JP2010269373A - Vacuum suction device and suction tool constituting implement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄板、ガラス、半導体ウエハーなどの対象物を減圧吸引して保持する真空吸着装置、及び真空吸着装置で用いる吸着部構成具に関する。 The present invention relates to a vacuum suction device that holds an object such as an iron plate, glass, and a semiconductor wafer by suction under reduced pressure, and a suction unit component used in the vacuum suction device.
従来、鉄板、ガラス、半導体ウエハーなどの対象物に加工、組立、搬送等の工程を行う際に、対象物を減圧吸引して保持する真空吸着装置が用いられている。この真空吸着装置は、複数の吸引孔を有する吸着台を有し、真空ポンプによる減圧により各吸引孔で減圧吸引を行い、対象物を減圧吸引して保持するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vacuum suction device is used that sucks and holds an object under reduced pressure when performing processes such as processing, assembly, and conveyance on the object such as an iron plate, glass, and a semiconductor wafer. This vacuum suction device has a suction table having a plurality of suction holes, performs vacuum suction at each suction hole by pressure reduction by a vacuum pump, and holds an object under reduced pressure.
ところで、真空吸着装置には、対象物の形状や大きさにより一部の吸引孔の開口に対象物が載せられず開放されたままになった場合に、開放状態の吸引孔の開口から外気が流入して減圧の度合が低下し、対象物の吸着力が低下して安定した保持が困難になる、或いは吸着保持自体が困難になるという問題がある。 By the way, in the vacuum suction device, when the object is not placed on the openings of some of the suction holes due to the shape and size of the object and remains open, outside air is released from the openings of the suction holes in the open state. There is a problem that the degree of decompression decreases due to the inflow, the adsorption force of the object is reduced, and stable holding becomes difficult, or adsorption holding itself becomes difficult.
そのため、対象物の形状により一部の吸引孔の開口に対象物が載せられない場合にも、対象物を安定して吸着保持できる真空吸着装置が特許文献1、2で提案されている。特許文献1、2の真空吸着装置は、吸引孔の内部にボールをバネで吸引孔開口の方向に付勢するボール弁を設け、対象物が載せられる吸引孔では吸引孔の開放で減圧吸引を行い、対象物が載せられない吸引孔の内部では外気の流入によるバネの付勢力に抗したボールの押圧で流路を閉塞し、吸引孔からの外気の流入を防止して減圧状態を維持するものである。
For this reason,
しかしながら、特許文献1、2の真空吸着装置は、製造時に小さな吸引孔内にバネを設置する加工が必要であるため、難しい製造作業が要求されると共に、各吸引孔について困難な製造作業やバネが必要となり、製造コストが高くなるという問題がある。また、バネの伸縮力が使用度に応じて低下したり、衝撃など意図しない原因でバネが正常にボールを付勢しなくなるなど、バネを有する構造は故障の頻度が高いものとなる。そのため、より簡単な製造作業で低コストで製造することが可能であり、故障の頻度が少なく耐久性が高い真空吸着装置が望まれている。
However, since the vacuum suction devices of
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、対象物の形状や大きさ等により一部の吸引孔の開口に対象物が配置されない場合にも、対象物を安定して吸着保持できると共に、より簡単な製造作業で低コストで製造することが可能であり、故障の頻度が少なく耐久性が高い真空吸着装置、及び真空吸着装置で用いる吸着具構成具を提供することを目的とする。 The present invention is proposed in view of the above problems, and can stably hold and hold an object even when the object is not disposed at the opening of some of the suction holes due to the shape and size of the object. An object of the present invention is to provide a vacuum suction device that can be manufactured at a low cost with a simpler manufacturing operation, has a low frequency of failure, and has a high durability, and an adsorbent component used in the vacuum suction device.
本発明の真空吸着装置は、対象物を減圧吸引により保持可能な吸引孔を有する吸着部を所定間隔で複数配置し、前記吸引孔の途中に収容部を設けて、前記収容部の真空源側の開口を上側、前記収容部の対象物側の開口を下側に配置し、前記収容部に球体を収容し、前記吸引孔の対象物側の開口に前記対象物が配置されている場合には、前記吸引孔で前記対象物を減圧吸引し、前記吸引孔の対象物側の開口に前記対象物が配置されていない場合には、外気の流入する圧力で前記球体が浮上して前記収容部の真空源側の開口を閉塞することにより、前記吸引孔を遮断することを特徴とする。
前記構成では、球体の浮上による閉塞で対象物の配置がない場合に吸引孔を遮断することにより、対象物の形状や大きさ等により一部の吸引孔の開口に対象物が配置されない場合にも、対象物を安定して吸着保持することができる。また、吸引孔内にバネを設置する等の難しい工程が不要となり、簡単な製造工程で製造することができる。また、難しい製造工程が不要となり、バネ等の部品削減が可能となるから、製造コストの低減を図ることができる。また、故障の頻度の高いバネ構造等を有さず、球体の重力落下と球体の送気での浮上を利用する構成であるから、故障の頻度を低減し、耐久性を高めることができる。
The vacuum suction device according to the present invention includes a plurality of suction portions having suction holes capable of holding an object by vacuum suction at a predetermined interval, and a storage portion is provided in the middle of the suction hole. The opening on the object side of the housing part is disposed on the lower side, the spherical body is housed in the housing part, and the object is disposed on the object side opening of the suction hole. If the object is decompressed and sucked by the suction hole, and the object is not disposed in the opening on the object side of the suction hole, the sphere is floated by the pressure of the outside air flowing into the container. The suction hole is blocked by closing the opening on the vacuum source side of the part.
