(57)【要約】【課題】吸着パッドを横向きで使用することができるワーク吸着装置を提供する。【解決手段】吸着パッド１０の背面に、カバー体４０を設けた。カバー体４０は、吸着パッド１０に係る鍔部１１の周縁であってワークＷと密着する鍔部密着縁部１１ａを、当該吸着パッド１０の背面側から当該ワークＷの方向へ押圧する押圧部４１ａを具備している。かかる構成にあって、被吸引空域１８が真空状態となると、前記鍔部密着縁部１１ａがワークＷとカバー体４０の押圧部４１ａとで挟持され、吸着パッド１０を横向きにしてもワークＷが脱落しない。【選択図】図４
2008155309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性で皿状の吸着パッドを備え、該吸着パッドの鍔部周縁がワークの表面に圧着され、ワークの表面により遮蔽された吸着パッド内の被吸引空域が大気圧以下の所定の低圧状態となると、吸着パッドにワークが吸着するワーク吸着装置において、
吸着パッドの鍔部周縁であってワークと密着する鍔部密着縁部を、当該吸着パッドの背面側から当該ワークの方向へ押圧する押圧部を具備し、前記吸着パッドを支持する支持部材に連結されて当該吸着パッドの背面に固定されてなる硬質のカバー体を備え、
被吸引空域が大気圧以下の所定の低圧状態となると、前記鍔部密着縁部がワークとカバー体の押圧部とで挟持されてなるものであることを特徴とするワーク吸着装置。
【請求項２】
カバー体は、皿状であって吸着パッドの背面に固定された状態でその内周面が当該吸着パッドの背面と密着するものであると共に、
前記カバー体の周縁部が、鍔部密着縁部を押圧する押圧部であることを特徴とする請求項１記載のワーク吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着パッドを備え、該吸着パッドでワークを吸着するワーク吸着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、吸着パッドにワークを吸着させ、この吸着状態を維持して当該ワークを所定位置へ移送する技術は良く知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような移送技術は、自動車製造工場内の生産ラインにも採用されており、自動車用窓ガラス等のワークを工場内で移送するワーク吸着装置が既に提案されている。
【０００３】
前記ワーク吸着装置は、弾性材料からなる切頭円錐形をした皿状の吸着パッドと、吸着パッドに接続された吸引装置とを備えている。かかる構成にあって、吸着パッドに係る環状の鍔部の周縁をワーク表面に圧着し、吸引装置を作動させて、ワークの表面により遮蔽された吸着パッド内の被吸引空域を真空状態とすると、吸着パッドにワークが吸着することとなる。このようなワーク吸着装置を使用することにより、ワークを迅速に、かつ表面を傷つけることなく所望位置へ移送することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３９７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来構成は、吸着パッドの使用態様に制限があった。すなわち、水平なワーク表面に対して伏せた状態の吸着パッドを鉛直上方から圧着し、かかる状態で吸引して吸着パッドにワークを吸着させ、かかる吸着パッドの姿勢を維持したまま、ワークを移送先へ移送させる必要があった。換言すれば、吸着パッドを常に縦向きにして使用する必要があり、例えば移送中に吸着パッドを横向きにしてワークを保持するような使用態様は不可能であった。これは、横向きで吸着パッドを使用すると、吸着パッドの鍔部は可撓性があるためワークがその自重により鉛直下方へ偏位してしまい、これに伴い当該ワークと吸着パッドとの間に間隙が生じて被吸引空域の低圧状態が乱れて、結局、ワークが吸着パッドから脱落してしまうためである。
【０００６】
そこで、本発明は、吸着パッドを横向きの態勢としてもワークを吸着して保持できるワーク吸着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】
本発明は、可撓性で皿状の吸着パッドを備え、該吸着パッドの鍔部周縁がワークの表面に圧着され、ワークの表面により遮蔽された吸着パッド内の被吸引空域が大気圧以下の所定の低圧状態となると、吸着パッドにワークが吸着するワーク吸着装置において、吸着パッドの鍔部周縁であってワークと密着する鍔部密着縁部を、当該吸着パッドの背面側から当該ワークの方向へ押圧する押圧部を具備し、前記吸着パッドを支持する支持部材に連結されて当該吸着パッドの背面に固定されてなる硬質のカバー体を備え、被吸引空域が大気圧以下の所定の低圧状態となると、前記鍔部密着縁部がワークとカバー体の押圧部とで挟持されてなるものであることを特徴とするワーク吸着装置である。
