JP6665405B2

JP6665405B2 - ワーク吸着方法及び装置

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Publication number: JP6665405B2
Application number: JP2015019136A
Authority: JP
Inventors: 俊昭五十嵐; 信幸河井
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2035-02-03
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Description

本発明はシート状基材等のワークを吸着保持する方法及び装置に関する。

従来、様々な分野でシート状基材等を吸着するためのワーク吸着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に示すワーク吸着装置は、吸着パットにシリンダが接続され、そのシリンダ内を真空状態にして、真空による吸引力でワークを吸着パットに吸着させるものである。

特開２００１−００８８２号公報

ところで、このようなワーク吸着装置を用いて、特に、ワークとしての大型、大面積で、例えば厚さ２０μｍ程度の薄いシート状の基材を吸着して搬送する場合、吸着パッド７０が弾性体で形成されているために、図９（ａ）（ｂ）に示すように、基材Ｗ１の自重により、吸着パッド７０による吸着部分が内側へと引っ張られてこの吸着部分の内側がたわみ、結果として基材Ｗ１の全体がたわんでしまう。この状態で基材を搬送した場合、搬送中に風にあおられて曲がり、基材に凹みや折れ等が発生するおそれがある。

そこで、本発明は上記問題を課題の一例として為されたもので、大幅な設計変更を図ることなくシート状の基材をたわませずに吸着可能なワーク吸着装置等を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係るワーク吸着装置（Ｋ）は、前記ワーク（Ｗ）が載置される載置面（２）を有する基台（５）と、前記ワークの両側に配置され、下面に形成された吸着面（１２）において前記ワーク（Ｗ）の両側を負圧により吸着保持する吸着ユニット（１０）と、当該吸着ユニット（１０）によって吸着された前記ワーク（Ｗ）を前記載置面（２）から離反させる離反ユニット（３０）と、当該離反ユニット（３０）によって前記載置面（２）から前記ワーク（Ｗ）を離反させる際に、又は離反させた後に、前記ワーク（Ｗ）の前記両側間に張力を加えることによって、この両側間からたわみを除去するたわみ除去ユニット（４０）と、を具備する吸着装置（Ｋ）であって、前記たわみ除去ユニット（４０）は、前記吸着ユニット（１０）が吸着した前記ワーク（Ｗ）の前記両側の各々より内側における前記ワーク（Ｗ）の幅方向を吸着する前記吸着ユニット（１０）の吸着ヘッド（１３）間よりも幅方向に長い箇所を、前記吸着ユニット（１０）の前記吸着ヘッドの先端よりも下方に配置されるように下方に押圧することにより前記ワーク（Ｗ）の前記両側間に張力を加える押圧手段（４５）を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に係るワーク吸着装置は、請求項１に記載のワーク吸着装置において、前記吸着ユニット（１０）による前記負圧の発生が、手動ポンプにより行われ、前記負圧の大きさがゲージ（６５）によって可視化されるようにしたことを特徴とする。

また、請求項３に係るワーク吸着装置は、請求項１又は請求項２に記載のワーク吸着装置において、前記押圧手段（４５）におけるワーク（Ｗ）に当接する箇所に、クッション部材（４３ａ）が設けられたことを特徴とする。

また、請求項４に係るワーク吸着方法は、基台（５）の載置面（２）にワーク（Ｗ）を載置し、前記ワーク（Ｗ）の両側に吸着ユニット（１０）の吸着面（１２）を各々接触させ、前記吸着面（１２）において前記ワーク（Ｗ）を負圧により吸着保持し、前記ワーク（Ｗ）を前記載置面（２）から持ち上げつつ、又は持ち上げた後に、前記ワーク（Ｗ）の前記両側間に張力を加えることにより、前記両側間からたわみを除去する吸着方法であって、前記吸着ユニット（１０）が吸着した前記ワーク（Ｗ）の前記両側の各々より内側における前記ワーク（Ｗ）の幅方向を吸着する前記吸着ユニット（１０）の吸着ヘッド（１３）間よりも幅方向に長い箇所を、前記吸着ユニット（１０）の前記吸着ヘッドの先端よりも下方に配置されるように下方に押圧することにより前記ワーク（Ｗ）の前記両側間に張力を加えることを特徴とする。

