JPH02212031A - マグネットチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は自動組立機に関する。

【従来の技術】

従来、電子部品等を組立る場合、それらの部品はロボッ
ト等に取付けられたメカニカルチャック、真空チャック
により、前記電子部品等を供給するパーツフィーダ、テ
ープからピックアップされ、前記ロボット等により組立
されていた。 近来、組立作業の高速化の要求はますます高くなり、ロ
ボット等のスピードを早くすることによって対応する場
合と、前記メカニカルチャック、真空チャックに工夫を
加え、かつ、部品の供給方法にも工夫を加え、−度に多
数の部品を供給、ピックアップして、組立るバッチ方式
で対応する場合がある。ロボット等の高速化には目覚ま
しいものがあるが、単に時間当りの生産性で比較すると
、バッチ方式での処理のほうが数倍から数百倍生産性が
高くなる。バッチ方式のもっとも一般的な手法としては
振り込み法がある。振り込み法とは、振動、揺動する板
に、整列させたい部品の外形よりやや大きめの穴、へこ
みが多数（多くはマトリックス状）に形成されており、
これらの穴、へこみの総数よりはるかに大量の部品を投
入し、前記板を振動、揺動させることにより、部品は前
記穴、へこみに定められた姿勢で整列させられるという
ものである。振り込み法が適用できる部品は形状、材質
等に制限はあるが、生産性は非常に高い、振り込み法を
使用した部品整列装置は、振り込み機と呼ばれる。 さて、自動組立機においては、整列させた部品を、整列
させた位置よりピックアップし、別の位置に移動させ、
治具、他の部品に組み合わせることが必要である。自動
組立機が人手による°作業の削減という目的を持ってい
る以上、部品のピックアップや、部品の位置決めには、
高い確実性が要求されることは当然であり、ピックアッ
プミスや組立不良が頻発するようでは自動組立機として
失格となる。特に、前記バッチ方式を利用した自動組立
機においては、−度に処理する部品の数が多いためピッ
クアップ、組み付は時に失敗する可能性も高くなり、た
とえば、−度に子側の部品をピックアップする場合、ピ
ックアップ成功率を９９゜９％とする場合、１ヶ当りの
成功確率は９９．９９９９％としなければならないほど
である。これは、１ヶ当り百万回に１回しか失敗できな
いことを意味し、技術的には非常に困難なことである。 本発明では、前記の困難を克服する方法を提供するもの
であり、以下、前記振り込み機から部品をピックアップ
する場合の従来の技術の問題点について具体的に説明す
る。 第１図は振り込み機に適用できる部品（１）の断面図で
あり、部品（１）はプレス探しぼり成形により製作され
、図面上下方向に開口部をもつリング形状をしている。 第２図は振り込み機の振り込み板（２）と振り込み穴（
３）の断面図であり、振り込み板（２）は図面垂直方向
に平面的な大きさをもっており、振り込み穴（３）は振
り込み板（２）に多数成形されている。第３図は振り込
み穴（３）に部品（１）が振り込まれた状態を示す第２
図と同方向の断面図である。第４図は部品（１）を振り
込み穴（３）よりピックアップするための吸着ビン（４
）と真空穴（５）を示した第２図と同方向の断面図であ
り、吸着ビン（４）の外形は部品（１）の内形よりやや
小さく、チャック本体（６）はロボット等（図示せず）
にとりつけられている図面垂直方向に平面的な大きさを
もつ板で、チャック本体（６）と振り込み板（２）を平
面的に合わせたとき吸着ビン（４）が振り込み穴（３）
