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公開番号2021025716
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2019144655
出願日20190806
発明の名称保持装置
出願人株式会社デンソー
代理人特許業務法人ゆうあい特許事務所
主分類F27D 3/12 20060101AFI20210125BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】保持対象物の姿勢に関係なく、支持部に支持された保持対象物を保持対象物の内側を把持せずに保持可能な保持装置を提供する。
【解決手段】保持対象物70を支持する支持穴83が形成された支持部80が置かれる支持部設置面31および保持対象物70に当接する対象物当接部32を有するベース部10と、支持部設置面31に置かれた支持部80の支持穴83に保持対象物70が挿入された状態で、保持対象物70を対象物当接部32に吸着させて保持する吸着部20とを備える保持装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
有底筒状の保持対象物(70)を保持する保持装置であって、
前記保持対象物を支持する支持穴(83)が形成された支持部(80)が置かれる支持部設置面(31)および前記保持対象物に当接する対象物当接部(32)を有するベース部(10)と、
前記支持部設置面に置かれた前記支持部の前記支持穴に前記保持対象物が挿入された状態で、前記保持対象物を前記対象物当接部に吸着させて保持する吸着部(20)とを備える保持装置。
続きを表示(約 1,700 文字)【請求項2】
前記保持対象物は、底部の反対側に配置される面である対象物開口面(73)を有しており、
前記対象物当接部は、前記対象物開口面が置かれる対象物設置面(33)を有し、
前記吸着部は、前記対象物開口面が前記対象物設置面に設置された際に、前記保持対象物を前記対象物設置面に吸着させる請求項1に記載の保持装置。
【請求項3】
前記保持対象物は、内側に空間を形成する対象物内周部(74)を有しており、
前記支持穴に前記保持対象物が挿入されている際に前記対象物設置面に前記対象物開口面が設置されるように前記ベース部が配置されている状態を開口面設置状態としたとき、
前記対象物設置面には、前記保持対象物が前記開口面設置状態の際に、前記対象物内周部に対向する部位に対象物吸着孔(35)が形成され、
前記吸着部は、前記対象物吸着孔から空気を吸引可能に構成されている請求項2に記載の保持装置。
【請求項4】
前記支持穴に前記保持対象物が挿入されている際に前記対象物設置面に前記対象物開口面が設置されるように前記ベース部が配置されている状態を開口面設置状態としたとき、
前記対象物設置面には、前記保持対象物が前記開口面設置状態の際に、前記対象物開口面に対向する部位に対象物吸着孔(35)が形成され、
前記吸着部は、前記対象物吸着孔から空気を吸引可能に構成されている請求項2に記載の保持装置。
【請求項5】
前記保持対象物は、底部の反対側に開口部分である対象物開口部(72)が形成され、
前記対象物当接部には、前記対象物開口部に挿入可能に突出して形成された突起部(34)が設けられている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の保持装置。
【請求項6】
前記保持対象物は、底部の反対側に開口部分である対象物開口部(72)が形成されるとともに、内側に空間を形成する対象物内周部(74)を有しており、
前記対象物当接部は、前記支持部設置面から突き出るとともに前記対象物開口部に挿入可能に形成された突起部(34)に形成され、
前記突起部は、前記対象物開口部に挿入された際に前記対象物内周部に当接することで前記対象物開口部を閉塞可能な大きさで形成され、
前記吸着部は、前記対象物開口部に前記突起部が挿入された際に、前記保持対象物を前記突起部に吸着させる請求項1に記載の保持装置。
【請求項7】
前記支持穴に前記保持対象物が挿入されている際に前記対象物開口部に前記突起部が挿入されるように前記ベース部が配置されている状態を突起部挿入状態としたとき、
前記突起部には、前記保持対象物が前記突起部挿入状態の際に、前記対象物内周部に対向する部位に対象物吸着孔(35)が形成され、
前記吸着部は、前記対象物吸着孔から空気を吸引可能に構成されている請求項6に記載の保持装置。
【請求項8】
前記突起部は、前記突起部の軸心に直交する方向の断面形状である突起部断面の面積が、先端に向かって小さくなるように形成されている請求項5ないし7のいずれか1つに記載の保持装置。
【請求項9】
