KR20150113806A

KR20150113806A - 노즐 구조 및 흡착 방법

Info

Publication number: KR20150113806A
Application number: KR1020140154639A
Authority: KR
Inventors: 이사오 나카하라
Original assignee: 아키무 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2015-10-08
Also published as: TWI533984B; JP2015193051A; JP5610658B1; CN104942817B; KR101662776B1; TW201536654A; CN104942817A

Abstract

흡착하는 부품의 중심에 먼지가 붙는 것을 방지한다.
노즐(2)은 가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 진공압에 의해 렌즈(XA1)를 흡착하고, 그 후 가스를 토출하여 렌즈(XA1)의 흡착을 해제한다. 노즐(2)은 흡인 또는 토출하는 가스를 유도하는 기단 통로(6)와, 기단 통로(6)를 렌즈(XA1)의 대략 중심에 대향하는 중심 개구(10)에 연결하여, 흡인하는 가스를 중심 개구(10)로부터 기단 통로(6)로 유도하는 중심 통로(7)와, 기단 통로(6)를 중심 개구(10)의 주위에 위치하는 주위 개구(11)에 연결하여, 흡인하는 가스를 주위 개구(11)로부터 기단 통로(6)로 유도하는 한편, 토출하는 가스를 기단 통로(6)로부터 주위 개구(11)로 유도하는 주위 통로와, 기단 통로(6) 및 중심 통로(7)의 접속 부분에 마련되고, 가스의 흡인시에 상기 기단 통로(6) 및 중심 통로(7)를 접속하여 중심 개구(10)로부터의 가스의 흡인을 허용하는 한편, 가스의 토출시에 기단 통로(6) 및 중심 통로(7)를 절단하여 중심 개구(10)로부터의 가스의 토출을 거절하는 밸브(4)를 구비하고 있다.

Description

노즐 구조 및 흡착 방법{Nozzle structure and absorption method}

본 발명은 렌즈 등의 부품을 흡착하는 노즐 구조 및 이를 이용한 흡착 방법에 관한 것이다.

여러 장의 렌즈로 이루어지는 렌즈 유닛을 제조하는 경우, 렌즈를 슬리브 내에 1장씩 실장한다. 이 경우, 렌즈를 슬리브 내로 반송하기 위해 노즐을 구비하는 헤드가 이용된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

우선, 노즐이 공기를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 그 진공압에 의해 트레이에서 대기하는 렌즈를 흡착한다. 그리고, 헤드를 이동시켜 렌즈를 슬리브 내로 반송한다. 그 후, 노즐이 공기를 토출함으로써 렌즈를 슬리브 내에 배치한다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2010-274395호 공보

그러나, 노즐이 먼지를 빨아들이는 경우가 있다. 이 경우, 렌즈를 슬리브 내에 배치할 때에, 렌즈에 먼지를 내뿜어 이 먼지를 부착시킨다. 이 때문에, 노즐을 렌즈 중심에 대향시키지 않고 주위 플랜지에 대향시킴으로써, 렌즈 중심에 먼지가 붙지 않도록 하는 것을 생각할 수 있다.

그런데, 생산 효율 향상이 강하게 요구되는 상황 하에서는 고속으로 렌즈를 실장해야 한다. 이 때문에, 렌즈를 확실히 보유지지할 필요가 있고, 노즐을 렌즈 중심에 대향시켜 흡착하는 힘을 강하게 해야 한다. 그러면 렌즈를 슬리브 내에 배치할 때에 렌즈 중심에 먼지를 내뿜게 되므로, 렌즈 중심에 먼지가 붙는 것을 방지할 수 없다.

이러한 문제는 렌즈를 흡착하는 경우에 한정하지 않고, 전자 부품 등 기타 부품을 흡착하는 경우에 공통으로 존재할 수 있다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 흡착하는 부품의 중심에 먼지가 붙는 것을 방지하는 노즐 구조 및 흡착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명은 가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 부품을 흡착하고, 그 후 가스를 토출하여 상기 부품의 흡착을 해제하는 노즐 구조로서, 흡인 또는 토출하는 가스를 유도하는 기단(基端) 통로와, 상기 기단 통로를 상기 부품의 대략 중심에 대향하는 중심 개구에 연결하여, 흡인하는 가스를 상기 중심 개구로부터 상기 기단 통로로 유도하는 중심 통로와, 상기 기단 통로를 상기 중심 개구의 주위에 위치하는 주위 개구에 연결하여, 흡인하는 가스를 상기 주위 개구로부터 상기 기단 통로로 유도하는 한편, 토출하는 가스를 상기 기단 통로로부터 상기 주위 통로로 유도하는 주위 통로와, 상기 기단 통로 및 상기 중심 통로의 접속 부분에 마련되고, 가스의 흡인시에 상기 기단 통로 및 상기 중심 통로를 서로 접속하여 상기 중심 개구로부터의 가스의 흡인을 허용하는 한편, 가스의 토출시에 상기 기단 통로 및 상기 중심 통로를 서로 절단하여 상기 중심 개구로부터의 가스의 토출을 거절하는 밸브를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노즐 구조이다.

