JPS6085891A - 汎用吸着装置 - 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】 （ａｌ　発明の技術分野 本発明は繊細軽量な物品を運搬あるいは保持するのに使
用される吸着装置に係り、特に対象物と吸着バンドとの
間の気密性が保たれないで、空気がパッドの排気系に流
入した場合に、これを自動的に防止出来る吸着部の構造
に関する。

（ｂｌ　技術の背景 物品が繊細で微小であり、その重量が大きくない場合に
は、該物品を運搬したり保持したりするのに負圧の空気
を使った吸着装置がひろく応用されている。殊に取り扱
う部品が小さい電子工業において活用されている例が多
い。

（Ｃ）　従来技術と問題点 前述の目的のだめの吸着装置の一つに、吸着バンドが吸
着対象とする物体に接触することによって吸着動作を開
始する構造の吸着機構がある。殊に本吸着機構を単位吸
着機構としてマトリックス状に配設して吸着ヘッドを構
成すると、被吸着物に接触した単位吸着機構のみが動作
して被吸着物を吸着するから、被吸着物の形状に関係な
く吸着出来る。汎用性が得られる。即ち汎用吸着装置が
構成される。

この種の汎用吸着装置を採用すれば、被吸着物の形状に
応し５種々の吸着ヘッドを用意しておいて、当該被吸着
物に応じて一々適当なヘッドに交換する必要がなくなる
ため、吸盤チャックの費用の節減、ヘッドの交換取りつ
け作業の手間の削減等の利点があり、殊に形状の複雑な
もの１例えば樹枝状のもの等に対しても、有効に作動出
来るという技術上の長所を備えている。

第１図は前述の単位吸着機構の構造の一例を示す断面図
であり、まずこれから説明しよう。

第１図において２本体ｌは中空部１ａを有しており、該
中空部１ａを介して図示してない排気ポンプで、　５０
０ｍｍ１１ｇ程度まで減圧される。パッド基体２はその
先端にゴム製の吸着パッド３を備え、前記本体１の底面
に設けられた摺動部に滑らかに摺動すると共に、シール
パツキン４により空気漏洩を防いだ気密構造となってい
る。またパッド基体２の頭部２ａには図から明らかなよ
うに、排気路２ｂが設けられていて１頭部２ａの周縁下
面２ｃでシールリング５を介して、前記本体１の中空部
１ａの底面に設けられた弁座ｉｂに密着し、ばね６によ
り下向きに付勢された気密構造を形成することにより、
空気弁７を構成しているいる。排気路２ｂはパッド基体
２の軸を通って先端の吸着パッド３に通じている。フラ
ンジ８およびＥリング９は勿論ばね６の支持座を形成す
るものである。

第１図および第２図１８＋と第２図１ｂ）は上述の単位
吸着機構の動作を説明するための概念的な断面図である
。

第１図は前記単位吸着機構が対象物ｌＯを吸着するため
に本体１が下降している所を示す。本体ｌの中空部１ａ
は図示しない排気ポンプの働きで負圧状態にある。

第２図（ａｌにおいては、バンド基体２の先の吸着パッ
ド３が対象物１０に突き当り、その反力で停止し、−刃
本体ｌはなお暫く下降を続ける結果、パッド基体２の頭
部２ａの下周縁のシールリング５は弁座１ｂから離れる
のでバンド基体２の排気路２ｂは急速に排気され、且つ
吸着パッド３の下面は対象物１０に密着しているので排
気路２ｂ内は負圧となり。

対象物１０は吸着パッド３により吸着される。　第２図
（ｂｌは支持部１が一転して上昇している所を示すもの
で、対象物１０の反力が無くなるので、ばね６の力でパ
ッド基体２は再び元の位置に復し、シールリング５の部
分は気密に閉じられて、パッド基体２の排気路２ｂ内は
依然負圧であり、対象物ＩＯはパッド３に吸着されたま
まである。

所定の場所に対象物１０を運んだ後に吸着を解除するに
は１本体ｌを下降させて第２図（ａｌの状態にして空気
弁７を開放した後１図示してない開放弁で排気系に空気
を導入して大気圧に戻せばよい。

以上に説明したところで明らかなように、上述の吸着機
構は何等の外部の制御を受けることなく。

単に対象物１０に吸着パッド３を押し当てた時の反力で
吸着作用を開始する特徴がある。しかし、その反面、構
造上から明らかなように、吸着動作時に被吸着物１０と
これに接触した吸着パッド３との間の気密性が何等かの
理由で不良である時、あるいは吸着パッド３の一部だけ
が被吸着物１０に接触している等の原因で、空気が多量
に吸着パッド３より排気系に流入すると、具の負圧が低
下して他の単位吸着機構の吸着力も低下して吸着不能に
なる場合が発生ずるという欠点がある。