また、請求項５に係るワーク吸着方法は、請求項４に記載のワーク吸着方法において、前記負圧の発生を手動ポンプ（６３）により行い、前記負圧の大きさをゲージ（６５）で確認しつつ前記手動ポンプ（６３）を操作するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な設備で吸着後のワークＷにたわみが生じることを簡単且つ確実に防止することができる。

ワーク吸着装置の外観例を示す模式図である。実施の形態１に係るワーク吸着装置の正面図である。実施の形態１に係るワーク吸着装置の平面図である。実施の形態１に係るワーク吸着装置の吸着動作を示す説明図である。実施の形態２に係るワーク吸着装置の正面図である。実施の形態２に係るワーク吸着装置の平面図である。実施の形態２に係るワーク吸着装置の吸着動作を示す説明図である。実施の形態３に係るワーク吸着装置の正面図である。実施の形態３に係るワーク吸着装置の平面図である。実施の形態４に係るワーク吸着装置の正面図である。実施の形態４に係るワーク吸着装置の平面図である。実施の形態４に係るワーク吸着装置の吸着動作を示す説明図である。実施の形態４に係るワーク吸着装置のワーク持ち上げ動作を示す説明図である。実施の形態４に係るワーク吸着装置のワーク搬送時の状態を示す説明図である。従来のワーク吸着装置の動作例を示し、図９（ａ）はワーク吸着装置の構成を示す模式図、図９（ｂ）は図９（ａ）Ａ部分の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

なお、以下のワーク吸着装置Ｋの説明において、便宜的に図１に示す左・右方向をワークＷの長さ（前後）方向、手前・奥行方向をワークＷの幅（左右）方向として説明する。

本発明のワーク吸着装置Ｋは、ワークＷを吸着するワーク吸着装置、及びそのワーク吸着装置を備えた搬送装置全般に適用されるものである。また、ワークＷとは、例えば、シート状の基材であって、特に前後方向に長く帯状に形成された薄型のシート状の基材が想定されるが、その大きさ等は特に限定されるものではない。また、本実施形態に用いられる基材としては、一例として厚さ0.5ｍｍ以下の金属薄膜が用いられるが、その材質等は特に限定されるものではない。

＜実施の形態１＞
このワーク吸着装置Ｋは、図１に示すように、ワークＷが載置される載置面２を有する基台５と、このワークＷを吸着する吸着ユニット１０と、この吸着ユニット１０をワークＷが載置された載置面２に対して近接させ、吸着ユニット１０がワークＷを吸着した後に、吸着ユニット１０ごとワークＷを載置面２から離反させる離反ユニット３０と、ワークＷが吸着ユニット１０によって吸着され離反ユニット３０によって載置面２の上方に持ち上げられる際にワークＷに生じるたわみを除去するたわみ除去ユニット４０と、を備えている。

基台５は、載置面２を有する平板状の基体３と、この基体３を支持する架台４と、を備え、基体３は、架台４により所定の高さに保持される。また、例えば、架台４の下端部四隅には必要に応じて、キャスタ４ａが取り付けられ、このキャスタ４ａによって、ワーク吸着装置Ｋは、床面を自由に動かすことが可能である。

吸着ユニット１０は、後述する吸着ヘッド１３の吸着面１２において前記ワークＷを負圧により吸着保持するものである。図２に示すように、この吸着ユニット１０は、ワークＷの両側に配置され、ワークＷを吸着する吸着面１２を有する吸着ヘッド１３と、この吸着ヘッド１３をワークＷの上方で保持する保持ユニット２０を備えている。

吸着ヘッド１３は、下方に延びる中空状の支持体１４と、この支持体１４の先端部に取り付けられるヘッド本体１５と、を備え、ヘッド本体１５は、基端部から先端部に向けて径寸法が大きくなるように拡径され略椀状に形成される。ヘッド本体１５の下面には大気と連絡する開口１３ａが形成され、この開口１３ａはワークＷを吸着する吸着面１２として機能する。