본 발명에 의하면, 가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 부품을 흡착하는 경우에, 가스를 흡인하는 중심 개구를 부품의 중심에 대향시키므로 부품을 흡착하는 힘이 강해진다. 이에 의해, 부품을 확실히 보유지지할 수 있다. 나아가서는 흡착한 부품을 반송하는 경우, 고속으로 처리할 수 있다. 그 후, 가스를 토출하여 부품의 흡착을 해제하는 경우, 부품의 중심에 대향하는 중심 개구로부터 가스를 토출하지 않고, 그 중심 개구의 주위에 위치하는 주위 개구로부터 가스를 토출하므로, 설령 내부에 먼지를 빨아들이고 있었을 때라도 부품의 중심에 먼지를 내뿜는 일은 없다. 이 때문에, 부품의 중심에 먼지가 붙는 것을 방지할 수 있다.

(2) 본 발명은 또한, 상기 (1)에 있어서, 상기 밸브는 흡인 또는 토출하는 가스의 압력에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 노즐 구조이다.

상기 발명에 의하면, 간단한 구성으로 밸브를 실현할 수 있다.

(3) 본 발명은 또한, 상기 (2)에 있어서, 상기 밸브는 흡인 또는 토출하는 가스의 압력을 받아내는 수압면(受壓面)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노즐 구조이다.

(4) 본 발명은 또한, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 부품에 접촉하는 환상의 볼록부를 구비하고, 상기 볼록부의 끝에 상기 주위 개구가 배치됨과 아울러, 상기 볼록부로 둘러싸인 내부 공간에서의 상기 부품으로부터 떨어진 위치에 상기 중심 개구가 배치되며, 상기 중심 개구를 통해 상기 내부 공간의 가스를 흡인함으로써, 이 내부 공간에 진공압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 노즐 구조이다.

상기 발명에 의하면, 볼록부로 둘러싸인 내부 공간의 진공압으로 부품을 흡착하므로, 흡착력이 강해진다.

(5) 본 발명은 또한, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 중심 개구 또는 상기 주위 개구가 위치하는 선단부로부터, 가스의 토출시에 돌출된 상태가 되는 한편, 가스의 흡인시에 퇴피한 상태가 되는 돌기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노즐 구조이다.

상기 발명에 의하면, 흡착한 부품 위에 이 부품에 부수하는 다른 부품이 실려 있는 경우에, 돌기에 의해 이 다른 부품이 눌려진다. 이에 의해, 이 다른 부품이 토출한 가스에 의해 날아가는 것이 방지된다.

(6) 본 발명은 또한, 상기 (5)에 있어서, 상기 돌기는 흡인 또는 토출하는 가스의 압력에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 노즐 구조이다.

상기 발명에 의하면, 간단한 구성으로 돌기를 실현할 수 있다.

(7) 본 발명은 또한, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 노즐 구조를 이용한 흡착 방법으로서, 상기 중심 개구 및 상기 주위 개구로부터 가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 상기 부품을 흡착하는 한편, 상기 주위 개구로부터 가스를 토출하여 상기 부품의 흡착을 해제하는 것을 특징으로 하는 흡착 방법이다.

(8) 본 발명은 또한, 상기 (7)에 있어서, 상기 부품의 흡착을 해제할 때에, 상기 주위 개구로부터 가스를 토출하는 토출 단계와, 상기 토출 단계와 동시 또는 그 후에, 상기 노즐을 소정의 속도로 상승시켜 상기 중심 통로에 잔존하는 진공압을 리셋하는 진공압 리셋 단계와, 상기 진공압 리셋 단계 후에, 상기 노즐을 일단 정지시키고 나서 다시 상승시키거나, 또는 상기 노즐을 상기 소정의 속도보다 고속으로 상승시켜 상기 노즐을 퇴피시키는 노즐 퇴피 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 흡착 방법이다.

상기 발명에 의하면, 부품의 흡착을 해제한 후에 중심 통로에 잔존하는 진공압에 의해 다시 부품을 흡착해버리는 것이 방지된다.