前記突起部は、前記突起部断面が円形であって、前記突起部断面の面積が先端に向かって連続して小さくなるように形成されている請求項8に記載の保持装置。
【請求項10】
前記支持部設置面には、前記支持部設置面に前記支持部が置かれた際に、前記支持部に対向する部位に支持部吸着孔(36)が形成され、
前記吸着部は、前記支持部吸着孔から空気を吸引可能に構成されている請求項1ないし9のいずれか1つに記載の保持装置。
【請求項11】
前記対象物当接部は、前記ベース部に対して着脱可能に構成されている請求項1ないし10のいずれか1つに記載の保持装置。
【請求項12】
前記保持対象物は、セラミック成形体である請求項1ないし11のいずれか1つに記載の保持装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、保持対象物を保持する保持装置に関する。
続きを表示(約 6,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来、有底筒状のセラミック成形体を焼成する際に、セラミック成形体を支持するために焼成用鞘が用いられている。焼成用鞘は、例えば、焼成用鞘に立設された棒状のピンにセラミック成形体の開口側を下方向に向けて挿通させてセラミック成形体を支持する(例えば、特許文献1参照)。このセラミック成形体は、例えば酸素の濃度を検出する酸素センサに用いられるものであって、セラミック成形体の外周部に導電性を有する導電インクを塗布された後、焼成されて、酸素センサに取り付けられるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2008−256476号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このセラミック成形体は、セラミック成形体の外周部に導電インクを塗布する前に下地処理の実施が必要な場合がある。下地処理は、セラミック成形体の材料に溶剤を混合させてペースト状にした下地材をセラミック成形体の外周部に塗布し、焼成するものである。セラミック成形体に下地処理を行う場合、例えば、セラミック成形体は、セラミック成形体の開口側が垂直方向の上側に配置された状態でセラミック成形体を支持可能な治具に取り付けられる。そして、セラミック成形体は、セラミック成形体の開口側が垂直方向の上側に配置された状態で下地材が注入されたディップ槽の中に浸漬されて、セラミック成形体の外周部に下地材が塗布される。その後、セラミック成形体は、焼成用鞘に設置されて、焼成炉で焼成される。
【0005】
ところで、特許文献1に記載の焼成用鞘は、焼成用鞘に立設されたピンにセラミック成形体を被せて支持しているだけに過ぎず、セラミック成形体の開口側を垂直方向の上側に配置した状態で、セラミック成形体を保持することができない。このため、焼成用鞘は、セラミック成形体をセラミック成形体の開口側が垂直方向の上側に配置された状態でディップ槽の中に浸漬させる際に用いることができない。仮に、焼成用鞘がセラミック成形体の姿勢によらずにセラミック成形体を支持できると、焼成用鞘は、下地材を塗布する際にも用いることができる。
【0006】
そこで、発明者は、焼成用鞘のピンにコレットチャック機構を追加し、コレットチャック機構によってセラミック成形体を内側から把持することで、セラミック成形体の姿勢によらずセラミック成形体を支持することを検討した。
【0007】
ところが、コレットチャック機構は、セラミック成形体の内側からセラミック成形体を押圧して把持するため、セラミック成形体を壊してしまう虞がある。このことは、セラミック成形体以外の保持対象物をコレットチャック機構で把持する場合にも生じ得る。なお、焼成用鞘は、保持対象物を支持する支持部として機能する。
【0008】
本開示は、保持対象物の姿勢に関係なく、支持部に支持された保持対象物を保持対象物の内側を把持せずに保持可能な保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に記載の発明は、
有底筒状の保持対象物(70)を保持する保持装置であって、
保持対象物を支持する支持穴(83)が形成された支持部(80)が置かれる支持部設置面(31)および保持対象物に当接する対象物当接部(32)を有するベース部(10)と、
支持部設置面に置かれた支持部の支持穴に保持対象物が挿入された状態で、保持対象物を対象物当接部に吸着させて保持する吸着部(20)とを備える。
【0010】
これによれば、保持装置は、吸着部によって支持部に支持された保持対象物をベース部に吸着させることで、保持対象物の姿勢に関係なく、保持対象物の内側を把持せずに保持することができる。
【0011】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0012】
