JP7158191B2

JP7158191B2 - 真空リフト装置

Info

Publication number: JP7158191B2
Application number: JP2018133609A
Authority: JP
Inventors: 敬彦菅
Original assignee: TOYO KOKI CO., LTD.; Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: TOYO KOKI CO., LTD.; Toyo Innovex Co Ltd
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2038-07-13
Also published as: JP2020011793A

Description

本発明は、真空リフト装置に関し、特に、表面が湾曲した搬送物を吸着搬送するのに適した真空リフト装置に関する。

特許文献１には、複数の吸着パッドと、複数の吸着パッドを支持する支持枠と、エアチューブを通じて複数の吸着パッドと接続された真空源とを備える吊架移載具が開示されている。この吊架移載具は、複数の吸着パッドを板状の搬送物に密着させ、吸着パッドの内部空間を真空源で真空にすることによって、吸着パッドに吸着した搬送物を移動させるのに利用される。

また、特許文献１に記載の吊架移載具は、複数の吸着パッドを垂直面上で支持する縦姿勢と、複数の吸着パッドを水平面上で支持する水平姿勢とに、支持枠を起倒させる起倒手段をさらに備える。起倒手段で支持枠を起倒させることにより、例えば、立て掛けられた搬送物に吸着パッドを吸着させ、搬送物を所望の位置まで移動させて水平面上に載置することができる。

特開２０００－７１４７号公報

しかしながら、上記構成の吊架移載具において、表面が湾曲した搬送物に全ての吸着パッドを密着させるのは簡単ではない。特に、立て掛けられた搬送物に吸着パッドを密着させる場合、吊架移載具の自重で吸着パッドを搬送物に押し付けることができないので、その難易度は格段に高まる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、表面が湾曲した搬送物に複数の吸着パッドを適切に吸着させることが可能な真空リフト装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、各々が第１グループ及び第２グループのいずれかに属し、先端が搬送物の表面に密着する複数の吸着パッドと、密着した前記複数の吸着パッド及び搬送物の間の気密空間を真空にする真空源と、前記第１グループに属する前記吸着パッドから前記真空源に至る第１空気流路、及び前記第２グループに属する前記吸着パッドから前記真空源に至る第２空気流路それぞれを、空気を吸引可能な連通状態及び空気を吸引不能な遮断状態に切り替える状態切替機構とを備える真空リフト装置において、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に離間した位置において、前記複数の吸着パッドそれぞれを支持する支持部材をさらに備え、前記複数の吸着パッドは、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に弾性変形可能であり、前記支持部材は、搬送物に吸着される前において、前記第１グループに属する前記吸着パッドの先端が前記第２グループに属する前記吸着パッドの先端より前記第３方向に前進するように、前記複数の吸着パッドの前記第３方向の位置を固定していることを特徴とする。

上記構成によれば、第１グループの吸着パッドを搬送物に密着させて気密空間から空気を吸引すると、当該吸着パッドが圧縮変形して第２グループの吸着パッドが搬送物の表面に密着する。次に、第２グループの吸着パッドの気密空間から空気を吸引することによって、表面が湾曲する搬送物に全ての吸着パッドを吸着させることができる。これにより、最初から全ての吸着パッドを搬送物に密着させる必要がないので、表面が湾曲した搬送物に吸着パッドを吸着させる作業が簡単になる。

また、前記第１グループに属する前記吸着パッドは、前記第２グループに属する前記吸着パッドと同一形状であることを特徴としてもよい。

上記構成のように、第１グループ及び第２グループで同一形状の吸着パッドを使用することにより、第１グループ及び第２グループで異なる形状の吸着パッドを使用する場合と比較して、真空リフト装置の製造コストを削減することができる。

また、前記第３方向が鉛直方向に沿う第１角度と、前記第３方向が水平方向に沿う第２角度との間で、前記支持部材の角度を切り替え可能な角度切替機構をさらに備えることを特徴としてもよい。

上記構成のように、角度切替機構を備える真空リフト装置に本発明を適用することによって、立て掛けられた搬送物に全ての吸着パッドを適切に吸着させることができる。

また、前記第３方向において、前記第１グループ及び前記第２グループに属する前記吸着パッドの先端同士の距離は、前記第１グループに属する前記吸着パッドの変形可能量より短いことを特徴としてもよい。

