(57)【要約】【課題】簡単な構造で被搬送物の確実な吸着を可能にする吸着装置を提供すること。【解決手段】被搬送物を搬送するためのロボットハンド４２に取り付けられる板材１２と、板材１２に形成され、上面１２Ａから下方に向かって互いに接近する方向へ傾斜する斜面１８Ｂを備え、底部１８Ａに貫通孔２０が設けられた凹部１８と、貫通孔２０に挿入される取付部材２２と、取付部材２２に取り付けられると共に板材１２よりも下方に配置され、被搬送物を吸着する電磁ホルダ２４と、取付部材２２に取り付けられ、斜面１８Ｂに支持される支持部材２６と、を有すること。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物を搬送するための搬送部材に取り付けられる板材と、
前記板材に形成され、上面から下方に向かって互いに接近する方向へ傾斜する斜面を備え、底部に貫通孔が設けられた凹部と、
前記貫通孔に挿入される取付部材と、
前記取付部材に取り付けられると共に前記板材よりも下方に配置され、前記被搬送物を吸着する吸着部材と、
前記取付部材に取り付けられ、前記斜面に支持される支持部材と、
を有する吸着装置。
【請求項２】
前記支持部材は、多角錐台形状とされ、
前記凹部は、前記支持部材に対応する形状とされている、請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
さらに、前記支持部材を前記凹部に押し付ける弾性体を有する、請求項１又は請求項２に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記弾性体は、コイルスプリングであり、
前記コイルスプリングは、前記取付部材を外囲いするように前記板材と前記吸着部材との間に配置される、請求項３に記載の吸着装置。
【請求項５】
被搬送物を搬送するための搬送部材と、
前記搬送部材に取り付けられた請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸着装置と、
を有する搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被搬送物を搬送する際に用いられる被搬送物の吸着装置、及びこの吸着装置を用いた搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、搬送装置の被搬送物を搬送するロボットハンドと、ロボットハンドの先端部に取り付けられて被搬送物を把持する把持部との間にコンプライアンス装置を介在させて、被搬送物の姿勢に倣って把持部の位置、角度等を変化させて確実な把持を実現する方法が知られている。このようなコンプライアンス装置として、特許文献１に開示の装置がある。特許文献１に開示のコンプライアンス装置では、圧縮流体を用いて把持部の位置、角度等を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５３４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記コンプライアンス装置では、圧縮流体を用いるため、圧縮流体を給排するための構造を備える必要があり、部品点数が多く複雑な構造になる傾向がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情を鑑みて、簡単な構造で被搬送物の確実な吸着を可能にする吸着装置及びこの吸着装置を用いた搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）被搬送物を搬送するための搬送部材に取り付けられる板材と、前記板材に形成され、上面から下方に向かって互いに接近する方向へ傾斜する斜面を備え、底部に貫通孔が設けられた凹部と、前記貫通孔に挿入される取付部材と、前記取付部材に取り付けられると共に前記板材よりも下方に配置され、前記被搬送物を吸着する吸着部材と、前記取付部材に取り付けられ、前記斜面に支持される支持部材と、を有する吸着装置。
（２）前記支持部材は、多角錐台形状とされ、前記凹部は、前記支持部材に対応する形状とされている、前記（１）に記載の吸着装置。
（３）さらに、前記支持部材を前記凹部に押し付ける弾性体を有する、前記（１）又は前記（２）に記載の搬送装置。
