JP2607280Y2 - チャック装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ワークを把持して位置
決めするためのチャック装置に関し、例えば半導体デバ
イスなど電子部品の搬送に使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来において、電子部品などのワークを
所定の位置まで搬送するために、真空圧（負圧）を利用
した吸着装置がしばしば使用されている。このような吸
着装置は、上下方向に移動可能な軸部材の先端にワーク
を吸着するためのパッドが取り付けられて構成されてお
り、搬入位置にあるワーク上で軸部材が下降し、パッド
によってワークを吸着して上昇し、適当なトラバーサに
よって搬出位置まで移動し、そこで軸部材が下降して所
定の位置で真空を開放してワークをパッドから離脱させ
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上述した従来の吸着装
置では、ワークを搬出位置で離脱したときに、ワークの
位置精度が悪いという問題がある。

【０００４】つまり、パッドによってワークを吸着する
と、真空圧によってパッドが撓んで変形するため、軸部
材に対するワークの位置にばらつきが発生する。そのた
め、真空圧を開放してワークをパッドから離脱したとき
にワークの位置にばらつきが生じ、ワークの搬入位置が
一定であっても搬出位置における位置決め精度は悪かっ
た。

【０００５】そのため、従来においては、搬出位置の位
置精度を向上させるために、種々の複雑な位置決め機構
を別途設けなければならず、装置が大型化し且つコスト
の上昇を招いていた。

【０００６】本考案は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、簡単な構造によって高精度でワークの位置決めを
行うことのできるチャック装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の考案に係る装
置は、ワークを保持して位置決めするためのチャック装
置であって、本体と、前記本体の中央部において収縮位
置と伸長位置との間を移動可能に設けられ、先端にワー
クを吸着するためのパッドが取り付けられた吸着用軸部
材と、前記吸着用軸部材の両側において開閉可能に設け
られ、前記吸着用軸部材の収縮位置において前記パッド
により吸着されたワークを水平方向にクリアランスを有
して保持するための爪部材と、前記吸着用軸部材を移動
駆動するための移動駆動機構と、前記爪部材を開閉駆動
するための、前記移動駆動機構とは独立して動作可能な
開閉駆動機構と、前記爪部材が前記ワークの保持のため
に閉じたときに前記爪部材と前記ワークとの間に水平方
向のクリアランスを有するように、前記爪部材が閉じた
ときに当接してその位置を規制するストッパ部材と、を
有し、前記吸着用軸部材、前記移動駆動機構、前記開閉
駆動機構、および前記ストッパ部材は、それらの軸心が
互いに一致するように設けられて構成される。

【０００８】請求項２の考案に係る装置では、前記移動
駆動機構は、前記吸着用軸部材の伸縮方向に往復駆動
し、ロッドによって前記吸着用軸部材を移動させる流体
圧シリンダと、前記ロッドと前記吸着用軸部材との間に
設けられ、前記吸着用軸部材が伸長方向に移動する際に
前記吸着用軸部材に過大な負荷が加わった場合に弾性的
に変形して前記ロッドと前記吸着用軸部材との摺動を許
容するバネ部材と、を有して構成される。

【０００９】

【作用】移動駆動機構によって吸着用軸部材が伸縮方向
に往復駆動される。吸着用軸部材を伸長させた状態で、
パッドによってワークを吸着し、その後吸着用軸部材を
収縮させる。吸着用軸部材の収縮位置において、爪部材
によってワークを把持（保持）する。このとき、爪部材
はストッパ部材によって閉じたときの位置が規制され
る。したがって、ワークとの間に水平方向にクリアラン
スを有するようになる。そのため、ワークには爪部材に
よる押圧力は作用しない。爪部材によりワークを把持し
た状態で、パッドによる吸着を解除することにより、ワ
ークは爪部材上に載って爪部材のみによって保持され
る。

