JP6415273B2 - Adsorption holding device - Google Patents
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Description
本発明は、操作部品などのワークの装着に使用される吸着保持装置に係り、特に種々の形状の部品を安定した姿勢で保持することができる吸着保持装置に関する The present invention relates to a suction holding device used for mounting a workpiece such as an operation component, and more particularly, to a suction holding device capable of holding components of various shapes in a stable posture.
特許文献1と特許文献2にワークを吸着して保持する吸着保持装置に関する発明が記載されている。 Patent Document 1 and Patent Document 2 describe inventions related to a suction holding device that sucks and holds a workpiece.
特許文献1に記載された吸着保持装置は、吸引口が形成されたケーシングに分散板が設けられ、分散板の下側にバッグが保持されている。バッグは、通気性のシートで形成され、その内部に多数の粒子が収納されている。 In the suction holding device described in Patent Document 1, a dispersion plate is provided in a casing in which a suction port is formed, and a bag is held below the dispersion plate. The bag is formed of a breathable sheet, and a large number of particles are accommodated therein.
この吸着保持装置は、建築用資材であるタイルを吸着して保持することを目的としている。バッグをタイルの表面に押し付けて、吸引口から空気を吸引すると、シート内の粒子が移動し、バッグの表面がタイルの表面の凹凸形状に倣うようになり、これにより、タイルを持ち上げて運搬することが可能になる。 The suction holding device is intended to suck and hold a tile that is a building material. When the bag is pressed against the surface of the tile and air is sucked from the suction port, the particles in the sheet move and the surface of the bag follows the irregular shape of the surface of the tile, thereby lifting and transporting the tile It becomes possible.
特許文献2に記載された吸着保持装置は、固定部材の下部に形状自在パットが取り付けられている。形状自在パッドは、リング状に形成された中空バッグに粒体が収納されたものである。前記固定部材には、リング状の形状自在パッドで囲まれた領域の空気を吸引するチューブと、形状自在パッドの内部の空気を吸引するチューブとが取り付けられている。 In the suction holding device described in Patent Document 2, a shapeable pad is attached to the lower part of a fixed member. The freely-shaped pad is one in which granules are housed in a hollow bag formed in a ring shape. The fixing member is provided with a tube for sucking air in a region surrounded by the ring-shaped formable pad and a tube for sucking air inside the formable pad.
この吸着保持装置は、形状自在パッドをワークに押し付けて、形状自在パッドで囲まれた領域を減圧するとともに、形状自在パッドの内部を減圧することで、ワークを吸着して保持できるようになる。 The suction holding device presses the shapeable pad against the work to depressurize the region surrounded by the shapeable pad and depressurizes the inside of the shapeable pad so that the work can be sucked and held.
特許文献1に記載された吸着保持装置は、バッグを通気性としておくことで、建築資材であるタイルのようにバックよりも面積の大きなものをバッグ全体の吸引力で保持するものである。そのため、バッグよりも小さい面積の部品などを吸着保持することができず、使用可能なワークが限定される。 The suction holding device described in Patent Document 1 holds a bag having a breathability, and holds a bag having a larger area than the bag with a suction force of the whole bag, such as a tile as a building material. For this reason, a part having a smaller area than the bag cannot be sucked and held, and usable works are limited.
特許文献2に記載された吸着保持装置は、リング状の形状自在パッドで囲まれた領域の空気を吸引し、この領域の負圧によって、ワークを形状自在パッドに吸い付けて保持するものである。したがって、形状自在パッドで囲まれた空間を全て覆うことのできるワークしか吸着することができず、広い面積のワークには対応できるが、小型の部品などを吸着保持することはできない。 The suction holding device described in Patent Document 2 sucks air in a region surrounded by a ring-shaped free-form pad, and sucks and holds the work on the free-form pad by the negative pressure in this region. . Therefore, only a work that can cover the entire space surrounded by the freely-shaped pad can be sucked and can be used for a work of a large area, but a small component or the like cannot be sucked and held.
