(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１貫通孔を介して供給される負圧流体の作用下にワークを吸着するパッド部と、
前記パッド部に連結され、前記第１貫通孔と連通し前記パッド部に対して負圧流体を供給する第２貫通孔が設けられたコネクタと、
前記コネクタに連結され、前記コネクタの第２貫通孔に連通する弁室及び負圧供給ポートが形成された支持部材と、
前記パッド部の第１貫通孔、前記コネクタの第２貫通孔および前記支持部材の弁室に沿って延在し、軸線方向に沿った一端部に弾性材料からなる突部が設けられた弁棒と、
前記弁棒の突部がワークに当接し、前記弁棒の軸線方向に沿った他端部側に設けられた弁体が前記弁棒と一体的に変位して前記支持部材に形成された着座部から離間して弁閉状態から弁開状態となることにより、前記弁室と前記第２貫通孔とが相互に連通して前記パッド部に負圧流体を供給する開閉弁と、
前記弁棒に設けられ、前記弁体が前記着座部に対して着座するように付勢するばね部材と、
前記支持部材の一側面に軸線方向に沿って形成された長溝に装着されたリードスイッチを含み、前記開閉弁の前記弁棒に装着された磁石の磁界作用下に前記開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出する検出部と、
を備えることを特徴とする吸着装置。
【請求項２】
貫通孔を介して供給される負圧流体の作用下にワークを吸着するパッド部と、
前記パッド部に連結され、前記貫通孔と連通し前記パッド部に対して負圧流体を供給する弁室が設けられたコネクタと、
前記パッド部の貫通孔および前記コネクタの弁室に沿って延在し、軸線方向に沿った一端部に弾性材料からなる突部が設けられた弁棒と、
前記弁棒の突部がワークに当接し、前記弁棒の軸線方向に沿った他端部側に設けられた弁体が前記弁棒と一体的に変位して前記コネクタに形成された着座部から離間して弁閉状態から弁開状態となることにより、前記弁室と前記貫通孔とが相互に連通して前記パッド部に負圧流体を供給する開閉弁と、
前記弁棒に設けられ、前記弁体が前記着座部に対して着座するように付勢するばね部材と、
断面コ字状を呈し、前記パッド部によってワークを吸着したときに底面部が前記ワークに当接するように前記パッド部の根本部の孔部に配設され、前記底面部に対してワークの押圧力が付与されることにより抵抗が減少して絶縁状態から導通状態に切り換わる加圧導電性ゴムを含み、前記開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出する検出部と、
前記コネクタに連結され、前記弁室に連通する通路が形成されたロッド部材と、前記ロッド部材に外嵌され外周面にねじ溝が形成された筒部材と、前記ロッド部材と前記筒部材との間に装着された他のばね部材とを有し、前記パッド部がワークに当接する際、前記ロッド部材と前記筒部材とが軸線方向に沿って相対的に変位して前記他のばね部材が圧縮されることにより、前記パッド部に付与される衝撃を吸収する緩衝機構と、
を備えることを特徴とする吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力流体の負圧作用下にワークを吸着することにより、例えば、該ワークを搬送することが可能な吸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係る吸着装置（例えば、実公昭３９−１１４２６号公報参照）を図７に示す。この吸着装置１は、スカート状に形成されたパッド部２と、前記パッド部２に連結されたコネクタ部３とから構成される。前記パッド部２には、コネクタ部３の内部の弁室４に装着されたばね５の弾発力によって、常時、下方向に向かって付勢された開閉弁６が配設され、前記開閉弁６の底面部には下方側に向かって突出する突部７が形成されている。
【０００３】
前記開閉弁６は、ワークを吸着する際に前記突部７が該ワークに当接し、該ワークの押圧作用下にばね５の弾発力に抗して着座部８から離間することにより弁開状態となる。この結果、図示しない負圧供給源から弁室４に供給された負圧流体は、前記弁室４に連通する通路９を介してパッド部２の内部空間に導入され、前記負圧流体の作用下にワークが吸着される。
【０００４】
