吸着パッド及びそれを備えた吸着装置
【課題】コストアップや空圧回路の複雑化を招くことなく吸着パッドと物品との分離を迅速に行うことができる吸着パッドを提供する。
【解決手段】）物品(W)を吸着するための吸着パッド(5)を、本体部(5a)と本体部(5a)の一面側と他面側との空間同士を連通し第１の最小流路面積(Sc)を有して形成された第１の通気孔(5c)と、本体部(5a)の周縁から一面側にスカート状に延出し物品(W)に密着する吸着部(5b)と、本体部(5a)又は吸着部(5b)に形成され、一面側と他面側との空間同士を連通すると共に第１の最小流路面積(Sc)よりも小さい第２の最小流路面積(Sf)を有する第２の通気孔(5f)及び第２の通気孔(5f)を囲繞すると共に一面側において吸着部(5b)の先端部(5b1)を越えない高さで突出形成された周壁部(5g)を含む補助ポート部(5p)と、を備えるものとした。
【解決手段】）物品(W)を吸着するための吸着パッド(5)を、本体部(5a)と本体部(5a)の一面側と他面側との空間同士を連通し第１の最小流路面積(Sc)を有して形成された第１の通気孔(5c)と、本体部(5a)の周縁から一面側にスカート状に延出し物品(W)に密着する吸着部(5b)と、本体部(5a)又は吸着部(5b)に形成され、一面側と他面側との空間同士を連通すると共に第１の最小流路面積(Sc)よりも小さい第２の最小流路面積(Sf)を有する第２の通気孔(5f)及び第２の通気孔(5f)を囲繞すると共に一面側において吸着部(5b)の先端部(5b1)を越えない高さで突出形成された周壁部(5g)を含む補助ポート部(5p)と、を備えるものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着パッド及びそれを備えた吸着装置に係り、特に、吸着パッドで物品を吸着した状態から吸着パッド内の真空破壊を短時間に行える吸着パッド及びそれを備えた吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸着パッドを備え、その吸着パッドで物品を吸着する吸着装置が知られている。吸着装置地は、例えば、鉄板等の物品を吸着して移送する場合に利用されている。
特許文献１には、このような吸着装置の例が示されている。具体的には、エジェクタにより負圧を発生させ、そのエジェクタに接続した吸着パッドで薄板等を吸着するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３１６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたようなエジェクタを利用した吸着装置において、被吸着部材である物品を吸着パッドから分離させる際には、エジェクタの動作を停止させるのが一般的である。この動作停止により、吸着パッド内に空気が流入して吸着パッド内の真空が破壊され、物品を吸着パッドから分離できるようになる。
しかしながら、エジェクタと吸着パッドとを繋ぐ経路が長く流路体積が大きい場合は、真空状態が破壊されるまで比較的長い時間を要する。
そのため、時間効率向上のために真空破壊を短時間に行って吸着パッドと物品とを迅速に分離したい場合には、真空発生と真空破壊との両方の機能を有するエジェクタを用いるか、エジェクタとは別に真空破壊用の空圧回路を設けることが行われてきているが、これらはコストアップや空圧回路の複雑化を招くという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、コストアップや空圧回路の複雑化を招くことなく、吸着パッドと物品との分離を迅速に行うことができる吸着パッド及びそれを備えた吸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
１） 物品(W)を吸着するための吸着パッド(5)であって、
本体部(5a)と、
前記本体部(5a)の一面側と他面側との空間同士を連通し第１の最小流路面積(Sc)を有して形成された第１の通気孔(5c)と、
前記本体部(5a)の周縁から前記一面側にスカート状に延出し前記物品(W)に密着する吸着部(5b)と、
前記本体部(5a)又は前記吸着部(5b)に形成され、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通すると共に前記第１の最小流路面積(Sc)よりも小さい第２の最小流路面積(Sf)を有する第２の通気孔(5f)と、前記第２の通気孔(5f)を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部(5b)の先端部(5b1)を越えない高さで突出形成された周壁部(5g)と、を含む補助ポート部(5p)と、
を備えたことを特徴とする吸着パッド(5)である。
２） 前記吸着部(5b)が前記物品(W)に密着した状態で、前記本体部(5a)，前記吸着部(5b)，及び前記物品(W)とで囲まれた閉空間(V1)の気圧が所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)と離隔し前記第２の通気孔(5f)から外部の空気の前記閉空間(V1)への流入を許容すること特徴とする１）に記載の吸着パッド(5)である。
３） 前記閉空間(V1)の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)に密着して前記第２の通気孔(5f)からの前記閉空間(V1)への空気流入を遮断することを特徴とする２）に記載の吸着パッドである。
４） 前記吸着部(5b)の前記先端部(5b1)のみを前記物品(W)に接触させた状態で、前記本体部(5a)，前記吸着部(5b)，及び前記物品(W)とで囲まれた閉空間(V1)の空気を、前記第２の通気孔(5f)から流入する外部の空気の流量(Qf)よりも多い流量(Qc)で前記第１の通気孔(5c)から排気することで、前記周壁部(5g)が前記物品(W)に密着して前記第２の通気孔(5f)から前記閉空間(V1)に進入する空気を遮断した吸引状態に移行し、
前記吸引状態において前記第１の通気孔(5c)から前記閉空間(V1)に給気することで、前記周壁部(5g)が前記物品(W)から離隔して前記第２の通気孔(5f)から前記閉空間(V1)への空気流入を許容する非吸引状態に移行することを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載の吸着パッド(5)である。
５） 前記補助ポート部(5p)を複数備えたことを特徴とする１）〜４）のいずれか一つに記載の吸着パッド(5C)である。
６） 複数の前記補助ポート部(5p1〜5p4)は、所定の一点に対して点対称に配置されていることを特徴とする５）に記載の吸着パッド(5C)である。
７） 前記周壁部(5g)は、前記吸着部(5b)の先端部(5b1)の形状に沿って延在する勾玉状に形成されていることを特徴とする１）〜６）のいずれか一つに記載の吸着パッド(5)である。
８） 負圧発生部(3)と吸着パッド(5)とを備え、前記負圧発生部(3)で発生させた負圧により前記吸着パッド(5)で物品(W)を吸着する吸着装置(51)であって、
