JPH04134234U

JPH04134234U - 板材吸着装置およびその装置の空圧回路

Info

Publication number: JPH04134234U
Application number: JP4169091U
Authority: JP
Inventors: 均小俣
Original assignee: 株式会社アマダ
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1992-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のバキュームパットのうち、使用したい
ものだけ自動的に選択して吸着し、圧縮空気消費量の減
少とコストダウンを図り、吸着時に発生する騒音を減少
させ、穴のあいた板材や不定形の板材を吸着可能とす
る。【構成】板材吸着装置１であるバキュームパット３
は、パット芯材５にゴム等で椀型形状に形成されたパッ
ト７が装着され、パット芯材５にバルブボディ９が螺合
されている。このバルブボディ９の内部に空気室１１が
設けられ、空気室１１の片端に微細穴であるオリフィス
１３が形成された六角穴付止めねじ１５が螺合され、他
端には弾機１７により付勢されたピン１９が、前記バル
ブボディ９に穿設されたテーパ形状の負圧流入口２１に
挿入されていることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、板材吸着装置とその装置の空圧回路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、バキュームパットにて板材を吸着し搬送するため、バキュームパットに接続された空圧回路としては、図６に示されている空圧回路が一般的である。すなわち、空圧回路１０１としては、空圧源１０３より方向制御弁１０５を経て、必要個数列設したバキュームパット１０７ａ〜１０７ｎに真空発生器１０９ａ〜１０９ｎとして例えば真空エジェクタを介して連通されている。なお、符号１１１は消音器である。

【０００３】上述したごとき一般的な空圧回路を用いてバキュームパット１０９ａ〜１０９ｎにて板材の搬送を行なっていて、バキュームパット１０７ａに対して１個の真空発生器１０９ａが設けられている。なぜならば、１個の真空発生器１０９ａに複数のバキュームパット１０７ａ〜１０７ｎが連通している場合では、１つのバキュームパットの真空が破壊されると、そこから大気圧により空気が入り込み、すべてのパットの真空を破壊してしまうからである。

【０００４】また、図７、図８および図９に示すごとき方法もある。すなわち、図７に示すごとき各種の板材に対して、Ａの最小ワーク（４００×７５０ｍｍ）の場合にはバキュームパットＡａ１からＡａ６の６個のパットを使用し、Ｂのワーク（３′ ×６′サイズ）の場合は、バキュームパットＡａ１〜Ａａ６とＢａ１〜Ｂａ６、Ｂｂ１〜Ｂｂ６、Ｂｃ１〜Ｂｃ６の２４個のパットを使用し、また、Ｃのワーク（４′×８′サイズ）の場合は上記したすべてのパットの他のＣａ１〜Ｃａ６、Ｃｂ１〜Ｃｂ５、Ｃｃ１〜Ｃｃ５のパットを使用する。

【０００５】そして、バキュームパットＡａ１〜Ｃｃ５すべてのパットの形状を図８に示したごとき構成としている。すなわち、バキュームパット本体２０１に例えばφ０．８の穴２０３を穿設してオリフィスとしている。

【０００６】更に、空圧回路としては図９に示す回路が採用されている。すなわち、空圧回路２０５は、空圧源２０７より方向制御弁２０９Ａ，２０９Ｂ，２０９Ｃを経て、各真空発生器２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃを通って各バキュームパットＡａ１〜Ｃｃ５に連通している。Ａの最小ワークを吸着する場合は、方向制御弁２０９Ａを使用し真空発生器２１１ａの作動によりバキュームパットＡａ１〜Ａａ６にてワークを吸着搬送する。また、Ｂのサイズの板材を吸着するには、前記Ａの方向制御弁２０９Ａを使用すると共に方向制御弁２０９Ｂを使用し、真空発生器２１１ａ〜２１１ｃの作動により、バキュームパットＡａ１〜Ａａ６、Ｂａ１〜Ｂａ６、Ｂｂ１〜Ｂｂ６、Ｂｃ１〜Ｂｃ６にてワークを吸着搬送する。

