JP2010201536A - 真空吸着パッド - Google Patents

Abstract

【課題】板状のワークを搬送する際に、その吸着面に凹凸があった場合でも、その凹凸を吸収し、かつワークの湾曲または偏角にも対応して吸着することのできる真空パッドを提供する。
【解決手段】蛇腹状のスカート部２の一端部２ｃに、このスカート部２内を真空にする真空装置からのパイプ９が接続された基部１が気密的に設けられ、蛇腹状のスカート部２内の大径部２ａに、少なくとも一つ以上の貫通穴３ｂが形成された円板状の固定板３が設けられ、蛇腹状のスカート部２の大径部２ａからなる他端部２ｄに、他端部２ｄと当接するとともに、少なくとも一つ以上の貫通穴４ｃが形成された軟質ゴムよりなる円板状のエッジホルダ４が設けられ、エッジホルダ４と固定板３とが一体的に形成されるとともに、エッジホルダ４の外装面４ａには、エッジホルダ４よりも軟らかい軟質ゴムより形成されて平面上のワークの板面に当接する環状のエッジ部５が気密的に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面に凹凸を有する平板状のワークを搬送する際に、空気の吸引によって生じる真空を利用し吸着する真空パッドに関するものである。

従来より、平板状のワークを搬送する際には、その大きさに見合った複数個の吸着パッドを用いて、上記ワークを吸着することにより搬送を行っていた。その際に用いられる吸着パッドとしては、例えば、特許文献１に示すように、真空吸引源に接続される根本部と、前記根本部と一体的に設けられるスカート部からなり、前記スカート部は、前記根本部の周端部から拡径して延在する第一スカート体と、前記第一のスカート体の周端部から内方に縮径して屈曲する第２スカート体と、前記第２スカート体の周端部から外方に拡径して屈曲する第３スカート体を有するべローズ式真空パッドが提案されている。

しかしながら、この従来のベローズ式真空パッドは、吸着しようとする面に基準長さ２５ｍｍで、最大高さが４００ミクロン（４００ｓ）程度以上の凹凸がある場合には、パッドとワークとの抵触部よりリークが多くなり、パッド内部が真空状態にならず、ワークを吸着することができないという問題がある。また、この状態はベローズを軸方向に強く押し付けても同様である。

そこで、例えば、特許文献２に示すように、円盤状をなす支持板と、該支持板の下面に形成され、内部に吸着空間を有する略円筒状のリング状壁部と、前記支持板中央に取り付けられ、前記吸着空間に連通する吸着パイプとを備え、前記リング状壁部の支持板側略３分の２をショアＣ硬度３５及至２５の軟質弾性部材で、接地面側略３分の１をショアＣ硬度１５及至１０の軟質弾性部材で形成して重ね合わせ、かつ吸着空間がすり鉢形状となるよう、支持板側に向かって肉厚としたワーク用吸着パッドが提案されている。

この従来の吸着パッドは、リング状壁部の支持板側略３分の２をショアＣ硬度３５及至２５の軟質弾性部材で形成するとともに、接地面側略３分の１をショアＣ硬度１５及至１０の軟質弾性部材で形成して重ね合わせることにより、ワークの吸着面に凹凸が生じていた場合には、接地面側の柔らかい軟質弾性部材が、凹凸を吸収して良好な吸着を行うことができる。

しかし、この特許文献２の従来技術では、ワークの吸着面に凹凸があった場合には、その凹凸を接地面側の柔らかい軟質弾性部材により吸収し吸着することができるが、ワーク自体が湾曲したり偏角した場合には、これに対応することができず吸着することができないという問題がある。

特開平０７−０６０６７４号公報 特開平０６−３０７２００号公報

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、平板状のワークを搬送する際に、その吸着面に凹凸があった場合でも、その凹凸を吸収し、かつワークの湾曲または偏角にも対応して吸着することのできる真空パッドを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、蛇腹状のスカート部の一端部に、このスカート部内を真空にする真空装置からのパイプが接続された基部が気密的に設けられ、上記蛇腹状のスカート部内の大径部に、少なくとも一つ以上の貫通穴が形成された円板状の固定板が設けられ、上記蛇腹状のスカート部の大径部からなる他端部に、当該他端部と当接するとともに、少なくとも一つ以上の貫通穴が形成された軟質ゴムよりなる円板状のエッジホルダが設けられ、当該エッジホルダと上記固定板とが一体的に形成されるとともに、上記エッジホルダの外装面には、上記エッジホルダよりも軟らかい軟質ゴムより形成されて、平面上のワークの板面に当接する環状のエッジ部が気密的に設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の真空吸着パッドにおいて、上記エッジホルダは、硬度６０度の軟質ゴムにより形成されていることを特徴とするものである。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の真空吸着パッドにおいて、上記エッジ部は、硬度３０度の軟質ゴムにより形成されていることを特徴とするものである。

