JPH1119838A - 真空吸着装置 - Google Patents
真空吸着装置Info
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- JPH1119838A JPH1119838A JP17560297A JP17560297A JPH1119838A JP H1119838 A JPH1119838 A JP H1119838A JP 17560297 A JP17560297 A JP 17560297A JP 17560297 A JP17560297 A JP 17560297A JP H1119838 A JPH1119838 A JP H1119838A
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- B65G2249/04—Arrangements of vacuum systems or suction cups
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Abstract
場合にはガラス面が湾曲してギャップにバラツキが生じ
る。 【解決手段】 真空吸着パッド(21)の吸着盤(22)とし
て、エッチング加工可能な板状材料の一方面に対し、周
縁所定幅を気密部とするために非エッチング領域とし、
その他の領域を吸着部とするために、多数の独立した凸
部が残るようにエッチングを行ない、その吸着盤(22)の
他方面を両面接着シート(25)を用いてマグネットシート
(24)に貼り合わせ、そしてそのマグネットシート(24)の
他方の面を、強磁性体の支持部材(26)に着脱自在に接合
し、更に前記吸着盤(22)に形成された凹部に通じる吸引
管(27)を設けた。
Description
する際にワークを保持したり、ガラススクライバー等の
加工機のテーブルにワークを固定するための真空吸着装
置に関する。
う搬送ロボット等に従来より使用されている真空吸着パ
ッド1と、吸着対象の液晶パネル2を示している。その
真空吸着パッド1は、おわんを伏せた形状に似るゴム製
の吸盤1aと、その吸盤1aの上部を貫通して上方に延
在する吸引管1bとからなる。液晶パネル2は周知のご
とく、2枚のガラス板3を粒状のスペーサ4を挟んで重
ね合わせてから、両ガラス板3の周縁部を接着剤5を用
いて相互に固定し、接着剤5の層に設けた小孔から液晶
を注入したものである。
を液晶パネル2の上面に押し当て、吸引管1bを通じて
真空吸引したところを示す。この真空吸引により、上側
のガラス板3が大気圧との差圧力によって上方に湾曲
し、その箇所で上下ガラス板間のギャップが大きくな
り、一時的に圧力が低くなる結果、液晶がその箇所に流
れ込むようになる。スペーサ4は例えば直径5μmのも
のを100個/mm2±5%のように均一な密度となる
ように封入されているがガラス板3とは固着されていな
いので液晶の移動に伴ってスペーサ4も移動する。液晶
パネル2に液晶が未封入の場合は圧力の低くなった箇所
に空気が流れ込むが、この場合、スペーサ4の移動抵抗
が少ないため、スペーサ4の移動が更に増長される。
に、スペーサ4の分布にバラツキが生じ、それに応じて
ギャップにもバラツキが生じる。ギャップが±0.02
mm以上にばらつくと表示面に色むらが現れて製品不良
となる。
用される真空吸着テーブル11を示している。下図の平
面図に示されるように、テーブル面には一定の間隔で吸
引孔12が設けられている。各吸引孔12は、上図の側
断面図に示されるように、連通溝13を通じて互いに連
通しているが、下図に示されるように、2つのサイズの
液晶パネル2、2'に対応できるように、連通溝13は
2グループに分けられ、それぞれに個別の排気口14が
設けられる。
上下の部材11a,11bをパッキン15を用いて気密
に接合されたものであり、先の連通溝13は、下部材1
1bに凹状の溝を形成して得たものである。このテーブ
ル11により液晶パネル2を吸引固定すると、個々の吸
引孔12において、図2で述べたのと同様、スペーサの
移動によるギャップ変化が生じた。
晶パネル2が変形した原因は、ガラス板の板厚やスペー
サ4のサイズに比べて、吸盤1aや吸引孔12の口径が
大きいためである。吸盤1aでは口径は数十mmもあ
り、吸引孔12でさえ口径は数mmもあるのに対して、
ガラス板厚は0.5〜1.1mmであり、その板厚は薄い
