(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する吸着体の開口側に有する湾曲状部を部品に対し当接させ、該部品と吸着体により囲まれた真空室を構成して、該真空室に弾性を有する不連通多孔体を配設し、前記真空室内の空間部の体積を小さくし、当該真空室に連通される貫通孔を前記吸着体に形成し、該吸着体に形成した貫通孔に内部が連通するエアシリンダを設け、該エアシリンダ内に進退自在に設けたピストンロッドを後退させることにより、前記エアシリンダ内に負圧を発生させ、該負圧により前記部品と前記吸着体により囲まれた前記真空室の負圧を増大して前記部品を強固に吸着できるようにしたことを特徴とする部品取出装置。
【請求項２】
前記吸着体の直径をＸとしたとき、前記真空室の高さＹを１／５×Ｘ以上の寸法にしたことを特徴とする請求項１に記載の部品取出装置。
【請求項３】
前記不連通多孔体は、前記吸着体の内側上面にねじ止めされている取付板に貼着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品取出装置。
【請求項４】
前記不連通多孔体の高さ方向の寸法Ｚは、前記真空室の高さＹの寸法の１／５のサイズである（Ｚ＝１／５×Ｙ）ことを特徴とする請求項３項に記載の部品取出装置。
【請求項５】
前記ピストンロッドの一端に把持部を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の部品取出装置。
【請求項６】
前記ピストンロッドの前進方向に位置する前記部品取出装置の先端に前記吸着体を配設する一方で、前記ピストンロッドの後退方向に位置する前記部品取出装置の後端に前記把持部を配設したことを特徴とする請求項５に記載の部品取出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形機で成形された樹脂製品や金属製等の部品を吸着して取り出すことが可能な部品取出装置に関し、特に、被吸着対象である部品が管体や孔部に収容されていたとしても、こうした狭小スペースから部品を吸着して取り出すことを可能とした部品取出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、比較的大型な自動車ガラスの運搬作業や、或いは、筒状の孔部に収容されている部品を、当該孔部等から取り出す場合には、手などで持つことが困難なため、部品等に吸着パッド等の吸着手段を吸着させ、吸着手段と共に部品等を持ち上げるなどして運搬や取出作業を行っており、吸着手段を適用して吸着する技術として、例えば、特許文献１には、真空吸着力により壁面や取付対象面に対し吸着される吸着具が記載されている。また、特許文献２には、ワークに対し治具本体に設けられた吸盤を真空吸引作用により吸着させ、作業台の磁力によって治具本体を作業台側に引きつけることにより、ワークを位置決めブロックに押しつけて固定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６６３８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２で開示されている吸盤は、真空吸引装置によって、吸盤の凹部に連通された吸引孔を通じて、吸盤内部の空気を吸い出すことによりワークを強固に固定しようという技術が記載されているが、電力を動力源とするポンプを用いて真空を発生させようとする場合には、電源ケーブルや発電装置など各種装置を要することとなり、装置の大型化や煩雑な電源ケーブルの取り回し作業を行わなければならず使い勝手が悪い。
【０００５】
また、その一方で、特許文献１で開示されているように、単に吸盤本体の真空吸引作用に依存して吸着を行う場合には、強固な吸着力を得ることができないため、比較的大きめな負荷が加わると、吸着具は外れてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、軽量コンパクトで持ち運び性に優れながらも真空吸着力を増大させて、比較的重量が重かったり、孔部等に収容されて取り出し難い部品であったり、或いは、球体等の３次元的な曲面状の部品であっても、強固に吸着して取り出すことを可能とした部品取出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る部品取出装置の発明は、
