JP2017043451A - Adsorber and conveyance method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸着装置及び搬送方法に関する。 The present invention relates to a suction device and a transport method.
近年では、製造工程等にて対象物(ワーク)を搬送するリフト装置やコンベア装置等の搬送設備が普及している。搬送設備には、真空ポンプと真空ポンプにより減圧されてワークを吸着する吸着パッドとを有する吸着装置を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, transport equipment such as a lift device and a conveyor device that transports an object (workpiece) in a manufacturing process or the like has become widespread. Some transfer facilities include a suction device having a vacuum pump and a suction pad that sucks a workpiece by being depressurized by the vacuum pump (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、ワークの吸着面が車両用フロアカーペットのように布地で形成されている場合、吸着装置によりワークを吸着できない場合がある。 However, when the suction surface of the workpiece is formed of cloth like a vehicle floor carpet, the workpiece may not be sucked by the suction device.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、吸着面が布地で形成されたワークの吸着を好適に行うことができる吸着装置及びワークを吸着した状態で搬送する搬送方法を提供することを主たる目的とするものである。 This invention is made | formed in view of the said situation, and provides the conveying method which conveys in the state which adsorb | sucked the workpiece | work with the adsorption | suction apparatus which can perform adsorption | suction of the workpiece | work in which the adsorption | suction surface was formed with cloth suitably. Is the main purpose.
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。 Hereinafter, effective means for solving the above-described problems will be described while showing effects and the like as necessary. In the following, for easy understanding, the corresponding configuration in the embodiment of the invention is appropriately shown in parentheses, but is not limited to the specific configuration shown in parentheses.
手段1.少なくとも一部が布地からなるワーク(フロアカーペットFC)を吸着する吸着装置であって、
気体を吸引して排出するポンプ(ポンプ11)と、
前記布地を被吸着面(フロアカーペットFCの布地部分)として前記ワークを前記ポンプによる吸引に基づいて吸着する吸着パッド(吸着パッド16)と
を備え、
前記吸着パッドは、多孔質体であり、開孔率が83%以上となるように形成されていることを特徴とする吸着装置。
Means 1. An adsorption device that adsorbs a workpiece (floor carpet FC) at least partially made of fabric,
A pump (pump 11) for sucking and discharging gas;
A suction pad (suction pad 16) for suctioning the workpiece based on suction by the pump with the fabric as a suction surface (a fabric portion of the floor carpet FC);
The suction pad is a porous body, and is formed so that the porosity is 83% or more.
手段1に示すように開孔率が83%以上となるように大きくした場合には、既存の真空吸着装置等に使用される吸着パッド(開孔率20%程度のもの)と比較して、吸着パッドにおける吸気抵抗の軽減によって流量を稼ぐことができる。そもそも布地部分については接触箇所にて気密性を高めることが困難であるため負圧に依存して吸着力を担保することは難しくなる。この点、本手段に示すように開孔率を敢えて高く設定し、負圧及び流量のうち後者への依存を強める構成とすれば、布地部分を対象とした吸着が可能となる。 When the hole area ratio is increased to 83% or more as shown in Means 1, compared with a suction pad (having a hole area ratio of about 20%) used in an existing vacuum suction device or the like, The flow rate can be increased by reducing the intake resistance in the suction pad. In the first place, since it is difficult to improve the airtightness at the contact portion in the first place, it is difficult to secure the adsorption force depending on the negative pressure. In this respect, if the hole area ratio is set to be high as shown in this means and the dependence on the latter of the negative pressure and the flow rate is increased, it is possible to adsorb the fabric portion as a target.
例えばアーム等を用いてワークを把持するタイプであればワークの材質に係る制約を払拭できるものの、アームの動作期間が必要になることで搬送効率が低下し得る。この点、ワークが布地部分を有する構成であっても吸着装置による保持が可能となれば、当該ワークの搬送効率の向上に貢献できる。 For example, if it is a type that uses an arm or the like to hold the workpiece, restrictions on the material of the workpiece can be eliminated, but the operation period of the arm is required, so that the conveyance efficiency can be lowered. In this regard, even if the workpiece has a fabric portion, if it can be held by the suction device, it can contribute to an improvement in the conveyance efficiency of the workpiece.
手段2.前記吸着パッドは、スポンジ材からなり、開孔率が95%以下となるように形成されていることを特徴とする手段1に記載の吸着装置。 Mean 2. 2. The suction device according to claim 1, wherein the suction pad is made of a sponge material and has a hole area ratio of 95% or less.