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、種々の形状と大きさのワークを安定した姿勢で保持することができる吸着保持装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a suction holding device that can hold workpieces of various shapes and sizes in a stable posture.
本発明は、ワークを吸着可能な吸着部と、前記吸着部の周囲に配置された袋体と、前記袋体に収納された複数の粒状体と、前記吸着部と前記袋体を支持する支持体と、前記吸着部に開口する吸引口から空気を吸引する第1の吸引路と、前記袋体内の空気を吸引する第2の吸引路とが設けられており、
前記吸着部に前記吸引口を形成する変形部が設けられ、前記袋体は非通気性で変形可能な材料によって前記変形部とは別体に構成され、
前記吸着口の開口寸法が、前記袋体の対向間隔よりも小さく、前記吸着口が、前記袋体の先端部よりも前記支持体側に後退した位置に配置されており、
前記第1の吸引路での空気の吸引力によって前記吸引口でワークが吸着され、前記第2の吸引路での空気の吸引力によって袋体がワークの形状に倣った状態で硬化させられることを特徴とするものである。
The present invention provides a suction portion capable of sucking a workpiece, a bag body arranged around the suction portion, a plurality of granular bodies housed in the bag body, and a support for supporting the suction portion and the bag body. A body, a first suction path for sucking air from a suction port that opens to the suction portion, and a second suction path for sucking air in the bag body,
The suction part is provided with a deformation part that forms the suction port, and the bag body is configured separately from the deformation part by a non-breathable and deformable material,
Opening size of the suction port is smaller than the counter interval of the bag, the suction port is disposed in a position recessed in the support side than the tip portion of the bag,
The workpiece is adsorbed by the suction port by the suction force of air in the first suction path, and the bag body is cured in a state following the shape of the workpiece by the suction force of air in the second suction path. It is characterized by.
本発明の吸着保持装置は、前記袋体が、前記吸着口を囲むリング状に配置されている。または、前記袋体は、前記吸着口を挟む位置に独立して配置されているものである。 In the suction holding device of the present invention, the bag is arranged in a ring shape surrounding the suction port . Or the said bag body is independently arrange | positioned in the position which pinches | interposes the said suction opening .
本発明の吸着保持装置は、前記支持体に凹部が形成されて、前記袋体の内部空間が前記凹部に連通しており、前記粒状体が、前記袋体の内部から前記凹部の内部にかけて収納されていることが好ましい。 In the suction holding device according to the present invention, a recess is formed in the support, the internal space of the bag is in communication with the recess, and the granular material is stored from the inside of the bag to the inside of the recess. It is preferable that
本発明は、ワークが吸着部で吸着されるとともに、吸着部の周囲において、または吸着部を挟む複数箇所において、ワークが袋体で支えられる。このとき袋体の内部の多数の粒状体が負圧により凝集させられるので、袋体がワークの形状に倣った状態で硬化するようになり、ワークが安定した姿勢で支えられるようになる。 In the present invention, the work is adsorbed by the adsorbing part, and the work is supported by the bag around the adsorbing part or at a plurality of positions sandwiching the adsorbing part. At this time, since a large number of granules inside the bag body are agglomerated by negative pressure, the bag body hardens in a state following the shape of the workpiece, and the workpiece is supported in a stable posture.
ワークは、吸着部で吸着されるとともに、硬化した袋体で支えられるものであり、従来例のように袋体で囲まれた領域の負圧でワークを吸着させる方式ではないため、ワークがどのような形状でどのような大きさのものであっても、安定した姿勢で吸着保持されるようになる。 The workpiece is adsorbed by the adsorbing part and supported by the hardened bag, and it is not a method of adsorbing the workpiece with the negative pressure in the area surrounded by the bag as in the conventional example. Even if it has such a shape and any size, it is attracted and held in a stable posture.
