JPH08501027A - 固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （イ）真空本体（１４，１５）に包含され又は構成された低部表面を有する本質的に平坦又は湾曲した真空室（２１）と、（ロ）真空本体の周辺に位置し又は隣接した圧縮自在のシール（１８）と、（ハ）真空室に接続するための真空源（２３）とを含み、圧縮自在のシールは真空本体内の溝部（１９）の中に位置しており、溝部は、圧縮自在のシールが物品又は工作物に対して圧縮された時に溝部内の空間で膨張及び／又は移動するような寸法を有していて、圧縮自在のシールの位置を安定化し、かつ空気密封特性を向上させてなる物品を掴持し又は工具を工作物に固定するための使用に適した固定装置。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 固 定 装 置 発明の分野 本発明は固定装置に関し、特に物品を把持し又は工具を固定するのに用いる固 定装置に関する。 発明の背景 吸着パッド及びその類似装置は、例えば物品をある位置から他へ移動する物品 掴持用として知られている。また、このような装置は工具を工作物に取付けるの にも用いられる。吸着パッドは徐々にその「真空度」を失い、把持すべき物品又 は工作物を脱着することがある。この問題は、変形吸着パッドに連続的に吸着力 を加えることによって克服可能である。 ウッドフィールド・ベネット社（Woodfield Bennett Limited）のオーストラ リア特許第274,586号明細書には、板の下に位置する軟質ゴムシール付き裏面板 を有するピックアップヘッドが開示されている。また、ヴァクー・リフト・マシ ネンバオ社（Vacu-Lift Maschinenbau GmbH）オーストラリア特許第29,280/67号 明細書には、環状シールリングが開示されており、この場合は支持体を有するも のである。この環状シールリングは真空室を包囲している。「オセン」インター ナショナル・ハンデルマーチャッピィ社（"Othene" International Hndelmaatsc hppij BV）のオーストラリア特許第71,603/74号明細書には、真空室の底部周辺 に添付された可撓性シール・ストリップを有する真空室を含んだ吸着カップ構造 が開示されている。これらの例では、いずれも本発明に明示されるような溝部の 中に位置するシールは存在しない。 本発明の目的は、「真空」空間からの連続的又は断続的吸着を利用する改良固 定装置を提供することにある。 本明細書中「真空」なる用語は、比較的厳密でない意味において、掴持及び／ 又は揚持もしくは工作物に固定すべき物品を本発明の固定装置が保持する程度の 、大気圧に比べて低い圧力を表すのに用いる。 本発明の第二の目的は、本発明による改良固定装置のアセンブリー及び工作物 上で作動する工具を提供することにある。 発明の概要 従って本発明は、 １．真空本体に包含され又は構成された低部表而を有する本質的に平坦又は湾 曲した真空室と、 ２．真空本体の周辺に位置し又は隣接した圧縮自在のシールと、 ３．真空室に真空を供給する手段とからなり、 圧縮自在のシールは真空本体内の溝部の中に位置しており、溝部は、圧縮自在の シールが物品又は工作物に対して圧縮された時に溝部内の空間で膨張及び／又は 移動するような寸法を有していて、圧縮自在のシールの位置を安定化し、かつ空 気密封特性を向上させることを特徴とする物品を掴持し又は工具を工作物に固定 するための使用に適した固定装置を提供するものである。 さらに本発明は、固定装置の構造に取付けられ、かつ物品又は工作物上での作 業の実行を操作し得る位置にある工具と組合わせた、本発明による上述の通り定 義された改良固定装置のアセンブリーを提供するものである。 図面の簡単な説明 図１は上述の通り定義されたアセンブリーの斜視図、 図１Ａは本発明による固定装置のシール形成部の詳細断面図、 図１Ｂは固定装置使用時における図１Ａのシールの詳細図、 図２は本発明による固定装置の断面図、 図３は図１のアセンブリーの平面図、 図３Ａは図３の線Ａ−Ａに関するアセンブリー内部機構の断面図、 図４は図３に示すアセンブリーの底面部から見た平面図、及び 図５は本発明による揚持工具の斜視図である。 発明の詳細な説明 （使用時に見られるように）真空本体の低部表面は、本体が対応する相対的に 平坦な表面によって物品又は工作物に付着し得るるように本質的に平坦であるこ とが好ましいが、真空本体を湾曲させて、本体が対応する湾曲表面によって物品 又は工作物に付着させることも可能である。