(57)【要約】【課題】高温のガラス物品を吸着した際に、ガラス物品に汚れや傷の付き難い吸着パッドを提供する。【解決手段】吸着パッド２０は、耐熱温度が３００℃以上の耐熱性樹脂からなる本体部２０ａを備え、本体部２０ａの表面全体には、耐熱性樹脂よりも熱伝導率の高い表面層２０ｂが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温のガラス物品の搬送に用いられ、エアの吸引により前記ガラス物品を吸着して保持する吸着パッドであって、
耐熱温度が３００℃以上の耐熱性樹脂からなる本体部を備え、
前記本体部の先端面及び周面に、前記耐熱性樹脂よりも熱伝導率の高い表面層が形成されていることを特徴とする吸着パッド。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及びポリベンゾイミダゾール樹脂から選ばれる耐熱性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の吸着パッド。
【請求項３】
前記表面層は、カーボン系のコート層であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸着パッド。
【請求項４】
前記耐熱性樹脂は、ヤング率が２．５〜４．０ＧＰａの耐熱性樹脂であり、
前記本体部の先端面は、アール形状をなしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸着パッド。
【請求項５】
前記表面層は、前記耐熱性樹脂からなる前記本体部よりもガラスに対する摩擦係数が小さいことを特徴とする請求項４に記載の吸着パッド。
【請求項６】
高温のガラス物品の搬送に用いられる吸着搬送装置であって、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸着パッドを備えることを特徴とする吸着搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温のガラス物品の搬送に用いられる吸着パッド及び吸着搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスレンズ等のガラス物品を回収容器や次の加工を行う加工装置等へ搬送する場合に、ガラス物品を吸着して搬送する吸着搬送装置が用いられている。例えば、特許文献１には、先端部に吸引口を有するシリコンゴム製の吸着パッドを備え、吸着パッドの吸着面をガラス物品に接触させた状態にして、吸着パッドとガラス物品との間のエアを吸引することによりガラス物品を吸着させて保持する吸着搬送装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−７９６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、成形直後のガラス物品は、型内にて冷却されて温度が十分に低下した後に、吸着搬送装置により搬送される。ここで、生産性の向上の観点においては、ガラス物品の冷却に要する待機時間を短くすること、具体的には、ガラス物品の温度がガラス転移点前後まで低下したタイミングで搬送を開始することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の吸着搬送装置では、高温のガラス物品を吸着して搬送するため、ガラス物品の熱によってシリコンゴム製の吸着パッドが変質するとともに、変質した吸着パッドの一部がガラス物品に付着して汚れとなるという問題が生じる。ガラス物品の熱による吸着パッドの変質を防止するためには、シリコンゴム製の吸着パッドに代えて、金属製やセラミック製の吸着パッドを採用することも考えられるが、この場合には、ガラス物品の表面に傷が付きやすくなるという問題が別に生じる。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温のガラス物品を吸着した際に、ガラス物品に汚れや傷の付き難い吸着パッド及び吸着搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する吸着パッドは、高温のガラス物品の搬送に用いられ、エアの吸引により前記ガラス物品を吸着して保持する吸着パッドであって、耐熱温度が３００℃以上の耐熱性樹脂からなる本体部を備え、前記本体部の先端面及び周面に、前記耐熱性樹脂よりも熱伝導率の高い表面層が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決する吸着搬送装置は、高温のガラス物品の搬送に用いられる吸着搬送装置であって、上記吸着パッドを備えることを特徴とする。