ものが選択される傾向がある。
吸着パッド1において、吸盤1aのサイズを小さくすれ
ば、吸引力が不足するため、図5に示されるように、複
数個の真空吸着パッド1が必要となるが、その構成では
機構が複雑化するだけでなく、複数個の真空吸着パッド
1を用いて液晶パネル2を歪ませることなくバランスよ
く吸着することは困難である。
て、金属性のテーブルに微細な吸引孔12を多数設け、
かつ、それに対応して連通管13を形成するには精密加
工が必要であり、製作コストが高価になる。
ーブル11では、構造上、種々のサイズのワークに対応
できず、規定サイズ外のワークを扱うことはできなかっ
た。
ットでなくてはならないために精密加工が必要であり、
又、変形が生じないように強固なものとなっている。そ
のため、テーブル自体の重量が大きく、そのためテーブ
ル11を移動および転回させるための強力な駆動系を必
要とした。
なく吸着でき、かつ、軽量、安価で大きな駆動系も必要
としない真空吸着装置を提供することを目的とする。
示した吸引孔12に相当する多数の微細な孔を容易に形
成することが可能である。しかし、それらの多数の孔相
互をつなぐ連通管13を設けるのは加工が複雑になる。
ここで発想の転換を図り、吸引孔12をエッチングする
のではなく、その部位を非エッチング部としその他をエ
ッチングすれば、非エッチングの箇所が凸部として残
る。それらの各凸部が独立しておれば(隣接する凸部と
離隔)、エッチングにより生じた凹部は相互がつながっ
ており、先の連通管を設ける必要はなくなる。本発明の
真空吸着装置はこの新規な着想に基づく。
板以外では、紫外線照射によりエッチングを行う感光性
樹脂材が最適である。シート状の感光性樹脂版の表面
に、所望のパターンを描いたフイルムをマスクとして貼
り合わせ、その上から紫外線を照射(感光)した後、その
感光性樹脂を処理液でエッチング(現像)することによ
り、パターンの箇所以外ではエッチングされて凹部が形
成され、光を透過しないパターンの箇所は非エッチング
のために凸部として残される。
形状の感光性樹脂版に対し、その周縁部を気密保持のた
めにエッチング無しのフラット面とし(この部分は図1
の1a'と同等の役目をなす)、他の部分に対して、微細
の独立した凸部を形成する。そのため各凹部は互いに連
通しており、凸部を液晶パネル2に当接すれば、周縁部
による気密が保持されるために凹部は閉空間となり、そ
の凹部を真空引きすれば、液晶パネルは感光性樹脂に吸
着されるが、多数の微細な凸部が液晶パネルに当接して
いるためパネルが変形することはない。又、感光性樹脂
自体で面精度がよく、かつ適当な柔軟性を有しているの
で液晶パネル2への吸着性が良好である。
採用した真空吸着パッド21における1実施形態を示し
た分解図である。22が感光性樹脂材からなる円盤状の
吸着盤であり、中央部には、上下方向に貫通した吸入口
22cが設けられ、その吸着盤22の裏面には後述する
ように多数の凸部が設けられている。本実施形態では、
感光性樹脂材として旭化成製の印刷版材であるAFPを
用いた。このAFP版の硬度はショア45°程度である
が、必要に応じて他の版材料を使用すれば、ショア45
°〜D30°程度の任意の硬度を選択できる。感光性樹
脂材であれば、印刷用版材に限定されず、金属板やセラ
ミック等でもエッチング処理或はこれと類似の加工方法
を適用できるのであれば、それらの素材を使用できる。
ないように貼り合わされた補強層であり、製版材料とし
て製品化される段階で貼り合わされる。24は、吸着盤
22と同径のマグネットシートである。25は、マグネ
ットシート24と保持材23とを接合するための両面接
着シートであり、その径は、後述する吸着盤22におけ
る吸着部22bの径に等しい。これらの部材23〜25
には、吸入口22cと対応する位置に穴Qが設けられ
る。
製保持部材であり、中央部(つまり、吸入口22cと対
応する位置)に、この保持部材26を支持するための支
持部材26aが設けられており、その支持部材26aに
は、吸引管27が挿通されており、その吸引管27は、
不図示の真空ポンプにつながる。以上の説明からわかる
ように、吸着盤22は、補強層23、両面接着シート2
5、マグネットシート24と一体的に接合され、それは
マグネットシート24を通じて保持部材21と着脱自在
に設けられる。
し、その側断面図を図8に示し、これらの図面において