【０００７】更に、Ｃのサイズの板材を吸着するには、上記したＡ，Ｂサイズ用の吸着構成に加えて、方向制御弁２０９ｃを使用し、真空発生器２１１ａ〜２１１ｃの作動により、バキュームパットＣａ１〜Ｃａ６、Ｃｂ１〜Ｃｂ５、Ｃｃ１〜Ｃｃ５にてワークを吸着すると共に、前記バキュームパットＡａ１〜Ａａ６、Ｂａ１〜Ｂａ６、Ｂｂ１〜Ｂｂ６、Ｂｃ１〜Ｂｃ６にてワークを吸着し搬送する。なお、符号２１３は消音器であり、真空発生器２１１ａ〜２１１ｃにそれぞれ設けられている。

【０００８】上述したごとく、種々の板材のサイズに対して図９に示すごとき空圧回路２０５が使用されている。

【０００９】また、バキュームパットの構造については、既に公開されている実開昭５９− １６２１２７号記載の公報あるいは実開昭５６−９８５９５号記載の公報が知られている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述した従来の板材吸着装置とその空圧回路にては、一般的な空圧回路１０１（図６参照）を使用すると、バキュームパット１０７の数だけ真空発生器１０９が必要となるため、バキュームパット１０７の数が多い場合には装置が高価なものとなり大型化するという問題があった。

【００１１】また、真空発生器１０９の圧縮空気消費量が多いため、真空発生器１０９の数が多い場合には、きわめて多量の圧縮空気が必要となり、また、真空発生器１０９とバキュームパット１０７を１対１で配管する必要があるため、真空発生器１０９とバキュームパット１０７が離れている場合には、配管材が多量に必要となり、配管作業量も多くなる。更に、真空発生器１０９と吸着していないバキュームパット１０７とから発生する音がうるさいという問題があった。

【００１２】図７、図８および図９に示すバキュームパットの構造と空圧回路を採用した場合には、１個の真空発生器２１１に対し複数個のバキュームパット、例えば、Ａａ１〜Ａａ６等を対応させているので、コストダウンとなる。また、バキュームパット本体２０１にφ０．８という細い穴２０３を設けたことで、単位時間あたりの空気流入量をしぼり、１個の真空発生器２１１に対して複数個のバキュームパットを付けたとき、あるパットが板材より外れて空気が流入しても、他のパットの真空を破壊するという問題に対応している。

【００１３】更に、吸着する板材の寸法にあわせて、図７および図９に示すように、方向制御弁２０９を複数設けて、一枚取りすべき板材の寸法に合せて方向制御弁２０９を選択的にＯＮする。このことで圧縮空気の消費量を減少させ、騒音の対策にもなっている。

【００１４】しかし、上述したごとき空圧回路２０５にては、方向制御弁２０９が管理している寸法どおりの定尺材では問題が発生しないが、スケッチ材などの不定形材を吸着搬送する場合や、定尺材でも材料位置のずれ等がある場合に吸着不能となることがある。このため、必要以上に大きな容量の真空発生器２１１を使用して対処しているが、空気消費量が多く、空圧回路２０５に使用するバルブ、配管等も大きなものが必要となる。また、バキュームパットが板材より外れてしまった場合は、外気を吸入する音がうるさいし、他のパットの真空圧を低減させるという問題が発生する。

【００１５】更に、図９に示すごとき空圧回路２０５を用いているので、方向制御弁２０９と真空発生器２１１の数は多く必要となりコストアップとなる。そして、空気消費量と騒音の対策のために、真空圧を例えば真空スイッチ等でチェックし、真空が完成したら、方向制御弁２０９をＯＦＦして対策することが考えられるが、吸着できないパットがあるため、パット１個づつに真空スイッチとストップ弁が必要となり、コスト的にもこの方法は実現不可能である。

【００１６】また、バキュームパットの構造として、実開昭５９−１６２１２７号記載のものは、スプール内蔵式あるいはダイヤフラム式のものであり、スプール内蔵式では、スプールの移動量だけしか空気を吸うことができないし、ダイヤフラム式のものもダイヤフラムの変形量だけしか空気を吸うことができない。このため、通気性の材料やパットと材料面にエアもれがある場合は吸着できず、振動等で一度材料がパットより離されると、再び吸着力は発生しないという問題と、構造が複雑なためコストアップになるという問題があった。

