JP4055271B2

JP4055271B2 - ワークの吸着把持装置および方法

Info

Publication number: JP4055271B2
Application number: JP32537998A
Authority: JP
Inventors: 正保太田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 1998-11-16
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2018-11-16
Also published as: JP2000153485A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に限定はされないが自動車のフロアカーペットのような柔軟物などを吸着把持するためのワークの吸着把持装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車組立ラインにおいて、搬送されてくる車両に対してフロアカーペットを搭載する場合、たとえば平積みされたフロアカーペットを吸着パッドにより吸着把持して、これを４つ折り程度に折り畳んだのち、ドア開口部から室内へ投入することが行われている（たとえば特開平７−５２８４７号公報参照）。
【０００３】
この種の吸着パッドとしては真空吸引装置を用いたものが広く用いられているが、フロアカーペットのようなワークを吸着把持する場合の吸着パッドとしては、図４に示すように、硬質ゴムなどからなる第１の吸着パッド１２に加え、この第１の吸着パッド１２を包含するように設けられ、充分な柔軟性を有する、たとえば薄板ゴムからなる第２の吸着パッド１３を備えたものが提案されている。
【０００４】
この吸着把持装置１によれば、密着性が不充分になりがちなフロアカーペットのような柔軟なワークＷであっても、その周囲に柔軟性のある第２の吸着パッド１３が設けられているので、ワークを吸着する際には図５（Ａ）に示すように第１および第２の吸着パッド１２，１３の両者にによって真空吸着することとなり、ワークＷに対する密着性、すなわち真空到達度が向上し、ワークの吸着把持性に優れたものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した二重吸着パッド１２，１３を備えた吸着把持装置１では、第２の吸着パッド１３が柔軟性に富んだものであるが故に、ワークＷに接近した際に図５（Ｂ）に示すように当該第２の吸着パッド１３が巻き込まれてしまうことが少なくない。
【０００６】
こうなると、巻き込まれた第２の吸着パッド１３の隙間から吸引空気が漏れ、充分な真空度に到達できず、ワークＷをつかめなかったり或いはつかんだワークＷを搬送中に落としてしまうといった問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、柔軟物などのワークを確実に吸着把持できるワークの吸着把持装置および方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明に係るワークの吸着把持装置は、
両主面を貫通する第１の通路が形成してあり、目的とするワークに一主面が接触する第１の吸着パッドと、
前記第１の吸着パッドを包含するように設けられた柔軟性を有する第２の吸着パッドと、
流体源を駆動源とした吸着力を前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドに印加可能であり、かつ前記流体源からの流体を前記各吸着パッド側に供給可能な吸着力印加手段とを、備えたワークの吸着把持装置であって、
前記第１の通路を吸着方向にのみ開放する一方向弁が、前記第１の吸着パッドの他主面側に配置してあり、
吸引の際には前記吸着力印加手段側に向けて空気の通過を許容し、前記流体源から流体が供給された場合にはこの供給された流体の通過を許容する第２の通路が、前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドとの間に設けてあり、
前記第２の通路を、前記吸着力印加手段から供給された流体が通過することによって前記第２の吸着パッドが拡開するように構成してある。
【０００９】
本発明に係るワークの吸着把持方法は、
目的とするワークに一主面が接触する第１の吸着パッドの他主面側に、前記第１の吸着パッドの両主面を貫通する第１の通路を吸着方向にのみ開放する一方向弁を配置した状態で、前記第１の吸着パッドと、この第１の吸着パッドを包含するように設けられた柔軟性を有する第２の吸着パッドとの間に設けられた第２の通路に流体を通過させて、前記第２の吸着パッドを拡開させる工程と、
前記第２の吸着パッドを拡開させながら、前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドを前記ワークに接近させて接触させる工程と、
前記接触させた後に、前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドに吸引力を印加する工程とを、有する。
【００１０】
本発明に係るワークの吸着把持装置では、第２の吸着パッドを拡開させながらワークに接近させることができる構成としているので、第２の吸着パッドが柔軟性を有していても第１の吸着パッドに巻き込まれることが防止される。
また、本発明に係るワークの吸着把持方法では、第２の吸着パッドを流体を用いて拡開させながら目的とするワークに接近させるので、第２の吸着パッドが柔軟性を有していても第１の吸着パッドに巻き込まれることが防止される。
【００１１】
これにより、ワークがフロアカーペットのような柔軟物であっても、第１の吸着パッドと第２の吸着パッドとの協働によりワークに対する密着性が高まり、ワークを確実に吸着把持することができる。
【００１４】
本発明に係る第２の吸着パッドは、柔軟なワークであってもこれに馴染むように充分な柔軟性を備えているので、エアーなどの流体を用いることで簡単に拡開させることができる。特に、吸着力印加手段が真空吸引装置である場合には、その流体源、たとえばエアー源を流用して第２の吸着パッドを拡開すると、専用の拡開装置などが不要となって、吸着把持装置そのものが小型かつ廉価に製造できることになる。
【００１６】
第１の吸着パッドの吸着面はワークの吸着工程にのみ機能すればよいので、これを一方向弁で塞いでおくことで、第２の吸着パッドの拡開性を高めることができる。すなわち、少量の流体で効率よく拡開させることができる。
【００１８】