본 발명의 상기 (1) 내지 (6)에 기재된 노즐 구조와 상기 (7) 및 (8)에 기재된 흡착 방법에 의하면, 흡착하는 부품의 중심에 먼지가 붙는 것을 방지할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 노즐 구조를 채용한 노즐을 구비하는 렌즈 반송 장치의 정면도이다.
도 2는 노즐의 단면도로서, (A)는 가스의 흡인시를 나타내고, (B)는 가스의 토출시를 나타낸다.
도 3은 노즐의 저면도이다.
도 4는 렌즈를 흡착하는 흐름을 설명하는 노즐의 단면도로서, (A)는 렌즈를 흡착하기 전의 상태를 나타내고, (B)는 렌즈를 흡착한 후의 상태를 나타낸다.
도 5는 렌즈의 흡착을 해제하는 흐름을 설명하는 노즐의 단면도로서, (A)는 렌즈의 흡착을 해제하기 전의 상태를 나타내고, (B)는 토출 단계를 실행하고 있는 상태를 나타내고, (C)는 진공압 리셋 단계를 실행하고 있는 상태를 나타내고, (D)는 노즐 퇴피 단계를 실행하고 있는 상태를 나타낸다.
도 6은 렌즈의 흡착을 해제하는 흐름을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 다른 형태에 관한 노즐 구조를 채용한 노즐의 단면도로서, (A)는 가스의 흡인시를 나타내고, (B)는 가스의 토출시를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관한 노즐 구조를 채용한 노즐(2)을 구비하는 렌즈 반송 장치(1)에 대해 상세하게 설명한다.

우선, 도 1을 이용하여 렌즈 반송 장치(1)의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 렌즈 반송 장치(1)의 정면도이다. 또, 본 도면 및 이후의 각 도면에서 일부 구성을 적절히 생략하여 도면을 간략화한다. 그리고, 본 도면 및 이후의 각 도면에서 부재의 크기, 형상, 두께 등을 적절히 과장하여 표현한다.

도 1에 도시된 렌즈 반송 장치(1)는, 여러 장의 렌즈로 이루어지는 렌즈 유닛을 제조하는 라인에 설치된다. 이 렌즈 반송 장치(1)는 트레이(YA1)에서 대기하는 렌즈(XA1)를 노즐(2)에서 흡착하고, 이 렌즈(XA1)를 렌즈 유닛을 구성하는 슬리브(ZA1) 내로 반송한다.

구체적으로 렌즈 반송 장치(1)는 노즐(2), 헤드(도시생략), 승강 기구(도시생략), 이동 기구(도시생략), 펌프 유닛(도시생략) 등을 구비하고 있다.

노즐(2)은, 펌프 유닛(도시생략)에 의해 동작한다. 즉, 노즐(2)은 가스(외기)를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 트레이(YA1)에서 대기하는 렌즈(XA1)를 흡착하고, 그 후 슬리브(ZA1) 내에서 가스(예를 들어, 압축 공기)를 토출하여 렌즈(XA1)의 흡착을 해제한다. 또, 노즐(2) 구조의 상세는 후술한다.

헤드(도시생략)에는 노즐(2)이 장착되어 있다. 이 헤드는, 승강 기구에 의해 승강함과 아울러 이동 기구에 의해 수평방향으로 이동한다. 즉, 헤드는 자신이 승강함으로써 노즐(2)을 승강시킨다. 그리고, 헤드는 자신이 수평방향으로 이동함으로써 노즐(2)을 수평방향으로 이동시킨다.

펌프 유닛(도시생략)은 노즐(2)에 접속되어 있다. 이 펌프 유닛은, 진공압을 발생시킴으로써 노즐(2)에 가스를 흡인시킨다. 또한, 펌프 유닛은 정압(正壓)을 발생시킴으로써 노즐(2)로부터 가스를 토출시킨다.

다음에, 도 1을 이용하여 렌즈 반송 장치(1)의 동작에 대해 설명한다.

우선, 트레이(YA1)에서 대기하는 렌즈(XA1)의 바로 위(直上)로 노즐(2)을 이동시킨다. 그리고, 노즐(2)을 렌즈(XA1)에 접촉하기 직전의 높이까지 하강시킨다. 그 후, 노즐(2)이 가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 렌즈(XA1)를 흡착한다.

그리고, 노즐(2)에 흡착된 렌즈(XA1)를 상승시키고 나서 슬리브(ZA1)의 바로 위까지 이동시킨다. 그 후, 렌즈(XA1)를 슬리브(ZA1) 내의 플랜지(부호생략)에 접촉하기 직전의 높이까지 하강시킨다. 그리고 나서, 노즐(2)로부터 가스를 토출하여 렌즈(XA1)의 흡착을 해제한다. 이에 의해, 트레이(YA1)에서 대기하고 있던 렌즈(XA1)를 슬리브(ZA1) 내로 반송할 수 있다.