上記構成によれば、第１グループの吸着パッドから空気を吸引して圧縮変形させると、第２グループの吸着パッドが搬送物に自然と密着する。すなわち、第２グループの吸着パッドを密着させるために特別な作業をする必要がない。

また、前記第１グループに属する全ての前記吸着パッドの気密空間を真空にしたときの搬送物への密着力の合計は、前記第２グループに属する全ての前記吸着パッドの気密空間を真空にする際に、前記第２グループに属する全ての前記吸着パッドを前記第３方向に圧縮変形させるのに必要な力の合計より大きいことを特徴としてもよい。

上記構成によれば、第２グループの吸着パッドが搬送物に押し付けられる際の反力によって、第１グループの吸着パッドが搬送物から脱離するのを防止することができる。

また、前記状態切替機構は、前記第１空気流路の前記連通状態及び前記遮断状態を切り替える第１電磁弁と、前記第２空気流路の前記連通状態及び前記遮断状態を切り替える第２電磁弁とを有し、前記真空リフト装置は、前記第１空気流路を前記連通状態とし且つ前記第２空気流路を前記遮断状態とする第１操作、及び前記第１空気流路及び前記第２空気流路を前記連通状態とする第２操作を受け付ける操作装置と、前記操作装置を通じて受け付けた操作に基づいて、前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を制御するコントローラとをさらに備えることを特徴としてもよい。

上記構成によれば、真空リフト装置の作業者は、操作装置を通じて第１操作をして真空源に第１グループの吸着パッドから空気を吸引させ、その後、操作装置を通じて第２操作をして真空源に第２グループの吸着パッドから空気を吸引させればよい。

また、全ての前記吸着パッドの気密空間が大気圧である第１状態と、前記第１グループに属する前記吸着パッドの気密空間のみが真空である第２状態と、全ての前記吸着パッドの気密空間が真空である第３状態とを、区別して報知する報知装置をさらに備えることを特徴としてもよい。

上記構成によれば、第１グループ及び第２グループの吸着パッドの状態を、報知装置を通じて作業者に認識させることができる。これにより、全ての吸着パッドの気密空間が真空になる前に、真空リフト装置を吊り上げて搬送物が落下することなどを防止することができる。

本発明によると、最初から全ての吸着パッドを搬送物に密着させる必要がないので、表面が湾曲した搬送物の表面に吸着パッドを吸着させる作業が簡単になる。

実施形態に係る真空リフト装置１の正面図である。シリンダ６２を伸長させた真空リフト装置１の側面図である。シリンダ６２を収縮させた真空リフト装置１の側面図である。真空リフト装置１のエア系統図である。吸着パッド３ｉ、３ｊの拡大図である。真空リフト装置１のブロック図である。真空リフト装置１で搬送物１００を搬送する手順を示すフローチャートである。

以下、実施形態に係る真空リフト装置１を図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。

真空リフト装置１は、搬送物を吸着した状態でクレーン（図示省略）によって所望の位置に搬送され、搬送後の位置で搬送物を脱離することによって、所望の位置に搬送物を移動させるための装置である。真空リフト装置１は、筐体２と、複数の吸着パッド３ａ～３ｘと、真空発生装置４（真空源）と、配管５（空気流路）と、パワーシリンダ６（角度切替機構）と、スイッチ７（操作装置）と、報知ランプ８（報知装置）と、コントローラ９とを主に備える。

筐体２は、真空発生装置４及びコントローラ９を内部に収容すると共に、外部に配置される吸着パッド３ａ～３ｘ、パワーシリンダ６、スイッチ７、及び報知ランプ８などを支持する。また、筐体２は、クレーンのフック２０を係止する係止部２１を有する。すなわち、係止部２１にフック２０を係止して吊り上げることにより、真空リフト装置１を所望の位置に移動させることができる。

吸着パッド３ａ～３ｘは、ゴムなどの弾性変形能の高い材料で形成されている。吸着パッド３ａ～３ｘは、先端が開口した円筒形状（より詳細には、円錐台形状）を呈する。すなわち、吸着パッド３ａ～３ｘの内部空間は、先端の開口を通じて外部に露出されている。吸着パッド３ａ～３ｘは、同一形状である。吸着パッド３ａ～３ｘの先端が搬送物の表面に密着することによって、吸着パッド３ａ～３ｘの内部空間が気密状態になる。そして、吸着パッド３ａ～３ｘと搬送物との間の気密空間は、配管５を通じて真空発生装置４に接続される。

