JP2003019686A - マイクロ開閉ハンド及びマイクロ平行チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークを確実に把持すること。 【解決手段】固定基部３５にワーク４３を把持する一対
の把持アーム４１，４２を回動可能に設ける。そして、
同じ長さで所定の間隔をおいて平行に配置された複数の
平行リンク５１，５２を介して、固定基部４３と把持ア
ーム４１，４２の先端部とを近似的にヒンジ接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ開閉ハン
ド及びそれを用いたマイクロ平行チャック装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、平行チャック装置は、エアシリ
ンダによって開閉駆動される開閉ハンドを備えている。
この開閉ハンドは、ワークを把持する２つの把持部材
と、それらを平行な状態で接近又は離間させるためのリ
ンク機構とから構成されている。そして、エアシリンダ
の駆動に伴いリンク機構を介して把持部材が閉駆動され
ると、それらは平行に接近し合いワークを把持する。こ
れに対して、把持部材が開駆動されると、それらは平行
に離間し合いワークを解放する。

【０００３】ところで、このような平行チャック装置で
は、例えば光ファイバの芯線やＤＶＤ用レンズといった
微小でしかも破損しやすいワークを把持するのには不向
きである。これは、把持部材の開閉ストロークの繰り返
し精度がミクロンレベルに達成していないからである。
そこで、その種のワークを把持するために従来からマイ
クロ平行チャック装置が用いられる。このマイクロ平行
チャック装置は、アクチュエータとして電圧を印可する
とミクロンレベルで伸張するピエゾ素子を使用してい
る。このピエゾ素子の伸縮変位がリンク機構を介して把
持部材に伝達され、把持部材はミクロンレベルのストロ
ークで開閉する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のマイ
クロ平行チャック装置は、ピエゾ素子の伸縮量に対して
１０〜１５％のヒステリシスがあるため、開閉ハンドに
設けられた把持部材の開閉ストロークの精度が低いとと
もに、ワークを柔軟に把持することができない。そのた
め、僅かな把持力で破損する光ファイバの芯線やＤＶＤ
用レンズ等のワークを把持するには信頼性があまりにも
低い。

【０００５】もちろん、前記ヒステリシスを小さくする
ための対処法として、補正回路を設けたものが既に実現
されている。この補正回路は、ピエゾ素子に所定の電圧
値を印可した際に、その電圧値に応じたピエゾ素子の変
位を検出する。そして、所定の電圧値に応じた変位量を
得ていない場合には、検出結果に応じて、ピエゾ素子に
印加する電圧値を補正制御する。しかしながら、この場
合においても、高価な補正回路が余分に必要となる。更
に、ピエゾ素子自体が高価であるとともに、そのピエゾ
素子を駆動させるためのドライバ回路も高価である。以
上のことから、マイクロ平行チャック装置の製造コスト
をいっそう高くする要因となっている。

【０００６】又、マイクロ平行チャック装置に用いられ
る開閉ハンドは、把持部材を平行な状態で接近又は離間
させるためにリンク機構を使用している。そのため、リ
ンク機構を構成する複数の構成部材の間に、円滑な動作
を得るためのいわゆる遊びが設けられている。そのた
め、把持部材の開閉ストロークの繰り返し精度が低い。
しかも、リンク機構は機械的な摩擦を生じる部分を有し
ていることから、その接触摩擦を低減するために、潤滑
油を使用している。このことから、使用環境下が制限さ
れ、例えば超クリーンルームで製造される半導体関連装
置の製造工場、衛生管理の厳しい食品加工工場等で使用
することに向かない。

【０００７】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的は、
ワークを把持することの信頼性を向上できるマイクロ平
行チャック装置を提供することにある。又、低コストに
製造でき、しかも高精度に把持することができるマイク
ロ平行チャック装置に用いられる開閉ハンドを提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、固定基部にワークを
把持する一対の把持部材を回動可能に設け、同じ長さで
所定の間隔をおいて平行に配置された複数の平行リンク
を介して、前記固定基部と把持部材の先端部とを近似的
にヒンジ接合したことを要旨とする。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のマイクロ開閉ハンドにおいて、前記固定基部及び把
持部材を含んで構成されるハンド本体は、薄板状の素材
によって構成されていることを要旨とする。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載のマイクロ開閉ハンドにおいて、前記両把持部
材をエア圧で開閉させるアクチュエータが両把持部材の
基端部の間に配置され、同アクチュエータは、両把持部
材の基端部に当接した状態でエア導入口を介して給排さ
れるエアの圧力によって膨張又は収縮可能であることを
要旨とする。

