特許 6181230 磁性末端効果器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6181230

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】磁性末端効果器

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/02 20060101AFI20170807BHJP

   B25J 15/06 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   H01F7/02 S

   B25J15/06 S

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-89020(P2016-89020)

(22)【出願日】2016年4月27日

【審査請求日】2016年4月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】513241523

【氏名又は名称】上銀科技股▲フン▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000198

【氏名又は名称】特許業務法人湘洋内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】江 宗憲

(72)【発明者】

【氏名】謝 武燈

(72)【発明者】

【氏名】鐘 佩玲

【審査官】 久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭３５−１６１４９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実開昭６３−６７０３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１９９４５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５８−２５２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第３２３１７８９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ７／０２

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｂ２３Ｑ ３／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性末端効果器であって、
筐体と、磁性ユニットと、磁性制御モジュールと、を含み、
前記筐体は、収容空間と、吸着面と、を含み、
前記磁性ユニットは前記収容空間に配置され、前記磁性ユニットは前記吸着面の背面と対向して配置される磁力面を有し、前記磁力面と前記背面との間に間隙空間を有し、
前記磁性制御モジュールは前記収容空間に配置され、前記磁性制御モジュールは、動力源と、第１枢軸と、第２枢軸と、遮蔽帯と、を含み、前記第１枢軸と前記第２枢軸とは所定の距離を隔てて配置され、前記遮蔽帯は前記間隙空間を通るように設けられるとともに前記第１枢軸及び前記第２枢軸に巻き付けるように設けられ、前記遮蔽帯は前記間隙空間において前記磁力面を遮蔽し、前記動力源は前記遮蔽帯を前記間隙空間において往復するように動かすことができ、前記遮蔽帯は磁力保留部と磁力遮蔽部とに分かれ、前記磁力保留部が前記磁力面を遮蔽するとき、前記吸着面はワークを吸着する機能を有し、前記磁力遮蔽部が前記磁力面を遮蔽するとき、前記吸着面はワークを吸着する機能を有しない
磁性末端効果器。

【請求項2】

請求項１に記載の磁性末端効果器であって、
前記第２枢軸の一方の端部に凹溝が設けられ、前記一方の端部に渦巻バネが套設され、前記渦巻バネは前記収容空間に固定され、前記渦巻バネは前記凹溝と係合する固定部を有する
磁性末端効果器。

【請求項3】

請求項１に記載の磁性末端効果器であって、
前記収容空間にはさらに前記第１枢軸及び前記第２枢軸とそれぞれ隣接して設けられる２つの案内軸が配置され、前記案内軸は前記遮蔽帯が前記第１枢軸又は前記第２枢軸に巻き取られる又は巻き戻されるのを案内する
磁性末端効果器。

【請求項4】

請求項１に記載の磁性末端効果器であって、
前記磁力保留部は空洞又は非導磁性材質からなる
磁性末端効果器。

【請求項5】

請求項１に記載の磁性末端効果器であって、
前記磁力遮蔽部は導磁性材質からなる
磁性末端効果器。

【請求項6】

請求項１に記載の磁性末端効果器であって、
前記動力源はモータであり、前記モータは第１ベルト輪を有し、前記第１枢軸は前記第１ベルト輪と対応する第２ベルト輪を有し、前記第１ベルト輪と前記第２ベルト輪にベルトが掛け渡されて、前記第１ベルト輪によって前記ベルトを介して間接的に前記第２ベルト輪が動かされ、これによって前記第１枢軸が回転する
磁性末端効果器。

【請求項7】

請求項１に記載の磁性末端効果器であって、
前記遮蔽帯はＯ字形状である
磁性末端効果器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気吸着装置に関し、特にワークを吸着する磁性末端効果器に関する。

【背景技術】

【0002】

図１０は、米国特許第６５３８５４４号に係る磁石吸盤機構の図面のうちの一図である。磁石吸盤機構は、筐体１１と、縦方向Ｙに沿って往復移動できるように筐体１１内に設けられる磁気吸着アセンブリ１２と、磁気吸着アセンブリ１２に設けられてワークを吸着するための複数の磁石１３と、筐体１１内に設けられて磁気吸着アセンブリ１２と連結するとともに磁気吸着アセンブリ１２が弾性復帰できるようにする伸縮バネ１４とを含んで構成される。磁石吸盤機構は、気体駆動原理によって磁気吸着アセンブリ１２の位置を移動して、磁気吸着アセンブリ１２をワーク１５に接近させてワーク１５を吸着させ、磁気吸着アセンブリ１２をワーク１５から離してワーク１５を解放させて、磁気吸着アセンブリ１２にワーク１５を吸着又は解放させる。