第1実施形態に係る保持装置の概略構成図である。
第1実施形態に係る保持対象物の断面図である。
第1実施形態に係る支持部の上面図である。
第1実施形態に係る支持部の側面図である。
第1実施形態に係る支持部が保持対象物を支持した状態の上面図および断面図である。
塗布装置の概略構成図である。
比較例の保持装置の概略構成図である。
比較例の保持装置のコレットが保持対象物を保持する状態を示す図である。
比較例の保持装置のコレットによって、保持対象物が支持穴の内周部に押し当てられている状態を示す図である。
第1実施形態に係る保持装置の作動を説明するための図である。
第1実施形態に係る突起部の正面図および底面図である。
第1実施形態に係るベース部に支持部が設置された状態を示す図である。
第1実施形態に係る保持装置を塗布装置に適用させた場合の保持装置が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態に係る保持装置を塗布装置に設置した状態を示す図である。
第1実施形態に係る保持装置が塗布装置によって移動した状態を示す図である。
第1実施形態に係る保持装置が保持対象物を保持する状態を示す図である。
保持対象物に下地材が塗布される範囲を示す図である。
第1実施形態に係る保持装置の下地材を塗布した後の状態を示す図である。
比較例の保持装置を保持装置に適用させた場合の保持装置が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態に係る対象物当接部の第1変形例を示す図である。
第1実施形態に係る対象物当接部の第2変形例を示す図である。
第1実施形態に係る対象物当接部の第3変形例を示す図である。
第2実施形態に係る保持装置の作動を説明するための図である。
第3実施形態に係る保持装置の作動を説明するための図である。
第3実施形態に係る保持装置を塗布装置に設置した状態を示す図である。
第3実施形態に係る画像センサの作動を説明するための図である。
第3実施形態に係る保持装置を塗布装置に適用させた場合の保持装置が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。
他の実施形態に係る突起部を示す図である。
他の実施形態に係る対象物当接部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【0014】
(第1実施形態)
本実施形態について、図1〜図19を参照して説明する。保持装置1は、図1に示すように、支持部80の支持穴83に挿入された状態の保持対象物70を保持するものであって、支持部80が置かれるベース部10と、ベース部10に保持対象物70および支持部80それぞれを吸着させる吸着部20とを備える。
【0015】
保持装置1が保持する保持対象物70は、図2に示すように、一方側が閉塞し、他方側が開口する有底筒状であって、軸心に沿って延びて形成されている。また、保持対象物70は、保持対象物70の径方向の断面が円形であって、外径が開口側から底側に向かって小さくなるように形成されている。
【0016】
具体的には、保持対象物70は、底側の部分である対象物底部71と、対象物底部71の反対側に形成された開口部分である対象物開口部72が設けられた面である対象物開口面73とを有する。また、保持対象物70は、保持対象物70の内部の空間である対象物内部74を形成する対象物内周部75と、保持対象物70の外殻を形成する対象物外周部76と、対象物外周部76の径方向外側に突出する対象物鍔部77とを有する。保持対象物70は、対象物内周部75および対象物外周部76が同心円状に形成されている。
【0017】
また、保持対象物70は、対象物開口面73から対象物鍔部77の開口側の端部までの範囲を構成する部分である対象物胴体部78および対象物鍔部77の開口側の端部から対象物底部71までの範囲を構成する部分である対象物脚部79で構成されている。対象物胴体部78の内径および外径は、対象物開口面73から対象物鍔部77に近づくにしたがい小さくなるように形成されている。対象物脚部79の内径は、対象物鍔部77から対象物底部71まで同径で形成されている。また、対象物鍔部77と対象物底部71との中間の部位を脚中間部としたとき、対象物脚部79の外径は、対象物鍔部77から脚中間部に近づくにしたがい小さくなるように形成され、脚中間部から対象物底部71までの範囲において、同径で形成されている。
【0018】
なお、保持対象物70の構成および形状は、上述に限定されるものでなく、保持対象物70によって、例えば、対象物開口面73から対象物底部71までの範囲において、内径が同径で形成される等、種々変形可能である。
【0019】