請求項１〜３のいずれかの発明によれば、蛇腹状のスカート部内に、円板状の固定板を設け、この固定板と軟質ゴムよりなるエッジホルダとを一体的に形成するとともに、当該エッジホルダの外装面に、このエッジホルダより軟らかい軟質ゴムよりなるエッジ部を設けているため、ワークを吸着し搬送する際に、ワークが湾曲または偏角によって変形したとしても、軟質ゴムよりなるエッジホルダにより、その変形を吸収することができる。

また、吸着面に凹凸を有するワークを搬送する場合には、上記エッジホルダを上記固定板に平行に固定することによって、上記外装面に設けられた軟らかい軟質ゴムよりなる環状のエッジ部の先端部の面圧力が均一になるため、吸着面の凹凸を吸収して良好な吸着を行うことができ、搬送作業の効率化を図ることができる。

さらに、エッジホルダの中心部をスカート部内の大径部に設けれた固定板と一体的に固定することにより、上記エッジホルダが変形したとしても、このエッジホルダの外装面に設けられた環状の上記エッジ部を、常にワークの吸着面に対して直角に維持することができるため、ワークの吸着面に対しての吸着効率を高めることができる。

そして、蛇腹状のスカート部の大径部からなる他端部と、上記エッジホルダの内装面とを当接するため、ワークの湾曲または偏角によりワークが変形し、その変形をエッジホルダが吸収して変形したとしも、その変形を蛇腹状のスカート部が吸収することができるとともに、上記大径部との当接部は、吸着盤の作用により離脱することがない。その結果、ワークの湾曲または偏角によって変形が生じたとしても、スカート部内の真空を破壊することなく、良好な吸着を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、エッジホルダを硬度６０度の軟質ゴムにより形成するため、上記エッジホルダ自体の剛性を保つことができ、外装面に取り付けたエッジ部を確実に固定することができるとともに、スカート部内の固定板とを一体的に形成したとしても、ワークの湾曲や偏角に対して変形することができるため、吸着効率を高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、エッジ部を硬度３０度の軟質ゴムにより形成するため、ワークの板面に細かな凹凸があったとしても、面圧力を維持したまま吸着することができるのため、あらゆる用途に使用される平板状のワークを吸着することできる。

本発明の真空吸着パッドの一実施形態を示す正面図の半断面図である。 本発明の真空吸着パッドの一実施形態の円板状の固定板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示す。 本発明の真空吸着パッドの一実施形態のエッジ部が取り付けられた円板状のエッジホルダを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示す。 本発明の真空吸着パッドの凹凸を有する平板状のワークに吸着した状態の説明図であり、（ａ）はワークが湾曲した状態、（ｂ）は偏角した状態である。 本発明の真空吸着パッドを吸着機に取り付けた状態を示す説明図である。

図１〜５は、本発明の真空吸着パッドの一実施形態を示すものである。
図１に示すように、本発明の真空吸着パッド１０は、蛇腹状のスカート部２の一端部２ｃに、真空装置からのパイプ９が接続された基部１が気密的に固定され、上記スカート部２内の大径部２ａに設けられた円板状の固定板３と、軟質ゴムよりなる円板状のエッジホルダ４とが、平行になるように一体的に形成されるとともに、このエッジホルダ４の内装面４ｂに、スカート部２の他端部２ｄに形成された大径部２ｂが当接されることにより概略構成されている。

また、基部１には、中心部に雌ねじが形成された貫通穴１ｃが穿設されている。この基部１の一端面１ａ側には、上記真空装置からのパイプ９の一端部９ａに形成された雄ねじ部が、基部１の雌ねじが形成された貫通穴１ｃと螺合して、気密的に固定されている。さらに、基部１の他端面１ｂには、蛇腹状のスカート部２の一端部を塞ぐ天板部（一端部）２ｃが当接され、固定ボルト７により気密的に固定されている。この天板部（一端部）２ｃには、基部１の貫通穴１ｃと挿通する穴部２ｅが形成されている。

そして、スカート部２は、天板部（一端部）２ｃの周端部から外方に拡径して延在する第１スカート体２ｅと、この第１スカート体２ｅの周端部から内方に縮径して屈曲する第２スカート体２ｆと、この第２スカート体２ｆの周端部から外方に拡径する第３スカート体２ｇとから構成され蛇腹状に形成されている。この第１スカート体２ｅと第２スカート体２ｆとの境目部は大径部２ａが形成されるとともに、スカート部２の他端部２ｄである第３スカート部２ｇの周端部に大径部２ｂが形成されている。

