JP2006224199A - Suction apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを吸着パッドで吸着した状態で保持したり搬送したりする吸着装置に関し、特に、大型薄肉部材からなるワークに好適な吸着装置に関するものである。 The present invention relates to a suction device that holds or transports a workpiece while being sucked by a suction pad, and particularly relates to a suction device suitable for a workpiece made of a large thin member.
従来から吸着されていない部分の変形量を少なくして、被搬送物に損傷を与えることなく吸着する吸着装置が提案されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an adsorption device that reduces the amount of deformation of a portion that is not adsorbed and adsorbs the object to be conveyed without causing damage (see Patent Document 1).
これは、吸着パッドの凹部内の上底部には真空吸引用のパイプが挿通されており、4個の凸部がパイプの周囲に90°間隔で設けられている。吸着パッドでアパーチャグリルのマスクを吸着すると、マスクが凹部内へ吸引されて変形しても、この変形部が凸部に当接して、それ以上の変形が防止される。このため、マスクのうちで凹部内の部分の変形量が少なく、吸着パッドの周囲のマスクにはしわが発生しない。
しかしながら、上記従来例では、高さが一定の凸部をワークに当接させてワークの変形を抑制するものであるため、ワークの剛性に対して、凸部の高さが低い場合には凸部にワークが当接せず、ワークの変形を防止できず、また凸部の高さが高い場合には凸部によるワークの変形が発生する虞があった。 However, in the above-described conventional example, a convex portion having a constant height is brought into contact with the work to suppress deformation of the work. Therefore, when the height of the convex portion is low with respect to the rigidity of the work, The workpiece does not come into contact with the portion, deformation of the workpiece cannot be prevented, and when the height of the convex portion is high, deformation of the workpiece due to the convex portion may occur.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、種々の剛性を備えるワークに対してその変形を抑制しつつ吸着可能な吸着装置を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the adsorption | suction apparatus which can adsorb | suck, suppressing the deformation | transformation with respect to the workpiece | work provided with various rigidity.
本発明は、負圧によってワークを吸着する吸着パッドを備える吸着装置であり、前記吸着パッドで囲まれる負圧室に、吸着される薄板のワークに当接し、ワークの負圧室側への変形に追従して弾性変形されるワーク変形防止手段を配置した。 The present invention is a suction device including a suction pad that sucks a workpiece by a negative pressure, and a negative pressure chamber surrounded by the suction pad is brought into contact with a thin plate workpiece to be sucked, so that the workpiece is deformed to the negative pressure chamber side. A work deformation preventing means that is elastically deformed following the above is arranged.
したがって、本発明では、吸着パッドで囲まれる負圧室に、吸着される薄板のワークに当接し、ワークの負圧室側への変形に追従して弾性変形されるワーク変形防止手段を配置したため、吸着される薄板のワークの変形量に応じてワークへの押し返し力が変化することにより、ワークの剛性が変化してもワークの永久歪みの発生を防ぐことができる。 Therefore, in the present invention, the workpiece deformation preventing means is disposed in the negative pressure chamber surrounded by the suction pad so as to contact the thin plate workpiece to be sucked and elastically deform following the deformation of the workpiece to the negative pressure chamber side. Since the pushing back force to the workpiece changes in accordance with the deformation amount of the thin plate to be attracted, the permanent deformation of the workpiece can be prevented even if the rigidity of the workpiece changes.
以下、本発明の吸着装置を各実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the adsorption device of the present invention is explained based on each embodiment.
(第1実施形態)
図1〜図3は、本発明を適用した吸着装置の第1実施形態を夫々示し、図1は第1実施例の吸着装置の断面図、図2は図1に示す吸着装置の作動状態を示す断面図、図3は第2実施例の吸着装置の断面図である。
(First embodiment)
1 to 3 show a first embodiment of an adsorption apparatus to which the present invention is applied, respectively, FIG. 1 is a sectional view of the adsorption apparatus of the first example, and FIG. 2 shows an operating state of the adsorption apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the suction device of the second embodiment.