に位置、数が一致するよう配置されている。真空穴は真
空ポンプ、ブロワ−等（図示せず）につながっている、
第５図は、吸着ビン（４）が振り込み穴（３）に振り込
まれた部品（１）を吸着するための位置関係を、第２図
と同方向の断面図である。第６図は部品（１）が吸着ビ
ン（４）に吸着されている状態の第２図と同方向の断面
図であり、チャック本体（６）はロボット等により図面
上方向に持ち上げられているので、部品＜１）は振り込
み穴（３）よりはずれている。圧力（７）とは、吸着ビ
ン（４）の真空穴（５）内の空気を真空ポンプ、ブロワ
−等で排気することによって生ずる大気圧との差圧が、
部品（１）の外側に働く様子を示したものである。第７
図は、振り込み機全体を第２図と同方向の断面図である
。チャック本体（６）がとりつけられているロボット等
、振り込み板（２）を振動、揺動させる機構、吸着ビン
（４）の真空穴につながる真空ポンプ、ブロワ−、チュ
ーブ等は省略しである。 さて、第３図で示した様に部品（１）が振り込み穴（３
）に振り込まれており、第５図で示した様に吸着ビン（
４）を部品（１）の内側に位置させ、真空穴（５）内の
空気を排気すると、吸着ビン（４）と部品（１）との間
の圧力が下がり、第６図に示す圧力（７）が部品（１）
の外側に働き、部品（１）の重量より、圧力（７）によ
る摩擦による力が大きければ部品（１）は吸着ビン（４
）よりはずれず、チャック本体（６）を持ち上げると部
品（１）は全数ピックアップできるはずである。 部品（１）が確実に吸着ビン（４）に吸着されるために
は、部品（１）と吸着ビン（４）との第５図の状態のと
きのすきまはある程度小さくなくてはならない、このす
きまは、単に部品（１）と吸着ビン（４）との関係だけ
で決まるものでなく、振り込み穴（３）と吸着ビン（４
）との位置精度が重要であることは明白である。しかし
ながら、吸着ビン（４）、振り込み穴（３）、チャック
本体（６）が機械加工等で成形される以上ある程度の加
工誤差は避けようがなく、該誤差分を見込んで、部品（
１）と振り込み穴（３）とのすきま、部品（１）と吸着
ビン（４）とのすきまを設定する必要がある。このこと
は第５図の状態をすべての振り込み穴（３）について実
現するための、前記のすきまの最小量は、加工精度から
決定されることを意味しており、吸着に必要な最大量の
すきまから決定されるのではないところに大きな問題が
ある。また、ピックアップされた部品（１）は、別の部
品、治具等に組み込まれるのであるから、真空穴（５）
を大気圧に戻したとき、部品（１）が自重で落下できる
だけのすきまが吸着ビン（４）と部品（１）との間に必
要である。つまり、第５図の状態を実現するためには、
前記すきまは大きいほうがよく、第６図の状態を実現す
るためには前記すきまは小さいほうがよい、また、部品
（１）を別の部品、治具等に組み込むには、前記すきま
は小さいほうがよく、部品（１）が吸着ビン（４）より
落下できるためには、前記すきまは大きいほうがよい。 〔発明が解決しようとする課題〕 実際には、矛盾する前記すきまの最適値をさがして決定
するのだが、多くは試行錯誤の作業となす労力と時間、
費用がかかる。また、部品（１）の形状、材質、振り込
み穴（３）等の加工精度によっては、どうしても生産性
、稼動率を高めることのできない場合も見受けられる。 さらに吸着ビン（４）は−個ではなく、数十〜数千個に
及ぶ数があり、その真空穴（５）内を一度に排気するに
は、大きな真空ポンプ、ブロワ−が必要となり、振動、
騒音、消費電力も大きく、経済面、環境面での問題も多
い。

