JP5239564B2 - Chuck device and suction holding hand - Google Patents

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JP5239564B2 JP2008175315A JP2008175315A JP5239564B2 JP 5239564 B2 JP5239564 B2 JP 5239564B2 JP 2008175315 A JP2008175315 A JP 2008175315A JP 2008175315 A JP2008175315 A JP 2008175315A JP 5239564 B2 JP5239564 B2 JP 5239564B2
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Description

本発明は、旋回流の中心部に生ずる負圧を利用してワークを吸着・保持するチャック装置および吸引保持ハンドに関するものである。   The present invention relates to a chuck device that sucks and holds a workpiece by using a negative pressure generated at the center of a swirling flow, and a suction holding hand.

従来、この種の非接触搬送装置(チャック装置)として、空気流によって生じるベルヌーイ効果を利用したものが知られている(特許文献1参照)。この非接触搬送装置は、一端が開口した円筒状の凹部と、凹部の開口側に形成され、搬送物(ワーク)に対向位置する平坦状端面と、エアーを凹部の内周方向に沿って噴出させる流体通路と、を有している。
流体通路から凹部の内周方向に沿ってエアーを噴出させると、その凹部には内周面に沿って回転する強い旋回流が生じる。この旋回流は、開口側に向って凹部の内周面を進み、開口部に達すると平坦状端面に沿って外方に流出する。
この際、旋回流の中心部およびこれに連なる平坦状端面の開口付近は負圧状態となり、平坦状端面に対峙するように搬送物が存在すると、その搬送物はそれらの負圧により、平坦状端面側に吸引される。一方、搬送物は、平坦状端面に沿って外方に流出するエアー(正圧)により、平坦状端面から離れる。すなわち、搬送物に対し、旋回流よる負圧と外方に流出するエアーとが拮抗するように作用することにより、搬送物が非接触状態で吸着保持される。
特開2002−64130号公報
Conventionally, as this type of non-contact conveyance device (chuck device), a device using a Bernoulli effect generated by an air flow is known (see Patent Document 1). This non-contact transfer device has a cylindrical recess that is open at one end, a flat end surface that is formed on the opening side of the recess and is positioned opposite to the conveyed product (work), and air is ejected along the inner circumferential direction of the recess. And a fluid passage for allowing the fluid to flow.
When air is ejected from the fluid passage along the inner peripheral direction of the concave portion, a strong swirling flow that rotates along the inner peripheral surface is generated in the concave portion. This swirl flow advances along the inner peripheral surface of the concave portion toward the opening side, and when it reaches the opening portion, it flows outward along the flat end surface.
At this time, the central part of the swirling flow and the vicinity of the opening of the flat end surface connected thereto are in a negative pressure state, and if there is a transported object facing the flat end surface, the transported object becomes flat due to the negative pressure. Suctioned to the end face side. On the other hand, the conveyed product is separated from the flat end surface by air (positive pressure) flowing outward along the flat end surface. In other words, the negative pressure due to the swirling flow and the air flowing out to the outside act against each other, so that the conveyed item is adsorbed and held in a non-contact state.
JP 2002-64130 A

しかしながら、このような非接触搬送装置において、平坦状端面に沿って流出するエアーは、遠心力と慣性により湾曲流となって外方へ流出してゆくが、周囲エアーとの摩擦により乱流化し急激に減速する。このため、ワークとの間に生ずる負圧が弱められると共に負圧領域が微妙に変動し、ワークを安定に保持できないという問題があった。また、負圧領域の変動により負圧に強弱が生じ、吸着したワークが脈動して、受け渡し等において、ワークを損傷するおそれがあった。   However, in such a non-contact conveyance device, the air flowing out along the flat end face flows outward as a curved flow due to centrifugal force and inertia, but is turbulent due to friction with the surrounding air. Decelerates rapidly. For this reason, there is a problem that the negative pressure generated between the workpiece and the workpiece is weakened and the negative pressure region fluctuates slightly, so that the workpiece cannot be held stably. In addition, the negative pressure is changed due to fluctuations in the negative pressure region, and the adsorbed work may pulsate, which may damage the work during delivery.

そこで、本発明は、ワークを安定に保持することができるチャック装置および吸引保持ハンドを提供することをその課題としている。   Then, this invention makes it the subject to provide the chuck | zipper apparatus and suction holding | maintenance hand which can hold | maintain a workpiece | work stably.

本発明のチャック装置は、吸着されたワークに非接触で対面する非接触保持面と、非接触保持面に窪入形成され、吸着のための気体の旋回流を発生させる旋回流発生室と、旋回流発生室に気体を流入させると共に、流入させた気体に旋回流を発生させその中心部に吸着のための負圧を生じさせる旋回流発生手段と、非接触保持面に設けられ、旋回流発生室から非接触保持面に沿って外方に流出する気体を、旋回流と同一旋回方向の渦流となるように導く渦巻状に形成された溝状の渦流ガイド流路と、を備えたことを特徴とする。 The chuck device of the present invention includes a non-contact holding surface that faces the sucked workpiece in a non-contact manner, a swirl flow generation chamber that is recessed in the non-contact holding surface and generates a swirling flow of gas for suction, A swirl flow generating means for causing a swirl flow to flow into the swirl flow generation chamber and generating a swirl flow in the inflowed gas and generating a negative pressure for adsorption at the center thereof is provided on the non-contact holding surface. A spiral vortex guide channel formed in a spiral shape that guides the gas flowing out from the generation chamber along the non-contact holding surface into a vortex in the same swirling direction as the swirling flow. It is characterized by.

この構成によれば、旋回流発生室に流入した気体は、旋回流発生手段により旋回流発生室で旋回流となり、やがて非接触保持面から流出する。この流出する気体は、非接触保持面に設けた渦流ガイド流路にガイドされ、渦流となって外方に流出する。すなわち、非接触保持面に沿って流出する気体は、渦流ガイド流路に案内され渦流(層流のまま)となって円滑に流出する。このため、非接触保持面に沿って流出する気体は、流速が急激に衰えることがなく、旋回流により生じた負圧が弱められることがなく、かつ負圧領域が安定する。一方、渦流ガイド流路は溝状に形成されているため、開放部分から流出する気体の一部が、渦流ガイド流路と吸着されたワークとの間隙を維持する。したがって、非接触状態で、ワークを強い吸引力で且つ安定に保持することができる。また、負圧領域が安定するため、吸着したワークの脈動が抑制される。   According to this configuration, the gas that has flowed into the swirl flow generation chamber becomes a swirl flow in the swirl flow generation chamber by the swirl flow generation means, and eventually flows out from the non-contact holding surface. This outflowing gas is guided by the vortex guide channel provided on the non-contact holding surface, and flows out as a vortex. That is, the gas flowing out along the non-contact holding surface is guided to the vortex guide flow path and smoothly flows out as a vortex (a laminar flow). For this reason, the gas flowing out along the non-contact holding surface does not rapidly decrease in flow velocity, the negative pressure generated by the swirling flow is not weakened, and the negative pressure region is stabilized. On the other hand, since the vortex guide channel is formed in a groove shape, a part of the gas flowing out from the open portion maintains a gap between the vortex guide channel and the adsorbed workpiece. Therefore, the workpiece can be stably held with a strong suction force in a non-contact state. Moreover, since the negative pressure region is stabilized, the pulsation of the attracted workpiece is suppressed.