（ｄｌ　発明の目的 本発明は以上の点に鑑み行われたもので、被吸着物に接
触して吸着動作を開始する単位吸着機構に対し、吸着部
分の空気漏洩が甚だしい場合には。

当該単位吸着機構の空気の流入を自動的に阻止出来るよ
うな構造を提供しようとするものである。

（ｅ）　発明の構成 上記の発明の目的は、吸着パッドを吸着対象物に押圧す
ることにより負圧により吸着作動する複数の単位吸着機
構を同一面内に規則的に配設した吸着ヘッドと、該吸着
ヘッドを固定あるいは移動自在に保持する装置基台と、
前記単位吸着機構の吸着バンド内部を減圧する排気手段
より構成された汎用吸着装置で′あって、前記吸着パッ
ド内部と前記排気手段との連結路に前記吸着バンドより
所定流量以上の空気が流入する時は前記連結路を閉塞し
、所定流量以下の空気が流入する時は前記連結路を開放
して前記吸着パッドの内部を負圧に維持することが出来
る開閉手段を具備させることにより容易に達成される。

（ｆ）　発明の実施例 以下本発明の実施例につき図面を参照して説明する。第
３図は本発明に基づいた汎用吸着装置の一実施例に設け
られた改良された新しい単位吸着機構の構造を示す断面
図である。

単位吸着機構２１の本体ｌｉにパッド基体１２が気密用
のパツキン１７を介して組み立てられており、パッド基
体１２に接続してゴム等の軟弾性材で形成されたパッド
１３が設けられている。

本体１１は後に述べる吸着ヘッドの基板２２ａに上下滑
動可能に規則的に配設されており、蔓巻きばね１６によ
り、パッド基体１２の外周面に固定されて設けられたス
トッパ１８をばね座として＋　Ｔ、に図の下方向に付勢
されている。これは、パッド１３の先端面が被吸着物ｌ
Ｏの被吸着面の高さの浮動に対して追随して気密に接触
するためである。

バッド１３内部を減圧する排気装置（図示せず）に連絡
する連結路２０としてば、パッド基体１２内の吸着孔１
２ｂと本体ｌｌ内に設けられた弁室１５と接手１１ａと
これに連なる排気管（図示せず）とより構成される。

弁室１５には１ｗｉ球１９があり９本体１１例の円錐座
１５ａと接触した時に気密が保てるように擦り合わせて
あり、鋼球１９が円錐座１５ａに接触する動作は後に述
べるように、流入する空気流の動圧により。

円錐座１５ａ閉塞後の鋼球１９の接触圧は内外の気圧差
による。

小さい蔓巻きばね１４は、鋼球１９の両側が略同−圧力
（大気圧）の時、鋼球１９を円錐座１５ｂへ接触させて
安定に保持するよう付勢するもので、吸着ヘッドが水平
でない時（例えば垂直）鋼球１９を安定に保持する補助
的な作用をする。

以上のような単位吸着機構２１の吸着動作を第４図に基
づいて説明しよう。

吸着ヘッド基板２２ａ上に今、４個の単位吸着機ｔ＃２
１　（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）　があるものとする。

被吸着物１０に向がい、吸着ヘッドが矢印Ｘの方向に下
降してくる。この時は連結路２ｏ内は開放弁（図示せず
）が開放状態にあり大気圧であるので。

鋼球１９は蔓巻きばね１４の力で円錐座１５ｂに押しつ
けられているだけである。

吸着ヘッド基＠２２ａがさらに下降し、単位吸着機構２
ＬＡ、Ｂ、Ｃが被吸着物１０に接触しはじめ。

吸着ヘッド基板２２ａの下降と共に、蔓巻きばね１６が
圧縮されて各単位吸着機構２１のパッド１３は被吸着物
ｌＯの表面をある圧力で押して密着する。この時、前記
の排気手段との連結路２０の開放弁（図示せず）が閉じ
て、連結路２０内は排気され、減圧される。

ここで、単位吸着機構２１ＡとＢとは、そのパッド基体
１２内の吸着孔１２ｂの開口部が被吸着物１０で塞がれ
ているので、当該吸着孔１２ｂ内の少量の空気が蔓巻き
ばね１４の弾性力に抗して、鋼球１３を押上げて排気さ
れる。吸着孔１５ｂ内の空気容積は小さいので、鋼球１
９を円錐座１５ａまで押し上げるだけの力はないので排
気作用を遮断することは出来ず、従って該吸着孔１２ｂ
内に負圧を維持出来る。

その後は、第４図（Ｃ）に示すように、ｖＲ球１９には
空気流の動圧も掛からなくなり、鋼球１９は蔓巻きばね
１４に軽く押されて９円錐座１５ｂ上に安定に位置して
いる。従って、単位吸着機構Ａ、Ｂは被吸着物１０を継
続的に吸着する。