図1において、吸着装置1は、吸着パッド2と、吸着パッド2を保持するホルダ3と、ホルダ3の負圧室4側に配置したワーク変形防止部材5と、ホルダ3を図示しないロボットハンドや搬送ハンドに取り付けるロッド6と、で構成している。
In FIG. 1, the
前記吸着パッド2は、ホルダ3に嵌合する硬質の合成ゴムからなる取付基部10と、取付基部10から円盤状に拡がりワークWに吸着する軟質の合成ゴムからなる吸着部11とからなる。前記取付基部10は、内周側に周溝12を備え、ホルダ3の外周に突出させて設けた鍔部13に周溝12を嵌合させることにより軸方向の移動を規制され、外周に嵌め合わせた取付リング14を締付けることでホルダ3に固定される。前記吸着部11は取付基部10に対して傾斜して設けられ、全体として円錐形状に配置され、ワークWに吸着部11の先端が接触する場合に、吸着パッド2とホルダ3とワークWとで負圧室4を構成する。
The
前記負圧室4は、ホルダ3に設けた流路15を介してロッド6に設けたニップル16に連通され、ニップル16に接続される図示しない負圧ホースを介して、負圧源に接続され且つ正圧源に切換え接続される。前記流路15は負圧室4に連通する手前で、複数の流路を分岐させた分岐通路17を備え、分岐通路17は負圧室4の中央から外側にずれた部分に開口されている。複数の分岐通路17は、図示しないが、ホルダ3の負圧室4側の中央部分の流路15Aを拡径させて大きい孔を形成し、拡径した孔の表面に対して隙間を持って栓体を挿入し、栓体と拡径孔との隙間で形成してもよい。この場合には栓体の表面には隙間分だけの高さを備えるリブを軸方向に形成することで、栓体をホルダの拡径孔に確実に固定することができる。
The
前記栓体若しくはホルダ3により形成した負圧室4の流路15Aの開口部の周縁には、軟質で柔軟な材料、例えば、軟質ゴム、若しくは、発泡ウレタン、スポンジ等から形成したワーク変形防止部材5を接着等により固定して備える。ワーク変形防止部材5は、リング状の環状リップ20を備える全体としてカップ状に形成され、リップ20は根元側は肉厚に形成し、先端側に移るに連れて肉厚を減少させて形成している。ワークWが吸着パッド2により吸着され、負圧室4の真空がワークWの重量を吸着保持するに必要な値まで高められた際に、ワークWが薄板である場合には、吸着パッド2への当接範囲内で負圧室4側へ吸着変形される。
On the periphery of the opening of the
前記ワーク変形防止部材5は、前記吸着時のワークWの変形によりワークWに接触し、ワークWが弾性限度を超えて変形されることを抑制するよう機能する。そして、このリング状の環状リップ20は荷重−弾性変形特性を非線形としている。このため、ワーク変形防止部材5は、ワークWが吸着変形されてワークW表面と接触する際に、接触初期には軽く接触し、ワークWの変形に連れてその反発力を非線形に増加させつつ変形する。即ち、ワーク変形防止部材5は、外部からの変形荷重に対して自らの変形させつつその非線形に増加する反発力によりワークWの変形量を抑制するよう機能する。
The workpiece
図2は、前記吸着装置1の負圧室4に負圧源より負圧を導入してワークWを吸着した状態を示す。導入される負圧は、ワークW吸着の初期には、吸着パッド2内に流路15Aと分岐流路17とを介して導入され、吸着パッド2とワークWとの間の負圧室4の空気が抜かれる。図2中の鎖線で示すように、ワーク変形防止部材5とワークWとが接触した段階からは、ワーク変形防止部材5とワークWとで形成する空間内は流路15Aを介して負圧が導入され、ワーク変形防止部材5と吸着パッド2との間の空間は分岐流路17を介して負圧が導入される。
FIG. 2 shows a state in which a work W is sucked by introducing a negative pressure from a negative pressure source into the
吸着されるワークWは、図示するように薄板、例えば、自動車のボデーサイドアウタやルーフパネル等の比較的大型で重量のあるワークWの場合には、吸着面は平面若しくは若干曲面に形成されており、図示するようにワーク吸着面が平面状であっても、ワークWの自重を保持するために負圧室4に導入する負圧値を必要な吸着力を発揮するまで上昇させる必要がある。その場合に、負圧室4の負圧値の上昇に連れてワークWは吸着パット2への接触するリングで囲まれる部分が負圧室4側に引き込まれる。この引き込みが所定限度(ワークWの弾性限度)を超えて大きくなる場合には、吸着パッド2に当接したワークWに負圧室4側へ極僅かに膨れる永久歪みが生ずる。
The workpiece W to be sucked is a thin plate as shown in the figure, for example, in the case of a relatively large and heavy workpiece W such as an automobile body side outer or roof panel, the suction surface is formed to be flat or slightly curved. Even if the workpiece suction surface is flat as shown in the figure, it is necessary to increase the negative pressure value introduced into the
しかしながら、本実施形態の吸着装置1においては、負圧室4の中央部分で、ワークWに接触してワークWの負圧室4側への変形を抑制するワーク変形防止部材5を備えるため、ワークWの負圧室4側への変形を所定限度内に抑制することができ、ワーク変形が所定限度を超えることによる永久歪みの発生を抑制することができる。
However, since the
この動作は、剛性が高いワークWにおいては、ワークWの変形量が比較的小さいために、ワーク変形によるワーク変形防止部材5への接触は、そのリング状リップ20の先端部近傍でなされる。また剛性の低いワークWにおいては、ワークWの変形量が比較的大きいために、ワーク変形によるワーク変形防止部材5への接触は、そのリング状リップ20を大きく変形させてなされる。いずれの場合においても、ワーク変形防止部材5は変形による押付け荷重に応じて自ら徐々に弾性変形するよう構成しているため、その弾性変形に基づく反発力が弾性変形に連れて大きくなり、ワークWの変形量を効果的に抑制する。このため、ワークWを局部的に傷付けることもない。