そして、吸着ヘッド１３の開口１３ａをワークＷの表面に接触させ、ヘッド本体１５の内周側全域に形成される空間を負圧状態にすることで前記ワークＷを吸着する。

支持体１４には、ヘッド本体１５の内部と連絡する連絡通路として機能するノズル１６が取り付けられ、このノズル１６は機械式又は電気式の開閉バルブ１７に接続され、吸着ヘッド１３の開口１３ａがワークＷで閉塞された後に、開閉バルブ１７を閉じることでヘッド本体１５の内部には密閉空間が形成される。

そして、ワークＷは、その表面に吸着ヘッド１３の開口１３ａが接触して閉塞された状態で開閉バルブ１７が閉じられることでヘッド本体１５内の空間が負圧状態となり吸着ヘッド１３に吸着される。一方、開閉バルブ１７が開けられることでヘッド本体１５内の空気が大気開放され、ヘッド本体１５内の空間が大気圧に戻され吸着ヘッド１３からワークＷが離反（解放）される。

このヘッド本体１５は、例えば、ゴム製の弾性部材で成形されており、弾性変形するため、ワークＷに密着させやすい。なお、ヘッド本体１５の材質は、吸着するワークＷの性質等によって適宜変更することが可能であって、例えば、弾性変形しない金属又は樹脂製の部材で成形されても構わない。この材料としては、シリコンゴムやテフロン（登録商標）樹脂、ニトリルゴム、ポリウレタンゴム、フッ素ゴム等が好適に用いられる。

保持ユニット２０は、図２ａ及び図２ｂに示すように、基台５に着脱自在に取り付けられ、ワークＷを横切るようにしてその上方に設けられるアーム２２と、このアーム２２に取り付けられ吸着ヘッド１３をワークＷの上方に保持するブラケット２５とを備える。

アーム２２は、例えば、中空状の角型パイプにより構成され、ワークＷの長さ方向の長さよりも長く形成される。このアーム２２には、作業者が操作しやすい位置に開閉バルブ１７が取り付けられ、当該開閉バルブ１７は作業者によって操作される。

ブラケット２５は、ワークＷの幅方向に吸着ヘッド１３が複数設けられる略矩形状に形成された板状のベース２７と、このベース２７に立設し前記アーム２２に連結される連結体２８とを備える。

連結体２８の上端部には、矩形状の孔部２８ａが形成されており、この孔部２８ａにはアーム２２が挿入され、連結体２８がアーム２２の長さ方向に擦動可能に設けられる。また、この連結体２８は、ネジ等の固定装置２９によってアーム２２の所定位置で固定される。

したがって、ブラケット２５は、ワークＷの長さ方向に自由に移動可能となっており、ワークＷの形状に応じて吸着ヘッド１３の位置を調整することが可能となっている。

離反ユニット３０は、アーム２２の両端部から垂下する伸縮体３１として構成され、この伸縮体３１には、例えば、バネ等の弾性体が用いられる。伸縮体３１の下端には、基台５の載置面２に接離可能に接し、伸縮体３１から上方の部位を一体的に安定した静止状態で保持する足部材３０ａが固定される。

そして、作業者によってアーム２２に下方への力が加えられると、この伸縮体３１が縮むことで、アーム２２を下降させ、吸着ユニット１０のヘッド本体１５をワークＷに近接させ吸着面１２をワークＷに接触可能であるとともに、アーム２２への力が取り除かれることで、伸縮体３１の復元力によりアーム２２を上昇させて元の位置に戻し、吸着ヘッド１３のヘッド本体１５を載置面２から離反可能である。

なお、伸縮体３１は、バネ等の機械的な機構に限られず、空圧又は油圧式のシリンダ装置等の電気的な機構を用いても構わない。

たわみ除去ユニット４０は、吸着面１２で吸着されたワークＷの長さ方向における両側を各々ワークＷの外側に引っ張ることによりワークＷの両側間に張力を発生させる引張機構部４１を備える。この引張機構部４１は、ワークＷの両側に配置された吸着ヘッド１３に対してワークＷの内側に近接して設けられ、吸着ヘッド１３によりワークＷが吸着され持ち上げられた後に、ワークＷの両側における吸着ヘッド１３，１３で吸着された箇所の内側を下方に押圧することで、ワークＷの両側を各々外側に引っ張ってワークＷの両側間に張力を加えることにより、吸着されたワークＷが持ち上げられた際に生じるワークＷのたわみを除去する。

