JP2005169618A - 例えば板のような物品を把持し持ち上げる把持手段および吊り上げ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】板のような物品を把持し、昇降するための把持手段および吊り上げ装置を提供する。
【解決手段】把持手段１０１はグリッピング磁石１０５および真空把持部１０３で構成され、真空把持部は、真空吸気口１０９および経路１１１を介して真空発生手段に接続された真空室１０７を備える。 可膨張性ベローズ１１９はグリッピング磁石に取り付けられ、グリッピング磁石を板１０２から引き離す。ベローズ内の空間は空気吸込口１１５および経路を介して空気吹き込み手段と接続される。真空発生手段および空気吹き込み手段は、真空発生および空気吹き込みの可能な単一の器具に統合される。 板を把持するため、ベローズ内の圧力室から空気を吸引し、空間を真空にすることにより、グリッピング磁石は下側に移動される。板を開放する場合は、ベローズの圧力室内に空気を吹き込み、グリッピング磁石を上方に押し上げることにより、真空室に空気を送り込む。
【選択図】図７

Description

本発明は例えば板のような物品を把持するための把持手段に関し、この把持手段は、物品と強固に密着するある側を開放された真空室と、開口の周囲に沿って、前記物品が把持されたときには前記物品と接触する密閉端と、別の側にある少なくとも１の真空吸気口とを備える真空把持部を有し、該真空把持部は前記真空吸気口を介して前記真空室に接続された真空発生手段を有し、当該把持手段はさらに、前記真空把持部とともに１のユニットに統合されたグリッピング磁石と、前記グリッピング磁石および持ち上げられた前記物品を相互に分離する開放手段とを有し、該開放手段は空気吸込口を備える圧力室と、前記空気吸込口を介して前記圧力室に接続された空気を吹き込む手段とを有し、前記グリッピング磁石と前記真空室の前記開口側を相互に近づけるようにあるいは遠ざけるように動かす。
真空発生手段とグリッピング磁石を組み合わせることにより、磁性を有する材料からなる物品、および非磁性材料からなる物品を把持することができる。
そのような把持手段は米国特許第ＵＳ４，１２１，８６５号に示されている。この既知の把持手段のグリッピング磁石は永久磁石であり、シリンダ内を可動なピストンに接続される。このピストンはバネの力に対抗する圧縮空気によって移動することが可能である。この目的のため、圧縮空気配管がシリンダに接続される。さらに真空配管が真空室に接続される。
米国特許第４，１２１，８６５号明細書
本発明は前述の形式の把持手段を改善することを課題とする。
この課題のため本発明の把持手段には、真空発生手段および空気を吹き込む手段が、真空発生と空気吹き込みの可能な単一の器具であって、この器具は前記真空室および前記圧力室に接続されるという特徴がある。真空発生手段および空気吹込手段が１つの単一器具に含まれ、その器具は真空発生と空気吹き込みの可能な単一の器具であり、真空室および圧力室に接続される。このため、１の器具で物品をグリップしたり、グリッピング磁石と物品を相互に引き離したりすることができる。器具は、２方向に作動するポンプまたは吹き出し機能を有するベンチュリであることが好ましい。
本発明の把持手段の好適実施例は、真空吸気口および空気吸込口は器具に接続されている１経路で接続されることに特徴がある。このため、１の配管のみが器具に接続され、その配管の反対の端は経路に接続される。
本発明の別の把持手段の好適実施例は、把持手段が遮断弁または制限装置を有することに特徴があり、これらは可調節式または非可調節式であって、器具に空気が吹き込まれた際には、器具と真空室間の接続を遮断または制限する。このため、グリッピング磁石は把持している物品から簡単に取り外すことができる。
ある実施例では、開放手段はシリンダと、圧力室の内部と、シリンダ内を可動なピストンとを有し、ピストンには磁石が接着され、空気吸込口は真空室の開口側近傍のシリンダ内に設けられる。
別の実施例では、開放手段は可膨張性ベローズと、圧力室の内部を有し、ベローズはグリッピング磁石の周囲に配置され、またはグリッピング磁石と接続され、ベローズが膨張すると、物品およびグリッピング磁石を押して相互に分離させる。この実施例では、密閉端をベローズの下側に設けることが好ましい。
真空把持部、グリッピング磁石、およびグリッピング磁石と把持された物品を相互に分離させる可膨張性ベローズを有する把持手段は、２方向で作動するポンプをそれぞれ独立して利用することが可能であり、ベローズを有し、２方向に作動するポンプを独立して利用する把持手段の実施例も保護されることに留意する必要がある。
さらに別の実施例では、開放手段はグリッピング磁石と接続されたメンブレン膜を有し、そのメンブレン膜は圧力室の壁であって、グリッピング磁石を動かすことができる。
