真空グリッパー

平型真空吸着パッドは内部容積が小さいため、空気を素早く排出し、真空状態を迅速に確立することができます。これにより、動的なプロセスにおけるサイクルタイムを短縮できます。このタイプの真空パッドは、通常、平らな、あるいはわずかに曲がったワークの搬送に使用されます。 比較的高い固有の安定性を持つため、平型真空グリッパーはベローズ真空パッドよりも大きな水平方向の力を吸収することができます。

ベローズ真空パッドは、その名の通りベローズを特徴としています。アプリケーションに応じて、ベローズ真空パッドの折り目は1.5～4段ベローズとなっています。空気を排気するとベローズが収縮し、リフティング効果が生まれます。 ベローズ式真空グリッパーの利点は、ベローズがワークピースを優しく持ち上げるため、壊れやすい物品の損傷を防ぐことができる点にあります。さらに、柔軟なベローズはワークピースの特性に合わせて調整し、高さの差を補正するため、表面が不均一なワークピースでも真空パッドを使って持ち上げることができます。

板金搬送の分野では、大きな水平方向の力を吸収することが特に重要です。そのため、シュマルツ社は、革新的なデザインと内部構造を備えた板金用真空パッドを開発しました。平らな面がほとんどない、あるいは全くないワークピースや、油分を含み非常に扱いにくい板材でも、安全かつ迅速に搬送することができます。

窓などのガラスワークを取り扱う際には、吸着跡が残りにくい真空パッドが必要です。シュマルツの真空パッドは、高い垂直方向・水平方向保持力と吸着跡が残りにくい特性を兼ね備えているため、ガラス搬送において高いプロセス信頼性を確保します。

包装業界では、不安定な包装や変形しやすい包装を扱うことがよくあります。こうしたアプリケーションに対応するため、包装業界向けの特殊な真空グリッパーが開発されました。そのため、シュマルツの製品範囲には、剛性および変形しやすい包装の両方を搬送するためのソリューションも含まれています。また、フィルムや紙を搬送する際にも、同様の課題を克服することが重要です。 搬送中の「貫通吸引」現象を防ぐため、シュマルツは「リフティングサクションカップ」を開発しました。このソリューションは、ワークとの接触が確立されるとすぐにピストンを用いて接続された真空パッド全体を持ち上げることで、紙やフィルムの層を確実に分離します。

CDやDVDの生産搬送では、傷をつけないよう、優しく扱うことも重要です。高速の全自動システムでCD・DVDの生産搬送を行うための専用の円形または半円形のグリッパーを使用することで、こうしたアプリケーションにおいて高いプロセス信頼性を確保することができます。

金属産業におけるホットフォーミングや焼戻しプロセスなどのアプリケーションでは、グリッパーに極めて高い耐熱性が要件です。シュマルツ社では、この業界向けの真空グリッパーも提供しています。これらのグリッパーは、最大600°Cまでの耐熱性と、被加工物に吸着跡が残りにくい表面が特徴です。

シュマルツ社は、極めて特殊なアプリケーションや、従来の真空パッドでは把持できない、あるいは多大な労力を要してようやく把持できるワーク向けに、スペシャルグリッパーを提供しています。 これらのスペシャルグリッパーは、真空方式を採用しているものもありますが、真空では把持できない、あるいは真空での把持が極めて困難なワークピース向けのソリューションも用意されています。シュマルツのスペシャル用途向けグリッパーは、以下の5つの製品グループに分類されます：

• 非接触真空パッドは、真空グリッパーとワークの間にエアクッションを形成することで、最小限の接触でワークを搬送します。
• マグネットグリッパーは、穴あきシート、複雑なレーザーカット加工が施されたワークピース、およびドリル穴や開口部のある板金類の搬送に特に適しています。永久磁石により、突然の停電時でもプロセスの信頼性が確保されます。
• ニードルグリッパーは、繊維、絶縁材、スポンジ、繊維強化複合材、フェルト、カーペット、布地、板金・金属発泡体など、多孔質または不安定なワークの搬送に使用されます。把持プロセスは、ワークを優しく持ち上げたり、再び下ろしたりできる伸縮式ニードルを用いて行われます。
• ウェハーグリッパーは、太陽電池産業の要件に合わせて特別に開発されました。適度な真空度で高吸込量を確保することで、繊細なウェハーへの損傷を防ぎます。このグリッパーは、1秒未満のサイクルタイムを容易に実現します。
• コアンダ真空グリッパーは、箔、紙、木材、プリント基板、ガラス繊維布など、変形しやすい、繊細、および／または通気性のあるワークの搬送用に開発されました。 ウェハーグリッパーと同様に、フローグリッパーも高吸込量を活用し、適度な真空度でワークを穏やかかつ確実に把持します。

シュマルツ社は、幅広い真空グリッパーのラインナップに加え、グリッパーを統合したシステム一式も提供しています。これらのシステムは総称して「真空吸着システム」と呼ばれ、自動搬送用途で使用されています。システム一式であっても、真空グリッパーはそれぞれのアプリケーションに合わせて調整が可能であり、効率的かつ安全なプロセスを確保します。 一部のアプリケーションでは、平らなワークや厚みのあるワークを扱うために、特殊なスポンジが使用されます。シュマルツの吸着システムは、エリアグリッパーシステム、レイヤー把持システム、モジュール式搬送システム、エンドエフェクタの4つのカテゴリーに分類されます。

エリアグリッパーシステムは、軽量でありながら特に高い吸引力を発生させます。これにより、より小型のロボットを使用することが可能となり、運用コストと投資コストを削減できます。さまざまな真空パッドのラインナップにより、シュマルツの広範囲吸着システムは、サイズ、形状、材質、表面状態を問わず、多種多様なワークピースを吸着することができます。

層吸着システムは、例えばイントラロジスティクスや倉庫物流において、ワークピースの層全体を把持するように設計されています。機械的なグリッパー、真空グリッパープレート、およびグローバル真空チャンバーを組み合わせることで、パレットが部分的にしか覆われていない場合でも、その搬送が可能になります。

モジュール式搬送システムは、生産、組立、品質検査プロセスにおける搬送工程の自動化に使用されます。これらはシュマルツの顧客ごとに個別に構成されるため、幅広い真空グリッパーを装備することが可能です。

真空エンドエフェクタVEEは、個々の真空パッドを組み合わせるためのモジュラー式プラットフォームです。これらのグリッパーはデルタロボットやスカラロボットで使用され、質量が低いためサイクルタイムを最小限に抑えます。シュマルツのモジュール式システムでは、最大12個の真空パッドを組み合わせた構成が可能です。