또, 렌즈(XA1)의 흡착을 해제하는 높이는, 렌즈(XA1)가 슬리브(ZA1) 내의 플랜지(부호생략)에 접촉하는 위치로부터 10㎛ 이상 30㎛ 이하의 높이인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상 25㎛ 이하의 높이인 것이 보다 바람직하며, 20㎛의 높이인 것이 가장 바람직하다.

다음에, 도 2의 (A), 도 2의 (B) 및 도 3을 이용하여 노즐(2)의 구성에 대해 설명한다. 도 2의 (A)는 노즐(2)의 단면도로서, 가스의 흡인시를 나타낸다. 도 2의 (B)는 노즐(2)의 단면도로서, 가스의 토출시를 나타낸다. 도 3은 노즐(2)의 저면도이다.

도 2의 (A), 도 2의 (B) 및 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(2)은 노즐 본체(3), 밸브(4), 복수개(본 실시형태에서는 3개)의 누름 부재(5)를 구비하고 있다.

노즐 본체(3)에는 기단 통로(6), 중심 통로(7), 복수개(본 실시형태에서는 3개)의 주위 통로(8), 누름 부재 수용 공간(9) 등이 형성되어 있다.

기단 통로(6)는 노즐 본체(3)의 기단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 상측, 도 3에서의 뒤쪽)의 중앙을 세로로 관통하도록 마련되고, 중심 통로(7), 복수의 주위 통로(8) 및 복수의 누름 부재 수용 공간(9)에 접속되어 있다. 이 기단 통로(6)는 흡인하는 가스를 주위 통로(8)로부터 펌프 유닛(도시생략)으로 유도하는 한편, 토출하는 가스를 펌프 유닛으로부터 중심 통로(7) 및 복수의 주위 통로(8)로 유도한다.

중심 통로(7)는 노즐 본체(3)의 선단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 하측, 도 3에서의 앞쪽)의 중앙을 세로로 관통하도록 마련되고, 기단 통로(6)를 중심 개구(10)에 연결한다. 이 중심 통로(7)는 흡인하는 가스를 중심 개구(10)로부터 기단 통로(6)로 유도하는 한편, 토출하는 가스는 유도하지 않는다.

복수의 주위 통로(8)는 각각 노즐 본체(3)의 선단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 하측, 도 3에서의 앞쪽)으로서 중심 통로(7)의 주위를 세로로 관통하도록 마련되고, 기단 통로(6)를 주위 개구(11)에 연결한다. 이들 복수의 주위 통로(8)는 각각 흡인하는 가스를 주위 개구(11)로부터 기단 통로(6)로 유도하는 한편, 토출하는 가스를 기단 통로(6)로부터 주위 개구(11)로 유도한다.

복수의 누름 부재 수용 공간(9)은 각각 노즐 본체(3)의 선단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 하측, 도 3에서의 앞쪽)으로서 복수의 주위 통로(8)와 교대로 되도록, 또한 중심 통로(7)의 주위를 세로로 관통하도록 마련되고, 기단 통로(6)를 돌출 개구(12)에 연결한다. 이들 복수의 누름 부재 수용 공간(9)은 각각 기단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 상측, 도 3에서의 뒤쪽)의 직경이 상대적으로 크고, 선단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 하측, 도 3에서의 앞쪽)의 직경이 상대적으로 작은 2단 구조를 가지고 있다. 그리고, 복수의 누름 부재 수용 공간(9)은 각각 누름 부재(5)를 상하방향(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 상하방향, 도 3에서의 앞뒤 방향)으로 왕복동 가능한 상태로 수용한다.

또, 중심 개구(10), 복수의 주위 개구(11) 및 복수의 돌출 개구(12)는 각각 노즐 본체(3)의 선단부(3a)에 위치한다.

밸브(4)는, 기단 통로(6) 및 중심 통로(7)의 접속 부분에 상하방향(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 상하방향, 도 3에서의 앞뒤 방향)으로 왕복동 가능한 상태로 마련되어 있다. 구체적으로 밸브(4)는 흡인 또는 토출하는 가스의 압력(기단 통로(6) 내의 가스의 압력)을 받아내는 수압면(13)과, 이 수압면(13) 주위에 마련된 플랜지(14)로 이루어진다.