吸着パッド３ａ～３ｘの形状は、対象となる搬送物の形状や表面状態などによって異なる。本実施形態では、表面が波打った所謂「意匠ガラス」を搬送物の一例として想定している。意匠ガラスは、例えば、凸部と凹部とが交互に現れる波型のガラスである。また、隣接する凸部（隣接する凹部）の間の距離Ｄ_１は、吸着パッド３ａ～３ｘの先端開口径Ｄ_２より大きい。さらに、凸部の高さ（凹部の深さ）は、吸着パッド３ａ～３ｘの高さ（内部空間の深さ）より大きい。

吸着パッド３ａ～３ｘは、複数のビーム３１～３７（支持部材）及びアーム３８を介して、筐体２に支持されている。主ビーム３１は、パワーシリンダ６に支持されて真空リフト装置１の左右方向に延設されている。副ビーム３２～３７は、左右方向に所定の間隔を隔てて主ビーム３１に支持され、各々が主ビーム３１と交差（直交）する方向に延設されている。アーム３８は、一端が筐体２に接続され、他端が主ビーム３１に回動可能に接続されて、真空リフト装置１の上下方向（鉛直方向）に延設されている。以下、主ビーム３１の延設方向を第１方向と定義し、副ビーム３２～３７の延設方向を第２方向と定義し、第１方向及び第２方向に直交する方向を第３方向と定義する。

吸着パッド３ａ～３ｄは、副ビーム３２の延設方向に所定の間隔を隔てて、副ビーム３２に支持されている。同様に、吸着パッド３ｅ～３ｈは副ビーム３３に、吸着パッド３ｉ～３ｌは副ビーム３４に、吸着パッド３ｍ～３ｐは副ビーム３５に、吸着パッド３ｑ～３ｔは副ビーム３６に、吸着パッド３ｕ～３ｘは副ビーム３７に支持されている。なお、主ビーム３１に対する副ビーム３２～３７の第１方向の位置は、適宜調整可能に構成されている。また、副ビーム３２に対する吸着パッド３ａ～３ｄの第２方向の位置は適宜調整可能に構成されている。

すなわち、吸着パッド３ａ～３ｘは、第１方向及び第２方向に離間して配置されている。吸着パッド３ａ～３ｘは、概ね長方形を呈する仮想面上に分散配置される。すなわち、吸着パッド３ａ～３ｘは、第１方向の長さが第２方向より長い略長方形状の搬送物を搬送することを想定して配置されている。そして、吸着パッド３ａ～３ｘの配置密度は、第１方向及び第２方向の中心に近いほど密に配置され、第１方向及び第２方向の外縁に近いほど疎になるのが望ましい。ただし、吸着パッド３ａ～３ｘの具体的な配置はこれに限定されず、対象となる搬送物の形状によって適宜変更してもよい。

吸着パッド３ａ～３ｘそれぞれは、第１グループ及び第２グループのいずれかに属している。本実施形態では、吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐ（参照番号に下線を付す）が第１グループに属し、その他の吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘが第２グループに属する。すなわち、搬送物の長手方向の中央側で、且つ搬送物の短手方向の外側に密着する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐが第１グループに属する。ただし、第１グループに属する吸着パッドの数及び選び方は、これに限定されない。

図５に示すように、第１グループに属する吸着パッド３ｉは、第２グループに属する吸着パッド３ｊと比較して、先端の位置が第３方向にＬ_１だけ前進している。換言すれば、第１グループに属する吸着パッド３ｉは、第２グループに属する吸着パッド３ｊと比較して、第３方向にＬ_１だけ前進した位置で副ビーム３４に支持されている。この位置関係は、吸着パッド３ｉ、３ｊのみに留まらず、第１グループに属する全ての吸着パッドと第２グループに属する全ての吸着パッドとの間で成立する。

真空発生装置４は、配管５を通じて吸着パッド３ａ～３ｘの内部空間に接続されている。真空発生装置４は、配管５内の空気を外部に排出することによって、吸着パッド３ａ～３ｘと搬送物との間の気密空間を負圧（真空）状態にする装置である。真空発生装置４は、モータＭでポンプＶＰを駆動することによって、気密空間内の空気を外部に排出する。また、真空発生装置４は、電磁弁の状態を切り替えることによって、配管５及び気密空間を大気に連通させる。さらに、真空発生装置４は、気密空間内を真空にするのを補助する真空タンクをさらに備えてもよい。真空発生装置４の構成は既に公知なので、詳細な説明は省略する。