前記吸着パッド(5)は、
本体部(5a)と、
前記本体部(5a)の一面側と他面側との空間同士を連通して形成され前記他面側において前記負圧発生部(3)と接続された第１の通気孔(5c)と、前記本体部(5a)の周縁から前記一面側にスカート状に延出して形成され前記物品(W)に密着する吸着部(5b)と、
前記本体部(5a)又は前記吸着部(5b)において、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通するよう形成された第２の通気孔(5f)と、
前記第２の通気孔(5f)を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部(5b)の先端部(5b1)を越えない高さで突出形成された周壁部(5g)と、
を有し、
前記負圧発生部(3)は、前記吸着部(5b)の前記先端部(5b1)のみを前記物品(W)に接触させた状態で、前記第１の通気孔(5c)から吸引する前記本体部(5a)，前記吸着部(5b)，及び前記物品(W)で囲まれた閉空間(V1)の空気の流量(Qc)が前記第２の通気孔(5f)から前記閉空間(V1)に流入する空気の流量(Qf)よりも多くなるように前記負圧を発生させることを特徴とする吸着装置(51)である。
９） 前記閉空間(V1)の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)に密着して前記第２の通気孔(5f)からの前記閉空間(V1)への空気流入を遮断することを特徴とする８）に記載の吸着装置(51)である。
１０） 前記閉空間(V1)の気圧が、前記所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)から離れて前記第２の通気孔(5f)から前記他面側の空気の前記閉空間(V1)への流入を許容すること特徴とする８）又は９）に記載の吸着装置(51)である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コストアップや空圧回路の複雑化を招くことなく、吸着パッドと物品との分離を迅速に行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の吸着装置の実施例を説明するための回路図である。
【図２】本発明の吸着パッドの実施例を説明するための図である。
【図３】本発明の吸着装置の実施例における吸着過程を説明するための図である。
【図４】本発明の吸着装置の実施例における真空破壊過程を説明するための図である。
【図５】本発明の吸着パッドの実施例における変形例１を説明するための図である。
【図６】本発明の吸着パッドの実施例における変形例１の作用を説明するための図である。
【図７】本発明の吸着パッドの実施例における変形例２を説明するための図である。
【図８】本発明の吸着パッドの実施例における変形例３を説明するための図である。
【図９】本発明の吸着パッドの実施例における変形例４を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図９を用いて説明する。
図１は、実施例の吸着装置５１の回路図である。
吸着装置５１は、給気部１と排気部２との間に配置されたエジェクタ３と、エジェクタ３に接続された吸着パッド５と、を含んで構成されている。エジェクタ３が作動して生じた負圧により吸着パッド５の内側の空気が吸引される。
図２（ａ）は吸着パッド５の下面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＳ１−Ｓ１断面図である。上下方向については便宜的に図の矢印で規定する。
吸着パッド５は、やや扁平の円筒状に形成され貫通孔５ｃを有する本体部５ａと、本体部５ａの下方縁部から斜め下方にスカート状に延出した吸着部である鰭部５ｂと、有して構成されている。貫通孔５ｃは、例えば本体部５ａの中央部に形成されている。鰭部５ｂは、被吸着部材となる物品の平坦な面に密着できるようになっている。より具体的には、鰭部５ｂの先端部５ｂ１が同一平面上に位置するように形成されている。貫通孔５ｃは、吸着パッド５の一方側である下方側の空間と他方側である上方側の空間とを連通する通気孔である。
本体部５ａの貫通孔５ｃには、エジェクタ３と貫通孔５ｃとの間をエアホース５ｅを介して連結するためのカプラ５ｄが取り付けられている。
【００１０】
本体部５ａには、上方側の空間と下方側の空間とを連通する貫通孔５ｆが設けられている。下面５ａ１には、貫通孔５ｆを取り囲み下方側に延出する周壁部５ｇが設けられている。すなわち、周壁部５ｇは貫通孔５ｆを囲繞するように形成されている。周壁部５ｇは、本体部５ａの下面５ａ１から先端部５ｇ１が距離ｈの位置となるよう突出している。
周壁部５ｇは、図２（ａ）に示されるような貫通孔５ｆを円形で囲むものに限らない。楕円形や角形で囲むものでもよく、貫通孔５ｆを一周に亘って切れ目がなく囲むものであれば形状は限定されない。この貫通孔５ｆと周壁部５ｇとを含んで補助ポート部５ｐが構成されている。
【００１１】
自然状態で、周壁部５ｇの先端部５ｇ１の上下方向位置は、鰭部５ｂの先端部５ｂ１の上下方向位置よりも距離Δｈだけ上方側（本体部５ａ側）に位置するようになっている。すなわち、周壁部５ｇは、その先端部５ｇ１が鰭部５ｂの先端部５ｂ１を超えない高さとなるように突出形成されている。
貫通孔５ｆの横断面形状における最小面積Ｓｆは、貫通孔５ｃの横断面形状における最小面積Ｓｃよりも小さく設定されている。すなわち、貫通孔５ｆにおける流路面積は、貫通孔５ｃにおける流路面積よりも小さく設定されている。
具体的には、貫通孔５ｃ及び貫通孔５ｆは、鰭部５ｂの先端部５ｂ１を被吸着部材Ｗの表面に密着させた状態で、エジェクタ３の作動により生じた負圧により貫通孔５ｃを通して本体部５ａ，吸着部５ｂ，及び被吸着部材Ｗで囲まれた空間（閉空間とも称する）Ｖ１から排出される空気の流量Ｑｃが、その排出に伴い貫通孔５ｆを通じて外部から流入する空気の流量Ｑｆよりも大きくなるように設けられている。ここで流量Ｑｃ,Ｑｆは、単位時間あたりの空気の移動体積である。
【００１２】
図２（ａ），（ｂ）では、貫通孔５ｃ及び貫通孔５ｆは、それぞれ直径Ｄｃ，Ｄｆで内部空間を円柱状とする孔とされているが、内部空間の形状を、円柱状に限らず、楕円柱状，角柱状，星形などの異形柱状とする孔であってもよい。
本体部５ａ，鰭部５ｂ，及び周壁部５ｇは、同一の材料で形成されている。材料例はゴムである。特に鰭部５ｂ及び周壁部５ｇは、外部からの力で容易に変形するように薄肉に形成されている。
【００１３】
次に、吸着パッド５と被吸着部材Ｗとの吸着について図３を参照して説明する。
図３（ａ）〜（ｂ）は、吸着パッド５の被吸着部材Ｗへの吸着動作について説明する図である。貫通孔５ｃは、エジェクタ３と接続されているが、各図では簡単のためにカプラ５ｄを含むエジェクタ３側を除いて図示されている。
ここでは、一例として被吸着部材を鉄板Ｗとしている。
【００１４】
