JP2011083843A - 吸着パッドのコア部材 - Google Patents

Abstract

【課題】コア部材の体積を小さくすることにより熱容量を小さくして放熱性を向上させることが可能な吸着パッドのコア部材を提供する。
【解決手段】コア部材１２は、ワーク１００に当接する吸着面を有し、前記吸着面側から前記吸着面と対向する装着面側へ向けて吸引路１５が設けられるようにした。この吸引路は、前記装着面側においては、開口して流体吸引口１６を形成し、また、この吸引路は、前記吸着面側においては、底部を貫通して前記吸着面に開口する吸引孔によって外部と連通しており、前記流体吸引口を介して前記吸引孔から流体が通過するようにした。更に、前記吸引路の内周面は、前記流体吸引口側へ行くに従って徐々に拡径する拡径部１９を有するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを吸引して持ち上げる吸引装置において、ワークに当接する吸着面を有し、当該吸着面が露出するように吸着パッド本体に嵌め込まれて使用されるコア部材に関するものである。

従来、ワークを搬送するために、ワークを吸引して持ち上げる吸引装置が使用されている。こうした吸引装置においては、ワークの吸引を行う先端部に吸着パッドが装着され、この吸着パッドに設けられた空気吸引孔から真空吸引を行うことにより、ワークを吸着保持できるようになっている。
ところで、こうした吸引装置が取り扱うワークは熱を持っている場合があり、高温のワークに吸着パッドの吸着面を構成するスカート状部分が広い面積で接触すると吸着パッドが大きく溶けてしまったり、吸着パッドの材質成分がワークへ付着して跡付き原因となるなどの問題があった。

こうした問題を解決する発明として、例えば特許文献１には、吸着パッドが伸縮可能な蛇腹部を備えるとともに、この蛇腹部の先端部内側に固着されて空気吸引孔を有するコア部材を備え、このコア部材を耐熱性に優れた材料で形成することで、上記したような高温のワークに接することによる問題を回避することが提案されている。

特開２００８−２７９５４４号公報

しかし、上記した特許文献１記載の発明では、コア部材の体積が大きく熱容量が大きいため、高熱のワークを吸着保持した場合に放熱性に劣るという問題があった。
そこで、本発明は、コア部材の体積を小さくすることにより熱容量を小さくして放熱性を向上させることが可能な吸着パッドのコア部材を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものである。以下、各請求項にそれぞれ記載された発明の特徴および作用を説明する。
なお、符号は、発明の実施の形態において用いた符号を示し、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下を特徴とする。
すなわち、請求項１に記載の吸着パッドのコア部材は、ワーク100に当接する吸着面13を有し、前記吸着面13側から前記吸着面13と対向する装着面14側へ向けて吸引路15が設けられるとともに、この吸引路15は、前記装着面14側においては、開口して流体吸引口16を形成し、また、この吸引路15は、前記吸着面13側においては、底部17を貫通して前記吸着面13に開口する吸引孔18によって外部と連通しており、前記流体吸引口16を介して前記吸引孔18から流体が通過するものであって、前記吸引路15の内周面は、前記流体吸引口16側へ行くに従って徐々に拡径する拡径部19を有することを特徴とする。

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の特徴点に加え、以下を特徴とする。
すなわち、請求項２に記載の吸着パッドのコア部材は、外周面における前記吸着面13と前記装着面14との間に、前記吸着面13の外周及び前記装着面14の外周のいずれよりも外径が小さく形成された縮径部20を有し、当該縮径部20が吸着パッド本体30に嵌め込まれることにより吸着パッド本体に固定され、前記流体吸引口16の内径は、当該縮径部20の最少外径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は上記の通りであり、コア部材の吸着面がワークに当接するようにしたため、高温のワークに吸着パッドが接触した際に、吸着パッドが溶けてしまうことや、吸着パッドの材質成分がワークに付着して跡付き原因となることを回避できる。
また、前記吸着面側から前記吸着面と対向する装着面側へ向けて吸引路が設けられるとともに、この吸引路の内周面は、前記流体吸引口側へ行くに従って徐々に拡径する拡径部を有することとしたので、コア部材の体積を小さく形成することができ、熱容量を小さくして放熱性を向上させることができる。
更には、拡径部が設けられていることにより、吸引されるエアが傾斜面に沿って流れるため、流体抵抗の低減を図れ、高い吸着力を得ることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、外周面に縮径部が設けられて、この縮径部が吸着パッド本体への装着に使用されるとともに、前記流体吸引口の内径は、当該縮径部の最少外径よりも大きくなるように形成されている。このため、機能的な必然性を保った上で、極限までコア部材の体積を小さく形成することができ、熱容量を小さくして放熱性を向上させることができる。また、前記縮径部を吸着パッド本体に嵌め込むことによってコア部材が吸着パッド本体に固定されるため、コア部材を吸着パッド本体に対して容易に、かつ安定して固定させることができる。

