CN110817400B

CN110817400B - 吸附装置

Info

Publication number: CN110817400B
Application number: CN201910728820.5A
Authority: CN
Inventors: 中山徹; 杉山亨; 宫崎则行; 斋藤优; 后藤幸也
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: KR20200017351A; TW202019798A; JP7160249B2; EP3610994B1; US20200048014A1; JP2020023023A; TWI800670B; CN110817400A; US11078032B2; EP3610994A1

Abstract

吸附装置(10)具有在内部具有供给负压流体的供给通路(30)的接合器(12)、与该接合器(12)的前端连结的波纹管(14)以及设置在该波纹管(14)的前端并吸附工件(W)的垫部(16)。并且，吸附装置(10)利用通过供给通路(30)及波纹管(14)向垫部(16)供给的负压流体来吸附所述工件(W)。在该波纹管(14)的内部设置有相对于该波纹管(14)的轴线倾动自如的配件(18)，该配件以其本体部(42)与裙部(40)的吸附面(40a)面对的方式设置，轴部(44)在吸附工件(W)时插入供给通路(30)内。

Description

吸附装置

技术领域

本发明涉及能够在供给负压流体的作用下吸附并输送工件的吸附装置。

背景技术

一直以来，已知有用于利用供给的负压流体来吸附并输送工件的吸附装置，在该吸附装置中，例如，有时会吸附相对于吸附垫倾斜的工件，在这样的情况下，有时该吸附垫会不与所述工件紧贴而使负压流体无法有效地作用于该工件，导致吸附不良。

因此，为了解决上述那样的课题，例如在日本实公平5-35973号公报公开的吸附装置中，在安装件的下端连接有中空状的连接螺钉，在其下端部设置有球状的球窝接头。并且，保持吸附垫的球支架被保持为相对于球窝接头转动自如。由此，即使在工件相对于吸附垫倾斜的情况下，通过经由球窝接头与球支架一起使吸附垫倾动，也能够使其与所述工件紧贴而进行吸附。

在上述那样的吸附装置中，例如在输送填充有从膜形成为袋状并具有流动性的内容物的工件的情况下，内容物会因在输送时作用的惯性而在工件内移动，伴随于此，所述工件有时会相对于吸附垫摆动。由此，例如在作用于工件的惯性力相对于吸附垫的吸附力较大的情况下，所述工件相对于所述吸附垫滑动而产生位置偏移，或者在所述工件以高速输送的情况下，所述工件有可能会从吸附垫脱落。

发明内容

本发明的一般目的在于提供一种能够可靠地防止输送时工件的位置偏移、脱落的吸附装置。

本发明的形态是一种吸附装置，所述吸附装置具有：主体，所述主体在内部具有供给负压流体的通路；波纹管，所述波纹管与主体的端部连结；以及吸附部，所述吸附部设置于波纹管的端部并吸附工件，所述吸附装置利用通过通路及波纹管向吸附部供给的负压流体来吸附工件，

在波纹管的内部设置有相对于波纹管的轴线倾动自如的倾动部件，倾动部件以沿着轴向的一端部与在吸附部吸附工件的吸附面面对的方式设置，另一端部在吸附工件时被插入通路内，并且在内部具备与吸附面连通且供负压流体流通的流路。

根据本发明，在吸附装置中被设置于主体与吸附部之间的波纹管的内部设置有相对于波纹管的轴线倾动自如的倾动部件，倾动部件以沿着轴向的一端部与在吸附部中吸附工件的吸附面面对的方式设置，另一端部在吸附工件时被插入到通路内，并且在其内部具备与吸附面连通且供负压流体流通的流路。

因此，在利用吸附装置吸附并输送收纳有流动性的内容物的工件时，即使在内容物因作用于工件的惯性力而移动并使得工件的形状(重心位置)发生变化的情况下，倾动部件也能够追随工件的重心位置的变化而在波纹管内倾动来应对，并且通过另一端部在通路内与主体抵接而限制倾动量。

