(57)【要約】  【課題】コンパクトな構造でありながらも、万が一負圧が断たれた場合に従来と同等のワーク落下防止機能を発揮する吸着支持装置を提供する。  【解決手段】先端に吸着パッド７が装着されたパッドユニット６のハウジング８内にはピストン１１と一体のマグネット１３が配置されている。負圧室１２に負圧が作用している状態では、その負圧が吸着パッド７内にも作用してワークＷを吸着支持している。万が一負圧が断たれると、負圧室１２内のコイルばね１４により瞬時にマグネット１３がバックアップ位置Ｐから下降して、ワークＷを負圧に代わり吸着支持する。  【選択図】図４
2005138276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着パッドを吸着支持対象となる磁性体製のワークに押し付けながらその吸着パッド内に負圧を発生させて、その負圧吸引力をもってワークを吸着支持するようにした吸着支持装置であって、
吸着パッドがワークを吸着支持している状態ではそのワークから所定距離離れたバックアップ位置に保持されている一方で、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が予期せずに低下したたときには直ちに負圧吸引力に代わってワークを吸着支持するマグネットを吸着パッドの内部に設けたことを特徴とする吸着支持装置。
【請求項２】
上記マグネットはワークに対し単独で接近離間可能であって、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が予期せずに低下したときに負圧吸引力に代わって磁力にてワークを吸着可能な位置までマグネットを移動させる手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の吸着支持装置。
【請求項３】
ワークを吸着可能な位置までマグネットを移動させる手段がそのマグネットをワーク側に向けて付勢する弾性体であることを特徴とする請求項２に記載の吸着支持装置。
【請求項４】
上記吸着パッドによるワークの吸着支持状態では、吸着パッドに導入される負圧をもってマグネットがバックアップ位置に保持されようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吸着支持装置。
【請求項５】
一端に吸着パッドが装着されたハウジングと、
このハウジング内に摺動可能に収容されて負圧室を形成しているピストンと、
このピストンに連結されて、一端面が吸着パッドのワーク吸着面側に臨むマグネットと、
ハウジング内に収容されて、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が予期せずに低下したときに負圧吸引力に代わって磁力にてワークを吸着可能な位置までマグネットを移動させる弾性体と、
を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の吸着支持装置。
【請求項６】
上記吸着パッド内にはハウジング内の負圧室を経由して負圧が導入されるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の吸着支持装置。
【請求項７】
上記吸着パッドには圧縮空気の導入に基づき負圧発生手段が発生する負圧が導入されるようになっていて、
吸着パッドへの負圧の導入に先立って圧縮空気を弾性体の付勢力に対抗する力としてピストンに作用させることにより、マグネットをバックアップ位置に保持させるようになっていることを特徴とする請求項６に記載の吸着支持装置。
【請求項８】
上記吸着パッドによるワークの吸着支持状態では正圧による引き上げ力をもってマグネットがバックアップ位置に保持されようになっていて、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が正圧とともに予期せずに低下したときには直ちに負圧吸引力に代わってマグネットにてワークを吸着支持するようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吸着支持装置。
【請求項９】
