JP2016028836A - Bulk workpiece pickup transport device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バラ積み状態にされた複数のワークからワークを個別にピックアップ搬送する、バラ積みワークのピックアップ搬送装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for picking up and conveying bulk workpieces, which individually picks up and conveys workpieces from a plurality of workpieces placed in a bulk state.
鋳造部品の製造ラインでは、製造途中の鋳物部品を、バスケット等の箱型容器中にバラ積み状態にして一時保管することがある。このように保管された鋳造部品は、バラ積み状態から個別にピックアップ搬送され、加工・検査の工程に送られている。 In a casting parts production line, casting parts being produced may be temporarily stored in a box-like container such as a basket in a bulk state. The cast parts stored in this way are individually picked up and transported from the bulk state and sent to the processing / inspection process.
このような鋳物部品のピックアップ搬送は、従来人手により行われていたが、最近では、マグネットハンドを用いた作業が提案されている。すなわち、棒状のマグネット(電磁石)を取り付けたロボットにより、鋳造部品をピックアップ搬送することが提案されている。 Such casting parts have been picked up and transported manually by hand, but recently, work using a magnet hand has been proposed. That is, it has been proposed to pick up and convey cast parts by a robot with a rod-shaped magnet (electromagnet) attached.
例えば、マグネットハンドを用いたピックアップ搬送装置として、マグネットの先端を、ワークの形状に合わせた形状にし、且つ、容器内のワークの位置と姿勢を、あらかじめ記憶した画像データとの照合により認識し、マグネットの先端をワークの適切な位置に接触させ、ワークの吸着把持を確実にして搬送可能にする装置が提案されている。(例えば、特許文献1を参照。) For example, as a pick-up conveying device using a magnet hand, the magnet tip is shaped to match the shape of the workpiece, and the position and orientation of the workpiece in the container are recognized by collating with pre-stored image data, An apparatus has been proposed in which the tip of a magnet is brought into contact with an appropriate position of a workpiece so that the workpiece can be conveyed while being reliably gripped. (For example, see Patent Document 1.)
複雑形状のワークである鋳物部品を、マグネットハンドでピックアップしようとすると、マグネットハンドの磁極への吸着が、点接触の吸着になりやすくなる。このような吸着では、吸着力が弱くなるので、鋳物部品をピックアップし損ねる可能性が高くなる。また、点接触の吸着によりピックアップできたとしても、重量のある鋳物部品では、搬送が不安定になることがある。すなわち、搬送中の鋳物部品が揺れてしまい、途中で落下したり、落下しなくても所望の位置に着地できないことがある。そして、搬送が不安定なことから、高速で鋳物部品を搬送することが困難になっている。 If an attempt is made to pick up a cast part, which is a workpiece having a complicated shape, with a magnet hand, the magnetic hand of the magnet hand is likely to be attracted to the magnetic pole by point contact. In such adsorption, the attractive force is weakened, so that the possibility of failing to pick up the cast part increases. Further, even if pickup can be performed by point contact adsorption, conveyance may be unstable with heavy cast parts. In other words, the cast part being transported may be shaken and dropped in the middle or may not land at a desired position without dropping. And since conveyance is unstable, it becomes difficult to convey a casting component at high speed.
一方、特許文献1に開示された装置は、ワークをピックアップし損ねる可能性が小さく、搬送中のワークの揺れを低減して、ワークを高速搬送することを可能にする装置であると思われる。しかし、特許文献1の装置は、鋳物部品の形状に合わせたマグネットハンドにしているので、鋳物部品毎にマグネットハンドの交換が必要になる可能性がある。また、画像認識処理についても、鋳物部品毎に画像データ等の登録が必要になる可能性がある。したがって、特許文献1の装置で、多品種からなる鋳造部品をピックアップ搬送しようとすると、品種毎に装置のセットアップが必要になり、作業性が悪くなる可能性がある。 On the other hand, the apparatus disclosed in Patent Document 1 has a low possibility of failing to pick up a workpiece, and is considered to be a device that reduces the shaking of the workpiece during conveyance and enables the workpiece to be conveyed at high speed. However, since the apparatus of Patent Document 1 uses a magnet hand that matches the shape of the cast part, there is a possibility that the magnet hand needs to be replaced for each cast part. In addition, for image recognition processing, there is a possibility that registration of image data or the like may be required for each casting part. Therefore, when trying to pick up and convey cast parts of various types with the apparatus of Patent Document 1, it is necessary to set up the apparatus for each type, and workability may be deteriorated.
そこで本発明では、ワークを安定してピックアップ搬送できると共に、多品種からなるワークをピックアップ搬送できる、バラ積みワークのピックアップ搬送装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a pick-up / conveying device for loosely stacked workpieces that can stably pick up and convey a workpiece and can pick up and convey a wide variety of workpieces.
