JP2013233626A - Suction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は吸着装置に関する。 The present invention relates to an adsorption device.
特許文献1に従来の吸着装置が開示されている。この吸着装置は、吸着面を有する基体と、基体に形成され、吸着面に複数の吸引口を開く吸引通路とを備えている。
基体には、複数のリップが形成されている。各リップは、吸着面から突出し、吸着面の中央に開く吸引口周りに延びている。また、各リップは、吸着面の中央に開く吸引口を中心とする閉じた円環状に形成されている。また、各リップは、個々の先端面が面一とされている。 A plurality of lips are formed on the base. Each lip protrudes from the suction surface and extends around a suction port that opens in the center of the suction surface. Moreover, each lip is formed in the closed annular shape centering on the suction opening opened in the center of an adsorption | suction surface. In addition, each lip is flush with the individual tip surface.
吸着面の中央に開く吸引口以外の吸引口は、各リップの厚さ方向で隣り合う各リップ同士の間に開いている。また、各吸引口には、吸着面側と吸引通路側との圧力差によって吸引口を閉鎖可能な弁板が取り付けられている。 The suction ports other than the suction port that opens in the center of the suction surface are open between the lips adjacent in the thickness direction of the lips. Further, a valve plate capable of closing the suction port by a pressure difference between the suction surface side and the suction passage side is attached to each suction port.
この吸着装置では、対象物の平面に対して各リップの先端面を接触させた状態で、吸引口側に負圧が生じるように吸引通路内の空気を吸引することにより、吸着面に対象物を吸着可能である。 In this suction device, the object in the suction surface is drawn by sucking air in the suction passage so that a negative pressure is generated on the suction port side in a state where the tip surface of each lip is in contact with the plane of the object. Can be adsorbed.
また、この吸着装置では、外側のリップより平面が小さい対象物を吸着する場合、その外側のリップの先端面と対象物との間に隙間が生じてしまう。この場合、その外側のリップの近傍で開口する吸引口に、その隙間から空気が流入し続けようとするが、その吸引口に取付られた弁板が圧力差によってその吸引口を閉鎖するので、残りの吸引口側に負圧が生じる。こうして、この吸着装置は、外側のリップより平面が小さい対象物でも吸着可能となっている。 Moreover, in this adsorption | suction apparatus, when adsorb | sucking the target object whose plane is smaller than an outer lip, a clearance gap will arise between the front end surface of the outer lip, and a target object. In this case, air continues to flow into the suction port that opens near the outer lip from the gap, but the valve plate attached to the suction port closes the suction port due to a pressure difference. Negative pressure is generated on the remaining suction port side. Thus, the suction device can suck even an object whose plane is smaller than the outer lip.
しかし、上記従来の吸着装置では、以下に具体例を挙げるように、対象物を確実に吸着することが難しくなる場合がある。 However, in the above conventional adsorption device, it may be difficult to reliably adsorb the object, as will be described below.
すなわち、この吸着装置では、表面に凹凸がある対象物を吸着する場合、閉じた円環状である各リップの先端面が対象物の凹凸になじみ難い。このため、内側から外側までの各リップと対象物との間に隙間が生じ易く、それらの隙間から全ての吸引口に空気が流入し続けるようとする不具合が生じ得る。そうすると、各吸引口に取付られた各弁板が圧力差によって各吸引口を閉鎖し、対象物と吸着面との間に負圧が生じ難くなる。その結果、上記従来の吸着装置では、対象物を確実に吸着することが難しくなってしまう。 That is, in this suction device, when sucking an object having unevenness on the surface, the tip surface of each closed lip is difficult to be adapted to the unevenness of the object. For this reason, a gap is easily generated between each lip from the inside to the outside and the object, and there may be a problem that air continues to flow into all the suction ports from the gap. If it does so, each valve plate attached to each suction port will close each suction port by a pressure difference, and it will become difficult to produce a negative pressure between a target object and an adsorption surface. As a result, it becomes difficult for the conventional suction device to reliably suck the object.
また、この吸着装置では、各吸引口に弁板を取り付られなければならないので、部品点数の削減が難しい。 Further, in this suction device, it is difficult to reduce the number of parts because a valve plate must be attached to each suction port.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、部品点数を削減しつつ、種々の形状の対象物を確実に吸着することができる吸着装置を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and it is an object to be solved to provide an adsorption device capable of reliably adsorbing objects of various shapes while reducing the number of parts. It is said.