この場合、渦流ガイド流路は、奥壁面と、渦流の旋回方向内側に位置する内側壁面と、渦流の旋回方向外側に位置する外側壁面と、とから成り、断面方向において外側壁面は、旋回流の旋回軸に平行な垂直壁面および奥壁面に対する角度が鋭角である壁面のいずれかで構成されていることが、好ましい。 In this case, the vortex guide channel is composed of a back wall surface, an inner wall surface located inside the swirl direction of the vortex flow, and an outer wall surface located outside the swirl direction of the vortex flow. It is preferable that the vertical wall surface parallel to the swivel axis and the wall surface having an acute angle with respect to the back wall surface be configured.

この構成によれば、渦流となって流出する気体は、外側壁面を乗り越え難く、渦流ガイド流路に沿って流れる。よって、渦流となった気体の旋回状態を下流端まで維持することができる。   According to this configuration, the gas that flows out as a vortex flows along the vortex guide flow path without easily overcoming the outer wall surface. Therefore, the swirling state of the gas that has become a vortex flow can be maintained up to the downstream end.

また、上記した構成に加え、断面方向において内側壁面は、奥壁面に対する角度が鈍角である傾斜壁面で構成されていることが、好ましい。 In addition to the above-described configuration, the inner wall surface in the cross-sectional direction is preferably formed of an inclined wall surface having an obtuse angle with respect to the back wall surface .

この構成によれば、渦流ガイド流路の物理的な強度アップを図ることができ、渦流ガイド流路を損傷し難い構造とすることができる。   According to this configuration, the physical strength of the vortex guide channel can be increased, and the vortex guide channel can be configured to be difficult to damage.

これらの場合、渦流ガイド流路は、単一の流路で構成されていること、或いは、渦流ガイド流路は、多重の流路で構成されていることが、好ましい。 In these cases, it is preferable that the vortex guide channel is configured by a single channel, or the vortex guide channel is configured by multiple channels.

これらの構成によれば、渦流ガイド流路の流路抵抗を考慮すると、旋回流の流速が比較的速い場合には単一の流路が有効であり、流速が比較的遅い場合には複数の流路が有効である。   According to these configurations, when the flow resistance of the vortex guide flow path is taken into consideration, a single flow path is effective when the flow velocity of the swirl flow is relatively high, and a plurality of flow paths when the flow velocity is relatively slow. The flow path is effective.

この場合、渦流ガイド流路は、前記旋回流の旋回軸に直交する面内に配設されていることが、好ましい。   In this case, it is preferable that the vortex guide channel is disposed in a plane orthogonal to the swirl axis of the swirl flow.

この構成によれば、非接触保持面に達した旋回流の遠心力を弱めることがなく、これを非接触保持面上に沿って、すなわち渦流ガイド流路に沿わせて円滑に流出させることができる。   According to this configuration, the centrifugal force of the swirling flow that has reached the non-contact holding surface is not weakened, and this can smoothly flow out along the non-contact holding surface, that is, along the vortex guide channel. it can.

この場合、旋回流発生室は、円柱状に窪入形成され、旋回流発生手段は、気体供給源に連なると共に、旋回流発生室に対し略接線方向から内周面に沿うように気体を噴出させる気体流入流路を有していることが、好ましい。   In this case, the swirl flow generation chamber is formed in a cylindrical shape, and the swirl flow generation means is connected to the gas supply source and ejects gas from the substantially tangential direction to the swirl flow generation chamber along the inner peripheral surface. It is preferable to have a gas inflow channel to be used.

この構成によれば、気体供給源に連なる気体流入流路により、気体の旋回流発生室への流入と、旋回流発生室内での旋回流の生成とを同時に行うことができる。また、旋回流発生室が円柱状に窪入形成されているため、安定な旋回流の生成を簡単に行うことができる。   According to this configuration, the gas inflow path connected to the gas supply source can simultaneously perform the inflow of the gas into the swirl flow generation chamber and the generation of the swirl flow in the swirl flow generation chamber. Further, since the swirl flow generating chamber is formed in a cylindrical shape, a stable swirl flow can be easily generated.

この場合、一方の端面に渦流ガイド流路を形成すると共に軸心部に貫通孔を形成した環状のチャックと、チャックの他方の端面全域に気密に接触する閉塞部材と、から成り、旋回流発生室は、閉塞部材側の開放端を閉塞部材により閉塞されたチャックの貫通孔により構成され、気体流入流路は、チャックの他方の端面と閉塞部材との接触部分において、少なくとも一方に形成した溝状により構成されていることが、このましい。   In this case, an eddy current guide channel is formed on one end face, and an annular chuck having a through hole formed in the shaft center portion, and a closing member that is in airtight contact with the entire area of the other end face of the chuck. The chamber is configured by a through hole of the chuck whose open end on the closing member side is closed by the closing member, and the gas inflow channel is a groove formed in at least one of the contact portions between the other end surface of the chuck and the closing member. It is this that it is constituted by the shape.

この構成によれば、チャックと閉塞部材との2部材で構成されているため、各構成部材の形状および構造が単純に成り、各構成部材を簡単に形成することができると共に装置全体を簡単に作製することができる。   According to this structure, since it is comprised by two members, a chuck | zipper and a closure member, the shape and structure of each structural member become simple, each structural member can be formed easily, and the whole apparatus is simplified. Can be produced.

また、気体流入流路は、旋回流発生室の内周面に対し、周方向に均等間隔で開口する複数の流路で構成されていることが、好ましい。   Moreover, it is preferable that the gas inflow channel is composed of a plurality of channels that are opened at equal intervals in the circumferential direction with respect to the inner peripheral surface of the swirl flow generating chamber.

これらの構成によれば、形状的に歪みのない旋回流を効率よく発生させることができ、安定した旋回流を、すなわち安定した(圧力変動の少ない)負圧を発生させることができる。   According to these configurations, it is possible to efficiently generate a swirling flow having no distortion in shape, and it is possible to generate a stable swirling flow, that is, a stable negative pressure (with little pressure fluctuation).

この場合、旋回流発生手段は、旋回流発生室に流入する気体をイオン化するイオン化手段を、更に有していることが、好ましい。   In this case, it is preferable that the swirl flow generating means further includes ionization means for ionizing the gas flowing into the swirl flow generation chamber.

この構成によれば、ワークが帯電している場合、イオンによりその帯電が中和されるため、ワークに対する静電気によるパーティクル等の付着を防止することができる。   According to this configuration, when the work is charged, the charge is neutralized by the ions, so that it is possible to prevent adhesion of particles or the like due to static electricity on the work.

これらの場合、導電性の樹脂で形成されていることが好ましい。   In these cases, it is preferable to be formed of a conductive resin.

この構成によれば、チャック装置自身を射出成型等により簡単に作製することができると共に、これにアースを接続することで、チャック装置に発生する静電気を簡単にアース(除電)することができる。   According to this configuration, the chuck device itself can be easily manufactured by injection molding or the like, and static electricity generated in the chuck device can be easily grounded (static elimination) by connecting a ground to the chuck device.

本発明の吸引保持ハンドは、旋回流の旋回方向が正逆異なる上記のチャック装置の少なくとも1組から成る偶数個のチャック装置と、渦流ガイド流路が同一平面内に位置するように、偶数個のチャック装置を保持するホルダ部と、ホルダ部に連なるアーム部と、を備えたことを特徴とする。 The suction holding hand according to the present invention has an even number of chuck devices including at least one set of the above chuck devices in which the swirling flow swirl directions are different from each other so that the swirl guide channel is positioned in the same plane. A holder portion for holding the chuck device and an arm portion connected to the holder portion are provided.

