真空グリッパーはどのように機能するのでしょうか？構成部品、図解、および動作原理

真空グリッパーはどのように機能するのでしょうか？

真空グリッパーとは、真空吸盤を用いてワークピースを把持、持ち上げ、移動させるための材料搬送装置です。産業用真空グリッパーシステムは通常、吸盤、真空発生装置、バルブ、配管、および制御部品を組み合わせて構成され、安全な搬送に必要な真空状態を作り出し、維持します。

産業用オートメーション向け真空グリッパーシステム

真空グリッパーシステムは、ガラス、板金、木製パネル、プラスチック部品、包装材、その他の工業用素材など、さまざまなワークピースに合わせて構成することができます。

適切なシステムは、ワークの重量、表面状態、必要なサイクルタイム、利用可能な真空度、および使用する吸着カップの数や種類などの要因によって異なります。

EUROTECHは、産業用ハンドリングおよび自動化用途向けの真空把持システムや吸盤ソリューションを提供しています。

真空グリッパーの仕組み

真空グリッパーは、吸盤と被加工物の表面との間に圧力差を生じさせることで機能します。吸盤内部の空気を抜き取ると、内部の圧力は大気圧よりも低くなります。その結果、吸盤の外側にあるより高い大気圧によって、吸盤が被加工物に押し付けられます。

真空は、真空ポンプ、ブロワー、または空気式エジェクターによって発生させることができます。バルブ、真空スイッチ、その他の制御部品は、搬送サイクル中の真空度を調整・監視するために使用されます。

真空グリッパーと機械式グリッパー：工場が切り替えを進めている理由

従来の機械式グリッパーは、物体を側面から把持するため、力がごく少数の接触点に集中してしまいます。これは、ガラスや塗装された金属パネル、積層木材などの壊れやすい表面やコーティングされた表面にとってリスクとなります。一方、真空グリッパーは、吸盤の接触面全体に保持力を均等に分散させるため、表面に跡やひび割れ、へこみが生じる可能性を低減します。

この違いが最も重要となるのは、次の3つの分野です：

• サイクルタイム：真空グリッパーは、真空源、バルブシステム、およびワークピースの状態が用途に適切に適合している場合、極めて迅速に把持および解放を行うことができます。
• 表面形状の多様性：同じグリッパーフレームで、フラット型、ベローズ型、楕円型の吸盤を切り替えることができ、金型の設計変更を行うことなく、曲面や凹凸のある表面、あるいは繊細な表面にも対応できます。
• メンテナンスの負担：真空グリッパーは、ジョー式グリッパーに比べて可動する機械部品が少ないため、摩耗箇所が減り、高サイクル生産ラインでのメンテナンスが容易になります。

その代償として、真空グリッパーは、継続的かつ信頼性の高い真空供給に依存しています。真空源（ブロワー、エジェクター、またはポンプ）が故障したり、シールが劣化したりすると、把持力が失われてしまいます。そのため、産業用グリッパーシステムでは、真空スイッチや監視部品はオプションの追加装備ではなく、標準装備となっています。

産業分野において、真空グリッパーはどのように機能するのでしょうか？

真空グリッパーは、流体ダイナミクスと吸引の原理を利用して動作します。把持する対象物を取り囲む大気圧と比較して、グリッパー内に低圧環境を作り出すことによって機能します。この圧力差によって真空が発生し、その真空を利用して対象物をしっかりと把持します。真空は、真空ポンプを使用するか、場合によってはベンチュリ効果によって生成され、グリッパーと対象物の間の領域から空気を抜き出し、それによって確実なシールを作成します。真空レベルは正確に制御できるため、グリッパーはさまざまな形状とサイズの対象物を一貫性のある信頼性の高いグリップで把持できます。真空レベルは、一方向弁を使用してグリッパーへの空気の流れを制御することによって維持されます。これにより、真空の損失を防ぎ、対象物の継続的なグリップを保証します。

ロボット工学における真空グリッパー

ロボットによる自動化において、真空グリッパーは通常、ロボットの手首部分やアーム先端ツール（EOAT）に取り付けられます。用途に応じて、ロボット用真空グリッパーには、単一の吸盤、複数の吸盤、あるいはより広い真空把持面が採用される場合があります。

代表的な用途としては、ピック・アンド・プレース、包装、ガラス搬送、板金加工、木材加工、および自動荷役などが挙げられます。

真空グリッパーは、ロボットのピック・アンド・プレース、機械へのワーク装填、および自動材料搬送システムにおいて、エンド・オブ・アーム・ツーリング（EOAT）として広く使用されています。

