JP3435383B2 - 真空吸着装置およびこれを備えた吸着搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品を真空吸着す
る真空吸着装置と、これを用いた物品を搬送する吸着搬
送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】物品を真空吸着装置で吸着して搬送する
装置は広く用いられている。この装置では、真空パッド
で被吸着物を吸着し、その真空パッドを所定位置まで移
動させ、真空ポンプによる真空パッドの減圧を解除する
ことで、被吸着物を真空パッドから離脱させている。

【０００３】ところが、前記真空吸着装置の場合、真空
ポンプによる減圧解除、すなわち真空の破壊が完全で
も、真空パッドから被吸着物を分離できない現象が起こ
りうる。そこで、一部の真空吸着装置では、真空ポンプ
による減圧解除と同時に、真空パッド内に圧縮空気を導
入して、強制的に試料を真空パッドから引き剥がす手段
が付加されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成の真空吸着装置では、真空ポンプのほかに、圧縮空気
を供給するための加圧源が別に必要になり、構成が複雑
になるだけでなく、コスト増にもなっていた。

【０００５】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
ので、簡単な構成により、被吸着物の吸着および離脱を
適正に行うことができ、コストも低減できる真空吸着装
置、およびこの真空吸着装置を備えた吸着搬送装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明の請求項１に係る真空吸着装置は、真空
ポンプと、前記真空ポンプにより減圧されて、被吸着物
を吸着する真空パッドと、前記真空パッドに前記真空ポ
ンプの低圧の吸引口と高圧の排気口とを選択的に接続し
て前記被吸着物の吸着と離脱とを行わせる切換手段とを
備えている。

【０００７】前記真空吸着装置によれば、切換手段によ
り、真空パッドに真空ポンプの低圧の吸引口を接続する
と、真空パッドが真空ポンプにより減圧されて、真空パ
ッドで被吸着物を吸着できる。また、真空パッドで被吸
着物を吸着した状態のもとで、前記切換手段により、真
空パッドに真空ポンプの高圧の排気口を切り換え接続す
ると、真空パッドが真空ポンプにより加圧されて、真空
パッドから被吸着物を離脱させることができる。したが
って、１つの真空ポンプを、吸着用および離脱用のポン
プとして兼用でき、構成が簡単になり、コストも低減で
きる。

【０００８】また、本発明の請求項１に係る真空吸着装
置は、前記真空パッドにおける被吸着物と接触する先端
部がゴムで形成されている。

【０００９】前記真空吸着装置によれば、真空パッドの
先端部を被吸着物に気密に接触させることができるの
で、被吸着物の吸着をより確実に行うことができる。

【００１０】また、本発明の請求項１に係る真空吸着装
置は、前記真空パッドと切換手段との間の空気通路に、
前記真空パッドから切換手段へ向かう空気流のみを通過
させる逆止弁と、絞りとを並列に備えている。

【００１１】前記真空吸着装置によれば、真空パッドか
ら被吸着物を離脱させる際の空気流を絞りで適度に制限
できるので、ゴムで形成された真空パッドの先端部が振
動して不快な音を発するのを回避できる。

【００１２】また、本発明の請求項２に係る吸着搬送装
置は、請求項１に記載の真空吸着装置と、前記真空パッ
ドを保持して第１の方向に直線移動させる第１の移動装
置と、前記第１の移動装置を第１の方向と直交する平面
内で直線的または二次元的に移動させる第２の移動装置
とを備えている。

【００１３】前記吸着搬送装置によれば、被吸着物を吸
着した真空パッドを、第１および第２の移動装置の駆動
で移動させることにより、被吸着物を所望の位置に搬送
することができる。

【００１４】本発明の請求項３に係る試料装着装置は、
試料にＸ線を照射して試料の分析を行うＸ線分析装置に
併設されて、Ｘ線分析装置に供給される前記試料を、試
料ホルダ、またはＸ線照射位置に試料を保持する試料台
に、搬送して装着する試料装着装置であって、前記試料
を被吸着物とする請求項１に記載の真空吸着装置と、前
記真空パッドを保持して上下方向に沿った第１の方向に
直線移動させる第１の移動装置と、前記第１の移動装置
を水平面内で直線的または二次元的に移動させる第２の
移動装置とを備え、試料テーブル上に載置された試料を
吸着して前記試料ホルダまたは試料台に搬送し、試料を
離脱させるものである。

