JP2009066739A - 吸着搬送方法及び吸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着パッドに吸着したワークから吸着パッドを引き離す際に、ワークがその載置
位置からずれることのない吸着搬送方法及び吸着装置を提供すること。
【解決手段】吸着パッド１０でワーク１００を吸着した後、所定の載置位置Ａ２まで搬送
してこの載置位置Ａ２に載置する工程と、載置したワーク１００をピン６１によって載置
位置Ａ２に押え付けた後、前記ワーク１００の押さえつけを継続しつつ吸着パッド１０に
よる吸着を解除する工程と、ピン６１による押え付けを継続しつつ吸着パッド１０をワー
ク１００から引き離す工程と、ピン６１による押え付けを解除する工程と、を具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、薄物部品（例えばシート状部品）等のワークを吸着・搬送して所望の載置位
置に正確に載置するのに用いて好適な吸着搬送方法及び吸着装置に関するものである。

従来、工場等でワーク（被吸着物）を搬送するために、ワークの吸着搬送装置が使用さ
れている。この種の吸着搬送装置は、例えば、減圧手段（真空ポンプ等）及び吸着解除手
段（大気圧切換手段や加圧ポンプ等）に接続された吸着パッドと、前記吸着パッドを所定
の吸着位置（例えば部品収納位置）から所定の載置位置（例えば部品組立位置）まで移動
するパッド移動手段とを具備して構成されている。そしてパッド移動手段によって所定の
吸着位置にあるワーク上に前記吸着パッドを移動してその吸着口を当接し、前記減圧手段
によって吸着パッド内の空気を吸引して減圧することでワークを吸着口に吸着する。次に
パッド移動手段によって吸着パッドに吸着したワークを所定の載置位置まで搬送し、この
載置位置上にワークを載置する。そして前記吸着解除手段によって前記吸着パッド内を大
気圧又はそれよりも高い圧力（圧空状態）にし、ワークの吸着を解除する。そして前記吸
着パッドをワークから引き離せば１回の吸着搬送工程が完了する。

しかしながら、前記ワークが軽くて薄い物、例えば薄い短冊シート状の薄物部品である
場合、載置位置に載置したワークから吸着パッドを引き離す際に、ワークが載置位置（本
来位置すべき場所）からずれてしまう恐れがあった。これは内部を圧空状態にした吸着パ
ッドを前記ワークから引き離す際に、前記圧空による気流が生じ、この気流がワークに当
ってしまう等のためである。またさらにその他の外乱によって、載置位置に載置したワー
クから吸着パッドを引き離す際に、ワークの載置位置がずれることもある。

なお従来、吸着パッドに吸着中のワークの位置ずれを防止する機構はある（例えば特許
文献１参照）。しかしながらこの種の吸着パッドによっては、上記のようなワークから吸
着パッドを引き離す際のワークの位置ずれを防止することはできない。
特開２００１−３１５０８２号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、吸着パッドに吸着したワー
クから吸着パッドを引き離す際に、ワークがその載置位置からずれることのない吸着搬送
方法及び吸着装置を提供することにある。

本発明の吸着搬送方法は、吸着パッドでワークを吸着した後、所定の載置位置まで搬送
して載置する工程と、前記載置されたワークをワーク押え手段によって押え付けた後、前
記ワークの押え付けを継続しつつ前記吸着パッドによる吸着を解除する工程と、前記ワー
ク押え手段による前記ワークの押え付けを継続しつつ前記吸着パッドを前記ワークから引
き離す工程と、前記ワーク押え手段による前記ワークの押え付けを解除する工程と、を具
備することを特徴とする。

本発明の吸着搬送方法は、前記ワークが薄物部品であることを特徴とする。

本発明の吸着装置は、吸着口を有する吸着パッドと、前記吸着パッド内を減圧し吸着口
にワークを吸着させる減圧手段と、前記吸着パッド内の減圧状態を破壊して吸着口へのワ
ークの吸着を解除する吸着解除手段と、前記吸着パッドに吸着した前記ワークを押え且つ
前記吸着パッドが前記ワークから引き離される位置まで押え続ける押えワーク押え手段と
、を具備することを特徴とする。

本発明の吸着装置は、前記ワーク押え手段が、前記吸着パッドの吸着口内で前記ワーク
を押え付けるワーク押え部材を有することを特徴とする。

本発明の吸着装置は、前記ワーク押え手段が、前記吸着パッドの吸着口の外周外側位置
で前記ワークを押え付けるワーク押え部材を有することを特徴とする。

本発明の吸着装置は、前記ワーク押え部材の前記ワークを押え付ける部分が緩衝材で構
成されていることを特徴とする。

本発明の吸着搬送方法によれば、吸着パッドによるワークの吸着を解除して吸着パッド
をワークから引き離すまで、ワーク押え手段によって確実にワークを載置位置に押え付け
ておくので、ワークから吸着パッドを引き離す際（リリースの際）にワークが載置位置か
らずれる恐れがない。即ち部品等のワークの安定した給材（配置）が可能になる。

本発明の吸着搬送方法は、特に吸着パッドを引き離す際の気流によって位置ずれが生じ
易い薄物部品の搬送に用いて好適である。

本発明の吸着装置によれば、ワークから吸着パッドを引き離すまで、ワーク押え手段に
よってワークを載置位置に押え付けておくことができるので、ワークが載置位置からずれ
る恐れがない。

本発明の吸着装置によれば、ワーク押え部材を用いてワーク押え手段を構成したので、
確実にワークを載置位置に押え付けておくことができる。またワーク押え部材を吸着パッ
ドの吸着口内でワークを押え付けるように構成すれば、１つのワーク押え部材で効果的に
ワークを押え付けることができ、構成の簡素化、部品点数の減少が図れ、また吸着装置の
小型化が図れる。

