JP4962760B2 - 移送システム - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ軸方向にスライダを移動する一対のＸ軸リニアモータを平行配置し、一対のＸ軸リニアモータのスライダ間に橋渡ししたブリッジ部材にＹ軸リニアモータを設けＹ軸リニアモータのスライダに搭載したツールを用いて加工対象となるワークに対して所定の処理をするワーク加工装置を有する移送システムに関するものである。

リニアモータおよびワークの移送システムに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特開昭６３−２１３４９０号公報 特開２０００−０６５９７０号公報 特開２００６−０８２１４８号公報

以下、特開２００６−０８２１４８号公報に付いて説明する。
図４は、一対のＸ軸リニアモータを所定距離を隔てて平行に配置し、各Ｘ軸リニアモータのスライダ間をブリッジ部材で橋渡しし、このブリッジ部材上にＹ軸リニアモータを設けたワーク加工装置の外観斜視図である。

１はワーク加工装置の筐体であり、上面のＸ軸方向の両端部にＸ軸方向に平行配置した突出部１ａ及び１ｂが形成されて断面が凹状とされ、この凹部１ｃ上面に加工対象となるワーク２が所定位置にセットされる。

３１は突出部１ａの上面にステータが設置されたＸ１軸リニアモータ、３２は突出部１ｂの上面にステータが設置されたＸ２軸リニアモータである。
４１及び４２は、これらリニアモータのステータ上をＸ軸方向に走行するスライダである。

５はブリッジ部材であり、スライダ４１及び４２間に橋渡しし、Ｘ軸に直交するＹ軸方向に平行に配置される。６はブリッジ部材の上面にステータが配置されたＹ軸リニアモータであり、７はこのステータ６上をＹ軸方向に走行するスライダである。

Ｙ軸リニアモータのスライダ７にワーク２に対して所定の処理（液晶、半導体、電子部品等の製作、検査）を実行するためのツール（図示せず）が搭載され、このワーク加工装置はツールのワーク２に対するＸＹ位置決め制御を行う。

しかしながら、上述のワーク加工装置では次のような問題点がある。
（１）ワークをステージ内外に搬入搬出するローダ及びアンローダ並びに搬送装置が位置決めステージ間に専用装置として別途必要であり、連結されるワーク加工装置の数が多くなるとこれら専用装置の占めるスペースのために設置可能なワーク加工装置の数に制約を生じ、スペース効率が低下する。

（２）また、専用装置の数が増加すると、ワーク加工装置以外の付帯コストが増加し、移送システムを構築するためのコスト低減の障害要因となる。

図５はスペース効率とコスト低減を図った移送システムを示すもので上述の［特許文献３］の特開２００４−２６７１３７号公報に記載されたものである。
図５において、１０１、１０２、１０３はＸ軸方向に３個連結された同一構造のワーク加工装置である。ワーク加工装置１０１にセットされたワーク２は、このステージでの加工が終了すると矢印Ｐで示すようにＸ軸方向に移送され、ワーク加工装置１０２に２’で示す位置にセットされてこのステージでの加工が実行される。

更に、このステージでの加工が終了すると矢印Ｐ’で示すようにＸ軸方向に移送され、ワーク加工装置１０３に２”で示す位置にセットされてこのステージでの加工が実行され、次に、矢印Ｐ”方向に移送される。

ワーク加工装置１０１とワーク加工装置１０２とが結合するインターフェース部２０１及びワーク加工装置１０２とワーク加工装置１０３とが結合するインターフェース部２０２は、ワーク加工装置１０３の凹部１０３ｃと同一の凹部形状を有する共通のメカニカルインターフェース構造になっており、任意個数のワーク加工装置を共通のインターフェースで連結結合することが可能となっている。

図６は、図５におけるインターフェース部２０１及びインターフェース部２０２においてワーク加工装置の筐体内部に形成される移送手段３０１及び３０２の配置を示す平面図である。
移送手段は、上流側のワーク加工装置にセットされたワークにアクセスして移送し、これを下流側のワーク加工装置の所定位置に移送するアクチュエータ機能を備えた手段で実現される。

