JP3213128U - Vacuum suction pad - Google Patents
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Abstract
【課題】破損し易い撓んだワークでも、確実に安定吸着することが可能な真空吸着パッドを提供する。【解決手段】排気される内空間を有し一面が開放面になった真空箱３と、開放面をカバーする吸着板とを有する真空吸着パット２であって、吸着板は、一体板状の焼結組織を有する多孔質焼結板１であって、中央に、板厚方向に気体透過性を有する焼結組織領域である吸着作用部１ａ、１ｂ、１ｃ、外周に、気体非透過性の焼結組織領域である非吸着作用部１ｄを配し、且つ、吸着作用部１ａ、１ｂ、１ｃは、異なる気体透過度を有する複数の領域に分かれており、真空箱３と吸着板とは、非吸着作用部１ｄで接続固定されている。【選択図】図２There is provided a vacuum suction pad capable of reliably and stably sucking even a bent workpiece which is easily damaged. A vacuum suction pad 2 having a vacuum box 3 having an inner space to be evacuated and having an open surface on one side, and a suction plate covering the open surface, wherein the suction plate has an integral plate shape. A porous sintered plate 1 having a sintered structure, which is a sintered structure region having gas permeability in the thickness direction in the center, and adsorption working portions 1a, 1b and 1c which are gas-permeable to the outer periphery. The non-adsorptive action part 1d which is a sintered structure area is arranged, and the adsorption action parts 1a, 1b and 1c are divided into a plurality of areas having different gas permeability, and the vacuum box 3 and the suction plate are: It is connected and fixed by the non-adsorption action part 1d. [Selection] Figure 2
Description
本考案は、多孔質焼結板を吸着板に用いた真空吸着パッドに関する。 The present invention relates to a vacuum suction pad using a porous sintered plate as a suction plate.
ワークの固定用あるいは搬送用として、多孔質材料を吸着板に用いた真空吸着パッドが提案されている。具体的には、特許文献１に、気体透過量の異なる２つの多孔質材料を一体化した吸着板（特許文献１ではパッド部）とこの吸着板を用いた真空吸着パッド（特許文献１では吸着盤）が開示されている。 A vacuum suction pad using a porous material as a suction plate has been proposed for fixing or conveying a workpiece. Specifically, in Patent Document 1, a suction plate (pad portion in Patent Document 1) in which two porous materials having different gas permeation amounts are integrated and a vacuum suction pad using this suction plate (Suction in Patent Document 1). Board).
特許文献１の吸着板は、気体透過量の異なる２つの多孔質材料を一体化し、吸着パッド上面の吸着速度に差を生じて、ワークを二段階にわたって吸着固定可能にしたものであり、ワークの過度の撓みを防止して、ワーク内部に過度の応力が集中することを防止したものである。言い換えれば、特許文献１の吸着板は、気体透過性が均一な真空吸着パッドの問題であった吸着初期にワークの接触部位のほぼ全部を固定し、その後、ワークの未接触部位に過度の変形応力が掛かり、ワークを破損してしまうことを防止したものである。 The suction plate of Patent Document 1 integrates two porous materials with different gas permeation amounts, creates a difference in the suction speed on the upper surface of the suction pad, and allows the workpiece to be sucked and fixed in two stages. Excessive bending is prevented and excessive stress is prevented from concentrating inside the workpiece. In other words, the suction plate of Patent Document 1 fixes almost all the contact parts of the workpiece at the initial stage of suction, which was a problem of the vacuum suction pad with uniform gas permeability, and then excessively deformed to the non-contact part of the workpiece. This prevents the workpiece from being damaged due to stress.
特許文献１には、２つの多孔質材料を得る技術として、自己焼結性炭素を型に入れ、加圧する際の成形面圧を調整して開気孔率及び平均気孔率が異なる２つの多孔質カーボンを得ることが開示されている。しかし、２つの多孔質材料を一体化するには、多孔質材料同士の接合や保持の手段が必要であり、多孔質材料同士の接合面の精度の確保や、接合体として強度の確保が必要となる。すなわち、破損し易い撓んだワークを、確実に安定吸着することは困難である。 In Patent Document 1, as a technique for obtaining two porous materials, two porous materials having different open porosity and average porosity by adjusting the molding surface pressure when putting self-sintering carbon into a mold and pressurizing are used. Obtaining carbon is disclosed. However, in order to integrate two porous materials, a means for joining and holding the porous materials is necessary, and it is necessary to ensure the accuracy of the joint surface between the porous materials and ensure the strength as a joined body. It becomes. That is, it is difficult to reliably and stably attract a bent workpiece that is easily damaged.