なお、真空源の具体的な構成は真空発生装置４に限定されない。他の例として、真空源は、ベンチュリー効果を利用して真空状態を作り出すエジェクタでもよい。さらに他の例として、真空源は、配管５に接続されたシリンダ内のピストンをクレーンで移動させることによって、気密空間から空気を吸引するものでもよい。

また、本明細書中の「真空」とは、真空リフト装置１を吊り上げた際に、吸着パッド３ａ～３ｘから搬送物が脱落しない程度の真空率であればよい。すなわち、必ずしも高真空や超高真空である必要はなく、低真空でもよい。具体的な真空率は搬送物の重量によって異なるが、例えば、意匠ガラスの場合にはゲージ圧で－０．０６～－０．０９ＭＰａ程度であればよい。

配管５は、吸着パッド３ａ～３ｘと真空発生装置４との間で空気を流通させる空気流路である。配管５は、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐそれぞれに接続される第１配管５１（第１空気流路）と、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘそれぞれに接続される第２配管５２（第２空気流路）と、真空発生装置４と第１配管５１及び第２配管５２とを接続する合流配管５３とで構成される。

すなわち、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐは、第１配管５１及び合流配管５３を通じて真空発生装置４に接続されている。また、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘは、第２配管５２及び合流配管５３を通じて真空発生装置４に接続されている。さらに、第１配管５１及び第２配管５２の末端には、吸着パッド３ａ～３ｘそれぞれに対応付けて、手動バルブ、チェック弁、及び圧力センサ等が設けられている。

第１配管５１には、第１電磁弁５４（状態切替機構）が設けられている。より詳細には、第１電磁弁５４は、第１配管５１と合流配管５３との接続位置より吸着パッド側に配置されている。第１電磁弁５４は、コントローラ９から出力される制御信号に従って、第１配管５１を連通状態及び遮断状態に切り替える。第１配管５１の連通状態は、第１グループに属する吸着パッドの気密空間から空気を吸引可能な状態である。第１配管５１の遮断状態は、第１グループに属する吸着パッドの気密空間から空気を吸引不能な状態である。

第２配管５２には、第２電磁弁５５（状態切替機構）が設けられている。より詳細には、第２電磁弁５５は、第２配管５２と合流配管５３との接続位置より吸着パッド側に配置されている。第２電磁弁５５は、コントローラ９から出力される制御信号に従って、第２配管５２を連通状態及び遮断状態に切り替える。第２配管５２の連通状態は、第２グループに属する吸着パッドの気密空間から空気を吸引可能な状態である。第２配管５２の遮断状態は、第２グループに属する吸着パッドの気密空間から空気を吸引不能な状態である。

すなわち、連通状態は、吸着パッド側から真空発生装置４へ向かう空気の流れを許容し、真空発生装置４側から吸着パッドへの空気の流れを遮断した状態である。一方、遮断状態は、吸着パッド側から真空発生装置４へ向かう空気の流れを遮断し、真空発生装置４側から吸着パッドへの空気の流れを許容した状態である。ただし、状態切替機構の具体的な構成はこれに限定されず、第１配管５１及び第２配管５２の状態（連通状態／遮断状態）を、個別に切り替え可能であればよい。

パワーシリンダ６は、第１方向（すなわち、主ビーム３１の延設方向）に延びる軸線周りに回動可能な状態で、ビーム３１～３７及び吸着パッド３ａ～３ｘを支持する。パワーシリンダ６は、モータ６１と、シリンダ６２と、回動板６３とを主に備える。モータ６１は、コントローラ９から出力させる制御信号に従って駆動して、シリンダ６２を伸長及び収縮させる。シリンダ６２は、一端が筐体２に支持されて、他端が回動板６３を介して主ビーム３１に接続されて、アーム３８と概ね平行な方向に伸縮する。回動板６３は、一端がシリンダ６２に回動可能に接続され、他端がアーム３８の接続位置から第２方向にずれた位置で主ビーム３１に回動可能に接続されている。

図１及び図２に示すシリンダ６２を収縮させると、回動板６３は、図３に示すように、第１方向に延びる軸線周りに回動しながらシリンダ６２の収縮方向に移動する。一方、図３に示すシリンダ６２を伸長させると、回動板６３は、図１及び図２に示すように、第１方向に延びる軸線周りに回動しながらシリンダ６２の伸長方向に移動する。ビーム３１～３７及び吸着パッド３ａ～３ｘは、この回動板６３の動きに伴って、回動板６３との接続位置を通り、且つ第１方向に延びる軸線周りに回動する。

