JP2024054037A

JP2024054037A - Suction tool

Info

Publication number: JP2024054037A
Application number: JP2022160608A
Authority: JP
Inventors: 拓磨諏訪部; Takuma Suwabe; 大助松永; Daisuke Matsunaga; 良太浦川; Ryota Urakawa
Original assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Current assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2022-10-04
Filing date: 2022-10-04
Publication date: 2024-04-16

Abstract

To provide a suction tool the weight and the size of which can be reduced in a simple structure.SOLUTION: A suction tool 10 can suck an object M by sucking, and includes: a pin part 11 inserted into a hole M1 of the object M; a support part 12 supporting a base end part of the pin part 11; a suction pad 13 arranged on the outsides of the pin part 11 and the support part 12; and a seal part 14 arranged so as to surround the periphery of the base end part of the pin part 11. The suction pad 13 is in a hollow state, one end part of the pad is fixed to the support part 12, the pin part 11 penetrates through the other end part and an opening 13a for sucking the object M by sucking are formed. The seal part 14 tightly seals a gap between the pin part 11 and the hole M1 of the object M when sucking the object M.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、対象物を吸着及び脱着可能な吸着治具に関する。 The present invention relates to a suction tool that can suction and detach an object.

車体の組立工程において車体パネル等のワークを搬送する際には、例えば、ピンクランプにより２か所を固定することにより位置決めすることが可能である。しかし、ピンクランプは高価であるため、例えば、図５に示したように、１か所にピンクランプ１１１を用い、もう１か所にはより安価なバキュームパット１１２とピン１１３を用いて固定する場合がある。バキュームパット１１２は、弾性材料により構成されているので、例えば、ワークＷの種類により面角度が異なっていても面角度に応じて変形し、ワークＷを吸着することができる。 When transporting a workpiece such as a body panel during the body assembly process, it is possible to position it by fixing it at two points with, for example, a pin clamp. However, pin clamps are expensive, so for example, as shown in Figure 5, a pin clamp 111 is used at one point and a cheaper vacuum pad 112 and pin 113 are used at the other point for fixing. The vacuum pad 112 is made of an elastic material, so it can deform according to the face angle and adsorb the workpiece W, even if the face angle differs depending on the type of workpiece W.

しかしながら、バキュームパット１１２とピン１１３を組み合わせて用いる場合、バキュームパット１１２とピン１１３は別々の位置に配置する必要があるため、これらを支持して移動させる機器が個別に必要となり、設備全体の重量が増加すると共に、大型化してしまうという問題があった。また、バキュームパット１１２とピン１１３を同じ位置に配置しようとすると、ピン１１３を挿入するワークＷの孔から空気が漏れてしまい、バキュームパット１１２により吸着することができないという問題があった。 However, when using the vacuum pad 112 and the pin 113 in combination, the vacuum pad 112 and the pin 113 must be placed in separate positions, which necessitates separate equipment to support and move them, increasing the weight and size of the entire equipment. Also, if the vacuum pad 112 and the pin 113 are placed in the same position, air leaks from the hole in the workpiece W into which the pin 113 is inserted, which makes it impossible for the vacuum pad 112 to adsorb the workpiece.

なお、特許文献１には、ベローズ式吸着パッドと、ベローズ式吸着パッドの内側に配置され、ベローズ式吸着パッドとともにワークを保持、固定するための高硬度吸着パッドと、ベローズ式吸着パッドの外側に配置され、ワークの傾きを固定するための固定ロッドとを備えたロボットハンドが記載されている。しかしながら、このロボットハンドは、構造が複雑であり、簡易かつ安価に用いることが難しいという問題があった。 Patent Document 1 describes a robot hand that includes a bellows-type suction pad, a high-hardness suction pad that is arranged inside the bellows-type suction pad and that holds and fixes a workpiece together with the bellows-type suction pad, and a fixing rod that is arranged outside the bellows-type suction pad and fixes the inclination of the workpiece. However, this robot hand has a complex structure, and there is a problem in that it is difficult to use simply and inexpensively.

特開２０１０－１８８４６５号公報JP 2010-188465 A

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、簡単な構成で軽量化及び小型化を図ることができる吸着治具を提供することを目的とする。 The present invention was developed based on these problems, and aims to provide a suction tool that can be made lighter and smaller with a simple configuration.

