JPH05285876A - ワーク落下防止チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明の目的は、板状ワークを搬送する非接触
チャックに板状ワーク落下防止と板状ワークのずれを防
ぐ機構を設けることにある。 【構成】上記目的を達成するため、非接触チャックに供
給する流体の流れ、圧力を検知するセンサを設け、板状
ワーク８の懸垂状態のバランスがくずれる前に、板状ワ
ークを杷持する爪５を設け、その爪を開閉することによ
り、板状ワークを把持させ、あるいは、その爪上の突起
に板状ワークを載せる手段と、ガイド３を設け、板上ワ
ークの水平方向のずれを防ぐ手段とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークのチャック、搬
送に関し、特に、板上ワークのチャック、搬送時におけ
るワーク落下防止機構に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の非接触チャックは、基筒部の上端
にノズルを具え、下端側方に突出しているフランジ状の
張出し部を周設することで、流体により、板状ワークを
無接触で懸垂し搬送する方法で、ワークの落下防止対策
はされていない。

【０００３】また、特開昭６２−２７２４５に記載され
ている方法では、おわんを逆さ状にした形の下縁を滑ら
かに外方向に曲げ、先端を上向きに傾斜させ、空気を流
れやすくするため、外周に複数のストッパを設け、おわ
ん底部から空気を挿入することにより、無接触で搬送す
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の非接触チャック
方式では、次のような問題があった。

【０００５】流体吹き出し口の周縁に流体の流れ方向に
面を作り、板状ワークをその下方に位置させ、流体を吹
き出し口から吹き出させることにより、負圧と板状ワー
クの重量が釣り合うことにより無接触で懸垂する構造の
ため、上下方向のずれは少ないが、水平方向に対して
は、力が加えられていないため、ずれが発生し、任意の
場所に位置決めができない。さらに、ずれ量がさらに多
くなると、懸垂できずに落下してしまう。また、流体の
流れ及び、圧力の異常等によるワーク落下防止の対策が
施されていないといった問題がある。

【０００６】本発明の目的は、板状ワークを搬送する非
接触チャックに板状ワーク落下防止と板状ワークのずれ
を防ぐ機構を設けることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、非接触チャックに供給する流体の流れ、圧力を検知
するセンサを設け、板状ワークの懸垂状態のバランスが
くずれる前に、板状ワークを把持する爪を設け、その爪
を開閉することにより、板状ワークを把持させ、あるい
は、その爪上の突起に板状ワークを載せる手段と、ガイ
ドを設け、板状ワークの水平方向のずれを防ぐ手段とを
具えることである。

【０００８】

【作用】板状ワークを把持する爪を設け、板状ワーク落
下前に爪を閉じることにより、板状ワークが懸垂されて
いる状態で把持できるので、落下を防ぐことができる。
また、爪の先端に、Ｌ字に曲がった突起を設け、爪を閉
じることにより、突起の上に板状ワークを載せる構造と
したことで、板状ワークに対して全く損傷を与えないで
落下を防ぐことができる。

【０００９】板状ワークを把持する爪の部分に摩擦係数
の大きいラバーを貼付ることにより、把持による滑りを
なくすと共に、板状ワークに対しての損傷をなくすこと
ができる。

【００１０】落下防止機構を設けた非接触搬送チャック
をロボット、駆動テーブル等に取付けることにより、板
状ワーク搬送中に、非接触搬送チャックへ供給する流体
の流れ、圧力等の異常を検知して、爪を閉じることによ
り、搬送中における板状ワークの落下を防ぐことができ
る。

【００１１】流体の流れ、圧力を検知するセンサを流体
供給部に設置することにより、ワーク落下の原因となる
供給流体異常を検知できるので、板状ワーク懸垂状態の
異常を瞬時に予測することができる。

【００１２】落下防止機構を設けた非接触搬送チャック
と板状ワーク間の距離を計るセンサを設けることによ
り、懸垂時の距離をチェックでき、この規定値の距離に
ずれが生じると、一早く異常を検知できるので、板状ワ
ーク落下開始直前に、落下を知ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る板状ワーク落下防止機構
の実施例を図面に従って説明する。図１に今回発明した
落下防止機構付非接触搬送チャックの構成を示す。