さらに、本体を撓ませ及び／又は馴 染ませて湾曲又は比較的不規則な表面に付着するように、本体にある程度の撓み を持たせてもよい。 真空本体の低部表面には、少なくとも１個の、好ましくは一様式の、低部表面 から相対的に僅かに上昇した内部突起を設けてもよく、使用時に真空室の大きさ 及び生じる真空度が選ばれる。このようにして、固定装置の被固定又は被掴持表 面もしくは物品への付着力の向上を図ってもよい。さらに、シールの線の外側の 位置に周辺突起を設けて、特にドリルのような付属工具が表面又は物品上で操作 を開始する際、表面又は物品に向かって又は逆向きに真空本体が不用意に回転す るのを防ぐことにより、真空本体の操作を安定化させてもよい。この周辺突起は 真空本体の低部表面を完全に取囲むようにしてもよいが、その場合、内部突起は 不要である。また周辺突起は、例えば、付属工具から離して真空本体の周辺部の 位置に設けてもよい。 圧縮自在のシールは、主として重合体材料、例えば天然ゴム又は合成ゴムでで きた圧縮可能な可撓性材料から構成されていることが好ましい。上述の通り、圧 縮下にシールが膨張して溝部内の自由空間を塞ぐような寸法を有する溝部に圧縮 自在のシールを位置させ、その結果、安定化及び空気密封化を図ることが不可欠 である。さらに、シールが溝部の外側から内側に少なくとも部分的に移動し得る 事実は、シールを表面の粗さに順応させる役割を果たす。溝部は、例えば、正方 形ないし方形の横断面を有し、底面は本質的に平坦である。シールは溝部の底に 接着されていてもよく、又は溝部がシール末端を固定するような形状であっても よい。当然ながら、溝部が湾曲した底面を有し、そしてシールがその底面に接着 されていてもよい。 真空源は適当なポンプ又は、排気すべく設計されたその他の装置でよい。従っ て、真空源は本発明の固定装置と切り離すことができ、例えば、別に取付けた吸 引ポンプであってもよい。一方、真空室は固定装置に付設したハウジング内に取 付け、続いて排気手段をこのハウジンク内に設置してもよい。従って、排気のた めの装置はベンチュリーポンプでもよく、このポンプ内ではベンチュリー管を通 しての空気の流れを利用して、真空室に通じるオフセット排気管経由で空気が吸 引される。この具体例には二方向弁が含まれる。すなわち、弁の第一の位置では 、空気が上述のように真空室から排気され、そして弁の第二の位置では空気が真 空室に流れて真空状態を解除し、装置を物品又は工作物から開放する。さらに、 逆止め弁を用いることもできるが、この場合、逆止め弁の第一作動位置では、空 気の流れは大気を通過させ、一方、第二作動位置では、外部真空源を用いる場合 、ハウジングすなわち真空室内への空気流入は阻止される。 上述の本発明の具体例では、固定装置はハウジング上、例えば、ターンテーブ ル上に設置できる。固定装置にはドリルのような工具を接続させてもよい。従っ て、固定装置及び工具は、工作物上で例えば穿孔作業に用い得るようにハウジン グ自体又はターンテーブル上に配置させることができる。作業し難い位置の工作 物、例えば、建物の構造部材上で工具を用いて作業を行うには、本発明による上 述の具体例は特に有利であり、作業者の身体的緊張を軽減できる。 本発明による固定装置は、粗さが異なる表面又は不規則及び多孔質の表面を有 する物体を吊り上げる装置としても用いることができる。例えば、表面が滑らか でない金属の物体又はコンクリートの物体でさえ、吊り上げに用いることができ る。コンクリートは本質的に多孔質である。 添付の図面に関して、数字１は本発明によるアセンブリーであり、固定装置２ にはアセンブリーの位置決め用ハンドル４を備えた真空源ハウジング３が設けら れている。固定装置２の他端にはターンテーブル５があり、直立部７及び水平部 ８を有する一般にＬ字型の支持アーム６を載置するのに用いられる。水平部８の 一端には板手段９があり、通常工具（この場合はドリル、以下参照）の作業を支 える表面として用いられる。一般に板９の中心には穴１０があり、この穴は実際 上水平部９の末端を貫通している。可動定位手段１１は直立部７上に位置し、ド リル１２の支持及び配置に用いられる。 図１についてさらに詳述する。空気供給（又は吸引）ホース１３はハウジング ３に接続されている。固定装置２は台部１４を有し、周囲には上方に伸びるリム １５があるが、その目的については後述する。締付手段１６はターンテーブル５ の周囲に隣接して配置され、ターンテーブルを所定位置に締付ける（他端の対応 位置には他の締付手段が設けられている）。数字１７で一般的に示すボス手段は ターンテーブル５に取付けられ（図中、ハウジング３から離れた固定装置２の末 端に隣接して示す）、支持アーム６を所定位置に配置して保持するのに用いられ る。 