図1ないし図3に示す本発明の第1の実施の形態の吸着保持装置1は、ワークを保持して機器本体に装着するためのものである。例えばワークは、車載用電子機器の操作パネルに装着される操作ノブであり、吸着保持装置1でワークが吸着保持され、操作パネルに形成された装着部にワークが押し込まれて装着される。 The suction holding device 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 is for holding a work and mounting it on an apparatus main body. For example, the work is an operation knob attached to the operation panel of the in-vehicle electronic device, and the work is sucked and held by the suction holding device 1, and the work is pushed into and attached to a mounting portion formed on the operation panel.
吸着保持装置1は、金属製または合成樹脂製の支持体10を有している。図2と図3に示すように、支持体10には、中央部に上下に貫通するノズル穴11が開口している。支持体10には、下向きに解放された凹部12が形成されている。凹部12はノズル穴11の周囲全周を囲むように連続して形成されている。支持体10の側部には、前記凹部12に連通する吸引穴13が複数箇所に形成されている。
The adsorption holding device 1 has a
支持体10のノズル穴11に吸引ノズル15が装着されている。吸引ノズル15は金属製であり、その中心部に上下に貫通する吸引穴15aが開口している。吸引ノズル15の上端にソケット部15bが開口し、ソケット部15bが吸引穴15aに連通している。ソケット部15bに吸引管16が接続されており、吸引穴15aと吸引管16によって、第1の吸引路が構成されている。
A
前記支持体10に形成された複数の吸引穴13のそれぞれに吸引管17が接続されている。吸引穴13と吸引管17によって第2の吸引路が構成されている。
A
吸着保持装置1に図示しない吸引ポンプが設けられており、吸引管16と吸引管17は切換えバルブを介して吸引ポンプに接続されている。前記切換えバルブが解放状態に切換えられると、吸引管16と吸引管17とが同時に吸引ポンプに接続され、支持体10の凹部12の内部が減圧され、吸引ノズル15に形成された吸引穴15aから空気が吸引される。
The suction holding device 1 is provided with a suction pump (not shown), and the
図2に示すように、吸引ノズル15の下端部に吸着部21が取り付けられている。吸着部21は合成ゴムなどの変形可能な弾性材料で形成されている。吸着部21は、基部装着部21aが吸引ノズル15の下端部の周囲に密着して装着されている。吸着部21の下部は変形部21bであり、変形部21bの内側に吸引口21cが形成されて、吸引口21cが吸引ノズル15の吸引穴15aと連通している。変形部21bはいわゆる蛇腹形状であり、図2における上下方向と左右方向に自由に変形可能である。吸引口21cは、変形部21bの下端部に開口している。
As shown in FIG. 2, the
支持体10の下部に袋体25が取り付けられている。袋体25は、弾性伸縮性を有する非通気性のシート材料26で形成されている。図1に示すように、袋体25は吸着部21の周囲全周を囲むリング形状に形成されており、内部は空洞である。シート材料26の上端部26aが支持体10に密着して固定されており、その結果、袋体25の内部と、支持体10の凹部12とが連通している。袋体25では、シート材料25の内部に多数の粒状体27が収納されている。粒状体27は合成樹脂材料で形成されており、形状はどのようなものであってもよいが、好ましくは球形状である。
A
本明細書での吸着部21の寸法は、変形部21bの下端での吸引口21cの開口寸法φを意味している。この開口寸法は、袋体25の対向間隔Wよりも小さく形成されている。前記対向間隔Wは、吸引口21cの開口端と同じ高さ位置における袋体25の対向間隔を意味している。図1ないし図3に示す第1の実施の形態の吸着保持装置1は、袋体25が円環状に形成されているため、前記対向間隔Wは袋体25の円環形状の内径と同じである。また、変形部21bの下端、すなわち吸引口21cの開口部は、袋体25の先端部25aよりも、支持体10に向けて寸法Lだけ後退した位置にある。
The dimension of the
次に、前記吸着保持装置1を使用した吸着保持動作を説明する。
図3に示すワーク30は、車載用電子機器の操作パネルに装着される操作ノブである。ワーク30は、操作面となる前面30aと操作パネルへの装着方向に向く裏面30bとが平行ではない。
Next, a suction holding operation using the suction holding device 1 will be described.