上記引き上げ力はマグネットに連結されたエアシリンダにより得られるようになっていることを特徴とする請求項８に記載の吸着支持装置。
【請求項１０】
上記エアシリンダはばね付きの単動型エアシリンダであって、そのエアシリンダに内蔵されたばねが正圧に対抗する弾性力をもってマグネットをワーク側に向けて付勢していることを特徴とする請求項９に記載の吸着支持装置。
【請求項１１】
吸着パッドを吸着支持対象となる磁性体製のワークに押し付けながらその吸着パッド内に負圧を発生させて、その負圧吸引力をもってワークを吸着支持するようにした吸着支持装置であって、
一端に吸着パッドが装着されているとともに負圧導入時には吸着パッドとともに負圧室を形成することになるハウジングと、
このハウジング内に摺動可能に収容されているとともに一端面が吸着パッドのワーク吸着面側に臨むマグネットと、
シリンダチューブがハウジングに、ピストンロッドがマグネットにそれぞれ連結されていて、吸着パッドがワークを吸着支持している状態では正圧による引き上げ力をもってそのワークから所定距離離れたバックアップ位置にマグネットを保持している一方で、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が正圧とともに予期せずに低下したときには直ちに負圧吸引力に代わって磁力にてワークを吸着可能な位置までマグネットを移動させるばね付きの単動型エアシリンダと、
を備えていることを特徴とする吸着支持装置。
【請求項１２】
上記負圧室には圧縮空気の導入に基づき負圧発生手段が発生する負圧が、単動型エアシリンダには負圧発生手段の上流側の正圧がそれぞれ導入されるようになっていてることを特徴とする請求項１１に記載の吸着支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧吸引力を利用した吸着パッド（バキュームパッドやバキュームカップもしくは吸着カップとも称される）を主要素として構成された吸着支持装置に関し、特にパネル状のワークの搬送および保持に際して、万が一負圧吸引力が低下した場合のワークの脱落もしくは落下を未然に防止できるようにしたいわゆる落下防止機構付きの吸着支持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の落下防止機構付きの吸着支持装置として例えば特許文献１に記載のものが提案されている。この従来の技術では、例えば板状のワークの上面側を負圧が導入されることになる複数の吸着パッドにて吸着支持して搬送する場合に、不慮の故障等により負圧吸引力またはその負圧発生のための圧縮空気の供給が断たれるとワークはそのまま落下してしまうことから、吸着パッドによるワークの正規吸着支持状態においてそのワークと干渉することがないように、ワークの下側に臨む受け部材を吸着パッドとは別に設けている。そして、受け部材が定位置固定式のものであると搬送後のワークの解放動作もしくは移載動作に支障をきたすことから、ワークの解放動作もしくは移載動作に先立って受け部材をその都度退避動作させるようにしている。
【０００３】
なお、上記の特許文献１以外にも、同等の落下防止機構付き吸着支持装置が例えば特開平９−１２９７１０号公報および特開平８−１５６９号公報等に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１５６１５１号公報  （図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の吸着支持装置を例えば自動車の車体パネル等のハンドリングを司るロボットハンドに適用した場合、複数の吸着パッド以外に先に述べた受け部材やその受け部材を移動させるためのアクチュエータ等を付帯させる必要があるため、必然的にハンドの重量や占有スペースが大きくなって好ましくない。
【０００５】
