JP2733482B2

JP2733482B2 - 真空吸着パッド

Info

Publication number: JP2733482B2
Application number: JP1310660A
Authority: JP
Inventors: 龍男志村; 好郎茨田; 富昭田代; 泰明和田
Original assignee: KOKUSAI JIDO KIKAI KK
Current assignee: KOKUSAI JIDO KIKAI KK
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1989-12-01
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH03178791A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は真空吸着パッドに関するものであり、より詳
細には、荷物搬送の自動化、安全化及び省力化のための
工業用のロボット、クレーン及びホイスト等のハンド部
に用いられ、液状物、粒状物、或いは粉体等を包装した
変形可能な搬送物を確実に保持する真空吸着パッドに関
する。

（従来技術）真空吸着パッドは一般に荷物保持機構部に用いられる
ものであり、このような真空吸着パッドは被吸着物に着
接される吸盤本体と、吸盤本体と被吸着物との間隙に連
通した吸引手段とから構成されている。

第５図は従来の真空吸着パッドの説明図てある。第５
図に示すように真空吸着パッド70は吸引盤72と、吸引盤
72の上方に設けられ吸引装置74と、吸引装置74と吸引盤
72とに接続された可撓性パイプ76とから構成されてい
る。吸引盤72は通常全体が弾性を有するゴム、或いは周
縁が弾性を有するゴム或いはスポンジで構成されてい
る。また吸引装置74の下部には図示しない油圧装置が設
けられており、昇降装置は吸引盤72を上下移動させるこ
とができる。可撓性パイプ76は吸引盤72の内側及び吸引
装置74に連通されている。

このような構成において、吸引盤72は被吸着物78に当
接され、吸引盤72と被吸着物78との間がパイプ76を介し
て吸引装置74によって負圧にされる。このため、吸引盤
72は大気に押されて接着し、被吸着物を確実に保持す
る。

このような真空吸着パッドに於いては、その吊り上げ
能力は次のような式によって求められる。

ここで、Ｗは吊上能力（kgf）、Ｐは真空度（mmH
g）、Ｃはパッドの吸着面積（cm²）、ｆは安全係数（通
常1/4以下である。）である。従って、吊上能力は真空
度とパッドの吸着面積とによって左右され、このような
真空吸着パッドでは鋼板、缶、電気製品、木材等の一般
的なものだけでなく、石材や壊れ易い玉子等も保持可能
なまでに改良されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の真空吸着パッドにお
いては、比較的硬質な表面を有する被吸着物には適用で
きるが、液状物、粒状物、或いは粉体等を包装した変形
可能な被吸着物に適用する場合には種々の不具合が生じ
る。即ち、穀粉、生麺類、味噌、油液等をパックした型
変形可能な食料品等を保持する場合、吸引盤72の周縁
（リップ部）に当たる被吸着物の包材には皺が生じて真
空度が低下したり、内容物が吸引によって吸引盤72内を
流動し、吸引盤72内の吸引口を塞ぎ、吸着面積が実質的
に小さくなる不具合が生じる。このため、前述したよう
に吸着面積と真空度との低下は被吸着物の吊上能力の低
下となって現れる。

従って、本発明の目的は、変形可能な被吸着物であっ
ても、確実に吊り上げ保持できる真空吸着パッドを提供
することである。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、所定の深さの開孔が形成され、該開
孔の開口面が変形可能な被吸着物の吸着保持口となり、
該被吸着物の吸着に際して被吸着物が開孔の吸着保持口
周縁及び開孔底面に着接して生じる開孔内の周側壁近傍
の空隙と、吸引手段とが連通する少なくとも１以上の吸
引口が該開孔の周側壁及び／又は底面の該周側壁に沿った部分にのみ形成されるパッドであって、該パッドの素材が非
変形材料から構成されていることを特徴とする真空吸着
パッドが提供される。

