JP2016060006A - ワーク吸着保持機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】一部の吸着孔部にワークが存在せず又は柔軟な形状をしたワークであっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構を提供する。【解決手段】保持部(10)は、ワーク(2)を吸着保持する複数の吸着パッド(12a)を有している。吸引部(20)は、複数の吸着パッド(12a)にそれぞれ接続される第1配管(32)を通してワーク(2)を吸引するバキュームフロー(21)と、複数の吸着パッド(12a)にそれぞれ接続される第2配管(33)を通して吸引する真空エジェクター(25)と、各第1配管(32)にそれぞれ設けられた第1電磁弁(23)と、各第2配管(33)にそれぞれ設けられた逆止弁(27)とを備えている。バキュームフロー(21)は、真空エジェクター(25)よりも吸引流量が大きく、かつ真空圧力が小さい。【選択図】図1
Description
本発明は、保持部に載置されたワークを吸引部にて吸引するワーク吸着保持機構に関するものである。
加工装置において、被加工物である金属/樹脂母材、パネル又は電子部品等のワークを吸着保持した状態で例えばレーザ加工、印刷若しくはテープ貼付等の加工処理又は検査を行う手法はごく一般的である。
上記加工装置におけるワークのセッティング方法としては、作業者が位置決めガイドを頼りに個別に吸着部へとセットする方法、又は予めトレイに複数のワークを配列しておいて、トレイチェンジャーにて切り出したトレイを加工装置の内部へと搬送し、一括で処理を加える方法が有り得る。量産装置においては、加工装置の処理能力(スループット)を向上するためには、後者の方法を用いて大量の製品を一度に製作する形態が一般的である。
一方、加工処理において、加工部とワークとの距離を一定に保つことは加工精度の観点から重要な要素である。例えばレーザ加工の場合は焦点距離であり、インクジェットの場合はノズルからの距離が、重要な要素に相当する。複数のワークをトレイにて供給して加工処理する場合、加工時のワークのずれや加工精度のばらつきを抑えるために、各ワークを一括して吸着保持して連続処理を行う場合が多い。この方法は、吸着保持によってワークを常に一定の姿勢に矯正して加工処理することができるという効果もある。
この種の加工装置のワーク吸着保持技術として、例えば、特許文献1に開示された加工装置が知られている。特許文献1に開示された加工装置100は、図9に示すように、チャックテーブル101と、吸引手段110とを備えている。吸引手段110は、第一の経路111と、第二の経路112と、逆止弁113・114と、スイッチ手段115と、圧力検出手段116とを備えている。負圧生成源は、エジェクター122・123と、エジェクター122・123に圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給源121とを含んで構成されている。第一の負圧生成源であるエジェクター122よりも第二の負圧生成源であるエジェクター123の方が、圧縮エアーの消費流量が少ない。第一の負圧生成源であるエジェクター122によってチャックテーブル101に負圧を作用させ、圧力検出手段116によって検出された負圧が所定閾値以上のときは、スイッチ手段115を作動させて第二の経路112によって第二の負圧生成源であるエジェクター123をチャックテーブル101に連通させてワークへの負圧を維持するようになっている。
しかしながら、上記従来のワーク吸着保持機構では、以下の問題点を有している。
すなわち、特許文献1に開示の加工装置100では、ワークが反りのない1枚の平面形状を有してなっており、チャックテーブル101の図示しない吸着パッドがワークに密着した状態で吸着することを前提としている。また、チャックテーブル101に複数の吸着パッドが存在したとしても、エジェクター122・123からチャックテーブル101へ連通する第一の経路111及び第二の経路112はそれぞれ1本ずつである。
しかし、フレキシブルパネル等の反りが発生し易いシート形状の場合、ワークと吸着パッドとの間に隙間が発生する。この場合には、そのまま、真空吸引しても十分な負圧を得ることができない。この結果、作業者又は加工装置のメカニズム機構により、反ったワークを上部から押えて、ワークの姿勢を矯正する手段が必要となる。したがって、加工装置のコストやタクトタイムの観点から不利となる。
また、ワークがチャックテーブル101の吸着領域よりも小さい場合や、ワークが複数に分離にされている場合には、チャックテーブル101の吸着領域をワークが覆わない場合もある。この場合、そこからエアーがリークするため真空圧力が著しく低下する。それゆえ、エアーがリークしている吸着パッドのみを封止する手段が別途に必要となり、制御回路も煩雑化する。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、複数の吸着孔部を備えている場合に、一部の吸着孔部にワークが存在せず又は柔軟な形状をしたワークであっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構を提供することにある。