【００１１】請求項４に記載の発明では、ベースに水平
方向に沿って変位自在なるスライダを支持し、前記スラ
イダ及びベースのうち少なくともいずれか一方に、それ
らが鉛直方向において互いに対峙する面に向けて表面全
体から流体を吹き出させることが可能な流体噴出材を設
け、前記スライダの一部をベースの外方に突出させ、そ
の突出部分に請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロ
開閉ハンドを設けたことを要旨とする。

【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載のマイクロ平行チャック装置において、前記ベースに
は前記スライダの外周よりも外側に僅かな間隔をおいて
壁部が設けられ、その壁部の内面には流体圧によってス
ライダを所定の位置に位置決めする位置決め手段が設け
られていることを要旨とする。

【００１３】請求項６に記載の発明では、請求項４又は
５に記載のマイクロ平行チャック装置において、前記ベ
ースには、前記スライダを所定の位置でロックするロッ
ク手段が設けられていることを要旨とする。

【００１４】請求項７に記載の発明では、請求項５又は
６に記載のマイクロ平行チャック装置において、前記位
置決め手段は、スライダを収容穴の中央部に寄せ方向に
弾性力を付与する弾性体から構成されていることを要旨
とする。

【００１５】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によれば、固定基部と把持部
材の先端部とは、平行リンクを介して近似的にヒンジ接
合されている。このことから、把持部材が回動すると、
各平行リンクはそれぞれ平行な状態のまま傾動する。そ
の結果、両把持部材の先端部はほぼ直線的に平行移動
し、その把持部材の先端部よってワークは把持される。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、ハンド本
体は薄板状の素材を打ち抜いたものであるため、固定基
部や把持部材等の接合部分に遊びが一切ない。そのた
め、把持部材の開閉ストロークの繰り返し精度が非常に
高い。しかも、固定基部や把持部材等の接合部分は機械
的な摩擦を生じる部分がないので、潤滑油等を使用しな
くてもよい。このことから、クリーンな環境での使用が
可能となる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、エア導入
口を介して給排されるエアの圧力によってアクチュエー
タは膨張又は収縮する。そのため、アクチュエータの表
面に柔軟性を持たせることができ、ワークをソフトに把
持することが可能になる。このことは、破損しやすい材
料からなるワークを把持する場合には有効的である。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、流体噴出
材の表面全体から流体が吹き出されると、ベースとスラ
イダとの界面に静圧が発生する。そのため、スライダを
極めて小さい抵抗力で変位させることが可能になる。従
って、マイクロ開閉ハンドの位置を微調節することがで
きることとなる。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、位置決め
手段によってスライダは所定の位置に位置決めされるた
め、スライダの微調整に支障を安定した状態で微調整す
ることができる。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、スライダ
は、位置決め手段によって所定の位置に位置決めされる
ため、例えば、マイクロ平行チャック装置を移動すると
きには、それがロックされることによりがたつくのを防
止することが可能になる。

【００２１】請求項７に記載の発明によれば、例えば、
スライダを収容穴の中央部に寄せる手段としてエア圧を
利用する場合と比較して、エアを通すための通路をベー
ス等に設ける必要がない。このことから、スライダ支持
機構の構成が簡単になるとともに、製造コストも低減で
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に基づき詳細に説明する。図１，図２に示す
ように、マイクロ平行チャック装置１１は、スライダ支
持機構としてのセンタリングデバイス１２を備えてい
る。センタリングデバイス１２のベース１４に形成され
た収容穴１５内には、流体噴出材である環状の上下両エ
ア噴出材１７，１８が上下方向において対向するように
配設されている。上下両エア噴出材１７，１８は、それ
ぞれ薄板状に形成され、その表面は収容穴１５の内面と
同一になっている。この上下両エア噴出材１７，１８は
多孔質であって、その形成材料として例えば焼結アルミ
ニウム、焼結銅、焼結ステンレス等の金属材料を使用す
ることができる。その他にも、焼結三ふっ化樹脂、焼結
四ふっ化樹脂、焼結ナイロン樹脂、焼結ポリアセタール
樹脂等のような合成樹脂材料や、焼結カーボン、焼結セ
ラミックス等が使用可能である。