本発明によればまた、前記開孔の断面形状が開口面よ
り底面の広くなったほぼ蟻溝形状であることを特徴とす
ることができる。

即ち、パッドの開孔は開口面積より内部の底面積が広
くなった形状が望ましい。

（作用）本発明の真空吸着パッドで変形可能な被吸着物を保持
する場合、先ず開孔内を負圧にした状態或いは負圧にし
ていない状態で、パッドの開口保持口が変形可能な被吸
着物に当てられる。次に開孔内の周側壁或いはその近傍
の底面に形成された吸引口を介して開孔内が負圧にされ
ると、被吸着物は変形流動し、一部のものが所定の深さ
の開孔内の底面に当接され、また開孔外にある一部のも
のは開口保持口の周縁で内部に引き込まれる吸引力を受
け開口保持口の周縁に強く、しかも流動性を失った状態
で密着する。また、この場合、開口保持口の周縁は、従
来のようなゴム弾力性、変形性に富んだものではなく、
変形しない硬質なものであることが重要とされる。

被吸着物は変形するものであり、流動性のあるものが
主に樹脂フィルム等で包装された状態にある。このた
め、被吸着物がフィルムに覆われている場合は、周縁で
皺などができやすい。しかし、開口保持口周縁が硬質で
あると、フィルム等は従来の弾性に富んだ材質よりも意
外に皺の発生影響がなく、しかも内容部の流動性を所定
の状態で確実に止めることができる。

従って、開孔口内には周側壁のそばに吸着時に空隙を
生じることになり、この空隙部分を負圧にできるように
少なくとも１以上の吸引口が配せられているので、吸引
口が被吸着物によって塞がれることがない。また、空隙
部分に対向する被吸着物の面は一種の実質的な固定面と
なり、吸着面積にほぼ相当し得る。よって作用としての
重要なポイントは、パッドが一般の硬質な被吸着物に存
在するような固定表面を変形可能な被吸着物の一部に実
質的に形成し得ることであることが理解される。

また、本発明においてはパッド開孔を蟻溝にすること
が作用を高める上で重要である。また、ここでいう蟻溝
とは通常開孔保持口の径より底面の径が大きい状態を一
般にいうものである。パッドの開孔を蟻溝にすると、被
吸着物のフィルムは底面で広く伸張され、被吸着物の内
容物が奥まで入って開孔保持口の内側周縁で係止される
場合があり、しかも周縁部での被吸着物のフィルム等の
密着性が被吸着物の自重と相まって大きくなる。また、
開孔内での空隙部分の形成が容易となり、確実に被吸着
物に固定面を形成する。

（実施例）以下、添付図面に従って本発明に係る真空吸着パッド
の好ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る真空吸着パッドの説明断面図で
ある。第１図に示すように取付プレート10にはボルト1
2、12の取付孔14、14が形成されると共に、吸引パイプ
取付孔16及び給気パイプ取付孔18が形成される。吸引パ
イプ取付孔16には図示しない吸引装置に接続された吸引
パイプが螺合によって取り付けられ、給気パイプ取付孔
18には図示しない給気装置に接続された給気パイプが螺
合によって取り付けられる。尚、吸引装置と給気装置は
適時交互に稼働される。

取付プレート10にはボルト12、12を介してパッド部材
20が取り付けられる。パッド部材20は金属材からなり、
円板に形成されている。また、パッド部材20には吸引パ
イプ取付孔16及び給気パイプ取付孔18にそれぞれ連通し
た通路22及び24が形成されている。パッド部材20の下面
の周縁には断面がテーパ状の受け部26が形成され、後述
する底盤の受け部となっている。

パッド部材26の外周壁には雄ねじが刻設され、雄ねじ
にはリング部材28の内周壁の雌ねじが螺合される。リン
グ部材28は下部が小径開口30となっており、テフロン等
の加工性の良い材料からなっている。このリング部材28
とパッド部材26との間には前述した底盤32が配せられ、
底盤32はこれらの間に挟持される。底盤32の周縁近傍に
は複数の吸引口34、34…が形成され、吸引口34は通路2
2、24と連通している。