【００１７】実開昭５６−９８５９５号に記載されたバキュームパットの構成としては、スプール内蔵式であるが、あまりにも複雑な構成でありコストアップとなる。また、パット内部にオリフィス（絞り）が設けられていないため、１台の真空発生器に複数のパットを配置した場合、材料に穴が明いていた場合とか材料端部が振動してパットより離れた場合には、全てのパットの真空を破壊してしまうという問題があった。

【００１８】この考案の目的は、上記問題点を改善するため、複数のバキュームパットのうち、使用したいものだけ自動的に選択して吸着し、圧縮空気消費量の減少とコストダウンを図り、吸着時に発生する騒音を減少させ、穴のあいた板材や不定形の板材を吸着可能とした板材吸着装置およびその装置の空圧回路を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案は、バキュームパットのバルブボディにオリフィスを備えた空気室を設け、この空気室の負圧流入口に弾機により付勢されたピンを出没自在に設けて板材吸着装置を構成した。

【００２０】また、この考案は、前記板材吸着装置におけるバキュームパットの空気室に接続される空圧回路にして、負圧発生源より方向制御弁を介して真空発生器を設け、この真空発生器を複数列設した板材吸着装置におけるバキュームパットの空気室に配管を介して連結し、この配管に分岐して真空スイッチを設け、この真空スイッチにより前記方向制御弁を制御する制御装置を設けて板材吸着装置の空圧回路を構成した。

【００２１】

【作用】

この考案の板材吸着装置およびその装置の空圧回路を採用することにより、バキュームパットにて板材を吸着する時は、空気室の負圧流入口に装着されたピンの先端が板材に当接し、押しあげられると負圧流入口は開き、パット内部は真空となり板材を吸着する。また、吸着すべき板材が無い場合は、ピンが弾機により付勢され負圧流入口を塞いでいるので、吸着作用はしないし、吸着すべき板材に穴が明いている場合は、ピンは板材に当接し吸着作用をするがオリフィスにより流路が絞られているので真空圧の低下は小さく、全体として吸着能力は低下することがない。

【００２２】このようなバキュームパットを複数配列した空圧回路としては、真空発生器とバキュームパット間に設けた真空スイッチにより、制御装置を介して方向制御弁をＯＮ、ＯＦＦ制御している。このため、ある一定圧を越えたら方向制御弁をＯＮすることで、真空スイッチで設定した真空圧にバキュームパットを保つことが可能となり、板材吸着時に真空発生器に常時空気を送る必要はなくなる。而して、空気の消費量の減少が図られる。

【００２３】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、板材吸着装置としては、加工機への板材を供給する際、あるいは、加工済の製品を搬出する際に使用される供給搬出装置に採用される装置である。

【００２４】図１および図２を参照するに、板材吸着装置１としてのバキュームパット３は、金属で作られたパット芯材５にゴム等で椀型形状に形成されたパット７が装着されている。前記パット芯材５の中心軸上にバルブボディ９が螺合されていて、内部に空気室１１が設けられ、この空気室１１の片端（上端）には微細穴であるオリフィス１３が形成された六角穴付止めねじ１５が螺合され、他端には弾機１７により付勢されたピン１９が、前記バルブボディ９に穿設されたテーパ形状の負圧流入口２１に挿入されている。

【００２５】また、バルブボディ９をパット芯材５に螺合する際、ドライバ等によりねじ込むための割り溝２３（図２参照）がバルブボディ９に形成されていて、前記空気室１１に連通する流通路２５がパット芯材５に形成され、この流通路５にエア継手２７が結合されていて、このエア継手２７は図外の空圧回路に接続されている。なお、前記バルブボディ９の内部に装着される六角穴付止めねじ１５、弾機１７そしてピン１９の組込手順を図２に詳細に示してある。