本発明はさらに、特に板のような物品を持ち上げる吊り上げ装置に関し、その装置は本発明の把持手段と把持手段を昇降させる吊り上げ手段とを有する。
本発明は本発明の把持手段の実施例が示された添付図面に基づく以下の説明によって、より完全に明らかとなろう。
図１および２には本発明による把持手段１の第１の実施例であって、それぞれ板２を把持しているところおよび離しているところを示す。把持手段１は真空把持部３およびグリッピング磁石５で構成され、これらは１つのユニットに統合されている。ユニットはグリッピング磁石５を収めるケーシング６を有し、グリッピング磁石５は永久磁石である。真空把持部３は真空室７を有し、この真空室７は下側１１で開口し、柔軟性のある皿型の壁９によりその外周に沿って仕切られている。壁９の下側には密閉端１３が設けられる。真空室７の１つの壁には真空吸気口１２が設けられ、この吸気口はケーシング６に設けられた経路１５を介して真空発生手段に接続される。
この実施例では、開放手段はグリッピング磁石５を出し入れする格納手段である。格納手段はピストン１７を有し、このピストン１７はグリッピング磁石５に接着され、シリンダ１８内を移動することが可能である。シリンダ１８内の空間は圧力室１９であって、ケーシング６内の真空室の開口側１１の近傍に設けられた空気吸込口２１を介して経路１５に接続され、空気吹き込み手段に接続される。真空発生手段および空気吹き込み手段は、ポンプに統合され、このポンプ（示されていない）は２方向に作動する。追加の経路２３は、ピストン１７の上の圧力室の排出口として機能する。
真空吸気口１２内には調節可能な制限装置２５（概略的に示す）がある。２方向に作動するポンプは真空室７内に真空を発生してピストン１７を下側（図１参照）に吸出し、あるいはピストン１７を上側（図２参照）に吹き上げる。
板２を把持するため、図１のようにグリッピング磁石５は、経路１５を介してピストン１７の下の圧力室１９から空気を吸引することによって、低い位置に動かされる。この位置では、グリッピング磁石５は板２と接近して、板２は板の上方に引き上げられる。把持過程において、空間７に真空が生じると、板２は真空把持部３によっても保持される。
板２を離す場合は、図２のようにグリッピング磁石５が格納される。これは、経路１５を介してピストン１７の下の圧力室１９に空気を吹き込むことにより行われる。これにより、ピストンは上方に押し上げられ、板２からある距離だけ離れる結果、磁力が弱まり、板２に加わる重力が磁石の磁力に勝ることになる。さらに同時に、空気が真空室７内に吹き込まれ、真空による板２の吸引が除去される結果、板が把持手段１から引き離される。
図３および４には本発明による把持手段３１の第２の実施例を示すが、これらもそれぞれ、板３２を把持しているところおよび離しているところを示す。この図のように、把持手段３１は真空把持部３３と、グリッピング磁石３５からなり、これらは１つのユニットに統合される。このユニットはケーシング３６を有し、その中にはグリッピング磁石３５が収められる。真空把持部３３は真空室３７を有し、この真空室３７は、下側に密閉端４３を備える壁３９により開口側４１の周囲に沿って仕切られている。真空室３７は真空吸気口４２並びに経路４５、４７および４９を介して、２方向に作動するポンプ（示されていない）に接続され、ポンプはある方向では真空発生手段として、また他の方向では空気吹き込み手段として機能する。
さらにこの実施例では、開放手段はピストン５１を有する格納手段で構成され、このピストン５１はシリンダ５２内を可動であって、グリッピング磁石３５と接続されている。しかしながら今度は、開放手段はシリンダ５２の圧力室５３内を移動することができず、シリンダ５２の外側に設けられる。さらに今度は空気吸込口５５はシリンダ壁ではなく、ピストン５１に設置される。
板３２をグリップするため、図３のようにグリッピング磁石３５は、経路５６および経路４７と４９を介してピストン５１の下で真空を発生させることによって、低い位置に動かされる。同時に空間３７には経路４５、４７および４９を介して真空が生じる。板３２を離す場合は、図４のように経路４７、４９および５６を介してピストン５１の下に空気を吹き込むことによって、グリッピング磁石３５が引き込められる。従ってボール５７で構成される遮断弁は、経路４５への空気供給を遮断する。このため、グリッピング磁石３５は板３２からある距離だけ離れる。
図５および６には本発明による把持手段８１の第３の実施例を示すが、これらもそれぞれ、板８２を把持しているところおよび離しているところを示す。さらに、把持手段８１は真空把持部８３と、グリッピング磁石８５からなり、これらは１つのユニットに統合される。真空把持部８３はさらに、真空室８７を有し、この真空室８７は真空吸気口８９を介して経路９１に接続され、経路９１は２方向に作動するポンプに接続される。さらにこの実施例では、開放手段は格納手段であって、これは経路９１および空気吸込口９５を介して圧力室９７に空気を吹き込むことによって、真空室８７の開口側９３から離れるようにグリッピング磁石８５を動かすことが可能である。
