JP2010264584A

JP2010264584A - ワークピースの無接触保持方法及び無接触保持装置

Info

Publication number: JP2010264584A
Application number: JP2009215673A
Authority: JP
Inventors: guo-bin Zhuang; 國彬莊; Ying-Ming Hung; 英民洪
Original assignee: Utechzone Co Ltd
Current assignee: Utechzone Co Ltd
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2010-11-25
Also published as: TWI466225B; TW201041075A; KR20100122839A

Abstract

【課題】ワークピースを保持手段と接触しないように保持する方法及び該方法を実現できる無接触保持装置の提供。
【解決手段】吸気で下方にあるワークピースを吸い上げながら、排気で該ワークピースの前記吸気による吸着を阻むことで、該ワークピースを宙に浮かせた状態で保持することを特徴とする、ワークピースの無接触保持方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークピースの無接触保持方法及び無接触保持装置に関し、特に、ワークピースを保持しながら取り扱う際、ワークピースに接触しない保持方法及び該保持方法を実現できる無接触保持装置に関する。

ワークピースを点検や加工するには、ワークピースを保持する手段が必要である。この保持手段として、場合により、ワークピースが破損や汚染されないようにする必要があるので、図１１に示されているような無接触保持装置が使用されている。

この無接触保持装置１は、図示のように、送気手段９２から供給される空気を、緩衝空間１２に一時留めた後、緩衝空間１２の上方に開けてある複数の排気口１３を経由して下方からワークピース９１に噴気すると、該噴気によってワークピース９１を宙に浮かせることができるので、ワークピース９１を保持手段と接触しないように保持しながら点検や加工をすることができる。

しかし、下から噴気することによりワークピースを宙に浮かせてから点検や加工をする方法では、点検や加工のために加えられた潤滑油や、点検や加工のため生じたりする切削屑などがワークピースから周囲に飛散するため、頻繁且つ広範囲に掃除する必要があるという欠点がある。

従って、本発明は、ワークピースを保持手段と接触しないように保持しながら点検や加工する時、ワークピースから不要な物質が飛散しにくくて掃除しやすいワークピースの無接触保持方法及び無接触保持装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、吸気で下方にあるワークピースを吸い上げながら、排気で該ワークピースの前記吸気による吸着を阻むことによって、該ワークピースを宙に浮かせた状態で保持することを特徴とするワークピースの無接触保持方法を提供する。

また、上記無接触保持方法を実現する装置として、本発明は、チャンバーケースを備えており、該チャンバーケースの内部に、吸気手段と連通することができる低圧チャンバー、及び、排気手段と連通することができる高圧チャンバーが画成され、また、該チャンバーケースの底面に、前記低圧チャンバーと連通している吸気口、及び、前記高圧チャンバーと連通している排気口が、それぞれ形成されている。前記低圧チャンバー及び前記高圧チャンバーをそれぞれ吸気手段及び排気手段に連通させてから、前記吸気手段を作動して前記低圧チャンバーの内圧を低下させることによる前記吸気口の吸気で下方にあるワークピースを吸い上げ、一方、前記排気手段を作動して前記高圧チャンバーの内圧を上昇させることによる前記排気口の排気で前記ワークピースが前記吸気によって吸着されることを阻むことで、前記ワークピースを宙に浮かせた状態で保持することができることを特徴とするワークピースの無接触保持装置を提供する。

本発明の前記ワークピースの無接触保持装置及び無接触保持方法でワークピースを保持手段と接触しないように保持しながら点検や加工する時、吸気で下方にあるワークピースを吸い上げながら、排気で該ワークピースの前記吸気による吸着を阻むことによって、該ワークピースを宙に浮かせた状態で保持することができるので、点検／加工中に、ワークピースから潤滑油や切削屑などの不要な物質が飛散することを防ぐ効果ある。