弾性を有する吸着体の開口側に有する湾曲状部を部品に対し当接させ、該部品と吸着体により囲まれた真空室を構成して、該真空室に弾性を有する不連通多孔体を配設し、前記真空室内の空間部の体積を小さくし、当該真空室に連通される貫通孔を前記吸着体に形成し、該吸着体に形成した貫通孔に内部が連通するエアシリンダを設け、該エアシリンダ内に進退自在に設けたピストンロッドを後退させることにより、前記エアシリンダ内に負圧を発生させ、該負圧により前記部品と前記吸着体により囲まれた前記真空室の負圧を増大して前記部品を強固に吸着できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る部品取出装置の発明は、請求項１において、
前記吸着体の直径をＸとしたとき、前記真空室の高さＹを１／５×Ｘ以上の寸法にしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る部品取出装置の発明は、請求項１又は２において、
前記不連通多孔体は、前記吸着体の内側上面にねじ止めされている取付板に貼着されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る部品取出装置の発明は、請求項１〜３の何れか１項において、
前記不連通多孔体の高さ方向の寸法Ｚは、前記真空室の高さＹの寸法の１／５のサイズである（Ｚ＝１／５×Ｙ）ことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る部品取出装置の発明は、請求項１〜４の何れか１項において、
前記ピストンロッドの一端に把持部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る部品取出装置の発明は、請求項５において、
前記ピストンロッドの前進方向に位置する前記部品取出装置の先端に前記吸着体を配設する一方で、前記ピストンロッドの後退方向に位置する前記部品取出装置の後端に前記把持部を配設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本部品取出装置の発明によれば、吸着体の湾曲状部に部品を当接させた状態で、把持部の後退操作によりピストンロッドを後退させると、エアシリンダ内に負圧が発生し、これにより、部品と吸着体により囲まれた真空室の負圧を増大させることができることから、真空室の負圧に加えエアシリンダ内の負圧によって、部品が吸着体から脱落しないよう強固に吸着することができ、例えば、部品が孔部等に収容されていて取り出し難い状況下であっても、把持部を後退させ、部品取出装置と共に部品を引き出すことで前記孔部等から部品を簡単に取り出すことが可能となる。
【００１４】
さらに、部品と当接される吸着体の部位は、部品側に膨出された湾曲状に形成されていることから、平坦な板状の部品だけでなく、球体や波状等の複雑な形態を有する部品であっても吸着することができる。
【００１５】
さらに、吸着体は、その直径をＸとしたとき、真空室の高さＹを１／５×Ｘ以上の寸法にしたものである。すなわち、従来の皿状の吸着体と比較して、比較的真空室の高さ（深さ）寸法を大きくしたものであるが、こうした構造を採用することで、小さめな球体や大きめな球体であっても吸着することが可能となり汎用性に優れる。
【００１６】
さらに、真空室には、弾性を有する不連通多孔体が配設され、真空室内の空間部の体積を小さくすることができることから、真空室に負圧を発生するときに後退されるピストンロッドの後退幅を軽減することができ、部品を吸着する際の操作作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一例の部品取出装置を示す断面図であり、被吸着体である部品を吸着して保持した状態を示している。
【図２】部品取出装置に構成される吸着体を示す断面図である。
【図３】部品取出装置に構成される吸着体を上方から視た状態を示す平面図である。
【図４】吸着体側に臨む位置にボルト等を有する部品を吸着体で吸着した状態を示す断面図である。
