JP2002011681A - ハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気の流路を確保しつつワークを保持するハ
ンド部材を調整移動し得るようにする。 【解決手段】 このハンドリング装置は負圧空気によっ
てワークを吸着する吸着具を有し、吸着具は駆動機構に
よって移動する。吸着具は移動プレート２１に固定され
るようになっており、この移動プレート２１には空気流
路４１が形成されている。駆動機構にはホルダー２３が
取り付けられるようになっており、ホルダー２３には、
収納スペース３１を介してホルダー２３に固定されるデ
ィスク部２５ａと連通路４２が形成された中空軸部２５
ｂとを有する固定ディスク２５が固定され、移動プレー
ト２１に固定された調心ディスク３２が収納スペース３
１内に微調整移動自在に配置されている。調心ディスク
３２には固定ディスク２５の中心に向かうばね力が調心
ばね部材５１，５２により付与されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワークを吸着したり
掴んだ状態で保持するワーク保持具を有し、このワーク
保持具によってワークを搬送移動するようにしたハンド
リング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣチップやコンデンサなどの電子部品
をワークとしてこれを第１の位置から第２の位置に搬送
するために使用されるハンドリング装置としては、ワー
クを保持するワーク保持具をロボットアームにより搬送
移動させるようにしたり、空気圧シリンダや電動モータ
を備えた搬送装置によってワーク保持具を所定の軌跡で
搬送移動するようにしたものがある。ワーク保持具とし
てはワークを真空吸着するようにした吸着具や、空圧シ
リンダや電動モータによって開閉駆動されるチャックが
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ワーク保持具はロボッ
トアームや搬送装置からなる駆動機構によってワークを
第１の位置から第２の位置まで搬送し、その第２の位置
でワークを実装基板などのワーク支持部に配置したり取
付孔の中に挿入する動作を行うことになる。それぞれの
位置においてはワーク保持具が所定の位置に位置決めさ
れるともに、ワーク保持具あるいはワークの位置が設定
位置からずれている場合には、位置決め誤差を吸収する
ために、調心機構によりワーク保持具を任意の方向に調
整移動し得るようにすることが必要となる。

【０００４】しかしながら、調心機構を用いてワーク保
持具を調整移動し得るようにすると、ワーク保持具を作
動させるための負圧あるいは正圧の空気の流路を調心機
構の中で確保することができないという問題点がある。

【０００５】特に、ワークがＩＣチップなどのように小
型の場合には、ワーク保持具自体も小型化する必要があ
るが、流路を確保しつつ小型のワーク保持具を任意の方
向に調整移動し得るようにしたハンドリング装置は、こ
れまでは開発されていなかった。

【０００６】本発明の目的は、空気の流路を確保しつつ
ワークを保持するワーク保持具を調整移動し得るように
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のハンドリング装
置は、負圧空気あるいは正圧空気によりワークを保持す
るワーク保持具を駆動機構によって移動するようにした
ハンドリング装置であって、前記ワーク保持具を備える
ハンド部材に固定され、前記ハンド部材に設けられたワ
ーク保持具に連通する空気流路が形成された移動プレー
トと、前記駆動機構に取り付けられる連結ブロックに固
定されるホルダーと、前記ホルダーとの間に収納スペー
スを介して前記ホルダーに固定されるディスク部、およ
び前記連結ブロックに形成された空気流路に連通する連
通路が形成された中空軸部を有する固定ディスクと、前
記移動プレートに固定され、前記収納スペース内に微調
整移動自在に配置された調心ディスクと、前記固定ディ
スクと前記移動プレートとの間に配置され、前記空気流
路と前記連通路との間の漏れをシールするシール部材
と、前記調心ディスクに前記固定ディスクの中心に向か
うばね力を付与する調心ばね部材とを有することを特徴
とする。

【０００８】本発明のハンドリング装置は、前記調心デ
ィスクを前記中空軸部に直角の方向と、前記中空軸部の
方向と、前記中空軸部を中心に揺動する方向と、前記中
空軸部に対して傾斜する方向との少なくともいずれか１
つの方向に微調整移動自在に配置したことを特徴とす
る。