（４）前記弾性体は、コイルスプリングであり、前記コイルスプリングは、前記取付部材を外囲いするように前記板材と前記吸着部材との間に配置される、前記（３）に記載の搬送装置。
（５）被搬送物を搬送するための搬送部材と、前記搬送部材に取り付けられた前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の吸着装置と、を有する搬送装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の吸着装置及び搬送装置によれば、簡単な構造で被搬送物の確実な吸着を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る吸着装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図２】図１の矢印２−２線断面図である。
【図３】第１実施形態の吸着装置の支持部材が凹部の斜面から浮き上がった状態を示す、図２に対応する断面図である。
【図４】（Ａ）第１実施形態の支持部材の断面図である。（Ｂ）第１実施形態の支持部材を下方から見た下面図である。（Ｃ）第１実施形態の支持部材を側方から見た側面図である。
【図５】（Ａ）第１実施形態の板材を上方から見た上面図である。（Ｂ）第１実施形態の板材を側方から見た側面図である。（Ｃ）第１実施形態の板材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る吸着装置１０及び搬送装置４０について説明する。本実施形態の搬送装置４０は、図示しない被搬送物を搬送する用途に用いられる。この搬送装置４０は、被搬送物を吸着する吸着装置１０と、この吸着装置１０が先端部に取り付けられたロボットハンド４２（本発明の搬送部材の一例）と、を有している。なお、本実施形態のロボットハンド４２は、図示しないロボットアームに装着されて使用される。
【００１０】
なお、図１中の矢印Ｘは水平方向に沿った第１の方向を示し、矢印Ｙは水平方向に沿って第１の方向と直交する方向を示し、矢印Ｚは上下方向を示している。
【００１１】
図２に示されるように、吸着装置１０は、ロボットハンド４２に取り付けられる板材１２を有している。具体的には、板材１２は、支柱１４を介してロボットハンド４２に取り付けられる。
【００１２】
図１に示されるように、板材１２は、角部が面取りされた矩形状とされている。この板材１２の四隅近傍には、貫通孔１６がそれぞれ形成されている。この貫通孔１６と支柱１４の端部に形成されたねじ穴（図示省略）との位置を合わせた状態で、板材１２の下方から貫通孔１６を通してボルト１７を支柱１４の上記ねじ穴に捩じ込むことで板材１２が支柱１４に取り付けられる（図２参照）。
【００１３】
また、板材１２は、金属材料で形成されている。この金属材料としては、例えばＳＣ材、アルミ材、ＳＵＳ材が挙げられる。なお、板材１２をアルミ材で形成した場合には、吸着装置１０を軽量化できる。
【００１４】
支柱１４は、多角柱状（本実施形態では、六角柱状）とされている。なお、本発明はこの構成に限定されず、支柱１４の形状は、円柱、楕円柱等でもよい。また、支柱１４は、金属材料で形成されている。この金属材料としては、板材１２と同様の材料が挙げられる。なお、支柱１４をアルミ材で形成した場合には、吸着装置１０を軽量化できる。
【００１５】
ボルト１７は、ヘッド部に多角形（本実施形態では、六角形）の穴が形成されている。すなわち、本実施形態のボルト１７は、六角穴付きボルトである。このボルト１７を形成する金属材料としては、例えばＳＣ材、ＳＵＳ材が挙げられる。
【００１６】
図２及び図５に示されるように、板材１２の上面１２Ａの中央部には、凹部１８が形成されている。この凹部１８は、底部１８Ａと、上面１２Ａから下方に向かって互いに接近する方向へ傾斜する斜面１８Ｂとを備えている。本実施形態の凹部１８は、四角錐台形状とされており、対向する斜面１８Ｂが上面１２Ａから下方に向かって互いに接近している。なお、本発明は上記構成に限定されず、凹部１８は、四角錐台形状以外の多角錐台形状、円錐台形状等であってもよい。例えば、凹部１８が三角錐台形状の場合には、一の斜面と他の２つの斜面の境界部（他の斜面の縁部）とが上面１２Ａから下方に向かって互いに接近する方向へ傾斜し、凹部１８が円錐台形状の場合には、斜面の対向する部分が上面１２Ａから下方に向かって互いに接近する方向へ傾斜する。