本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置は、バラ積み状態にされた複数のワークからワークを個別にピックアップ搬送するバラ積みワークのピックアップ搬送装置であって、バラ積み状態にされた複数のワークの最大高さ位置を検出する検出部と、周囲にコイルを巻き回した柱状の固定磁極と、固定磁極の周囲に複数配されて固定磁極の長手方向に移動可能にされた柱状の可動磁極と、可動磁極を支持しつつ固定磁極と可動磁極との間に磁気回路を形成するヨークと、を有するマグネットハンド部と、マグネットハンド部を支持しつつ移動する搬送アーム部と、検出部の検出結果を基に、搬送アーム部を動作して固定磁極の先端を最大高さ位置にあるワークに接触させるとともに、コイルに通電してマグネットハンドにワークを吸着させる制御部と、を備えている。 The pick-up and transfer device for bulk workpieces according to the present invention is a pick-up and transfer device for bulk workpieces that individually picks up and conveys workpieces from a plurality of workpieces that are in a pile-up state. A detection unit for detecting the maximum height position, a columnar fixed magnetic pole having a coil wound around it, a columnar movable magnetic pole arranged around the fixed magnetic pole and movable in the longitudinal direction of the fixed magnetic pole, A magnet hand portion having a yoke that forms a magnetic circuit between the fixed magnetic pole and the movable magnetic pole while supporting the movable magnetic pole, a transfer arm portion that moves while supporting the magnet hand portion, and a detection result of the detection portion Based on this, the transfer arm is operated to bring the tip of the fixed magnetic pole into contact with the workpiece at the maximum height, and the coil is energized to attract the workpiece to the magnet hand. It comprises a control unit, the to.
また、本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置では、可動磁極の先端が、固定磁極の先端よりも先方にあることが好ましい。 In the pick-up / conveying device for bulk workpieces according to the present invention, it is preferable that the tip of the movable magnetic pole is ahead of the tip of the fixed magnetic pole.
また、本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置では、可動磁極の先端端部が、可動磁極の他の部分よりも径太にされていることが好ましい。 Moreover, in the pick-up and transfer apparatus for bulk workpieces of the present invention, it is preferable that the tip end portion of the movable magnetic pole is thicker than the other portion of the movable magnetic pole.
また、本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置では、可動磁極の固定磁極と反対側の側面部分が、外部に露出されていることが好ましい。 In the pick-up and transfer device for bulk workpieces of the present invention, it is preferable that the side surface portion of the movable magnetic pole opposite to the fixed magnetic pole is exposed to the outside.
また、本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置では、可動磁極の固定磁極と反対側の側面部分が、非磁性材料に対向されていることが好ましい。 In the pick-up / conveying device for bulk workpieces of the present invention, it is preferable that the side surface portion of the movable magnetic pole opposite to the fixed magnetic pole is opposed to the nonmagnetic material.
本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置は、バラ積み状態にされたワークを強い吸着力でピックアップできるため、ピックアップし損ねる可能性を小さくすることができる。また、異種のワークにも対応することが可能であり、汎用性が高いものとなる。 Since the pick-up / conveying device for bulk workpieces according to the present invention can pick up workpieces in a bulk-stacked state with a strong adsorption force, the possibility of failing to pick up can be reduced. Moreover, it is possible to deal with different types of workpieces, and the versatility is high.
以下、本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置について、図面を参照しながら、その実施形態を説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a pick-up / conveying apparatus for bulk-loading workpieces according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
図1に示すように、本実施形態のピックアップ搬送装置は、バスケット1内にバラ積み状態にされたワークである鋳造部品2を吸着して、ピックアップ搬送する装置であって、検出部3、マグネットハンド部4、搬送アーム部5、制御部6を備えている。以下、装置の構成要素について詳細に説明する。 As shown in FIG. 1, the pick-up conveying device of the present embodiment is a device that picks up and conveys a casting part 2 that is a work stacked in a basket 1, and includes a detection unit 3 and a magnet. A hand unit 4, a transfer arm unit 5, and a control unit 6 are provided. Hereinafter, the components of the apparatus will be described in detail.
[検出部]
検出部3は、プロジェクタ3a、複数のカメラ3b、処理部3cを有している。そして、プロジェクタ3aとカメラ3bは、不図示の架体に固定され、バスケット1上に配置されている。
プロジェクタ3aは、バスケット1の真上に配置されていて、バスケット1内の複数の鋳造部品2に対して、格子状の光を照射できるようにしている。そして、カメラ3bは、プロジェクタ3aから離れた位置に、複数配されていて、プロジェクタ3aが複数の鋳造部品2に照射した格子状の光の反射を、斜め方向から撮像できるようにしている。そして、プロジェクタ3aとカメラ3bは、処理部3cに接続されている。処理部3cは、プロジェクタ3aとカメラ3bに、光の照射と撮像を命令すると共に、カメラ3bの撮像結果を基に、バスケット1内の複数の鋳造部品2について、最大高さ位置を算出できるようにしている。
[Detection unit]
The detection unit 3 includes a projector 3a, a plurality of cameras 3b, and a processing unit 3c. The projector 3a and the camera 3b are fixed to a frame (not shown) and disposed on the basket 1.
The projector 3a is arranged directly above the basket 1 so that a plurality of cast parts 2 in the basket 1 can be irradiated with lattice-shaped light. A plurality of cameras 3b are arranged at positions distant from the projector 3a, and the reflection of the lattice-like light irradiated to the plurality of cast parts 2 by the projector 3a can be captured from an oblique direction. The projector 3a and the camera 3b are connected to the processing unit 3c. The processing unit 3c instructs the projector 3a and the camera 3b to irradiate and image light, and can calculate the maximum height position of the plurality of cast components 2 in the basket 1 based on the imaging result of the camera 3b. I have to.
[マグネットハンド部]
マグネットハンド部4は、図2(a)の縦断面図、図2(b)の下面図に示すような電磁石吸着ハンドを構成していて、固定磁極4a、コイル4b、ヨーク4c、可動磁極4d、接続部4eを有している。
[Magnet hand part]
The magnet hand portion 4 constitutes an electromagnet attracting hand as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 2A and the bottom view of FIG. 2B, and includes a fixed magnetic pole 4a, a coil 4b, a yoke 4c, and a movable magnetic pole 4d. And a connecting portion 4e.