In the above configuration, when the object is not arranged due to the blockage due to the floating of the sphere, when the object is not arranged at the opening of some of the suction holes due to the shape or size of the object by blocking the suction hole In addition, the object can be stably adsorbed and held. Further, a difficult process such as installing a spring in the suction hole is not required, and the manufacturing can be performed with a simple manufacturing process. In addition, since a difficult manufacturing process is not required and parts such as a spring can be reduced, the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the structure does not have a spring structure or the like having a high frequency of failure and uses the gravity drop of the sphere and the floating of the sphere by air supply, the failure frequency can be reduced and the durability can be increased.
また、本発明の真空吸着装置は、前記収容部を円筒形とし、前記収容部の直径を前記球体の直径の110〜170%とすることを特徴とする。
収容部と球体との間の隙間が狭すぎる場合には、吸引孔に対象物が配置される場合にも球体が瞬時に上昇して収容部の真空源側の開口が閉塞される事態、反対に隙間が広すぎる場合には、吸引孔に対象物が配置されない場合にも球体が上昇しない事態が生じ得るが、前記構成により、斯様な事態を防止し、吸引孔に対象物が配置される場合には球体の上昇による開口閉塞を確実に防止し、吸引孔に対象物が配置されない場合には球体を確実に上昇させて開口閉塞を行うことができる。
Moreover, the vacuum suction device of the present invention is characterized in that the accommodating portion is cylindrical and the diameter of the accommodating portion is 110 to 170% of the diameter of the sphere.
If the gap between the container and the sphere is too narrow, even when an object is placed in the suction hole, the sphere will rise instantaneously and the opening on the vacuum source side of the container will be blocked. If the gap is too wide, the sphere may not rise even when the object is not placed in the suction hole. However, the above configuration prevents such a situation and places the object in the suction hole. In this case, it is possible to reliably prevent the opening from being closed due to the rising of the sphere, and when the object is not disposed in the suction hole, the sphere can be reliably lifted to perform the opening and closing.
また、本発明の真空吸着装置は、前記球体の比重を1.1〜1.5とすることを特徴とする。
球体が軽すぎる場合には、対象物の吸着時に吸着性向上のために水をかけた場合等に収容部の真空源側の開口を閉塞した球体が水滴の吸着等で落下しなくなる事態、反対に球体が重すぎる場合には、球体が上昇しなくなる事態が生じ得るが、前記構成により、斯様な事態を防止し、確実な球体の上昇を確保しつつ、開口を閉塞した球体を減圧解除後に確実に落下させることができる。
The vacuum suction device of the present invention is characterized in that the specific gravity of the sphere is 1.1 to 1.5.
If the sphere is too light, when the water is applied to improve the adsorptivity when the object is adsorbed, the sphere that closes the opening on the vacuum source side of the container will not fall due to water droplet adsorption etc. If the sphere is too heavy, the sphere may not rise. However, the above configuration prevents such a situation and secures the rise of the sphere, while releasing the sphere with the opening closed. It can be reliably dropped later.
また、本発明の真空吸着装置は、前記収容部の真空源側の開口に連なる前記収容部の上側部分に、前記真空源側の開口に向かって窄まる略テーパ状の当接部を設け、前記当接部を、前記球体の外形に倣うように丸みを帯びた鏡面状とすることを特徴とする。
前記構成により、球体と当接部の接触性を高めて隙間を確実に無くし、収容部の真空源側の開口を球体で一層確実に閉塞することができ、一層確実に減圧吸引により吸着力を維持することができる。
Further, the vacuum suction device of the present invention is provided with a substantially tapered contact portion that narrows toward the opening on the vacuum source side on the upper portion of the housing portion that is continuous with the opening on the vacuum source side of the housing portion, The contact portion is formed in a mirror-like shape that is rounded so as to follow the outer shape of the sphere.
With the above configuration, the contact between the sphere and the abutting portion is improved, the gap is surely eliminated, and the opening on the vacuum source side of the housing portion can be more reliably closed with the sphere, and the suction force can be more reliably reduced by suction. Can be maintained.
