JP2017013150A

JP2017013150A - 吸着パッド

Info

Publication number: JP2017013150A
Application number: JP2015129833A
Authority: JP
Inventors: 恭弘上田; Yasuhiro Ueda
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2017-01-19

Abstract

【課題】簡単な操作でワークを吸着パッドから取り外せるようにする。【解決手段】吸着パッド３は、ワークＷを吸着する吸盤５と、この吸盤５によるワークＷの吸着を解除する吸着解除具７とを備える。吸着解除具７は、吸盤５内に設けられるとともにこの吸盤５の一部を操作する操作部材１３を備える。操作部材１３は、吸盤５がワークＷを吸着した状態で、このワークＷを操作部材１３に向かって移動させたときに、このワークＷに押されることで吸盤５の一部を操作して吸盤５によるワークＷの吸着を解除する。【選択図】図２

Description

本発明は、ワークを吸着保持する吸着パッドに関する。

従来、ワークを変形させずに好適に移動させ又は搬送するために、クランプ装置が使用されている。このクランプ装置としては、ワークを吸着保持する吸着パッドと、この吸着パッドによりワークを吸着保持した状態で、このワークを移動させるピストンと、このピストンをスライド自在に保持する筐体と、吸着パッドがワークに当接し、このワークを吸着保持した後に、ピストンをワークと共に筐体内方向へと引き込む引込み手段とを備えたものがある（例えば特許文献１参照）。

このクランプ装置では、ピストンの先端に設けた吸着パッドがワークと当接して吸着したときに、引込み手段によってピストンを筐体内方向へと引き込むことにより、ワークへの押し付け力がワークには作用し難くなり、ワークを変形させずにクランプできる。

特開２００８−８７１２５号公報

ところで、近年では、作業効率を向上させ、ひいては生産コストを一層削減するために、クランプ装置は、多数の吸着パッドを備え、複数のワークを同時に移動又は搬送するように構成されている。クランプ装置によって複数のワークを搬送する際、ワークの種類や作業の内容に応じて、一つのワークのみを吸着パッドから取り外すことが必要となる場合がある。

しかしながら、従来のクランプ装置は、全てのワークを同時に吸着パッドから取り外すことしかできず、必要なワークのみを吸着パッドから取り外せるように構成されていない。これを実現しようとすると、クランプ装置の構成が複雑になってしまい、クランプ装置の操作及び吸着パッドからのワークの取り外し作業も煩雑なものになってしまうという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、簡単な操作でワークを取り外すことが可能な吸着パッドを提供することを目的とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、ワークを吸着する吸盤と、前記吸盤による前記ワークの吸着を解除する吸着解除具とを備える吸着パッドであって、前記吸着解除具は、前記吸盤内に設けられるとともに前記吸盤の一部を操作する操作部材を備え、前記操作部材は、前記吸盤が前記ワークを吸着した状態で前記ワークを前記操作部材に向かって移動させたときに、前記ワークに押されることで前記吸盤の一部を操作して前記吸盤による前記ワークの吸着を解除することを特徴とする。

かかる構成によれば、吸盤がワークを吸着している状態で、ワークを操作部材に向かって移動させると、ワークの一部が操作部材に押し付けられる。このとき、操作部材は、ワークに押されることで吸盤の一部を操作する。これにより、吸盤によるワークの吸着が解除され、ワークを吸着パッドから取り外すことができる。このような動作は、作業者からみれば、ワークを吸盤に向かって押し付けるだけでよいため、非常に簡単な操作でワークを吸着パッドから取り外すことができる。