【０００８】
かかる構成にあって、吸着パッドの鍔部周縁がワークの表面に圧着され、さらに被吸引空域が前記低圧状態となると、吸着パッドに係る鍔部が被吸引空域側に撓みながら、当該鍔部の周縁表面にワークと密着する鍔部密着縁部が形成され、吸着パッドとワークとが強く引き合うこととなる。このように、鍔部密着縁部が形成されて吸着パッドが弾縮すると、ワークとカバー体とが近接することとなるため、前記支持部材に連結されたカバー体の押圧部が、相対的に、当該鍔部密着縁部の背面をワーク方向へ押圧することとなり、かかる鍔部密着縁部は押圧部とワークとで強く挟まれることとなる。このように鍔部密着縁部が押圧部とワークとで挟持されると、吸着パッドを横向きにしても、ワークの自重によって鍔部が撓んでしまうことがなくなると共に、当該鍔部密着縁部がワークに強く押し付けられることとなるため、ワーク表面と吸着パッドの先端との間で被吸引空域の低圧状態を乱す隙が形成されることがない。これにより、被吸引空域の気密性が安定して確保されることとなり、吸着パッドを横向きにしたままワークを脱落させること無く保持することが可能となる。なお、吸着パッドを横向きにするとは、吸着パッドの先端に形成された開口面を鉛直方向に沿うものとすることであり、換言すれば、吸着パッドの中心軸をほぼ水平とすることである。また、ワークは、従来から移送対象となっている様々な製品や中間品が含まれる。また、カバー体は、吸着パッドよりも硬質であり、例えば硬質の樹脂材料や金属材料で構成するのが好適である。また、上述の大気圧以下の所定の低圧状態としては、例えば真空状態が挙げられるが、これに限定されるものではなく、ワークを適正に吸着することができる低圧状態であれば良い。
【０００９】
また、カバー体は、皿状であって吸着パッドの背面に固定された状態でその内周面が当該吸着パッドの背面と密着するものであると共に、前記カバー体の周縁部が、鍔部密着縁部を押圧する押圧部である構成が提案される。
【００１０】
かかる構成とすることにより、被吸引空域が前記低圧状態となると、カバー体全体が、吸着パッドの背面側から当該吸着パッドを支持することとなるため、横向きの態勢であっても吸着パッドをワークとカバー体とで強く安定して挟持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のワーク吸着装置は、吸着パッドの鍔部周縁であってワークと密着する鍔部密着縁部を、当該吸着パッドの背面側から当該ワークの方向へ押圧する押圧部を具備し、前記吸着パッドを支持する支持部材に連結されて当該吸着パッドの背面に固定されてなる硬質のカバー体を備え、被吸引空域が大気圧以下の所定の低圧状態となると、鍔部密着縁部がワークとカバー体の押圧部とで挟持される構成としたため、吸着パッドを横向きにしても、ワークの自重によって鍔部が撓んでしまうことがなくなると共に、当該鍔部密着縁部がワークに強く押し付けられることとなるため、ワーク表面と吸着パッドの先端との間に被吸引空域の低圧状態を乱す隙が形成されず、安定して被吸引空域の気密性が確保されることとなる。このため、吸着パッドを横向きにしたままワークを保持することが可能となり、かかる吸着状態で移送作業を行うことが可能となる。これにより、移送作業がワーク形状の複雑化、又は生産現場の多様化に円滑に適応できる優れた効果が生ずることとなる。
【００１２】
また、カバー体が、その内周面が吸着パッドの背面と密着するものであると共に、前記カバー体の周縁部が、鍔部密着縁部を押圧する押圧部である構成とした場合は、被吸引空域が所定の低圧状態となると、カバー体全体が、吸着パッドの背面側から当該吸着パッドを支持することとなるため、横向きの態勢であっても吸着パッドをより一層安定して背面側から支持することが可能となり、ワークが吸着した状態を確実に維持することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例を、添付図面に従って説明する。
図１に示すように、自動車製造工場内にあっては、自動車用窓ガラス等のワークＷを工場内で移送するワーク吸着装置１が採用されている。このワーク吸着装置１は、吸引装置２と、この吸引装置２に接続された吸着パッド１０とを備えている。
【００１４】
以下、吸引装置２について説明する。
吸引装置２は、吸着パッド１０内を吸引して低圧化する機能を具備し、公知の真空ポンプ３、該真空ポンプ３に接続された空気配管４、公知の電源９、該電源９に接続されたコントロールユニット５、及び、コントロールユニット５に連通した制御ユニット６で構成されている。さらに詳述すると、前記の制御ユニット６は、真空破壊バルブ７と真空切替バルブ８とを備えている。ここで、前記真空切替バルブ８は、前記空気配管４が接続されている。そして、両バルブ７，８がコントロールユニット５により開閉制御されることにより、両バルブ７，８に接続された空気流通路２８を介して吸着パッド１０の内部を吸引する又は吸引停止することを可能としている。このような吸引装置２は、公知技術が好適に用いられる。なお、吸引装置２の吸引機構は、他の機構であっても勿論良い。
