吸着装置
【課題】小型で騒音の小さい吸着装置を提供する。
【解決手段】モータ２００と、モータ２００に入力端が連結されたクランク機構３００と、シリンダ４００と、吸気室５０５に通じる吸気路５０４が形成されており、吸気路５０４の端部に、吸気室５０５内の負圧が作用すると開放され、正圧が作用すると閉鎖される吸気用チェック弁５０２を有するシリンダヘッド５００と、クランク機構３００の出力端に連結されてシリンダ４００内を上下動するピストン６０３によってシリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を変化させる構成とされており、ピストン６０３に形成された排気路６１３の端部に、吸気室５０５内の負圧が作用すると閉鎖され、正圧が作用すると開放される排気用チェック弁６０２を有するダイヤフラムポンプ６００と、シリンダヘッド５００に設けられたバキュームパット７００と、を備えている。
【解決手段】モータ２００と、モータ２００に入力端が連結されたクランク機構３００と、シリンダ４００と、吸気室５０５に通じる吸気路５０４が形成されており、吸気路５０４の端部に、吸気室５０５内の負圧が作用すると開放され、正圧が作用すると閉鎖される吸気用チェック弁５０２を有するシリンダヘッド５００と、クランク機構３００の出力端に連結されてシリンダ４００内を上下動するピストン６０３によってシリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を変化させる構成とされており、ピストン６０３に形成された排気路６１３の端部に、吸気室５０５内の負圧が作用すると閉鎖され、正圧が作用すると開放される排気用チェック弁６０２を有するダイヤフラムポンプ６００と、シリンダヘッド５００に設けられたバキュームパット７００と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸着装置は、被吸着体を保持するために、例えば運搬機器、電気機器等の製造ラインの組み立て装置に取り付けられる。この吸着装置は、外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させている。
【０００３】
ちなみに、特許文献１には、真空ポンプとしてダイヤフラムポンプを用いることが開示されている。しかし、具体的にどの様な構成として用いるかが開示されていない。しかも、ダイヤフラムポンプは吸着面を清潔にするために用いている。
【特許文献１】特開２０００−２１９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように従来の吸着装置は、外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させる構成であるので、小型化することができない。また、エジェクターを用いているので、騒音が大きい。
本発明の目的は、小型で騒音の小さい吸着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る吸着装置は、
モータと、
前記モータに入力端が連結されたクランク機構と、
シリンダと、
吸気室に通じる吸気路が形成されており、前記吸気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると開放され、正圧が作用すると閉鎖される吸気用チェック弁を有するシリンダヘッドと、
前記クランク機構の出力端に連結されて前記シリンダ内を上下動するピストンによって前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を変化させる構成とされており、前記ピストンに形成された排気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると閉鎖され、正圧が作用すると開放される排気用チェック弁を有するダイヤフラムポンプと、
前記シリンダヘッドに設けられたバキュームパットと、を備え
被吸着体を吸着するときは、前記バキュームパット内の空気を吸気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを引き上げて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を下げ、前記排気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記吸気側チェック弁を開放し、前記バキュームパット内の空気を前記シリンダヘッドの吸気路に導いて前記吸気室内に吸気する工程と、
前記吸気室内の空気を排気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを押し下げて前記吸気室内の圧力を上げ、前記吸気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記排気側チェック弁を開放し、前記吸気室内の空気を前記ピストンの排気路に導いて前記排気路から外部に排気する工程と、を繰り返す。外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させる構成ではないので、小型化することができる。しかも駆動力としてモータを用いたので、騒音を低減することができる。また、吸着装置は、ホースを省略することができるので、取り回しが容易で信頼性が高い。さらに、吸着装置は、一度バキュームパット内を略真空にすると、その状態を維持することができるので、省エネで二酸化炭素の排出量を低減することができる。
【０００６】
上述のクランク機構は、
前記シリンダに立設された支持部材によって回転可能に支持されており、モータに連結された、入力端を成す回転軸と、
回転中心から離れた偏心位置に前記回転軸が連結された軸受と、
一方の端部に前記軸受が嵌め込まれ、他方側の端部がピストンに回転可能に連結された、出力端を成すリンク部材と、を備えていることが好ましい。
【０００７】
上述のシリンダヘッドは、
第１の吸気路及び前記第１の吸気路に通じる吸気室が形成されたシリンダヘッド本体部と、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記吸気室の第１室に、前記ピストン部の上下動によって前記第１の吸気路が開閉されるように配置された吸気用チェック弁と、
前記吸気室の第１室と第２室とを隔てており、前記第１室と前記第２室とを結ぶ第２の吸気路を有し、前記吸気用チェック弁の可変部の上端が連結されたチェック弁サポートと、を備え、
前記ピストンが押し下げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部に接して前記第１の吸気路を閉鎖し、前記バキュームパット内の空気の吸気を遮断し、
前記ピストンが引き上げられて前記吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部から離れて前記第１の吸気路を開放し、前記バキュームパット内の空気を、前記第１の吸気路から前記吸気室の第１室を介して前記第２の吸気路に導いて前記第２室に吸気することが好ましい。
【０００８】
上述のダイヤフラムポンプは、
空洞部が形成されており、前記空洞部と外部とを結ぶ第１の排気路を有するピストンサポートと、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記空洞部の上端に前記可変部の上端が連結された排気用チェック弁と、