固定磁極4aは、柱状の磁性体であり、コイル4bを周囲に巻き回している。そして、コイル4bの一端は、図1に示すように、制御部6に接続する電源7に接続されていて、制御部6により、コイル4bへの通電のON/OFFができるようにしている。 The fixed magnetic pole 4a is a columnar magnetic body, and the coil 4b is wound around it. As shown in FIG. 1, one end of the coil 4 b is connected to a power source 7 connected to the control unit 6, and the control unit 6 can turn on / off the energization of the coil 4 b.
ヨーク4cは、固定磁極4aと同様に磁性体であり、内部に凹部4caとガイド部4cbの空間を形成している。
凹部4caは、ヨーク4cの中央に形成された空間であり、凹部4caには、コイル4bを巻き回した固定磁極4aが配置されている。そして、凹部4ca内において、固定磁極4aの一端4aaがヨーク4cに接続されていて、固定磁極4aは、他端4abを凹部4caからはみ出すようにして配されている。また、ガイド部4cbは、ヨーク4cを固定磁極4aの長手方向に貫通するように形成された空間で、凹部4caの周囲に複数形成されている。そして、ガイド部4cbは、内部に可動磁極4dを挿通して、挿通した可動磁極4dを貫通方向に移動可能に支持している。
The yoke 4c is a magnetic body like the fixed magnetic pole 4a, and forms a space between the concave portion 4ca and the guide portion 4cb.
The recess 4ca is a space formed at the center of the yoke 4c, and a fixed magnetic pole 4a around which the coil 4b is wound is disposed in the recess 4ca. In the recess 4ca, one end 4aa of the fixed magnetic pole 4a is connected to the yoke 4c, and the fixed magnetic pole 4a is arranged so that the other end 4ab protrudes from the recess 4ca. The guide portion 4cb is a space formed so as to penetrate the yoke 4c in the longitudinal direction of the fixed magnetic pole 4a, and a plurality of guide portions 4cb are formed around the recess 4ca. And the guide part 4cb has penetrated the movable magnetic pole 4d inside, and is supporting the penetrated movable magnetic pole 4d so that a movement in a penetration direction is possible.
なお、ガイド部4cbは、凹部4caの周囲の等角位置に、3本以上形成されることが好ましく、凹部4caの開口方向と平行に貫通するように形成されることが好ましい。
また、ヨーク4cと固定磁極4aは、同じ材質にすることも可能であり、ヨーク4cと固定磁極4aとを一体に形成することも可能である。
Note that three or more guide portions 4cb are preferably formed at equiangular positions around the recess 4ca, and are preferably formed so as to penetrate in parallel to the opening direction of the recess 4ca.
Further, the yoke 4c and the fixed magnetic pole 4a can be made of the same material, and the yoke 4c and the fixed magnetic pole 4a can be integrally formed.
可動磁極4dは、固定磁極4aと同様に、柱状の磁性体であり、全てのガイド部4cb内に挿通されている。そして、可動磁極4dの一端4daには、ストッパ4dbが形成されていて、可動磁極4dが、ガイド部4cbを、他端4dc方向に抜けないようにしている。 The movable magnetic pole 4d is a columnar magnetic body, like the fixed magnetic pole 4a, and is inserted into all the guide portions 4cb. A stopper 4db is formed at one end 4da of the movable magnetic pole 4d so that the movable magnetic pole 4d does not come out of the guide portion 4cb in the direction of the other end 4dc.
接続部4eは、ヨーク4cに接続していて、マグネットハンド部4を搬送アーム部5のロボット5aに接続する際、固定磁極4aの先端である他端4ab、および、可動磁極4dの先端である他端4dcを先方、すなわち下向きにして支持できるようにしている。なお、以降の説明において、ロボット5aがマグネットハンド部4を支持した際の固定磁極4aの他端4abを下端4ab、可動磁極4dの他端4dcを下端4dcと表記する場合がある。 The connecting portion 4e is connected to the yoke 4c, and is the other end 4ab that is the tip of the fixed magnetic pole 4a and the tip of the movable magnetic pole 4d when the magnet hand portion 4 is connected to the robot 5a of the transport arm portion 5. The other end 4dc is supported in the forward direction, that is, downward. In the following description, the other end 4ab of the fixed magnetic pole 4a when the robot 5a supports the magnet hand unit 4 may be referred to as a lower end 4ab, and the other end 4dc of the movable magnetic pole 4d may be referred to as a lower end 4dc.
ロボット5aがマグネットハンド部4を支持した状態で、可動磁極4dは、自重によりガイド部4cbを下方に移動して、ストッパ4dbがヨーク4cの上面に干渉した状態となる。そして、可動磁極4dは、ガイド部4cb内部を上方に移動可能に支持された状態となる。この状態において、可動磁極4dの下端4dcは、固定磁極4aの下端4abより下方にあることが好ましい。言い換えれば、ロボット5aがマグネットハンド部4を支持した状態で、可動磁極4dの下端4dcが、固定磁極4aの下端4abより下方にあるように、固定磁極4aと可動磁極4dの長さを設定することが好ましい。このようにすることで、鋳物部品2をピックアップする際、可動磁極4dを鋳物部品2に接触しやすくすることができ、鋳物部品2をピックアップし損ねる可能性をより小さくすることができる。 With the robot 5a supporting the magnet hand portion 4, the movable magnetic pole 4d moves down the guide portion 4cb by its own weight, and the stopper 4db interferes with the upper surface of the yoke 4c. The movable magnetic pole 4d is supported so as to be movable upward in the guide portion 4cb. In this state, the lower end 4dc of the movable magnetic pole 4d is preferably below the lower end 4ab of the fixed magnetic pole 4a. In other words, the lengths of the fixed magnetic pole 4a and the movable magnetic pole 4d are set so that the lower end 4dc of the movable magnetic pole 4d is below the lower end 4ab of the fixed magnetic pole 4a while the robot 5a supports the magnet hand unit 4. It is preferable. By doing so, when picking up the casting part 2, the movable magnetic pole 4d can be easily brought into contact with the casting part 2, and the possibility of failing to pick up the casting part 2 can be further reduced.
