真空度センサと、この真空度センサを用いた吸着装置
【課題】 構造が単純で安価な真空度センサと、コストの上昇を抑えながら、吸着力の確認ができる吸着装置とを提供することである。
【解決手段】 内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えたエア収容体１９と、このエア収容体１９に設け、真空検出空間に連通させる連通口１９ｂと、上記連通口に連通させた真空検出空間の真空度に応じて上記エア収容体１９が変形したとき、その変形に追随する接点を有するスイッチ２０とを備えた。
【解決手段】 内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えたエア収容体１９と、このエア収容体１９に設け、真空検出空間に連通させる連通口１９ｂと、上記連通口に連通させた真空検出空間の真空度に応じて上記エア収容体１９が変形したとき、その変形に追随する接点を有するスイッチ２０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空度センサとこれを用いた吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、真空度を測定するための真空度センサには様々なものがあるが、比較的単純な構成のものとして、ダイヤフラムを利用した真空度センサが知られている。
この真空度センサは、真空検出空間の圧力を導く検査空間と大気との間にダイヤフラムを設けて、このダイヤフラムの変形によって真空度を検出するようにしたものである。具体的には、上記検査空間の圧力を導くための導入口を備えた圧力導入部材において、上記導入口と反対側の開口にダイヤフラムを取り付けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４３２７６号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１４３０９１号公報
【特許文献３】特開２００９−１０７４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の真空度センサは、上記検査空間の圧力を導入する圧力導入部材と、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの変異を検出するための変異検出機構の３部材が必須である。
また、圧力導入部材の開口を塞ぐ際には、ダイヤフラムと上記開口外周との間に隙間ができないように取り付ける細かい作業が必要である。このような作業は、特に、真空度センサが小さくなればなるほど難しいものとなる。
このような細かい作業が必要になるため、上記既存の真空度センサは、その製造コストが高く、高価なものになっていた。
なお、上記したダイヤフラムを用いたもの以外の真空度センサも、構造が複雑で高価なものばかりである。
【０００５】
一方、真空度センサを必要とするものとして、真空ポンプを利用した高所作業用の吸着装置がある。
この吸着装置は、高層ビルの窓ガラスや壁面の清掃作業などのために、屋上から吊るしたロープで体やゴンドラを支持して作業する高所作業時に、壁面などに吸着して作業者やゴンドラの揺れを止め、作業箇所に一時的にとどまることができるようにするための装置である。
【０００６】
上記吸着装置は、例えば、作業者が壁面に吸着パッドを押し付けた状態で、本体に搭載した小型の真空ポンプを駆動して上記吸着パッド内を吸引し、内部の真空度に依存した吸着力を得るものである。
このような吸着装置は、作業者を所定の作業箇所に留めることができる程度の吸着力を発揮するまでには、ある程度の真空度が必要である。
【０００７】
そこで、吸着装置に真空度センサを設けて、壁面に密着させた吸着パッド内の真空度を検出して、吸着装置の吸着力が必要な大きさに達したかどうかを確認できる吸着装置もある（特許文献２参照）。
しかし、上記したように、従来の真空度センサは構造が複雑で高価なものばかりで、このような真空度センサを用いたのでは、吸着装置の製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、構造が単純で安価な真空度センサと、コストの上昇を抑えながら、吸着力の確認ができる吸着装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の真空度センサは、内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えたエア収容体と、このエア収容体に設け、真空検出空間に連通させる連通口と、上記連通口に連通させた真空検出空間の真空度に応じて上記エア収容体が変形したとき、その変形に追随する接点を有するスイッチとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、上記エア収容体が樹脂の射出成型体であることを特徴とする。