図6と同一の要素に対しては共通の符号を付している。
この吸着盤22には、周縁のフラットな面の気密部22
aと、吸着部22bとがあり、両面接着シート25の径
を吸着部材22bの径としたため、図8でわかるよう
に、吸着盤22は、その吸着部22bのみがマグネット
シート24を介して支持部材26に固定されるが、気密
部22aは、固定されずにフリーとなっている。
22の径と同じにした実施形態であり、この場合は、吸
着盤22の全面が支持部材26に固定される。
の側断面図を図11に示し、図12は、図9に対応する
側断面図である。気密部22aは非エッチングの箇所で
あり、吸着部22bにおいては、複数の小円の領域を非
エッチング部とし、その他をエッチングすることによ
り、小円の箇所が凸部Mとして残り、その他が凹部Nと
なる。ここで、凸部Mと気密部22aとは共に非エッチ
ング部であるため同一面上にある。
ュ/インチで適当であり、個々の凸部M(小円)の大きさ
は、前記の分布密度において、吸着部22bに対する全
凸部Mの面積率が10〜50%となるような大きさとす
る。又、凹部Nの深さ(エッチング深さ)は、数十μ〜数
百μもあれば十分である。尚、凸部Mの形状は円以外に
多角形であっても差し支えない。
液晶パネル2に圧し当てると、凹部Nは、気密部22a
によって閉空間を形成し、しかも個々の凸部Mが独立
(他の凸部と接触していない)しているため一つの閉空間
となる。従って、図6に示した吸入口22cがこの空間
に連通しておれば、その吸入口22cを通じて真空引き
を行うことにより、液晶パネル2は吸着盤22に吸着さ
れる。
おり、その中心位置Oに対して径が1〜2mmのドリル
を用いて穴をあけて吸入口22cを設けたところを図1
4に示しており、2重円で示されているのは、空気の流
れをスムーズにするために設けたテーパーを示す。
パネル2を吸着したところを示す。吸着時、気密部22
aと同一面にある多数の凸部Mが液晶パネル2の面に当
接しているため、液晶パネル2が変形することはなく
(従ってスペーサ4の移動は無い)、又、吸着盤22自身
が柔質材料であり、しかも、気密部22aの箇所はマグ
ネットシート24に固定されずにフリーとなっているた
め、液晶パネル2に橈みがあっても確実に吸着する。凹
部の容積は僅かであるので吸引に要する真空ポンプは小
型のもので十分であり、瞬時に吸着可能であり、作業性
も高まる。
場合は、図9に示したように両面接着シート25によ
り、吸着盤22の全面を固定したタイプとしてもよい。
点状に多数の凸部を残すようにしてエッチングした実施
形態であったが、吸着部22bの形状はこれに限定され
ず、例えば図16に示した吸着盤22'では、吸着部2
2bとして同芯円の溝L1をエッチングすると共に、そ
れらの溝L1を互いにつなぐために十字の溝L2をエッチ
ングしている。これらの溝は上述した凹部に相当し、こ
れらの溝で囲まれた領域が凸部に相当する。溝Lの幅は
1mmとした。図中のY部の拡大図を図17の上図に示
し、その側断面図を下図に示した。十字の溝L2の交点
に図14で示したのと同じ吸引口22cが設けられる。
感光性樹脂を用いたものであったが、金属材料にエッチ
ングを施すことにより、図7もしくは図16に示した凹
部を形成してもよく、その時の真空吸着パッド31を図
18に示している。この場合、図19に示すように支持
部材26の裏面に気密部22a、吸着部22bが化学エ
ッチング等により直接形成される。
吸盤にゴム球体を用いる関係上、パッドの形状は必然的
に円となったが、本発明の真空吸着パッド21,31で
は、その形状は随意であり、図20に示した真空吸着パ
ッド21'では液晶パネル2の形状に相似した四角形と
している。この場合、吸着部22bは、図7と同様に円
のままであってもよく、あるいは四角に形成されてもよ
い。
ロボット41に本発明の真空吸着パッド21(又は31)
を装着した例を示す。水平方向に旋回すると共に軸回転
可能な水平アーム42の先端部に真空吸着パッド21が
支持部26aで吊すようにして取り付けられる。取り付
けに際しては、例えばホースの接続に用いるカチットを
採用すれば、吸引管27の接続と同時に真空吸着パッド
21本体(軽量のためカチットで支持可能)を固定でき
る。上述したように、マグネットシートの採用により、
吸着部22のみを容易に交換することができ、又、サイ
ズの異なるパッドもカチットにより容易に取替可能であ
