(57)【要約】【課題】大幅な設計変更を図ることなく簡易且つ確実に吸着部材の破損を検出可能な吸着装置等を提供する。【解決手段】外部の空気を吸引するとともにワーク２を吸着する開口部２３ａを有し、開口部２３ａの周囲には断線されることにより破損を検知するための導線２７が設けられた漏斗状の吸着部材２３と、導線２７の断線を検知する検知手段２９と、導線２７の断線を検知した場合に吸着部材２３の破損を外部に報知する報知手段２８と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の空気を吸引するとともにワークを吸着する開口部を有する漏斗状の吸着部材であって、
当該開口部の周囲には断線により破損を検知するための導線が設けられていることを特徴とする吸着部材。
【請求項２】
外部の空気を吸引するとともにワークを吸着する開口部を有し、当該開口部の周囲には断線により破損を検知するための導線が設けられた漏斗状の吸着部材と、
前記導線の断線を検知する検知手段と、
前記導線の断線を検知した場合に前記吸着部材の破損を外部に報知する報知手段と、
を備えていることを特徴とする吸着装置。
【請求項３】
前記吸着部材は弾性変形することを特徴とする請求項２に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記導線は、同心円状に複数設けられていることを特徴とする請求項２、又は３に記載の吸着装置。
【請求項５】
外部の空気を吸引するとともにワークを吸着する開口部を有する漏斗状の吸着部材の開口部の周囲に導線を設け、当該導線の断線を検知することで、前記吸着部材の破損を検知することを特徴とする吸着部材の破損検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置に関し、特に、吸着装置に用いられる吸着部材の破損を検知する破損検知装置付きの吸着部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から様々な分野で搬送物を吸着し搬送するための吸着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に示す商品装着装置は、一端に外部と連絡する開口を有する吸着ノズルを備え、当該開口から外部の空気が吸引されることによって電子部品を吸着するものである。
【０００４】
このような吸着ノズルは、繰り返し使用されることにより、詰まり等による吸着不良を起こすおそれがあるため吸着ノズルのチェックを行う必要がある。そこで、この商品装着装置は、吸着ノズルの下端面を撮影し、その撮影した画像に基づいて吸着ノズルの不良が判断される。
【０００５】
また、ワークを吸着するための一般的な吸着パッドとして、弾性変形可能なゴム製の吸着部材が用いられるが、この種の吸着部材も繰り返し使用されることにより破損等が生じ、吸着漏れ等を起こし吸着不良による製品の落下等による不良製品が発生するため、早期発見が不可欠である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５４８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示す装置では、吸着ノズルの下端面を撮影するカメラと、そのカメラを設置するスペースが必要であるとともに、画像のマッチングを行うシステムが必要となり、従来の吸着装置の大幅な設計変更を図る必要があり、製造コストが高騰する。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題を課題の一例として為されたもので、大幅な設計変更を図ることなく簡易且つ確実に吸着部材の破損を検出可能な吸着装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
【００１０】