本発明の吸着治具は、吸引により対象物を吸着可能なものであって、対象物の孔に挿入するピン部と、ピン部の基端部を支持する支持部と、中空状であり、ピン部及び支持部の外側に配設され、一方の端部が支持部に対して固定され、他方の端部にピン部が貫通されると共に対象物を吸引により吸着するための開口が設けられ、変形可能な吸着パットと、ピン部の基端部の周りを囲むように配設され、対象物を吸着した際に、ピン部と対象物の孔との間を密閉するシール部と、吸着パットの内部の空気を吸引する吸引手段とを備えたものである。 The suction tool of the present invention is capable of suctioning an object by suctioning, and comprises a pin portion to be inserted into a hole in the object, a support portion supporting the base end of the pin portion, a hollow, deformable suction pad disposed on the outside of the pin portion and the support portion, one end of which is fixed to the support portion and the other end of which is through which the pin portion passes and has an opening for suctioning the object, a seal portion disposed so as to surround the base end of the pin portion and which seals the gap between the pin portion and the hole in the object when the object is suctioned, and suction means for sucking air from inside the suction pad.

本発明によれば、ピン部及び支持部の外側に中空状の吸着パットを設け、かつ、ピン部の基端部の周りを囲むようにシール部を配設するようにしたので、ピン部と対象物の孔との間の隙間をシール部により閉鎖することができ、吸引により対象物を吸着することができる。また、対象物の種類により面角度が異なっても、シール部及び吸着パットが面角度に追従して変形し、対象物に密着することができる。よって、ピン部と吸着パットとを同じ位置に設けることができ、簡単な構成で軽量化及び小型化を図ることができる。 According to the present invention, hollow suction pads are provided on the outside of the pin and support, and a seal is arranged to surround the base end of the pin, so that the gap between the pin and the hole in the object can be closed by the seal, and the object can be suctioned. Even if the surface angle varies depending on the type of object, the seal and suction pad can deform to follow the surface angle and adhere closely to the object. Therefore, the pin and suction pad can be provided in the same position, and a simple configuration can be used to reduce weight and size.

本発明の一実施の形態に係る吸着治具の構成を表す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a suction jig according to an embodiment of the present invention. 図１に示した吸着治具の作用を説明する図である。2 is a diagram illustrating the operation of the suction jig shown in FIG. 1 . 図１に示した吸着治具の作用を説明する他の図である。1. FIG. 4 is another view for explaining the function of the suction jig shown in FIG. 図１に示した吸着治具の作用を説明する他の図である。1. FIG. 4 is another view for explaining the function of the suction jig shown in FIG. 従来のバキュームパットとピンを用いた構成を表す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration using a conventional vacuum pad and pins.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施の形態に係る吸着治具１０の構成を表すものである。図２から図４は、吸着治具１０の作用を説明するものである。この吸着治具１０は、吸引により対象物Ｍを吸着可能なものであり、例えば、部品の組立工程等において、対象物Ｍの部品を搬送する際に用いることができる。対象物Ｍは、どのような材料により構成されていてもよい。例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、又は、プラスチック等の非磁性体よりなる対象物Ｍを搬送する際にも、磁性体よりなる対象物Ｍを搬送する際にも用いることができる。 Figure 1 shows the configuration of a suction jig 10 according to one embodiment of the present invention. Figures 2 to 4 explain the function of the suction jig 10. This suction jig 10 is capable of suctioning an object M, and can be used, for example, when transporting a part of the object M in a part assembly process. The object M may be made of any material. For example, it can be used when transporting an object M made of a non-magnetic material such as austenitic stainless steel, aluminum, or plastic, or when transporting an object M made of a magnetic material.

吸着治具１０は、対象物Ｍの孔Ｍ１に挿入するピン部１１と、ピン部１１の基端部を支持する支持部１２と、ピン部１１及び支持部１２の外側に配設された吸着パット１３と、ピン部１１の基端部の周りを囲むように配設されたシール部１４とを備えている。ピン部１１は、例えば、円柱状等の棒状であり、先端部は先端に向かい太さが細くなるように形成されていることが好ましい。支持部１２は、ピン部１１よりも幅方向に拡大するように横に突出して形成され、ピン部１１との間に段差部１２ａが形成されていることが好ましい。 The suction jig 10 comprises a pin portion 11 to be inserted into a hole M1 of the object M, a support portion 12 to support the base end of the pin portion 11, a suction pad 13 arranged on the outside of the pin portion 11 and the support portion 12, and a seal portion 14 arranged to surround the base end of the pin portion 11. The pin portion 11 is preferably rod-shaped, such as a cylindrical shape, and the tip portion is preferably formed so that it tapers toward the tip. The support portion 12 is preferably formed to protrude laterally so as to be wider in the width direction than the pin portion 11, and a step portion 12a is formed between the pin portion 11 and the support portion 12.

