本发明涉及具备利用磁力吸附工件的磁性吸盘的工件吸附装置。
背景技术：
1、一直以来，例如如专利文献1及2所示，已经公知有在框体内设置有电磁铁的磁性吸盘、在设置成能够在形成于框体内的缸孔内移动的活塞安装永磁铁并使永磁铁与活塞一起位移的磁性吸盘。
2、另外，专利文献1所记载的磁性吸盘在框体内设置有电磁铁，在框体的下表面形成有沿与上下方向正交的横向延伸的工件吸附面。该磁性吸盘构成为，当电磁铁工作时，在工件吸附面产生磁力而能够利用工件吸附面吸附工件。磁性吸盘能够通过与框体的上表面连接的升降装置在上下方向上移动。
3、另一方面，专利文献2所记载的磁性吸盘在框体内形成有缸孔，活塞以能够在上下方向上移动的方式设置于该缸孔内。在活塞的下部安装有永磁铁，永磁铁能够与活塞一起在缸孔内沿上下方向移动。在该磁性吸盘的下端形成有沿与上下方向正交的横向延伸的工件吸附面，在磁性吸盘的上端连结有用于使磁性吸盘沿上下方向移动的机械臂。
4、在利用这些磁性吸盘吸附工件的情况下，若工件的上表面相对于工件吸附面倾斜，则在磁性吸盘下降时，工件吸附面的一部分与工件上表面抵接，无法使工件吸附面跟随工件上表面。因此，磁性吸盘无法利用工件吸附面吸附工件。
5、因此，当在专利文献1及2所记载的磁性吸盘各自的上部设置专利文献3所记载的关节、即能够使磁性吸盘绕与上下方向正交的方向的轴旋转的关节，则即使工件吸附面的一部分与工件上表面抵接，通过使磁性吸盘进一步向下方移动，也能够使磁性吸盘绕关节的轴转动而使工件吸附面以跟随工件上表面的状态与工件上表面接触。
6、然而，当磁性吸盘绕关节的轴转动并且向下方移动时，会导致工件吸附面吸附工件上表面的位置相对于规定位置偏移。另外，在永磁铁能够在框体内移动的磁性吸盘中，上下方向的尺寸相对于横向的尺寸进一步变大，因此该偏移量也进一步增大。
7、现有技术文献
8、专利文献
9、专利文献1：日本特开平7-171784号公报
10、专利文献2：日本特开2019-186324号公报
11、专利文献3：日本实用新型注册第3087910号公报
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、因此，本发明的技术课题在于提供一种工件吸附装置，即使在工件的上表面相对于工件吸附面倾斜的情况下，也能够使工件吸附面以跟随的状态吸附于工件上表面的规定位置。
3、用于解决课题的手段
4、为了解决课题，本发明的工件吸附装置具备磁性吸盘，所述磁性吸盘具有：支承杆部，所述支承杆部能够沿第一轴的方向往复移动，在其移动方向的两端具有顶端及基端；转动臂部，所述转动臂部在第二轴的方向的两端具有一端及另一端，一端通过第一接头部转动自如地连结于所述支承杆部的顶端；以及吸盘单元，所述吸盘单元具有在第三轴的方向的两端具有顶端及基端的框体，所述框体的基端通过第二接头部转动自如地连结于所述转动臂部的另一端，所述吸盘单元用于利用磁力吸附工件，所述工件吸附装置的特征在于，在所述磁性吸盘中，所述吸盘单元在所述框体的顶端形成有沿与所述第三轴正交的方向延伸的工件吸附面，所述第一接头部具有第一中心点，所述支承杆部和所述转动臂部以所述第一中心点为中心相互转动自如，所述第二接头部具有第二中心点，所述转动臂部和所述吸盘单元以所述第二中心点为中心相互转动自如。
5、在该情况下，优选的是，所述吸盘单元具有：缸孔，所述缸孔形成于所述框体的内侧并沿所述第三轴的方向延伸；吸盘活塞，所述吸盘活塞以能够在所述缸孔内移动的方式设置；以及永磁铁，所述永磁铁安装于所述吸盘活塞并与所述吸盘活塞一起移动，所述永磁铁能够在吸附位置与吸附解除位置之间往复移动，所述吸附位置用于在所述第三轴的方向上使所述永磁铁向所述框体的顶端侧移动而利用所述工件吸附面吸附所述工件，所述吸附解除位置用于在所述第三轴的方向上使所述永磁铁向所述框体的基端侧移动而解除所述工件的吸附。
6、另外，优选的是，所述第一接头部构成为具有：第一滚珠体，所述第一滚珠体具有所述第一中心点；以及第一凹部，所述第一凹部滑动自如地收容所述第一滚珠体，所述第二接头部构成为具有：第二滚珠体，所述第二滚珠体具有所述第二中心点；以及第二凹部，所述第二凹部滑动自如地收容所述第二滚珠体。另外，优选的是，在所述第一接头部中，所述第一滚珠体安装于所述支承杆部，所述第一凹部在所述转动臂部的一端开口，在所述第二接头部中，所述第二滚珠体安装于所述吸盘单元的基端，所述第二凹部在所述转动臂部的另一端开口。