そして、スカート部２内の大径部２ａに設けられた円板状の固定板３は、図２（ａ）に示すように、その中心部に貫通する長穴３ｂが穿設されている。この貫通長穴３ｂの中心部には、図２（ｂ）に示すように、円形をなす凸状の固定金具３ａが、貫通長穴３ｂの長手方向の両端部を開口して接合されている。この固定金具３ａには、その中心に雌ねじが形成された貫通穴３ｃが穿設されている。

さらに、固定板３の固定金具３ａと一体的に形成されるエッジホルダ４は、硬度６０度の軟質ゴムにより形成されている。また、このエッジホルダ４は、図３（ａ）に示すように、円板状に形成され、その中心部に固定板３の固定金具３ａと嵌合する穴部４ｄが穿設されるとともに、その穴部４ｄを中心に貫通穴４ｃ（図では４ヶ所）が穿設されている。

また、図３（ｂ）に示すように、エッジホルダ４の外装面４ａには、その外周部近傍に凹部４ｅが環状に形成されている。この環状の凹部４ｅには、環状のエッジ部５が嵌合されている。この環状のエッジ部５は、硬度３０度の軟質ゴムより形成されている。また、エッジ部５は、エッジホルダ４の凹部４ｅより外方に突出するとともに、漸次縮小し先端部が鋭角に形成されている。

そして、図１に示すように、エッジホルダ４と固定板３とは、エッジホルダ４の内装面４ｂ側に、固定板３の凸状の固定金具３ａの縮小部を、エッジホルダ４の穴部４ｄに嵌合させるとともに、エッジホルダ４の外装面４ａ側に座金６が介装され、締め付けボルト８により固定されて、一体的に形成されている。また、固定板３とエッジホルダ４とは、組み付けた状態において、座金６により平行が維持されている。この座金６は、円板状に形成され、中心部は締め付けボルト８が挿通する貫通穴が形成されているとともに、その貫通穴の周辺には、エッジホルダ４の貫通穴４ｃと同位置に、同形の貫通穴が穿設されている。

以上の構成からなる真空吸着パッド１０を用いて、凹凸を有した平板状のワークｔを真空装置からの吸引により吸着して搬送するためには、まず図５に示すように、吸着機ｎに真空吸着パッド１０を取り付ける。この際に、真空吸着パッド１０の基部１の一端部１ａに、真空装置からのパイプ９を螺合して気密的に固定する。

次いで、真空装置からの吸引を開始して、真空吸着パッド１０を吸着機ｎの作動によりワークｔに当接する。この際に、細かな凹凸を吸着面に形成した平板状のワークの場合には、図４に示すように、エッジホルダ４の外装面４ａに設けられた硬度３０度の軟質ゴムのエッジ部５の先端部の面圧力によって、上記凹凸を吸収して良好な吸着を行うことができる。

また、図４に示すように、平板状のワークを真空吸着バッド１０の吸着によって搬送する際に、当該ワークの湾曲または偏角によって撓んだり、或いは捻れたりした場合には、硬度６０度の軟質ゴムよりなるエッジホルダ４により、ワークｔの変形を吸収して、エッジ部５とワークｔ面との直角を維持して良好な吸着を行うことができる。この際に、エッジホルダ４の中心部は、その外装面４ａに設けられた座金６によって、スカート部２内の大径部に設けられた固定板３との平行を維持するとともに、座金６を当接しないエッジホルダ４の周辺部は、ワークの湾曲または偏角に追従して変形する。

そして、平板状のワークｔを任意の場所に搬送後、真空装置からの吸引を停止して、真空吸着バッド１０をワークｔより離脱させる。その後、真空吸着パッドは、吸着装置ｎと共に、定位置に戻り、次なるワークの搬送を行う。

上述の実施形態の真空吸着パッド１０によれば、蛇腹状のスカート部２内に、円板状の固定板３を設け、この固定板３と軟質ゴムよりなるエッジホルダ４とを一体的に形成するとともに、エッジホルダ４の外装面４ａに、このエッジホルダ４より軟らかい軟質ゴムよりなるエッジ部５を設けているため、ワークｔを吸着し搬送する際に、ワークが湾曲または偏角によって変形したとしても、軟質ゴムよりなるエッジホルダ４によって、その変形を吸収することができる。

また、吸着面に凹凸を有するワークｔを搬送する場合には、エッジホルダ４を固定板３に固定することにより、外装面４ａに設けられた軟らかい軟質ゴムよりなる環状のエッジ部５の先端部の面圧力が均一になるため、ワークの吸着面の凹凸を吸収し良好な吸着を行うことができ、搬送作業の効率化を図ることができる。