この構成によれば、正方向に旋回する渦流によりワークが受ける回転力と、逆方向に旋回する渦流によりワークが受ける回転力と、が互いに打ち消し合うため、ワークを安定に吸着・保持することができる。但し、チャック装置に対しワークは非接触であるため、吸着状態のワークを面内方向に動かすことは容易である。なお、アーム部は、吸引保持ハンドを手持ちとする場合にはグリップ部として機能し、装置に取り付ける場合には取付け部として機能する。   According to this configuration, the rotational force received by the work due to the vortex swirling in the forward direction and the rotational force received by the work due to the vortex swirling in the reverse direction cancel each other, so that the work can be stably adsorbed and held. it can. However, since the workpiece is not in contact with the chuck device, it is easy to move the chucked workpiece in the in-plane direction. The arm portion functions as a grip portion when the suction holding hand is held, and functions as an attachment portion when attached to the apparatus.

この場合、アーム部には、気体供給源に連なるチューブ接続口が形成され、ホルダ部の内部およびアーム部の内部には、チューブ接続口および各気体流入流路に接続された一体の気体室が形成されていることが、好ましい。   In this case, a tube connection port connected to a gas supply source is formed in the arm portion, and an integrated gas chamber connected to the tube connection port and each gas inflow channel is formed inside the holder portion and inside the arm portion. It is preferable that it is formed.

この構成によれば、気体室に供給された気体は、均等に各チャック装置の旋回流発生室に流入するため、偶数個のチャック装置の吸着力を同一にすることができる。これにより、ワークを安定して吸着・保持することができる。   According to this configuration, since the gas supplied to the gas chambers uniformly flows into the swirl flow generation chambers of the chuck devices, the even number of chuck devices can have the same suction force. Thereby, a workpiece | work can be attracted | sucked and hold | maintained stably.

以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係るチャック装置を適用した吸引保持ハンドについて説明する。この吸引保持ハンドは、空気(エアー)の流れにより生じるベルヌーイ効果を利用した複数のベルヌーイチャックを用い、電子部品に用いる各種の薄板やフィルム等のワークを非接触で吸着・保持するものであり、搬送ロボットをはじめとする各種搬送装置に搭載され、或いは手持ちして用いられる。   Hereinafter, a suction holding hand to which a chuck device according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. This suction holding hand uses a plurality of Bernoulli chucks utilizing the Bernoulli effect generated by the flow of air (air), and sucks and holds various thin plates and films used for electronic parts in a non-contact manner. It is mounted on various transfer devices such as a transfer robot, or is used by holding it.

図1および図2に示すように、吸引保持ハンド1は、搬送対象物であるワークWを吸着保持する複数(図示のものは、4個)のベルヌーイチャック2と、複数のベルヌーイチャック2を固定するホルダ部11およびホルダ部11に連なるアーム部12からなる横長の板状のハンド本体3と、から構成されている(図1参照)。この場合、アーム部12は、吸引保持ハンド1を手持ちとする場合にはグリップ部として機能し、装置に取り付ける場合には取付け部として機能する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the suction holding hand 1 fixes a plurality of Bernoulli chucks 2 (four in the figure) for holding the workpiece W, which is a conveyance object, and a plurality of Bernoulli chucks 2. And a horizontally long plate-like hand main body 3 including an arm portion 12 connected to the holder portion 11 (see FIG. 1). In this case, the arm portion 12 functions as a grip portion when the suction holding hand 1 is held, and functions as an attachment portion when attached to the apparatus.

ハンド本体3は、本体ケース13およびこれに気密に接合した蓋ケース14から成るケーシング4内に、複数のベルヌーイチャック2に連なる後述のエアー室(気体室)5を構成したものであり、蓋ケース14は、本体ケース13の周縁部に設けた突設枠部29に嵌合するようにして接着されている。蓋ケース14は凹凸の無い平板状に形成され、その基部側にはエアー室5に連通するチューブ接続口6が形成されている。そして、このチューブ接続口6には、圧縮エアー供給設備(気体供給装置)9に連なるエアーチューブ(気体供給チューブ)7が接続されている。更に、エアーチューブ7には、エアーをイオン化するイオン発生装置(イオン発生手段)8が介設されている(図1参照)。なお、ワークWによっては、エアーに代えて窒素等の高圧の不活性ガスを供給するようにしてもよい。   The hand body 3 is configured by forming a later-described air chamber (gas chamber) 5 connected to a plurality of Bernoulli chucks 2 in a casing 4 including a body case 13 and a lid case 14 airtightly joined thereto. 14 is bonded so as to fit into a projecting frame portion 29 provided on the peripheral edge of the main body case 13. The lid case 14 is formed in a flat plate shape without unevenness, and a tube connection port 6 communicating with the air chamber 5 is formed on the base side thereof. The tube connection port 6 is connected to an air tube (gas supply tube) 7 connected to a compressed air supply facility (gas supply device) 9. Further, the air tube 7 is provided with an ion generator (ion generator) 8 for ionizing air (see FIG. 1). Depending on the workpiece W, a high-pressure inert gas such as nitrogen may be supplied instead of air.

図2に示すように、ホルダ部11は、略正方形の板状に形成されており、各ベルヌーイチャック2の上端側を塞ぐと共に、下方に突出するように取り付けた4個のベルヌーイチャック2を、その下面が同一平面内に位置するように保持している(図2(b)参照)。具体的には、ホルダ部11にマトリクス状に形成された4個の固定貫通穴15に、それぞれベヌーイチャック2が挿入固定されている。すなわち、各ベヌーイチャック2は、その上面(端面)を蓋ケース14に気密に接着固定され、周面を固定貫通穴15の内周面に気密に接着固定されている。そして、4個のベルヌーイチャック2のうちの対角に位置する2つのベルヌーイチャック2が正回転方向の旋回流を発生し、他方の対角に位置する2つのベルヌーイチャック2が逆回転方向の旋回流を発生するようになっている。   As shown in FIG. 2, the holder part 11 is formed in a substantially square plate shape, closes the upper end side of each Bernoulli chuck 2 and attaches four Bernoulli chucks 2 attached so as to protrude downward. The lower surface is held so as to be positioned in the same plane (see FIG. 2B). Specifically, the Benouy chuck 2 is inserted and fixed in four fixed through holes 15 formed in a matrix in the holder portion 11. That is, the upper surface (end surface) of each Benouy chuck 2 is hermetically bonded and fixed to the lid case 14, and the peripheral surface is hermetically bonded and fixed to the inner peripheral surface of the fixed through hole 15. Of the four Bernoulli chucks 2, the two Bernoulli chucks 2 positioned diagonally generate a swirling flow in the forward rotation direction, and the two Bernoulli chucks 2 positioned in the other diagonal direction swing in the reverse rotation direction. A flow is generated.

ホルダ部11を構成する本体ケース13の内側には、固定された4個のベルヌーイチャック2を囲うように広く矩形の浅溝21が設けられ、この浅溝21と上記の蓋ケース14(の浅溝21に面する部分)とにより、ホルダ部エアー室26が構成されている。また、図2(a)中の符号25,25は、それぞれホルダ部エアー室26の中央部に突設したスペーサ部である。   Inside the main body case 13 constituting the holder portion 11, a wide rectangular shallow groove 21 is provided so as to surround the four fixed Bernoulli chucks 2. The holder air chamber 26 is constituted by a portion facing the groove 21. Moreover, the code | symbols 25 and 25 in Fig.2 (a) are the spacer parts which protruded in the center part of the holder part air chamber 26, respectively.