本発明によれば、簡単な操作でワークを吸着パッドから取り外すことが可能になる。

第１実施形態に係る吸着パッドを含む搬送装置を示す側面図である。第１実施形態に係る吸着パッドの断面図である。（ａ）図は、吸着パッドがワークを保持している状態を示す。（ｂ）図は、吸着解除具によって弁部材が操作された状態を示す。第２実施形態に係る吸着パッドの断面図である。（ａ）図は、吸着パッドがワークを保持している状態を示す。（ｂ）図は、吸着解除具によって弁部材が操作された状態を示す。第３実施形態に係る吸着パッドの断面図である。（ａ）図は、吸着パッドがワークを保持している状態を示す。（ｂ）図は、吸着解除具によって吸盤の一部が操作された状態を示す。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１及び図２は、本発明に係る吸着パッドの第１実施形態を示す。図１は、ワークの搬送装置を例示する。搬送装置１は、本体部２と、この本体部２に設けられる複数（図例では８個）の吸着パッド３とを備える。搬送装置１は、複数の吸着パッド３により、複数（図例では２個）のワークＷを搬送し得る。

本体部２は、昇降装置(図示せず)によって、上下方向に移動可能に構成される。また、本体部２は、搬送レール（図示せず）に沿って水平方向に移動可能に構成される。本体部２は、吸着パッド３に吸引力を付与するための真空ポンプ４（負圧発生装置）を内蔵する。真空ポンプ４は、配管（図示せず）を通じて全ての吸着パッド３に接続されている。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、吸着パッド３は、ワークＷを吸着する吸盤５と、この吸盤５と真空ポンプ４との間に介在するワンウェイバルブ６と、吸盤５によるワークＷの吸着を解除する吸着解除具７とを備える。

吸盤５は、弾性変形可能な吸盤本体８と、この吸盤本体８の一端部に設けられる管状部９とを備える。吸盤本体８は、合成樹脂により蛇腹状に構成されていて収縮可能となっているが、この形状に限定されるものではない。吸盤本体８は、内部に空間を有しており、真空ポンプ４によりこの内部空間の空気を吸引することで、ワークＷに対する吸引力を生じる。吸盤本体８は、その端部に設けられる吸着口１０と、その一部に形成される開口部１１と、この開口部１１を開閉する弁部材１２とを備える。吸着口１０は開口状に構成されており、ワークＷの一部（例えば上面）に密着してこのワークＷを吸着する。

弁部材１２は、ゴム、合成樹脂等による弾性部材として構成される。弁部材１２は、開口部１１よりも面積が大きな板状又はシート状に構成される。この弁部材１２は、その一部が吸盤本体８に一体的に固定又は固着されており、他の部分が開口部１１に対して接近・離反可能に構成される。図２（ａ）に示すように、弁部材１２は、吸着パッド３がワークＷを吸着保持する場合に、吸盤本体８の開口部１１を閉塞している。図２（ｂ）に示すように、弁部材１２は、吸着解除具７により操作され、この開口部１１から離れてその閉塞を解除し得る。この解除により、吸盤本体８は、開口部１１を通じて外気をその内部空間へと導入する。

管状部９は、吸盤本体８と同じ材料によってこの吸盤本体８と一体に構成され、吸盤本体８の内部空間と連通している。この管状部９の端部には、ワンウェイバルブ６が取り付けられている。

ワンウェイバルブ６は、その一端部が管状部９に挿入され、その他端部が前記配管（図示せず）に接続されている。ワンウェイバルブ６は、吸盤本体８の内部空間から真空ポンプ４に向かう方向、すなわち、吸盤本体８の内部空間から空気を吸い出す方向のみに、空気の流通を許容する。

吸着解除具７は、吸盤本体８の内部空間に設けられている。この吸着解除具７は、吸盤本体８の弁部材１２を操作する操作部材１３と、この操作部材１３を吸盤本体８に固定する固定部材１４とを備える。

操作部材１３は、図２（ａ）に示すように、吸盤５の一部である弁部材１２を操作するための操作部１５と、操作部１５を支持する支持部１６とを備える。操作部１５は、支持部１６の中途部から突出する突起部である。操作部１５は、吸盤本体８の開口部１１を通じて弁部材１２を操作する。支持部１６は、長尺状で弾性変形可能な板状部材又は棒状部材により構成される。支持部１６の一端部は固定部材１４に一体に固定されている。支持部１６の他端部は、自由端となっており、下方に向けられている。