前記シリンダヘッドの吸気室内と前記空洞部とを結ぶ第２の排気路が形成されており、前記空洞部に、前記排気用チェック弁のピストン部の上下動によって、前記第２の排気路が開閉されるように挿入され一体化されたピストンと、
前記ピストンの外周に設けられており、前記シリンダと前記シリンダヘッドとの間に挟み込まれたダイヤフラムと、を備え、
前記ピストンサポートは前記クランク機構の出力端に連結されており、前記ピストンが引き上げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンと接して前記第２の排気路を閉鎖し、前記吸気室内の空気の排気を遮断し、
前記ピストンが押し下げられて前記吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンから離れて前記第２の排気路を開放し、前記吸気室内の空気を、前記空洞部から前記第２の排気路を介して前記第１の排気路に導いて外部に排気することが好ましい。
【０００９】
ここで、吸着装置は、真空度センサー又は吸着確認検出器を備えていることが好ましい。信頼性を高めることができるだけでなく、効率良く稼働させて電流使用を大幅に低減することができる。
【００１０】
さらに、上述のシリンダヘッドに真空解除弁を備えていることが好ましい。簡単に被吸着体を外すことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型で騒音の小さい吸着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る吸着装置の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、本発明の上下左右は、便宜上、図１の紙面上における各構成部材の位置関係をいうものであって、使用形態によって変化する。
【００１３】
この吸着装置１は、図１に示すように、モータ２００と、クランク機構３００と、シリンダ４００と、シリンダヘッド５００と、ダイヤフラムポンプ６００と、バキュームパット７００とを備えている。
【００１４】
モータ２００としては、電動小型モータを用いることができる。モータ２００は出力軸２０１が連結部材８を介してクランク機構３００の入力端に連結されており、図１の二点鎖線で示したカバー部材９内に収められてシリンダ４００に支持されている。ちなみに、モータ２００の電源としては充電式電池を用いることが好ましい。電源供給用の配線を省略することができ、取り回しが良くなる。
【００１５】
クランク機構３００は、回転軸３０１と、軸受３０２、３０４と、リンク部材３０３とを備えている。
【００１６】
回転軸３０１は、シリンダ４００に立設された支持部材１０によって回転可能に支持されている。回転軸３０１はクランク機構３００の入力端を成し、一方の端部がモータ２００に連結されている。
【００１７】
軸受３０２はベアリングである。軸受３０２はリンク部材３０３の上部に嵌め込まれている。軸受３０２の内輪３０２ａには、図２に示すように、内輪３０２ａの回転中心Ｏから離れた偏心位置に回転軸３０１の他方側の端部が通されて固定されている。
【００１８】
リンク部材３０３は、カム形状に形成されている。リンク部材３０３はクランク機構３００の出力端を成し、リンク部材３０３の下部がダイヤフラムポンプ６００に回転可能に連結されている。
【００１９】
軸受３０４もベアリングである。軸受３０４はリンク部材３０３の下部に嵌め込まれている。
【００２０】
つまり、クランク機構３００は、モータ２００の出力軸２０１に連結された回転軸３０１が回転することによって、軸受３０２の内輪３０２ａが偏心回転し、リンク部材３０３を上下動させる。その結果、リンク部材３０３に連結されたダイヤフラムポンプ６００が上下動する構成とされている。このとき、リンク部材３０３が若干左右に振られるが、リンク部材３０３の下部は軸受３０４を介してダイヤフラムポンプ６００に回転可能に連結されているので、リンク部材３０３の左右への振れが吸収される。
【００２１】
但し、クランク機構３００は、モータ２００の回転駆動力をダイヤフラムポンプ６００の上下動に変換することができる構成とされていれば良い。
【００２２】
シリンダ４００は、ダイヤフラムポンプ６００が内部に収められた貫通穴４０１が形成されている。貫通穴４０１は、ダイヤフラムポンプ６００が上下動することができる内径と深さを有する。このシリンダ４００の上面には、図３に示すように、クランク機構３００の回転軸３０１を軸受３０２の両側で支持する支持部材１０が立設されたフランジ部材１１がボルト等の接合手段で連結されている。フランジ部材１１の中央部には、ダイヤフラムポンプ６００が吸い上げた空気が、シリンダ４００から良好に外部に排気されるように、排気用穴１１ａが形成されている。
【００２３】
シリンダヘッド５００は、シリンダ４００の下端部に密閉空間を形成するべく、シリンダ４００の下面に連結されている。このシリンダヘッド５００は、図３に示すように、シリンダヘッド本体部５０１と、吸気用チェック弁５０２と、チェック弁サポート５０３とを備えている。
【００２４】
シリンダヘッド本体部５０１は、第１の吸気路５０４及び前記第１の吸気路５０４に通じる吸気室５０５が形成されている。吸気室５０５は、ダイヤフラムポンプ６００が一回の上下動で吸気及び排気ができる容積とされている。この吸気室５０５は、チェック弁サポート５０３によって第１室５０５ａと第２室５０５ｂとに隔てられている。第１室５０５ａの内径は第２室５０５ｂの内径より小さく且つ吸気用チェック弁５０２が良好に上下動できる深さを有する。第２室の内径はシリンダ４００の内径と略等しい。
【００２５】
吸気用チェック弁５０２は、ゴム等の弾性部材によって形成されている。この吸気用チェック弁５０２は、可変部５０６と、ピストン部５０７とを備えている。
【００２６】
可変部５０６は、チェック弁サポート５０３に嵌め込まれて連結された筒状部５０８の下端部から放射状に広がっている。この可変部５０６が押し潰されて収縮し、又は引き伸ばされて伸長して、ピストン部５０７を上下動させる。
【００２７】
ピストン部５０７は、可変部５０６の下端縁から吊り下げるように連結されている。ピストン部５０７の外径は、第１室５０５ａの内径より小さく且つ第１の吸気路５０４の内径より大きく形成されている。
【００２８】
このような吸気用チェック弁５０２は、吸気室５０５の第１室５０５ａに、ピストン部５０７の上下動によって第１の吸気路５０４が開閉されるように配置されている。つまり、吸気用チェック弁５０２は、吸気室５０５内の負圧が作用すると、ピストン部５０７が上方に移動し、シリンダヘッド本体部５０１の第１室５０５ａの下面からピストン部５０７が離れて第１の吸気路５０４を開放する。一方、吸気用チェック弁５０２は、吸気室５０５内の正圧が作用すると、ピストン部５０７が下方に移動し、シリンダヘッド本体部５０１の第１室５０５ａの下面にピストン部５０７が接して第１の吸気路５０４を閉鎖する。
【００２９】
チャック弁サポート５０３は、中央に吸気用チェック弁５０２の筒状部５０８が嵌め込まれて連結された嵌合穴５０９と、嵌合穴５０９の周辺に第１室５０５ａと第２室５０５ｂとを結ぶ第２の吸気路５１０とが形成された板状部材であり、第２室５０５ｂの内径と略等しい外径を有する。チェック弁サポート５０３は、第１室５０５ａの内径を第２室５０５ｂの内径より小さくするべく、内方に突出した部分にボルト等の接合手段で連結されている。
【００３０】