【００１５】前記試料吸着装置によれば、試料を吸着し
た真空パッドにより、試料を試料ホルダに円滑に装着す
ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照しながら詳述する。図１は本発明の
一実施形態である真空吸着装置１を備えた吸着搬送装置
２の概略の構成を示す斜視図である。この吸着搬送装置
２は、Ｘ線分析装置に併設されて、Ｘ線分析装置に供給
される試料を試料ホルダに装着させるものであり、この
例では、試料装着装置を兼ねている。このＸ線分析装置
は、試料ホルダに保持された試料の表面にＸ線を照射
し、例えば、試料から発生する蛍光Ｘ線を検出すること
により試料を分析するもので、筒状の試料ホルダの底部
に試料を設置して、試料ホルダの下面側から試料表面に
Ｘ線を照射する下面照射型である。前記吸着搬送装置２
は、試料テーブル３上に載置された試料４を真空吸着に
よって持ち上げて、下面照射型の筒状の試料ホルダ５の
底部に設置するものであり、真空吸着装置１を構成する
真空パッド６を保持して第１の方向である上下方向（Ｚ
方向）に直線移動させる直線移動装置（第１の移動装
置）７と、この直線移動装置７を第１の方向（Ｚ方向）
と直交する水平面内で二次元的に移動させる二次元移動
装置（第２の移動装置）８とを備えている。

【００１７】前記試料ホルダ５は、Ｘ線分析装置の外部
に置かれているおり、前記吸着搬送装置（試料装着装
置）２によって試料４が装着されたのち、図示しないホ
ルダ搬送装置によってＸ線分析装置の試料投入口まで搬
送され、Ｘ線分析装置に内蔵された搬送手段によってＸ
線照射位置にある試料台に搬送される。試料ホルダ５を
使用しないで、試料４をＸ線分析装置の内部の前記試料
台に直接保持させる場合、前記吸着搬送装置２によって
試料台に試料４を搬送して装着させてもよい。

【００１８】前記二次元移動装置８は、水平面内の一方
向（Ｘ方向）に向けて架設したレール９に沿って直線移
動自在に設けられたＸ方向移動台１０と、レール９に取
り付けられて、前記Ｘ方向と直交する水平方向（Ｙ方
向）に向けて架設した一対のレール１６、１６に沿って
直線移動自在に設定されたＹ方向移動台１１とを備え、
前記各移動台１０，１１は図示しない駆動源によって駆
動される。

【００１９】真空吸着装置１を上下方向（Ｚ方向）に直
線移動させる前記直線移動装置７は、前記Ｘ方向移動台
１０に取り付けられたモータのような駆動機１２と、こ
のモータ１２の回転軸１２ａに固定されて先端に円柱状
のカムフォロア１３ａを有するクランク１３と、カムフ
ォロア１３ａに摺動自在に係合する長溝からなるカム溝
１４ａを有するカム部材１４とを備えており、カム部材
１４に前記真空パッド６が垂直姿勢で固定されている。

【００２０】図２は、前記真空吸着装置１の空気圧回路
を示す。この真空吸着装置１は、真空ポンプ２１と、こ
の真空ポンプ２１により減圧されて、被吸着物である前
記試料４を吸着する真空パッド６と、この真空パッド６
に、前記真空ポンプ２１の吸入口２１ａと排気口２１ｂ
とを選択的に接続して、試料４の吸着と、吸着した試料
４の離脱とを行わせる切換手段２２とを備えている。さ
らに、真空パッド６と切換手段２２との間の空気通路
に、真空パッド６から切換手段２２へ向かう空気流のみ
を通過させ逆方向の空気流を阻止する逆止弁２５と、開
度調整可能な絞り（オリフィス）２６とを並列に備えて
いる。