吸着パッドの開孔率を大きくする場合、開孔率が100%に近づけば成形が困難となり吸着パッドの品質のばらつきが大きくなると懸念される。吸着パッドの品質等がばらつくことにより、所望とする吸着力が得られない可能性が高まる。これば、吸着装置への信頼性を低下させる要因となり得る。例えば、開孔率を比較的高く設定しやすいスポンジ材等においても95%を超えるものについては、上記不都合が生じやすくなる。そこで、本手段に示すように開孔率を95%以下に設定すれば、そのような不都合の発生を抑え、実用上好ましい構成を実現することができる。 When increasing the aperture ratio of the suction pad, there is a concern that if the aperture ratio is close to 100%, molding becomes difficult and the quality of the suction pad varies greatly. The possibility that the desired suction force cannot be obtained increases due to variations in the quality and the like of the suction pad. This can be a factor that reduces the reliability of the adsorption device. For example, the above-mentioned inconvenience is likely to occur for sponge materials and the like that easily set the hole area ratio to 95% or more. Therefore, if the aperture ratio is set to 95% or less as shown in this means, such a disadvantage can be suppressed and a practically preferable configuration can be realized.
手段3.前記吸着パッドは、開孔率が91%以下となるように形成されていることを特徴とする手段1又は手段2に記載の吸着装置。 Means 3. The suction device according to the means 1 or 2, wherein the suction pad is formed so that a hole area ratio is 91% or less.
手段1に示したように、ワークが布地部分を有する構成においてはこの布地部分にて撓み等の変形が生じやすくなる。上述したように吸着パッドにおける抵抗を抑えて流量によって吸着力を稼ぐ構成においては、上記変形等によって吸着パッドからワークが浮く等した場合にその浮いた部分を通じた空気の流入によって急速に負圧が低下し得る。これは、吸着力を低下させる要因になると想定される。開孔率を83%〜91%とすることはこのような不都合等の発生を抑制して、手段1に示した吸着機能を好適に発揮させる上で好ましい。 As shown in the means 1, in a configuration in which the work has a fabric portion, deformation such as bending is likely to occur in the fabric portion. As described above, in the configuration that suppresses the resistance in the suction pad and increases the suction force by the flow rate, when the workpiece floats from the suction pad due to the deformation or the like, the negative pressure is rapidly increased by the inflow of air through the floating portion. Can be reduced. This is assumed to be a factor that reduces the attractive force. It is preferable to set the open area ratio to 83% to 91% in order to suppress the occurrence of such inconveniences and to suitably exhibit the adsorption function shown in the means 1.
手段4.前記吸着パッドは、前記吸着の際に前記ワークとの接触部分が前記ワークの凹凸に追従して弾性変形可能な合成樹脂からなることを特徴とする手段1乃至手段3のいずれか1つに記載の吸着装置。 Means 4. 4. The suction pad according to claim 1, wherein the suction pad is made of a synthetic resin whose contact portion with the workpiece can be elastically deformed following the unevenness of the workpiece during the suction. Adsorption device.
吸着対象が布地である場合には、ワークにおける吸着面に凹凸が生じる。このような凹凸によって吸着パッドと吸着面との間に隙間が生じ接触面積が小さくなった場合には、ワークの吸着力(保持力)が低下し得る。この点、本手段に示すように、吸着パッドにてワークと当たる部分がワークに追従して変形し得る構成とすれば、ワークとの接触面積を稼ぐことができる。これにより、吸着力の担保に寄与できる。 When the suction target is a fabric, unevenness is generated on the suction surface of the workpiece. When such a concavo-convex creates a gap between the suction pad and the suction surface and the contact area becomes small, the suction force (holding force) of the workpiece can be reduced. In this regard, as shown in this means, if the portion that contacts the workpiece in the suction pad can be deformed following the workpiece, the contact area with the workpiece can be increased. Thereby, it can contribute to collateral of adsorption power.
手段5.前記吸着パッドは、スポンジ材からなることを特徴とする手段1乃至手段4のいずれか1つに記載の吸着装置。 Means 5. The suction device according to any one of means 1 to means 4, wherein the suction pad is made of a sponge material.
吸着対象が布地である場合には、ワークにおける吸着面に凹凸が生じる。このような凹凸によって吸着パッドと吸着面との間に隙間が生じ接触面積が小さくなった場合には、ワークの吸着力(保持力)が低下し得る。この点、本手段に示すように吸着パッドをスポンジ材とすれば、吸着パッドにてワークと当たる部分についてワークに追従したある程度の変形が許容される。このような追従性を付与することにより、吸着力の担保に寄与できる。 When the suction target is a fabric, unevenness is generated on the suction surface of the workpiece. When such a concavo-convex creates a gap between the suction pad and the suction surface and the contact area becomes small, the suction force (holding force) of the workpiece can be reduced. In this respect, if the suction pad is made of a sponge material as shown in this means, a certain degree of deformation following the work is allowed for the portion of the suction pad that contacts the work. By imparting such followability, it is possible to contribute to securing the attractive force.