本発明の吸着装置は、吸着面を有する基体と、前記基体に形成され、前記吸着面に少なくとも1つの吸引口を開く吸引通路とを備え、前記吸引口側に負圧が生じるように前記吸引通路内の空気を吸引することによって前記吸着面に対象物を吸着可能な吸着装置であって、
前記基体には、前記吸着面から突出し、前記吸引口周りに延びるとともに、個々の個別先端面が面一とされた複数の個別リップが形成され、
各前記個別リップが延びる方向で隣り合う各前記個別リップ同士の間には、スリットが形成され、
各前記個別リップの厚さ方向で隣り合う各前記個別リップ同士の間には、前記吸引口と連通するパスが設けられ、
各前記個別リップは、各前記スリットを前記吸引口の外側から覆うように設けられ、
各前記個別リップは、前記個別先端面が前記対象物に当接する状態で前記負圧が作用することにより、前記吸着面に近づくように弾性変形可能であるとともに、前記個別先端面が前記対象物に当接しない状態で前記負圧が作用することにより、前記パスを閉じるように弾性変形可能であることを特徴とする。
The suction device of the present invention includes a base having an suction surface and a suction passage formed in the base and opening at least one suction port in the suction surface, and the suction is performed so that a negative pressure is generated on the suction port side. An adsorption device capable of adsorbing an object on the adsorption surface by sucking air in a passage,
The base is formed with a plurality of individual lips that protrude from the suction surface, extend around the suction port, and have the individual individual tip surfaces flush with each other.
A slit is formed between the individual lips adjacent to each other in the extending direction of the individual lips,
A path communicating with the suction port is provided between the individual lips adjacent to each other in the thickness direction of the individual lips.
Each of the individual lips is provided so as to cover each of the slits from the outside of the suction port,
Each of the individual lips can be elastically deformed so as to approach the suction surface when the negative pressure is applied in a state where the individual tip surface is in contact with the object, and the individual tip surface is the object. When the negative pressure acts in a state in which the path does not contact, the path can be elastically deformed so as to close.
本発明の吸着装置では、対象物に対して各個別リップの個別先端面を接触させた状態で、吸引口側に負圧が生じるように吸引通路内の空気を吸引することにより、吸着面に対象物を吸着可能となっている。 In the suction device of the present invention, in the state where the individual tip surface of each individual lip is brought into contact with the object, air in the suction passage is sucked so that a negative pressure is generated on the suction port side. The object can be adsorbed.
ここで、この吸着装置は、例えば、表面に凹凸がある対象物や、吸着面に対して小さい対象物を吸着する場合でも、以下のようにして、対象物を確実に吸着することができる。 Here, this adsorption device can adsorb the object reliably as follows even when, for example, an object having an uneven surface or an object that is small with respect to the adsorption surface is adsorbed.
すなわち、この吸着装置では、各個別リップが延びる方向で隣り合う各個別リップ同士の間に、スリットが形成されている。このため、各個別リップが延びる方向で隣り合う各個別リップ同士は、対象物の凹凸に応じて互いに独立して変形できる。また、各個別リップは、個別先端面が対象物に当接する状態で負圧が作用することにより、吸着面に近づくように弾性変形可能である。このため、対象物の凸部に先に個別先端面が当接した個別リップは、負圧により吸着面に近づくように弾性変形するので、他の個別リップの個別先端面が対象物の凹部に当接し易くなる。これらにより、この吸着装置では、上記従来の吸着装置における閉じた円環状の各リップと比較して、各個別リップの個別先端面が対象物の凹凸になじみ易い。 That is, in this suction device, slits are formed between the individual lips that are adjacent in the direction in which the individual lips extend. For this reason, the individual lips adjacent to each other in the extending direction of the individual lips can be deformed independently of each other according to the unevenness of the object. Each individual lip can be elastically deformed so as to approach the suction surface when a negative pressure is applied in a state where the individual tip surface is in contact with the object. For this reason, the individual lip with which the individual tip surface comes into contact with the convex portion of the object first elastically deforms so as to approach the suction surface due to negative pressure, so that the individual tip surface of the other individual lip becomes the concave portion of the object. It becomes easy to contact. Accordingly, in this suction device, the individual tip surface of each individual lip is easily adapted to the unevenness of the object as compared with each closed annular lip in the conventional suction device.
