JP2018034227A - 吸着パッド - Google Patents

Abstract

【課題】物体の表面に吸着痕を発生させないようにした吸着パッドを提供する。【解決手段】吸着パッド１２は、真空源に連通する連通孔１８が設けられたゴム製の基部１６と、基部１６の先端に一体に設けられ、内面に物体の表面に対向するフィルム接着面２１が形成されたゴム製のスカート部１７とを有している。フィルム接着面２１には、樹脂製の吸着フィルム２３が接着され、物体が吸着フィルム２３に吸着される。【選択図】図３

Description

本発明は、物体を吸着して搬送するために使用される吸着パッドに関する。

ワーク等の物体を吸着して搬送するために使用される吸着パッドは、ロボットアーム等の搬送部材の先端に装着される。吸着パッドは、天然ゴムや合成ゴム等の弾性材料により成形され、搬送部材に取り付けられる基部と、基部の先端に一体に設けられて物体に接触する弾性変形自在のスカート部とを有している。基部に設けられた連通孔は、外部の真空源に真空路を介して連通されおり、スカート部を物体に接触させて、連通孔を介してスカート部の内側を真空状態とすると、物体は吸着パッドに吸着される。物体が吸着パッドに吸着保持された状態のもとで、物体は搬送部材により搬送される。

プラスチックやガラス等により成形された比較的大型のサイズの物体を搬送するには、吸着パッドと物体との接触面積を大きくし、吸着力を高める必要がある。このため、複数の吸着パッドを搬送部材に設けたり、大型の吸着パッドを搬送装置に設けたりしている。特許文献１には、複数の蛇腹型吸着パッドや複数の腕型吸着パッドを固定ブロックに装着した真空吸着パッドが記載されている。

吸着パッドで物体を吸着保持することにより、物体の表面に吸着パッドの吸着跡つまりゴム内部の成分が染み出した吸着痕が残る。吸着痕は、例えば液晶テレビなどの商品の見た目を悪くすることで、商品価値を下げる。また、物体の表面にコーティング剤が塗布される工程では、吸着痕上にコーティング剤をうまく塗布することができない。吸着痕が物体表面に残った場合、吸着痕を洗い流さなければならない。吸着痕の主な成分は、合成ゴムに含まれる油性成分や可塑剤や硫黄などである。このことから、特許文献２には、ワーク表面に吸着痕を残さないように、油性成分と硫黄とを含まない合成ゴムからなる真空吸着パッドが記載されている。しかし、例えば、吸着パッドの配合材料から可塑剤や老化防止剤などを完全に排除することはできないため、吸着痕を完全に無くすことはできない。

特許文献３には、硬質材料からなる蛇腹部を有する吸着パッドが記載されている。硬質材料により吸着パッドを形成すると、吸着パッドがワークに当接したときにワークに大きな衝撃が加えられることから、蛇腹部が吸着パッドに形成され、ワークに衝撃が加えられないようにしている。

特開平５−３３７８６８号公報 特開平５−７０６３０号公報 特開２００３−１７１０８０号公報

特許文献２には、スカート部の丈を短くして、ワークとの接触面を小さくすることにより、吸着跡の形成を回避するようにした真空吸着パッドが記載されている。しかし、吸着パッドとワークとの接触面積の大小に関わらず、ゴム内部から漏出する配合剤により、吸着痕は形成される。また、油性成分等を排除した合成ゴムは、混練作業が困難であり、成形時の離型性は低下する。さらに、合成ゴムに含まれる可塑剤の影響により、吸着痕を完全になくすことはできない、という問題が残る。特許文献３に記載されるように、吸着パッドを硬質素材を切削加工することにより形成すると、吸着パッドの製造に手間とコストがかかる。

本発明の目的は、物体の表面に吸着痕を発生させないようにした簡単な構造の吸着パッドを提供することにある。

本発明の吸着パッドは、物体を真空吸着する吸着パッドであって、真空源に連通する連通孔が設けられた基部と、前記基部の先端に設けられ、物体の表面に対向するフィルム接着面が内面に形成されたゴム製のスカート部と、を有し、前記フィルム接着面に樹脂製の吸着フィルムを接着し、当該吸着フィルムを物体の表面に接触させる。