A
図3には、方向を示す基準として互いに直交するX方向とY方向が示されている。吸着保持装置1が、ワークホルダに保持されているワーク30を吸着保持するときの進退方向、およびワーク30を操作パネルへ装着するときの進退方向はY方向である。
FIG. 3 shows an X direction and a Y direction orthogonal to each other as a reference indicating the direction. The advancing / retreating direction when the suction holding device 1 sucks and holds the
ワーク30は、その裏面30bがX方向と平行な水平面Hに沿う姿勢でワークホルダに保持されており、ワーク30は、図3の姿勢を維持したまま吸着保持装置1に保持され、そのままの姿勢で操作パネルに装着されることが好ましい。ワーク30を図3に示す姿勢で保持できるようにすると、吸着保持装置1をY方向へ進退動作させるだけで、ワーク30を正しい姿勢で操作パネルへ装着でき、例えばワーク30の裏面30bから延び出るフック突起31,31を、操作パネルに設けられた装着部に掛止させることが可能になる。
The
袋体25の内部が減圧されていないときは、袋体25の内部の粒状体27が自由に動くことができ、しかも袋体25を構成しているシート材料26が柔軟性を有しているため、袋体25はその外形を自由に変化させることが可能である。図3に示すように、吸着保持装置1をY方向へ沿って前進させて袋体25をワーク30に押し付けると、袋体25は内部で粒状体27が自由に動き、その外形がワーク30の表面形状に倣うように変形する。さらに吸着保持装置1を前進させることで、吸着部21の変形部21bが変形させられた状態で吸引口21cがワーク30の前面30aに密着させられる。
When the inside of the
吸着保持装置1をワーク30に押し付けながら、切換えバルブを動作させて、吸引管16と吸引管17を吸引ポンプに接続させて吸引を開始すると、吸着部21の吸引口21c内の負圧によってワーク30の前面30aが吸着され、ほぼ同時に袋体25の内部が減圧され、袋体25を構成するシート材料26がやや収縮した状態で粒状体27が凝集し、袋体25は図3に示す変形形状を維持したまま硬化させられる。
When the suction holding device 1 is pressed against the
吸着保持装置1をワークホルダから離すべく、Y方向に沿って後退させると、ワーク30の前面30aの中央部が吸着部21の吸引力Fで吸引され、前面30aの複数の領域Sが、変形して硬化した袋体25で支えられながら持ち上げられる。ワーク30は裏面30bが水平面Hと平行な姿勢を維持したまま持ち上げられる。操作パネルに対向する位置に至った吸着保持装置1をY方向に沿って前進させると、ワーク30は、裏面30bが水平な姿勢を維持しフック部31がY方向に向けられた姿勢で操作パネルの装着部に挿入され、さらに硬化した袋体25でワーク30が押し付けられて、フック部31が操作パネルに掛止される。
When the suction holding device 1 is moved back along the Y direction so as to be separated from the work holder, the central portion of the
その後、切換えバルブを動作させ、吸引管16と吸引管17による吸引を終了して吸着部21の吸引口21c内および袋体25の内部の圧力を大気圧に戻し、吸着保持装置1をY方向に沿って後退させると、吸着保持装置1がワーク30から離れる。
Thereafter, the switching valve is operated, the suction by the
前記吸着保持装置1は、吸着部21の周囲に袋体25が位置し、吸着部21が袋体25の先端部25aよりも高さLだけ後退した位置にあるため、ワーク30が吸着部21の吸引口21cに接触したときに、袋体25の一部がワークの形状に倣って変形する。その後は、吸着部21による吸着力Fでワークが吸着されるとともに、ワーク30の形状に倣った状態で袋体25が硬化し、硬化した袋体25によってワーク30が支えられるため、ワーク30は安定した姿勢で吸着保持装置1に吸着されて保持される。さらに吸着部21が変形部21bを有していると、ワーク30がどのような形状であっても、吸引口21cとワーク30とを密着させることが可能になる。
In the suction holding device 1, the
ワーク30は、吸着部21で吸着されたときに袋体25が変形するものであれば、どのような形状でどのような大きさのものであっても適合させることができる。
The
