(57)【要約】【課題】内側に空洞部を有し、その空洞部が長手方向において開放されている、比較的小物の立体のワークをその主要部位に対して非接触で把持、搬送できるようにする。【解決手段】内側に空洞部３を有するワーク２を把持するワーク把持治具１であって、ワークの上面に当接し、ワークの上下方向の位置を規制するための規制ガイド部８と、略鉛直方向に沿って延出し空洞部内に挿入される通気構造体５であって、ワークの空洞部の内壁面に向かって気体を噴出する複数の連通孔７を有する通気構造体とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に空洞部を有するワークを把持するワーク把持治具であって、
前記ワークの上面に当接し、前記ワークの上下方向の位置を規制するための規制ガイド部と、
略鉛直方向に沿って延出し前記空洞部内に挿入される通気構造体であって、前記ワークの空洞部の内壁面に向かって気体を噴出する複数の連通孔を有する通気構造体とを具備することを特徴とするワーク把持治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内側に空洞部を有し、該空洞部が長手方向において開放されている、比較的小物の立体のワークを把持する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的小物の立体を搬送する場合には、立体をベルトに載せて搬送し、搬送経路途中でワークの形状方向を一定にして次工程で取り出しやすくし、その小物の一部をチャッキングすることが通常行われている。
【０００３】
しかし、チャッキングする場合、ワークの一部は挟み込むように接触把持されることになり、該当部位に傷がつく可能性が高く、従ってチャッキング治具の把持部にワーク材料より柔らかい材料で保護シールを設ける等の手段が通常講じられる。また、ワークの搬送時に、ワークが互いにぶつからないように、また、搬送ベルト等に接触しないよう空送されるような工夫もある。例えば、特許文献１には、搬送空間中に被搬送物体を配置し、これに背後から空気を吹き付けて空送することも開示されている。
【０００４】
また、気体の流動力学を応用し、ベルヌーイの定理に則した構成でワークの把持、搬送を行う方法も提案されている。例えば、平板のディスク等の吸引チャッキングの提案（例えば、特許文献２）が各種なされており、気体噴出のノズルにおいて噴出方向を考慮したものもある（特許文献３）。
【０００５】
また、平板のディスク等をカップ状の気体噴出部の下部空洞部に取り付ける場合に邪魔板を取り付けて、ディスク等の中央穴から、噴出気体が直接抜け出ることを防止するという提案の中に、更にワークに対する保護ガイドを設けるという記載がある（特許文献４）。
【０００６】
しかし、いずれも中央に穴のあいたコンパクトディスクを搬送対象とするものであり、三次元構造の物体を対象とはしていない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０５−０７７９３１号公報
【特許文献２】
特開平０５−１４６９６５号公報
【特許文献３】
特開昭６３−８１３５号公報
【特許文献３】
特開平０７−０８８７９２号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記エアー搬送する従来例では、搬送中は、ワークを互いに傷つけない工夫であるかもしれないが、ワークを取り付ける時には、ワークをしっかり固定し、取り付け部位に搬送することになる。
【０００８】
また、対象とする搬送物は平板なディスクであり、ベルヌーイ定理を応用する構成ではあるが、噴出気体は、搬送対象の上面に吹き付けて、下面の空間との気圧差を生じせしめるというベルヌーイの定理の効果を利用するものである。
【０００９】
そして、少なくとも一端が空いていて空洞を有する、比較的小物の立体をチャッキングし搬送するためには、更なる高度な工夫を要するものであった。
