JP4346912B2 - 真空吸引システムおよびその制御方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品であるチップ部品のワークをワーク収納孔に吸引するための真空吸引システムおよびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５乃至図７により、ワークをワーク収納孔に吸引する従来の真空吸引システムについて述べる。
【０００３】
このうち図５は従来の真空吸引システムを搬送テーブルに適用した例を示す部分縦断面、図６は図５に示す例の配管図、図７はワーク装填率と真空度との関連を説明するタイムチャートである。
【０００４】
図５において、搬送テーブル２は、テーブルベース３上に回転自在に設けられ、このテーブルベース３はベース４上に固定して設けられている。また、搬送テーブル２を貫通して複数のワーク収納孔５が環状に設けられ、このワーク収納孔５により同心円状の複数列の収納孔列が形成されている。
【０００５】
またテーブルベース３には真空吸引溝３０が環状に設けられている。この真空吸引溝３０は、テーブルベース３及びベース４を貫通して設けられた真空吸引孔８を介して真空配管９に連通し、この真空配管９はさらに図６に示す真空発生源１７に連通している。また真空吸引溝３０と真空発生源１７との間には、負圧検出センサ３１が設けられている。また、真空吸引溝３０は搬送テーブル２のワーク収納孔５からなる複数の収納孔列と同心円に構成され、各真空吸引溝３０は収納孔列に設けられた複数のワーク収納孔５の一部と連通されている。
【０００６】
また搬送テーブル２にはワーク排出部が設けられ、このワーク排出部には、図５に示すようにテーブルベース３及びベース４を貫通して噴射ノズル１１が設けられている。この噴射ノズル１１は圧縮エア配管１２を介して図示しない圧縮エア制御手段に連通している。
【０００７】
図５乃至図７において、真空吸引溝３０は、真空発生源１７と真空配管９及び真空吸引孔８を介して連通しているため、真空吸引溝３０が真空発生源１７によって負圧化されるとともに、真空吸引溝３０に連通する複数のワーク収納孔５が負圧化される。搬送テーブル２上に載置されたワークＷまたは搬送テーブル２に当接したワークＷは、ワーク収納孔５の負圧により吸引されてワーク収納孔５内に装填される。
【０００８】
ワーク収納孔５と真空吸引溝３０との間には漏れが生じるため、すべてのワーク収納孔５にワークＷが装填されたとき、真空吸引溝３０内の真空度が最も高くなり（以下最高真空度Ｐ５という）、全てのワーク収納孔５にワークＷが全く収納されず開放されているとき、真空吸引溝３０内の真空度が最低真空度となる（図７参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、全てのワーク収納孔５が開放されて真空度が最低の場合であっても、ワークＷを吸引してワーク収納孔５に装填することができるよう、真空吸引溝３０内の最低真空度はワークＷの装填が可能な値に設定されている。しかしながら、ワーク収納孔５には真空吸引溝３０が直接連通しており、かつワーク収納孔５と真空吸引溝３０の間の流路抵抗が小さいため、一部のワーク収納孔５内にワークＷが装填されなかった場合でも、最高真空度Ｐ５からの真空度の低下は極めて大きくなる。このため、最低真空度を装填可能な真空度を確保すると、最高真空度Ｐ５が極端に高くなり、ワーク排出部において噴射ノズル１１から圧縮エアを噴射してワークＷを排出しようとしたとき、圧縮エアと吸引力が相殺されて排出不良が生じることがある。また、ワークＷの吸引力が上昇すると、ワークＷとテーブルベース３との摩擦力が上昇したり、搬送テーブル２とテーブルベース３間が空気吸引により吸着され、テーブル２の回転が不安定となることがある。
【００１０】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ワークを安定して搬送テーブルに装填することができ、かつワークを安定して搬送テーブルにより搬送し、かつ排出することができる真空吸引システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、真空漏れ発生部と、この真空漏れ発生部に接続された真空吸引機構と、この真空吸引機構に接続され、真空漏れ発生部における真空度を調整する真空度調整機構と、を備えたことを特徴とする真空吸引システムである。