すなわち、請求項１に係る吸着部材（２３）は、外部の空気を吸引するとともにワーク（２）を吸着する開口部（２３ａ）を有する漏斗状の吸着部材であって、当該開口部の周囲には断線により破損を検知するための導線（２７）が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る吸着装置（Ｋ）は、外部の空気を吸引するとともにワークを吸着する開口部を有し、当該開口部の周囲には断線により破損を検知するための導線が設けられた漏斗状の吸着部材と、前記導線の断線を検知する検知手段（２９）と、前記導線の断線を検知した場合に前記吸着部材の破損を外部に報知する報知手段（２８）と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る吸着装置は、請求項２に記載の吸着装置において、前記吸着部材は弾性変形することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に係る吸着装置は、請求項２、又は３に記載の吸着装置において、前記導線は、同心円状に複数設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に係る吸着部材の破損検知方法は、外部の空気を吸引するとともにワークを吸着する開口部を有する漏斗状の吸着部材の開口部の周囲に導線を設け、当該導線の断線を検知することで、前記吸着部材の破損を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、製造が容易で簡易に吸着部材の破損を検知することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】吸着装置を備えた給紙ユニットの一例を模式図である。
【図２】吸着装置の構成例を示し、図２（ａ）は正面図を示す模式図、図２（ｂ）は底面図を示す模式図である。
【図３】センサ回路の一例を示す模式図である。
【図４】吸着部材の破損例を示し、図４（ａ）は破れによる破損例を示す模式図、図２（ｂ）は亀裂による破損例を示す模式図である。
【図５】複数の吸着部材を備えた吸着装置の構成例を示す模式図である。
【図６】他の実施形態の吸着部材の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の代表的な一実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１８】
本発明の吸着装置Ｋは、一例として、製本装置において刷本２を給紙する給紙ユニット１０の一構成部品として用いられる。なお、本発明は本実施形態に限られることなく、ワークを吸着する吸着装置全般に適用されるものである。また、ワークとは、紙に限定されるものではなく、例えば、電子部品等どのような形態のものでも構わない。
【００１９】
本実施形態の給紙ユニット１０は、図１に示すように、刷本２を集積して収容する刷本収容体１１と、この刷本収容体１１の下方に配置され、時計回りに回転駆動する回転ドラム１３と、前記刷本収容部１１に収容されている刷本２を吸着する吸着装置Ｋと、この吸着装置Ｋにより吸着された刷本２を回転ドラム１３の周面に受け渡す受け渡し機構部１５と、前記回転ドラム１３の周面に配置された刷本２の先端部を回転ドラム１３の周面との間で挟持するグリッパ１７と、を備えている。
【００２０】
刷本収容体１１は、複数の刷本２を積層可能な載置体１２を備える。また、この載置体１２の周囲には、図示しないが、少なくともこの載置体１２に載置される刷本２の前方及び両側方が位置決めされるようにして囲まれる枠体を備える。載置体１２は、刷本２の一端側下方に空間部を有し、この空間部から吸着装置Ｋにより最下部の刷本２が下方へと引き抜き可能となっている。
【００２１】
吸着装置Ｋは、受け渡し機構部１５により支持される。受け渡し機構部１５は、吸着装置Ｋを支持する支持体１６を備え、この支持体１６が、図中二点鎖線で示すように図示しないフレームに回転可能に取り付けられている。そして、当該吸着装置Ｋにより刷本収容体１１に収容された刷本２の束の最下部の刷本２の背側を吸着させた後、支持体１６を下方へ変位（回転）させ、刷本２の背側を回転ドラム１３の周面へと移動させる。
【００２２】
吸着装置Ｋにより吸着された刷本２は、グリッパ１７により把持される。このグリッパ１７は、回転ドラム１３に回転可能に取り付けられており、正又は逆回転することで、刷本２を回転ドラム１３の周面との間で挟持、又は解放可能となっている。そして、グリッパ１７により刷本２の背側の端部を把持させ、回転ドラム１３を図中矢印に示すように回転させることで、刷本２を刷本収容体１１から引き抜き、回送させる。
【００２３】