其结果是，即使在由吸附装置吸附的工件的输送中途，惯性力作用于工件而使形状及重心位置变化的情况下，也能够通过倾动部件的倾动动作来可靠地防止工件相对于吸附装置的脱落、位置偏移，能够可靠地维持着工件的吸附状态将工件输送至规定的位置。

上述的目的、特征及优点根据参照附图说明的以下的实施方式的说明而容易理解。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的吸附装置的整体剖视图。

图2是图1的吸附装置中的垫部及配件附近的放大剖视图。

图3是示出利用图1的吸附装置吸附工件并使其向上方移动的状态的动作说明图。

图4是示出在图3的吸附装置中在输送中途惯性作用于工件而摆动的状态的动作说明图。

图5是本发明的第二实施方式的吸附装置的整体剖视图。

图6是从图5的垫部侧观察的吸附装置的主视图。

图7是在图6的吸附装置中吸附了工件的状态的垫部的主视图。

具体实施方式

如图1～图4所示，该吸附装置10包括：经由配管与未图示的负压供给装置连接的接合器(主体)12、与该接合器12的下端部连结的波纹管14、形成于该波纹管14的下端部(前端)的垫部(吸附部)16以及收纳于所述波纹管14及垫部16的内部的配件(倾动部件)18。

接合器12例如由金属制材料形成为圆筒状，在其下端部形成有与波纹管14连结的连结部20，在上端部形成有与接头22连接的螺纹部24。另外，在接合器12中的连结部20与螺纹部24之间形成有向与轴向(箭头A、B方向)正交的方向突出的凸缘部26。

并且，在凸缘部26，在成为螺纹部24侧(箭头A方向)的端面经由环状槽安装有密封环28。并且，在将接头22与接合器12连接时，通过使所述接头22与密封环28抵接，防止在两者之间通过的负压流体漏出。

另外，在接合器12的内部以贯通连结部20、凸缘部26及螺纹部24的方式沿着轴向(箭头A、B方向)形成供给通路(通路)30，通过与所述螺纹部24连接的接头22及配管从负压供给装置(未图示)向该供给通路30供给负压流体。而且，在供给通路30中，在成为连结部20的内侧的位置形成有朝向成为下方的波纹管14侧(箭头B方向)逐渐扩径的锥部32。

波纹管14例如由具有弹性的橡胶等形成为圆筒状，具有在轴向上伸缩及弯曲自如的波纹构造。在波纹管14的上端具有以恒定直径形成为圆筒状的筒部34，该筒部34以覆盖接合器12的连结部20的方式安装，从而与该接合器12的下端部在同轴上连结。

另外，在波纹管14上，形成有以沿着其轴向(箭头A、B方向)交替的方式扩径的环状山部36和缩径的环状谷部(内周部)38，在其下端一体地形成有与工件W(参照图3及图4)接触而进行吸附的垫部16。

此外，形成为中空状的波纹管14的内部作为供给负压流体并流通的流路发挥功能，在所述负压流体的供给作用下朝向接合器12侧(箭头A方向)沿轴向收缩。

垫部16具有设置于波纹管14的下端的裙部40，所述裙部40例如由具有与波纹管14相同的弹性的橡胶等以薄膜状形成为环形，并以朝向下方(箭头B方向)向斜向扩开的方式形成并且弯曲自如地形成。并且，裙部40成为前端与工件W(参照图3)接触的部位。此外，该裙部40也可以由与波纹管14不同的材质通过双色成型等形成。

配件18例如由树脂制材料形成，具有与成为垫部16侧(箭头B方向)的波纹管14的前端卡合的本体部42和从该本体部42的中心朝向接合器12侧(箭头A方向)延伸的轴部(轴部)44。该本体部42及轴部44沿着吸附装置10的轴向(箭头A、B方向)形成为一条直线状。

本体部42形成为从成为垫部16侧的一端部侧朝向轴部44侧(箭头A方向)逐渐扩径的圆锥状，通过与波纹管14的最下方(箭头B方向)的环状山部36的内侧卡合而一体地保持于该波纹管14的下端部中央。

