磁體輸送定位裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種磁體輸送定位裝置。該磁體輸送定位裝置包括輸送部和附屬裝置，該附屬裝置安裝于輸送部，并能夠與輸送部一體地移動。附屬裝置具有：支承部，其用于與對象物體相抵接從而由對象物體來支承輸送部；保持部，其設為能夠相對于支承部移動，用于以能夠安裝、拆卸磁體的方式保持該磁體；以及驅動部(22)，其用于在支承部抵接于對象物體的狀態下以使磁體靠近對象物體的方式使保持部移動。
【專利說明】磁體輸送定位裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于將磁體定位并安裝于對象物體的磁體輸送定位裝置。

【背景技術】
[0002]在將磁體安裝于對象物體的情況下，通常使用夾具并通過人手來進行。為了高精度地進行該安裝作業，例如日本特開平11 - 187627號公報(JP11 — 187627A)記載有一種用于將磁體定位并安裝于對象物體的定位夾具。
[0003]但是，在像JPll - 187627A所述的那樣地、使用夾具并通過人手來將磁體安裝于對象物體的結構中，安裝、拆卸夾具時需要較多的勞動力和時間，而難以高效地安裝磁體。另一方面，在不借助夾具和人手而利用機器人等輸送磁體并將磁體安裝于對象物體的結構中，可能會因磁體與對象物體之間的吸引力而導致機器人的前端部發生搖晃，從而難以高精度地對磁體進行定位。


【發明內容】

[0004]本發明的一技術方案是一種磁體輸送定位裝置，其用于將磁體定位并安裝于對象物體，其特征在于，該磁體輸送定位裝置包括輸送部和附屬裝置，該附屬裝置安裝于輸送部，并能夠與輸送部一體地移動。附屬裝置具有:支承部，其用于與對象物體相抵接從而由對象物體來支承輸送部；保持部，其設為能夠相對于支承部移動，用于以能夠安裝、拆卸磁體的方式保持該磁體；以及驅動部，其用于在支承部抵接于對象物體的狀態下以使磁體靠近對象物體的方式使保持部移動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]可從與附圖相關聯的以下的實施方式的說明內容中進一步明確本發明的目的、特征及優點。該【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0006]圖1是概略性地表示本發明的實施方式的磁體輸送定位裝置的結構的圖。
[0007]圖2是表示本發明的實施方式的磁體輸送定位裝置的控制結構的框圖。
[0008]圖3是表示由圖2的控制器執行的處理的一例的流程圖。
[0009]圖4是表示圖3的磁體把持控制的具體處理內容的流程圖。
[0010]圖5A是說明本發明的實施方式的磁體輸送定位裝置的動作的圖。
[0011]圖5B是說明繼圖5A之后的動作的圖。
[0012]圖5C是說明繼圖5B之后的動作的圖。
[0013]圖是說明繼圖5C之后的動作的圖。
[0014]圖5E是說明繼圖之后的動作的圖。
[0015]圖6是表示圖1的變形例的圖。

【具體實施方式】
[0016]以下，參照圖1?圖6對本發明的實施方式進行說明。圖1是概略性地表示本發明的實施方式的磁體輸送定位裝置100的結構的圖。該磁體輸送定位裝置100用于將磁體I定位并安裝于對象物體2。對象物體2例如為火力發電機的轉子等較大型的磁性體構造物，在圖1中，磁體I利用自身所具有的磁力吸附在對象物體2的內壁面上。而且，在以下內容中，為了便于說明，如附圖所示那樣地定義上下方向(鉛垂方向)和左右方向(水平方向)，并按照該定義來對各部分的結構進行說明。在圖1中，對象物體2沿水平方向延伸，在對象物體2的上表面安裝有磁體I。
[0017]如圖1所示，磁體輸送定位裝置100包括輸送部5和附屬裝置10，該附屬裝置10安裝于輸送部5,并能夠與輸送部5 —體地移動。輸送部5例如可由多關節型的工業用機器人構成，在機器人手的前端部安裝有附屬裝置10。輸送部5通過被伺服電機35 (圖2)驅動而移動，通過輸送部5的動作來將附屬裝置10的位置和姿勢變更到期望的位置和姿勢。在圖1中，附屬裝置10朝向下方呈鉛垂姿勢。
