。そのような物品の例として、微小磁石、ボルト、ナット、超硬チップ、錠剤、カム部品、コネクタピンなどが挙げられる。   Further, the slant base of the present invention can be used for various articles as long as it can be attracted to a magnet. Examples of such articles include micro magnets, bolts, nuts, carbide tips, tablets, cam components, connector pins and the like.

１０、１１、１５ 物品保持装置
２０ 斜面台
２１ 斜面
２２ 斜面の第１部分
２３ 斜面の第２部分
２５ 磁石
２６ 磁石の斜面側の端面
２７ 磁石の斜面と反対側の端面
３０ スリーブ
３１ スリーブ開口端
３２ スリーブ開口
３５ エアシリンダー（リニアアクチュエーター）
３６ エアシリンダー本体
３７ エアシリンダーの可動ロッド
３８ フランジ
４０、４１、４３、４５ 磁石ユニット
４７ 磁石ユニットの前方端面
４８ 磁石ユニットの後方端面
５０、５１、５３、５５ 永久磁石
５７ 永久磁石の穴
６１、６３、６５ 磁性部材
７０ 平行クランプ
９０、９１ 物品
９７ 物品の穴 10, 11, 15 Article Holding Device 20 Slope Table 21 Slope 22 First Part of Slope 23 Second Part of Slope 25 Magnet 26 End Face of Slope of Magnet 27 End Face of Opposite Slope of Magnet 30 Sleeve 31 Sleeve Open End 32 Sleeve opening 35 Air cylinder (linear actuator)
36 Air Cylinder Body 37 Movable Rod of Air Cylinder 38 Flange 40, 41, 43, 45 Magnet Unit 47 Front End Face of Magnet Unit 48 Rear End Face of Magnet Unit 50, 51, 53, 55 Permanent Magnet 57 Permanent Magnet Hole 61, 63 , 65 magnetic member 70 parallel clamp 90, 91 article 97 article hole

Claims (6)

非磁性材からなる斜面と、前記斜面の途中に埋め込まれ、前記斜面を滑り落ちる物品を前記斜面の途中において磁力で吸着することで停止させる磁石とを有し、前記磁石は前記斜面側の端面が第１磁極であって、前記斜面の途中には、前記磁石の他に停止部材を有しない斜面台を用いる物品の取上方法であって、
前記斜面の上部に物品を落下させるステップと、
前記斜面を滑り落ちる前記物品を前記磁石に吸引させて静止させるステップと、
１個の永久磁石または少なくとも１個の永久磁石を含む複数の磁性部材の組み合わせによって構成され、前方端面に第１磁極が形成された磁石ユニットが、非磁性材からなるスリーブ内を直線運動可能な保持装置を用いて、該磁石ユニットが後退した状態で該スリーブを前記静止した物品に当接させるステップと、
前記磁石ユニットを前進させて前記物品を前記保持装置に吸着させるステップと、
前記保持装置の全体を前記斜面から引き離すステップと、
を有する物品の取上方法。 A slope made of a non-magnetic material , and a magnet that is embedded in the middle of the slope and stops the article sliding down the slope by magnetic attraction in the middle of the slope, and the magnet has an end surface on the slope side. What first magnetic pole der, in the middle of the slope, a takeup method in addition to an article using the slope table no stop member of said magnet,
Dropping an article on top of the slope,
Causing the magnet to attract the article that slides down the slope to make it stand still;
A magnet unit, which is composed of one permanent magnet or a combination of a plurality of magnetic members including at least one permanent magnet and has the first magnetic pole formed on the front end face, is capable of linear movement in a sleeve made of a non-magnetic material. Abutting the sleeve against the stationary article with the magnet unit retracted using a holding device;
Advancing the magnet unit to adsorb the article to the holding device;
Separating the entire holding device from the slope,
A method for picking up an article having. 前記保持装置は、前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材が、前記スリーブの軸方向に貫通する穴を有する環状または筒状である、
請求項１に記載の物品取上方法。 In the holding device, the most forward member of the members forming the magnet unit is annular or tubular having a hole penetrating in the axial direction of the sleeve,
The article pick-up method according to claim 1. 前記保持装置は、前記磁石ユニットの前方端面の少なくとも中央部が、前方に凸の球面である、
請求項１に記載の物品取上方法。 In the holding device, at least the central portion of the front end surface of the magnet unit is a spherical surface that is convex forward.
The article pick-up method according to claim 1. 前記保持装置は、前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材が永久磁石である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品取上方法。 In the holding device, the most forward member of the members forming the magnet unit is a permanent magnet,
The article pick-up method according to claim 1. 前記保持装置は、前記永久磁石がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の一対の物品取上方法。 In the holding device, the permanent magnet is an Nd-Fe-B system magnet,
The pair of article pick-up methods according to any one of claims 1 to 4. 前記保持装置は、前記磁石ユニットの前方端面における磁束密度が３００ｍＴ以上である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の一対の物品取上方法。 In the holding device, the magnetic flux density at the front end face of the magnet unit is 300 mT or more,
The pair of article pick-up methods according to any one of claims 1 to 5.

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