吊り上げラグ２２Ａ及び２２Ｂは固定装置２の両側のリム１５頂部にそれぞれ 配置されている。これらのラグは安全線又は吊り紐を結ぶために用いる。数字２ ３は固定装置２の吸着部に空気を流すための急速開放手段を示す。数字２４は圧 縮空気又は不活性ガス用もしくは吸着手段を閉じるための送入タップである。 さらに２個のラグ２２Ｃ及び２２Ｄは、固定装置２の両側のリム１５頂部であ って、真空源に隣接する固定装置末端付近にそれぞれ配置されている。第一の支 柱５０Ａはラグ２２Ｃから、支持アーム６の直立部７の裏側頂部７Ａに位置する パッド５１に伸び、第二の支柱５０Ｂはラグ２２Ｄからパッド５１に伸びている 。両方の支柱はアセンブリーの予備的強度及び安定性を保つために設けられてい る。 次いで、図１Ａ及び１Ｂに関して、上向きに伸びるリム１５には低い周辺溝部 １９が設けられ、シール１８が収容される。溝部１９を極く僅かにテーパー付け してシール１８を掴持するように示してある。図１Ａは非作動状態のシール１８ を示し、他方、図１Ｂは溝部１９に押込まれ、膨張部１８Ａが外側にはみ出て真 空室の台２０及び表面２１と接触したシール１８を示す。 図２中、既出の番号はそのまま用いる。数字２３Ａは急速開放手段２３の弁手 段形成部分を示すが、その動作については後述する。数字２５Ｄは、台２０から の下向き突起を示す（３種の突起がある：図４参照）。下向きの周辺突起２５Ｇ は供給ホース１３用の入口に隣接するリム１５の下方に示す。開口底部と台２５ が形成する屋根とを有する真空室２６も示してある。 急速開放手段２３について詳述すると、弁手段２３Ａはバネ２７によりＯ−リ ング２８に向かって上向きに圧縮される。この弁は使用時に通常は空気が真空室 に流入するのを阻止する。 数字２９はベンチュリー装置を収容する真空空間を示す（詳細は図３Ａに示す ）。弁３０はバネ３１により強制押下して流路３３に通じる入口３２をシールす る。この流路は真空室２６に入り、室内を真空にする。固定装置２が作動してい ない状態では、弁３２の弁棒は台２０の下方に突出している。数字３４は、図２ 中で未完成部分であるが、図１から明らかなようにハウジング２の単なる切断部 である。 図３に関しては、数字３５は導管３６により弁手段３２Ａに通じる空気消音室 を示しており、ここでは圧縮空気が真空室２６内に流されて固定手段２を開放す る。数字３８Ａ，３８Ｂ及び３８Ｃは、それぞれ消音室３５と真空室２９；真空 室２９と空気濾過室３７；及び空気濾過室３７とタップ２４との間の導管を示す 。 真空状態を発現に空気又は不活性ガスを用いる場合、空気又はガスは空気消音室 ３５から排出される。真空室２６に接続された簡易真空表示計を数字３９で示す 。数字４０Ａ及び４０Ｂは、軽量化のために固定装置２を成す鋳物の主要部に設 けた凹みを示す。 図３Ａでは、図３の線Ａ−Ａに関する断面図により機能を詳述する。数字６０ は調節自在の本体部６１を含む逆止め弁を示す。この本体部は中空末端部６１Ａ を備え、消音室３５内に伸びている。第一の渦巻バネ手段６２は中空末端部６１ Ａにはめ込まれ、シール手段６３を押圧する。内部縦孔を有するベンチュリー装 置６４と狭小化ベンチュリー孔とを備えた側体６５は消音室３５と真空室２９と の間に伸びている。シール手段６３は、ある作動位置においてベンチュリー装置 ６４の末端６６を押圧する。導管３８Ａ内に配置されたＯ−リング６７は真空室 ２９から消音室３５をシールする。 末端６６から離れた側のベンチュリー装置６４の末端には開口部６８が設けら れ、この中にはスリーブ手段７０に隣接して配置された第二のＯ−リング６９が はめ込まれている。このスリーブ手段７０には内部縦孔を有する接続手段７１が 開口部６８内に配置され、導管３８Ｂを通って空気濾過室３７に伸びている。接 続手段７１はフランジ付きの部分７２が末端である。第三のＯ−リングはフラン ジ付きの部分７２と空気濾過室３７の隣接壁面との間に配置されている。 一般に円錐形の第一空気濾過手段７４はフランジ付きの部分７２を押圧する。 第二の渦巻バネ手段７４は空気濾過室３７の入口壁面を押圧して、円錐形の濾過 手段７４を所定位置に保持する。入口７６は空気濾過室３７に通じている。 出口７６は消音室３５の外側に通じるが、消音室に隣接する同心孔７７が設け てある。第二の空気濾過手段は同心孔７７内に配置され、消音器として機能する 。 逆止め弁６０を第一の作動位置に調節して空気又はガスを消音室３５に逃し、 そして第二の作動位置に調節して吸引装置により空気を入口７６経由で除去する と、消音室３５から真空室３６への空気の流入は阻止される。 図４には、真空室２６の台２０における２５Ａを２５Ｆ含む下向き突起の列を 示す。