JPH04258332A - 吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内部が真空圧にされ
るバキュームカップを被吸着材に押し付けてその被吸着
材を吸着する吸着装置に関し、特に孔の明いた被吸着材
でも吸着することのできる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼板やガラス板などの板状の材料や製品
のハンドリングを行う場合、真空吸着装置が広く一般に
使用されている。これは、ゴムなどの弾性材料からなる
バキュームカップを被吸着材の表面に押し付けてバキュ
ームカップの内部を密閉し、バキュームカップの撓みが
戻ることに伴う内容積の増大もしくはバキュームカップ
の内部からの吸引によって、バキュームカップの内部を
真空圧にすることにより、鋼板などを吸着するものであ
る。

【０００３】したがってこの種の装置は真空圧を利用す
るものであるから、吸着面に孔が開いている場合にはこ
れを密閉する必要がある。従来、このような孔の密閉手
段を備えた吸着装置が種々提案されており、例えば実開
昭６２−１５３２３６号公報には、被吸着材の孔を塞ぐ
蓋部材をバキュームカップの中心部に設けた吸着装置が
記載されており、これを模式的に示せば、図４のとおり
である。

【０００４】すなわちバキュームヘッド本体１の先端部
に、ゴムなどの弾性材からなるラッパ状に開いたバキュ
ームカップ２が取り付けられており、その内部から真空
吸引するための排気管路３がバキュームヘッド本体１に
形成されている。またこのバキュームヘッド本体１の中
心部には、バキュームカップ２の開口方向にスプリング
４によって押されているロッド５が設けられており、そ
の先端部に、被吸着材６における孔７を塞ぐインナーカ
ップ８が取り付けられている。

【０００５】したがって図４に示す吸着装置では、バキ
ュームカップ２を被吸着材６に押し付ける方向に移動さ
せれば、まずインナーカップ８が被吸着材６の表面に密
着して孔７を塞ぎ、スプリング４を圧縮しつつ更にバキ
ュームヘッド本体１を被吸着材６側に押し付けることに
より、バキュームカップ２が被吸着材６の表面に押し付
けられて密着する。この状態ではバキュームカップ２の
内部が、外部から完全に隔絶されるので、前記排気管路
３から真空吸引すれば、被吸着材６がバキュームカップ
２によって吸着される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の吸着装
置では、インナーカップ８の図４における下側は大気圧
であり、またインナーカップ８の上側は真空圧であるか
ら、インナーカップ８を挟んだ上下両側で大きな圧力差
が生じる。その結果、インナーカップ８には図４の上側
に向けた外力が作用することになり、そのため図４に示
す装置では、スプング４によってインナーカップ８が被
吸着材６から離れてしまうことを防止している。その場
合、スプリング４の弾性力はインナーカップ８を確実に
被吸着材６に密着させておくべくかなり大きい弾性力と
するため、被吸着材６のうちインナーカップ８が密着し
ている孔７の周辺部に大きな応力が作用し、その部分が
変形する危険があった。

【０００７】またスプリング４の弾性力は、バキューム
ヘッド本体１を被吸着材６とは反対方向に押す力として
作用するので、バキュームカップ２を介した吸着力を低
下させることになり、そのため上記従来の吸着装置では
、吸着力が不足して、被吸着材６を落下させてしまうお
それがあった。

【０００８】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、インナーカップを孔明き面に押し付ける力を特に
強くすることなく確実に被吸着材を吸着することのでき
る吸着装置を提供することを目的するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、被吸着材の孔明き面に密着させられ
た状態で内部が真空圧にされるバキュームカップが、バ
キュームヘッド本体に取り付けられるとともに、前記孔
明き面に密着して被吸着材における孔を塞ぐインナーカ
ップが、前記バキュームカップの内部でかつそのバキュ
ームカップの開口方向に向けて前後動可能に前記バキュ
ームヘッド本体に保持され、そのインナーカップを前記
孔明き面に向けて押圧する弾性部材が前記バキュームヘ
ッド本体に配置された吸着装置において、外気を導入す
ることによる圧力を前記弾性部材の押圧方向と同方向に
インナーカップに作用させるバランス圧室が、前記イン
ナーカップとバキュームヘッド本体との間でかつ前記バ
キュームカップの内部から隔絶されて設けられているこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】この発明の装置においても、バキュームカップ
とインナーカップとを共に孔明き面に押し付け、その孔
をインナーカップで塞いだ状態で、バキュームカップの
内部を真空圧にすることにより吸着を行う。その場合、
この発明の装置では、インナーカップを挟んで孔とは反
対側に、外気を導入した状態でバキュームカップの内部
に対して隔絶されるバランス圧室が設けられていて、そ
の部分の圧力が、インナーカップの孔側の面に作用する
外気の圧力を相殺するよう作用する。したがってインナ
ーカップを孔明き面から離そうとする荷重が小さくなる
ので、インナーカップを孔明き面に押し付ける弾性部材
の弾性力が小さくてよい。すなわちこの発明の吸着装置
では、バキュームカップによる吸着力を減じるように作
用する弾性力が小さいために、全体としての吸着力が大
きく、その結果、被吸着材を確実に吸着することができ
る。