ゴム製のスカート部のフィルム接着面に樹脂製の吸着フィルムを接着したので、吸着パッドを物体に接触させると、ゴム製のスカート部は樹脂製の吸着フィルムを介して物体に密着する。したがって、スカート部を構成するゴムに含まれる成分が、物体に吸着痕となって付着することが防止される。吸着パッドをゴム製のスカート部と、樹脂製の吸着フィルムとの複合構造とすることにより、ゴム製のスカート部の弾性変形量を大きく確保することができ、吸着パッドを物体の表面に確実に吸着させることができる。

一実施の形態である吸着パッドを備えた真空吸着装置を示す概略図である。 吸着パッドの変形例を示す正面図である。 吸着パッドの実施形態の断面図である。 図３の底面図である。 吸着パッドの変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。真空吸着装置１０は、図１に示されるように、ロボットアーム等により形成される搬送部材１１を有している。吸着パッド１２が搬送部材１１に装着され、吸着パッド１２は搬送部材１１により、図示しない物体収容位置等の第１の位置から、物品が搭載される位置等の第２の位置まで搬送される。吸着パッド１２は、真空供給路１３により真空源としての真空ポンプ１４に接続されており、流路切換弁１５が真空供給路１３に設けられている。流路切換弁１５は、吸着パッド１２に真空を供給する位置と、吸着パッド１２を大気に開放する位置とに作動する。

吸着パッド１２は、図３および図４に示されるように、搬送部材１１に装着される基部１６と、基部１６に一体となったスカート部１７とを有し、天然ゴムや合成ゴム等の弾性材料により一体に成形されている。基部１６は、真空源に連通する連通孔１８が設けられた、円筒形状を有し、基部１６の先端部に設けられた突出部１９を介してスカート部１７が基部１６に一体に設けられている。スカート部１７は突出部１９から先端部に向けて径が漸次大きくなったテーパ形状である。

スカート部１７の内面は、ワーク等の物体の表面に対向するフィルム接着面２１であり、スカート部１７の内面側の空間は、連通孔１８に連通して真空が供給される吸着空間２２である。

樹脂製の吸着フィルム２３がフィルム接着面２１に接着され、吸着フィルム２３の表面は、物体の表面に接触する吸着面２４である。樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート、ナイロン、ポリアセタール等の汎用樹脂やエンジニアリングプラスチックが用いられる。吸着フィルム２３の厚みは、例えば約０．０１〜１ｍｍである。吸着フィルム２３は、薄ければ薄いほど、変形して物体に倣う。このように、吸着パッド１２は、ゴム製のスカート部１７と樹脂製の吸着フィルム２３との複合構造となっており、吸着パッド１２が物体に押し付けられて、スカート部１７が弾性変形すると、スカート部１７とともに吸着フィルム２３も弾性変形する。なお、吸着パッド１２は、基部１６とスカート部１７とが一体となっており、基部１６とスカート部１７がともにゴムにより成形されているが、スカート部１７のみをゴム製としても良い。

上述した吸着パッド１２を使用して、物体を吸着搬送するには、吸着パッド１２は物体収容位置等の第１の位置まで搬送部材１１により搬送される。吸着パッド１２が物体に押し付けられると、スカート部１７が弾性変形し、スカート部１７に接着された吸着フィルム２３が物体に接触する。この状態のもとで、図１に示される流路切換弁１５を吸着パッド１２に真空を供給する位置に切り換える。これにより、吸着パッド１２の吸着空間２２内の空気が、真空ポンプ１４により連通孔１８から外部に排出され、吸着パッド１２は物体に吸着される。この状態のもとで、物体は吸着パッド１２により保持された状態となって、物体が搭載される位置等の第２の位置に搬送される。第２の位置に物体が搬送された後に、流路切換弁１５は吸着パッド１２を大気に開放する位置に作動され、吸着パッド１２は物体から分離される。

