JP4847719B2

JP4847719B2 - 非接触ハンド

Info

Publication number: JP4847719B2
Application number: JP2005173689A
Authority: JP
Inventors: 養治伊勢; 一成鈴木
Original assignee: Myotoku Ltd
Current assignee: Convum Ltd
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: JP2006346783A

Description

本発明は、板状のワークを保持して搬送する非接触ハンドに関する。

表面が鏡面仕上げされた又は表面に微細加工された板状のワークを搬送する場合に接触するタイプの吸着パッド又は非接触の吸着パッドが使用されている。このような接触するタイプでは接触面の吸着痕がワークに残る。従来技術の非接触の吸着パッドでは吸着力が弱く、不安定であり、エアーの消費量が多大である。たとえば下記の文献による技術では、エアーポケットを設けたノズルのスリットから空気を吐出することが記載されている。
特開平１０−１８１８７９号公報

本発明は、吸着力が強く、安定してワークを非接触で吸着し、供給する圧縮流体の消費量を低減する経済的な非接触ハンドを提供することである。

本発明は、排出盤の一端側に流体供給口を有する供給柱と、前記排出盤の他端側に吸着保持面及び流体排出路が形成された搬送器と、流体通路を中央部に有する内挿器と、前記流体通路と連通し前記流体通路から外周方向に延びる吐出細孔を有する吐出ヘッドとを有し、
前記流体供給口に供給された圧縮流体が、前記流体通路と前記吐出細孔とを通過して前記流体排出路から前記吸着保持面側へ流動することにより前記吸着保持面の下方に真空を発生させる非接触ハンドにおいて、
前記流体排出路の下方は開放面とされ、前記流体排出路の外方側面は下方に向かうにしたがって拡径する傾斜面を有し、前記吐出細孔の流体放出部が、前記傾斜面と対向していることを特徴とする非接触ハンドである。

また、複数の前記吐出細孔が放射状に配置されている非接触ハンドとすることが好ましい。

また、前記吐出ヘッドの端面及び吸着保持面とが同一面に位置する非接触ハンドとして構成することもできる。

これらの非接触ハンドは、吸着力が強く、安定してワークを非接触で吸着し、供給する圧縮流体の消費量を低減する経済的なものである。

本発明に係る非接触ハンドの詳細を実施態様により説明する。本発明に係る非接触ハンドは、以下の説明に係る説明図、一実施態様に限定されるものでなく構成を一にする材料（各種金属、各種樹脂、セラミックス、複合材、等）、形状（円柱、多角柱、円形、多角形、等）、縮尺、等のものを含む。

本発明に係る非接触ハンドは、排出盤６の一端側に流体供給口３を有する供給柱２を形成し、該排出盤６の他端側に吸着保持面４及び流体排出路１４、２４、３４が形成された搬送器１、並びに、外周方向に吐出路１５を形成した吐出ヘッド１２、２２、３２及び該吐出路１５（１３、２３、３３）に導通する流体通路１１、２１、３１を中央部に有する内挿器１０、２０、３０を一体化して前記搬送器１に該内挿器１０、２０、３０を挿入して構成される。前記流体供給口３に供給された圧縮流体が前記流体通路１１、２１、３１、前記吐出路１５、前記流体排出路１４、２４、３４、前記吸着保持面４を高速で流体流動する非接触ハンドである。

（実施例１）図１を参照に説明する。アルミニウム材を加工して製作した外径が円柱形状で内面に略円錐形状（中心部は円錐形であり裾の部分は緩やかな凸Ｒ形状）の流体排出路２４をザグリ加工形成し、ザグリの幅広側に吸着保持面４をドーナツ状で平坦に形成した排出盤６（外径φ６０ｍｍ）の該吸着保持面４と反対側で中央部に該流体排出路２４と導通する流体供給口３を形成する円柱状の供給柱２（φ２５ｍｍ）が形成された搬送器１である。該搬送器１には、圧縮流体を供給するストレート型又はＬ型の管継手（図示せず）が取り付けられ、前記供給柱２に後記する内挿器２０を固定する固定具５の取付穴（内挿器をねじ式に供給柱に固定する、圧入・嵌合固定する場合には形成しなくても良い）が形成されている。

前記の挿入器２０は、図１（ｂ）にて説明する。該内挿器２０は外径がφ１５ｍｍの円柱状部及び略円盤状の吐出ヘッド２２より成り、円柱状部の内部に内径が１０ｍｍの流体通路２１を形成し、円柱状部の側面に該流体通路２１と導通する流体導入路２５を形成し、該吐出ヘッド２２が外形４０ｍｍ厚さ４ｍｍであり該流体導入路２５側の外周に３０度で厚さの半分位置まで面取りをしてこの面取りの面にＲ０．３ｍｍの半円形である吐出溝２３を均等に１２本形成した。

前記の搬送器１の流体供給口３に前記の内挿器２０を挿入し、吐出ヘッド２２の吐出溝２３の部分を搬送器１の流体排出路２４に接触させて固定具５のねじで固定して該搬送器１及び該内挿器２０より成る非接触ハンドを製作した。吐出ヘッド２２の平坦な面及び吸着保持面４の面がほぼ同一面となっている。流体供給口３に供給された圧縮流体が流体通路２１、流体導入路２５を通り排出盤６及び吐出ヘッド２２の間に形成された圧縮タンク２６で圧縮されて吐出溝２３より流体排出路３４に放出され被吸着物であるワークとの間に負圧による吸引力及び吐出流体による引き離し力を発生してバランスがとれた状態で非接触でワークを吸着する。