そこで本考案では、破損し易い撓んだワークでも、確実に安定吸着することが可能な、真空吸着パッドを提供する。 Therefore, the present invention provides a vacuum suction pad that can reliably and stably suck even a bent workpiece that is easily damaged.
本考案の真空吸着パッドは、排気される内空間を有し一面が開放面になった真空箱と、前記開放面をカバーする吸着板とを有する真空吸着パットであって、前記吸着板は、一体板状の焼結組織を有する多孔質焼結板であって、中央に、板厚方向に気体透過性を有する焼結組織領域である吸着作用部、外周に、気体非透過性の焼結組織領域である非吸着作用部を配し、且つ、前記吸着作用部は、異なる気体透過度を有する複数の領域に分かれており、前記真空箱と前記吸着板とは、非吸着作用部で接続固定されている。 The vacuum suction pad of the present invention is a vacuum suction pad having a vacuum box having an inner space to be evacuated and having an open surface on one side, and a suction plate that covers the open surface, It is a porous sintered plate having an integrated plate-like sintered structure, in the center, an adsorption action part which is a sintered structure region having gas permeability in the plate thickness direction, and on the outer periphery, gas-impermeable sintering A non-adsorbing action part, which is a tissue region, is arranged, and the adsorbing action part is divided into a plurality of areas having different gas permeability, and the vacuum box and the adsorption plate are connected by a non-adsorption action part. It is fixed.
また、本考案の真空吸着パッドでは、前記複数の領域が、隣接していることが好ましい。 In the vacuum suction pad of the present invention, the plurality of regions are preferably adjacent to each other.
また、本考案の真空吸着パッドでは、前記吸着板の気孔率が、前記複数の領域間において連続的に変化していることが好ましい。 Moreover, in the vacuum suction pad of the present invention, it is preferable that the porosity of the suction plate continuously changes between the plurality of regions.
本考案の真空吸着パッドは、破損し易い撓んだワークでも、確実に安定吸着することが出来、また、吸着板を３次元プリンタの積層焼結により製造できるため、製造性にも優れた真空吸着パッドにすることが出来る。 The vacuum suction pad of the present invention is capable of reliably and stably adsorbing bent workpieces that are easily damaged, and the suction plate can be manufactured by layered sintering of a three-dimensional printer. Can be used as a suction pad.
本考案の真空吸着パッドでは、吸着板を、一体板状の焼結組織を有する多孔質焼結板とすることが第一の特徴である。これにより、多孔質焼結材料を一体化する工程を不要にして、段差と継ぎ目の無い吸着板にすることが出来る。 In the vacuum suction pad of the present invention, the first feature is that the suction plate is a porous sintered plate having an integrated plate-like sintered structure. Thereby, the process of integrating the porous sintered material is not required, and the suction plate can be made without a step and a joint.
また、本考案の真空吸着パッドでは、上記多孔質焼結板の吸着板が、中央に、板厚方向に気体透過性を有する焼結組織領域である吸着作用部を配し、外周に、気体非透過性の焼結組織領域である非吸着作用部を配し、且つ、吸着作用部が、異なる気体透過度を有する複数の領域に分かれていることが第二の特徴である。
これにより、撓んだワークを吸着する際、ワークの一部を吸着した後全体を段階的に吸着することが可能になり、ワークに過度の変形応力が作用して破損してしまう問題を解決することが出来る。
Further, in the vacuum suction pad of the present invention, the suction plate of the porous sintered plate has a suction action portion which is a sintered structure region having gas permeability in the plate thickness direction in the center, and a gas is provided on the outer periphery. The second feature is that a non-adsorbing action part, which is a non-permeable sintered structure area, is provided, and the adsorption action part is divided into a plurality of areas having different gas permeability.
As a result, when sucking a bent work, it becomes possible to pick up a part of the work in a stepwise manner and solve the problem of excessive deformation stress acting on the work and causing damage. I can do it.