図３（ａ）には、鰭部５ｂの先端部５ｂ１のみを鉄板Ｗの表面に密着させた状態が示されている。
この状態では、周壁部５ｇの先端部５ｇ１と鉄板Ｗとの間には、距離Δｈの隙間が生じている。
ここでエジェクタ３を作動させると、負圧が生じ、貫通孔５ｃを介して本体部５ａと鰭部５ｂと鉄板Ｗとで囲まれた閉空間Ｖ１の空気が流量Ｑｃ吸い出される。
この吸出に伴って、貫通孔５ｆからは、流量Ｑｆにて外部から閉空間Ｖ１に空気が流入するが、上述のように、Ｑｃ＞Ｑｆとなるように貫通孔５ｃ及び貫通孔５ｆの形状等が設定されているので、閉空間Ｖ１内は、流量（Ｑｃ−Ｑｆ）に相当する空気流出が生じて負圧となる。従って、吸着パッド５は、鰭部５ｂが変形しつつ本体部５ａが鉄板Ｗに接近する。
【００１５】
閉空間Ｖ１の内部の気圧が所定値の負圧に減少すると、本体部５ａは距離Δｈだけ鉄板Ｗに接近し、図３（ｂ）に示されたように、周壁部５ｇの先端部５ｇ１が鉄板Ｗに接触する。
この接触で、本体部５ａの下面５ａ１と周壁部５ｇと鉄板Ｗとで囲まれた閉空間Ｖ２が形成される。この閉空間Ｖ２は、閉空間Ｖ１に対して遮断されているので、閉空間Ｖ１への外部からの空気流入が停止する。
従って、閉空間Ｖ１から排出される空気の流量は流量Ｑｃに増加し、本体部５ａの鉄板Ｗへの接近速度は増加する。
【００１６】
図３（ｃ）は、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値以下の負圧であって、充分減圧された状態になり、鉄板Ｗを保持するに十分な吸引力が発揮される所定の吸引状態が示されている。
エジェクタ３で発生する負圧による空気の吸引流量は、この吸引状態が維持され得る程度の流量Ｑｃ１に減少させてもよい。
この吸引状態で、本体部５ａは、鉄板Ｗに最接近しており、周壁部５ｇは、変形して鉄板Ｗに対し鰭部５ｂと同様に密着している。本体部５ａの鉄板Ｗへの接近に伴う閉空間Ｖ２の体積減少は、閉空間Ｖ２と外部空間とが貫通孔５ｆにより連通しているので、なんら抵抗なく行われる。
【００１７】
次に、吸着パッド５と被吸着部材Ｗとの分離について図４を参照して説明する。
まず、被吸着部材Ｗを吸着パッド５から開放する際には、図３（ｃ）に示される所定の吸引状態においてエジェクタ３の作動を停止する。
この作動停止により、図４（ａ）に示されるように、貫通孔５ｃには、エジェクタ３側から閉空間Ｖ１に対して空気が流量Ｑａにて流入する。
閉空間Ｖ１への空気流入により、本体部５ａは、鉄板Ｗから離れる方向に移動する。この移動により本体部５ａと鉄板Ｗとの隙間が広がって両者の間隔が距離ｈになった状態が図４（ｂ）に示されている。
【００１８】
この図４（ｂ）の状態は、周壁部５ｇの先端部５ｇ１が鉄板Ｗから離れる直前の状態であり、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値の負圧になっている。更に閉空間Ｖ１に空気が流入し、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値を越えた負圧になると、本体部５ａと鉄板Ｗとの間隔が距離ｈより大きくなって周壁部５ｇの先端部５ｇ１と鉄板Ｗとの間に隙間が生じ、図４（ｃ）の非吸引状態となる。
【００１９】
この状態では、外部空間の空気が貫通孔５ｆから周壁部５ｇの先端部５ｇ１と鉄板Ｗとの間の隙間Ｇを介して閉空間Ｖ１に流入する。これにより閉空間Ｖ１へ流入する空気の流量は、ＱａからＱａ＋Ｑｆに増加するので、閉空間Ｖ１の真空破壊は急速に進行する。
【００２０】
このように、吸着パッド５は、補助ポート部５ｐを有し、真空破壊の過程で、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値以上の負圧に上昇すると、被吸着部材Ｗに密着していた補助ポート部５ｐにおける周壁部５ｇの先端部５ｇ１が被吸着部材Ｗから離れ、それ以降、外部空間の空気が閉空間Ｖ１内に流入するので真空破壊が急速に行われる。従って、被吸着部材Ｗと吸着パッド５との分離を極めて迅速に行うことができる。
【００２１】
同様の過程で真空破壊が急速実行される吸着パッドとして以下の変形例がある。
＜変形例１＞
図５は、変形例１の吸着パッド５Ａを示す図であり、図５（ａ）が下面図、図５（ｂ）が図５（ａ）におけるＳ２−Ｓ２断面図である。
吸着パッド５Ａは、中央部に貫通孔５ｃを有する本体部５Ａａと、本体部５Ａａの下方縁部から斜め下方にスカート状に延出した鰭部５Ａｂと、を有して構成されている。
鰭部５Ａｂには、同心円状の複数条を有して形成された蛇腹からなる接続部５Ａｊを介することで、鰭部５Ａｂの他の部位に対して上下方向に独立移動可能な密着部５Ａｍが設けられている。密着部５Ａｍと接続部５Ａｊとを含んで補助ポート部５Ａｐとされている。密着部５Ａｍは、周辺の鰭部５Ａｂよりも薄肉とされ、貫通孔５Ａｆが形成されている。
【００２２】
この吸着パッド５Ａは、被吸着部材Ｗに鰭部５Ａｂの先端部５Ａｂ１が接触した状態で、本体部５Ａａ，鰭部５Ａｂ，及び被吸着部材Ｗとで囲まれた閉空間ＶＡ１（図６参照）から貫通孔５Ａｃを通じてエジェクタ３の負圧により排気される排出流量ＱＡｃよりも、その排気に伴い貫通孔５Ａｆを介して外部から閉空間ＶＡ１に流入する流入流量ＱＡｆの方が少なくなるようになってきる。従って、吸引過程において、上下方向に独立して移動可能な密着部５Ａｍが鰭部５Ａｂの他の部位よりも先に鉄板Ｗに密着し、それにより貫通孔５ｆが塞がれて吸引が加速するようになっている。図６には、密着部５Ａｍが先行して鉄板Ｗに密着した状態が示されている。
【００２３】
また、真空破壊の過程では、エジェクタ３の作動停止に伴って貫通孔５Ａｃから閉空間ＶＡ１に空気が流入する。そして、閉空間ＶＡ１の気圧が上昇して所定の値の負圧に達し、ある程度本体部５Ａａが鉄板Ｗから離れると、図６に示された状態から密着部５Ａｍが鉄板Ｗから引き離される。これにより貫通孔５Ａｆが開放されて外部空間から閉空間ＶＡ１に空気が流入するので、真空破壊が急速に行われる。従って、被吸着部材Ｗと吸着パッド５Ａとの分離を極めて迅速に行うことができる。
【００２４】
＜変形例２＞
図７（ａ）は、変形例２の吸着パッド５Ｂの補助ポート部５Ｂｐを示す部分断面図である。
図７（ｂ）は、補助ポート部５Ｂｐが、周辺の鰭部５Ｂｂよりも先行して被吸着部材Ｗに密着した状態を示している。
この変形例２の吸着パッド５Ｂは、変形例１に対して、補助ポート部５Ｂｐにおける貫通孔５Ｂｆを含む所定範囲の部位である密着部５Ｂｋの材質を、鰭部５Ｂｂの材質よりも柔軟なものとしたものである。これにより、密着部５Ｂｋは、接続部５Ａｊを設けることなく、鰭部５Ｂｂの他の部位よりも容易に、独立した上下方向の移動が可能になっている。密着部５Ｂｋは、鉄板Ｗとは反対側になる面（上方側の面）を抉って他の部位よりも薄肉としてもよい。
この吸着パッド５Ｂも、吸着パッド５Ａと同様に、真空破壊が急速に行われ得るので、被吸着部材Ｗと吸着パッド５Ｂとの分離を極めて迅速に行うことができる。
【００２５】
＜変形例３＞