また、本発明の真空吸着装置は、前記吸着部を、前記吸引孔の一部を構成する貫通孔を中心に有し、前記対象物が設置される吸着台の取付孔に取り付けられる取付部と、前記吸引孔の残部を構成する流路を有し、前記流路の途中に前記球体を収容する前記収容部が設けられ、前記取付部に螺合して取り付けられる透光性の基体とから構成し、前記吸着台の下側に真空源と接続されて減圧可能な密閉空間を設け、前記基体を密閉空間内に配置して、前記基体の流路の真空源側の端部を前記密閉空間に対して開放することを特徴とする。
前記構成では、取付部と基体とで吸着部を簡単に構成することができる。また、収容部が設けられる基体を取付部と別体とすることにより、より強度を要する部分である取付部と、より加工性が要求される基体とをそれぞれの特性に合わせた素材で形成することが可能となる。また、基体を透光性とすることにより、取付部よりも複雑な構造である基体の内部を視認し、故障時やメンテナンス時の便宜性を高めることができる。また、基体を螺合して取り付けることにより、基体の取替えの必要が生じた場合に取替え作業を容易に行うことができる。また、基体の端部を密閉空間に開放することにより、複数の吸着部の吸引孔を一括して簡単に減圧することができる。
Further, the vacuum suction device of the present invention has the suction portion centered on a through hole that constitutes a part of the suction hole, and an attachment portion that is attached to the attachment hole of the suction stand on which the object is placed. A light-transmitting base that has a flow path that constitutes the remaining portion of the suction hole, the storage section that stores the sphere in the middle of the flow path, and is screwed onto the mounting section And a sealed space that can be decompressed by being connected to a vacuum source is provided below the suction table, the base is disposed in the sealed space, and the end on the vacuum source side of the flow path of the base is sealed It is characterized by being open to space.
In the above configuration, the suction portion can be easily configured by the mounting portion and the base. In addition, by making the base body provided with the housing part separate from the mounting part, the mounting part, which is a part that requires more strength, and the base body that requires more workability are formed of materials that match the respective characteristics. It becomes possible. Further, by making the base body translucent, it is possible to visually recognize the inside of the base body, which has a more complicated structure than the mounting portion, and to enhance the convenience during failure or maintenance. In addition, by attaching the base member by screwing, the replacement work can be easily performed when the base needs to be replaced. Further, by opening the end portion of the base body to the sealed space, the suction holes of the plurality of suction portions can be easily decompressed collectively.
また、本発明の真空吸着装置は、前記取付部を前記吸着台の取付孔に前記対象物の設置側から螺合される取付ボルトとし、前記吸着台の取付孔から突出する前記取付ボルトの先端近傍に前記基体を螺合して、前記取付ボルトの前記貫通孔と前記基体の前記流路とを接続することを特徴とする。
前記構成では、取付部を取付ボルトとすることにより、吸着部をより小型化、低コスト化し、ひいては真空吸着装置をより小型化、低コスト化することができる。
Further, in the vacuum suction device of the present invention, the mounting portion is a mounting bolt screwed into the mounting hole of the suction base from the installation side of the object, and the tip of the mounting bolt protruding from the mounting hole of the suction base The base is screwed in the vicinity to connect the through hole of the mounting bolt and the flow path of the base.
In the above configuration, by using the mounting portion as the mounting bolt, the suction portion can be further reduced in size and cost, and as a result, the vacuum suction device can be further reduced in size and cost.
また、本発明の真空吸着装置は、前記密閉空間内を加圧可能な加圧部に接続し、前記加圧部による前記密閉空間の加圧により、前記吸引孔に減圧時と逆の気流を生じさせることが可能な構成であることを特徴とする。
前記構成により、対象物を吸着して切削加工した際に吸引孔に入り込む切削屑等の塵や、吸引孔に入り込んだ水を吸引孔の対象物側の開口から吐き出すことが可能となり、真空吸着装置の清掃作業を簡単に且つ確実に行うことができる。
In the vacuum suction device of the present invention, the inside of the sealed space is connected to a pressurizing unit capable of pressurization, and an air flow reverse to that during decompression is applied to the suction hole by pressurization of the sealed space by the pressurizing unit. It is a feature that can be generated.
With the above configuration, it becomes possible to discharge dust, such as cutting scraps entering the suction hole when water is absorbed into the suction hole and water entering the suction hole, from the opening on the object side of the suction hole. The device can be easily and reliably cleaned.
また、本発明の吸着部構成具は、対象物を減圧吸引により保持可能な吸引孔を有する吸着部を所定間隔で複数配置する真空吸着装置で用いられ、前記吸着部を構成する吸着部構成具であって、前記吸着部の前記吸引孔の少なくとも一部を構成する流路と、前記流路の途中に設けられる収容部と、前記収容部に収容される球体とを備え、前記真空吸着装置への取付状態で、前記収容部の真空源側の開口が上側、前記収容部の対象物側の開口が下側に配置されることを特徴とする。
前記構成では、球体の浮上による閉塞で対象物の配置がない場合に吸引孔を遮断することが可能となり、対象物の形状や大きさ等により真空吸着装置の一部の吸引孔の開口に対象物が配置されない場合にも、真空吸着装置で対象物を安定して吸着保持することが可能となる。また、内部にバネを設置する等の難しい工程が不要となり、簡単な製造工程で製造することができる。また、難しい製造工程が不要となり、バネ等の部品削減が可能となるから、製造コストの低減を図ることができる。また、故障の頻度の高いバネ構造等を有さず、球体の重力落下と球体の送気での浮上を利用することにより、吸着具構成具や真空吸着装置の故障の頻度を低減し、耐久性を高めることができる。
Further, the suction part component of the present invention is used in a vacuum suction device in which a plurality of suction parts having suction holes capable of holding an object by vacuum suction are arranged at predetermined intervals, and constitutes the suction part. The vacuum suction device includes a flow path that forms at least a part of the suction hole of the suction portion, a storage portion that is provided in the middle of the flow path, and a sphere that is stored in the storage portion. In the attached state, the opening on the vacuum source side of the housing portion is disposed on the upper side, and the opening on the object side of the housing portion is disposed on the lower side.
