JP5411651B2 - 吸着ユニット - Google Patents
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Description
特許文献1でも分かる通り、こうしたエゼクタを組み込んだ吸着装置においては、吸着装置をマウンタヘッドに取り付けた上で、マウンタヘッドから吸着装置内のエゼクタにエアを供給する。すると、エゼクタが空気を引き込むため、吸着装置に吸引力が生じ(エゼクタ効果)、これによって電子部品を吸着保持できるようになっている。
しかし、上記した従来の吸着装置では、複数の各構成部材に気体流路となる通路を形成し、各構成部材を組み合わせる際に各構成部材に形成された各通路どうしを精度良く連通させる必要があるため、エゼクタ効果を効率的に発揮可能な吸着装置を容易に製造することができなかった。
なお、符号は、発明の実施の形態において用いた符号を示し、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
(請求項1)
請求項1に記載の発明は、以下を特徴とする。
すなわち、請求項1に記載の発明は、先端部11において吸着力が発生する吸着ユニット10であって、気体通過路21が形成される貫通路を有する気体供給口台座20と、前記気体供給口台座20に嵌装されるエゼクタ30と、前記エゼクタ30を覆うように前記気体供給口台座20に固定され、前記気体供給口台座20との間に第1負圧室12を形成する本体ケース部40と、吸着ユニット10の先端側において前記本体ケース部40に固定され、前記本体ケース部40との間に第2負圧室13を形成するキャップ部50と、を有し、前記エゼクタ30は、前記気体供給口台座20の気体通過路21を介して気体が供給されたときに、エゼクタ吸引口33,34から前記第1負圧室12の気体を吸引して外部へ排出することにより、前記第1負圧室12内に負圧を発生させるためのものであり、前記本体ケース部40には前記第1負圧室12と前記第2負圧室13とを連通するための連通路41が形成されており、これにより、前記第1負圧室12内に負圧が発生したときに前記第2負圧室13にも負圧が発生し、また、前記キャップ部50の先端に設けられた負圧口51を介して第2負圧室13が外部と連通しており、これにより、前記第2負圧室13に負圧が発生すると前記負圧口51に吸着力が発生するとともに、前記本体ケース部40に前記第1負圧室12から吸引された気体を外部へ排出するための排気口44が設けられ、この排気口44は、前記エゼクタ30を取り除いた場合には前記第1負圧室12を形成する中空部分と連通しているが、前記エゼクタ30を装着した場合には前記エゼクタ30に設けられた遮断手段35により前記第1負圧室12を形成する中空部分と遮断されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1記載の発明の特徴点に加え、以下を特徴とする。
すなわち、請求項2に記載の発明は、前記負圧口51を覆うように吸着部材60を設け、この吸着部材60に設けられた吸着口62に吸着力が発生することを特徴とする。
(請求項3)
請求項3に記載の発明は、上記した請求項1または2記載の発明の特徴点に加え、以下を特徴とする。
(請求項4)
請求項4に記載の発明は、上記した請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発明の特徴点に加え、以下を特徴とする。
すなわち、請求項4に記載の発明は、前記気体通過路21と前記第1負圧室12と前記第2負圧室13とから選択される少なくとも1つに、気体の流れを検出する検出手段が設けられていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、上記した請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発明の特徴点に加え、以下を特徴とする。
すなわち、請求項5に記載の発明は、前記吸着部材60が導電性であることを特徴とする。
(請求項6)
請求項6に記載の発明は、上記した請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発明の特徴点に加え、以下を特徴とする。