【００１２】
本発明は、真空漏れ発生部は、ワークを収納するワーク収納孔を有する搬送テーブルを備えていることを特徴とする真空吸引システムである。
【００１３】
本発明は、真空漏れ発生部は、搬送テーブルの真空吸引機構側に設けられ、ワーク収納孔と連通する真空吸引溝を有するテーブルベースを更に備えていることを特徴とする真空吸引システムである。
【００１４】
本発明は、搬送テーブルのテーブルベース側の面に、ワーク収納孔と真空吸引溝との間に位置する微小断面吸引溝を設けたことを特徴とする真空吸引システムである。
【００１５】
本発明は、真空度調整機構は、真空漏れ発生部における真空度を検出する負圧センサと、圧縮エア発生源と、負圧センサからの信号に基づいて圧縮エア発生源からの圧縮エアを真空漏れ発生部に送る調整部とを有することを特徴とする真空吸引システムである。
【００１６】
本発明は、調整部は負圧センサからの信号に基づいて、真空度が上限値以上となったとき圧縮エアを噴射し、真空度が下限値以下となったとき圧縮エアを停止することを特徴とする真空吸引システムである。
【００１７】
本発明は、真空漏れ発生部と、この真空漏れ発生部に接続された真空吸引機構と、この真空吸引機構に接続され、真空漏れ発生部における真空度を検出する負圧センサと、圧縮エア発生源と、調整部とを有し真空漏れ発生部における真空度を調整する真空度調整機構とを備えた真空吸引システムの制御方法において、真空度吸引機構により真空漏れ発生部に真空を生じさせる工程と、真空度調整機構の負圧センサにより真空漏れ発生部における真空度を検出する工程と、負圧センサからの信号に基づいて、真空度調整機構の調整部により圧縮エア発生源からの圧縮エアを真空漏れ発生部へ送る工程と、を備えたことを特徴とする真空吸引システムの制御方法である。
【００１８】
本発明は、調整部は負圧センサからの信号に基づいて、真空度が上限値以上となったとき圧縮エアを噴射し、真空度が下限値以下となったとき圧縮エアを停止することを特徴とする真空吸引システムの制御方法である。
【００１９】
本発明は、調整部は負圧センサからの信号に基づいて、真空度が上限値以上となったとき、圧縮エアを間欠噴射することを特徴とする真空吸引システムの制御方法である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１乃至図４は本発明による真空吸引システムおよびその制御方法を示す図である。このうち図１は真空吸引システムを示す配管図、図２は本発明の作用を示すフローチャート、図３は本発明を適用したワーク搬送装置を示す平面図、図４（ａ）はワーク搬送装置の拡大平面図、図４（ｂ）はワーク搬送装置の拡大側断面図である。
【００２２】
まず、図３および図４により本発明を適用したワーク搬送装置について説明する。
【００２３】
図３において、ワーク搬送装置１は、ベース４に固定して設けられたテーブルベース３と、このテーブルベース３上を回転するとともに多数のワーク収納孔５を有する搬送テーブル２とを備えている。
【００２４】
搬送テーブル２のワーク収納孔５は搬送テーブル２を貫通するとともに、環状に等間隔で配置され、これら多数のワーク収納孔５からなる収納孔列５ａが同心円状に複数列設けられている。テーブルベース３の搬送テーブル２側の表面には、搬送テーブル２の複数の収納孔列５ａにそれぞれ負圧を供給する為の真空吸引溝７が設けられ、図４に示すように搬送テーブル２の各ワーク収納孔５は真空吸引溝７と微小断面吸引溝６を介して連通されている。この場合、微小断面吸引溝６は搬送テーブル２のテーブルベース３側の表面に設けられている。また、真空吸引溝７はテーブルベース３及びベース４を貫通して設けられた複数の真空吸引孔８を介して真空配管９に連通され、この真空配管９は更に真空供給部１５，１７，２０に連通されている。
【００２５】
図３に示したワーク搬送装置１のワーク排出域においては、図４に示すようにテーブルベース３及びベース４を貫通して噴射ノズル１１が設けられ、噴射ノズル１１は圧縮エア配管１２を介して図示しない圧縮エア制御手段に連通している。
【００２６】