In the above-described configuration, the suction hole can be blocked when the object is not arranged due to the blockage due to the floating of the sphere, and the target is formed in the opening of a part of the suction hole of the vacuum suction device depending on the shape and size of the object. Even when an object is not arranged, the object can be stably adsorbed and held by the vacuum adsorption device. Further, a difficult process such as installing a spring inside is not required, and the manufacturing can be performed with a simple manufacturing process. In addition, since a difficult manufacturing process is not required and parts such as a spring can be reduced, the manufacturing cost can be reduced. In addition, it does not have a spring structure with a high frequency of failure, but reduces the frequency of failure of the suction tool components and vacuum suction device by using the gravity drop of the sphere and the floating of the sphere by air supply, making it durable Can increase the sex.
本発明の真空吸着装置或いは吸着具構成具は、対象物の形状や大きさ等により一部の吸引孔の開口に対象物が配置されない場合にも、対象物を安定して吸着保持できると共に、より簡単な製造作業で低コストで製造することが可能であり、又、故障の頻度を減らし、耐久性を高めることができる。 The vacuum suction device or the suction tool component of the present invention can stably hold and hold the target object even when the target object is not disposed at the opening of some of the suction holes due to the shape or size of the target object, It is possible to manufacture at a low cost with a simpler manufacturing operation, and it is possible to reduce the frequency of failures and increase durability.
〔第1実施形態の真空吸着装置〕
本発明による第1実施形態の真空吸着装置について説明する。図1は第1実施形態の真空吸着装置を真空ポンプ及び加圧ポンプに接続した状態を示す一部縦断模式説明図、図2は第1実施形態の真空吸着装置の斜視図、図3はその真空吸着装置の縦断面図、図4(a)は第1実施形態の真空吸着装置に於ける対象物の配置がある場合の吸着部を示す縦断説明図、図4(b)は同図(a)の吸着部で対象物の配置がない場合を示す縦断説明図である。
[Vacuum Suction Device of First Embodiment]
A vacuum suction apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. 1 is a partially longitudinal schematic explanatory view showing a state in which the vacuum suction device of the first embodiment is connected to a vacuum pump and a pressure pump, FIG. 2 is a perspective view of the vacuum suction device of the first embodiment, and FIG. FIG. 4A is a longitudinal sectional view of a vacuum suction device, FIG. 4A is a longitudinal sectional view showing a suction portion when an object is arranged in the vacuum suction device of the first embodiment, and FIG. It is vertical explanatory drawing which shows the case where there is no arrangement | positioning of an object in the adsorption | suction part of a).
第1実施形態の真空吸着装置1は、図1〜図3に示すように、対象物100が設置される板状の吸着台2と、側壁と底板を有する上面開放の箱形である箱体3とで密閉空間を形成し、この吸着台2の下側に形成される密閉空間内に、チューブ継手4と基体5(吸着部構成具に相当)とから構成され、対象物100を減圧吸引により保持可能な吸引孔を有する吸着部を収容している。この吸着部は、吸着台2に貫通して形成されている取付孔21に対応して所定間隔で複数配置され、本例では縦横にマトリクス状に一定間隔で配置された取付孔21と対応して複数配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