なお、上記射出成型体とは射出成型によって形成した物体のことである。
【００１１】
第３の発明の吸着装置は、基板の周囲に吸着パッドを備えた吸着装置を前提とし、上記基板には、吸着パッド及び被吸着面で囲まれ吸着エリアのエアを排出する真空ポンプと、この真空ポンプに電源を供給する電源回路と、上記第１あるいは第２の発明の真空度センサと、この真空度センサの上記スイッチのスイッチング動作に応じて切り替わる表示部とを備え、上記吸着エリアを上記真空度センサの真空検出空間とし、この真空検出空間内の真空度が所定の真空度に達したとき、上記スイッチが上記エア収容体の変形に応じて動作し、上記表示部を切り替える構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明の真空度センサは、エア収容体とスイッチという安価な部品のみで構成しているため、低コストであり、小型化、軽量化も可能である。
そして、エア収容体の変形に追随する接点を有するスイッチからの信号を取り出すことによって、真空検出空間の真空度を検出することができるため、上記スイッチが、オンオフするタイミングを、目的の真空度に合わせれば、真空検出空間内が目的の真空度に達したか否かを検出することができる。
このような真空度センサは小型化も容易なので、例えば、吸着装置に適用した場合にも、吸着装置の重量を、ほとんど増加させることがない。
第２の発明によれば、エア収容体を安価に製造でき、真空度センサをより安価なものにできる。
【００１３】
第３の発明によれば、コストを抑えながら、吸着エリア内が所定の真空度に達したことを、一目で確認可能な吸着装置を提供できる。
そのため、吸着装置の使用現場において、必要な吸着力に達したことを確認しながら安全に作業をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１はこの発明の実施形態の吸着装置の外観正面図である。
【図２】図２は実施形態の基板の平面図である。
【図３】図３は実施形態の真空度センサの説明図であり、（ａ）は通常状態であり、（ｂ）は真空状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図３を用いてこの発明の真空度センサを用いた、この発明の吸着装置の一実施形態を説明する。
この実施形態の吸着装置は、金属製または樹脂製の円盤状の基板１の外周に沿ってシリコン樹脂製の吸着パッド２で囲まれる吸着エリアＥを構成している。
上記吸着パッド２は、スカート状にした先端部２ａと、先端部２ａに連続し、基端側に設けた円盤状の平坦部２ｂとを備え、この平坦部２ｂを基板１の吸着エリアＥ側となる内側面１ａに接触させている。さらに、上記平坦部２ｂと先端部２ａとの間には、吸着エリアＥ内にドーナツ状の支持凸部２ｃを突出させている。そして、この支持凸部２ｃと上記平坦面２ｂとの間には、例えば塩化ビニルや金属など、上記吸着パッド２より剛性の高い材質で形成した円盤状の押さえ板３を設けている。
【００１６】
この押さえ板３と上記基板１との間に上記パッド２の平坦部２ｂを挟みこんで、ビス４によって三者を一体化している。
また、上記基板１には、押さえ板３及び平坦部２ｂを貫通し、吸着エリアＥに連通する真空引き孔５を形成し、この真空引き孔５にはチューブ６を挿入している。このチューブ６は、上記基板１であって上記内側面１ａと反対側の外側面１ｂ上において、後で説明する真空ポンプＰに接続した継手１４に連結している。
【００１７】
また、上記基板１の外側面１ｂ上には筒部材７を固定し、この筒部材７における上記基板１とは反対側の端部を円盤状のカバー８で閉鎖している。
このカバー８上には、真空ポンプＰを動作させる電源スイッチ９と、真空破壊スイッチ１０ａと、この発明の表示部でありＬＥＤからなる表示ランプ１１と、この吸着装置を使用する作業者が手でつかむ取っ手１２とを設けている。
【００１８】
上記筒部材７内である上記基板１の外側面１ｂ上には、図２に示すように、真空ポンプＰと、これを駆動する電動モーターｍと、真空度センサＳと、真空破壊弁１０とを設けている。
上記真空度センサＳは、その詳細は後で説明するが、樹脂製のエア収容体１９とこのエア収容体１９の変形に追随するセンサ用スイッチ２０とで構成される。
そして、上記真空ポンプＰ及び電動モーターｍと、上記エア収容体１９は、それぞれ帯状の固定部材２３、２４によって基板１に固定されている。
【００１９】
さらに、基板１の外側面１ｂ上には、三方に接続口を有するＴ型の継手１３，１４を設けている。
そして、上記Ｔ型の継手１３は、上記真空ポンプＰの吸引口２１との間をチューブ１５で、上記真空度センサＳのエア収容体１９との間をチューブ１６で、もう一方のＴ型の継手１４との間をチューブ１７で接続している。なお、図中の符号２２は、真空ポンプＰの排気口である。
【００２０】
