JP3145653U - 中空体用吸引支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミックス粉等の圧粉成型体等の中空体の被吸着体を、損傷させずに安全かつ容易に搬送等できる支持装置を提供する。
【解決手段】
被吸着体を吸引支持する吸引支持装置であって、一方の面を被吸着体を吸引支持する吸引支持面２とする吸引支持体１と、吸引支持体１の吸引支持面２側に設けられ被吸着体の吸引支持部を画定する複数の弾性圧着体と、吸引支持体１に設けた貫通孔を介して吸引支持部に連通させた負圧発生手段７と、負圧発生手段７に連結されたエアー供給手段とを備えている。そして、エアー供給手段から負圧発生手段７に圧縮空気を供給することにより、貫通孔を介し吸引支持部を減圧することにより弾性圧着体が圧着された被吸着体を吸引支持する。
【選択図】 図１

Description

本考案は、セラミックス粉又は金属粉、あるいはこれらの混合粉からなる圧粉成型体、若しくは、その予備焼結体を搬送等する際に用いられる吸引支持装置である。

セラミックス粉である炭化タングステンと鉄属の金属粉であるコバルトを材料とした超硬合金が知られている。この種の超硬合金は、高い硬度を有し、さらに耐摩耗性に優れていることから、成型用金型装置や、この金型装置を構成する打ち抜き用パンチなどを構成する材料として広く用いられている。

そして、炭化タングステンやコバルトを主成分とする超硬合金からなる金型装置や打ち抜きパンチ、ダイスなどの製品は、炭化タングステンやコバルトを主成分とする粉体を圧縮して、製品の形状に対応した成型体を成型し、次いで、この成型体を仮焼結し、さらには、焼結することによって製造される。そこで、成型体を焼結等する過程で焼結炉に搬送等する必要がある。

ところで、圧粉成型体若しくは予備焼結体などは、焼結の前段階では極めて脆弱である。そのため、型枠等との接触によって損傷を生じやすく、成型後に型枠から抜き取る際には型枠等との接触を避けるため、慎重に持ち上げなければならない。

従来、この作業は一般的に手動作業によって行われている。

コンクリート製品を吸引することによって支持し搬送する装置として特開２００３−６８８３５号公報(特許文献１)に記載されたようなものがある。

また、中空体の搬送対象を吸引することによって支持し搬送する装置として特開平１０−１０９２４２号公報（特許文献２）に記載されたようなものがある。
特開２００３−６８８３５号公報 特開平１０−１０９２４２号公報

ところで、成形体の中には筒状、円筒状等のように中心に貫通部が設けられた中空体に形成されるものがある。

この種の成形体は、矩形状又は円柱状に充満されて形成される通常の成形体と異なり貫通部があるため、文献１に記載されるような装置では、吸引を行っても貫通部から外気が吸入され被吸着体と吸引面との間に密封された空間が生ぜず、減圧状態が発生しないため吸引支持することが出来ない。

また、特許文献２に記載されるような装置では、小さな吸引部を多数配置するため、構造の複雑化に伴って部品数が多くなり、トラブルやコストの増加につながる。

ところで、ここで搬送等される超硬合金の成型体は、鉄鋼製品等と比較しても約２倍の重量がある。そのため、小さなものであっても大きな重量を有するものとなり、手動作業により搬送することは困難である。また、手動作業による搬送の場合は型枠等との接触を生じさせてしまう虞がある。そして、搬送対象となる成型体は、脆弱であるため型枠等と接触により容易に損傷してしまう。

また、従来行われている手動作業による搬送若しくは移動は、時間を要し、肉体的疲労等により作業量にも限界があるばかりか、人体に過度の負担がかかるため腰痛や腱鞘炎を誘発する。

そこで、本考案は、中空体の如き被吸着体を損傷させずに容易かつ安定した搬送等できる支持装置を提供することを技術課題とする。

本考案は、被吸着体を吸引支持する吸引支持装置であって、一方の面を被吸着体を吸引支持する吸引支持面とする吸引支持体と、吸引支持体の吸引支持面側に設けられた第１の弾性圧着体と、第１の弾性圧着体の外周側に設けられ第１の弾性圧着体とともに被吸着体の吸引支持部を画定する第２の弾性圧着体と、吸引支持部内に位置して吸引支持体の一方の面から他方の面に亘って形成された貫通孔と、他方の面に設けられ、貫通孔を介して吸引支持部と連通された負圧発生手段と、負圧発生手段に連結されたエアー供給手段とを備えている。