【００１４】非接触搬送チャック本体１は、板状ワーク
８を懸垂する力を発生させるためのエアーを供給するエ
アー供給口４、チャック本体をロボット、駆動テーブル
等に取り付ける為の、取付け穴２、懸垂時の板状ワーク
８の水平方向のずれを防止するガイド３、板状ワーク８
の落下を防止する爪５で構成される。落下防止機構は、
板状ワークを載せる爪５を回転駆動させる為のシリンダ
６、爪を支持する支柱１２、爪の開状態を保つための引
っ張りバネ７で構成されている。

【００１５】板状ワークの落下を防止する爪の駆動機構
に、ここで説明したバネとシリンダにより爪を駆動し
て、板状ワークの落下を防止する機構を図２に示す。
（ａ）は、横方向から見た図、（ｂ）は、真上方向から
見た図である。シリンダ６は、固定台９によって、非接
触搬送チャック本体１に固定されている。爪５は、非接
触搬送チャック本体１に固定された柱１３に通うされた
支柱１２によって固定され、爪５と柱１３の間には、爪
の回転を滑らかにするため、ベアリング１４が入ってい
る。爪５を開状態にするための引っ張りバネ７は、バネ
固定台１１に固定され、爪５を引き上げている。正常時
は、板状ワーク８が非接触搬送チャック本体１に負圧力
で懸垂され、一定の距離を保っている。この状態の時
に、シリンダ６のプッシャー１０は、定常状態の位置に
あり、爪５は、支柱１２を回転中心として、片側を引っ
張りバネ７で引かれると同時にプッシャー１０の先端部
で押すことにより、爪５の開状態である水平状態を保っ
ている。

【００１６】センサが板状ワーク８の懸垂力の異常を落
下寸前に感知すると、図３に示すように、シリンダ６
が、プッシャー１０を押出す。プッシャー１０は爪との
接触部分を滑り易くするため、爪５との接触面が曲線に
なっている。プッシャー１０の曲線に倣って、爪５は、
支柱１２を回転中心として、下方に押し出され、爪５が
真下を向くと、プッシャー１０側部に爪５の表面が当
り、爪５はこれ以上回転できなくなり、支柱１２とプッ
シャー１０によりロックする。爪５がこの状態になって
から、板状ワーク８の懸垂力が減少し、下方に落ちて来
ると、爪５の突起に載り、板状ワーク８の落下を防ぐ。

【００１７】図４は、爪の駆動機構をモータに変えたも
ので、（ａ）は側面図、（ｂ）は、真上から見た図であ
る。爪５の回転中心をモータの回転中心としたもので、
モータ１９は、非接触搬送チャック本体１に固定された
モータ固定台１７に固定されている。正常時は、爪５
が、上側ストッパ１８に接触していて、爪の開位置であ
る水平な位置で停止し、固定される。また、爪５が閉じ
た時に、非接触搬送チャック本体１と爪５に損傷を与え
ないようにする為と、垂直位置で停止させるために、ス
トッパ１６が設けてある。板状ワーク８の懸垂異常を検
知すると、モータ１９が駆動し、爪５が垂直位置まで回
転すると、モータ１９が停止し、爪５がストッパ１６に
あたり、保持され、その位置で停止状態を保つ。

【００１８】図５は、爪の自重とマグネットにより、爪
を動作をするものである。

【００１９】爪５は、支柱１２を回転中心として、押さ
え２３が押された状態で、水平位置を保っている。押さ
え２３は、キー溝によって、水平方向に移動する。非接
触搬送チャック本体１側に固定された引っ張りバネ７は
押さえ２３と接続されている。通常は、押さえプッシャ
ー２１によって、押さえ２３が押し出された状態で停止
している。センサが異常を検知すると、押さえプッシャ
ー２１が上側に移動し、引っ張りバネ７は縮もうとし
て、押さえ２３と共に、非接触搬送チャック本体１の内
部に引き込まれる。そうすると、押さえ２３によって支
えられていた爪５は、自重と爪５の内側に取り付けられ
た上マグネット２０と、非接触搬送チャック本体１の側
面に取り付けられた下マグネット１５とによって、支柱
１２を回転中心として、垂直方向に移動し、上マグネッ
ト２０と下マグネット１５同士が、互いに引合い、その
位置で保持され停止する。また、マグネット同士が当っ
ても損傷しないようにラバー２２を設けている。