本発明の第１の実施形態を説明する図であって、吸着パッドの使用状態を示す正面断面図である。 本発明の第１の実施形態を説明する図であって、コア部材の正面断面図及び底面図である。 本発明の第２の実施形態を説明する図であって、吸着パッドの使用状態を示す正面断面図である。 本発明の第２の実施形態を説明する図であって、コア部材の正面断面図及び底面図である。 本発明の第３の実施形態を説明する図であって、吸着パッドの使用状態を示す正面断面図である。 本発明の第３の実施形態を説明する図であって、コア部材の正面断面図及び底面図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る吸着パッド10は、吸着パッド本体30とコア部材12とを備えており、吸着パッド本体30にコア部材12を嵌め込んで固定し、使用するようになっている。
この吸着パッド10の実際の使用方法はおおむね以下のとおりである。すなわち、吸着パッド本体30にコア部材12を嵌め込んで固定し、この吸着パッド10を図示しない吸引装置のアーム等に取り付ける。この状態で吸引装置が吸引動作を行うことにより、コア部材12の吸着面13に設けられた吸引孔18から空気等の流体が吸引され、ワーク100を吸着することが可能となっている。そして、こうしてワーク100を吸着した状態で、吸着パッド10を含む吸引装置のアーム等を移動することにより、吸着パッド10と一緒にワーク100を移動することが可能となっている。そして、所定の位置にまでワーク100を移動させたら、吸引装置による吸引動作を解除して、吸着パッド10によるワーク100の吸着保持を解除できるようになっている。

この吸着パッド10を構成する部品である吸着パッド本体30は、弾性を有するゴム材料や樹脂材料等で形成され、図１に示すように、空気等の流体の通路として貫通した吸気路31を有する筒状部材である。そして、この筒状の一方端側が図示しない吸引装置に取り付けられるとともに、他端側にはコア部材12が装着されるように形成されている。
この吸着パッド本体30には、コア部材12が装着される側において、弾性変形可能な程度に厚みを持った蛇腹部32が形成されている。この蛇腹部32を弾性変形させることにより、この吸着パッド本体30にコア部材12を着脱することが可能となっている。また、吸着パッド本体30にコア部材12を装着した場合には、後述するコア部材12の縮径部20が、蛇腹部32の谷部に密着するように嵌め込まれるようになっており、吸着パッド本体30とコア部材12とが容易に、かつ安定して固定されるようになっている。

なお、本実施形態においては、吸着パッド本体30にコア部材12を装着したときに、当該装着端側の吸着パッド本体30の周縁部が、コア部材12の吸着面13と比較してやや突出した形状となっており、さらに、この突出部分は裾広がりのスカート状となっている。このため、コア部材12の吸着面13でワーク100を吸着したときに、コア部材12の吸着面13のみならず、このスカート状の突出部分の内面も、ワーク100に接触することとなる。このように、ワーク100に接触することにより、スカート状の突出部分の内面は吸盤としての役割を果たすようになっており、ワーク100をしっかりと吸着保持できるように形成されている。

次に、本実施形態に係るコア部材12について説明する。
図1に示すように、コア部材12は、吸着面13が露出するように吸着パッド本体30に嵌め込まれるものである。コア部材12の材料としては、高熱のワーク100に接触する可能性があるため、耐熱性の樹脂や金属を用いるのが望ましい。
このコア部材12は、図１に示すように、鼓状に中細りに形成された円筒状であり、一端側の面が前述した吸着面13となっており、他端側の面が装着面14となっている。コア部材12は吸着面13が露出するように吸着パッド本体30に嵌め込まれるため、言い換えると、装着面14側が吸着パッド本体30に挿入されるようになっている。

ここで、前述したコア部材12の中細り部分は、吸着面13の外周及び装着面14の外周のいずれよりも外径が小さく形成された縮径部20を形成している。この縮径部20が、前述した吸着パッド本体30の蛇腹部32の谷部に密着するように嵌め込まれることにより、コア部材12が吸着パッド本体30に装着されるようになっている。
このコア部材12は、この吸着面13側から装着面14側へ向けて吸引路15を有している。この吸引路15は、前記装着面14側においては開口して流体吸引口16を形成している。
一方、図２に示すように、この吸引路15の前記吸着面13側は、底部17によっておおよそ塞がれている。しかしながら、この底部17には、図２の底面図が示すように、複数の吸引孔18が一定間隔で設けられ、この吸引孔18は底部17を貫通して前記吸着面13に開口することとなっている。なお、特に図示しないが、吸着面13においてそれぞれの吸引孔18を結ぶように網目状に溝を設ける構成とすると、吸引孔18から空気等の流体が吸引されたときに吸着面13に均等に吸着力を発生させることができる。