另外，本体部42的一端部中央形成为朝向远离工件W的方向(箭头A方向)成为凹状的圆弧形截面状，并具有在中央开口的第一连通孔46和在该第一连通孔46的外周侧开口的多个第二连通孔48。并且，第一及第二连通孔46、48以沿轴向(箭头A、B方向)贯通本体部42的方式形成。

如图1及图2所示，轴部44在未供给负压流体的工件W的非吸附时收纳于波纹管14的内部，相对于该波纹管14的环状谷部38沿径向隔开规定间隔地设置，形成为从本体部42的中央沿轴向突出规定长度。

另外，在轴部44的上端部形成有形成为大致球面状的球面部50，如图3及图4所示，在供给有负压流体的工件W的吸附时，通过波纹管14沿轴向(箭头A方向)收缩，从而成为所述上端部插入到接合器12的供给通路30内，球面部50与锥部32面对的位置。

而且，在轴部44的中心形成有沿着轴向(箭头A、B方向)贯通的贯通孔52，第一连通孔46与波纹管14的内部通过所述贯通孔52连通。

另外，在轴部44的外周面形成有朝向径向内侧凹陷的多个连通槽54，该连通槽54沿着轴向延伸，使波纹管14的内部与本体部42的第二连通孔48连通。

并且，配件18在波纹管14及垫部16的内部相对于吸附装置10的轴线L以规定角度θ(参照图4)倾动自如地设置。

本发明的第一实施方式的吸附装置10基本上如以上那样构成，接着对其动作以及作用效果进行说明。此外，在此，如图3及图4所示，对吸附并输送将薄膜的膜作为袋状并在内部收纳有流动性的内容物的工件W的情况进行说明。

首先，将吸附装置10安装于未图示的输送装置的臂等并移动自如地设置，并且对未图示的负压供给装置经由配管及接头22将接合器12连接。

在经过这样的准备作业后，基于未图示的输送装置的臂的操作使吸附装置10向下方(箭头B方向)位移，使裙部40与载置于地板面等的工件W的上部紧贴，并且从未图示的负压供给装置经由配管及接头22向接合器12的供给通路30供给负压流体。

此时，即使在工件W倾斜、或者该工件W的上部不平坦的情况下，也能根据所述工件W，波纹管14进行伸缩动作或者垫部16发生弹性变形，从而能够使所述垫部16追随所述工件W的倾斜等而可靠地紧贴。

并且，垫部16的裙部40与工件W的表面紧贴，向接合器12的供给通路30供给的负压流体通过波纹管14的内部从配件18的贯通孔52、连通槽54经由第一及第二连通孔46、48向垫部16的内部空间供给。

由此，如图3所示，利用供给到裙部40的吸附面40a与工件W之间的负压流体，使所述工件W的上部以沿着裙部40及配件18的本体部42的下端部的方式朝向上方变形为凸状而被吸附，同时，波纹管14沿着轴向向上方(箭头A方向)收缩，配件18的上端部插入到接合器12的供给通路30内。

然后，如图3所示，通过在由吸附装置10吸附了工件W的状态下利用未图示的输送装置的臂使其向上方(箭头A方向)移动，从而所述工件W以在其内容物的重量的作用下向重力方向下方(箭头B方向)挠曲的方式变形，伴随于此，所述裙部40成为以追随所吸附的所述工件W的上部形状的方式弹性变形而成为朝向下方挠曲的弯曲形状。

例如，利用输送装置使吸附有该工件W的吸附装置10沿大致水平方向移动并向规定位置输送。此时，如图4所示，内容物由于在输送中的与吸附装置10(工件W)的输送方向(箭头C方向)相反的方向(箭头D方向)上产生的惯性而在工件W的内部移动，伴随于此，在袋状的工件W变形的同时重心位置发生变化。

即，由于惯性力作用于工件W，未被吸附装置10吸附的工件W的重心位置向惯性移动的方向(箭头D方向)移动，伴随于此，所述工件W的下部向所述惯性作用的方向变形。

随着该工件W的变形(重心位置的变化)，裙部40向惯性作用的方向(箭头D方向)进一步弹性变形，并且在配件18的本体部42吸附了所述工件W的状态下，以相对于吸附装置10的轴线L在所述工件W的移动方向(惯性作用的方向)上以规定角度θ倾斜的方式倾动。另外，随着配件18的倾动，惯性作用的方向(箭头D方向)的波纹管14进一步沿轴向被压缩，与惯性作用的方向相反的方向、即吸附装置10的移动方向(箭头C方向)的波纹管14以在轴向上稍微伸长的方式变形。