本発明の一態様におけるワーク吸着保持機構は、上記の課題を解決するために、保持部に載置されたワークを吸引部にて吸引するワーク吸着保持機構において、上記保持部は、上記ワークを吸着保持する複数の吸着孔部を有していると共に、上記吸引部は、上記複数の吸着孔部にそれぞれ接続される第1配管を通してワークを吸引する第1吸引源と、上記複数の吸着孔部にそれぞれ接続される第2配管を通して吸引する第2吸引源と、上記各第1配管にそれぞれ設けられたストップ弁と、上記各第2配管にそれぞれ設けられた逆止弁とを備え、上記第1吸引源は、第2吸引源よりも吸引流量が大きく、かつ真空圧力が小さいことを特徴としている。
本発明の一態様によれば、複数の吸着孔部を備えている場合に、一部の吸着孔部にワークが存在せず又は柔軟な形状をしたワークであっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構を提供するという効果を奏する。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本発明の一実施形態について図1〜図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本実施の形態のワーク吸着保持機構を搭載した加工装置に構成について、図1及び図2の(a)(b)(c)に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態1における加工装置1のワーク吸着保持機構3の構成を示すものであって、バキュームフロー21を作動してワーク2を吸引しているときの構成を示すブロック図である。図2の(a)は、加工装置1のワーク吸着保持機構3の構成を示す斜視図である。図2の(b)は、加工装置1のワーク吸着保持機構3の保持部10の下側に設けられた三方分岐管30の構成を示す要部拡大斜視図である。図2の(c)は、加工装置1のワーク吸着保持機構3における吸引部20を構成する真空エジェクター25及びエジェクターマニホールド26の構成を示す拡大斜視図である。
本実施の形態の加工装置1は、図2の(a)に示すように、被加工物であるワーク2を吸着保持するワーク吸着保持機構3を備えている。本実施の形態では、ワーク2は、例えば、液晶パネルのような薄板状の平板からなっている。このワーク2は、後述する保持部10に1枚が搭載される場合の他、複数枚のワーク2が搭載される場合でもよい。
ワーク吸着保持機構3は、ワーク2を保持する保持部10と、保持部10に負圧を発生させてワーク2を吸引する吸引部20とを備えている。
上記保持部10は、方形の吸着プレート11と、この吸着プレート11の直上に設けられたトレイ位置決めプレート12とからなっている。トレイ位置決めプレート12には、複数の吸着孔部としての吸着パッド12a…が例えばアレイ状に並べて設けられている。
上記吸着パッド12a…は、ワーク2の形状、及びワーク2の搭載個数に応じた数量を備えている。
上記吸着パッド12a…は、図2の(b)に示すように、それぞれ三方分岐管30に接続されている。この三方分岐管30は、上記吸着パッド12a…に接続されるパッド接続配管31と、後述するバキュームフローマニホールド22に接続される第1配管32と、後述するエジェクターマニホールド26に接続される第2配管33とにそれぞれ接続されている。
上記吸引部20は、図1にも示すように、複数の吸着パッド12a…にそれぞれ接続された各第1配管32…を通してワーク2を吸引する第1吸引源としてのバキュームフロー21と、複数の吸着パッド12a…にそれぞれ接続された各第2配管33を通して吸引されたワーク2を吸着保持させる第2吸引源としての真空エジェクター25と、エアー供給部28とを備えている。
上記三方分岐管30とバキュームフロー21との間には、分岐管である第1配管32…を1本のバキューム用配管34にまとめるバキュームフローマニホールド22が設けられている。また、上記バキュームフロー21の上流側は、停止手段としての第2電磁弁24を介してエアー供給部28が設けられている。
上記バキュームフロー21は、エアー供給部28から圧縮空気の供給を受けて負の圧力を発生する負圧発生機である。また、バキュームフロー21は、図2の(a)に示す吸入口21aから大きな流量を引き込むことにより負の圧力を発生する。すなわち、バキュームフロー21は、後述する真空エジェクター25と比較して、発生する負圧は小さいが吸入流量は通常のエジェクターよりも大きい。具体的には、供給する空気消費量の3倍程度の吸込流量を発生し、供給圧力0.5MPaにおいて500〜3500L/min程度の吸込流量を有する。
上記バキュームフロー21とエアー供給部28との間に設けられた第2電磁弁24は、エアー供給部28からバキュームフロー21へのエアー供給の制御弁として設けられているものである。ただし、第2電磁弁24は、必ずしも電磁的に弁を遮断する電磁弁ではなく、空気作動によるエアーオペレートバルブを使用することも可能である。
また、本実施の形態では、三方分岐管30とバキュームフローマニホールド22との間の各第1配管32…には、それぞれストップ弁としての第1電磁弁23が設けられている。この第1電磁弁23は、各吸着パッド12a…とバキュームフローマニホールド22と間の各第1配管32…を個別に経路遮断するものである。尚、第1電磁弁23についても、必ずしも電磁的に弁を遮断する電磁弁ではなく、空気作動によるエアーオペレートバルブを使用することが可能である。さらに、本発明において葉、必ずしも自動的に遮断する弁ではなく、手操作にて経路を遮断するストップ弁でもよい。