この引張機構部４１は、ワークＷの表面に接触させる接触体４３と、この接触体４３を吸着後のワークＷに押し当てる押当部材４５と、この押当部材４５を介して接触体４３を保持する保持体４７と、を備えている。

接触体４３は、例えば、所定の接地面積を有する平板状の部材であって、その材質は金属、樹脂等で形成され、押当部材４５は、伸縮可能なバネ等の弾性体が用いられる。また、保持体４７は、吸着ヘッド１３のヘッド本体１５の内側に配置されるようにして、ブラケット２５に取り付けられる。

また、接触体４３は、吸着後のワークＷに押し当てるために、吸着ヘッド１３のヘッド本体１５の先端よりも下方に配置されるようにバネや保持体の長さが調整される。

そして、吸着ヘッド１３がワークＷを吸着する際には、図３（ｂ）に示すように、載置面２からの押圧力を受けて押当部材４５が縮み、吸着ヘッド１３によりワークＷが吸着され持ち上げられた際には、図３（ｃ）に示すように、押当部材４５の弾性力により接触体４３をワークＷに押し当て、ワークＷを下方に押圧する。これにより、ワークＷは外側へと引っ張られ、たわみの発生が防止される。

また、図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、吸着ヘッド１３は、例えば、３つを１組として、ブラケット２５のベース２７の左右方向に並んで設けられており、ワークＷの隅部を含む両側が当該吸着ヘッド１３によって吸着されるように構成される。なお、吸着ヘッド１３の装着個数等はその大きさ等によって適宜設定されるものである。

また、引張機構部４１は、例えば、２つを１組として、吸着ヘッド１３の内側であってブラケット２５のベース２７の左右両側に設けられており、ワークＷの四隅近傍が当該引張機構部４１の接触体４３によって押圧されるように構成される。なお、引張機構部４１の装着個数等はその大きさ等によって適宜設定されるものである。

また、ワーク吸着装置Ｋは、載置面２に載置されたワークＷの位置を検知する検知装置を備えている。ワーク吸着装置Ｋは、図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、ワークＷの長さ方向の両側端部の辺の位置をそれぞれ検出する一対の第１のセンサ５１、５１と、ワークＷの幅方向の一方の端部の辺の位置を検出する第２のセンサ５２と、当該第１及び第２のセンサ５１、５２とケーブルを介して電気的に接続され、各センサ５１、５２による検出結果と予め規定されたワークＷの位置情報とを比較してワークＷの位置の正否を判断し、その結果を作業者に報知する報知装置５５とを備える。この第１及び第２のセンサ５１、５２や報知装置５５は、それぞれ位置決めされたうえでアーム２２に取り付けられ、作業者はこの報知装置５５による報知を受けてワークＷの位置の正否を判断する。

次に、ワークＷの一連の吸着動作について図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いて説明する。

本実施形態のワーク吸着装置Ｋは、作業者の手動による操作によって動作する。

なお、以下の一連の動作をモータ等の駆動手段を用いて自動で行うようにしても構わない。

まず、図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）に示した状態で、作業者によってアーム２２に力が加えられることによって、アーム２２が離反ユニット３０の伸縮体３１（弾性体）の弾性力に抗して下降し、図３（ｂ）に示すように、更に吸着ヘッド１３のヘッド本体１５をワークＷの表面に押し付けた上で開閉バルブ１７が閉じられるように操作される。

これにより、ワークＷにヘッド本体１５が押し付けられて変形し、ヘッド本体１５の内部の空気が抜かれた状態で開閉バルブ１７が閉じられるため、ヘッド本体１５の復元力により内部の空間に負圧が生じワークＷが吸着される。

