(57)【要約】【課題】負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器において、吸着時の騒音を小さくする。【解決手段】負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の非接触保持面にワークの吸着時にワークと接触する突起物を有し、突起物の突起部の長さが突起物を設置する位置において突起物を有さない場合に吸着器がワークを吸着する力が最大となるときの非接触保持面とワークとの間隔と同じもしくは長いことを特徴とする。性能を高めるため、突起物には横滑りを防止する用途に使用される材料以外の材料を使用することを特徴とする。また吸着方向にワークを保持する別の用途として、ワークを吸着方向に保持しつつ吸着方向に対して垂直方向に移動する用途に使用され、突起物にはワークを吸着方向に対して垂直方向に移動できるほどの小さい摩擦係数を有する材料を使用することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の噴出によって発生する負圧を利用してワークを吸着する吸着器において、該吸着器の非接触保持面に前記ワークの吸着時に前記ワークと接触する突起物を有し、該突起物の突起部の長さが該突起物を設置する位置において該突起物を有さない場合に前記吸着器が前記ワークを吸着する力が最大となるときの前記非接触保持面と前記ワークとの間隔と同じもしくは長いことを特徴とする吸着器。
【請求項２】
気体の噴出によって発生する負圧を利用してワークを吸着する吸着器において、該吸着器の非接触保持面に前記ワークの吸着時に前記ワークと接触する突起物を有し、該突起物には横滑りを防止する用途に使用される材料以外の材料を使用することを特徴とする吸着器。
【請求項３】
気体の噴出によって発生する負圧を利用してワークを吸着する吸着器において、前記ワークを吸着方向に保持しつつ吸着方向に対して垂直方向に移動する用途に使用され、前記吸着器の非接触保持面に前記ワークの吸着時に前記ワークと接触する突起物を有し、該突起物には前記ワークを吸着方向に対して垂直方向に移動できるほどの小さい摩擦係数を有する材料を使用することを特徴とする吸着器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の例として、例えば特開２０１２−３０９４０があった。図７に示すように、吸着器本体１とカバー７とから構成される。ワーク６が吸着器本体１に吸着されると、ワーク６は吸着器本体１の周辺に設置されたカバー７に接触する。一般的に負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器は水平方向に対してワークを保持する力は極めて弱いが、ワーク６とカバー７との接触面の摩擦力によって水平方向の保持力を高める効果があった。
【０００３】
一方で、負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の欠点の一つとして、ワークを吸着するときの音が大きいため騒音の害が発生することが多くあった。特にワークが紙やフィルムなどの柔らかくて振動し易い物の場合、吸着器から噴出される気体の流れによってワークが振動して騒音の害が特に大きい問題があった。
【０００４】
騒音に関して言えば、図７に示す従来のる吸着器においては、最もワーク６に振動を与える非接触保持面２の直下にはワーク６の振動を抑制する手段がなく、非接触保持面２から離れたワーク６の振動が少なくなった位置でカバー７がワーク６を接触しているに過ぎず、騒音を軽減する効果は殆どなかった。
【０００５】
また負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の例として、例えば特開２０１０−１６２０８号があった。図８及び図９に示すように、吸着器本体１と吸着器本体１の非接触保持面２に設けられた渦流ガイド流路８とで構成される。吸着器本体１の間隙５から非接触保持面２に向けて気体が流出されるが、この気体は渦流ガイド流路８によって案内されて円滑に流出させるため、気体が非接触保持面２の外側に流出する際に周囲エアとの摩擦による乱流化を発生することなく、安定した力でワークを保持することができ、またワークの脈動を抑制する効果があった。
【０００６】
しかしながら、この吸着器では、騒音に関して言えば、渦流ガイド流路８はワーク６に接触するものではなく、吸着器本体１から噴出される気体の流れによってワークが振動するため騒音を軽減する効果は殆どなかった。
【０００７】