固定部材１４は、操作部材１３と同じ材料により筒状又は管状に構成される。固定部材１４の外径は吸盤本体８の管状部９の内径よりも若干大きく設定されている。固定部材１４は、管状部９に下側から挿入され、締り嵌めによって吸盤本体８に固定されている。固定部材１４は、接着剤により管状部９に固着されてもよい。固定部材１４は、ワンウェイバルブ６と近接して配置されている。固定部材１４は、ワンウェイバルブ６と同心状に配置されており、ワンウェイバルブ６による空気の吸引（流通）を阻害することはない。

以下、上記構成の吸着パッド３によってワークＷを吸着し、搬送する方法について説明する。

まず、搬送装置１は、真空ポンプ４を作動させて、吸着パッド３における吸盤本体８内の空気を吸引する。この状態で、搬送装置１は吸盤本体８の吸着口１０をワークＷの上面に接触させる。そうすると、吸盤５は、吸盤本体８の内部空間に負圧を生じ、これによる吸着力によってワークＷを保持する。これにより、搬送装置１は、ワークＷを上下方向及び水平方向に移動させることができる。図１では、二個のワークＷが並べられており、搬送装置１は、これらのワークＷを同時に保持する。

ワークＷは、所定の搬送位置まで搬送されると、吸着パッド３から取り外される。以下、二個のワークＷの一方のみを取り外す方法について説明する。このワークＷを吸着パッド３から取り外すには、吸着パッド３がワークＷを保持している状態から、このワークＷを上方に持ち上げる。そうすると、ワークＷの上面が吸着解除具７に接触する。さらにこのワークＷを上方に移動させると、吸着解除具７の支持部１６は、ワークＷに押されることにより、弾性変形しながら全体的に上方に移動する（図２（ｂ）参照）。吸着解除具７の操作部１５は、支持部１６とともに上方に移動し、吸盤本体８の開口部１１（貫通孔）を通じて弁部材１２を押圧する。弁部材１２は、この操作によって開口部１１から離れ、開口部１１の閉塞が解除される。そうすると、外気が開口部１１から吸盤本体８の内部空間へと流入する。これにより、吸盤５に生じていた吸着力が低減又は喪失し、吸盤５の吸着口１０がワークＷから剥離する。これにより、ワークＷは吸着パッド３から取り外される。

なお、ワークＷが吸着パッド３から取り外されると、弾性変形していた支持部１６及び弁部材１２は、その復元力により元の形状に戻ろうとする。ワークＷの取り外しをより確実なものとするために、支持部１６及び弁部材１２として、元の形状に復元するまでの時間が可能な限り長くなるような素材のものを採用することが望ましい。

以上説明した本実施形態に係る吸着パッド３によれば、吸盤５がワークＷを吸着している状態で、ワークＷを操作部材１３に向かって上方に移動させ、ワークＷによって操作部材１３を押すことで、吸盤５の一部である弁部材１２を操作する。このように、ワークＷを上方に押すという非常に簡単な操作だけで、吸着パッド３からワークＷを取り外すことができる。このように、必要なワークＷのみを移動させて吸着パッド３から取り外すようにすれば、他のワークＷを吸着パッド３に吸着させたまま残すことができる。このように、本方法では複数のワークＷを搬送しながら必要なものから逐次的に取り外すことが可能になるため、ワークＷに対する作業性が向上し、ひいては製品の製造コストも可及的に低減できる。

図３は、本発明に係る吸着パッドの第２実施形態を示す。本実施形態では、弁部材１２の構成が第１実施形態のものと異なる。本実施形態において、弁部材１２は、弁体１７と、この弁体１７を付勢する付勢部材１８と、弁体１７及び付勢部材１８を収納するケース１９とを備える。

図３（ａ）に示すように、弁体１７は、弁部２０と、操作部材１３が当接する当接部２１と、弁部２０及び当接部２１を支持する軸部２２とを備える。弁部２０は、円板状に構成され、ケース１９の一部に形成されている後述の開口部２５を開閉自在に閉塞する。この弁部２０の下面には、円板状のシール部材２０ａが設けられている。シール部材２０ａ開口部２５よりも大きな面積を有し、弾性体により構成される。当接部２１は、円板状に構成される。当接部２１は、ケース１９の外部であって、吸盤本体８の内部空間に位置し、操作部材１３の近傍に配置されている。軸部２２は、その一端部で弁部２０を支持し、その他端部で当接部２１を支持している。