【００２６】上記構成により、常時、すなわち板材を吸着していない時は、ピン１９は弾機１７の弾撥力により押され、負圧流入口２１を塞いでいる。

【００２７】板材を吸着する時は、バキュームパット３を適宜の手段により下降させ板材に当接させると、ゴム製のパット７が撓みピン１９は内蔵した弾機１７の弾撥力に抗して押し上げられる。そして、負圧流入口２１は開きパット７内が真空になって板材は吸着される。

【００２８】なお、弾機１７のバネ計算としては、図１に示すｄ寸法、すなわち、ピン１９が負圧流入口２１に係合している部分であり、このｄ寸法の断面積をＳとし、負圧（真空圧）の絶対値をＰ₀と設定する。このとき、負圧によってピン１９を引き込む力をｆ₀とすると、ｆ₀＝Ｓ・Ｐ₀となる。

【００２９】つまり、弾機１７は図１の状態でｆ₀以上の力が必要となる。

【００３０】ここで、必要な弾機１７の力Ｆは、外部からのわずかな力でピン１９が押されないように、また、空気洩れを防ぐために、安全係数をｋ（ｋ≧０）とすると、Ｆ＝ｋ・ｆ₀＝ｋ・Ｓ・Ｐ₀となる。このような弾機１７を使用する。なお、ｋの値を１に近く取ると、わずかな外力でピン１９が開くので、材料に対してピン１９の先端で疵とか変形を与えるような場合には、なるべく弱い弾機１７を選定する必要がある。

【００３１】更に、作用として図４を参照しつつ詳細に説明する。図４（Ａ）は、板材Ｗを吸着する以前の状態を示し、この状態からバキュームパット３を下降させる。板材Ｗにバキュームパット３が当ると、自重またはシリンダ等の力でピン１９が押され、パット７の内部は真空となり板材Ｗは吸着される（図４（Ｂ）参照）。なお、図４（Ｃ）に示されているように、板材Ｗがそりまたは振動などによりパット７に吸着できなかった場合には、ピン１９は弾機１７の弾撥力で、真空圧に打ち勝ち真空流入口２１を塞ぎエアの流入を止める。

【００３２】上記したごとく、板材Ｗのない部分のバキュームパット３は弾機１７の弾撥力でピン１９が真空流入口２１を塞いでいるので、エア洩れ等がない。そのため、吸着すべきところに、抜き穴等がある板材Ｗでは、吸着できる所のバキュームパット３だけが作動する。ただし、パット７内の板材Ｗに穴がある場合には、ピン１９は板材Ｗに押されて真空流入口２１は開いてしまい、他の吸着しているバキュームパット３の真空を破壊しようとするが、空気室１１にはオリフィス１３を通って空圧が入っているため、真空圧の低下は少なく、全体として吸着能力が低下することはない。

【００３３】而して、空気消費量の減少を図ることができると共に、穴あき材、不定形材の吸着を可能とし、構成している部材は、ほとんど市販品を使用でき簡単な構成によりコストダウンを図ることができる。

【００３４】図５には他の実施例を示し、前記第１の実施例のテーパ形状をしたピン１９に変えて段付ピンを組込んだ実施例である。すなわち、バルブボディ９の軸芯に負圧流入口２９を設け、この負圧流入口２９への段付ピン３１を装着し弾機１７により突出方向へ付勢している。この段付ピン３１と空気室１１の壁との間にシール部材３３である例えば０リング等が組込まれている。

【００３５】上記構成により図５（Ｂ）に示されているように、板材Ｗを吸着する際、段付ピン３１は板材Ｗに当接し弾機１７の弾撥力に抗して押され、負圧流入口２９が空気室１１に連通してエアが流入される。このため、効果は第１の実施例と同様な効果を発揮することができ、シール部材３３を設けたことで完全なシール効果が得られる。

