JPH02160450A - ワーク吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はワーク吸着装置に関する。

（従来の技術） −のワーク台から他のワーク台へのワークの移動には、
ワークを真空引きにより吸着する吸着装置が一般に用い
られている。この吸着装置は、第４図に示すように、ワ
ークＷを真空圧の作用により吸着する吸引孔ａを下面（
前面）に開口した吸着ヘッドｂが、支持筒Ｃに進退可能
に且つスプリングｄで前進方向に付勢せしめて嵌挿され
た構造になっているのが通常である。この場合、上記吸
引孔ａは吸着ヘッドｂの上面に開口し、支持筒Ｃの上端
の真空圧導入管ｅを連結する真空圧導入孔ｆが支持筒Ｃ
の筒孔を通して上記吸引孔ａに連通している。また、上
記スプリングｄは、吸着ヘッドｂをワークＷに当接する
ときや、吸着ヘッドｂに吸着したワークＷをワーク台等
に載せるときの衝撃を吸収する作用を呈する。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記吸着装置の場合、吸着ヘッドｂの吸引孔ａ
に真空圧を作用させてワークＷを吸着すると、この吸着
状態では真空圧が吸着ヘッドｂにこれを後退せしめる力
として作用することになる。

従って、スプリングｄの付勢力が弱いと、吸着ヘッドｂ
はワークＷを吸着した瞬間に上記真空圧によって後退し
て、下部のフランジｇが支持筒Ｃの下面に当接し、二〇
当接時の衝撃によってワークＷの脱落を招く恐れがある
。

これに対しては、上記スプリングｄの付勢力を強めるこ
とが考えられるが、今度は吸着したワークＷを他のワー
ク台に載せる際に、真空圧を解除した瞬間にスプリング
ｄの付勢力が吸着ヘッドに強く作用して吸着ヘッドｂで
ワークＷをワーク台に強く押し、ワークＷの損傷を招く
結果となり易く、上記真空圧とスプリング付勢力との大
きさのバランスが難しい。

（課題を解決するための手段） 本発明は、このような課題に対して、吸着ヘッドの外周
面と支持筒の内周面との間に、吸着ヘッドの吸引孔に連
通し、吸着ヘッド自体には真空圧の影響を及ぼさない真
空圧室を形成し、真空圧を上記真空圧室のみに導入する
ことにより、ワークを吸着するための真空圧が吸着ヘッ
ドに対してこれを進退せしめる力とならないようにする
ものである。

すなわち、請求項（１）に係る手段は、ワークを真空圧
の作用により吸着する吸引孔を前面に開口した吸着ヘッ
ドが、支持筒に進退可能に且つ付勢手段にて前進方向に
付勢されて嵌挿支持された吸着装置において、 上記吸着ヘッドの外周面と支持筒の内周面との間に、吸
着ヘッドを前進せしめる受圧面積と後退せしめる受圧面
積とが同一になるよう形成された真空圧室と、 上記支持筒に形成され、上記真空圧室と真空圧源とを連
通ずる真空圧通路と、 上記吸着ヘッドに形成され、上記吸引孔を真空圧室に連
通せしめるよう上記吸着ヘッド外周面に開口した連通孔
と、 を備えていることを特徴とするワーク吸着装置である。

また、請求項（２）に係る手段は、上記請求項（１）の
ワーク吸着装置において、真空圧室が、吸着ヘッドに受
圧面を形成せずに、支持筒の内周面に四部を形成するこ
とによって形成されていることを特徴とするものである
。

（作用） 請求項（１）のワーク吸着装置においては、真空圧源か
らの真空圧は、真空圧通路を介して吸着ヘッド外周面と
支持筒内周面との間の真空圧室のみに導入され、そこか
ら上記外周面に開口した連通孔を介して吸着ヘッドの吸
引孔に及んで、ワークを吸着ヘッドの前面に吸着するこ
とになる。そうして、上記真空圧室は、吸着ヘッドを前
進せしめる受圧面積と後退せしめる受圧面積とが同一に
なされている、つまり、真空圧が吸着ヘッドを前進せし
める力と、後退せしめる力とはバランスしているから、
この真空圧室に導入された真空圧は吸着ヘッドに対して
その前進方向にも後退方向にも力を及ぼさない。よって
、吸着ヘッドが支持筒に対して受ける力は真空圧の有無
に拘らず付勢手段による付勢力のみとなる。

