(57)【要約】【課題】吸着対象物の塑性変形を抑制する吸着パッドを提供する。【解決手段】吸着パッド２０は、筒部２２と、筒部２２の軸方向Ｙの一端を閉塞し、吸着対象物Ｗに面接触する吸着面３０が形成された閉塞部２４と、閉塞部２４を軸方向Ｙに貫通する吸引孔２６と、吸着面３０に形成され、吸引孔２６と連通し、開口縁部２８Ａが円弧状に湾曲する吸引溝２８と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒部と、
前記筒部の軸方向の一端を閉塞し、吸着対象物に面接触する吸着面が形成された閉塞部と、
前記閉塞部を前記軸方向に貫通する吸引孔と、
前記吸着面に形成され、前記吸引孔と連通し、開口縁部が円弧状に湾曲する吸引溝と、
を備える吸着パッド。
【請求項２】
前記吸引溝は、溝底隅部が円弧状に湾曲している、請求項１に記載の吸着パッド。
【請求項３】
前記吸引孔は、前記吸着面に向かうに従って流路面積が小さくなる部分を有する、請求項１又は請求項２に記載の吸着パッド。
【請求項４】
前記吸引溝は、前記筒部の径方向に延びる径方向溝と、前記筒部の周方向に延び、前記径方向溝と連通する周方向溝と、を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【請求項５】
前記吸引溝は、前記吸着面の中央部から外周部に至る渦状の渦溝である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着対象物を吸着する吸着パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸引孔から気体（空気）を吸引することで吸着対象物を吸着保持する吸着パッドとして、特許文献１に開示のものが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示された吸着パッドでは、吸着対象物に面接触する平坦な吸着面に吸引孔と吸引溝が形成されている。吸引孔と吸引溝は連通しており、吸引孔から空気を吸引することで吸引溝内が負圧となり、吸着面に吸着対象物が吸着保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された吸着パッドでは、例えば、金属箔等の薄くて塑性変形しやすい材質の吸着対象物を吸着した場合、吸着対象物が吸引溝に引き込まれて塑性変形することがある。特に、吸引溝の開口縁部が角張っている場合には、吸着対象物において吸引溝の開口縁部に当接した部分が塑性変形しやすく、吸着跡が残りやすい傾向にある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、吸着対象物の塑性変形を抑制する吸着パッド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】
本発明の第１態様に係る吸着パッドは、筒部と、前記筒部の軸方向の一端を閉塞し、吸着対象物に面接触する吸着面が形成された閉塞部と、前記閉塞部を前記軸方向に貫通する吸引孔と、前記吸着面に形成され、前記吸引孔と連通し、開口縁部が円弧状に湾曲する吸引溝と、を備える。
【０００８】
第１態様に係る吸着パッドでは、負圧源を用いて吸引孔内を負圧状態にすると、吸引孔に連通する吸引溝内も負圧状態となる。この負圧状態で吸着面を吸着対象物に面接触させることで、吸着対象物が吸着される。吸着時には、吸着対象物が吸着面によって支持されるため、吸着対象物の撓み変形が抑制される。
また、上記吸着パッドでは、吸引溝の開口縁部を円弧状に湾曲させていることから、例えば、吸引溝の開口縁部を角張らせた構成と比べて、吸着対象物が吸引溝に引き込まれても吸着対象物の塑性変形を抑制できる。
【０００９】
本発明の第２態様に係る吸着パッドは、第１態様の吸着パッドにおいて、前記吸引溝は、溝底隅部が円弧状に湾曲している。
【００１０】
第２態様に係る吸着パッドでは、吸引溝の溝底隅部を円弧状に湾曲させていることから、例えば、吸引溝の溝底隅部を角張らせた構成と比べて、吸着対象物が吸引溝に引き込まれても吸着対象物の塑性変形を抑制できる。
【００１１】
本発明の第３態様に係る吸着パッドは、第１態様又は第２態様の吸着パッドにおいて、前記吸引孔は、前記吸着面に向かうに従って流路面積が小さくなる部分を有する。
【００１２】
第３態様に係る吸着パッドでは、吸引孔が吸着面に向かうに従って流路面積が小さくなる部分を有することから、例えば、吸引孔の流路面積を一定とした構成と比べて、吸引孔の吸着面側での流速が速くなるため、吸引力が大きくなり、吸着対象物を効率よく吸着保持できる。
【００１３】
本発明の第４態様に係る吸着パッドは、第１態様〜第３態様のいずれか一態様の吸着パッドにおいて、前記吸引溝は、前記筒部の径方向に延びる径方向溝と、前記筒部の周方向に延び、前記径方向溝と連通する周方向溝と、を含む。
