(57)【要約】【課題】負圧によるレンズの吸引保持時にスラッジ等を含む研削液を吸引したとしても、簡単な構成でしかもメンテナンスフリーでこれを除去する。【解決手段】フィルタ装置２０は、所定容積の空間を有する液溜まりケース２２と、液溜まりケース２２及びレンズ保持部１４を接続すべく、液溜まりケース２２から重力方向の下方側に向けて連続状に延設された吸引配管２４と、吸引配管２４の液溜まりケース２２からの延設位置よりも重力方向の上部から真空発生器１６に向けて延設された真空引き配管２６と、吸引配管２４と真空引き配管２６とが液溜まりケース２２内で負圧により直接的に連通するのを妨げる障害構造２８とを備えている。また、液溜まりケース２２内を大気圧に設定可能なバルブ３０を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを負圧にて吸引保持するワーク吸引保持部と負圧発生部とを接続する配管経路にフィルタ装置を介装したワーク吸着装置において、
前記フィルタ装置は、
所定容積の空間を有する液溜まり部と、
前記液溜まり部から重力方向の下方側に向けて連続状に延設された吸引配管と、
該吸引配管の前記液溜まり部との接続位置よりも重力方向の上部の接続位置から前記負圧発生部に向けて延設された真空引き配管と、
前記吸引配管と前記真空引き配管とが前記液溜まり部内で前記負圧により直接的に連通するのを妨げる障害構造と、を備え、
前記液溜まり部内を大気圧に設定可能な大気開放手段を備えている
ことを特徴とするワーク吸着装置。
【請求項２】
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との間を不完全に区画する遮蔽板である
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク吸着装置。
【請求項３】
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との軸芯をずらした構造である
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク吸着装置。
【請求項４】
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管とを結ぶ軸芯距離を離間させた構造である
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク吸着装置。
【請求項５】
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との仮想延長線が所定の角度を有するように配置した構造である
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク吸着装置。
【請求項６】
前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との間にフィルタエレメントを介装した
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワーク吸着装置。
【請求項７】
前記液溜まり部に、前記吸引配管及び前記真空引き配管とは別体のドレン配管を接続した
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに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、ワークを吸引保持する吸引経路中に配置されたフィルタ装置を有するワーク吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸引保持するワークの周囲に、液体や液体に混じった微細なゴミが存在している場合においても、吸引経路中のフィルタ耐久性を向上し、これにより吸引機構を保護する技術が特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１の技術を図１０で説明する。この図１０は、吸着システムに用いられる真空用フィルタの断面図である。
この機構において、真空発生器にバルブを介して圧縮エアを供給すると、真空用フィルタ内を真空引きし、吸着部でワークを吸引保持する。
【０００４】
真空用フィルタ１１０は、吸着部から空気とともに吸い込む研削液や研削くずなどの塵埃を、その先にある圧力計に流さないように作用している。
真空用フィルタ１１０の構造としては、入り口ポート１００から入った水分や塵埃を含んだ気体は、ルーバー１０２により遠心力を与えられ、多くの水分や塵埃を分離する。分離したものは、真空用フィルタ１１０内の下部に蓄積され、バッフル１０３によって巻き上がってくることを防止している。一方、分離後の気体は、フィルタエレメント１０４を通ってさらに細かい塵埃をろ過したあとで、出口ポート１０１から排出される。
【０００５】
この構造でレンズを保持した場合、加工に用いている研削液がレンズ等に付着していることから、比較的多くの量の液体である研削液と、そこに混在するレンズの削りカスであるスラッジをあわせて吸引してしまうが、吸い込んだ液は、真空用フィルタ１１０でキャッチするために、その先にある圧力計等を、水分やスラッジなどのごみで破損することがないというものである。