また、吸着パッドについては、セラミック等の金属材料を用いて形成されることが多い。この種の金属材料にて開孔率を70%以上とした場合には、割れ等の不具合が生じやすくなり成形性が低下したり吸着機能への信頼性が低下したりすると懸念される。これに対して、スポンジ材を用いて吸着パッドを構成すれば、手段1に示したような70%を超える開孔率へも好適に対応することができる。 The suction pad is often formed using a metal material such as ceramic. When the open area ratio is set to 70% or more with this type of metal material, there is a concern that defects such as cracks are likely to occur, resulting in a decrease in formability and a decrease in the reliability of the adsorption function. On the other hand, if the suction pad is configured by using a sponge material, it is possible to suitably cope with a hole area ratio exceeding 70% as shown in the means 1.
手段6.前記吸着パッドは、開孔率が89%以上となるように構成されていることを特徴とする手段5に記載の吸着装置。
Means 6. The suction device according to
吸着パッドに生じる負圧を高めるべく吸引仕事率を高くすることにより、吸着パッドにおける圧力損失が増台する。これは、吸着パッドに生じる抵抗が増す要因になる。吸着パッドをスポンジ製として弾性変形を許容した場合には、このような抵抗の増加によって吸着パッド自身が潰れる(例えば閉塞する)可能性を否定できない。この点、開孔率を89%以上に設定して、吸着パッドに生じる抵抗を緩和する構成とすれば、上記不都合の発生を好適に抑制できる。 By increasing the suction work rate to increase the negative pressure generated in the suction pad, the pressure loss in the suction pad increases. This becomes a factor of increasing the resistance generated in the suction pad. When the suction pad is made of sponge and elastic deformation is allowed, the possibility that the suction pad itself may be crushed (for example, clogged) due to such an increase in resistance cannot be denied. In this regard, if the hole area ratio is set to 89% or more to reduce the resistance generated in the suction pad, the occurrence of the above inconvenience can be suitably suppressed.
手段7.前記吸着パッドと前記ポンプとの間に配設され、前記吸着パッドに対して当接することにより前記ポンプによる吸引方向への当該吸着パッドの撓み変形を規制する規制部材(補強部材18)を備えていることを特徴とする手段1乃至手段6のいずれか1つに記載の吸着装置。 Mean 7 A regulating member (reinforcing member 18) that is disposed between the suction pad and the pump and regulates the deformation of the suction pad in the suction direction by the pump by contacting the suction pad. The adsorbing device according to any one of means 1 to 6, characterized in that:
手段5等に示したように吸着パッドをスポンジ材により形成している場合には、セラミック等の金属材料と比較して吸着パッドの強度が低下し得る。ポンプでの吸引力が大きくなれば吸着パッドを吸引方向へ引き込む力も大きくなるため、吸着パッド自体が吸引方向へ凹む可能性を否定できない。仮に、このような撓み変形が生じると手段1等に示した吸着機能が上手く発揮されなくなる。そこで、本手段に示すように規制部材(補強部材)によって吸着パッドの撓み変形を抑える構成とすれば、上記不都合の発生を好適に抑制できる。
When the suction pad is formed of a sponge material as shown in the
手段8.手段1乃至手段7のいずれか1つに記載の吸着装置によって前記ワークを吸着した状態で搬送する搬送方法。 Means 8. A transport method for transporting the work in a state of being sucked by the suction device according to any one of means 1 to means 7.
布地部分を吸着した状態で搬送することが可能となれば、布地部分を有するワークの搬送設備における搬送効率の向上に寄与できる。 If it is possible to transport the fabric part while adsorbing it, it is possible to contribute to the improvement of the transport efficiency in the transport facility for the workpiece having the fabric part.