【００１１】

【実施例】つぎにこの発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１２】図１はこの発明の一実施例を示す断面図で
あり、図２はその非吸着状態の断面図である。バキュー
ムヘッド本体１０は下面中央部にスプリングケース１１
を嵌合させたブロック状の部材であって、その内部には
ベンチュリ管１２が形成され、その絞り部分に開口する
排気路１３がスプリングケース１１の下面（図１および
図２での下側の面）側に連通するよう形成されている。 またバキュームヘッド本体１０の下面周辺部には、ゴム
などの弾性材料によってラッパ状に形成されたバキュー
ムカップ１４が取り付けられており、このバキュームカ
ップ１４とバキュームヘッド本体１０との間に、これら
両者の間を気密状態にシールするＯリング１５が介在さ
れている。

【００１３】スプリングケース１１は下面側に開口した
空洞部１６を有しており、その空洞部１６には、保持軸
１７の上端部が上下動可能に挿入され、またその保持軸
１７を下側に押すスプリング１８が収容されている。す
なわち保持軸１７の上端部は、他の部分より大径に形成
され、その上端面側にスプリング１８が配置されている
。また空洞部１６の下部開口端には、保持軸１７を貫通
させかつ保持軸１７の上端部より小径の貫通孔を形成し
た蓋板１９が取り付けられ、保持軸１７はこの蓋板１９
によって抜け止めされている。

【００１４】保持軸１７の下端部に、インナーカップ２
０とバランス圧用カップ２１とが取り付けられている。 このインナーカップ２０は、被吸着材２２に形成されて
いる孔２３を塞ぐためのものであって、前記バキューム
カップ１４より小径のラッパ状にゴムなどの弾性材料に
よって形成され、かつ前記バキュームカップ１４と同様
に下向きに取り付けられている。またバランス圧用カッ
プ２１は、インナーカップ２０に作用する外気圧に対抗
する圧力を生じさせるために、外気を封入するバランス
圧室２４を形成するためのものであって、インナーカッ
プ２０より若干小径のラッパ状にゴムなどの弾性材料に
よって形成され、かつ上向きに保持軸１７に取り付けら
れている。

【００１５】また前記蓋板１９の下面には、バランス圧
用カップ２１の先端部を挿入させるための、環状の溝２
５が形成されている。この溝２５は、図３に拡大して示
すように、バランス圧用カップ２１の先端部と同様に斜
め上方に向けて切り込んで形成されている。

【００１６】つぎに上記の装置による吸着作用について
説明する。

【００１７】図２は非吸着状態を示しており、この状態
では、保持軸１７がスプリング１８に押されて下限位置
まで下がり、したがってインナーカップ２０は最も下側
まで下がっている。

【００１８】孔明き面のある被吸着材２２を吸着するに
は、バキュームヘッド本体１０を被吸着材２２に向けて
下降させ、インナーカップ２０を孔２３を塞ぐよう被吸
着材２２に押し付ける。更にバキュームヘッド本体１０
を下降させてバキュームカップ１４を被吸着材２２に密
着させると、図１の示すように保持軸１７がスプリング
１８を圧縮しつつ前記空洞部１６内に退入し、同時にバ
ランス圧用カップ２１の先端部が蓋板１９の溝２５の内
部に挿入される。