【特許文献１】特開平１１−２６７４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、定期的に廃液を排出しないと、バッフル１０３を超えるほどに溜まった際に、廃液が出口ポート１０１から噴出してしまう。また、このときには、廃液内に蓄積された塵埃がフィルタエレメント１０４を通るために、フィルタエレメント１０４がすぐに詰まってしまう。
【０００７】
廃液の噴出は、その先にある圧力計や真空発生器の破損につながることと、同時に発生するフィルタエレメント１０４の詰まりは、吸引力の低下につながることから、吸引エラーが生じ、自動化設備においては致命的である。
【０００８】
こうならないためには、頻繁に廃液の排出を行うか、巨大なフィルタを設置する必要がある。しかし、前者においては、機械が多ければ多いほど多大な工数を掛けなければならないし、後者においては、機械の大きさが必要以上に大きくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、負圧によるワークの吸引保持時にスラッジ等を含む研削液を吸引したとしても、簡単な構成でしかもメンテナンスフリーでこれを除去することが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】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
ワークを負圧にて吸引保持するワーク吸引保持部と負圧発生部とを接続する配管経路にフィルタ装置を介装したワーク吸着装置において、
前記フィルタ装置は、
所定容積の空間を有する液溜まり部と、
前記液溜まり部から重力方向の下方側に向けて連続状に延設された吸引配管と、
該吸引配管の前記液溜まり部との接続位置よりも重力方向の上部の接続位置から前記負圧発生部に向けて延設された真空引き配管と、
前記吸引配管と前記真空引き配管とが前記液溜まり部内で前記負圧により直接的に連通するのを妨げる障害構造と、を備え、
前記液溜まり部内を大気圧に設定可能な大気開放手段を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のワーク吸着装置において、
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との間を不完全に区画する遮蔽板であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のワーク吸着装置において、
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との軸芯をずらした構造であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のワーク吸着装置において、
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管とを結ぶ軸芯距離を離間させた構造であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載のワーク吸着装置において、
前記障害構造が、前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との仮想延長線が所定の角度を有するように配置した構造であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のワーク吸着装置において、
前記液溜まり部内における前記吸引配管と前記真空引き配管との間にフィルタエレメントを介装したことを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のワーク吸着装置において、
前記液溜まり部に、前記吸引配管及び前記真空引き配管とは別体のドレン配管を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、負圧によるワークの吸引保持時にスラッジ等を含む研削液を吸引したとしても、簡単な構成でしかもメンテナンスフリーでこれを除去することができる。これにより、不純物を吸引することに基づく周辺機器の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、ワーク吸着装置を備えたレンズ研磨機の構成を示している。また、図２〜図４は、第１の実施の形態のフィルタ装置２０の断面図を示している。
【００１９】
図１において、レンズ研磨機１は、ワークとしてのレンズ１２を加工する加工装置３と、レンズ１２を負圧にて吸引保持するワーク吸着装置１０と、を備えている。これら加工装置３とワーク吸着装置１０とは、制御ボックス３４にて動作が制御されるようになっている。
【００２０】
加工装置３は、昇降自在な上下アームを支持する装置架台２と、上下動自在で後述するレンズ保持部１４を支持する上下アーム４と、この上下アーム４の下方に配置されたスピンドル５と、このスピンドル５により回転自在に支持された砥石６と、を有している。砥石６の軸心は、レンズ保持部１４の軸心と交差するように配置されている。この軸心の交差部位には、ノズル７により研削液８が供給される。ノズル７から噴射された研削液８は、装置架台２に支持されたタライ９で回収され、再びノズル７から供給される。