図７は、移送手段の構成例を示す斜視図である。平行レール６０１，６０２上を走行するスライダ７００にアクチュエータ８００が搭載され、このアクチュエータで伸縮駆動される操作アーム９０１，９０２により、ワークを乗せて移送させる。
図８は、操作アーム９０１，９０２が伸ばされた状態を示す斜視図である。

次に、吸着盤６０が使用された、２００６年４月１４日出願の先願に関わる出願番号２００６−１１２３７３号のワーク加工装置に付いて説明する。
図９はワーク加工装置の一実施形態を示す平面図（ａ），正面図（ｂ），側面図（ｃ）である。なお、図４で説明した従来例と同一要素には同一符号を付している。

図９において、ワーク２は透明体として表示している。このワーク２は吸着盤６０の所定の箇所に配置されている。３０は処理手段であり、ブリッジ部材５に沿ってＹ軸方向に往復移動する。

５０はチューブで、このチューブの一端が吸着盤６０の裏面に装着されており、他端は図示しない真空・加圧ポンプに接続されている。
７０は筐体１に取付けられたワーク搬送手段であり、図示の例では矩形状のワーク２の長手方向の端部付近の対向する側面に４個設けられている。

このワーク搬送手段７０はワーク処理中はワーク２からわずかに離れた位置に配置されており、矢印Ａ方向（ｃ図参照）に往復移動する。
図９はワーク加工装置での加工処理が終了し、ブリッジ部材５が上流側に移動し、吸着盤６０による吸着状態が解除され、チューブ５０から圧縮気体が送風されてワークがＺ方向に記号Ｋで示す距離（例えば０．５ｍｍ）浮上するとともに、ワーク搬送手段７０ａ，７０ａ’，７０ｂ，７０ｂ’の先端部が矢印Ａ方向に伸長してワークの側面を支持した状態を示している。

図１０はワーク搬送手段７０がワーク２を支持した状態で矢印Ｇ方向に移動し、２台並べたワーク加工装置の下流側の装置へワーク２を移動させている状態を示すものである。
この場合、ワーク搬送手段７０自身がリニアモータにより単独で又はワーク搬送手段７０ａ，７０ａ’およびワーク搬送手段７０ｂ，７０ｂ’が一対となって移動し、下流側のワーク搬送手段７０ｃ，７０ｃ’，７０ｄ，７０ｄ’はワーク２が自身の前に来た段階でワーク２の側面に向かって先端部を伸長させ、ワークを支持して所定の位置に移動させる。

なお、ワーク２が移動している状態ではブリッジ部材５はそれぞれのワーク加工装置の上流側（図示の位置）に待機している。
図１１はワーク２が下流側のワーク加工装置の所定の位置に移動し、ワーク搬送手段７０がワークの側面から離れるとともに吸引が開始されてワーク２が吸着盤６０に固定された状態を示している。

また、この例では上流側のワーク加工装置の所定の位置に新たなワークが固定され、ブリッジ部材５に搭載された処理手段３０によりワーク２のそれぞれに対して加工が施されている状態を示している。

図１２は上述のワーク搬送手段７０にストッパ７３を設けた例を示すもので、ワークへの加工処理が終了すると、ワーク搬送手段を構成する伸長部材７０ｘがワークの端部上方ヘ矢印Ｂ方向に移動する。
次にワークの吸引が解除され矢印Ｚ方向からの圧縮気体の噴射によりワーク２が浮上する。浮上したワークはストッパ７３で浮上が阻止される。

次に伸長手段７０ｘが矢印Ｅ方向に移動してワーク２を支持し、支持した状態でストッパ７３がわずかに上方に移動してワークとは非接触の状態となる。
次にワーク搬送手段７０がＸ方向に移動してワークを移動させる。

図１３はワーク搬送手段の他の実施例を示す要部平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｂ）である。この例では回転部材７２を有するワーク搬送手段７１自身が筐体１に固定されており、ワークは回転部材７２に支持され、回転部材７２の回転により搬送される。