また負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の例として、例えばシュマルツ株式会社発行「自動搬送用真空機器メインカタログ  ２０１４年度版」の第１５６頁に掲載されている「非接触パッド  SBSシリーズ」があった。図１０に示すように、吸着器本体１と吸着器本体１の非接触保持面２に設けられたブレーキフット９とで構成される。吸着器本体１の間隙５から非接触保持面２に向けて気体が流出され負圧を発生してワーク６を吸着するが、このときワーク６は非接触保持面２に設けられたブレーキフット９に接触する。一般的に負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器は水平方向に対してワークを保持する力は極めて弱いが、ワーク６とブレーキフット９との接触面の摩擦力によって水平方向の保持力を高める効果があった。
【０００８】
しかしながら、この吸着器では、騒音に関して言えば、ブレーキフット９の突起部の長さは、例えば型番SBS-40-SF-G1/8-IGのものでは０．２ｍｍから０．３ｍｍ程度と短く、吸着器本体１から噴出される気体の流れによってワーク６が振動して騒音を軽減する効果は殆どなかった。この問題に関し、以下詳しく説明する。
【０００９】
図３は一般的な負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の非接触保持面とワークとの間隔と吸着力を示すグラフである。図３では、横軸は吸着器の非接触保持面とワークとの間隔を、縦軸はその位置でのワークを吸着する力を示している。図３に示すように、吸着器の非接触保持面とワークとの間隔がゼロから大きくなるに従って強くなり、ある間隔で最大となった後次第に小さくなる。同様の特性を示すグラフは、例えば「真空ジャーナル１４８号」の第２０頁やSMC株式会社発行「カタログ  非接触チャック  ＸＴ６６１  （１２−６０５−ｘｔ６６１）」の第５頁にも掲載されている。ところで、この型番SBS-40-SF-G1/8-IGの吸着器では、ワーク６を吸着する力が最大となるときの非接触保持面２とワーク６との間隔はできる限り広い範囲となるように、作動圧にも依存するが、おおよそ０．４ｍｍから０．５ｍｍ程度になるように設計されている。この場合、ワーク６を吸着するとき、吸着力によって吸着器本体１の非接触保持面２に近付いて行くが、ワーク６を吸着する力が最大となるときの非接触保持面２とワーク６との間隔よりもさらに近付き、やがては非接触保持面２に沿って流れる気体の反発力とブレーキフット９の反発力を受けて釣り合う。この非接触保持面２に沿って流れる気体の反発力は、非接触保持面２とワーク６との間隔が狭くなるほど強くなり、ワーク６をより強く振動させることに繋がって騒音の害が特に大きい問題があった。
【００１０】
また、非接触保持面２に設けられたブレーキフット９には、ワーク６の横滑りを防止するために摩擦係数が大きいゴム状の材料が用いられており、ワーク６が吸着されるときにワーク６はブレーキフット９に接触して横方向にも強く保持される。ワーク６は非接触保持面２に沿って流れる気体によって振動するが、このワーク６とブレーキフット９の接触部分がワーク６の振動の節部分を形成するため振動周波数の単一化が生じさせる。そのため、特定周波数の音が目立ち、不快な騒音を発生させる問題があった。
【００１１】
なお、上記ではシュマルツ株式会社発行「自動搬送用真空機器メインカタログ  ２０１４年度版」の第１５６頁に掲載されている「非接触パッド  SBSシリーズ」の中から、型番SBS-40-SF-G1/8-IGの吸着器を用いて説明したが、同社の他の全ての型番の負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器においても、ブレーキフット９の突起部の長さはワーク６を吸着する力が最大となるときの非接触保持面２とワーク６との間隔よりも短く、さらにブレーキフット９にはワーク６の横滑りを防止するために摩擦係数が大きいゴム状の材料が用いられており、型番SBS-40-SF-G1/8-I Gと同様に騒音の害が特に大きい問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−３０９４０号
【００１３】
【特許文献２】特開２０１０−１６２０８号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】シュマルツ株式会社発行「自動搬送用真空機器メインカタログ  ２０１４年度版」、第１５６頁
【００１５】
【非特許文献２】「真真空ジャーナル１４８号」、２０１４年４月、第２０頁
【００１６】
【非特許文献３】SMC株式会社発行「カタログ  非接触チャック  ＸＴ６６１  （１２−６０５−ｘｔ６６１）」、第５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