【図５】球体を吸着体で吸着した状態を示す断面図であり、比較的小さな球体を実線で示し、大きな球体を二点鎖線で示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一例の部品取出装置１は、孔部２に収容されていて掴み取ることが困難な部品３を吸着して前記孔部２から取り出したり、鋼球などの球体３ａを吸着して取り出すことを可能とするものである。
【００１９】
図１に示すように、部品取出装置１には、内部に空間部を有するエアシリンダ５とこのエアシリンダ５内に進退自在に設けられたピストンロッド６からなるエアシリンダ機構７を備え、エアシリンダ５の周面には、ピストンロッド６を吸着体８側へ前進（図１に示す下方）させたときに第１の空気室９に有する空気を外部に排出する排気バルブ１０、ピストンロッド６を後退（図１に示す上方）させたときに第２の空気室１１に有する空気を外部に排出可能なエレメント１２を備える。
【００２０】
また、部品取出装置１の後端には把持部１３が設けられており、この把持部１３はピストンロッド６の一端（後端）にねじ止めにより一体に固定され、一方、部品取出装置１の先端には部品３を吸着するための前記吸着体８を有し、この吸着体８はエアシリンダ５の先端に一体に装着されている。
【００２１】
エアシリンダ５の先端に装着された吸着体８は、弾性を有するゴム製であり、図１に示すように、吸着体８の開口側にある部品３と当接される部位が、滑らかに膨出した湾曲状部８ａを有したラッパ型となっており、その外側周面には、図２及び図３に示すように、一対の摘み部１４が形成されている。
【００２２】
また、吸着体８のエアシリンダ５側の中心には、エアシリンダ５内と連通した貫通孔１５が形成されており、この貫通孔１５を通じて、部品３と吸着体８により囲まれた真空室１６とエアシリンダ５内とは連通されている。
【００２３】
また、吸着体８の形状は、その直径をＸとし、真空室１６の高さ（深さ）をＹとすると、真空室１６の高さＹは、１／５×Ｘ以上の寸法としており、従来一般的に流通している皿状で高さ寸法の小さい吸着体に比較して、真空室１６の高さ（深さ）寸法は大きくなっており、当該高さ（深さ）寸法の大きい真空室１６の上方には、弾性を有するスポンジ等の不連通多孔体１７が備えられている。なお、不連通多孔体１７は、吸着体８の内側上面にねじ止めされている取付板１８に貼着されており、この取付板１８を介して真空室１６の高さ方向の略中心に位置するよう設けられているが、それよりも上方に設けてもよく、また、本実施形態における不連通多孔体１７の高さ方向の寸法Ｚは、前記真空室１６の高さＹの寸法の１／５程度のサイズとなっている（Ｚ＝１／５×Ｙ）。
【００２４】
次に、部品取出装置１を用いて孔部２に収容されている部品３を取り出すときの使用例について以下に説明する。なお、本一例では、図１に示すように、吸着体側に位置する部品３の形状が、滑らかな凹凸（波形）を有しているものであるが、こうした形状の部品３だけでなく、図４に示すような、吸着体側に臨む位置にボルト等を有する部品３ｂであったり、図５に示すように、鋼球等の球体３ａの部品であってもよいことは言うまでもない。
【００２５】
部品取出装置１で部品３を吸着して取り出すに際し、先ず、ピストンロッド６を前進限まで前進させる。その際、エレメント１２より空気が第２の空気室１１に入り、第１の空気室の空気が排気バルブ（チェックバルブ）１０を通じて外に放出される。
【００２６】
次に、部品取出装置１の把持部１３を握るなどして、孔部２に収容された部品３に対し、吸着体８を押圧すると、不連通多孔体１７に対して部品３が接触されることで当該部品形状に対応して不連通多孔体１７は窪み、且つ、吸着体８の湾曲状部８ａが部品３の形状に対応して変形され密接されると、吸着体８と部品３とで囲まれた真空室１６には負圧が発生され、真空室１６の負圧によって吸着体８に対し部品３が吸着される。
【００２７】
次に、一方の手でエアシリンダ５を掴むなどして倒れることのないよう保持した状態で、他方の手で把持部１３を強く握り、把持部１３の後退動作に伴いピストンロッド６を後退させてゆくと、エアシリンダ５の第１の空気室９内に負圧が発生し、第１の空気室内９と真空室１６とは貫通孔１５を通じて連通していることから、エアシリンダ５内で発生された負圧により真空室１６の負圧が増大され、吸着体８に対し部品３が強固に吸着される。なお、排気バルブ１０は、チェック機能を備えており、ピストンロッド６後退時には、第１の空気室９に外部から空気が入らないようになっている。