<第1の実施の形態>
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態を図1及び図2に基づいて説明する。本実施の形態では、車両に搭載されるフロアカーペットFC(「ワーク」に相当)をパレット21とコンベア22との間で移動させる吸着搬送装置10について具現化されている。図1は吸着搬送装置10を示す概略図、図2は吸着搬送装置10を主要な構成毎に展開して示す概略図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the present embodiment, the
図1に示すように、吸着搬送装置10は、気体を吸引して排出するポンプ11と、一端がポンプ11に接続された配管12とを備えている。ポンプ11が動作することで、配管12内の空気が排出されるとともに、配管12の他端部分(入口部分13)を通じて外部の空気が配管12内に取り込まれることとなる。配管12の途中位置には、入口部分13とポンプ11とを繋ぐ吸気通路を開閉可能なシャッタが配設されている。シャッタが開位置に配置されることで入口部分13を通じた吸気が許容され、閉位置に配置されることで入口部分13を通じた吸気が規制される。
As shown in FIG. 1, the
配管12の入口部分13は直径が大きくなるように形成された拡径部となっており、この入口部分13を覆うようにして吸着ブロック15が配設されている。図2に示すように、吸着ブロック15は、外径が入口部分13に合せて形成された円板状の吸着パッド16と吸着パッド16の外周面を覆う円環状の枠材17とが組み合わされてなり、吸着パッド16の板面が入口部分13と同じ方向を向くようにして配管12に固定されることで配管12からの脱落が回避されている。
The
吸着パッド16は、多孔質体であり、外観は中実のブロック状となっているがその容積の大部分は気孔となっている。吸着パッド16の気質部分は個々の気孔が連続するように形成されることで立体網目構造をなしている。ポンプ11が動作した際には、この吸着パッド16の気質部分を通じて配管12内に空気が取り込まれる。吸着パッド16の外周部分については枠材17によって塞がれているため、当該外周部分を通じた空気の流入/流出は不可となっており、吸着パッド16の板面が空気の出入口となるように制限されている。
The
枠材17には、吸着パッド16を補強する補強材18が固定されている。補強材18は、枠材17に沿うように形成されたリング部と、リング部の中心部分から放射方向に延びる複数のスポーク部とが連結されてなり、吸着パッド16にてワーク側とは反対の板面に当接している。
A reinforcing
吸着パッド16は、弾性変形可能な合成樹脂材料、詳しくはポリビニルアルコールスポンジ(以下、PVAスポンジという)により構成されている。このため、ポンプ11による吸引が行われた場合には、この吸引力が作用することにより吸着パッド16自体が吸引方向へ撓む可能性がある。このような撓みが大きくなれば、フロアカーペットFCとの接触面積の担保が難しくなると懸念される。この点、補強材18によって吸着パッド16の撓み(変形)を抑える構成とすることにより、このような不都合の発生を抑制することができる。
The
図3の概略図に示すように、フロアカーペットFCについては、布材(布地部分)とゴムシートとが重ね合されることにより耐久性の向上と質感の向上とが両立されている。布地部分についてはゴムシートから繊維が起立しており、表面に凹凸が生じている。主として負圧を利用してワークを吸着する従来周知の真空吸着装置では、吸着パッドとワークの吸着面とを密着させて気密性を高める必要があるが、このような凹凸の存在が気密性を低下させる要因となる。また、フロアカーペットFCについては繊維の隙間が空気の通り道となり、負圧を高めることが困難になる。このような事情等から、負圧に頼った既存の動作原理では、フロアカーペットFCを持ち上げるだけの吸着力を発揮することが難しくなると想定される。この点、本実施の形態においては、ポンプ11の吸引によって発生する負圧と吸引される空気(流量)との両方を併用することにより、負圧への依存を緩和している。具体的には、吸着パッド16の開孔率を83%以上に設定して、吸気抵抗を減らすことにより、積極的に空気の引き込みを行っている。つまり、流量を稼いで吸着力を高めることにより、負圧の低下に起因した吸着力の低下を補っている。これにより、布地部分を吸着対象とすることが可能となっている。
As shown in the schematic diagram of FIG. 3, the floor carpet FC achieves both improvement in durability and improvement in texture by overlapping a cloth material (cloth portion) and a rubber sheet. About the fabric part, the fiber has stood up from the rubber sheet, and the surface has unevenness. Conventionally known vacuum suction devices that suck workpieces mainly using negative pressure need to improve the airtightness by bringing the suction pad and the workpiece suction surface into close contact with each other. It becomes a factor to reduce. Further, in the floor carpet FC, the gap between the fibers becomes a passage for air, and it is difficult to increase the negative pressure. Under such circumstances, it is assumed that it is difficult to exert an adsorption force sufficient to lift the floor carpet FC with the existing operating principle that relies on negative pressure. In this regard, in the present embodiment, the dependence on the negative pressure is alleviated by using both the negative pressure generated by the suction of the