【００２３】ベース１４において上下両エア噴出材１
７，１８の裏側に位置する箇所には、図示しないエア供
給手段に接続された上下エア通路１９，２０が形成され
ている。そして、エア供給手段によって上部エア通路１
９に流体としてのエアが供給されると、上部エア噴出材
１７の表面全体から下方に向けてエアが均等に噴出され
る。又、下部エア通路２０にエアが供給されると、下部
エア噴出材１８の表面全体から上方に向けてエアが均等
に噴出される。

【００２４】前記ベース１４に形成された収容穴１５内
には、断面略Ｔ字状のスライダ２２の頭部２２ａが遊挿
されている。スライダ２２の頭部２２ａは、円柱状に形
成されており、その上下両面に前記各エア噴出材１７，
１８からのエアが吹き付けられるようになっている。そ
して、スライダ２２の頭部２２ａと各エア噴出材１７，
１８との間に、エアによる静圧が生じるようになってい
る。

【００２５】前記スライダ２２の頭部２２ａの外周面に
は、複数（本実施形態では４つ）のバネ支持穴２３が凹
設され、各バネ支持穴２３内には、位置決め手段を構成
する弾性体としての圧縮バネ２４が遊挿されている。そ
の圧縮バネ２４は、同一円周上に等間隔に配置され、そ
れらの弾性力によってスライダ２２が収容穴１５の中央
部にセンタリングされる。各圧縮バネ２４はそれぞれの
バネ支持穴２３から外部に突出され、その突出部分は、
ベース１４の側壁に螺合されたアジャスタ２５に係合支
持されている。更に、圧縮バネ２４の存在により、スラ
イダ２２がその中心軸線周りに回動するのが防止され
る。

【００２６】アジャスタ２５は進退可能となっており、
アジャスタ２５の位置を変更することにより圧縮バネ２
４の弾性力を自在に調節できるようになっている。つま
り、アジャスタ２５をベース１４の内側に位置させるほ
ど圧縮バネ２４の弾性力を大きくでき、外側に位置させ
るほど圧縮バネ２４の弾性力を弱くすることが可能にな
る。

【００２７】ベース１４の中央内頂部においてスライダ
２２の頭部２２ａの上方に位置する箇所には、エア吸引
凹部２６が形成されている。このエア吸引凹部２６は、
ベース１４に形成された吸引通路２７を介して図示しな
いエア吸引手段に接続されている。そして、エア吸引手
段としてのエア吸引ポンプ２８によってエア吸引凹部２
６からエアが吸引されると、その吸引力によりスライダ
２２は上部エア噴出材１７に吸着される。本実施形態で
は、エア吸引凹部２６、吸引通路２７、エア吸引ポンプ
２８からスライダ２２を移動不能にするロック手段が構
成されている。

【００２８】図３〜図５に示すように、スライダ２２の
下部は、ベース１４の下面に形成された開口部１４ａを
介して外部に突出され、その突出部２２ｂの下端にはマ
イクロ開閉ハンド３１が吊下支持されている。このマイ
クロ開閉ハンド３１は、スライダ２２の下端部に固定さ
れた吊下ブロック３２を備えており、その吊下ブロック
３２の下端部には金属製のハンド本体３３が設けられて
いる。このハンド本体３３は、薄板状の素材を打ち抜く
ことによって成形されているため、１つのパーツであ
る。ちなみに、本実施形態においてハンド本体３３の素
材は、リン青銅からなり、厚みが２００μｍのものを使
用している。

【００２９】ハンド本体３３は、そのほぼ中央部に長方
形状の固定基部３５を有し、その固定基部３５に形成さ
れた係止孔３６は、吊下ブロック３２の下端前面に突設
された係止突部３７に係合されている。そして、固定基
部３５は、接着剤によって吊下ブロック３２の下端部に
対して固定されている。