また図１において、前記真空供給部１５，１７，２０は真空度制御部１５と、真空発生源１７と、圧縮エア発生源２０とからなり、真空度制御部１５はさらに真空流量調整用の絞り弁１６と、圧縮エア流量調整用絞り弁１９と、圧縮エア供給用電磁弁１８とから構成されている。また、真空配管９には真空吸引溝７の真空度を検知する為の負圧センサ１０が設けられている。
【００２７】
また図１に示すように、負圧センサ１０には制御部１０ａが接続され、この制御部１０ａにより圧縮エア供給用電磁弁１８が駆動制御される。
【００２８】
なお、図１において、ワーク収納孔５を有する搬送テーブル２と、真空吸引溝７を有するテーブルベース３とによって本発明による真空吸引システムの真空漏れ発生部が構成されている。また、真空配管９と、真空発生源１７とによって真空吸引機構が構成されている。さらに負圧センサ１０と、制御部１０ａと、圧縮エア供給用電磁弁（調整部）１８と、圧縮エア発生源２０とによって真空度調整機構が構成されている。
【００２９】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３０】
図３に示すように、ワーク搬送装置１のワーク装填域において図示しない装填手段によりワーク収納孔５にワークＷが装填される。ワーク収納孔５内に装填されたワークＷは、搬送テーブル２により回転搬送されて、ワーク搬送装置１のワーク排出域において噴射ノズル１１から噴射された圧縮エアによりワーク収納孔５から排出される。
【００３１】
この間、負圧センサ１０はワーク収納孔５および真空吸引溝７に連通する真空配管９内の真空度、すなわち真空漏れ発生部における真空度を検出する。
【００３２】
負圧センサ１０からの信号は、その後、制御部１０ａに送られ、制御部１０ａは図２に示す上限設定Ｐ２と下限設定Ｐ１の間でヒステリシスｏｎ、ｏｆｆを行なう。すなわち制御部１０ａは負圧センサ１０からの真空度が上限設定Ｐ２以上になるとｏｎとなり、その後下限設定Ｐ１以下になるとｏｆｆになるように圧縮エア供給用電磁弁１８を駆動制御する。
【００３３】
なお、図２において、Ｐ３は最高到達真空度を示し、本発明の機能を果す上限設定Ｐ２より高い値となっている。
【００３４】
上述のように、真空発生源１７から絞り弁１６を経て真空吸引溝７に供給された負圧は、微小吸引溝６を介して各ワーク収納孔５に連通し、ワーク収納孔５内を負圧化する。したがって、図２に示すようにワーク装填率が上昇すると、ワーク収納孔５および真空吸引溝７内の真空度も上昇してゆく。そして負圧センサ１０からの信号が上限設定Ｐ２に到達すると、制御部１０ａから圧縮エア吐出用電磁弁１８を間欠駆動して圧縮エアを間欠噴射するようｏｎ信号が出力される。
【００３５】
圧縮エア吐出用電磁弁１８を間欠駆動すると、圧縮エア発生源２０から供給された圧縮エアＰ４が絞り弁１９で調整された後、噴射時間をｔ１、休止時間をｔ２として間欠的に真空配管９内に供給され、真空吸引溝７内における負圧の真空度を抑制する。
【００３６】
一方、真空吸引溝７の真空度が低下して、負圧センサ１０からの真空度が下限設定Ｐ１に到達すると、制御部１０ａは圧縮エア吐出用電磁弁１８の駆動信号をｏｆｆとし、圧縮エアＰ４の供給を停止する。圧縮エアＰ４の供給が停止すると真空配管９内の真空度が再び漸増して前記動作が繰り返される。このようにして真空配管９内の真空度が上限設定Ｐ２と下限設定Ｐ１との間で略安定する。
【００３７】
なお図４に示すように、ワーク収納孔５と真空吸引溝７は微小断面吸引溝６により連通され、この微小断面吸引溝６は図１に示すように、一種の絞り弁と同等の機能を果して流路抵抗を高める。このためワーク収納孔５にワークＷが装填されていない場合でも、大気の吸入量を制限して真空吸引溝７内の真空度の低下を抑制することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態において、圧縮エア吐出用電磁弁１８により圧縮エアを間欠噴射する例を示したが、これに限らず圧縮エアを連続的に噴射してもよい。また、本発明をワーク搬送装置１の例により説明したが、本発明はワーク搬送装置１に限定されるものではなく、圧力変動が大きい真空吸引システムであれば、このような真空吸引システムにも適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、真空漏れ発生部における真空度を安定させることができる。このため真空漏れ発生部としてワーク収納孔を有するワーク搬送テーブルを用いた場合、ワーク収納孔内にワークを安定して装填するとともに、ワーク収納孔からワークを安定して排出することができ、またワーク搬送テーブルによってワークを安定して搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による真空吸引システムの配管図。
