JPS6042154B2

JPS6042154B2 - 吸着装置

Info

Publication number: JPS6042154B2
Application number: JP5306583A
Authority: JP
Inventors: 喜一池田; 智昭矢野
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1985-09-20
Also published as: JPS59180112A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、建物、船、大型タンク等の外壁での作業や
各種物品の吸着搬送に用いる吸着装置に関するものであ
る。

従来より、荷物等の搬送作業においては、吸盤を利用
して吸着搬送を行うようにした装置が用いられるが、十
分な吸着力を確保するためには、対象物の吸着面に吸盤
の気密性を破壊するような凹凸状の障害物がなく、吸盤
内の気密性が十分に保たれることが要求される。

例えば、第１図に示すように、従来から一般的に用いら
れている吸盤１は、建物外壁等の吸着対象画２における
吸着領域に凹凸状部分３があると、吸盤１内の気密性が
保たれす、吸着力が発生しなくなる。而して、建物、船
、大型タンク等の外壁で行われる消火、清掃、塗装等
の作業においては、吸着対象画に凹凸の障害物が存在す
る場合が多いので、吸盤を利用するには適さず、通常は
、足場、やぐら等を用いて作業が行なわれている。又
、従来から用いられている吸盤は、十分な吸着力を得る
ためには、それを大型化すると共に容量の大きい真空ポ
ンプを用いて負圧を供給する必要があるが、何らかの原
因で吸盤内の負圧が破壊された場合には、その吸着力が
殆ど瞬間的に零になり、従つて安定的な吸着状態が得ら
れないという問題がある。

本発明は、上記に鑑み、吸着対象面に凹凸状の障害物
がある場合においても、安定性のある吸着を行い得ると
共に、小容量の真空源により効果的な吸着を行うことが
できる吸着装置を提供しようとするものである。

而して、本発明の吸着装置は、対象物の表面に吸着す
るように多数の吸盤を配列させた吸着部材と、上記吸着
部材の各吸盤に負圧を供給するためＪの真空源と、上記
吸着部材と真空源との中間に接続され、上記真空源から
の負圧を各吸盤に順次切換接続する分配器とを備えたこ
とを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図及び第３図は、本発明の一実施例の構成を示すも
ので、多数の吸盤を備えた吸着部材１０とそれらの吸盤
に負圧を供給する真空源としての真空ポンプ１１との中
間に、モータにより回転駆動される分配器１２が接続さ
れている。

上記吸着部材１０は、対象物の表面に吸着するようにマ
トリックス状等に配列させた多数の吸盤２１〜２９を備
え、これらの吸盤を適宜の支持体３０によつて支持され
ている。

これらの吸盤の配列や個数については、この吸着装置の
使用対象、あるいはポンプの容量等を考慮にいれて適当
に設定することができる。尚、上記吸着部材１０を実際
に使用する場合には、作業用ゴンドラ又は作業アームの
基端等に取り付けられる。上記吸盤２１〜２９が吸引管
３１，３１，・・・により接続される分配器１２は、第
２図に示すように、筒状をなす分配器本体３２とその内
部に気密状態に嵌合したモータ３３により回転駆動され
る中空の弁体３４とを備えている。

上記分配器本体３２は、その展開込態を示す第３図から
れかるように、上記吸引管３１，３１，・・の接続口３
５，３５，・・・が中心軸線の周りに螺線状に配設され
、又、上記中空の弁体３４の側面には、軸方向に略等間
隔に配設されている上記接続口３５，３５，・・・と同
数の開孔３６，３６，・を備え、該開孔３６，３６，・
・・を通じて弁体３４の内部に供給された負圧が吸引管
３１，３１，に導かれるように構成されている。

而して、上記開孔３６，３６，・・・は略長方形状をな
し、それらの各開口の横方向の幅は中空の弁体３４の円
周を等分するような長さに、又、軸方向の幅は上記吸引
管３１，３１，・・・の接続口３５，３５，・・・の内
．径と同程度になるように形成されている。上記中空の
弁体３４を真空ポンプに接続するに当つては、その弁体
３４の一端に、該弁体内部の気密状態を維持しながら回
転するジョイント３７を取り付け、このジョイント３７
を介して真空ポ・ンプ１１に連結さ＾ている。

このような構成を有する分配器においては、中空の弁体
３４がモータ３３の回転駆動によソー回転すると、開孔
３６，３６，・・・と吸引管３１，３１，・・・とが順
次切換接続され、それによつて各吸盤に順次負圧が供給
され、それがサイクリツクに繰返されることになる。

尚、上記弁体３４の開孔３６，３６，・・・は、それを
一体化した単一の縦長形状とするとも可能であり、又そ
の開孔３６，３６，・・・と上記吸引管３１，３１，・
・の接続口３５，３５，・・・との配列関係を逆にして
、接続口３５，３５，・・・を弁体３４に螺線状に配設
し、吸引管３１，３１，・・の接続ノロ３５，３５，・
・・を分配器本体３２の側面に軸方向に一列に配設した
構成にすることもできる。