【００２１】前記切換手段２２は４ポート２位置電磁弁
からなり、図２に示す第１の位置では、フィルタ２４
Ａ、逆止弁２５およびポートＡ，Ｂを経て真空パッド６
が真空ポンプ２１の吸入口２１ａに接続され、ポート
Ｃ，Ｄを経て真空ポンプ２１の排気口２１ｂがフィルタ
２４Ｂに接続され、真空ポンプ２１の駆動により、空気
が真空パッド６およびフィルタ２４Ａを通して吸引さ
れ、フィルタ２４Ｂとその下流側に配置されたサイレン
サ２３を通して排出される。また、図３に示す第２の位
置では、フィルタ２４Ａ、絞り２６およびポートＦ，Ｅ
を経て真空パッド６が真空ポンプ２１の排気口２１ｂに
接続され、ポートＧ，Ｈを経てフィルタ２４Ｂが真空ポ
ンプ２１の吸入口２１ａに接続され、真空ポンプ２１の
駆動により、空気がサイレンサ２３およびフィルタ２４
Ｂを通して吸引され、フィルタ２４Ａおよび真空パッド
６を通して排出される。切換手段２２の操作は、Ｘ線分
析装置の全体を制御する制御装置によって自動的に行っ
てもよいし、オペレータの手動によってもよい。

【００２２】図４は、前記真空パッド６の縦断面図を示
す。この真空パッド６は、中心に空気通路１６を有する
パッド本体６ｂにおける試料４（図１）と接触する先端
部６ａがゴムで形成されている。パッド本体６ｂはパッ
ドホルダ６ｃに上下動自在に嵌合されており、パッドホ
ルダ６ｃ内に収納されたスプリング６ｄが、パッド本体
６ｂのばね受け部１７を下方に押圧している。スプリン
グ６ｄによって、真空パッド６が下降して試料４に接触
したときの先端部６ａの高さ位置が、試料４の高さ（厚
さ）の変化に応じて変化する。パッド本体６ｂの上端部
には、空気チューブ１９（図１）が連結されている。こ
の真空パッド６は、真空パッド６の先端部６ａを、試料
４の表面に気密な状態に接触させることができ、試料４
の吸着を確実に行うことができる。

【００２３】次に、図１に示す真空吸着装置１を備えた
吸着搬送装置２により、試料４をホルダ５の底部に設置
する動作手順を説明する。先ず、吸着搬送装置２の二次
元移動装置８が駆動して、直線移動装置７のカム部材１
４に保持された真空パッド６が、試料テーブル３上の所
望の試料４の上に来る位置で停止する。続いて、直線移
動装置７のモータ１２が作動して、クランク１３を回転
させることによりカム部材１４を下降させ、図５の右側
に二点鎖線で示すように、カム部材１４で保持された真
空パッド６を、その先端部６ａが所望の試料４の表面に
接触する高さまで下降させる。

【００２４】次に、真空吸着装置１において、図２に示
す切換手段２２である４ポート２位置電磁弁を第１の位
置とした状態で、真空ポンプ２１を駆動させる。これに
より、真空パッド６が減圧されて、試料４が真空パッド
６に吸着される。

【００２５】次に、直線移動装置７のモータ１２がクラ
ンク１３を介してカム部材１４を上昇させ、図５に実線
で示すように、真空パッド６を、その先端部６ａに吸着
されている試料４がホルダ５より高くなる位置まで上昇
させる。続いて、吸着搬送装置２の二次元移動装置８が
作動して、真空パッド６がホルダ５の上に来る位置で停
止する。この位置から、直線移動装置７のモータ１２が
カム部材１４を下降させ、図５の左側に示すように、先
端部６ａに吸着されている試料４が下端に環状のマスク
２３をセットしたホルダ５の底部に接触する位置となる
高さまで、真空パッド６を下降させる。

【００２６】次に、図３に示すように、切換手段２２で
ある４ポート２位置電磁弁を第２の位置に切り換える。
これにより、真空パッド６が加圧されて、真空パッド６
の先端部６ａに吸着されていた試料４が離脱し、ホルダ
５の底部に設置される。この際、あらかじめ絞り２６の
開度を適切に調整しておけば、空気流が絞り２６で適度
に制限されるので、ゴムで形成された真空パッド６の先
端部６ａ（図４）が振動して不快な音を発するのを回避
できる。なお、開度調整可能な絞り２６の代わりに、開
度が適切に設定、固定された絞りを用いてもよい。