【0003】

しかし、上記磁石吸盤機構によるワーク１５の吸着又は解放は、主に磁気吸着アセンブリ１２が縦方向Ｙに沿って往復移動して達成されるため、磁石吸盤機構の縦方向Ｙの長さが長すぎる。すなわち、筐体１１の空気進入口１１１とワーク磁気吸着面１１２との距離が過大であるため、縦方向の空間の利用に不利である。特に上記磁石吸盤機構を末端器具として使用するとき、例えば機械アームの末端器具として使用するとき、縦方向に占める空間が過大であるため、重ねて磁石吸盤機構によって磁気吸着して運搬するワークの数量が相対的に減少し、作業効率が制限される。

【発明の概要】

【0004】

上記課題に鑑み、本発明の主な目的は、体積が小さくて薄型の磁性末端効果器を提供することである。

【0005】

上記課題を解決するために、本発明に係る磁性末端効果器は、筐体と、磁性ユニットと、磁性制御モジュールと、を含み、前記筐体は、収容空間と、吸着面と、を含み、前記磁性ユニットは前記収容空間に配置され、前記磁性ユニットは前記吸着面の背面と対向して配置される磁力面を有し、前記磁力面と前記背面との間に間隙空間を有し、前記磁性制御モジュールは前記収容空間に配置され、前記磁性制御モジュールは、動力源と、第１枢軸と、第２枢軸と、遮蔽帯と、を含み、前記第１枢軸と前記第２枢軸とは所定の距離を隔てて配置され、前記遮蔽帯は前記間隙空間を通るように設けられるとともに前記第１枢軸及び前記第２枢軸に巻き付けるように設けられ、前記遮蔽帯は前記間隙空間において前記磁力面を遮蔽し、前記動力源は前記遮蔽帯を前記間隙空間において往復するように動かすことができ、前記遮蔽帯は磁力保留部と磁力遮蔽部とに分かれ、前記磁力保留部が前記磁力面を遮蔽するとき、前記吸着面はワークを吸着する機能を有し、前記磁力遮蔽部が前記磁力面を遮蔽するとき、前記吸着面はワークを吸着する機能を有しない。

【0006】

また、好ましくは、前記第２枢軸の一方の端部に凹溝が設けられ、前記一方の端部に渦巻バネが套設され、前記渦巻バネは前記収容空間に固定され、前記渦巻バネは前記凹溝と係合する固定部を有する。

【0007】

また、好ましくは、前記収容空間にはさらに前記第１枢軸及び前記第２枢軸とそれぞれ隣接して設けられる２つの案内軸が配置され、前記案内軸は前記遮蔽帯が前記第１枢軸又は前記第２枢軸に巻き取られる又は巻き戻されるのを案内する。

【0008】

また、好ましくは、前記磁力保留部は空洞又は非導磁性材質からなる。

【0009】

また、好ましくは、前記磁力遮蔽部は導磁性材質からなる。

【0010】

また、好ましくは、前記動力源はモータであり、前記モータは第１ベルト輪を有し、前記第１枢軸は前記第１ベルト輪と対応する第２ベルト輪を有し、前記第１ベルト輪と前記第２ベルト輪にベルトが掛け渡されて、前記第１ベルト輪によって前記ベルトを介して間接的に前記第２ベルト輪が動かされ、これによって前記第１枢軸が回転する。

【0011】

また、好ましくは、前記遮蔽帯はＯ字形状である。

【0012】

本発明は、上記構成によって、磁性末端効果器の各方向における大きさを短縮することができる。また、上記遮蔽帯が薄型長尺状構造であるため、必要とする駆動力が非常に小さく、所用の駆動源はモータに限らず、気体駆動によって第１枢軸を回転させることもできるので、全体の体積を更に縮小することができ、薄型の設計ができる。一方、吸着するワークの重量は磁性ユニットの磁力によるため、磁性ユニットの磁力仕様を調整するだけで様々なワークの吸着を行うことができ、汎用性が非常に高く、従来技術の課題が解決される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１好適実施形態に係る磁性末端効果器の分解斜視図である。