図８は、吸着パッド５の変形例３である吸着パッド５Ｃの下面図である。吸着パッド５Ｃは、吸着パッド５における補助ポート部５ｐを、所定の中心点ＣＴＲ（例えば本体部５ａの中心、あるいは鰭部５ｂの外周形状の中心）に対して点対称に複数形成した例である。図８では、鰭部５ｂの外周形状が円であって、その円の中心点ＣＴＲまわりに角度間隔９０°で四つの補助ポート部５ｐ１〜５ｐ４を設けた例が示されている。
このように補助ポート部５ｐ１〜５ｐ４を所定の中心点に対して点対称に設けることで、吸引過程及び真空破壊過程において鰭部５ｂの変形が周方向でバランスよく行われるので、吸引状態が安定すると共に、真空破壊も、時間のばらつきが少なく、安定して短時間で実行される。所定の中心点は、この例のように、鰭部５ｂの先端部の形状（円や楕円など）についての中心点に設定するのが吸引力のバランスから望ましい。
この補助ポート部５ｐの対称配置化は、吸着パッド５への適用に限定されず、各変形例及びその組み合わせにも適用できるものである。
【００２６】
＜変形例４＞
図９は、吸着パッド５の変形例４である吸着パッド５Ｄの下面図である。吸着パッド５Ｄは、吸着パッド５における補助ポート部５ｐの周壁部５ｇを、周方向に延びる勾玉状の周壁部５Ｄｇとしたものである。この周方向は、鰭部５ｂの先端部５ｂ１の外周形状に沿った方向であると、良好な吸引バランスが得られて望ましい。
周壁部５Ｄｇが囲う範囲内（例えば中心位置）に、貫通孔５ｆが形成されている。この周壁部５Ｄｇと貫通孔５ｆとで、補助ポート部５Ｄｐが構成されている。
図９では、中心点ＣＴＲを中心とし角度間隔１２０°にて点対称に三つの補助ポート部５Ｄｐ１〜５Ｄｐ３を設けた例が示されている。
【００２７】
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００２８】
吸着パッド５では、貫通孔５ｆ及び周壁部５ｇからなる補助ポート部５ｐを本体部５ａに設けた例を説明したが、補助ポート部５ｐは鰭部５ｂに設けられていてもよい。
吸着装置５１は、吸着状態において、エジェクタ３を作動させ常に閉空間Ｖ１から吸引するものに限らず、エジェクタ３と貫通孔５ｃとの間に開閉弁を有し、その開閉弁を閉状態として閉空間Ｖ１内の真空を維持するように構成されていてもよい。また、吸引状態から真空破壊過程に移行する際に、閉空間Ｖ１に対し強制的に空気を供給するように構成されていてもよい。
実施例及び変形例は、互いに適宜組み合わせてよい。
【符号の説明】
【００２９】
１ 給気部、 ２ 排気部、 ３ エジェクタ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 吸着パッド
５ａ，５Ａａ 本体部
５ａ１ 下面、 ５ａ２ 上面
５Ａｊ 接続部、 ５Ａｍ 密着部
５ｂ，５Ａｂ，５Ｂｂ，５Ｃｂ 鰭部、 ５ｂ１ 先端部
５Ｂｋ （所定範囲の）部位、 ５Ｂｍ 密着部
５ｃ，５Ａｃ 貫通孔
５ｄ カプラ、 ５ｅ エアホース
５ｆ，５Ａｆ，５Ｂｆ 貫通孔
５ｇ 周壁部、 ５ｇ１ 先端部
５ｐ，５Ａｐ，５Ｂｐ，５ｐ１〜５ｐ４ 補助ポート部
５１ 吸着装置
ＣＴＲ 中心点
Ｄｃ，Ｄｆ 直径
Ｇ 隙間
ｈ 高さ、 Δｈ 距離
Ｓｃ，Ｓｆ 最小面積
Ｑａ，Ｑｃ,Ｑｆ，Ｑｃ1，ＱＡｃ，ＱＡｆ 流量
Ｖ１，Ｖ２，ＶＡ１ 空間
Ｗ 被吸着部材(鉄板)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着パッド及びそれを備えた吸着装置に係り、特に、吸着パッドで物品を吸着した状態から吸着パッド内の真空破壊を短時間に行える吸着パッド及びそれを備えた吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸着パッドを備え、その吸着パッドで物品を吸着する吸着装置が知られている。吸着装置地は、例えば、鉄板等の物品を吸着して移送する場合に利用されている。
特許文献１には、このような吸着装置の例が示されている。具体的には、エジェクタにより負圧を発生させ、そのエジェクタに接続した吸着パッドで薄板等を吸着するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３１６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたようなエジェクタを利用した吸着装置において、被吸着部材である物品を吸着パッドから分離させる際には、エジェクタの動作を停止させるのが一般的である。この動作停止により、吸着パッド内に空気が流入して吸着パッド内の真空が破壊され、物品を吸着パッドから分離できるようになる。
しかしながら、エジェクタと吸着パッドとを繋ぐ経路が長く流路体積が大きい場合は、真空状態が破壊されるまで比較的長い時間を要する。
そのため、時間効率向上のために真空破壊を短時間に行って吸着パッドと物品とを迅速に分離したい場合には、真空発生と真空破壊との両方の機能を有するエジェクタを用いるか、エジェクタとは別に真空破壊用の空圧回路を設けることが行われてきているが、これらはコストアップや空圧回路の複雑化を招くという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、コストアップや空圧回路の複雑化を招くことなく、吸着パッドと物品との分離を迅速に行うことができる吸着パッド及びそれを備えた吸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
１） 物品(W)を吸着するための吸着パッド(5)であって、
本体部(5a)と、
前記本体部(5a)の一面側と他面側との空間同士を連通し第１の最小流路面積(Sc)を有して形成された第１の通気孔(5c)と、
前記本体部(5a)の周縁から前記一面側にスカート状に延出し前記物品(W)に密着する吸着部(5b)と、
前記本体部(5a)又は前記吸着部(5b)に形成され、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通すると共に前記第１の最小流路面積(Sc)よりも小さい第２の最小流路面積(Sf)を有する第２の通気孔(5f)と、前記第２の通気孔(5f)を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部(5b)の先端部(5b1)を越えない高さで突出形成された周壁部(5g)と、を含む補助ポート部(5p)と、
を備えたことを特徴とする吸着パッド(5)である。
２） 前記吸着部(5b)が前記物品(W)に密着した状態で、前記本体部(5a)，前記吸着部(5b)，及び前記物品(W)とで囲まれた閉空間(V1)の気圧が所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)と離隔し前記第２の通気孔(5f)から外部の空気の前記閉空間(V1)への流入を許容すること特徴とする１）に記載の吸着パッド(5)である。
３） 前記閉空間(V1)の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)に密着して前記第２の通気孔(5f)からの前記閉空間(V1)への空気流入を遮断することを特徴とする２）に記載の吸着パッドである。