請求項（２）のワーク吸着装置においては、真空圧室は
吸着ヘッドの外周面に受圧面を形成せずに、支持筒内周
面の凹部によって形成されているから、この真空圧室に
導入された真空圧は吸着ヘッドに対してその前進方向に
も後退方向にも力を及ぼさないことになる。

（発明の効果） 従って、請求項（１）の発明によれば、吸着ヘッドの外
周面と支持筒の内周面との間に、吸着ヘッドの吸引孔に
連通し、吸着ヘッド自体には真空圧の影響を及ぼさない
真空圧室を形成し、真空圧を上記真空圧室のみに導入す
るようにしたから、真空圧源の真空圧はワークの吸着の
みに利用され、吸着ヘッドは真空圧の有無に拘らず付勢
手段にょる付勢力のみを受けることになるため、真空圧
の作用によりワークを吸着したときに吸着ヘッドが不用
意に後退したり、あるいは真空圧を解除したときに吸着
ヘッドの前進方向への付勢力が急に大きくなったりする
ことがなくなって、ワークの脱落や損傷の問題が解消さ
れる。そして、付勢手段の付勢力の設定にあたっては、
真空圧の影響を考慮する必要がなくなって、その設定が
容易になり、吸着ヘッドをワークに当接するときや、吸
着ヘッドに吸着したワークをワーク台等に載せるときの
衝撃を円滑に吸収することができるようになる。

また、請求項（２）の発明によれば、吸着ヘッドにはこ
れを前進せしめる受圧面も後退せしめる受圧面も形成し
なくともよいから、真空圧による吸着ヘッドの進退を確
実に防止することができるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例は、第１図に示す如く複数のワークＷをトレ
ー１から基板２のソケット３に移す装置に本発明を適用
したものである。この場合、上記ワークＷはＩＣのフラ
ットパッケージ、基板２はエージング用のものであり、
第２図に示す如く、未処理（エージング前）のワークＷ
が、上記トレー１から吸着反転装置５で取り上げられて
鎖線で示す如く反転され、その後にワーク吸着受渡装置
６で取り上げられてワーク台７に移され、このワーク台
７から吸着移載装置８で取り上げられて上記基板２のソ
ケット３に移されるものである。

上記吸着反転装置５は、ワークＷをトレー１から取り上
げる複数の第１吸着装置１１（なお、図面では１つのみ
を示しているが、トレー１の１列のワーク数に対応して
４つ設けられている）と、この第１吸着装置１１を反転
せしめる反転手段１２とを備えている。この場合、支持
板１０に固定の上下方向のガイド筒１３に嵌挿したガイ
ドロッド１４の下端部１；、水平な支持ロッド１５がそ
の軸心を中心に回転自在に支持されていて、この支持ロ
ッド１５に第１吸着装置１１が固定部材１６にて固定さ
れている。

反転手段１２は、上記ガイドロッド１４の上端部に固定
の支持台１７にブラケット１８を介して支持された駆動
モータ１９を備え、この駆動モータ１９の出力軸に固定
の駆動スプロケット２０と、上記支持ロッド１５に固定
の従動スプロケット２１とにチェーン２２を巻回してな
る。また、上記支持板１０には昇降用シリンダ装置２３
がブラケット２４を介して支持されていて、このシリン
ダ装置２３のピストンロッドが上記支持台１７に結合さ
れている。

吸着受渡装置６は、上記吸着反転装置５の第１吸着装置
１１からワークＷを取り上げるもので、複数の第２吸着
装置２５（なお、図面では１つのみを示している。）を
備え、この第２吸着装置２５が昇降手段２７のモータ２
８で駆動される昇降体２９に支持されている。すなわち
、上記モータ２８は、支持板１０に支持されていて、そ
の出力軸にクランクアーム３０が結合されており、この
クランクアーム３０の先端に設けたローラ３１が上記昇
降体２９の水平な長孔３２に移動自在に嵌められている
。

ワーク台７は、シリンダ装置３５にて上記吸着受渡装置
６の第２吸着装置２５の下方と、吸着移載装置８の下方
との間を水平移動可能に支持された移動台３６上に設け
られている。

吸着移載装置８は、上記ワーク台７がらワークＷを取り
上げる複数の第３吸若装置３７（なお、図面では１つの
みを示している。）を備え、この第３吸着装置３７が移
動手段３８にてトレー１の送りライン上と、基板２の送
りライン上とを移動可能に支持されたものである。