また、特に自動車の車体パネル等のハンドリングを司るロボットハンドにおいては、多車種の車体パネルのハンドリングに対応するためにハンドに予め多数の吸着パッドを付帯させておく一方で、ハンドリングすべきパネルのサイズや形状に応じて特定の吸着パッドを選択使用することが行われるが、同時に落下防止のための受け部材についてもパネルのサイズや形状に応じてその都度移動させて位置を切り換える必要がある。その結果、受け部材の位置変更のための駆動機構や位置決め機構までも付帯させなければならず、ハンドの重量増加や占有スペースの大型化が一段と顕著となる。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけコンパクトな構造でありながらも従来と同等の落下防止機能を備えた吸着支持装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、吸着パッドを吸着支持対象となる磁性体製のワークに押し付けながらその吸着パッド内に負圧を発生させて、その負圧吸引力をもってワークを吸着支持するようにした吸着支持装置として、吸着パッドがワークを吸着支持している状態ではそのワークから所定距離離れたバックアップ位置に保持されている一方で、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が予期せずに低下したときには直ちに負圧吸引力に代わってワークを吸着支持するマグネットを吸着パッドの内部に設けたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が予期せずに低下したときとは、ワークの吸着支持状態を維持しようとしているにもかかわらず不意にその負圧吸引力またはその負圧発生のための圧縮空気の供給が断たれるかもしくは低下した場合であって、一旦吸着支持したワークを積極的に解放動作させるにあたって負圧吸引を断つ場合を含まない。なお、上記の負圧吸引力の低下は、ワークの吸着支持状態において吸着パッドそのもののシール不良あるいは負圧供給系のシール不良等を原因として発生する可能性がある。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、従来の落下防止用の受け部材に代わり、それと同等のバックアップ部材としてマグネットを備えていることになる。
【００１０】
この場合、請求項２に記載のように、上記マグネットはワークに対し単独で接近離間可能であって、吸着パッドによるワークの吸着支持状態においてその負圧吸引力が予期せずに低下したときに負圧吸引力に代わって磁力にてワークを吸着可能な位置までマグネットを移動させる弾性体等の手段を備えていることが望ましい。
【００１１】
したがって、この請求項１に記載の発明では、吸着パッドがワークを正規に吸着支持している状態では、そのワークから所定距離離れたバックアップ位置にマグネットが保持されていて、マグネットは吸着パッドによる正規吸着支持状態に何ら支障をきたすことはない。その一方、吸着パッドによる正規吸着支持状態においてその負圧吸引力が予期せずに低下したときには、ワークは自重により落下しようとするも、直ちに負圧吸引力に代わってマグネットがワークを吸着支持することで従前と同様の位置にワークを保持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、吸着パッドの内部に設けたマグネットが従来の落下防止機構と同等のはたらきをすることになるので、吸着パッドとは別に受け部材やその受け部材の位置の切り換えのための機構および位置決め機構等を付帯させる必要がなくなる。その結果、当該吸着支持装置を例えばロボットハンド等に適用した場合にその重量や占有スペースを大幅に小さくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜５は本発明に係る吸着支持装置の好ましい第１の実施の形態を示しており、自動車の車体パネルに代表されるようなパネル状のワークＷを吸着支持して搬送するロボットハンド（以下、単にハンドという）３に適用した場合の例を示している。
【００１４】
図１に示すように、ハンドリングロボットにおけるアーム１の先端のリスト部２にはハンド３が装着されている。このハンド３は、平面視にて例えば矩形状をなすハンドフレーム４を母体としてそのハンドフレーム４の下面にポスト５を介して複数のパッドユニット６を装着したもので、各パッドユニット６は下面に吸着パッド７を備えている。そして、ハンドリングロボットの自律動作により各パッドユニット６，６…をパネル状のワークＷに押し付けながら各吸着パッド７，７…に負圧を導入することにより、その吸着パッド７，７…で発生する負圧吸引力をもってワークＷが吸着支持されることになる。