【００１０】パッドによってワークを吸着した状態で、
爪部材を開き、吸着用軸部材を伸長させた後に吸着を解
除してワークを離脱させる。

【００１１】

【実施例】図１は本考案に係るチャック装置１の断面正
面図、図２は図１のチャック装置１のパッドの部分の拡
大断面図、図３はチャック装置１が閉じた状態を示す拡
大断面図、図４は図１のチャック装置１の底面図、図５
は図１のチャック装置１の平面図である。

【００１２】これらの図において、チャック装置１は、
本体１１、本体１１の中央部において収縮位置ＰＣ（図
３参照）と伸長位置ＰＥ（図２参照）との間を移動可能
に設けられた軸部材１２、軸部材１２の先端に取り付け
られたパッド１４、軸部材１２の両側において開閉可能
に設けられ軸部材１２の収縮位置ＰＣにおいてパッド１
４により吸着されているワークＷを把持するための爪部
材１５、軸部材１２を移動駆動するための移動駆動機構
１６、爪部材１５を開閉駆動するための開閉駆動機構１
７などから構成されている。

【００１３】本体１１は、それぞれ金属材料からなる第
１部材１１ａ、第２部材１１ｂ、及び第３部材１１ｃが
ボルトなどにより一体的に連結されて構成されている。
軸部材１２は、軸穴１３ａを有した中空状の軸棒１２ａ
と、軸棒１２ａの上端において圧入され一体化された管
部材１２ｂとからなっている。

【００１４】軸棒１２ａの外周には、図示しない縦方向
の溝が設けられており、第３部材１１ｃに取り付けられ
たガイド２６と回転不能に係合している。管部材１２ｂ
の上端には真空源（負圧源）からのホースを接続するた
めのタケノコ１３ｂが取り付けられている。パッド１４
は、弾性を有する合成ゴムからなり、接続部材１４ａを
介して軸棒１２ａの下端に取り付けられている。

【００１５】爪部材１５は、第３部材１１ｃの下面に設
けられたリニアガイド２１によって図４の半径方向に移
動可能に設けられた４つの爪台２２、及び各爪台２２に
ボルト２３によって取り付けられた爪２４からなる。爪
２４は、第３部材１１ｃの下面中央に取り付けられたス
トッパ部材２５の外周に当接することによって、閉じた
ときの位置決めが行われる。爪２４が閉じたときには、
爪２４の内側の面である把持面２４ａが、ワークＷの外
面との間に少しのクリアランスＣＬを有するようになっ
ている。このクリアランスＣＬの大きさが、実質的にワ
ークＷの位置決め精度とほぼ等しくなる。

【００１６】移動駆動機構１６は、第１部材１１ａをシ
リンダチューブとする空気圧シリンダ装置であり、ピス
トン３１、ピストン３１と一体の中空状のロッド３２、
及びスペーサ３８，３９などから構成されている。ロッ
ド３２の先端中央部には穴３２ａが設けられており、上
述の管部材１２ｂがこの穴３２ａに摺動可能に貫通して
いる。ロッド３２の上面は、タケノコ１３ｂの下端に取
り付けられたワシャ１３ｃに当接可能であり、したがっ
て、当接した状態ではロッド３２が上方へ移動する際に
軸部材１２も一体的に上方へ移動する。ロッド３２の内
部において、ロッド３２と管部材１２ｂとの間に圧縮バ
ネ３３が装着されており、ロッド３２に対して軸部材１
２を下方へ付勢している。したがって、ロッド３２が下
方へ移動する際に、通常はそれとともに軸部材１２が下
方へ移動するが、パッド１４がワークＷに当接するなど
して軸部材１２に上方向への過大な負荷が加わった場合
には、圧縮バネ３３が圧縮され、ロッド３２と管部材１
２ｂとは摺動する。なお、ピストン３１を駆動するため
の圧縮空気は、第１部材１１ａの端面に設けられたポー
ト３４，３５から供給される（図５参照）。また、第１
部材１１ａ、ピストン３１、及びロッド３２などの各摺
動部分にはパッキンが装着されている。