しかして、上記吸着反転装置５の第１吸着装置１１は第
３図に示されており、その吸着ヘッド４０は、上記固定
部材１６に固定した支持筒４１に進退自在に嵌挿されて
いる。そして、吸着ヘッド４０と、支持筒４１と、吸着
ヘッド４ｏの背部（上方）で支持筒４１の後部（上部）
に固定のスプリング受け４２とによりスプリング室４３
が形成されていて、このスプリング室４３において上記
吸着ヘッド４０の上端と上記スプリング受け４２との間
に吸着ヘッド４０を前進方向へ付勢するスプリング４４
が介装されている。さらに、上記スプリング室４３は支
持筒４１の壁を内外に貫通するブリーザ孔４５と、上記
固定部材１６に形成されたブリーザ通路４６とを介して
外部に通じている。つまり、上記スプリング室４３は大
気に開放されている。

また、支持筒４１の前部（下部）には軸方向の長孔４７
が形成されている一方、吸着ヘッド４０の前部にはロッ
ド４８が固定されていて、このロッド４８が吸着ヘッド
４０の前進により上記長孔４６を移動し、長孔４６の前
端縁への当接により、吸着ヘッド４０をその前進端で止
めるストッパとなっている。

そうして、上記吸着ヘッド４０の後部（上部）には外径
がその前後よりも小さくなった小径部が形成されている
。そして、この小径部において、吸着ヘッド４０の外周
面と支持筒４１の内径が一定になった内周面とによって
、吸着ヘッド４０を前進せしめる受圧面積と後退せしめ
る受圧面積とを同一にした真空圧室４９が形成されてい
る。−方、吸着ヘッド４０の軸心部には、上記小径の外
周面に開口した連通孔５０を介して上記真空圧室、４９
に連通し且つ吸着ヘッド４０の前面に開口したワーク吸
着用の吸引孔５１が形成されている。

そして、上記支持筒４１の後端（上端）には、真空圧源
としての真空圧導入管５２が連結゛され真空圧導入孔５
４が形成されていて、この真空圧導入孔５４は上記真空
圧室４９のみに対して真空圧通路５３を介して連通し・
ている。

また、吸着ヘッド４０の下端部にはワークＷに当接する
際の衝撃を緩和するとともに、ワークＷを吸引する際の
真空圧の洩れを防止するゴム輪５５が外嵌されている。

次に上記実施例装置の作動を説明する。

まず、ワークＷがトレー１に載置されて吸着反転装置５
の第１吸着装置１１の直下に送られてくると、第１吸着
装置１１が昇降用シリンダ装置２３の作動により下降し
、トレー１からワークＷを真空引きにより吸着して取り
上げる。そして、駆動モータ１９の作動により、上記第
１吸着装置１１が支持ロッド１５の軸心回りに上方へ回
動し、第２図に鎖線で示すようにワークＷを反転した状
態にして、吸着受渡装置６の第２吸着装置２５に向き合
うことになる。

しかして、上記第１吸着装置１１によるワークＷの吸着
においては、スプリング４４は吸着ヘッド４０の前面が
ワークＷに当接した際に若干圧縮して吸着ヘッド４０の
後退を許容することにより、上記当接時の衝撃を吸収す
る。このとき、スプリング室４３は、吸着ヘッド４０の
上記後退によりその容積が小さくなるが、ブリーザ孔４
５及びブ。

リーザ通路４６を介して外部に連通しているため、大気
圧のままであり、吸着ヘッド４０に余分な力を与えない
。そして、真空圧導入管５３からの真空圧は、真空圧導
入孔５５．真空圧通路５４．真空圧室４９及び連通孔５
０を経て吸着ヘッド４０の吸引孔５１にのみ作用し、こ
れにより、ワークＷが上記吸引孔５１に真空引きされて
吸着へ・ソド４０の前面に吸着されることになる。

この場合、上記真空圧室４９では、吸着ヘッド４０を前
進せしめる受圧面積と後退せしめる受圧面積とが同一に
なっているから、真空圧が吸着ヘッド４０を前進せしめ
る力と、後退せしめる力とはバランスしており、この真
空圧室４９に導入された真空圧は吸着ヘッド４０に対し
てその前進方向にも後退方向にも力を及ぼさない。つま
り、吸着ヘッド４０が支持筒４１に対して受ける力は真
空圧の有無に拘らずスプリング４４による付勢力のみで
あり、ワークＷを吸着した際に吸着ヘッド４０が後退す
ることはない。