また、本考案の真空吸着パッドでは、前記複数の吸着作用部を隣接して配することが好ましい。なお、ここで言う隣接とは、吸着作用部間に吸着作用の無い領域、すなわち、気体透過性の無い領域が存在しないことを意味している。
本考案に用いられる吸着板は、吸着作用部間に気体透過性の無い領域を存在させることも出来るが、ワークの形状によっては、ワークのめくれや変形を生じる可能性があるので、前記複数の吸着作用部は隣接して配することが好ましいものである。
また、本考案の真空吸着パッドでは、前記隣接する吸着作用部間において、気孔率が連続的に変化していることが好ましい。このようにすることで、吸着作用部間の吸着力変化を緩慢にしてワークへの応力集中をより抑制し、ワークの吸着を安定して、ワークの破損をより一層防止することが出来る。
In the vacuum suction pad of the present invention, it is preferable that the plurality of suction action portions are arranged adjacent to each other. The term “adjacent” as used herein means that there is no region having no adsorption action between the adsorption units, that is, no region having no gas permeability.
The suction plate used in the present invention can have a region without gas permeability between the suction action portions, but depending on the shape of the workpiece, the workpiece may be turned or deformed. It is preferable that the adsorption action portions are arranged adjacent to each other.
In the vacuum suction pad of the present invention, it is preferable that the porosity is continuously changed between the adjacent suction action portions. By doing so, it is possible to slow down the change in the suction force between the suction action portions, further suppress the stress concentration on the workpiece, stabilize the workpiece suction, and further prevent the workpiece from being damaged.
上記多孔質焼結板は、たとえば、高エネルギービームの照射と走査により、粉体を板厚方向に積層焼結して形成することが可能であり、焼結層内の焼結度合いを変化させることにより、吸着面内に、気体透過性の異なる焼結組織領域を有する多孔質焼結板を形成することが出来る。
高エネルギービームの照射と走査により、粉体を板厚方向に積層焼結すると、面方向厚さ方向ともに自在に焼結度合いを変化させることが可能であり、吸着面内に、気体透過性の異なる焼結組織領域を形成することが出来る。
The porous sintered plate can be formed by, for example, laminating and sintering powders in the plate thickness direction by irradiation and scanning with a high energy beam, and changing the degree of sintering in the sintered layer. Thus, a porous sintered plate having sintered structure regions with different gas permeability can be formed in the adsorption surface.
When the powder is laminated and sintered in the plate thickness direction by irradiation and scanning with a high energy beam, the degree of sintering can be changed freely in the thickness direction in the plane direction. Different sintered structure regions can be formed.
なお、上記焼結度合いは、高エネルギービームの走査速度や照射エネルギーを変えることで調整可能であり、気体透過率を高めたい領域は、高エネルギービームの走査速度を高速にするか、或いは、照射エネルギーを低くすることで形成することが出来る。
また、上記高エネルギービームは、粉体の焼結を進行させるエネルギービームのことであり、具体的には、レーザや電子ビームを用いることが出来る。
The degree of sintering can be adjusted by changing the scanning speed and irradiation energy of the high energy beam. In the region where the gas permeability is desired to be increased, the scanning speed of the high energy beam is increased or irradiation is performed. It can be formed by lowering the energy.
Further, the high energy beam is an energy beam that advances the sintering of the powder, and specifically, a laser or an electron beam can be used.
以下、本考案の真空吸着パッドの実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本考案は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the vacuum suction pad of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
図１は、本実施形態である真空吸着パッドの吸着板に用いられる多孔質焼結板の模式図であり、図１（ａ）は上面模式図、図１（ｂ）は断面模式図である。
本実施形態に用いられる多孔質焼結板１は、一体板状の焼結組織を有する多孔質焼結板１であり、多孔質焼結板１の中央に、気孔率の異なる複数の吸着作用部１ａ〜１ｃを、一体板状の焼結組織として配している。なお、吸着作用部とは、多孔質焼結板１を真空吸着パッドの吸着板に用いた際、吸着面となる多孔質焼結体１表面の空気を、真空吸着パッド内部に吸引可能な部分、すなわち、板厚方向に気体透過性を有する焼結組織領域のことを指す。
FIG. 1 is a schematic view of a porous sintered plate used for the suction plate of the vacuum suction pad according to the present embodiment, FIG. 1 (a) is a schematic top view, and FIG. 1 (b) is a schematic cross-sectional view. .