【００３０】固定基部３５の両側には、ヒンジ部３８を
介して把持部材としての把持アーム４１，４２が設けら
れている。ヒンジ部３８は、極めて幅細（１００μｍ）
であることから、撓み変形し易くなっている。よって、
ヒンジ部３８が撓み変形した際に生じる曲げモーメント
が極めて小さいので、固定基部３５と把持アーム４１，
４２との接合部分は、図６に示されるヒンジ接合（回り
対偶による接合）に近似している状態と言うことができ
る。

【００３１】以上のことから、両把持アーム４１，４２
は、それぞれのヒンジ部３８を中心にして開閉する、つ
まり両把持アーム４１，４２の先端部同士が互いに離間
又は接近するようになっている。そして、把持アーム４
１，４２が閉じられることにより、その先端部（下端
部）にワーク４３が把持される。両把持アーム４１，４
２の開閉ストロークは、２００μｍに設定されている。
従って、両把持アーム４１，４２に把持されるワーク４
３としては、微小でしかも破損しやすいものに適してお
り、例えば光ファイバの芯線やＤＶＤ用レンズが挙げら
れる。

【００３２】ここで、図４に示すように、把持アーム４
１，４２の変位量は、レバー比によって決定される。レ
バー比とは、ヒンジ部３８から揺動部４６の一端部まで
の距離Ｌ１と、ヒンジ部３８から揺動部の他端部までの
距離Ｌ２との比（Ｌ２／Ｌ１）を言う。把持アーム４
１，４２の変位量は、レバー比に比例する。つまり、レ
バー比が大きいほど、把持アーム４１，４２の変位量を
大きくすることができる。反対に、レバー比が小さいほ
ど、把持アーム４１，４２の変位量を小さくすることが
できる。

【００３３】前記各把持アーム４１，４２は、その中央
部付近に設けられたヒンジ部４５を境界にして、基端側
（上側）に配置された揺動部４６と、先端側（下側）に
配置された平行移動部４７とから構成されている。各ヒ
ンジ部４５は、把持アーム４１，４２の一部に凹設され
た切り欠き部４８に隣接して形成されている。ヒンジ部
４５は、上述したヒンジ部３８と同様に極めて幅細（１
００μｍ）であることから、撓み変形し易くなってい
る。よって、ヒンジ部４５が撓み変形した際に生じる曲
げモーメントが極めて小さいので、把持アーム４１，４
２を構成する揺動部４６と平行移動部４７とは、図６に
示されるヒンジ接合に近似している状態と言うことがで
きる。別の言い方をすれば、各把持アーム４１，４２
は、ヒンジ部４５を境界にして、揺動部４６と平行移動
部４７とが相対的に曲がり易くなっている。

【００３４】把持アーム４１，４２における平行移動部
４７は、前記固定基部３５に対し一対の平行リンク５
１，５２を介して連結されている。把持アーム４１，４
２が開いた状態にあるとき、２つの平行リンク５１，５
２は上下方向に沿って延設されたものである。平行リン
ク５１，５２の上端は、固定基部３５の下端に一体化さ
れ、下端は把持アーム４１，４２における平行移動部４
７の上端に一体化されている。

【００３５】このような平行リンク５１，５２は、細長
く形成されていることから、撓み変形し易くなってい
る。よって、平行リンク５１，５２が撓み変形した際に
生じる曲げモーメントは極めて小さい。このことから、
平行リンク５１，５２の上端部と固定基部３５との接合
部分は、図６に示されるヒンジ接合に極めて近似してい
る状態ということができる。同様に、平行リンク５１，
５２の下端部と把持アーム４１，４２における平行移動
部４７との接合部分についても、ヒンジ接合に極めて近
似している状態と言うことができる。