[0018]附屬裝置10具有:基部11，其固定于輸送部5 ;框架部12，其配置在基部11的下方；支承部13，其自框架部12向下方延伸；連結部14，其用于將基部11和框架部12連結起來；把持部15，其用于把持磁體I ;以及升降機構20，其用于使把持部15升降。附屬裝置10整體呈左右對稱形狀。
[0019]基部11是沿水平方向延伸的具有規定厚度的圓形或矩形的板構件，在其上表面中央部安裝有輸送部5。在基部11的左右兩端部開有沿上下方向貫穿的、截面呈圓形的貫通孔11a。框架部12具有沿水平方向延伸的上板121和下板122、以及將上板121和下板122連接起來的左右呈一對的縱板123、124，框架部12整體呈矩形框狀。在下板122開有沿上下方向貫穿的、截面呈圓形的左右呈一對的引導孔122a。支承部13是左右呈一對的板構件，其自下板部122的下端面的左右兩端部向下方突出。
[0020]連結部14具有:圓柱部141，其插入基部11的貫通孔Ila ;以及止擋部142，其設于圓柱部141的上端面，且直徑大于圓柱部141的直徑。圓柱部141的下端面固定于框架部12的上板121的上表面。圓柱部141的長度比基部11的板厚長出規定長度AL，基部11能夠在長度AL的范圍內沿著圓柱部141上下移動。而且，在圖1中，框架部12借助連結部14自基部11懸掛下來,基部11的上端面抵接于止擋部142。此時，自基部11的上端面至支承部13的下端面之間的長度、即附屬裝置10的全長為L0。
[0021]把持部15配置在左右兩側的支承部13之間。把持部15具有氣缸151和左右呈一對的把持爪152，該氣缸151能夠沿左右方向伸縮，該左右呈一對的把持爪152安裝在氣缸151的前端部。通過氣缸151伸縮，能夠利用一對把持爪152把持磁體I。把持爪152是由不銹鋼等非磁性體構成的。而且，除了把持爪152以外(框架部12、支承部13等)的部件均呈遠離磁體I的狀態，因此，它們受到的來自磁體I的吸引力較小，從而可利用鐵等磁性體構成。
[0022]升降機構20具有:滾珠螺桿21 ;伺服電機22，其用于驅動滾珠螺桿21而使其旋轉；螺母23，其螺紋結合于滾珠螺桿21 ;上下呈一對的升降板24、25，其分別連結于滾珠螺桿21的上端部和下端部；以及左右呈一對的桿26，其能夠沿著框架部12的下板122的引導孔122a上下移動。螺母23固定于框架部12的下板122。在升降板25的下端面安裝有氣缸151,桿26的下端部固定在升降板25的左右兩端部。
[0023]當通過驅動伺服電機22而使滾珠螺桿21旋轉時，滾珠螺桿21上下移動，把持部15與升降板25—體地在左右兩側的支承板13之間的空間16內升降。此時，左右兩側的桿26沿著引導孔122a上下移動，因此，升降板25能夠保持水平姿勢不變地升降。
[0024]本發明的實施方式的磁體輸送定位裝置100用于自動地將配置在零件存放處等(第I位置)的磁體I輸送至對象物體2處，并自動地將磁體I安裝在對象物體2的規定位置(第2位置)。圖2是表示本發明的實施方式的磁體輸送定位裝置100的控制結構的框圖。控制器30構成為包含:CPU、R0M、RAM以及其他具有外圍電路等的運算處理裝置。在控制器30中連接有把持開關31和輸入部32，該把持開關31用于檢測把持爪152是否把持磁體I，該輸入部32用于輸入針對磁體I的輸送開始指令等。
[0025]事先在控制器30的存儲器中存儲有磁體I所在的第I位置、供磁體I安裝的第2位置以及附屬裝置10的全長LO等。控制器30根據來自把持開關31、輸入部32的信號和已存儲在存儲器中的各種信息來執行規定的處理，并將控制信號輸出至機器人驅動用的伺服電機35、設于附屬裝置10的伺服電機22及氣缸151。
[0026]圖3是表示由控制器30執行的處理的一例的流程圖。該流程圖所示的處理例如從自輸入部32輸入針對磁體I的輸送開始指令開始。而且，在初始狀態下，使把持部15上升到最高位置，并使氣缸151伸展到最大程度。在步驟SI中，進行把持配置在零件存放處的磁體I的磁體把持處理。