一方、上記三方分岐管30と真空エジェクター25との間には、図2の(c)に示すように、分岐管である第2配管33を1本のエジェクター用配管35にまとめるエジェクターマニホールド26が設けられている。また、図1に示すように、上記真空エジェクター25の上流側には、上記エアー供給部28が設けられている。
上記真空エジェクター25は、エアー供給部28から圧縮空気の供給を受けて真空にちかい負の圧力を発生する負圧発生機であり、バキュームフロー21に比べて真空圧力が大きい。真空エジェクター25は、基本的には、吸着パッド12aにおいてリークが無い状態での使用を前提としており、トレイ位置決めプレート12において吸着パッド12a…からリークが有る場合は極端に負圧が低下する。吸着パッド12aからのリークが無ければ、前述したバキュームフロー21に比べて高い真空圧力を得ることができる。具体的には、吸着パッド12aからのリークが無い場合、供給圧力0.5MPaにおいて−70〜−90kPa程度の真空圧力を発生する。
上記真空エジェクター25は、図1に示すように、内部に供給弁機能を有している。ただし、必ずしもこれに限らず、供給弁を外部に分離したものであってもよい。
ここで、本実施の形態では、三方分岐管30とエジェクターマニホールド26との間の各第2配管33…には、それぞれ逆止弁27が設けられている。この逆止弁27では、内部の供給弁機能が開状態となることによって、真空エジェクター25が吸着パッド12a…と連通し、負圧が発生するようになっている。この逆止弁27は、漏れが発生した場合や吸着パッド12a…がワーク2から離れた場合には、直ちに閉じるようになっている。
上記の構成を備えた加工装置1におけるワーク吸着保持機構3の動作について、図3、図1、及び図4〜図6に基づいて説明する。図3は、上記加工装置1における吸着保持機構の動作を主に示すフローチャートである。すなわち、図3のフローチャートは、加工装置1の全体の動作を包括するものではなく、主としてワーク2の吸着に関するワーク吸着保持機構3の動作フローのみを抜粋したものである。図4は、加工装置1におけるワーク吸着保持機構3の構成を示すものであって、吸引部20の真空エジェクター25を作動してワーク2を吸着保持しているときの構成を示すブロック図である。図5は、加工装置1におけるワーク吸着保持機構3の構成を示すものであって、吸引部20の第1電磁弁23を作動してバキュームフロー21の吸引経路を遮断したときの構成を示すブロック図である。図6は、加工装置1におけるワーク吸着保持機構3の構成を示すものであって、吸引部20の第2電磁弁24を作動してバキュームフロー21を停止したときの構成を示すブロック図である。
図3に示すように、まず、ワーク2を保持部10のトレイ位置決めプレート12における吸着パッド12a…に載置することにより搭載する(S1)。このときのワーク2のセッティング方法としては、例えば2種類の方法がある。第1の方法は、作業者が図示しない位置決めガイドを頼りに個別にトレイ位置決めプレート12へとセットする方法である。第2の方法は、予めトレイ位置決めプレート12に複数のワーク2を配列しておいて、トレイチェンジャーにて取り出したトレイを加工装置1の内部へと搬送し、一括でワーク2を吸着する方法である。尚、ここでは、詳細な説明は省略する。
続いて、バキュームフロー21を作動してワーク2を吸引する(S2)。このとき、図1に示すように、バキュームフロー21は、エアー供給部28から圧縮空気を供給することによって負圧を発生する。これにより、保持部10におけるトレイ位置決めプレート12の吸着パッド12a…では、大流量の外部エアーが吸入されるので、ワーク2が吸着パッド12a…の吸着面に吸引されて姿勢矯正される。
続いて、真空エジェクター25を作動してワーク2を吸着保持する(S3)。真空エジェクター25は、圧縮空気を供給することによって真空に近い負圧を発生する。このS3ステップでは、図4に示すように、吸引部20に対してバキュームフロー21と真空エジェクター25との2つの経路から同時に吸引する状態となる。
すなわち、前段階のS2ステップにおいてはワーク2が姿勢矯正され、吸着パッド12a…の吸着面にワーク2が密着した状態となっている。このときに、真空エジェクター25を動作させるので、真空エジェクター25では、吸引漏れによる負圧の低下を抑制することができる。仮に、S2ステップが無く、最初から真空エジェクター25にて吸引する場合は、ワーク2が吸着パッド12a…の吸着面から浮いてリークする場合が有り、その場合、真空エジェクター25は、十分な真空圧力及び吸着保持力を得ることができない。
続いて、図3及び図5に示すように、第1電磁弁23を作動してバキュームフロー21の吸引経路である第1配管32を遮断する(S4)。これにより、真空エジェクター25のみで逆止弁27を介して吸引する状態となる。尚、図5においては、個別の逆止弁27の動作状態までは明示していない。
このとき、図3に示すように、ワーク2が搭載されていない吸着パッド12aについては逆止弁27が機能して閉状態となり(S5,S7)、瞬間的に吸引経路である第2配管33を遮断し、ワーク2が搭載されていない吸着パッド12aからのリークを防止する。