再び図1を参照してフロアカーペットFCの搬送の流れについて説明する。パレット21に載置されたフロアカーペットFCに吸着ブロック15が押し当てられた状態にてシャッタが開放されることにより、流路が切り替わり吸着ブロック15を通じた吸引が開始される。これにより、吸着ブロック15にフロアカーペットFCが吸着され、吸着搬送装置10によってフロアカーペットFCが保持された状態となる。この際、吸着搬送装置10による吸着力は吸着対象となったフロアカーペットFCの下に配置されているフロアカーペットFCには及ぶことが回避されている。このため、複数のフロアカーペットFCが同時に持ち上がることはない。フロアカーペットFCを保持したまま隣接するコンベア22上へ移動させた後は、シャッタを閉じることにより流路が切り替わり吸着ブロック15を通じた吸引が解除される。これにより、フロアカーペットFCがコンベア22へ移り、フロアカーペットFCの搬送が完了する。
The flow of conveying the floor carpet FC will be described with reference to FIG. 1 again. When the shutter is opened in a state where the
なお、吸着搬送装置10をどのような工程に適用するかについては任意であり、例えばコンベア22を流れるフロアカーペットFCを出荷用のストッカ等に移す際に吸着搬送装置10を使用することも可能である。また、シャッタを用いて吸着状態と吸着解除状態との切り替えを行う構成に代えて、ポンプ11の駆動状態(吸引量)を制御することにより、吸着状態と解除状態との切り替えを行う構成とすることも可能である。
In addition, what kind of process the
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
<実施例1A>
実施例1Aにおいては、吸着パッド16として開孔率83%のものを使用し、吸着パッド16の外径寸法及び入口部分13の内径寸法を200mm、吸着パッド16の厚さ寸法を10mm、フロアカーペットFCの重量を5000gとしている。また、補強材18の厚さ寸法を5mm、リング部の幅寸法を10mm、スポーク部の数を3つ且つその幅寸法を10mmとしている。
<Example 1A>
In Example 1A, a
ここで、図4の概略図に示すようにフォースゲージFGをフロアカーペットFCに取り付けて引張試験を行った結果について説明する。フロアカーペットFCを保持するのに必要な吸着力の下限値は5Nであり、評価については、持ち上げ時等の搬送過程にてフロアカーペットFCが落下した場合を「不可」、落下は回避されたもののフロアカーペットFCの姿勢が不安定であった場合を「可」、落下が回避され且つ姿勢が安定していた場合を「良好」としている。 Here, as shown in the schematic diagram of FIG. 4, the result of a tensile test with the force gauge FG attached to the floor carpet FC will be described. The lower limit value of the adsorption force necessary to hold the floor carpet FC is 5N, and the evaluation is “impossible” when the floor carpet FC falls during the transportation process such as lifting, but the fall is avoided. The case where the posture of the floor carpet FC is unstable is “OK”, and the case where the fall is avoided and the posture is stable is “good”.
ポンプ11による吸引仕事率を14Wに設定した場合には、吸着力が5N前後となった。吸着力が上記下限値に近いことから、保持状態の評価については「可」及び「不可」が混在した。つまり、仕事率14WではフロアカーペットFCを持ち上げることはできるものの保持状態の安定性に改善の余地がある結果となった(図6の表1参照)。
When the suction power by the
吸引仕事率を70Wとした場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が10.9Nとなった。下限値を上回る吸着力が確保され、ある程度の力でフロアカーペットFCを引っ張ったとしても保持状態が維持されたことから、保持状態を「良好」と判断した。 When the suction power was 70 W, a value exceeding 5 N was detected in all samples, and the average value of the suction force was 10.9 N. Since the adsorbing force exceeding the lower limit was ensured and the holding state was maintained even when the floor carpet FC was pulled with a certain amount of force, the holding state was judged as “good”.
なお、吸着パッド16の厚さを2倍(20mm)及び3倍(30mm)に変更して上記試験と同様の試験を行ったが吸着パッド16の厚さを変更する前と試験結果はほぼ同一であったため試験結果の記載は省略している。
In addition, the thickness of the
<実施例2A>