このように構成された分配器１２は、それに上記真空ポ
ンプ１１から負圧を供給しながら、モータ３３を回転さ
せると、弁体の開孔３６，３６，・・と上記吸引管３１
，３１，・・の接続口３５，３５，・・・とが順次切換
接続されることになり、吸盤２１〜２９のそれぞれに順
次独立して負圧が供給される。この場合、一つの開口３
６と一つの接続口３５とが連通しているときに、他の開
孔３６と・他の接続口３５とが連通することはなく、又
、開孔３６の横幅及び分配器３２における吸引管３１の
取付け間隔が同じであることから、各吸盤２１〜２９に
順次独立して同じ量の負圧が供給される。尚、ここでは
常に一つの吸盤のみに負圧を供給するようにした場合に
ついて説明したが、常に複数の吸盤に対して負圧を供給
するために、第３図における接続口３５，３５，・・・
又は開口３６，３６，・・・の円周方向の幅を長くして
おくこともできる。

このような吸盤における負圧と時間の関係は、吸着対象
物が、アルミニューム板の場合において、第４図に示す
ような特性を示すことが実験的に確かめられている。

即ち、吸盤内の圧力は、負圧供給後０１秒で供給源の負
圧Ｐの１１２まで達し、約３秒でほぼＰまで達するが、
負圧Ｐに達した吸盤内の圧力の大気圧への回復は非常に
ゆつくりと進行し、約小秒で元の状態に戻つた。ここで
、特に注目すべきことは、吸盤内が供給負圧Ｐの１１２
に達する時間が、供給負圧Ｐまて達する時間に比べて極
めて短いことである。従つて、この実験例の条件で吸盤
を吸着させる場合、第３図に示すような９個の吸盤２１
〜２９に対してサイクリツクに供給する負圧は、各吸盤
に対する１回の負圧供給時間を０１秒程度にする合のが
有効と考えられる。第５図は、第３図において示されて
いるように上記吸着部材１０の一部が凹凸状の障害物３
の上に置かれたときに、各吸盤に順次切換接続して負圧
を供給した場合の個々の吸盤における負圧力と時間との
関係を図示したものである。

この図からも明らかなように、凹凸状障害物３の上に置
かれている吸盤２２，２５，２８は、負圧を供給してい
るにもかかわらす気密にされていないので吸着力が発生
しないが、残りの吸盤２１，２３，２４，２６，２７，
２９は、吸盤２２，２５，２８における負圧空気漏れの
影響を受けず、有効に機能する。

即ち、２１の吸盤は、最初の０．２秒間負圧が供給され
ることによりＰ／２の負圧による吸着力が生じるが、そ
の後１．印冫間は負圧の供給がないため、その間は吸着
力が減少する。しかし、第４図に示したように、吸盤内
の圧力上昇は非常にゆつくりと行われるため、吸着力の
減少はそれ程影響せずに、二度目の負圧の供給が行われ
ることになる。このようにして、吸盤２１，２３，２４
，２６，２７，２９の吸着力は次第に高められる。

一方、凹凸状の障害物３上に置かれている吸盤２２，２
５，２８に負圧が供給されているときには、その他の吸
盤に通じる接続口３５が遮断されており、負圧漏れによ
り吸着力が低下するようなことはない。第１図に示すよ
うな一般に用いられる単体の大型吸盤では、このような
場合に全く機能しないことは明らかである。尚、ここで
はモータ３３の回転速度を、一周１．鍛にした場合につ
いて示したが、別段この速度に限定されるわ′才ではな
い。

しかし、余り、早すぎると、有効に負圧を供給できなく
なる虞れがある。以上のように構成された分配器１２を
用いて負圧の供給を行えば、真空ポンプの容量は、吸盤
の一つに負圧を供給できる程度のものであれば十分であ
り、従つて、従来の吸着装置に比ベポンプを小形化する
ことができる。

尚、上記吸盤２１〜２９は、支持体３０に対してバネ等
を介して進退可能に取付けることもでき、このように構
成すれば、吸着面になだらかな凹凸が存在する場合でも
多数の吸盤を吸着させることができる。

吸盤の離脱を行うためには、上記分配機１２と真空ポン
プ１１との間に開放弁等を設ければよい。

以上の如く構成された本発明の吸着装置によれば、吸着
面に凹凸状の障害物が存在しても障害となる区域以外の
吸盤の吸着力により安定した吸着を行い得るので、レン
ガ壁等の凹凸を有する外壁面においても利用することが
できる。

又、小容量の真空ポンプによつても効果的な吸着を行い
得るので、装置を小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図は本発明の一実施例に
おける全体の構成図、第３図は本発明の一実施例におけ
る分配器本体の展開図、第４図は吸盤単位における負圧
力と時間の関係を表した特性図、第５図は本発明の作動
順序の説明図であ〕る。１０・・・吸着部材、１１・・・真空ポンプ、１２・・
・分配器、２１〜２９・・・吸盤。

Claims

【特許請求の範囲】

１対象物の表面に吸着するように多数の吸盤を配列さ
せた吸着部材と、上記吸着部材の各吸盤に負圧を供給す
るための真空源と、上記吸着部材と真空源との中間に接
続され、上記真空源からの負圧を各吸盤に順次切換接続
する分配器とを備えたことを特徴とする吸着装置。