本発明において、吸着把持の目的とされるワークには如何なるものも含まれるが、なかでも前記ワークが柔軟物である場合には、上述した本発明の作用効果が顕著となる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の吸着パッドと第２の吸着パッドとの間に通路が設けてあり、ここに流体を通すことによって第２の吸着パッドを外側に拡開させながら、ワークに接近させて接触させる。このため、第２の吸着パッドが柔軟性を有していても第１の吸着パッドに巻き込まれることが防止され、その結果、ワークがフロアカーペットのような柔軟物であっても、第１の吸着パッドと第２の吸着パッドとの協働によりワークに対する密着性が高まり、ワークを確実に吸着把持することができる。
【００２０】
これに加えて、本発明によれば、専用の拡開装置などが不要となって、吸着把持装置そのものが小型かつ廉価に製造できることになる。
【００２１】
また、本発明によれば、第１の通路を吸着方向にのみ開放する一方向弁が第１の吸着パッドの他主面側に配置してあるので、第２の吸着パッドを効率よく拡開でき、消費エネルギを最小限に抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の吸着把持装置の実施形態を示す断面図（拡開時）、図２は同実施形態の断面図（吸着時）である。
【００２３】
本実施形態の吸着把持装置１は、専用機或いはロボットのアームなどに装着される筐体状のフレーム１１を有し、ここに真空吸引装置１８のエアーホース２０が接続されている。真空吸引装置１８は、たとえば工場エアー源１９を駆動源にして吸引力を印加するもので、図示を省略するが内部に切替弁を備え、エアー源１９からの圧縮エアーがそのままエアーホース２０を介してフレーム１１内に供給することもできるようになっている。
【００２４】
筐体状フレーム１１は、気密状に形成されており、その下端には第１の吸着パッド１２が取り付けられている。この第１の吸着パッド１２には、両主面を貫通する複数の第１の通路１４が形成されており、この第１の通路１４を介して吸引することで下面の吸着面に接触したワークＷを吸着する。
【００２５】
また、第１の吸着パッド１２の上面には、周囲がステー１７で固定され、中心からの切り込みを有する一方向弁１６が設けられており、この一方向弁１６は、図２に示すように真空吸引装置１８によって真空引きしたときには、第１の通路１４を開放するが、図１に示すように真空吸引装置１８を介して圧縮エアーが供給されたときは第１の通路１４を閉塞する。なお、この一方向弁１６の具体的構造は特に限定されず、第１の通路１４の形状などに応じて適宜変更することができる。
【００２６】
本実施形態では、第１の吸着パッド１２の外周に、これを包み込むように第２の吸着パッド１３が設けられており、この第２の吸着パッド１３は板厚が極薄いゴムなどの柔軟性を有する材質により形成されている。この第２の吸着パッド１３は、目的とするワークＷに接近すると、図２に示すように第１の吸着パッド１２の外側を包み込み、その内部が気密状態になるように形成されている。
【００２７】
第２の吸着パッド１３と、第１の吸着パッド１２との間には、連続若しくは不連続に第２の通路１５が形成されており、この第２の通路１５は、図１に示すように圧縮エアーを供給する際にも、また図２に示すように吸引する際にも、空気が流通するように上述した一方向弁１６の範囲外に設けられている。
【００２８】
次に動作を説明する。
フロアカーペットなどのワークＷを吸着把持する際は、エアー源１９から圧縮エアーを供給しながら吸着把持装置１自体をワークＷに接近させる。図１に示すように、筐体状フレーム１１内に供給された圧縮エアーは、一方向弁１６の開方向に抗して供給されるので、当該一方向弁１６の外周に形成された第２の通路１５を通って流下する。これにより、同図に示すように第２の吸着パッド１３は、自己の柔軟性および供給された圧縮エアーによって外側へ拡開することになる。
【００２９】
吸着把持装置１は、第２の吸着パッド１３が開いた状態でワークＷへ接触するため、図２に示すように第２の吸着パッド１３が第１の吸着パッド１２に巻き込まれることなくワークＷの主面に馴染んで裾を広げることとなる。
【００３０】
第１の吸着パッド１２がワークＷに接触したら、真空吸引装置１８を切り替えて、エアー源１９の圧縮エアーを利用して真空引きを行う。図２に示すように、真空引きを行うと、第２の通路１５から空気が吸引されることに加えて、一方向弁１６が開くことから第１の吸着パッド１２の第１の通路１４からも吸引されるので、これら第１および第２の吸着パッドの両方１２，１３によってワークＷを吸着することができる。
【００３１】
ちなみに、目的とする場所まで搬送したのちこのワークＷを放す場合には、真空吸引装置１８による真空引きを停止するか、或いはこれに加えて僅かな圧縮エアーを供給する。
【００３２】
図３は、上述した本実施形態の吸着把持装置１を自動車のフロアカーペット搭載装置に応用した例を示す図であって、同図（Ａ）に示すように平積みされた複数のフロアカーペットＷに対して、図外のアームに取り付けられた吸着把持装置１（ここでは２つのみを示す。）を接近させ、上述した手順で同図（Ｂ）に示すように一枚づつ吸着把持して持ち上げ、折り畳み装置へ搬送する。折り畳み装置では、車両のドア開口部から室内へ投入できる大きさに折り畳み（たとえば４つ折り）、搭載装置へ払い出す。搭載装置では、折り畳まれたフロアカーペットＷをドア開口部から車両の室内へ投入する。
【００３３】
このように、本実施形態の吸着把持装置によれば、フロアカーペットなどのように表面が植毛によって平坦でなく、しかも柔軟性を有しているワークに対しても、二重吸着パッドを用いることで、確実に把持することができ、ワークの把持ミスによるライン停止を防止することができる。また、第２の吸着パッド１３を広げるパッド拡開手段も真空吸引装置の一部を流用して構成できるので、大きな設備投資を必要とせず、しかもランニングコストも廉価である。
【００３４】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸着把持装置の実施形態を示す断面図（拡開時）である。
【図２】本発明の吸着把持装置の実施形態を示す断面図（吸着時）である。
【図３】本発明の吸着把持装置を適用したフロアカーペット投入装置の一部を示す正面図である。
【図４】従来の吸着把持装置を示す断面図である。
【図５】従来の吸着把持装置の動作を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｗ… フロアカーペット（ワーク）
１… 吸着把持装置
１１… フレーム
１２… 第１の吸着パッド
１３… 第２の吸着パッド
１４… 第１の通路
１５… 第２の通路
１６… 一方向弁
１７… ステー
１８… 真空吸引装置
１９… エアー源（流体源）