一方、ワーク2が搭載された吸着パッド12aに通じる第2配管33の逆止弁27は開状態のままであり(S5,S6)、真空エジェクター25は、十分な真空圧力及び吸着保持力を得ることができる。
続いて、図3及び図6に示すように、第2電磁弁24を作動してバキュームフロー21へのエアー供給を遮断する。これにより、バキュームフロー21は停止する(S8)。
ここで、バキュームフロー21は、大きな吸引流量を得るために空気消費量も大きい。これに対して、本実施の形態では、真空エジェクター25に切り替えた後は、バキュームフロー21は機能的に必要がなくなるため停止する。これにより、バキュームフロー21の消費流量を削減し、吸引部20における全体のエアー消費を抑えることができる。
以上の動作フローにより、ワーク2の吸着保持を完了して、加工装置1は加工処理をスタートする。加工処理後、吸着が解除されて、ワーク2が搬出される(S9)。尚、この動作フローは、加工装置1に設けられた制御手段としての制御部4が行うようになっている。
次に、本実施の形態の加工装置1のワーク吸着保持機構3におけるワーク2の吸着の作用効果について、図7の(a)(b)(c)(d)及び図8の(a)(b)(c)(d)に基づいて、具体的に説明する。図7の(a)(b)(c)(d)は、全ての吸着パッド12a…にワーク2が搭載されている場合の吸着概念を示す断面図である。図8の(a)(b)(c)(d)は、一部の吸着パッド12aにワーク2が搭載されてない場合の吸着概念を示す断面図である。
最初に、全ての吸着パッド12a…にワーク2が搭載されている場合の吸着概念について、説明する。
まず、フレキシブルパネルのような薄いシート状の1枚のワーク2が全ての吸着パッド12a…に搭載された場合には、フレキシブルパネルのシート化に伴い、フレキシブルパネルに反りが発生する場合がある。
このような場合には、図7の(a)に示すように、一部の吸着パッド12aとワーク2との間に隙間が空いてしまう場合や、フレキシブルパネルに接続されたFPC(Flexible printed circuits:フレキシブルプリント基板)の反力によってフレキシブルパネルが浮いてしまう場合もある。
この場合に、バキュームフロー21を作動すると、図7の(a)に示すように、両端の吸着パッド12a・12aとワーク2との間の隙間からは、図中の太矢印に示すように、吸着パッド12a・12aでは外部から多くのエアーが吸入される。尚、中央の吸着パッド12aでは、ワーク2が密着しているので、エアーの吸入量は小さい。
このバキュームフロー21の作動状態を継続していると、バキュームフロー21のエアーの吸入量が大きいので、やがて、両端の吸着パッド12a・12aに存在するワーク2も該吸着パッド12a・12aに引き込まれる。この結果、図7の(b)に示すように、全ての吸着パッド12a…において、ワーク2が各吸着パッド12a…に密着する。これにより、バキュームフロー21の吸入量は小さくなる。
次いで、図7の(c)に示すように、真空エジェクター25を作動させ、吸着パッド12a…に対してバキュームフロー21と真空エジェクター25との2つの経路から同時に吸引する。
次いで、図7の(d)に示すように、バキュームフロー21へのエアー供給を制御している第1電磁弁23を動作して供給経路である第1配管32を遮断し、真空エジェクター25のみで吸引する。さらに、バキュームフロー21へのエアー供給を制御している第2電磁弁24を動作して供給経路を遮断し、バキュームフロー21を停止する。
これにより、ワーク2は吸着パッド12a…への密着が維持されているので、第2配管33を通した真空エジェクター25での吸引が適正に行われる。
次に、一部の吸着パッド12aにワーク2が搭載されてない場合の吸着概念について、説明する。
図8の(a)(b)(c)(d)に基づいて説明する。尚、図8の(a)(b)(c)(d)においては、一部の吸着パッド12aにワーク2が搭載されておらず、かつ、他の一部の吸着パッド12aに吸着されるワーク2も反っており、ワーク2が吸着パッド12a・12aに密着していないとして説明する。
図8の(a)(b)(c)(d)に基づいて説明する。尚、図8の(a)(b)(c)(d)においては、一部の吸着パッド12aにワーク2が搭載されておらず、かつ、他の一部の吸着パッド12aに吸着されるワーク2も反っており、ワーク2が吸着パッド12a・12aに密着していないとして説明する。
図8の(a)に示すように、一部の吸着パッド12aにワーク2が搭載されておらず、かつ、他の一部の吸着パッド12aに吸着されるワーク2も反っており、ワーク2が吸着パッド12a・12aに密着していない場合に、バキュームフロー21を作動すると、図8の(a)に示すように、左端及び中央の2つの吸着パッド12a・12aとワーク2との間の隙間からは、図中の太矢印に示すように、吸着パッド12a・12aでは外部から多くのエアーが吸入される。また、右端の吸着パッド12aにおいても、吸着パッド12a…が開放されているので、外部から多くのエアーが吸入される。
このバキュームフロー21の作動状態を継続していると、バキュームフロー21のエアーの吸入量が大きいので、やがて、左端と中央の吸着パッド12a・12aに反った状態で存在するワーク2は該吸着パッド12a・12aに引き込まれる。しかしながら、右端の吸着パッド12aは開放状態が続いている。この結果、図8の(b)に示すように、左端及び中央の2つの吸着パッド12a…において、ワーク2が各吸着パッド12a…に密着する。これにより、バキュームフロー21の吸入量は小さくなる。しかし、右端の吸着パッド12aでは、バキュームフロー21の吸入量が大きい状態が続く。