また、上記継手１４は、上記継手１３と反対側の接続口にチューブ１８の一端を接続し、このチューブ１８の他端を真空破壊弁１０に接続するとともに、もう一つの接続口には、基板１を貫通する真空引き孔５に挿入したチューブ６（図１参照）を接続している。
これにより、上記すべてのチューブ１５，１６、１７，１８、６内、上記吸着パッド２で囲まれた上記吸着エリアＥ内、及びエア収容体１９内が連通することになる。
【００２１】
さらに、上記電動モーターｍには図示しない電源回路を接続し、上記カバー８上に露出している電源スイッチ９により、電源回路と電動モーターｍとの接続をオンオフする構成にしている（図１参照）。この電源スイッチ９は、手の指で操作することによってオンオフするものである。
なお、図２において、上記電動モーターｍに電源を供給するための電気配線及び電源回路は省略しているが、この実施形態では上記電源回路を乾電池で構成する。そして、乾電池を収容する乾電池ケースを上記カバー８に設け、この乾電池ケースの上面をカバー８面に開口させて電池交換が容易にできるようにしている。但し、上記乾電池ケースの開口には開閉自在な蓋部材を取り付けてもよい。
【００２２】
また、上記真空破壊弁１０は、スイッチ１０ａを押すことによって、内部を大気に開放し、これに接続しているチューブ１８を介して上記吸着エリアＥ内に大気圧を導くためのものである。真空によって壁面などに吸着した吸着パッド２は、真空ポンプＰを停止させただけでは、しばらく吸着力を保持しているので簡単に取り外すことができない。この真空破壊弁１０のスイッチ１０ａを押せば、吸着エリアＥ内を短時間で大気圧にでき、吸着パッド２を速やか取り外すことができる。
【００２３】
さらに、上記外側面１ｂ上には、一対の支柱２５を固定し、この支柱２５には、上記カバー８を挟んで取っ手１２を取り付けるようにしている。
さらにまた、基板１の外側面１ｂ上には、図示しない棒状のスペーサを複数起立固定させ、上記筒部材７、及び上記支柱２５とともに上記カバー８を支持するようにしている。
なお、図中部号２６はブザーであり、符号２７は基板１にねじ止めたビスである。
上記ブザー２６を、電源回路を構成する乾電池の電圧を確認するための図示しない回路に接続し、乾電池の電圧が所定の電圧以下になったとき、警報音を発するように構成している。
【００２４】
次に、上記真空度センサＳについて図３を用いて説明する。
上記したように、この真空度センサＳはエア収容体１９とセンサ用スイッチ２０とからなるが、上記エア収容体１９は、内部が真空になったとき、その真空度に応じて変形する樹脂製の容器である。この実施形態のエア収容体１９は、蛇腹状になった本体１９ａとこれに連続する筒状部１９ｂとを備えたベローズスポイトである。
また、センサ用スイッチ２０は、レバー２０ａを押圧するか解放するかによって内部接点が切り替わる構成にしたスイッチである。そして、エア収容体１９の内外圧力が等しい図３（ａ）に示す通常状態において上記レバー２０ａが押された状態を保持し、エア収容体１９内の真空度が高くなって本体１９ａが収縮する図３（ｂ）に示す真空状態でレバー２０ａが解放されるようにしている。
【００２５】
このように、レバー２０ａの位置、すなわち上記エア収容体１９の変形に応じて切り換わる内部接点を有するセンサ用スイッチ２０を電源回路に接続すれば、接点の状態を電気信号として取り出すことができる。
その結果、上記エア収容体１９の変形度が検出でき、結果としてエア収容体１９内の真空度を検出できる。厳密には、この真空度センサＳは、エア収容体１９内の真空度の連続な値を検出するものではなく、内部が所定の真空度に達したことを検出するものである。従って、検出したい真空度に相当するエア収容体の変形度に合わせて、上記センサ用スイッチ２０の接点が切り替わるように、上記レバー２０ａの位置を設定している。
【００２６】
なお、このエア収容体１９の本体１９ａから突出した筒状部１９ｂは、真空検出空間に連通するこの発明の連通口を構成している。
この真空度センサＳは、上記したようにセンサ用スイッチ２０とエア収容体１９とからなり、その構成は単純で、従来のダイヤフラム取り付け作業のような細かい作業が必要ない。そのため、この真空度センサＳは低コストで製造できる。しかも、エア収容体１９は、射出成型によって形成できるため、さらに、その製造コストを低く抑えることができる。
【００２７】
そして、この実施形態の吸着装置では、上記真空度センサＳのエア収容体１９の筒状部１９ｂにチューブ１６を接続し、このチューブ１６を介してエア収容体１９の内部を、上記真空ポンプＰ、吸着エリアＥ、及び真空破壊弁１０に接続している。
また、上記センサ用スイッチ２０の入力端子を上記電源回路と接続するとともに出力端子を表示ランプ１１に接続している。そして、この実施形態では、センサ用スイッチ２０の内部接点は、図３（ａ）に示す通常状態で、図示しない電源回路と上記表示ランプ１１との連通を遮断し、図３（ｂ）に示すレバー２０ａが解放された真空状態で、図示しない電源回路と上記表示ランプ１１とを電気的に接続するようにしている。