また、本実施形態の保持対象物70は、例えば、セラミックであるジルコニアを射出成形によって成形したセラミック成形体であって、焼成炉において焼成されるものである。本実施形態の保持対象物70は、例えば、焼成後に、酸素の濃度を検出する酸素センサに用いられるものであって、対象物外周部76および対象物内周部75に触媒(例えば、白金等)となる導電インクが塗布され、焼成された後に酸素センサに取り付けられる。
【0020】
また、本実施形態の保持対象物70は、対象物外周部76および対象物内周部75に導電インクが塗布される前に、下地処理として、セラミック成形体の材料に溶剤を混合してペースト状にした下地材が対象物外周部76に塗布され、焼成される。対象物外周部76に下地材を塗布するにあたり、本実施形態の保持対象物70は、支持部80に支持される。
【0021】
なお、保持対象物70であるセラミック成形体は、ジルコニアで構成されたものに限られず、例えば、アルミナ等、ジルコニア以外のセラミックで構成されていてもよい。また、保持対象物70であるセラミック成形体は、射出成形によって成形されたものに限られず、加圧成形、押出成形等で成形されたものであってもよい。
【0022】
支持部80は、図3および図4に示すように、板状に形成され、一方側の板面である第1支持面81および第1支持面81の反対側の板面である第2支持面82を含んで形成されている。また、支持部80には、第1支持面81から第2支持面82まで貫通して形成された複数の支持穴83が形成されている。
【0023】
本実施形態では、図3中の左右方向をX方向とし、図3の紙面平面上であってX方向と直交する方向をY方向として、支持部80は、X方向に比較してY方向に大きく延びて形成されている。また、支持穴83は、図3に示すように、支持部80の全域に亘って形成されており、第1支持面81に対する垂直方向から見て、X方向およびY方向の夫々に所定の距離を隔てて配置されている。
【0024】
支持穴83は、穴の径が、対象物開口面73の外径に比較して大きく、対象物鍔部77の外径に比較して小さく形成されている。また、支持部80の板厚は、保持対象物70の軸心方向における対象物胴体部78の長さに比較して小さく形成されている。このため、支持部80は、図5に示すように、支持穴83に対象物胴体部78が挿入されると、対象物鍔部77が支持部80の板面に当接することで、対象物胴体部78の一部が支持穴83から突出した状態で保持対象物70を支持する。
【0025】
支持部80は、複数の支持穴83の夫々に保持対象物70を挿入可能に構成されており、保持対象物70に対して下地材を塗布する処理および焼成処理を行う際に、複数の支持穴83の夫々に保持対象物70を挿入し、支持することができる。
【0026】
また、本実施形態において、支持部80の第1支持面81および第2支持面82のうち、支持穴83に保持対象物70を挿入した際に対象物鍔部77が当接する側の板面を第1支持面81、対象物胴体部78の一部が突出する側の板面を第2支持面82とする。
【0027】
なお、支持部80は、保持対象物70を焼成する際に、保持対象物70と一緒に焼成炉に投入されるため、一般的に熱膨張係数が小さい部材(例えば、ジルコニア等)で構成されることが望ましい。なお、支持部80は、ジルコニア以外に、アルミナ、ムライト等の酸化物系セラミックスや炭化珪素、窒化珪素等の非酸化物系セラミックスで構成されていてもよい。支持部80は、保持対象物70を焼成する前に、支持穴83に保持対象物70が挿入された状態で下地材を塗布する塗布装置50に投入される。
【0028】
塗布装置50は、保持対象物70に下地材を塗布するための装置である。図6に示すように、塗布装置50は、保持装置1の後述するベース部10が取り付けられる移動機構51を有する。また、塗布装置50は、ベース部10に保持された保持対象物70の有無を検出する画像センサ52と、ベース部10に取り付けられた保持対象物70の設置高さを検出する第1位置検出センサ53および第2位置検出センサ54を有する。また、塗布装置50は、対象物外周部76に塗布する下地材が注入されたディップ槽55を備えている。
【0029】
図6における紙面上の上下方向を垂直方向、紙面上の左右方向を塗布装置50の前後方向としたとき、移動機構51は、取り付けられたベース部10の設置向きを上下反転させ、または、ベース部10を上下方向および前後方向に移動させるものである。移動機構51は、ベース部10の設置向きを上下反転させる反転機構51aおよびベース部10を上下方向および前後方向に移動させるローダ機構51bを備える。
【0030】
画像センサ52は、支持部80に支持される保持対象物70の有無を検出するものであって、検出結果情報を塗布装置50に送信可能に構成されている。
(【0031】以降は省略されています)

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