The porous sintered plate 1 used in the present embodiment is a porous sintered plate 1 having an integral plate-like sintered structure, and a plurality of adsorption actions having different porosity at the center of the porous sintered plate 1. The parts 1a to 1c are arranged as an integral plate-like sintered structure. The adsorption action part is a part capable of sucking the air on the surface of the porous sintered body 1 serving as the adsorption surface into the vacuum adsorption pad when the porous sintered plate 1 is used as the adsorption plate of the vacuum adsorption pad. That is, it refers to a sintered structure region having gas permeability in the plate thickness direction.
そして、本実施形態に用いられる多孔質焼結板１は、吸着作用部１ａ〜１ｃが異なる気孔率に焼結されていて、各吸着作用部が異なる気体透過度（気体透過性）に形成されている。
なお、上記気孔率は、吸着面の多孔質焼結板１を板厚方向に貫通する気孔の存在程度（割合）であり、上記気体透過度は、真空吸着パッドに用いた際、単位吸着面あたり透過する気体の量である。そして、多孔質焼結板１における気体の透過は、上記貫通する気孔に起因することから、両者の大小関係は一致するものになる。
In the porous sintered plate 1 used in the present embodiment, the adsorption acting portions 1a to 1c are sintered to different porosities, and each adsorption acting portion is formed to have different gas permeability (gas permeability). ing.
The porosity is the extent (ratio) of pores penetrating the porous sintered plate 1 on the adsorption surface in the plate thickness direction, and the gas permeability is a unit adsorption surface when used in a vacuum adsorption pad. The amount of gas that permeates through. And since the permeation | transmission of the gas in the porous sintered plate 1 originates in the said through-hole, the magnitude relationship of both corresponds.
また、本実施形態の多孔質焼結板１は、吸着作用部１ａ〜１ｃの外周に非吸着作用部１ｄを配している。非吸着作用部１ｄは、気孔率と気体透過度がほぼゼロになるよう焼結された部分、すなわち、気体非透過性の焼結組織領域のことであり、多孔質焼結板１を真空吸着パッドに用いた際、多孔質焼結板１表面の空気を殆ど吸引しない部分となる。そして、非吸着作用部１ｄも、吸着作用部１ａ〜１ｃと一体板状の焼結組織として配されたものとなる。 Moreover, the porous sintered plate 1 of the present embodiment has a non-adsorption action part 1d arranged on the outer periphery of the adsorption action parts 1a to 1c. The non-adsorbing action portion 1d is a portion sintered so that the porosity and the gas permeability are almost zero, that is, a gas impermeable sintered structure region, and the porous sintered plate 1 is vacuum-adsorbed. When used as a pad, the surface of the porous sintered plate 1 hardly absorbs air. The non-adsorbing action part 1d is also arranged as an integrated plate-like sintered structure with the adsorption action parts 1a to 1c.
また、本実施形態の多孔質焼結板１は、非吸着作用部１ｄに複数のネジ孔１ｅが形成されていて、真空吸着パッドを組み立てる際、多孔質焼結板１をネジ止め出来るようにしている。そして、これらネジ孔１ｅは、皿ネジに対応するザグリ形状に形成されていて、ネジ止めをした際、吸着面からネジ頭が突出しないようにしている。 Further, the porous sintered plate 1 of the present embodiment has a plurality of screw holes 1e formed in the non-adsorption portion 1d so that the porous sintered plate 1 can be screwed when the vacuum suction pad is assembled. ing. These screw holes 1e are formed in a counterbore shape corresponding to a countersunk screw so that the screw heads do not protrude from the suction surface when screwed.