る。
り装置等の加工装置における作業テーブルに本発明の真
空吸着装置を適用した真空吸着テーブルについて説明す
る。図22に真空吸着テーブル51の1実施形態を示
し、図4のテーブルと同様に2種類のワークサイズに対
応するものである。
53が固定されており、その表面には、円形の吸着部5
3bがエッチングりより形成されている。個々の吸着部
53bは、図7に示した吸着部22bに相当し、それ以
外の箇所53aが気密部22aに相当する。液晶パネル
2のサイズに対しては3×4個の吸着部53bが形成さ
れ、液晶パネル2'に対しては、更にL字状に1列に配
列されている。
凹部を相互につなぐために幅1mm程度の格子状の溝L
3、L字状の溝L4がそれぞれに形成される。この溝は前
記の凹部の形成時に形成されるものであるため、凹部と
深さは同じである。領域Zに対する拡大図を図23の上
図に示し、その側断面図を下図に示す。溝L3において
は十字に交差する箇所(吸着部53bの中心であり、2
箇所ある)に吸入口53cが設けられ、溝L4において
は、孔あけが容易なように、吸着部53b以外の2点で
吸入口53cが設けられる。各吸入口53cに連結する
排気管14が設けられる。
セットして、排気管14より真空吸引すれば、液晶パネ
ル2は橈むことなく、テーブル52に吸着される。
は、吸着盤53'に周縁の気密部53aを残し、全面に
吸着部53bを形成した例である。このテーブル51で
は、3種類のワークサイズに対応できるように、気密部
53aおよび吸着部53bは3グループに分けて形成さ
れている。
L5、直線状の溝L6、L7がそれぞれ設けられ、溝L6に
おいては2箇所ある十字交差点に吸入口53cが形成さ
れ、溝L6、L7においてはそれぞれ一つづつ吸入口53
cが形成され、それらの各吸入口53cに連通する排気
管14が設けられる。尚、各吸着部53bにおける凹部
は一つの空間を形成しているので溝Lは不可欠な要素で
はないが、このような溝を形成しておくと、空気の通り
道となって真空吸引がスムーズに行われる。領域Z'に
対する拡大図を図25の上図に示し、その側断面図を下
図に示す。
51と図4に示したテーブル11を比較するとわかるよ
うに、本発明に係わる真空吸着テーブル51は、テーブ
ル52も含め構造が極めて単純であることがわかる。
を具備したガラススクライバーを示す。テーブル51
は、Y方向およびθ方向に移動可能となっている。その
真空吸着テーブル51に吸着固定した液晶パネル2に対
してX方向のガイド62に沿ってカッターヘッド63が
移動し、そのとき、カッターヘッド63の下端に取り付
けられたカッターホイール64によって液晶パネル2に
スクライブラインが刻まれる。65は、液晶パネル2の
位置決めのために用いる一対のCCDカメラである。
としてエッチング加工可能な板状材料を用い、その一方
面に対し、周縁所定幅を非エッチングとして気密部と
し、他の領域を吸着部とするために、多数の独立した凸
部が残るようにエッチングを行い、そのエッチングによ
り形成された凹部を吸引管を用いて真空吸引するもので
あり、前記凸部が微小間隔でワーク表面に当接するため
に、吸着時にワークが圧力差で変形するようなことはな
い。又、本装置は従来のものに比べて構造が単純である
ために安価に形成でき、しかもワークサイズに応じて種
々のサイズを容易に製作できる。更には前記の凹部の容
積が微小であるためと、特に前記の板状材料として柔軟
性のある感光性樹脂を用いればワークへの吸着性がよく
なり、真空漏れが軽減されるために、排気管などの配管
径は小さくてよく、真空ポンプも小型のものでよい。吸
着性が良いことからワークを確実に吸着することができ
る。本装置を適用した真空吸着テーブルでは、テーブル
自身を軽量にできるため、テーブルを移動させるための
駆動系も非力でよい。又、従来の真空吸着パッドではワ
ーク全面がテーブルに接触していたために、ワークをテ
ーブルから引き離す時に静電気が発生したが、本真空吸
着テーブルでは、ワークのテーブルへの接触面積は、気
密部と吸着部の凸部のみで少なく、その分、静電気の発
生が抑制される。尚、本装置の吸着対象は、液晶パネル
のみならず、例えば、極めて薄いフィルムなどであって
もしわを付けることなく吸着できる。
図
ろを示した図
示した図
面図
を示した図
態の拡大図
大図
たときを示した図
図およびその側断面図
その側断面図
示した斜視図
示した図