【００１４】
第４態様に係る吸着パッドでは、吸引溝が径方向溝と周方向溝とを含むため、例えば、吸引溝が径方向溝又は周方向溝のみの構成と比べて、吸着対象物に対する吸引力の偏り（吸着対象物に対する吸引力の局所的な集中）を抑制できる。
【００１５】
本発明の第５態様に係る吸着パッドは、第１態様〜第３態様のいずれか一態様の吸着パッドにおいて、前記吸引溝は、前記吸着面の中央部から外周部に至る渦状の渦溝である。
【００１６】
第５態様に係る吸着パッドでは、吸着面に形成された渦溝によって吸着面に渦状の陸部が形成されている。上記吸着パッドでは、吸着面を構成する陸部が渦状に連続しているため、例えば、陸部が複数に分割されている構成と比べて、吸着対象物を吸着面で支持する効果が向上し、吸着対象物が渦溝に引き込まれ難くなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記構成としたので、吸着対象物の塑性変形を抑制する吸着パッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る吸着パッドを軸方向に沿って切断した側断面図である。
【図２】図１の２Ｘ−２Ｘ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示す吸着パッドの吸着面の平面図である。
【図４】図１の矢印４Ｘで指し示す部分の拡大図である。
【図５】図３の５Ｘ−５Ｘ線に沿った断面の拡大図である。
【図６】図３の６Ｘ−６Ｘ線に沿った断面の拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る吸着パッドの吸着面の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る吸着パッドについて具体的に説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１に示されるように、本実施形態の吸着パッド２０は、負圧源１００（真空エジェクタなど）を有する空気吸引ラインに接続されて、吸着対象物Ｗ（図中二点鎖線で示す）を吸着保持するように構成されている。なお、本実施形態の吸着対象物Ｗとしては、厚みが薄く塑性変形しやすい材料（例えば、金属箔）が挙げられる。
【００２１】
＜吸着パッド＞
図１乃至図３に示されるように、吸着パッド２０は、筒部２２と、筒部２２の軸方向Ｙの一端（図１では下端）を閉塞する閉塞部２４と、閉塞部２４を軸方向Ｙに貫通する吸引孔２６と、閉塞部２４に形成されて吸引孔２６と連通する吸引溝２８と、を備えている。
【００２２】
（筒部）
図１及び図２に示されるように、筒部２２は、円筒状とされており、内側に空気吸引ラインの一部を構成する接続部材１０２の先端部が挿入されて空気吸引ラインに接続されるようになっている。筒部２２の内周面２２Ａには、筒部２２の内径が軸方向の他端側よりも一端側で大きくなるように段差部２３が形成されている。筒部２２の内側であり段差部２３と閉塞部２４との間の大径部分には、接続部材１０２の先端部に形成された円盤部１０２Ａが収容されるようになっている。円盤部１０２Ａを筒部２２の上記大径部分に収容した状態では、円盤部１０２Ａの軸方向Ｙの移動が段差部２３と閉塞部２４とによって制限される。
【００２３】
（閉塞部）
図１及び図３に示されるように、閉塞部２４は、円板状とされており、筒部２２の軸方向Ｙの一端を閉塞している。この閉塞部２４には、吸着対象物Ｗに面接触する吸着面３０が形成されている。なお、本実施形態では、閉塞部２４の外面が吸着面３０とされている。この吸着面３０は、平坦面とされている。また、閉塞部２４の内面には、接続部材１０２の円盤部１０２Ａが当接するようになっている。なお、閉塞部２４の内面には、図１及び図２に示されるように、凹部２５が形成されており、この凹部２５を介して各吸引孔２６が連通している。
【００２４】
図１に示されるように、筒部２２と閉塞部２４は一体成形品であり、筒部２２と閉塞部２４を形成する材料として弾性材料を用いてもよい。弾性材料としては、例えば、ニトリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、天然ゴムなどのゴム材料や熱可塑性エラストマー等の樹脂材料を用いてもよい。
【００２５】
（吸引孔）
図２及び図３に示されるように、吸引孔２６は、断面円形状の貫通孔であり、閉塞部２４に複数形成されている。この吸引孔２６は、筒部２２（吸着パッド２０）が空気吸引ラインに接続された状態では、凹部２５を介して接続部材１０２に形成された空気吸引路１０４に連通する。負圧源１００の作動により空気吸引路１０４が負圧状態になると、凹部２５を介して空気吸引路１０４に連通する吸引孔２６内も負圧状態となる。