実施例2Aにおける吸着ブロック15では、吸着パッド16として実施例1Aよりも開孔率の高い89%のものが搭載されている。この吸着パッド16を用いた場合についても、試験条件を実施例1Aと同様として、保持状態の評価を行った。
<Example 2A>
In the
ポンプ11による吸引仕事率を14Wに設定した場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が12.8Nとなった。また、吸引仕事率を70Wに設定した場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が16.3Nとなった。何れの吸引仕事率であっても、下限値を上回る吸着力が確保され、ある程度の力でフロアカーペットFCを引っ張ったとしても保持状態が維持されたことから、保持状態を「良好」と判断した(図6の表1参照)。
When the suction power by the
同じ吸引仕事率で比較した場合、実施例1Aに示した開孔率83%の吸着パッド16よりも吸着力を高く設定できる点で本実施例2Aに示す開孔率89%の吸着パッド16の方が優れている。
When compared with the same suction power, the suction force of the
また、吸引仕事率が大きくなれば吸着パッド16に生じる負担が大きくなるだけでなく設備のコスト等も増大する。この点、本実施例A2に示す開孔率89%の吸着パッド16は実施例A1に示した開孔率83%の吸着パッド16を使用した場合と比較して吸着力を担保しつつ吸引仕事率を低減できる点で優れている。
Further, if the suction power increases, not only the burden on the
<実施例3A>
実施例3Aにおける吸着ブロック15では、吸着パッド16として実施例1A,2Aよりも開孔率の高い91%のものが搭載されている。この吸着パッド16を用いた場合についても、試験条件を実施例1Aと同様として、保持状態の評価を行った。
<Example 3A>
In the
ポンプ11による吸引仕事率を14Wに設定した場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が9.4Nとなった。また、吸引仕事率を70Wに設定した場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が7.3Nとなった。何れの吸引仕事率であって、下限値を上回る吸着力が確保され、ある程度の力でフロアカーペットFCを引っ張ったとしても保持状態が維持されたことから、保持状態を「良好」と判断した(図6の表1参照)。
When the suction power by the
図5のグラフに示すように、開孔率を83%から89%に引き上げた場合には吸着力の上昇が確認できたものの、89%から91%に更に引き上げた場合には吸着力の低下がみられた。開孔率を大きくすることは吸気抵抗(吸着パッド16における圧力損失)を緩和して流量を確保する上で有利である。しかしながら、吸着パッド16は、配管12の内外を仕切る仕切りとしてだけでなく、空気の流路を絞る絞り部として機能する。つまり、吸着パッド16が多孔質体であることから、この吸着パッド16を通じた圧力の変化が生じにくくなっている。開孔率を大きくすれば、このような絞り部としての機能が低下すると考えられる。つまり、流量を確保すべく開孔率を大きくしたことが、フロアカーペットFCを吸着する際に通気が容易になる部分が生じた場合にその部分での流量が増して圧力差が一気に低下する要因の一つになると考えられる。
As shown in the graph of FIG. 5, when the hole area ratio was increased from 83% to 89%, an increase in the adsorption power was confirmed, but when the porosity was further increased from 89% to 91%, the adsorption power decreased. Was seen. Increasing the aperture ratio is advantageous in reducing the intake resistance (pressure loss in the suction pad 16) and securing the flow rate. However, the
ここで、開孔率100%を仮想して、実施例1〜実施例3にて使用した吸着ブロック15を取り外した状態でも同様の試験を行った(図6の表2における比較例1参照)。この場合、吸引仕事率を14W,70Wの何れに設定した場合であってもフロアカーペットFCを持ち上げることはできなかった。吸着パッド16を不具備とした場合には上述したような局所的な流量の増大を妨げる抵抗がなくなることが吸着力の低下の要因になっていると考えられる。また、吸着パッド16はフロアカーペットFCの変形を規制する規制手段としても機能し得る点に鑑みれば、吸着パッド16が不具備となってフロアカーペットFCにおける吸着部分の形状が不安定になることが、局所的に流量が増大し得る箇所の発生を誘発する要因になっているとも考えられる。
Here, assuming that the hole area ratio was 100%, the same test was performed in a state where the
吸着パッド16が通気の抵抗となっている場合、すなわち吸着パッドにて圧力損失が生じる場合には、吸着パッド16に負荷が生じやすくなる。故に、当該吸着パッド16が変形する可能性を否定できない。特に、本実施の形態に示した吸着パッド16については弾性変形可能なPVAスポンジによって形成されているため、抵抗が大きくなるにつれて上述した気質部分の潰れが生じやすくなると考えられる。開孔率が小さくなれば抵抗が大きくなって、潰れ発生(閉塞)→吸着力低下が生じ得る。これに対して、開孔率が大きくなれば抵抗が小さくなることで、吸着パッド16に生じる負荷は軽減されるものの、吸着パッド16の強度自体が低下することで、→潰れ発生(閉塞)→吸着力低下を招くと推測される。例えば、開孔率を83%,89%とした場合には、吸引仕事率を14W→70Wに上げることで吸着力の増大が確認された。これに対して開孔率を91%とした場合には、吸引仕事率を14W→70Wに上げたことによる吸着力の低下が確認された。この結果は、吸引仕事率を高く設定する場合には開孔率を91%とすることで強度が不足する可能性を示すものと考えられる。
