JPH05305592A - 真空チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な機構で被搬送物を吸着することができ
る真空チャックを提供する。 【構成】 本体ケース２のシリンダ２１と連通した吸気
孔３２をニードルピン４の円錐部４１でふさぐととも
に、その先端を吸着面から突出させる。また、ニードル
ピン４と連動して設けられてピストン５により排気孔６
をふさぐ。さらに、ニードルピン４をバネ７により付勢
されたピストン５を介して吸気孔３２側へ押し付け、し
かも、排気孔６とシリンダ２１との間を開放状態のまま
保持するストッパー９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気孔による空気の吸
引力を用いて電子部品等の被搬送物を吸着する真空チャ
ックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品をプリント配線板等に搭載する
自動実装装置や、板材等を搬送する装置には、被搬送物
の保持部分にポンプ等の負圧を利用した真空チャックが
使用されている。このような真空チャックを図９に基づ
いて説明する。すなわち、この真空チャック１は、例え
ば、本体ケース２の上面から下面に向けて配管用の貫通
孔を穿設して、下面側の開口部を吸気孔３２とし、また
上面側の開口部を排気孔６としたものである。この排気
孔６に真空ポンプ等のバキューム源を取り付けて、吸気
孔３２から排気孔６に向けて空気を吸い込む。この吸気
孔３２の吸引力を用いて電子部品１０等の被搬送物を吸
着し、配管内の圧力と外気の圧力との差を利用して被搬
送物を吸着した状態で保持する。

【０００３】また、図１０の断面図に示すように、複数
の電子部品１０等を同時に搬送する場合には、本体ケー
ス２に複数の貫通孔を穿設し、この各排気孔６にバキュ
ーム源をそれぞれ取り付けることで、複数の電子部品１
０等を各吸気孔３２に同時に吸着する。この電子部品１
０等を所定の位置に搬送した後、バキューム源の作動を
停止することにより、吸着された電子部品１０等の被搬
送物が取り外される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな真空チャックを用いると次のような問題がある。す
なわち、排気孔と吸気孔とが直接連通しているため、真
空チャックに被搬送物を吸着させない場合にも、吸気孔
から空気が吸い込まれている。このため、排気孔に取り
付けたバキューム源が常に作動状態となっており、多大
な負荷をかけることになる。

【０００５】また、複数の被搬送物を吸着する真空チャ
ックにおいて、各貫通孔を連通させてバキューム源を一
箇所だけにした場合、複数の吸気孔のうち一つでも被搬
送物が吸着されないものがあると、その吸気孔から空気
が漏れてしまう。このため、配管内全体の圧力と外気の
圧力との差が少なくなり、他の吸気孔全てにおいて被搬
送物を吸着できなくなってしまう。したがって、複数の
被搬送物を吸着する真空チャックでは、各貫通孔にそれ
ぞれ独立したバキューム源を取り付ける必要があるた
め、配管等が複雑になってしまう。よって、本発明は簡
単な機構で被搬送物を吸着することができる真空チャッ
クを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された真空チャックである。すな
わち、本体ケースに円筒形のシリンダを穿設し、このシ
リンダと吸着部に設けられた吸気孔とが連通する状態に
し、このシリンダ内からニードルピンの円錐部により吸
気孔をふさぐとともに、この円錐部の先端が吸着部の吸
着面から突出する状態にする。さらに、ニードルピンと
連動してシリンダ内を平行移動するピストンを設け、本
体ケースの側面側からシリンダと連通する状態で、しか
もピストンの平行移動によりシリンダとの間の開閉が行
われる位置に排気孔を形成したものである。

【０００７】また、このニードルピンを、バネにより付
勢されたピストンを介して吸気孔側へ押し付けたもの
で、さらに、排気孔とシリンダとの間を開放状態のまま
保持するためのストッパーを設ける。しかも、吸着部を
着脱自在にしたものである。

【０００８】

【作用】シリンダ内に配置されたニードルピンは、自重
またはバネの力により吸着部側に押し付けられている。
これにより、ニードルピンの円錐部が吸気孔をふさぐ状
態となるとともに、円錐部に先端が吸着部の吸着面から
突出した状態となる。しかも、ニードルピンに連結して
設けられたピストンが、本体ケースに形成された排気孔
をふさいでいるため、バキューム源を用いて排気孔から
空気を排出しようとしても排出されない。