【００１７】開閉駆動機構１７は、第２部材１１ｂをシ
リンダチューブとする同軸状の２つのピストンを有した
空気圧シリンダ装置と、その空気圧シリンダ装置の直線
往復移動を開閉移動に変換する動力変換装置とからなっ
ている。

【００１８】空気圧シリンダ装置は、大ピストン４１、
小ピストン４２、及び軸チューブ４３などからなる。軸
チューブ４３は、第２部材１１ｂと第３部材１１ｃとの
間に装着され、その内部を上述の軸棒１２ａが移動可能
である。大ピストン４１及び小ピストン４２の各内周面
は、軸チューブ４３に対して気密に摺動可能である。小
ピストン４２の外周面は、大ピストン４１の内部におい
て気密に摺動可能である。空気室４４に圧縮空気が供給
されると、大ピストン４１は図１の下方へ、小ピストン
４２は上方へ、それぞれ移動する。空気室４５に圧縮空
気が供給されると、大ピストン４１は上方へ、小ピスト
ン４２は下方へ、それぞれ移動する。空気室４４，４５
への圧縮空気の供給は、第１部材１１ａの端面に設けら
れたポート３７，３６から行われる（図５参照）。

【００１９】動力変換装置は、大ピストン４１の下端面
の４箇所において軸部材１２と平行な軸を中心に回転可
能に設けられたピン５１、ピン５１の回転軸と直角方向
に延びる軸ピン５２、軸ピン５２を中心に回転可能に設
けられたレバー５３、レバー５３の先端に回転可能に取
り付けられ小ピストン４２の下端面に当接して転動する
ローラ５４、一端がレバー５３の中央部においてピン５
５を介して回転可能に取り付けられ、他端が爪台２２に
挿入された駆動棒５６などからなっている。大ピストン
４１及び小ピストン４２などの各摺動部分にはパッキン
が装着されている。

【００２０】空気室４４に圧縮空気が供給され、大ピス
トン４１が下方へ移動すると、軸ピン５２が下方へ押し
やられるため、ピン５５は半径方向の内方へ向かって移
動し、ローラ５４は小ピストン４２の下端面を上方へ押
し上げる。このとき、爪台２２は閉じる方向に移動す
る。また、空気室４５に圧縮空気が供給されると、上述
とは逆にローラ５４が下方へ押しやられ、ピン５５は半
径方向の外方へ移動し、これによって爪台２２は開く方
向に移動する。したがって、ポート３６，３７に圧縮空
気を供給することにより、爪２４が開閉駆動される。

【００２１】次に、チャック装置１の動作を説明する。
チャック装置１は、例えば図示しない適当なトラバーサ
に取り付けられ、水平方向に往復移動される。チャック
装置１がワークＷの搬入位置にあるときに、収縮位置Ｐ
Ｃにある軸部材１２が伸長して下降し、パッド１４がワ
ークＷの上面に当接した時点で真空圧を供給し、パッド
１４でワークＷを吸着する（図２の状態）。その後、軸
部材１２が収縮して上昇し、収縮位置ＰＣに到ると、爪
２４が閉じ、爪２４によってワークＷを把持する（図３
の状態）。真空圧を開放してパッド１４による吸着を解
除する。これによってワークＷは爪２４の中で自由状態
となり、爪２４の把持面２４ａによって規制される位置
で安定する。その後、再度真空圧を供給し、パッド１４
によってワークＷを吸着する。これによってワークＷの
位置決めが行われる。

【００２２】そして、トラバーサによってチャック装置
１がワークＷの搬出位置まで移動され、そこで爪２４が
開かれ、軸部材１２が伸長して下降し、所定の位置にお
いて真空圧を開放してワークＷを離脱する。これによっ
て、ワークＷが正しい位置に搬出される。爪２４によっ
てワークＷの位置決めが行われているので、パッド１４
の変形があった場合でもワークＷの位置が安定し、高精
度でワークＷの位置決めを行うことができる。