수압면(13)은 그 상면이 기단 통로(6)에 대향함과 아울러, 그 하면이 중심 통로(7), 복수의 주위 통로(8) 및 복수의 누름 부재 수용 공간(9)에 대향한다. 이 수압면(13)에는, 복수의 주위 통로(8)에 대향하는 각각의 위치에 통기공(15)이 형성되어 있음과 아울러, 복수의 누름 부재 수용 공간(9)에 대향하는 각각의 위치에 삽입공(16)이 형성되어 있다.

플랜지(14)는 수압면(13)과 기단 통로(6)의 사이에 항상 공간을 형성하고, 수압면(13)이 기단 통로(6)를 막는 것을 방지한다.

이러한 밸브(4)는, 흡인 또는 토출하는 가스의 압력(기단 통로(6) 내의 가스의 압력)을 수압면(13)에서 받아내어 이 가스의 압력에 의해 작동한다.

즉, 밸브(4)는 가스의 흡인시(도 2의 (A) 참조)에 기단 통로(6) 내의 가스의 압력(진공압)에 의해 상승하고, 통기공(15)을 통해 기단 통로(6) 및 중심 통로(7)를 서로 접속하여 중심 개구(10)로부터의 가스의 흡인을 허용한다. 이 때, 기단 통로(6) 및 복수의 주위 통로(8)가 통기공(15)을 통해 서로 접속되어 있고, 복수의 주위 개구(11)로부터의 가스의 흡인이 허용되어 있다.

한편, 밸브(4)는 가스의 토출시(도 2의 (B) 참조)에 자중 또는 기단 통로(6) 내의 가스의 압력(정압)에 의해 하강하고, 수압면(13)으로 중심 통로(7)를 막음으로써 기단 통로(6) 및 중심 통로(7)를 서로 절단하여 중심 개구(10)로부터의 가스의 토출을 거절한다. 이 때, 기단 통로(6) 및 복수의 주위 통로(8)가 통기공(15)을 통해 서로 접속되어 있고, 복수의 주위 개구(11)로부터의 가스의 토출이 허용되어 있다.

복수개의 누름 부재(5)는, 각각 누름 부재 수용 공간(9)에 상하방향(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 상하방향, 도 3에서의 앞뒤 방향)으로 왕복동 가능한 상태로 마련되어 있다. 이들 복수개의 누름 부재(5)는 각각 기단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 상측, 도 3에서의 뒤쪽)의 직경이 상대적으로 크고, 선단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 하측, 도 3에서의 앞쪽)의 직경이 상대적으로 작은 2단 구조를 가지고 있다.

그리고, 복수개의 누름 부재(5)는 각각 기단측의 직경이 누름 부재 수용 공간(9)의 기단측의 직경보다 약간 작고, 누름 부재 수용 공간(9)의 선단측의 직경보다 크다. 또한, 복수개의 누름 부재(5)는 각각 선단측의 직경이 누름 부재 수용 공간(9)의 선단측의 직경보다 약간 작다.

이러한 복수개의 누름 부재(5)는 각각 돌출 개구(12)로부터 돌출하는 돌기(17)로서 기능한다. 즉, 복수개의 누름 부재(5)는 각각 가스의 흡인시(도 2의 (A) 참조)에 기단 통로(6) 내의 가스의 압력(진공압)에 의해 상승하고, 돌기(17)를 돌출 개구(12)로부터 끌어들인다. 한편, 복수개의 누름 부재(5)는 각각 가스의 토출시(도 2의 (B) 참조)에 자중 또는 기단 통로(6) 내의 가스의 압력(정압)에 의해 하강하고, 돌기(17)를 돌출 개구(12)로부터 돌출시킨다.

그리고, 하강한 누름 부재(5)는, 기단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 상측, 도 3에서의 뒤쪽)의 직경이 상대적으로 큰 부분이 누름 부재 수용 공간(9)에서의 선단측(도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서의 하측, 도 3에서의 앞쪽)의 직경이 상대적으로 작은 부분을 막는다. 이에 의해, 누름 부재 수용 공간(9)을 통해 돌출 개구(12)로부터 가스가 토출되는 것이 방지된다.

이와 같이, 돌기(17)는 흡인 또는 토출하는 가스(기단 통로(6) 내의 가스)의 압력을 누름 부재(5)의 기단(부호생략)이 받아냄으로써, 이 가스의 압력에 의해 작동한다. 그리고, 돌기(17)는 가스의 토출시(도 2의 (B) 참조)에 노즐 본체(3)의 선단부(3a)로부터 돌출된 상태가 되는 한편, 가스의 흡인시(도 2의 (A) 참조)에 노즐 본체(3)의 선단부(3a)로부터 퇴피한 상태가 된다.