【図2】本発明の第１好適実施形態に係る磁性末端効果器の組立図一である。

【図3】本発明の第１好適実施形態に係る磁性末端効果器の組立図二である。

【図4】本発明の第１好適実施形態に係る磁性末端効果器によるワーク吸着作動工程図である。

【図5】本発明の第１好適実施形態に係る磁性末端効果器によるワーク吸着作動工程図である。

【図6】本発明の第２好適実施形態に係る磁性末端効果器の遮蔽帯の構造特徴を示す図である。

【図7】本発明の第２好適実施形態に係る磁性末端効果器の組立図である。

【図8】本発明の第３好適実施形態に係る磁性末端効果器の遮蔽帯の構造特徴を示す図である。

【図9】本発明の第３好適実施形態に係る磁性末端効果器の断面図である。

【図10】米国特許６５３８５４４に係る磁石吸盤機構の図面のうちの一図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１から図５は本発明の第１好適実施形態を示す図である。本発明に係る磁性末端効果器は、筐体と、磁性ユニット６と、磁性制御モジュールと、を含む。筐体は、収容空間１０３と、吸着面１００と、を含む。本実施形態では、筐体は、ベース１と蓋体７からなる。ベース１は、ベース板１０と固定板５からなる。ベース板１０は凸出する凸部１１を少なくとも４つ有する。各凸部１１の間に固定板５が連結される。各凸部１１にはそれぞれ軸受孔１１１及び複数の穿孔１１２が設けられる。軸受孔１１１は軸受Ｂを配置するためのものである。固定板５には複数の固定孔５１が設けられる。蓋体７は凹槽７１を有し、凹槽７１とベース１とによって収容空間１０３が形成される。磁性ユニット６は、収容空間１０３に配置される。本実施形態では、磁性ユニット６は、固定板５に粘着される。磁性ユニット６は、吸着面１００の背面１０１と対向して配置される磁力面６１を有する。磁力面６１と背面１０１との間に間隙空間１０２を有する。磁性制御モジュールは、収容空間１０３に配置される。磁性制御モジュールは、動力源８と、第１枢軸３と、第２枢軸３Ａと、遮蔽帯４とを含む。第１枢軸３と第２枢軸３Ａとは所定の距離Ｈを隔てて配置される。第１枢軸３及び第２枢軸３Ａのそれぞれの２つの端部３１及び３１Ａは、軸受Ｂに枢設される。固定板５の固定孔５１は、動力源８を固定するために、ねじＧを穿設するためのものである。本実施形態では、動力源はモータであるが、エアシリンダであってもよい。動力源８は、第１ベルト輪８１を有する。第１枢軸３は第１ベルト輪８１と対応する第２ベルト輪Ｔを有する。第１ベルト輪８１と第２ベルト輪ＴにベルトＡが掛け渡されて、第１ベルト輪８１によってベルトＡを介して間接的に第２ベルト輪Ｔが回転させられ、これによって第１枢軸３が回転する。動力源８は、第１枢軸３又は第２枢軸３Ａが回転するように動かすことができる。遮蔽帯４は一端が第１枢軸３に巻き付けられ、他端が間隙空間１０２を通ってから第２枢軸３Ａに巻き付けられる。第２枢軸３Ａの一方の端部３１Ａには凹溝３２Ａが設けられ、この一方の端部３１Ａに渦巻バネＣが套設される。渦巻バネＣは複数の締結孔Ｃ２と凹溝３２Ａと係合する固定部Ｃ１を有する。複数のねじＧを凸部１１の穿孔１１２を貫通させてから締結孔Ｃ２と螺合させて締結させることによって、渦巻バネＣを凸部１１に固定する。渦巻バネＣは動力源８に合わせて、遮蔽帯４が第１枢軸３又は第２枢軸３Ａに巻き取られる又は巻き戻されるようにするためのものである。収容空間１０３にはさらに第１枢軸３及び第２枢軸３Ａにそれぞれ隣接して設けられる案内軸２が配置される。案内軸２は、遮蔽帯４が第１枢軸３又は第２枢軸３Ａに巻き取られる又は巻き戻されるのを案内するものである。案内軸２の２つの端部には、ねじ孔２１が設けられる。ねじＧを凸部１１の穿孔１１２を貫通させてからねじ孔２１と螺合させて締結させることによって、案内軸２を凸部１１に固定する。遮蔽帯４は、間隙空間１０２において、磁力面６１を遮蔽する。遮蔽帯４は、磁力保留部４２と、磁力遮蔽部４１とに分かれる。本実施形態では、磁力保留部４２は非導磁性材質からなり、磁力遮蔽部４１は導磁性材質からなる。