吸着台2と箱体3とで形成される密閉空間には、真空源に相当する減圧ポンプ11と、加圧部に相当する加圧ポンプ12とが接続され、この密閉空間は、真空源と接続されて減圧可能であると共に、加圧部と接続されて加圧可能になっている。減圧ポンプ11は、密閉空間内から気体を流出させる管である減圧管111と、密閉空間を減圧管111に対して開放及び閉塞するコック112とを介して密閉空間に接続されている。加圧ポンプ12は、密閉空間内に加圧ポンプ12から気体を流入させる管である加圧管121と、密閉空間を加圧管121に対して開放及び閉塞するコック122とを介して密閉空間に接続されている。
A
吸着部を構成する取付部に相当するチューブ継手4は、図4に示すように、吸着部の吸引孔の一部を構成する長手方向に貫通する貫通孔41を有し、その上部と下部の外周面には雄螺子部42、43が形成されている。上部の雄螺子部42は、吸着台2の取付孔21に形成されている雌螺子部22に螺合され、この螺合により、チューブ継手4は吸着台2に固定され、取付孔21の一部と貫通孔41が連通する。下部の雄螺子部43は、後述する基体5の流路51に形成されている雌螺子部54に螺合され、この螺合により、チューブ継手4と基体5とが固定され、貫通孔41と流路51が連通する。
As shown in FIG. 4, the tube joint 4 corresponding to the mounting portion constituting the suction portion has a through
吸着部を構成する基体5は、吸着部の吸引孔の残部を構成する、外気が流入する断面視略U字形の流路51を有し、流路51の対象物100が設置される側の開口近傍には、チューブ継手4の雄螺子部43と螺合される雌螺子部54が形成されている。流路51の途中、本例では略U字形の底部より右側の下部には円筒形の収容部52が設けられ、収容部52に球体6が収容されている。収容部52の直径と球体6の直径との比は、球体6が後述する重力と外気の流入圧で所定の動作をすることが可能であれば適宜であるが、収容部52の直径を球体6の直径の110〜170%とすると好適である。尚、例示として、例えば収容部52の直径は5mm、球体6の直径は4mm程度、径の小さい流路51の部分を1.5〜2mm程度とする。
The
また、球体6の比重も、前記所定の動作が可能であれば適宜であるが、球体6の比重は1.1〜1.5とすると好適である。更に、球体6は弾性、密着性の高い素材で形成すると当接部53との密着性を高めてエア漏れを防止することができて好適であり、例えば球体6をシリコン樹脂で形成すると、前記比重の好適な要件と密着性の要件を充足することができる。また、基体5は適宜の素材で形成することが可能であるが、シリコン樹脂、塩化ビニール樹脂等の透光性の素材で形成することが好ましい。
The specific gravity of the
収容部52の下端の側部には、流路51の一部として対象物側開口522が形成されており、対象物側開口522の大きさ及び形状は球体6が収容部52の下端から抜け出さないように形成されている。収容部52の上端には、流路51の一部として真空源側開口521が形成されており、真空源側開口521の大きさおよび形状は球体6が収容部52の上端から抜け出さないように形成され、真空源側開口521より真空源側の流路51は収容部52の径よりも小さい径で形成されている。収容部52に於いては、真空源側開口521は上側、対象物側開口522は下側に配置されるようになっており、球体6に働く重力と外気の流れ込みによる圧力を利用可能になっている。
An object-
収容部52の真空源側開口521に連なる収容部52の上側部分には、真空源側開口521に向かって窄まる略テーパ状の当接部53が設けられており、当接部53は、球体6の外形に倣うように若干丸みを帯びた鏡面状に形成されている。更に、基体5の流路51の真空源側の端部は、吸着台2と箱体3とで形成される密閉空間に対して開放されている。
A substantially tapered
第1実施形態の真空吸着装置1を使用する際には、対象物100を吸着台2に接触させて設置すると共に、減圧ポンプ11を駆動してコック112を開放し、吸着台2と箱体3で構成される密閉空間内を減圧する。この減圧により、吸着部の吸引孔を構成する流路51の一方の端部が密閉空間に開放している流路51及びこれと連通する貫通孔41の内部、更には取付孔21の内部が減圧され、対象物側開口に対象物が配置されている吸引孔、即ち貫通孔41の開口或いは取付孔21の開口に対象物100が配置されている孔の箇所では、流路51、貫通孔41、更には取付孔21で対象物100を減圧吸引する。この際、取付孔21の開口或いは貫通孔41の開口は対象物100で閉塞されるので外気の流入が停止し、球体6は上昇せずに収容部52の底部近傍に位置する。
When using the
他方で、対象物側開口に対象物が配置されていない吸引孔、即ち貫通孔41の開口或いは取付孔21の開口に対象物100が配置されていない孔の箇所では、取付孔21の開口或いは貫通孔41の開口に対する対象物100の閉塞がないので外気が流れ込み、外気の流入する圧力で球体6が浮上して収容部52の当接部53に当接し、真空源側開口521を閉塞する。これにより、吸着部の吸引孔、即ち、流路51、貫通孔41による流路、或いはこれに加えて取付孔21による流路が閉塞される。この閉塞により、密閉空間内の所定の減圧度或いは真空度が確保され、対象物100の減圧吸引による保持が確実に維持される。尚、図4の一点鎖線は気流の流れを示している。
On the other hand, in the suction hole where the object is not arranged in the object-side opening, that is, the opening of the through
真空吸着装置1での減圧吸引による保持を終了する際には、コック112を閉塞して減圧ポンプ11を停止する。これにより、球体6が浮上していた収容部52でも球体6が落下して収容部52の底部に位置すると共に、減圧吸引のなくなった対象物100を取り外すことができる。
When the holding by the vacuum suction in the
また、真空吸着装置1を清掃する際には、加圧ポンプ12を駆動してコック122を開放し、吸着台2と箱体3で構成される密閉空間内を加圧する。この加圧により、流路51及びこれと連通する貫通孔41の内部、更には取付孔21の内部が加圧され、吸着部の吸引孔、即ち流路51と貫通孔41の内部、或いは流路51、貫通孔41、取付孔21の内部において減圧時に対する気流と逆の気流を生じさせ、内部に入り込んだ加工屑等を吐き出させる。
Further, when cleaning the