４） 前記吸着部(5b)の前記先端部(5b1)のみを前記物品(W)に接触させた状態で、前記本体部(5a)，前記吸着部(5b)，及び前記物品(W)とで囲まれた閉空間(V1)の空気を、前記第２の通気孔(5f)から流入する外部の空気の流量(Qf)よりも多い流量(Qc)で前記第１の通気孔(5c)から排気することで、前記周壁部(5g)が前記物品(W)に密着して前記第２の通気孔(5f)から前記閉空間(V1)に進入する空気を遮断した吸引状態に移行し、
前記吸引状態において前記第１の通気孔(5c)から前記閉空間(V1)に給気することで、前記周壁部(5g)が前記物品(W)から離隔して前記第２の通気孔(5f)から前記閉空間(V1)への空気流入を許容する非吸引状態に移行することを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載の吸着パッド(5)である。
５） 前記補助ポート部(5p)を複数備えたことを特徴とする１）〜４）のいずれか一つに記載の吸着パッド(5C)である。
６） 複数の前記補助ポート部(5p1〜5p4)は、所定の一点に対して点対称に配置されていることを特徴とする５）に記載の吸着パッド(5C)である。
７） 前記周壁部(5g)は、前記吸着部(5b)の先端部(5b1)の形状に沿って延在する勾玉状に形成されていることを特徴とする１）〜６）のいずれか一つに記載の吸着パッド(5)である。
８） 負圧発生部(3)と吸着パッド(5)とを備え、前記負圧発生部(3)で発生させた負圧により前記吸着パッド(5)で物品(W)を吸着する吸着装置(51)であって、
前記吸着パッド(5)は、
本体部(5a)と、
前記本体部(5a)の一面側と他面側との空間同士を連通して形成され前記他面側において前記負圧発生部(3)と接続された第１の通気孔(5c)と、前記本体部(5a)の周縁から前記一面側にスカート状に延出して形成され前記物品(W)に密着する吸着部(5b)と、
前記本体部(5a)又は前記吸着部(5b)において、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通するよう形成された第２の通気孔(5f)と、
前記第２の通気孔(5f)を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部(5b)の先端部(5b1)を越えない高さで突出形成された周壁部(5g)と、
を有し、
前記負圧発生部(3)は、前記吸着部(5b)の前記先端部(5b1)のみを前記物品(W)に接触させた状態で、前記第１の通気孔(5c)から吸引する前記本体部(5a)，前記吸着部(5b)，及び前記物品(W)で囲まれた閉空間(V1)の空気の流量(Qc)が前記第２の通気孔(5f)から前記閉空間(V1)に流入する空気の流量(Qf)よりも多くなるように前記負圧を発生させることを特徴とする吸着装置(51)である。
９） 前記閉空間(V1)の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)に密着して前記第２の通気孔(5f)からの前記閉空間(V1)への空気流入を遮断することを特徴とする８）に記載の吸着装置(51)である。
１０） 前記閉空間(V1)の気圧が、前記所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部(5g)は、前記物品(W)から離れて前記第２の通気孔(5f)から前記他面側の空気の前記閉空間(V1)への流入を許容すること特徴とする８）又は９）に記載の吸着装置(51)である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コストアップや空圧回路の複雑化を招くことなく、吸着パッドと物品との分離を迅速に行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の吸着装置の実施例を説明するための回路図である。
【図２】本発明の吸着パッドの実施例を説明するための図である。
【図３】本発明の吸着装置の実施例における吸着過程を説明するための図である。
【図４】本発明の吸着装置の実施例における真空破壊過程を説明するための図である。
【図５】本発明の吸着パッドの実施例における変形例１を説明するための図である。
【図６】本発明の吸着パッドの実施例における変形例１の作用を説明するための図である。
【図７】本発明の吸着パッドの実施例における変形例２を説明するための図である。
【図８】本発明の吸着パッドの実施例における変形例３を説明するための図である。
【図９】本発明の吸着パッドの実施例における変形例４を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図９を用いて説明する。
図１は、実施例の吸着装置５１の回路図である。
吸着装置５１は、給気部１と排気部２との間に配置されたエジェクタ３と、エジェクタ３に接続された吸着パッド５と、を含んで構成されている。エジェクタ３が作動して生じた負圧により吸着パッド５の内側の空気が吸引される。
図２（ａ）は吸着パッド５の下面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＳ１−Ｓ１断面図である。上下方向については便宜的に図の矢印で規定する。
吸着パッド５は、やや扁平の円筒状に形成され貫通孔５ｃを有する本体部５ａと、本体部５ａの下方縁部から斜め下方にスカート状に延出した吸着部である鰭部５ｂと、有して構成されている。貫通孔５ｃは、例えば本体部５ａの中央部に形成されている。鰭部５ｂは、被吸着部材となる物品の平坦な面に密着できるようになっている。より具体的には、鰭部５ｂの先端部５ｂ１が同一平面上に位置するように形成されている。貫通孔５ｃは、吸着パッド５の一方側である下方側の空間と他方側である上方側の空間とを連通する通気孔である。
本体部５ａの貫通孔５ｃには、エジェクタ３と貫通孔５ｃとの間をエアホース５ｅを介して連結するためのカプラ５ｄが取り付けられている。
【００１０】
本体部５ａには、上方側の空間と下方側の空間とを連通する貫通孔５ｆが設けられている。下面５ａ１には、貫通孔５ｆを取り囲み下方側に延出する周壁部５ｇが設けられている。すなわち、周壁部５ｇは貫通孔５ｆを囲繞するように形成されている。周壁部５ｇは、本体部５ａの下面５ａ１から先端部５ｇ１が距離ｈの位置となるよう突出している。
周壁部５ｇは、図２（ａ）に示されるような貫通孔５ｆを円形で囲むものに限らない。楕円形や角形で囲むものでもよく、貫通孔５ｆを一周に亘って切れ目がなく囲むものであれば形状は限定されない。この貫通孔５ｆと周壁部５ｇとを含んで補助ポート部５ｐが構成されている。
【００１１】
自然状態で、周壁部５ｇの先端部５ｇ１の上下方向位置は、鰭部５ｂの先端部５ｂ１の上下方向位置よりも距離Δｈだけ上方側（本体部５ａ側）に位置するようになっている。すなわち、周壁部５ｇは、その先端部５ｇ１が鰭部５ｂの先端部５ｂ１を超えない高さとなるように突出形成されている。