【００１９】この状態で前記ベンチュリ管１２に高圧空
気を供給して排気路１３を介してバキュームカップ１４
の内部から排気すると、バキュームカップ１４の内部が
真空圧となり、被吸着材２２が吸着される。その場合、
バランス圧用カップ２１の外周側の圧力低下によりバラ
ンス圧用カップ２１の先端部が図３に破線で示すように
外側に撓んで、溝２５の内壁面に密着する。その結果、
バランス圧用カップ２１の内部およびこれに連通してい
る前記空洞部１６がバキュームカップ１４の内部から隔
絶され、ほぼ大気圧に維持される。

【００２０】したがってインナーカップ２０の下側の圧
力とバランス圧用カップ２１の上側の圧力とがほぼ等し
いから、インナーカップ２０を押し上げようとする荷重
は、インナーカップ２０の上下方向への投影面積と大気
圧との積Ｆａ　からバランス圧用カップ２１の上下方向
への投影面積と大気圧との積Ｆｂ　を減じたものとなる
。これは前記バランス圧室２４を設けていない従来の吸
着装置におけるインナーカップ２０の押し上げ力に比較
して大幅に小さい荷重である。そして前記スプリング１
８として、上記の荷重（Ｆａ　−Ｆｂ　）より若干大き
い弾性力Ｆ（＞Ｆａ　−Ｆｂ　）を生じるものを使用す
れば、インナーカップ２０を被吸着材２２の表面に押し
付けておくことができ、換言すれば、上記の吸着装置で
は、バキュームカップ１４を被吸着材２２から引き離す
方向に作用する荷重が小さいので、被吸着材２２を確実
に吸着して保持することができ、また孔２３の周囲にか
かる荷重も小さいので、被吸着材２２の変形が防止され
る。

【００２１】なお、上記の実施例では、バランス圧用カ
ップ２１を蓋板１９の溝２５に挿入してその内面に密着
させることにより、バランス圧室２４を形成するよう構
成したが、この発明は、上記の実施例に限定されるもの
ではなく、例えば外部に連通したシリンダをバキューム
ヘッド本体に設け、その内部を気密性を維持して上下動
するプランジャなどの部材にインナーカップを取り付け
ることにより、そのシリンダの内部をバランス圧室とし
てもよく、要は、インナーカップとバキュームヘッド本
体との間に外圧とほぼ等しい内圧のバランス圧室を設け
た構成であればよい。

【００２２】またこの発明で、バキュームカップの内部
を真空圧にする手段は、上記の実施例で示したベンチュ
リ管に限定されるものではなく、必要に応じて任意の手
段を採用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の吸着装置
によれば、被吸着材の孔をバキュームカップ側から密閉
するインナーカップの背面側すなわちインナーカップと
バキュームヘッド本体との間に、外気圧とほぼ等しい内
部圧力のバランス圧室を設けたので、バキュームカップ
の内部を真空圧にすることに伴ってインナーカップを被
吸着材から離す方向に作用する荷重が小さくなり、した
がってこの発明の吸着装置では、吸着力を減じる要因が
少ないため、確実な吸着を行うことができ、またインナ
ーカップと被吸着材との密着状態を維持するためにイン
ナーカップを被吸着材に押し付ける力を特に強くする必
要がないので、被吸着材の変形を防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】その非吸着状態の断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ部を拡大して示す断面図である。

【図４】従来の吸着装置の一例を模式的に示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０　　バキュームヘッド本体 １４　　バキュームカップ １７　　保持軸 １８　　スプリング ２０　　インナーカップ ２１　　バランス圧用カップ ２２　　被吸着材 ２３　　孔 ２４　　バランス圧室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被吸着材の孔明き面に密着させられた
   状態で内部が真空圧にされるバキュームカップが、バキ
   ュームヘッド本体に取り付けられるとともに、前記孔明
   き面に密着して被吸着材における孔を塞ぐインナーカッ
   プが、前記バキュームカップの内部でかつそのバキュー
   ムカップの開口方向に向けて前後動可能に前記バキュー
   ムヘッド本体に保持され、そのインナーカップを前記孔
   明き面に向けて押圧する弾性部材が前記バキュームヘッ
   ド本体に設けられた吸着装置において、外気を導入する
   ことによる圧力を前記弾性部材の押圧方向と同方向にイ
   ンナーカップに作用させるバランス圧室が、前記インナ
   ーカップとバキュームヘッド本体との間でかつ前記バキ
   ュームカップの内部から隔絶されて設けられていること
   を特徴とする吸着装置。