由此，波纹管14也与垫部16及配件18一起相对于吸附装置10的轴线L稍微倾斜。

这样，即使在工件W的重心位置移动而发生形状变化的情况下，也能够使吸附着所述工件W的垫部16及配件18适当地追随惯性力作用的方向(箭头D方向)。因此，能够可靠地维持垫部16及配件18紧贴并吸附于工件W的上部的状态，能够防止在输送中途因作用于工件W的惯性力而导致该工件W从垫部16的规定的吸附位置滑动并发生位置偏移或脱落的情形。

另外，在因输送中作用的惯性导致工件W变形而使配件18倾动时，轴部44的球面部50与接合器12的锥部32接触，由此限制了进一步的倾动动作，因此能够以由所述工件W的惯性产生的移动量(变形量)进行抑制并保持。换言之，通过使配件18倾动而能够使该工件W摆动，而能够吸收作用于工件W的惯性力。

然后，在工件W到达规定位置之后，停止对供给通路30供给负压流体，由此解除吸附装置10的垫部16对工件W的吸附状态。

如上所述，在第一实施方式中，将配件18倾动自如地收纳于构成吸附装置10的波纹管14的内部，将设置于所述配件18的一端部的本体部42设置成与垫部16的吸附面40a面对，能够将形成于另一端部的轴部44在吸附所述工件W时插入到接合器12的供给通路30内。

因此，在利用吸附装置10吸附收纳有流动性的内容物的袋状的工件W而使配件18倾动的情况下，即使在内容物因对所述工件W施加的惯性力而移动并使得该工件W的重心位置变化而发生形状变化的情况下，也能够通过在垫部16的裙部40发生弹性变形的同时使配件18在波纹管14内倾动，从而追随于所述工件W的重心位置的变化而应对形状的变化。

其结果是，在由吸附装置10吸附的工件W的搬送中途，即使在较大的惯性力作用于所述工件W的情况下，也能够维持使垫部16紧贴并吸附于工件W的状态，因此能够可靠地防止所述工件W的脱落、相对于垫部16的位置偏移，能够可靠地维持吸附状态并向规定的位置输送。

另外，在配件18的轴部44具有能够与接合器12的供给通路30的锥部32抵接的球面部50。因此，通过使惯性力作用于工件W，所述球面部50与锥部32抵接，由此能够限制该配件18的进一步的倾动动作。其结果是，能够适当地防止因惯性而导致的工件W的过大的形状变化及向惯性作用的方向的移动。

而且，通过在配件18的轴部44的外周面设置多个连通槽54，与仅通过贯通孔52向垫部16供给负压流体的情况相比较，能够增加供给到波纹管14内的负压流体向垫部16的供给量，因此能够提高所述垫部16中的工件W的吸附性能。

并且，通过将配件18中的本体部42的一端部(下端部)设为朝向上方成为凹状的圆弧形截面状的曲面，能够防止在吸附工件W时对第一及第二连通孔46、48的吸入，能够可靠地避免吸附不良的产生。

另外，在吸附装置10中，通过在波纹管14的内部设置配件18的轴部44，即使在在惯性的作用下使工件W摆动而使得所述波纹管14相对于所述吸附装置10的轴线L倾动的情况下，也能够通过该环状谷部38与所述配件18的轴部44接触来限制所述波纹管14的进一步的变形。即，通过设置配件18的轴部44，与未设置该轴部44的情况相比，能够抑制工件W摆动时的波纹管14的变形量。此外，波纹管14中的环状谷部38与轴部44的径向的间隙可以适当设定为两者不会接触的程度。