アーム部12は、一端がホルダ部11に連なり、ホルダ部11より幅狭に、且つ横長に形成されている。アーム部12を構成する本体ケース13の内側には、ホルダ部11の浅溝21に連なる長溝31が形成され、この長溝31と上記の蓋ケース14(の長溝31に面する部分)とにより、ホルダ部エアー室26に連なるアーム部エアー室27が構成されている。すなわち、ホルダ部11に形成したホルダ部エアー室26と、アーム部12に形成したアーム部エアー室27とにより、上記のエアー室5が一体に構成されている(図2(a)参照)。そして、アーム部エアー室27の端部は、蓋ケース14の基部側に形成したチューブ接続口6に連通している。すなわち、チューブ接続口6から流入した圧縮エアーは、エアー室5内をゆっくり流れ、流速を速めてベルヌーイチャック2に吹き込まれる。なお、蓋ケース14に、本体ケース13の浅溝21および長溝31に対面する浅い溝を形成し、エアー室5の容積を大きくするようにしてもよい。言うまでもないが、この場合には、蓋ケース14にも、本体ケース13のスペーサ部25に対応するスペーサ部25を形成するが、固定貫通穴15は形成しない。   One end of the arm portion 12 is connected to the holder portion 11, and is formed narrower than the holder portion 11 and horizontally long. A long groove 31 that continues to the shallow groove 21 of the holder portion 11 is formed inside the main body case 13 that constitutes the arm portion 12, and the long groove 31 and the lid case 14 (the portion that faces the long groove 31), An arm part air chamber 27 connected to the holder part air chamber 26 is configured. That is, the air chamber 5 is integrally formed by the holder air chamber 26 formed in the holder 11 and the arm air chamber 27 formed in the arm 12 (see FIG. 2A). The end of the arm air chamber 27 communicates with the tube connection port 6 formed on the base side of the lid case 14. That is, the compressed air flowing in from the tube connection port 6 slowly flows through the air chamber 5 and is blown into the Bernoulli chuck 2 at a high flow rate. The lid case 14 may be formed with shallow grooves facing the shallow grooves 21 and the long grooves 31 of the main body case 13 to increase the volume of the air chamber 5. Needless to say, in this case, the spacer portion 25 corresponding to the spacer portion 25 of the main body case 13 is also formed in the lid case 14, but the fixed through hole 15 is not formed.

イオン発生装置8は、高電圧を印加することで、各ベルヌーイチャック2に吹き込むエアーをイオン化するものであり、エアー室5に流入する前にエアーをイオン化する。すなわち、イオン発生装置8は、エアーチューブ7に介設されており、イオン化したエアーは、エアー室5を介して、ベルヌーイチャック2に送り込まれる。これにより、イオン化したエアーがワークWに吹き付けられ、帯電したワークWを吸着・保持すると同時に除電するようになっている。なお、詳細は後述するが、ベルヌーイチャック2は導電性の樹脂で構成されており、ケーシング4が導電性材料で構成されていない場合には、ケーシング4に、ベルヌーイチャック2に導通するアース配線を組み込むようにする。なお、本実施形態の吸引保持ハンド1は、縦向きの姿勢で用いることも可能である。係る場合には、ワークWが自重で落下しないように落下防止ピン等を設けることが、好ましい。   The ion generator 8 ionizes the air blown into each Bernoulli chuck 2 by applying a high voltage, and ionizes the air before flowing into the air chamber 5. That is, the ion generator 8 is provided in the air tube 7, and the ionized air is sent to the Bernoulli chuck 2 through the air chamber 5. As a result, ionized air is blown onto the workpiece W, and the charged workpiece W is adsorbed and held and simultaneously removed. As will be described in detail later, the Bernoulli chuck 2 is made of a conductive resin. When the casing 4 is not made of a conductive material, the casing 4 is provided with a ground wiring that is electrically connected to the Bernoulli chuck 2. Incorporate. Note that the suction holding hand 1 of the present embodiment can also be used in a vertical orientation. In such a case, it is preferable to provide a fall prevention pin or the like so that the workpiece W does not fall under its own weight.

次に、図3および図4を参照して、ベルヌーイチャック2について説明する。ベルヌーイチャック2は、吸着されたワークWに非接触で対面する非接触保持面41と、非接触保持面41に窪入形成され、吸着のための旋回流を発生させる旋回流発生室42と、旋回流発生室42にエアーを流入させ、流入させたエアーに旋回流を発生させる旋回流発生手段43と、非接触保持面41に設けられ、発生した旋回流を同一旋回方向の渦流となるように導く渦流ガイド流路44と、を備えている。また、ベルヌーイチャック2は、導電性の樹脂材等の部材で構成されており、全体として薄手の円環状に形成されている。旋回流発生室42に流入したエアーは、旋回流発生室42で旋回流となり、非接触保持面41に達した旋回流は、渦流ガイド流路44にガイドされることで、渦流となって、非接触保持面41上をその外方に向って流出する。   Next, the Bernoulli chuck 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The Bernoulli chuck 2 has a non-contact holding surface 41 that faces the sucked workpiece W in a non-contact manner, a swirl flow generation chamber 42 that is recessed in the non-contact holding surface 41 and generates a swirling flow for suction, A swirl flow generating means 43 for causing air to flow into the swirl flow generation chamber 42 and generating a swirl flow for the air that has flowed in is provided on the non-contact holding surface 41 so that the generated swirl flow becomes a swirl flow in the same swirl direction. And a vortex guide channel 44 that leads to The Bernoulli chuck 2 is made of a member such as a conductive resin material, and is formed in a thin annular shape as a whole. The air flowing into the swirl flow generation chamber 42 becomes a swirl flow in the swirl flow generation chamber 42, and the swirl flow that has reached the non-contact holding surface 41 becomes a vortex flow by being guided by the vortex flow guide channel 44. It flows out on the non-contact holding surface 41 toward the outside.