다음에, 도 4의 (A) 및 도 4의 (B)를 이용하여 렌즈(XA1)를 흡착하는 흐름을 설명한다. 도 4의 (A)는 노즐(2)의 단면도로서, 렌즈(XA1)를 흡착하기 전의 상태를 나타낸다. 도 4의 (B)는 노즐(2)의 단면도로서, 렌즈(XA1)를 흡착한 후의 상태를 나타낸다. 또, 노즐(2)에서 흡착하는 렌즈(XA1) 위에는 이 렌즈(XA1)에 부수하는 링(XA2)이 실려 있는 것으로 한다.

우선, 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 노즐 본체(3)의 선단부(3a)를 렌즈(XA1)에 접촉하기 직전의 높이까지 하강시킨다. 이에 의해, 중심 개구(10)는 렌즈(XA1)의 대략 중심에 대향한다. 그리고, 복수의 주위 개구(11)는 각각 렌즈(XA1)의 주위에 위치하는 플랜지 부분(부호생략)에 대향한다. 또한, 각 돌출 개구(12)로부터 돌출된 복수의 돌기(17)는 각각 렌즈(XA1) 위에 실려 있는 링(XA2)에 대향한다.

그 후, 펌프 유닛(도시생략)이 진공압을 발생시킴으로써, 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이, 돌출되어 있던 복수의 돌기(17)가 각 돌출 개구(12) 내에 퇴피함과 아울러, 중심 개구(10) 및 복수의 주위 개구(11)로부터 가스가 흡인된다. 중심 개구(10)로부터 흡인된 가스는 중심 통로(7)로 유도된다. 복수의 주위 개구(11)로부터 흡인된 가스는 각 주위 통로(8)로 유도된다. 이에 의해, 노즐 본체(3)의 선단부(3a) 및 렌즈(XA1)의 사이에 형성된 공간(부호생략)에 진공압이 발생하고, 이 진공압에 의해 노즐 본체(3)의 선단부(3a)에 렌즈(XA1)가 흡착한다.

다음에, 도 5의 (A), 도 5의 (B), 도 5의 (C), 도 5의 (D) 및 도 6을 이용하여 렌즈(XA1)의 흡착을 해제하는 흐름을 설명한다. 도 5의 (A)는 노즐(2)의 단면도로서, 렌즈(XA1)의 흡착을 해제하기 전의 상태를 나타낸다. 도 5의 (B)는 노즐(2)의 단면도로서, 토출 단계 S100을 실행하고 있는 상태를 나타낸다. 도 5의 (C)는 노즐(2)의 단면도로서, 진공압 리셋 단계 S200을 실행하고 있는 상태를 나타낸다. 도 5의 (D)는 노즐(2)의 단면도로서, 노즐 퇴피 단계 S300을 실행하고 있는 상태를 나타낸다. 도 6은 렌즈(XA1)의 흡착을 해제하는 흐름을 설명하는 흐름도이다.

우선, 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이, 노즐(2)에 흡착된 렌즈(XA1)를 안착면(부호생략)에 접촉하기 직전의 높이까지 하강시킨다.

그 후, 펌프 유닛(도시생략)이 정압을 발생시킴으로써, 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이, 퇴피하고 있던 복수의 돌기(17)가 각 돌출 개구(12)로부터 돌출함과 아울러, 복수의 주위 통로(8)로 유도된 가스가 각 주위 개구(11)로부터 토출된다(도 6에서의 S100 참조). 이에 의해, 노즐(2)에 의한 렌즈(XA1)의 흡착이 해제된다.

단, 노즐 본체(3)의 선단부(3a) 및 렌즈(XA1)의 사이에 생긴 간극(부호생략)이나 중심 통로(7) 내에 진공압이 잔존하고 있다. 이 때문에, 노즐(2)을 갑자기 퇴피시킨 경우에는, 노즐 본체(3)의 선단부(3a) 및 렌즈(XA1)의 사이에 생긴 간극이나 중심 통로(7) 내에 잔존하는 진공압에 의해 다시 렌즈(XA1)를 흡착한다.

그래서, 토출 단계 S200과 동시 또는 그 후에, 도 5의 (C)에 도시된 바와 같이, 노즐(2)을 약간(예를 들어, 50㎛ 이상 100㎛ 이하) 소정의 속도(SP1)로 천천히 상승시킨다(도 6에서의 S200 참조). 이에 의해, 노즐 본체(3)의 선단부(3a) 및 렌즈(XA1)의 사이에 생긴 간극이나 중심 통로(7)에 외기가 유입된다. 결과, 노즐 본체(3)의 선단부(3a) 및 렌즈(XA1)의 사이에 생긴 간극이나 중심 통로(7) 내에 잔존하였던 진공압이 리셋된다.