【００２１】
ワーク吸着装置１０は、レンズ１２を負圧にて吸引保持するワーク吸引保持部としてのレンズ保持部１４と、負圧発生部としてのエジェクタなどの真空発生器１６と、を接続する配管経路に、フィルタ装置２０が介装されている。
【００２２】
フィルタ装置２０は、図２に示すように、所定の収容空間を有する液溜まり部としての液溜まりケース２２と、該液溜まりケース２２をレンズ保持部１４に接続すべく重力方向の下方側に向けて延設された吸引配管２４と、この吸引配管２４と液溜まりケース２２との接続位置よりも重力方向の上部の液溜まりケース２２から延設されて、真空発生器１６に接続された真空引き配管２６と、を備えている。
【００２３】
また、フィルタ装置２０と真空発生器１６との間の経路中には、真空引き配管２６内の圧力を測定する圧力計３２（図１参照）が介装されている。
さらに、フィルタ装置２０は、吸引配管２４と真空引き配管２６とを液溜まりケース２２内で負圧により直接的に連通するのを妨げる障害構造２８を備えている。この障害構造２８は、図２では、吸引配管２４と真空引き配管２６との仮想延長線の軸芯をずらした構造が採用されている。
【００２４】
すなわち、図２において、液溜まりケース２２の下部に接続された吸引配管２４と、上部に接続された真空引き配管２６との夫々の仮想延長線が同軸とならないように軸をずらして配置されている。
【００２５】
なお、この障害構造２８として、例えば図３の変形例に示すように、軸をずらさない場合には、両者の距離をおよそ１００ｍｍ以上、大きく離す構造としてもよい。これは、真空発生器１６からの負圧により吸引配管２４と真空引き配管２６とが直接的に連通しないようにしたものである。
【００２６】
また、図４の変形例に示すように、吸引配管２４と真空引き配管２６との仮想延長線が所定の角度を有するような構造としてもよい。この図４においては、仮想延長線が９０度の角度をなすように配置にしている。しかし、この角度に限定されるものではなく、任意の角度に設定することが可能である。
【００２７】
また、ワーク吸着装置１０は、液溜まりケース２２内を大気圧に設定可能な大気開放手段としてのバルブ３０（図１参照）を備えている。このバルブ３０は、真空発生器１６を機能させるための圧縮エアを該真空発生器１６に供給するためのものである。
【００２８】
すなわち、真空発生器１６にバルブ３０を介して圧縮エアが供給されると、真空引き配管２６を介して液溜まりケース２２内及び吸引配管２４内が真空引きされる。これにより、レンズ１２はレンズ保持部１４により負圧で吸引保持される。なお、真空発生器１６の代わりに真空ポンプなどを接続する場合もある。
【００２９】
液溜まりケース２２は、所定の収容空間を有することで、レンズ保持部１４から空気とともに吸い込まれる研削液や研削くずなどの塵埃を、配管経路の吸込み側にある圧力計３２に流さないように作用している。
【００３０】
この液溜まりケース２２の形状は、本実施形態ではワイングラスの形状をなしているがこれに限らない。例えば、断面円形、四角形、円錐形、縦又は横に細長い形状、クランク形状等、所定の収容空間を保有できればどのような形状であってもよい。また、液溜まりケース２２の内径は、吸引配管２４の内径よりも大であれば任意の内径でよいが、例えばφ１０ｍｍ以上が好ましい。
【００３１】
さらに、液溜まりケース２２の材質も、プラスチックや金属、ガラスなど、どのような材質を用いてもよい。ただし、ゴムなどの弾性体を用いる場合は、内部を真空に近づけてもつぶれきらないように、骨格となる構造を具備するのがよい。
【００３２】
液溜まりケース２２の下部には、前述したように、液溜まりケース２２の内径よりも細い例えばφ４ｍｍ以下の吸引配管２４が接続されている。本実施形態においては、液溜まりケース２２の底面は、湾曲状の受け面に形成されていて、その最下部に吸引配管２４が接続されている。
【００３３】
この吸引配管２４は柔軟性のある配管、又は剛体の配管でもかまわないが、その配置は重力方向の下方側又は水平方向に向くように構成されている。そして、その先端側には、吸着パッドなどからなるレンズ保持部１４が取り付けられている。
【００３４】
次に、作用について説明する。
液溜まりケース２２内の空気は、真空発生器１６の作用により真空引き配管２６から排気空気の一部として排出される。液溜まりケース２２の内部が真空に引かれることで、次には吸引配管２４を介してレンズ保持部１４に吸引保持力が生じる。
【００３５】
この時に、レンズ保持部１４の付近に液体があると、この液体は吸引配管２４から引き込まれる。引き込まれた液体は、吸引配管２４内を満たす形で液溜まりケース２２に到達する。液溜まりケース２２では、吸引配管２４に対して所定容積の広い空間を有しているため、液体は吸引されたときの勢いで液溜まりケース２２内に噴出する。その後、液溜まりケース２２の空間を満たすように、吸引された液体は液溜まりケース２２の底の方から溜まり始める。
【００３６】
また、液溜まりケース２２内に吸入した液体が噴出しても、真空引き配管２６は液体の噴出する吸引配管２４とは軸心をずらして配置されているので、この液体を真空引き配管２６が直接的に吸引することはない。
【００３７】