【００２３】上述の実施例において、爪２４を閉じたと
きの位置がストッパ部材２５との当接によって決定され
るので、ワークＷの位置を規制する把持面２４ａの位置
精度が高く維持される。また、ストッパ部材２５を交換
することによって把持面２４ａの位置を容易に変更する
ことができる。

【００２４】上述の実施例においては、移動駆動機構１
６として軸部材１２と同心状の空気圧シリンダ装置を用
いたが、軸部材１２と平行に配置された空気圧シリンダ
装置を用い、そのロッドと軸部材１２とを連結部材によ
り連結して一体に移動するように構成してもよい。爪２
４を４つ設けたが、２つ、３つ、又は５つ以上でもよ
い。パッド１４に真空圧を供給するタイミング、又は真
空圧を開放するタイミング、爪２４を開閉するタイミン
グなどは、適宜変更することができる。また、そのよう
なタイミングを得るために、適当なセンサーを必要に応
じて設けておけばよい。その他、本体１１、軸部材１
２、パッド１４、爪部材１５、移動駆動機構１６、開閉
駆動機構１７、及びチャック装置１の構造、形状、寸
法、材質、動作シーケンスなどは、本考案の主旨に沿っ
て種々変更することができる。

【００２５】

【考案の効果】本考案のチャック装置によると、簡単な
構造によって高精度でワークの位置決めを行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るチャック装置の断面正面図であ
る。

【図２】図１のチャック装置のパッドの部分の拡大断面
図である。

【図３】チャック装置が閉じた状態を示す拡大断面図で
ある。

【図４】図１のチャック装置の底面図である。

【図５】図１のチャック装置の平面図である。

【符号の説明】

１ チャック装置 １１ 本体 １２ 軸部材（吸着用軸部材） １４ パッド １５ 爪部材 １６ 移動駆動機構 １７ 開閉駆動機構 ３２ ロッド ３３ 圧縮バネ（バネ部材） Ｗ ワーク ＰＣ 収縮位置 ＰＥ 伸長位置

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを保持して位置決めするためのチャ
   ック装置であって、 本体と、 前記本体の中央部において収縮位置と伸長位置との間を
   移動可能に設けられ、先端にワークを吸着するためのパ
   ッドが取り付けられた吸着用軸部材と、 前記吸着用軸部材の両側において開閉可能に設けられ、
   前記吸着用軸部材の収縮位置において前記パッドにより
   吸着されたワークを水平方向にクリアランスを有して保
   持するための爪部材と、 前記吸着用軸部材を移動駆動するための移動駆動機構
   と、 前記爪部材を開閉駆動するための、前記移動駆動機構と
   は独立して動作可能な開閉駆動機構と、 前記爪部材が前記ワークの保持のために閉じたときに前
   記爪部材と前記ワークとの間に水平方向のクリアランス
   を有するように、前記爪部材が閉じたときに当接してそ
   の位置を規制するストッパ部材と、を有し、 前記吸着用軸部材、前記移動駆動機構、前記開閉駆動機
   構、および前記ストッパ部材は、それらの軸心が互いに
   一致するように設けられている、 ことを特徴とするチャック装置。
2. 【請求項２】前記移動駆動機構は、 前記吸着用軸部材の伸縮方向に往復駆動し、ロッドによ
   って前記吸着用軸部材を移動させる流体圧シリンダと、 前記ロッドと前記吸着用軸部材との間に設けられ、前記
   吸着用軸部材が伸長方向に移動する際に前記吸着用軸部
   材に過大な負荷が加わった場合に弾性的に変形して前記
   ロッドと前記吸着用軸部材との摺動を許容するバネ部材
   と、 を有してなることを特徴とする請求項１記載のチャック
   装置。