JPH06335877A - 真空吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造により吸盤自体の吸着特性を改善
し、吸盤の支持部材１１に外力が作用しても、弾性部材
１２の変形により支持部材１１が吸着面１３に対して傾
斜することがなく、支持部材が吸着面に対して常に所期
の角度を保持して吸着されるようにした真空吸着装置を
得る。 【構成】 対象物の表面に吸着する吸盤を、支持部材１
１の周辺部に柔軟性のある吸着面圧接用の環状弾性部材
１２を設け、且つその弾性部材１２内を真空源に接続す
ることにより構成する。上記弾性部材１２の内側には、
その弾性部材１２よりも吸着面側に突出しない吸着位置
規制用の硬質材料製のリング１５を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空吸着機構を用いて
吸着搬送する各種ハンドリング機構、脚に走査型吸盤を
用いた壁面歩行ロボット等において利用するのに適した
真空吸着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】対象物の表面に真空吸着させる吸盤は、
全体を柔軟性ある碗状の吸着部材により構成し、あるい
は、図４に示すように、円板状の支持部材１の周辺部に
柔軟性のある吸着面圧接用の環状弾性部材２を備え、そ
の弾性部材２の内部を負圧供給用の真空ポンプに接続し
ている。

【０００３】このような吸盤は、対象面への吸着状態に
おいて、その吸盤を支持する支持部材１が吸盤の吸着面
３に対して一定の姿勢を保持し得ないのが通例である。
すなわち、同図において支持部材１に外力（モーメント
Ｍ）が作用すれば、弾性部材２の圧縮力作用側が部分的
に圧縮変形すると同時に、引張力作用側が部分的に伸長
し、支持部材１が吸着面３に対して鎖線のように傾斜す
ることになる。

【０００４】その結果、例えば、特開昭６３−２２１９
８４号公報に開示されているような走査型吸着盤（図４
の吸盤を使用）を用いて、図５に示すように、機体４上
の一対の脚５、６を交互に前方にくり出すように構成し
た壁面歩行ロボットにおいては、一方の脚５の壁面７に
対する吸着を解除し、他方の脚６のみを壁面７に吸着さ
せた状態で、上記一方の脚５を持ち上げて上位の壁面７
に吸着させようとしても、機体が常に吸盤の吸着面に対
して一定の姿勢を保持できず、現に吸着している脚６に
機体４の重量が作用して機体４が下方に傾斜するため、
上方に持ち上げた脚５における吸盤の吸着面が対象面に
接触できず、吸着困難になって歩行動作が不能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、簡単な構造により吸盤自体の吸着特性を改善し、吸
盤の支持部材に外力が作用しても、弾性部材の変形によ
り支持部材が吸着面に対して傾斜することがなく、支持
部材が吸着面に対して常に所期の角度を保持して吸着さ
れるようにした真空吸着装置を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の真空吸着装置は、対象物の表面に吸着する吸
盤を、支持部材の周辺部に柔軟性のある吸着面圧接用の
環状弾性部材を設け、且つその弾性部材内を真空源に接
続することにより構成し、上記弾性部材の内側に、その
弾性部材よりも吸着面側に突出しない吸着位置規制用の
硬質材料製のリングを配設したことを特徴とするもので
ある。上記吸着位置規制用の硬質材料製のリングは、寸
法、形状を異にするものと交換するために着脱自在にす
ることができる。

【０００７】

【作用】上記構成を有する真空吸着装置は、弾性部材の
内側に吸着位置規制用のリングを配設しているため、弾
性部材の内側を吸引源に接続して負圧にしたとき、リン
グが対象面と支持部材との間に挟圧された状態になり、
支持部材に外力が作用しても、弾性部材の圧縮力作用側
がリングの存在によって圧縮変形することはなく、また
それに伴って引張力作用側も伸長が抑制され、支持部材
が吸着面に対して傾斜することはない。また、上記吸着
位置規制用のリングを、寸法、形状等を異にするものと
交換可能にし、吸着対象面に応じて最適なリングを用い
ると、吸盤の利用範囲、適用範囲を拡大することができ
る。

【０００８】

【実施例】図１及び図２は、本発明に係る真空吸着装置
の一実施例の構成を示している。この実施例において
は、壁面等の対象物表面に吸着する吸盤を、円板状の支
持部材１１の周辺部にゴム等の柔軟性のある吸着面圧接
用の環状弾性部材１２を気密に取付け、且つ支持部材１
１上においてその弾性部材１２内に開く吸引口１４を真
空源に接続することにより構成している。