なお、耐熱性樹脂は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及びポリベンゾイミダゾール樹脂から選ばれる耐熱性樹脂であることが好ましく、前記表面層は、カーボン系のコート層であることが好ましい。
【０００９】
上記構成によれば、耐熱温度が３００℃以上の耐熱性樹脂により本体部が構成されていることから、高温のガラス物品を吸着した場合においても変質が生じ難い。更に、本体部の先端面及び周面に設けられた熱伝導率の高い表面層によって、ガラス物品から吸着パッドに伝えられた熱を吸着パッドの外部に逃がすことができる。これにより、吸着パッドの温度上昇が抑制されて、吸着パッドの変質が更に生じ難くなる。また、本体部が耐熱性樹脂により形成されていることから、金属製やセラミック製の吸着パッドと比較して、ガラス物品を吸着した際にガラス物品に傷が付き難い。
【００１０】
上記吸着パッドにおいて、前記耐熱性樹脂は、ヤング率が２．５〜４．０ＧＰａの耐熱性樹脂であり、前記本体部の先端面は、アール形状をなしている。
ガラスレンズのように表面が曲面状をなすガラス物品を吸着させる場合には、吸着パッドの接触位置が予め設定された目標位置からずれると、ガラス物品の曲面状の表面と吸着パッドとの間に隙間が生じる。ここで、例えば、特許文献１のように、シリコンゴム等のヤング率の低い樹脂により吸着パッドが形成されている場合には、吸着パッドをガラス物品に押し付けた際に、ガラス物品の曲面に沿うように吸着パッドが弾性変形することによって上記隙間を埋めることができる。
【００１１】
一方、ヤング率の高い耐熱性樹脂を用いて吸着パッド（本体部）を形成した場合には、吸着パッドが弾性変形することによって上記隙間を埋めるという作用は得られない。そこで、上記構成においては、吸着パッド（本体部）のガラス物品に接触する部位である先端面をアール形状としている。
【００１２】
上記構成によれば、吸着パッドの接触位置が予め設定された目標位置からずれたとしても、吸着パッドをガラス物品に押し付けた際に、不安定な接触状態から安定した接触状態、即ち先端面の全体がガラス物品の表面に接触する状態となるように、吸着パッドがガラス物品の表面上を滑って移動する。つまり、ガラス物品に対する吸着パッドの接触位置が、ずれた位置から目標位置側へ自動的に位置合わせされて、ガラス物品の曲面状の表面と吸着パッドとの間の隙間が減少又は消失する。その結果、吸着パッドとガラス物品との間のリークが抑制されて、安定した吸着を行うことができる。
【００１３】
上記吸着パッドにおいて、前記表面層は、前記耐熱性樹脂からなる前記本体部よりもガラスに対する摩擦係数が小さいことが好ましい。
この場合には、ガラス物品の表面上を吸着パッド（本体部）の先端面が滑りやすくなる。そのため、吸着パッドの接触位置が予め設定された目標位置からずれた場合における吸着パッドの位置合わせをスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の吸着パッド及び吸着搬送装置によれば、高温のガラス物品を吸着した際に、ガラス物品に汚れや傷が付くことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】吸着搬送装置の説明図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、吸着搬送装置による搬送工程を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の吸着搬送装置を図面に基づいて説明する。ここでは、吸着面が凹曲面状であるガラスレンズ（ガラス物品）の搬送に用いられる吸着搬送装置について説明する。
図１に示すように、吸着搬送装置１０は、所定のアクチュエータにより上下方向及び水平方向に移動可能な搬送アーム１１を備えている。搬送アーム１１には、上下方向に延びる筒状の保持シャフト１２が取り付けられている。保持シャフト１２は、搬送アーム１１の先端部に固定されたスライド軸受１３に挿通されることにより、搬送アーム１１に対して上下方向に相対移動可能に取り付けられている。
【００１７】
なお、スライド軸受１３は、保持シャフト１２の上下方向の移動を許容しつつ、上下方向以外の方向の移動を規制する部材であるが、スライド軸受１３は、水平方向の僅かな移動を許容するように構成されている。具体的には、挿通される保持シャフト１２の外周と、スライド軸受１３との間に、僅かな隙間が設けられる。また、保持シャフト１２の中間部には、リング状のストッパ１４が取り付けられている。ストッパ１４は、スライド軸受１３の上方に位置し、保持シャフト１２の上下方向の移動の際に、スライド軸受１３の上端に当接することにより、保持シャフト１２が必要以上に下方向へ移動することを規制する。
【００１８】