旋回流発生室42は、上記の蓋ケース14を天面として下端が開放された円柱状に形成(貫通孔)されている。旋回流発生室42の上端部には、一対の流入流路溝51が形成されており、この一対の流入流路溝51と蓋ケース14(の流入流路溝51に面する部分)とにより、一対のエアー流入流路(気体流入流路)52が構成されている。すなわち、請求項に言うチャック装置は、このベルヌーイチャック2と、蓋ケース14(旋回流発生室42の天面を構成する部分および流入流路溝51に面する部分:閉塞部材)と、により構成されている。一対のエアー流入流路52は、上記の旋回流発生手段43を構成しており、旋回流発生室42の内周面42aに対し、接線方向に延在し、その流路端は周方向に均等間隔に開口している。すなわち、一対のエアー流入流路52は、旋回流発生室42の上端部に対し接線方向から連通し、且つ対称に配置されている。エアー流入流路52から旋回流発生室42に流入したエアーは、旋回流発生室42の内周面42aに沿うように流れ、強い旋回流となってやがて開放端から外方に流出する。そして、旋回流の中心部には、ベルヌーイの定理に従って負圧が生じ、この負圧によりワークWを吸着するようになっている。   The swirl flow generating chamber 42 is formed in a cylindrical shape (through hole) with the lower end opened with the lid case 14 as a top surface. A pair of inflow channel grooves 51 are formed at the upper end portion of the swirl flow generation chamber 42, and the pair of inflow channel grooves 51 and the lid case 14 (portions facing the inflow channel grooves 51) are formed. A pair of air inflow channels (gas inflow channels) 52 are configured. In other words, the chuck device described in the claims includes the Bernoulli chuck 2 and the lid case 14 (the portion constituting the top surface of the swirl flow generating chamber 42 and the portion facing the inflow flow channel groove 51: a closing member). Has been. The pair of air inflow channels 52 constitutes the swirl flow generating means 43 described above, and extends in a tangential direction with respect to the inner peripheral surface 42a of the swirl flow generation chamber 42, and the flow channel ends thereof in the circumferential direction. The openings are evenly spaced. That is, the pair of air inflow channels 52 communicate with the upper end of the swirl flow generation chamber 42 from the tangential direction and are arranged symmetrically. The air that has flowed into the swirl flow generation chamber 42 from the air inflow channel 52 flows along the inner peripheral surface 42a of the swirl flow generation chamber 42, and eventually flows out from the open end as a strong swirl flow. A negative pressure is generated at the center of the swirling flow according to Bernoulli's theorem, and the workpiece W is adsorbed by the negative pressure.

非接触保持面41は、旋回流発生室42の開放端に連なり、旋回流の旋回軸に対して直交するように形成されている。そして、非接触保持面41の表面(下面)には、渦流ガイド流路44が形成されている。旋回流発生室42で発生した旋回流は、旋回流発生室42の開放端に達した次の瞬間、その遠心力により非接触保持面41に沿って内周側から外周側に向って流れ出す。なお、この際に非接触保持面41に流れ出すエアーにより、ワークWと非接触保持面41との間隙が維持される。すなわち、上記の負圧による吸着力と、非接触保持面41に沿って流れ出すエアー(正圧)と、が拮抗することで、ワークWが非接触保持面41に非接触状態で吸引保持される。   The non-contact holding surface 41 is connected to the open end of the swirl flow generation chamber 42 and is formed to be orthogonal to the swirl flow swirl axis. A vortex guide channel 44 is formed on the surface (lower surface) of the non-contact holding surface 41. The swirl flow generated in the swirl flow generating chamber 42 flows out from the inner peripheral side toward the outer peripheral side along the non-contact holding surface 41 by the centrifugal force at the next moment when the swirl flow generation chamber 42 reaches the open end. At this time, the air flowing out to the non-contact holding surface 41 maintains the gap between the workpiece W and the non-contact holding surface 41. That is, the work W is sucked and held on the non-contact holding surface 41 in a non-contact state by the competition between the suction force due to the negative pressure and the air (positive pressure) flowing along the non-contact holding surface 41. .

図4に示すように、渦流ガイド流路44は、旋回流の旋回軸に直交する非接触保持面41に、単一の流路として下側が開放した溝状に形成されており、内周面42aに沿って生じた旋回流と同一方向に旋回するように、渦流の中心から外周に向って渦巻状に形成されている(図4(a)参照)。また、渦流ガイド流路44は、渦流の旋回方向内側に位置する内側壁面61と、渦流の旋回方向外側に位置する外側壁面62と、内側壁面61および外側壁面62を繋ぐ奥壁面63と、とから構成されている(図4(b)参照)。なお、渦流ガイド流路44が渦巻状に形成されているため、外側壁面62および内側壁面61は、最初と最後の1巻き以外は、非接触保持面41から下垂した渦巻状の障壁の両面として形成されている。   As shown in FIG. 4, the vortex guide channel 44 is formed in the non-contact holding surface 41 orthogonal to the swirling axis of the swirling flow in the shape of a groove whose lower side is opened as a single channel, and the inner peripheral surface It is formed in a spiral shape from the center of the vortex toward the outer periphery so as to swirl in the same direction as the swirling flow generated along 42a (see FIG. 4A). The vortex guide channel 44 includes an inner wall surface 61 positioned on the inner side in the swirling direction of the vortex flow, an outer wall surface 62 positioned on the outer side in the swirling direction of the vortex flow, and a rear wall surface 63 connecting the inner wall surface 61 and the outer wall surface 62. (See FIG. 4B). In addition, since the vortex guide channel 44 is formed in a spiral shape, the outer wall surface 62 and the inner wall surface 61 are both surfaces of a spiral barrier that hangs down from the non-contact holding surface 41 except for the first and last turns. Is formed.

外側壁面62は、その断面方向において旋回流の旋回軸に平行な垂直壁面で形成され、また内側壁面61は、渦流の中心に向って傾くように垂直壁面より浅い角の傾斜壁面で形成されている。すなわち、上記の障壁の断面が、略直角三角形となるように(但し、頂部は面取りすることが好ましい。)形成されている(図4(b)参照)。   The outer wall surface 62 is formed of a vertical wall surface parallel to the swirling axis of the swirling flow in the cross-sectional direction, and the inner wall surface 61 is formed of an inclined wall surface having a shallower angle than the vertical wall surface so as to be inclined toward the center of the vortex flow. Yes. That is, the cross section of the barrier is formed to be a substantially right triangle (however, the top is preferably chamfered) (see FIG. 4B).

これにより、旋回流発生室42の開放端に達したエアーの旋回流は、渦流ガイド流路44にガイドされ渦流となって内方から外方に流れ出す。したがって、外方に流れ出すエアーの層流状態が比較的長く維持され、開口近傍の負圧領域が安定し、これに伴い吸着力を増すことができる。一方、渦流ガイド流路44は下向きの溝状に形成されているため、一部のエアーは、渦流ガイド流路44の開放端から流出し、渦流ガイド流路44とワークWとの非接触状態を維持する。さらに、負圧領域が安定するため、ワークWに作用する負圧が安定し、吸着したワークWの脈動を抑制することができる。なお、外側壁面62は、外周側に向って流れようとする渦流が乗り越えにくい高さに形成されていることが、好ましい。   Thereby, the swirling flow of the air that has reached the open end of the swirling flow generating chamber 42 is guided by the vortex guide channel 44 and flows out from the inside to the outside. Therefore, the laminar flow state of the air flowing outward is maintained for a relatively long time, the negative pressure region in the vicinity of the opening is stabilized, and the adsorption force can be increased accordingly. On the other hand, since the vortex guide channel 44 is formed in a downward groove shape, a part of the air flows out from the open end of the vortex guide channel 44 and the vortex guide channel 44 and the workpiece W are not in contact with each other. To maintain. Furthermore, since the negative pressure region is stabilized, the negative pressure acting on the workpiece W is stabilized, and the pulsation of the attracted workpiece W can be suppressed. In addition, it is preferable that the outer wall surface 62 is formed at a height that makes it difficult for a vortex to flow toward the outer peripheral side to get over.