図１及び図２に示す真空リフト装置１において、吸着パッド３ａ～３ｘは、真空リフト装置１の上下方向及び左右方向に拡がる仮想平面上に配置されている。また、第１グループに属する吸着パッドは、第２グループに属する吸着パッドと比較して、真空リフト装置１の後方側に前進配置されている。すなわち、図１及び図２において、第１方向は真空リフト装置１の左右方向に沿う方向であり、第２方向は真空リフト装置１の上下方向に沿う方向であり、第３方向は真空リフト装置１の前後方向に沿う方向である。

図３に示す真空リフト装置１において、吸着パッド３ａ～３ｘは、真空リフト装置１の前後方向及び左右方向に拡がる仮想平面上に配置されている。また、第１グループに属する吸着パッドは、第２グループに属する吸着パッドと比較して、真空リフト装置１の下方側に前進配置されている。すなわち、図３において、第１方向は真空リフト装置１の左右方向に沿う方向であり、第２方向は真空リフト装置１の前後方向に沿う方向であり、第３方向は真空リフト装置１の上下方向（鉛直方向）に沿う方向である。

このように、パワーシリンダ６は、第３方向が鉛直方向に沿う第１角度と、第３方向が水平方向に沿う第２角度との間で、ビーム３１～３７及び吸着パッド３ａ～３ｘの角度を切り替える。ただし、ビーム３１～３７及び吸着パッド３ａ～３ｘの角度を切り替える具体的な方法はこれに限定されず、例えば、ピニオン＆ラック機構などの公知の他の方法を用いてもよい。

スイッチ７は、真空リフト装置１を動作させる作業者の操作を受け付けて、受け付けた操作に対応する操作信号をコントローラ９に出力する。スイッチ７は、例えば、真空発生装置４を駆動及び大気解放させる吸引スイッチ７１と、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５の状態を切り替える弁切替スイッチ７２と、パワーシリンダ６を伸縮させる角度切替スイッチ７３とを含む。

弁切替スイッチ７２は、第１配管５１を連通状態とし且つ第２配管５２を遮断状態とする第１操作と、第１配管５１及び第２配管５２を連通状態とする第２操作と、第１配管５１及び第２配管５２を遮断状態とする第３操作とを受け付けることができる。弁切替スイッチ７２は、例えば、３ポジションのトグルスイッチあるいはロータリースイッチなどである。また、弁切替スイッチ７２は、作業者が手を離しても現在の状態を保持するオルタネイト式のスイッチであるのが望ましい。これにより、第１操作、第２操作、第３操作を１アクションで実現できる。

報知ランプ８は、コントローラ９から出力される制御信号に従って、吸着パッド３ａ～３ｘの内部空間の気圧の状態を、作業者が区別しうる態様で報知する。報知ランプ８は、赤色に点灯する赤ランプ８１と、黄色に点灯する黄ランプ８２と、緑色に点灯する緑ランプ８３とを含む。赤ランプ８１は、全ての吸着パッド３ａ～３ｘの気密空間が大気圧である第１状態のときに点灯する。黄ランプ８２は、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの気密空間のみが真空である第２状態のときに点灯する。緑ランプ８３は、全ての吸着パッド３ａ～３ｘの気密空間が真空である第３状態のときに点灯する。

コントローラ９は、スイッチ７から出力される操作信号と、圧力センサ１１から出力される圧力信号とを取得し、真空発生装置４、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５、パワーシリンダ６、報知ランプ８、及びスピーカ１２を動作させる制御信号を出力する。圧力センサ１１は、第１配管５１及び第２配管５２内（換言すれば、吸着パッド３ａ～３ｘの内部空間）の気圧を検出し、検出結果を示す圧力信号をコントローラ９に出力する。スピーカ１２は、警告音（ビープ音）を出力する。

コントローラ９は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）を備える。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、後述する各処理を実現してもよい。ただし、コントローラ９の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

次に図７を参照して、立て掛けられた状態の搬送物１００を、真空リフト装置１で吸着搬送する手順を説明する。なお、図７の作業を開始する前において、真空発生装置４の電磁弁は図４の状態であり、弁切替スイッチ７２は第３操作がされた状態（第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５が遮断状態）であり、シリンダ６２は収縮した状態であり、赤ランプ８１が点灯しているものとする。