次いで、図8の(c)に示すように、真空エジェクター25を作動させ、全ての吸着パッド12a…に対してバキュームフロー21と真空エジェクター25との2つの経路から同時に吸引する。このとき、ワーク2が搭載されてない右端の吸着パッド12aからは外部からエアーが吸入されている状態が続いている。
この状態で、図7の(d)に示すように、バキュームフロー21へのエアー供給を制御している第1電磁弁23を動作して供給経路である第1配管32を遮断し、真空エジェクター25のみで吸引する。さらに、バキュームフロー21へのエアー供給を制御している第2電磁弁24を動作して供給経路を遮断し、バキュームフロー21を停止する。
これにより、左端及び中央の2つの吸着パッド12aでは、ワーク2への密着が維持されているので、第2配管33を通した真空エジェクター25での吸引が適正に行われる。
一方、右端の吸着パッド12aでは、第2電磁弁24を動作して供給経路である第1配管32を遮断しているので、バキュームフロー21による外部からのエアーの吸入はない。また、真空エジェクター25からの吸引については、吸着パッド12a…が開放されているので、逆止弁27の動作によって、逆止弁27が自動的に封止される。この結果、真空エジェクター25から第2配管33を通して吸引が起こることはない。したがって、ワーク2が存在しない吸着パッド12aからのエアーのリークが遮断される。また、ワーク2が存在する左端及び中央の2つの吸着パッド12aでは、真空エジェクター25による負圧が維持される。
このように、本実施の形態のワーク吸着保持機構3では、保持部10に載置されたワーク2を吸引部20にて吸引する。保持部10は、ワーク2を吸着保持する複数の吸着孔部としての吸着パッド12aを有している。吸引部20は、複数の吸着パッド12aにそれぞれ接続される第1配管32を通してワーク2を吸引する第1吸引源としてのバキュームフロー21と、複数の吸着パッド12aにそれぞれ接続される第2配管33を通して吸引する第2吸引源としての真空エジェクター25と、各第1配管32にそれぞれ設けられたストップ弁としての第1電磁弁23と、各第2配管33にそれぞれ設けられた逆止弁27とを備えている。バキュームフロー21は、真空エジェクター25よりも吸引流量が大きく、かつ真空圧力が小さい。
上記の構成によれば、まず、保持部10の吸着パッド12a…に連通したバキュームフロー21を作動させワーク2を吸引する。バキュームフロー21は吸引流量が大きいので、例えば、ワーク2が反って吸着パッド12a…と密着してない場合でも、流量による引き込み効果によって、ワーク2を吸着パッド12a…に吸引させることができる。
続いて、吸着パッド12a…に対して別経路である第2配管33を通して連通している真空エジェクター25を作動させる。バキュームフロー21と真空エジェクター25とが並行して作動することによって、ワーク2の吸引状態が維持される。
続いて、バキュームフロー21と吸着パッド12a…との間の第1配管32に備えられた第1電磁弁23を作動してバキュームフロー21からの経路を遮断する。これによって、ワーク2は、吸着パッド12a…に密着したまま真空エジェクター25からの吸引に切り替わるため、吸着パッド12a…でのリークが起きず、高い真空圧力を維持することができる。
また、真空エジェクター25は、逆止弁27を介して吸着パッド12a…に連通している。このため、ワーク2が存在しない箇所の吸着パッド12a…への真空経路を瞬間的に遮断するため、真空圧力の著しい低下を抑止することができる。
したがって、一部の吸着パッド12a…にワーク2が存在せず又は柔軟な形状をしたワーク2であっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構3を提供することができる。
本実施の形態におけるワーク吸着保持機構3では、第1電磁弁23は、第1配管32の経路を電磁的に遮断可能とする電磁弁からなっている。これにより、電磁弁にて第1配管32の経路を自動的に遮断することができる。
また、本実施の形態におけるワーク吸着保持機構3では、バキュームフロー21を作動させた後、真空エジェクター25を作動させ、その後、第1電磁弁23にて第1配管32を遮断するように制御する制御部4が設けられている。
これにより、制御部4の制御動作により、一部の吸着パッド12a…にワーク2が存在せず又は柔軟な形状をしたワーク2であっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構3を提供することができる。
本実施の形態におけるワーク吸着保持機構3は、バキュームフロー21は、供給圧力0.5MPaにおいて500〜3500L/minの吸込流量を有していると共に、真空エジェクター25は、供給圧力0.5MPaにおいて−50〜−90kPaの真空圧力を有している。
これにより、バキュームフロー21と真空エジェクター25とに対して、役割分担を明確に行い得る吸引装置を提供し、一部の吸着パッド12a…にワーク2が存在せず又は柔軟な形状をしたワーク2であっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構3を提供することができる。