【００１０】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内側に空洞部を有し、その空洞部が長手方向において開放されている、比較的小物の立体のワークをその主要部位に対して非接触で把持、搬送できるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるワーク把持治具は、内側に空洞部を有するワークを把持するワーク把持治具であって、前記ワークの上面に当接し、前記ワークの上下方向の位置を規制するための規制ガイド部と、略鉛直方向に沿って延出し前記空洞部内に挿入される通気構造体であって、前記ワークの空洞部の内壁面に向かって気体を噴出する複数の連通孔を有する通気構造体とを具備することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態について説明する。
【００１３】
まず、本実施形態の概要について説明する。
【００１４】
本実施形態のワーク把持治具は、内側に空洞部を有するワークを把持するワーク把持治具であって、前記ワークの上面に当接し、前記ワークの上下方向の位置を規制するための規制ガイド部と、略鉛直方向に沿って延出し前記空洞部内に挿入される通気構造体であって、前記ワークの空洞部の内壁面に向かって気体を噴出する複数の連通孔を有する通気構造体とを具備する。
【００１５】
また、本実施形態のワーク把持治具において、前記ワークの外側を囲む外ガイド部をさらに具備する。
【００１６】
また、本実施形態のワーク把持治具において、前記複数の連通孔が、水平方向に対して斜めに設けられている。
【００１７】
また、本実施形態の搬送装置は、上記のワーク把持治具によりワークを把持して搬送する。
【００１８】
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係わるワーク把持治具１によるワーク２の把持状態を示す図である。
【００２０】
このワーク把持治具１は、内部に空洞部３を有し長手方向において比較的小物の立体形状のワーク２を該ワークの重要な胴体部分に対してほぼ非接触状態で搬送するために使用される。ワーク把持治具１は、ワーク規制ガイド８によって、ワーク２に軽く接触しワーク２を搬送する。
【００２１】
図１の例のようにワーク２に張り出し部２ａがある場合には、ワーク規制ガイド８は、張り出し部２ａに当接される。
【００２２】
この場合の当接の仕方は、張り出し部に円筒状に当接してもよいし、棒状やくもの脚状になったワーク規制ガイド８であっても良い。
【００２３】
対象とする物は空洞部３を有し、長手方向において比較的小物の立体のワーク２であり、例えば、電子写真装置の現像部において使用される現像スリーブの両端にはめ込むキャップのようなもので、軸芯を通す中心の穴（空洞部３）と肩部（張り出し部２ａ）、外壁部からなっているものが対象となる。
【００２４】
ワーク２は、内側に空洞部３を有し、空洞部３が長手方向において開放されていて、例えば、軸受け部材のように中央部に軸穴があるので、その穴に中空の通気構造体５が挿入される。
【００２５】
ワーク規制ガイド８はワーク中央４に挿入する中空の通気構造体５と連結しており、ワーク２の張り出し部２ａに接する。通気構造体５の中空部６を形成する壁面には複数の連通孔７が形成されている。そして、連通孔７からワーク内壁面に向かって矢印で示すように気体を噴出させることによりワーク２を把持する。
【００２６】
本実施形態のワーク把持治具１は、ワーク搬送のアーム先端に取り付けられ、ワーク把持治具１の中央を貫く中空の通気構造体５に連通する送気用のパイプが、アームの動きの邪魔にならないよう、送気手段、例えば、エアーコンプレッサー、或いは、工場エアー管に連結されている。
【００２７】
通気構造体５は、その先端は、前述した従来例とは異なり、封止されており、下面には直接、気体が噴出しない構造になっている。
【００２８】
通気構造体５の側壁の、ワークの長さ範囲内の所定場所に気体噴出孔である複数の連通孔７が設けられている。連通孔７は図４に示すように非対称な位置に設けられていても良いが、対称的な位置に設けることが望ましい。連通孔７の大きさ、数は、圧送する気体の圧力、風量を考慮し、また、搬送するワーク２の重さ、連通孔７とワーク内壁面までの距離も考慮して決められる。
【００２９】
また、連通孔７の穿たれた方向は、図２に示すようにアームへの固定側、即ち斜め上向きとすることも搬送ワーク２の落下を防ぐ作用があり、望ましい。
【００３０】
この場合、ワーク２を覆うワーク外ガイド９が、ワーク２の長さより長いと、ワーク２を把持する力が弱くなることもあり、適正な長さに設定する必要がある。
【００３１】