また、この吸着装置では、各個別リップの厚さ方向で隣り合う各個別リップ同士の間に、吸引口と連通するパスが設けられている。各個別リップは、各スリットを吸引口の外側から覆うように設けられている。各個別リップは、個別先端面が対象物に当接しない状態で負圧が作用することにより、パスを閉じるように弾性変形可能である。このため、いくつかの個別リップの個別先端面が対象物の凹凸になじむことができなかったり、吸着面に対して小さい対象物にいくつかの個別リップの個別先端面が当接できなかったりして、対象物と個別先端面との間に隙間が生じる場合でも、その隙間から流入する空気がパスに沿って流れて負圧が作用することにより、個別リップが弾性変形してそのパスを閉じる。このため、この吸着装置では、その隙間からそのパスを介して吸引通路に空気が流入し続ける不具合が生じ難い。その結果、この吸着装置では、対象物と吸着面との間に、確実に負圧を生じさせることができる。 Moreover, in this adsorption | suction apparatus, the path | route connected to a suction opening is provided between each individual lip adjacent in the thickness direction of each individual lip. Each individual lip is provided so as to cover each slit from the outside of the suction port. Each individual lip can be elastically deformed so as to close the path by applying a negative pressure in a state where the individual tip surface does not contact the object. For this reason, the individual tip surfaces of some individual lips cannot conform to the unevenness of the object, or the individual tip surfaces of some individual lips cannot contact the small object with respect to the suction surface. Even when a gap is generated between the object and the individual front end surface, the air flowing in from the gap flows along the path and negative pressure acts, so that the individual lip is elastically deformed to close the path. . For this reason, in this adsorption | suction apparatus, the malfunction which air continues flowing into a suction passage through the path | pass from the clearance gap does not arise easily. As a result, in this suction device, a negative pressure can be reliably generated between the object and the suction surface.
こうして、この吸着装置は、表面に凹凸がある対象物や、吸着面に対して小さい対象物を吸着する場合でも、対象物を確実に吸着することができる。 In this way, this adsorption device can reliably adsorb an object even when an object having an uneven surface or an object that is small with respect to the adsorption surface is adsorbed.
また、この吸着装置では、各個別リップがパスを閉じるように弾性変形可能であるので、上記従来技術のように各吸引口に弁板を取り付ける必要がない。その結果、この吸着装置は、部品点数を削減できる。 Further, in this suction device, each individual lip can be elastically deformed so as to close the path, so that it is not necessary to attach a valve plate to each suction port as in the prior art. As a result, this suction device can reduce the number of parts.
したがって、本発明の吸着装置は、部品点数を削減しつつ、種々の形状の対象物を確実に吸着することができる。 Therefore, the suction device of the present invention can reliably suck objects having various shapes while reducing the number of parts.
各個別リップは、吸引口周りに二重以上の環状に形成されていることが好ましい。この場合、吸引口を対象物の中央付近に対向させつつ、対象物に吸着面を接近させることにより、吸引口周りに二重以上の環状に形成された各個別リップの個別先端面が吸引口周りで対象物になじむので、負圧が発生する領域を大きく確保し易い。その結果、この吸着装置は、対象物をより確実に吸着することができる。 Each individual lip is preferably formed in a ring shape of double or more around the suction port. In this case, by bringing the suction port close to the center of the object and bringing the suction surface closer to the object, the individual tip surface of each individual lip formed in a ring shape of at least double around the suction port Since it adapts to the object around it, it is easy to secure a large area where negative pressure is generated. As a result, this adsorption device can adsorb the object more reliably.
各個別リップは、吸着面から突出する高さが厚さよりも大きいことが好ましい。この場合、各個別リップは、吸着面に近づくように弾性変形し易くなるとともに、パスを閉じるように弾性変形し易くなる。その結果、この吸着装置では、各個別リップの個別先端面が対象物の凹凸に一層なじみ易い。 It is preferable that the height of each individual lip protruding from the suction surface is greater than the thickness. In this case, each individual lip is easily elastically deformed so as to approach the suction surface, and easily elastically deformed so as to close the path. As a result, in this suction device, the individual tip surface of each individual lip is more easily adapted to the unevenness of the object.
各個別リップは軟質樹脂材料からなることが好ましい。軟質樹脂材料とは、例えば、 軟質ナイロン、軟質PVC、TPO(オレフィン系)、SBC(スチレン系)等のTPE(熱可塑性エラストマー)、EPDM等のゴム材料等種々のエラストマー材料、シリコーンゴム材料、ポリウレタン系材料等である。この場合、各個別リップは、厚みを大幅に減らさなくても、弾性変形し易くなるとともに、繰り返しの弾性変形に対する耐久性を向上させ易くなる。その結果、この吸着装置では、各個別リップの個別先端面が対象物の凹凸により一層なじみ易い。また、例えば、未硬化状態又は熱軟化状態の軟質樹脂材料を成形型に注入して硬化させる製造方法等により、各個別リップを形成し易くなる。 Each individual lip is preferably made of a soft resin material. Examples of the soft resin material include various elastomer materials such as TPE (thermoplastic elastomer) such as soft nylon, soft PVC, TPO (olefin type), SBC (styrene type), rubber material such as EPDM, silicone rubber material, polyurethane, etc. System materials and the like. In this case, each individual lip is easily elastically deformed without greatly reducing the thickness, and the durability against repeated elastic deformation is easily improved. As a result, in this suction device, the individual tip surface of each individual lip is more easily adapted to the unevenness of the object. Further, for example, each individual lip can be easily formed by a manufacturing method in which a soft resin material in an uncured state or a heat-softened state is injected into a mold and cured.
