CN1725948A

CN1725948A - 真空吸引系统

Info

Publication number: CN1725948A
Application number: CNA2005100847786A
Authority: CN
Inventors: 小岛智幸; 吉泽诚二; 水野显治; 小平晃久
Original assignee: TOKYO WELLS CO Ltd
Current assignee: TOKYO WELLS CO Ltd
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2025-07-21
Also published as: JP4500938B2; CN1725948B; KR20060049867A; JP2006027881A; TW200605746A; TWI264970B; KR100721840B1

Abstract

本发明提供一种真空吸引系统，其可稳定地向工件输送工作台的工件收纳孔内装填、排出工件。真空吸引系统包括：具有工件收纳孔(5)的工件输送工作台(2)；具有真空吸引槽(7)的工作台基座(3)，该真空吸引槽与工件输送工作台(2)的工件收纳孔(5)连通。这些工件收纳孔(5)和真空吸引槽(7)通过真空配管(9)与真空发生源(17)连通。在真空配管(9)上连接有负压传感器(10)，根据来自该负压传感器(10)的信号，向真空配管(9)内输送来自压缩空气源(20)的压缩空气，或将真空配管(9)内向大气开放，从而调整真空配管(9)内的真空度。

Description

真空吸引系统

技术领域

本发明涉及用于将作为电子零件的芯片零件的工件吸引到输送工作台的工件收纳孔内的真空吸引系统。

背景技术

根据图8～图10，对将工件吸引到输送工作台的工件收纳孔内的现有的真空吸引系统进行说明。

其中，图8是表示将现有的真空吸引系统应用于输送工作台的例子的局部纵剖视图，图9是图8所示的真空吸引系统的配管图，图10是说明工件装填率与真空度的关系的时序图。

图8中，输送工作台2旋转自如地设在工作台基座3上，该工作台基座3固定地设在基座4上。多个工件收纳孔5贯穿输送工作台2设成环状，由该工件收纳孔5形成同心圆状的多列收纳孔列。

在工作台3上，呈环状地设有真空吸引槽30。该真空吸引槽30，通过贯穿工作台基座3和基座4设置的真空吸引孔8与真空配管9连通，该真空配管9还通过节流阀16与图9所示的真空发生源17连通。另外，在真空吸引槽30和真空发生源17之间设有负压传感器31。真空吸引槽30，和由输送工作台2的工件收纳孔5构成的多个收纳孔列呈同心圆状地构成，各真空吸引槽30与设在收纳孔列中的多个工件收纳孔5的一部分连通。

另外，在输送工作台2上还设有工件排出部，在该工件排出部，如图8所示那样，贯穿工作台基座3和基座4设有喷嘴11。该喷嘴11，通过压缩空气配管12与未图示的压缩空气控制机构连通。

图8至图10中，真空吸引槽30通过真空配管9和真空吸引孔8与真空发生源17连通，因此，真空吸引槽30通过真空发生源17而被负压化，并且，与真空吸引槽30连通的多个工件收纳孔5也被负压化。载置在输送工作台2上的工件W或与输送工作台2抵接的工件W，被工件收纳孔5的负压吸引而被收纳在工件收纳孔5内。

由于在工件收纳孔5和真空吸引槽30之间产生泄漏，因此，在所有的工件收纳孔5内都装填了工件W时，真空吸引槽30内的真空度升到最高(以下称为最高真空度P2)，所有的工件收纳孔5内都未收纳工件W而开放时，真空吸引槽30内的真空度成为最低真空度(参照图10)。

可是，即使在所有的工件收纳孔5都开放、真空度降到最低的情况下，也将真空吸引槽30内的最低真空度设定为可装填工件W的值，以便能吸引工件W而将其装填到工件收纳孔5内。但是，由于真空吸引槽30与工件收纳孔5直接连通，且工件收纳孔5与真空吸引槽30之间的流路阻力小，所以，即使在一部分工件收纳孔5内没有装填工件W的情况下，真空度从最高真空度P2的降低也会非常大。因此，将最低真空度确保为可进行装填的真空度时，最高真空度P2变得非常高，想在工件排出部从喷嘴11喷射压缩空气而排出工件W时，压缩空气的喷射力与吸引力相互抵消，往往产生排出不良现象。在同时排出多个工件W时，这种倾向更突出。又，工件W的吸引力上升时，工件W与工作台基座3的摩擦力上升，或输送工作台2与工作台基座3之间因空气吸引而产生摩擦，往往使工作台2的旋转变得不稳定。