本実施の形態のワーク吸着保持機構3では、第1電磁弁23にて第1配管32の経路を遮断したときにバキュームフロー21を停止させる第2電磁弁24が設けられている。
これにより、第2電磁弁24にてバキュームフロー21を停止させるので、バキュームフロー21のエアー消費量を低減することができる。
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。
本発明の他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。
前記実施の形態1においては、加工装置1のワーク吸着保持機構3は、図7の(a)〜(d)に示すように、1つのワーク2に対して複数の吸着パッド12a…で吸引保持する形態を前提としていた。
しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、複数のワーク2に対して各々に吸着パッド12aを有し、個別に吸引保持する形態であってもよい。例えば、図8の(a)〜(d)に示すように、左端及び中央の吸着パッド12a・12aに1つのワーク2を搭載し、右端の吸着パッド12aにも図示しない1つのワーク2を搭載する形態である。
この場合、ワーク2の個数が吸着パッド12aの数量よりも少なくなる、つまりいわゆる歯抜け状態となることによって、ワーク2が充足してない部分からリークが発生することが想定される。しかしながら、本実施の形態のワーク吸着保持機構3を用いれば、リーク部分が逆止弁27にて封止されるので、複数のワーク2を確実に吸着保持し、加工処理することができる。
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1及び実施の形態2と同じである。
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1及び実施の形態2と同じである。
前記実施の形態1においては、加工装置1の保持部10のトレイ位置決めプレート12には、図2に示すように、吸着孔部としての複数の吸着パッド12aが設けられていた。
しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、予めトレイ位置決めプレート12のワーク搭載部に相当するトレイ底面に複数の貫通穴を開口しておき、ワーク2はトレイ底面の貫通穴を介して吸着保持することも可能である。
この場合、トレイチェンジャーで切り出したトレイが、加工装置1の内部へと搬送され、加工装置1の内部でトレイが位置決めされた後に、複数の貫通穴とトレイとのいずれかが上下方向へと移動する。この結果、貫通穴とトレイ底面が接触状態となり、ワーク2はトレイ開口部を介して加わる吸着力によってトレイ上に載置されたまま保持状態となる。
これにより、レーザ加工装置やインクジェット装置において複数のワーク2をトレイ供給して処理を行う場合、ワーク2をトレイに載せたまま、各ワーク2を一括して吸着保持し連続処理を行うことができる。
〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態3と同じである。
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態3と同じである。
本実施の形態では、前記実施の形態1〜実施の形態3のワーク吸着保持機構3の構成に加えて、第1吸引源としてのバキュームフロー21と第2吸引源としての真空エジェクター25とを切り替える切替手段としての電磁弁が設けられている点が異なっている。
本実施の形態のワーク吸着保持機構3の構成について、以下に説明する。
すなわち、前記実施の形態1〜実施の形態3のワーク吸着保持機構3では、吸着孔部としての吸着パッド12aに対して、第1吸引源としてのバキュームフロー21と第2吸引源としての真空エジェクター25とが同時に吸着部から吸引する状態となる場合があった。
これに対して、本実施の形態のワーク吸着保持機構3では、第1吸引源としてのバキュームフロー21と第2吸引源としての真空エジェクター25とを切り替える切替手段としての図示しない電磁弁が設けられている。
これにより、例えば、バキュームフロー21での吸引を開始した後、電磁弁を作動して真空エジェクター25に切り替える。この結果、本実施の形態では、バキュームフロー21と真空エジェクター25とのいずれか一方のみが吸引する状態となる。
したがって、バキュームフロー21と真空エジェクター25とが同時に作動することがなくなるので、エアー消費量の低減を図ることができる。
〔まとめ〕
本発明の態様1におけるワーク吸着保持機構3は、保持部10に載置されたワーク2を吸引部20にて吸引するワーク吸着保持機構3において、上記保持部10は、上記ワーク2を吸着保持する複数の吸着孔部(吸着パッド12a)を有していると共に、上記吸引部20は、上記複数の吸着孔部(吸着パッド12a)にそれぞれ接続される第1配管32を通してワーク2を吸引する第1吸引源(バキュームフロー21)と、上記複数の吸着孔部(吸着パッド12a)にそれぞれ接続される第2配管33を通して吸引する第2吸引源(真空エジェクター25)と、上記各第1配管32にそれぞれ設けられたストップ弁(第1電磁弁23)と、上記各第2配管33にそれぞれ設けられた逆止弁27とを備え、上記第1吸引源(バキュームフロー21)は、第2吸引源(真空エジェクター25)よりも吸引流量が大きく、かつ真空圧力が小さいことを特徴としている。