【００２６】
また、図４に示されるように、吸引孔２６は、吸着面３０に向かうに従って流路面積が小さくなる部分を有する。この流路面積が小さくなる部分では、吸引孔２６の孔壁面２６Ａが、吸着面３０に向けて連続して湾曲する湾曲面とされている。また、本実施形態では、流路面積が小さくなる部分は、吸引孔２６の吸着面３０と反対側（閉塞部の内面側）に形成されている。
【００２７】
（吸引溝）
図５及び図６に示されるように、吸引溝２８は、吸着面３０に形成されている。この吸引溝２８は、吸引孔２６に連通しており、開口縁部２８Ａが円弧状に湾曲している。また、吸引溝２８は、溝底隅部２８Ｂが円弧状に湾曲している。
【００２８】
図３に示されるように、吸引溝２８は、筒部２２の径方向Ｒに延びる径方向溝３２と、筒部２２の周方向Ｃに延び、径方向溝３２に連通する周方向溝３４とを含んで構成されている。具体的には、本実施形態の周方向溝３４は、閉塞部２４の中央に形成された吸引孔２６を中心とした周方向溝３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを含んで構成されている。なお、周方向溝３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃは、周方向溝３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの順で吸引孔２６からの距離が長く（半径が大きく）なっている。また、周方向溝３４Ａ、３４Ｂの各溝底には、複数の吸引孔２６が開口している。本実施形態では、周方向溝３４Ａ、３４Ｂの各溝底には、８つの吸引孔２６が周方向Ｃに間隔（一定間隔）をあけてそれぞれ形成されている。また、本実施形態の径方向溝３２は、吸引孔２６上を通り、両端部が周方向溝３４Ｃに連通すると共に互いに直交する一対の径方向溝３２Ａと、周方向溝３４Ａから周方向溝３４Ｃまで延びると共に周方向Ｃに一定間隔をあけて配置された複数（本実施形態では４つ）の径方向溝３２Ｂとを含んで構成されている。
【００２９】
次に、本実施形態に係る吸着パッド２０の作用及び効果について説明する。
吸着パッド２０では、負圧源１００を作動させて空気吸引路１０４と凹部２５を介して吸引孔２６内を負圧状態にすると、吸引孔２６に連通する吸引溝２８内も負圧状態となる。この負圧状態で吸着面３０を吸着対象物Ｗに面接触させることで、吸着対象物Ｗが吸着される。吸着時には、吸着対象物Ｗが平坦面とされた吸着面３０によって支持されるため、吸着対象物Ｗの撓み変形が抑制される。また、吸着パッド２０では、閉塞部２４の内面が接続部材１０２の円盤部１０２Ａに当接し、吸着面３０の撓み変形が抑制されるため、吸着対象物Ｗの撓み変形も抑制される。
【００３０】
また、吸着パッド２０では、吸引溝２８の開口縁部２８Ａを円弧状に湾曲させていることから、例えば、吸引溝２８の開口縁部２８Ａを角張らせた構成と比べて、吸着対象物Ｗが吸引溝２８に引き込まれても吸着対象物Ｗの塑性変形を抑制できる。
【００３１】
さらに、吸着パッド２０では、吸引溝２８の溝底隅部２８Ｂを円弧状に湾曲させていることから、例えば、吸引溝２８の溝底隅部２８Ｂを角張らせた構成と比べて、吸着対象物Ｗが吸引溝２８に引き込まれても吸着対象物Ｗの塑性変形を抑制できる。
【００３２】
以上のことから、本実施形態の吸着パッド２０によれば、吸着対象物Ｗの吸着時に、吸着対象物Ｗの塑性変形を抑制できるため、吸着対象物Ｗに吸着跡が残るのを抑制できる。
【００３３】
また、吸着パッド２０では、吸引孔２６が吸着面３０に向かうに従って流路面積が小さくなる部分を有することから、例えば、吸引孔２６の流路面積を一定とした構成と比べて、吸引孔２６の吸着面３０側がその反対側よりも流路面積が小さくなる。これにより、吸引孔２６の吸着面３０側での流速が速くなるため、吸引力が大きくなり、吸着対象物Ｗを効率よく吸着保持できる。
【００３４】
さらに、吸着パッド２０では、吸引溝２８が径方向溝３２と周方向溝３４とを含むため、例えば、吸引溝２８が径方向溝３２又は周方向溝３４のみの構成と比べて、吸着対象物Ｗに対する吸引力の偏り（吸着対象物Ｗに対する吸引力の局所的な集中）を抑制できる。
【００３５】
また、吸着パッド２０では、吸引孔２６が吸着面３０に向かうに従って流路面積が小さくなる部分を有することから、吸引孔２６を成形するための金型のピン部の強度が向上し、金型の耐久性が向上する。
【００３６】
第１実施形態では、周方向溝３４Ａ、３４Ｂの各溝底に複数の吸引孔２６を開口させる構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、周方向溝３４Ａ、３４Ｂの各溝底に加えて径方向溝３２Ａ、３２Ｂの各溝底にも複数の吸引孔２６を開口させる構成としてもよいし、径方向溝３２Ａ、３２Ｂの各溝底のみに複数の吸引孔２６を開口させる構成としてもよい。