この液体の吸入は、レンズ１２を吸引保持する際に多少の量が不可避的に生じるものである。そして、少量の液体を吸引したときには、すでにレンズ保持部１４にはレンズ１２が密着保持されているので、一定以上の液体がこれ以上吸い込まれることはない。このため、液溜まりケース２２内の液体は、一定量以上増えることも減ることもない。
【００３８】
次に、レンズ１２の保持をやめる際には、大気開放手段としてのバルブ３０が真空発生器１６への圧縮エアの供給をストップする。この際、真空発生器１６は、排気口から大気が逆流する形となり、真空引き配管２６を通じて、液溜まりケース２２内を大気圧に開放する。こうして、レンズ保持部１４での負圧によるレンズ１２の保持は解消される。  このため、液溜まりケース２２内に溜まった液体は、その自重により吸引配管２４を介してレンズ保持部１４から外部に排出される。すなわち、液溜まりケース２２内に溜まった液体は、作業者が手を加えることなく外部に排出される。
【００３９】
本実施形態によれば、レンズ１２の吸引保持時に不可避的に吸引してしまう研削液などの液体を、液溜まりケース２２にて一時的に溜めることができる。さらに、液溜まりケース２２内に液体が溜まった状態において、さらに流入してくる液体や気体にごみが混ざっていたとしても、液溜まりケース２２内を通過する際に、すでに溜まっている液体によってごみが除去され、クリーンな空気だけが真空引き配管２６から真空引きされる。よって、吸引されたごみ等により真空発生器１６が破損等するのを防止することができる。
【００４０】
また、簡素な構造でありながら、液溜まりケース２２内に溜まったスラッジ等を含む研削液に対しても、メンテナンスフリー（維持管理不要）で外部に排出することができる。
（第２の実施の形態）
図５及び図６は、第２の実施の形態のフィルタ装置２０の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００４１】
図５において、負圧吸引時に、液溜まりケース２２に接続された吸引配管２４から流入する気体及び液体の流入路に対向するように、遮蔽板３６が設けられている。この遮蔽板３６は、液溜まりケース２２内を上下方向に遮蔽している。ただし、液溜まりケース２２内を２部屋に完全に分割するものではなく、遮蔽板３６によって液溜まりケース２２内の上方と下方の空間は、不完全に区画されて連通したままである。
【００４２】
すなわち、遮蔽板３６は、吸引配管２４と真空引き配管２６とが負圧により直接的に連結されないように液溜まりケース２２内を区画しているだけである。すなわち、遮蔽板３７により液溜まりケース２２を上下に区画している。これに対し、図６の変形例に示すように、遮蔽板３７により、液溜まりケース２２を上下に区画するのではなく、例えば左右に区画するように配置してもよい。
【００４３】
遮蔽板３６又は遮蔽板３７の形状は、図５及び図６に示すように、傘形状のものや平板状でもよく、あるいは内側に折り曲がりのある形状等でもよい。また、遮蔽板３６の先端形状も、円形状のものや部分的に突出した形状としてもよい。さらに、その表面形状も平坦でも良いし、ディンプル加工や波打ったような形状としてもよい。また、遮蔽板３６の材質もゴム、金属、樹脂等でよく、また、これらに限定されない。
【００４４】
本実施形態によれば、前記と同様に、液溜まりケース２２に吸引配管２４から液体が噴出した場合においても、遮蔽板３６、３７によって液体の噴出が遮られる。このため、噴出した液体が直接的に真空引き配管２６によって吸入されることはなく、確実に液溜まりケース２２内に溜まってゆく。
【００４５】
また、液溜まりケース２２内が大気開放された際には、同様に液体が周囲に噴出することなく、重力の作用で静かに排出される。
本実施形態によれば、液溜まりケース２２内に導入された液体を直接的に受ける遮蔽板３６、３７を有することで、第１の実施形態の構成と比べて、液溜まりケース２２を小型に構成することができる。
（第３の実施の形態）
図７及び図８は、第３の実施の形態のフィルタ装置２０の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００４６】
本実施形態においては、液溜まりケース２２内の遮蔽板３６、３７にフィルタエレメント３８を設けたものである。このフィルタエレメント３８は、メッシュ（網の目）を有し、液溜まりケース２２内の空気中からごみ、塵埃等を取り除き、清浄空気にする。そして、このフィルタエレメント３８の配置位置は、遮蔽板３６、３７よりも真空引き配管２６に近接する側に介装してある。
【００４７】
図７は、前述した図５の液溜まりケース２２を上下に区画する遮蔽板３６の上部に、フィルタエレメント３８を配置した例を示している。これにより、真空引き配管２６は、フィルタエレメント３８を介して液溜まりケース２２内の気体等に連通するように構成されている。
【００４８】
このフィルタエレメント３８は、液溜まりケース２２に固定した固定式でもよく、また、交換可能な着脱式としてもよい。フィルタエレメント３８の材質も、金属、樹脂、綿等でもよい。また、フィルタエレメント３８の形状も繊維状のものやシート状のものなどでよく、特に制限されない。
【００４９】
また、フィルタエレメント３８のメッシュは、１μｍ〜１０μｍ程度が比較的好適であるが、もっと目の粗いものや細かいものを用いてもよい。