【００２８】
この実施形態の吸着装置の作用を以下に説明する。
作業者が、この吸着装置の取っ手１２を持って吸着パッド２を被吸着面である壁面などに押し付けながら電源スイッチ９をオンにすると、電動モーターｍが真空ポンプＰを駆動する。真空ポンプＰが駆動されると、上記チューブ１５，１６，１７，及びチューブ６を介して上記吸着パッド２で囲まれた吸着エリアＥ内が吸引され、吸着エリアＥ内の真空度が上がる。この時、上記真空度センサＳのエア収容体１９は、チューブ１６、１７及びチューブ６を介して上記吸着エリアＥと連通しているため、内部の真空度は上記吸着エリアＥとほぼ等しくなる。なお、この実施形態では、上記吸着エリアＥがこの発明の真空検出空間である。
【００２９】
そして、上記吸着エリアＥ内の真空度が上がって吸着パッド２の吸着力が強くなると、エア収容体１９内の真空度も上がり、本体１９ａが収縮する。エア収容体１９の本体１９ａが収縮して、図３（ｂ）に示すようにレバー２０ａが解放されると、センサ用スイッチ２０の内部接点が切り替わり、上記表示ランプ１１に電源が供給されて表示ランプ１１が点灯する。この表示ランプ１１の点灯によって、作業者は、吸着エリアＥ内の真空度が所定の真空度に達したことを知ることができる。すなわち、作業者は、吸着装置の吸着力が十分な強さに達したことを知り、安全に作業をすることができる。
言い換えれば、作業者は、表示ランプ１１が点灯するまでは、吸着力が不十分であると判断し、待機することができる。
【００３０】
このように、この実施形態の吸着装置なら、吸着力を確認することができるので、例えば高所作業の安全性を確保できる。
そして、この吸着装置に設けた上記真空度センサＳは、上記したように特に低コストで製造可能なエア収容体１９とセンサ用スイッチ２０だけで構成されるもので、これを備えることによる吸着装置の製造コストの上昇はほとんどない。
【００３１】
なお、上記真空度センサＳは、上記実施形態のハンディタイプの吸着装置だけでなく、例えばクローラ機構を備え、複数の吸着パッドを有する吸着装置に用いることもできる。その場合には、吸着パッドごとに真空度センサを設けることが好ましいが、この発明の真空度センサＳならば、設置数が多くなってもそれほどコストが上がることはない。
また、この発明の真空度センサは、上記した高所作業用の吸着装置以外にも、所定の真空度を検出するために利用できることは当然である。
但し、上記真空度センサＳは、単純でしかも軽量化が可能な構成であるため、それを設けることによって装置全体の重量がほとんど増加することがないので、上記実施形態のようなハンディタイプの吸着装置に特に適している。
【００３２】
なお、上記実施形態では、エア収容体としてベローズスポイトを用いたが、エア収容体は、内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えた部材であれば、どのような形状のものでもよい。言い換えれば、上記エア収容体は、押圧力を作用させれば変形するが、押圧力を解放すれば元の形状に復帰する容器状の部材であればよく、例えば樹脂製の液体ボトルなどが使用できる。
また、吸着パッド２の材質としては、上記実施形態で用いたシリコン樹脂に限らず、高分子ゲルや発泡樹脂など、適度な弾性及び柔軟性を有する材質が使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明の真空度センサは、コストアップせずに、吸着装置の安全性を高めることができる。
【符号の説明】
【００３４】
Ｅ （真空検出空間である）吸着エリア
１ 基板
２ 吸着パッド
９ 電源スイッチ
１１ 表示ランプ
１９ エア収容体
１９ａ 本体
１９ｂ （連通口である）筒状部
２０ センサ用スイッチ
Ｓ 真空度センサ
ｍ 電動モーター
Ｐ 真空ポンプ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空度センサとこれを用いた吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、真空度を測定するための真空度センサには様々なものがあるが、比較的単純な構成のものとして、ダイヤフラムを利用した真空度センサが知られている。
この真空度センサは、真空検出空間の圧力を導く検査空間と大気との間にダイヤフラムを設けて、このダイヤフラムの変形によって真空度を検出するようにしたものである。具体的には、上記検査空間の圧力を導くための導入口を備えた圧力導入部材において、上記導入口と反対側の開口にダイヤフラムを取り付けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４３２７６号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１４３０９１号公報