筒状の保持シャフト１２の上端部は、真空ポンプ等の公知の吸引部Ｖに接続されている。また、保持シャフト１２の下端部には、スペーサ１５を介して吸着パッド２０が取り付けられている。吸着パッド２０は、全体として上下方向に延びる円筒状をなし、その内部には吸引路２１が設けられている。
【００１９】
吸着パッド２０の下端（先端）には、吸引路２１に接続されるとともに、下側に開口する吸引口２２が設けられている。吸引口２２の径は、搬送対象であるガラスレンズの光学有効面よりも大きい値に設定されている。そして、吸着パッド２０の下端面２３（先端面）は、吸引口２２を囲む環状に形成されるとともに、その全体がアール形状に形成されている。図１においては、凹曲面状の表面を有するガラスレンズを搬送する場合を想定して、吸着パッド２０の下端面２３は、下向きに凸となる曲面状となっている。これにより、吸着パッド２０の下端面２３は、ガラスレンズの凹曲面状の表面に沿った形状となる。
【００２０】
図１における拡大部分に示すように、吸着パッド２０は、耐熱性樹脂からなる本体部２０ａと、本体部２０ａの表面全体を被覆するように形成されてなる表面層２０ｂとから構成されている。
【００２１】
本体部２０ａを形成する耐熱性樹脂としては、耐熱温度が３００℃以上の樹脂が用いられる。耐熱性樹脂の具体例としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。本実施形態においては、ポリイミド樹脂（耐熱温度３１５℃）によって本体部２０ａが形成されている。
【００２２】
ここで、耐熱温度とは、樹脂により形成された物品が熱により変形したり、粘着性が生じたりすることがなく、常温時における物性を維持できる最高温度を意味する。そして、耐熱温度が３００℃以上とは、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０（規格）に準拠した測定方法により得られる測定結果が３００℃以上であることを意味する。
【００２３】
表面層２０ｂとしては、本体部２０ａを形成する耐熱性樹脂よりも熱伝導率の高いコート層が用いられる。表面層２０ｂの熱伝導率は、本体部２０ａを形成する耐熱性樹脂の熱伝導率よりも高い値であればよいが、例えば、１〜１５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることが好ましく、１０〜１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることがより好ましい。表面層２０ｂの具体例としては、ダイヤモンドライクカーボン等のカーボン系のコート、Ｃｒ合金等が挙げられる。本実施形態においては、ダイヤモンドライクカーボンによって表面層２０ｂが形成されている。
【００２４】
また、表面層２０ｂは、本体部２０ａを形成する耐熱性樹脂よりもガラスに対する摩擦係数の小さい滑り特性の優れたコート層であることがより好ましい。滑り特性の優れたコート層としては、例えば、ダイヤモンドライクカーボン等のカーボン系のコート層が挙げられる。そして、滑り特性の優れたコート層を表面層２０ｂに用いて、吸着パッド２０における表面層２０ｂが設けられた部位のガラスに対する摩擦係数を０．１〜０．３とすることが好ましい。
【００２５】
次に、図２に基づいて、本実施形態の吸着搬送装置１０を用いて、成形後のガラス転移点前後の温度（３００〜４００℃）のガラスレンズＧを搬送する方法について説明する。なお、図２においては、吸着搬送装置１０の吸引部Ｖの図示を省略している。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、まず、吸着搬送装置１０の搬送アーム１１が水平方向に移動して、保持シャフト１２及び吸着パッド２０が、型３０内のガラスレンズＧの上方位置に配置される（図２（ａ））。具体的には、吸着パッド２０の中心軸が、ガラスレンズＧの凹曲面状をなす上面の中心軸と一致するように、保持シャフト１２及び吸着パッド２０が配置される。
【００２７】
次いで、図２（ｂ）に示すように、搬送アーム１１が下方向へ移動する（下降する）ことにより、吸着パッド２０の下端面２３が、凹曲面状をなすガラスレンズＧの上面に接触する。このとき、ガラスレンズＧに対する吸着パッド２０の接触位置が、予め設定された目標位置に一致していると、即ち吸着パッド２０の中心軸とガラスレンズＧの上面の中心軸とが一致していると、吸着パッド２０の環状の下端面２３の全体がガラスレンズＧの上面に接触した状態となる。
【００２８】
一方、搬送アーム１１の移動精度の低下等の影響により、吸着パッド２０の接触位置が目標位置から外れていると、ガラスレンズＧの上面から吸着パッド２０の下端面２３の一部が浮いた状態となり、吸着パッド２０の下端面２３とガラスレンズＧとの間に隙間が生じる。この場合には、吸着パッド２０が、目標位置へと自動的に移動する調芯機能が働いて、吸着パッド２０の位置合わせが行われる。