そして、エアー供給手段から負圧発生手段に圧縮空気を供給することにより、負圧発生手段に負圧を発生させ、その負圧によって貫通孔を介し吸引支持部を減圧することにより、弾性圧着体が圧着された被吸着体を吸引支持する装置である。

さらに、この考案にかかる装置の吸引支持面側には、第２の弾性圧着体を囲んでさらなる弾性圧着体を設けることでさらなる吸引支持部が設けられている。

この考案にかかる装置の各弾性圧着体は、シリコーンゴムで形成されることが望ましい。

そして、本装置の各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路には、真空圧測定用の真空計が設けられている。

また、本装置の各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路には、異物混入防止用のフィルタが設けられている。

さらに、本装置の各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路には、各吸引支持部内を大気状態から減圧状態に切換え、又は、減圧状態から大気状態に切換えるための三方向弁が設けられている。

本装置の負圧発生手段とエアー供給手段とを連結する通気路には、負圧発生手段に供給する圧縮空気の流量調整用にバルブが設けられている。

本装置の吸引支持体の他方の面には、被吸着体の搬送等用の支持部が設けられている。

本考案に係る吸引支持装置は、上記エアー供給手段から負圧発生手段に圧縮空気を供給し負圧を発生させ、貫通孔を介して吸引支持面側に設けられた、第１の弾性圧着体と第２の弾性圧着体によって画定される吸引支持部、または第２の弾性圧着体と第２の弾性圧着体を囲んで設けられたさらなる弾性圧着体によって画定される吸引支持部に負圧を伝達させ、吸引支持部内を減圧することにより弾性圧着体が圧着され被吸着体を吸引支持できる。

そして、被吸着体を吸引支持した状態で、吸引支持体の他方の面に設けられた支持部に搬送機器等を接続することによって、被吸着体に負荷を与えることなく搬送等を行うことができる。

この装置は、被吸着体に設けられている貫通部を避けて第１の弾性圧着体及び第２の弾性圧着体もしくは第２の弾性圧着体を囲んでさらなる弾性圧着体を設け、外周側と内周側を区切って吸引支持部を画定することにより、貫通部を有する中空体の如き被吸着体であっても、吸引支持部と被吸着体との間に密封された空間を作り出すことができ、この密封された空間を減圧することで吸引を行うことができる。

また、弾性圧着体がシリコーンゴムで形成されることにより、被吸着体との密着性を向上させることができるので、吸引時に外部から吸引支持部へと外気が吸入されることを減少できる。

そして、各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路に真空計を設けたことにより、吸引支持部に発生する負圧を測定しながら吸引作業を行うことができるので、被吸着体への過度の圧力による剥離などの損傷や、吸引圧の不足による落下を防止できる。

また、各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路に異物混入防止用フィルタが設けられたことにより、吸入される異物等を濾すことができるため、負圧発生手段に圧縮形成時に残存した異物等が混入することがなく、負圧発生手段の目詰まりを防止できる。

さらに、各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路に三方向弁が設けられたことにより、負圧発生手段に発生した負圧を直接吸引支持部に伝えることなく、負圧発生手段に適正な負圧が得られた状態で三方向弁の切換えることで、適度な負圧が貫通孔を介して各吸引支持部に伝わり、各吸引支持部内を大気状態から減圧状態にして吸引することができるので、被吸着体への過度の吸引圧による剥離などの損傷や、吸引圧の不足による落下を防止できる。

また、上述の三方向弁が設けられたことにより、分離する際に被吸着体から本考案の吸引装置を工具等により無理に引き離すことなく、三方向弁の切換えによって各吸引支持部内を減圧状態から大気状態にすることで、被吸着体と吸引装置を容易に分離することができる。

さらに、負圧発生手段とエアー供給手段とを連結する通気路に流量調整用のバルブが設けられたことにより、負圧発生手段に供給する圧縮空気の流量を調整することで、負圧発生手段に発生する負圧の調整を行うことができる。

この装置は、吸引支持体の他方の面に支持部を設けたことにより、手動作業のほか搬送機器等と連結し機械的作業による支持ができるので、無理な手動作業などで支持をすることなく、容易に搬送等を行うことが可能となる。

以下、本考案に係る吸引支持装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。

本考案にかかる吸引支持装置は、超硬合金の製造過程における炭化タングステンやコバルトを主成分とする粉体を圧縮形成した圧粉成型体、若しくは圧粉成型体を仮焼結した予備焼結体の如き被吸着体を焼結するために、成型用の型枠から焼結炉へと搬送する際に用いて有用な装置である。