従って、真空吸着パッド部材20とリング部材28と底盤
32とからなり、リング部材28の小径開口30は吸着保持口
となる。また、リング部材28と底盤32とによって、所定
の深さの蟻溝状の開孔が形成され、底盤32の複数開口34
は吸引口或いは給気口として形成される。また、開孔の
深さは吸着保持口30の径の0.05乃至0.5倍が望ましい。

前記の如く構成された本発明によれば、先ず取付プレ
ート10に吸引パイプ及び給気パイプが各取付孔16、18に
取り付けられる。次に、吸着保持開口30に変形可能な被
吸着物の表面が当てられる。この場合、吸引装置で開孔
内を負圧にした状態或いは負圧にしていない状態のどち
らでもよい。被吸着物はゲル、ゾル状のもの、或いは
米、麦、砂等の粒状物を包装したもの、小麦粉、黄粉等
の粉状物を包装したもの、ゆで麺、生麺、蒟蒻、味噌等
の変形流動物を包装したもの等が対象とされる。

吸引装置によって吸引が行われると、リング部材28と
底盤32とで囲まれる開孔内は、吸引口を介して負圧にさ
れる。このため、第１図の想像線で示すように、被吸着
物62の一部は保持開口30から底盤32の中央に流動する。
この場合、保持開口30の周縁の一部の被吸着物は内部に
引き込まれる吸引力及び自重による牽制力を受け保持開
口30の周縁に強く、しかも流動性を失った状態で密着す
る。このため、開口30内には周側壁のそばに吸着時に空
隙を生じることになる。

吸引口34はこの空隙部分の底盤32に存在しており、被
吸着物がこれらの吸引口34を覆うことがなく、空隙を充
分に負圧にすることができる。このため、吸着面積が減
少して吸着低下を起こす虞がない。具体的に200gのゆで
麺10個を本発明に係る真空吸着パッドで吊り下げ保持す
ると、吸着面積が28cm²確保され、真空度が350mmHgの条
件において、安全係数ｆは、次式により1/6.7であった。

このような結果からも、本発明の真空吸着パッドが充
分な吸着力を有していることがわかる。

この場合、保持開口30の周縁は、従来のようなゴム弾
力性、変形性に富んだものではなく、変形しない硬質な
ものである。このため、被吸着物がフィルムに覆われて
いるとき、フィルム等は従来の弾性に富んだ材質よりも
意外に皺の発生影響がなく、しかも内容部の流動性を所
定の状態で確実に止める。

また、パッドの開孔は蟻溝、即ち保持開口30より底盤
32の面積が大きく形成されている。このような場合に
は、被吸着物のフィルムは底盤32で広く伸張され、被吸
着物の内容物が奥まで入って開孔保持口30の内側周縁で
係止される場合があり、しかも周縁部での被吸着物のフ
ィルム等の密着性が被吸着物の自重と相まって大きくな
る。また、開孔内での空隙部分が確実に形成される。

従って、変形可能な被吸着物は本発明に係る真空吸着
パッドによって安全に、且つ充分に吸着保持されて吊り
上げられ、ローデイング、アンローデングされて搬送に
付される。

また、真空吸着パッドから被吸着物を離脱させる場合
には、吸引装置の稼働が停止され、給気装置が稼働され
る。これにより、パッドの開孔内が加圧状態となり、被
吸着物が素早く保持開口30外へと押しやられ、被吸着物
がパッド内に着いたり、取れなくなることがない。

尚、前記実施例ではリング部材28にテフロン材を用い
たがこれに限るものではなく、加工性のよい実質的に非
変形物となりうるものであればよく、目的に応じた非変
形性を有するものである。

第２図は第１図の真空吸着パッドの変形例を示した要
部断面図である。第２図に示すようにパッド部材20の下
面周縁にはテーパ状の受け部の代わりに複数の受けピン
36が突設され、リング部材28の内部内周壁にも受けピン
38が突設され、底盤32がこれらによって支持される。

このような構成に於いては、第２図の矢印に示すよう
に吸引経路は底盤32の外周面を通って行われ、吸引口は
スリット状になっている。このような構成においても前
述したと同様な作用効果がみられる。