本発明の態様1におけるワーク吸着保持機構3は、保持部10に載置されたワーク2を吸引部20にて吸引するワーク吸着保持機構3において、上記保持部10は、上記ワーク2を吸着保持する複数の吸着孔部(吸着パッド12a)を有していると共に、上記吸引部20は、上記複数の吸着孔部(吸着パッド12a)にそれぞれ接続される第1配管32を通してワーク2を吸引する第1吸引源(バキュームフロー21)と、上記複数の吸着孔部(吸着パッド12a)にそれぞれ接続される第2配管33を通して吸引する第2吸引源(真空エジェクター25)と、上記各第1配管32にそれぞれ設けられたストップ弁(第1電磁弁23)と、上記各第2配管33にそれぞれ設けられた逆止弁27とを備え、上記第1吸引源(バキュームフロー21)は、第2吸引源(真空エジェクター25)よりも吸引流量が大きく、かつ真空圧力が小さいことを特徴としている。
上記の発明によれば、保持部の吸着孔部に連通した第1吸引源を作動させワークを吸引する。第1吸引源は吸引流量が大きいので、例えば、ワークが反って吸着孔部と密着してない場合でも、流量による引き込み効果によって、ワークを吸着孔部に吸引させることができる。
続いて、吸着孔部に対して別経路である第2配管を通して連通している第2吸引源を作動させる。第1吸引源と第2吸引源とが並行して作動することによって、ワークの吸引状態が維持される。
続いて、第1吸引源と吸着孔部との間の第1配管に備えられたストップ弁を作動して第1吸引源からの経路を遮断する。これによって、ワークは、吸着孔部に密着したまま第2吸引源からの吸引に切り替わるため、吸着孔部でのリークが起きず、高い真空圧力を維持することができる。
また、第2吸引源は、逆止弁を介して吸着孔部に連通していることによって、ワークが存在しない箇所の吸着孔部への真空経路を瞬間的に遮断するため真空圧力の著しい低下を抑止することができる。
したがって、一部の吸着孔部にワークが存在せず又は柔軟な形状をしたワークであっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構を提供することができる。
本発明の態様2におけるワーク吸着保持機構3は、態様1におけるワーク吸着保持機構において、前記ストップ弁(第1電磁弁23)は、前記第1配管32の経路を電磁的に遮断可能とする電磁弁からなっていることが好ましい。
これにより、電磁弁にて第1配管の経路を自動的に遮断することができる。
本発明の態様3におけるワーク吸着保持機構3は、態様2におけるワーク吸着保持機構において、前記第1吸引源(バキュームフロー21)を作動させた後、前記第2吸引源(真空エジェクター25)を作動させ、その後、前記電磁弁(第1電磁弁23)にて、前記第1配管32を遮断するように制御する制御手段(制御部4)が設けられていることが好ましい。
これにより、制御手段の制御動作により、一部の吸着孔部にワークが存在せず又は柔軟な形状をしたワークであっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構を提供することができる。
本発明の態様4におけるワーク吸着保持機構3は、態様1、2又は3におけるワーク吸着保持機構において、前記第1吸引源(バキュームフロー21)は、供給圧力0.5MPaにおいて500〜3500L/minの吸込流量を有していると共に、前記第2吸引源(真空エジェクター25)は、供給圧力0.5MPaにおいて−50〜−90kPaの真空圧力を有していることが好ましい。
これにより、第1吸引源と第2吸引源とに対して、役割分担を明確に行い得る吸引装置を提供し、一部の吸着孔部にワークが存在せず又は柔軟な形状をしたワークであっても安定的に吸着保持し得るワーク吸着保持機構を提供することができる。
本発明の態様5におけるワーク吸着保持機構3は、態様1〜4のいずれか1におけるワーク吸着保持機構において、前記ストップ弁(第1電磁弁23)にて前記第1配管32の経路を遮断したときに前記第1吸引源(バキュームフロー21)を停止させる停止手段(第2電磁弁24)が設けられていることが好ましい。
これにより、停止手段にて第1吸引源を停止させるので、第1吸引源のエアー消費量を低減することができる。
本発明の態様6におけるワーク吸着保持機構3は、態様1〜5のいずれか1におけるワーク吸着保持機構において、前記吸引部20には、前記第1吸引源(バキュームフロー21)による吸引と前記第2吸引源(真空エジェクター25)による吸引とを切り替える切替手段が設けられているとすることができる。
これにより、バキュームフローと真空エジェクターとが同時に作動することがないので、エアー消費量の低減を図ることができる。
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、保持部に載置されたワークを吸引部にて吸引するワーク吸着保持機構に関するものであり、例えば、保持部に吸着保持されたワークを加工処理する加工装置に適用することができる。
1 加工装置
2 ワーク
3 ワーク吸着保持機構
4 制御部
10 保持部
11 吸着プレート
12 トレイ位置決めプレート