まず、作業者は、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐが搬送物１００の表面に密着する位置まで、クレーンで真空リフト装置１を吊り上げて移動させる（Ｓ１１）。その結果、図５の左側に示すように、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐ（図５では３ｉのみ図示）が搬送物１００の表面に密着し、吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐと搬送物１００との間に気密空間が形成される。一方、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘ（図５では３ｊのみ図示）は、搬送物１００の表面から離間した状態である。

作業者は、Ｓ１１において、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐが搬送物１００の凹部を囲むように、換言すれば、隣接する凸部の間に位置するように、真空リフト装置１の位置を調整するのが望ましい。ただし、吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐと搬送物１００の関係はこれに限定されず、第１グループに属する全ての吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐが搬送物１００の表面に適切に密着する位置であればよい。

次に、コントローラ９は、作業者が吸引スイッチ７１を操作したことに応じて、真空発生装置４に空気を吸引させる（Ｓ１２）。Ｓ１２において、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５はいずれも遮断状態なので、真空発生装置４と第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５との間が真空となり、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５より吸着パッド３ａ～３ｘ側は大気圧のままである。

次に、コントローラ９は、作業者が弁切替スイッチ７２に対して第１操作をしたことに応じて、第１電磁弁５４を連通状態に切り替える（Ｓ１３）。これにより、第１配管５１と合流配管５３とが連通して、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの気密空間から空気が吸引される。一方、Ｓ１３において、第２電磁弁５５は遮断状態のままなので、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘの内部空間からは空気が吸引されない。

また、コントローラ９は、スピーカ１２を通じて警告音を出力する（Ｓ１４）。さらに、コントローラ９は、圧力センサ１１から出力される圧力信号を監視して、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの気密空間が真空になるまで、以降の処理の実行を待機する（Ｓ１５：Ｎｏ）。なお、スピーカ１２を通じた警告音の出力は、吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの気密空間が真空になるまで継続する。

次に、コントローラ９は、吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの気密空間が真空になったと判定したことに応じて（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、スピーカ１２を通じた警告音の出力を停止すると共に、赤ランプ８１を消灯し、黄ランプ８２を点灯する（Ｓ１６）。すなわち、作業者は、警告音の停止と、黄ランプ８２の点灯とによって、吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの気密空間が真空になったことを認識する。

ここで、気密空間が真空になった吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐは、図５の左側に示すように、第３方向に圧縮変形する。その結果、真空リフト装置１全体が搬送物１００に近づく向きに移動して、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘが搬送物１００の表面に密着する。すなわち、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘと搬送物１００との間に、気密空間が形成される。

そのため、第３方向において、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの先端と、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘの先端との距離Ｌ_１は、図５に示すように、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの変形可能量Ｌ_２より短く設定される。

次に、コントローラ９は、作業者が弁切替スイッチ７２に対して第２操作をしたことに応じて、第２電磁弁５５を連通状態に切り替える（Ｓ１８）。これにより、第２配管５２と合流配管５３とが連通して、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘの気密空間から空気が吸引される。また、コントローラ９は、圧力センサ１１から出力される圧力信号を監視して、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘの気密空間が真空になるまで、以降の処理の実行を待機する（Ｓ１８：Ｎｏ）。

次に、コントローラ９は、吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘの気密空間が真空になったと判定したことに応じて（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、黄ランプ８２を消灯し、緑ランプ８３を点灯する（Ｓ１９）。すなわち、作業者は、緑ランプ８３の点灯によって、吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘの気密空間が真空になったことを認識する。これにより、全ての吸着パッド３ａ～３ｘが搬送物１００に吸着したので、真空リフト装置１をクレーンで吊り上げても、吸着パッド３ａ～３ｘから搬送物１００が脱離しない。

第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘが圧縮変形する過程において、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐには、搬送物１００から離間する向きの反力が作用する。そこで、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの気密空間を真空にしたときの搬送物１００への密着力Ｆ_１を、第２グループに属する吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘの気密空間を真空にする際に、吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘを第３方向に圧縮変形させるのに必要な力Ｆ_２より大きく設定される。

Ｆ_１＞Ｆ_２を充足させるための具体的な構成は特に限定されないが、一例として、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの数を、Ｆ_１＞Ｆ_２となるように調整すればよい。他の例として、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの開口面積の合計を、Ｆ_１＞Ｆ_２となるように調整してもよい。