另外，通过如上述那样设为能够防止工件W的输送中的波纹管14的变形的结构，也能够抑制垫部16的变形，伴随于此，能够防止工件W相对于所述垫部16的位置偏移。

接着，图5～图7示出第二实施方式的吸附装置70。此外，对与上述的第一实施方式的吸附装置10相同的构成要素标注相同的符号，并省略其详细的说明。

在该第二实施方式的吸附装置70中，在垫部72中吸附工件W的裙部74的吸附面74a上设置有多个第一及第二肋76、78，这一点与第一实施方式的吸附装置10不同。

在该吸附装置70中，如图5～图7所示，在构成垫部72的裙部74中，在成为该工件W侧(箭头B方向)的吸附面74a上具备以与配件18的本体部42的外缘部面对的方式形成的多个第一肋76和相对于该第一肋76设置于外周侧的多个第二肋78。

该第一及第二肋76、78相对于裙部74的吸附面74a向工件W侧分别突出规定高度而形成。此外，在此，对将15个第一及第二肋76、78分别设置于裙部74的情况进行说明。

如图6所示，从吸附装置70的轴向观察，第一肋76形成为在裙部74的内周侧具有底部且向外周侧开口的V字形截面状，在外周侧的成为分成两股的形状的外周侧端部形成有朝向中央的凹部80侧倾斜的倾斜部82。即，第一肋76被形成为，使一方的倾斜部82与另一方的倾斜部82隔着凹部80以对称形状成对。

并且，多个第一肋76以沿着裙部74的周向(箭头E方向)相互等间隔地分离的方式配置，在相邻的两个第一肋76之间分别形成有供给负压流体的供给路84。该第一肋76及供给路84以沿着裙部74的径向成为放射状的方式延伸。

另外，以与第一肋76及供给路84的内侧面对的方式配置有配件18的引导槽86。

如图6所示，从吸附装置70的轴向观察，第二肋78形成为朝向裙部74的外周侧突出并弯曲的V字形截面状，以横跨相邻配置的两个第一肋76中的一方的第一肋76的外周侧端部和另一方的第一肋76的外周侧端部的方式配置。

即，第二肋78成为与形成于相邻的第一肋76之间的供给路84面对的中央部最向裙部74的外周侧突出的顶部88，以从该顶部88朝向两端逐渐接近第一肋76的外周侧端部的方式分别向径向内侧倾斜地形成。

此外，以第二肋78的顶部88为中心的倾斜角度形成为与第一肋76中的倾斜部82的角度大致相同的角度。

接着，对利用上述的吸附装置70吸附工件W的情况进行说明。在此，对吸附并输送将薄膜的膜作为袋状并在内部收纳有流动性的内容物的工件W的情况进行说明。

首先，通过相对于该吸附装置70从未图示的负压供给装置经由配管及接头22向接合器12的供给通路30供给负压流体，并且使垫部72的裙部74紧贴于工件W的表面，从而向接合器12的供给通路30供给的负压流体通过波纹管14的内部而从配件18的第一及第二连通孔46、48向垫部72的内部空间供给。并且，向第二连通孔48供给的负压流体的一部分通过引导槽86向成为外周侧的裙部74侧流动，并沿着各供给路84向外周侧流动。

其结果是，在与裙部74紧贴的工件W的上部由负压流体吸附于垫部72的同时，波纹管14沿轴向收缩。此时，由于裙部74的外缘部与平坦状的工件W的上部紧贴，因此，沿着各供给路84向外周侧供给的负压流体不会向外部漏出，维持对工件W的吸附力。

另外，在工件W的输送中形状因内容物的移动而变化的情况下，伴随裙部74的弹性变形，如图7所示，多个各第一肋76相互在周向(箭头E方向)上接近，并且，第二肋78接近所述第一肋76的外周侧端部侧并与该外周侧端部抵接，并且所述第一肋76和所述第二肋78相互在径向上接近，由此成为供给路84的外周侧由所述第二肋78堵塞的状态。

而且，随着裙部74的弹性变形，第二肋78的两端以相互接近的方式弯曲，由此与第一肋76的倾斜部82抵接而堵塞供给路84。

因此，在裙部74中通过各供给路84向外周侧供给的负压流体不会利用第二肋78从该供给路84进一步向外周侧流动而被保持在由所述第二肋78、第一肋76包围的供给路84内，利用保持于各供给路84内的负压流体可靠且适当地吸附变形后的工件W的上部。