また、従来技術において、ワークの吸着時と非吸着時における圧力差を利用して、吸着用パッドにワークが吸着された否かを確認する真空スイッチ（図示せず）が知られている。この真空スイッチは、ワークを吸引する負圧流体の圧力を検出する半導体圧力センサが配設され、前記半導体圧力センサの検出作用下に、ワークの非吸着時の大気圧から設定圧を越えた時にオフ状態からオン状態となり、ワークが確実に吸着されたことを確認することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係る吸着装置の弁室にチューブ等を介して前記真空スイッチを連結し、前記真空スイッチのオン／オフ状態によりワークが吸着されたか否かを確認しようとした場合、ワークの非吸着時では、開閉弁の突部にワークが当接せず該開閉弁が弁閉状態となっているために、前記弁室の負圧が設定圧力を越えて真空スイッチがオン状態となる不都合がある。
【０００６】
すなわち、開閉弁の弁開状態または弁閉状態にかかわりなく弁室内の負圧が設定圧力を越えた状態となっているため、真空スイッチは、ワークの吸着の有無にかかわらず、常時、オン状態となる。従って、従来技術に係る吸着装置に真空スイッチを付設しても、ワークが確実に吸着されたか否かを確認することができないという不都合がある。
【０００７】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、開閉弁が設けられた吸着装置において、ワークの吸着の有無を確実に確認することが可能な吸着装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、第１貫通孔を介して供給される負圧流体の作用下にワークを吸着するパッド部と、
前記パッド部に連結され、前記第１貫通孔と連通し前記パッド部に対して負圧流体を供給する第２貫通孔が設けられたコネクタと、
前記コネクタに連結され、前記コネクタの第２貫通孔に連通する弁室及び負圧供給ポートが形成された支持部材と、
前記パッド部の第１貫通孔、前記コネクタの第２貫通孔および前記支持部材の弁室に沿って延在し、軸線方向に沿った一端部に弾性材料からなる突部が設けられた弁棒と、
前記弁棒の突部がワークに当接し、前記弁棒の軸線方向に沿った他端部側に設けられた弁体が前記弁棒と一体的に変位して前記支持部材に形成された着座部から離間して弁閉状態から弁開状態となることにより、前記弁室と前記第２貫通孔とが相互に連通して前記パッド部に負圧流体を供給する開閉弁と、
前記弁棒に設けられ、前記弁体が前記着座部に対して着座するように付勢するばね部材と、
前記支持部材の一側面に軸線方向に沿って形成された長溝に装着されたリードスイッチを含み、前記開閉弁の前記弁棒に装着された磁石の磁界作用下に前記開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出する検出部と、
を備えることを特徴とする。
さらに、本発明は、貫通孔を介して供給される負圧流体の作用下にワークを吸着するパッド部と、
前記パッド部に連結され、前記貫通孔と連通し前記パッド部に対して負圧流体を供給する弁室が設けられたコネクタと、
前記パッド部の貫通孔および前記コネクタの弁室に沿って延在し、軸線方向に沿った一端部に弾性材料からなる突部が設けられた弁棒と、
前記弁棒の突部がワークに当接し、前記弁棒の軸線方向に沿った他端部側に設けられた弁体が前記弁棒と一体的に変位して前記コネクタに形成された着座部から離間して弁閉状態から弁開状態となることにより、前記弁室と前記貫通孔とが相互に連通して前記パッド部に負圧流体を供給する開閉弁と、
前記弁棒に設けられ、前記弁体が前記着座部に対して着座するように付勢するばね部材と、
断面コ字状を呈し、前記パッド部によってワークを吸着したときに底面部が前記ワークに当接するように前記パッド部の根本部の孔部に配設され、前記底面部に対してワークの押圧力が付与されることにより抵抗が減少して絶縁状態から導通状態に切り換わる加圧導電性ゴムを含み、前記開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出する検出部と、