【０００９】この吸着面に被搬送物を押し付けると、吸
着面から突出する円錐部がシリンダ内に押し込まれると
ともに、ニードルピンと連動してピストンが平行移動す
る。これにより、円錐部と吸気孔との間に隙間が形成さ
れるとともに、排気孔とシリンダ内とが連通状態とな
り、吸気孔から排気孔に向けて空気が流通する。すなわ
ち、被搬送物がニードルピンに当接する時のみ吸気孔か
ら空気が吸い込まれ、当接しない時には空気が吸い込ま
れない。この吸気孔からの空気の吸引力により、被搬送
物を吸着面に吸着するとともに、シリンダ内の圧力と外
気との圧力との差で被搬送物を吸着面に保持することが
できる。しかも、この状態でストッパーをシリンダ内に
押し込めば、ピストンがこのストッパーに引っ掛かり、
そのままの位置で保持される。

【００１０】一方、吸着面から被搬送物を取り外す場合
には、ストッパーをシリンダ内から引っ込めて、さらに
バキューム源の作動を止めて排気孔からの空気の排出を
停止することにより、ニードルピンの自重またはバネの
力により、ニードルピンが吸着部側に押し付けられる。
この際、円錐部の先端が吸着面より突出することにな
り、被搬送物を吸着面から押し出して取り外すことがで
きる。また、これにより、再び円錐部が吸気孔をふさぐ
とともに、ピストンが排気孔をふさぐ状態となる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１は、本発明の真空チャックを説明する図で、
（ａ）は断面図、（ｂ）はニードルピンの拡大斜視図で
ある。また、図２は本発明の真空チャックの側断面図で
ある。なお、以下の実施例において説明を簡単にするた
めに、被搬送物として電子部品を用いて説明する。

【００１２】図１（ａ）に示すように、この真空チャッ
ク１は、本体ケース２に下面側に設けられた電子部品１
０を吸着するための吸着部３と、この吸着部３に形成さ
れた吸気孔３２と連通する状態で、本体ケース２に穿設
された円筒形のシリンダ２１と、このシリンダ２１と連
通して本体ケースの側面側に穿設された排気孔６とを有
するものである。

【００１３】このシリンダ２１の内部には、円錐部４１
を有するニードルピン４（図１（ｂ）参照）が設けられ
ており、この円錐部４１が吸気孔３２をふさぐ状態で、
しかもその先端が吸着部３の吸着面３１から突出するよ
うに配置されている。また、ニードルピン４の上方には
ピストン５が設けられており、ニードルピン４と連動し
てシリンダ２１内を平行移動できる。さらに、このピス
トン５は排気孔６をふさぐ状態に配置されており、平行
移動することで、排気孔６とシリンダ２１とが連通する
状態となる。

【００１４】このニードルピン４は、その自重とともに
バネ７で付勢されたピストン５を介して吸着部３側に押
し付けられている。このバネ７は、シリンダ２１の上部
に螺合された栓８とピストン５との間に設けられてお
り、栓８を締め込むことでニードルピン４の押し付け強
さを調節することができる。

【００１５】例えば、図２の側断面図に示すように、真
空チャック１の吸着面３１から高さｈだけニードルピン
４の円錐部４１が突出する場合、吸着部３に電子部品１
０のパッケージ等、平らな部分を押し付けることで円錐
部４１がｈだけ引っ込む。さらに、ニードルピン４と連
動してピストン５がｈだけシリンダ２１内を平行移動す
る。これにより、円錐部４１と吸気孔３２との間に隙間
を形成できるとともに、シリンダ２１と排気孔６とを連
通状態にすることができる。また、ニードルピン４には
平面部４２（図１（ｂ）参照）が設けられているため、
この平面部４２とシリンダ２１との隙間を介して吸気孔
３２と排気孔６とが連通状態となる。なお、円錐部４１
の先端を丸くすることにより、電子部品１０のパッケー
ジを損傷を防ぐことができる。

【００１６】次に、この真空チャック１を用いた被搬送
物の吸着動作を図３の断面図に基づいて説明する。先
ず、図３（ａ）に示すように、排気孔６に真空ポンプ等
のバキューム源を取り付けて作動させる。この状態にお
いて、バネ７により付勢されたピストン５が排気孔６を
ふさいでいるとともに、ニードルピン４の円錐部４１が
吸気孔３２をふさいでいる。