【００１５】
次に、吸着パッド１０及びこれに連結された支持部材５０について説明する。
図３等に示すように、吸着パッド１０の外形は、切頭円錐形で、全体として伏せ皿状となっており、その周縁を構成する環状の鍔部１１と、その中央部分を構成する中央平部１２とで構成されている。具体的に鍔部１１は、図３に示すように、吸着パッド１０の周縁で外方に向かって傾斜してなる部位が該当し、中央平部１２は、吸着パッド１０の中心部で底部となる平な部位が該当する。
【００１６】
また、吸着パッド１０は、弾性材料で成形加工されており、少なくとも前記鍔部１１が可撓性を具備している。なお、弾性材料としては、例えば合成ゴム材料が挙げられる。
【００１７】
また、前記吸着パッド１０の中央平部１２には、当該吸着パッド１０の中心軸ｋに沿って貫通する貫通孔１３を備え、この貫通孔１３に金属製で筒状の、押え金具２０と接続金具２５とが装着されている。具体的には、押え金具２０と接続金具２５とが前記中心軸ｋに沿って螺着されていると共に、接続金具２５の端部に形成されたフランジ部２６が吸着パッド１０の中央平部１２に形成された凹溝１５内に嵌着されている。さらに、押え金具２０の端部に形成されたフランジ部２２が、貫通孔１３の孔端に当接する構成となっている。かかる構成により、吸着パッド１０が、押え金具２０と接続金具２５とで挟持されて脱落不能に固定されている。
【００１８】
また、吸着パッド１０の背面上には、図２等に示すように、吸着パッド１０に比して硬質のカバー体４０が当該吸着パッド１０を覆うようにして配設されている。具体的な取り付け態様としては、カバー体４０の中心に配設された前記中心軸ｋに沿う貫通孔４８が接続金具２５に外嵌されており、カバー体４０の背面上に配された板状の押え金具ナット３０により、積層方向で吸着パッド１０と緊締されて固定されている。
【００１９】
また、前記カバー体４０は、吸着パッド１０の形状に沿って成形加工されており、吸着パッド１０と同様の伏せ皿状をなしている。さらに詳述すると、かかるカバー体４０は、吸着パッド１０内が大気圧状態である場合に、図３に示すように、吸着パッド１０の鍔部１１と中央平部１２とにそれぞれ密着するカバー体鍔部４１とカバー体中央平部４２とを各々備えている。なお、本実施例に係るカバー体４０は、金属材料で構成されている。
【００２０】
ところで、吸着パッド１０の背面側に突出した接続金具２５の先端は、前記空気流通路２８（図１参照）を構成するものであり、吸引装置２が作動すると、接続金具２５の空路２７と押え金具２０の空路２１を介して、吸着パッド１０内が吸引されて低圧状態を形成することが可能となっている。
【００２１】
なお、吸着パッド１０を支持する押え金具２０及び接続金具２５により、本発明に係る支持部材５０が構成される。
【００２２】
これまでに述べた構成にあって、吸着パッド１０にワークＷを吸着させるには、図３に示すように、まず吸着パッド１０に係る鍔部１１の周縁をワークＷの表面に圧着する。そして、吸引装置２を作動させて、吸着パッド１０内であってワークＷにより遮蔽されてなる被吸引空域１８を真空状態とする。そうすると、図４に示すように、吸着パッド１０の変形を伴いながら被吸引空域１８が真空状態となって、ワークＷが吸着パッド１０に吸着することとなる。なお、被吸引空域１８が真空状態に到達すると、吸着パッド１０に係る鍔部１１の周縁には、ワークＷの表面と密着する鍔部密着縁部１１ａが形成されることとなる（図５参照）。
【００２３】
次に、本発明の要部について説明する。
吸着パッド１０とカバー体４０との位置関係は、次のように設定されている。すなわち、図５に示すように、カバー体４０に係るカバー体鍔部４１の先端が、ワーク吸着時に形成される鍔部密着縁部１１ａの背面部に位置するように、吸着パッド１０とカバー体４０の大きさ・形状がそれぞれ設計される。なお、この鍔部密着縁部１１ａの背面部に当接するカバー体鍔部４１の先端部位を本発明に係る押圧部４１ａとしている。
【００２４】
これまでに述べた構成にあって、再度、ワークＷの吸着過程について説明する。
図３に示すように、吸引装置２が非作動で、被吸引空域１８が大気圧状態である場合は、吸着パッド１０内に負圧が生じないため、吸着パッド１０の鍔部１１は所定の原形を維持し、鍔部密着縁部１１ａが形成されずワークＷは吸着しない。
【００２５】