另外，即使在由所吸附的工件W覆盖住配件18的下表面的情况下，也能利用与第二连通孔48连通并向外周侧延伸的引导槽86可靠地向裙部74的各供给路84供给负压流体，从而维持对工件W的吸附力。

如上所述，在第二实施方式中，在构成吸附装置70的垫部72的吸附面74a上设置有朝向工件W侧突出的多个第一及第二肋76、78。由此，即使在输送中途工件W的形状发生变化的情况下，第二肋78也随着裙部74的弹性变形而覆盖第一肋76的外周侧端部，由此能够堵塞各供给路84的外侧并防止负压流体的漏出。因此，能够在使裙部74紧贴于工件W的状态下可靠地保持负压流体，因此能够维持相对于所述工件W的吸附力而可靠且稳定地持续吸附。

而且，即使在输送工件W时惯性力作用于该工件W的情况下，也能够通过使配件18在波纹管14的内部相对于轴线倾动，从而追随所述工件W的重心位置的变化来应对形状的变化，通过设为始终使垫部72紧贴并吸附于工件W的状态，而能够可靠地防止所述工件W的脱落、位置偏移而维持吸附状态并向规定的位置输送。

此外，本发明的吸附装置不限于上述的实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的情况下采用各种结构。

Claims

1.一种吸附装置，具有：主体(12)，该主体在内部具有被供给负压流体的通路(30)；波纹管(14)，该波纹管与该主体的端部连结；以及吸附部(16、72)，该吸附部设置于该波纹管的端部并吸附工件(W)，所述吸附装置利用通过所述通路及所述波纹管向所述吸附部供给的所述负压流体来吸附所述工件，其特征在于，

在所述波纹管的内部设置有倾动部件(18)，该倾动部件相对于该波纹管的轴线倾动自如，并且，该倾动部件以沿着轴向的一端部与在所述吸附部吸附所述工件的吸附面(40a、74a)面对的方式设置，另一端部在吸附所述工件时被插入所述通路内，并且在内部具备与所述吸附面连通且供所述负压流体流通的流路，

在未供给所述负压流体的所述工件的非吸附时，所述倾动部件的另一端部未插入所述通路(30)而被收纳于所述波纹管的内部，

在所述工件被所述吸附部(16、72)吸附时，所述倾动部件的另一端部从所述波纹管的内部移动到所述通路的内部。

2.根据权利要求1所述的吸附装置，其特征在于，

在所述倾动部件的另一端部具有球面部(50)，该球面部形成为大致球面状并能够与所述通路的内周面抵接。

3.根据权利要求2所述的吸附装置，其特征在于，

在所述通路具有锥部(32)，该锥部朝向所述波纹管侧逐渐扩径，所述球面部与所述锥部抵接。

4.根据权利要求2或3所述的吸附装置，其特征在于，

所述倾动部件的所述一端部侧与所述波纹管的端部卡合。

5.根据权利要求4所述的吸附装置，其特征在于，

在所述倾动部件的另一端部侧具有轴部(44)，该轴部沿着轴向延伸，并且相对于所述波纹管的内周部隔开规定间隔地设置。

6.根据权利要求1所述的吸附装置，其特征在于，

在所述吸附部的吸附面具备多个肋(76、78)，该多个肋朝向所述工件侧突出。

7.根据权利要求6所述的吸附装置，其特征在于，

所述肋具备第一肋(76)，该第一肋在所述吸附面(74a)形成于内周侧；以及第二肋(78)，该第二肋相对于所述第一肋设置于外周侧。

8.根据权利要求7所述的吸附装置，其特征在于，

所述第一肋形成为在内周侧具有底部且在外周侧开口的V字形截面状，所述第二肋形成为在外周侧具有底部且在内周侧开口的V字形截面状，所述第二肋被配置成，横跨在所述吸附面的周向上相邻配置的两个第一肋中的一方的第一肋的外周侧端部与另一方的第一肋的外周侧端部。