ダイヤフラムポンプ６００は、ピストンサポート６０１と、排気用チェック弁６０２と、ピストン６０３と、ダイヤフラム６０４とを備えている。このダイヤフラムポンプ６００は、クランク機構３００の出力端に連結されてシリンダ４００内を上下動するピストン６０３によって、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を変化させる構成とされている。
【００３１】
ピストンサポート６０１は、図４に示すように、シリンダ４００の貫通穴４０１の内径と略等しい外径に形成された円筒部材であり、シリンダ４００内に摺動可能に嵌め込まれている。ちなみに、本実施形態では、ピストンサポート６０１がシリンダ４００内を良好に摺動することができるように、ピストンサポート６０１の外周とシリンダ４００の内周との間にブッシュ１２が配置されている。
【００３２】
ピストンサポート６０１の上部には、クランク機構３００のリンク部材３０３の下部を嵌め込む嵌合穴６０５が形成されている。このピストンサポート６０１には、ピストンサポート６０１とリンク部材３０３とを連結するピストンピン１３を通す貫通穴６０６が水平に形成されている。リンク部材３０３の下部に嵌め込まれた軸受３０４と貫通穴６０６とが同心位置に配置されるようにリンク部材３０３が嵌合穴６０５に嵌め込まれ、ピストンピン１３を通して相互が連結されている。
【００３３】
ピストンサポート６０１の下部には、排気用チェック弁６０２及びピストン６０３の上部が収められた空洞部６０７が形成されている。空洞部６０７の上面には排気用チェック弁６０２の上端が嵌め込まれて連結された嵌合穴６０８が形成されている。
【００３４】
ピストンサポート６０１には、空洞部６０７と外部とを結ぶ第１の排気路６０９が形成されている。
【００３５】
排気用チェック弁６０２は、ゴム等の弾性部材によって形成されている。この排気用チェック弁６０２は、可変部６１０と、ピストン部６１１とを備えている。
【００３６】
可変部６１０は、ピストンサポート６０１の嵌合穴６０８に嵌め込まれて連結された筒状部６１２の下端部から放射状に広がっている。この可変部６１０が押し潰されて収縮し、又は引き伸ばされて伸長して、ピストン部６１１を上下動させる。
【００３７】
ピストン部６１１は、可変部６１０の下端縁から吊り下げるように連結されている。ピストン部６１１の外径は、空洞部６０７の内径より小さく且つピストン６０３に形成された第２の排気路６１３の内径より大きく形成されている。
【００３８】
ピストン６０３は、シリンダヘッド本体部５０１の第２室５０５ｂの内径、即ちピストンサポート６０１の外径と略等しい外径を有する大径部６０３ａと、空洞部６０７の内径と略等しい外径を有し、空洞部６０７に嵌め込まれて一体化される小径部６０３ｂとを備えている。
【００３９】
大径部６０３ａ及び小径部６０３ｂには、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内と空洞部６０７とを結ぶ第２の排気路６１３が形成されている。小径部６０３ｂは、空洞部６０７の上面に連結された排気用チェック弁６０２の上下動によって、第２の排気路６１３が開閉されるように、空洞部６０７に嵌め込まれ一体化されている。つまり、排気用チェック弁６０２は、吸気室５０５内の負圧が作用すると、ピストン部６１１が下方に移動し、ピストン６０３の上面６０３ｃにピストン部６１１が接して第２の排気路６１３を閉鎖する。一方、排気用チェック弁６０２は、吸気室５０５内の正圧が作用すると、ピストン部６１１が上方に移動し、ピストン６０３の上面６０３ｃからピストン部６１１が離れて第２の排気路６１３を開放する。
【００４０】
ちなみに、本実施形態では、小径部６０３ｂの上面周縁部に、排気用チェック弁６０２のピストン部６１１の外径より大きな内径を有する立ち上がり部６１４が形成されているが、省略しても良い。
【００４１】
ダイヤフラム６０４は、ピストン６０３の大径部６０３ａと小径部６０３ｂとの境界部分の外周に設けられている。このダイヤフラム６０４は、シリンダ４００とシリンダヘッド５００との間に挟み込まれ、ダイヤフラムポンプ６００を支持すると共に、ピストン６０３の上下動を可能にしている。また、ダイヤフラム６０４は、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の空気が、ダイヤフラムポンプ６００の第２の排気路６１３以外から漏れ出さないようにする役割を担っている。
【００４２】
バキュームパット７００は、被吸着体に良好に吸い付くことができるように、ゴム等の吸盤部材である。このバキュームパット７００の上端は、シリンダヘッド本体部５０１の下端部に嵌め込まれて連結されている。
【００４３】
このような構成の吸着装置１を用いて被吸着体を吸着するときは、以下の吸気工程と排気工程とを繰り返す。
吸気工程は、図５に示すように、バキュームパット７００内の空気を吸気するべく、モータ２００の駆動力によってバキュームポンプ６００のピストン６０３を引き上げる。それにより、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を下げ、吸気室５０５の負圧によって排気用チェック弁６０２のピストン部６１１を下方に引き下げ、ピストン部６１１がピストン６０３の上面６０３ｃと接して第２の排気路６１３を閉鎖し、吸気室５０５内の空気の排気を遮断する。
【００４４】
同時に、吸気室５０５内の圧力が下がると、吸気室５０５の負圧によって吸気用チェック弁５０２のピストン部５０７が上方に引き上げられ、第１の吸気路５０４を開放する。このとき、ピストン部５０７の外周と吸気室５０５の第１室５０５ａの内周との間には、隙間Ｔ１が確保されているので、吸気室５０５の負圧によって第１の吸気路５０４から吸気されたバキュームパット７００内の空気は、第１室５０５ａにおけるピストン部５０７周辺の隙間Ｔ１を介して第２の吸気路５１０を通過して、第２室５０５ｂに吸気される。
【００４５】
排気工程は、図６に示すように、吸気室５０５内の空気を排気するべく、モータ２００の駆動力によってバキュームポンプ６００のピストン６０３を押し下げる。それにより、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を上げ、吸気室５０５の正圧によって吸気用チェック弁５０２のピストン部５０７を下方に押し下げ、第１の吸気路５０４を閉鎖する。
【００４６】
同時に、吸気室５０５内の圧力が上がると、吸気室５０５の正圧によって排気用チェック弁６０２のピストン部６１１が上方に引き上げられ、ピストン部６１１がピストン６０３の上面６０３ｃから離れて第２の排気路６１３を開放する。このとき、ピストン部６１１の外周とピストンサポート６０１の内周（本実施形態では立ち上がり部６１４の内周）との間には、隙間Ｔ２が確保されているので、吸気室５０５の正圧によって吸気室５０５から吸気された空気は、ピストン部６１１周辺の隙間Ｔ２を通過して、ピストンサポート６０１の第１の排気路６０９に導いて外部に排気する。
【００４７】
このように、上記実施形態の吸着装置１は、吸気工程と排気工程とを繰り返して、バキュームパット７００内を略真空にして被吸着体を吸着する。即ち、外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させる構成ではないので、小型化することができる。しかも駆動力としてモータを用いたので、騒音を低減することができる。
【００４８】
また、吸着装置１は、ホースを省略することができるので、取り回しが容易で信頼性が高い。
【００４９】
さらに、吸着装置１は、一度バキュームパット７００内を略真空にすると、その状態を維持することができるので、省エネで二酸化炭素の排出量を低減することができる。