図3に示すように、支持体10には、上方に向けて窪む凹部12が形成されて、袋体25の内部と凹部12の内部の双方にわたって粒状体27が収納されているため、粒状体27が存在している領域の体積が、袋体25の内容積よりもさらに広くなっている。したがって、吸引管17の吸引によって凹部12の内部と袋体25の内部の双方が減圧され、粒状体27が上方向へ移動して凝集するときに、粒状体27が動ける領域が広くなり、その分だけ袋体25がワーク30の形状に合わせて自由に動けるようになる。よって、袋体25がワーク30の形状に倣いやすくなる。そのためには、凹部12の内容積が、袋体25の内容積の0.3倍以上であることが好ましく、さらには0.5倍以上であることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
図4は本発明の第2の実施の形態の吸着保持装置101を示している。
この吸着保持装置101は、袋体125が複数に分割されており、袋体125が吸着部21を囲むように配置されている。この構造は、袋体125に当接する部分の凹凸寸法の変化が激しい形状のワークを吸着保持するのに適している。
FIG. 4 shows a
In the
本発明の吸着保持装置は、中央部に位置する吸着部21でワークが吸着され、その周囲に位置する袋体25,125が変形し硬化してワーク30を支える構造であるため、図4に示すように、袋体125を複数に独立させることができ、個々の袋体125の大きさ(断面積)を変えたり、高さを変えることも可能である。また袋体125の数もワークに応じて任意に変えることが可能である。
Since the suction holding device of the present invention has a structure in which the workpiece is sucked by the
例えば、図5に示す第3の実施の形態の吸着保持装置101Aでは、袋体125が2個設けられている。そのため、長尺状のワーク30Aを吸着保持しやすくなっている。この場合のワーク30Aは、吸着部21で吸着された状態で、両側の袋体125が共に変形できる直径または幅寸法を有していればよい。
For example, in the
1 吸着保持装置
10 支持体
12 凹部
13 吸引穴
15 吸引ノズル
16,17 吸引管
21 吸着部
21b 変形部
21c 吸引口
25 袋体
26 シート材料
27 粒状体
30 ワーク
101,101A 吸着保持装置
125 袋体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記吸着部に前記吸引口を形成する変形部が設けられ、前記袋体は非通気性で変形可能な材料によって前記変形部とは別体に構成され、
前記吸着口の開口寸法が、前記袋体の対向間隔よりも小さく、前記吸着口が、前記袋体の先端部よりも前記支持体側に後退した位置に配置されており、
前記第1の吸引路での空気の吸引力によって前記吸引口でワークが吸着され、前記第2の吸引路での空気の吸引力によって袋体がワークの形状に倣った状態で硬化させられることを特徴とする吸着保持装置。 An adsorbing part capable of adsorbing a workpiece, a bag body arranged around the adsorbing part, a plurality of granular bodies housed in the bag body, a support body supporting the adsorbing part and the bag body, A first suction path for sucking air from a suction port that opens to the suction portion and a second suction path for sucking air in the bag body are provided;
The suction part is provided with a deformation part that forms the suction port, and the bag body is configured separately from the deformation part by a non-breathable and deformable material,
Opening size of the suction port is smaller than the counter interval of the bag, the suction port is disposed in a position recessed in the support side than the tip portion of the bag,
The workpiece is adsorbed by the suction port by the suction force of air in the first suction path, and the bag body is cured in a state following the shape of the workpiece by the suction force of air in the second suction path. Adsorption holding device characterized by.
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