この装置は、一方の面を被吸着体Ａを吸引支持する吸引支持面２とする吸引支持体１を備える。

この吸引支持体１は、被吸着体Ａを吸引した際の重量に耐えうる機械的強度を有するように形成されている。具体的には、図１の示すように、ステンレス鋼を用いて所定の厚さを有する円盤状に形成される。

この吸引支持体の形状は、上述の形状に限定されるものではなく、被吸着体Ａの形状に合わせて適切な形状に形成される。

この吸引支持体１の一方の面は、吸引するための吸引支持面２とされ、図２に示すように、被吸着体との干渉が生じないように平面状に形成されている。

この吸引支持面２には、図２に示すように、吸引支持体１に凹状の溝部４を設け、その外周側に同様の溝部２４を設ける。そして溝部４には、図２及び図３に示すように、吸引時に被吸着物Ａと圧着するための第１の弾性圧着体５を嵌め合わせて、溝部４に接着することで取り付ける。同様に溝部２４に第２の弾性圧着体２５を嵌め合わせて、溝部２４に接着することで取り付ける。

この第１の弾性圧着体５と第２の弾性圧着体２５によって囲まれた範囲を、被吸着物Ａの吸引領域とする第１の吸引支持部３が画定される。

また、第２の弾性圧着体２５の外周側に凹状の溝部３４を設け、この溝部３４にさらなる弾性圧着体として第３の弾性圧着体３５を嵌め合わせて、溝部３４に接着することで取り付ける。そして、第２の弾性圧着体２５と第３の弾性圧着体３５によって囲まれた範囲を被吸着物Ａの吸引領域とする第２の吸引支持部２３が画定される。

このように、被吸着体Ａの貫通部の大きさや被吸着体Ａ自体の大きさに合わせて、複数の吸引支持部を設けることで被吸着体Ａの貫通部の大きさや被吸着体Ａ自体の大きさが異なる場合であっても、それぞれに対応する吸引装置を複数用意することなく吸引を行うことができる。

具体的には、被吸着体Ａに設けられている貫通部が、弾性圧着体５によって囲まれる領域よりも小さく、被吸着体Ａ自体の大きさが弾性圧着体２５によって囲まれる領域よりも大きいときは、第１の吸引支持部３を用いて吸引を行う。

また、被吸着体Ａに設けられている貫通部が、弾性圧着体５によって囲まれる領域よりは大きいが弾性圧着体２５によって囲まれる領域よりも小さく、被吸着体Ａ自体の大きさが弾性圧着体３５によって囲まれる領域よりも大きいときは、第２の吸引支持部２３を用いて吸引を行う。

さらに、被吸着体Ａに設けられている貫通部が、弾性圧着体５によって囲まれる領域よりも小さく、被吸着体Ａ自体の大きさが弾性圧着体３５によって囲まれる領域よりも大きいときは、第１の吸引支持部３及び第２の吸引支持部２３の両方によって吸引が可能な場合は両方を用いて吸引を行う。

この装置に用いる各弾性圧着体は、各吸引支持部が減圧状態となった際に被吸着体Ａと圧着して各吸引支持部内を密閉することができる程度の柔らかさを有し、なおかつ、被吸着体Ａを支持した際に保持することが可能な程度の硬さを有するように形成される。このような特性を有する材料としてシリコーンゴムが用いられる。

ところで、吸引支持部３には、図２及び３に示すように、吸引支持体１の一方の面から他方の面に亘って貫通孔６が形成されている。また、吸引支持部２３には、図２及び３に示すように、吸引支持体１の一方の面から他方の面に亘って貫通孔２６が形成されている。

この貫通孔６及び貫通孔２６は、上述の位置に限定されるものではなく、吸引支持部３及び吸引支持部２３の範囲内の吸引に適した任意の位置に設ければよい。

そして、吸引支持体１の他方の面には、吸引用の負圧発生手段として、コンバム７が設けられている。このコンバム７は、内部にＴ字状に通気路を有し、直通する通気路に圧縮空気を供給することにより、ベルヌーイの定理に基づき、交わる通気路に負圧が発生する。

そして、コンバム７の負圧が発生する側は、図１に示すように、連結パイプで構成された通気路８と接続されている。この通気路８は分岐され、一方が貫通孔６を介して第１の吸引支持部３と連通し、他方が貫通孔２６を介して第２の吸引支持部２３と連通している。

