JP3797577B2 - 吸着装置 - Google Patents
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Description
【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
Claims (2)
- 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。 - 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。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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