前記コネクタに連結され、前記弁室に連通する通路が形成されたロッド部材と、前記ロッド部材に外嵌され外周面にねじ溝が形成された筒部材と、前記ロッド部材と前記筒部材との間に装着された他のばね部材とを有し、前記パッド部がワークに当接する際、前記ロッド部材と前記筒部材とが軸線方向に沿って相対的に変位して前記他のばね部材が圧縮されることにより、前記パッド部に付与される衝撃を吸収する緩衝機構と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、パッド部と一体的に設けられた検出部によって、開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出することにより、負圧流体の作用下にワークがパッド部に確実に吸着されたことを確認することができる。この場合、前記検出部としては、支持部材の一側面に軸線方向に沿って形成された長溝に装着されたリードスイッチを含み、開閉弁の弁棒に装着された磁石の磁界作用を前記リードスイッチによって検知して前記開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出してもよいし、あるいは、断面コ字状を呈し、パッド部によってワークを吸着したときに底面部が前記ワークに当接するように前記パッド部の根本部の孔部に配設され、前記底面部に対してワークの押圧力が付与されることにより抵抗が減少して絶縁状態から導通状態に切り換わる加圧導電性ゴムを含み、前記加圧導電性ゴムによって前記開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出してもよい。また、本発明では、パッド部の第１貫通孔、コネクタの第２貫通孔及び支持部材の弁室に沿って延在する弁棒を設け、前記弁棒の軸線方向に沿った一端部に弾性材料からなる突部を設けることにより、該弁棒がワークに当接した際に該ワークを保護する機能を発揮させることができる。さらに、本発明では、ロッド部材、筒部材及び前記ロッド部材と前記筒部材との間に装着された他のばね部材を有する緩衝機構を備え、パッド部がワークに当接する際、前記ロッド部材と前記筒部材とが軸線方向に沿って相対的に変位して前記他のばね部材が圧縮されることにより、前記パッド部に付与される衝撃を好適に吸収することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る吸着装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１１】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る吸着装置を示す。
【００１２】
この吸着装置１０は、ワークＷに接触して圧力流体の負圧作用下に該ワークＷを吸着するパッド部１２と、前記パッド部１２に連結されたコネクタ１４を介してワークＷが確実に吸着されたか否かを検出する検出部１６と、一端部がワークＷに当接して上方に向かって変位することにより弁閉状態から弁開状態へと切り換わる開閉弁１８（図３並びに図４参照）とから構成される。
【００１３】
パッド部１２は、厚肉の円筒状に形成された根本部２０と、前記根本部２０と一体的に形成され徐々に拡径するスカート部２２とを有し、例えば、Ｈ−ＮＢＲ等の材料によって形成される。前記根本部２０には、図３並びに図４に示されるように、環状の段部を有しスカート部２２まで延在する第１貫通孔２４が形成される。
【００１４】
前記パッド部１２の上部には、前記第１貫通孔２４に連通する第２貫通孔２６が形成されたコネクタ１４が連結され、前記コネクタ１４の上部には検出部１６が設けられる。前記第２貫通孔２６は、パッド部１２側の小径孔部２８ａと検出部１６側の大径孔部２８ｂとから構成される。なお、参照符号２９は、パッド部１２をコネクタ１４に固定するロックリングを示す。
【００１５】
検出部１６は、ねじ部を介してコネクタ１４に嵌合される直方体状の支持部材３０と、前記支持部材３０の一側面に軸線方向に沿って形成された断面長円状の長溝３２（図２参照）に着脱自在に装着されるリードスイッチ３４とを有する。
【００１６】
支持部材３０の内部には、前記第２貫通孔２６に連通する弁室３６が形成され、支持部材３０の上面部には前記弁室３６に連通する負圧供給ポート３８が形成され、前記負圧供給ポート３８には、例えば、図示しない管継手等の継手手段を介して負圧供給源に連通するチューブ等が接続される。
【００１７】
前記リードスイッチ３４は、図示しないガラス管内に所定間隔離間して一組のリード片４０ａ、４０ｂが配設され、後述する磁石４２の磁界作用下に前記一組のリード片４０ａ、４０ｂの端部が接触することにより、該リードスイッチ３４がオン状態となる。
【００１８】
なお、図１において、参照数字４４は、リードスイッチ３４を長溝３２内に係止する止めネジであり、参照数字４６は、該リードスイッチ３４がオン状態となった時に図示しないＬＥＤが発光し、前記ＬＥＤの発光光を視認するための窓部をそれぞれ示す。
【００１９】