基体には、吸着面から突出し、各個別リップを包囲するとともに、包囲先端面が吸引口を周回する包囲リップが形成されていることが好ましい。そして、包囲リップは各個別リップと同一材料からなり、包囲先端面は各個別先端面と面一であることが好ましい。この場合、各個別リップ同士の間に形成されたスリットを包囲リップが外側から囲うので、最外側からのスリットから空気が流入し続ける不具合が生じ難くなる。その結果、この吸着装置は、対象物と吸着面との間に、一層確実に負圧を生じさせることができる。 It is preferable that the base is formed with an enveloping lip that protrudes from the adsorption surface and surrounds each individual lip, and the encircling front end surface circulates around the suction port. The surrounding lip is preferably made of the same material as each individual lip, and the surrounding front end surface is preferably flush with each individual front end surface. In this case, since the surrounding lip surrounds the slit formed between the individual lips from the outside, it is difficult to cause a problem that air continues to flow from the slit from the outermost side. As a result, this suction device can generate a negative pressure more reliably between the object and the suction surface.
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施例)
実施例の吸着装置1は、図1に示すように、ロボットハンド100に採用されている。ロボットハンド100は、ハンド本体101と、ハンド本体101に凸設された複数本の把持部110とを備えている。各把持部110は、その先端側から第1指節111と、ジョイント部113と、第2指節112とを有している。
(Example)
The
第1指節111及び第2指節112はそれぞれ、略円筒形状とされている。第1指節111の先端側は半球状に丸まっている。第2指節112の根元側は、ハンド本体101に固定されている。図2に示すように、第1指節111には、その表面をシート状に覆う外皮111Aが設けられている。外皮111Aは、ロボットハンド100に把持される把持対象物と直接当接するものであるので、シリコンゴムシート等の軟質樹脂材料等により構成されている。
Each of the
図1に示すように、ジョイント部113は、第2指節112の先端側と第1指節111の根元側とを連結している。また、ジョイント部113には、図示しないアクチュエータが内蔵されている。このアクチュエータが作動することにより、第1指節111は、ジョイント部113を屈曲点として第2指節112に対する相対角度が変化する。これにより、第1指節111の先端を任意の方向に変位させることが可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
このようなロボットハンド100では、各把持部110の第1指節111の間に図示しない把持対象物を位置させた状態で、各第1指節111の先端を把持対象物に向けて変位させることにより、各第1指節111が外皮111Aを介して把持対象物に当接する。こうして、ロボットハンド100は、把持対象物を把持可能となっている。
In such a
図1及び図2に示すように、ロボットハンド100は、各第1指節111の先端に、吸着装置1を備える。なお、本実施例における吸着装置1の位置は、本発明の具体的態様の一例に過ぎない。例えば、吸着装置1は、第1指節111の円筒面に設けられていてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
吸着装置1は、図3及び図4に示すように、薄肉円盤形状の基体10を備えている。図4に示すように、基体10は、第1指節111の先端側の外皮111Aに貼り付けられている。基体10は、外皮111Aとは反端側を向く面に、円形平面である吸着面11を有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、吸着装置1は、図2に示すように、吸引通路20を備える。吸引通路20は、図3に示すように、吸着面11の中心に1つの吸引口21を開いている。図2に示すように、吸引通路20は、基体10を貫通して吸引口21とは反対方向に延び、第1指節111の内部、ジョイント部113の内部及び第2指節112の内部を通過し、ロボット本体101側に設けられた真空吸引ユニット90に接続されている。
Moreover, the adsorption |
真空吸引ユニット90は、真空圧が維持される図示しない真空タンクと、真空タンクと吸引通路20との間に配設された図示しない制御弁とを有している。そして、制御弁が作動して、吸引通路20と真空タンクとを連通させると、吸引通路20内の空気が吸引され、吸引口21側に負圧が生じるようになっている。