貫通孔５ｆの横断面形状における最小面積Ｓｆは、貫通孔５ｃの横断面形状における最小面積Ｓｃよりも小さく設定されている。すなわち、貫通孔５ｆにおける流路面積は、貫通孔５ｃにおける流路面積よりも小さく設定されている。
具体的には、貫通孔５ｃ及び貫通孔５ｆは、鰭部５ｂの先端部５ｂ１を被吸着部材Ｗの表面に密着させた状態で、エジェクタ３の作動により生じた負圧により貫通孔５ｃを通して本体部５ａ，吸着部５ｂ，及び被吸着部材Ｗで囲まれた空間（閉空間とも称する）Ｖ１から排出される空気の流量Ｑｃが、その排出に伴い貫通孔５ｆを通じて外部から流入する空気の流量Ｑｆよりも大きくなるように設けられている。ここで流量Ｑｃ,Ｑｆは、単位時間あたりの空気の移動体積である。
【００１２】
図２（ａ），（ｂ）では、貫通孔５ｃ及び貫通孔５ｆは、それぞれ直径Ｄｃ，Ｄｆで内部空間を円柱状とする孔とされているが、内部空間の形状を、円柱状に限らず、楕円柱状，角柱状，星形などの異形柱状とする孔であってもよい。
本体部５ａ，鰭部５ｂ，及び周壁部５ｇは、同一の材料で形成されている。材料例はゴムである。特に鰭部５ｂ及び周壁部５ｇは、外部からの力で容易に変形するように薄肉に形成されている。
【００１３】
次に、吸着パッド５と被吸着部材Ｗとの吸着について図３を参照して説明する。
図３（ａ）〜（ｂ）は、吸着パッド５の被吸着部材Ｗへの吸着動作について説明する図である。貫通孔５ｃは、エジェクタ３と接続されているが、各図では簡単のためにカプラ５ｄを含むエジェクタ３側を除いて図示されている。
ここでは、一例として被吸着部材を鉄板Ｗとしている。
【００１４】
図３（ａ）には、鰭部５ｂの先端部５ｂ１のみを鉄板Ｗの表面に密着させた状態が示されている。
この状態では、周壁部５ｇの先端部５ｇ１と鉄板Ｗとの間には、距離Δｈの隙間が生じている。
ここでエジェクタ３を作動させると、負圧が生じ、貫通孔５ｃを介して本体部５ａと鰭部５ｂと鉄板Ｗとで囲まれた閉空間Ｖ１の空気が流量Ｑｃ吸い出される。
この吸出に伴って、貫通孔５ｆからは、流量Ｑｆにて外部から閉空間Ｖ１に空気が流入するが、上述のように、Ｑｃ＞Ｑｆとなるように貫通孔５ｃ及び貫通孔５ｆの形状等が設定されているので、閉空間Ｖ１内は、流量（Ｑｃ−Ｑｆ）に相当する空気流出が生じて負圧となる。従って、吸着パッド５は、鰭部５ｂが変形しつつ本体部５ａが鉄板Ｗに接近する。
【００１５】
閉空間Ｖ１の内部の気圧が所定値の負圧に減少すると、本体部５ａは距離Δｈだけ鉄板Ｗに接近し、図３（ｂ）に示されたように、周壁部５ｇの先端部５ｇ１が鉄板Ｗに接触する。
この接触で、本体部５ａの下面５ａ１と周壁部５ｇと鉄板Ｗとで囲まれた閉空間Ｖ２が形成される。この閉空間Ｖ２は、閉空間Ｖ１に対して遮断されているので、閉空間Ｖ１への外部からの空気流入が停止する。
従って、閉空間Ｖ１から排出される空気の流量は流量Ｑｃに増加し、本体部５ａの鉄板Ｗへの接近速度は増加する。
【００１６】
図３（ｃ）は、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値以下の負圧であって、充分減圧された状態になり、鉄板Ｗを保持するに十分な吸引力が発揮される所定の吸引状態が示されている。
エジェクタ３で発生する負圧による空気の吸引流量は、この吸引状態が維持され得る程度の流量Ｑｃ１に減少させてもよい。
この吸引状態で、本体部５ａは、鉄板Ｗに最接近しており、周壁部５ｇは、変形して鉄板Ｗに対し鰭部５ｂと同様に密着している。本体部５ａの鉄板Ｗへの接近に伴う閉空間Ｖ２の体積減少は、閉空間Ｖ２と外部空間とが貫通孔５ｆにより連通しているので、なんら抵抗なく行われる。
【００１７】
次に、吸着パッド５と被吸着部材Ｗとの分離について図４を参照して説明する。
まず、被吸着部材Ｗを吸着パッド５から開放する際には、図３（ｃ）に示される所定の吸引状態においてエジェクタ３の作動を停止する。
この作動停止により、図４（ａ）に示されるように、貫通孔５ｃには、エジェクタ３側から閉空間Ｖ１に対して空気が流量Ｑａにて流入する。
閉空間Ｖ１への空気流入により、本体部５ａは、鉄板Ｗから離れる方向に移動する。この移動により本体部５ａと鉄板Ｗとの隙間が広がって両者の間隔が距離ｈになった状態が図４（ｂ）に示されている。
【００１８】
この図４（ｂ）の状態は、周壁部５ｇの先端部５ｇ１が鉄板Ｗから離れる直前の状態であり、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値の負圧になっている。更に閉空間Ｖ１に空気が流入し、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値を越えた負圧になると、本体部５ａと鉄板Ｗとの間隔が距離ｈより大きくなって周壁部５ｇの先端部５ｇ１と鉄板Ｗとの間に隙間が生じ、図４（ｃ）の非吸引状態となる。
【００１９】
この状態では、外部空間の空気が貫通孔５ｆから周壁部５ｇの先端部５ｇ１と鉄板Ｗとの間の隙間Ｇを介して閉空間Ｖ１に流入する。これにより閉空間Ｖ１へ流入する空気の流量は、ＱａからＱａ＋Ｑｆに増加するので、閉空間Ｖ１の真空破壊は急速に進行する。
【００２０】
このように、吸着パッド５は、補助ポート部５ｐを有し、真空破壊の過程で、閉空間Ｖ１の気圧が所定の値以上の負圧に上昇すると、被吸着部材Ｗに密着していた補助ポート部５ｐにおける周壁部５ｇの先端部５ｇ１が被吸着部材Ｗから離れ、それ以降、外部空間の空気が閉空間Ｖ１内に流入するので真空破壊が急速に行われる。従って、被吸着部材Ｗと吸着パッド５との分離を極めて迅速に行うことができる。
【００２１】
同様の過程で真空破壊が急速実行される吸着パッドとして以下の変形例がある。
＜変形例１＞
図５は、変形例１の吸着パッド５Ａを示す図であり、図５（ａ）が下面図、図５（ｂ）が図５（ａ）におけるＳ２−Ｓ２断面図である。
吸着パッド５Ａは、中央部に貫通孔５ｃを有する本体部５Ａａと、本体部５Ａａの下方縁部から斜め下方にスカート状に延出した鰭部５Ａｂと、を有して構成されている。
鰭部５Ａｂには、同心円状の複数条を有して形成された蛇腹からなる接続部５Ａｊを介することで、鰭部５Ａｂの他の部位に対して上下方向に独立移動可能な密着部５Ａｍが設けられている。密着部５Ａｍと接続部５Ａｊとを含んで補助ポート部５Ａｐとされている。密着部５Ａｍは、周辺の鰭部５Ａｂよりも薄肉とされ、貫通孔５Ａｆが形成されている。
【００２２】
この吸着パッド５Ａは、被吸着部材Ｗに鰭部５Ａｂの先端部５Ａｂ１が接触した状態で、本体部５Ａａ，鰭部５Ａｂ，及び被吸着部材Ｗとで囲まれた閉空間ＶＡ１（図６参照）から貫通孔５Ａｃを通じてエジェクタ３の負圧により排気される排出流量ＱＡｃよりも、その排気に伴い貫通孔５Ａｆを介して外部から閉空間ＶＡ１に流入する流入流量ＱＡｆの方が少なくなるようになってきる。従って、吸引過程において、上下方向に独立して移動可能な密着部５Ａｍが鰭部５Ａｂの他の部位よりも先に鉄板Ｗに密着し、それにより貫通孔５ｆが塞がれて吸引が加速するようになっている。図６には、密着部５Ａｍが先行して鉄板Ｗに密着した状態が示されている。
