JP2007253249A

JP2007253249A - 吸着装置及びこの吸着装置を用いた吸着方法

Info

Publication number: JP2007253249A
Application number: JP2006077408A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Katsuya; 宜生勝谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-10-04
Also published as: WO2007108343A1; CN101454126A; US20090206216A1

Abstract

【課題】湾曲部や傾斜部等を有するワークを吸着保持する場合でも、ワークの表面に擦り傷等が発生するのを防止して確実に保持できるようにする。
【解決手段】ピストン部材６が内装される円筒部２の下方に支持部材４を配設し、この支持部材４に、ピストンロッド８を挿通させるための小径孔１０と大径孔１１を設け、ピストンロッド８の先端にバキュームカップ１６を取付ける。支持部材４の側面から大径孔１１に向けて第１吸引孔１３を穿設し、ピストンロッド８の中心部に、バキュームカップ１６内に開口する第３吸引孔１７を設け、大径孔１１と第３吸引孔１７を連通する第２吸引孔１８を設ける。ピストン室５に連通する大径孔１１の連通面積に較べて、第３吸引孔１７に連通する第２吸引孔１８の連通面積を小さくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車部品であるバンパ等の湾曲した樹脂成形品を移載する装置に適した吸着技術に関する。

従来、自動車部品であるバンパ等の湾曲した樹脂成形品を移載装置により移載するとき、ワークを吸着装置で保持して移載することが行われており、この際、ワークの形状等が異なっても一つの装置で対応できるようにするため、吸着パッドが取付けられる吸着ロッドをロックシリンダにより任意の位置で固定できるようにするとともに、吸着パッドの向きを変更できるような可変形状アタッチメントを用いる技術（例えば、特許文献１参照。）や、肉厚が変化するワークを変形させることなく保持するため、吸着パッドを回転継手によって自由に角度を変更できるようにした技術（特許文献２参照。）等が知られている。
特開平１１−１８０５５２号公報特開平５−９２３８５号公報、図３

しかしながら、上記技術ではいずれの場合も、吸着パッドの吸着面の向きを変更できるため、最終的な保持機能が確保されるという利点を有するものの、吸着パッドがワークの湾曲部や傾斜部に当接する際、当接後、吸着パッドが吸着面に正対するまでの間、ワーク面に沿って斜め方向に倣うように摺動しながら吸着が行われるため、樹脂成形品の表面に擦り傷が発生する等の不具合があった。

そこで本発明は、ワークの湾曲部や傾斜部等を吸着保持する場合でも、ワークの表面に擦り傷等が発生するのを防止し且つ確実に保持できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、ピストン部材が内装され且つピストン室を備えた円筒部の下方に支持部材を液密状に配設し、この支持部材の中心部に、前記ピストン部材から延びるピストンロッドを挿通させるための小径孔と、この小径孔より大径で且つ前記ピストン室に連通する大径孔とを軸心を共通にして形成し、前記ピストンロッドの先端部に吸着部材を配設するとともに、前記ピストン部材と支持部材間には弾性部材を配設し、また、前記支持部材には、その側面から前記大径孔内に開口する第１吸引孔を設け、前記ピストンロッドには、中心軸に沿って形成され且つ前記吸着部材の内部に開口する袋孔状の第３吸引孔と、前記大径孔と第３吸引孔とを常時連通させる第２吸引孔とを設け、前記ピストン室に連通する大径孔の連通面積に較べて、前記第３吸引孔に連通する第２吸引孔の連通面積を小さくするようにした。
ここで、ピストン室に連通する大径孔の連通面積とは、ピストン室と大径孔が連通する部分の平面領域の面積のことであり、第３吸引孔に連通する第２吸引孔の連通面積とは、第２吸引孔の断面積のことである。