The
図3及び図4に示すように、基体10には、複数の個別リップ30が形成されている。各個別リップ30は、吸着面11からリップ状に突出している。図3に示すように、各個別リップ30はそれぞれ、吸着面11に対向する方向から見て、吸引口21を中心とする略1/4円弧を描いている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3に示すように、例えば、4つの個別リップ30A、30B、30C、30Dは、吸引口21から等しく離れて吸引口21を囲むことにより、吸引口21周りに円環状に形成されている。また、4つの個別リップ30E、30F、30G、30Hも、吸引口21から等しく離れて吸引口21を囲むことにより、吸引口21周りに円環状に形成されている。このように、本実施例では、各個別リップ30は、吸引口21周りに十重の円環状に形成されている。
As shown in FIG. 3, for example, the four
図4に示すように、各個別リップ30における吸着面11とは反対側を向く先端面は、個別先端面31とされている。個々の個別先端面31は、面一とされている。各個別リップ30は、吸着面11から突出する高さH1が厚さT1よりも大きい。個別リップ30が弾性変形し易くなるようにするため、高さH1は、厚さT1の2〜数倍程度であることがより好ましい。また、各個別リップ30の厚さ方向、すなわち、吸引口21を中心とする円の半径方向で隣り合う各個別先端面31同士の間隔W1は、高さH1よりも小さいことが好ましい。
As shown in FIG. 4, the distal end surface of each
図3に示すように、各個別リップ30が延びる方向、すなわち、吸引口21を中心とする円の周方向で隣り合う各個別リップ30同士の間には、スリット33が形成されている。例えば、円環状に形成された個別リップ30A、30B、30C、30Dにおいては、隣り合う個別リップ30A、30B同士の間、隣り合う個別リップ30B、30C同士の間、隣り合う個別リップ30C、30D同士の間、及び隣り合う個別リップ30D、30A同士の間には、合計4つのスリット33が形成されている。スリット33は、個別先端面31から吸着面11まで狭い幅で切り欠かれている。
As shown in FIG. 3, slits 33 are formed between the
各個別リップ30は、上述した断面形状を有し、隣り合うもの同士の間にスリット33が形成されていることにより、図6〜図10を示して後述するように、吸着面11に近づくように弾性変形し易くなっているとともに、個別先端面31が各個別リップ30の厚さ方向に変位するように弾性変形し易くなっている。
Each
図3に示すように、基体10には、包囲リップ39が形成されている。包囲リップ39は、吸着面11の最外側からリップ状に突出している。包囲リップ39は、吸着面11に対向する方向から見て、吸引口21を中心とする円を描いており、各個別リップ30を包囲している。
As shown in FIG. 3, a surrounding
包囲リップ39における吸着面11とは反対側を向く先端面は、包囲先端面38とされている。包囲先端面38は、途切れなく吸引口21を周回している。図示は省略するが、包囲先端面38は、各個別先端面31と面一である。また、包囲リップ39の断面形状は、本実施例では、図4に示す各個別リップ30の断面形状と同じである。各個別リップ30の厚さ方向における最外側の各個別先端面31と、包囲先端面38との間隔も、間隔W1と同じである。
The front end surface of the surrounding
各個別リップ30と、包囲リップ39とは、同一の軟質樹脂材料からなる。軟質樹脂材料の具体例は、上述した通りである。また、本実施例では、基体10も、各個別リップ30及び包囲リップ39と同一の軟質樹脂材料からなる。このため、例えば、流動可能な状態の軟質樹脂材料を型に注ぎ込んでから硬化させて脱型させる製造方法により、基体10、各個別リップ30及び包囲リップ39を容易に一体成形できる。
Each
各個別リップ30の厚さ方向で隣り合う各個別リップ30同士の間には、空気の通り道であるパスP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9が設けられている。また、各個別リップ30の厚さ方向で隣り合う包囲リップ39と、最外側の各個別リップ30との間にも、空気の通り道であるパスP10が設けられている。各パスP1〜P10は、吸引口21を中心とする同心円を描いている。
Between the
図5に空気の流れを破線矢印で示すように、各パスP1〜P10は、各スリット33を介して、吸引口21と連通している。
As shown in FIG. 5 by the broken line arrows, the paths P <b> 1 to P <b> 10 communicate with the
図3に示すように、各個別リップ30は、各スリット33を吸引口21の外側から覆うように設けられている。例えば、個別リップ30Fは、各個別リップ30が延びる方向で隣り合う個別リップ30A、30B同士の間に形成されたスリット33を吸引口21の外側から覆っている。他のスリット33も同様に覆われている。吸引口21を中心とする円の半径方向で隣り合うリップ30同士は、吸引口21を中心として、45°回転した関係で配置され、スリット33が互い違いとなるようになっている。具体的には、個別リップ30A、30B、30C、30Dがなす各1/4円弧は、個別リップ30E、30F、30G、30Hがなす各1/4円弧に対して45°回転した関係となっている。また、包囲リップ39は、最外側の各スリット33を吸引口21の外側から覆っている。