吸着パット１３は、中空状であり、一方の端部は支持部１２に対して固定されて閉鎖され、他方の端部にはピン部１１が貫通されると共に対象物Ｍを吸引により吸着するための開口１３ａが設けられている。吸着パット１３は、変形可能とされており、例えば、側部に蛇腹を設けて伸縮可能としたベローズ式吸着パッドにより構成することが好ましい。吸着パット１３は、例えば、弾性を有する弾性材料により構成されている。吸着パット１３を構成する具体的な材料としては、例えば、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム等が好ましく挙げられる。吸着パット１３の開口１３ａは、例えば、ピン部１１及び対象物Ｍの孔Ｍ１よりも大きい大きさに形成されており、更に、シール部１４の外周よりも大きい大きさとされていることが好ましい。吸引時における吸着性を高めることができるからである。 The suction pad 13 is hollow, one end of which is fixed to the support portion 12 and closed, and the other end of which is provided with an opening 13a through which the pin portion 11 passes and through which the object M is suctioned. The suction pad 13 is deformable, and is preferably made of a bellows-type suction pad with bellows on the side to make it expandable and contractible. The suction pad 13 is made of, for example, an elastic material having elasticity. Specific examples of materials that may be used to make the suction pad 13 include nitrile butadiene rubber (NBR), silicone rubber, and urethane rubber. The opening 13a of the suction pad 13 is formed to be larger than the pin portion 11 and the hole M1 of the object M, and is preferably larger than the outer circumference of the seal portion 14. This is because it is possible to enhance the suction property during suction.

シール部１４は、対象物Ｍを吸着した際に、ピン部１１と対象物Ｍの孔Ｍ１との間の隙間を密閉するためのものである（図２参照）。これにより、吸着時に、ピン部１１と対象物Ｍの孔Ｍ１との間の隙間をシール部１４により閉鎖することができ、対象物Ｍを吸着することができるようになっている。シール部１４は、例えば、ピン部１１の基端部の周りを囲むように環状に形成され、支持部１２の段差部１２ａに対して、段差部１２ａよりもピン部１１の方に突出して配設されることが好ましい。シール部１４は、例えば、弾性を有し気密性の高い弾性材料により構成することが好ましい。シール部１４を構成する具体的な材料としては、例えば、ウレタン、ゴムスポンジ等が好ましく挙げられる。 The seal portion 14 is for sealing the gap between the pin portion 11 and the hole M1 of the object M when the object M is adsorbed (see FIG. 2). As a result, the gap between the pin portion 11 and the hole M1 of the object M can be closed by the seal portion 14 during adsorption, and the object M can be adsorbed. The seal portion 14 is preferably formed, for example, in a ring shape so as to surround the base end of the pin portion 11, and is preferably disposed so as to protrude toward the pin portion 11 relative to the step portion 12a of the support portion 12. The seal portion 14 is preferably made of, for example, an elastic material that has elasticity and is highly airtight. Specific examples of materials that make up the seal portion 14 include urethane, rubber sponge, and the like.

吸着治具１０は、また、吸着パット１３の内部の空気を吸引する吸引手段を備えている。吸引手段は、例えば、一端部が吸着パット１３の内部に連通された吸引通路１５を有しており、吸引通路１５の他端部は図示しない真空ポンプ等に接続される。吸着治具１０は、例えば、支持部１２を図示しない産業ロボットのアーム等に配設して用いられる。 The suction jig 10 also includes a suction means for sucking air from inside the suction pad 13. The suction means has, for example, a suction passage 15 whose one end is connected to the inside of the suction pad 13, and the other end of the suction passage 15 is connected to a vacuum pump or the like (not shown). The suction jig 10 is used, for example, by mounting the support part 12 on the arm of an industrial robot (not shown).

