JP7148105B2 - 吸引装置 - Google Patents
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Description
1.第1実施形態
図1は、第1実施形態に係る旋回流形成体1(本発明に係る「吸引装置」の一例)の一例の斜視図である。図2は、旋回流形成体1の一例の底面図である。図3は、図2のA-A線断面図である。図4は、図3のB-B線断面図である。これらの図に示す旋回流形成体1は、旋回流を形成してベルヌーイ効果により被吸引物を吸引する装置である。被吸引物とは、例えば、コロッケやかき揚げ等の食品である。この吸引装置10は、例えば、ロボットアームの先端に取り付けられて使用される。
第2実施形態に係る旋回流形成体2(本発明に係る「吸引装置」の一例)は、端面12と傾斜面15に代えて環状壁21を備え、この環状壁21に8本の案内溝22が形成されている点において第1実施形態に係る旋回流形成体1と相違する。以下、これらの相違点について説明する。
第3実施形態に係る放射流形成体3(本発明に係る「吸引装置」の一例)は、旋回流を形成してベルヌーイ効果により被吸引物を吸引する点において第1実施形態に係る旋回流形成体1と相違する。以下、これら装置の相違点について説明する。
第4実施形態に係る放射流形成体4(本発明に係る「吸引装置」の一例)は、端面33に代えて環状壁42を備え、この環状壁42に8本の案内溝43が形成されている点において第3実施形態に係る放射流形成体3と相違する。以下、これらの相違点について説明する。
上記の各実施形態は、以下のように変形してもよい。なお、以下の変形例は互いに組み合わせてもよい。
第1実施形態に係る旋回流形成体1の本体11と凹部13の形状は、円柱に限られず、例えば角柱や楕円柱でもよい。また、凹部13に面する本体11の内周側面111には、開口に向かって拡径するテーパが形成されてもよい。また、凹部13内には、その外周側面と本体11の内周側面111との間に流体流路を形成する凸部が形成されてもよい(例えば、特開2016-159405号公報の図13参照)。また、旋回流形成体1に設けられる噴出口14及び供給路20の数は、2本に限られず、1本であっても3本以上であってもよい。また、噴出口14の配置は、内周側面111の軸方向中央よりも底側に限られず、軸方向中央や端面12側でもよい。また、傾斜面15の形成は省略されてもよい。また、供給口17の形状は、円形に限られず、例えば矩形や楕円でもよい。また、供給口17は、本体11上面ではなく側面に形成されてもよい。また、2本の供給路20は、必ずしも互いに平行に延びていなくてもよい。
図16~21は、第1実施形態に係る案内溝16の変形例を示す図である。図16及び17に示す案内溝51は、その断面形状が矩形である点において案内溝16と相違している。なお、矩形以外にも、V字や半楕円であってもよい。図18及び19に示す案内溝52は、その断面形状が矩形であり、かつその断面積が凹部13から離れるにつれて拡大するように形成されている点において案内溝16と相違している。なお、案内溝52は、その径が凹部13から離れるにつれて拡大しているが、径に加えて又は代えてその深さを拡大させてもよい。図20及び21に示す案内溝53は、その断面形状が矩形であり、かつその断面積が凹部13から離れるにつれて縮小するように形成されている点において案内溝16と相違している。なお、案内溝53は、その径が凹部13から離れるにつれて縮小しているが、径に加えて又は代えてその深さを縮小させてもよい。
第1実施形態に係る旋回流形成体1の端面12に、被吸引物の横ずれを防止するための突起71(本発明に係る「移動制限手段」の一例)を取り付けてもよい。図29は、4本の角状の突起71が取り付けられた旋回流形成体1A(本発明に係る「吸引装置」の一例)の一例の斜視図である。図30は、旋回流形成体1Aの一例の底面図である。これらの図に示す4本の突起71は、先端の尖った円柱形状を有し、端面12から略垂直に延びるように取り付けられる。各突起71の配置は、負圧により吸引された被吸引物の周囲を取り囲むようになされる。図示の例では、端面12の径方向中央に、等間隔に配置されている。このように構成される突起71は、高速搬送時に、負圧によって吸引された被吸引物が端面12に沿って移動するのを制限する。
図31は、変形例3に係る旋回流形成体1Aの変形例である旋回流形成体1Bの一例の側面図である。同図に示す旋回流形成体1Bは、8本の案内溝16を有さず、また突起71がスペーサ81を介して端面12に取り付けられている点において旋回流形成体1Aと相違している。この旋回流形成体1Bが備える4本のスペーサ81は、突起71よりも大径の円柱形状を有し、突起71と同軸に取り付けられる。なお、変形例として、スペーサ81は角柱形状であってもよい。これらのスペーサ81は、旋回流形成体1Bが被吸引物を吸引する際に、突起71に突き刺さった被吸引物(例えば、かき揚げ)の表面と接触し、当該被吸引物が端面12と接触することを妨げることで、当該被吸引物と端面12との間に間隙を保持する。この保持された間隙を、凹部13の開口から流出した主な流体が流れることで、流出流体と被吸引物の衝突が軽減される。そのため、この旋回流形成体1Bによっても、第1実施形態に係る旋回流形成体1と同様の効果が得られる。