发明内容

本发明是鉴于这一点而开发成的，目的在于提供一种真空吸引系统，这种系统可将工件稳定地装填到输送工作台上，可利用输送工作台稳定地输送且排出工件。

本发明的真空吸引系统的特征在于，其备有：真空泄漏发生部；具有真空发生源、和将该真空发生源与真空泄漏发生部连接起来的真空配管的真空吸引机构；和连接在该真空吸引机构的真空配管上、对真空配管内的真空度进行调整的真空度调整机构，真空度调整机构具有：通过第1调整部与真空配管连接的压缩空气发生源；通过第2调整部与真空配管连接的大气开放部；对这些第1调整部和第2调整部进行控制的控制部。

本发明的真空吸引系统的特征是，真空度调整机构还具有检测真空泄漏发生部的真空度的负压传感器，控制部根据来自负压传感器的信号对第1调整部和第2调整部进行控制。

本发明的真空吸引系统的特征是，控制部这样对第1调整部和第2调整部进行控制，即，根据来自负压传感器的信号确定真空度，真空度从低水平向高水平依次经过以下阶段：第1调整部和第2调整部均关闭的阶段；关闭第1调整部、且打开第2调整部的阶段；第1调整部和第2调整部均打开的阶段；打开第1调整部、且关闭第2调整部的阶段。

本发明的真空吸引系统的特征是，真空泄漏发生部备有输送工作台，该输送工作台具有收纳工件的工件收纳孔。

本发明的真空吸引系统的特征是，真空泄漏发生部还备有工作台基座，该工作台基座设在输送工作台的真空吸引机构侧、且具有与工件收纳孔连通的环状的真空吸引槽。

本发明的真空吸引系统的特征是，在输送工作台的工作台基座侧的面上，设有位于工件收纳孔和真空吸引槽之间的微小截面吸引槽。

本发明的真空吸引系统的特征是，还备有工件装填率测定部，其求出收纳在输送工作台的工件收纳孔内的工件的工件装填率，控制部根据来自工件装填率测定部的信号，控制第1调整部和第2调整部。

本发明的真空吸引系统的特征是，控制部这样对第1调整部和第2调整部进行控制，即，根据来自工件装填率测定部的信号求出真空度，真空度从低水平向高水平依次经过以下阶段：第1调整部和第2调整部均关闭的阶段；关闭第1调整部、且打开第2调整部的阶段；第1调整部和第2调整部均打开的阶段；打开第1调整部、且关闭第2调整部的阶段。

本发明的真空吸引系统的特征是，第1调整部和第2调整部的开度可变。

本发明的真空吸引系统的特征是，第1调整部和/或第2调整部由伺服阀和/或马达驱动阀构成。

本发明的真空吸引系统的特征是，其包括：真空泄漏发生部；具有真空发生源、和将该真空发生源与真空泄漏发生部连接起来的真空配管的真空吸引机构；和连接在该真空吸引机构的真空配管上、对真空配管内的真空度进行调整的真空度调整机构，真空调整机构具有：检测真空泄漏发生部的真空度的负压传感器；通过第1调整部而与真空配管连接的压缩空气发生源；根据来自负压传感器的信号来控制第1调整部的控制部。

如上所述，根据本发明，可使真空泄漏发生部的真空度稳定。因此，在使用具有工件收纳孔的工件输送工作台作为真空泄漏发生部的情况下，可稳定地将工件装填到工件收纳孔内，并且，可从工件收纳孔稳定地排出工件，另外，还可利用工件输送工作台稳定地输送工件。