物体が吸着パッド１２に吸着されたときには、吸着フィルム２３の吸着面２４が物体に密着する。スカート部１７を天然ゴムや合成ゴム等により成形し、その内部に油性成分や硫黄が含まれていても、スカート部１７は直接物体に接触することなく、吸着フィルム２３が接触する。これにより、従来のように、ゴム材料からなるスカート部１７が直接物体に接触することがないので、スカート部１７に含まれる油性成分が物体の表面に付着せず、吸着パッド１２の吸着痕が物体に発生することを防止できる。

一方、例えば、吸着パッド１２を樹脂により成形すると、スカート部１７の弾性変形量を大きくすることができず、スカート部１７と物体との間に隙間が発生することがあり、吸着パッド１２の密着力を高めることができない。これに対し、本発明においては、ゴム製のスカート部１７と樹脂製の吸着フィルム２３との複合構造により、スカート部１７の弾性変形量を大きくすることができる。

また、硬質の樹脂部材から吸着パッド１２を形成すると、切削加工が必要であるため、手間とコストがかかる。これに対し、本発明においては、吸着フィルム２３がフィルム接着面２１に接着するので、簡単で安価な構造で吸着パッド１２が形成される。

図５は吸着パッドの変形例を示す断面図であり、図５に示される吸着パッド１２ａの基本形状は図３および図４に示されたものと同様である。この吸着パッド１２ａにおいては、環状の突起部３１が、スカート部１７のフィルム接着面２１に複数本設けられており、凹凸部がフィルム接着面２１に形成されている。凹凸部が形成されたフィルム接着面２１に吸着フィルム２３を接着すると、フィルム接着面２１の凹凸に対応した凹凸部が吸着フィルム２３に形成される。このように、凹凸部が吸着フィルム２３に形成されることにより、吸着フィルム２３は吸着パッド１２ａに倣うとともに、スカート部１７と吸着フィルム２３の接着面積が増える。その結果、吸着パッド１２ａと吸着フィルム２３との密着強度は向上する。

図２は吸着パッドの変形例を示す正面図であり、この吸着パッド１２ｂは、蛇腹型の基部１６を有している。蛇腹型の基部１６は、伸縮自在な蛇腹片３２を有しており、図２に示される吸着パッド１２ｂは、２対の蛇腹片３２を備えている。このように、基部１６を蛇腹型とすると、物体の表面が湾曲していたり、傾斜していたりしても、吸着パッド１２ｂが物体に押し付けられると、基部１６が大きく弾性変形し、スカート部１７は確実に物体の表面に密着される。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した真空吸着装置１０においては、単一の吸着パッドを備えているが、複数の吸着パッドを搬送部材１１に装着するようにしても良い。

１０ 真空吸着装置
１１ 搬送部材
１２〜１２ｂ 吸着パッド
１３ 真空供給路
１４ 真空ポンプ
１５ 流路切換弁
１６ 基部
１７ スカート部
１８ 連通孔
２１ フィルム接着面
２２ 空間
２３ 吸着フィルム
２４ 吸着面
３１ 突起部
３２ 蛇腹片

Claims (4)

1. 物体を真空吸着する吸着パッドであって、
   真空源に連通する連通孔が設けられた基部と、
   前記基部の先端に設けられ、物体の表面に対向するフィルム接着面が内面に形成されたゴム製のスカート部と、
   を有し、
   前記フィルム接着面に樹脂製の吸着フィルムを接着し、当該吸着フィルムを物体の表面に接触させる、吸着パッド。
2. 請求項１記載の吸着パッドにおいて、前記基部は前記連通孔が設けられた円筒形状であり、前記基部の先端に前記スカート部を一体に設けた、吸着パッド。
3. 請求項１または２記載の吸着パッドにおいて、環状の凹凸部が前記スカート部の前記フィルム接着面に設けられ、当該凹凸部に対応した凹凸部が前記吸着フィルムに形成された、吸着パッド。
4. 請求項１記載の吸着パッドにおいて、前記基部は蛇腹型であり、当該蛇腹型の基部の先端に前記スカート部を一体に設けた、吸着パッド。

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