【０００９】本発明のハンドリング装置は、前記ワーク
保持具が負圧空気によりワークを吸着する吸着具である
ことを特徴とする。

【００１０】本発明のハンドリング装置は、前記ワーク
保持具が正圧空気により開閉作動するチャックであるこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明のハンドリング装置は、前記ハンド
部材が前記ワークを支持するワークステージに嵌合する
嵌合部を有することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施の形態であるハンド
リング装置を示す正面図であり、このハンドリング装置
は、ワークＷをワークステージ１１に設けられたワーク
支持部１２に搭載するために使用されている。ワークＷ
を負圧つまり真空により吸着して保持するために、ハン
ドブロック１３にはゴムなどからなる吸着具１４が取り
付けられ、この吸着具１４がワーク保持具となってい
る。

【００１４】ワークＷをワーク支持部１２の所定の位置
に正確に配置するために、ワークステージ１１に設けら
れた位置決めピン１５に嵌合する位置決め孔１６がハン
ドブロック１３に形成されている。ただし、位置決めピ
ン１５をハンドブロック１３に設け、この位置決めピン
１５が嵌合する位置決め孔１６をワークステージ１１に
設けるようにしても良い。

【００１５】ハンドブロック１３は、ロボットアームや
搬送装置などからなる駆動機構１７に取り付けられた連
結ブロック１８に対して調心機構２０を介して取り付け
られている。したがって、駆動機構１７によるワーク搭
載位置がずれていたとしても位置決めピン１５と位置決
め孔１６とが嵌合することによりハンドブロック１３は
所定の位置に所定の姿勢となって位置決めされることか
ら、ワークＷはワーク支持部に高精度で位置決めされる
ことになる。このときには、ハンドブロック１３はコン
プライアンスモジュールとも言われる調心機構２０によ
って駆動機構１７に対して任意の方向に微調整移動自在
となっている。

【００１６】図２は図１に示された調心機構２０の縦断
面図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図
であり、図４は図２の分解斜視図である。

【００１７】調心機構２０は円盤状の移動プレート２１
を有し、この移動プレート２１はハンド部材としてのハ
ンドブロック１３に固定されるようになっており、移動
プレート２１にはハンドブロック１３に移動プレート２
１を固定するためのねじ部材がねじ結合されるねじ孔２
２が図４に示すように３つ形成されている。

【００１８】調心機構２０は円盤部２３ａとこれに一体
となった円筒部２３ｂとを備えたホルダー２３を有し、
このホルダー２３は連結ブロック１８を介して駆動機構
１７に取り付けられるようになっており、円盤部２３ａ
には連結ブロック１８に取り付けられるねじ部材がねじ
結合されるねじ孔２４が図４に示すように３つ形成され
ている。

【００１９】ホルダー２３内には図４に示すように、ほ
ぼ円形となったディスク部２５ａとこれの中心部に一体
となった中空軸部２５ｂとを有する固定ディスク２５が
配置されており、この固定ディスク２５はホルダー２３
に形成された取付孔２６に頭部が入り込むねじ部材２７
によってホルダー２３に固定されている。ディスク部２
５ａにはねじ部材２７がねじ結合されるねじ孔２８が図
４に示すように３つ形成されており、ホルダー２３にも
３つの取付孔２６が形成されている。

【００２０】ホルダー２３の円盤部２３ａと固定ディス
ク２５のディスク部２５ａとの間に形成された収納スペ
ース３１には、微調整移動自在に調心ディスク３２が配
置されている。この調心ディスク３２は３つのねじ部材
３３により移動プレート２１にねじ結合されており、調
心ディスク３２にはねじ部材３３がねじ結合する３つの
ねじ孔３４が形成され、移動プレート２１にはねじ部材
３３が貫通する貫通孔３５が形成されている。

【００２１】ホルダー２３の円盤部２３ａと固定ディス
ク２５のディスク部２５ａとの間の隙間寸法を設定する
ために、ねじ部材２７には図４に示すように円筒形状と
なったスペーサ３６が嵌合されており、このスペーサ３
６の両端面はホルダー２３と固定ディスク２５とに密着
している。

【００２２】同様に、調心ディスク３２と移動プレート
２１との間の隙間寸法を設定するために、ねじ部材３３
にはスペーサ３６と同様に円筒形状となったスペーサ３
７が嵌合されており、このスペーサ３７の両端面は調心
ディスク３２と移動プレート２１に密着している。