一方、図４，５に示すように、吸引装置２が作動して、被吸引空域１８が真空状態となると、吸着パッド１０内の負圧により鍔部１１は被吸引空域１８側に湾曲し、かかる変形に伴い鍔部密着縁部１１ａが形成される。そうすると、吸着パッド１０全体が中心軸ｋ方向に沿って弾縮することとなり、ワークＷとカバー体４０とが近接することとなるため、前記支持部材５０に連結されたカバー体４０の押圧部４１ａが、相対的に、当該鍔部密着縁部１１ａに係る背面部をワークＷ方向へ押圧することとなる。この結果、かかる鍔部密着縁部１１ａは、押圧部４１ａとワークＷの表面とで強く挟み込まれることとなる。このように鍔部密着縁部１１ａが押圧部４１ａとワークＷとで挟持されると、図４，５に示すように吸着パッド１０を鉛直方向に対して横向きにしても、ワークＷの自重によって鍔部１１が撓んでしまうことがなくなると共に、当該鍔部密着縁部１１ａがワークＷに強く押し付けられることとなるため、ワークＷ表面と吸着パッド１０の先端との間で被吸引空域１８の低圧状態を乱す隙が形成されることがない。これにより、被吸引空域１８の気密性が安定して確保されることとなり、吸着パッド１０を横向きにしたままワークＷを脱落させること無く保持することが可能となる。
【００２６】
次に、変形例について、図６に従って説明する。なお、上記した構成と同一構成については同符号を付すと共に、説明を簡略又は省略する。
【００２７】
変形例に係る吸着パッド１０は、中央に配された貫通孔１３に金属製で筒状の、第一押え金具３２が装着されている。この第一押え金具３２の端部には、フランジ部３４が形成されており、このフランジ部３４が、吸着パッド１０の中央に配された係合溝１７内に圧入されている。かかる構成により、吸着パッド１０が第一押え金具３２に固定されている。
【００２８】
さらに、第一押え金具３２には、金属製で筒状の第二押え金具４５が取り付けられる。なお、第一押え金具３２の端面には、環状の凹溝３５が形成されており、この凹溝３５内にＯリング３６が収納されている。これにより、第一押え金具３２と第二押え金具４５との間で気密が確保されている。
【００２９】
また、第二押え金具４５の端面であって、第一押え金具３２より幅広の部位は、カバー体４０の背面と当接している。また、第二押え金具４５にネジ穴４６が、第一押え金具３２には前記ネジ穴４６に連結するネジ穴３３がそれぞれ設けられている。そして、前記のような当接状態で、各ネジ穴３３，４６に取付ネジ４７，４７が挿通されることにより、すべての部材が積層状に緊締される。なお、かかる第一押え金具３２と第二押え金具４５とにより、本発明に係る支持部材５０’が構成される。
【００３０】
かかる変形例にあって、吸引装置２が作動すると、第二押え金具４５の空路３８と第一押え金具３２の空路３７を介して、吸着パッド１０内の被吸引空域１８が吸引されて低圧状態を形成することが可能となっている。
【００３１】
これまでに述べた上述の構成は、吸着パッド１０とカバー体４０とがほぼ同形状であって、吸着パッド１０の背面にカバー体４０の内周面が面接触状に密着する構成であるため、被吸引空域１８が真空状態となった際に、カバー体４０全体が、吸着パッド１０の背面側から当該吸着パッド１０を支持することとなる。このため、吸着パッド１０を横向きの態勢としても、鍔部密着縁部１１ａはワークＷとカバー体４０の押圧部４１ａとで強く安定して挟持される。
【００３２】
なお、これまでに述べた実施の形態は、これに限定されず、本発明の主旨を逸脱しない限り適宜変更可能である。例えば、カバー体４０の形状は、上記実施例に限定されるものでなく、少なくとも押圧部４１ａを備えた構成であれば適宜設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ワーク吸着装置１の概念図である。
【図２】ワーク吸着装置１の平面図である。
【図３】ワーク吸着装置１の縦断側面図である。
【図４】吸着パッド１０を横向きにして使用した状態を示す縦断側面図である。
【図５】図４における鍔部密着縁部１１ａを拡大して示す拡大図である。
【図６】変形例に係るワーク吸着装置１を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ワーク吸着装置
２  吸引装置
１０  吸着パッド
１１  鍔部
１１ａ  鍔部密着縁部
１８  被吸引空域
４０  カバー体
４１ａ  押圧部
５０，５０’  支持部材
Ｗ  ワーク
【図１】
2008155309.tif 000003
【図２】
2008155309.tif 000004
【図３】
2008155309.tif 000005
【図４】
2008155309.tif 000006
【図５】
2008155309.tif 000007
【図６】
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