【００１７】次いで、図３（ｂ）に示すように、真空チ
ャック１の吸着部３を電子部品１０に押し付ける。これ
により、ニードルピン４がシリンダ２１内に押し込まれ
るとともに、ピストン５が平行移動する。なお、予めバ
ネ７によるニードルピン４の押し付け力が、真空チャッ
ク１を電子部品１０に押し付ける力より小さく、かつバ
キューム源の吸引力よりも大きくなるように、栓８を用
いて調節しておく。この真空チャック１の押し付けによ
り、吸気孔３２と排気孔６とが連通状態となり、吸気孔
３２から排気孔６に向けて空気が流通することになる。
このため、吸気孔３２の吸引力で電子部品１０を吸着面
３１に吸着すると同時に、シリンダ２１内の圧力と外気
の圧力との差を利用して電子部品１０を真空チャック１
に保持することができる。

【００１８】この状態で電子部品１０を所定の場所に搬
送し、バキューム源の作動を停止すると、バネ７の力に
よりピストン５およびニードルピン４が吸着部３側へ押
し戻される。これにより、吸着面３１から円錐部４１が
再び突出して、吸着面３１から電子部品１０を押し出す
ことになる。

【００１９】このように、電子部品１０を吸着する場合
には吸気孔３２と排気孔６との間が開放状態となり、電
子部品１０を吸着しない場合にはニードルピン４および
ピストン５により閉鎖状態となる。このように、必要な
時だけ負圧を利用すればよいため、例えば真空チャック
１とバキューム源との間に真空タンクを設けておき、こ
の真空タンク内を所定の気圧に保つようバキューム源を
制御すれば、バキューム源に多大な負荷をかけることが
ない。

【００２０】次に、図４に基づいてストッパーの説明を
する。すなわち、この真空チャック１の本体ケース２側
面には、貫通孔が穿設されており、この貫通孔にピン状
のストッパー９が挿入されている。ストッパー９は貫通
孔内を平行移動することができ、押し込んだ状態でスト
ッパー９の先端がシリンダ２１内に突出するようにな
る。

【００２１】真空チャック１に電子部品１０を吸着した
状態で、このストッパー９を押し込むと、ピストン５の
下方にストッパー９の先端が突き出た状態となる。これ
により、排気孔６に取り付けたバキューム源（図示せ
ず）の作動が停止しても、ピストン５がこのストッパー
９上に引っ掛かることになる。したがって、ピストン５
と連動するニードルピン４もそのままの位置に保持され
るため、円錐部４１の先端で電子部品１０を押し出すこ
とがない。例えば停電等でバキューム源が突然停止して
しまっても、このストッパー９を押し込んでおけば、ピ
ストン５がバネ７により押し戻されることなく保持でき
るため、吸着した電子部品１０がニードルピン４により
押し出されて落下することがない。

【００２２】次に、図５に基づいて吸着部の着脱につい
て説明する。すなわち、真空チャック１の本体ケース２
と別体に吸着部３が設けられており、ボルト３ａ等を用
いて本体ケースの下部に取り付けられている。このた
め、吸着部３の磨耗や破損等が発生した場合であって
も、容易に付け換えることができる。また、吸着する電
子部品１０の大きさや形状に応じて、吸着面３１の形状
の違うもの、例えば円形のものや四角形のもの等を選択
できるため、どのような電子部品１０であっても確実に
吸着することができる。

【００２３】次に、本発明の他の実施例を図に基づいて
説明する。図６は、本発明の他の実施例を説明する正面
図、図７は図６の本体ケースのＡ−Ａ線矢視断面図であ
る。すなわち、この真空チャック１は、本体ケース２に
複数のシリンダ２１と吸着部３が設けられており、各シ
リンダ２１にそれぞれニードルピン４が設けられたもの
である。さらに、図７に示すように、各シリンダ２１は
一つの排気孔６により連通した状態となっている。

【００２４】この真空チャック１を用いて電子部品１０
を吸着するには、先ずこの排気孔６にバキューム源を取
り付けて作動させる。この状態では、全てのシリンダ２
１内のピストン５が排気孔６をふさいでおり、さらにニ
ードルピン４が吸気孔３２をふさいでいる。次に、各吸
着部３に電子部品１０をそれぞれ押し付ける。これによ
り、ニードルピン４が押し上げられ、吸気孔３２から排
気孔６へ空気が流通して、複数の電子部品１０を同時に
吸着することができる。

【００２５】また、複数ある吸着部３のうち、一部の吸
着部３にのみ電子部品１０が吸着される場合、吸着が行
われない吸着部３の吸気孔３２をふさぐニードルピン４
が押し上げられないため、この吸気孔３２から空気が吸
い込まれることがない。したがって、電子部品１０が吸
着されない吸着部３があっても各シリンダ２１内の圧力
と外気の圧力との差を維持することができる。すなわ
ち、複数のシリンダ２１を有する真空チャック１であっ
ても、各シリンダ２１にそれぞれバキューム源を取り付
けることなく、一つのバキューム源で済むことになる。