【００５０】
なお、吸気装置１は、図示は省略したが、真空度センサー又は吸着確認検出器を備えていることが好ましい。信頼性を高めることができるだけでなく、効率良く稼働させて電流使用を大幅に低減することができる。
【００５１】
また、吸着装置１は、シリンダヘッド５００に電磁弁などの真空解除弁１４を備えていることが好ましい。簡単に被吸着体を外すことができる。
【００５２】
この吸着装置１は、例えば自動車のウインドガラス反転装置や位置決め装置又は取り付けハンドルに好適に用いることができる。また、図７に示すようにロボットのハンドリング冶具１５に好適に用いることができる。また、図８に示すようにウインド貼付バックアップ冶具１６に用いたり、図９に示すように簡易ハンド１７に用いることができる。
【００５３】
以上、本発明に係る吸着装置の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の吸着装置を示した断面図である。
【図２】リンク機構周辺を示した側面図である。
【図３】シリンダ及びシリンダヘッドを概略的に示した分解斜視図である。
【図４】クランク機構及びダイヤフラムポンプを概略的に示した分解斜視図である。
【図５】吸着装置の吸気工程を示した断面図である。
【図６】吸着装置の排気工程を示した断面図である。
【図７】吸着装置をロボットのハンドリング冶具に用いた形態を示した斜視図である。
【図８】吸着装置をウインド貼付バックアップ冶具に用いた形態を示した斜視図である。
【図９】吸着装置を簡易ハンドに用いた形態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 吸着装置
１４ 真空解除弁
２００ モータ
２０１ 出力軸
３００ クランク機構
３０１ 回転軸
３０３ リンク部材
４００ シリンダ
５００ シリンダヘッド
５０１ シリンダヘッド本体部
５０２ 吸気用チェック弁
５０３ チェック弁サポート
５０４ 第１の吸気路
５０５ 吸気室
５０５ａ 第１室
５０５ｂ 第２室
５０６ 可変部
５０７ ピストン部
５１０ 第２の吸気路
６００ ダイヤフラムポンプ
６０１ ピストンサポート
６０２ 排気用チェック弁
６０３ ピストン
６０４ ダイヤフラム
６０７ 空洞部
６０９ 第１の排気路
６１０ 可変部
６１１ ピストン部
６１３ 第２の排気路
７００ バキュームパット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸着装置は、被吸着体を保持するために、例えば運搬機器、電気機器等の製造ラインの組み立て装置に取り付けられる。この吸着装置は、外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させている。
【０００３】
ちなみに、特許文献１には、真空ポンプとしてダイヤフラムポンプを用いることが開示されている。しかし、具体的にどの様な構成として用いるかが開示されていない。しかも、ダイヤフラムポンプは吸着面を清潔にするために用いている。
【特許文献１】特開２０００−２１９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように従来の吸着装置は、外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させる構成であるので、小型化することができない。また、エジェクターを用いているので、騒音が大きい。
本発明の目的は、小型で騒音の小さい吸着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る吸着装置は、
モータと、
前記モータに入力端が連結されたクランク機構と、
シリンダと、
吸気室に通じる吸気路が形成されており、前記吸気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると開放され、正圧が作用すると閉鎖される吸気用チェック弁を有するシリンダヘッドと、
前記クランク機構の出力端に連結されて前記シリンダ内を上下動するピストンによって前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を変化させる構成とされており、前記ピストンに形成された排気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると閉鎖され、正圧が作用すると開放される排気用チェック弁を有するダイヤフラムポンプと、
前記シリンダヘッドに設けられたバキュームパットと、を備え
被吸着体を吸着するときは、前記バキュームパット内の空気を吸気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを引き上げて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を下げ、前記排気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記吸気側チェック弁を開放し、前記バキュームパット内の空気を前記シリンダヘッドの吸気路に導いて前記吸気室内に吸気する工程と、
前記吸気室内の空気を排気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを押し下げて前記吸気室内の圧力を上げ、前記吸気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記排気側チェック弁を開放し、前記吸気室内の空気を前記ピストンの排気路に導いて前記排気路から外部に排気する工程と、を繰り返す。外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させる構成ではないので、小型化することができる。しかも駆動力としてモータを用いたので、騒音を低減することができる。また、吸着装置は、ホースを省略することができるので、取り回しが容易で信頼性が高い。さらに、吸着装置は、一度バキュームパット内を略真空にすると、その状態を維持することができるので、省エネで二酸化炭素の排出量を低減することができる。
【０００６】
上述のクランク機構は、
前記シリンダに立設された支持部材によって回転可能に支持されており、モータに連結された、入力端を成す回転軸と、
回転中心から離れた偏心位置に前記回転軸が連結された軸受と、
一方の端部に前記軸受が嵌め込まれ、他方側の端部がピストンに回転可能に連結された、出力端を成すリンク部材と、を備えていることが好ましい。
【０００７】
上述のシリンダヘッドは、
第１の吸気路及び前記第１の吸気路に通じる吸気室が形成されたシリンダヘッド本体部と、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記吸気室の第１室に、前記ピストン部の上下動によって前記第１の吸気路が開閉されるように配置された吸気用チェック弁と、
前記吸気室の第１室と第２室とを隔てており、前記第１室と前記第２室とを結ぶ第２の吸気路を有し、前記吸気用チェック弁の可変部の上端が連結されたチェック弁サポートと、を備え、
前記ピストンが押し下げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部に接して前記第１の吸気路を閉鎖し、前記バキュームパット内の空気の吸気を遮断し、
前記ピストンが引き上げられて前記吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部から離れて前記第１の吸気路を開放し、前記バキュームパット内の空気を、前記第１の吸気路から前記吸気室の第１室を介して前記第２の吸気路に導いて前記第２室に吸気することが好ましい。