前出の下向き突起２５Ｇもリム１５の外側周辺低部に示されている。これ らの突起はシール１８の収縮を制限し、より効果的な真空状態を生じさせ、そし て固定装置２を通常安定化させる。 図５は、ターンテーブル５及びドリルのような工具を取り除いた、横ラグ２２ Ａ及び２２Ｂ付きの吊り上げ装置を示す。これらの横ラグの配置では、単一の横 方向吊り上げラグ４１が示されている。本具体例のその他の要素は図１の具体例 における類似の要素と同一であり、簡略化のため数字は示していない。 流路３３には真空フィルター（図示せず）を設けてもよい（図２参照）。この 真空フィルターは焼結金属で簡単に製造される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ＰＬ６００１ (32)優先日 1992年11月25日 (33)優先権主張国 オーストラリア（ＡＵ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＳＮ，ＴＤ， ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＳ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（イ）真空本体に包含され又は構成された低部表面を有する本質的に平坦 又は湾曲した真空室と、 （ロ）真空本体の周辺に位置し又は隣接した圧縮自在のシールと、 （ハ）真空室に真空を供給する手段とからなり、 圧縮自在のシールは真空本体内の溝部の中に位置しており、溝部は、圧縮自在の シールが物品又は工作物に対して圧縮された時に溝部内の空間で膨張及び／又は 移動するような寸法を有していて、圧縮自在のシールの位置を安定化し、かつ空 気密封特性を向上させることを特徴とする物品を掴持し又は工具を工作物に固定 するための使用に適した固定装置。 ２．本体は、低部表面が撓み及び／又は取扱い自在であって湾曲又は比較的不 規則の表面に接着し得る程度の可撓性を有する請求の範囲第１項記載の固定装置 。 ３．本体の低部表面及び／又は周辺には、底部表面から比較的僅かに上昇した 少なくとも１個の下向き突起が設けられて、使用時に真空室の大きさ及び生じる 真空度が選択され、そして固定装置が安定化される請求の範囲第１又は第２項記 載の固定装置。 ４．シールが溝部の外側から内側に実質的な程度で移動して掴持又は加工され るべき物品又は工作物の表面の粗さに適合する助けをする請求の範囲第１乃至第 ３項記載のいずれかの固定装置。 ５．シールが溝部の底に接着されてなる請求の範囲第１乃至第４項記載のいず れかの固定装置。 ６．真空発生装置には固定装置の残部が組合わされてなる請求の範囲第１乃至 第５項記載のいずれかの固定装置。 ７．真空源が別途設けられてなる請求の範囲第１項乃至第５項記載のいずれか の固定装置。 ８．（イ）真空本体に包含され又は構成された低部表面を有する本質的に平坦 又は湾曲した真空室と、 （ロ）真空本体の周辺に位置し又は隣接した圧縮自在のシールと、 （ハ）真空室に真空を供給する手段とを含み、 圧縮自在のシールは真空本体内の溝部の中に位置しており、溝部は、圧縮自在の シールが物品又は工作物に対して圧縮された時に溝部内の空間で膨張及び／又は 移動するような寸法を有していて、圧縮自在のシールの位置を安定化し、かつ空 気密封特性を向上させてなり、固定装置の構造に取付け、かつ物品又は工作物上 での作業の実行を操作し得る位置にある工具と組合わせたことを特徴とする物品 を掴持し又は工具を工作物に固定するための使用に適した改良固定装置のアセン ブリー。 ９．本体は、低部表面が撓み及び／又は取扱い自在であって湾曲又は比較的不 規則の表面に接着し得る程度の可撓性を有する請求の範囲第８項記載のアセンブ リー。 １０．本体の低部表面及び／又は周辺には、低部表面から比較的僅かに上昇し た少なくとも１個の下向き突起が設けられて、使用時に真空室の大きさ及び生じ る真空度が選択され、そして固定装置が安定化される請求の範囲第８又は第９項 記載のアセンブリー。 １１．シールが溝部の外側から内側に実質的な程度で移動して掴持又は加工さ れるべき物品又は工作物の表面の粗さに適合する助けをする請求の範囲第８乃至 第１０項記載のいずれかのアセンブリー。 １２．シールが溝部の底に接着されてなる請求の範囲第８乃至第１１項記載の いずれかのアセンブリー。 １３．真空発生装置には固定装置の残部が組合わされてなる請求の範囲第８乃 至第１２項記載のいずれかのアセンブリー。 １４．真空源が別途設けられてなる請求の範囲第８項乃至第１２項記載のいず れかのアセンブリー。