次に、作業者は、クレーンで真空リフト装置１を吊り上げて所望の位置に移動させる。このとき、吸着パッド３ａ～３ｘに密着した搬送物１００も真空リフト装置１と共に移動する（Ｓ２０）。また、搬送物１００を水平面上に載置する場合、作業者は、角度切替スイッチ７３を操作する。これにより、コントローラ９は、モータ６１を駆動してシリンダ６２を伸長させることによって、ビーム３１～３７及び吸着パッド３ａ～３ｘの角度を、図２から図３の状態に切り替える。

次に、作業者は、搬送物１００を所望の位置に載置した状態で、吸引スイッチ７１を操作して、真空発生装置４を大気解放する（Ｓ２１）。コントローラ９は、吸引スイッチ７１が操作されたことに応じて、図４に示す真空発生装置４の３つの電磁弁を切り替えて、配管５内に空気を流入させる。Ｓ２１において、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５は連通状態なので、配管５に流入した空気は吸着パッド３ａ～３ｘの気密空間にまで達し、気密空間が大気圧に戻る。これにより、吸着パッド３ａ～３ｘが搬送物１００から脱離する。

次に、コントローラ９は、圧力センサ１１から出力される圧力信号によって、吸着パッド３ａ～３ｘの気密空間が大気圧になったと判定したことに応じて、緑ランプ８３を消灯し、赤ランプ８１を点灯する（Ｓ２２）。すなわち、作業者は、赤ランプ８１の点灯によって、吸着パッド３ａ～３ｘが搬送物１００から脱離したことを認識する。これにより、再びクレーンで真空リフト装置１を吊り上げて、他の作業を行うことができる。

本実施形態によれば、例えば、以下のような作用効果を奏する。

上記の実施形態によれば、Ｓ１１において、第１グループの吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐのみを搬送物１００に密着させればよいので、全ての吸着パッド３ａ～３ｘを搬送物１００に密着させる場合と比較して、搬送物１００に対する真空リフト装置１の位置合わせが簡単になる。

また、上記の実施形態のように、第１グループ及び第２グループで同一形状の吸着パッド３ａ～３ｘを使用することにより、第１グループ及び第２グループで異なる形状の吸着パッドを使用する場合と比較して、真空リフト装置１の製造コストを削減することができる。ただし、第１グループと第２グループとで形状の異なる吸着パッドを採用してもよい。より詳細には、第３方向において、第１グループの吸着パッドの長さを、第２グループの吸着パッドより長くしてもよい。

また、上記の実施形態のように、Ｌ_１＜Ｌ_２とすることによって、第１グループの吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐから空気を吸引して圧縮変形させると、第２グループの吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘが搬送物１００に自然と密着する。すなわち、第２グループの吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘを密着させるために特別な作業をする必要がないので、さらに簡単に搬送物１００を吸着搬送することができる。

また、上記の実施形態のように、Ｆ_１＞Ｆ_２とすることによって、第２グループの吸着パッド３ａ～３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｎ、３ｏ、３ｇ～３ｘが搬送物１００に押し付けられる際の反力によって、第１グループの吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐが搬送物１００から脱離するのを防止することができる。

また、上記の実施形態によれば、弁切替スイッチ７２の操作によって、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５の状態を切り替えることができる。その結果、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５それぞれを個別に切り替え操作する場合と比較して、作業者の操作負担を軽減することができる。ただし、配管５の状態を切り替える具体的な操作は、上記の実施形態に限定されない。例えば、吸着パッド３ａ～３ｘそれぞれに対応する手動バルブを、作業者が開閉してもよい。

また、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５の位置は、図４の例に限定されない。他の例として、合流配管５３に第１電磁弁５４を設け、第２配管５２に第２電磁弁５５を設けてもよい。この場合、Ｓ１３において、第１電磁弁５４を連通状態とし、第２電磁弁５５を遮断状態とすればよい。また、Ｓ１７において、第１電磁弁５４及び第２電磁弁５５を連通状態とすればよい。

また、上記の実施形態によれば、第１グループ及び第２グループそれぞれの吸着パッド３ａ～３ｘの状態を、報知ランプ８を通じて作業者に認識させることができる。これにより、全ての吸着パッド３ａ～３ｘの気密空間が真空になる前に、真空リフト装置１を吊り上げることによる搬送物１００の落下などを防止することができる。