[0027]圖4是表示磁體把持處理的具體內容的流程圖。在步驟SlA中，根據事先存儲在存儲器中的信息而將控制信號輸出至機器人驅動用的伺服電機35，使附屬裝置10移動至第I位置的上方。在步驟SlB中，將控制信號輸出至伺服電機22，使把持部15朝磁體I的方向下降。在步驟SlC中，將控制信號輸出至氣缸151，使氣缸151縮回，從而縮窄一對把持爪152之間的距離。在步驟SlD中，判斷把持開關31是否為開啟狀態，即判斷是否已由把持爪152把持了磁體I。當步驟SlD的判斷結果為肯定時，進入步驟S1E，將控制信號輸出至伺服電機22，使把持部15上升。
[0028]當以上的磁體把持處理結束時，進入圖3的步驟S2。在步驟S2中，根據事先存儲在存儲器中的信息將控制信號輸出至伺服電機35，在把持著磁體I的狀態下使附屬裝置10移動至第2位置的上方。S卩，如圖5A所示，在考慮到附屬裝置10的全長LO的前提下使輸送部5移動，以使得附屬裝置10的中心位于對象物體2的上表面的第2位置Pa的上方、例如以使得支承部13的下端面位于對象物體2的上方且距離對象物體2規定量LI。
[0029]接著，在步驟S3中，將控制信號輸出至伺服電機35而使附屬裝置10下降，進而使支承部13的下端面抵接于對象物體2的上表面。此時，只要使附屬裝置10下降規定量LI，就能夠使得支承部13的下端面抵接于對象物體2的上表面，但是，在本實施方式中，為了自支承部13向對象物體2作用充分的按壓力，附屬裝置10的下降量增加比LI大規定量L2( < AL)的量。由此，如圖5B所示，基部11的上表面位于連結部14的止擋部142的下方且距離止擋部142規定量L2。在圖5B的狀態下，磁體I充分遠離對象物體2。因此，磁體I與對象物體2之間的吸引力較小，從而容易設定輸送部5的位置。
[0030]接著，在步驟S4中，將控制信號輸出至伺服電機22而使把持部15下降，進而使磁體I吸附在對象物體2的上表面的第2位置Pa。當磁體I靠近對象物體2時，磁體I與對象物體2之間的吸引力増大。此時，如圖5C所示，輸送部5借助支承部13被對象物體2支承。即，支承部13限制了輸送部5相對于對象物體2的位置，因此，能夠防止因吸引力而導致輸送部5被吸引到對象物體2側的情況，從而能夠高精度地將磁體1定位并安裝在對象物體2的上表面。相對于此，若沒有支承部13，則會因磁體1與對象物體2之間的吸引力而導致輸送部5的位置和姿勢不穩定，進而難以高精度地對磁體1進行定位。
[0031]接著，在步驟35中，將控制信號輸出至氣缸151而使把持爪152松開。由此，如圖50所示，把持爪152離開磁體1，磁體1利用自身所具有的磁力保持在對象物體2的上表面。在該情況下，由于把持爪152是由非磁性體構成的，因此，能夠容易地使把持爪152脫離磁體1。
[0032]最后，在步驟56中，將控制信號輸出至伺服電機22而使把持部15上升，并且，將控制信號輸出至伺服電機35而使附屬裝置10上升。由此，如圖52所示，附屬裝置10自對象物體2退避，從而完成磁體1向對象物體2的安裝。
[0033]采用本實施方式能夠發揮以下的作用效果。
[0034](1)磁體輸送定位裝置100包括輸送部5和附屬裝置10，該附屬裝置10安裝于輸送部5。附屬裝置10具有:支承部13，其用于與對象物體2相抵接從而由對象物體2來支承輸送部5 ；把持部15，其設為能夠相對于支承部13移動，用于以能夠安裝、拆卸磁體1的方式保持該磁體1 ；以及升降機構20，其用于在支承部13抵接于對象物體2的狀態下使把持部15升降，以使得磁體1靠近對象物體2。由此，在將磁體1安裝于對象物體2時，能夠防止輸送部5被磁體1與對象物體2之間的吸引力向對象物體2側吸引，從而能夠高精度地將磁體1定位并安裝于對象物體2。
[0035](2)在基部11與框架12之間設有連結部14，以使得支承部13能夠相對于基部11在規定方向(支承部13所延伸的方向)上的規定范圍八[內移動。由此，能夠降低支承部13抵接于對象物體2時產生的沖擊。
[0036](3)若利用通用的機器人構成輸送部5，則能夠容易且廉價地自動輸送磁體1。
[0037](4)升降機構20設成為能夠通過伺服電機22驅動滾珠螺桿21來使把持部15升降，因此，能夠微細地控制磁體1靠近對象物體2的靠近速度。因而，能夠緩緩地將磁體1安裝于對象物體2，從而能夠降低安裝(吸附)磁體1時產生的沖擊。