【００１７】
また、本実施形態の凹部１８は、後述する支持部材２６の形状に対応する形状とされている。なお、ここでいう「支持部材２６の形状に対応する形状」とは、支持部材２６が凹部１８に嵌る形状、具体的には、支持部材２６の形状と凹部１８の形状が略同じで、支持部材２６を凹部１８に嵌めた状態で支持部材２６の各壁面２６Ｂが凹部１８の各斜面１８Ｂにそれぞれ接触する形状を指す。
【００１８】
凹部１８の底部１８Ａには、上下に貫通する貫通孔２０が設けられている。この貫通孔２０には、円柱状に形成された取付部材２２が挿入されている。この取付部材２２は、貫通孔２０を通り下端部２２Ａが板材１２よりも下方に位置し、上端部２２Ｂが板材よりも上方に位置している。取付部材２２の下端部２２Ａには、被搬送物を吸着するための電磁ホルダ２４（本発明の吸着手段の一例）が取り付けられている。この電磁ホルダ２４は、板材１２よりも下方に配置されている。
【００１９】
また、取付部材２２の上端部２２Ｂ側には、斜面１８Ｂに接して支持される支持部材２６が取り付けられている。この支持部材２６は、四角錐台形状とされ、凹部１８に嵌められるように形成されている。支持部材２６を凹部１８に嵌めると、壁面２６Ｂが斜面１８Ｂに接して、支持部材２６を介して取付部材２２及び電磁ホルダ２４が凹部１８から浮き上がり可能（言い換えると、離間可能）に支持される。
なお、本実施形態では、支持部材２６を四角錐台形状としているが、本発明はこの構成に限定されず、支持部材２６は、四角錐台形状以外の多角錐台形状、円錐台形状等であってもよい。
【００２０】
また、取付部材２２は、金属材料で形成されている。この金属材料としては、例えばＳＣ材、ＳＵＳ材が挙げられる。なお、本実施形態では、取付部材２２として、ヘッド部に多角形（本実施形態では、六角形）の穴が形成されたボルト（本実施形態では、六角穴付きボルト）を用いている。以下では、取付部材２２のねじ部を符号２２Ｃ、ヘッド部を符号２２Ｄとして示す。
【００２１】
図２及び図４に示されるように、支持部材２６の中央部には、上下に貫通するねじ孔２８が形成されている。このねじ孔２８には、取付部材２２のねじ部２２Ｃが捩じ込まれている。このように支持部材２６のねじ孔２８に取付部材２２のねじ部２２Ｃを捩じ込むことで、取付部材２２に支持部材２６が取付けられている。
【００２２】
また、支持部材２６は、金属材料で形成されている。この金属材料としては、板材１２と同様の材料が挙げられる。なお、支持部材２６をアルミ材で形成した場合には、吸着装置１０を軽量化できる。
【００２３】
電磁ホルダ２４は、ブロック状とされ、図示しない配線から供給される電力によって磁力を発生させて、被搬送物を吸着する。なお、本実施形態の被搬送物は、金属材料を含んで構成された複合材であり、電磁ホルダ２４の磁力によって吸着される。
【００２４】
また、電磁ホルダ２４の上面の中央部には、ねじ穴（図示省略）が形成されている。このねじ穴には、取付部材２２のねじ部２２Ｃが捩じ込まれている。このように、電磁ホルダ２４の上記ねじ穴に取付部材２２のねじ部２２Ｃを捩じ込むことで、取付部材２２に電磁ホルダ２４が取り付けられている。
【００２５】
図２及び図３に示されるように、吸着装置１０は、支持部材２６を凹部１８に押し付ける弾性体の一例としてのコイルスプリング３２を有している。このコイルスプリング３２は、板材１２の下面１２Ｂと電磁ホルダ２４の上面２４Ａとの間に配置されて、取付部材２２の下端部２２Ａ側を外囲いしている。このコイルスプリング３２は、支持部材２６が凹部１８に嵌合した状態（図１図示状態）では、コイルスプリング３２が圧縮状態とされ、圧縮に対する反発力によって板材１２と電磁ホルダ２４との間のスペースを確保している。この反発力によって、支持部材２６が凹部１８に押し付けられている。
【００２６】
また、コイルスプリング３２は、金属材料で形成されている。この金属材料としては、例えば、ＳＵＳ材が挙げられる。
【００２７】
次に本実施形態の吸着装置１０及び搬送装置４０の作用効果について説明する。