本発明の無接触保持方法を実現する無接触保持装置の、下方からみた斜視図である。前記無接触保持装置の分解図である。前記無接触保持装置における底面板体の、上方からみた斜視図である。前記無接触保持装置における底面板体の、下方からみた斜視図である。前記無接触保持装置における上方ケース体の、上方からみた斜視図である。前記無接触保持装置における上方ケース体の、下方からみた斜視図である。前記無接触保持装置における板状部の、上方からみた斜視図である。前記無接触保持装置における板状部の、下方からみた斜視図である。前記無接触保持装置におけるチャンバーケースの上面図である。前記図９における線１０Ａ−１０Ａに沿って切った断面図である。前記図９における線１０Ｂ−１０Ｂに沿って切った断面図である。従来の無接触保持装置の概要構成を示す説明図である。

以下は図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。

図１は本発明の無接触保持方法を実現する無接触保持装置２の、下方からみた斜視図であり、図２に該無接触保持装置２の分解図である。

図１及び図２に示されているように、本発明の無接触保持装置２は、支持フレーム６により所定の高さに支持されているチャンバーケース４を備えており、チャンバーケース４は下から上へ底面板体４３と、気流案内手段４２と、上方ケース体４１とが順番に重なって組み立てられたものである。

図３及び図４に、底面板体４３の上下２つの面がそれぞれ示されている。図３に示されているのは、気流案内手段４２の方に向かっている上面であり、図４に示されているのは、チャンバーケース４全体の下面でもあり、作業中にワークピース８に向かう下面である。

図示されるように、底面板体４３には底面板体４３の上面から下面まで貫通した複数の排気口４３２、４３２、４３２及び複数の吸気口４３３、４３３、４３３がそれぞれ形成されている。これらの排気口及び吸気口は、底面板体４３の全面に対し、ほぼ均一に散在している。また、図３に示されているように、気流案内手段４２に向かっている底面板体４３の上面では、各排気口４３２の口径と各吸気口４３３の口径とが略一致するようになっている一方、図４に示されているように、ワークピース８に向かっている下面では、各吸気口４３３の口径が各排気口４３２の口径より大きく形成され、吸気口４３３の総面積も排気口４３２の総面積より広くなっている。

図５及び図６に、上方ケース体４１の上下２つの面がそれぞれ示されている。図５に上方ケース体４１の、チャンバーケース４全体の上面として露出している上面が示され、図６に気流案内手段４２に向かっている下面が示されている。

図示されるように、上方ケース体４１の上面の中央当りに、空気を吸い込む吸気手段（図示せず）と連通するように取り付けることができる吸気ポート４１７が１つ設けられ、該吸気ポート４１７の周りに、空気を吐き出す排気手段（図示せず）と連通するように取り付けることができる排気ポート４１６が４つ設けられている。図６に示されているように、気流案内手段４２に向かっている上方ケース体４１の下面は窪んで形成されており、気流案内手段４２との間の低圧チャンバー２４が画成されている。低圧チャンバー２４は吸気ポート４１７を経由して吸気手段と連通することができる。また、気流案内手段４２に向かっている上方ケース体４１の下面には、各排気ポート４１６とそれぞれ連通する管状部４２８、４２８、４２８、４２８が４つ形成されており、これら管状部４２８は気流案内手段４２の一部として各排気ポート４１６から低圧チャンバー２４を通過し、気流案内手段４２の板状部４２０まで延在している。

つまり、気流案内手段４２は、上記４つの管状部４２８、４２８、４２８、４２８と、底面板体４３と密接している板状部４２０とからなったものである。

図７に上方ケース体４１に面している板状部４２０の上面が示され、図８に底面板体４３に密接している板状部４２０の下面が示されている。まず、図８に示されているように、底面板体４３に密接している板状部４２０の下面に、所定方向（図８における横方向）に沿って延在している少なくとも１本（この実施例では４本）の第１の案内溝４２４、４２４、４２４、４２４と、各第１の案内溝４２４からそれぞれ直角に分岐している多数本の第２の案内溝４２５、４２５、４２５とからなった凹陥部４２１が形成されている。また、図示されるように、板状部４２０には、吸気が通ることのできる複数の第１の通気孔４２２、４２２、４２２と排気が通ることのできる４つの第２の通気孔４２３、４２３、４２３、４２３とが形成されている。前記複数の第１の通気孔４２２、４２２、４２２は、それぞれ上方ケース体４１に面している上面から底面板体４３に密接している部分まで貫通するように形成されており、一方前記４つの第２の通気孔４２３、４２３、４２３、４２３は、前記第１の案内溝４２４、４２４、４２４、４２４にそれぞれ対応して配置されており、これら第２の通気孔４２３は各管状部４２８、４２８、４２８、４２８とそれぞれ連通するように形成されている。板状部４２０と底面板体４３との間には、凹陥部４２１により高圧チャンバー２３が画成されている。高圧チャンバー２３は各第２の通気孔４２３、４２３、４２３、４２３及び各管状部４２８、４２８、４２８、４２８、排気ポート４１６、４１６、４１６、４１６を経由して排気手段と連通することができる。