図１３ではワーク加工装置での加工処理が終了し、ブリッジ部材５が上流側に移動し、吸着盤６０による吸着状態が解除され、ワーク搬送手段７０のチューブ５０から圧縮気体が送風されてワーク２が矢印Ｚ方向にＫで示す距離だけ浮上してストッパ７３に当接した状態を示している。

図１４はワーク搬送手段７１の部分詳細説明図である。この状態では回転部材７２とワーク２は非接触の状態になっている。
次にストッパ７３がわずかに上方に移動してワーク２と非接触の状態となり、ワーク搬送手段７１が矢印Ｅ方向に移動してワーク２の側面に接触する。
そして接触した状態で回転部材７２が矢印Ｃ方向に回転することによりワーク２が矢印Ｄ方向に移動可能となる。

図１５はこのようなワーク加工装置を複数台（図示の例では２台）直列方向に並べた状態を示しており、回転部材７２が回転し、ワーク２を矢印Ｇ方向に移送している途中の状態を示している。ワーク２は移送前の状態では搬送手段７１ａ，７１ａ’，７１ｂ，７１ｂ’の回転部材７２（図５参照）で支持されているが、移送の途中では７１ｂ，７１ｂ’，７１ｃ，７１ｃ’で支持された状態となる。

図１６は移送が終了し、先に図１３で説明した逆の操作が行われワーク２を吸着盤６０上に載置した状態を示している。
即ち、図１３に示すストッパ７３をワーク２に接触させ、回転部材７２をワーク２の側面から離間させ、圧縮気体の圧力を下げて吸着盤６０上に載置して吸着し固定する。
これらワーク搬送部材の動作は図示しない制御装置により制御される。
また、ワーク２のＸＹ方向の正確な位置決めは別の手段により行うものとする。

このような装置においては、以下の間題点がある。
図１７、図１８に示す如く、ワーク加工装置を二個以上つなぎ合わせる移送システムにおいては、上流側のワーク加工装置から下流側のワーク加工装置にワーク２を移動させる際に、二個の吸着盤６０の高さと、ワーク２の浮上量αとの関係において、ワーク２が下流側の吸着盤６０に突き当ってしまうことがある。

特に、ワーク加工装置の大型化の趨勢下においては、ワーク加工装置の段差は、絶対値的に大きくなる。
例えば，１ｍ四角形の面積を有するワーク加工装置に対して、３ｍ四角形近くの面積を有するワーク加工装置では、吸着盤６０からの空気の噴出しによるワーク２の浮上量αに対して、段差を十分に小さい量に抑えることは困難になってくる。

本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、ワーク２の移動の際に、ワーク加工装置間に段差があっても、下流側の吸着盤６０に突き当ることなく、下流側のワーク加工装置によりワーク２を損傷する恐れが無く、確実に移送できる移送システムを提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の移送システムにおいては、
Ｘ軸方向にスライダを移動する一対のＸ軸リニアモータを平行配置し、前記一対のＸ軸リニアモータのスライダ間に橋渡ししたブリッジ部材にＹ軸リニアモータを設け、前記Ｙ軸リニアモータのスライダに搭載したツールを用い、吸着盤上に載置されたワークに対して所定の処理を行い、処理後は前記ワークを移送するようにしたワーク加工装置を複数台連結し、前記ワークを順次次段のワーク加工装置に移送するように構成されたワーク移送システムにおいて、
前記ワーク加工装置の連結部分に設けられ前記ワークの移送時に、前記ワークは吸着盤より吹き出された空気により吸着盤より浮上されると共に前記ワークの移動方向の先端中央部一箇所を吸着する吸着パッドは前記ワークに吸着する面が開口する椀状をなし前記ワークを移送面より所定距離上方に引き上げて移送する引き上げ移送手段と、 一端が前記吸着パッドに設けられ他端がエアー吸引源に接続され前記ワークを吸引する吸引パイプと、を具備したことを特徴とする。