【００３６】従って、図６の模式図に示すように、４つ
のリンク、つまり平行リンク５１，５２、固定基部３
５、平行移動部４７は、閉環状になっており、それぞれ
が相対的な回転運動をするように、ヒンジ（回り対偶）
で連続的に結合されている。つまり、平行リンク５１，
５２、固定基部３５、平行移動部４７によって、近似的
な四節平行リンク機構（四節回転連鎖）５３が構成され
ている。よって、この近似的な四節平行リンク機構５３
によって、両把持アーム４１，４２の先端部に設けられ
た平行移動部４７が水平方向に沿って傾かずに移動する
ようになっている。

【００３７】それぞれの平行移動部４７が傾かずに移動
できるのは、四節平行リンク機構５３によって、平行リ
ンク５１，５２がほぼ平行に傾動するからである。それ
に加え、ハンド本体３３の揺動部４６と平行移動部４７
とはヒンジ接合に近似した状態にあるため、揺動部４６
がヒンジ部３８を中心に回動しても、水平方向のみの力
を受け、ヒンジ部３８を中心とした回転力（モーメン
ト）を平行移動部４７がほとんど受けないからである。

【００３８】なお、前記ハンド本体３３を構成する固定
基部３５、ヒンジ部３８、把持アーム４１，４２、ヒン
ジ部４５、平行リンク５１，５２は、全て同じ厚みでか
つ同じ材料からなる素材から形成されている。これは、
既に上述したように、前記ハンド本体３３全体がプレス
装置で打ち抜き成形され、１パーツで構成されているこ
とによる。打ち抜き以外に、ハンド本体３３をエッチン
グで形成することも可能である。

【００３９】図３〜図５に示すように、前記吊下ブロッ
ク３２の上部には、エア供給通路５５が形成されてい
る。そのエア供給通路５５の下流端には、前記両把持ア
ーム４１，４２の基端部の間に配置されたアクチュエー
タとしての弾性チューブ５６が接続されている。この弾
性チューブ５６の外周面には、把持アーム４１，４２の
基端部に一体的に設けられた当接片５７が常時接触され
ている。弾性チューブ５６は、シリコンゴムからなるた
め、強度、弾力性、耐久性がいずれも高い。

【００４０】一方、エア供給通路５５の上流端には、エ
ア供給手段としてのエア圧送ポンプ５８に接続されてい
る。そして、そのエア圧送ポンプ５８から供給されるエ
アは、エア供給通路５５を介して弾性チューブ５６内に
供給されるようになっている。弾性チューブ５６は一端
が開口されているが、他端は閉塞されている。つまり、
弾性チューブ５６は袋状になっていることから、内部に
エアが供給されると、弾性チューブ５６が膨張すること
で、両把持アーム４１，４２は閉じるようになってい
る。これに対して、弾性チューブ５６内のエアが排出さ
れると、弾性チューブ５６が収縮することで、両把持ア
ーム４１，４２は開くようになっている。なお、把持ア
ーム４１，４２が開くのは、それが閉じた状態で撓み変
形していたヒンジ部３８，４５、及び平行リンク５１，
５２が元の形状に復帰する際に生じる復元力による。

【００４１】上記のように構成されたマイクロ平行チャ
ック装置１１の作用について説明する。図７（ａ）に示
すように、ハンド本体３３によって把持されるワーク４
３は接着剤によって設置面に着脱可能に取り付けられ、
そのワーク４３から離れた上方位置にマイクロ平行チャ
ック装置１１が配置されているものとする。そして、上
下両エア噴出材１７，１８からエアが噴出されると、ス
ライダ２２は非接触状態でベース１４に支持される。こ
の状態で、マイクロ平行チャック装置１１が下降される
と、そのハンド本体３３はワーク４３に接近する。そし
て、把持アーム４１，４２の先端部にある両平行移動部
４７の間にワーク４３が位置したところで、マイクロ平
行チャック装置１１の下降を停止させる。

【００４２】その後、エア圧送ポンプ５８によって弾性
チューブ５６にエアが送られ、そのエア圧で弾性チュー
ブ５６が膨張すると、ハンド本体３３に設けられた両把
持アーム４１，４２の基端部にある揺動部４６は、ヒン
ジ部３８を中心にして外側に開く。それとともに、両把
持アーム４１，４２の先端部にある平行移動部４７は傾
かずに水平方向に沿って接近し合う。そして、両把持ア
ーム４１，４２における平行移動部４７の側縁がワーク
４３の側面を把持する。このとき、両把持アーム４１，
４２の平行移動部４７は、いずれも平行に移動すること
から、それぞれの平行移動部４７はワーク４３の側面に
対して平行に当たることになる。