更に、底面板体４３に形成された各排気口４３２、４３２、４３２は、板状部４２０に形成された凹陥部４２１の形成位置に対応し、高圧チャンバー２３と連通するようになっている。

各吸気口４３３、４３３、４３３は、各第１の通気孔４２２、４２２、４２２と連通できるように配置されており、吸気ポート４１７に取り付けられている吸気手段で底面板体４３の下側から空気を吸い込むことができる。

以下は、図９及び図１０を用いて、本発明の無接触保持装置２に吸気手段及び排気手段が取り付けられていると共に、吸気手段と排気手段が作動している時の状態について詳しく説明する。

図９に本発明の無接触保持装置２のチャンバーケース４の上面が示されており、図１０のＡに図９における線１０Ａ−１０Ａに沿って切った断面図が示され、図１０のＢに図９における線１０Ｂ−１０Ｂに沿って切った断面図が示されている。

図１０のＡに示されているように、本発明の無接触保持装置２の気流案内手段４２には、４つの管状部４２８、４２８、４２８、４２８及び４つの第２の通気孔４２３、４２３、４２３、４２３により構成され、底面板体４３に形成された排気口４３２、４３２、４３２と低圧チャンバー２４と連通している排気流案内通路が構成されている。

また、図１０のＢに示されるように、本発明の無接触保持装置２の気流案内手段４２には、複数の第１の通気孔４２２、４２２、４２２により構成され、底面板体４３に形成された吸気口４３３、４３３、４３３と低圧チャンバー２４と連通している吸気流案内通路が構成されている。

本発明の無接触保持装置２は、気流案内手段４２として一つは吸気口４３３から吸い込んだ空気を低圧チャンバー２４に一旦溜め込んで内圧を均一に低下させてから吸気手段へ送る通路、そしてもう一つは排気手段から受け入れた空気を高圧チャンバー２３に一旦溜め込んで内圧を均一に上昇させてから排気口４３２へ送る通路、の２つの経路を有しておりこれら流れる方向が真逆になっている２つの気流を互いに独立させ、且つそれぞれ均一な圧力で案内することができる。

この構成により、本発明の無接触保持装置２は、図１に示されているように、吸気手段を作動させ、吸気口４３３の吸気で下方にあるワークピース８を吸い上げ、一方、排気手段を作動させ、排気口４３２のワークピース８に対する排気によるワークピース８の底面板体４３への吸着を阻むことで、ワークピース８を底面板体４３の下方で宙に浮かせた状態で保持することができる。

上記構成により、本発明のワークピースの無接触保持方法及び無接触保持装置は、ワークピースを保持手段と接触しないように保持しながら点検や加工する時、吸気で下方にあるワークピースを吸い上げながら、排気で該ワークピースの前記吸気による吸着を阻むことによって、該ワークピースを宙に浮かせた状態で保持することができるので、点検／加工中に、ワークピースから潤滑油や切削屑などの不要な物質が飛散することを防ぐ効果がある。

２無接触保持装置
２３高圧チャンバー
２４低圧チャンバー
４チャンバーケース
４１上方ケース体
４１６排気ポート
４１７吸気ポート
４２気流案内手段
４２０板状部
４２１凹陥部
４２２第１の通気孔
４２３第２の通気孔
４２４第１の案内溝
４２５第２の案内溝
４２８管状部
４３底面板体
４３２排気口
４３３吸気口
６支持フレーム
８ワークピース