【００１５】
なお、ハンド３側に吸着支持されたワークＷは、ハンドリングロボットの自律動作により所定位置まで搬送され、その搬送先の位置にて各吸着パッド７，７…への負圧導入に代えて大気開放または圧縮空気を導入することにより各吸着パッド７，７…がワークＷを解放することになる。
【００１６】
図２は上記各パッドユニット６，６…の詳細として負圧が導入されていない自由状態での断面図を示している。同図に示すように有底円筒状をなすハウジング８は隔壁９を有しており、その隔壁９と底壁部８ａを貫通するようにしてハウジング８の中心にはガイドロッド１０が装着されている。また、ハウジング８の先端部にはゴム等の可撓性部材からなるカップ状の吸着パッド７が装着されており、この吸着パッド７はその内下面に実際のワークＷの吸着を司るワーク吸着面７ａを有している。ハウジング８内のうち底壁部８ａと隔壁９とで挟まれた空間には中心部に穴のあいたピストン１１が摺動可能に収容されており、これによって負圧室１２が形成されている。
【００１７】
また、ハウジング８のうち隔壁９よりも下側の空間には中心部に穴のあいた円筒状のマグネット（永久磁石）１３が摺動可能に収容配置されていて、このマグネット１３はピストン１１に一体に固定されているとともに、上記負圧室１２にはマグネット１３をピストン１２とともに常時下方に付勢する弾性体として圧縮コイルばね１４が収容されている。したがって、マグネット１３は圧縮コイルばね１４にて常時下方に付勢されてはいても、ピストン１１とともにガイドロッド１０に案内されるかたちで上下方向に摺動可能となっている。
【００１８】
ここで、ハウジング８には負圧導入ポート１５と圧縮空気導入ポート１６が設定されており、負圧導入ポート１５につながる通路１７は負圧室１２に開口している一方、圧縮空気導入ポート１６につながる通路１８はピストン１１で仕切られた負圧室１２とは反対側の室１９に開口している。そして、負圧導入ポート１５には後述する負圧発生手段としての負圧発生回路２３から負圧が導入されるとともに、圧縮空気導入ポート１６には負圧ではなく圧縮空気が導入されるようになっている。
【００１９】
また、ピストン１１およびガイドロッド１０にもそれぞれ負圧通路２０または２１が形成されていて、ピストン１１側の負圧通路２０の一端は負圧室１２に、他端はピストン１１の内周面にそれぞれ開口している。他方、ガイドロッド１０に形成された負圧通路２１の一端はガイドロッド１０の外周面に開口しているとともに、他端はそのガイドロッド１０の先端面ひいては吸着パッド７のワーク吸着面７ａ側に吸入口２２として開口している。したがって、図２の状態ではピストン１１側の負圧通路２０とガイドロッド１０側の負圧通路２１とが非連通ではあっても、後述するようにピストン１１がマグネット１３とともに上下方向に所定量だけ変位することで双方の負圧通路２０，２１同士が連通し、もって吸着パッド７のワーク吸着面７ａ側にまで負圧を導入することが可能となっている。
【００２０】
図３は、上記負圧発生手段としての負圧（真空）発生回路２３を含む負圧および圧縮空気供給系の回路を示している。なお、図３では便宜上二つのパッドユニット６，６のみ図示してそれ以外のパッドユニット６，６…を図示省略してあるが、図示したもの以外のパッドユニット６，６…についても共通の空気圧力源２４に対して各パッドユニット６，６…が並列関係となるように接続される。
【００２１】
図３に示すように、単一のハンド３に装着された複数のパッドユニット６，６…について各パッドユニット６ごとに独立した負圧発生回路２３が設けられていて、その負圧発生回路２３で発生した負圧を供給するための負圧通路２５が各パッドユニット６側の負圧導入ポート１５（図２参照）に接続されている。なお、その負圧通路２５にはエアフィルタ２６が介装されている。また、各負圧発生回路２３には電磁弁２７を介して空気圧力源２４から圧縮空気が導入されるようになっているとともに、同じくパッドユニット６の圧縮空気導入ポート１６（図２参照）にも電磁弁２８を介して圧縮空気が導入されるようになっている。
【００２２】