本発明の請求項２の移送システムにおいては、請求項１記載の移送システムにおいて、
前記エアー吸引源として真空ポンプが使用されたことを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
ワーク加工装置の連結部に設けられ、ワークの移送時にワークを吸着して、ワークを移送面より所定距離上方に引き上げて移送する引き上げ移送手段が設けられたので、ワーク加工装置間に段差があっても、ワークを損傷する恐れがなく、ワークを下流側のワーク加工装置に送ることが出来る移送システムが得られる。

また、ワークは吸着盤により浮上されて移送されるので、ワーク全体が浮上されて移送されワークの下面が確実に傷つく恐れのない移送システムが得られる。

また、引き上げ移送手段は、ワークの移動方向の先端部を吸着するようにしたので、ワークの先端部を確実に損傷する恐れがなく、ワークを下流側のワーク加工装置に送ることが出来る移送システムが得られる。

本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
前記エアー吸引源として真空ポンプが使用されたので、吸着が更に確実に得られる移送システムが得られる。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、図２は図１の要部構成説明図、図３は図１の要部動作説明図である。
である。
図９と同様な吸着盤６０が使用された実施例である。
図において、図９と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図９との相違部分のみ説明する。

図１において、引き上げ移送手段１１は、ワーク加工装置の連結部分に設けられ、ワーク２の移送時にワークを吸着して、ワーク２を移送面より所定距離上方に引き上げて移送する。
そして、ワーク２の移送時には、ワーク２は吸着盤６０より吹き出された空気により吸着盤６０より浮上されて移送される。
この場合は、引き上げ移送手段１１は、ワーク２の移動方向の先端部分を吸着する。

図２に示す如く、引き上げ移送手段１１は、ワークに吸着する吸着パッド１１１が使用されている。
この場合は、吸着パッド１１１は、ワーク２に吸着する面が開口する椀状をなす。
吸引パイプ１１２は、一端が吸着パッド１１１に設けられ他端がエアー吸引源に接続され、ワーク２を吸引する。
エアー吸引源として真空ポンプが使用されている。

以上の構成において、図３に示す如く、引き上げ移送手段１１は、ワーク加工装置の連結部分に設けられ、ワークの移送時に、吸着盤６０により浮上されたワーク２の移動方向の先端部分を吸着して、ワークを移送面より所定距離上方に引き上げて、図３にＡ１→Ａ２→Ａ３で示す如く、ワーク２を移送する。

この結果、
ワーク加工装置の連結部に設けられ、ワークの移送時にワーク２を吸着して、ワーク２を移送面より所定距離上方に引き上げて移送する引き上げ移送手段１１が設けられたので、ワーク加工装置間に段差があっても、ワーク２を損傷する恐れがなく、ワークを下流側のワーク加工装置に送ることが出来る移送システムが得られる。

ワークは吸着盤により浮上されて移送されるので、ワーク全体が浮上されて移送されワークの下面が確実に傷つく恐れのない移送システムが得られる。

引き上げ移送手段１１は、ワーク２の移動方向の先端部を吸着するようにしたので、ワーク２の先端部を確実に損傷する恐れがなく、ワークを下流側のワーク加工装置に送ることが出来る移送システムが得られる。

引き上げ移送手段１１は、ワークに吸着する吸着パッド１１１が使用されたので、ワークを確実に吸着できて且つ安価な移送システムが得られる。

吸着パッド１１１は、ワークに吸着する面が開口する椀状をなすので、吸着が更に確実に得られる移送システムが得られる。

一端が吸着パッド１１１に設けられ他端がエアー吸引源に接続され、ワーク２を吸引する吸引パイプ１１２が設けられたので、吸着が更に強力に得られる移送システムが得られる。

エアー吸引源として真空ポンプが使用されたので、吸着が更に確実に得られる移送システムが得られる。

なお、引き上げ移送手段１１の上下機構は、ボールネジ、ソレノイドやばねを利用して容易に構成できる。
また、吸着盤６０の上面の端面形状は、端面をＲ形状に処理することで、更なるワーク２の損傷に対する安全性を確保することが出来る。