그 후, 도 5의 (D)에 도시된 바와 같이 노즐(2)을 소정의 속도(SP1)보다 고속(SP2)으로 상승시킨다(도 6에서의 S300). 이에 의해, 노즐(2)이 퇴피된다.

또, 여기서는 노즐(2)을 소정의 속도(SP1)로 천천히 상승시키고 나서, 그 후 고속(SP2)으로 상승시키는 경우를 예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 토출 단계 S200 후에 노즐(2)을 일단 정지시키고 나서 다시 상승시키도록 해도 된다.

이상 설명한 노즐(2)에 의하면, 가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 렌즈(XA1)를 흡착하는 경우에, 가스를 흡인하는 중심 개구(10)를 렌즈(XA1)의 중심에 대향시키므로 렌즈(XA1)를 흡착하는 힘이 강해진다. 이에 의해, 렌즈(XA1)를 확실히 보유지지할 수 있다. 나아가서는 흡착한 렌즈(XA1)를 고속으로 반송할 수 있다. 그 후, 가스를 토출하여 렌즈(XA1)의 흡착을 해제하는 경우, 렌즈(XA1)의 중심에 대향하는 중심 개구(10)로부터 가스를 토출하지 않고, 그 중심 개구(10)의 주위에 위치하는 주위 개구(11)로부터 가스를 토출하므로, 설령 내부에 먼지를 빨아들이고 있었을 때라도 렌즈(XA1)의 중심에 먼지를 내뿜는 일은 없다. 이 때문에, 렌즈(XA1)의 중심에 먼지가 붙는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 밸브(4)는 흡인 또는 토출하는 가스의 압력에 의해 작동하므로, 간단한 구성으로 실현할 수 있다. 또한, 밸브(4)는 흡인 또는 토출하는 가스의 압력을 받아내는 수압면(13)을 구비하고 있으므로, 간단한 구성으로 실현할 수 있다.

나아가 돌기(17)를 구비하고 있으므로, 흡착한 렌즈(XA1) 위에 실려 있는 링(XA2)을 돌기(17)에 의해 누를 수 있다. 이에 의해, 링(XA2)이 토출한 가스에 의해 날아가는 것이 방지된다.

그리고, 돌기(17)는 흡인 또는 토출하는 가스의 압력에 의해 작동하므로, 간단한 구성으로 실현할 수 있다.

또한, 렌즈(XA1)의 흡착을 해제할 때에 진공압 리셋 단계 S200을 실행하므로, 렌즈(XA1)의 흡착을 해제한 후에 중심 통로(7)에 잔존하는 진공압에 의해 다시 렌즈(XA1)를 흡착해버리는 것이 방지된다.

다음에, 도 7의 (A) 및 도 7의 (B)를 이용하여 다른 형태의 노즐(22)의 구성에 대해 설명한다. 도 7의 (A)는 노즐(22)의 단면도로서, 가스의 흡인시를 나타낸다. 도 7의 (B)는 노즐(22)의 단면도로서, 가스의 토출시를 나타낸다. 또, 여기서는 노즐(22)의 특징 부분만을 설명하고, 상기 실시형태에 관한 노즐(2)과 마찬가지의 구성, 작용, 효과에 대한 설명은 적절히 생략한다.

노즐(22)은, 노즐(2)과 비교하여 노즐 본체(3) 대신에 노즐 본체(23)를 구비하고 있는 점에서 다르다. 그리고, 노즐(22)은 노즐(2)과 비교하여 밸브(4) 대신에 밸브(24)를 구비하고 있는 점에서 다르다. 또한, 노즐(22)은 노즐(2)과 비교하여 누름 부재(5)를 구비하지 않는 점에서 다르다.

노즐 본체(23)에는 기단 통로(6), 중심 통로(7), 복수개(본 실시형태에서는 3개)의 주위 통로(8) 등이 형성되어 있다. 이 노즐 본체(23)의 선단부(23a)에는, 렌즈(XA1)(도 1 참조)에 접촉하는 환상의 볼록부(23b)가 형성되어 있다. 그리고, 노즐 본체(23)는 선단부(23a)에 중심 개구(10)가 배치됨과 아울러, 볼록부(23b) 끝에 복수의 주위 개구(11)가 배치된다. 즉, 중심 개구(10)는 볼록부(23b)로 둘러싸인 내부 공간(부호생략)에서의 렌즈(XA1)로부터 떨어진 위치에 배치된다.

밸브(24)는, 밸브(4)와 비교하여 수압면(13) 대신에 수압면(33)을 구비하고 있는 점에서 다르다. 수압면(33)은, 수압면(13)과 비교하여 삽입공(16)을 구비하지 않는 점에서 다르다.