この通気路８には、図１が示すように、真空圧測定用の真空計９及び異物混入防止用のフィルタ１０が設けられている。

このフィルタ１０は、貫通孔６及び貫通孔２６とコンバム７の間であって、異物の吸引で汚れた際に容易に清掃及び交換できる位置に設ける。

なお、フィルタ１０は、上述の位置に限定されるものではなく、異物の除去に適した任意の位置に設置するものであればよい。

また、通気路８の貫通孔６との接続部側には、図１の示すように、第１の吸引支持部３を大気状体から減圧状態に切換え、又は、減圧状態から大気状態に切換えるために用いる三方向弁１１が設けられている。同様に、通気路８の貫通孔２６との接続部側には、図１の示すように、第２の吸引支持部２３の状態を切換える三方向弁２１が設けられている。

この三方向弁１１及び２１は、内部にＴ字状の通気路を有し、直通する通気路と直交する通気路の互いの通気路が交わる位置に、直通する通気路を分断するように弁が設けられ、弁の切換えで、この分断された通気路のいずれか一方と直交する通気路を連通させ、他方の通気路を閉塞する。

具体的には三方向弁１１は、分断された通気路の一方と通気路８を接続し、他方を外気の吸入が可能なように取付け、直交する通気路を貫通孔６と接続し、弁の切換えによって分断された通気路のいずれかが貫通孔６を介し第１の吸引支持部３と連通するように設けられる。同様に、三方向弁２１は、分断された通気路の一方と通気路８を接続し、他方を外気の吸入が可能なように取付け、直交する通気路を貫通孔２６と接続し、弁の切換えによって分断された通気路のいずれかが貫通孔２６を介し第２の吸引支持部２３と連通するように設けられる。

そして、外部には、コンバム７に負圧を発生させるためのエアー供給手段として図面に図示しないエアーコンプレッサーが設けられる。

また、吸引支持体１の他方の面側には、エアーコンプレッサーからの圧縮空気をコンバム７へと供給するため、連結パイプで構成された通気路１３が設けられ、エアーコンプレッサーとコンバム７とを接続し連通させる。

この通気路１３には、コンバム７に供給する圧縮空気の流量を調整するためのバルブ１４が設けられる。

また、本装置には、吸引支持体１の他方の面に搬送の際に支持するための支持部１５が設けられる。

この支持部１５は、図１及び図３に示すように、吸引支持体１の他方の面に、ステンレス鋼の植立した一対の支持軸１６を設け、支持軸１６の上部に板状体と平行になるように連結軸１７を固定し、その連結軸１７の中心であって、吸引支持体１の中心の位置に支持用の支持金具１８を取付け設ける。

以下で本装置を用いて被吸着物Ａを吸引支持する手順について説明する。

まず、被吸着体Ａの吸引にあたって、三方向弁１１及び２１を切換えることで、吸引支持部３及び２３と通気路８を分断し、通気路８を閉塞する。

そして、通気路８が閉塞された状態で、エアーコンプレッサーから通気路１３を介してコンバム７へと圧縮空気を供給することによって、コンバム７によって通気路８側に負圧を発生させる。

そして、真空計９で通気路８に発生した圧力を確認し、通気路１３に設けられているバルブ１４で、エアーコンプレッサーからコンバム７に供給される圧縮空気の流量を制限することによって、通気路８に吸引に適した負圧が得られるように調整を行う。

このように、あらかじめ吸引圧の調整を行うことで、吸引支持をした際に減圧不足により搬送中に被吸着体Ａが落下することや、過度の減圧状態になり被吸着体Ａの表面の剥離を防止できる。

また、流量調整用のバルブ１４を設けたことによって、被吸着体ごとに吸引に必要な圧力が異なる場合であっても、コンバム７の容量を変更等することなく、それぞれに必要な圧力を得ることが可能となる。

そして、通気路８に適切な負圧が得られた段階で、被吸着体Ａの吸引に適した吸引支持部に対応する弾性圧着体と被吸着体Ａを吸引時に隙間が生じないように当接する。

具体的には、第１の吸引支持部３を用いる場合には、第１の弾性圧着体５及び第２の弾性圧着体２５を当接する。また、第２の吸引支持部２３を用いる場合には、第２の弾性圧着体２５及び第３の弾性圧着体３５を当接する。さらに、第１の吸引支持部３及び第２の吸引支持部２３を用いる場合には、第１の弾性圧着体５、第２の弾性圧着体２５及び第３の弾性圧着体３５を当接する。

そして、弾性圧着体が当接された状態で、吸引に用いる吸引支持部に対応した三方向弁の操作によって、通気路８と吸引支持部を連通させることで、通気路８に発生した負圧が貫通孔を介して伝達され、吸引支持部が減圧状態となり吸引支持部と外部に圧力の差を生じるため、当接された弾性圧着体が被吸着体Ａを強固に吸引圧着する。