付勢部材１８は、コイルばねであり、圧縮ばねであるが、これに限定されるものでない。付勢部材１８は、その一端部が弁体１７に当接するとともに、その他端部がケース１９の一部に当接している。この付勢部材１８は、弁体１７を押圧して、ケース１９の開口部２５を閉塞するようにこれを付勢する。

ケース１９は、長尺状（直方体状）に構成されるとともに、吸盤本体８に形成された貫通孔２３に挿通されている。ケース１９とこの貫通孔２３との間には、吸盤本体８の気密性が確保されるように、シールが施されている。ケース１９は、長手方向の一端部が吸盤本体８の外部に位置し、他端部が吸盤本体８の内部に位置するように、吸盤本体８に固定されている。

ケース１９は、その一端部に開口部（以下「第１開口部」という）２４を有する。この第１開口部２４は、外気を取り込むための取込口として機能する。また、ケース１９は、その他端部に、開口部（以下「第２開口部」という）２５を有する。この第２開口部２５は、第１開口部２４から取り込まれた外気を吸盤本体８の内部空間に供給する供給口として機能する。上記のように、第２開口部２５は、吸着パッド３がワークＷを吸着している状態において、弁体１７の弁部２０によって閉塞されている。本実施形態におけるその他の構成は、第１実施形態と同じであり、第１実施形態と同じ構成要素には、共通の符号を付している。

本実施形態では、吸着パッド３に保持されているワークＷを取り外す場合、第１実施形態と同様に、ワークＷを持ち上げて、その上面を操作部材１３の支持部１６の下端部に当接させる。さらに、ワークＷを上方に移動させると、支持部１６がこのワークＷに押されて上方に移動する。この支持部１６の上方への移動に伴って、操作部１５も上方に移動し、弁部材１２の当接部２１に接触する。当接部２１は、操作部１５によって押し上げられ、これによって弁部２０が第２開口部２５から離れる。そうすると、弁部２０による第２開口部２５の閉塞が解除され、第１開口部２４及び第２開口部２５を通じて外気が吸盤本体８の内部空間へと流入する。これにより、吸盤５に生じていた吸着力が低減又は喪失し、吸盤５の吸着口１０がワークＷから剥離し、ワークＷは吸着パッド３から取り外される。

図４は、本発明に係る吸着パッドの第３実施形態を示す。本実施形態に係る吸着パッド３では、第１実施形態及び第２実施形態で例示した弁部材１２が吸盤本体８に設けられていない。また、本実施形態では、吸盤本体８の内部に設けられる吸着解除具７の構成が上記各実施形態とは異なる。その他の構成は、上記各実施形態と同じであり、本実施形態において上記各実施形態と共通する構成要素には、共通符号を付している。

図４（ａ）に示すように、吸着解除具７は、吸盤５の一部を操作する操作部材１３と、この操作部材１３を吸盤本体８内に固定する固定部材１４とを有する。操作部材１３は、長尺状の板状部材又は棒状部材により構成される。操作部材１３は、その一端部（上端部）が固定部材１４に固定され、その他端部（下端部）がワークＷに向けられている。

操作部材１３は、吸盤５の一部を操作する操作部１５と、この操作部１５を支持する支持部１６とを備える。操作部１５は、支持部１６と一体に構成され、長尺状に構成される。操作部１５は、吸着口１０の近傍に位置するように、傾斜状に構成されている。換言すれば、操作部１５は、支持部１６に対して屈曲姿勢となっている。操作部１５は、その一端部が支持部１６と一体に構成され、その他端部が自由端となっている。

支持部１６は、操作部１５が変形した場合であっても、この操作部１５とともに変形することのないように、十分な剛性を有する。支持部１６は、その一端部が操作部１５と一体に構成され、その他端部が固定部材１４と一体に構成される。