なお、このとき、たわみ除去ユニット４０の押当部材４５（弾性体）は、図３（ｂ）中の矢印に示すように、載置面２からの押圧力を受けて、縮んだ状態が保持される。

次に、作業者によってアーム２２への力が取り除かれると、伸縮体３１（弾性体）の復元力によりアーム２２が上昇し、ワークＷが載置面２から離反する。

図３（ｃ）に示すように、載置面２からのワークＷの離反にともなって、たわみ除去ユニット４０の押当部材４５（弾性体）は、その復元力により伸び、ワークＷを下方に押圧する。その結果、吸着ヘッド１３のヘッド本体１５によって長さ方向における両側が吸着されたワークＷが、その外側へと引っ張られるため、ワークＷにたわみを発生させることなく、ワークＷが持ち上げられる。

次に、作業者によってアーム２２が基台５の上方向へ持ち上げられる。これにより、足部材３０ａが基台５の載置面２から離反し、アーム２２から足部材３０ａに至る箇所が一体となって基台５から離れた場所へと搬送される。例えば、次の工程のための図示しない他の基台へと搬送される。この搬送中、図３（ｃ）に示したごとく、ワークＷは吸着ヘッド１３に吸着されたままの状態にあり、かつ、張力を加えられてたわみを生ずることなく伸長したままの状態に保持される。

アーム２２から足部材３０ａに至る箇所が一体となって、上記他の基台上へと搬送され、この基台の載置面に足部材３０ａが当てられると、図２（ａ）に示したと同様にして、アーム２２から足部材３０ａに至る箇所が載置面上に静置される。このときワークＷは、図３（ｃ）に示したような、たわみ除去ユニットにより張力が負荷され、たわみの解消された伸長状態にある。

そこで、作業者によってアーム２２に押圧力が加えられることによって、アーム２２が離反ユニット３０の伸縮体３１（弾性体）の弾性力に抗して下降し、図３（ｂ）に示すように、吸着ヘッド１３ごとワークＷが、他の基台の載置面に押し付けられる。

続いて、開閉バルブ１７が開けられ、ヘッド本体１５の内部に大気が導入されることで、ワークＷが吸着ヘッド１３から解放される。

そして、作業者によるアーム２２に対する押圧が解除されると、伸縮体３１（弾性体）の復元力によりアーム２２が上昇する。これにより、ワークＷが他の基台の載置面に残留する。

ワークＷを解放した吸着ヘッド１３は、アーム２２等と共に例えばもとの基台５へと戻され、他のワークＷの吸着処理に供される。

なお、作業者によってアーム２２が基台５の上方向へ持ち上げられたうえで、基台５が次の工程のための他の基台と入れ替えられるようにしてもよい。この場合も前記操作と同様な操作によってワークＷを伸長状態のまま他の基台上にセットすることができる。

このように本実施形態のワーク吸着装置Ｋは、吸着ヘッド１３によるワークＷへの吸着後に、吸着ヘッド１３が接触している前記ワークＷの接触部の内側を下方に押圧する押圧手段としての押当部材４５と接触体４３を備え、接触体４３によってワークＷを下方に押圧することにより、吸着後のワークＷの両側を外側に引っ張るものであり、簡易な設備で吸着後のワークＷにたわみが生じることを簡単且つ確実に防止することができる。

＜実施の形態２＞
図４（ａ）（ｂ）に基づき、他の形態のたわみ除去ユニットを具備したワーク吸着装置Ｋ１について説明する。

図１乃至図３に示すワーク吸着装置Ｋは、吸着ヘッド１３によりワークＷが吸着され持ち上げられた状態において、吸着ヘッド１３の内側に配置されている接触体４３をワークＷに押し当て、ワークＷの両側を各々外側に引っ張るのに対して、図４（ａ）（ｂ）に示すワーク吸着装置Ｋ１は、吸着ヘッド１３によりワークＷが吸着され持ち上げられた状態において、吸着ヘッド１３を各々ワークＷの外側に移動させ、ワークＷの両側間に引っ張り力を加えるものである。

ワーク吸着装置Ｋ１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ワークＷが載置される載置面２を有する基台５と、このワークＷを吸着する吸着ユニット１０と、この吸着ユニット１０をワークＷに対して近接又は離反させるために移動する離反ユニット３０と、吸着ユニット１０によって吸着され持ち上げられた際に生じるワークＷのたわみを除去するたわみ除去ユニット４０と、を備えている。