When the
このように、吸着パッド16の強度と開孔率との関係に配慮した場合には、吸着パッド16の開孔率を83%〜91%、より好ましくは83%〜89%、更に好ましくは89%とすれば、上述したような不都合の発生を抑制して、吸着力を安定して発揮させることができるものと思料する。
Thus, when considering the relationship between the strength of the
フロアカーペットFCについては表面が布地部分となり、この布地部分が吸着される。吸着パッド16の存在は、フロアカーペットFCと吸着パッド16との接触面積を稼ぐ上で有利であり、フロアカーペットFCを吸着した際に吸着箇所に生じる負荷を緩和できる。これにより、フロアカーペットFCに吸着跡が残ることを抑制し、吸着搬送装置10の利用がフロアカーペットFCの見栄えを低下させる要因となることを回避できる。
The surface of the floor carpet FC becomes a fabric portion, and this fabric portion is adsorbed. The presence of the
吸着パッド16については弾性変形可能であるため、フロアカーペットFCとの接触箇所をフロアカーペットFCに追従するようにして変形し得る。つまり、吸着時にフロアカーペットFCに過度な変形を強いることを回避できる。これは、上述した吸着跡を残りにくくする上でも有利である。また、吸着パッド16がフロアカーペットFCに追従し得る構成であれば、吸着パッド16とフロアカーペットFCとの間に生じる隙間を減縮し、両者の接触面積(負圧)を稼ぐ上でも有利となる。
Since the
開孔率83%〜91%の範囲ではフロアカーペットFCの吸着が可能であることが確認された。ここで、PVAスポンジの成形について補足説明すると、気孔率90%前後であれば成形を良好に行うことができるものの、この範囲を外れたもの(特に、気孔率が95%を超えるもの)については成形が難しくなる。以上の理由から、発揮される吸着力や保持状態、更にはPVAスポンジの品質等の事情に鑑みれば、PVAスポンジによって吸着パッド16を構成する上では、開孔率を95%以下、より好ましくは89%〜91%程度とすることが好ましい。
It was confirmed that the floor carpet FC can be adsorbed in the range of the open area ratio of 83% to 91%. Here, a supplementary explanation of the molding of the PVA sponge is that if the porosity is around 90%, the molding can be performed well, but those outside this range (especially those having a porosity exceeding 95%). Molding becomes difficult. For the above reasons, in view of circumstances such as the adsorbing force and holding state to be exerted, and the quality of the PVA sponge, etc., in configuring the
なお、真空吸着装置においては吸着パッド(チャック)としてセラミック材が使用されることが多い。セラミック材については気孔率20%〜40%程度となるように形成されることが一般的であり、気孔率が10%を下回るものや70%を上回るものについては成形が困難となる。つまり、PVAスポンジとは成形性や品質担保等の観点から好ましいと想定される開孔率の範囲がずれている。このような実情に配慮した場合、開孔率を83%よりも大きくする上でPVAスポンジによって吸着パッド16を構成したことには吸着搬送装置10の動作の安定化や信頼性の向上を実現する上で技術的意義がある。また、吸着パッドをPVAスポンジによって構成し軽量化を図ることは、吸着搬送装置10における搬送効率等を実現する上で有利となる。
In a vacuum suction device, a ceramic material is often used as a suction pad (chuck). The ceramic material is generally formed so as to have a porosity of about 20% to 40%, and it is difficult to form a ceramic material having a porosity of less than 10% or more than 70%. That is, the range of the hole area ratio assumed to be preferable from the viewpoint of moldability, quality assurance, and the like is different from that of PVA sponge. In consideration of such circumstances, the fact that the
因みに、吸着パッドとして開孔率が55%となるセラミック材を用いた場合についても上記実施例1A〜3Aと同様の試験を行った(図6の表2における比較例2参照)。この場合、吸引仕事率を14W,70Wの何れに設定した場合であってもフロアカーペットFCを持ち上げることはできなかった。 Incidentally, the same test as in Examples 1A to 3A was also performed when a ceramic material having a hole area ratio of 55% was used as the suction pad (see Comparative Example 2 in Table 2 of FIG. 6). In this case, the floor carpet FC could not be lifted even when the suction power was set to 14 W or 70 W.