【００４３】図７（ｂ）に示すように、ワーク４３がハ
ンド本体３３によって把持された後、上下両エア噴出材
１７，１８からエアの吹き出しが停止されるとともに、
エア吸引ポンプ２８によりエア吸引凹部２６からエアが
真空引きされる。すると、スライダ２２の上端面は上部
エア噴出材１７に引き付けられる。これにより、スライ
ダ２２は所定の位置にロックされることとなる。この状
態でマイクロ平行チャック装置１１が上昇すると、設置
面からワーク４３が引き離される。そして、マイクロ平
行チャック装置１１が上昇され、ワーク４３の搬送先で
あるワーク挿入穴６０の上部に移動される。この移動時
において、スライダ２２はロックされているため、不用
意にがたつくことはない。

【００４４】図７（ｃ）に示すように、マイクロ平行チ
ャック装置１１がワーク挿入穴６０のほぼ真上に位置し
たところで、マイクロ平行チャック装置１１が下降され
る。すると、ワーク挿入穴６０の外端にワーク４３を挿
入する直前にエア吸引凹部２６からの真空引きが解除さ
れる。それとともに、エア通路１９，２０にエアが供給
され、上下両エア噴出材１７，１８からエアが吹き出さ
れる。この状態で、マイクロ平行チャック装置１１がさ
らに下降されると、ワーク４３がワーク挿入穴６０内に
挿入される。ここで、ワーク挿入穴６０からワーク４３
が若干位置ずれしていると、ワーク４３の下端がワーク
挿入穴６０に形成されたテーパ部６０ａに当たる。この
とき、スライダ２２は静圧によって非接触状態でベース
１４に支持されていることから、極めて小さい抵抗力で
スライダ２２が水平方向に変位する。この変位によっ
て、ワーク４３にかかる荷重を低減することが可能にな
る。

【００４５】本実施形態の特徴を以下に示す。 （１）固定基部３５と把持アーム４１，４２の平行移動
部４７とは、平行リンク５１，５２を介して近似的にヒ
ンジ接合されている。そのため、それら固定基部３５、
把持アーム４１，４２、平行リンク５１，５２によって
四節平行リンク機構５３を構成することができる。これ
により、把持アーム４１，４２が回動したときに、平行
移動部４７に水平力が加わることにより、平行リンク５
１，５２を平行状態で傾動させることができ、両把持ア
ーム４１，４２の平行移動部４７をほぼ直線的に平行移
動させることできる。この結果、平行移動部４７が最も
接近する位置と、最も離間する位置との間の距離、すな
わち把持アーム４１，４２の開閉ストロークが小さくて
も、ワーク４３を確実に把持することができる。

【００４６】（２）ハンド本体３３は薄板状の素材を打
ち抜いたものであるため、把持アーム４１，４２、平行
リンク５１，５２、ヒンジ部３８，４５は一体的に形成
され、それぞれの接合部分に遊びがない。よって、把持
アーム４１，４２の開閉ストロークの繰り返し精度を向
上することができる。

【００４７】（４）把持アーム４１，４２、平行リンク
５１，５２、ヒンジ部３８，４５の接合部分には機械的
な摩擦を生じる部分がないので、それらを円滑に動作さ
せるための潤滑油等が不要になる。同様に、センタリン
グデバイス１２においても、潤滑油が不要になる。従っ
て、超クリーンルームで製造される半導体関連装置の製
造工場、衛生管理の厳しい食品加工工場等で使用するこ
とに適する。更に、潤滑油が不要となるので、マイクロ
平行チャック装置１１のメンテナンスをほとんど行わず
に済むようになる。

【００４８】（５）ハンド本体３３は、金属からなる薄
板状の素材を金型で打ち抜いたものであるため、ハンド
本体３３を容易に製造することができる。その上、量産
することに適しているため、ハンド本体３３の製造コス
トを下げることができる。