【００３７】
また、第１実施形態では、周方向溝３４が周方向溝３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを含んで構成され、径方向溝３２が径方向溝３２Ａ、３２Ｂを含んで構成されているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、周方向溝３４が１本、２本又は４本以上の周方向溝で形成されてもよいし、周方向溝３４が周方向Ｃに連続しなくてもよい。
また、径方向溝３２が周方向溝３４と交差しない（連通しない）構成であってもよい。この場合には、径方向溝３２と周方向溝３４の各溝底に吸引孔２６を開口させる構成とすることが好ましい。
【００３８】
［第２実施形態］
図７には、第２実施形態の吸着パッド４０が示されている。本実施形態の吸着パッド４０は、吸引溝４２の構成を除いて第１実施形態の吸着パッド２０と同じ構成のため、同一の構成については、同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００３９】
図７に示されるように、本実施形態の吸引溝４２は、吸着面３０の中央部から外周部に至る渦状の渦溝とされている。この吸引溝４２の溝底には、複数の吸引孔２６が間隔をあけて開口している。
【００４０】
次に、本実施形態の吸着パッド４０の作用効果について説明する。なお、第１実施形態で得られる作用効果と同様の作用効果についてはその説明を適宜省略する。
【００４１】
吸着パッド４０では、吸着面３０に形成された渦溝である吸引溝４２によって吸着面３０に渦状の陸部４４が形成されている。この吸着パッド４０では、吸着面３０を構成する陸部４４が渦状に周方向Ｃで連続しているため、例えば、吸着面３０を構成する陸部４４が複数に分割されている構成と比べて、吸着対象物Ｗに生じる周方向Ｃの撓み変形を抑制できるため、吸着対象物Ｗを吸着面３０で支持する効果が向上し、吸着対象物Ｗが吸引溝４２に引き込まれ難くなる。
【００４２】
［その他の実施形態］
第１実施形態では、吸引溝２８の開口縁部２８Ａ及び溝底隅部２８Ｂを円弧状に湾曲させているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、吸引溝２８の開口縁部２８Ａのみ円弧状に湾曲させる構成としてもよい。なお、吸引溝２８の開口縁部２８Ａのみ円弧状に湾曲させる構成は、第２実施形態に適用してもよい。
【００４３】
また、第１実施形態では、吸引孔２６の流路面積が小さくなる部分の孔壁面２６Ａを吸着面３０に向けて連続して湾曲する湾曲面としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、吸引孔２６の流路面積が小さくなる部分の孔壁面２６Ａを吸着面３０に向けて直線状に傾斜する傾斜面としてもよい。なお、吸引孔２６の孔壁面２６Ａを傾斜面とする構成は、第２実施形態に適用してもよい。
【００４４】
またさらに、第１実施形態では、吸引孔２６の流路面積が吸着面３０に向かうに従って小さくなる部分を吸着面３０と反対側に形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、吸引孔２６の流路面積が吸着面３０に向かうに従って小さくなる部分を吸着面３０側に形成してもよい。また、吸引孔２６の全体を吸着面３０に向かうに従って流路面積が小さくなる部分としてもよい。なお、吸引孔２６の流路面積が吸着面３０に向かうに従って小さくなる部分を吸着面３０側に形成する構成及び吸引孔２６の全体を流路面積が吸着面３０に向かうに従って小さくなる部分とする構成は、第２実施形態に適用してもよい。
【００４５】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
２０    吸着パッド
２２    筒部
２４    閉塞部
２６    吸引孔
２８    吸引溝
２８Ａ  開口縁部
２８Ｂ  溝底隅部
３０    吸着面
３２    径方向溝
３４    周方向溝
４０    吸着パッド
４２    吸引溝
Ｗ      吸着対象物
Ｃ      周方向
Ｒ      径方向
Ｙ      軸方向
【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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【図６】
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【図７】
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