이상 설명한 노즐(22)에 의하면, 볼록부(23b)로 둘러싸인 내부 공간의 진공압으로 렌즈(XA1)를 흡착하므로, 흡착력이 강해진다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지 및 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다. 또한, 각 실시형태 및 각 변형예의 구성은 가능한 범위에서 다른 실시형태 및 다른 변형예에 적용할 수 있다.

즉, 상기 실시형태에 있어서 각 구성의 위치, 크기, 길이, 형상, 재질, 방향, 수량, 온도 등은 적절히 변경할 수 있다.

혹은, 상기 실시형태에서는 노즐(2)이 렌즈(XA1)를 흡착하는 경우를 예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전자 부품 등 기타 부품을 흡착하는 것이어도 된다.

본 발명의 노즐 구조는 렌즈, 전자 부품 등 기타 부품의 제조 또는 물류 분야에서 이용할 수 있다.

2, 22 노즐
3a 선단부
4, 24 밸브
6 기단 통로
7 중심 통로
8 주위 통로
10 중심 개구
11 주위 개구
13 수압면
17 돌기
XA1 렌즈(부품)
SP1 소정의 속도
SP2 고속
S100 토출 단계
S200 진공압 리셋 단계
S300 노즐 퇴피 단계

Claims

가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 부품을 흡착하고, 그 후 가스를 토출하여 상기 부품의 흡착을 해제하는 노즐 구조로서,
흡인 또는 토출하는 가스를 유도하는 기단(基端) 통로;
상기 기단 통로를 상기 부품의 대략 중심에 대향하는 중심 개구에 연결하여, 흡인하는 가스를 상기 중심 개구로부터 상기 기단 통로로 유도하는 중심 통로;
상기 기단 통로를 상기 중심 개구의 주위에 위치하는 주위 개구에 연결하여, 흡인하는 가스를 상기 주위 개구로부터 상기 기단 통로로 유도하는 한편, 토출하는 가스를 상기 기단 통로로부터 상기 주위 개구로 유도하는 주위 통로;
상기 기단 통로 및 상기 중심 통로의 접속 부분에 마련되고, 가스의 흡인시에 상기 기단 통로 및 상기 중심 통로를 서로 접속하여 상기 중심 개구로부터의 가스의 흡인을 허용하는 한편, 가스의 토출시에 상기 기단 통로 및 상기 중심 통로를 서로 절단하여 상기 중심 개구로부터의 가스의 토출을 거절하는 밸브;를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노즐 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브는, 흡인 또는 토출하는 가스의 압력에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 노즐 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 밸브는, 흡인 또는 토출하는 가스의 압력을 받아내는 수압면(受壓面)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노즐 구조.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부품에 접촉하는 환상의 볼록부를 구비하고,
상기 볼록부의 끝에 상기 주위 개구가 배치됨과 아울러, 상기 볼록부로 둘러싸인 내부 공간에서의 상기 부품으로부터 떨어진 위치에 상기 중심 개구가 배치되며,
상기 중심 개구를 통해 상기 내부 공간의 가스를 흡인함으로써, 이 내부 공간에 진공압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 노즐 구조.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중심 개구 또는 상기 주위 개구가 위치하는 선단부에 대해, 가스의 토출시에 돌출된 상태가 되는 한편, 가스의 흡인시에 퇴피한 상태가 되는 돌기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노즐 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 돌기는, 흡인 또는 토출하는 가스의 압력에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 노즐 구조.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 노즐 구조를 이용한 흡착 방법으로서,
상기 중심 개구 및 상기 주위 개구로부터 가스를 흡인함으로써 진공압을 발생시키고, 이 진공압에 의해 상기 부품을 흡착하는 한편, 상기 주위 개구로부터 가스를 토출하여 상기 부품의 흡착을 해제하는 것을 특징으로 하는 흡착 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 부품의 흡착을 해제할 때에,
상기 주위 개구로부터 가스를 토출하는 토출 단계;
상기 토출 단계와 동시 또는 그 후에, 상기 노즐을 소정의 속도로 상승시켜 상기 중심 통로에 잔존하는 진공압을 리셋하는 진공압 리셋 단계;
상기 진공압 리셋 단계 후에, 상기 노즐을 일단 정지시키고 나서 다시 상승시키거나, 또는 상기 노즐을 상기 소정의 속도보다 고속으로 상승시켜 상기 노즐을 퇴피시키는 노즐 퇴피 단계;를 실행하는 것을 특징으로 하는 흡착 방법.