なお、可動磁極4dをより鋳物部品2に接触しやすくするためには、ロボット5aがマグネットハンド部4を支持した状態において、固定磁極4aの下端4abと、可動磁極4dの下端4dcとの高低差を大きくすることが好ましい。しかし、下端4abと下端4dcの高低差を大きくするためには、可動磁極4dを長くする必要があり、マグネットハンド部4自体が大きくなって扱いにくくなる可能性がある。したがって、マグネットハンド部4は、ロボット5aの動作に支障を生じない範囲で、固定磁極4aと可動磁極4dの長さを設定し、固定磁極4aの下端4abと可動磁極4dの下端4dcの高低差が大きくなるようにすることが好ましい。 In order to make the movable magnetic pole 4d more easily come into contact with the casting part 2, the height difference between the lower end 4ab of the fixed magnetic pole 4a and the lower end 4dc of the movable magnetic pole 4d in a state where the robot 5a supports the magnet hand portion 4. Is preferably increased. However, in order to increase the height difference between the lower end 4ab and the lower end 4dc, it is necessary to lengthen the movable magnetic pole 4d, and the magnet hand portion 4 itself may become large and difficult to handle. Therefore, the magnet hand unit 4 sets the lengths of the fixed magnetic pole 4a and the movable magnetic pole 4d within a range that does not hinder the operation of the robot 5a, and the height difference between the lower end 4ab of the fixed magnetic pole 4a and the lower end 4dc of the movable magnetic pole 4d. Is preferably increased.
また、図3に示すように、マグネットハンド部4は、固定磁極4aが鋳物部品2を吸着すると同時に、可動磁極4dが鋳物部品2に接触して吸着できるようにしている。そして、マグネットハンド部4は、固定磁極4a−可動磁極4d−鋳物部品2の閉磁気回路Jを形成して、鋳物部品2を吸着できるようにしている。これにより、鋳物部品2を強い吸着力にして、且つ、二点以上により吸着することができるので、鋳物部品2をピックアップし損ねる可能性を小さくすることができる。そして、ピックアップ後には、二点以上の吸着により鋳物部品2の揺れを低減できるので、鋳物部品2を安定して搬送することができ、高速搬送することも可能になる。 As shown in FIG. 3, the magnet hand portion 4 is configured such that the fixed magnetic pole 4 a attracts the casting part 2 and at the same time the movable magnetic pole 4 d contacts and attracts the casting part 2. And the magnet hand part 4 forms the closed magnetic circuit J of the fixed magnetic pole 4a-movable magnetic pole 4d-casting part 2, so that the casting part 2 can be adsorbed. As a result, the casting part 2 can be attracted with a strong suction force and attracted by two or more points, so that the possibility of failing to pick up the casting part 2 can be reduced. And after picking up, since the shaking of the casting component 2 can be reduced by the adsorption | suction of two or more points, the casting component 2 can be conveyed stably and can also be conveyed at high speed.
また、図4(a)の固定磁極4a、ヨーク4c、可動磁極4dの断面図に示すように、マグネットハンド部4のガイド部4cbは、ヨーク4cを貫通する貫通孔に形成することができる。しかし、このようなガイド部4cbの場合、ヨーク4cから可動磁極4dに入る磁力線の向きが、図中の矢印のように不揃いになり、可動磁極4dとヨーク4cとの間の吸着力が不足してしまうことがある。そして、重量がある鋳物部品2を吸着すると、固定磁極4a−可動磁極4d−鋳物部品2の閉磁気回路の形成により、可動磁極4dがヨーク4cに吸着していなければならないところ、可動磁極4dがヨーク4cに対して動いてしまう可能性があり、鋳物部品2のピックアップ搬送が不安定になってしまう可能性がある。 Further, as shown in the sectional view of the fixed magnetic pole 4a, the yoke 4c, and the movable magnetic pole 4d in FIG. 4A, the guide portion 4cb of the magnet hand portion 4 can be formed in a through-hole penetrating the yoke 4c. However, in the case of such a guide portion 4cb, the directions of the magnetic lines of force entering the movable magnetic pole 4d from the yoke 4c become uneven as shown by the arrows in the figure, and the attractive force between the movable magnetic pole 4d and the yoke 4c is insufficient. May end up. When the heavy casting part 2 is attracted, the movable magnetic pole 4d must be attracted to the yoke 4c by forming a closed magnetic circuit of the fixed magnetic pole 4a, the movable magnetic pole 4d, and the casting part 2; There is a possibility of moving with respect to the yoke 4c, and there is a possibility that pick-up conveyance of the cast part 2 becomes unstable.