把持手段８１のこの実施例は、把持手段１（図１および２参照）の第１の実施例と同等であるが、グリッピング磁石８５はピストンおよびシリンダ壁ではなく、圧力室９７の境界の一部であるメンブレン膜９９によって誘導される。
図７および８には本発明による把持手段１０１の第４の実施例を示すが、これらもそれぞれ、板１０２を把持しているところおよび離しているところを示す。さらに、把持手段１０１は真空把持部１０３と、グリッピング磁石１０５からなり、これらは１つのユニットに統合される。真空把持部１０３はさらに、真空室１０７を有し、この真空室１０７は真空吸気口１０９を介して経路１１１に接続され、経路１１１は２方向に作動するポンプに接続される。さらにこの実施例では、経路１１１および空気吸込口１１５を介して圧力室１１７に空気を吹き込むことによって、グリッピング磁石１０５を真空室の開口側におよび開口側から動かすことが可能である。
上述の実施例とは異なり、解除手段は可膨張性ベローズ１１９で構成され、このベローズ１１９はグリッピング磁石１０５の周囲部分に設置され、グリッピング磁石１０５に接続される。空気がベローズ１１９に吹き込まれると、ベローズ１１９が膨張して板１０２を真空室１０７から押し退けると同時に、ベローズ１１９は図８のように、ベローズの上側に密着しているグリッピング磁石を押して、板１０２から分離させる。
さらに図９および１０には本発明による把持手段１２１の第５の実施例の断面を示すが、これらもそれぞれ、板１２２を把持しているところおよび離しているところを示す。他の実施例と同様に、真空把持部１２３およびグリッピング磁石１２５は１つのユニットに統合される。ユニットはケーシング１２６を有し、ケーシング１２６には空間が設けられており、空間の中央でグリッピング磁石１２５は接着される。真空把持部１２３は真空室１２７を有し、このチャンバは真空吸気口１２８を介して、真空発生手段（示されていない）に接続されている経路１２９に接続される。真空室１２７は下側で開口しており、可膨張性ベローズ１３１によってチャンバの周囲に沿って仕切られているが、ベローズ１３１はさらに真空室の開口側１３３の境界でもある。このベローズ１３１にはその下側に密閉端１３５が設けられ、図１０のように板１２２が把持される間、密閉端１３５は板１２２と接触する。グリッピング磁石１２５は真空室１２７の密閉端１３５内部に設置され、水平方向から見たとき、真空室はグリッピング磁石１２５の周囲に位置する。
把持手段１２５および板１２２を相互に分離させるため、把持手段１２１には開放手段が設けられ、本実施例のこの開放手段は可膨張性ベローズ１３１である。ベローズ内の空間１３７は、空気吸込口１３８およびケーシング１２６に設けられた追加経路１３９を介して空気吹き込み手段（示されていない）に接続される。ベローズ１３１が膨張すると、このベローズは板１２２をグリッピング磁石１２５から押し退ける。この例では、空気吹き込み手段および真空発生手段は別個のポンプであっても良い。
上記のように本発明は図面に基づいて説明されたが、本発明は図面に示された実施例に限定されるものではないことに留意する必要がある。本発明はさらに、請求項によって定められた内容の範囲で、図面に示された実施例から派生する全ての実施例に及ぶ。従ってここで示されたようにグリッピング磁石を真空室中央に同心円状に設置する代わりに、真空室の周囲に同心円状に設けることも可能である。
シリンダ内を可動なグリッピング磁石を有する本発明による把持手段の第１の実施例であって、板を掴んでいるところを示す図である。 シリンダ内を可動なグリッピング磁石を有する本発明による把持手段の第１の実施例であって、板を離しているところを示す図である。 ピストンに取り付けられ、シリンダ内を可動なグリッピング磁石を有する本発明による把持手段の第２の実施例であって、板を掴んでいるところを示す図である。 ピストンに取り付けられ、シリンダ内を可動なグリッピング磁石を有する本発明による把持手段の第２の実施例であって、板を離しているところを示す図である。 メンブレン膜により可動なグリッピング磁石を有する本発明による把持手段の第３の実施例であって、板を掴んでいるところを示す図である。 膜により可動なグリッピング磁石を有する本発明による把持手段の第３の実施例であって、板を離しているところを示す図である。 可動なグリッピング磁石の周囲にベローズを有する本発明による把持手段の第４の実施例であって、板を掴んでいるところを示す図である。 可動なグリッピング磁石の周囲にベローズを有する本発明による把持手段の第４の実施例であって、板を離しているところを示す図である。 グリッピング磁石の周囲に設置されたベローズを有する本発明による把持手段の第５の実施例であって、板を掴んでいるところを示す図である。 グリッピング磁石の周囲に設置されたベローズを有する本発明による把持手段の第５の実施例であって、板を離しているところを示す図である。