12a 吸着パッド(吸着孔部)
20 吸引部
21 バキュームフロー(第1負圧発生手段)
22 バキュームフローマニホールド
23 第1電磁弁(ストップ弁)
24 第2電磁弁(停止手段)
25 真空エジェクター(第2負圧発生手段)
26 エジェクターマニホールド
27 逆止弁
28 エアー供給部
30 三方分岐管
31 パッド接続配管
32 第1配管
33 第2配管
34 バキューム用配管
35 エジェクター用配管
2 ワーク
3 ワーク吸着保持機構
4 制御部
10 保持部
11 吸着プレート
12 トレイ位置決めプレート
12a 吸着パッド(吸着孔部)
20 吸引部
21 バキュームフロー(第1負圧発生手段)
22 バキュームフローマニホールド
23 第1電磁弁(ストップ弁)
24 第2電磁弁(停止手段)
25 真空エジェクター(第2負圧発生手段)
26 エジェクターマニホールド
27 逆止弁
28 エアー供給部
30 三方分岐管
31 パッド接続配管
32 第1配管
33 第2配管
34 バキューム用配管
35 エジェクター用配管
Claims (6)
- 保持部に載置されたワークを吸引部にて吸引するワーク吸着保持機構において、
上記保持部は、上記ワークを吸着保持する複数の吸着孔部を有していると共に、
上記吸引部は、上記複数の吸着孔部にそれぞれ接続される第1配管を通してワークを吸引する第1吸引源と、上記複数の吸着孔部にそれぞれ接続される第2配管を通して吸引する第2吸引源と、上記各第1配管にそれぞれ設けられたストップ弁と、上記各第2配管にそれぞれ設けられた逆止弁とを備え、
上記第1吸引源は、第2吸引源よりも吸引流量が大きく、かつ真空圧力が小さいことを特徴とするワーク吸着保持機構。 - 前記ストップ弁は、前記第1配管の経路を電磁的に遮断可能とする電磁弁からなっていることを特徴とする請求項1記載のワーク吸着保持機構。
- 前記第1吸引源を作動させた後、前記第2吸引源を作動させ、その後、前記電磁弁にて、前記第1配管を遮断するように制御する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項2記載のワーク吸着保持機構。
- 前記第1吸引源は、供給圧力0.5MPaにおいて500〜3500L/minの吸込流量を有していると共に、
前記第2吸引源は、供給圧力0.5MPaにおいて−50〜−90kPaの真空圧力を有していることを特徴とする請求項1、2又は3記載のワーク吸着保持機構。 - 前記ストップ弁にて前記第1配管の経路を遮断したときに前記第1吸引源を停止させる停止手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のワーク吸着保持機構。
- 前記吸引部には、前記第1吸引源による吸引と前記第2吸引源による吸引とを切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のワーク吸着保持機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014190458A JP2016060006A (ja) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | ワーク吸着保持機構 |
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JP2014190458A JP2016060006A (ja) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | ワーク吸着保持機構 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP2014190458A Pending JP2016060006A (ja) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | ワーク吸着保持機構 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108098412A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-06-01 | 鄂州富晶电子技术有限公司 | 一种免密封模块化真空夹具 |
JP2020172013A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 佐々木工機株式会社 | 吸着治具 |
-
2014
- 2014-09-18 JP JP2014190458A patent/JP2016060006A/ja active Pending
Cited By (3)
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JP2020172013A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 佐々木工機株式会社 | 吸着治具 |
JP7295366B2 (ja) | 2019-04-11 | 2023-06-21 | 佐々木工機株式会社 | 吸着治具 |
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