7、另外，优选的是，所述转动臂部具有第一锁定机构部，所述第一锁定机构部能够对收容于所述第一接头部的所述第一凹部的所述第一滚珠体与所述第一凹部的相对转动、以及收容于所述第二接头部的所述第二凹部的所述第二滚珠体与所述第二凹部的相对转动进行锁定及锁定解除。
8、在该情况下，优选的是，所述转动臂部构成为具有：第一罩构件，所述第一罩构件安装于所述转动臂部的一端并具有沿所述第二轴的方向贯通的第一贯通孔；以及第二罩构件，所述第二罩构件安装于所述转动臂部的另一端并具有沿所述第二轴的方向贯通的第二贯通孔，所述第一锁定机构部构成为具有：所述第一贯通孔及所述第二贯通孔，所述第一贯通孔及所述第二贯通孔分别形成于所述第一罩构件及所述第二罩构件；第一缸孔及第二缸孔，所述第一缸孔及所述第二缸孔形成于所述转动臂部的一端侧及另一端侧的各内部；第一活塞，所述第一活塞设置成能够在所述第一缸孔内移动并具有在一端侧开口的第一孔部；第二活塞，所述第二活塞设置成能够在所述第二缸孔内移动并具有在另一端侧开口的第二孔部；第一压力室，所述第一压力室形成于所述第一缸孔的所述第二轴的方向的另一端侧并由所述第一活塞划分出；以及第二压力室，所述第二压力室形成于所述第二缸孔的所述第二轴的方向的一端侧并由所述第二活塞划分出，所述第一贯通孔以及所述第一孔部在所述第二轴的方向上连通，由所述第一贯通孔以及所述第一孔部包围的内侧空间形成收容所述第一滚珠体的所述第一凹部，在所述第一贯通孔的内表面形成有与所述第一滚珠体的所述第二轴的方向的一端侧的外表面滑动接触的第一外侧滑动接触面，在所述第一孔部的内表面形成有与所述第一滚珠体的所述第二轴的方向的另一端侧的外表面滑动接触的第一内侧滑动接触面，所述第二贯通孔以及所述第二孔部在所述第二轴的方向上连通，由所述第二贯通孔以及所述第二孔部包围的内侧空间形成收容所述第二滚珠体的所述第二凹部，在所述第二贯通孔的内表面形成有与所述第二滚珠体的所述第二轴的方向的另一端侧的外表面滑动接触的第二外侧滑动接触面，在所述第二孔部的内表面形成有与所述第二滚珠体的所述第二轴的方向的一端侧的外表面滑动接触的第二内侧滑动接触面，通过相对于所述第一缸孔以及所述第二缸孔各自的所述第一压力室以及所述第二压力室供给排出压缩空气，能够使所述第一活塞以及所述第二活塞在所述第二轴的方向上往复移动，通过利用向所述第一压力室以及所述第二压力室供给的压缩空气使所述第一活塞向所述第二轴的方向的一端侧移动并使所述第二活塞向所述第二轴的方向的另一端侧移动，从而利用所述第一外侧滑动接触面以及所述第一内侧滑动接触面夹持所述第一滚珠体，并且利用所述第二外侧滑动接触面以及所述第二内侧滑动接触面夹持所述第二滚珠体，由此，所述转动臂部相对于所述支承杆部以及所述吸盘单元分别被锁定转动。
9、另外，优选的是，所述第一贯通孔的所述第一外侧滑动接触面与所述第一滚珠体的比所述第一中心点靠所述第二轴的方向的一端侧的外表面接触，所述第一孔部的所述第一内侧滑动接触面与所述第一滚珠体的比所述第一中心点靠所述第二轴的方向的另一端侧的外表面接触，所述第二贯通孔的所述第二外侧滑动接触面与所述第二滚珠体的比所述第二中心点靠所述第二轴的方向的另一端侧的外表面接触，所述第二孔部的所述第二内侧滑动接触面与所述第二滚珠体的比所述第二中心点靠所述第二轴的方向的一端侧的外表面接触。另外，优选的是，所述第一活塞的所述第一内侧滑动接触面形成为随着向所述第二轴的方向的一端侧前进而内径扩大的圆锥面，所述第二活塞的所述第二内侧滑动接触面形成为随着向所述第二轴的方向的另一端侧前进而内径扩大的圆锥面。
10、另外，本发明的工件吸附装置的特征在于，具有：技术方案5~8中任一项所述的多个所述磁性吸盘；以及支承部，所述支承部将多个所述磁性吸盘的各支承杆部支承为能够往复移动，所述支承部构成为具有：臂支承构件，所述臂支承构件沿与所述第一轴正交的方向延伸并具有供多个所述磁性吸盘的各支承杆部以能够单独地往复移动的方式插通的多个贯通孔；多个连结部，所述多个连结部具有供多个所述磁性吸盘的各支承杆部单独地插通的连通孔并安装于所述臂支承构件，所述多个连结部具有能够相对于所述臂支承构件对所述支承杆部进行锁定及锁定解除的第二锁定机构部；多个防脱构件，所述多个防脱构件分别安装于多个所述支承杆部，通过所述支承杆部的移动而与所述连结部的所述第一轴的方向的一端抵接来防止所述支承杆部从所述贯通孔脱离；以及多个弹簧构件，所述多个弹簧构件设置于多个所述磁性吸盘各自的所述连结部与所述支承杆部之间并将多个所述磁性吸盘分别相对于所述臂支承构件向所述第一轴的方向的顶端侧施力，多个所述磁性吸盘的各支承杆部以彼此具有间隔且各自的所述第一轴平行的方式配置于所述臂支承构件。