符号の説明
１ 把持手段
２ 板
３ 真空把持部
５ グリッピング磁石
６ ケーシング
７ 真空室
９ 壁
１１ 開口側
１２ 真空吸気口
１３ 密閉端
１５ 経路
１７ ピストン
１８ シリンダ
１９ 圧力室
２１ 空気吸込口
２３ 経路
２５ 制限装置
３１ 把持手段
３２ 板
３３ 真空把持部
３５ グリッピング磁石
３６ ケーシング
３７ 真空室
３９ 壁
４１ 開口側
４２ 真空吸気口
４３ 密閉端
４５ 経路
４７ 経路
４９ 経路
５１ ピストン
５２ シリンダ
５５ 空気吸込口
５６ 経路
８１ 把持手段
８２ 板
８３ 真空把持部
８５ グリッピング磁石
８７ 真空室
８９ 真空吸気口
９１ 経路
９３ 開口側
９５ 空気吸込口
９７ 圧力室
９９ メンブレン膜
１０１ 把持手段
１０２ 板
１０３ 真空把持部
１０５ グリッピング磁石
１０７ 真空室
１０９ 真空吸気口
１１１ 経路
１１５ 空気吸込口
１１７ 圧力室
１１９ ベローズ
１２１ 把持手段
１２２ 板
１２３ 真空把持部
１２５ グリッピング磁石
１２６ ケーシング
１２７ 真空室
１２８ 真空吸気口
１２９ 経路
１３１ ベローズ
１３３ 開口側
１３５ 密閉端
１３７ 空間
１３８ 空気吸込口
１３９ 経路

Claims (9)

  1. 例えば板のような物品を把持するための把持手段であって、物品と強固に密着するある側を開放された真空室と、開口の周囲に沿って、前記物品が把持されたときには前記物品と接触する密閉端と、別の側にある少なくとも１の真空吸気口とを備える真空把持部を有し、該真空把持部は前記真空吸気口を介して前記真空室に接続された真空発生手段を有し、当該把持手段はさらに、前記真空把持部とともに１のユニットに統合されたグリッピング磁石と、前記グリッピング磁石および持ち上げられた前記物品を相互に分離するための開放手段とを有し、該開放手段は空気吸込口を備える圧力室と、前記空気吸込口を介して前記圧力室に接続された空気を吹き込む手段とを有し、前記グリッピング磁石と前記真空室の前記開口側を相互に近づけるようにあるいは遠ざけるように動かし、
    前記真空発生手段および空気を吹き込む手段は、真空発生と空気吹き込みの可能な単一の器具であり、該器具は前記真空室および前記圧力室に接続されることを特徴とする把持手段。
  2. 前記器具は２方向に作動するポンプまたは吹き出し機能を有するベンチュリであることを特徴とする請求項１に記載の把持手段。
  3. 前記真空吸気口および前記空気吸込口は１経路で前記器具に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の把持手段。
  4. 前記把持手段は、遮断弁または可調節式若しくは不可調節式の制限装置を有し、前記器具が空気を吹き込むときには、前記器具と前記真空室間の前記接続を遮断または制限することを特徴とする請求項１、２または３に記載の把持手段。
  5. 前記開放手段はシリンダと、前記圧力室の内部と、前記シリンダ内を可動なピストンとを有し、前記ピストンにはグリッピング磁石が接着され、前記空気吸込口は前記真空室の前記開口側近傍の前記シリンダ内に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の把持手段。
  6. 前記開放手段は可膨張性ベローズと、前記圧力室の内部を有し、前記ベローズは前記グリッピング磁石の周囲に設置され、または前記グリッピング磁石と接続され、前記ベローズは膨張すると、前記物品および前記グリッピング磁石を押して相互に分離させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の把持手段。
  7. 前記密閉端は前記ベローズの下側に設けられることを特徴とする請求項６に記載の把持手段。
  8. 前記開放手段は前記グリッピング磁石に接続されたメンブレン膜を有し、該メンブレン膜は前記圧力室の壁であり、前記グリッピング磁石を動かすことが可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の把持手段。
  9. 物品、特に板を持ち上げる吊り上げ装置であって、前記請求項のいずれかに記載の把持手段と、前記把持手段を昇降させる吊り上げ手段とを有する吊り上げ装置。
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