ボットの斜視図
吸着テーブルの平面図およびその側断面図
その側断面図
ーブルの平面図およびその側断面図
その側断面図
ススクライバーの斜視図
Claims (10)
- 【請求項1】 搬送機や加工機においてワークを吸着す
るための真空吸着装置において、 吸着盤としてエッチング加工可能な板状材料を用い、そ
の一方面に対し、周縁所定幅を気密部とするために非エ
ッチング領域とし、その他の領域を吸着部とするため
に、多数の独立した凸部が残るようにエッチングを行
い、そのエッチングにより形成された凹部に通じる吸引
管を設けたことを特徴とする真空吸着装置。 - 【請求項2】 板状材料として、紫外線照射によりエッ
チングを行える感光性樹脂材を用いた請求項1記載の真
空吸着装置。 - 【請求項3】 柔質の感光性樹脂材料を用いた場合、変
形防止のために硬性の高い部材に貼り合わせて使用され
る請求項1〜2のいずれかに記載の真空吸着装置。 - 【請求項4】 橈んだワークに対しても吸着が確実とな
るよう、上記気密部は上記硬性の高い部材に貼り合わさ
ずにフリーとした請求項3に記載の真空吸着装置。 - 【請求項5】 板状材料として、金属板を用い、その一
方面に対して化学エッチングを行なう請求項1記載の真
空吸着装置。 - 【請求項6】 凸部は、10〜250メッシュ/インチ
の密度で分布する請求項1〜5のいずれかに記載の真空
吸着装置。 - 【請求項7】 吸着部に対し各凸部が占める面積率は1
5〜50%である請求項6に記載の真空吸着装置。 - 【請求項8】 凹部の深さは数十μ〜数百μもあれば十
分である請求項1〜7のいずれかに記載の真空吸着装
置。 - 【請求項9】 ワークを吸着するための真空吸着パッド
において、 吸着盤(22)として、エッチング加工可能な板状材料の一
方面に対し、周縁所定幅を気密部とするために非エッチ
ング領域とし、その他の領域を吸着部とするために、多
数の独立した凸部が残るようにエッチングを行ない、そ
の吸着盤(22)の他方面を両面接着シート(25)を
用いてマグネットシート(24)に貼り合わせ、そしてその
マグネットシート(24)の他方の面を、強磁性体の支持部
材(26)に着脱自在に接合し、更に前記吸着盤(22)に形成
された凹部に通じる吸引管(27)を設けたことを特徴とす
る真空吸着パッド。 - 【請求項10】 加工機のテーブルにワークを吸着する
ための真空吸着テーブルにおいて、 テーブル(52)上に設ける吸着盤(53)として、エッチング
加工可能な板状材料の上面に対し、周縁所定幅を気密部
とするために非エッチング領域とし、その他の領域を吸
着部とするために、多数の独立した凸部が残るようにエ
ッチングを行ない、その吸着盤(53)に形成された凹部に
通じる排気管(14)をテーブル(52)に設けたことを特徴と
する真空吸着テーブル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17560297A JP3450157B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 真空吸着パッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17560297A JP3450157B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 真空吸着パッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1119838A true JPH1119838A (ja) | 1999-01-26 |
JP3450157B2 JP3450157B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=15998969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17560297A Expired - Lifetime JP3450157B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 真空吸着パッド |
Country Status (1)
Country | Link |
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