そこで、マグネットハンド部4のガイド部4cbは、図4(b)の断面図に示すように、ヨーク4cに貫通した貫通孔の一部を切り欠いた形態にし、可動磁極4dの固定磁極4aと反対側の側面部分を、ヨーク4c外部に露出した形態にすることが好ましい。このようにすることで、ヨーク4cと可動磁極4dの間の磁力線が、可動磁極4dの固定磁極4aと反対側に回り込みにくくすることができ、可動磁極4dとヨーク4cとの間の磁力線の向きを揃えて、ヨーク4cに対する可動磁極4dの吸着力をより強くすることができる。これにより、鋳物部品2を吸着した際、可動磁極4dをヨーク4cに吸着させて動きにくくすることができ、鋳物部品2をより安定してピックアップ搬送することができる。 Therefore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 4B, the guide portion 4cb of the magnet hand portion 4 has a shape in which a part of the through-hole penetrating the yoke 4c is cut away, and the fixed magnetic pole 4a of the movable magnetic pole 4d and The opposite side surface portion is preferably exposed outside the yoke 4c. In this way, the magnetic lines of force between the yoke 4c and the movable magnetic pole 4d can be made difficult to go around to the opposite side of the movable magnetic pole 4d to the fixed magnetic pole 4a, and the direction of the magnetic lines of force between the movable magnetic pole 4d and the yoke 4c. Thus, the attractive force of the movable magnetic pole 4d to the yoke 4c can be made stronger. As a result, when the casting part 2 is attracted, the movable magnetic pole 4d can be attracted to the yoke 4c to make it difficult to move, and the casting part 2 can be picked up and conveyed more stably.
また、マグネットハンド部4のガイド部4cbは、図4(c)の断面図に示すように、ヨーク4cに貫通した貫通孔の一部を非磁性体4fに置換した形態にし、可動磁極4dの固定磁極4aと反対側の側面部分を、非磁性体4fに対向させた形態にすることもできる。このようにすることでも、ヨーク4cと可動磁極4dの間の磁力線が、可動磁極4dの固定磁極4aと反対側に回り込みにくくすることができ、可動磁極4dとヨーク4cとの間の磁力線の向きを揃えて、ヨーク4cに対する可動磁極4dの吸着力をより強くすることができる。これにより、鋳物部品2を吸着した際、可動磁極4dをヨーク4cに吸着させて動きにくくすることができ、鋳物部品2をより安定してピックアップ搬送することができる。 Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 4C, the guide portion 4cb of the magnet hand portion 4 has a form in which a part of the through-hole penetrating the yoke 4c is replaced with a non-magnetic material 4f, and the movable magnetic pole 4d The side surface portion opposite to the fixed magnetic pole 4a can be made to face the nonmagnetic material 4f. This also makes it difficult for the magnetic lines of force between the yoke 4c and the movable magnetic pole 4d to wrap around the side of the movable magnetic pole 4d opposite to the fixed magnetic pole 4a, and the direction of the magnetic lines of force between the movable magnetic pole 4d and the yoke 4c. Thus, the attractive force of the movable magnetic pole 4d to the yoke 4c can be made stronger. As a result, when the casting part 2 is attracted, the movable magnetic pole 4d can be attracted to the yoke 4c to make it difficult to move, and the casting part 2 can be picked up and conveyed more stably.
また、マグネットハンド部4は、図5(a)の縦断面図、図5(b)の下面図に示すように、可動磁極4dの下端部、すなわち下端4dc近傍を、可動磁極4dの他の部分よりも径太にすることができる。このようにすることで、マグネットハンド部4の下方、すなわち下端4abおよび下端4dc側において、固定磁極4aと可動磁極4dとの間隔を狭くすることができる。これにより、固定磁極4aと可動磁極4dとの間隔にて、大きく形状が変化するような形状の鋳物部品2であっても、固定磁極4aが鋳物部品2を吸着した際に、可動磁極4dの下端4dcを、鋳物部品2により接触しやすくすることができる。そして、鋳物部品2をよりピックアップし損ねる可能性を小さくすることができ、鋳物部品2をより安定してピックアップ搬送することができる。 Further, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 5 (a) and the bottom view of FIG. 5 (b), the magnet hand portion 4 has a lower end portion of the movable magnetic pole 4d, that is, the vicinity of the lower end 4dc. It can be made thicker than the portion. By doing in this way, the space | interval of the fixed magnetic pole 4a and the movable magnetic pole 4d can be narrowed under the magnet hand part 4, ie, the lower end 4ab and the lower end 4dc side. As a result, even if the casting part 2 has a shape that greatly changes in shape at the interval between the fixed magnetic pole 4a and the movable magnetic pole 4d, when the fixed magnetic pole 4a attracts the casting part 2, the movable magnetic pole 4d The lower end 4 dc can be easily contacted by the casting part 2. Then, the possibility of failing to pick up the casting part 2 can be reduced, and the casting part 2 can be picked up and conveyed more stably.
[搬送アーム部]
搬送アーム部5は、図1に示すように、ロボット5aを有している。そして、ロボット5aは、先端とマグネットハンド部4の接続部4eとを接続して、固定磁極4aの他端4ab、可動磁極4dの他端4dcを下方に向けて、マグネットハンド部4を支持できるようにしている。そして、ロボット5aは、マグネットハンド部4を、バスケット1内から外に移動できるようにしている。そして、搬送アーム部5は、制御部6に接続していて、制御部6が、ロボット5aの動作を指示できるようにしている。
[Transfer arm]
As shown in FIG. 1, the transfer arm unit 5 has a robot 5a. And the robot 5a can support the magnet hand part 4 by connecting the tip and the connection part 4e of the magnet hand part 4 and facing the other end 4ab of the fixed magnetic pole 4a and the other end 4dc of the movable magnetic pole 4d downward. I am doing so. Then, the robot 5a can move the magnet hand portion 4 from the inside of the basket 1 to the outside. The transfer arm unit 5 is connected to the control unit 6 so that the control unit 6 can instruct the operation of the robot 5a.