また、請求項2に記載の発明によれば、負圧口を覆うように吸着部材が設けられているため、ワークを確実に吸着保持できる。
また、請求項4に記載の発明によれば、気体通過路と第1負圧室と第2負圧室とから選択される少なくとも1つに、気体の流れを検出する検出手段を設け、これにより電子部品が吸着されているか否かを判断するようにしたので、電子部品が確実に吸着されていることを確認することができる。
また、請求項6に記載の発明によれば、吸着部材を弾性体としたため、吸着部材に設けられた吸着口で電子部品等のワークを吸着したときに、電子部品等の損傷を防止することができる。
(吸着ユニット10)
図2に示すとおり、本実施形態に係る吸着ユニット10は、気体供給口台座20と、エゼクタ30と、本体ケース部40と、キャップ部50と、吸着部材60と、の各部材からなっている。
図1はこれらの部材を組み合わせた状態であり、気体供給口台座20が図示しないマウンタヘッドに装着されて、このマウンタヘッドのエア供給口から供給されるエアによって生じる負圧により、電子部品100を吸着するようになっている。
詳しくは、先端部11に設けられた部材である吸着部材60の吸着面61には吸着口62が設けられており、この吸着口62は、マウンタヘッドのエア供給口からエアが供給されたときに空気を吸引する。このため、エアが供給されている状態で吸着部材60の吸着面61を電子部品100に押し当てると、電子部品100は吸着ユニット10に吸着されるようになっている。
以下、吸着ユニット10を構成する各部材について詳しく説明する。
(気体供給口台座20)
気体供給口台座20は、図示しないマウンタヘッドに装着されるものであり、マウンタヘッドに吸着ユニット10を固定するためのものである。
(エゼクタ30)
エゼクタ30は、図2に示すように、外周側面に第1エゼクタ吸引口33と第2エゼクタ吸引口34との2つの吸引口を有する管状部材である。
このエゼクタ30は、気体供給口台座20の気体通過路21に挿入されることにより、気体供給口台座20に嵌装されるものである。
ここで、特に図示しないが、この気体流路31を上流側から下流側へと見ると、前記した第1エゼクタ吸引口33が設けられた位置付近で1度拡開し、また、前記した第2エゼクタ吸引口34が設けられた位置付近で再度拡開するように形成されている。このため、気体流路31を通過する気体は、第1エゼクタ吸引口33および第2エゼクタ吸引口34付近で流速が速くなるようになっており、流速が速くなることにより第1エゼクタ吸引口33が設けられた位置付近及び第2エゼクタ吸引口34が設けられた位置付近に負圧が生じるようになっている。このため、この第1エゼクタ吸引口33および第2エゼクタ吸引口34を介して、外部の空気が気体流路31へと引き込まれるようになっている。そして、こうして引き込まれた空気は、供給されたエアと一緒に気体排出口32から排出されるようになっている。なお、この気体排出口32は、エゼクタ30の気体供給口台座20に嵌装される側とは逆端側に設けられた気体流路31の出口である。この気体排出口32は、後述する本体ケース部40の排気路43と連通することとなるため、気体排出口32から排出された空気はこの本体ケース部40の排気路43を通過して排気口44から外部へと排気されることとなる。
(本体ケース部40)
本体ケース部40は、図2に示すように、おおよそ有底円筒状であり、エゼクタ30を覆うように前記気体供給口台座20に固定されるものである。すなわち、本体ケース部40の開口側端部の内周面には、図示しないめねじがきってあり、このめねじが前述した台座おねじ部23と螺合することにより、気体供給口台座20に固定することが可能となっている。このように本体ケース部40に前記気体供給口台座20を固定すると、本体ケース部40と前記気体供給口台座20との間には後述する第1負圧室12が形成されることとなるが、この点は後ほど詳述する。
(キャップ部50)
キャップ部50は、図2に示すように、ドーム状の底を有する円筒状であり、吸着ユニット10の先端側において前記本体ケース部40に固定されるものである。具体的には、本体ケース部40のキャップ部50と固定される側の端部外周面にはおねじが形成されており、また、キャップ部50の本体ケース部40と固定される側の端部内周面にはめねじが形成されている。このため本体ケース部40のおねじとキャップ部50のめねじとが螺合することにより、本体ケース部40とキャップ部50とを固定することが可能となっている。このように本体ケース部40とキャップ部50とを固定すると、本体ケース部40とキャップ部50との間には後述する第2負圧室13が形成されることとなるが、この点は後ほど詳述する。