このように本実施形態の給紙ユニット１０では、刷本収容体１１に収容されている刷本２が吸着装置Ｋにより吸着されて受け渡し機構部１５により回転ドラム１３に受け渡される。回転ドラム１３に受け渡された刷本２は、グリッパ１７により把持され、回転ドラム１３の回転により、回転ドラム１３の上部位置から約半回転回送される。刷本２は、その後、グリッパ１７から解放され、回転ドラム１３の下方に配置された図示しない搬送路に受け渡される。このようにして、給紙ユニット１０では、刷本収容体１１に収容されている刷本２が給紙される。
【００２４】
また、図２に示すように、吸着装置Ｋは、空気を吸引する吸引ノズル２１ａを有する基体２１と、この基体２１の先端側に取り付けられ、外部の空気を取り込むとともにワークが吸着される開口２３ａを有する吸着部材２３と、この吸着部材２３の破損を検知して破損が生じた旨を外部に報知する報知装置２５と、を備えている。吸引ノズル２１ａは、例えば、図示しない真空ポンプと接続され、当該真空ポンプの駆動により図２中の矢印に示すように、吸引ノズル２１ａを介して外部の空気が吸着部材２３の開口２３ａから吸引される。
【００２５】
なお、本願の開口部とは、本実施形態の開口２３ａを含む吸着部材２３の周辺部をいうものとする。
【００２６】
吸着部材２３は、基体２１の外径に略等しい基端部からテーパ状（円錐状）に拡径されるテーパ部２４を経て、前記基体２１の外径よりも径寸法が大きくなるように先端部に向けて緩やかに径寸法が増大される漏斗状に形成されている。内筒部３１は、吸引ノズル２１ａに連絡する吸引孔部として機能し、真空ポンプの駆動により、吸着部材２３の開口２３ａから外部の空気が内筒部３１及び吸引ノズル２１ａを介して吸引される。そして、刷本２は、この吸引力によって吸着部材２３の開口２３ａに吸着される。
【００２７】
この吸着部材２３は、例えば、ゴム製の弾性部材で成形されており、弾性変形するため、ワークに密着させやすい。なお、吸着部材２３の材質は、吸着するワークの性質等によって適宜変更することが可能であって、例えば、弾性変形しない金属又は樹脂製の部材で成形されても構わない。
【００２８】
報知装置２５は、吸着部材２３の破れや亀裂等の破損を検出するための導線２７と、外部に破損が生じた旨を報知するブザーやランプ等の報知体２８（本願の報知手段）と、導線２７の断線を検知した場合に報知体２８を動作させるセンサ回路２９と、を備えている。センサ回路２９には、報知体２８を報知するための電源Ｘが含まれる。また、導線２７は、コネクタ２０を介してセンサ回路２９を含む報知体２８と電気的に接続される。
【００２９】
図３に示すように、断線検知用に用いられる導線２７及び報知体２８は、本願の検知手段としてのセンサ回路２９によって電気的に接続される。センサ回路２９は、導線２７が断線したか否かを管理し、例えば、Ｂ接点フォトリレーを用いて、導線２７が断線していない状態（一定の電流が流れている場合）において報知体２８と電源Ｘとを電気的に切断させ、導線２７が断線（電流値が一定以下になった場合）した場合において報知体２８と電源Ｘとを通電させ、報知体２８を動作させる。
【００３０】
吸着部材２３は、図４に示すように、繰り返しの使用による摩耗等により破れ５１や亀裂５２が生じる。この破れ５１や亀裂５２は、空気漏れによる吸着不良を起こす。この破れ５１や亀裂５２は、特に、ワークと接触する吸着部材２３の先端部に生じやすい。また、導線２７はこの破れ５１や亀裂５２等の外力により簡単に切断され断線する。そこで、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、導線２７が吸着部材２３の先端部周囲（開口周囲）に設けられる。また、吸着部材２３は、ワークとの接触により裏面側が擦れることで破れ５１や亀裂５２が生じやすいため、この導線２７は、好ましくはワークと接触する吸着部材２３の裏面（内側の面）に沿って配置される。
【００３１】
なお、吸着部材２３が弾性変形しない場合には、導線２７が開口２３ａの先端周囲に配置されることが好ましい。一方で、吸着部材２３が弾性変形する場合には、図２に示すように、必ずしも開口２３ａの先端に導線２７を配置する必要はなく、その変形量に応じて少し内側に配置されても構わない。さらに、吸着部材２３を製造する過程で、導線２７が外部に露出しないように、吸着部材２３の内部に設けても構わない。