【００２３】調心ディスク３２にはスペーサ３６を収容
する収容孔３８が形成されており、この収容孔３８の内
径はスペーサ３６の外径よりも大径となっている。ま
た、固定ディスク２５のディスク部２５ａにはスペーサ
３７を収容する収容孔３９が形成されており、この収容
孔３９の内径はスペーサ３７の外径よりも大径となって
いる。

【００２４】移動プレート２１の中心部には空気流路４
１が形成されており、この空気流路４１は図１に示す吸
着具１４の中央部に設けられた空気流路に連通してい
る。固定ディスク２５の中空軸部２５ｂには空気流路４
１に連通する連通路４２が形成されており、この連通路
４２は連結ブロック１８に取り付けられた配管継手４３
に連通している。したがって、配管継手４３に負圧源を
接続することにより、連通路４２および空気流路４１を
介して吸着具１４に負圧を供給することができ、この負
圧によって吸着具１４がワークＷを真空吸着することに
なる。

【００２５】移動プレート２１と固定ディスク２５との
間にはシール部材４４が配置されており、空気流路４１
と連通路４２との間における空気の漏れを防止してい
る。このシール部材４４としては、Ｏリングのみなら
ず、Ｖリングなど種々のものを使用することができる。

【００２６】図４に示すように、調心ディスク３２と固
定ディスク２５の外周部には、それぞれ４つずつ切り欠
き部４５，４６が形成されており、さらにそれぞれの外
周部の厚み方向の中央部には環状の収容溝４７，４８が
形成されている。それぞれの収容溝４７，４８には、調
心ばね部材としての引張コイルばね５１，５２が配置さ
れており、それぞれの切り欠き部４５，４６に配置され
る４つの連動ピン５３にそれぞれの引張コイルばね５
１，５２が掛け渡されている。これにより、調心ディス
ク３２には固定ディスク２５の中心に向かうばね力が付
与され、調心ディスク３２と移動プレート２１には固定
ディスク２５の中心軸に一致する方向の調心力が付与さ
れることになる。なお、調心ばね部材としては引張コイ
ルばねに限らず、ゴム製のリングなど種々の弾性部材を
用いることができる。

【００２７】調心ディスク３２とホルダー２３との間に
は微調整隙間Ｓ1 が形成され、移動プレート２１と固定
ディスク２５との間には微調整隙間Ｓ2 が形成されてい
る。また、それぞれのスペーサ３６，３７の外周面と収
容孔３８，３９の内周面との間には微調整隙間Ｓ3 ，Ｓ
4 が形成されている。

【００２８】したがって、移動プレート２１と調心ディ
スク３２は中空軸部２５ｂにそれぞれ直角方向をなすＸ
軸およびＹ軸方向つまりホルダー２３に対して水平な方
向に微調整移動自在となり、中空軸部２５ｂの方向であ
るＺ軸方向つまり垂直な方向に微調整移動自在となり、
中空軸部２５ｂを中心に角度θの範囲で揺動する方向に
微調整移動自在となり、さらに、中空軸部２５ｂに対し
て角度αの範囲で傾斜する方向に微調整移動自在となっ
ている。

【００２９】図示する場合には、Ｘ軸およびＹ軸方向の
移動ストロークは、１mm以下、たとえば±0.5mm 程度に
設定され、Ｚ軸方向の移動ストロークは、１mm以下たと
えば、0.2mm 程度に設定され、揺動角度θは±2.5 度程
度に設定され、傾斜角度αは±0.4 度程度に設定されて
いる。

【００３０】これらの方向に移動プレート２１が微調整
移動しても、シール部材４４が弾性変形することによっ
て空気流路４１のシール性は確保され、空気流路４１と
連通路４２との連通状態は常に確保される。

【００３１】上述した調心機構２０を有するハンドリン
グ装置を用いてワークＷをある位置から他の位置まで搬
送する場合には、それぞれの位置に設けられた位置決め
ピン１５にハンドブロック１３の位置決め孔１６を嵌合
させる。これにより、ワークＷを吸着具１４に吸着させ
る際にはワークＷと吸着具１４との位置が所定の位置に
設定されることになり、同様に、ワークＷを吸着具１４
から外して所定のワーク支持部１２にワークＷを配置す
る場合にも、ワークＷを所定の位置に配置することがで
きる。