なお、特に図示しないが、キャップ部50の負圧口51付近の内部には、気体の流れを検出する検出手段としての流量スイッチが設けられており、これにより電子部品100が吸着されているか否かを判断できるようになっている。具体的には、この流量スイッチは、図示しないマウンタの制御部と接続されており、マウンタが吸着動作に入って吸着ユニット10にエアを供給したときには、流量スイッチの検出信号がマウンタの制御部により監視される。このとき、電子部品100が吸着されていれば負圧口51付近には空気の流れが発生しないはずであるから、マウンタからエアが供給されているにもかかわらず、流量スイッチが空気の流れを検出しなくなった場合には、電子部品100が吸着されていることを意味している。このように、マウンタの制御部は、流量スイッチの検出信号を監視することで電子部品100が吸着されているか否かを検出可能となっている。
(吸着部材60)
吸着部材60は、前記負圧口51を覆うように着脱可能に設けられた部材であって、好ましくは導電性の材料により構成されているものである。また、吸着部材60は、例えばゴムや、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー等の弾性体で構成することが望ましい。
(吸着ユニット10の内部構造)
次に、吸着ユニット10の内部構造について説明する。
図4に示すように、気体供給口台座20およびエゼクタ30を取り付けていない状態においては、本体ケース部40は、気体供給口台座20が取り付けられる側の端が開口して中空部分を形成している。そして、この中空部分は、開口側とは逆端付近において縮径し、エゼクタ貫通路42を形成している。このエゼクタ貫通路42は、中空部分と連通する側とは逆側の端において、排気路43と連通している。この排気路43は、本体ケース部40の軸心と直行する方向に貫通する空気の通り道である。そして、この排気路43は、本体ケース部40の側面において開口して排気口44を形成している。本体ケース部40は上記のように形成されているため、中空部分を有する有底円筒状の部材であって、その底付近において、軸心と直行する方向に貫通する排気路43が中空部分と連通して設けられている構造となっている。
また、図3および図4に示すように、本体ケース部40にキャップ部50を取り付けた状態において、本体ケース部40とキャップ部50との間に空間ができるようになっており、この空間が第2負圧室13を形成するようになっている。この第2負圧室13は、本体ケース部40に設けられた2本の連通路41により、前述した第1負圧室12と連通するように形成されている。
(吸着動作)
次に、この吸着ユニット10にエアを供給した場合の吸着動作について説明する。
まず、図5の一番上の矢印が示すように、図示しないマウンタヘッドのエア供給口からエアが供給されると、気体供給口台座20の気体通過路21を介して、吸着ユニット10にエアが供給される。
すると、このエアはエゼクタ30の気体流路31(図示せず)を通過して、気体排出口32からエゼクタ30の外へと排出される。このとき、図5の第1エゼクタ吸引口33および第2エゼクタ吸引口34の矢印が示すように、エゼクタ30内の圧力が下がることにより、第1エゼクタ吸引口33および第2エゼクタ吸引口34から、第1負圧室12の空気がエゼクタ30内へと引き込まれる。そして、このエゼクタ30内へと引き込まれた空気も、気体排出口32からエゼクタ30の外へと排出される。
このように第1負圧室12内の空気が外部へと排気され、第1負圧室12内の圧力が下がり、負圧が発生することとなるが、このとき、第1負圧室12は連通路41によって第2負圧室13と連通しているため、第1負圧室12内の圧力が下がると、第2負圧室13から第1負圧室12へと空気が引き込まれることとなる。この様子を示したのが、図5の破線で示した連通路41内を通る破線矢印である。
(まとめ)
以上のように、本発明の吸着ユニット10によれば、気体供給口台座20にエゼクタ30を嵌装し、更に、エゼクタ30のカバーとして設けられた本体ケース部40を固定するだけで、第1負圧室12と第2負圧室13及び排気路43とを区画でき、更に気体が円滑に通過可能な気体流路を容易に形成できる。