附图说明

图1是本发明的真空吸引系统的配管图。

图2是表示应用了本发明的工件输送装置的俯视图。

图3是表示应用了本发明的工件输送装置的放大图。

图4是表示本发明的真空吸引系统的作用的图。

图5是表示真空度的水平与工件装填率的关系的图。

图6是表示电磁阀的开-关控制的图。

图7是表示本发明的真空吸引系统的变形例的图。

图8是表示现有的真空吸引系统的图。

图9是图8所示的真空吸引系统的配管图。

图10是说明工件装填率与真空度的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式作说明。

图1至图6是表示本发明的真空吸引系统的图。其中，图1是表示真空吸引系统的配管图，图2是表示应用了本发明的工件输送装置的俯视图，图3(a)是工件输送装置的放大俯视图，图3(b)是工件输送装置的放大侧剖视图，图4是表示本发明的真空吸引系统的作用的图，图5是表示真空度的水平与工件装填率的关系的图，图6是表示电磁阀的开关控制的图。

首先，根据图2和图3对采用了本发明的工件输送装置作说明。

图2中，工件输送装置1包括固定设置在基座4上的工作台基座3、和在该工作台基座3上旋转、且具有多个工件收纳孔5的输送工作台2。

输送工作台2的工件收纳孔5贯通输送工作台2，且按等间隔配置成环状，由这许多工件收纳孔5构成的收纳孔列5a，呈同心圆状地设有多列。在工作台基座3的位于输送工作台2侧的表面上，设有用于分别向输送工作台2的多个收纳孔列5a供给负压的环状的真空吸引槽7，如图3所示，输送工作台2的各工件收纳孔5和真空吸引槽7通过微小截面吸引槽6连通。这种情况下，微小截面吸引槽6设在输送工作台2的工作台基座3侧的表面上。另外，真空吸引槽7通过贯通工作台基座3和基座4设置的多个真空吸引孔8与真空配管9连通，该真空配管9如图1所示，进而通过节流阀16与真空发生源17连通。这种情况下，由真空配管9和真空发生源17构成真空吸引机构。

在图2所示的工件输送装置1的工件排出区，如图3(a)、图3(b)所示，贯穿工作台基座3和基座4设有喷嘴11，喷嘴11通过压缩空气配管12与未图示的压缩空气控制机构连通。

又，在图1中，真空配管9具有歧管部23，在该歧管部23处，真空配管9分支为：通过节流阀16连通到真空发生源17的管路23a；通过电磁阀(第1调整部)18和节流阀19连通到压缩空气发生源20的管路23b；通过电磁阀(第2调整部)21连通到大气开放部22的管路23c。

其中，真空发生源17是产生真空、使真空配管9内保持在真空状态的部分，压缩空气发生源20是向真空配管9内喷射压缩空气、对真空配管9内的真空度进行调整的部分。大气开放部22，是使真空配管9内向大气开放、从而对真空配管9内的真空度进行调整的部分。

在真空配管9上，在歧管部23处设有负压传感器10。负压传感器10是检测真空配管9内的真空度、即工件收纳孔5以后的输送工作台2和工作台基座3侧的真空度的传感器。

这种情况下，包括工件收纳孔5的输送工作台2和工作台基座3之间的间隙等构成真空泄漏发生部，负压传感器10可检测该真空泄漏发生部的真空度。

来自负压传感器10的信号被送到控制部10a，通过该控制部10a对电磁阀18、21进行控制。

在控制部10a上连接有工件装填率测定部10b，该装填率测定部10b求出收纳在输送工作台2的工件收纳孔5内的工件W的装填率。控制部10a也可根据来自该工件装填率测定部10b的信号，对电磁阀18、21进行控制。

另外，如后述那样，也可用马达驱动阀或伺服阀代替电磁阀18、21。

图1中，歧管部23，电磁阀18、21，节流阀16、19均配置在控制区域15内。

又，图1中，由通过电磁阀18和节流阀19与歧管部23连接的压缩空气发生源20、通过电磁阀21与歧管部23连接的大气开放部22，负压传感器10以及控制部10a，构成调整真空配管9内的真空度的真空度调整机构。