単位吸着機構Ｃの吸着孔１２ｂの開口部は被吸着物１０
の表面から外れているので、連結路２ｏが排気されるに
伴って９強い空気流が流入して第４図（ｂｌに示すよう
に、鋼球１９をその動圧により押上げ。

円錐座１５ａに吸着されて当該連結路２ｏを閉塞し。

その後は第４図（Ｃ）に示すように鋼球１９は大気圧に
よって１円錐座１５ａに密着したままで維持される。

単位吸着機構２１Ｄも全くｃと同様の動作をすることは
自明である。

被吸着物ｌＯを吸着ヘッドがら開放するには、前述の連
結路２０の開放弁（図示せず）を開放して減圧部を大気
圧に戻せばよい。

第５図は本発明に基づく汎用吸着装置の一実施例を示す
平面図（（ａ）図）と側面図（（ｂ）図）で、多数の単
位吸着機構２１を吸着ヘソＦ’２２の矩形枠内に基盤目
状に規則的に配設したものである。各個の単位吸着機構
２１の排気路はまとめて共通に排気される。吸着ヘッド
２２は図示してない駆動機構で上下左右の方向に滑らか
に駆動される。

第５図＋ａｌに点線で示すように、吸着対象物１０が十
字形である場合、基台２２を下降させてくると。

まず各単位吸着機構２１のパッド１３が対象物１０に触
れて吸着作用を開始するが、対象物ｌＯに触れない単位
吸着機構２１は何等の動作を開始せず、それらの円錐座
１５ａは気密に閉じたままである。即ち。

第３図（ｂｌに黒丸で示すように、対象物ＩＯ自体が自
然に必要な単位吸着機構２１を選択して吸着作用をさせ
Ｃいる結果となり、特別に単位吸着機構２１の制御機構
を要しないことが判る。勿論、基台２２の下降は、吸着
に関与する単位吸着機構２１に十分な吸着力を持つに足
るストロークにとどめるように制御することが必要であ
る。

上記の単位吸着機構２１の吸着ヘッド２２における配列
は前述のような基盤目状に限らず２例えば直径の異なる
数種の磁気ディスクを扱う場合には。

寧ろ同心円状に単位吸着機構２１を配列する方が効果的
である。

以上にのべた実施例における単位吸着機構２１では、弁
室１５と鋼球１９から構成された一種の弁機構は単位吸
着機構本体１１内に設けられているが、勿論これは必須
の条件ではなく、排気手段と単位吸着機構を連結する連
結路２０の途中に前記の弁機構と同様の機構を設けても
よいことは自明である。

（ｇｌ　発明の効果 以上の説明から明らかなように２本発明による汎用吸着
機構を使用すれば、一台の吸着機構だけで、多数の形状
の異なる対象物を吸着し運搬、保持することが出来るだ
けでなく、この種の汎用吸着装置の単位吸着機構のパッ
トが被吸着物に十分に密着せず、空気漏洩があり、ため
に吸着用負圧が上がらずに吸着力が低下するという従来
の欠点が解消されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の汎用吸着装置に使用されている単位吸着
機構の構造を示す断面図、第２図は同じく該単位吸着機
構の動作原理を説明するための断面図２第３図は本発明
に基づく汎用吸着装置の単位吸着機構の構造を示す断面
図、第４図は第３図に示した単位吸着機構の動作を説明
するための断面図、第５図は本発明に基づく汎用吸着装
置の一実施例の構成を示す平面図と側面図である。 図において、１．１１は本体、２．１２はパッド基体、
３．１３は吸着バンド、４．１７はシールバッキング、
５ばシールリング、　’６．１４．１６蔓巻きばね。 ７は空気弁、１０は被吸着物、　１５は弁室、　１５ａ
、１５ｂは円錐座、１９は鋼球、　２１は単位吸着機構
、２２は吸着ヘッドをそれぞれ示す。 第　１　図 第２図１０）　第２１’ｎ　（ｂ） 第３図 （−一□−１−□□） 」 第　５　図（Ｑ） １ 第５図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸着バンドを吸着対象物に押圧することにより負圧によ
   り吸着作動する複数の単位吸着機構を同一面内に規則的
   に配設した吸着ヘッドと、該吸着ヘッドを固定あるいは
   移動自在に保持する装置基台と、前記単位吸着機構の吸
   着パッド内部を減圧する排気手段より構成された汎用吸
   着装置であって、前記吸着パッド内部と前記排気手段と
   の連結路に前記吸着パッドより所定流量以上の空気が流
   入する時は前記連結路を閉塞し、所定流量以下の空気が
   流入する時は前記連結路を開放して前記吸着バンドの内
   部を負圧に維持することが出来る開閉手段を有すること
   を特徴とする汎用吸着装置。