負圧発生回路２３は、図３に示すように電磁弁２９のほかベンチュリノズル方式のエジェクタ３０、負圧破壊バルブ３１、真空スイッチ３２およびサイレンサ（消音器）３３等から構成されている。エジェクタ３０は、電磁弁２７および２９の切換動作により空気圧力源２４からの圧縮空気が導入されるとベンチュリ効果により負圧を発生し、その負圧がエアフィルタ２６を介してパッドユニット６側の負圧室１２に導入されることになる。なお、負圧破壊バルブ３１は、電磁弁２９の切換動作によりエジェクタ３０側への圧縮空気の導入ひいてはそのエジェクタ３０での負圧発生を断った場合に、それと同時に負圧通路２５側に所定時間だけ圧縮空気を吹き込んで吸着パッド７からのワークＷの離脱を容易にする役目をする。
【００２３】
なお、ピストン１１の内外周面はＯリングにてシールされている。
【００２４】
次に、このように構成されたハンド３によるワークＷの吸着支持から解放動作までの一連の動作を、図４，５のほか図６のフローチャートおよび図７のタイムチャートを参照しながら説明する。
【００２５】
最初に、複数のパッドユニット６，６…を備えたハンド３を搬送対象（吸着支持対象）となるワークＷに対しアプローチ動作（接近動作）させるのに先立って図３に示す電磁弁２８を切り換えて、パッドユニット６，６…の圧縮空気導入ポート１６からハウジング８内の室１９に圧縮空気を導入する（図６のステップＳ１）。室１９に圧縮空気が導入されると、図４に示すようにマグネット１３がピストン１１とともに圧縮コイルばね１４を圧縮させながら上昇して、同図に示すバックアップ位置Ｐに保持される。このようにマグネット１３をバックアップ位置Ｐに保持することにより、ピストン１１側の負圧通路２０とガイドロッド１０側の負圧通路２１とが初めて連通することになる。
【００２６】
次いで、同図に示すようにハンド３を吸着支持すべきワークＷにアプローチ動作させて、各パッドユニット６，６…の吸着パッド７をワークＷに押し付けながら（ステップＳ２）、それと相前後して各真空発生回路２３の上流側の電磁弁２７（図３参照）を切り換えて、真空発生回路２３のエジェクタ３０に圧縮空気を導入して負圧を発生させる。エジェクタ３０で発生した負圧は負圧通路２５を通して直ちにパッドユニット６，６…の負圧室１２に導入され、同時にその負圧は負圧通路２０，２１を通して、吸着パッド７のワーク吸着面７ａとワークＷとの間の空間にも及ぶことになる。これにより、ワークＷは各パッドユニット６，６…の吸着パッド７にて吸着支持されることになる（ステップＳ３）。
【００２７】
この時、上記のように予めマグネット１３をバックアップ位置Ｐまで上昇動作させてあることによって、図４に示すように吸着パッド７がワークＷを吸着支持したとしてもマグネット１３がワークＷに接触することもなければワークＷを吸着してしまうことがない。つまり、吸着パッド７がワークＷを吸着支持した時点でマグネット１３までもがワークＷを吸着してしまうことがないように予めマグネット１３をバックアップ位置Ｐまで上昇動作させてあることによって、例えばマグネット１３に付着している鉄粉等にてワークＷに傷を付けてしまうのを未然に防止することができる。
【００２８】
こうして、複数の吸着パッド７，７…にてワークＷが吸着支持されたならば図３の電磁弁２８を切り換えて、各パッドユニット６，６…の室１９への圧縮空気の導入を断つ（ステップＳ４）。室１９への圧縮空気の導入を断ったとしても、それと反対側の負圧室１２が負圧となっているが故にマグネット１３の位置が変動することはなく、マグネット１３はピストン１１とともになおも従前のバックアップ位置Ｐに保持される。
【００２９】
この後、ハンド３側に吸着支持されているワークＷは、ハンドリングロボットの自律動作により所定位置への搬送される（ステップＳ５）。なお、エジェクタ３０での負圧発生に基づく各吸着パッド７，７…側への負圧の導入はそのワーク搬送動作中においても継続されたままであり、各吸着パッド７，７…は図４の状態を保持している。
【００３０】