【0015】

以下では本実施形態の使用状態を説明する。駆動器によって駆動源８を制御して消磁（非給電ともいう、モータは一般的に永久磁石と電磁石からなるため、電磁石が通電されないと、永久磁石と電磁石との間は消磁される）すると、渦巻バネＣによって第２枢軸３Ａが回転し、遮蔽帯４が第２枢軸３Ａに巻き取られ、動力源８の位置センサを用いて磁力遮蔽部４１と磁力保留部４２の位置が制御される。位置センサによって遮蔽帯４が適切な位置まで移動したことが検出されると、駆動器によって動力源８が再び励磁され（通電され）、渦巻バネＣによる第２枢軸３Ａの回転が停止する。従って、磁力保留部４２が磁力面６１を遮蔽するとき、吸着面１００は磁性を有してワークＸを吸着することができ、磁力遮蔽部４１が磁力面６１を遮蔽するとき、吸着面１００は磁性を有せずワークＸを吸着することができないため、ワークは作業面Ｆに戻される。

【0016】

図６及び図７は、本発明の第２好適実施形態を示す図である。本実施形態と第１好適実施形態とは、磁力保留部４２Ａが空洞からなる点で異なる。従って、磁力保留部４２Ａが磁力面６１と対応する位置にあるとき、吸着面１００は磁性を有してワークを吸着することができる。その他の構造、態様及び効果は第１好適実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0017】

図８及び図９は、本発明の第３好適実施形態を示す図である。本実施形態と第１好適実施形態とは、遮蔽帯４が２つの端部が互いに連結されてＯ字形状である点で異なる。遮蔽帯４は、間隙空間１０２を通るように設けられるとともに第１枢軸３及び第２枢軸３Ａにそれぞれ巻き付けるように設けられる。遮蔽帯４がＯ字形状であるため、動力源８は第１枢軸３又は第２枢軸３Ａを駆動するだけで、遮蔽帯４を間隙空間１０２において作動させることができる。その他の構造、態様及び効果は第１好適実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0018】

以上のように、本発明が「産業上の利用可能性を有する」ことには疑いの余地がない。また、本実施例において開示した技術的特徴は、出願前に刊行物に掲載されたことも、公開使用されたこともなく、上記の効果増進の事実を有するだけでなく、付加的な効果も見損なうことができない。よって、本発明の「新規性」及び「進歩性」は特許法規の規定を満たしており、法に従って特許出願をするので、審査を通じて早期に特許査定がされることを期待する。

【0019】

以上の実施形態による開示は本発明を説明するためのもので、本発明を限定するものではない。従って、数値の変更や等効素子の置換等は、いずれも本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0020】

＜本発明＞
１ ベース
１０ ベース板
１１ 凸部
１１１ 軸受孔
１１２ 穿孔
２ 案内軸
２１ ねじ孔
３ 第１枢軸
３Ａ 第２枢軸
３１、３１Ａ 端部
３２Ａ 凹溝
４ 遮蔽帯
４１ 磁力遮蔽部
４２、４２Ａ 磁力保留部
５ 固定板
５１ 固定孔
６ 磁性ユニット
６１ 磁力面
７ 蓋体
７１ 凹槽
８ 動力源
８１ 第１ベルト輪
１００ 吸着面
１０１ 背面
１０２ 間隙空間
１０３ 収容空間
Ａ ベルト
Ｂ 軸受
Ｃ 渦巻バネ
Ｃ１ 固定部
Ｃ２ 締結孔
Ｈ 距離
Ｆ 作業面
Ｘ ワーク
Ｔ 第２ベルト輪
Ｇ ねじ
＜先行技術＞
１１ 筐体
１１１ 空気進入口
１１２ 磁気吸着面
Ｙ 縦方向
１２ 磁気吸着アセンブリ
１３ 磁石
１４ 伸縮バネ
１５ ワーク
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 行進距離

【要約】      （修正有）

【課題】体積が小さくて薄型の、ワークを吸着する磁性末端効果器を提供する。
【解決手段】筐体と磁性ユニット６と磁性制御モジュールとを含み、筐体は収容空間と吸着面とを含み、磁性ユニット６は収容空間に配置され、吸着面の背面と対向して配置される磁力面６１を有する。磁性制御モジュールは、動力源８と第１枢軸３と第２枢軸３Ａと遮蔽帯４とを含み、第１枢軸３と第２枢軸３Ａとは所定の距離を隔てて配置され、遮蔽帯４は第１枢軸３及び第２枢軸３Ａに巻き付けるように設けられる。遮蔽帯４は磁力面６１を遮蔽し、動力源８は遮蔽帯４を往復するように動かすことができ、遮蔽帯４は磁力保留部４２と磁力遮蔽部４１とに分かれる。磁力保留部４２が磁力面６１を遮蔽するとき、吸着面はワークを吸着する機能を有し、磁力遮蔽部４１が磁力面６１を遮蔽するとき、吸着面はワークを吸着する機能を有しない。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】