【００２８】
続いて、さらに把持部１３を後退させるなどして、部品３を吸着した部品取出装置１を後退させると、孔部２から部品３が取り出される。
【００２９】
そして、部品取出装置１の吸着体８から部品３を取り外す場合には、真空室１６と第１の空気室９内の負圧作用によりピストンロッド６が前進限へと自動的に移動されることにより真空室１６の負圧が減圧されることとなるから、この後に、摘み部１４を持ち上げることにより、部品３から部品取出装置１を簡単に分離させることが可能となる。
【００３０】
以上のように本部品取出装置１によれば、吸着体８の湾曲状部８ａに部品３を当接させた状態で、把持部１３の後退操作によりピストンロッド６を後退させると、エアシリンダ５内に負圧が発生し、これにより、部品３と吸着体８により囲まれた真空室１６の負圧を増大させることができることから、真空室１６の負圧に加えエアシリンダ５内の負圧によって、部品３が吸着体８から脱落しないよう強固に吸着することができ、例えば、部品３が孔部２等に収容されていて取り出し難い状況下であっても、把持部１３を後退させ、部品取出装置１と共に部品３を引き出すことで前記孔部２等から部品３を簡単に取り出すことが可能となる。
【００３１】
さらに、部品３と当接される吸着体８の部位は、部品側に膨出された湾曲状に形成されていることから、平坦な板状の部品だけでなく、球体３ａや波状等の複雑な形態を有する部品３等であっても吸着することができる。
【００３２】
さらに、吸着体８は、その直径をＸとしたとき、真空室１６の高さＹを１／５×Ｘ以上の寸法にしたものである。すなわち、従来の皿状の吸着体と比較して、比較的真空室１６の高さ（深さ）寸法を大きくしたものであるが、こうした構造を採用することで、小さめな球体や大きめな球体であっても吸着することが可能となり汎用性に優れる。
【００３３】
さらに、真空室１６には、弾性を有する不連通多孔体１７が配設され、真空室１６内の空間部の体積を小さくすることができることから、真空室１６に負圧を発生するときに後退されるピストンロッド６の後退幅を軽減することができ、部品３を吸着する際の操作作業を容易に行うことができ、しかも、不連通多孔体１７は弾性を有することから、部品３が接触しても当該部品に傷が付いたりしないよう保護することができる。
【００３４】
さらに、本部品取出装置１は、真空を発生する動力源として、電源を有するポンプを使わず、部品点数の少ないエアシリンダ機構７を採用していることから、軽量コンパクトで持ち運び性に優れ利便性がよいものとなり、しかも低コスト化を図ることが可能となる。
【００３５】
以上、本実施形態の部品取出装置１の一例を説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上記一例では、ピストンロッド６の後端に把持部１３が一体に装着され、作業者がこの把持部１３を手動で操作することで簡単に操作できるようにしたものであるが、ピストンロッド６の後端に、把持部１３の代わりにロボットのアームなどを取り付け、作業者による人為的な作業ではなく、動作の自動化を図ってもよく、また、ピストンロッド６の後端にチェーンを連結できるようにしておき、チェーンによる吊り上げに伴いピストンロッド６を後退させるようにしてもよく、取り出し対象の部品の種類等に応じて、適宜変形実施できるようにしてもよい。
【００３６】
また、吸着体８を交換することが可能なために、対象物の大きさに応じて適宜当該吸着体８を交換することで、使用用途がひろがる。
【符号の説明】
【００３７】
１  部品取出装置
３  部品
５  エアシリンダ
６  ピストンロッド
８  吸着体
８ａ  湾曲状部
１０  排気バルブ（チェックバルブ）
１３  把持部
１５  貫通孔
１６  真空室
１７  不連通多孔体
Ｘ  吸着体の直径
Ｙ  真空室の高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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