ワーク搬送後の所定位置において、搬送されてきたワークＷが例えばワーク受け台等に正しく着座すると（ステップＳ６）、電磁弁２８の切換動作により再び各パッドユニット６，６…の圧縮空気導入ポート１６から室１９内に圧縮空気が導入される（ステップＳ７）。ただし、この時点ではなおも室１９と反対側の負圧室１２に負圧が作用しているので、圧縮空気の導入によってピストン１１と一体のマグネット１３の位置が変動することはなく、なおも従前のバックアップ位置Ｐに保持されたままである。
【００３１】
それに続いて、図３の電磁弁２９を切り換えてエジェクタ３０での負圧の発生を断ち、各吸着パッド７，７…による吸着支持からワークＷを解放する（ステップＳ８）。この時、先に述べたように負圧発生を断つのと同時に負圧破壊バルブ３１側から負圧通路２５側へ圧縮空気を供給することにより、各吸着パッド７，７…での負圧が速やかに破壊され、各吸着パッド７，７…からのワークＷの離脱が速やかに且つ確実に行われる。
【００３２】
ここで、上記のようなワーク搬送動作中において万が一何らかのトラブルによりワークＷを吸着支持している負圧吸引力が予期せずに断たれた場合（負圧吸引力が予期せずに低下した場合を含む）、従来の構造であれば該当する吸着パッドからワークＷが脱落もしくは落下することになるものの、本実施の形態によれば負圧吸引力に代わってマグネット１３がワークＷを瞬時に吸着支持してワークＷの落下を未然に防止することになる。
【００３３】
より詳しくは、ハンド３によるワーク搬送動作中においては、各パッドユニット６，６…は本来図４の状態にあるべきところ、上記のように何らかのトラブルによりワークＷを吸着支持している負圧が予期せずに断たれた場合には、図５に示すように吸着パッド７はそのワークＷを解放しようとすることになる。その一方、上記のように負圧が断たれた場合には（図６のステップＳ９）、パッドユニット６のうち圧縮コイルばね１４が収容されている負圧室１２が大気圧に近い状態となるため、負圧が断たれた瞬間に圧縮コイルばね１４の付勢力によりマグネット１３がピストン１１とともに下降し、ワークＷに密着してそのワークＷを吸着支持することになる（ステップＳ１０）。これにより、ワークＷを吸着支持するための負圧が万が一不意に断たれたとしてもワークＷの脱落もしくは落下を未然に防止することができるようになる。
【００３４】
また、負圧導入が予期せずに断たれた場合以外でも、例えばワークＷの正規吸着支持状態において吸着パッドのシール不良等により吸着パッド７の内部の負圧の度合いが低下した場合でも、同様の機能が発揮される。
【００３５】
なお、圧縮コイルばね１４の強さは、図４の正規吸着支持状態において室１９に圧縮空気を導入した際もしくは負圧室１２に負圧を導入した際に、ピストン１１の上方への戻り力によって圧縮される大きさに予め設定されている。
【００３６】
このように本実施の形態によれば、例えばワークＷの搬送動作中に突然負圧が断たれるかもしくは低下したとしても、実質的に各パッドユニット６，６…に内蔵されたマグネット１３が負圧吸引力に代わってワークＷを吸着支持することになるので、ワークＷの突然の脱落もしくは落下を未然に防止できることはもちろんのこと、従来のような大がかりな機械的な落下防止機構を設ける必要がなくなる。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、各パッドユニット６，６…ごとに負圧発生回路２３を独立して設けた場合について例示したが、必要に応じて単一の負圧発生回路２３を複数のパッドユニット６，６…が共有する形態としても同様の機能が発揮できることは言うまでもない。また、図３の負圧発生回路２３に代えて真空ポンプを用いてもよい。
【００３８】
図８は本発明に係る吸着支持装置の第２の実施の形態を示す図で、先の第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。ただし、図８では単一のパッドユニット４６を記載しているにすぎないが、本実施の形態においても第１の実施の形態のものと同様に複数のパッドユニット４６，４６…が併用される。
【００３９】