As shown in FIG. 3, each
このような構成である実施例の吸着装置1は、以下に説明するように、対象物99を吸着する。対象物99は、例えば、図2及び図6に示すように、その表面に凹凸がある場合がある。また、対象物99は、例えば、図8〜図10に示すように、吸着面11に対して小さい場合もある。なお、以下では、吸着装置1が対象物99を下方から吸着する場合について説明するが、吸着装置1が対象物99を上方から吸着する場合も同様である。
The
まず、図2に示すように、第1指節111の先端に設けられた吸着装置1が対象物99に対して下方から対向するように、ロボットハンド100を移動させる。
First, as shown in FIG. 2, the
ここで、各個別リップ30が延びる方向で隣り合う各個別リップ30同士は、スリット33が形成されていることにより、互いに拘束され難くなっているので、対象物99の凹凸に応じて互いに独立して変形できる。
Here, the
このため、図6に示すように、吸着装置1の吸着面11を対象物99に向かって接近させると、対象物99の凸部に先に個別先端面31が当接した個別リップ30は、吸着面11に近づくように弾性変形する。これにより、図7に示すように、他の個別リップ30の個別先端面31が対象物99の凹部に当接し易くなる。
For this reason, as shown in FIG. 6, when the
次に、いくつかの個別先端面31が対象物99に当接する状態で真空吸引ユニット90が作動させる。そうすると、吸引通路20内の空気が吸引され、各スリット33を介してパスP1〜P10内の空気も吸引される。これにより、吸引口21及びP1〜P10に負圧VPが生じる。
Next, the
この際、対象物99に個別先端面31が当接した各個別リップ30同士の間のパス、例えば、図7に示すパスP4〜P7には、対象物99と個別先端面31との間からの空気の流入が止まるので、負圧VPが強まる。そして、負圧VPが作用することにより、対象物99が吸着面11に引き寄せられるので、対象物99に個別先端面31が当接した個別リップ30は、対象物99に押されて吸着面11に近づくようにさらに弾性変形する。その結果、他の個別リップ30の個別先端面31が対象物99の凹部に一層当接し易くなる。吸着が可能となる対象物の凹凸の程度(高さ)は、各リップ30の吸着面11から突出する高さH1、各リップ30の厚さT1、及び吸引口21を中心とする円の半径方向で隣り合う各個別先端面31同士の間隔W1により決まる。このため、吸着を行う対象物99の凹凸の程度に合わせて、高さH1、厚さT1及び間隔W1の調整を行う。この際、高さH1、厚さT1及び間隔W1の関係は前述の関係を維持したままとする。
At this time, a path between the
スリット33が無いこと以外は個別リップ30と同様の構成である包囲リップ39も、個別リップ30と同様、負圧VPが作用することにより、対象物99に押されて吸着面11に近づくように弾性変形し易い。
The surrounding
これらにより、この吸着装置1では、上記従来の吸着装置1における閉じた円環状の各リップと比較して、各個別リップ30の個別先端面31と、包囲リップ39の包囲先端面38とが対象物99の凹凸になじみ易い。
As a result, in this
また、この吸着装置1では、図8に示すように、吸着面11より小さい対象物99を吸着する場合、一部の個別先端面31が対象物99に当接しない状態となる。具体例としては、図9(a)に拡大して示すように、各個別リップ30C、30Dの個別先端面31の一部が対象物99から離間した状態となる場合や、図10(a)に拡大して示すように、個別リップ30Gの個別先端面31の一部が対象物99から離間した状態となる場合がある。
Further, in the
例えば、図9(a)に示す場合、各個別リップ30C、30Dと、それらの内側に位置する個別リップ30と、対象物99とに囲まれた空間ができる。そして、特に、その空間の一部E1、E2において、パスP7を介して吸引口21に向かうように空気の流入が生じるので、図9(b)に示すように、各個別リップ30C、30Dに吸引力F1が作用する。これにより、各個別リップ30C、30Dの個別先端面31は、それらの内側に位置する個別リップ30に引き寄せられて、その個別リップ30に接触する。この結果、パスP7への空気の流入が止まる。
For example, in the case shown in FIG. 9A, a space surrounded by the
また、例えば、図10(a)に示す場合、個別リップ30Gと、その内側に位置する各個別リップ30B、30Cと、対象物99とに囲まれた空間ができる。そして、特に、その空間の一部E3、E4において、パスP8を介して吸引口21に向かうように空気の流入が生じるので、図10(b)に示すように、個別リップ30Gに吸引力F2が作用する。これにより、個別リップ30Gの個別先端面31は、その内側に位置する各個別リップ30B、30Cに引き寄せられて、各個別リップ30B、30Cに接触する。この結果、パスP8への空気の流入が止まる。
