(57)【要約】【課題】多数の小孔を有する板材を円滑に吸引保持する吸着パッド装置を得る。【解決手段】パッドケース（２）内に負圧室（３）を形成し、該負圧室（３）の上部側にエアー吸引源側に接続される接続口（１１）を設け、前記パッドケース（２）の下面側に多数の吸引口（９）を点在させて設け、前記各吸引口（９）と負圧室（３）との間にそれぞれ弁室（６ａ）を設けるとともに、各弁室（６ａ）の上部を小径の弁孔（６ｂ）を介して前記負圧室（３）に連通させ、各弁室（６ａ）の下部を小径の小孔を介して前記吸引口（９）の上部側に連通させ、前記各弁室（６ａ）に上部の弁孔（６ｂ）が閉塞可能な固体の弁体（７）を所定の間隙を保持して上下動可能に収容する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッドケース（２）内に負圧室（３）を形成し、該負圧室（３）の上部側にエアー吸引源側に接続される接続口（１１）を設け、前記パッドケース（２）の下面側に多数の吸引口（９）を点在させて設け、前記各吸引口（９）と負圧室（３）との間にそれぞれ弁室（６ａ）を設けるとともに、各弁室（６ａ）の上部を小径の弁孔（６ｂ）を介して前記負圧室（３）に連通させ、各弁室（６ａ）の下部を小径の小孔（６ｃ）を介して前記吸引口（９）の上部側に連通させ、前記各弁室（６ａ）に上部の弁孔（６ｂ）が閉塞可能な固体の弁体（７）を所定の間隙を保持して上下動可能に収容したことを特徴とする吸着パッド装置。
【請求項２】
弁体（７）はプラスチック製のボールとしたことを特徴とする請求項１記載の吸着パッド装置。
【請求項３】
エアー吸引源側に接続される吸引管（１４）の下端部にボールスタッド（１２）を固定するとともに、該ボールスタッド（１２）の軸心部にエア流通路（１３）を貫通形成し、前記ボールスタッド（１２）のボール部（１２ａ）をパッドケース（２）の負圧室（３）の接続口（１１）に回動可能に連結し、前記吸引管（１４）とパッドケース（２）との間に、パッドケース（２）の姿勢を吸引管（１４）に対して直交方向に付与する弾性体（１７）を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の吸着パッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットアーム等に取り付けられて面部に不規則な小孔を有する板材、例えばプリント基板を吸着保持する吸着パッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、特許文献１があった。即ち、内部に負圧室を有し、上部壁に前記負圧室に連通する多数の吸引孔を所定ピッチで明けてなる吸着型のテーブルを設け、前記各吸引孔は上部が大径部に下部が小径部となる段状の異径孔に形成し、弾性を有する軟質性のシートにより前記吸引孔の大径部よりも小径であってかつ該吸引孔の小径部よりも大径となる円板状の弁体を設け、前記各吸引孔に前記弁体の中心部を支持する支持体を設け、該支持体により前記弁体を各吸引孔の小径部から所定量上方に浮かして支持するようにした吸着型テーブルの弁装置があった（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１６６２３５号公報（第１頁）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、各吸引孔の軸心部に支持体を起立固定し、各支持体に軟質シート製の弁体を支持するようにしていたので、上記弁体の小径化に制約されて各吸引孔を小さくすることができず、プリント基板のように、面部に小ピッチの小孔を有する板材においては、吸着保持が困難になったり、あるいは不安定になったりするものであった。また、特殊な部品を必要とし、高価になるものであった。本発明は上記欠点を解消した新規な吸着パッド装置を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、パッドケース内に負圧室を形成し、該負圧室の上部側にエアー吸引源側に接続される接続口を設け、前記パッドケースの下面側に多数の吸引口を点在させて設け、前記各吸引口と負圧室との間にそれぞれ弁室を設けるとともに、各弁室の上部を小径の弁孔を介して前記負圧室に連通させ、各弁室の下部を小径の小孔を介して前記吸引口の上部側に連通させ、前記各弁室に上部の弁孔が閉塞可能な固体の弁体を所定の間隙を保持して上下動可能に収容する構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、上記弁体をプラスチック製のボールとしたものである。請求項３に係る発明は、エアー吸引源側に接続される吸引管の下端部にボールスタッドを固定するとともに、該ボールスタッドの軸心部にエア流通路を貫通形成し、前記ボールスタッドのボール部をパッドケースの負圧室の接続口に回動可能に連結し、前記吸引管とパッドケースとの間に、パッドケースの姿勢を吸引管に対して直交方向に付与する弾性体を設ける構成にしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図において、図１は本発明の吸着動作状態を示す一部断面側面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は本発明による吸着パッドの底面図である。
【０００６】
図１において、１は円板状の吸着パッド部である。該吸着パッド部１は、底面が開口した浅い円筒状のパッドケース２を形成し、該パッドケース２の下部を多数の弁部６を有する円板状の弁ユニット５により閉塞して内部に負圧室３を形成し、弁ユニット５の下面に多数の吸引口９を有する円板状の吸着板８を取り付けてなる。上記弁ユニット５の各弁部６は、図２に示すように、弁室６ａにプラスチック製のボールからなる弁体７を上下動可能に遊嵌させ、上記各弁室６ａの上部を小径の弁孔６ｂを介して上記負圧室３に連通さ、また、上記各弁室６ａの下部を小径の小孔６ｃを介して上記吸着板８の各吸引口９に連通させる。なお、上記弁体７は円柱状にしてもよい。