なお、図１の模式図は、多孔質焼結板１が一体板状の焼結組織を有するものであって、吸着面内に、気体透過性の異なる焼結組織領域で形成される複数の吸着作用部を配していることを例示的に示したものである。実際に真空吸着パッドで用いる多孔質焼結体１では、多孔質焼結板１、吸着作用部１ａ〜１ｃ、非吸着作用部１ｄの形状を、吸着するワークの形状、撓みに合わせて適宜設定することが有効である。特に、吸着作用部１ａ〜１ｃの形状は、ワークの撓み形状に合わせた形状にすることが好ましい。
また、図１の模式図では、吸着作用部が３領域からなる多孔質焼結板１を例示しているが、吸着作用部の領域数はこれに限定されるものでなく、ワークの撓み形状に合わせ、適宜細かい吸着作用部を設定することが出来る。
In the schematic diagram of FIG. 1, the porous sintered plate 1 has an integral plate-like sintered structure, and a plurality of sintered structure regions having different gas permeability are formed in the adsorption surface. It shows that the adsorption action part is arranged. In the porous sintered body 1 actually used in the vacuum suction pad, the shapes of the porous sintered plate 1, the suction action portions 1a to 1c, and the non-adsorption action portion 1d are appropriately set in accordance with the shape and deflection of the workpiece to be sucked. It is effective to do. In particular, it is preferable that the shapes of the suction action portions 1a to 1c be a shape that matches the bending shape of the workpiece.
Moreover, in the schematic diagram of FIG. 1, the porous sintered plate 1 in which the adsorption action part is composed of three regions is illustrated, but the number of areas of the adsorption action part is not limited to this, and the bending shape of the workpiece In accordance with the above, it is possible to appropriately set a fine adsorption action part.
図２は、本実施形態である真空吸着パッド２の断面模式図である。真空吸着パッド２は、一面が開放面になった真空箱３と、一端が真空箱３の内空間に接続され、他端が不図示の真空ポンプに接続された真空ポート４を備えていて、多孔質焼結板１が不図示のパッキンを介して真空箱３にネジ止めされている。そして、多孔質焼結板の非吸着作用部１ｄが真空箱３に接続固定されることで、真空箱３の開放面は多孔質焼結板１によりカバーされている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the vacuum suction pad 2 according to the present embodiment. The vacuum suction pad 2 includes a vacuum box 3 having one open surface, a vacuum port 4 having one end connected to the inner space of the vacuum box 3 and the other end connected to a vacuum pump (not shown). The porous sintered plate 1 is screwed to the vacuum box 3 through a packing (not shown). The non-adsorptive action portion 1 d of the porous sintered plate is connected and fixed to the vacuum box 3 so that the open surface of the vacuum box 3 is covered with the porous sintered plate 1.
そして、真空吸着パッド２は、不図示の真空ポンプにより真空箱３の内部空間を排気することが出来、真空吸着パッド２の内外に圧力差を生じさせることで、真空吸着パッド２の外の空気を、多孔質焼結板１の吸着作用部１ａ〜１ｃを通して真空吸着パッド２内に吸引することが出来る。
そして、板状ワークＷが、多孔質焼結板１の吸着面Ｓ上に載置され、且つ、板状ワークＷの外周が非吸着作用部１ｄ上に配されると、板状ワークＷと吸着面Ｓとの間の空気が吸着作用部１ａ、１ｂ、１ｃから吸引され、板状ワークＷを吸着面Ｓに吸着することが出来る。
The vacuum suction pad 2 can evacuate the internal space of the vacuum box 3 by a vacuum pump (not shown), and creates a pressure difference between the inside and the outside of the vacuum suction pad 2 so that the air outside the vacuum suction pad 2 is exhausted. Can be sucked into the vacuum suction pad 2 through the suction action portions 1 a to 1 c of the porous sintered plate 1.
Then, when the plate-like workpiece W is placed on the suction surface S of the porous sintered plate 1 and the outer periphery of the plate-like workpiece W is arranged on the non-adsorption action portion 1d, Air between the suction surface S is sucked from the suction action portions 1a, 1b, and 1c, and the plate-like workpiece W can be sucked to the suction surface S.
また、上記の真空吸着パッド２は、一枚の多孔質焼結板１を真空箱３に接続固定するだけの簡単な構造であるとともに、気体透過度の異なる複数の吸着作用部を有することより、板状ワークＷを段階的に吸着することが出来る。
すなわち、一枚の多孔質焼結板１にして、気体透過度の大きい吸着作用部が先に吸着したい面部分を吸着し、気体透過度の小さい吸着作用部が遅れて吸着したい面部分を吸着するよう、吸着作用部を配することが出来、破損し易い板状ワークＷでも安定して吸着することが出来る。
In addition, the vacuum suction pad 2 has a simple structure in which a single porous sintered plate 1 is simply connected and fixed to the vacuum box 3, and has a plurality of suction action portions having different gas permeability. The plate-like workpiece W can be adsorbed step by step.