【００３６】次に、上述したバキュームパット３に対する空圧回路について説明する。

【００３７】図３を参照するに、空圧回路３５は、空圧源３７より方向制御弁３９を介して真空発生器４１に接続され、この真空発生器４１の出側は、配管４３を介して必要数列設されたバキュームパット３に接続されていて、この配管４３に分岐して真空スイッチ４５が設けられている。この真空スイッチ４５よりＰ．Ｃ等の制御装置４７に信号が送られ、制御装置４７より前記方向制御弁３９を制御するようになっている。なお、符号４９はサイレンサである。

【００３８】上記構成により、真空スイッチ４５にて設定した真空圧になったら制御装置４７へ信号を送り、制御装置４７は真空スイッチ４５の信号をもらい、方向制御弁３９をＯＮ、ＯＦＦ制御する。そのため、ある一定圧を越えたら方向制御弁３９をＯＮしてやることで、真空スイッチ４５で設定した真空圧にバキュームパット３を保つことが可能となり、板材Ｗの吸着時の真空発生器４１へ常時空気を送る必要がなくなる。

【００３９】而して、空気消費量の減少と真空発生器４１および吸着していないバキュームパット３からの騒音が減少でき、板材Ｗの大きさによるバキュームパット３の群管理は不要となる。更に、方向制御弁３９と真空発生器４１は１個で良く、配管材と作業量は減少し、コストダウンと省スペース化を図ることができる。

【００４０】なお、この考案は前述した実施例に限定されることなく、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。例えば、この実施例では、バルブボディ９を市販のバキュームパット３に組込めるようにしたが、バキュームパット３のパット芯材５を直接加工してバルブボディ９と一体構造しても良い。

【００４１】

【考案の効果】

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この考案によれば、バキュームパットのバルブボディにオリフィスを備えた空気室を設け、この空気室の負圧流入口に弾機により付勢されたピンを出没自在に設けて構成した。このため、板材吸着時にのみ負圧流入口は開き、吸着する板材に穴が明いている場合でも、オリフィス効果により空気を絞っているので真空圧の低下が少なく、全体として吸着可能であり、多数のパットの吸着可能位置にあるランダムに有ったり無かったりする複数個の板材を、一度に吸着することができる。そして、構成部材は簡単なためコストダウンとなり、空気消費量も減少する。

【００４２】また、空圧回路としては、１個の方向制御弁と真空発生器にて多数のバキュームパットを作動させ、真空スイッチにより負圧力を検知して制御装置を介して方向制御弁を制御するので、空圧回路の簡単化と省スペース化を図ると共に、配管材、配管工数の減少によりコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の主要部であるバキュームパットの断
面図である。

【図２】図１におけるII矢視部の部材の分解斜視説明図
である。

【図３】この考案の主要部である空圧回路図である。

【図４】この考案の作用説明図である。

【図５】この考案の他の実施例を示し、バルブボディの
断面図並びに作用説明図である。

【図６】従来例を示し、空圧回路図である。

【図７】従来例を示し、各サイズ別の板材平面図であ
る。

【図８】従来例を示し、図７におけるバキュームパット
の断面図である。

【図９】従来例を示し、図７における空圧回路図であ
る。

【符号の説明】

１板材吸着装置３バキュームパット９バルブボディ１１空気室１３オリフィス１７弾機１９ピン２１負圧流入口３５空圧回路３７空圧源３９方向制御弁４１真空発生器４３真空スイッチ４５制御装置

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バキュームパットのバルブボディにオリ
フィスを備えた空気室を設け、この空気室の負圧流入口
に弾機により付勢されたピンを出没自在に設けてなるこ
とを特徴とする板材吸着装置。
【請求項２】バキュームパットのバルブボディにオリ
フィスを備えた空気室を設け、この空気室の負圧流入口
に弾機により付勢されたピンを出没自在に設けて板材吸
着装置を構成し、この板材吸着装置の空気室に接続され
る空圧回路にして、負圧発生源より方向制御弁を介して
真空発生器を設け、この真空発生器を複数列設した板材
吸着装置におけるバキュームパットの空気室に配管を介
して連結し、この配管に分岐して真空スイッチを設け、
この真空スイッチにより前記方向制御弁を制御する制御
装置を設けてなることを特徴とする板材吸着装置の空圧
回路。