解決しようとする問題点は、騒音の害が大きい点である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器において、前記のような従来例における問題点を解消するために、吸着器の非接触保持面にワークの吸着時にワークと接触する突起物を有し、突起物の突起部の長さが突起物を設置する位置において突起物を有さない場合に吸着器がワークを吸着する力が最大となるときの非接触保持面とワークとの間隔と同じもしくは長いことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器において、前記のような従来例における問題点を解消するために、吸着器の非接触保持面にワークの吸着時にワークと接触する突起物を有し、突起物には横滑りを防止する用途に使用される材料以外の材料を使用することを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器において、前記のような従来例における問題点を解消するために、ワークを吸着方向に保持しつつ吸着方向に対して垂直方向に移動する用途に使用されるとき、吸着器の非接触保持面にワークの吸着時にワークと接触する突起物を有し、突起物にはワークを吸着方向に対して垂直方向に移動できるほどの小さい摩擦係数を有する材料を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上述べたように、本発明に係る吸着器では、吸着器の非接触保持面にワークの吸着時にワークと接触する突起物を有し、突起物の突起部の長さが突起物を設置する位置において突起物を有さない場合に吸着器がワークを吸着する力が最大となるときの非接触保持面とワークとの間隔と同じもしくは長いため、この位置での非接触保持面に沿って流れる気体の反発力は、吸着器がワークを吸着する力が最大となるときの非接触保持面とワークとの間隔より狭い位置での非接触保持面に沿って流れる気体の反発力よりも小さくなり、ワークの振動を弱めることができ騒音を小さくすることができる。
また、本発明に係る吸着器では、吸着器の非接触保持面にワークの吸着時にワークと接触する突起物を有し、突起物には横滑りを防止する用途に使用される材料以外の材料を使用することによって、ワークが非接触保持面に沿って流れる気体によって振動するとき、ワークと突起物の接触部分が固定されずに横滑りが生じてワークの振動の固定的節部分とはならないため、振動周波数は特定周波数の両側周波数に分散され、特定周波数の音が目立たなくなって不快な騒音を抑制する効果がある。
【００２２】
以上述べたように、本発明に係る吸着器では、吸着時の騒音が小さい吸着器を提供することができる。
【００２３】
なお、本発明に係る吸着器は、ベルヌーイ効果やコ-アンダ現象、エジェクト効果などによって発生した負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器全般に関するものでる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明の吸着器の実施例１を示す側面図である。（実施例１）
【図２】図２は本発明の吸着器の実施例１を示す底面図である。（実施例１）
【図３】図３は一般的な負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の非接触保持面とワークとの間隔と吸着力を示すグラフである。
【図４】図４は本発明の吸着器の実施例２を示す側面図である。（実施例２）
【図５】図５は本発明の吸着器の実施例２を示す底面図である。（実施例２）
【図６】図６は本発明の吸着器の実施例３を示す斜視図である。（実施例３）
【図７】図７は従来の吸着器を示す側面図である。（従来例１）
【図８】図８は従来の吸着器を示す側面図である。（従来例２）
【図９】図９は従来の吸着器を示す底面図である。（従来例２）
【図１０】図１０は従来の吸着器を示す側面図である。（従来例３）
【図１１】図１１は従来の吸着器を示す底面図である。（従来例３）
【発明を実施するための形態】
【００２５】
負圧を利用して部材を吸着、保持、搬送する吸着器において、吸着時の騒音が小さい吸着器を実現した。以下、本発明の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施例に係る吸着器の実施例１を示す側面図、図２は、本発明の第１の実施例に係る吸着器の実施例１を示す底面図である。図１、図２に示すように、本発明の吸着器において、吸着器本体１の非接触保持面２に突起物３を有している。
【００２７】
図１及び図２に示すように、気体送入口４から送入された気体は狭い間隙５から排出される。排出された気体は、非接触保持面２に沿って非接触保持面２に設けられた複数突起物３の間を通って外方向に流出する。非接触保持面２の直下では気体の流れによって負圧が発生してワーク６を吸着する。この吸着時には、ワーク６は突起物３に接触している。
【００２８】
図３は、一般的な負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器の非接触保持面とワークとの間隔と吸着力を示すグラフである。横軸は非接触保持面とワークとの間隔を、縦軸はその位置での吸着力を示している。非接触保持面とワークとの間隔がゼロから大きくなると吸着力は大きくなり、ある一定の距離で最大の力に達する。その距離を超えると吸着力は次第に小さくなる。図１及び図２に示す実施例１の吸着器では、突起物３の突起部長さは、突起物３を設置する各々の位置において、図３に示すグラフに示すような吸着力が最大となる非接触保持面とワークとの間隔と同じもしくは長くなるように設計されている。また、突起物３には、横滑りを防止する用途に用いられるゴム材など以外の材料、言い換えれば滑りやすい例えばフロン材などの材料が用いられる。