【０００８】
上述のダイヤフラムポンプは、
空洞部が形成されており、前記空洞部と外部とを結ぶ第１の排気路を有するピストンサポートと、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記空洞部の上端に前記可変部の上端が連結された排気用チェック弁と、
前記シリンダヘッドの吸気室内と前記空洞部とを結ぶ第２の排気路が形成されており、前記空洞部に、前記排気用チェック弁のピストン部の上下動によって、前記第２の排気路が開閉されるように挿入され一体化されたピストンと、
前記ピストンの外周に設けられており、前記シリンダと前記シリンダヘッドとの間に挟み込まれたダイヤフラムと、を備え、
前記ピストンサポートは前記クランク機構の出力端に連結されており、前記ピストンが引き上げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンと接して前記第２の排気路を閉鎖し、前記吸気室内の空気の排気を遮断し、
前記ピストンが押し下げられて前記吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンから離れて前記第２の排気路を開放し、前記吸気室内の空気を、前記空洞部から前記第２の排気路を介して前記第１の排気路に導いて外部に排気することが好ましい。
【０００９】
ここで、吸着装置は、真空度センサー又は吸着確認検出器を備えていることが好ましい。信頼性を高めることができるだけでなく、効率良く稼働させて電流使用を大幅に低減することができる。
【００１０】
さらに、上述のシリンダヘッドに真空解除弁を備えていることが好ましい。簡単に被吸着体を外すことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型で騒音の小さい吸着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る吸着装置の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、本発明の上下左右は、便宜上、図１の紙面上における各構成部材の位置関係をいうものであって、使用形態によって変化する。
【００１３】
この吸着装置１は、図１に示すように、モータ２００と、クランク機構３００と、シリンダ４００と、シリンダヘッド５００と、ダイヤフラムポンプ６００と、バキュームパット７００とを備えている。
【００１４】
モータ２００としては、電動小型モータを用いることができる。モータ２００は出力軸２０１が連結部材８を介してクランク機構３００の入力端に連結されており、図１の二点鎖線で示したカバー部材９内に収められてシリンダ４００に支持されている。ちなみに、モータ２００の電源としては充電式電池を用いることが好ましい。電源供給用の配線を省略することができ、取り回しが良くなる。
【００１５】
クランク機構３００は、回転軸３０１と、軸受３０２、３０４と、リンク部材３０３とを備えている。
【００１６】
回転軸３０１は、シリンダ４００に立設された支持部材１０によって回転可能に支持されている。回転軸３０１はクランク機構３００の入力端を成し、一方の端部がモータ２００に連結されている。
【００１７】
軸受３０２はベアリングである。軸受３０２はリンク部材３０３の上部に嵌め込まれている。軸受３０２の内輪３０２ａには、図２に示すように、内輪３０２ａの回転中心Ｏから離れた偏心位置に回転軸３０１の他方側の端部が通されて固定されている。
【００１８】
リンク部材３０３は、カム形状に形成されている。リンク部材３０３はクランク機構３００の出力端を成し、リンク部材３０３の下部がダイヤフラムポンプ６００に回転可能に連結されている。
【００１９】
軸受３０４もベアリングである。軸受３０４はリンク部材３０３の下部に嵌め込まれている。
【００２０】
つまり、クランク機構３００は、モータ２００の出力軸２０１に連結された回転軸３０１が回転することによって、軸受３０２の内輪３０２ａが偏心回転し、リンク部材３０３を上下動させる。その結果、リンク部材３０３に連結されたダイヤフラムポンプ６００が上下動する構成とされている。このとき、リンク部材３０３が若干左右に振られるが、リンク部材３０３の下部は軸受３０４を介してダイヤフラムポンプ６００に回転可能に連結されているので、リンク部材３０３の左右への振れが吸収される。
【００２１】
但し、クランク機構３００は、モータ２００の回転駆動力をダイヤフラムポンプ６００の上下動に変換することができる構成とされていれば良い。
【００２２】
シリンダ４００は、ダイヤフラムポンプ６００が内部に収められた貫通穴４０１が形成されている。貫通穴４０１は、ダイヤフラムポンプ６００が上下動することができる内径と深さを有する。このシリンダ４００の上面には、図３に示すように、クランク機構３００の回転軸３０１を軸受３０２の両側で支持する支持部材１０が立設されたフランジ部材１１がボルト等の接合手段で連結されている。フランジ部材１１の中央部には、ダイヤフラムポンプ６００が吸い上げた空気が、シリンダ４００から良好に外部に排気されるように、排気用穴１１ａが形成されている。
【００２３】
シリンダヘッド５００は、シリンダ４００の下端部に密閉空間を形成するべく、シリンダ４００の下面に連結されている。このシリンダヘッド５００は、図３に示すように、シリンダヘッド本体部５０１と、吸気用チェック弁５０２と、チェック弁サポート５０３とを備えている。
【００２４】
シリンダヘッド本体部５０１は、第１の吸気路５０４及び前記第１の吸気路５０４に通じる吸気室５０５が形成されている。吸気室５０５は、ダイヤフラムポンプ６００が一回の上下動で吸気及び排気ができる容積とされている。この吸気室５０５は、チェック弁サポート５０３によって第１室５０５ａと第２室５０５ｂとに隔てられている。第１室５０５ａの内径は第２室５０５ｂの内径より小さく且つ吸気用チェック弁５０２が良好に上下動できる深さを有する。第２室の内径はシリンダ４００の内径と略等しい。
【００２５】
吸気用チェック弁５０２は、ゴム等の弾性部材によって形成されている。この吸気用チェック弁５０２は、可変部５０６と、ピストン部５０７とを備えている。
【００２６】
可変部５０６は、チェック弁サポート５０３に嵌め込まれて連結された筒状部５０８の下端部から放射状に広がっている。この可変部５０６が押し潰されて収縮し、又は引き伸ばされて伸長して、ピストン部５０７を上下動させる。
【００２７】
ピストン部５０７は、可変部５０６の下端縁から吊り下げるように連結されている。ピストン部５０７の外径は、第１室５０５ａの内径より小さく且つ第１の吸気路５０４の内径より大きく形成されている。
【００２８】
このような吸気用チェック弁５０２は、吸気室５０５の第１室５０５ａに、ピストン部５０７の上下動によって第１の吸気路５０４が開閉されるように配置されている。つまり、吸気用チェック弁５０２は、吸気室５０５内の負圧が作用すると、ピストン部５０７が上方に移動し、シリンダヘッド本体部５０１の第１室５０５ａの下面からピストン部５０７が離れて第１の吸気路５０４を開放する。一方、吸気用チェック弁５０２は、吸気室５０５内の正圧が作用すると、ピストン部５０７が下方に移動し、シリンダヘッド本体部５０１の第１室５０５ａの下面にピストン部５０７が接して第１の吸気路５０４を閉鎖する。
【００２９】