That is, in the single porous sintered plate 1, the adsorption portion having a high gas permeability adsorbs the surface portion to be adsorbed first, and the adsorption portion having a low gas permeability adsorbs the surface portion to be adsorbed with a delay. Thus, the suction action part can be arranged, and even the plate-like workpiece W that is easily damaged can be stably suctioned.
また、図２の真空吸着パッド２は、吸着作用部１ａ〜１ｃを隣接して配しているので、板状ワークＷを吸着する際、吸着作用部間における気体透過度の変化を小さくすることが出来、上記板状ワークＷをより安定して吸着することが出来る。 Moreover, since the vacuum suction pad 2 of FIG. 2 arrange | positions the adsorption | suction action part 1a-1c adjacently, when adsorb | sucking the plate-shaped workpiece W, reducing the change of the gas permeability between adsorption | suction action parts. Thus, the plate-like workpiece W can be adsorbed more stably.
さらに、図２の真空吸着パッド２において、吸着作用部１ａと１ｂの間、及び、吸着作用部１ｂと１ｃの間で、気孔率を連続して変化させれば、吸着作用部間における気体透過度の変化を緩慢な変化にすることが出来、破損し易い板状ワークＷをより一層安定して吸着することが出来る。 Furthermore, in the vacuum suction pad 2 of FIG. 2, if the porosity is continuously changed between the suction action parts 1a and 1b and between the suction action parts 1b and 1c, gas permeation between the suction action parts is achieved. The degree of change can be changed slowly, and the plate-like workpiece W that is easily damaged can be more stably adsorbed.
次に、図１の多孔質焼結板１の製造方法について説明する。
図３は、本実施形態に用いられる、多孔質焼結板１の製造方法を説明する為の模式図である。多孔質焼結板１の作製には、例えば、金属粉体に高エネルギービームを照射して積層焼結する３次元プリンタを適用することが出来る。そのため、図３では、３次元プリンタ１０を用いた製造方法について示す。
Next, a method for manufacturing the porous sintered plate 1 of FIG. 1 will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing the porous sintered plate 1 used in the present embodiment. For the production of the porous sintered plate 1, for example, a three-dimensional printer that irradiates and sinters a metal powder with a high energy beam can be applied. Therefore, FIG. 3 shows a manufacturing method using the three-dimensional printer 10.
多孔質焼結板１の作製に用いる３次元プリンタ１０は、図３（ａ）のように、中央に造形チャンバ１１、造形チャンバ１１の右側に粉体供給箱１２、造形チャンバ１１の左側に粉体回収箱１３を配していて、造形チャンバ１１の上方には、高エネルギービームの出力ヘッド１４を備えている。そして、粉体供給箱１２の中には、多孔質焼結板１に積層焼結する金属粉体Ｐが収納されている。 As shown in FIG. 3A, the three-dimensional printer 10 used for producing the porous sintered plate 1 has a modeling chamber 11 in the center, a powder supply box 12 on the right side of the modeling chamber 11, and a powder on the left side of the modeling chamber 11. A body recovery box 13 is arranged, and an output head 14 for a high energy beam is provided above the modeling chamber 11. In the powder supply box 12, metal powder P that is laminated and sintered on the porous sintered plate 1 is stored.
多孔質焼結板の作製には、積層焼結する金属粉体Ｐとして、たとえばステンレス鋼のＳＵＳ３１６Ｌやチタン合金のＴｉ−６Ａｌ−４Ｖの粉体を用いることが出来る。また、金属粉体Ｐの典型的な平均粒径は２０〜５０μｍである。
また、金属粉体Ｐに照射する高エネルギービームとしては、レーザビームや電子ビームを用いることが出来る。このとき、レーザビームを用いる場合には、ガルバノミラーの駆動によりレーザビームを走査することが出来、電子ビームを用いる場合には、偏向コイルの磁界により電子ビームを走査することが出来る。
For the production of the porous sintered plate, as the metal powder P to be laminated and sintered, for example, stainless steel SUS316L or titanium alloy Ti-6Al-4V powder can be used. Moreover, the typical average particle diameter of the metal powder P is 20-50 micrometers.