第1実施形態に係る旋回流形成体1の端面12に、被吸引物を保持するための筒体91を取り付けてもよい。図32は、筒体91が取り付けられた旋回流形成体1C(本発明に係る「吸引装置」の一例)の一例の側面図である。同図に示す筒体91は、ゴム等の弾性材料からなる蛇腹状の円筒体であって、旋回流形成体1Cにより吸引された被吸引物を保持するための部材である。この筒体91は、旋回流形成体1Cが発生させる負圧により吸引される流体を通しつつ、凹部13内への被吸引物の進入を阻害するように、その一端が端面12に固定される。言い換えると、凹部13と同軸に固定される。この筒体91のくびれ部の内径は、凹部13の内径と被吸引物の最大径よりも小さく、その他端は、被吸引物に向かって拡径している。この筒体91の高さは、流体供給ポンプから旋回流形成体1Cに対して供給される流体の流量や、被吸引物の種類に応じて設定される。なお、筒体91の形状は、円筒に限られず、角筒や楕円筒等であってもよい。
上記の各実施形態に係る旋回流形成体又は放射流形成体は、食品に限られず、半導体ウェーハやガラス基板等の板状又はシート状の部材を吸引して保持し、搬送するために使用されてもよい。その際、被吸引物のサイズによっては、板状のフレームに複数の旋回流形成体又は放射流形成体を取り付けて使用してもよい(例えば、特開2016-159405号公報の図10及び11参照)。
Claims (7)
- 柱状の本体と、
前記本体の一面から前記一面に垂直な軸方向に凹むように形成される円柱形状の有底孔である凹部と、
前記凹部の内周側面上の位置であって、前記有底孔の前記軸方向における中央より底側の位置に配置される吐出口から、前記凹部内に流体を吐出して旋回流を形成することにより負圧を発生させて被吸引物を吸引する流体流形成手段と、
前記一面のうち前記凹部の開口部を除く環状の面である端面の内周縁から外周縁にかけて、前記凹部内に吐出された流体が前記凹部から流出する方向に沿って形成された直線状の案内溝と、
前記端面上に設けられ、前記負圧により吸引される前記被吸引物が前記端面に沿って移動するのを制限する移動制限手段と
を備え、
前記吐出口は前記案内溝よりも前記軸方向における底側に配置されている
吸引装置。 - 前記流体流形成手段は、前記凹部内に流体を吐出して旋回流を形成する流体通路であって、
前記案内溝は、前記端面に向かって見て、前記流体通路が延びる方向に対して略45度の角度をなす方向に沿って前記端面に形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の吸引装置。 - 前記案内溝は、その断面積が前記凹部から離れるにつれて拡大するように形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の吸引装置。
- 前記案内溝は、その断面積が前記凹部から離れるにつれて縮小するように形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の吸引装置。
- 前記移動制限手段は、角状の突起物であり、前記被吸引物に突き刺さることで前記被吸引物の移動を制限することを特徴とする請求項1に記載の吸引装置。
- 柱状の本体と、
前記本体の一面から前記一面に垂直な軸方向に凹むように形成される円柱形状の有底孔である凹部と、
前記凹部の内周側面上の位置であって、前記有底孔の前記軸方向における中央より底側の位置に配置される吐出口から、前記凹部内に流体を吐出して旋回流を形成することにより負圧を発生させて被吸引物を吸引する流体流形成手段と、
前記一面のうち前記凹部の開口部を除く環状の面である端面の上に前記凹部の開口部を囲むように設けられた環状の部材であって、前記軸方向において前記本体から離れる程、内径が連続的に大きくなるように形成され、前記凹部内への前記被吸引物の侵入を阻害する環状壁と、
前記環状壁の内壁面の前記軸方向における前記本体に近い側の端から前記本体に遠い側の端にかけて直線状に形成された案内溝と
を備える吸引装置。 - 柱状の本体と、
前記本体の一面から前記一面に垂直な軸方向に凹むように形成される円柱形状の有底孔である凹部と、
前記凹部の内周側面上の位置であって、前記有底孔の前記軸方向における中央より底側の位置に配置される吐出口から、前記凹部内に流体を吐出して旋回流を形成することにより負圧を発生させて被吸引物を吸引する流体流形成手段と、
前記一面のうち前記凹部の開口部を除く環状の面である端面の上に前記凹部の開口部を囲むように設けられた環状の部材であって、前記軸方向において前記本体から離れる程、内径が連続的に大きくなるように形成され、前記凹部内への前記被吸引物の侵入を阻害する環状壁と、
前記環状壁の内壁面の前記軸方向における前記本体に近い側の端から前記本体に遠い側の端にかけて形成された案内溝であって、前記凹部の開口に向かって見て、前記凹部の開口の円弧よりも曲率が小さい案内溝と
を備える吸引装置。
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