真空グリッパーの選び方

適切な真空グリッパーを選択するための5つのステップを、簡潔かつ専門的な方法で以下に示します。

1. アプリケーション要件の評価：対象物のサイズ、材質、形状、および動作環境や精度のニーズなどのその他の要件を評価します。
2. 対象物の表面の分析：必要な吸着パッドまたはパッドの適切なタイプを決定するために、表面の材質とテクスチャを検討します。
3. 真空源の選択：必要な真空レベルと流量に基づいて、真空ポンプまたはベンチュリシステムのいずれかを決定します。
4. 吸着パッドまたはパッドの仕様の決定：対象物の表面と要件に合わせて、吸着パッドまたはパッドの適切なサイズ、形状、および材質を選択します。
5. 制御システムと耐久性の評価：制御システムの要件を検討し、グリッパーが動作環境に耐えることができる耐久性のある材料で作られていることを確認します。

真空グリッパーと真空把持システム

これらの用語はしばしば同じ意味で使われますが、実際には異なる規模の機器を指しています。

単体のグリッパーではなく、包括的な把持システムをお探しですか？EUROTECHのeT-Gripperエリア把持システムをご覧ください。

EUROTECH 真空把持システム

ユーロテックは、産業用マテリアルハンドリング用途向けの真空把持システム一式を設計・供給しております。当社の真空グリッパーは、軽量で耐久性に優れたアルミニウムフレームを採用しており、ガラス、金属、木材の取り扱いに対応する各種産業用吸着カップと互換性があります。

eT-Gripper エリアグリッピングシステム– ロボットや自動化システムへの統合が可能なモジュラー式真空グリッピングシステムで、ガラス、木材、板金、その他の工業用ワークピースに適しています。

真空リフター– 手動および半自動の搬送作業向けの真空リフティングソリューションです。

産業用吸盤– さまざまな素材やサイズの、フラット型、ベローズ型、楕円形、長方形の吸盤をご用意しております。

真空用部品– 真空システム全体を構成するためのバルブ、ゲージ、スイッチ、フィルター、および取り付け部品。

euroTECH VertriebsのeT-Gripper

EUROTECHのeT-Gripperは、産業用ロボットや自動ハンドリング装置との統合を目的として設計されたモジュール式の真空把持システムです。軽量なアルミニウム製構造と、構成可能な把持面を備えているため、ガラスパネル、木製品、板金、その他の工業用素材などのワークピースのハンドリングに適しています。

用途に応じて、このシステムにはフラット吸盤、ベローズ吸盤、吸着プレート、その他の把持要素を取り付けることができます。これにより、把持システムを、さまざまなワークのサイズ、表面状態、およびハンドリング要件に合わせて調整することが可能です。

よくある質問：真空グリッパー

真空グリッパーとは何ですか？

真空グリッパーとは、真空源に接続された吸盤を用いて、機械的なクランプを使用せずに物体を把持、持ち上げ、移動させる産業用ツールです。グリッパーと物体の表面との間に圧力差を生じさせることで、自動化された生産ラインやロボットシステムにおいて、ガラス、金属板、木板、プラスチックなど、幅広い素材の取り扱いを可能にします。

真空グリッパーはどのように機能するのですか？

真空グリッパーは、吸盤を真空ブロワー、真空エジェクター、真空ポンプなどの真空源に接続することで機能します。吸盤が対象物の表面に接触すると、吸盤と表面の間の空気が排出され、低圧領域が形成されます。外部の大気圧が高いため、吸盤が表面にしっかりと押し付けられ、確実に把持されます。真空を解除すると、対象物が解放されます。

真空グリッパーはどのような素材を扱えますか？

真空グリッパーは、平板ガラス、強化ガラス、合わせガラス、板金、アルミニウム、MDF、合板、無垢材、プラスチックパネル、太陽電池用ガラス基板など、滑らかで非多孔質の表面を把持することができます。吸着カップの材質（NBR、シリコーン、PU、またはフッ素ゴム）の選択によって、さまざまな表面や環境への適合性が決まります。詳細については、「吸着カップの材質一覧」をご参照ください。

真空グリッパーシステムには、どのような真空部品が必要ですか？

完全な真空グリッパーシステムには、吸盤、真空発生装置（ブロワーまたはエジェクター）、制御用の電磁弁システム、監視用の真空計、安全用の真空スイッチ、およびシステムを組み立てるための取り付け部品が必要です。EUROTECHでは、これらの部品をすべて供給しております。

真空グリッパーと吸盤の違いは何ですか？

吸盤とは、被加工物に密着して密閉する接触部品のことであり、一方、真空グリッパーとは、1つまたは複数の吸盤、真空源、バルブ、配管、センサー、および支持構造などを含む、完全な把持装置またはアセンブリのことです。

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