このように製作された非接触ハンドは、吸着力が強く、安定してワークを非接触で吸着し、供給する圧縮流体の消費量を低減する経済的なものである。

（実施例２）図２を参照に説明する。搬送器１は、供給柱２，流体供給口３，固定具５の取付穴（以上、略実施例１と同様）、並びに、円盤状でドウナツ状の平坦な吸着保持面４を形成し、円周均等で放射方向に仰角２５度の角度でディフューザ３７の穴（φ２．４ｍｍ）を１２対形成し、及び、該吸着保持面４の近傍の該ディフューザ３７の穴がより太く形成されて流体排出路３４を形成した排出盤６より成る（供給柱の部位及び排出盤の部位が嵌合固着して一体化されている。）。内挿器３０は、円柱形状で内部に流体通路３１を形成し、端面に該流体通路３１と導通する吐出ノズル３３（φ１ｍｍ）を円周放射方向に１２対形成して成る。

前記の搬送器１に前記の内挿器３０を挿入して前記の吐出ノズル３３及び前記のディフューザ３７の中心線が一致するように調整して固定具５で固定し、該吐出ノズル３３及び該ディフューザ３７の間には、被吸着物側に解放する拡散室３６が形成されて円周方向に均等に１２対のエジェクタ式の真空発生器を形成してなる非接触ハンドを製作した。吐出ノズル３３、拡散室３６、ディフューザ３４によりエジェクタ式の真空発生器を形成し、流体供給口３に供給された圧縮流体が流体通路３１より吐出ノズル３３に供給され、該吐出ノズル３３より噴射され、噴出された圧縮流体が拡散室３６の流体を巻き込んでディフューザ３７に排出され、流体排出路３４に排出される。該拡散室３６では負圧が発生して被吸着物を真空吸引する力として働き、該流体排出路３４から排出された圧縮流体が被吸着物を押し離す力として働き、両力のバランスがとれた位置で被吸着物が非接触で吸着される。

（実施例３）図３を参照に説明する。搬送器１は、実施例１と略同様に供給柱２、流体供給口３、排出盤６、吸着保持面４より成る。内挿器１０は、円柱形状であり吐出ヘッド１２（外径が３０ｍｍ）、流体通路１１、該吐出ヘッド１２に均等で放射状に形成された１２本の吐出細孔１３（φ０．５ｍｍ）よりなり、前記の搬送器１に圧入固定して非接触ハンドを製作した。該流体供給路３及び流体通路１１が導通し該吐出細孔１３に圧縮流体を供給することにより該吐出細孔１３より放出された圧縮流体が出口近傍の流体を巻き込むように吸着保持面４に流出し、出口近傍が負圧となり被吸着物を真空吸引する力が働き、吸着保持面４で流出流体により被吸着物を解放する力が働き、この両者の力が均衡した状態で被吸着物を非接触で吸引保持する。

このように製作された非接触ハンドは、圧縮空気圧（０．４ＭＰａ）、消費量（９３ｌ／ｍｉｎ（ＡＮＲ））で被吸着物（１７．６Ｎ）を非接触で吸着することができた。また、（０．３ＭＰａ）、（７５ｌ／ｍｉｎ（ＡＮＲ））で（１５．７Ｎ）を非接触で吸着搬送することができた。このように製作された非接触ハンドは、吸着力が強く、安定してワークを非接触で吸着し、供給する圧縮流体の消費量を低減する経済的なものである。

本発明に係る非接触ハンドは、吸着保持面を有する搬送器、圧縮流体の吐出する吐出路を有する吐出ヘッドからなり圧縮流体を供給することによりワークを安定して非接触で吸着し、吸着力が強く、圧縮流体の消費量を低減したものである。

本発明に係る非接触ハンドの一実施態様を示す断面図（ａ）及び内挿器の斜視図（ｂ）である。本発明に係る非接触ハンドの一実施態様を示す断面図である。本発明に係る非接触ハンドの一実施態様を示す断面図である。

符号の説明

１搬送器
２供給柱
３流体供給口
４吸着保持面
５固定具
６排出盤
１０、２０、３０内挿器
１１、２１、３１流体通路
１２、２２、３２吐出ヘッド
１３吐出細孔
１４、２４、３４流体排出路
１５（１３，２３，３３）吐出路
２３吐出溝
２５、３５流体導入路
２６圧縮タンク
３３吐出ノズル
３６拡散室
３７ディフューザ

Claims

排出盤の一端側に流体供給口を有する供給柱と、前記排出盤の他端側に吸着保持面及び流体排出路が形成された搬送器と、流体通路を中央部に有する内挿器と、前記流体通路と連通し前記流体通路から外周方向に延びる吐出細孔を有する吐出ヘッドとを有し、
前記流体供給口に供給された圧縮流体が、前記流体通路と前記吐出細孔とを通過して前記流体排出路から前記吸着保持面側へ流動することにより前記吸着保持面の下方に真空を発生させる非接触ハンドにおいて、
前記流体排出路の下方は開放面とされ、前記流体排出路の外方側面は下方に向かうにしたがって拡径する傾斜面を有し、前記吐出細孔の流体放出部が、前記傾斜面と対向していることを特徴とする非接触ハンド。
複数の前記吐出細孔が放射状に配置されている請求項１記載の非接触ハンド。
前記吐出ヘッドの端面及び吸着保持面とが同一面に位置する請求項１または２に記載の非接触ハンド。