[制御部]
制御部6は、検出部3の処理部3c、電源7、搬送アーム部5に接続している。そして、制御部6は、検出部3の検出結果を基に、搬送アーム部5のロボット5aを動作できるようにしていて、ロボットハンド5aが支持するマグネットハンド部4を、バラ積みされた鋳物部品2の最高高さ位置に移動できるようにしている。そして、マグネットハンド部4を鋳物部品2に近接させた状態で、電源7からマグネットハンド部4のコイル4bに通電できるようにしていて、鋳物部品2を吸着したまま、マグネットハンド部4をバスケット1内から外に搬送できるようにしている。
なお、制御部6は、検出部3の処理部3cを内部に含むようにすることも可能であり、制御部6から、検出部3のプロジェクタ3a、カメラ3bを制御することも可能である。
[Control unit]
The control unit 6 is connected to the processing unit 3 c of the detection unit 3, the power supply 7, and the transfer arm unit 5. The control unit 6 can operate the robot 5a of the transfer arm unit 5 based on the detection result of the detection unit 3, and the magnet hand unit 4 supported by the robot hand 5a is casted into pieces. It is possible to move to the maximum height position of 2. Then, the magnet hand unit 4 can be energized from the power source 7 to the coil 4b of the magnet hand unit 4 in a state in which the magnet hand unit 4 is brought close to the casting part 2, and the magnet hand part 4 is attached to the basket 1 while the casting part 2 is adsorbed. It can be transported from inside to outside.
The control unit 6 can include the processing unit 3c of the detection unit 3 inside, and can control the projector 3a and the camera 3b of the detection unit 3 from the control unit 6.
次に、本実施形態の装置を用いたピックアップ搬送手順と、本実施形態の装置の動作について説明する。 Next, the pick-up conveyance procedure using the apparatus of this embodiment and the operation of the apparatus of this embodiment will be described.
まず、複数の鋳物部品2をバラ積み状態にして収納したバスケット1を、検出部3の、プロジェクタ3aとカメラ3bの下に配置する。そして、搬送アーム部5のロボット5aの先端に、マグネットハンド部4の接続部4e接続し、固定磁極4aの他端4abと、可動磁極4dの他端4dcを下方に向けて支持させる。
次に、処理部3cにより、プロジェクタ3aから複数の鋳造部品2に対して、格子状の光を照射し、カメラ3bが、プロジェクタ3aの光の照射方向に対して斜め方向から、格子状の光の反射像を撮像する。そして、処理部3cは、複数のカメラ3bが撮像した反射像、すなわち、複数の鋳物部品2の高さ分布に応じて歪んだ格子像を取得する。そして、処理部3cは、それら格子像を基に、複数の鋳造部品2のバスケット1内における高さ分布を算出し、バスケット1内における鋳物部品2の最大高さとその位置を検出する。そして、検出した最大高さデータとその位置データは、処理部3cから制御部6に送られる。
First, the basket 1 in which a plurality of cast components 2 are stored in a bulk state is disposed below the projector 3a and the camera 3b of the detection unit 3. And the connection part 4e of the magnet hand part 4 is connected to the front-end | tip of the robot 5a of the conveyance arm part 5, and the other end 4ab of the fixed magnetic pole 4a and the other end 4dc of the movable magnetic pole 4d are supported facing downward.
Next, the processing unit 3c irradiates the plurality of cast components 2 from the projector 3a with lattice-shaped light, and the camera 3b emits the lattice-shaped light from an oblique direction with respect to the light irradiation direction of the projector 3a. A reflection image of is taken. And the process part 3c acquires the reflective image which the some camera 3b imaged, ie, the lattice image distorted according to the height distribution of the some casting components 2. FIG. Then, the processing unit 3c calculates the height distribution in the basket 1 of the plurality of cast parts 2 based on the lattice images, and detects the maximum height and the position of the cast part 2 in the basket 1. Then, the detected maximum height data and its position data are sent from the processing unit 3c to the control unit 6.
次に、制御部6が、検出部3から送られたデータ、すなわち、複数の鋳物部品2の最大高さデータとその位置データを基に、搬送アーム部5を動作させる。具体的には、ロボット5aを移動し、ロボット5aが支持するマグネットハンド部4を、検出部3が検出した最大高さ位置の直上、詳細に言えば、固定磁極4aを検出部3が検出した最大高さ位置の直上に移動する。そして、マグネットハンド部4の高さを徐々に下げ、最大高さ位置を示す鋳物部品2の最高点に対して、マグネットハンド部4の固定磁極4aを徐々に接近させる。 Next, the control part 6 operates the conveyance arm part 5 based on the data sent from the detection part 3, that is, the maximum height data of the plurality of casting parts 2 and the position data thereof. Specifically, the detection unit 3 detects the fixed magnetic pole 4a when the robot 5a is moved and the magnet hand unit 4 supported by the robot 5a is directly above the maximum height position detected by the detection unit 3. Move directly above the maximum height. And the height of the magnet hand part 4 is lowered | hung gradually, and the fixed magnetic pole 4a of the magnet hand part 4 is gradually approached with respect to the highest point of the casting component 2 which shows the maximum height position.