なお、基台５、吸着ユニット１０、及び離反ユニット３０は、上記図１乃至図３に示すワーク吸着装置Ｋと同一であるので詳細な説明は省略するものとし、たわみ除去ユニット４０についてのみ説明する。

たわみ除去ユニット４０は、吸着ヘッド１３をワークＷの外側に引っ張る引張機構部６０を備える。この引張機構部６０は、例えば、吸着ヘッドを保持するブラケット２５とアーム２２の両側端部との間にそれぞれ設けられる伸縮体６２、６２である。この伸縮体６２は、例えば、バネ等の弾性部材６２ａが適用される。

そして、ブラケット２５は、図５（ａ）に示すように、弾性部材６２ａの弾性限度の範囲内でアーム２２の長さ方向に自由に移動可能となっており、例えば、アーム２２の内側に移動する場合には、ブラケット２５に対して力が加えられることで弾性部材６２ａの弾性力に抗して移動させることが可能である。一方で、力を取り除くことで、図５（ｂ）に示すように、弾性部材６２ａの復元力により元の位置に戻る。

次に、本実施形態におけるワークの一連の吸着動作について図４（ａ）、図４（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。

本実施形態のワーク吸着装置Ｋ１は、作業者の手動による操作によって動作する。

まず、ブラケット２５に対して作業者によって力が加えられ、図５（ａ）に示すように、ワークＷの両側の規定位置上方に吸着ヘッド１３が配置されるようにブラケット２５をアーム２２の内側に移動し、固定装置２９によりブラケット２５をアーム２２に対して固定する。

次に、アーム２２に対して作業者によって力が加えられ、図４に示すアーム２２が伸縮体３１（弾性体）の弾性力に抗して下降され、更に吸着ヘッド１３をワークＷの表面に押し付けた上で開閉バルブ１７が閉じられるように操作される。

次に、作業者によってアームに対する力が取り除かれた上で、固定装置２９による固定が取り除かられると、図５（ｂ）に示すように、弾性部材６２ａの復元力によりブラケット２５が元の位置に戻るように移動する。その結果、ワークＷの両側が外側へと引っ張られるため、ワークＷにたわみを発生させることなく、ワークＷが持ち上げられる。

その後、実施の形態１の場合と同様な操作及び処理が行われる。

このように本実施形態のワーク吸着装置Ｋ１は、吸着ヘッド１３によるワークＷへの吸着後にブラケット２５を外側に移動する移動手段としての伸縮体６２（弾性部材６２ａ）を備え、ブラケット２５の移動により、吸着ヘッド１３をワークＷの外側方向に移動させて吸着後のワークＷの両側を外側に引っ張るものであり、簡易な設備で吸着後のワークＷにたわみが生じることを簡単且つ確実に防止することができる。

＜実施の形態３＞
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、この実施の形態３では、足部材３０ａがワークＷの幅方向において実施の形態１、２の場合よりも、より長く形成される。これにより、ワーク吸着装置の基台５上での姿勢の安定性が高まる。

また、押圧手段の引張機構部４１におけるワークＷの表面に接触させる接触体４３が、ワークＷの幅方向において実施の形態１、２の場合よりも、より長く形成される。これにより、ワークＷが下方へ、より均一な力で押圧され、ワークＷからたわみがより好適に除去されることとなる。

さらに、押圧手段におけるワークＷに当接する箇所である接触体４３の裏面には、滑りがよく、柔軟なシリコンゴム等からなるクッション部材４３ａが貼り付けられる。これにより、ワークＷに無理なく引っ張り力が負荷されることとなり、ワークＷからたわみが円滑に除去される。

なお、実施の形態３において、実施の形態１の場合と同一箇所には同一の符号を用いて表すこととし、重複した説明を省略する。

＜実施の形態４＞
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、この実施の形態４では、吸着ヘッド１３の吸着面１２においてワークＷを負圧により吸着保持する際に、この負圧を発生させる手段として、手動ポンプ６３が設けられる。