さらに、パワーシリンダ６を備える真空リフト装置１に本発明を適用することによって、立て掛けられた搬送物１００に対しても、全ての吸着パッド３ａ～３ｘを適切に吸着させることができる。ただし、パワーシリンダ６を備えておらず、ビーム３１～３７及び吸着パッド３ａ～３ｘが図３の状態に固定された真空リフト装置１にも本発明は適用可能である。

なお、上記の実施形態では、第１グループに属する吸着パッド３ｉ、３ｌ、３ｍ、３ｐの数及び位置を固定した例を説明した。しかしながら、第１グループに属する吸着パッドの数及び位置は、搬送物１００の形状に合わせて変更可能であってもよい。一例として、真空リフト装置１は、吸着パッド３ａ～３ｘそれぞれを、手動で第３方向に前進及び後退させる機構（例えば、ダブルナット）を備えてもよい。他の例として、真空リフト装置１は、第１グループの吸着パッドを指定する操作を受け付ける操作装置と、操作装置を通じて指定された吸着パッドを第３方向に前進させるアクチュエータとを備えてもよい。

１…真空リフト装置、２…筐体、３ａ～３ｘ…吸着パッド、４…真空発生装置（真空源）、５…配管、６…パワーシリンダ（角度切替機構）、７…スイッチ（操作装置）、８…報知ランプ（報知装置）、９…コントローラ、３１…主ビーム（支持部材）、３２～３７…副ビーム（支持部材）、５１…第１配管（第１空気流路）、５２…第２配管（第２空気流路）、５４…第１電磁弁、５５…第２電磁弁

Claims

各々が第１グループ及び第２グループのいずれかに属し、先端が搬送物の表面に密着する複数の吸着パッドと、
密着した前記複数の吸着パッド及び搬送物の間の気密空間を真空にする真空源と、
前記第１グループに属する前記吸着パッドから前記真空源に至る第１空気流路、及び前記第２グループに属する前記吸着パッドから前記真空源に至る第２空気流路それぞれを、空気を吸引可能な連通状態及び空気を吸引不能な遮断状態に切り替える状態切替機構とを備える真空リフト装置において、
第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に離間した位置において、前記複数の吸着パッドそれぞれを支持する支持部材をさらに備え、
前記複数の吸着パッドは、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に弾性変形可能であり、
前記支持部材は、搬送物に吸着される前において、前記第１グループに属する前記吸着パッドの先端が前記第２グループに属する前記吸着パッドの先端より前記第３方向に前進するように、前記複数の吸着パッドの前記第３方向の位置を固定していることを特徴とする真空リフト装置。
前記第１グループに属する前記吸着パッドは、前記第２グループに属する前記吸着パッドと同一形状であることを特徴とする請求項１に記載の真空リフト装置。
前記第３方向が鉛直方向に沿う第１角度と、前記第３方向が水平方向に沿う第２角度との間で、前記支持部材の角度を切り替え可能な角度切替機構をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の真空リフト装置。
前記第３方向において、前記第１グループ及び前記第２グループに属する前記吸着パッドの先端同士の距離は、前記第１グループに属する前記吸着パッドの変形可能量より短いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の真空リフト装置。
前記第１グループに属する全ての前記吸着パッドの気密空間を真空にしたときの搬送物への密着力の合計は、前記第２グループに属する全ての前記吸着パッドの気密空間を真空にする際に、前記第２グループに属する全ての前記吸着パッドを前記第３方向に圧縮変形させるのに必要な力の合計より大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の真空リフト装置。
前記状態切替機構は、
前記第１空気流路の前記連通状態及び前記遮断状態を切り替える第１電磁弁と、
前記第２空気流路の前記連通状態及び前記遮断状態を切り替える第２電磁弁とを有し、
前記真空リフト装置は、
前記第１空気流路を前記連通状態とし且つ前記第２空気流路を前記遮断状態とする第１操作、及び前記第１空気流路及び前記第２空気流路を前記連通状態とする第２操作を受け付ける操作装置と、
前記操作装置を通じて受け付けた操作に基づいて、前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を制御するコントローラとをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の真空リフト装置。
全ての前記吸着パッドの気密空間が大気圧である第１状態と、
前記第１グループに属する前記吸着パッドの気密空間のみが真空である第２状態と、
全ての前記吸着パッドの気密空間が真空である第３状態とを、区別して報知する報知装置をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の真空リフト装置。