前記パッド部１２、コネクタ１４および検出部１６をそれぞれ連通する第１、第２貫通孔２４、２６並びに弁室３６内には開閉弁１８が設けられ、前記開閉弁１８は、第１、第２貫通孔２４、２６並びに弁室３６の略上下方向に沿って変位自在な弁棒４８を有する。
【００２０】
前記弁棒４８の上部側には、止め輪５０を介して環状溝に係止されるリング状の磁石４２が設けられ、前記磁石４２に近接する部位には、例えば、ゴム製材料等の弾性体によって形成された弁体５２が装着される。前記弁体５２の外周の下端部に、下方側に向かって縮径するテーパ部５３が形成され、前記テーパ部５３に対応して支持部材３０に形成された着座部５４に着座することにより、弁閉状態となる。なお、前記テーパ部５３の傾斜角度θ（図４参照）を、約６０度に設定することにより、弁棒４８に付与される横方向の偏荷重を好適に吸収することができる。
【００２１】
また、前記弁棒４８の中間部には、リング体５６を介して係止部材５８が装着され、前記係止部材５８に形成された環状突部６０と支持部材３０との間にばね部材６２が介装される。弁棒４８は、ばね部材６２の弾発力の作用下に、常時、下方側に向かって付勢された状態にある。なお、前記環状突部６０は、コネクタ１４の段部に当接することにより、弁棒４８の下方側に対する変位を規制するストッパとして機能する。
【００２２】
前記弁棒４８の下端部には、該弁棒４８がワークＷに当接した際に該ワークＷを保護する弾性部材６４が連結され、また、前記弾性部材６４は、ワークＷを吸着しない場合、スカート部２２の下端面から外部側に向かって所定長だけ突出した状態に設定されている（図３参照）。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る吸着装置１０は、基本的には、以上のように形成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００２４】
先ず、図示しない固定手段を用いて、吸着装置１０を、例えば、ロボットのアーム等に接続し、前記アームの操作によって変位自在に設定しておく。また、支持部材３０の負圧供給ポート３８に図示しない管継手を連結し、図示しない負圧供給源に連通するチューブを前記管継手に接続しておく。そして、負圧供給源の付勢作用下に、負圧供給ポート３８を介して弁室３６内に負圧流体を供給しておく。
【００２５】
この場合、図３に示されるように、ばね部材６２の弾発力の作用下に弁体５２が着座部５４に着座して弁閉状態となっているため、弁室３６に供給された負圧流体は弁室３６内にとどまり、パッド部１２側に向かってその流出が阻止された状態にある。また、図３に示される通常状態では、リードスイッチ３４は、磁石４２による磁界の作用を受けていないため、オフ状態にある。
【００２６】
このような準備作業を終了した後、図示しないロボットを付勢してアームを操作し、パッド部１２をワークＷに当接させる。この場合、図４に示されるように、弾性部材６４がワークＷに当接し、弁棒４８が上方に向かって押圧されることにより該弁棒４８が弁体５２と一体的に上方に変位する。従って、弁体５２が着座部５４から離間することにより弁開状態となり、弁室３６に供給されていた負圧流体は、第１並びに第２貫通孔２４、２６を介してパッド部１２内の空間に導入される。
【００２７】
パッド部１２では、スカート部２２とワークＷとが接触することにより該スカート部２２内に閉塞された空間が形成され、前記空間に導入された負圧流体の作用下にワークＷが吸着される。この場合、弁棒４８と一体的に磁石４２が上方に向かって変位し、前記磁石４２の磁界の作用下にリードスイッチ３４を構成する一組のリード片４０ａ、４０ｂが接触してオン状態となる。
【００２８】
従って、リードスイッチ３４がオン状態となることにより、ワークＷがパッド部１２によって確実に吸着されたことを検出することができる。なお、前記リードスイッチ３４から出力された検出信号は、リード線を通じて図示しないコントローラに導入され、所望の制御がなされる。
【００２９】
また、リードスイッチ３４がオン状態となることにより図示しないＬＥＤが発光するため、作業者は、前記ＬＥＤの発光光を窓部４６を通じて容易に視認することにより、ワークＷがパッド部１２に確実に吸着されたことを確認することができる。
【００３０】
次に、本発明の他の実施の形態に係る吸着装置７０を図５並びに図６に示す。なお、前記の実施の形態に係る吸着装置１０に対応する構成要素には、同一の参照数字に符号ａを付して以下説明する。
【００３１】