【００２０】図６は、狭隘領域でのチャック、搬送を可
能とした薄型非接触搬送チャックの構成を示したもので
ある。

【００２１】非接触搬送チャック本体１にエアー供給口
４からエアーが供給され、板上ワーク８が負圧により懸
垂される。通常、電磁マグネット２６により後ストッパ
ー２５が引き付けられている。圧縮バネ２８は、後スト
ッパー２５が電磁マグネット２６に引かれているため、
さらに圧縮され、その位置で後ストッパー２５が保持さ
れている。センサが異常を感知すると、電磁マグネット
２６がＯＦＦになり、圧縮バネ２８が伸びようとして、
後ストッパー２５を前に押し出す。そして、板状ワーク
は、前ストッパー２４と後ストッパー２５とによりはさ
みこまれるため、懸垂状態で保持されるので、落下を防
ぐことができる。後ストッパー２５が前に押しだされた
とき、板状ワークに損傷を与えないように、板状ワーク
より若干前側に後ストッパー２５用の押さえストッパー
２９がある。

【００２２】図７は、落下防止機構をバネとエアーで駆
動する非接触搬送チャックである。板状ワーク８を懸垂
するための負圧を発生させるためのエアーを供給するエ
アー供給口４、爪５を駆動するエアーを供給する爪駆動
エアー供給口３３、非接触搬送チャック本体１に接続さ
れ、爪を閉じさせる動作をする圧縮バネ２８、爪と接続
されたシリンダバルブ３０は、圧縮室３１をつくる。正
常時は、エアー供給口４より、エアーが供給され負圧発
生口３４により負圧を発生し、板状ワーク８を懸垂す
る。爪駆動エアー供給口３３より一定の圧力がかけられ
たエアーが供給され、圧縮室３１を一定の圧力にし、シ
リンダバルブ３０を外側に押し出させ、圧縮バネ２８を
縮ませることにより、爪５を開かせる。センサが懸垂異
常を検知すると、圧縮室３１を大気圧に開放することに
より、圧縮バネ２８が元に戻ろうとして、シリンダ３１
を内側に移動させることにより、爪５が閉じる。この動
作により、板状ワークを把持する。この時、板状ワーク
に損傷を与えないように、爪５の内側の部分にラバー２
２が貼付けられている。

【００２３】図８にエアーにより爪を開閉する場合の配
管図を示す。

【００２４】非接触搬送チャック本体１が負圧を発生す
るためのエアー供給口４には、エアードライヤー３５を
かいして、空気圧調整ユニット３６で供給エアーを粗調
整し、エアーの流量、圧力を調整する可変絞り弁３７、
負圧の発生を行なう供給エアーをＯＮ、ＯＦＦする供給
電磁バルブ３８、供給エアーが一定の圧力かどうかをチ
ェックする圧力計４０、供給エアーの流量が一定かどう
かをチェックする流量計４２、供給エアーを清浄にする
フィルター４３を介して送られる。

【００２５】爪５を駆動させるための回路は、圧縮室３
１に、爪駆動エアー供給口３３により、エアードライヤ
ー３５以降負圧発生回路と分離して、空気圧調整ユニッ
ト３６を介して、圧縮室３１を一定圧力にするための一
定供給エアーを送る。チャック電磁バルブ３９、圧縮室
３１を大気圧に開放する速度を可変する速度制御弁４
１、また、圧縮室３１を瞬時に大気圧に開放する開放電
磁バルブ４４で構成される。異常状態を検知するため
の、圧力計４０、又は流量計４２が、規定値以外になる
と、接点によりコントローラに知らせる。コントローラ
は、チャック電磁バルブ３９をＯＮにし、供給エアーを
停止する。そして、速度制御弁４１から調整されたエア
ーが排出され、圧縮室３１の圧力が低下を始めると、縮
んでいた圧縮バネが伸びはじめ、それと共に、爪５が閉
じる動作を開始することにより、板状ワークを把持する
ことができる。この時、爪５の閉じる動作をさらに早め
たい場合は、開放電磁バルブ４４をＯＮにすることによ
り、圧縮室３１が瞬時に大気圧に開放されるので、すば
やく爪５を閉じることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の落下防止
機構によれば、落下防止機構が付いた非接触搬送チャッ
クに板状ワークが懸垂されている状態で把持可能な爪を
設け、その把持部に摩擦係数の大きいラバーを設け、そ
の爪を開閉させる機構、あるいは、その爪先端部に突起
を設け、爪を閉じ、その上に板状ワークを載せる機構に
より、懸垂異常でワークが落下する前に、爪による把
持、また、突起に載せることにより板状ワークの落下を
防ぐことができる。