This operation is performed in the vicinity of the tip of the ring-
また、吸着荷重を上昇させるに連れ、ワークWの変形は増加されようとするが、ワーク変形防止部材5のワーク変形防止の反発力も増加するため、ワークWが所定変形量を超えて変形することを効果的に抑制Dし、ワークWの重量を保持するに足る吸着力を充分に確保することができる。
Further, as the suction load increases, the deformation of the workpiece W tends to increase, but the repulsion force of the workpiece
図3は本実施形態の吸着装置の第2実施例を示すものであり、ワーク変形防止部材5は、前記栓体若しくはホルダ3に形成した穴22に基部を挿入して配置した軟質で柔軟な材料、例えば、軟質ゴム、若しくは、発泡ウレタン、スポンジ等から形成したプラグ23により形成している。
FIG. 3 shows a second example of the suction device of the present embodiment. The workpiece
この吸着装置1におけるワーク変形防止部材5のプラグ23においても、それ自身の弾性により、吸着時のワークWの変形によりワークWに接触し、ワークWが弾性限度を超えて変形されることを抑制するよう機能する。この場合には、ワーク変形防止部材5は、ワークWが吸着変形されてワーク表面と接触する際に、接触初期には軽く接触し、ワークWの変形に連れてその反発力を線形に増加させつつ大きく変形されるよう形成している。即ち、ワーク変形防止部材5は、外部からの変形荷重に対して自らの変形させつつその反発力を線形に増加させることによりワークWの変形量を抑制するよう機能する。従って、第1実施例と同様に作動させることができる。
Also in the
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)負圧によってワークWを吸着する吸着パッド2を備える吸着装置1であって、前記吸着パッド2で囲まれる負圧室4に、吸着される薄板のワークWに当接し、ワークWの負圧室4側への変形に追従して弾性変形されるワーク変形防止手段5としての弾性部材20、23を配置したため、吸着される薄板のワークWの変形量に応じてワークWへの押し返し力が変化することにより、ワークWの剛性が変化してもワークWの永久歪みの発生を防ぐことができる。このため、ワーク重量を保持するに足る吸着力を充分に確保することができる。
(A) A
(イ)弾性部材として、環状をなし且つワーク当接方向に起立された環状リップ20で形成すると、環状リップ20で囲まれる空間内にも負圧を導入することができ、吸着装置1の吸着能力を増加させることができる。
(A) When the elastic member is formed of the
(ウ)環状リップ20は、根元部を厚肉とし、先端にいくに連れて薄肉としているため、その荷重−弾性変形特性を非線形にすることができ、ワークWの剛性の変化により変化する変形量に追従変形させることができ、ワークWの永久変形を抑制することができる。
(C) Since the
(第2実施形態)
図4は第2実施形態の吸着装置の断面図を示す。本実施形態においては、ワーク変形防止部材を弾性部材によりワーク当接側に突出付勢するようにしたものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the adsorption device of the second embodiment. In this embodiment, the work deformation preventing member is projected and urged toward the work contact side by an elastic member. The same devices as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
第2実施形態の吸着装置においては、ワーク変形防止部材5は、ホルダ3に形成した穴25に出没可能に配置した軟質で柔軟な材料、例えば、軟質ゴム、若しくは、発泡ウレタン、スポンジ等から形成したプラグ26により形成している。前記プラグ26は、前記穴25の底部に着座した弾性部材27、例えば、コイルばねにより突出した位置にあるよう付勢されており、先端側からの押込み荷重が作用した際には、押込み荷重に応じて弾性部材27に抗して後退されるよう構成している。その他の構成は、第1実施形態と同様に構成している。なお、プラグ26のワークWに当接する先端部は、幅広に形成することにより、ワークWへの接触時に接触荷重を低減することを狙っている。
In the suction device of the second embodiment, the workpiece
以上の構成の第2実施形態の吸着装置1においては、ワーク変形防止部材5のプラグ26は、コイルばね等の弾性部材27により突出付勢して配置しているため、ワーク変形に対応してその反発力を線形若しくは非線形に上昇させることができ、ワークWの剛性に合わせてワーク変形を抑制することができる。また、ワークWの剛性に合わせた荷重−弾性変形特性をもつ弾性部材を選定することができ、ワーク変形抑え力を適切に確保することができる。
In the
本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)に加えて以下に記載した効果を奏することができる。 In the present embodiment, in addition to the effect (a) in the first embodiment, the following effects can be achieved.