Claims

吸気で下方にあるワークピースを吸い上げながら、排気で該ワークピースの前記吸気による吸着を阻むことで、該ワークピースを宙に浮かせた状態で保持することを特徴とするワークピースの無接触保持方法。
チャンバーケース（４）を備えており、
該チャンバーケース（４）の内部に、吸気手段と連通することができる低圧チャンバー（２４）、及び、排気手段と連通することができる高圧チャンバー（２３）が画成され、また、該チャンバーケース（４）の底面に、前記低圧チャンバーと連通している吸気口（４３３）、及び、前記高圧チャンバーと連通している排気口（４３２）が、それぞれ形成されており、
前記低圧チャンバー（２４）及び前記高圧チャンバー（２３）をそれぞれ吸気手段及び排気手段に連通させてから、前記吸気手段を作動して前記低圧チャンバーの内圧を低下させることによる前記吸気口の吸気で下方にあるワークピースを吸い上げ、一方、前記排気手段を作動して前記高圧チャンバーの内圧を上昇させることによる前記排気口の排気で前記ワークピースが前記吸気によって吸着されることを阻むことで、前記ワークピースを宙に浮かせた状態で保持することができることを特徴とする、ワークピースの無接触保持装置。
前記吸気口も排気口も複数ある上、前記吸気口の総面積が前記排気口の総面積より大きいことを特徴とする請求項２のワークピースの無接触保持装置。
前記いずれの吸気口の面積も前記いずれの排気口の面積より大きいことを特徴とする請求項３のワークピースの無接触保持装置。
前記チャンバーケースの上面に、吸気手段が取り付けられる時前記吸気手段と連通する吸気ポート（４１７）と、排気手段が取り付けられる時前記排気手段と連通する排気ポート（４１６）とが設けられており、
更に、前記チャンバーケース内に、気流案内手段（４２）が、前記チャンバーケース内の空間を前記低圧チャンバーと前記高圧チャンバーとに画成するように取り付けられており、
前記低圧チャンバーは、前記気流案内手段（４２）の上にあって、前記吸気ポート（４１７）及び前記複数の吸気口と連通しており、
前記高圧チャンバーは、前記気流案内手段（４２）の下にあって、前記排気ポート（４１６）及び前記複数の排気気口と連通していることを特徴とする請求項３または４のワークピースの無接触保持装置。
前記気流案内手段は、前記チャンバーケースの底面と密着している上、その前記チャンバーケースの上面との間の空間が前記低圧チャンバーとして画成されており、また、その前記チャンバーケースの底面に向かう面に凹陥部（４２１）が形成されている上、該凹陥部と前記チャンバーケースの底面との間の空間が前記全ての排気口と連通する前記高圧チャンバーとして画成されており、
更に、前記気流案内手段には、前記吸気口と前記低圧チャンバーとを連通している吸気流案内通路と、前記低圧チャンバーを通過し前記高圧チャンバーと前記排気ポートとを連通させている排気流案内通路とが互いに独立するように設けてあり、
それにより、前記吸気口から吸い込んだ空気を、前記吸気流案内通路と前記低圧チャンバーと前記吸気ポートとを順番に経過して吸気手段まで送りながら、他に、前記排気手段から送られてきた空気を、前記排気ポートと、前記排気流案内通路と、前記高圧チャンバーと前記排気口とを順番に経過して排出することができることを特徴とする請求項５のワークピースの無接触保持装置。
前記凹陥部は、所定方向に沿って延在している少なくとも１本の第１の案内溝（４２４）と、前記第１の案内溝から分岐している多数本の第２の案内溝（４２５）とからなったことを特徴とする請求項６のワークピースの無接触保持装置。
前記第２の案内溝（４２５）は、いずれも、前記第１の案内溝（４２４）と直交になっていることを特徴とする請求項７のワークピースの無接触保持装置。
前記排気口も前記吸気口も、前記チャンバーケースの底面に均一に散在するように配置されていることを特徴とする請求項８のワークピース保持装置。