次に、図5を参照して、ベルヌーイチャック2の第1変形例について説明する。なお、重複する記載を避けるべく第1実施形態と異なる部分のみ記載する。この場合の渦流ガイド流路44は、その断面方向において旋回流の旋回軸に平行な垂直壁面で構成された外側壁面62と、外側壁面62と平行な内側壁面61と、旋回流の旋回軸に垂直な平行壁面で構成された奥壁面63と、により構成されている。すなわち、上記の障壁の断面が、方形となるように形成されている(図5(b)参照)。これにより、渦流ガイド流路44を簡単に形成することができると共に、その物理的強度をアップすることができる。   Next, a first modification of the Bernoulli chuck 2 will be described with reference to FIG. Only parts that are different from the first embodiment are described in order to avoid overlapping descriptions. In this case, the vortex guide channel 44 has an outer wall surface 62 formed of a vertical wall surface parallel to the swirling axis of the swirling flow in the cross-sectional direction, an inner wall surface 61 parallel to the outer wall surface 62, and a swirling axis of the swirling flow. And a back wall 63 composed of vertical parallel walls. That is, the barrier has a square cross section (see FIG. 5B). Thereby, while being able to form the vortex guide flow path 44 easily, the physical strength can be raised.

次に、図6を参照して、ベルヌーイチャック2の第2変形例について説明する。この場合の渦流ガイド流路44は、その断面方向において旋回流の旋回軸に平行な垂直壁面より深い角度のオーバーハング壁面(外側壁面62)と、渦流の中心に向って傾くように垂直壁面より浅い角の傾斜壁面で形成された内側壁面61と、オーバーハング壁面および内側壁面61を繋ぐ奥壁面63と、により構成されている。すなわち、上記の障壁の断面が、渦流の中心に向って傾斜した三角形となるように(但し、頂部は面取りする)形成されている(図6(b)参照)。これにより、渦流ガイド流路44を流れるエアーの層流状態が長く維持される。なお、図6(b)の仮想線に示すように、オーバーハング壁面は、凹状の湾曲面で形成されていてもよい。   Next, a second modification of the Bernoulli chuck 2 will be described with reference to FIG. In this case, the vortex guide channel 44 has an overhang wall surface (outer wall surface 62) having a deeper angle than the vertical wall surface parallel to the swirl axis of the swirl flow in the cross-sectional direction, and a vertical wall surface inclined to the center of the vortex flow. It is comprised by the inner wall surface 61 formed of the inclined wall surface of a shallow angle | corner, and the back wall surface 63 which connects the overhang wall surface and the inner wall surface 61. FIG. That is, the cross section of the barrier is formed to be a triangle inclined toward the center of the vortex (however, the top is chamfered) (see FIG. 6B). Thereby, the laminar state of the air flowing through the vortex guide channel 44 is maintained for a long time. In addition, as shown to the virtual line of FIG.6 (b), the overhang wall surface may be formed with the concave curved surface.

次に、図7ないし図9を参照して、第2実施形態に係る吸引保持バンド1について説明する。なお、重複する記載を避けるべく第1実施形態と異なる部分のみ記載する。この吸引保持バンド1は、第1実施形態と同様に、4個のベルヌーイチャック2と、ホルダ部11およびアーム部12から成るハンド本体3と、から構成されており(図7参照)、4個のベルヌーイチャック2は、ホルダ部11の表面に接着固定されている。この場合も、ハンド本体3は、本体ケース13および蓋ケース14から成るケーシング4内に、エアー室(気体室)5を構成したものであり、蓋ケース14の基部側にはエアー室5に連通するチューブ接続口6(図示省略)が形成されている。   Next, the suction holding band 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Only parts that are different from the first embodiment are described in order to avoid overlapping descriptions. As in the first embodiment, the suction holding band 1 includes four Bernoulli chucks 2 and a hand main body 3 including a holder portion 11 and an arm portion 12 (see FIG. 7). The Bernoulli chuck 2 is bonded and fixed to the surface of the holder portion 11. Also in this case, the hand body 3 is configured by forming an air chamber (gas chamber) 5 in a casing 4 composed of a body case 13 and a lid case 14, and the base side of the lid case 14 communicates with the air chamber 5. A tube connection port 6 (not shown) is formed.

図8に示すように、ホルダ部11を構成する本体ケース13には、4個のベルヌーイチャック2に対応する4つの貫通孔16が形成されており、且つ貫通孔16はベルヌーイチャック2の内径、すなわち旋回流発生室42の径と同形に形成されている。各ベルヌーイチャック2は、貫通孔16と同軸上に位置させた状態で、本体ケース13の表面(貫通孔16の形成縁部)に接着されており、貫通孔16が旋回流発生室42の一部を構成するようになっている。   As shown in FIG. 8, four through holes 16 corresponding to the four Bernoulli chucks 2 are formed in the body case 13 constituting the holder portion 11, and the through holes 16 have an inner diameter of the Bernoulli chuck 2, That is, it is formed in the same shape as the diameter of the swirl flow generating chamber 42. Each Bernoulli chuck 2 is bonded to the surface of the main body case 13 (the edge where the through holes 16 are formed) while being positioned coaxially with the through holes 16. The part is configured.

また、本体ケース13の内側には、第1実施形態と同様にホルダ部エアー室26を構成する矩形の浅溝21が設けられる一方、この浅溝21内において、各ベルヌーイチャック2を囲むように各一対4組の「L」字状ガイド部22が島状に配設されている。各一対の「L」字状ガイド部22の2つの境界部分には、相互の間隙により一対のガイド溝23が形成されている。一対のガイド溝23は、それぞれ貫通孔16に対し接線方向に延在し、その流路端は周方向に均等間隔に開口している(180°点対称)。そして、この一対のガイド溝23と蓋ケース14(のガイド溝23に面する部分)とにより、一対のエアー流入流路(気体流入流路)52が構成されている。この場合も、各一対の「L」字状ガイド部22の内周面が、旋回流発生室42の一部を構成するようになっている。また、第1実施形態と同様に、アーム部12を構成する本体ケース13の内側には、アーム部エアー室27を構成する長溝31が形成されている。   Further, a rectangular shallow groove 21 constituting the holder air chamber 26 is provided inside the main body case 13 as in the first embodiment, and each Bernoulli chuck 2 is surrounded in the shallow groove 21. Four pairs of “L” -shaped guide portions 22 are arranged in an island shape. A pair of guide grooves 23 are formed in the two boundary portions of each pair of “L” -shaped guide portions 22 by a mutual gap. Each of the pair of guide grooves 23 extends in the tangential direction with respect to the through hole 16, and the flow path ends open at equal intervals in the circumferential direction (180 ° point symmetry). The pair of guide grooves 23 and the lid case 14 (portions facing the guide grooves 23) constitute a pair of air inflow channels (gas inflow channels) 52. Also in this case, the inner peripheral surfaces of each pair of “L” -shaped guide portions 22 constitute a part of the swirl flow generating chamber 42. Similarly to the first embodiment, a long groove 31 constituting the arm portion air chamber 27 is formed inside the main body case 13 constituting the arm portion 12.

図9に示すように、ホルダ部11を構成する蓋ケース14の内側には、上記の4つの貫通孔16に対応する有底の丸穴45を有する4つの方形閉塞部46が形成されている。各丸穴45は、貫通孔16と同径に形成され且つ同軸上に配設されており、貫通孔16や一対の「L」字状ガイド部22と共に旋回流発生室42の一部、主に天面を構成している。また、方形閉塞部46は、各一対4組の「L」字状ガイド部22に対応しており、一対4組の「L」字状ガイド部22に気密に接着されている。これにより、上記の一対のガイド溝23と方形閉塞部46との間に、ホルダ部エアー室26に連なる上記の一対のエアー流入流路52が構成されている。   As shown in FIG. 9, four rectangular closed portions 46 having bottomed round holes 45 corresponding to the four through holes 16 are formed inside the lid case 14 constituting the holder portion 11. . Each of the round holes 45 is formed to have the same diameter as the through hole 16 and is coaxially arranged, and together with the through hole 16 and the pair of “L” -shaped guide portions 22, a part of the swirl flow generating chamber 42, the main It constitutes the top surface. Further, the rectangular blocking portions 46 correspond to the four pairs of “L” -shaped guide portions 22, respectively, and are airtightly bonded to the four pairs of “L” -shaped guide portions 22. Thus, the pair of air inflow passages 52 connected to the holder part air chamber 26 are formed between the pair of guide grooves 23 and the rectangular blocking part 46.