また、連通孔７の位置が、適度に内側にあり、ワーク２の空洞部の空気を捲き込んで排気する関係位置にある場合は、ワーク２の内外での気圧差により、ワーク２を把持する力が大きくなる。しかし、このとき、連通孔７から噴出される気体の殆どが、ワーク２の下端から抜け出るような位置に連通孔７があることは、本発明の趣旨からして意味が無い。
【００３２】
また、ワーク把持治具１とワーク２を覆うワーク外ガイド９を設けることも、ワークの傷つきを防ぐ効果があり、ワーク２の形状、材質等、また、搬送装置の全体構成から見て、望ましい場合もある。
【００３３】
以下、本実施形態についてより具体的に説明する。
【００３４】
図１は、対象のワークの形状の主なパターンとして、スリーブキャップ状のものを示している。これは１つの例であり、本発明は、図１に示したワークの形状に限定されるものではない。
【００３５】
図１のワーク２の例では、噴射された気体のうち、ワークの内壁にそって上方に向かった気体は、上方で極端に狭まった隙間に邪魔され、結果として、下方から勢いよく抜ける気体のジェット風の効果と、測方に噴出された気体により、充分な保持力が得られる。
【００３６】
図２は、連通孔７の方向が斜め上向きにある場合を示す。図１のジェット風の効果が、更に増したものである。
【００３７】
図３は、連通孔７の方向が斜め下向きにある場合を示す。この場合、連通孔の位置が、下過ぎると、ワークの把持効果が薄れるが、適度な位置にあると、ワークの空洞部の内外における気圧差により、大きな把持力が得られる。
【００３８】
図４は、連通孔７の位置が非対象であっても、位置の調整により、ワークの把持力が問題なく得られるケースを示す。
【００３９】
図５は円筒形のワークを同様に把持する場合を示す。この場合は図２、図３の連通孔の向きでは把持できず、連通孔７は水平方向を向いている必要がある。
【００４０】
図６はワーク外ガイドを外した場合を示す。この場合もワークを把持できるがワークが不安定となる。この場合は通気構造体５の外径をワーク内壁最小径により近く設計することがワークの安定把持につながる。
【００４１】
図７はワーク規制ガイド８がなく通気構造体５のみで支持する場合を示す図である。この場合図６と同様な条件でのみ把持可能になる。また。その中でも連通孔７を斜め上方向に向けた場合に効果が大きい。
【００４２】
なお、例示したワークよりも、重量において重く、大きさにおいて大きいワークを把持・搬送の対象とする場合には、噴出させる気体の量、速度、また、連通孔の角度、大きさ等の検討を要するが、本実施形態を元に実験し決定することは容易である。
【００４３】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、ワークをその主要部位に対して非接触で搬送し、且つ、その取り付けにおいてもほぼ非接触の状態を保つことができ、また、ワークが比較的小物で空洞部が長手方向において開放されている条件に合えば、外形を問わずに、フレキシブルに把持・搬送が可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内側に空洞部を有し、その空洞部が長手方向において開放されている、比較的小物の立体のワークをその主要部位に対して非接触で把持、搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のワーク把持治具の構造を示す側断面図である。
【図２】連通孔が上向きにあるワーク把持治具を示す図である。
【図３】連通孔が下向きにあるワーク把持治具を示す図である。
【図４】連通孔が非対称位置にあるワーク把持治具を示す図である。
【図５】ワークの内壁がストレート形状である場合の例を説明する図である。
【図６】ワーク外ガイドがない場合の例を説明する図である。
【図７】通気構造体にワーク規制ガイドを設けた例を説明する図である。
【符号の説明】
１  把持治具
２  ワーク
３  空洞部
４  ワーク中央
５  通気構造体
６  中空部
７  連通孔（噴出孔）
８  ワーク規制ガイド
９  ワーク外ガイド
【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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