Moreover, as a high energy beam irradiated to the metal powder P, a laser beam or an electron beam can be used. At this time, when the laser beam is used, the laser beam can be scanned by driving the galvanometer mirror, and when the electron beam is used, the electron beam can be scanned by the magnetic field of the deflection coil.
次に、図３（ｂ）において、スキージ１５を用い、粉体供給箱１２の上部開口部１２ａから造形チャンバ１１の台板１１ａ上に、金属粉体Ｐを薄く平面状に広げるようにする。その際、余った金属材料Ｐは、同じくスキージ１５を用いて粉体回収箱１３に回収する。 Next, in FIG. 3B, the squeegee 15 is used to spread the metal powder P thinly and flatly on the base plate 11 a of the modeling chamber 11 from the upper opening 12 a of the powder supply box 12. At that time, the surplus metal material P is recovered in the powder recovery box 13 using the squeegee 15 as well.
次に、図３（ｃ）において、台板１１ａ上の平面上の金属粉体Ｐに対し、出力ヘッド１４から高エネルギービームを照射しつつ多孔質焼結板１の形状に走査し、金属粉体Ｐの薄い多孔質焼結層Ｂ１を形成する。
その際、高エネルギービームは、多孔質焼結板１の吸着作用部１ａ〜１ｃ、非吸着作用部１ｄに相当する部分ごとに照射エネルギー量を変え、金属粉体Ｐを所望の焼結度に焼結する。
例えば、吸着作用部１ａ〜１ｃに相当する部分については、気孔率の大小関係が、１ａ＞１ｂ＞１ｃの順になるよう、照射するエネルギー量を、１ｃ＞１ｂ＞１ａの大きさに調整して、金属粉体Ｐを不完全焼結する。そして、非吸着作用部１ｄに相当する部分は、気孔率と気体透過度がほぼゼロになるよう、照射するエネルギー量を、吸着作用部１ａ〜１ｃより多くし、金属粉体Ｐを完全焼結する。
Next, in FIG. 3 (c), the metal powder P on the plane on the base plate 11a is scanned in the shape of the porous sintered plate 1 while irradiating a high energy beam from the output head 14, and the metal powder P is scanned. to form a thin porous sintered layer B 1 of the body P.
At that time, the high energy beam changes the irradiation energy amount for each of the portions corresponding to the adsorption action portions 1a to 1c and the non-adsorption action portion 1d of the porous sintered plate 1 so that the metal powder P has a desired degree of sintering. Sinter.
For example, for the portions corresponding to the adsorption action portions 1a to 1c, the amount of energy to be irradiated is adjusted to the size of 1c>1b> 1a so that the porosity relationship is in the order of 1a>1b> 1c. The metal powder P is incompletely sintered. In the portion corresponding to the non-adsorbing action part 1d, the amount of energy to be irradiated is made larger than that of the adsorption action parts 1a to 1c so that the porosity and gas permeability are almost zero, and the metal powder P is completely sintered. To do.
なお、高エネルギービームの照射エネルギー量は、出力ヘッド１４の出力を一定に、照射時間の調整により調整することが出来るが、照射時間を調整すると、高エネルギービームの走査速度が下がり、焼結層の形成時間が長くなる可能性がある。従って、効率の良く積層焼結するためには、高エネルギービームの照射エネルギー量を、出力ヘッド１４の出力調整により調整することが好ましい。 Note that the irradiation energy amount of the high energy beam can be adjusted by adjusting the irradiation time while keeping the output of the output head 14 constant. However, when the irradiation time is adjusted, the scanning speed of the high energy beam decreases, and the sintered layer There is a possibility that the formation time of is prolonged. Therefore, in order to efficiently laminate and sinter, it is preferable to adjust the irradiation energy amount of the high energy beam by adjusting the output of the output head 14.