11、在该情况下，优选的是，所述连结部的所述第二锁定机构部构成为具有：第三缸孔，所述第三缸孔沿所述第一轴的方向延伸并形成于所述连结部的所述连通孔；制动垫，所述制动垫在所述第三缸孔内具有与所述支承杆部的侧面相向地配置的按压面；第三活塞，所述第三活塞能够在所述第三缸孔内沿所述第一轴的方向移动，并具有配置于比所述制动垫靠所述第一轴的径向外侧的所述第三缸孔内的位置的倾斜面；按压构件，所述按压构件配置于所述制动垫与所述倾斜面之间，通过所述第三活塞的移动而从所述倾斜面承受朝向径向内侧的按压力；以及第三压力室，所述第三压力室由所述第三活塞划分所述第三缸孔而成，通过相对于所述第三缸孔的所述第三压力室供给排出压缩空气，能够使所述第三活塞沿所述第一轴的方向往复移动，通过利用供给到所述第三压力室的压缩空气使所述第三活塞移动，从而所述按压构件从所述倾斜面承受朝向径向内侧的按压力而将所述制动垫向径向内侧按压，所述按压面按压所述支承杆部的侧面，由此，所述支承杆部相对于所述臂支承构件被锁定。
12、另外，优选的是，所述连结部具有连结主体部，所述连结主体部在所述第一轴的方向的两侧具有一端及另一端，一端安装于所述臂支承构件并在内部形成有所述连通孔，所述连结主体部具备固定构件，所述固定构件安装于所述连结主体部的一端，具有沿所述第一轴的方向贯通的插通孔并插通于所述臂支承构件的所述贯通孔，所述插通孔与所述连结主体部的所述连通孔连通，所述支承杆部插通于所述插通孔以及所述连通孔，所述固定构件以插通于所述臂支承构件的所述贯通孔的状态能够拆装地安装于所述臂支承构件，由此，所述连结主体部能够拆装地安装于所述臂支承构件。
13、另外，优选的是，所述固定构件以从所述臂支承构件的所述第一轴的方向的一端侧的端面突出的状态安装于所述臂支承构件，在所述支承杆部的基端部从所述固定构件中的所述插通孔的所述第一轴的方向的一端突出的状态下，在所述支承杆部的基端部安装有所述防脱构件，所述防脱构件形成为具有比所述固定构件的所述插通孔的内径大且比所述臂支承构件的所述贯通孔的内径小的直径的圆柱状。
14、另外，优选的是，所述弹簧构件是配置于所述连结主体部的另一端与所述支承杆部的顶端部之间的压缩弹簧。
15、发明效果
16、如上所述，根据本发明，能够提供一种工件吸附装置，即使在工件的上表面相对于工件吸附面倾斜的情况下，也能够使工件吸附面以跟随的状态吸附于工件上表面的规定位置。
1.一种工件吸附装置，所述工件吸附装置具备磁性吸盘，所述磁性吸盘具有：支承杆部，所述支承杆部能够沿第一轴的方向往复移动，在其移动方向的两端具有顶端及基端；转动臂部，所述转动臂部在第二轴的方向的两端具有一端及另一端，一端通过第一接头部转动自如地连结于所述支承杆部的顶端；以及吸盘单元，所述吸盘单元具有在第三轴的方向的两端具有顶端及基端的框体，所述框体的基端通过第二接头部转动自如地连结于所述转动臂部的另一端，所述吸盘单元用于利用磁力吸附工件，所述工件吸附装置的特征在于，
2.根据权利要求1所述的工件吸附装置，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的工件吸附装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的工件吸附装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的工件吸附装置，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的工件吸附装置，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的工件吸附装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的工件吸附装置，其特征在于，
9.一种工件吸附装置，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的工件吸附装置，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的工件吸附装置，其特征在于，
12.根据权利要求11所述的工件吸附装置，其特征在于，
13.根据权利要求11或12所述的工件吸附装置，其特征在于，