【課題を解決するための手段〕

前記の課題を解決するために、部品が強磁性を持ち、残
留磁気の影響を無視できるものである場合において、往
復運動する磁石と、該往復運動を作る機構部と、前記磁
石の運動に千渉せずかつ前記機構部の出力部と逆側にあ
って、前記往復運動の方向にほぼ垂直に配置された薄板
とで構成されたことを特徴とするマグネットチャック。 【作用】 本発明では、第３図に示した部品（１）の図面上方に薄
板を配置し、該薄板をはさんで部品（１）と逆の側に磁
石を配置し、該磁石を前記図面上方向に沿う方向で往復
運動させる機構部があり、該機構部によって前記磁石が
前記薄板に押しつけられると、前記磁石による磁力が薄
板を貫通し、部品（１）に作用し、部品（１）は薄板に
密着する。 この状態で前記薄板を第３図の図面上方に移動させれば
、部品（１）は振り込み穴（３）よりピックアップでき
るものである。 〔実施例〕 本発明の好適な実施例について第８図、第９図、第１Ｏ
図、第１１図を使用して説明する。第８図は、本発明、
以下マグネットチャックと呼ぶ、を単純化した構成例で
あり、第７図と同じ方向の断面図である。磁石（８）と
、磁石（８）を往復運動させるための機構部であるエア
シリンダー（９）、該機構部の出力部のピストンロッド
（ｌＯ）は磁石（８）に連結されており、エアシリンダ
ー（９）が固定されているベース（１１）には、薄板（
１２）が貼付もれている。第９図は、第８図と同方向の
断面図であり、エアシリンダー（９）が作動し、ピスト
ンロッド（１０）につながった磁石（８）が、薄板（１
２）に押しつけられた状態を示すものである。第１０図
は、第３図で示した振り込み穴（３）に部品（１）が振
り込まれているところに、第９図の状態にあるマグネッ
トチャックが、図面上方で、部品（＋）に薄板（１２）
を密着に近い状態で位置していることを示す第８図と同
方向の部分断面図である。第１１図は、部品（１）が磁
石（８）の磁力（１３）で薄板（１２）に密着し、振り
込み穴（３）よりピックアップされた状態を示している
。第８図、第９図、第１０図、第１１図ともマグネット
チャック全体が取付けであるロボット、エアシリンダー
（９）の配管等は省略しである。 〔発明の効果〕 本発明のマグネットチャックにおいては、従来の技術に
よる吸着ビン（４）のような突起物がなく、薄板（１２
）の平面部に部品（１）が密着する。したがって吸着ビ
ン（４）と部品（１）とのすきまなるものは存在せず、
したがって、従来の技術の大きな問題は、まったくなく
なるという効果を有する。また、部品（１）を別の部品
、治具等に組み込むという作業に関しても、部品（１）
が振り込み穴（３）の位置精度をそのままに薄板（１２
）に密着できるため、極めて良好な結果が得られる。さ
らに、磁石（８）によって部品（１）をピックアップす
るため、真空ポンプ、ブロワ−等は必要なくなり、経済
面環境面での問題も解決できる。 以上、本発明について述べてきたが、本発明は、バッチ
方式の自動組立機における部品のピックアップの手段と
して、従来の技術を上まわるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・・部品の断面図 （１）・・・・・部品 第２図・・・・振り込み板の断面図 （２）・・・・・振り込み板 （３）・・・・・振り込み穴 第３図・・・・部品（１）の振り込まれた振り込み板（
２）の断面図 第４図・・・・吸着ビン部断面図 （４）・・・・・吸着ビン （５）・・・・・真空穴 （６）・・・・・チャック本体 第５図・・・・吸着ビンと部品の断面図第６図・・・・
吸着ビンと部品の断面図（７）・・・・・圧力 第７図・・・・振り込み機会体の断面図第８図・・・・
マグネットチャックの断面図（８）・・・・・磁石 （９）・・・・・エアシリンダー （ｌＯ）・・・ピストンロッド （１１）・・・ベース （１２）・・・薄板 第９図・・・・エアシリンダー動作時の断面図第１０図
・・マグネットチャックと振り込み機との位置関係の断
面図 第１１図・・マグネットチャックと部品（１）の吸着の
断面図 （１３）・・・磁力 ′メ１図 肩？（２） 茗５図 業Ｇ口 百７回 ′＊８国 ア９０ ■１０目 ゛虞１１の

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 往復運動する磁石と、該往復運動を作る機構部と、前記
   磁石の運動に干渉せずかつ前記機構部の出力部と逆側に
   あって、前記往復運動の方向にほぼ垂直に配置された薄
   板とで構成されたことを特徴とするマグネットチャック
   。