図6の模式図は、マグネットハンド部4が鋳物部品2に接近する様子を、簡易的な二次元図で示している。
まず、図6(a)に示すように、マグネットハンド部4は、最大高さ位置にある鋳物部品2の最高点2aに対して、固定磁極4aを直上にして下降される。そして、マグネットハンド部4がある程度下降すると、固定磁極4aが鋳物部品2の最高点2aに接触するのと同時、あるいは、図6(b)に示すように、固定磁極4aが鋳物部品2の最高点に接触する前に、可動磁極4dが鋳物部品2に接触することが起きる。そして、図6(b)のように、可動磁極4dが鋳物部品2に接触した場合、可動磁極4dは、ヨーク4cのガイド部4cbに挿通されているので、固定磁極4aが鋳物部品2に接触するまでの間、可動磁極4dは鋳物部品2に接触したままの状態を維持され、可動磁極4dを移動可能に挿通するヨーク4cと、ヨーク4cに接続する固定磁極4aは降下される。そして、図6(c)に示すように、固定磁極4aが、鋳物部品2の最高点2aに接触すると、固定磁極4aと可動磁極4dの両方が、鋳物部品2の形状に倣って鋳物部品2に接触した状態になる。
The schematic diagram of FIG. 6 shows a state in which the magnet hand portion 4 approaches the cast part 2 in a simple two-dimensional view.
First, as shown in FIG. 6A, the magnet hand portion 4 is lowered with the fixed magnetic pole 4a directly above the highest point 2a of the casting part 2 at the maximum height position. Then, when the magnet hand portion 4 is lowered to some extent, the fixed magnetic pole 4a comes into contact with the highest point 2a of the casting part 2 or, as shown in FIG. It occurs that the movable magnetic pole 4d contacts the cast part 2 before contacting the point. 6B, when the movable magnetic pole 4d comes into contact with the casting part 2, the movable magnetic pole 4d is inserted through the guide portion 4cb of the yoke 4c, so that the fixed magnetic pole 4a contacts the casting part 2. In the meantime, the movable magnetic pole 4d is kept in contact with the casting part 2, and the yoke 4c that is movably inserted through the movable magnetic pole 4d and the fixed magnetic pole 4a that is connected to the yoke 4c are lowered. As shown in FIG. 6C, when the fixed magnetic pole 4a comes into contact with the highest point 2a of the casting part 2, both the fixed magnetic pole 4a and the movable magnetic pole 4d follow the shape of the casting part 2 and the casting part 2 It will be in the state which touched.
このように、可動磁極4dが鋳物部品2に接触してから、固定磁極4aが鋳物部品2に接触するまでの間、可動磁極4dと鋳物部品2との接触が維持されることから、本実施形態のマグネットハンド部4は、異なる形状の鋳物部品2であっても、形状に倣った高低差にして、固定磁極4aと可動磁極4dの両方を、鋳物部品2に接触させることができる。これにより、本実施形態では、同じマジックハンド4で、多品種からなる鋳物部品をピックアップ搬送することが可能であり、ハンドを交換することなしに、多品種からなる鋳物部品をピックアップ搬送することが可能になる。 As described above, the contact between the movable magnetic pole 4d and the casting part 2 is maintained from the time when the movable magnetic pole 4d contacts the casting part 2 until the stationary magnetic pole 4a contacts the casting part 2. Even in the case of the casting part 2 having a different shape, the magnet hand portion 4 having the form can make both the fixed magnetic pole 4a and the movable magnetic pole 4d contact the casting part 2 with a height difference following the shape. Thereby, in this embodiment, it is possible to pick up and convey a variety of cast parts with the same magic hand 4, and to pick up and convey a variety of cast parts without exchanging the hand. It becomes possible.
次に、制御部6により、電源7からコイル4cに通電すると、固定磁極4a−可動磁極4d−鋳物部品2に閉磁気回路が形成され、鋳物部品2は、マグネットハンド部4に強く吸着される。これにより、鋳物部品2は、マグネットハンド部4により高い確率にてピックアップされる。
その後、制御部6により、ロボット5aを動作させて、鋳物部品2を吸着したマグネットハンド部4を移動し、鋳物部品2をバスケット1内から外に搬送する。その際、鋳物具品2は、上記閉磁気回路の形成により、強く吸着されると共に、固定磁極4aと可動磁極4dの二点以上により吸着される、これにより、搬送時の鋳物部品2の揺れを抑制することができ、鋳物部品2を安定して搬送することができる。
Next, when the control unit 6 energizes the coil 4 c from the power source 7, a closed magnetic circuit is formed in the fixed magnetic pole 4 a, the movable magnetic pole 4 d, and the casting part 2, and the casting part 2 is strongly attracted to the magnet hand part 4. . Thereby, the casting part 2 is picked up by the magnet hand part 4 with high probability.
Thereafter, the control unit 6 operates the robot 5 a to move the magnet hand unit 4 that has attracted the casting part 2 to convey the casting part 2 from the basket 1 to the outside. At that time, the casting tool 2 is strongly attracted by the formation of the closed magnetic circuit, and is attracted by two or more points of the fixed magnetic pole 4a and the movable magnetic pole 4d. Therefore, the casting part 2 can be stably conveyed.
なお、本実施形態の装置によるピックアップ搬送では、固定磁極4aが鋳物部品2を吸着したものの、可動磁極4dが鋳物部品2に接触しないまま、鋳物部品2がピックアップされる可能性がある。そのような場合、ピックアップされた鋳物部品2は、搬送初期の揺れで、可動磁極4dに接触する可能が高く、ピックアップの際に、可動磁極4dが鋳物部品2に接触した場合と同様に、鋳物部品2を安定して搬送することができる。 In the pickup conveyance by the apparatus of the present embodiment, there is a possibility that the casting part 2 is picked up without the movable magnetic pole 4d being in contact with the casting part 2 although the fixed magnetic pole 4a attracts the casting part 2. In such a case, the picked-up casting part 2 is likely to come into contact with the movable magnetic pole 4d due to the shaking at the beginning of conveyance, and in the same way as when the movable magnetic pole 4d comes into contact with the casting part 2 during pick-up. The component 2 can be stably conveyed.