【特許文献３】特開２００９−１０７４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の真空度センサは、上記検査空間の圧力を導入する圧力導入部材と、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの変異を検出するための変異検出機構の３部材が必須である。
また、圧力導入部材の開口を塞ぐ際には、ダイヤフラムと上記開口外周との間に隙間ができないように取り付ける細かい作業が必要である。このような作業は、特に、真空度センサが小さくなればなるほど難しいものとなる。
このような細かい作業が必要になるため、上記既存の真空度センサは、その製造コストが高く、高価なものになっていた。
なお、上記したダイヤフラムを用いたもの以外の真空度センサも、構造が複雑で高価なものばかりである。
【０００５】
一方、真空度センサを必要とするものとして、真空ポンプを利用した高所作業用の吸着装置がある。
この吸着装置は、高層ビルの窓ガラスや壁面の清掃作業などのために、屋上から吊るしたロープで体やゴンドラを支持して作業する高所作業時に、壁面などに吸着して作業者やゴンドラの揺れを止め、作業箇所に一時的にとどまることができるようにするための装置である。
【０００６】
上記吸着装置は、例えば、作業者が壁面に吸着パッドを押し付けた状態で、本体に搭載した小型の真空ポンプを駆動して上記吸着パッド内を吸引し、内部の真空度に依存した吸着力を得るものである。
このような吸着装置は、作業者を所定の作業箇所に留めることができる程度の吸着力を発揮するまでには、ある程度の真空度が必要である。
【０００７】
そこで、吸着装置に真空度センサを設けて、壁面に密着させた吸着パッド内の真空度を検出して、吸着装置の吸着力が必要な大きさに達したかどうかを確認できる吸着装置もある（特許文献２参照）。
しかし、上記したように、従来の真空度センサは構造が複雑で高価なものばかりで、このような真空度センサを用いたのでは、吸着装置の製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、構造が単純で安価な真空度センサと、コストの上昇を抑えながら、吸着力の確認ができる吸着装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の真空度センサは、内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えたエア収容体と、このエア収容体に設け、真空検出空間に連通させる連通口と、上記連通口に連通させた真空検出空間の真空度に応じて上記エア収容体が変形したとき、その変形に追随する接点を有するスイッチとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、上記エア収容体が樹脂の射出成型体であることを特徴とする。
なお、上記射出成型体とは射出成型によって形成した物体のことである。
【００１１】
第３の発明の吸着装置は、基板の周囲に吸着パッドを備えた吸着装置を前提とし、上記基板には、吸着パッド及び被吸着面で囲まれ吸着エリアのエアを排出する真空ポンプと、この真空ポンプに電源を供給する電源回路と、上記第１あるいは第２の発明の真空度センサと、この真空度センサの上記スイッチのスイッチング動作に応じて切り替わる表示部とを備え、上記吸着エリアを上記真空度センサの真空検出空間とし、この真空検出空間内の真空度が所定の真空度に達したとき、上記スイッチが上記エア収容体の変形に応じて動作し、上記表示部を切り替える構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明の真空度センサは、エア収容体とスイッチという安価な部品のみで構成しているため、低コストであり、小型化、軽量化も可能である。
そして、エア収容体の変形に追随する接点を有するスイッチからの信号を取り出すことによって、真空検出空間の真空度を検出することができるため、上記スイッチが、オンオフするタイミングを、目的の真空度に合わせれば、真空検出空間内が目的の真空度に達したか否かを検出することができる。
このような真空度センサは小型化も容易なので、例えば、吸着装置に適用した場合にも、吸着装置の重量を、ほとんど増加させることがない。
第２の発明によれば、エア収容体を安価に製造でき、真空度センサをより安価なものにできる。
【００１３】
第３の発明によれば、コストを抑えながら、吸着エリア内が所定の真空度に達したことを、一目で確認可能な吸着装置を提供できる。
そのため、吸着装置の使用現場において、必要な吸着力に達したことを確認しながら安全に作業をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１はこの発明の実施形態の吸着装置の外観正面図である。