搬送装置４０では、ロボットハンド４２を下方に移動させて吸着装置１０の電磁ホルダ２４の下面２４Ｂを被搬送物に押し付けると、コイルスプリング３２が圧縮されながら支持部材２６が凹部１８の斜面１８Ｂから浮き上がり、支持部材２６が移動及び傾倒可能な状態となる。ここで、被搬送物の姿勢（具体的には、電磁ホルダ２４の下面２４Ｂが接する被搬送物の表面の姿勢）が傾いている場合には、電磁ホルダ２４と共に取付部材２２及び支持部材２６が被搬送物の姿勢に倣って傾倒する。そして被搬送物の姿勢に倣って傾倒した電磁ホルダ２４によって被搬送物が吸着される。すなわち、吸着装置１０では、被搬送物の姿勢に関わらず、被搬送物の確実な吸着が可能になる。
なお、本実施形態の吸着装置１０は、図１に示すように全６軸方向へ支持部材２６が移動及び傾倒できるように構成されている。
【００２８】
また、吸着装置１０では、凹部１８に上面１２Ａから下方に向かって互いに接近する方向へ傾斜する斜面１８Ｂを備えさせていることから、ロボットハンド４２の上昇によって支持部材２６が凹部１８の斜面１８Ｂから浮き上がった状態から凹部１８に嵌合した元の状態へ戻る際に、斜面１８Ｂが支持部材２６を元の位置へとガイドする。このため、簡単な構造で浮き上がった状態の支持部材２６を凹部１８の元の位置へと戻すことができる（原点復帰）。
【００２９】
さらに、吸着装置１０では、ロボットハンド４２が上昇すると、コイルスプリング３２の反発力及び被搬送物の重量によって、支持部材２６が凹部１８の斜面１８Ｂから浮き上がった状態から凹部１８に嵌合した元の状態へ強制的に戻されるため、圧縮流体又は電力を用いる構造と比べて、コイルスプリング３２を用いる簡単な構造で浮き上がった状態の支持部材２６を凹部１８の元の位置へと確実に戻すことができる。
【００３０】
そして、吸着装置１０では、支持部材２６の形状を多角錐台形状にし、凹部１８の形状を支持部材２６に対応した形状としていることから、支持部材２６が凹部１８に嵌合した状態では、支持部材２６が板材１２に対して取付部材２２を軸として回転するのが防止される。このため、吸着装置１０で被搬送物を吸着し、支持部材２６が凹部１８に嵌合した状態では、支持部材２６が板材１２に対して取付部材２２を軸として回転しないため、被搬送物の回転角を決定することができる。
【００３１】
（その他の実施形態）
第１実施形態では、吸着部材の一例として電磁ホルダ２４を用いたが、本発明はこの構成に限定されない。吸着部材としては、被搬送物を吸着できれば、例えば、圧力差で被搬送物を吸着する吸盤又は、被搬送物との接触面から気体を吸引して吸着する吸引部材を用いてもよい。
【００３２】
また、第１実施形態では、コイルスプリング３２を板材１２の下面１２Ｂと電磁ホルダ２４の上面２４Ａとの間に配置しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、板材１２の上方に別の板材を設けて、別の板材の下面と取付部材２２のヘッド部２２Ｄとの間、又は、別の部材の下面と支持部材２６の上面２６Ａとの間にコイルスプリング３２を設ける構成としてもよい。
【００３３】
さらに、第１実施形態では、コイルスプリング３２の反発力を用いて支持部材２６を凹部１８の斜面１８Ｂから浮き上がった状態から凹部１８に嵌合した元の状態へ強制的に戻す構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、コイルスプリング３２を設けずに、被搬送物、取付部材２２、電磁ホルダ２４及び支持部材２６の重量によって支持部材２６を凹部１８の斜面１８Ｂから浮き上がった状態から凹部１８に嵌合した元の状態へ強制的に戻す構成としてもよい。
【００３４】
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】
【００３５】
１０      吸着装置
１２      板材
１２Ａ    上面
１８      凹部
１８Ａ    底部
２０      貫通孔
２２      取付部材
２４      電磁ホルダ（吸着部材）
２６      支持部材
３２      コイルスプリング（弾性体）
４０      搬送装置
４２      ロボットハンド（搬送部材）
【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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