[0038](5)利用了同一個控制器30來控制升降機構20的伺服電機22和機器人驅動用的伺服電機35，因此，能夠容易地同步控制機器人和升降機構20，從而能夠高效地將磁體1安裝于對象物體2。
[0039]而且，在上述實施方式中，利用了把持部15把持磁體1，但只要是設為能夠相對于支承部13移動、并以能夠安裝、拆卸磁體1的方式保持該磁體1即可，保持部可以是任一種結構。在上述實施方式中，利用了伺服電機22使把持部15升降，但只要是能夠在支承部13抵接于對象物體2的狀態下以使磁體1靠近對象物體2的方式使保持部(把持部15)移動即可，驅動部可以是任一種結構。
[0040]圖6表示的是代替伺服電機22而將氣缸27用作驅動部的例子。氣缸27具有缸筒271和氣缸桿272，該氣缸桿272能夠自缸筒271伸出或縮入缸筒271中。在框架部12的內側固定有板28，缸筒271支承在板28的上表面。氣缸桿272貫穿板28和下板122，在該氣缸桿272的前端部安裝有升降板25。當氣缸27伸縮時，把持部15升降，由此，能夠在使支承部13抵接于對象物體2的狀態下將磁體1安裝于對象物體2。這樣地利用氣缸27構成驅動部，能夠使結構簡化，從而能夠廉價地構成裝置。
[0041]在上述實施方式中，在附屬裝置10設有連結部14，從而能夠使支承部13可靠地抵接于對象物體2，但只要是設于輸送部5與支承部13之間、且能夠在支承部13抵接于對象物體2的狀態下允許輸送部5移動的結構即可，移動容許部的結構不限于此。也可以省略連結部14，而利用接觸檢測器或負載檢測器等來檢測支承部13是否抵接于對象物體2。在上述實施方式中，由機器人構成了輸送部5，但輸送部的結構不限于此。在上述實施方式中，由同一個控制器30 (控制部)控制了升降機構20的伺服電機22 (第1伺服電機)和機器人驅動用的伺服電機35(第2伺服電機)，但也可以是由分別獨立的控制部來控制。
[0042]也可以將上述實施方式與一個變形例或多個變形例任意地組合起來。
[0043]采用本發明，由于設有支承部，該支承部用于與對象物體相抵接從而由對象物體來支承輸送部，且能夠在支承部抵接于對象物體的狀態下使磁體靠近對象物體，因此，在將磁體安裝于對象物體時，能夠防止輸送部被磁體與對象物體之間的吸引力向對象物體側吸弓丨，從而能夠高精度地定位并安裝磁體。
[0044]以上，對本發明的優選的實施方式進行了說明，但希望本領域的技術人員理解:能夠在不超出權利要求書的公開范圍的前提下實施各種修改和變更。
【權利要求】
1.一種磁體輸送定位裝置(100)，其用于將磁體(I)定位并安裝于對象物體(2)，其特征在于， 該磁體輸送定位裝置(100)包括輸送部(5)和附屬裝置(10)， 該附屬裝置(10)安裝于上述輸送部，能夠與上述輸送部一體地移動， 上述附屬裝置具有: 支承部(13)，其用于與對象物體相抵接從而由對象物體來支承上述輸送部； 保持部(15)，其設為能夠相對于上述支承部移動，用于以能夠安裝、拆卸磁體的方式保持該磁體；以及 驅動部(22、27)，其用于在上述支承部抵接于對象物體的狀態下以使磁體靠近對象物體的方式使上述保持部移動。
2.根據權利要求1所述的磁體輸送定位裝置，其特征在于， 上述附屬裝置還具有:移動容許部(14)，其設于上述輸送部與上述支承部之間，能夠在上述支承部抵接于對象物體的狀態下容許上述輸送部移動。
3.根據權利要求1或2所述的磁體輸送定位裝置，其特征在于， 上述輸送部為機器人。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的磁體輸送定位裝置，其特征在于， 上述驅動部為氣缸(27)。
5.根據權利要求1?3中任一項所述的磁體輸送定位裝置，其特征在于， 上述驅動部為伺服電機(22)。
6.根據權利要求3所述的磁體輸送定位裝置，其特征在于， 上述驅動部為第I伺服電機(22)， 該磁體輸送定位裝置還包括: 第2伺服電機(35)，其用于驅動上述機器人；以及 控制部(30)，其用于控制上述第I伺服電機和上述第2伺服電機。
【文檔編號】B25J9/00GK104416566SQ201410366821
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】小田勝 申請人:發那科株式會社