【００２７】供給流体の流れ、圧力を検知するセンサを
設けることにより、搬送中の供給流体の異常を検知で
き、さらには、懸垂時のワークとチャック間の隙間を計
測するセンサとにより、懸垂時のワーク間距離の異常も
検知できるので、落下現象の発生を予知することが可能
となり落下を事前に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】落下防止機構付非接触搬送チャックを示す図で
ある。

【図２】バネとシリンダによる爪の駆動機構を示す図で
ある。

【図３】バネとシリンダによる爪の閉じた状態を示す図
である。

【図４】モータによる爪の駆動機構を示す図である。

【図５】自重とマグネットによる爪の駆動機構を示す図
である。

【図６】マグネットとバネによる爪の駆動機構を示す図
である。

【図７】エアーによる爪の駆動機構を示す図である。

【図８】爪のエアー駆動による配管図である。

【符号の説明】

１…非接触搬送チャック本体 ２…取付け穴 ３…ガイド ４…エアー供給口 ５…爪 ６…シリンダ ７…引っ張りバネ ８…板状ワーク ９…固定台 １０…プッシャー １１…バネ固定台 １２…支柱 １３…柱 １４…ベアリング １５…下マグネット １６…ストッパ １７…モータ固定台 １８…上側ストッパ １９…モータ ２０…上マグネット ２１…押さえプッシャー ２２…ラバー ２３…押さえ ２４…前ストッパー ２５…後ストッパー ２６…電磁マグネット ２８…圧縮バネ ２９…押さえストッパー ３０…シリンダバルブ ３１…圧縮室 ３３…爪駆動エアー供給口 ３４…負圧発生口 ３５…エアードライヤー ３６…空気圧調整ユニット ３７…可変絞り弁 ３８…供給電磁バルブ ３９…チャック電磁バルブ ４０…圧力計 ４１…速度制御弁 ４２…流量計 ４３…フィルター ４４…開放電磁バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 慎也 神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立 製作所神奈川工場内 (72)発明者 中山 尚男 茨城県日立市会瀬町二丁目９番１号日立設 備エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 梅田 雅浩 神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立 コンピュータエレクトロニクス内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークのチャック及び、搬送において、供
   給流体の遮断等によるワークの落下を防ぐ落下防止機構
   を設けたことを特徴とするワーク落下防止チャック。
2. 【請求項２】ワークをチャック及び、搬送する時のチャ
   ックの保持力が所定値以下になった事を把握するセンサ
   を設けた事を特徴とするワーク落下防止チャック。
3. 【請求項３】請求項１記載のチャックを、ロボット、テ
   ーブル等の駆動機構に設け、チャック移動中における落
   下を防止したことを特徴とする搬送方法。
4. 【請求項４】ワークを把持する爪を対又は、十字の四方
   に構成し、爪を開閉することにより、ワーク落下を防止
   することを特徴とするワーク落下防止チャック。
5. 【請求項５】請求項４記載の爪に突起を設け、その突起
   の上にワークを載せて落下を防止することを特徴とする
   ワーク落下防止チャック。
6. 【請求項６】請求項１記載のチャックに、ワークとチャ
   ック間の距離を計り、正常距離以外になった場合、落下
   防止機構を駆動させることを特徴とするワーク落下防止
   チャック。
7. 【請求項７】請求項４記載の爪を開閉機構にして、ワー
   ク懸垂時、ワーク離脱時に爪がワークに触れないように
   したことを特徴とするワーク落下防止チャック。
8. 【請求項８】請求項２記載のセンサをワークの懸垂部よ
   り、離れた所に設置し、圧力低下、流体の流速異常を予
   め検知することにより、ワーク落下動作前に予防ができ
   ることを特徴とするセンサの配置。