そして、焼結層Ｂ１の形成が終了した後、台板１１ａ上の焼結に係わらなかった金属粉体Ｐを、スキージ１５を用いて粉体回収箱１３に回収し、その後、図３（ｄ）のように、造形チャンバ１１の台板１１ａを下降させる。その後、再度、図３（ｂ）と同様にして、スキージ１５を用い、粉体供給箱１２の上部開口部１２ａから造形チャンバ１１の台板１１ａ上の焼結層Ｂ１上に、金属粉体Ｐを薄く平面状に広げる。次いで、平面状の金属粉体Ｐに対して、図３（ｃ）と同様にして、焼結層Ｂ１上に焼結層Ｂ２（不図示）を形成する。
以上プロセスの繰返しにより、焼結層を積層して所望の厚さの多孔質焼結板を作製し、この焼結板を通常の機械加工で端面加工して、本考案の真空吸着パッドに用いられる多孔質焼結板１を形成する。
After the formation of the sintered layer B 1 is terminated, the metal powder P that did not matter sintering on the base plate 11a, and collected in the powder recovery box 13 by using a squeegee 15, then FIG. 3 ( As shown in d), the base plate 11a of the modeling chamber 11 is lowered. Thereafter, again in the same manner as in FIG. 3B, the metal powder is applied onto the sintered layer B 1 on the base plate 11 a of the modeling chamber 11 from the upper opening 12 a of the powder supply box 12 using the squeegee 15. P is spread thinly and flatly. Then, the plane-like metal powders P, in the same manner as in FIG. 3 (c), forming a sintered layer B2 (not shown) on the sinter layer B 1.
By repeating the above process, the sintered layers are laminated to produce a porous sintered plate of the desired thickness, and this sintered plate is end-machined by normal machining and used for the vacuum suction pad of the present invention. A porous sintered plate 1 is formed.
以上、本考案の真空吸着パッドの実施形態について説明してきたが、本考案は上記実施形態に限定されるものでは無い。
例えば、本考案の真空吸着パッドに用いられる多孔質焼結体は、金属粉体以外にも、セラミックス粉体を原料に作製することも可能である。
As mentioned above, although embodiment of the vacuum suction pad of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment.
For example, the porous sintered body used for the vacuum suction pad of the present invention can be made from ceramic powder as a raw material in addition to metal powder.
１： 多孔質焼結板
１ａ、１ｂ、１ｃ： 吸着作用部
１ｄ： 非吸着作用部
１ｅ： ネジ孔
２： 真空吸着パッド
３： 真空箱
１０： ３次元プリンタ
１１： 造形チャンバ
１１ａ： 台板
１２： 粉体供給箱
１３： 粉体回収箱
１４：出力ヘッド
Ｂ１： 焼結層
Ｓ： 吸着面
Ｗ： 板状ワーク
1: Porous sintered plate 1a, 1b, 1c: Adsorption action part 1d: Non-adsorption action part 1e: Screw hole 2: Vacuum adsorption pad 3: Vacuum box 10: Three-dimensional printer 11: Modeling chamber 11a: Base plate 12: Powder supply box 13: Powder recovery box 14: Output head B 1 : Sintered layer S: Suction surface W: Plate-like workpiece
Claims (3)
前記吸着板は、一体板状の焼結組織を有する多孔質焼結板であって、中央に、板厚方向に気体透過性を有する焼結組織領域である吸着作用部、外周に、気体非透過性の焼結組織領域である非吸着作用部を配し、且つ、前記吸着作用部は、異なる気体透過度を有する複数の領域に分かれており、
前記真空箱と前記吸着板とは、非吸着作用部で接続固定されていることを特徴とする真空吸着パッド。 A vacuum suction pad having a vacuum box having an inner space to be evacuated and having an open surface on one side, and a suction plate covering the open surface,
The adsorption plate is a porous sintered plate having an integral plate-like sintered structure, in the center, an adsorption action portion which is a sintered structure region having gas permeability in the plate thickness direction, and on the outer periphery, a gas non-sintering structure. Arranging a non-adsorbing action part which is a permeable sintered structure area, and the adsorption action part is divided into a plurality of areas having different gas permeability,
The vacuum suction pad is characterized in that the vacuum box and the suction plate are connected and fixed by a non-suction action portion.
The vacuum suction pad according to claim 1 or 2, wherein a porosity of the suction plate continuously changes between the plurality of regions.
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