【００４９】（６）弾性チューブ５６のエア導入口を介
して給排されるエアの圧力によって弾性チューブ５６を
膨張又は収縮させることで、把持アーム４１，４２を開
閉している。そのため、弾性チューブ５６の表面に柔軟
性を持たせることができ、ワークをソフトに把持するこ
とが可能になる。これは、光ファイバの芯線やＤＶＤ用
レンズ等といった微小でしかも破損し易いワーク４３で
ある場合には効果的である。

【００５０】（７）弾性チューブ５６はシリコンゴムか
らなるため、よりいっそう破損し易いワーク４３を把持
するのに適している。それとともに、シリコンゴムを弾
性チューブ５６の材料に採用すれば、その強度、弾力
性、耐久性のどれをとっても高くすることができる。

【００５１】（８）ベース１４に形成された収容穴１５
の上下両面には、エア噴出材１７，１８がそれぞれ設け
られている。そして、各エア噴出材１７，１８から噴出
されるエアによって、センタリングデバイス１２とスラ
イダ２２の上端部との間には静圧が発生するようになっ
ている。従って、ワーク挿入穴６０にワーク４３を挿入
するときにおいて、ワーク４３がワーク挿入穴６０のテ
ーパ部６０ａに当たっても、極めて小さい抵抗力でスラ
イダ２２を変位させることができる。この結果、ワーク
４３に大きな荷重がかかるのを防止でき、ワーク４３が
破損するのを確実に防止することができる。

【００５２】（９）ワーク４３を搬送するときには、エ
ア吸引凹部２６からエアが吸引されることによりスライ
ダ２２がロックされる。従って、ワーク４３の搬送中に
スライダ２２及びハンド本体３３ががたついたりして、
ワーク４３が周囲の機器に当たる等して破損するのを未
然に防ぐことができる。

【００５３】（１０）センタリングデバイス１２には複
数の圧縮バネ２４が設けられ、それらの弾性力によっ
て、スライダ２２がロックされているとき以外は、スラ
イダ２２を収容穴１５の中央部に常にセンタリングする
ことができる。そのため、スライダ２２の頭部２２ａの
外周面と収容穴１５の内周面との間の間隔をどの部位で
あってもほぼ同じにすることができる。従って、スライ
ダ２２が変位するときに、その変位量が設計通りの範囲
内であれば、スライダ２２がセンタリングデバイス１２
に当たるのを確実に防止できる。

【００５４】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 前記実施形態では、把持アーム４１，４２を開閉さ
せるアクチュエータとして弾性チューブ５６を使用し
た。この弾性チューブ５６以外に、例えば以下に述べる
諸条件が整えば、他のアクチュエータを使用することも
許容される。具体的に言うと、超クリーンルームや衛生
管理の厳しい所でマイクロ平行チャック装置１１を使用
しない場合には、ソレノイドに変更することが許容され
る。又、クリーンルームで使用されるワークであって、
その剛性が高ければ、ピエゾ素子を使用することも許容
される。

【００５５】・ 前記実施形態では、ハンド本体３３の
素材にリン青銅製の薄板を使用したが、これ以外にも例
えばチタン製にしてもよい。チタンにすればリン青銅よ
りも応力限界値が高いため、ハンド本体３３の厚みを更
に薄くすることができるとともに、その開閉ストローク
の設定範囲を大きくすることが可能になる。もちろん、
合成樹脂等のような非金属材料に変更することも許容さ
れる。

【００５６】・ 前記実施形態では、平行リンク５１，
５２を２つ設けたが、この数に限定されることなく３つ
（３節）以上にすることが可能である。その場合におい
ても、前記実施形態と同様にそれぞれの平行リンクを平
行に配置するのはもちろんのことである。

【００５７】・ 前記実施形態では、センタリングデバ
イス１２側のみに、エア噴出材１７，１８を設けた。そ
の他の構成として、スライダ２２における頭部２２ａの
上下両面にエア噴出材をそれぞれ設けてもよい。そし
て、センタリングデバイス１２及びスライダ２２の両側
からエアを吹き出すようにしてもよい。或いは、スライ
ダ２２における頭部２２ａの上下両面のみにエア噴出材
を設けてもよい。