手動ポンプ６３は、シリンダ６３ａと、シリンダ６３ａ内で往復動可能なピストン６３ｂと、ピストン６３ｂをシリンダ６３ａ外から操作可能なピストンロッド６３ｃとを具備する。この手動ポンプ６３が、例えばアーム２２に対して固定される。

ピストンロッド６３ｃが作業者によって操作され、ピストン６３ｂがシリンダ６３ａ内で吸引方向に移動させられることにより、負圧がシリンダ６３ａ内に生じる。

手動ポンプ６３のシリンダ６３ａと吸着ヘッド１３との間は、導管６４によって連結される。導管６４には、シリンダ６３ａ内に発生する負圧の大きさを表示するゲージ６５と、開閉バルブ１７とが連結される。

開閉バルブ１７は、常時閉じているが、作業者が開操作することにより、導管内を大気中に開放可能である。開閉バルブ１７は吸着ヘッド１３毎に設けられているが、一か所にのみ設けてもよい。

吸着ヘッド１３の吸着面１２がワークＷに当てられた際に、作業者によって、手動ポンプ６３のピストンロッド６３ｃが操作されると、導管６４内から吸着ヘッド１３に至る間が大気圧よりも低い負圧となる。これにより、ワークＷが吸着ヘッド１３に吸着される。この負圧の大きさはゲージ６５によって可視化され、これを作業者が手動ポンプ６３を操作しながら見ることによって、ワークＷが吸着ヘッド１３によって適正に保持されたか否かが確認される。ワークＷが吸着ヘッド１３によって保持されたことがゲージ６５の示す数値によって確認されたところで、手動ポンプ６３の操作が停止される。吸着ヘッド１３内の負圧は、開閉バルブ１７が開操作されるまで保持され、ワークＷは吸着ヘッド１３によって吸着される。

次に、ワークＷの一連の吸着動作について図８（ａ）、同図（ｂ）及び同図（ｃ）を用いて説明する。

まず、図７（ａ）及び同図（ｂ）に示した状態で、作業者によってアーム２２に力が加えられることによって、アーム２２が離反ユニット３０の伸縮体３１（弾性体）の弾性力に抗して下降し、図８（ａ）に示すように、更に吸着ヘッド１３のヘッド本体１５がワークＷの表面に押し付けられる。

そこで、手動ポンプ６３が作業者によって吸引操作され、吸着ヘッド１３によってワークＷが適正に吸着されたか否かがゲージ６５の観察によって判断される。

ゲージ６５の観察によって負圧の大きさが適正値に到達したと、作業者によって判断されると、手動ポンプ６３の吸引操作が停止される。この吸引操作が停止された状態で、ヘッド本体１５はワークＷに押し付けられて変形し、ワークＷを吸着保持する。

このとき、たわみ除去ユニット４０の押当部材４５（弾性体）は、図８（ａ）に示すように、載置面２からの押圧力を受けて、縮んだ状態になる。

次に、作業者によってアーム２２への力が取り除かれると、図８（ｂ）に示すように、伸縮体３１（弾性体）の復元力によりアーム２２が上昇し、ワークＷが載置面２から離反する。

また、図８（ｂ）に示すように、載置面２からのワークＷの離反にともなって、たわみ除去ユニット４０の押当部材４５（弾性体）は、その復元力により伸び、ワークＷを下方に押圧する。その結果、吸着ヘッド１３のヘッド本体１５によって長さ方向における両側が吸着されたワークＷの両側が、各々外側へと引っ張られるため、ワークＷにたわみを発生させることなく、ワークＷが持ち上げられる。

次に、図８（ｃ）に示すように、作業者によってアーム２２が基台５の上方向へ持ち上げられる。これにより、足部材３０ａが基台５の載置面２から離反し、アーム２２から足部材３０ａに至る箇所が一体となって基台５から離れた場所へと搬送される。例えば、次の工程のための他の基台（図示せず）へと搬送される。この搬送中、図８（ｃ）に示すごとく、ワークＷは吸着ヘッド１３に吸着されたままの状態にあり、かつ、張力を加えられてたわみを生ずることなく伸長したままの状態に保持される。