そして、請求項２のように、この吸着装置をワークの近傍に位置させた後、前記第１吸引孔から真空引きすることにより、吸着部材を前進させると同時に、吸着部材を弱い吸着力の状態とし、吸着部材がワークに当接した後、吸着力を高めて吸着保持する。
すなわち、第１吸引孔から真空引きすれば、大径孔を通して、ピストン室と第３吸引孔内のエアは同時に吸引されるが、第３吸引孔に連通する第２吸引孔の連通面積の方が、ピストン室に連通する大径孔の連通面積より小さいため、ピストン室の吸引の方が優先して行われ、ピストンロッド先端の吸着部材をワークに向けて前進させることができる。そして、吸着部材がワークに当接した時点では、まだ吸着部材の吸引力が弱く、その後、吸引力が高まるため、ワークの表面に擦り傷が発生するのが抑制される。
この際、吸着部材の吸着面は、あらかじめワークの表面形状に合わせて略垂直に当接するような方向にセットしておくことが好ましい。

第１吸引孔から真空引きすることで、吸着部材の前進と吸着部材内の吸引を同時に行わせることが可能となり、この際、吸着部材がワークに当接する時点における吸着力を弱く、その後強くなるようにしておくことで、ワークの表面に擦り傷が発生するのを抑制することができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明の吸着装置が適用される移載装置の正面図、図２は同側面図、図３は本吸着装置の内部構造を示す一部断面図、図４は吸着状態を示す説明図である。

本発明に係る吸着装置は、ワークの湾曲部や傾斜部等を吸着保持する場合でも、ワークの表面に擦り傷等が発生するのを防止し且つ確実に保持できるようにされ、本実施例では自動車部品である樹脂製のバンパＷを移載する装置に適用されている。

すなわち、図１、図２に示すように、バンパＷの移載装置３０は、ロボットアーム３１の先端に設けられており、アーム３１の先端部に、アーム３１の延出方向と直角方向に延設される上下二枚の保持板３２ａ、３２ｂと、この保持板３２ａ、３２ｂの間で且つ中央部と両側端部の三箇所に締結される基板３３と、各基板３３から前方に張り出す支持ロッド３４と、各支持ロッド３４に螺着される前後二つの移動ブロック３５と、各移動ブロック３５の一側に配設される支持板３６と、この支持板３６に締結部材３７で取付けられる吸着装置１から構成されている。

そして、中央の支持ロッド３４に配設された吸着装置１は、バンパＷの略平面部を吸着するため吸着面がほぼ水平姿勢になるようにされ、両側端部の支持ロッド３４に配設された吸着装置１は、バンパＷの湾曲面部を吸着するため、吸着面が内側に傾いた姿勢にされて、いずれも吸着面がワークの表面に正対できるようにされている。

前記吸着装置１は、図３に示すように、前記締結部材３７の先端に形成される円筒部２と、この円筒部２の下方にパッキン３を介して液密状に螺合される支持部材４を備えており、前記円筒部２には、ピストン室５内にピストン部材６がパッキン７を介して摺動自在に内装されるとともに、前記支持部材４には、ピストン部材６から延びるピストンロッド８を挿通させることのできる小径孔１０と、この小径孔１０より大径の大径孔１１とが軸心を共通にして形成され、小径孔１０とピストンロッド８の間にはパッキン１２が配設されている。
そして、大径孔１１とピストン室５は連通状態にされるとともに、支持部材４の側面から大径孔１１に向けて第１吸引孔１３が設けられている。

また、ピストン部材６の室内側には、ピストンロッド８の外側に円形の切欠き凹部１４が形成され、この切欠き凹部１４と支持部材４の大径孔１１底部との間には、弾性部材としてのバネ１５が挟装され、ピストン部材６を上方に押圧している。

前記ピストンロッド８の先端には、吸着部材としてのバキュームカップ１６が取付けられ、ピストンロッド８の中心部には、バキュームカップ１６側の端面に開口する第３吸引孔１７が袋孔状に形成されている。そして、この第３吸引孔１７と前記大径孔１１の間を常時連通状態に保持すべく、ピストンロッド８の壁面には、小径の第２吸引孔１８が設けられている。すなわち、図４に示すように、ピストン部材６が最大ストローク下降した場合でも、第３吸引孔１７と大径孔１１とが連通状態を保つような位置に第２吸引孔１８が穿設されている。
そして、この第２吸引孔１８の孔の断面積は、大径孔１１とピストン室５が連通する部分の連通面積に較べて極めて小さくしている。