チャック弁サポート５０３は、中央に吸気用チェック弁５０２の筒状部５０８が嵌め込まれて連結された嵌合穴５０９と、嵌合穴５０９の周辺に第１室５０５ａと第２室５０５ｂとを結ぶ第２の吸気路５１０とが形成された板状部材であり、第２室５０５ｂの内径と略等しい外径を有する。チェック弁サポート５０３は、第１室５０５ａの内径を第２室５０５ｂの内径より小さくするべく、内方に突出した部分にボルト等の接合手段で連結されている。
【００３０】
ダイヤフラムポンプ６００は、ピストンサポート６０１と、排気用チェック弁６０２と、ピストン６０３と、ダイヤフラム６０４とを備えている。このダイヤフラムポンプ６００は、クランク機構３００の出力端に連結されてシリンダ４００内を上下動するピストン６０３によって、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を変化させる構成とされている。
【００３１】
ピストンサポート６０１は、図４に示すように、シリンダ４００の貫通穴４０１の内径と略等しい外径に形成された円筒部材であり、シリンダ４００内に摺動可能に嵌め込まれている。ちなみに、本実施形態では、ピストンサポート６０１がシリンダ４００内を良好に摺動することができるように、ピストンサポート６０１の外周とシリンダ４００の内周との間にブッシュ１２が配置されている。
【００３２】
ピストンサポート６０１の上部には、クランク機構３００のリンク部材３０３の下部を嵌め込む嵌合穴６０５が形成されている。このピストンサポート６０１には、ピストンサポート６０１とリンク部材３０３とを連結するピストンピン１３を通す貫通穴６０６が水平に形成されている。リンク部材３０３の下部に嵌め込まれた軸受３０４と貫通穴６０６とが同心位置に配置されるようにリンク部材３０３が嵌合穴６０５に嵌め込まれ、ピストンピン１３を通して相互が連結されている。
【００３３】
ピストンサポート６０１の下部には、排気用チェック弁６０２及びピストン６０３の上部が収められた空洞部６０７が形成されている。空洞部６０７の上面には排気用チェック弁６０２の上端が嵌め込まれて連結された嵌合穴６０８が形成されている。
【００３４】
ピストンサポート６０１には、空洞部６０７と外部とを結ぶ第１の排気路６０９が形成されている。
【００３５】
排気用チェック弁６０２は、ゴム等の弾性部材によって形成されている。この排気用チェック弁６０２は、可変部６１０と、ピストン部６１１とを備えている。
【００３６】
可変部６１０は、ピストンサポート６０１の嵌合穴６０８に嵌め込まれて連結された筒状部６１２の下端部から放射状に広がっている。この可変部６１０が押し潰されて収縮し、又は引き伸ばされて伸長して、ピストン部６１１を上下動させる。
【００３７】
ピストン部６１１は、可変部６１０の下端縁から吊り下げるように連結されている。ピストン部６１１の外径は、空洞部６０７の内径より小さく且つピストン６０３に形成された第２の排気路６１３の内径より大きく形成されている。
【００３８】
ピストン６０３は、シリンダヘッド本体部５０１の第２室５０５ｂの内径、即ちピストンサポート６０１の外径と略等しい外径を有する大径部６０３ａと、空洞部６０７の内径と略等しい外径を有し、空洞部６０７に嵌め込まれて一体化される小径部６０３ｂとを備えている。
【００３９】
大径部６０３ａ及び小径部６０３ｂには、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内と空洞部６０７とを結ぶ第２の排気路６１３が形成されている。小径部６０３ｂは、空洞部６０７の上面に連結された排気用チェック弁６０２の上下動によって、第２の排気路６１３が開閉されるように、空洞部６０７に嵌め込まれ一体化されている。つまり、排気用チェック弁６０２は、吸気室５０５内の負圧が作用すると、ピストン部６１１が下方に移動し、ピストン６０３の上面６０３ｃにピストン部６１１が接して第２の排気路６１３を閉鎖する。一方、排気用チェック弁６０２は、吸気室５０５内の正圧が作用すると、ピストン部６１１が上方に移動し、ピストン６０３の上面６０３ｃからピストン部６１１が離れて第２の排気路６１３を開放する。
【００４０】
ちなみに、本実施形態では、小径部６０３ｂの上面周縁部に、排気用チェック弁６０２のピストン部６１１の外径より大きな内径を有する立ち上がり部６１４が形成されているが、省略しても良い。
【００４１】
ダイヤフラム６０４は、ピストン６０３の大径部６０３ａと小径部６０３ｂとの境界部分の外周に設けられている。このダイヤフラム６０４は、シリンダ４００とシリンダヘッド５００との間に挟み込まれ、ダイヤフラムポンプ６００を支持すると共に、ピストン６０３の上下動を可能にしている。また、ダイヤフラム６０４は、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の空気が、ダイヤフラムポンプ６００の第２の排気路６１３以外から漏れ出さないようにする役割を担っている。
【００４２】
バキュームパット７００は、被吸着体に良好に吸い付くことができるように、ゴム等の吸盤部材である。このバキュームパット７００の上端は、シリンダヘッド本体部５０１の下端部に嵌め込まれて連結されている。
【００４３】
このような構成の吸着装置１を用いて被吸着体を吸着するときは、以下の吸気工程と排気工程とを繰り返す。
吸気工程は、図５に示すように、バキュームパット７００内の空気を吸気するべく、モータ２００の駆動力によってバキュームポンプ６００のピストン６０３を引き上げる。それにより、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を下げ、吸気室５０５の負圧によって排気用チェック弁６０２のピストン部６１１を下方に引き下げ、ピストン部６１１がピストン６０３の上面６０３ｃと接して第２の排気路６１３を閉鎖し、吸気室５０５内の空気の排気を遮断する。
【００４４】
同時に、吸気室５０５内の圧力が下がると、吸気室５０５の負圧によって吸気用チェック弁５０２のピストン部５０７が上方に引き上げられ、第１の吸気路５０４を開放する。このとき、ピストン部５０７の外周と吸気室５０５の第１室５０５ａの内周との間には、隙間Ｔ１が確保されているので、吸気室５０５の負圧によって第１の吸気路５０４から吸気されたバキュームパット７００内の空気は、第１室５０５ａにおけるピストン部５０７周辺の隙間Ｔ１を介して第２の吸気路５１０を通過して、第２室５０５ｂに吸気される。
【００４５】
排気工程は、図６に示すように、吸気室５０５内の空気を排気するべく、モータ２００の駆動力によってバキュームポンプ６００のピストン６０３を押し下げる。それにより、シリンダヘッド５００の吸気室５０５内の圧力を上げ、吸気室５０５の正圧によって吸気用チェック弁５０２のピストン部５０７を下方に押し下げ、第１の吸気路５０４を閉鎖する。
【００４６】
同時に、吸気室５０５内の圧力が上がると、吸気室５０５の正圧によって排気用チェック弁６０２のピストン部６１１が上方に引き上げられ、ピストン部６１１がピストン６０３の上面６０３ｃから離れて第２の排気路６１３を開放する。このとき、ピストン部６１１の外周とピストンサポート６０１の内周（本実施形態では立ち上がり部６１４の内周）との間には、隙間Ｔ２が確保されているので、吸気室５０５の正圧によって吸気室５０５から吸気された空気は、ピストン部６１１周辺の隙間Ｔ２を通過して、ピストンサポート６０１の第１の排気路６０９に導いて外部に排気する。
【００４７】
このように、上記実施形態の吸着装置１は、吸気工程と排気工程とを繰り返して、バキュームパット７００内を略真空にして被吸着体を吸着する。即ち、外部のポンプから高圧エアーをホースによってエジェクターに送り込み、エジェクターで高真空な吸着力を発生させる構成ではないので、小型化することができる。しかも駆動力としてモータを用いたので、騒音を低減することができる。