アーム２２から足部材３０ａに至る箇所が一体となって、図示しない他の基台上へと搬送され、この基台の載置面に足部材３０ａが当てられると、図７（ａ）に示したと同様にして、アーム２２から足部材３０ａに至る箇所が載置面上に静置される。このときワークＷは、図８（ｃ）に示したように、たわみ除去ユニット４０により張力が負荷され、たわみの解消された伸長状態にある。

そこで、作業者によってアーム２２に押圧力が加えられることによって、アーム２２が離反ユニット３０の伸縮体３１（弾性体）の弾性力に抗して下降し、図８（ａ）に示すように、吸着ヘッド１３ごとワークＷが、他の基台の載置面に押し付けられる。

そして、作業者によるアーム２２に対する押圧が解除されると、伸縮体３１（弾性体）の復元力によりアーム２２が上昇する。これにより、ワークＷが、図７（ａ）に示したと同様に、上記他の基台の載置面に残留する。

なお、図８（ｃ）のごとく作業者によってアーム２２が基台５の上方向へ持ち上げられたうえで、基台５が次の工程のための他の基台と入れ替えられるようにしてもよい。この場合も前記操作と同様な操作によってワークＷを伸長状態のまま他の基台上にセットすることができる。

なお、実施の形態４において、実施の形態１〜３の場合と同一箇所には同一の符号を用いて表すこととし、重複した説明を省略する。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更可能である。

Ｋ、Ｋ１…ワーク吸着装置
Ｗ…ワーク
２…載置面
５…基台
１０…吸着ユニット
３０…離反ユニット
４０…たわみ除去ユニット
４３ａ…クッション部材
６３…手動ポンプ
６５…ゲージ

Claims

ワークが載置される載置面を有する基台と、前記ワークの両側に配置され、下面に形成された吸着面において前記ワークの両側を負圧により吸着保持する吸着ユニットと、当該吸着ユニットによって吸着された前記ワークを前記載置面から離反させる離反ユニットと、当該離反ユニットによって前記載置面から前記ワークを離反させる際に、又は離反させた後に、前記ワークの両側間に張力を加えることによって、前記両側間からたわみを除去するたわみ除去ユニットと、を具備するワーク吸着装置であって、
前記たわみ除去ユニットは、前記吸着ユニットが吸着した前記ワークの前記両側の各々より内側における前記ワークの幅方向を吸着する前記吸着ユニットの吸着ヘッド間よりも幅方向に長い箇所を、前記吸着ユニットの前記吸着ヘッドの先端よりも下方に配置されるように下方に押圧することにより前記ワークの前記両側間に張力を加える押圧手段を備えていることを特徴とするワーク吸着装置。
請求項１に記載のワーク吸着装置において、
前記吸着ユニットによる前記負圧の発生が、手動ポンプにより行われ、前記負圧の大きさがゲージによって可視化されるようにしたことを特徴とするワーク吸着装置。
請求項１又は請求項２に記載のワーク吸着装置において、
前記押圧手段におけるワークに当接する箇所に、クッション部材が設けられたことを特徴とするワーク吸着装置。
基台の載置面にワークを載置し、前記ワークの両側に吸着ユニットの吸着面を各々接触させ、前記吸着面において前記ワークを負圧により吸着保持し、前記ワークを前記載置面から持ち上げつつ、又は持ち上げた後に、前記ワークの両側間に張力を加えることにより、前記両側間からたわみを除去するワーク吸着方法であって、
前記吸着ユニットが吸着した前記ワークの前記両側の各々より内側における前記ワークの幅方向を吸着する前記吸着ユニットの吸着ヘッド間よりも幅方向に長い箇所を、前記吸着ユニットの前記吸着ヘッドの先端よりも下方に配置されるように下方に押圧することにより前記ワークの前記両側間に張力を加えることを特徴とするワーク吸着方法。
請求項４に記載のワーク吸着方法において、
前記負圧の発生を手動ポンプにより行い、前記負圧の大きさをゲージで確認しつつ前記手動ポンプを操作するようにしたことを特徴とするワーク吸着方法。