ところで、上述した吸引路15の内周面は、前記流体吸引口16側へ行くに従って徐々に拡径する拡径部19を有している。すなわち、図２に示すように、前記流体吸引口16側の吸引路15は、前記流体吸引口16側へ行くに従って次第に内径が大きくなるように傾斜しており、この傾斜部分が拡径部19を形成している。
そして、この吸引路15は、最も内径が大きくなる流体吸引口16部分において、前記したコア部材12の縮径部20の最少外径よりも大きくなるように形成されている。
なお、吸引路15のすべてが傾斜して拡径部19を形成しているわけではなく、底部17付近の一部においては、内径が一定である非拡径部21も設けられている。

上記したように、本実施形態においては、吸引路15がこのような拡径部19を有しているので、コア部材12の体積を小さく形成することができ、熱容量を小さくして放熱性を向上させることができるようになっている。
また、拡径部19が設けられていることにより、吸引されるエアが傾斜面に沿って流れるため、流体抵抗の低減を図れ、高い吸着力を得ることができる。
また、コア部材12は交換可能であるため、別のコア部材12を装着することにより、容易に真空特性等を変更することができる。
なお、上記した実施形態においては、吸引路15は、拡径部19と非拡径部21とを有することとしたが、非拡径部21を設けずに、吸引路15すべてを拡径部19としても良い。
（第２の実施形態）
次に、図３及び図４を見ながら、本発明の第２の実施形態について説明する。

本実施形態の特徴は、第１の実施形態の拡径部19の形状を異なるものとした点である。
すなわち、本実施形態の基本的な態様は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態は第１の実施形態とは異なる拡径部19を採用したものである。
本実施形態の拡径部19は、図３及び図４に示すように、流体吸引口16で開口する直前の吸引路15のみが傾斜して拡径部19を形成しており、第１の実施形態と比較して拡径部19の範囲が小さく設定されている。
このように拡径部19を小さく取った場合でも、第１の実施形態と同様に、コア部材12の体積を小さくしたり、吸引されるエアが傾斜面に沿って流れてるため流体抵抗の低減を図れるという効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
次に、図５及び図６を見ながら、本発明の第３の実施形態について説明する。

本実施形態の特徴は、第１の実施形態の拡径部19の形状を異なるものとした点である。
すなわち、本実施形態の基本的な態様は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態は第１の実施形態とは異なる拡径部19を採用したものである。
本実施形態は、図５及び図６に示すように、拡径部19の傾斜を内側に湾曲するように形成したものである。
このように拡径部19の傾斜を内側に湾曲するようにした場合でも、第１の実施形態と同様に、コア部材12の体積を小さくしたり、吸引されるエアが傾斜面に沿って流れてるため流体抵抗の低減を図れるという効果を得ることができる。

また、本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、吸着パッド本体30にコア部材12を装着したときに、当該装着端側の吸着パッド本体30の周縁部が、コア部材12の吸着面13から突出しないようになっている。このため、吸着パッド本体30がワーク100に接触することがないように形成されている。このようにすれば、高熱のワーク100を取り扱う場合に、吸着パッド本体30がワーク100に接触して溶けてしまう、吸着パッド本体30の材質成分がワーク100に付着して跡付き原因となるなどの問題を回避することができる。
なお、吸着パッド本体30の周縁部を突出させるか否かは適宜選択すればよく、本実施形態において周縁部を突出させても良いし、第１の実施形態及び第２の実施形態において周縁部を突出させないこととしても良い。

10 吸着パッド
12 コア部材 13 吸着面
14 装着面 15 吸引路
16 流体吸引口 17 底部
18 吸引孔 19 拡径部
20 縮径部 21 非拡径部
30 吸着パッド本体 31 吸気路
32 蛇腹部
100 ワーク

Claims (2)

1. ワークに当接する吸着面を有し、
   前記吸着面側から前記吸着面と対向する装着面側へ向けて吸引路が設けられるとともに、
   この吸引路は、前記装着面側においては、開口して流体吸引口を形成し、
   また、この吸引路は、前記吸着面側においては、底部を貫通して前記吸着面に開口する吸引孔によって外部と連通しており、
   前記流体吸引口を介して前記吸引孔から流体が通過するものであって、
   前記吸引路の内周面は、前記流体吸引口側へ行くに従って徐々に拡径する拡径部を有することを特徴とする、吸着パッドのコア部材。
2. 外周面における前記吸着面と前記装着面との間に、前記吸着面の外周及び前記装着面の外周のいずれよりも外径が小さく形成された縮径部を有し、当該縮径部が吸着パッド本体に嵌め込まれることにより吸着パッド本体に固定され、
   前記流体吸引口の内径は、当該縮径部の最少外径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする、請求項１記載の吸着パッドのコア部材。