さらに、エッジホルダ４の中心部をスカート部２内の大径部２ａに設けた固定板３と一体的に固定することにより、エッジホルダ４が変形したとしても、このエッジホルダ４の外装面４ａに設けられた環状のエッジ部５は、常にワークｔの吸着面に対して直角に維持することができるため、ワークｔの吸着面に対しての吸着効率を高めることができる。

そして、蛇腹状に形成されたスカート部２の大径部２ｂからなる他端部２ｄと、エッジホルダ４の内装面４ｂとを当接することにより、ワークｔが湾曲または偏角により変形し、その変形をエッジホルダ４が吸収して変形したとしも、その変形を蛇腹状のスカート部２が吸収するとともに、大径部２ｂとの当接部は、吸着盤と同等の作用により離脱することがない。その結果、ワークｔの湾曲または偏角によって変形が生じたとしても、スカート部内の真空を破壊することなく、良好な吸着を行うことができる。

さらに、エッジホルダ４を硬度６０度の軟質ゴムにより形成することによって、エッジホルダ４自体の剛性を保つことができ、外装面４ａに取り付けたエッジ部５を確実に固定することができるとともに、スカート部２内の固定板３と一体的に形成しても、ワークｔの湾曲や偏角に対して変形することができるため、吸着効率を高めることができる。

また、エッジ部５を硬度３０度の軟質ゴムにより形成することによって、ワークｔの吸着面に細かな凹凸があったとしても、面圧力を維持したまま吸着することができるのため、あらゆる用途に使用する平板状のワークを吸着することできる。

さらに、円板状の固定板３とエッジホルダ４とを一体的に形成する際に、エッジホルダ４の外装面４ａ側に円板状の座金６を介装し、固定板３の凸状の固定金具３ａの縮小部側に、締め付けボルト８を螺合して固定するため、軟質ゴムよりなるエッジホルダ４を確実に固定することができるとともに、エッジホルダ４と固定板３とを平行に固定することができる。また、貫通穴４ｃと同形の貫通穴を座金６の同位置に形成するため、ワークｔの湾曲または偏角により、エッジホルダ４が変形したとしも、このエッジホルダ４の貫通穴４ｃの変形によって、閉塞される状態を引き起こすことがなく、真空装置からの吸引を妨げずに効率良く吸引することができる。

なお、上記実施の形態において、蛇腹状のスカート部２内の大径部２ａに設けられる固定板４に穿設される穴を、貫通長穴３ｂを用いる場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、固定板の任意の位置に、少なくとも一つ以上の貫通穴を用いても対応可能である。また、蛇腹状のスカート部２を第１スカート体２ｅと、第２スカート体２ｆと、第３スカート体２ｇとを用いて２段の凹凸を形成する場合につてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、スカート体を増やすことにより、４段または５段の凹凸を形成しても対応可能である。さらに、エッジホルダ４に気密的に設けられた環状のエッジ部５を、エッジホルダ４と別体として形成する場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、エッジホルダ４とエッジ部５とを一体に形成しても対応可能である。

表面に凹凸を有する平板状のワークを搬送する際に利用することができる。

１ 基部
２ スカート部
２ａ 大径部
２ｂ 大径部
２ｃ 一端部（天板部）
２ｄ 他端部
３ 固定板
３ａ 固定金具
３ｂ 貫通長穴
４ エッジホルダ
４ａ 外装面
４ｂ 内装面
４ｃ 貫通穴
５ エッジ部
６ 座金
７ 固定ボルト
８ 締め付けボルト
９ パイプ
１０ 真空吸着パッド
ｔ ワーク
ｎ 吸着機

Claims (3)

1. 蛇腹状のスカート部の一端部に、このスカート部内を真空にする真空装置からのパイプが接続された基部が気密的に設けられ、
   上記蛇腹状のスカート部内の大径部に、少なくとも一つ以上の貫通穴が形成された円板状の固定板が設けられ、
   上記蛇腹状のスカート部の大径部からなる他端部に、当該他端部と当接するとともに、少なくとも一つ以上の貫通穴が形成された軟質ゴムよりなる円板状のエッジホルダが設けられ、当該エッジホルダと上記固定板とが一体的に形成されるとともに、
   上記エッジホルダの外装面には、上記エッジホルダよりも軟らかい軟質ゴムより形成されて、平面上のワークの板面に当接する環状のエッジ部が気密的に設けられていることを特徴とする真空吸着パッド。
2. 上記エッジホルダは、硬度６０度の軟質ゴムにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着パッド。
3. 上記エッジ部は、硬度３０度の軟質ゴムにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着パッド。

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