Claims

両主面を貫通する第１の通路が形成してあり、目的とするワークに一主面が接触する第１の吸着パッドと、
前記第１の吸着パッドの外周を包み込むように設けられた柔軟性を有する第２の吸着パッドと、
流体源を駆動源とした吸着力を前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドに印加可能であり、かつ前記流体源からの流体を前記各吸着パッド側に供給可能な吸着力印加手段とを、備えたワークの吸着把持装置であって、
前記第１の通路を吸着方向にのみ開放する一方向弁が、前記第１の吸着パッドの他主面側に配置してあり、
吸引の際には前記吸着力印加手段側に向けて空気の通過を許容し、前記流体源から流体が供給された場合にはこの供給された流体の通過を許容する第２の通路が、前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドとの間に設けてあり、
前記第２の通路を、前記吸着力印加手段から供給された流体が通過することによって前記第２の吸着パッドが拡開するように構成してあるワークの吸着把持装置。
前記第２の通路が、吸着把持装置の内部であって、前記一方向弁の占有領域以外の領域に配置してある請求項１に記載のワークの吸着把持装置。
前記第２の通路が、前記一方向弁の外周に配置してある請求項１に記載のワークの吸着把持装置。
前記吸着力印加手段が、真空吸引装置である請求項１〜３の何れかに記載のワークの吸着把持装置。
前記流体源がエアー源であり、前記流体が圧縮エアーである請求項４に記載のワークの吸着把持装置。
目的とするワークに一主面が接触する第１の吸着パッドの他主面側に、前記第１の吸着パッドの両主面を貫通する第１の通路を吸着方向にのみ開放する一方向弁を配置した装置を用い、前記第１の吸着パッドと、この第１の吸着パッドを包含するように設けられた柔軟性を有する第２の吸着パッドとの間に設けられた第２の通路に流体を通過させて、前記第２の吸着パッドを拡開させる工程と、
前記第２の吸着パッドを拡開させながら、前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドを前記ワークに接近させて接触させる工程と、
前記接触させた後に、前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドに吸引力を印加する工程とを、有するワークの吸着把持方法。
前記第１の通路に流体を通過させないようにしながら、前記第２の通路に流体を通過させて前記第２の吸着パッドを拡開させ、かつ前記第１の通路から流体を吸引しながら、前記第２の通路からも空気を吸引して前記第１の吸着パッドと前記第２の吸着パッドに吸引力を印加する、請求項６に記載のワークの吸着把持方法。