【図２】本発明の作用を示すフローチャート。
【図３】本発明を適用したワーク搬送装置を示す平面図。
【図４】本発明を適用したワーク搬送装置を示す拡大図。
【図５】従来の真空吸引システムを示す図。
【図６】図５に示す真空吸引システムの配管図。
【図７】ワーク装填率と真空度との関連を説明する図。
【符号の説明】
１ ワーク搬送装置
２ 搬送テーブル
３ テーブルベース
４ ベース
５ ワーク収納孔
６ 微小断面吸引溝
７ 真空吸引溝
８ 真空吸引孔
９ 真空配管
１０ 負圧センサ
１１ 噴射ノズル
１２ 圧縮エア配管
１６ 絞り弁
１７ 真空発生源
１８ 圧縮エア供給用電磁弁
１９ 絞り弁
２０ 圧縮エア発生源
Ｗ ワーク

Claims (4)

  1. 真空漏れ発生部と、
    この真空漏れ発生部に接続された真空吸引機構と、
    この真空吸引機構に接続され、真空漏れ発生部における真空度を検出する負圧センサと、負圧センサからの信号に基づいて真空漏れ発生部における真空度を調整する調整部とを有する真空度調整機構と、
    を備え、
    真空漏れ発生部は、真空吸引機構側に設けられ、真空吸引溝を有するテーブルベースと、テーブルベース上に回転自在に設けられ、ワークを収納するとともに真空吸引溝に連通する複数のワーク収納孔を有する搬送テーブルとを有し、負圧センサは搬送テーブルの複数のワーク収納孔の真空度を検出し、調整部は複数のワーク収納孔の真空度を調整し、真空度調整機構は、圧縮エア発生源を有し、調整部は負圧センサからの信号に基づいて圧縮エア発生源からの圧縮エアを真空漏れ発生部の複数のワーク収納孔に送り、調整部は負圧センサからの信号に基づいて、真空度がワーク装填率が上昇して定まる上限値以上となったとき圧縮エアを噴射し、真空度がワークの装填率が低下して定まる下限値以下となったとき圧縮エアの噴射を停止することを特徴とする真空吸引システム。
  2. 搬送テーブルのテーブルベース側の面に、ワーク収納孔と真空吸引溝との間に位置する微小断面吸引溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の真空吸引システム。
  3. 真空漏れ発生部と、
    この真空漏れ発生部に接続された真空吸引機構と、
    この真空吸引機構に接続され、真空漏れ発生部における真空度を検出する負圧センサと、圧縮エア発生源と、調整部とを有し真空漏れ発生部における真空度を調整する真空度調整機構とを備え、真空漏れ発生部は、真空吸引機構側に設けられ、真空吸引溝を有するテーブルベースと、テーブルベース上に回転自在に設けられ、ワークを収納するとともに真空吸引溝に連通する複数のワーク収納孔を有する搬送テーブルとを有し、負圧センサは搬送テーブルの複数のワーク収納孔の真空度を検出し、調整部は複数のワーク収納孔の真空度を調整する真空吸引システムの制御方法において、
    真空度吸引機構により真空漏れ発生部の複数のワーク収納孔に真空を生じさせる工程と、
    真空度調整機構の負圧センサにより真空漏れ発生部の複数のワーク収納孔における真空度を検出する工程と、
    負圧センサからの信号に基づいて、真空度調整機構の調整部により圧縮エア発生源からの圧縮エアを真空漏れ発生部の複数のワーク収納孔へ送る工程と、
    を備え、
    調整部は負圧センサからの信号に基づいて、真空度がワーク装填率が上昇して定まる上限値以上となったとき圧縮エアを噴射し、真空度がワークの装填率が低下して定まる下限値以下となったとき圧縮エアの噴射を停止することを特徴とする真空吸引システムの制御方法。
  4. 調整部は負圧センサからの信号に基づいて、真空度が上限値以上となったとき、圧縮エアを間欠噴射することを特徴とする請求項３記載の真空吸引システムの制御方法。
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