以上のような吸着装置１において、前記第１吸引孔１３にバキュームポンプＰを連結することにより、第１吸引孔１３を通して真空引きするようにしている。

次に、このような吸着装置１の作用等について説明する。
ロボットアーム３１先端の移載装置３０は、架台３８（図１）上に載置されるバンパＷの直上の吸着位置に移動し停止する。このときの吸着装置１とバンパＷの位置関係は、図３に示す通りであり、ピストン部材６はバネ１５の作用により上昇している。

この状態で、バキュームポンプＰにより真空引きされる。すると、ピストン室５に対する大径孔１１の連通面積より、第２吸引孔１８の連通面積の方が小さいため、バキュームカップ１６内の真空引きより、ピストン室５内の真空引きの方が優先される。このため、ピストン部材６が円筒部２内を降下し、これに連れてピストンロッド８とバキュームカップ１６も降下する。このとき、バキュームカップ１６内は極めて弱い吸引力で吸引されている。

バキュームカップ１６が降下し、バンパＷの表面に当接した後、更に若干降下すると、バキュームカップ１６が収縮するとともに、図４に示すように、ピストン部材６が支持部材４の上面に当接して停止する。すると、その後の吸引はすべて第２吸引孔１８から行われるようになり、バキュームカップ１６の吸引力が強まり、バンパＷはしっかり保持されるようになる。

そして、最終の吸着状態で、移載装置３０はロボットアーム３１により他の移載場所に移動して移載されるが、バンパＷを吸着保持する際、バキュームカップ１６がバンパＷに当接する時点では吸引力が弱く、その後、吸引力が強まるので、バンパＷ表面に擦り傷が発生するような不具合が抑制される。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、ワークの種類等は任意である。

吸着部材がワーク表面に当接する時点では弱い吸引力で、その後、吸引力を高めて吸引保持するため、特に、表面が湾曲したり、傾斜したりするようなワークを吸着保持しても、ワーク表面に擦り傷等が発生せず、表面品質を重視するようなワークの移載装置において実用性が高い。

本発明の吸着装置が適用される移載装置の正面図同側面図本吸着装置の内部構造を示す一部断面図吸着状態を示す説明図

符号の説明

１…吸着装置、２…円筒部、４…支持部材、５…ピストン部材、６…ピストンロッド、１０…小径孔、１１…大径孔、１３…第１吸引孔、１５…バネ、１６…バキュームカップ、１７…第３吸引孔、１８…第２吸引孔、Ｗ…バンパ。

Claims

ピストン部材が内装され且つピストン室を備えた円筒部の下方に支持部材が液密状に配設され、この支持部材の中心部に、前記ピストン部材から延びるピストンロッドを挿通させるための小径孔と、この小径孔より大径で且つ前記ピストン室に連通する大径孔とが軸心を共通にして形成され、前記ピストンロッドの先端部には吸着部材が配設されるとともに、前記ピストン部材と支持部材間には弾性部材が配設され、また、前記支持部材には、その側面から前記大径孔内に開口する第１吸引孔が設けられ、前記ピストンロッドには、中心軸に沿って設けられ且つ前記吸着部材の内部に開口する袋孔状の第３吸引孔と、前記大径孔と第３吸引孔とを常時連通させる第２吸引孔とが設けられ、前記ピストン室に連通する大径孔の連通面積に較べて、前記第３吸引孔に連通する第２吸引孔の連通面積を小さくすることを特徴とする吸着装置。
請求項１に記載の吸着装置を用いた吸着方法であって、前記吸着装置をワークの近傍に位置させた後、前記第１吸引孔から真空引きすることにより、吸着部材を前進させると同時に、吸着部材を弱い吸着力の状態とし、吸着部材がワークに当接した後、吸着力を高めて吸着保持することを特長とする吸着方法。