<第2の実施の形態>
上記第1の実施の形態においては補強材18を用いて吸着パッド16の撓みを規制する構成としたが、吸着パッド16の撓みを抑えることができるのであれば足り(すなわちフロアカーペットFCの吸着力を担保することができるのであれば足り)、補強材18を不具備とすることも可能である。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the reinforcing
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
<実施例1B>
実施例1Bにおいては、吸着パッド16の開孔率を89%とし、吸着パッド16の外径寸法及び入口部分13の内径寸法を200mm、吸着パッド16の厚さ寸法を10mm、フロアカーペットFCの重量を5000gとしており、補強材18が不具備となっている点を除いて各種構成が上記実施例2Aと同様となっている。本実施例1Bにおいても上記試験と同様の試験により、吸着力の測定及び保持状態の評価を行っている。
<Example 1B>
In Example 1B, the opening ratio of the
ポンプ11による吸引仕事率を14Wとした場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が14.0Nとなった。また、吸引仕事率を70Wとした場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が16.5Nとなった。このように十分な吸着力が確保されていることから保持状態は各々「良好」であると判断した(図6の表3参照)。
When the suction power by the
<実施例2B>
実施例2Bにおいては吸着パッド16として開孔率91%のものを使用した他は、実施例3Aと同様にして試験条件を設定し、保持状態の評価を行った。
<Example 2B>
In Example 2B, the test conditions were set and the holding state was evaluated in the same manner as in Example 3A, except that a
ポンプ11による吸引仕事率を14Wとした場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が9.6Nとなった。また、吸引仕事率を70Wとした場合には、全てのサンプルにて5Nを超える値が検出され、吸着力の平均値が6.9Nとなった。このように十分な吸着力が確保されていることから保持状態は「良好」であると判断した(図6の表3参照)。
When the suction power by the
吸着パッド16について十分に強度が確保されている構成では、補強材18を不具備とした場合であっても、フロアカーペットFCの保持力が担保されることが確認された。但し、上述したように吸着パッドを金属製とする場合と比較して、吸着パッド16の耐久性が低下し得る。このため、吸着搬送装置10の繰り返しの使用によって吸着パッド16が変形(例えば塑性)してしまった際に吸着力が低下する可能性を否定できない。故に、繰り返しの使用に配慮した耐久性や信頼性を担保する上では、上記第1の実施の形態に示した補強材18を使用することが好ましい。
In the configuration in which the
なお、上述した各実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。因みに、以下の別形態の構成を、上記各実施の形態における構成に対して、個別に適用してもよく、相互に組み合わせて適用してもよい。 In addition, it is not limited to the description content of each embodiment mentioned above, For example, you may implement as follows. Incidentally, the configurations of the following different modes may be applied individually to the configurations of the above embodiments, or may be applied in combination with each other.
(1)上記各実施の形態では、吸着パッド16をPVAスポンジによって形成したが、吸着パッドの材質についてはこれに限定されるものではない。通気性が担保された多孔質体であれば足り、気孔率が83%以上となるように形成できるのであれば任意に変更してもよい。例えば、ポリエチレンやエラストマ等の合成樹脂材料を用いることも可能である。
(1) In each of the above embodiments, the
(2)吸着パッド16については必ずしもフロアカーペットFCの吸着面に追従して変形(弾性変形)可能である必要はなく、実質的に弾性変形しない構成とすることも可能である。また、吸着パッド16を材質の異なる複数の部材を組み合わせて形成することも可能である。例えば、第1部材と第2部材とを重ねる2層構造とする場合には、フロアカーペットFCに接触するものを弾性変形可能となるように構成することが好ましい。
(2) The
(3)上記各実施の形態では、吸着搬送装置10を用いてフロアカーペットFCを吸着する構成としたが、全体が布地又は一部が布地となるように形成されているのであれば、吸着対象を任意に変更してもよい。例えば、車両に搭載されるドアトリム、シートカバー、サンシェード等については基材に布材が張り付けられてなるが、これらを吸着対象とすることも可能である。また、ラグ、座布団、玄関マット等の家庭用品を吸着対象とすることも可能である。なお、布地については織物や編物に限定されるものではなく繊維を接合して布状にした不織布を含む。
(3) In each of the above-described embodiments, the floor carpet FC is sucked using the sucking and conveying
(4)上記各実施の形態では、配管12に吸着ブロック15を直接固定する構成としたが、これを変更し、吸着方向に伸縮可能な蛇腹(例えばゴムベローズ)を介して配管12に吸着ブロック15を固定することも可能である。
(4) In each of the above-described embodiments, the
(5)上記各実施の形態では、フロアカーペットFCの製造〜出荷工程に吸着搬送装置10を適用したが、これに限定されるものではない。例えば、フロアカーペットFCを車両に搭載する工程に吸着搬送装置10を適用することも可能である。また、フロアカーペットFCを保持した状態でフロアカーペットFCの姿勢を変える構成とすれば、例えば検査工程等における確認等を行う際の利便性の向上に貢献できる。
(5) In each of the above embodiments, the
10…吸着装置としての吸着搬送装置、11…ポンプ、15…吸着ブロック、16…吸着パッド、18…規制部材としての補強材、FC…ワークとしてのフロアカーペット。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
気体を吸引して排出するポンプと、
前記布地を被吸着面として前記ワークを前記ポンプによる吸引に基づいて吸着する吸着パッドと
を備え、
前記吸着パッドは、多孔質体であり、開孔率が83%以上となるように形成されていることを特徴とする吸着装置。 An adsorption device for adsorbing at least part of a workpiece made of fabric,
A pump for sucking and discharging gas,
A suction pad for sucking the workpiece based on suction by the pump with the fabric as a suction surface;
The suction pad is a porous body, and is formed so that the porosity is 83% or more.
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