JP4373026B2 - 手持ち式真空吸着ピンセット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バキュームによる吸着力を利用して、ＩＣやＬＳＩ等の電子部品、時計等の精密小型部品、その他の小物品（例えば切手や宝石等）の実装や搬送、或いは理化学分野での細かいハンドリング作業に適した真空吸着ピンセットに関するものである。そして特に、ポンプを備えたステーション側とエアーホースを介して接続せずに使用可能な携帯型の手持ち式真空吸着ピンセットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
手持ち式真空吸着ピンセットとして、手動式のものが知られている。この手動式のものには、真空発生器としてスポイトを用いたものと、注射器のようにピストンとシリンジを用いたものとがある。
【０００３】
スポイトを用いたものは、スポイトを指で変形させた後、その復元力を利用して真空を作るものである。この場合、スポイトを指で変形させた後その復元の際に、スポイトに接続されたノズルと吸着パッドを通じて部品を吸着し、所定箇所に部品を移動させた後、スポイトを押して開放すればよい。
【０００４】
また、注射器を用いたものは、シリンジ内に圧縮バネを備え、ピストンを指で押し込むことによりバネを圧縮した後、そのバネの復元力により、ピストンが押し上げられて真空を作るものである。この場合、シリンジの先端部に吸着パッドが設けられており、ピストンを指で押さえた後、部品を吸着して所定箇所へ移動させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、手動式の従来の手持ち式真空吸着ピンセットは、スポイト型と注射器型の双方とも、真空を作るのに指先で操作するため、操作にはかなりの力が必要となり、特に作業が連続する場合には指への負担が大きかった。
それに加えて、注射器型のものは、ペンを持つように保持して作業ができないので、細かな作業には向かなかった。
【０００６】
ところで、電動式の手持ち式真空吸着ピンセットもあるが、電子部品等の吸着とその解除を行うための構造が複雑であり、部品点数が多く、軽量でコンパクトなものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、簡易な構成で、安価、小型、軽量で、操作が簡単で、細かい作業も容易にできる手持ち式真空吸着ピンセットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の手持ち式真空吸着ピンセットは、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の構成要件を備えることを特徴とする。
（Ａ）駆動モーターにより駆動される真空発生器。
（Ｂ）基端側に真空発生器が連結され、先端側に吸着ノズルが設けられた筒状の継手部材。
（Ｃ）継手部材の内外を連通する真空破壊用分岐エア通路の開口部に設けられた弁体。
（Ｄ）操作者の操作により、駆動モーターを駆動すると共に、分岐エア通路の開口に弁体を押し当ててその開口を閉じる一方、その操作の解除により、駆動モーターを停止すると共に、分岐エア通路の開口への弁体の押し当てを解除してその開口を開く操作部。
【０００９】
また、本発明の手持ち式真空吸着ピンセットは、好ましくは上記構成に加えて、前記操作部は、押しボタンとされており、この押しボタンの押し込みないしその解除により、分岐エア通路の開口への弁体の押し当てないしその解除が行われると共に、リミットスイッチの開閉による駆動モーターのオンオフがなされることを特徴とする。
【００１０】
さらに好ましくは上記構成に加えて、前記継手部材の外周面には、分岐エア通路の開口に近接して、小さな突出部が形成されており、この突出部に下面を支持されることで、分岐エア通路の開口を開けた状態で、弾性部材からなる弁体が設けられ、押しボタンの押し込みにより、弁体が弾性変形して、分岐エア通路の開口を閉じる一方、その押し込みの解除により、弁体が復元して、分岐エア通路の開口が開かれることを特徴とする手持ち式真空吸着ピンセットである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の手持ち式真空吸着ピンセット１について、更に詳細に説明する。
図１は、本発明の真空吸着ピンセット１の一実施例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は左側面図である。また、図２は、本実施例の真空吸着ピンセット１の内部構造を示す断面図であり、（Ａ）は正面視縦断面図、（Ｂ）は平面視横断面図である。さらに、図３は、図２（Ａ）の真空吸着ピンセット１の先端部を拡大して示す図である。また、図４は、本実施例の真空吸着ピンセットの回路図である。
【００１２】