【００２３】
また、真空破壊の過程では、エジェクタ３の作動停止に伴って貫通孔５Ａｃから閉空間ＶＡ１に空気が流入する。そして、閉空間ＶＡ１の気圧が上昇して所定の値の負圧に達し、ある程度本体部５Ａａが鉄板Ｗから離れると、図６に示された状態から密着部５Ａｍが鉄板Ｗから引き離される。これにより貫通孔５Ａｆが開放されて外部空間から閉空間ＶＡ１に空気が流入するので、真空破壊が急速に行われる。従って、被吸着部材Ｗと吸着パッド５Ａとの分離を極めて迅速に行うことができる。
【００２４】
＜変形例２＞
図７（ａ）は、変形例２の吸着パッド５Ｂの補助ポート部５Ｂｐを示す部分断面図である。
図７（ｂ）は、補助ポート部５Ｂｐが、周辺の鰭部５Ｂｂよりも先行して被吸着部材Ｗに密着した状態を示している。
この変形例２の吸着パッド５Ｂは、変形例１に対して、補助ポート部５Ｂｐにおける貫通孔５Ｂｆを含む所定範囲の部位である密着部５Ｂｋの材質を、鰭部５Ｂｂの材質よりも柔軟なものとしたものである。これにより、密着部５Ｂｋは、接続部５Ａｊを設けることなく、鰭部５Ｂｂの他の部位よりも容易に、独立した上下方向の移動が可能になっている。密着部５Ｂｋは、鉄板Ｗとは反対側になる面（上方側の面）を抉って他の部位よりも薄肉としてもよい。
この吸着パッド５Ｂも、吸着パッド５Ａと同様に、真空破壊が急速に行われ得るので、被吸着部材Ｗと吸着パッド５Ｂとの分離を極めて迅速に行うことができる。
【００２５】
＜変形例３＞
図８は、吸着パッド５の変形例３である吸着パッド５Ｃの下面図である。吸着パッド５Ｃは、吸着パッド５における補助ポート部５ｐを、所定の中心点ＣＴＲ（例えば本体部５ａの中心、あるいは鰭部５ｂの外周形状の中心）に対して点対称に複数形成した例である。図８では、鰭部５ｂの外周形状が円であって、その円の中心点ＣＴＲまわりに角度間隔９０°で四つの補助ポート部５ｐ１〜５ｐ４を設けた例が示されている。
このように補助ポート部５ｐ１〜５ｐ４を所定の中心点に対して点対称に設けることで、吸引過程及び真空破壊過程において鰭部５ｂの変形が周方向でバランスよく行われるので、吸引状態が安定すると共に、真空破壊も、時間のばらつきが少なく、安定して短時間で実行される。所定の中心点は、この例のように、鰭部５ｂの先端部の形状（円や楕円など）についての中心点に設定するのが吸引力のバランスから望ましい。
この補助ポート部５ｐの対称配置化は、吸着パッド５への適用に限定されず、各変形例及びその組み合わせにも適用できるものである。
【００２６】
＜変形例４＞
図９は、吸着パッド５の変形例４である吸着パッド５Ｄの下面図である。吸着パッド５Ｄは、吸着パッド５における補助ポート部５ｐの周壁部５ｇを、周方向に延びる勾玉状の周壁部５Ｄｇとしたものである。この周方向は、鰭部５ｂの先端部５ｂ１の外周形状に沿った方向であると、良好な吸引バランスが得られて望ましい。
周壁部５Ｄｇが囲う範囲内（例えば中心位置）に、貫通孔５ｆが形成されている。この周壁部５Ｄｇと貫通孔５ｆとで、補助ポート部５Ｄｐが構成されている。
図９では、中心点ＣＴＲを中心とし角度間隔１２０°にて点対称に三つの補助ポート部５Ｄｐ１〜５Ｄｐ３を設けた例が示されている。
【００２７】
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００２８】
吸着パッド５では、貫通孔５ｆ及び周壁部５ｇからなる補助ポート部５ｐを本体部５ａに設けた例を説明したが、補助ポート部５ｐは鰭部５ｂに設けられていてもよい。
吸着装置５１は、吸着状態において、エジェクタ３を作動させ常に閉空間Ｖ１から吸引するものに限らず、エジェクタ３と貫通孔５ｃとの間に開閉弁を有し、その開閉弁を閉状態として閉空間Ｖ１内の真空を維持するように構成されていてもよい。また、吸引状態から真空破壊過程に移行する際に、閉空間Ｖ１に対し強制的に空気を供給するように構成されていてもよい。
実施例及び変形例は、互いに適宜組み合わせてよい。
【符号の説明】
【００２９】
１ 給気部、 ２ 排気部、 ３ エジェクタ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 吸着パッド
５ａ，５Ａａ 本体部
５ａ１ 下面、 ５ａ２ 上面
５Ａｊ 接続部、 ５Ａｍ 密着部
５ｂ，５Ａｂ，５Ｂｂ，５Ｃｂ 鰭部、 ５ｂ１ 先端部
５Ｂｋ （所定範囲の）部位、 ５Ｂｍ 密着部
５ｃ，５Ａｃ 貫通孔
５ｄ カプラ、 ５ｅ エアホース
５ｆ，５Ａｆ，５Ｂｆ 貫通孔
５ｇ 周壁部、 ５ｇ１ 先端部
５ｐ，５Ａｐ，５Ｂｐ，５ｐ１〜５ｐ４ 補助ポート部
５１ 吸着装置
ＣＴＲ 中心点
Ｄｃ，Ｄｆ 直径
Ｇ 隙間
ｈ 高さ、 Δｈ 距離
Ｓｃ，Ｓｆ 最小面積
Ｑａ，Ｑｃ,Ｑｆ，Ｑｃ1，ＱＡｃ，ＱＡｆ 流量
Ｖ１，Ｖ２，ＶＡ１ 空間
Ｗ 被吸着部材(鉄板)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を吸着するための吸着パッドであって、
本体部と、
前記本体部の一面側と他面側との空間同士を連通し第１の最小流路面積を有して形成された第１の通気孔と、
前記本体部の周縁から前記一面側にスカート状に延出し前記物品に密着する吸着部と、
前記本体部又は前記吸着部に形成され、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通すると共に前記第１の最小流路面積よりも小さい第２の最小流路面積を有する第２の通気孔と、前記第２の通気孔を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部の先端部を越えない高さで突出形成された周壁部と、を含む補助ポート部と、
を備えたことを特徴とする吸着パッド。
【請求項２】
前記吸着部が前記物品に密着した状態で、前記本体部，前記吸着部，及び前記物品とで囲まれた閉空間の気圧が所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品と離隔し前記第２の通気孔から外部の空気の前記閉空間への流入を許容すること特徴とする請求項１記載の吸着パッド。
【請求項３】
前記閉空間の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品に密着して前記第２の通気孔からの前記閉空間への空気流入を遮断することを特徴とする請求項２記載の吸着パッド。
【請求項４】
前記吸着部の前記先端部のみを前記物品に接触させた状態で、前記本体部，前記吸着部，及び前記物品とで囲まれた閉空間の空気を、前記第２の通気孔から流入する外部の空気の流量よりも多い流量で前記第１の通気孔から排気することで、前記周壁部が前記物品に密着して前記第２の通気孔から前記閉空間に進入する空気を遮断した吸引状態に移行し、
前記吸引状態において前記第１の通気孔から前記閉空間に給気することで、前記周壁部が前記物品から離隔して前記第２の通気孔から前記閉空間への空気流入を許容する非吸引状態に移行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【請求項５】