【０００９】また、上記弾性部材１２の内側には、その
弾性部材１２よりも吸着面側に突出しない吸着位置規制
用の硬質材料製のリング１５を、その弾性部材１２の内
側に密接させて配設している。この吸着位置規制用のリ
ング１５は、支持部材１１と一体的に構成することもで
きるが、例えばプラスチック等により形成し、以下に説
明するような真空吸着装置の吸着対象面の種類、性状等
に対応して、寸法、形状などを異にするものを用意し、
それらを吸着対象面に応じて交換するために着脱自在に
することができる。

【００１０】上記構成を有する真空吸着装置において
は、弾性部材１２の内側に吸着位置規制用のリング１５
を配設しているため、弾性部材１２の内側を吸引源に接
続して負圧にしたとき、図２に示すように、リング１５
が対象面と支持部材１１との間に挟圧された状態にな
り、図４によって先に説明したように、支持部材１１に
外力（モーメントＭ）が作用しても、弾性部材１２の圧
縮力作用側がリング１５の存在によって圧縮変形するこ
とはなく、またそれに伴って引張力作用側も伸長が抑制
され、支持部材１１が吸着面１３に対して傾斜すること
はない。

【００１１】その結果、この真空吸着装置を用いて、図
５に示すような壁面歩行ロボットを構成し、一方の脚に
おける真空吸着装置のみを壁面に吸着させた状態で、他
方の脚を持ち上げて上位の壁面に吸着させようとする場
合においても、機体が常に吸盤の吸着面に対して一定の
姿勢を保持し、機体が下方に傾斜することはなく、その
ため、上方に持ち上げた脚における吸盤の吸着面が対象
面に接触して真空吸着し、容易に歩行動作を行えること
になる。また、本発明者の実験によれば、上記リング１
５により吸盤の気密性が上がって吸着力がアップするこ
とが確かめられている。

【００１２】上記吸着位置規制用のリング１５として
は、例えば、吸盤の吸着対象面がガラス等の平滑面であ
る場合には、そのリング１５の幅を大きく、且つ対象面
に接触する面を粗面にし、ガラス等の対象面との間の摩
擦抵抗を大きくして滑りが生じないようにすることがで
きる。また、吸着対象壁面に凹凸がある場合には、リン
グ１５として短いものを用いて、弾性部材１２の突出量
を長くし、吸着対象面に対して弾性部材１２を十分にな
じませるのが望ましい。

【００１３】上記真空吸着装置の利用は、上述した壁面
歩行ロボットの脚に限らず、鉄板その他の各種製品の吸
着移送等のハンドリング機構における製品の把持にも有
効に適用することができる。また、特に、吸着対象に対
して支持部材を傾斜させて吸着させる必要がある場合に
は、図３に示すように、支持部材２１及び弾性部材２２
は上述した場合と同様に形成し、弾性部材２２の内側に
配設する吸着位置規制用のリング２５における対象面と
の接触面は傾斜させておけばよく、これによって支持部
材２１を所期の姿勢で対象面に吸着させることが可能に
なる。

【００１４】

【発明の効果】以上に詳述した本発明の真空吸着装置に
よれば、吸盤内に吸着位置規制用のリングを設けるだけ
の非常に簡単な構成で、吸盤自体の吸着特性が著しく改
善され、吸盤の支持部材に外力が作用しても、弾性部材
の変形により支持部材が吸着面に対して傾斜することが
なく、支持部材を吸着面に対して常に所期の角度に保持
して吸着させることができる。また、上記吸着位置規制
用のリングを、寸法、形状等を異にするものと交換可能
にし、吸着対象面に応じて最適な形状、構造のリングを
用いることにより、吸盤の利用範囲、適用範囲を著しく
拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空吸着装置の一実施例の構成を示す
断面図である。

【図２】上記実施例の吸着状態を示す断面図である。

【図３】本発明の真空吸着装置の他の実施例の構成を示
す断面図である。

【図４】従来の真空吸着装置の構成を示す断面図であ
る。

【図５】図４の真空吸着装置を壁面歩行ロボットの脚に
用いた場合の動作状態を概略的に示す説明図である。

【符号の説明】

１１，２１ 支持部材、 １２，２２ 弾性部材、 １３ 吸着面、 １５，２５ リング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物の表面に吸着する吸盤を、支持部材
   の周辺部に柔軟性のある吸着面圧接用の環状弾性部材を
   設け、且つその弾性部材内を真空源に接続することによ
   り構成し、 上記弾性部材の内側に、その弾性部材よりも吸着面側に
   突出しない吸着位置規制用の硬質材料製のリングを配設
   した、ことを特徴とする真空吸着装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、 吸着位置規制用の硬質材料製のリングを、交換のために
   着脱自在にした、ことを特徴とする真空吸着装置。