【００４８】
また、吸着装置１は、ホースを省略することができるので、取り回しが容易で信頼性が高い。
【００４９】
さらに、吸着装置１は、一度バキュームパット７００内を略真空にすると、その状態を維持することができるので、省エネで二酸化炭素の排出量を低減することができる。
【００５０】
なお、吸気装置１は、図示は省略したが、真空度センサー又は吸着確認検出器を備えていることが好ましい。信頼性を高めることができるだけでなく、効率良く稼働させて電流使用を大幅に低減することができる。
【００５１】
また、吸着装置１は、シリンダヘッド５００に電磁弁などの真空解除弁１４を備えていることが好ましい。簡単に被吸着体を外すことができる。
【００５２】
この吸着装置１は、例えば自動車のウインドガラス反転装置や位置決め装置又は取り付けハンドルに好適に用いることができる。また、図７に示すようにロボットのハンドリング冶具１５に好適に用いることができる。また、図８に示すようにウインド貼付バックアップ冶具１６に用いたり、図９に示すように簡易ハンド１７に用いることができる。
【００５３】
以上、本発明に係る吸着装置の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の吸着装置を示した断面図である。
【図２】リンク機構周辺を示した側面図である。
【図３】シリンダ及びシリンダヘッドを概略的に示した分解斜視図である。
【図４】クランク機構及びダイヤフラムポンプを概略的に示した分解斜視図である。
【図５】吸着装置の吸気工程を示した断面図である。
【図６】吸着装置の排気工程を示した断面図である。
【図７】吸着装置をロボットのハンドリング冶具に用いた形態を示した斜視図である。
【図８】吸着装置をウインド貼付バックアップ冶具に用いた形態を示した斜視図である。
【図９】吸着装置を簡易ハンドに用いた形態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 吸着装置
１４ 真空解除弁
２００ モータ
２０１ 出力軸
３００ クランク機構
３０１ 回転軸
３０３ リンク部材
４００ シリンダ
５００ シリンダヘッド
５０１ シリンダヘッド本体部
５０２ 吸気用チェック弁
５０３ チェック弁サポート
５０４ 第１の吸気路
５０５ 吸気室
５０５ａ 第１室
５０５ｂ 第２室
５０６ 可変部
５０７ ピストン部
５１０ 第２の吸気路
６００ ダイヤフラムポンプ
６０１ ピストンサポート
６０２ 排気用チェック弁
６０３ ピストン
６０４ ダイヤフラム
６０７ 空洞部
６０９ 第１の排気路
６１０ 可変部
６１１ ピストン部
６１３ 第２の排気路
７００ バキュームパット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータに入力端が連結されたクランク機構と、
シリンダと、
吸気室に通じる吸気路が形成されており、前記吸気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると開放され、正圧が作用すると閉鎖される吸気用チェック弁を有するシリンダヘッドと、
前記クランク機構の出力端に連結されて前記シリンダ内を上下動するピストンによって前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を変化させる構成とされており、前記ピストンに形成された排気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると閉鎖され、正圧が作用すると開放される排気用チェック弁を有するダイヤフラムポンプと、
前記シリンダヘッドに設けられたバキュームパットと、を備え
被吸着体を吸着するときは、前記バキュームパット内の空気を吸気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを引き上げて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を下げ、前記排気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記吸気側チェック弁を開放し、前記バキュームパット内の空気を前記シリンダヘッドの吸気路に導いて前記吸気室内に吸気する工程と、
前記吸気室内の空気を排気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを押し下げて前記吸気室内の圧力を上げ、前記吸気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記排気側チェック弁を開放し、前記吸気室内の空気を前記ピストンの排気路に導いて前記排気路から外部に排気する工程と、
を繰り返す吸着装置。
【請求項２】
前記クランク機構は、
前記シリンダに立設された支持部材によって回転可能に支持されており、モータに連結された、入力端を成す回転軸と、
回転中心から離れた偏心位置に前記回転軸が連結された軸受と、
一方の端部に前記軸受が嵌め込まれ、他方側の端部がピストンに回転可能に連結された、出力端を成すリンク部材と、を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
前記シリンダヘッドは、
第１の吸気路及び前記第１の吸気路に通じる吸気室が形成されたシリンダヘッド本体部と、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記吸気室の第１室に、前記ピストン部の上下動によって前記第１の吸気路が開閉されるように配置された吸気用チェック弁と、
前記吸気室の第１室と第２室とを隔てており、前記第１室と前記第２室とを結ぶ第２の吸気路を有し、前記吸気用チェック弁の可変部の上端が連結されたチェック弁サポートと、を備え、
前記ピストンが押し下げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部に接して前記第１の吸気路を閉鎖し、前記バキュームパット内の空気の吸気を遮断し、
前記ピストンが引き上げられて前記吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部から離れて前記第１の吸気路を開放し、前記バキュームパット内の空気を、前記第１の吸気路から前記吸気室の第１室を介して前記第２の吸気路に導いて前記第２室に吸気することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記ダイヤフラムポンプは、
空洞部が形成されており、前記空洞部と外部とを結ぶ第１の排気路を有するピストンサポートと、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記空洞部の上端に前記可変部の上端が連結された排気用チェック弁と、
前記シリンダヘッドの吸気室内と前記空洞部とを結ぶ第２の排気路が形成されており、前記空洞部に、前記排気用チェック弁のピストン部の上下動によって、前記第２の排気路が開閉されるように挿入され一体化されたピストンと、
前記ピストンの外周に設けられており、前記シリンダと前記シリンダヘッドとの間に挟み込まれたダイヤフラムと、を備え、
前記ピストンサポートは前記クランク機構の出力端に連結されており、前記ピストンが引き上げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンと接して前記第２の排気路を閉鎖し、前記吸気室内の空気の排気を遮断し、