【図２】図２は実施形態の基板の平面図である。
【図３】図３は実施形態の真空度センサの説明図であり、（ａ）は通常状態であり、（ｂ）は真空状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図３を用いてこの発明の真空度センサを用いた、この発明の吸着装置の一実施形態を説明する。
この実施形態の吸着装置は、金属製または樹脂製の円盤状の基板１の外周に沿ってシリコン樹脂製の吸着パッド２で囲まれる吸着エリアＥを構成している。
上記吸着パッド２は、スカート状にした先端部２ａと、先端部２ａに連続し、基端側に設けた円盤状の平坦部２ｂとを備え、この平坦部２ｂを基板１の吸着エリアＥ側となる内側面１ａに接触させている。さらに、上記平坦部２ｂと先端部２ａとの間には、吸着エリアＥ内にドーナツ状の支持凸部２ｃを突出させている。そして、この支持凸部２ｃと上記平坦面２ｂとの間には、例えば塩化ビニルや金属など、上記吸着パッド２より剛性の高い材質で形成した円盤状の押さえ板３を設けている。
【００１６】
この押さえ板３と上記基板１との間に上記パッド２の平坦部２ｂを挟みこんで、ビス４によって三者を一体化している。
また、上記基板１には、押さえ板３及び平坦部２ｂを貫通し、吸着エリアＥに連通する真空引き孔５を形成し、この真空引き孔５にはチューブ６を挿入している。このチューブ６は、上記基板１であって上記内側面１ａと反対側の外側面１ｂ上において、後で説明する真空ポンプＰに接続した継手１４に連結している。
【００１７】
また、上記基板１の外側面１ｂ上には筒部材７を固定し、この筒部材７における上記基板１とは反対側の端部を円盤状のカバー８で閉鎖している。
このカバー８上には、真空ポンプＰを動作させる電源スイッチ９と、真空破壊スイッチ１０ａと、この発明の表示部でありＬＥＤからなる表示ランプ１１と、この吸着装置を使用する作業者が手でつかむ取っ手１２とを設けている。
【００１８】
上記筒部材７内である上記基板１の外側面１ｂ上には、図２に示すように、真空ポンプＰと、これを駆動する電動モーターｍと、真空度センサＳと、真空破壊弁１０とを設けている。
上記真空度センサＳは、その詳細は後で説明するが、樹脂製のエア収容体１９とこのエア収容体１９の変形に追随するセンサ用スイッチ２０とで構成される。
そして、上記真空ポンプＰ及び電動モーターｍと、上記エア収容体１９は、それぞれ帯状の固定部材２３、２４によって基板１に固定されている。
【００１９】
さらに、基板１の外側面１ｂ上には、三方に接続口を有するＴ型の継手１３，１４を設けている。
そして、上記Ｔ型の継手１３は、上記真空ポンプＰの吸引口２１との間をチューブ１５で、上記真空度センサＳのエア収容体１９との間をチューブ１６で、もう一方のＴ型の継手１４との間をチューブ１７で接続している。なお、図中の符号２２は、真空ポンプＰの排気口である。
【００２０】
また、上記継手１４は、上記継手１３と反対側の接続口にチューブ１８の一端を接続し、このチューブ１８の他端を真空破壊弁１０に接続するとともに、もう一つの接続口には、基板１を貫通する真空引き孔５に挿入したチューブ６（図１参照）を接続している。
これにより、上記すべてのチューブ１５，１６、１７，１８、６内、上記吸着パッド２で囲まれた上記吸着エリアＥ内、及びエア収容体１９内が連通することになる。
【００２１】
さらに、上記電動モーターｍには図示しない電源回路を接続し、上記カバー８上に露出している電源スイッチ９により、電源回路と電動モーターｍとの接続をオンオフする構成にしている（図１参照）。この電源スイッチ９は、手の指で操作することによってオンオフするものである。
なお、図２において、上記電動モーターｍに電源を供給するための電気配線及び電源回路は省略しているが、この実施形態では上記電源回路を乾電池で構成する。そして、乾電池を収容する乾電池ケースを上記カバー８に設け、この乾電池ケースの上面をカバー８面に開口させて電池交換が容易にできるようにしている。但し、上記乾電池ケースの開口には開閉自在な蓋部材を取り付けてもよい。
【００２２】
また、上記真空破壊弁１０は、スイッチ１０ａを押すことによって、内部を大気に開放し、これに接続しているチューブ１８を介して上記吸着エリアＥ内に大気圧を導くためのものである。真空によって壁面などに吸着した吸着パッド２は、真空ポンプＰを停止させただけでは、しばらく吸着力を保持しているので簡単に取り外すことができない。この真空破壊弁１０のスイッチ１０ａを押せば、吸着エリアＥ内を短時間で大気圧にでき、吸着パッド２を速やか取り外すことができる。
【００２３】
さらに、上記外側面１ｂ上には、一対の支柱２５を固定し、この支柱２５には、上記カバー８を挟んで取っ手１２を取り付けるようにしている。
さらにまた、基板１の外側面１ｂ上には、図示しない棒状のスペーサを複数起立固定させ、上記筒部材７、及び上記支柱２５とともに上記カバー８を支持するようにしている。