(エ)ワーク変形防止手段5として、ワークWに対して進退可能に配置したワーク当接部材としてのプラグ26を弾性部材27によりワーク当接側に付勢して構成することにより、ワークWの剛性に合わせた荷重−弾性変形特性をもつ弾性部材27を選定することができ、ワーク変形抑え力を適切に確保することができる。
(D) As the workpiece
(第3実施形態)
図5は、本発明を適用した吸着装置の第3実施形態の断面図を示す。本実施形態においては、ワーク変形防止部材を圧縮空気により突出付勢するようにしたものである。なお、第1、2実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a third embodiment of the adsorption device to which the present invention is applied. In the present embodiment, the workpiece deformation preventing member is urged and urged by compressed air. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same apparatus as 1st, 2 embodiment, and the description is abbreviate | omitted or simplified.
第3実施形態の吸着装置1においては、ワーク変形防止部材5は、ホルダ3に形成した穴25に出没可能に配置した軟質で柔軟な材料、例えば、軟質ゴム、若しくは、発泡ウレタン、スポンジ等から形成したプラグ26により形成している。前記プラグ26が挿入されている穴25はプラグ26により密閉された空間28に構成しており、外部の図示しない正圧源より圧縮空気がホース29等を介して導入可能となっている。
In the
本実施形態の吸着装置1においては、ワーク変形防止部材5のプラグ26は、圧縮空気により突出付勢されるものであるため、導入する圧縮空気によりプラグ26が前進して積極的にワークWに当接して、ワークWの真空室4側への変形を積極的に抑制する。導入する圧縮空気の圧力は、真空室4に導入される負圧値に比例して増圧されるよう調整することにより、ワーク剛性の高低を問わず、どのような剛性のワークWであっても、その変形を効果的に抑制することができる。
In the
本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, in addition to the effect (a) in the first embodiment, the following effects can be achieved.
(オ)吸着パッド2で囲まれる負圧室4に、吸着される薄板のワークWに当接する当接部材としてのプラグ26を、ワークWの負圧室4側への変形に対向して押圧するワーク変形防止手段5を配置したため、導入する圧縮空気によりプラグ26が前進して積極的にワークWに当接して、ワークWの真空室4側への変形を積極的に抑制できる。
(E) A
1 吸着装置
2 吸着パッド
3 ホルダ
4 負圧室
5 ワーク変形防止手段、ワーク変形防止部材
6 ロッド
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記吸着パッドで囲まれる負圧室に、吸着される薄板のワークに当接し、ワークの負圧室側への変形に追従して弾性変形されるワーク変形防止手段を配置したことを特徴とする吸着装置。 A suction device including a suction pad for sucking a workpiece by negative pressure,
The negative pressure chamber surrounded by the suction pad is provided with a work deformation preventing means that comes into contact with a thin plate workpiece to be sucked and elastically deforms following the deformation of the workpiece toward the negative pressure chamber. Adsorption device.
前記吸着パッドで囲まれる負圧室に、吸着される薄板のワークに当接する当接部材を、ワークの負圧室側への変形に対向して押圧するワーク変形防止手段を配置したことを特徴とする吸着装置。 A suction device including a suction pad for sucking a workpiece by negative pressure,
The negative pressure chamber surrounded by the suction pad is provided with a workpiece deformation preventing means for pressing a contact member that contacts the workpiece of the thin plate to be sucked against the deformation of the workpiece toward the negative pressure chamber side. Adsorption device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN107009382A (en) * | 2017-06-09 | 2017-08-04 | 成都众智优学教育咨询有限公司 | Based on hydromechanical absorption type material taking hand |
JPWO2019049596A1 (en) * | 2017-09-07 | 2019-11-07 | Sts合同会社 | Fitting |
CN111512894A (en) * | 2020-05-21 | 2020-08-11 | 张一帆 | Mechanical arm end effector for mushroom flexible picking vehicle |
KR20220047053A (en) * | 2020-10-08 | 2022-04-15 | 한국철도기술연구원 | Gripper for various shapes of products |
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2005
- 2005-02-15 JP JP2005037473A patent/JP2006224199A/en not_active Withdrawn
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