第３図は本発明に係る真空吸着パッドの別の態様を示
す部分断面図である。第３図に示すように真空吸着パッ
ド40は硬質材料によってほぼ一体形成されており、上部
には吸引室42が形成され、吸引室42は図示しない吸引手
段に連通している。また、パッド40の下部には所定の深
さの開孔44が形成され、底面44aの周縁には吸引室42と
開孔44を連通する吸引口46、46…が形成されている。

このような構成に於いては、開孔の蟻溝効果作用はな
いものの、前述と同様に所定の重量の変形可能な非吸着
物を吊り下げて保持することができる。

第４図は本発明に係る真空吸着パッドの別の態様を示
す一部切り欠き断面図である。第４図に示すように真空
吸着パッド本体50は伸縮可能な吊り部材52に支持されて
いる。本体50の下面には断面が蟻溝状で角状の開孔52が
形成され、開孔底面52aは開孔間口52bより大径に形成さ
れている。また開孔52の側周壁には複数の吸引通路54が
形成され、各吸引通路54は本体50の外側面に形成された
環状溝56に連通される。環状溝56は密封リング58に覆わ
れ、密封リング58にはリング58内と連通するパイプ60が
接続され、パイプ60は図示しない吸引手段に接続されて
いる。

前記の如く構成された本発明に係る真空吸着パッドに
よれば、吸引口である吸引通路54は開孔52の周側壁に設
けられるが、この場合にも被吸着物とパッドによって形
成される空隙を充分に吸引することができる。また、開
孔間口52bが角形状であっても、円形状のものより若干
リークの危険度が増すものの、前述と同様に優れた吸着
保持能力を発揮する。

（発明の効果）以上説明したように本発明に係る真空吸着パッドによ
れば、パッドの素材を非変形材料とし、被吸着物の吸着
に際して被吸着物が開孔の吸着保持口周縁及び開孔底面
に接着して生じる開孔内の周側壁近傍の空隙と、吸引手
段とが連通する吸引口を形成したので、吸引口は被吸着
物によって塞がれることがない。また、このような吸着
状態にあっては、非変形性の吸着保持口周縁が被吸着物
を確実に密着させることができるので、パッド内の真空
度の低下が見られない。このため、本発明の真空吸着パ
ッドにおいては、吸着能力の２大要素である吸着面積及
が真空度が失われることなく、従来、充分に吊り下げ保
持することのできなかった変形可能な被吸着物を確実に
保持し、吊り下げて搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る真空吸着パッドの取付断面図、第
２図は第１図の変形例を示した要部断面図、第３図は本
発明に係る別の態様の要部断面図、第４図は本発明に係
る別の態様の一部断面図、第５図は従来の真空吸着パッ
ドの説明図である。 10:取付プレート、16:吸引パイプ取付孔、20:パッド部
材、20:リング部材、30:被吸着物の保持開口、32:底
盤、34:吸引口、40:真空吸着パッド、44:開孔、46:吸引
口、50:真空吸着パッド、52:開孔、52a:底面、52b:開孔
間口、54:吸引通路、60:吸引パイプ。

フロントページの続き (56)参考文献実開昭63−148686（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−148584（ＪＰ，Ｕ) 特公昭47−36546（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の深さの開孔が形成され、該開孔の開
口面が変形可能な被吸着物の吸着保持口となり、該被吸
着物の吸着に際して被吸着物が開孔の吸着保持口周縁及
び開孔底面に着接して生じる開孔内の周側壁近傍の空隙
と、吸引手段とが連通する少なくとも１以上の吸引口が
該開孔の周側壁及び／又は底面の該周側壁に沿った部分にのみ形成されるパッドであって、該パッドの素材が非
変形材料から構成されていることを特徴とする真空吸着
パッド。
【請求項２】前記開孔の断面形状が開口面より底面の広
くなったほぼ蟻溝形状であることを特徴とする請求項１
記載の真空吸着パッド。