なお、図中部号２６はブザーであり、符号２７は基板１にねじ止めたビスである。
上記ブザー２６を、電源回路を構成する乾電池の電圧を確認するための図示しない回路に接続し、乾電池の電圧が所定の電圧以下になったとき、警報音を発するように構成している。
【００２４】
次に、上記真空度センサＳについて図３を用いて説明する。
上記したように、この真空度センサＳはエア収容体１９とセンサ用スイッチ２０とからなるが、上記エア収容体１９は、内部が真空になったとき、その真空度に応じて変形する樹脂製の容器である。この実施形態のエア収容体１９は、蛇腹状になった本体１９ａとこれに連続する筒状部１９ｂとを備えたベローズスポイトである。
また、センサ用スイッチ２０は、レバー２０ａを押圧するか解放するかによって内部接点が切り替わる構成にしたスイッチである。そして、エア収容体１９の内外圧力が等しい図３（ａ）に示す通常状態において上記レバー２０ａが押された状態を保持し、エア収容体１９内の真空度が高くなって本体１９ａが収縮する図３（ｂ）に示す真空状態でレバー２０ａが解放されるようにしている。
【００２５】
このように、レバー２０ａの位置、すなわち上記エア収容体１９の変形に応じて切り換わる内部接点を有するセンサ用スイッチ２０を電源回路に接続すれば、接点の状態を電気信号として取り出すことができる。
その結果、上記エア収容体１９の変形度が検出でき、結果としてエア収容体１９内の真空度を検出できる。厳密には、この真空度センサＳは、エア収容体１９内の真空度の連続な値を検出するものではなく、内部が所定の真空度に達したことを検出するものである。従って、検出したい真空度に相当するエア収容体の変形度に合わせて、上記センサ用スイッチ２０の接点が切り替わるように、上記レバー２０ａの位置を設定している。
【００２６】
なお、このエア収容体１９の本体１９ａから突出した筒状部１９ｂは、真空検出空間に連通するこの発明の連通口を構成している。
この真空度センサＳは、上記したようにセンサ用スイッチ２０とエア収容体１９とからなり、その構成は単純で、従来のダイヤフラム取り付け作業のような細かい作業が必要ない。そのため、この真空度センサＳは低コストで製造できる。しかも、エア収容体１９は、射出成型によって形成できるため、さらに、その製造コストを低く抑えることができる。
【００２７】
そして、この実施形態の吸着装置では、上記真空度センサＳのエア収容体１９の筒状部１９ｂにチューブ１６を接続し、このチューブ１６を介してエア収容体１９の内部を、上記真空ポンプＰ、吸着エリアＥ、及び真空破壊弁１０に接続している。
また、上記センサ用スイッチ２０の入力端子を上記電源回路と接続するとともに出力端子を表示ランプ１１に接続している。そして、この実施形態では、センサ用スイッチ２０の内部接点は、図３（ａ）に示す通常状態で、図示しない電源回路と上記表示ランプ１１との連通を遮断し、図３（ｂ）に示すレバー２０ａが解放された真空状態で、図示しない電源回路と上記表示ランプ１１とを電気的に接続するようにしている。
【００２８】
この実施形態の吸着装置の作用を以下に説明する。
作業者が、この吸着装置の取っ手１２を持って吸着パッド２を被吸着面である壁面などに押し付けながら電源スイッチ９をオンにすると、電動モーターｍが真空ポンプＰを駆動する。真空ポンプＰが駆動されると、上記チューブ１５，１６，１７，及びチューブ６を介して上記吸着パッド２で囲まれた吸着エリアＥ内が吸引され、吸着エリアＥ内の真空度が上がる。この時、上記真空度センサＳのエア収容体１９は、チューブ１６、１７及びチューブ６を介して上記吸着エリアＥと連通しているため、内部の真空度は上記吸着エリアＥとほぼ等しくなる。なお、この実施形態では、上記吸着エリアＥがこの発明の真空検出空間である。
【００２９】
そして、上記吸着エリアＥ内の真空度が上がって吸着パッド２の吸着力が強くなると、エア収容体１９内の真空度も上がり、本体１９ａが収縮する。エア収容体１９の本体１９ａが収縮して、図３（ｂ）に示すようにレバー２０ａが解放されると、センサ用スイッチ２０の内部接点が切り替わり、上記表示ランプ１１に電源が供給されて表示ランプ１１が点灯する。この表示ランプ１１の点灯によって、作業者は、吸着エリアＥ内の真空度が所定の真空度に達したことを知ることができる。すなわち、作業者は、吸着装置の吸着力が十分な強さに達したことを知り、安全に作業をすることができる。
言い換えれば、作業者は、表示ランプ１１が点灯するまでは、吸着力が不十分であると判断し、待機することができる。
【００３０】
このように、この実施形態の吸着装置なら、吸着力を確認することができるので、例えば高所作業の安全性を確保できる。
そして、この吸着装置に設けた上記真空度センサＳは、上記したように特に低コストで製造可能なエア収容体１９とセンサ用スイッチ２０だけで構成されるもので、これを備えることによる吸着装置の製造コストの上昇はほとんどない。
【００３１】