第1実施形態の真空吸着装置1は、球体6の浮上による閉塞で対象物100の配置がない場合に吸引孔を遮断することにより、対象物100の形状や大きさ等により一部の吸引孔の開口に対象物100が配置されない場合にも、対象物100を安定して吸着保持できる。また、吸引孔内にバネを設置する等の難しい工程が不要であり、簡単な製造工程で製造できる。また、難しい製造工程が不要で、バネ等の部品削減が可能であるから、製造コストの低減を図ることができる。また、故障の頻度の高いバネ構造等を有さず、球体6の重力落下と球体6の送気での浮上を利用する構成であるから、故障の頻度を低減し、耐久性を高めることができる。
The
また、球体6の外形に倣うように丸みを帯びた鏡面状で略テーパ状の当接部53により、球体6と当接部53の接触性を高めて隙間を確実に無くし、収容部52の真空源側開口521を球体6で一層確実に閉塞することができ、一層確実に減圧吸引により吸着力を維持することができる。また、加圧ポンプ12で逆流の気流を流すことにより、対象物100を吸着して切削加工した際に吸引孔に入り込む切削屑等の塵や、吸引孔に入り込んだ水を吸引孔の対象物側の開口から吐き出すことが可能となり、真空吸着装置1の清掃作業を簡単に且つ確実に行うことができる。
In addition, the
また、取付部であるチューブ継手4と基体5とで吸着部を簡単に構成することができる。また、収容部52が設けられる基体5を取付部であるチューブ継手4と別体とすることにより、より強度を要する部分である取付部(チューブ継手4)と、より加工性が要求される基体5とをそれぞれの特性に合わせた素材で形成することが可能となる。また、基体5を螺合して取り付けることにより、基体5の取替えの必要が生じた場合に取替え作業を容易に行うことができる。また、基体5の端部を密閉空間に開放することにより、複数の吸着部の吸引孔を一括して簡単に減圧することができる。
Moreover, the adsorption part can be simply constituted by the
また、収容部52を円筒形とし、その直径を球体6の直径の110〜170%とする場合には、吸引孔に対象物100が配置される場合には球体6の上昇による開口閉塞を確実に防止し、吸引孔に対象物100が配置されない場合には球体6を確実に上昇させて開口閉塞を行うことができる。また、球体6の比重を1.1〜1.5とすることにより、確実な球体6の上昇を確保しつつ、開口を閉塞した球体6を減圧解除後に確実に落下させることができる。また、基体5を透光性とすることにより、比較的複雑な構造である基体5の内部を視認し、故障時やメンテナンス時の便宜性を高めることができる。
Further, in the case where the
〔第2実施形態の真空吸着装置〕
次に、本発明による第2実施形態の真空吸着装置について説明する。図5(a)は第2実施形態の真空吸着装置に於ける対象物の配置がある場合の吸着部を示す縦断説明図、図5(b)は同図(a)の吸着部で対象物の配置がない場合を示す縦断説明図である。尚、第2実施形態で特に言及しない構成は第1実施形態と同様である。
[Vacuum Suction Device of Second Embodiment]
Next, a vacuum suction device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 (a) is a longitudinal sectional view showing the suction part when the object is arranged in the vacuum suction device of the second embodiment, and FIG. 5 (b) is the target in the suction part of FIG. 5 (a). It is vertical explanatory drawing which shows the case where there is no arrangement | positioning. Configurations not particularly mentioned in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
第2実施形態の真空吸着装置は、図5に示すように、対象物100を減圧吸引により保持可能な取付孔を有する吸着部が取付部に相当する取付ボルト4aと基体5a(吸着部構成具に相当)とから構成され、吸着台2aと箱体とで形成される減圧可能及び加圧可能な密閉空間内に収容されている。この吸着部は、吸着台2aに貫通して形成されている取付孔21aに対応して所定間隔で複数配置され、本例でも縦横にマトリクス状に一定間隔で配置された取付孔21aと対応して複数配置される。
As shown in FIG. 5, the vacuum suction device of the second embodiment includes a mounting
吸着部を構成する取付部に相当する取付ボルト4aは、吸着部の吸引孔の一部を構成する長手方向に貫通する貫通孔41aを有し、下側に配置されるボルト本体に雄螺子部42aが形成されている。また、吸着台2aの取付孔21aは取付ボルト4aの頭部と本体を収容可能に段差状に形成され、径の小さい下部には雌螺子部22aが形成されている。そして、取付ボルト4aは取付孔21aに対して対象物100の設置側である上側から挿入され、その雄螺子部42aを雌螺子部22aに螺合されて、取付ボルト4aと吸着台2aが固定される。取付ボルト4aの先端近傍は吸着台2aの下側から突出するように貫通して設けられ、雄螺子部42aが吸着台2aの下側に突出している。
The mounting
吸着部を構成する基体5aは、吸着部の吸引孔の残部を構成する、外気が流入する流路51aを有し、流路51aの対象物100が設置される側の開口近傍には、前記突出する先端近傍の雄螺子部42aと螺合される雌螺子部54aが形成されている。この雄螺子部42aと雌螺子部54aとの螺合により、取付ボルト4aの貫通孔41aと基体5aの流路51aが接続される。流路51aの途中、本例では底部折り返し箇所より左側の下部には円筒形の収容部52aが設けられ、収容部52aに球体6が収容されている。尚、収容部52aの直径と球体6aの直径との比、球体6aの比重、基体5aの素材には第1実施形態と同様の好適な構成を採用することができる。
The
収容部52aの下端の側部には、流路51aの一部として対象物側開口522aが形成されており、対象物側開口522aの大きさ及び形状は球体6aが収容部52aの下端から抜け出さないように形成されている。収容部52aの上端には、流路51aの一部として真空源側開口521aが形成されており、真空源側開口521aの大きさおよび形状は球体6aが収容部52aの上端から抜け出さないように形成され、真空源側開口521aより真空源側の流路51aは収容部52aの径よりも小さい径で形成されている。収容部52aに於いては、真空源側開口521aは上側、対象物側開口522aは下側に配置されるようになっており、球体6aに働く重力と外気の流れ込みによる圧力を利用可能になっている。