図２及び図３に示すように、本実施例の真空吸着ピンセット１は、ペンシル形のグリップケース２を備え、このグリップケース２内に吸着機構や電源電池３等が内蔵されている。グリップケース２は、ペンシル形であるから、持ち易く、作業がし易い。
【００１３】
真空吸着ピンセット１は、駆動モーター４により駆動される。本実施例では、小出力小型モーター（３Ｖ）を使用しており、真空発生器５を駆動する。本実施例の真空発生器５は、ダイヤフラム型などの真空ポンプとされている。この真空ポンプ５は、チューブ６を介して筒状の継手部材７に接続されている。
【００１４】
継手部材７は、細長い円筒状のパイプからなり、その基端部には前記チューブ６が接続される一方、その先端部には、継手部材７より更に小径のパイプからなる吸着ノズル８が接続されている。そして、この吸着ノズル８の先端部には、吸着パッド９が取り付けられている。よって、真空ポンプ５での吸引力は、継手部材７と吸着ノズル８を介して吸着パッド９に作用させることができ、吸着パッド９にて電子部品などを吸着することが可能となる。
【００１５】
継手部材７の長手方向中間部の周側面には、真空破壊用分岐エア通路１０が継手部材７の内外を連通して形成されている。つまり、この分岐エア通路１０は、継手部材７の長手方向に沿って形成されたエア通路本管１１から分岐して形成されている。本実施例では、継手部材７の基端部寄りに断面四角形状のブロック部１２を形成し、このブロック部１２の上面に分岐エア通路１０が開口して形成されている。
【００１６】
このような継手部材７は、グリップケース２に位置決めされて取り付けられる。本実施例では、二つ割りされたグリップケース２を一体化するためのネジ穴１３を形成する筒状部１４がグリップケース２の内面から突出形成されているので、その筒状部１４に、継手部材７のブロック部１２の下面に形成された略半円形状の溝を嵌合すると共に、グリップケース２先端部の穴１５に継手部材７の先端部を嵌め込んで配置することにより位置決めされる。これにより、グリップケース２の先端部から、継手部材７の先端部が突出して配置されることになる。
【００１７】
継手部材７のブロック部１２の上面には、分岐エア通路１０の開口を挟むよう継手部材７の長手方向に離間して、二つの微小な突出部１６，１６が上方に突出形成されている（図３，図５）。なお、各突出部１６は、前後方向（図３や図５において紙面と垂直方向）に延出して形成されている。
【００１８】
図５（Ａ）に示すように、継手部材７の分岐エア通路１０の開口部には、ウレタンゴムなどの弾性部材からなる弁体１７が配置されている。本実施例の弁体１７は、略矩形板状とされており、その下面が継手部材７のブロック部１２の突出部１６，１６に支持されて配置される。従って、通常時には、この弁体１７は継手部材７の一対の突出部１６，１６に保持されることで、継手部材７のブロック部１２上面より若干浮いた状態とされている。よって、分岐エア通路１０の開口は開かれた状態とされ、継手部材７の真空は破壊された状態に保持される。
【００１９】
一方、図５（Ｂ）に示すように、弁体１７は、後述する押しボタン１８が押し込まれると、その第１突部１９により下方に押し込み可能とされている。そして、その場合には、弁体１７が弾性変形して、継手部材７の分岐エア通路１０の開口を閉じることになる。そして、その押し込みが解除されると、弁体１７は元の状態に復元して、分岐エア通路１０の開口が開かれることになる。なお、弁体１７は、グリップケース２内面から突出形成された突出片２０，２０間に挟まれて位置決めされている。
【００２０】
ところで、前記駆動モーター４は、操作者の操作により駆動回転する一方、その操作の解除により停止するよう構成されている。この操作は、例えば、グリップケース２の先端側上面に突出して配置された押しボタン１８の押し込みにより行われる。
【００２１】
本実施例の押しボタン１８は、略ハット状断面に形成され、先端側のツバ部２１は基端側のツバ部２２よりも十分長く延出してアームを形成している。この押しボタン１８は、ツバ部２１，２２がグリップケース２の側壁より内側に配置された状態で、本体部２３がグリップケース２の側壁に形成された開口２４から外方に突出して配置される（図３）。
【００２２】
押しボタン１８の前記アーム２１は、先端部においてグリップケース２に軸支されている（２５）。これにより、押しボタン１８は、アーム２１先端の枢軸２５を中心に回転可能とされ、グリップケース２に対し押し込み可能とされている。また、押しボタン１８の本体部２３の下面には、弁体１７を動作させる第１突部１９と、駆動モーター４制御用のリミットスイッチ２６を動作させる第２突部２７とが、それぞれ下方に突出して形成されている。なお、第１突部１９は、押しボタン本体部２３の先端側に配置され、第２突部２７は、押しボタン本体部２３の基端側に配置されている。
【００２３】