前記ピストンが押し下げられて前記吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンから離れて前記第２の排気路を開放し、前記吸気室内の空気を、前記空洞部から前記第２の排気路を介して前記第１の排気路に導いて外部に排気することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項５】
吸着装置は、真空度センサー又は吸着確認検出器を備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項６】
前記シリンダヘッドに真空解除弁を備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項１】
モータと、
前記モータに入力端が連結されたクランク機構と、
シリンダと、
吸気室に通じる吸気路が形成されており、前記吸気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると開放され、正圧が作用すると閉鎖される吸気用チェック弁を有するシリンダヘッドと、
前記クランク機構の出力端に連結されて前記シリンダ内を上下動するピストンによって前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を変化させる構成とされており、前記ピストンに形成された排気路の端部に、前記吸気室内の負圧が作用すると閉鎖され、正圧が作用すると開放される排気用チェック弁を有するダイヤフラムポンプと、
前記シリンダヘッドに設けられたバキュームパットと、を備え
被吸着体を吸着するときは、前記バキュームパット内の空気を吸気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを引き上げて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力を下げ、前記排気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記吸気側チェック弁を開放し、前記バキュームパット内の空気を前記シリンダヘッドの吸気路に導いて前記吸気室内に吸気する工程と、
前記吸気室内の空気を排気するべく、前記モータの駆動力によって前記ピストンを押し下げて前記吸気室内の圧力を上げ、前記吸気側チェック弁を閉鎖すると共に、前記排気側チェック弁を開放し、前記吸気室内の空気を前記ピストンの排気路に導いて前記排気路から外部に排気する工程と、
を繰り返す吸着装置。
【請求項２】
前記クランク機構は、
前記シリンダに立設された支持部材によって回転可能に支持されており、モータに連結された、入力端を成す回転軸と、
回転中心から離れた偏心位置に前記回転軸が連結された軸受と、
一方の端部に前記軸受が嵌め込まれ、他方側の端部がピストンに回転可能に連結された、出力端を成すリンク部材と、を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
前記シリンダヘッドは、
第１の吸気路及び前記第１の吸気路に通じる吸気室が形成されたシリンダヘッド本体部と、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記吸気室の第１室に、前記ピストン部の上下動によって前記第１の吸気路が開閉されるように配置された吸気用チェック弁と、
前記吸気室の第１室と第２室とを隔てており、前記第１室と前記第２室とを結ぶ第２の吸気路を有し、前記吸気用チェック弁の可変部の上端が連結されたチェック弁サポートと、を備え、
前記ピストンが押し下げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部に接して前記第１の吸気路を閉鎖し、前記バキュームパット内の空気の吸気を遮断し、
前記ピストンが引き上げられて前記吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記吸気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記シリンダヘッド本体部から離れて前記第１の吸気路を開放し、前記バキュームパット内の空気を、前記第１の吸気路から前記吸気室の第１室を介して前記第２の吸気路に導いて前記第２室に吸気することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記ダイヤフラムポンプは、
空洞部が形成されており、前記空洞部と外部とを結ぶ第１の排気路を有するピストンサポートと、
伸長及び収縮する可変部と、前記可変部に連結されたピストン部とを有し、前記空洞部の上端に前記可変部の上端が連結された排気用チェック弁と、
前記シリンダヘッドの吸気室内と前記空洞部とを結ぶ第２の排気路が形成されており、前記空洞部に、前記排気用チェック弁のピストン部の上下動によって、前記第２の排気路が開閉されるように挿入され一体化されたピストンと、
前記ピストンの外周に設けられており、前記シリンダと前記シリンダヘッドとの間に挟み込まれたダイヤフラムと、を備え、
前記ピストンサポートは前記クランク機構の出力端に連結されており、前記ピストンが引き上げられて前記シリンダヘッドの吸気室内の圧力が下がると、前記吸気室の負圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が下方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンと接して前記第２の排気路を閉鎖し、前記吸気室内の空気の排気を遮断し、
前記ピストンが押し下げられて前記吸気室内の圧力が上がると、前記吸気室の正圧によって前記排気用チェック弁のピストン部が上方に移動し、前記ピストン部が前記ピストンから離れて前記第２の排気路を開放し、前記吸気室内の空気を、前記空洞部から前記第２の排気路を介して前記第１の排気路に導いて外部に排気することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項５】
吸着装置は、真空度センサー又は吸着確認検出器を備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項６】
前記シリンダヘッドに真空解除弁を備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の吸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２６２２８７（Ｐ２００９−２６２２８７Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１５５１１（Ｐ２００８−１１５５１１）
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９４１３３４５６）株式会社アラキ製作所 (8)
【出願人】（５０４１９２７５９）株式会社アイ・アンド・ティー (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９４１３３４５６）株式会社アラキ製作所 (8)
【出願人】（５０４１９２７５９）株式会社アイ・アンド・ティー (13)
【Ｆターム（参考）】
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