【００３２】これらの操作において、駆動機構１７によ
り設定されるハンドブロック１３の位置がずれていたと
しても、ハンドブロック１３は調心機構２０を介して駆
動機構１７に取り付けられているので、ハンドブロック
１３は水平方向、垂直方向に移動することができるだけ
でなく、揺動したり傾斜移動することができるので、ワ
ークＷと吸着具１４の位置を高精度に設定することがで
きる。

【００３３】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００３４】たとえば、図示するハンドブロック１３に
はワークを負圧により吸着する吸着具１４が設けられて
いるが、電動モータや単動形の空気圧シリンダによって
開閉作動するチャックをワーク保持具としてハンドブロ
ック１３に設けるようにしても良い。チャックを用いた
場合にはそのチャックにより掴んだ棒状のワークを孔の
中に挿入する作業をも行うことができる。

【００３５】

【発明の効果】正圧空気あるいは負圧空気によりワーク
を保持するワーク保持具がこれを移動する駆動機構に対
して微調整移動可能となっているので、駆動機構の位置
決め誤差によってワーク保持具を所定の位置に位置決め
することができなくとも、ワーク保持具を微調整移動す
ることによってワークを正確に位置決めすることができ
る。

【００３６】ワーク保持具は中空軸部に対して直角の方
向、中空軸部の方向、中空軸部を中心に揺動する方向お
よび中空軸部に対して傾斜する方向の少なくとも何れか
１つの方向に微調整移動される。

【００３７】移動プレートが微調整移動しても、移動プ
レートと固定ディスクとの間に配置されたシール部材が
連通路と空気流路との間の漏れを防止するので、微調整
移動時にも正圧や負圧の空気の流路が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるハンドリング装置
を示す正面図である。

【図２】図１に示された調心機構の縦断面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図２の分解斜視図である。

【符号の説明】

１１ ワークステージ １２ ワーク支持部 １３ ハンドブロック（ハンド部材） １４ 吸着具（ワーク保持具） １５ 位置決めピン １６ 位置決め孔（嵌合部） １７ 駆動機構 １８ 連結ブロック ２０ 調心機構 ２１ 移動プレート ２３ ホルダー ２５ 固定ディスク ３２ 調心ディスク ３６，３７ スペーサ ３８，３９ 収容孔 ４１ 空気流路 ４２ 連通路 ４４ シール部材 ４５，４６ 切り欠き部 ５１，５２ 引張コイルばね（調心ばね部材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負圧空気あるいは正圧空気によりワーク
   を保持するワーク保持具を駆動機構によって移動するよ
   うにしたハンドリング装置であって、 前記ワーク保持具を備えるハンド部材に固定され、前記
   ハンド部材に設けられたワーク保持具に連通する空気流
   路が形成された移動プレートと、 前記駆動機構に取り付けられる連結ブロックに固定され
   るホルダーと、 前記ホルダーとの間に収納スペースを介して前記ホルダ
   ーに固定されるディスク部、および前記連結ブロックに
   形成された空気流路に連通する連通路が形成された中空
   軸部を有する固定ディスクと、 前記移動プレートに固定され、前記収納スペース内に微
   調整移動自在に配置された調心ディスクと、 前記固定ディスクと前記移動プレートとの間に配置さ
   れ、前記空気流路と前記連通路との間の漏れをシールす
   るシール部材と、 前記調心ディスクに前記固定ディスクの中心に向かうば
   ね力を付与する調心ばね部材とを有することを特徴とす
   るハンドリング装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のハンドリング装置におい
   て、前記調心ディスクを前記中空軸部に直角の方向と、
   前記中空軸部の方向と、前記中空軸部を中心に揺動する
   方向と、前記中空軸部に対して傾斜する方向との少なく
   ともいずれか１つの方向に微調整移動自在に配置したこ
   とを特徴とするハンドリング装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のハンドリング装
   置において、前記ワーク保持具は負圧空気によりワーク
   を吸着する吸着具であることを特徴とするハンドリング
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のハンドリング装
   置において、前記ワーク保持具は正圧空気により開閉作
   動するチャックであることを特徴とするハンドリング装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３または４の何れか１項
   に記載のハンドリング装置において、前記ハンド部材は
   前記ワークを支持するワークステージに嵌合する嵌合部
   を有することを特徴とするハンドリング装置。