【００２９】
つまり、吸着パッド２０の下端面２３は、ガラスレンズＧの上面（凹曲面）に沿ったアール形状とされている。そして、スライド軸受１３は、搬送アーム１１に対する保持シャフト１２の水平方向の僅かな移動を許容するように構成されている。そのため、搬送アーム１１が下降して、吸着パッド２０がガラスレンズＧの上面に押し付けられると、吸着パッド２０は、ガラスレンズＧの上面を滑って、ガラスレンズＧの上面から吸着パッド２０の下端面２３の一部が浮いた不安定な接触状態から下端面２３の全体がガラスレンズＧの上面に接触した安定した接触状態となる方向へと移動する。その結果、吸着パッド２０の中心軸とガラスレンズＧの上面の中心軸とが一致した状態となる。
【００３０】
図２（ｃ）に示すように、搬送アーム１１の下降途中において、吸着パッド２０がガラスレンズＧの上面に接触した後は、スライド軸受１３にて搬送アーム１１と保持シャフト１２とが相対移動して搬送アーム１１のみが下降する。これにより、ガラスレンズＧに対して吸着パッド２０が過度に押し付けられることが抑制されて、ガラスレンズＧの上面に傷が付くことを抑制できる。なお、上述した調芯機能は、保持シャフト１２及び吸着パッド２０の自重による押し付け力に基づいて機能する。
【００３１】
そして、搬送アーム１１の下降が終了した後、吸引部Ｖ（図示略）が作動して、吸着パッド２０の吸引路２１及び吸引口２２、並びに保持シャフト１２の内部を通じて、吸着パッド２０とガラスレンズＧとの間のエアが吸引される。これにより、吸着パッド２０の下端面２３にガラスレンズＧが吸着される。
【００３２】
その後、図２（ｄ）に示すように、搬送アーム１１が上方向へ移動することにより、吸着パッド２０に吸着されたガラスレンズＧが型３０から持ち上げられて、吸着パッド２０に保持される。このとき、搬送アーム１１のスライド軸受１３が保持シャフト１２のストッパ１４に当接するまでの間は、スライド軸受１３にて搬送アーム１１と保持シャフト１２とが相対移動することにより、搬送アーム１１のみが上昇する。そして、スライド軸受１３が保持シャフト１２のストッパ１４に当接した後は、搬送アーム１１と共に保持シャフト１２及び吸着パッド２０が一体に上昇する。この後は、搬送アーム１１が水平方向に移動することにより、吸着パッド２０に保持されたガラスレンズＧが所定の搬送先へ搬送される。
【００３３】
次に、本実施形態の作用について記載する。
吸着パッド２０は、耐熱温度が３００℃以上の耐熱性樹脂（ポリイミド）により本体部２０ａが形成されていることから、高温のガラスレンズＧを吸着した場合においても変質が生じ難い。更に、本体部２０ａの表面全体に熱伝導率の高い表面層２０ｂ（ダイヤモンドライクカーボン層）が形成されていることから、高温のガラスレンズＧから吸着パッド２０の下端面２３に伝えられた熱を、表面層２０ｂにて吸着パッド２０の外部に逃がすことができる。これにより、熱が保持され続けることによる吸着パッド２０の温度上昇が抑制されて、吸着パッド２０の変質が更に生じ難くなる。また、吸着パッド２０の本体部２０ａが樹脂により形成されていることから、金属製やセラミック製の吸着パッドと比較して、ガラスレンズＧを吸着した際にガラスレンズＧに傷が付き難い。
【００３４】
次に、本実施形態の効果について、以下に記載する。
（１）吸着搬送装置１０の吸着パッド２０は、耐熱温度が３００℃以上の耐熱性樹脂からなる本体部２０ａを備え、本体部２０ａの表面全体に、耐熱性樹脂よりも熱伝導率の高い表面層２０ｂが形成されている。
【００３５】
上記構成によれば、高温のガラスレンズＧを吸着した際に、ガラスレンズＧに汚れや傷が付くことを抑制できる。また、吸着パッド２０の本体部２０ａは樹脂により形成されているため、セラミック製の吸着パッドと比較して発塵が起こり難い。そのため、ガラスレンズＧを清浄な状態で搬送することができる。また、金属製やセラミック製の吸着パッドの場合には、接触時にガラスレンズＧに傷が付くことを抑制するために、下端面２３の鏡面加工を行う必要があるが、吸着パッド２０の本体部２０ａを樹脂により形成した場合には、下端面２３の鏡面加工を行う必要はない。
【００３６】
（２）吸着搬送装置１０は、保持シャフト１２の水平方向の僅かな移動を許容するようにスライド軸受１３を構成している。そして、吸着パッド２０の下端面は、ガラスレンズＧの表面に沿ったアール形状に形成されている。
【００３７】
吸着パッド２０の本体部２０ａがヤング率の低い樹脂により形成されている場合には、ガラスレンズＧに対する吸着パッド２０の接触位置が目標位置からずれて、ガラスレンズＧと吸着パッド２０との間に隙間が生じた場合であっても、吸着パッド２０が弾性変形することによって上記隙間を埋めることができる。しかし、吸着パッド２０の本体部２０ａがヤング率の高い樹脂により形成されている場合には、吸着パッド２０の弾性変形に基づく上記の作用は得られない。