同図に示すように、円環状のハウジング４８を主体として形成されたパッドユニット４６はブラケット４１を介してハンド３のハンドフレーム４に装着されている。より詳しくは、ハウジング４８の上面に一体に突出形成された中空軸部４２にはストッパ４５が付設されていて、この中空軸部４２がブラケット４１に上下動可能に挿入支持されているとともに、ハウジング４８とブラケット４１との間には圧縮コイルばね４９が介装されていることにより、ハウジング４８が常時下方に弾性付勢されている。これにより、例えばハンド３がワークＷを吸着支持するべくパッドユニット４６をワークＷに押し付けたときには、そのパッドユニット４６はブラケット４１に対して上下動可能ないわゆるフローティング構造となっている。
【００４０】
ハウジング４８の下端には可撓性を有するゴム製の吸着パッド４７が装着されているとともに、ハウジング４８の内部にはマグネット４３が収容配置されている一方、中空軸部４２の上端には圧縮コイルばね４４を内蔵したいわゆるばね付きの単動型エアシリンダ（以下、単に「エアシリンダ」という）５０が立設されている。ハウジング４８および吸着パッド４７の内部は共に中空軸部４２の内部空間と連通していて、その中空軸部４２のポート５１から負圧が導入されたときには上記内部空間が負圧室５２として機能することになる。
【００４１】
エアシリンダ５０は、そのシリンダチューブ５３が中空軸部４２に固定されているとともに、ピストンロッド５４が中空軸部４３を貫通しつつハウジング４８内まで伸びていて、そのハウジング４８内のマグネット４３に連結されている。そして、同図に示すように、エアシリンダ５０のポート５５から圧縮空気（正圧）が導入されてそのエアシリンダ５０が収縮状態にあるときにはマグネット４３が上昇してバックアップ位置Ｐに保持される一方、逆にポート５５からの圧縮空気の導入が断たれるかまたは大気開放されたときには圧縮コイルばね４４の力によりマグネット４３がピストンロッド５４とともに直ちに下降して下降限位置Ｐ１に保持されるようになっている。なお、図８の符号Ｓはマグネット４３の昇降ストロークを示している。
【００４２】
また、同図から明らかなように、ポート５１には負圧発生手段としての負圧発生回路２３のエジェクタ３０で発生した負圧が導入されるとともに、ポート５５には負圧発生回路２３に導入されるべきそれよりも上流側の圧縮空気が分岐されて導入されるようになっている。
【００４３】
したがって、このような構成のもとでは、図９のフローチャートに示すように、最初に複数のパッドユニット４６，４６…を備えたハンド３をワークＷに対しアプローチ動作させるのに先立って電磁弁２７を切り換えて、パッドユニット４６におけるエアシリンダ５０のポート５５から圧縮空気を導入して、そのエアシリンダ５０を収縮動作させる（図９のステップＳ１１）。エアシリンダ５０が収縮動作すると、マグネット４３がピストンロッド５４とともに圧縮コイルばね４４を圧縮させながら上昇して、同図に示すバックアップ位置Ｐに保持される。なお、この時には電磁弁２９は図示の位置とは反対側の切換位置にあって、エジェクタ３０は負圧を発生しない。
【００４４】
次いで、ハンド３を吸着支持すべきワークＷにアプローチ動作させて、パッドユニット４６の吸着パッド４７をワークＷに押し付けながら（ステップＳ１２）、それと相前後して真空発生回路２３の電磁弁２９を切り換えて、エジェクタ３０に圧縮空気を導入して負圧を発生させる。エジェクタ３０で発生した負圧は負圧通路２５を通してポート５１から直ちにパッドユニット４６の負圧室５２に導入され、同時にその負圧は吸着パッド４７のワーク吸着面４７ａとワークＷとの間の空間にも及ぶことになる。これにより、ワークＷはパッドユニット４６の吸着パッド４７にて吸着支持されることになる（ステップＳ１３）。
【００４５】
この時、上記のように予めマグネット４３をバックアップ位置Ｐまで上昇動作させてあることによって、吸着パッド４７がワークＷを吸着支持したとしてもマグネット４３がワークＷに接触することもなければワークＷを吸着してしまうこともない。
【００４６】
こうして、吸着パッド４７にてワークＷが吸着支持されたならば、そのワークＷはハンドリングロボットの自律動作により所定位置へと搬送される（ステップＳ１４）。
【００４７】
ワーク搬送後の所定位置において、搬送されてきたワークＷが例えばワーク受け台等に正しく着座すると（ステップＳ１５）、電磁弁２９を再び切り換えてエジェクタ３０での負圧の発生ひいてはポート５１からの負圧室５２への負圧の導入を断ち、吸着パッド４７による吸着支持からワークＷを解放する（ステップＳ１６）。この時、先に述べたように負圧発生を断つのと同時に負圧破壊バルブ３１側から負圧通路２５側へ圧力空気を供給することにより、各吸着パッド４７での負圧が速やかに破壊され、吸着パッド４７からのワークＷの離脱が速やかに且つ確実に行われる。