【００５８】・ 前記実施形態では、センタリングデバ
イス１２の収容穴１５の上下両面にエア噴出材１７，１
８を設けたが、下部エア噴出材１８のみとしてもよい。 ・ 前記実施形態では、エア等の流体の圧力でスライダ
２２をロックしたが、これ以外にもモータ等の電動アク
チュエータでロックするようにしてもよい。

【００５９】・ 前記実施形態では、エア吸引凹部２６
からエアを吸引することで、スライダ２２を上部エア噴
出材１７に引き付けてロックした。これ以外に、エア吸
引凹部２６を、加圧エアを噴出するエア加圧凹部として
もよい。こうした場合には、エア加圧凹部からエアを噴
出することにより、スライダ２２を下部エア噴出材１８
に押さえ付けることができ、スライダ２２をロックする
ことができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、ワークを確実に把持することがで
き、信頼性を向上することができる。

【００６１】請求項４〜７に記載の発明によれば、低コ
ストであるとともに、ワークを高精度に把持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マイクロ平行チャック装置の断面図。

【図２】図１の２−２断面図。

【図３】ハンド本体が開いた状態にあるときを拡大して
示す正面図。

【図４】ハンド本体が閉じた状態にあるときを拡大して
示す正面図。

【図５】ハンド本体の側面図。

【図６】ハンド本体の接合部分を説明する模式図。

【図７】マイクロ平行チャック装置の作用を説明する概
略図。

【符号の説明】

１１…マイクロ平行チャック装置、１４…ベース、１７
…上部エア噴出材（流体噴出材）、１８…下部エア噴出
材（流体噴出材）、２２…スライダ、２２ｂ…突出部、
２４…圧縮バネ（位置決め手段を構成する弾性体）、２
６…エア吸引凹部（ロック手段）、２８…エア吸引ポン
プ（ロック手段）、２７…吸引通路（ロック手段）、３
１…マイクロ開閉ハンド、３３…ハンド本体、３５…固
定基部、４１，４２…把持アーム（把持部材）、４３…
ワーク、５１，５２…平行リンク、５６…弾性チューブ
（アクチュエータ）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定基部にワークを把持する一対の把持
   部材を回動可能に設け、同じ長さで所定の間隔をおいて
   平行に配置された複数の平行リンクを介して、前記固定
   基部と把持部材の先端部とを近似的にヒンジ接合したこ
   とを特徴とするマイクロ開閉ハンド。
2. 【請求項２】 前記固定基部及び把持部材を含んで構成
   されるハンド本体は、薄板状の素材によって構成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ開閉ハ
   ンド。
3. 【請求項３】 前記両把持部材をエア圧で開閉させるア
   クチュエータが両把持部材の基端部の間に配置され、同
   アクチュエータは、両把持部材の基端部に当接した状態
   でエア導入口を介して給排されるエアの圧力によって膨
   張又は収縮可能であることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のマイクロ開閉ハンド。
4. 【請求項４】 ベースに水平方向に沿って変位自在なる
   スライダを支持し、前記スライダ及びベースのうち少な
   くともいずれか一方に、それらが鉛直方向において互い
   に対峙する面に向けて表面全体から流体を吹き出させる
   ことが可能な流体噴出材を設け、前記スライダの一部を
   ベースの外方に突出させ、その突出部分に請求項１〜３
   のいずれかに記載のマイクロ開閉ハンドを設けたことを
   特徴とするマイクロ平行チャック装置。
5. 【請求項５】 前記ベースには前記スライダの外周より
   も外側に僅かな間隔をおいて壁部が設けられ、その壁部
   の内面には流体圧によってスライダを所定の位置に位置
   決めする位置決め手段が設けられていることを特徴とす
   る請求項４に記載のマイクロ平行チャック装置。
6. 【請求項６】 前記ベースには、前記スライダを所定の
   位置でロックするロック手段が設けられていることを特
   徴とする請求項４又は５に記載のマイクロ平行チャック
   装置。
7. 【請求項７】 前記位置決め手段は、スライダを収容穴
   の中央部に寄せる方向に弾性力を付与する弾性体から構
   成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の
   マイクロ平行チャック装置。