この吸着治具１０は、例えば、対象物Ｍを搬送する際に次のようにして用いられる。まず、吸着治具１０のピン部１１を対象物Ｍの孔Ｍ１の位置に合わせて移動させ、ピン部１１を孔Ｍ１に挿入し、吸着パット１３及びシール部１４に対象物Ｍを密着させる。吸着パット１３及びシール部１４は、対象物Ｍの面角度に応じて変形し（図２及び図３参照）、吸着パット１３の開口１３ａが閉鎖されると共に、ピン部１１と対象物Ｍの孔Ｍ１との間の隙間がシール部１４により密閉される。このように、吸着パット１３及びシール部１４が対象物Ｍの面角度に追従して変形して対象物Ｍに密着するので、対象物Ｍの種類により面角度や孔Ｍ１の位置が異なっても、例えば、図４に示したように、吸着治具１０を孔Ｍ１の位置に合わせて上下左右に移動させることで対応することができ、吸着治具１０の取り換えをする必要がない。 The suction tool 10 is used, for example, as follows when transporting the object M. First, the pin portion 11 of the suction tool 10 is moved to match the position of the hole M1 of the object M, the pin portion 11 is inserted into the hole M1, and the object M is brought into close contact with the suction pad 13 and the seal portion 14. The suction pad 13 and the seal portion 14 deform according to the surface angle of the object M (see Figs. 2 and 3), the opening 13a of the suction pad 13 is closed, and the gap between the pin portion 11 and the hole M1 of the object M is sealed by the seal portion 14. In this way, the suction pad 13 and the seal portion 14 deform according to the surface angle of the object M and come into close contact with the object M. Therefore, even if the surface angle or the position of the hole M1 differs depending on the type of object M, it is possible to deal with this by moving the suction tool 10 up, down, left and right according to the position of the hole M1, for example, as shown in Fig. 4, and there is no need to replace the suction tool 10.

次いで、吸着パット１３の内部の空気を吸引し、対象物Ｍを吸着させる。続いて、対象物Ｍを目的とする位置に移動させ、吸着パット１３の内部の空気の吸引を停止する。これにより、対象物Ｍは吸着治具１０から脱着する。なお、対象物Ｍの移動は、１つの吸着治具１０により行ってもよいが、吸着治具１０を複数用いて行うようにしてもよく、また、１つの吸着治具１０と、他の治具、例えば、ピンクランプやピンとクランプとを用いてもよい。 Next, the air inside the suction pad 13 is sucked out, and the object M is sucked in. Next, the object M is moved to the desired position, and the suction of the air inside the suction pad 13 is stopped. This causes the object M to be detached from the suction jig 10. Note that the movement of the object M may be performed using one suction jig 10, but it may also be performed using multiple suction jig 10, or one suction jig 10 and other jigs, such as a pin clamp or a pin and clamp, may also be used.

このように本実施の形態によれば、ピン部１１及び支持部１２の外側に中空状の吸着パット１３を設け、かつ、ピン部１１の基端部の周りを囲むようにシール部１４を配設するようにしたので、ピン部１１と対象物Ｍの孔Ｍ１との間の隙間をシール部１４により閉鎖することができ、吸引により対象物Ｍを吸着することができる。また、対象物Ｍの種類により面角度が異なっても、シール部１４及び吸着パット１３が面角度に追従して変形し、対象物Ｍに密着することができる。よって、ピン部１１と吸着パット１３とを同じ位置に設けることができ、簡単な構成で軽量化及び小型化を図ることができる。 In this manner, according to this embodiment, hollow suction pads 13 are provided on the outside of the pin portion 11 and the support portion 12, and the seal portion 14 is arranged to surround the base end of the pin portion 11, so that the gap between the pin portion 11 and the hole M1 of the object M can be closed by the seal portion 14, and the object M can be adsorbed by suction. Furthermore, even if the surface angle differs depending on the type of object M, the seal portion 14 and the suction pad 13 can deform to follow the surface angle and adhere closely to the object M. Therefore, the pin portion 11 and the suction pad 13 can be provided in the same position, and a simple configuration can be achieved to reduce weight and size.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、他の構成要素を備えていてもよい。また、上記実施の形態では、各構成要素の構成について具体的に説明したが、他の構成を有していてもよい。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways. For example, in the above embodiments, each component is specifically described, but it is not necessary to include all components, and other components may be included. Also, in the above embodiments, the configuration of each component is specifically described, but other configurations may be included.

１０…吸着治具、１１…ピン部、１２…支持部、１２ａ…段差部、１３…吸着パット、１３ａ…開口、１４…シール部、１５…吸引通路 10...suction jig, 11...pin portion, 12...support portion, 12a...step portion, 13...suction pad, 13a...opening, 14...seal portion, 15...suction passage

Claims

A suction tool capable of suctioning an object by suction,
A pin portion to be inserted into a hole of the object;
A support portion that supports a base end portion of the pin portion;
a hollow suction pad disposed outside the pin portion and the support portion, one end of which is fixed to the support portion, the other end of which is penetrated by the pin portion and has an opening for suctioning the object, and which is deformable;
a seal portion disposed so as to surround a base end portion of the pin portion and configured to seal a gap between the pin portion and a hole in the object when the object is attracted to the pin portion;
and a suction means for sucking air from inside the suction pad.