下面，对这样构成的本实施方式的作用进行说明。

如图2所示，在工件输送装置1的工件装填区域，用未图示的装填机构将工件W装填到工件收纳孔5内。装填在工件收纳孔5内的工件W，一边在中途被电气测定装置(未图示)测定、一边由输送工作台2旋转输送，在工件输送装置1的工件排出区，利用从喷嘴11喷射的压缩空气从工件收纳孔5排出。

其间，负压传感器10对与工件收纳孔5和真空吸引槽7连通的真空配管9内的真空度、即由包括工件收纳孔5的输送工作台2和工作台基座3构成的真空泄漏发生部的真空度进行检测。

来自负压传感器10的信号，其后被送至控制部10a，由控制部10a对真空配管9内的真空度如以下那样进行调整。

首先，说明利用控制部10a调整真空配管9内的真空度的基本原理。由于往工件收纳孔5内装填工件W的装填率增大时吸引的真空度升高，因此，向真空配管9内供给空气从而降低真空配管9内的真空度。作为向真空配管9内供给空气的方式，采用(a)向大气压释放，和(b)喷射压缩空气两种方式。尤其是(b)的压缩空气，由于可获得高压所以响应快，另外，(a)的向大气压释放虽然响应慢，但可进行更精密的控制。

由于以上原因而将上述(a)(b)组合起来、或分别单独用(a)(b)。

压缩空气的喷射，分别以最少时间为单位进行设定，按单位时间内喷射几次的比例供给压缩空气。

以下，示出工件装填率及其控制的组合。

用负压传感器10检测真空配管9内的真空度、按条件设定真空度的水平，根据该真空度的水平决定控制的组合。

(1)水平1(初始设定真空压：是装填率为0％时的压力，即使是1个工件在输送中也不会落下的最低真空压)：空气喷射为零

(2)水平1～水平2(装填率低的状态的真空压)

：空气喷射为零

(3)水平2～水平3(装填率为中等状态的真空压)

：以大气压供给空气

(4)水平3～水平4(装填率高的状态的真空压)

：大气压+喷射压缩空气

(5)水平4以上：喷射压缩空气

下面，根据图4～图6，对控制部10a进行的具体控制作用进行说明。

图1中，使各工件收纳孔5和真空吸引槽7连通的微小截面吸引槽6的截面，起着限制真空泄漏量的节流件6a的作用，即使在所有的工件收纳孔5内都没有装填工件W的状态(装填率0％)下，也可确保真空吸引槽7内的真空度。该装填率为0％时，通过节流阀16的调整，设定将工件W吸引保持在工件收纳孔5内所必需的最低限的真空度(水平1)。

将工件W装填到工件收纳孔5内时，真空配管9的歧管部23的真空度，随着工件装填率的变化而变化。

其间，利用负压传感器10监视歧管部23的真空度，来自负压传感器10的信号被送到控制部10a内。在控制部10a内，设定与工件装填率相对应的图5所示的真空度水平。这样，真空配管9内的真空度(真空压力)的水平根据工件W的装填率而变化。控制部10a，与该真空度的水平1～4和4以上相对应，按每个阶段对真空配管9内的真空度进行调整。

即，根据来自负压传感器10的信号，歧管部23内的真空度从水平1升到水平2时，控制部10a这样进行控制，即，将电磁阀18、21一起关闭(OFF)，将歧管部23内的真空度保持在原有水平。

当歧管部23内的真空度从水平2升到水平3时，控制部10a这样进行控制，即，将大气压的空气用的电磁阀21设定为打开(ON)状态，使压缩空气用电磁阀18成为关闭(OFF)状态。这种情况下，这样调整歧管部23内的真空度：通过大气开放部22向歧管部23内供给大气压的空气，歧管部23内的真空度稍微下降。