【００４８】
ここで、上記のようなワーク搬送動作中において万が一何らかのトラブルによりワークＷを吸着支持している負圧吸引力発生のための圧縮空気の供給が予期せずに断たれた場合（圧縮空気の圧力が低下した場合を含む）には、吸着パッド４７への負圧導入が断たれるかもしくはその負圧度合いが低下することを意味することから、吸着パッド４７はそのワークＷを解放しようとすることになる。
【００４９】
その一方、上記のように圧縮空気の供給が断たれるかもしくはその圧力が低下した場合には、その状態はそのままシリンダ５０に波及することから（ステップＳ１７）、その瞬間に圧縮コイルばね４４のばね力がエアシリンダ５０の内圧に打ち勝ち、その圧縮コイルばね４４の付勢力によりマグネット４３がピストンロッド５４とともに下降し、ワークＷに密着してそのワークＷを吸着支持することになる（ステップＳ１８）。これにより、ワークＷを吸着支持するための負圧発生源である圧縮空気の供給が万が一不意に断たれるかもしくは圧力が低下したとしてもワークＷの脱落もしくは落下を未然に防止することができるようになる。
【００５０】
なお、圧縮コイルばね４４の強さは、ポート５５からの圧縮空気の導入の際にピストンロッド５４の上方への戻り力によって圧縮される大きさに予め設定されている。
【００５１】
このように本実施の形態によってもまた、ワークＷの搬送動作中に突然負圧吸引力およびその負圧発生のための圧縮空気の供給が断たれるかもしくは低下したとしても、パッドユニット４６に内蔵されたマグネット４３が負圧吸引力に代わってワークＷを吸着支持することになるので、ワークＷの突然の脱落もしくは落下を未然に防止できることはもちろんのこと、従来のような大がかりな機械的な落下防止機構を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の好ましい実施の形態として、吸着支持装置をハンドリングロボットのロボットハンドに適用した状態を示す説明図。
【図２】図１に示すパッドユニットの自由状態での拡大断面説明図。
【図３】図１に示す各パッドユニットへの負圧および圧縮空気供給系を示す回路図。
【図４】図２に示すパッドユニットによるワークの正規吸着支持状態を示す断面説明図。
【図５】図４の状態で負圧が断たれてマグネットがワークが吸着支持した状態を示す断面説明図。
【図６】図１のロボットハンドによるワークの吸着支持から搬送後のワーク解放までの一連の動作を示すフローチャート。
【図７】図６の動作に基づくタイムチャート。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す要部の構成説明図。
【図９】図８の構成のもとでのワークの吸着支持から搬送後のワーク解放までの一連の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５３】
３…ロボットハンド
６…パッドユニット
７…吸着パッド
７ａ…ワーク吸着面
８…ハウジング
１１…ピストン
１２…負圧室
１３…マグネット
１４…圧縮コイルばね（弾性体）
１９…室
２３…負圧発生回路（負圧発生手段）
４３…マグネット
４４…圧縮コイルばね（弾性体）
４６…パッドユニット
４７…吸着パッド
４７ａ…ワーク吸着面
４８…ハウジング
５０…ばね付きの単動型エアシリンダ
５２…負圧室
５３…シリンダチューブ
５４…ピストンロッド
Ｐ…バックアップ位置
Ｗ…ワーク
【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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【図８】
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【図９】
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