For example, in the case shown in FIG. 10A, a space surrounded by the
このような場合において、外側の個別リップ30と内側の個別リップ30は元の高さが同じ高さH1であるため、吸引力(例えば、F1、F2)により外側の個別リップ30が吸引口21側に倒れても、外側の個別リップ30の高さが足りず、空気の流入口を十分塞ぎきれないとも思われる。しかしながら、実際は、図11に示すように、負圧VPが作用することにより、対象物99は、吸着面11との間にある個別リップ30を押し潰しながら、吸着面11に引き寄せられて接近する。このため、外側の個別リップ30の高さH1は、吸着面11と対象物99との距離よりも高くなり、図12に示すように、その外側の個別リップ30が倒れることにより空気の流入口を十分塞ぐことが可能となる。ここで、吸引力により吸着面11と対象物99とが近づく距離が小さく、外側の個別リップ30が倒れることにより空気の流入口を完全に塞ぐことができない場合もあり得ると考えられるが、そのような場合でも、空気の流入口を十分小さくする事ができるので、対象物99と吸着面11との間に、確実に負圧VPを生じさせることができる。
In such a case, since the outer
また、図11に示すように、いくつかの個別リップ30の個別先端面31が対象物99の凹凸になじむことができなかったり、吸着面11に対して小さい対象物99にいくつかの個別リップ30の個別先端面31が当接できなかったりして、対象物99と個別先端面31との間に隙間が生じる場合がある。例えば、図11は、パスP8の外側に位置する個別リップ30の個別先端面31が対象物99に当接できない状態を示している。この場合、図11に破線矢印で示すように、その隙間からパスP8に空気が流入する。
Further, as shown in FIG. 11, the individual tip surfaces 31 of some
この場合でも、その隙間から流入する空気がパスP8に沿って流れて、図12に示すように、負圧VPが作用することにより、個別リップ30が小さい対象物99に沿うように弾性変形してパスP8を閉じる。
Even in this case, the air flowing in from the gap flows along the path P8 and, as shown in FIG. 12, the negative pressure VP acts, so that the
スリット33が無いこと以外は個別リップ30と同様の構成である包囲リップ39も、個別リップ30と同様、負圧VPが作用することにより、パスP10を閉じるように弾性変形できる。
The surrounding
このような各個別リップ30及び包囲リップ39の弾性変形により、この吸着装置1では、対象物99と個別先端面31との隙間、及び対象物99と包囲先端面38との隙間からパスP1〜P10を介して吸引通路20に空気が流入し続ける不具合が生じ難い。その結果、この吸着装置1では、対象物99と吸着面11との間に、確実に負圧VPを生じさせることができる。
Due to such elastic deformation of each
こうして、この吸着装置1は、表面に凹凸がある対象物99や、吸着面11に対して小さい対象物99を吸着する場合でも、対象物99を確実に吸着することができる。
In this way, the
また、この吸着装置1では、各個別リップ30がパスP1〜P9を閉じるように弾性変形できる。同様に、包囲リップ39もパスP10を閉じるように弾性変形できる。このため、この吸着装置1では、上記従来技術のように吸引口に弁板を取り付ける必要がない。その結果、この吸着装置1は、部品点数を削減できる。
Moreover, in this
したがって、実施例の吸着装置1は、部品点数を削減しつつ、種々の形状の対象物99を確実に吸着することができる。
Therefore, the
また、この吸着装置1において、各個別リップ30及び包囲リップ39は、吸引口21周りに十重の円環状に形成されている。このため、吸引口21を対象物99の中央付近に対向させつつ、対象物99に吸着面11を接近させることにより、各個別リップ30の個別先端面31及び包囲リップ39の包囲先端面38が吸引口21周りで対象物99になじむので、負圧VPが発生する領域を大きく確保し易い。また、各個別リップ30同士の間に形成されたスリット33を包囲リップ39が外側から囲うので、最外側のスリット33から空気が流入し続ける不具合が生じ難くなる。その結果、この吸着装置1は、対象物99と吸着面11との間に、一層確実に負圧VPを生じさせることができるので、対象物99をより確実に吸着することができる。
In the
また、各個別リップ30は、吸着面11から突出する高さH1が厚さT1よりも大きいので、吸着面11に近づくように弾性変形し易くなるとともに、パスを閉じるように弾性変形し易くなっている。その結果、この吸着装置1では、各個別リップ30の個別先端面31が対象物99の凹凸に一層なじみ易い。
In addition, each
また、各個別リップ30は軟質樹脂材料からなっているので、厚みを大幅に減らさなくても、弾性変形し易くなるとともに、繰り返しの弾性変形に対する耐久性を向上させ易くなっている。その結果、この吸着装置1では、各個別リップ30の個別先端面31が対象物99の凹凸により一層なじみ易い。
Further, since each
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit thereof.