具体的には、第１の吸引支持部３を用いる場合は、三方向弁１１のみを切換え、第２の吸引支持部２３を用いる場合は、三方向弁２１のみを切換え、さらに、第１の吸引支持部３及び第２の吸引支持部２３を用いる場合は、三方向弁１１及び三方向弁２１の両方を切換えることによって吸引圧着する。

そして、支持部１５を用いることによって、本考案にかかる吸引支持装置と吸引されている被吸着体Ａを支持し搬送を行う。

また、支持部１５に設けられた支持金具１８と搬送機器等を連結することで、機械搬送により迅速に搬送作業を行うことができる。

そして、被吸着体Ａの搬送後は、吸引時に用いた三方向弁を、三方向弁の分断された通気路の他方の側と吸引支持部とを連通させるように切換えることで、外気を三方向弁から貫通孔を介して減圧状態の吸引支持部に吸入させ、吸引支持部を減圧状態から大気状態へとすることによって、各吸引支持部と外部の圧力の差をなくし、器具等による分離のように負荷をかけることなく被吸着物Ａと本考案に係る装置を分離できる。

具体的には、第１の吸引支持部３を用いて吸引した場合、三方向弁１１を切換え、吸第２の引支持部２３を用いて吸引した場合は、三方向弁２１を切換え、さらに、第１の吸引支持部３及び第二の吸引支持部２３を用いて吸引した場合は、三方向弁１１及び２１の両方を切換えることで、各吸引支持部と外部の圧力の差をなくし分離する。

また、吸引に要する圧力が同等な複数の被吸着物Ａを搬送する場合は、三方向弁１１及び三方向弁２１が設けられているため、バルブ１４によって負圧の調整をしてしまえば、三方向弁１１又は三方向弁２１の操作で吸引し分離をすることができるため、圧縮空気の供給を止めることなく搬送が続行できて、作業時間の短縮が図れる。

本考案に係る吸引支持装置の概略構成を示す斜視図である。 本考案に係る吸引支持装置に用いられる吸引支持面を示す斜視図である。 本考案に係る吸引支持装置の一部断面側面図である。

符号の説明

１ 吸引支持体
２ 吸引支持面
３ 第１の吸引支持部
４ 溝部
５ 第１の弾性圧着体
６ 貫通孔
７ コンバム
８ 通気路
９ 真空計
１０ フィルタ
１１ 三方向弁
１３ 通気路
１４ バルブ
１５ 支持部
１６ 支持軸
１７ 連結軸
１８ 支持金具
２１ 三方向弁
２３ 第２の吸引支持部
２４ 溝部
２５ 第２の弾性圧着体
２６ 貫通孔
３４ 溝部
３５ 第３の弾性圧着体

Claims (8)

1. 被吸着体を吸引支持する吸引支持装置であって、
   一方の面を被吸着体の吸引支持面とする吸引支持体と
   上記吸引支持体の吸引支持面側に設けられた第１の弾性圧着体と、
   上記第１の弾性圧着体の外周側に設けられ上記第１の弾性圧着体とともに被吸着体の吸引支持部を画定する第２の弾性圧着体と、
   上記吸引支持部内に位置して上記吸引支持体の一方の面から他方の面に亘って形成された貫通孔と、
   上記他方の面に設けられ、上記貫通孔を介して上記吸引支持部と連通された負圧発生手段と、
   上記負圧発生手段に連結されたエアー供給手段とを備え、
   上記エアー供給手段から負圧発生手段に圧縮空気を供給することにより上記貫通孔を介し上記吸引支持部を減圧することにより上記弾性圧着体が圧着された被吸着体を吸引支持する吸引支持装置。
2. さらに、上記第２の弾性圧着体を囲んでさらなる弾性圧着体を設けることでさらなる吸引支持部が設けられていることを特徴とする請求項１の吸引支持装置。
3. 上記各弾性圧着体は、シリコーンゴムであることを特徴とする請求項１又は２記載の吸引支持装置。
4. 上記各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路に、真空圧測定用の真空計が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸引支持装置。
5. 上記各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路に、異物混入防止用のフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸引支持装置。
6. 上記各吸引支持部と負圧発生手段とを連通する通気路に、上記各吸引支持部内を大気状態から減圧状態に切換え、又は、減圧状態から大気状態に切換える三方向弁が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸引支持装置。
7. 上記負圧発生手段とエアー供給手段とを連結する通気路に、上記負圧発生手段に供給する圧縮空気の流量調整用のバルブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸引支持装置。
8. 上記吸引支持体の他方の面に、搬送等用の支持部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸引支持装置。