固定部材１４は、上記各実施形態と同様に、筒状又は管状に構成され、操作部材１３と一体に構成される。固定部材１４は、吸盤本体８の管状部９に下側から挿入され、締り嵌めによって固定されている。

本実施形態では、吸着パッド３に保持されているワークＷを取り外す場合、図４（ａ）に示す吸着状態において、ワークＷを持ち上げて、その上面を操作部１５の先端部に当接させる。さらにワークＷを上方に移動させると、操作部１５がこのワークＷに押されて変形する。すなわち、操作部１５は、ワークＷに押されることで、支持部１６に対して大きく屈曲するように変形する。このとき、操作部１５の先端部は、操作部１５の変形に応じて、ワークＷに接触したまま摺動し、吸着口１０へと接近する。操作部１５が更に変形すると、その先端部は、さらに摺動して吸着口１０とワークＷの上面との間に進入し、図４（ｂ）に示すように吸着口１０をワークＷから剥離させる。これにより、ワークＷを吸着パッド３から取り外すことができる。

上記のように、本実施形態では、操作部１５は、ワークＷに押されることによって変形し、吸盤５の一部、すなわち、吸盤本体８の吸着口１０を直接操作して、吸盤５による吸着を解除することができる。

なお、本発明に係る吸着パッドは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係る吸着パッドは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、真空ポンプ４を用いて吸着パッド３に吸着力を生じさせていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、真空ポンプ４を使用することなく、ワークＷを吸盤５に接触させ、このワークＷを吸盤５に押し付けて吸盤本体８を収縮させ、その際に生じる負圧によりワークＷを吸着させてもよい。

上記の実施形態では、一つのワークＷを保持するために複数の吸着パッド３を使用したが、これに限らず、一つの吸着パッド３で一つのワークＷを保持してもよい。

上記の第２実施形態では、付勢部材１８によって弁体１７を付勢する例を示したが、これに限定されず、弁部材１２はこの付勢部材１８を省略したものであってもよい。この場合には、真空ポンプ４によって吸盤本体８における内部空間の空気を吸引することにより、弁体１７の弁部２０がケース１９の第２開口部２５側に吸い寄せられる作用を利用して、この第２開口部２５を閉塞すればよい。

上記の実施形態では、吸盤本体８の吸着口１０は下方に向けられており、ワークＷの上面を吸着するように構成されていたが、これに限定されない。吸着パッド３は、吸着口１０が側方に向けられてワークＷの側面を吸着するものであってもよい。また、ワークＷが傾斜面を有する場合には、この傾斜面を吸着できるように、吸着口１０をこの傾斜面に対向するように、斜め方向に向けるようにしてもよい。

上記の実施形態では、吸着解除具７は、固定部材１４を吸盤５の管状部９に固定することにより、吸盤５内に設けられていたが、これに限定されない。例えば、吸着解除具７は、固定部材１４を省略するとともに、操作部材１３の一部を管状部９又は吸盤本体８の内面に直接固定してもよい。

上記の実施形態では、吸盤５にワンウェイバルブ６を備えて吸盤５内の空気の吸引を制御する構成を示したが、これに限定されない。吸着パッド３は、ワンウェイバルブを用いることなく、複数の吸着パッド３に対して、空気の吸引を個別に制御できる構成を採用できる。この構成によれば、複数の吸着パッド３のうち、ワークＷを吸着するものと、吸着しないものとがある場合に、ワークＷを吸着しない吸着パッド３に対して、空気の吸引を行わないように制御することも可能である。

３吸着パッド
５吸盤
７吸着解除具
１１開口部
１２弁部材
１３操作部材
２５開口部
Ｗワーク

Claims

ワークを吸着する吸盤と、前記吸盤による前記ワークの吸着を解除する吸着解除具とを備える吸着パッドであって、
前記吸着解除具は、前記吸盤内に設けられるとともに前記吸盤の一部を操作する操作部材を備え、前記操作部材は、前記吸盤が前記ワークを吸着した状態で前記ワークを前記操作部材に向かって移動させたときに、前記ワークに押されることで前記吸盤の一部を操作して前記吸盤による前記ワークの吸着を解除することを特徴とする吸着パッド。