另外，即使在真空度从水平2升到水平3的期间内，也随着水平的上升，使大气压的空气用的电磁阀21的打开次数增加，极精细地对歧管部23内的真空度进行调整。

歧管部23内的真空度从水平3升到水平4时，控制部10a这样进行控制，即，使压缩空气用的电磁阀18仅短时间打开(ON)，并且打开(ON)大气压的空气用的电磁阀21。这种情况下，歧管部23内通过大气开放部22进行大气释放，向歧管部23内供大气压空气。同时，从压缩空气发生源20短时间喷射压缩空气。因此，歧管部23内的真空度下降，这样调整歧管部23内的真空度。

即使在从水平3升到水平4的期间内，也随着水平的上升增加电磁阀18的打开次数，从而极精细地调整歧管部23内的真空度。

歧管部23内的真空度上升到水平4以上时，控制部10a这样进行控制，即，将电磁阀18打开(ON)，且关闭(OFF)电磁阀21。这种情况下，从压缩空气源20向歧管部23内喷射压缩空气，歧管部23内的真空度下降，这样调整歧管部23内的真空度。

其间，电磁阀18、21在打开动作中可取连续的打开状态，也可反复进行开关循环而取断续的打开状态。

在断续的打开动作中，电磁阀18、21打开的时间t1，例如固定为5ms，如图4所示的压缩空气喷射次数/秒(大气开放次数/秒)变化时，循环时间t3和休止时间t2变化。例如，在50次/秒情况下循环时间t3为20ms、喷射时间t1为5ms、休止时间t2为15ms。

如上所述，在歧管部23的真空度从水平2上升到水平4的期间，由控制部10a控制电磁阀18、21。这种情况下，通过节流阀19从压缩空气发生源17将设定的喷射压力P1的压缩空气间歇地喷射到歧管部23内，或者歧管部23间歇地向大气开放，大气从大气开放部22流入歧管部23内而调整真空度。

小于水平2时，两电磁阀18、21一起关闭，负压的减压动作停止。又，水平2设定为稍高于将工件W吸引保持在上述工件收纳孔5内所必需的最低限的真空度(水平1)，在通常状态下，在水平2以上至小于水平4的范围内，进行工件W的装填·输送·排出。

在上述实施方式中，对控制部10a根据负压传感器10发出的信号控制电磁阀18、21从而对歧管部23内的真空度进行调整的例子作了说明，但不局限于此，控制部10a也可根据工件装填率测定部10b发出的信号，控制电磁阀18、21。

即，工件装填率测定部10b，一直测定收纳在输送工作台2的工件收纳孔5内的工件W的工件装填率。工件装填率测定部10b，将该工件装填率传送到控制部10a。

控制部10a如图5所示，内置有歧管部23的真空度与工件装填率的关系，根据来自工件装填率测定部10b的信号，用真空度与工件装填率的关系来决定歧管部23内的真空度的水平1～4和4以上。

接着，控制部10a与所决定的真空度的水平1～4和4以上相对应地、和上述一样控制电磁阀18、21。

即，控制部10a，在从水平1上升到水平2的情况下，关闭电磁阀18、21，在从水平2上升到水平3的情况下，关闭电磁阀18、打开电磁阀21，使歧管部23与大气开放部22连通。在从水平3升到水平4的情况下，控制部10a短时间打开电磁阀18，从压缩空气发生源20向歧管部23内喷射压缩空气，且打开电磁阀21，向歧管部23内供给大气。其后，控制部10a，在水平4以上的情况下，打开电磁阀18从压缩空气发生源20向歧管部23内喷射压缩空气、且关闭电磁阀21。

下面，根据图7就本发明的变形例作说明。图7所示的变形例，是去掉了连接在真空配管9的歧管部23上的电磁阀21和大气开放部22，并且，还通过伺服阀26将压缩空气发生源20连接在歧管部23上的例子。另外，也可设马达驱动阀来取代伺服阀26。

又，在歧管部23上，连接有输出与负压相对应的模拟值的负压传感器10c。负压传感器10c发出的信号被传送到控制部10a，由控制部10a根据模拟值构成的来自负压传感器10c的信号，控制伺服阀26。

这种情况下，控制部10b根据来自负压传感器10c的信号，决定歧管部23内的真空度，根据歧管部23内的真空度控制伺服阀26，向歧管部23内喷射来自压缩空气源20的压缩空气，从而对真空度进行调整。