【００２９】
一般的に、負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する吸着器において、非接触保持面とこの非接触保持面に沿って流れる気体の反発力は、非接触保持面とワークとの間隔が狭くなるほど強くなり、ワークをより強く振動させることに繋がって騒音が大きくなった。図１及び図２に示す実施例１の吸着器では、突起物３の突起部長さが突起物３を設置する各々の位置において吸着力が最大となる非接触保持面２とワーク６との間隔と同じもしくは長くなるように設計されているため、吸着力を維持しながら非接触保持面に沿って流れる気体の反発力を弱めることができ、気体の流れによる反発力で発生するワーク６の振動を弱めて騒音を小さくすることができる。また、突起物３には、横滑りを防止する用途に用いられるゴム材など以外の材料、言い換えれば滑りやすい例えばフロン材などの材料が用いられているため、非接触保持面２に沿って流れる気体によって発生するワーク６の振動において、ワーク６と突起物３の接触部分が固定されずに横滑りが生じてワーク６の振動の固定的節部分とはならないため、振動周波数は特定周波数の両側周波数に分散され、特定周波数の音が目立たなくなって不快な騒音を抑制する効果がある。なお、図１及び図２に示す実施例１の吸着器では、気体が狭い間隙５から排出される場合を示したが、気体が小さい穴から排出される場合においても気体の流れによって負圧を発生することができ、同じ手段によって同じ効果が得られることは明らかである。また、図１及び図２に示す実施例１の吸着器では、非接触保持面２に滑りやすい例えばフロン材などの材料を貼付けて突起物を設けた例を示したが、非接触保持面がアルミニウムやステンレスなどのような比較的摩擦係数が小さい素材で作られる場合、非接触保持面の他の部分を突起物の長さ分だけ削って一体型として突起物を形成することもでき、その場合においても同様の効果が得られることは明らかである。
【実施例２】
【００３０】
図４は、本発明の第２の実施例に係る吸着器の実施例２を示す側面図、図５は、本発明の第２の実施例に係る吸着器の実施例２を示す底面図である。図４及び図５に示すように、本発明の吸着器において、吸着器本体１の非接触保持面２に突起物３を有している。実施例１の吸着器と異なる点は、突起物３が、非接触保持面２のなかで平坦な部分以外にも突起物３が設けられている点である。広い意味において、気体が排出される間隙５より外側でかつ吸着器本体１の外周より内側は全て、吸着力は異なるものの負圧を発生する領域であるため非接触保持面２と考えることができる。従って、実施例２の吸着器も実施例１の吸着器と同様の効果が得られることは明らかである。
【実施例３】
【００３１】
図６は、本発明の第３の実施例に係る吸着器の実施例３を示す斜視図である。図６に示すように、吸着器本体１によってワーク６を持ち上げアーム７によってワーク６を水平に移動させる応用例を示している。吸着器本体１には、実施例１の吸着器、あるいは実施例２の吸着器を用いることができる。実施例１及び実施例２で示したように、突起物３には横滑りを防止する用途に用いられるゴム材など以外の材料、言い換えれば滑りやすい例えばフロン材などの材料が用いられるため、ワーク６を垂直方向に保持しながらアーム７の水平方向の動きによって容易にワーク６を水平方向に移動することが可能となる。従来例２のように、ワークの横滑りを防止するために摩擦係数が大きいゴム状の材料が用いられている場合、このように水平方向にワーク６を移動させる用途に反するもので適切とは言えない。実施例３の吸着器の用途においても、実施例１及び実施例２のワークを吸着方向に保持する用途に用いる吸着器と同様、騒音を小さくする効果が得られることは同様の理由から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
負圧を利用してワークを吸着、保持、搬送する場合の用途全般に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１    吸着器本体
２    非接触保持面
３    突起物
４    気体送入口
５    間隙
６    ワーク
７    アーム
８    渦流ガイド流路
９    ブレーキフット
【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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【図１０】
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【図１１】
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