An object-
収容部52aの真空源側開口521aに連なる収容部52aの上側部分には、真空源側開口521aに向かって窄まる略テーパ状の当接部53aが設けられており、当接部53aは、球体6aの外形に倣うように若干丸みを帯びた鏡面状に形成されている。更に、基体5aの流路51aの真空源側の端部は、吸着台2aと箱体とで形成される密閉空間に対して開放されている。
A substantially tapered
第2実施形態の真空吸着装置を使用する際には、対象物100を吸着台2aに接触させて設置し、図示省略する減圧ポンプ11で密閉空間内を減圧する。この減圧により、吸着部の吸引孔を構成する流路51aの一方の端部が密閉空間に開放している流路51a及びこれと連通する貫通孔41aの内部が減圧され、対象物側開口に対象物100が配置されている吸引孔、即ち貫通孔41aの開口に対象物100が配置されている孔の箇所では、流路51a、貫通孔41aで対象物100を減圧吸引する。この際、貫通孔41aの開口は対象物100で閉塞されるので外気の流入が停止し、球体6aは上昇せずに収容部52aの底部近傍に位置する。
When using the vacuum suction device of the second embodiment, the
他方で、対象物側開口に対象物が配置されていない吸引孔、即ち貫通孔41aの開口に対象物100が配置されていない孔の箇所では、貫通孔41aの開口に対する対象物100の閉塞がないので外気が流れ込み、外気の流入する圧力で球体6aが浮上して収容部52aの当接部53aに当接し、真空源側開口521aを閉塞する。これにより、吸着部の吸引孔、即ち、流路51a、貫通孔41aによる流路が閉塞される。この閉塞により、密閉空間内の所定の減圧度或いは真空度が確保され、対象物100の減圧吸引による保持が確実に維持される。尚、図5の一点鎖線は気流の流れを示している。そして、減圧吸引による保持を終了する際には、減圧ポンプを停止し、球体6aが浮上していた収容部52aでも球体6aが落下して収容部52aの底部に位置させ、減圧吸引のなくなった対象物100を取り外す。
On the other hand, in the suction hole where the object is not arranged in the opening on the object side, that is, in the hole where the
また、清掃する際には、図示省略する加圧ポンプを駆動して、吸着台2aと箱体で構成される密閉空間内を加圧する。この加圧により、流路51a及びこれと連通する貫通孔41aの内部が加圧され、吸着部の吸引孔、即ち流路51aと貫通孔41aの内部において減圧時に対する気流と逆の気流を生じさせ、内部に入り込んだ加工屑等を吐き出させる。
Further, when cleaning, a pressurizing pump (not shown) is driven to pressurize the sealed space formed by the
第2実施形態の真空吸着装置は、第1実施形態と同様の効果を奏することに加え、取付部を取付ボルト4aとすることにより、吸着部をより小型化、低コスト化し、ひいては真空吸着装置をより小型化、低コスト化することができる。
The vacuum suction device according to the second embodiment has the same effects as those of the first embodiment. In addition, the mounting portion is a mounting
〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明や実施形態の構成の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを包含する。また、本発明に於ける真空は、外気よりも圧力が低く、対象物を減圧吸引可能な適宜の減圧状態を意味するものである。
[Modifications of Embodiment, etc.]
In addition to the configurations of the inventions and embodiments, the invention disclosed in the present specification is specified by changing these partial configurations to other configurations disclosed in the present specification within the applicable range, or these To which the other configurations disclosed in this specification are added and specified, or those partial configurations are deleted and specified to the extent that partial effects can be obtained, and are specified as a superordinate concept. The vacuum in the present invention means an appropriate reduced pressure state in which the pressure is lower than the outside air and the object can be sucked under reduced pressure.
本発明は、鉄板、ガラス、半導体ウエハーなどの対象物に加工、組立、搬送等の工程を行う際に、対象物を減圧吸引して保持する場合に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the case where a target object such as an iron plate, glass, a semiconductor wafer or the like is processed, assembled, transported, etc., and held by being sucked under reduced pressure.