图7中，由于可根据来自负压传感器10c的模拟信号控制伺服阀26，因此，可高速、且高精度地控制歧管部23内的真空度。

又，在图7中，与图1～图6所示的实施方式相同的部分，标注同一标记、并省略其详细说明。

这样，根据上述各实施方式，由于将压缩空气喷射到吸引工件W的真空配管9中，并将真空配管9内向大气开放，因此，可微调真空配管9内的真空度。

关于向真空配管9内喷射压缩空气和大气开放的控制方法，针对水平1～水平4和水平4以上，以图4、图5所示的方式进行，但图4、图5是控制方法的1个例子，根据工件收纳孔5的个数和真空配管9的容积、或真空发生源17及压缩空气发生源20的难易性和供给压力的可变性，可采用各种控制方法。

另外，在图1中，也不一定要设节流阀16、19。

Claims

1.一种真空吸引系统，备有：

真空泄漏发生部；

具有真空发生源、和将该真空发生源与真空泄漏发生部连接起来的真空配管的真空吸引机构；

连接在该真空吸引机构的真空配管上、对真空配管内的真空度进行调整的真空度调整机构；

真空度调整机构具有：通过第1调整部而与真空配管连接的压缩空气发生源；通过第2调整部而与真空配管连接的大气开放部；对这些第1调整部和第2调整部进行控制的控制部。

2.根据权利要求1所述的真空吸引系统，其特征在于，真空度调整机构还具有检测真空泄漏发生部的真空度的负压传感器，控制部根据来自负压传感器的信号，对第1调整部和第2调整部进行控制。

3.根据权利要求2所述的真空吸引系统，其特征在于，控制部这样对第1调整部和第2调整部进行控制，即，根据来自负压传感器的信号确定真空度，真空度从低水平向高水平依次经过以下阶段：第1调整部和第2调整部均关闭的阶段；关闭第1调整部、且打开第2调整部的阶段；第1调整部和第2调整部均打开的阶段；打开第1调整部、且关闭第2调整部的阶段。

4.根据权利要求1所述的真空吸引系统，其特征在于，真空泄漏发生部备有输送工作台，该输送工作台具有收纳工件的工件收纳孔。

5.根据权利要求4所述的真空吸引系统，其特征在于，真空泄漏发生部还备有工作台基座，该工作台基座设在输送工作台的真空吸引机构侧，且具有与工件收纳孔连通的环状的真空吸引槽。

6.根据权利要求5所述的真空吸引系统，其特征在于，在输送工作台的工作台基座侧的面上，设有位于工件收纳孔和真空吸引槽之间的微小截面吸引槽。

7.根据权利要求4所述的真空吸引系统，其特征在于，还备有工件装填率测定部，其求出收纳在输送工作台的工件收纳孔内的工件的工件装填率，

控制部根据来自工件装填率测定部的信号，控制第1调整部和第2调整部。

8.根据权利要求7所述的真空吸引系统，其特征在于，控制部这样对第1调整部和第2调整部进行控制，即，根据来自工件装填率测定部的信号求出真空度，真空度从低水平向高水平依次经过以下阶段：第1调整部和第2调整部均关闭的阶段；关闭第1调整部、且打开第2调整部的阶段；第1调整部和第2调整部均打开的阶段；打开第1调整部、且关闭第2调整部的阶段。

9.根据权利要求1所述的真空吸引系统，其特征在于，第1调整部和第2调整部的开度可变。

10.根据权利要求9所述的真空吸引系统，其特征在于，第1调整部和/或第2调整部由伺服阀和/或马达驱动阀构成。

11.一种真空吸引系统，备有：

真空泄漏发生部；

连接在该真空吸引机构的真空配管上、对真空配管内的真空度进行调整的真空度调整机构，

真空度调整机构具有：对真空泄漏发生部的真空度进行检测的负压传感器；通过第1调整部而与真空配管连接的压缩空气发生源；根据来自负压传感器的信号，对第1调整部进行控制的控制部。