【００２７】次に、直線移動装置７のモータ１２が、再
びカム部材１４を上昇させ、真空パッド６を、その先端
部６ａがホルダ５より十分高くなる位置まで上昇させ
る。このように、１つの真空ポンプ６を吸着用ポンプと
離脱用ポンプに兼用して、試料４をホルダ５の底部に円
滑に設置することができ、真空吸着装置１の構成が簡単
になり、コストも低減できる。

【００２８】なお、前記実施形態では、Ｘ線分析する試
料４を被吸着物として吸着して搬送する場合について説
明したが、前記吸着搬送装置２によれば、その他の板状
の被吸着物についても同様に、三次元的に移動させて所
望の位置に持ち運ぶことができる。また、第２の移動装
置として、二次元移動装置８に代えて、Ｘ方向もしくは
Ｙ方向にのみ直線的に移動する移動装置を設けてもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明の真空吸着装置に
よれば、真空ポンプと、前記真空ポンプにより減圧され
て、被吸着物を吸着する真空パッドと、前記真空パッド
に前記真空ポンプの吸引口と排気口とを選択的に接続し
て前記被吸着物の吸着と離脱とを行わせる切換手段とを
備えたため、１つの真空ポンプを、吸着用および離脱用
のポンプとして兼用して、真空パッドで被吸着物を吸着
できるとともに、真空パッドから被吸着物を確実に離脱
させることができ、構成が簡単になり、コストも低減で
きる。

【００３０】また、本発明の吸着搬送装置によれば、本
発明の真空吸着装置と、前記真空パッドを保持して第１
の方向に直線移動させる第１の移動装置と、前記第１の
移動装置を第１の方向と直交する平面内で直線的または
二次元的に移動させる第２の移動装置とを備えたため、
被吸着物を所望の位置に搬送することができる。

【００３１】本発明の試料装着装置によれば、前記吸着
搬送装置によってＸ線分析装置の試料を試料ホルダに搬
送して装着させるので、試料の装着を円滑に行うこどが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る真空吸着装置を備え
た吸着搬送装置を示す斜視図である。

【図２】前記真空吸着装置の空気圧回路図である。

【図３】同真空吸着装置の切換手段を切換え設定した状
態を示す空気圧回路図である。

【図４】同真空吸着装置の真空パッドを示す縦断面図で
ある。

【図５】前記吸着搬送装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１…真空吸着装置、２…吸着搬送装置（試料装着装
置）、４…試料（被吸着物）、６…真空パッド、６ａ…
先端部、７…第１の移動装置、８…第２の移動装置、２
１…真空ポンプ、２１ａ…吸入口、２１ｂ…排気口、２
２…切換手段、２５…逆止弁、２６…絞り、Ｚ…第１の
方向

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空ポンプと、 前記真空ポンプにより減圧されて、被吸着物を吸着する
   真空パッドと、 前記真空パッドに前記真空ポンプの吸引口と排気口とを
   選択的に接続して前記被吸着物の吸着と離脱とを行わせ
   る切換手段とを備え、 前記真空パッドにおける被吸着物と接触する先端部がゴ
   ムで形成されており、 前記真空パッドと切換手段との間の空気通路に、前記真
   空パッドから切換手段へ向かう空気流のみを通過させる
   逆止弁と、絞りとを並列に備え た真空吸着装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の真空吸着装置と、 前記真空パッドを保持して第１の方向に直線移動させる
   第１の移動装置と、 前記第１の移動装置を第１の方向と直交する平面内で直
   線的または二次元的に移動させる第２の移動装置とを備
   えた吸着搬送装置。
3. 【請求項３】 試料にＸ線を照射して試料の分析を行う
   Ｘ線分析装置に併設されて、Ｘ線分析装置に供給される
   前記試料を、試料ホルダ、またはＸ線照射位置に試料を
   保持する試料台に、搬送して装着する試料装着装置であ
   って、 前記試料を被吸着物とする請求項１に記載の真空吸着装
   置と、 前記真空パッドを保持して上下方向に沿った第１の方向
   に直線移動させる第１の移動装置と、 前記第１の移動装置を水平面内で直線的または二次元的
   に移動させる第２の移動装置とを備え、 試料テーブル上に載置された試料を吸着して前記試料ホ
   ルダまたは試料台に搬送し、試料を離脱させる試料装着
   装置。