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。

本発明の一実施例の要部構成説明図である。 図１の要部構成説明図である。 図１の動作説明図である。 従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。 従来より一般に使用されている他の従来例の構成説明図である。 図５におけるインターフェース部に形成される移送手段の配置を示す平面図である。 従来の移送手段の構成例を示す斜視図である。 図７における操作アームが伸ばされた状態を示す斜視図である。 吸着盤６０が使用された、２００６年４月１４日出願の先願に関わる出願番号２００６−１１２３７３号のワーク加工装置の一実施形態を示す平面図（ａ），正面図（ｂ），側面図（ｃ）である。 図９に示すワーク搬送手段の動作を示す説明図である。 図９に示すワーク加工装置を２台連結した状態を示す移送システムの構成例を示す平面図（ａ），正面図（ｂ），側面図（ｃ）である。 ワーク搬送手段にストッパを備えた例を示す詳細説明図である。 他の実施例におけるワーク加工装置の平面図（ａ），正面図（ｂ），側面図（ｃ）である。 図１３に示すワーク加工装置のワーク搬送手段にストッパを備えた例を示す詳細説明図である。 図１３に示すワーク搬送手段でワークを搬送してる途中の状態を示す図である。 図１３に示すワーク加工装置を２台連結した状態を示す移送システムの構成例を示す平面図（ａ），正面図（ｂ），側面図（ｃ）である。 図９に示すワーク搬送手段の問題点を示す説明図である。 図１７の要部詳細説明図である。

符号の説明

１ 筐体
１ａ 突出部
１ｂ 突出部
１ｃ 凹部
２ ワーク
３１ Ｘ１軸リニアモータ
３２ Ｘ２軸リニアモータ
４１ スライダ
４２ スライダ
５ ブリッジ部材
６ Ｙ軸リニアモータ
７ スライダ
１０１ ワーク加工装置
１０２ ワーク加工装置
１０３ ワーク加工装置
１０３ｃ 凹部
２０１ インターフェース部
２０２ インターフェース部
２０３ インターフェース部
３０１ 移送手段
３０２ 移送手段
６０１ 平行レール
６０２ 平行レール
７００ スライダ
８００ アクチュエータ
９０１ 操作アーム
９０２ 操作アーム
３０ 処理手段
５０ チューブ
６０ 吸着盤
７０ ワーク搬送手段
７０ａ ワーク搬送手段
７０ａ’ ワーク搬送手段
７０ｂ ワーク搬送手段
７０ｂ’ ワーク搬送手段
７０ｘ 伸長部材
７１ ワーク搬送手段
７１ａ ワーク搬送手段
７１ａ’ ワーク搬送手段
７１ｂ ワーク搬送手段
７１ｂ’ ワーク搬送手段
７２ 回転部材
７３ ストッパ
１１ 引き上げ移送手段
１１１ 吸着パッド
１１２ 吸引パイプ
α 浮上量

Claims (2)

1. Ｘ軸方向にスライダを移動する一対のＸ軸リニアモータを平行配置し、前記一対のＸ軸リニアモータのスライダ間に橋渡ししたブリッジ部材にＹ軸リニアモータを設け、前記Ｙ軸リニアモータのスライダに搭載したツールを用い、吸着盤上に載置されたワークに対して所定の処理を行い、処理後は前記ワークを移送するようにしたワーク加工装置を複数台連結し、前記ワークを順次次段のワーク加工装置に移送するように構成されたワーク移送システムにおいて、
   前記ワーク加工装置の連結部分に設けられ前記ワークの移送時に、前記ワークは吸着盤より吹き出された空気により吸着盤より浮上されると共に前記ワークの移動方向の先端中央部一箇所を吸着する吸着パッドは前記ワークに吸着する面が開口する椀状をなし前記ワークを移送面より所定距離上方に引き上げて移送する引き上げ移送手段と、
   一端が前記吸着パッドに設けられ他端がエアー吸引源に接続され前記ワークを吸引する吸引パイプと、
   を具備したことを特徴とする移送システム。
2. 前記エアー吸引源として真空ポンプが使用されたこと
   を特徴とする請求項１記載の移送システム。

Images