さらに、蓋ケース14の内側には、本体ケース13の浅溝21と共にホルダ部エアー室26を構成する蓋側浅溝47、および本体ケース13の長溝31と共にアーム部エアー室27を構成する蓋側長溝48が形成され、さらに本体ケース13のスペーサ部25に対応する一対の蓋側スペーサ部28が形成されている。   Further, on the inner side of the lid case 14, the lid side shallow groove 47 that forms the holder air chamber 26 together with the shallow groove 21 of the main body case 13, and the lid side that forms the arm portion air chamber 27 together with the long groove 31 of the main body case 13. A long groove 48 is formed, and a pair of lid-side spacer portions 28 corresponding to the spacer portions 25 of the main body case 13 are formed.

図10に示すように、第2実施形態のベルヌーイチャック2は、軸心部に旋回流発生室42となる貫通孔を有して円環状に形成されており、一方の端面には渦流ガイド流路44が設けられている。また、ベルヌーイチャック2の他方の端面は平坦に形成されており、本体ケース13の表面(貫通孔16の形成縁部)気密に接着されている。すなわち、第2実施形態のベルヌーイチャック2は、第2実施形態のベルヌーイチャック2と異なり、一対の流入流路溝51は設けられていない。すなわち、第2実施形態において、請求項に言うチャック装置は、ベルヌーイチャック2(チャック)と、貫通孔16、一対の「L」字状ガイド部22および丸穴45を有する方形閉塞部46から成る閉塞部材と、で構成されている。   As shown in FIG. 10, the Bernoulli chuck 2 of the second embodiment is formed in an annular shape having a through hole serving as a swirl flow generating chamber 42 in the axial center, and a vortex guide flow is provided on one end face. A path 44 is provided. Further, the other end face of the Bernoulli chuck 2 is formed flat, and is adhered to the surface of the main body case 13 (formation edge portion of the through hole 16) in an airtight manner. That is, unlike the Bernoulli chuck 2 of the second embodiment, the Bernoulli chuck 2 of the second embodiment is not provided with a pair of inflow channel grooves 51. That is, in the second embodiment, the chuck device referred to in the claims includes the Bernoulli chuck 2 (chuck), the rectangular closing portion 46 having the through hole 16, the pair of “L” -shaped guide portions 22, and the round holes 45. And a closing member.

この場合、旋回流発生室42を構成する貫通孔は、下部が幾分拡開したテーパ状に形成されているが、ストレートであってもよい。そして、渦流ガイド流路44は、「一巻き強」の巻き数を有し、また渦流ガイド流路44を構成する障壁の断面は、第1実施形態と同様に略直角三角形となるように形成されている。もっとも、障壁の断面形状は、上記の変形例1や変形例2と同様であってもよい。この渦流ガイド流路44にあっても、渦流ガイド流路44を流れるエアーの層流状態が長く維持することができる。   In this case, the through hole constituting the swirl flow generating chamber 42 is formed in a tapered shape with the lower portion somewhat expanded, but may be straight. The eddy current guide channel 44 has a number of turns of “strongly one turn”, and the cross section of the barrier constituting the eddy current guide channel 44 is formed to be a substantially right triangle like the first embodiment. Has been. But the cross-sectional shape of a barrier may be the same as that of said modification 1 and modification 2. Even in the vortex guide channel 44, the laminar state of the air flowing through the vortex guide channel 44 can be maintained for a long time.

なお、本発明の吸引保持ハンド1に固定されているベルヌーイチャック2は、本実施形態に限定されるわけではなく、その数が偶数個であればよい。これにより、より大型のワークWを保持することができる。また、ベルヌーイチャック2を金属材料で構成するようにしてもよい。さらに、渦流ガイド流路44は、非接触保持面41に対して、2重・3重等、多重のもので形成されていてもよい。この場合、複数の渦流ガイド流路44は、点対称に形成されているのがよく、旋回流の流速が遅いときに有効である。同様に、エアー流入流路52は、単一のもので形成されていてもよい。   Note that the Bernoulli chuck 2 fixed to the suction holding hand 1 of the present invention is not limited to the present embodiment, and the number thereof may be an even number. Thereby, a larger workpiece W can be held. Further, the Bernoulli chuck 2 may be made of a metal material. Further, the vortex guide channel 44 may be formed of multiple layers such as double or triple with respect to the non-contact holding surface 41. In this case, the plurality of vortex guide channels 44 are preferably formed point-symmetrically, which is effective when the flow velocity of the swirl flow is slow. Similarly, the air inflow channel 52 may be formed of a single one.

一方、渦流ガイド流路44を別体とし、非接触保持面41に固着するようにしてもよい。また、非接触保持面41をいわゆるベルマウス形状とし、これに渦流ガイド流路44を形成するようにしてもよい。さらに、旋回流発生手段43を、旋回流発生室42の上側に配設したファン等(但し、効率良く旋回流を発生させることができるもの)で構成するようにしてもよい。   On the other hand, the vortex guide channel 44 may be separated and fixed to the non-contact holding surface 41. Alternatively, the non-contact holding surface 41 may have a so-called bell mouth shape, and the vortex guide channel 44 may be formed in the so-called bell mouth shape. Furthermore, the swirl flow generating means 43 may be configured by a fan or the like (however, capable of generating swirl flow efficiently) disposed above the swirl flow generation chamber 42.

第1実施形態に係る吸引保持ハンドの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the suction holding hand concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る吸引保持ハンドの(a)本体ケースの平面図および(b)側面図である。It is the top view and (b) side view of (a) main body case of the suction holding hand concerning a 1st embodiment. ベルヌーイチャックの表裏外観斜視図である。It is a front and back external perspective view of Bernoulli chuck. 第1実施形態に係るベルヌーイチャックの(a)平面図および(b)断面図である。It is (a) top view and (b) sectional view of Bernoulli chuck concerning a 1st embodiment. 第1変形例に係るベルヌーイチャックの(a)平面図および(b)断面図である。It is (a) top view and (b) sectional view of the Bernoulli chuck concerning the 1st modification. 第2変形例に係るベルヌーイチャックの(a)部分断面図および(b)拡大図である。It is (a) fragmentary sectional view and (b) enlarged view of Bernoulli chuck concerning the 2nd modification. 第2実施形態に係る吸引保持ハンドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the suction holding hand concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係る吸引保持ハンドの本体ケースの平面図である。It is a top view of the main body case of the suction holding hand concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係る吸引保持ハンドの蓋ケースの平面図である。It is a top view of the lid case of the suction holding hand concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係るベルヌーイチャックの(a)平面図および(b)断面図である。It is (a) top view and (b) sectional view of Bernoulli chuck concerning a 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…吸引保持ハンド 2…ベルヌーイチャック 5…エアー室 6…チューブ接続口 7…エアーチューブ 8…イオン発生装置 11…ホルダ部 12…アーム部 13…本体ケース 14…蓋ケース 22…「L」字状ガイド部 26…ホルダ部エアー室 27…アーム部エアー室 41…非接触保持面 42…旋回流発生室 43…旋回流発生手段 44…渦流ガイド流路 45…丸穴 46…方形閉塞部 52…エアー流入流路 61…内側壁面 62…外側壁面 63…奥壁面 W…ワーク   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Suction holding hand 2 ... Bernoulli chuck 5 ... Air chamber 6 ... Tube connection port 7 ... Air tube 8 ... Ion generator 11 ... Holder part 12 ... Arm part 13 ... Main body case 14 ... Lid case 22 ... "L" shape Guide part 26 ... Holder part air chamber 27 ... Arm part air chamber 41 ... Non-contact holding surface 42 ... Swirl flow generating chamber 43 ... Swirl flow generating means 44 ... Swirl flow guide channel 45 ... Round hole 46 ... Square block part 52 ... Air Inflow channel 61 ... Inner wall surface 62 ... Outer wall surface 63 ... Back wall surface W ... Workpiece