なお、上記真空度センサＳは、上記実施形態のハンディタイプの吸着装置だけでなく、例えばクローラ機構を備え、複数の吸着パッドを有する吸着装置に用いることもできる。その場合には、吸着パッドごとに真空度センサを設けることが好ましいが、この発明の真空度センサＳならば、設置数が多くなってもそれほどコストが上がることはない。
また、この発明の真空度センサは、上記した高所作業用の吸着装置以外にも、所定の真空度を検出するために利用できることは当然である。
但し、上記真空度センサＳは、単純でしかも軽量化が可能な構成であるため、それを設けることによって装置全体の重量がほとんど増加することがないので、上記実施形態のようなハンディタイプの吸着装置に特に適している。
【００３２】
なお、上記実施形態では、エア収容体としてベローズスポイトを用いたが、エア収容体は、内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えた部材であれば、どのような形状のものでもよい。言い換えれば、上記エア収容体は、押圧力を作用させれば変形するが、押圧力を解放すれば元の形状に復帰する容器状の部材であればよく、例えば樹脂製の液体ボトルなどが使用できる。
また、吸着パッド２の材質としては、上記実施形態で用いたシリコン樹脂に限らず、高分子ゲルや発泡樹脂など、適度な弾性及び柔軟性を有する材質が使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明の真空度センサは、コストアップせずに、吸着装置の安全性を高めることができる。
【符号の説明】
【００３４】
Ｅ （真空検出空間である）吸着エリア
１ 基板
２ 吸着パッド
９ 電源スイッチ
１１ 表示ランプ
１９ エア収容体
１９ａ 本体
１９ｂ （連通口である）筒状部
２０ センサ用スイッチ
Ｓ 真空度センサ
ｍ 電動モーター
Ｐ 真空ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えたエア収容体と、このエア収容体に設け、真空検出空間に連通させる連通口と、上記連通口に連通させた真空検出空間の真空度に応じて上記エア収容体が変形したとき、その変形に追随する接点を有するスイッチとを備えてなる真空度センサ。
【請求項２】
上記エア収容体は樹脂の射出成型体である請求項１に記載の真空度センサ。
【請求項３】
基板の周囲に吸着パッドを備えた吸着装置において、上記基板には、吸着パッド及び被吸着面で囲まれ吸着エリアのエアを排出する真空ポンプと、この真空ポンプに電源を供給する電源回路と、請求項１または２に記載の真空度センサと、この真空度センサの上記スイッチのスイッチング動作に応じて切り替わる表示部とを備え、上記吸着エリアを上記真空度センサの真空検出空間とし、この真空検出空間内の真空度が所定の真空度に達したとき、上記スイッチが上記エア収容体の変形に応じて動作し、上記表示部を切り替える構成にした吸着装置。
【請求項１】
内部と外部との圧力が等しい通常状態で所定の形状を保つ形状保持能力を有する一方、内部が真空になったときその真空度に応じて変形するとともに、真空状態から通常状態になったとき上記所定の形状に復帰する復帰能力を備えたエア収容体と、このエア収容体に設け、真空検出空間に連通させる連通口と、上記連通口に連通させた真空検出空間の真空度に応じて上記エア収容体が変形したとき、その変形に追随する接点を有するスイッチとを備えてなる真空度センサ。
【請求項２】
上記エア収容体は樹脂の射出成型体である請求項１に記載の真空度センサ。
【請求項３】
基板の周囲に吸着パッドを備えた吸着装置において、上記基板には、吸着パッド及び被吸着面で囲まれ吸着エリアのエアを排出する真空ポンプと、この真空ポンプに電源を供給する電源回路と、請求項１または２に記載の真空度センサと、この真空度センサの上記スイッチのスイッチング動作に応じて切り替わる表示部とを備え、上記吸着エリアを上記真空度センサの真空検出空間とし、この真空検出空間内の真空度が所定の真空度に達したとき、上記スイッチが上記エア収容体の変形に応じて動作し、上記表示部を切り替える構成にした吸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−７２８４０（Ｐ２０１３−７２８４０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４１２７（Ｐ２０１１−２１４１２７）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（３０８００７２２８）株式会社小川優機製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（３０８００７２２８）株式会社小川優機製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]