【００２６】また、一つの電子部品１０を複数の吸着部
３にて吸着する場合、必ずしも全ての吸着部３で吸着す
る必要はなく、電子部品１０とニードルピン４とが接触
した吸着部３のみで電子部品１０を吸着することができ
る。したがって、電子部品１０の大きさに差異がある場
合であっても、大きさに関係なく確実に吸着することが
できる。

【００２７】なお、電子部品１０以外の被搬送物として
板材を用いた例を図８の斜視図に示す。すなわち、複数
の吸着面３２で一つの板材１０ａを吸着する場合には、
本体ケース２の縦横に各吸着面３２を配置して、一つの
排気孔６からバキューム源（図示せず）により空気を排
出する。吸着の際、板材１０ａと接触する吸着面３２の
みから空気が吸入され、他の吸気孔３２からは空気が吸
入されることがない。したがって、板材１０ａの大きさ
や形状が違うものであっても、確実に吸着することがで
きる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空チャ
ックによれば、次のような効果がある。すなわち、被搬
送物を吸着する時だけ、吸気孔から排気孔に向けて空気
が流通するため、バキューム源に不要な負荷をかけるこ
とがない。また、ニードルピンが自重またはバネの力に
より吸気孔側に押し付けられているため、バキューム源
の作動を停止すれば容易に被搬送物を吸着面から取り外
すことができる。さらに、真空チャックの上下を反対に
して吸着面を上にしても、ニードルピンがバネにより付
勢されていれば自重で落下することがないため、どのよ
うな位置に被搬送物を移動する場合であっても対応する
ことができる。

【００２９】また、複数のシリンダを有する真空チャッ
クであっても、一つのバキューム源でよいため、複雑な
配管が不要となるとともに、被搬送物が吸着されない吸
着部があっても、他の吸着部の作用に影響を与えること
がない。したがって、被搬送物の大小に関係なく確実に
吸着することが可能となる。

【００３０】また、被搬送物を吸着している際、突然バ
キューム源の作動が停止してもストッパーにピストンが
引っ掛かるため、被搬送物が落下することがない。さら
に、吸着部が着脱可能であるため、吸着部が磨耗した場
合や、吸着する被搬送物の形状や大きさに変更があった
場合にも容易に対処することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空チャックを説明する図で、（ａ）
は断面図、（ｂ）はニードルピンの拡大斜視図である。

【図２】本発明の真空チャックの側断面図である。

【図３】真空チャックの動作を説明する断面図で（ａ）
はその１、（ｂ）はその２である。

【図４】ストッパーを説明する側断面図である。

【図５】吸着部の着脱を説明する断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を説明する正面図である。

【図７】本体ケースのＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図８】板材の吸着を説明する斜視図である。

【図９】従来の真空チャックを説明する断面図（その
１）である。

【図１０】従来の真空チャックを説明する断面図（その
２）である。

【符号の説明】

１ 真空チャック ２ 本体ケース ３ 吸着部 ４ ニードルピン ５ ピストン ６ 排気孔 ７ バネ ８ 栓 ９ ストッパー １０ 電子部品 １０ａ 板材 ２１ シリンダ ３１ 吸着面 ３２ 吸気孔 ４１ 円錐部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ケースに設けられた吸着部に被搬送
   物を吸着する真空チャックにおいて、 前記吸着部に設けられた吸気孔と連通する状態で前記本
   体ケースに穿設された円筒形のシリンダと、 前記シリンダ内から前記吸気孔をふさぐための円錐部を
   有し、前記円錐部の先端が前記吸着部の吸着面から突出
   する状態に設けられたニードルピンと、 前記ニードルピンと連動して前記シリンダ内を平行移動
   するピストンと、 前記本体ケースの側面側から前記シリンダと連通する状
   態で、かつ前記ピストンの平行移動により前記シリンダ
   との間の開閉が行われる位置に形成された排気孔とから
   成ることを特徴とする真空チャック。
2. 【請求項２】 前記ニードルピンは、バネにより付勢さ
   れた前記ピストンを介して前記吸気孔側へ押し付けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の真空チャック。
3. 【請求項３】 前記排気孔と前記シリンダとの間を開放
   状態のまま保持するためのストッパーが設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の真空チャック。
4. 【請求項４】 前記吸着部が着脱自在であることを特徴
   とする請求項１記載の真空チャック。