Claims (13)

吸着されたワークに非接触で対面する非接触保持面と、
前記非接触保持面に窪入形成され、吸着のための気体の旋回流を発生させる旋回流発生室と、
前記旋回流発生室に気体を流入させると共に、流入させた気体に旋回流を発生させその中心部に吸着のための負圧を生じさせる旋回流発生手段と、
前記非接触保持面に設けられ、前記旋回流発生室から前記非接触保持面に沿って外方に流出する気体を、前記旋回流と同一旋回方向の渦流となるように導く渦巻状に形成された溝状の渦流ガイド流路と、を備えたことを特徴とするチャック装置。
A non-contact holding surface that faces the sucked workpiece in a non-contact manner;
A swirl flow generating chamber that is recessed in the non-contact holding surface and generates a swirl flow of gas for adsorption;
A swirl flow generating means for causing a gas to flow into the swirl flow generation chamber, generating a swirl flow in the introduced gas, and generating a negative pressure for adsorption at the center thereof;
Provided on the non-contact holding surface, it is formed in a spiral shape that guides the gas flowing out from the swirl flow generation chamber outward along the non-contact holding surface so as to be a swirl flow in the same swirling direction as the swirl flow. And a grooved vortex guide channel.
前記渦流ガイド流路は、奥壁面と、前記渦流の旋回方向内側に位置する内側壁面と、前記渦流の旋回方向外側に位置する外側壁面と、とから成り、
断面方向において前記外側壁面は、前記旋回流の旋回軸に平行な垂直壁面および前記奥壁面に対する角度が鋭角である壁面のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のチャック装置。
The vortex guide flow path is composed of a back wall surface, an inner wall surface located inside the swirl direction of the vortex flow, and an outer wall surface located outside the swirl direction of the vortex flow,
2. The chuck according to claim 1, wherein in the cross-sectional direction, the outer wall surface is configured by one of a vertical wall surface parallel to a swirling axis of the swirling flow and a wall surface having an acute angle with respect to the back wall surface. apparatus.
断面方向において前記内側壁面は、前記奥壁面に対する角度が鈍角である傾斜壁面で構成されていることを特徴とする請求項2に記載のチャック装置。   The chuck device according to claim 2, wherein the inner wall surface is an inclined wall surface having an obtuse angle with respect to the inner wall surface in the cross-sectional direction. 前記渦流ガイド流路は、単一の流路で構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のチャック装置。   The chuck device according to claim 1, wherein the vortex guide channel is a single channel. 前記渦流ガイド流路は、多重の流路で構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のチャック装置。 The chuck device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vortex guide channel is composed of multiple channels. 前記渦流ガイド流路は、前記旋回流の旋回軸に直交する面内に配設されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のチャック装置。   The chuck device according to claim 1, wherein the vortex guide flow path is disposed in a plane orthogonal to a swirl axis of the swirl flow. 前記旋回流発生室は、円柱状に窪入形成され、
前記旋回流発生手段は、気体供給源に連なると共に、前記旋回流発生室に対し略接線方向から内周面に沿うように気体を噴出させる気体流入流路を有していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のチャック装置。
The swirl flow generation chamber is formed to be recessed in a cylindrical shape,
The swirl flow generating means includes a gas inflow channel that is connected to a gas supply source and ejects gas from the swirl flow generation chamber along a substantially tangential direction along an inner peripheral surface. The chuck device according to claim 1.
一方の端面に前記渦流ガイド流路を形成すると共に軸心部に貫通孔を形成した環状のチャックと、前記チャックの他方の端面全域に気密に接触する閉塞部材と、から成り、
前記旋回流発生室は、前記閉塞部材側の開放端を前記閉塞部材により閉塞された前記チャックの前記貫通孔により構成され、
前記気体流入流路は、前記チャックの他方の端面と前記閉塞部材との接触部分において、少なくとも一方に形成した溝状により構成されていることを特徴とする請求項7に記載のチャック装置。
The eddy current guide flow path is formed on one end face and an annular chuck having a through hole formed in the axial center portion thereof, and a closing member that is in airtight contact with the entire area of the other end face of the chuck,
The swirl flow generation chamber is configured by the through hole of the chuck whose open end on the closing member side is closed by the closing member,
8. The chuck device according to claim 7, wherein the gas inflow passage is configured by a groove formed in at least one of the contact portions between the other end face of the chuck and the closing member.
前記気体流入流路は、前記旋回流発生室の内周面に対し、周方向に均等間隔に設けられた複数の流路で構成されていることを特徴とする請求項7または8に記載のチャック装置。   The said gas inflow flow path is comprised by the some flow path provided in the circumferential direction at equal intervals with respect to the internal peripheral surface of the said swirl | flow flow generation chamber. Chuck device. 前記旋回流発生手段は、前記旋回流発生室に流入する気体をイオン化するイオン化手段を、更に有していることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載のチャック装置。   The chuck device according to any one of claims 1 to 9, wherein the swirl flow generating means further includes ionization means for ionizing a gas flowing into the swirl flow generation chamber. 導電性の樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載のチャック装置。   The chuck device according to claim 1, wherein the chuck device is formed of a conductive resin. 前記旋回流の旋回方向が正逆異なる請求項7ないし11のいずれかに記載のチャック装置の少なくとも1組から成る偶数個の前記チャック装置と、
前記渦流ガイド流路が同一平面内に位置するように、偶数個の前記チャック装置を保持するホルダ部と、
前記ホルダ部に連なるアーム部と、を備えたことを特徴とする吸引保持ハンド。
The even number of chuck devices comprising at least one set of chuck devices according to any one of claims 7 to 11, wherein the swirl directions of the swirl flow are different from each other in forward and reverse directions.
A holder portion for holding an even number of the chuck devices such that the vortex guide flow path is located in the same plane;
A suction holding hand comprising: an arm portion connected to the holder portion.
前記アーム部には、前記気体供給源に連なるチューブ接続口が形成され、
前記ホルダ部の内部および前記アーム部の内部には、前記チューブ接続口および前記各気体流入流路に接続された一体の気体室が形成されていることを特徴とする請求項12に記載の吸引保持ハンド。
In the arm portion, a tube connection port connected to the gas supply source is formed,
The suction according to claim 12, wherein an integral gas chamber connected to the tube connection port and each of the gas inflow passages is formed in the holder portion and in the arm portion. Holding hand.
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