同様に、図８は、前述した図６の液溜まりケース２２を左右に区画する遮蔽板３７の側面に、フィルタエレメント３９を配置した変形例を示す図である。このフィルタエレメント３９は、フィルタエレメント３８と同一の構成を有している。このように、液溜まりケース２２を遮蔽板３６、３７で区画するのみでなく、さらにフィルタエレメント３８、３９を取り付けて異物が吸引されるのを防止している。
【００５０】
なお、本実施形態では、遮蔽板３６、３７にフィルタエレメント３８、３９を配置した場合について説明したが、これに限らず、例えば液溜まりケース２２内における吸引配管２４と真空引き配管２６との間に、フィルタエレメント３８、３９を単独で介装してもよい。
【００５１】
本実施形態によれば、真空引き配管２６を介して液溜まりケース２２内の空気を抜く際、例えば数μｍレベルの細かなゴミが液溜まりケース２２内を舞っている場合においても、フィルタエレメント３８、３９を介してクリーンな空気だけを真空引き配管２６から真空引きすることができる。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、フィルタエレメント３８、３９により、遮蔽板３６、３７では除去されないような細かなゴミをも除去することができる。
（第４の実施の形態）
図９は、第４の実施の形態のフィルタ装置２０の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００５３】
本実施形態では、液溜まりケース２２において、吸引配管２４よりも重力方向の下方側にドレン配管４０が接続されている。
このドレン配管４０には、逆止弁４２が設けられている。この逆止弁４２は、一方向弁であり、液溜まりケース２２から外部に出て行く方向には通気するが、液溜まりケース２２に入ってくる方向には通気を止める作用がある。
【００５４】
そして、真空引きの際、真空引き配管２６を介して液溜まりケース２２内の空気を抜き始めると、ドレン配管４０に配置された逆止弁４２は、その弁を閉じる。これにより、吸引配管２４からのみ、気体および液体が液溜まりケース２２内に吸い込まれる。
【００５５】
液溜まりケース２２内に溜まった液体は、真空引きが停止して大気開放されると、吸引力が作用しなくなることから、逆止弁４２が開放される。これにより、液溜まりケース２２に溜まった液体はドレン配管４０を介して外部に排出される。
【００５６】
本実施形態によれば、負圧で吸引した液体を、レンズ保持部１４以外から排出することができるため、レンズ保持部１４を液体で汚すことがない。また、吸引した液体の排出を専用のドレン配管４０から行うので、吸引配管２４を、重力方向の下方側に向けて引き回さなければならない等の制約もなくなり、施工の自由度の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ワーク吸着装置を備えたレンズ研磨機の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図３】第１の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図４】第１の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図５】第２の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図６】第２の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図７】第３の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図８】第３の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図９】第４の実施の形態のフィルタ装置の断面図である。
【図１０】従来の真空用フィルタの断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１      レンズ研磨機
２      装置架台
３      加工装置
４      上下アーム
５      スピンドル
６      砥石
７      ノズル
８      研削液
９      タライ
１０    ワーク吸着装置
１２    レンズ
１４    レンズ保持部
１６    真空発生器
２０    フィルタ装置
２２    液溜まりケース
２４    吸引配管
２６    真空引き配管
２８    障害構造
３０    バルブ
３２    圧力計
３４    制御ボックス
３６    遮蔽板
３７    遮蔽板
３８    フィルタエレメント
３９    フィルタエレメント
４０    ドレン配管
４２    逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009028881.tif 000005
【図４】
2009028881.tif 000006
【図５】
2009028881.tif 000007
【図６】
2009028881.tif 000008
【図７】
2009028881.tif 000009
【図８】
2009028881.tif 000010
【図９】
2009028881.tif 000011
【図１０】
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