前記補助ポート部を複数備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【請求項６】
複数の前記補助ポート部は、所定の一点に対して点対称に配置されていることを特徴とする請求項５記載の吸着パッド。
【請求項７】
前記周壁部は、前記吸着部の先端部の形状に沿って延在する勾玉状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【請求項８】
負圧発生部と吸着パッドとを備え、前記負圧発生部で発生させた負圧により前記吸着パッドで物品を吸着する吸着装置であって、
前記吸着パッドは、
本体部と、
前記本体部の一面側と他面側との空間同士を連通して形成され前記他面側において前記負圧発生部と接続された第１の通気孔と、前記本体部の周縁から前記一面側にスカート状に延出して形成され前記物品に密着する吸着部と、
前記本体部又は前記吸着部において、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通するよう形成された第２の通気孔と、
前記第２の通気孔を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部の先端部を越えない高さで突出形成された周壁部と、
を有し、
前記負圧発生部は、前記吸着部の前記先端部のみを前記物品に接触させた状態で、前記第１の通気孔から吸引する前記本体部，前記吸着部，及び前記物品で囲まれた閉空間の空気の流量が前記第２の通気孔から前記閉空間に流入する空気の流量よりも多くなるように前記負圧を発生させることを特徴とする吸着装置。
【請求項９】
前記閉空間の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品に密着して前記第２の通気孔からの前記閉空間への空気流入を遮断することを特徴とする請求項８記載の吸着装置。
【請求項１０】
前記閉空間の気圧が、前記所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品から離れて前記第２の通気孔から前記他面側の空気の前記閉空間への流入を許容すること特徴とする請求項８又は請求項９記載の吸着装置。
【請求項１】
物品を吸着するための吸着パッドであって、
本体部と、
前記本体部の一面側と他面側との空間同士を連通し第１の最小流路面積を有して形成された第１の通気孔と、
前記本体部の周縁から前記一面側にスカート状に延出し前記物品に密着する吸着部と、
前記本体部又は前記吸着部に形成され、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通すると共に前記第１の最小流路面積よりも小さい第２の最小流路面積を有する第２の通気孔と、前記第２の通気孔を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部の先端部を越えない高さで突出形成された周壁部と、を含む補助ポート部と、
を備えたことを特徴とする吸着パッド。
【請求項２】
前記吸着部が前記物品に密着した状態で、前記本体部，前記吸着部，及び前記物品とで囲まれた閉空間の気圧が所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品と離隔し前記第２の通気孔から外部の空気の前記閉空間への流入を許容すること特徴とする請求項１記載の吸着パッド。
【請求項３】
前記閉空間の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品に密着して前記第２の通気孔からの前記閉空間への空気流入を遮断することを特徴とする請求項２記載の吸着パッド。
【請求項４】
前記吸着部の前記先端部のみを前記物品に接触させた状態で、前記本体部，前記吸着部，及び前記物品とで囲まれた閉空間の空気を、前記第２の通気孔から流入する外部の空気の流量よりも多い流量で前記第１の通気孔から排気することで、前記周壁部が前記物品に密着して前記第２の通気孔から前記閉空間に進入する空気を遮断した吸引状態に移行し、
前記吸引状態において前記第１の通気孔から前記閉空間に給気することで、前記周壁部が前記物品から離隔して前記第２の通気孔から前記閉空間への空気流入を許容する非吸引状態に移行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【請求項５】
前記補助ポート部を複数備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【請求項６】
複数の前記補助ポート部は、所定の一点に対して点対称に配置されていることを特徴とする請求項５記載の吸着パッド。
【請求項７】
前記周壁部は、前記吸着部の先端部の形状に沿って延在する勾玉状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸着パッド。
【請求項８】
負圧発生部と吸着パッドとを備え、前記負圧発生部で発生させた負圧により前記吸着パッドで物品を吸着する吸着装置であって、
前記吸着パッドは、
本体部と、
前記本体部の一面側と他面側との空間同士を連通して形成され前記他面側において前記負圧発生部と接続された第１の通気孔と、前記本体部の周縁から前記一面側にスカート状に延出して形成され前記物品に密着する吸着部と、
前記本体部又は前記吸着部において、前記一面側と前記他面側との空間同士を連通するよう形成された第２の通気孔と、
前記第２の通気孔を囲繞すると共に前記一面側において前記吸着部の先端部を越えない高さで突出形成された周壁部と、
を有し、
前記負圧発生部は、前記吸着部の前記先端部のみを前記物品に接触させた状態で、前記第１の通気孔から吸引する前記本体部，前記吸着部，及び前記物品で囲まれた閉空間の空気の流量が前記第２の通気孔から前記閉空間に流入する空気の流量よりも多くなるように前記負圧を発生させることを特徴とする吸着装置。
【請求項９】
前記閉空間の気圧が所定値以下の負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品に密着して前記第２の通気孔からの前記閉空間への空気流入を遮断することを特徴とする請求項８記載の吸着装置。
【請求項１０】
前記閉空間の気圧が、前記所定値を越える負圧の場合に、前記周壁部は、前記物品から離れて前記第２の通気孔から前記他面側の空気の前記閉空間への流入を許容すること特徴とする請求項８又は請求項９記載の吸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０７１４６（Ｐ２０１３−１０７１４６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２２５７（Ｐ２０１１−２５２２５７）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
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