【０００７】
上記吸着板８は、その外径を約８９ｍｍとし、その全面に３１６個の吸引口９を千鳥状に形成してなる。また、上記弁ユニット５の弁部６は上記各吸引口９に対応させて形成する。本例では、上記弁室６ａの内径を約３．２ｍｍ、弁体７の外径を約３ｍｍ、上下の弁孔６ｂ，６ｃの内径をそれぞれ約１ｍｍ、吸引口９の内径を約２ｍｍとしている。なお、上記各部の寸法及び数量は、吸着する板材２２の種類によって適宜設定する。
【０００８】
１０は上記吸着パッド部１を保持する保持部である。該保持部１０は図１に示すようになっている。即ち、前述したパッドケース２の天板の上部中心部に接続口をなす逆テーパー孔状のソケット部１１を貫通形成し、このソケット部１１にボールスタッド１２のボール部１２ａを回動可能に嵌合連結する。該ボールスタッド１２は、その軸心部にエア流通路１３を上下に貫通形成し、その下部を前述した負圧室３の上部に連通させる。
【０００９】
上記ボールスタッド１２の上部に吸引管１４を接続し、該吸引管１２の上端部を接続管１５を介してエアポンプ（図示省略）の吸引側、つまりエアー吸引源側に接続する。上記吸引管１４の下部にフランジ状のばね受け１６を形成し、該ばね受け１６とパッドケース２の上面との間に圧縮コイルばねからなる弾性体１７を介装し、該弾性体１７の反力により、パッドケース２の姿勢、即ち、吸着板８の面が上記吸引管１４の軸心部に対して直交となるように付勢し、これにより、吸着板８で吸着保持した板材２２が水平となるようにする。
【００１０】
上記吸引管１４の上部側に段状の小径部１８を形成し、該小径部１８に取付管１９を上下摺動可能に嵌合させるとともに、該取付管１９の下端面と小径部１８の下部との管にコイルばね２０を介装し、該コイルばね２０により吸着板８が板材２２に接触する際の衝撃を緩和する。上記取付管１９の外周に２個の取付ナット２１を螺合させ、該ナット２１により上記取付管１９をロボットアーム（図示省略）等のブラケットに取り付ける。
【００１１】
上記実施例によれば、上記吸着板８を板材２２に接触させ、この状態で吸引管１４を介して負圧室３を負圧にすると、図２に示すように、板材２２の無孔部２２ａに対面する吸引口９ａは、該無孔部２２ａによって閉塞され、該吸引口９ａからの外気の流入が阻止、あるいは低減し、上記吸引口９ａに対応する弁室６ａの弁体７は自重により下部側に位置して上部側の弁孔６ｂを開口する（図２の左右両側の状態）。これにより、負圧室３の負圧が上記板材２２の無孔部２２ａに及んで該板材２２を吸着することになる。
【００１２】
また、板材２２の小孔部２２ｂに対面する吸引口９ｂは、該小孔部２２ｂを介して外気に開口し、該吸引口９ｂから外気が多量に流入し、この外気流入によって該吸引口９ｂに対応する弁室６ａの弁体７が上方に移動して上部側の弁孔６ｂを閉じ、この部から負圧室３に外気が流入しなくなる。これにより、上記負圧室３の負圧力は所定値に保持されることになる（図２の左右中央部の状態）。
【００１３】
この場合、上記各弁部６は、弁室６ａの上下部を小径の弁孔６ｂ、小孔６ｃによって絞り、該弁室６ａに固体の弁体７を上下動可能に収容する構造としたので、小ピッチで並列に形成することができ、板材２２の小孔部２２ｂが小ピッチで開けられていたとしても、所定の弁室６ａが上記板材２２の無孔部に対応することになり、該板材２２を円滑に吸引保持することができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、弁室の上部及び下部に小径の弁孔及び小孔を形成し、上記弁室に固体の弁体を所定の間隙を保持して上下動可能に収容するようにしたので、弁部の構造が簡素になるとともに、上記弁室及び弁体は各吸引口の径が小さくても、これに容易に対応させて形成することができる。
吸着動作において、所定の吸引口が板材の無孔部によって閉塞されると、該吸引口からの外気の流入が阻止あるいは低減し、上記吸引口に対応する弁室の弁体は自重により下部側に位置して上部側の弁孔を開口し、負圧室の負圧が上記板材の無孔部に及んで該板材を吸着することになる。また、一部の吸引口が板材の小孔部によって開口されると、該吸引口から外気が多量に流入し、この外気流入によって該吸引口に対応する弁室の弁体が上方に移動して上部側の弁孔を閉じ、この部から負圧室に外気が流入しなくなる。これにより、上記負圧室の負圧力は所定値に保持されることになる。このため、小孔部が小ピッチで開けられた板材であっても、該板材を円滑に吸引保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸着動作状態を示す一部断面側面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】本発明による吸着パッドの底面図である。
【符号の説明】
１    吸着パッド部
２    パッドケース
３    負圧室
５    弁ユニット
６    弁部
６ａ  弁室
６ｂ  弁孔
６ｃ  小孔
７    弁体
８    吸着板
９    吸引口
１０    保持部
１１    ソケット部（接続口）
１２    ボールスタッド
１２ａ  ボール部
１３    エア通路
１４    吸引管
１５    接続管
１６    ばね受け
１７    弾性体
１８    小径部
１９    取付管
２０    コイルばね
２２    板材
２２ａ  無孔部
２２ｂ  小孔部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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