【００３８】
ここで、上記構成によれば、ガラスレンズＧに対する吸着パッド２０の接触位置が予め設定された目標位置からずれて、ガラスレンズＧと吸着パッド２０との間に隙間が生じた場合、ガラスレンズＧの上面を吸着パッド２０が滑って移動することによる調芯機能が働くことによって、その隙間を減少又は消失させることができる。そのため、吸着パッド２０の本体部２０ａを形成する耐熱性樹脂として、ヤング率の高い樹脂（例えば、２．５〜４．０ＧＰａ）を選択した場合にも、吸着パッド２０とガラスレンズＧとの間のリークが抑制されて、安定した吸着を行うことができる。
【００３９】
（３）表面層２０ｂとして、耐熱性樹脂からなる本体部２０ａよりもガラスに対する摩擦係数が小さい表面層を採用している。上記構成によれば、ガラスレンズＧの表面上を吸着パッド２０が滑りやすくなり、調芯機能をスムーズに働かせることができる。
【００４０】
（４）搬送アーム１１と保持シャフト１２との間にスライド軸受１３を設けることにより、搬送アーム１１に対して保持シャフト１２を相対移動可能に構成されている。
上記構成によれば、搬送アーム１１を下降させて、吸着パッド２０をガラスレンズＧに接触させる際に、ガラスレンズＧに対して吸着パッド２０が過度に押し付けられることが抑制されて、ガラスレンズＧに傷が付くことを抑制できる。
【００４１】
（変更例）
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・  吸着搬送装置１０により搬送されるガラスレンズＧの形状は、凹曲面状に限定されるものではなく、凸曲面状のガラスレンズＧであってもよい。その場合、吸着パッド２０の下端面２３は、ガラスレンズの凸曲面状の表面に沿ったアール形状となっていることが好ましい。
【００４２】
・  吸着搬送装置１０により搬送されるガラス物品は、ガラスレンズＧに限定されるものではなく、ガラス板やガラスインゴット等の他のガラス物品であってもよい。
・  吸着搬送装置１０及び吸着パッド２０は、ガラス物品の製造過程において、高温のガラス物品を搬送する搬送工程であれば、型３０からガラス物品を搬送する場合に限らず使用することができる。
【００４３】
・  吸着パッド２０について、上記実施形態では、本体部２０ａの表面全体に表面層２０ｂを設けていたが、表面層２０ｂを設ける範囲はこれに限定されるものではない。つまり、本体部２０ａの下端面２３と本体部２０ａの周面の少なくとも一部とに表面層２０ｂが設けられ、これらの表面層２０ｂが互いに連続して形成されるものであれば、吸着パッド２０の下端面２３に伝えられた熱を、表面層２０ｂにて吸着パッド２０の外部に逃がすことができる。
【００４４】
・  吸着パッド２０の下端面２３の形状は、ガラス物品の表面形状に応じて変更することができる。例えば、ガラス板等の平らな表面を有するガラス物品を搬送する場合には、平面状の下端面２３を有する吸着パッド２０を用いることが好ましい。
【００４５】
・  吸着パッド２０がガラスレンズＧに接触した際に、ガラスレンズＧの表面に沿った吸着パッド２０の移動を可能とするための構成（調芯機構）は、保持シャフト１２の水平方向の僅かな移動を許容するスライド軸受１３に限定されるものではない。例えば、調芯機構として、保持シャフト１２と吸着パッド２０との間に弾性変形可能なゴム材を介在させる構成を採用してもよい。この場合には、当該ゴム材が弾性変形することによって先端側の吸着パッド２０が傾動可能となる。これにより、ガラスレンズＧの表面に沿った吸着パッド２０の移動が許容される。
【００４６】
・  スライド軸受１３を省略して、搬送アーム１１と保持シャフト１２及び吸着パッド２０とを常に一体に動くように構成してもよい。
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
【００４７】
（イ）前記ガラス物品は、曲面状の表面を有するガラス物品であり、前記吸着パッドが前記ガラス物品の表面に接触した際に、前記ガラス物品の表面に沿った前記吸着パッドの移動を可能とする調芯機構を備えている前記吸着搬送装置。
【００４８】
（ロ）高温のガラス物品を搬送する搬送工程を有するガラス物品の製造方法であって、前記搬送工程は、前記吸着パッドを用いた吸着搬送によりガラス物品を搬送する工程であるガラス物品の製造方法。
【符号の説明】
【００４９】
Ｇ…ガラスレンズ（ガラス物品）、Ｖ…吸引部、１０…吸着搬送装置、１１…搬送アーム、１２…保持シャフト、１３…スライド軸受、１４…ストッパ、１５…スペーサ、２０…吸着パッド、２０ａ…本体部、２０ｂ…表面層、２１…吸引路、２２…吸引口、２３…下端面（先端面）、３０…型。
【図１】
2015196229.tif 000003
【図２】
2015196229.tif 000004