操作者は、グリップケース２から突出した押しボタン本体部２３を下方に押し込むことで、駆動モーター４を駆動させると共に、真空破壊用分岐エア通路１０の開口を閉じることができる。これにより、吸着ノズル８を介して吸着パッド９に電子部品などを吸着できることになる。また、その一方、押しボタン１８の押し込みを解除して、押しボタン１８を元の状態に戻すことで、駆動モーター４を停止させると共に、真空破壊用分岐エア通路１０の開口を開いて、初期状態に戻して、電子部品などの吸着を解除できる。
【００２４】
さらに具体的に説明すると、図５に示すように、押しボタン１８の本体部２３の下方位置には、リミットスイッチ２６が配置されており、その限界位置検出用のピンないしレバー等２８が、押しボタン１８の前記第２突部２７にて押し込まれることで、駆動モーター４が回転駆動され、それに基づいて真空ポンプ５が駆動される。本実施例では、この動作を実現するために、図４に示すように、電源電池３、真空ポンプ５（駆動モーター４）及びリミットスイッチ２６より構成される電気回路が使用されている。そして、押しボタン１８により、通常は開いている側（ＮＯ）のスイッチを押し込んで閉じることで、回路を閉じて、ポンプ５を駆動させる構成とされている。そして、押しボタン１８の押し込み時には、操作ボタン１８の前記第１突部１９が、継手部材７の分岐エア通路１０の開口に弁体１７を押え付けて、その開口を閉じることになる。
【００２５】
一方、押しボタン１８の押し込みを解除した場合には、リミットスイッチ２６のピンやレバー等２８の復元力によって、押しボタン１８も元の位置に戻され、それに伴って、第１突部１９の弁体１７への押圧も解除される。よって、分岐エア通路１０の開口が開いて、継手部材７内の真空状態が破壊されることになる。つまり、押しボタン１８の押し込みの解除時には、継手部材７の真空破壊用分岐エア通路１０が開放されて、継手部材７内の真空が瞬時に破壊されるから、吸着ノズル８先端の吸着パッド９にて吸着した部品を即座に開放することができ、快適な作業ができる。
【００２６】
なお、本実施例の真空吸着ピンセット１は、グリップ２をペンシル形としたので、操作が楽である。また、吸引動作を指で操作できる押しボタン１８により行う構成としたので、精密作業が行い易い。さらに、乾電池３を使用した電動形としたので、指への負担もなくすことができる。なお、乾電池３として、充電池を使用することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の真空吸着ピンセットによれば、簡易な構成で、安価、小型、軽量で、操作が簡単で、細かい作業も容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空吸着ピンセットの一実施例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は左側面図である。
【図２】図１の真空吸着ピンセットの内部構造を示す断面図であり、（Ａ）は正面視縦断面図、（Ｂ）は平面視横断面図である。
【図３】図２（Ａ）の真空吸着ピンセットの先端部を拡大して示す図である。
【図４】図１の真空吸着ピンセットの回路図である。
【図５】図２（Ａ）の真空吸着ピンセットの先端側の主要部を拡大して示す概略図であり、（Ａ）は押しボタンの押し込み解除状態、（Ｂ）は押しボタンの押し込み状態を示している。
【符号の説明】
１ 手持ち式真空吸着ピンセット
４ 駆動モーター
５ 真空発生器（真空ポンプ）
７ 継手部材
８ 吸着ノズル
１０ 真空破壊用分岐エア通路
１６ 突出部
１７ 弁体
１８ 操作部（押しボタン）
２６ リミットスイッチ

Claims (2)

1. 駆動モーターにより駆動される真空発生器と、
   基端側に真空発生器が連結され、先端側に吸着ノズルが設けられた筒状の継手部材と、
   前記継手部材には、継手部材の内外を連通する真空破壊用分岐エア通路が設けられ、この分岐エア通路の開口部に設けられた弾性部材からなる弁体と、
   操作者の操作により、駆動モーターを駆動すると共に前記分岐エア通路の開口に前記弁体を押し当ててその開口を閉じ、一方、その操作の解除により、駆動モーターを停止すると共に前記開口への前記弁体の押し当てを解除してその開口を開く操作部とを備え、
   前記継手部材の外周面に、前記開口に近接して、小さな突出部が形成され、
   該突出部に下面を支持されることで前記弁体が、前記開口を開けた状態に保持され、
   前記操作部の操作により、前記弁体が弾性変形して前記開口を閉じ、一方、その操作の解除により、前記弁体が復元して前記開口が開かれる
   ことを特徴とする手持ち式真空吸着ピンセット。
2. 前記操作部は、押しボタンとされており、
   該押しボタンの押し込みにより、前記開口への前記弁体の押し当てが行われると共に、リミットスイッチの閉による駆動モーターのオンがなされ、一方、前記押し込みの解除により、前記開口への前記弁体の押し当ての解除が行われると共に、リミットスイッチの開による駆動モーターのオフがなされる
   ことを特徴とする請求項１に記載の手持ち式真空吸着ピンセット。

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