【００３２】
ここで、センサ回路２９を用いた吸着部材２３の破損検知動作について説明する。
【００３３】
吸着装置Ｋは、図１に示すように、刷本２を吸着し、受け渡し機構部１５の動作により当該刷本２を回転ドラム１３に受け渡す動作を繰り返す。初期の動作において、吸着部材２３が摩耗していない状態では、導線２７は断線せず、導線２７には一定の電流が流れるため、センサ回路２９によって、報知体２８と電源Ｘとは電気的に切断され、報知体２８は動作しない。
【００３４】
一方、吸着装置Ｋの使用により、図４に示すように、吸着部材２３の先端部が摩耗等により破れ５１や亀裂５２が生じると、導線２７の一部が切断され断線する。この場合、電流値が一定以下（電流値が０）になるため、センサ回路２９によって、報知体２８と電源Ｘとを通電させ、報知体２８を動作させ、音や光によって外部に吸着部材２３が破損した旨を報知する。
【００３５】
このように、本実施形態の吸着装置Ｋでは、吸着部材２３に破れ５１や亀裂５２が生じ、導線２７が断線した場合に、センサ回路２９によって、吸着部材２３の破損を容易に検知可能となっており、さらには、報知体２８を動作させ、外部に破損した旨を報知する。
【００３６】
なお、通常、吸着装置Ｋは複数の吸着部材２３Ａ〜２３Ｃを備えており、例えば、図５に示すように、報知体２８として機能するブザーＢ、及び各吸着部材２３Ａ〜２３Ｃに対応するランプＬ１〜Ｌ３が取り付けられた筐体５０を備える。この筐体５０の内部にはセンサ回路２９を有する基板が設けられ、各吸着部材２３Ａ〜２３Ｃの導線２７と電気的に接続される。
【００３７】
そして、各吸着部材２３Ａ〜２３Ｃの導線２７が切断された場合に、当該導線２７が配置された吸着部材２３Ａ〜２３Ｃに対応するランプＬ１〜Ｌ３をそれぞれ点灯させるとともにブザーＢを鳴動させる。
【００３８】
このようにすれば、複数の吸着部材２３Ａ〜２３Ｃの個々の破損を容易に検知可能であるとともに把握できる。
【００３９】
次に、吸着装置に配置される導線の他の実施形態について説明する。なお、上述した吸着装置Ｋに配置される導線２７は、吸着部材２３の開口部の内側周囲に１本の導線２７を配置した形態であるのに対して、本実施形態の吸着装置に配置される導線２７は、図６に示すように、同心円状に複数（例えば、３本２７ａ〜２７ｃ）設け、段階別に破損の度合いを表すようにしたものである。すなわち、例えば、同心円状に３つの導線２７ａ〜２７ｃを設けて破損の度合いを３段階で表し、最も先端部に近い最外周（外側）の導線２７ａが切断された場合には、ランプにより青色の光を点灯させ、中央の導線２７ｂが切断された場合には、ランプにより黄色の光を点灯させ、最内周（内側）の導線２７ｃが切断された場合には、ランプにより赤色の光を点滅させ、破損度に応じて光の点灯態様を変化させても構わない。
【００４０】
一般に弾性変形するものであれば、先端部の多少の摩耗が生じても、ワークを吸着した際に空気の漏れ等は発生せず、使用には問題ないからである。また、このようにすれば、吸着部材２３の破損管理を容易に行うことができるので便利である。
【００４１】
このように本実施形態の吸着装置Ｋは、吸着部材２３の先端部（開口２３ａ）周囲に導線２７を設け、この導線２７の破断を検知した場合に報知体２８を動作させるため、簡易な設備で確実に吸着部材２３の破損を検知するとともに外部に報知することができる。
【００４２】
なお、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において種々変更可能である。例えば、吸着装置Ｋは、基体２１と吸着部材２３とが別体として形成されているが、一体的に形成されても構わない。また、報知体２８は一例であり、必須の構成要件ではなく、別途表示体に破断された旨を表示するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００４３】
Ｋ  吸着装置
２  刷本
２３ａ  開口
２７  導線
２８  報知体
２９  センサ回路
【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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