以上、検出部3の検出工程からマグネットハンド部4のピックアップ搬送工程の動作を繰り返すことにより、バスケット1内にバラ積み状態にされた複数の鋳物部品2を、個別に、且つ、安定してピックアップ搬送することができる。 As described above, by repeating the operation from the detection process of the detection unit 3 to the pick-up conveyance process of the magnet hand unit 4, a plurality of cast parts 2 placed in the basket 1 are individually and stably picked up. Can be transported.
以上、本発明のバラ積みワークのピックアップ搬送装置について、実施形態を用いて説明してきたが、本発明は説明した実施形態に限定されるものでない。 As mentioned above, although the pick-up conveyance apparatus of the bulkwork workpiece | work of this invention has been demonstrated using embodiment, this invention is not limited to embodiment described.
たとえば、説明した実施形態では、可動磁極全体を柱状の磁性体としていたが、必ずしもそれに限るものではない。可動磁極の下端を変形可能な磁性体、例えば、下端を網状の磁性体にしたり、袋詰めした磁性粉をにしたりすることも可能である。また、可動磁極や固定磁極の下端をゴムなどの柔軟材で覆うようにしても構わない。これにより、可動電極と鋳物部品との密着性を上げることができ、鋳物部品に疵を付けにくくし、より安定してピックアップ搬送することができる。 For example, in the embodiment described above, the entire movable magnetic pole is a columnar magnetic body, but the present invention is not necessarily limited thereto. The lower end of the movable magnetic pole can be deformed, for example, the lower end can be a net-like magnetic body, or a bag of magnetic powder can be used. Further, the lower end of the movable magnetic pole and the fixed magnetic pole may be covered with a flexible material such as rubber. Thereby, the adhesiveness of a movable electrode and a casting component can be raised, it becomes difficult to attach a flaw to a casting component, and pick-up conveyance can be performed more stably.
1:バスケット
2:鋳物部品
3:検出部
3a:プロジェクタ
3b:カメラ
3c:処理部
4:マグネットハンド部
4a:固定磁極
4aa:一端
4ab:他端(下端)
4b:コイル
4c:ヨーク
4ca:凹部
4cb:ガイド部
4d:可動磁極
4da:一端
4db:ストッパ
4dc:他端(下端)
4e:接続部
4f:非磁性体
5:搬送アーム部
5a:ロボット
6:制御部
7:電源
1: Basket
2: Casting parts
3: Detection unit 3a: Projector 3b: Camera 3c: Processing unit 4: Magnet hand unit 4a: Fixed magnetic pole 4aa: One end 4ab: The other end (lower end)
4b: Coil 4c: Yoke 4ca: Recess 4cb: Guide part 4d: Movable magnetic pole 4da: One end 4db: Stopper 4dc: The other end (lower end)
4e: Connection unit 4f: Non-magnetic material 5: Transfer arm unit 5a: Robot 6: Control unit 7: Power supply
Claims (5)
バラ積み状態にされた複数のワークの最大高さ位置を検出する検出部と、
周囲にコイルを巻き回した柱状の固定磁極と、前記固定磁極の周囲に複数配されて前記固定磁極の長手方向に移動可能にされた柱状の可動磁極と、前記可動磁極を支持しつつ前記固定磁極と前記可動磁極との間に磁気回路を形成するヨークと、を有するマグネットハンド部と、
前記マグネットハンド部を支持しつつ移動する搬送アーム部と、
前記検出部の検出結果を基に、前記搬送アーム部を動作して前記固定磁極の先端を前記最大高さ位置にあるワークに接触させるとともに、前記コイルに通電して前記マグネットハンドにワークを吸着させる制御部と、
を備えることを特徴とするバラ積みワークのピックアップ搬送装置。 A pick-up and transfer device for bulk workpieces that individually picks up and conveys workpieces from a plurality of workpieces in a bulk state,
A detection unit for detecting a maximum height position of a plurality of workpieces in a stacked state;
A columnar fixed magnetic pole having a coil wound around it, a plurality of columnar movable magnetic poles arranged around the fixed magnetic pole and movable in the longitudinal direction of the fixed magnetic pole, and the fixed while supporting the movable magnetic pole A magnet hand portion having a yoke that forms a magnetic circuit between the magnetic pole and the movable magnetic pole;
A transfer arm unit that moves while supporting the magnet hand unit;
Based on the detection result of the detection unit, the transfer arm unit is operated to bring the tip of the fixed magnetic pole into contact with the workpiece at the maximum height position, and the coil is energized to attract the workpiece to the magnet hand. A control unit,
An apparatus for picking up and conveying bulk workpieces, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114786888A (en) * | 2020-01-16 | 2022-07-22 | 欧姆龙株式会社 | Control device, control method, and control program |
EP4148374A1 (en) | 2021-09-13 | 2023-03-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Workpiece holding apparatus, workpiece holding method, program, and control apparatus |
US12103165B2 (en) | 2018-04-26 | 2024-10-01 | Panasonic Holdings Corporation | Actuator apparatus, object taking-out method using actuator apparatus, and object taking-out system |
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2014
- 2014-07-25 JP JP2014151690A patent/JP2016028836A/en active Pending
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