例えば、実施例では、4つの個別リップ30、例えば、個別リップ30A、30B、30C、30Dが吸引口21から等しく離れて吸引口21を囲むことにより、吸引口21周りに円環状に形成されていたが、この構成には限定されない。例えば、図13に示すように、8つの個別リップ230、例えば、個別リップ230A、230B、230C、230D、230E、230F、230G、230Hが吸引口21から等しく離れて吸引口21を囲むことにより、吸引口21周りに環状に形成されていてもよい。本発明の吸着装置では、環状に形成された個別リップ同士の間に、少なくとも1つのスリットが形成されていればよい。
For example, in the embodiment, four
図14に示すように、中央の吸引口21に加えて、他の吸引口221を複数設けてもよい。この際、吸引口221をスリット33の近傍に開くように設けてもよい。この場合、中央の吸引口21から離れたパス、例えば、パスP10等においても、負圧VPを確実に生じさせることができる。
As shown in FIG. 14, a plurality of
また、個別リップの断面形状は、個別先端面に向かって先細るテーパ形状や、段付き形状であってもよい。また、個別リップと基体の接続部は、R形状となっていてもよい。包囲リップについても、同様である。 In addition, the cross-sectional shape of the individual lip may be a tapered shape that tapers toward the individual tip surface or a stepped shape. Moreover, the connection part of an individual lip | rip and a base | substrate may be R shape. The same applies to the surrounding lip.
また、各個別リップは、吸入口周りに楕円又は多角形を描いていてもよい。また、複数の吸入口のそれぞれの周りに環状に形成された各個別リップのグループが複数寄せ集められていてもよい。 Further, each individual lip may draw an ellipse or a polygon around the suction port. A plurality of groups of individual lips formed in an annular shape around each of the plurality of suction ports may be gathered together.
本発明は例えば、把持装置、ロボットハンド等の産業機械に利用可能である。 The present invention is applicable to industrial machines such as a gripping device and a robot hand.
1…吸着装置
11…吸着面
10…基体
21…吸引口
20…吸引通路
99…対象物
31…個別先端面
30(30A、30B、30C、30D、30E、30F、30G、30H)…個別リップ
33…スリット
P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10…パス
VP…負圧
H1…個別リップの高さ
T1…個別リップの厚さ
39…包囲リップ
38…包囲先端面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基体には、前記吸着面から突出し、前記吸引口周りに延びるとともに、個々の個別先端面が面一とされた複数の個別リップが形成され、
各前記個別リップが延びる方向で隣り合う各前記個別リップ同士の間には、スリットが形成され、
各前記個別リップの厚さ方向で隣り合う各前記個別リップ同士の間には、前記吸引口と連通するパスが設けられ、
各前記個別リップは、各前記スリットを前記吸引口の外側から覆うように設けられ、
各前記個別リップは、前記個別先端面が前記対象物に当接する状態で前記負圧が作用することにより、前記吸着面に近づくように弾性変形可能であるとともに、前記個別先端面が前記対象物に当接しない状態で前記負圧が作用することにより、前記パスを閉じるように弾性変形可能であることを特徴とする吸着装置。 A base having an adsorption surface and a suction passage formed in the base and opening at least one suction port on the suction surface, and sucking air in the suction passage so that a negative pressure is generated on the suction port side. An adsorption device capable of adsorbing an object on the adsorption surface,
The base is formed with a plurality of individual lips that protrude from the suction surface, extend around the suction port, and have the individual individual tip surfaces flush with each other.
A slit is formed between the individual lips adjacent to each other in the extending direction of the individual lips,
A path communicating with the suction port is provided between the individual lips adjacent to each other in the thickness direction of the individual lips.
Each of the individual lips is provided so as to cover each of the slits from the outside of the suction port,
Each of the individual lips can be elastically deformed so as to approach the suction surface when the negative pressure is applied in a state where the individual tip surface is in contact with the object, and the individual tip surface is the object. The suction device can be elastically deformed so as to close the path when the negative pressure is applied in a state where it does not come into contact with the suction path.
前記包囲リップは各前記個別リップと同一材料からなり、前記包囲先端面は各前記個別先端面と面一である請求項4記載の吸着装置。 The base body is formed with an enveloping lip that protrudes from the adsorption surface and surrounds each individual lip, and an encircling front end surface circulates around the suction port,
The suction device according to claim 4, wherein the surrounding lip is made of the same material as each of the individual lips, and the surrounding front end surface is flush with the individual front end surface.
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