次に、吸着受渡装置６の昇降手段２７がモータ２８にて
クランクアーム３０を回転せしめ、その先端のローラ３
１が昇降体２９の長孔３２を移動することにより昇降体
２９を下降、つまりは第２吸着装置２５を下降せしめる
。そして、第２吸着装置２５が上記吸着反転装置５の第
１吸着装置１１からワークＷを真空引きにより吸着して
取り上げる。

上記第１吸着装置１１からのワークＷの取り上げにおい
ては、この第１吸着装置１１のワークＷを吸引していた
真空圧が解除されるが、このときも、上記真空圧室４９
に導入されていた真空圧は吸着ヘッド４０に対してその
前進方向にも後退方向にも力を及ぼしていないから、上
記真空圧を解除した際に吸着ヘッド４０に作用する付勢
力が急に大きくなることはなく、吸着ヘッド４０は第２
吸着装置２５に向き合って静止したままである。

よって、第２吸着装置２５は第１吸着装置１１の真空圧
が解除されているか否かに拘らずこの第１吸着装置１１
のワークＷに接近し、第１吸着装置１１の真空圧の解除
と同時にワークＷを真空引きにより取り上げることがで
きる。

次に、ワークＷが吸着受渡装置６の第２吸着装置２５に
取り上げられた後、吸着反転装置５の第１吸着装置１１
は第２図に実線で示す元の位置に回動して戻る。一方、
上記第２吸着装置２５は、昇降手段２７の作動により下
降し、真空圧の解除により移動台３６上のワーク台７に
ワークＷを載せる。そして、ワークＷは、上記第２吸着
装置２５が昇降手段２７の作動により上昇した後、シリ
ンダ装置３５の作動により、上記第２吸着装置２５の下
方から吸着移載装置８の下方へと移動し、吸着移載装置
８の第３吸着装置３７にて上記ワーク台７から真空引き
により取り上げられ、移動手段３８にてトレー１の送り
ラインから基板２の送りラインへ移されて、基板２のソ
ケット３に載せられることになる。

なお、上記実施例では吸着ヘッド４ｏに小径部を形成し
て真空圧室４９を構成したが、支持筒４１に内径が大き
くなった環状の凹部を形成し、この凹部で吸着ヘッドの
外周面との間に真空圧室を形成するようにしてもよい。

この真空圧室の場合、吸着ヘッドには真空圧の受圧面は
形成されないことになる。

また、上記実施例では第１吸着装置１１に本発明を適用
したが、第２吸着装置２５や第３吸着装置３７に本発明
を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はトレーと基板間
でのワーク移載の態様を示す平面図、第２図ワーク移載
装置を示す一部断面にした側面図、第３図は第１吸着装
置を示す縦断面図、第４図は従来の吸着装置の一例を示
す縦断面図である。 １・・・・・・トレー、２・・・・・・基板、１１・・
・・・・第１吸着装置、２５・・・・・・第２吸着装置
、５９・・・・・・第３吸着装置、４０・・・・・・吸
着ヘッド、４１・・・・・・支持筒、４４・・・・・・
スプリング（付勢手段）、４９・旧・・真空圧室、５０
・・・・・・連通孔、５１・・・・・・吸引孔、５２・
旧・・真空圧導入管、５３・・・真空圧通路、５４・・
・・・・真空圧導入孔、Ｗ・・・・・・ワーク 第３０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークを真空圧の作用により吸着する吸引孔を前
   面に開口した吸着ヘッドが、支持筒に進退可能に且つ付
   勢手段にて前進方向に付勢されて嵌挿支持された吸着装
   置において、 上記吸着ヘッドの外周面と支持筒の内周面との間に、吸
   着ヘッドを前進せしめる受圧面積と後退せしめる受圧面
   積とが同一になるよう形成された真空圧室と、 上記支持筒に形成され、上記真空圧室と真空圧源とを連
   通する真空圧通路と、 上記吸着ヘッドに形成され、上記吸引孔を真空圧室に連
   通せしめるよう上記吸着ヘッド外周面に開口した連通孔
   と、 を備えていることを特徴とするワーク吸着装置。
2. （２）請求項（１）のワーク吸着装置において、真空圧
   室は、吸着ヘッドに受圧面を形成せずに、支持筒の内周
   面に凹部を形成することによって形成されていることを
   特徴とするワーク吸着装置。