また、キャップ部50の内部に流量スイッチを設けため、電子部品100が吸着されているか否かを的確に判断できる。
なお、本発明の実施形態としては、図1〜図5に記載された実施形態に限定されるものではない。例えば、図1〜図5に記載された実施形態では2本の連通路41によって第1負圧室12と第2負圧室13とが連通することとしたが、この連通路41は1本または3本以上であっても良い。
また、本発明の吸着ユニット10で吸着される被吸着体は電子部品100に限定されるものではない。
また、本発明の吸着ユニット10は、マウンタヘッドに装着されるものに限定されるものでもない。
なお、気体供給口台座20と本体ケース部40とが着脱可能に固定され、エゼクタ30が気体供給口台座20に着脱可能に嵌装され、また、キャップ部50が本体ケース部40に着脱可能に固定される構造としても良い。このように構成すると、エゼクタ30のカバーとして設けられた本体ケース部40が、気体供給口台座20から着脱可能となる。このため、エゼクタ30を交換したい場合には、本体ケース部40を気体供給口台座20から外せば、容易にエゼクタ30を交換することができる。
12 第1負圧室 13 第2負圧室
20 気体供給口台座 21 気体通過路
22 台座めねじ部 23 台座おねじ部
30 エゼクタ 31 気体流路
32 気体排出口 33 第1エゼクタ吸引口
34 第2エゼクタ吸引口 35 Oリング
40 本体ケース部 41 連通路
42 エゼクタ貫通路 43 排気路
44 排気口
50 キャップ部 51 負圧口
60 吸着部材 61 吸着面
62 吸着口
100 電子部品
Claims (6)
- 先端部において吸着力が発生する吸着ユニットであって、
気体通過路が形成される貫通路を有する気体供給口台座と、
前記気体供給口台座に嵌装されるエゼクタと、
前記エゼクタを覆うように前記気体供給口台座に固定され、前記気体供給口台座との間に第1負圧室を形成する本体ケース部と、
吸着ユニットの先端側において前記本体ケース部に固定され、前記本体ケース部との間に第2負圧室を形成するキャップ部と、
を有し、
前記エゼクタは、前記気体供給口台座の気体通過路を介して気体が供給されたときに、エゼクタ吸引口から前記第1負圧室の気体を吸引して外部へ排出することにより、前記第1負圧室内に負圧を発生させるためのものであり、
前記本体ケース部には前記第1負圧室と前記第2負圧室とを連通するための連通路が形成されており、これにより、前記第1負圧室内に負圧が発生したときに前記第2負圧室にも負圧が発生し、
また、前記キャップ部の先端に設けられた負圧口を介して第2負圧室が外部と連通しており、これにより、前記第2負圧室に負圧が発生すると前記負圧口に吸着力が発生するとともに、
前記本体ケース部に前記第1負圧室から吸引された気体を外部へ排出するための排気口が設けられ、この排気口は、前記エゼクタを取り除いた場合には前記第1負圧室を形成する中空部分と連通しているが、前記エゼクタを装着した場合には前記エゼクタに設けられた遮断手段により前記第1負圧室を形成する中空部分と遮断されていることを特徴とする、吸着ユニット。 - 前記負圧口を覆うように吸着部材を設け、この吸着部材に設けられた吸着口に吸着力が発生することを特徴とする、請求項1記載の吸着ユニット。
- 前記エゼクタは、複数のエゼクタ吸引口を有する多段エゼクタであることを特徴とする、請求項1または2記載の吸着ユニット。
- 前記気体通過路と前記第1負圧室と前記第2負圧室とから選択される少なくとも1つに、気体の流れを検出する検出手段が設けられていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の吸着ユニット。
- 前記吸着部材が導電性であることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の吸着ユニット。
- 前記吸着部材が弾性体であることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の吸着ユニット。
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