1…真空吸着装置 2…吸着台 21…取付孔 22…雌螺子部 3…箱体 4…チューブ継手 41…貫通孔 42、43…雄螺子部 5…基体 51…流路 52…収容部 521…真空源側開口 522…対象物側開口 53…当接部 54…雌螺子部 6…球体 2a…吸着台 21a…取付孔 22a…雌螺子部 4a…取付ボルト 41a…貫通孔 42a…雄螺子部 5a…基体 51a…流路 52a…収容部 521a…真空源側開口 522a…対象物側開口 53a…当接部 54a…雌螺子部 6a…球体 11…減圧ポンプ 111…減圧管 112…コック 12…加圧ポンプ 121…加圧管 122…コック 100…対象物
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記吸引孔の途中に収容部を設けて、前記収容部の真空源側の開口を上側、前記収容部の対象物側の開口を下側に配置し、
前記収容部に球体を収容し、
前記吸引孔の対象物側の開口に前記対象物が配置されている場合には、前記吸引孔で前記対象物を減圧吸引し、
前記吸引孔の対象物側の開口に前記対象物が配置されていない場合には、外気の流入する圧力で前記球体が浮上して前記収容部の真空源側の開口を閉塞することにより、前記吸引孔を遮断することを特徴とする真空吸着装置。 A plurality of suction parts having suction holes capable of holding the object by vacuum suction are arranged at predetermined intervals,
An accommodation part is provided in the middle of the suction hole, the opening on the vacuum source side of the accommodation part is arranged on the upper side, and the opening on the object side of the accommodation part is arranged on the lower side,
A sphere is accommodated in the accommodating portion,
When the object is disposed in the opening on the object side of the suction hole, the object is decompressed and sucked through the suction hole,
When the object is not arranged in the opening on the object side of the suction hole, the sphere is lifted by the pressure of the outside air flowing in to close the opening on the vacuum source side of the housing part, thereby A vacuum suction device characterized by blocking a suction hole.
前記収容部の直径を前記球体の直径の110〜170%とすることを特徴とする請求項1記載の真空吸着装置。 The housing portion is cylindrical,
The vacuum suction device according to claim 1, wherein a diameter of the accommodating portion is 110 to 170% of a diameter of the sphere.
前記当接部を、前記球体の外形に倣うように丸みを帯びた鏡面状とすることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の真空吸着装置。 A substantially tapered contact portion that narrows toward the opening on the vacuum source side is provided on the upper portion of the housing portion that is continuous with the opening on the vacuum source side of the housing portion,
The vacuum suction device according to any one of claims 1 to 3, wherein the contact portion has a rounded mirror surface shape so as to follow the outer shape of the sphere.
前記吸引孔の一部を構成する貫通孔を中心に有し、前記対象物が設置される吸着台の取付孔に取り付けられる取付部と、
前記吸引孔の残部を構成する流路を有し、前記流路の途中に前記球体を収容する前記収容部が設けられ、前記取付部に螺合して取り付けられる透光性の基体とから構成し、
前記吸着台の下側に真空源と接続されて減圧可能な密閉空間を設け、
前記基体を密閉空間内に配置して、前記基体の流路の真空源側の端部を前記密閉空間に対して開放することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の真空吸着装置。 The adsorption part,
A mounting portion that has a through-hole that forms a part of the suction hole as a center, and is attached to an attachment hole of a suction table on which the object is installed
It has a flow path that constitutes the remaining portion of the suction hole, and is provided with the accommodating portion that accommodates the sphere in the middle of the flow path, and a translucent base that is screwed onto and attached to the attachment portion. And
A sealed space that can be decompressed by being connected to a vacuum source on the lower side of the adsorption table,
The vacuum suction according to any one of claims 1 to 4, wherein the base is disposed in a sealed space, and an end of a flow path of the base on the vacuum source side is opened to the sealed space. apparatus.
前記吸着台の取付孔から突出する前記取付ボルトの先端近傍に前記基体を螺合して、前記取付ボルトの前記貫通孔と前記基体の前記流路とを接続することを特徴とする請求項5記載の真空吸着装置。 The mounting portion is a mounting bolt that is screwed into the mounting hole of the suction table from the installation side of the object,
6. The through hole of the mounting bolt and the flow path of the base are connected by screwing the base in the vicinity of the tip of the mounting bolt protruding from the mounting hole of the suction stand. The vacuum suction apparatus described.
前記加圧部による前記密閉空間の加圧により、前記吸引孔に減圧時と逆の気流を生じさせることが可能な構成であることを特徴とする請求項5又は6記載の真空吸着装置。 Connect the inside of the sealed space to a pressurizing part capable of pressurization,
The vacuum suction device according to claim 5 or 6, wherein the vacuum suction device has a configuration capable of generating an airflow in the suction hole opposite to that during decompression by pressurizing the sealed space by the pressurizing unit.
前記吸着部の前記吸引孔の少なくとも一部を構成する流路と、
前記流路の途中に設けられる収容部と、
前記収容部に収容される球体とを備え、
前記真空吸着装置への取付状態で、前記収容部の真空源側の開口が上側、前記収容部の対象物側の開口が下側に配置されることを特徴とする吸着部構成具。 A suction part component that is used in a vacuum suction device in which a plurality of suction parts having suction holes capable of holding an object by vacuum suction are arranged at predetermined intervals, and that constitutes the suction part,
A flow path constituting at least a part of the suction hole of the suction portion;
A housing provided in the middle of the flow path;
A sphere accommodated in the accommodating portion,
In the attached state to the vacuum suction device, the suction part component is characterized in that the opening on the vacuum source side of the housing part is disposed on the upper side and the opening on the object side of the housing part is disposed on the lower side.
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