この吸着装置７０は、根本部２０ａおよびスカート部２２ａとからなるパッド部１２ａと、前記パッド部１２ａの上部側に連結されるコネクタ１４ａと、前記コネクタ１４ａに連結され弁室３６ａに連通する通路７１が形成されたロッド部材７２が設けられた緩衝機構７４とから構成される。
【００３２】
この実施の形態に係る吸着装置７０では、リードスイッチ３４に代替して、加圧導電性ゴム７６を用いている点で前記実施の形態に係る吸着装置１０と異なる。
【００３３】
この加圧導電性ゴム７６は、断面コ字状を呈し、ワークＷを吸着した際にその底面部が該ワークＷに当接するように根本部２０ａの孔部７８から若干突出して配設される。前記加圧導電性ゴム７６は、例えば、シリコンゴムと金属微粒子との複合材料によって形成され、押圧力が付与されない通常の状態では絶縁状態にあるが、当接するワークＷによって押圧力が付与されると抵抗が変化して導通状態となる。
【００３４】
従って、図６に示されるように、ワークＷによる押圧力が付与された部分８０の抵抗が減少し導通状態となることにより、一組の電極８２ａ、８２ｂ間に電流が流れてオン状態となり、ワークＷがパッド部１２ａに確実に吸着されたことを検出することができる。なお、前記加圧導電性ゴム７６から出力された検出信号は、リード線を介して図示しないコントローラに導入される。
【００３５】
緩衝機構７４は、外周面にねじ溝が刻設された筒部材８４と、前記筒部材８４とロッド部材７２との間に装着されたばね部材８６とから構成される。この場合、図６に示されるように、パッド部１２ａがワークＷに当接する際、筒部材８４とロッド部材７２とが相対的に変位して前記ばね部材８６が圧縮されて衝撃を吸収することにより、円滑にワークＷを吸着することができる。
【００３６】
なお、参照数字８８ａ、８８ｂは、吸着装置７０をロボットのアーム等に固定するとともに、高さ方向を調整する一組のリング部材を示し、その他の作用効果は、前記実施の形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
また、この実施の形態では、検出手段として、リードスイッチ３４並びに加圧導電性ゴム７６を用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、その他の機械的スイッチ、磁気的スイッチあるいは電気的スイッチを用いてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００３９】
すなわち、開閉弁が弁閉状態から弁開状態となったことを検出する検出部をパッド部と一体的に設けることにより、負圧流体の作用下にワークがパッド部に確実に吸着されたことを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸着装置の正面図である。
【図２】図１に示す吸着装置の側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】図３に示す開閉弁が弁閉状態から弁開状態に切り換わった状態の縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る吸着装置の縦断面図である。
【図６】図５に示す開閉弁が弁閉状態から弁開状態に切り換わった状態の縦断面図である。
【図７】従来技術に係る吸着装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０、７０…吸着装置            １２、１２ａ…パッド部
１４、１４ａ…コネクタ          １６、１６ａ…検出部
１８、１８ａ…開閉弁            ２０、２０ａ…根本部
２２、２２ａ…スカート部        ２４、２４ａ、２６…貫通孔
３０…支持部材                  ３２…長溝
３４…リードスイッチ            ３６、３６ａ…弁室
４０ａ、４０ｂ…リード片        ４２…磁石
４８、４８ａ…弁棒              ５２、５２ａ…弁体
５４、５４ａ…着座部            ６２、６２ａ、８６…ばね部材
６４、６４ａ…弾性部材
【図１】
0003797577.tif 000002
【図２】
0003797577.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003797577.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003797577.tif 000008