本発明の吸着装置によれば、ワーク押え部材のワークを押え付ける部分を緩衝材で構成
したので、ワークの損傷を確実に防止できる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる吸着装置１−１の全体概略構成図である。同図に
示すように吸着装置１−１は、下記するワーク（被吸着物）１００を吸着する吸着口２７
を有する吸着パッド１０と、吸着パッド１０の内部空間２９を減圧する減圧手段（以下「
真空供給手段」という）３０と、吸着パッド１０の内部空間２９の前記減圧を破壊してワ
ーク１００の吸着を解除する吸着解除手段（以下「圧空供給手段」という）４０と、前記
真空供給手段３０からの真空と圧空供給手段４０からの圧空とを切り換えて吸着パッド１
０の内部空間２９に供給する切換手段５０と、前記吸着パッド１０の中央に設置されるワ
ーク押え手段６０と、前記切換手段５０及びワーク押え手段６０の動作を制御する制御手
段８０とを具備して構成されている。なお吸着パッド１０と切換手段５０とワーク押え手
段６０は、点線で示すようにケース９０に一体に取り付けられており、図示しない搬送装
置（パッド移動手段）によって搬送自在に構成されている。以下各構成部品について説明
する。

吸着パッド１０は、円柱状で硬質の基部１１の下部に、パッド部２１を取り付けて構成
されている。パッド部２１の下部の開口が吸着口２７であり、内部の空間が内部空間２９
である。基部１１は合成樹脂や金属等を略円柱状に形成して構成されており、その中央に
はワーク押え手段６０の下記するピン（ワーク押え部材）６１を上下動自在に挿通するピ
ン挿通穴１５が設けられ、またピン挿入穴１５の側部には前記切換手段５０から延びる供
給管５１を接続して内部空間２９と連通させる連通穴１７が設けられている。パッド部２
１は、筒状であって前記基部１１に取り付けられる根元部２３と、根元部２３の下端に連
続して設けられ下方向に向かってその径を大きくするように広がる錐形状（円錐形状）の
スカート部２５とを具備して構成されている。このパッド部２１の材質は、合成樹脂材や
ゴム状弾性材（例えば各種ゴム、各種エラストマー）等を用いることができる。

真空供給手段３０は、例えば真空ポンプや工場内の真空ライン等によって構成され、配
管３１によって切換手段５０に連結されている。

圧空供給手段４０は、例えば加圧ポンプや工場内の圧空ラインや大気圧を導入する開閉
弁等によって構成され、配管４１によって切換手段５０に連結されている。なお切換手段
５０に大気圧を供給する場合は、独立した圧空供給手段４０を省略し、切換手段５０の配
管４１を接続する部分を単に大気に開放しておくだけでも良い。この場合、切換手段５０
が圧空供給手段を兼用することになる。

切換手段５０は、前記配管３１，４１と供給管５１とを接続しており、配管３１と供給
管５１とを連通する状態、及び配管４１と供給管５１とを連通する状態、及び供給管５１
を何れの配管３１，４１とも連通しない状態とを切り換えるものである。つまり真空供給
手段３０からの真空と圧空供給手段４０からの圧空とを切り換えて吸着パッド１０の内部
空間２９に供給するものである。

ワーク押え手段６０は、前記吸着パッド１０の基部１１中央のピン挿通穴１５を、上下
動自在に貫通する柱状のワーク押え部材（以下「ピン」という）６１と、ピン６１を上下
方向に駆動するピン駆動部６３とを具備して構成されている。ピン６１の先端（下端）は
下記するワーク１００を押え付ける押圧部６５となっている。ピン６１は金属又は合成樹
脂等の棒によって構成され、また押圧部６５はそれよりも軟らかい緩衝材によって構成さ
れている。緩衝材としては例えば合成樹脂材やゴム状弾性材（各種ゴム、各種エラストマ
ー等）等が用いられる。ピン駆動部６３は例えば、弾発バネ及び電磁コイルを具備して構
成されており、電磁コイルを駆動することでピン６１が弾発バネの弾発力に抗して図１に
示すピン収納位置（押圧部６５の先端が吸着口２７の内側に配置される位置）に位置し、
また電磁コイルの駆動を解除することで弾発バネの弾発力によってピン６１がピン突出位
置（押圧部６５の先端が吸着口２７の外部に所定寸法突出する位置）に位置するものであ
る。吸着パッド１０のピン挿通穴１５は、ピン６１がスムーズに上下動し、且つピン６１
との間の隙間から空気が漏れないように構成されている。

制御手段８０は、前記切換手段５０及びワーク押え手段６０の動作を電気的に駆動制御
するものであり、コンピュータ又は電気回路によって構成され、必要に応じて切換手段５
０に対して切換信号を発したり、ワーク押え手段６０のピン駆動部６３に対して駆動信号
を発したりする。

次に上記吸着装置１−１を用いてワーク１００を搬送する方法（吸着搬送方法）を説明
する。図２はワーク１００の吸着搬送方法の動作フロー図、図３，図４はワーク１００の
吸着搬送時の吸着パッド１０の概略動作説明図である。ワーク１００を搬送するには、ま
ず図３（ａ）に示すように、所定の吸着位置（例えば部品収納位置）Ａ１上に載置されて
いるワーク１００上に吸着パッド１０の吸着口２７を当接し、制御手段８０から切換手段
５０へ切換信号を発することによって供給管５１と配管３１とを連通し、吸着パッド１０
の内部空間２９に真空を供給（排気して減圧）し、ワーク１００を吸着パッド１０に吸着
する〔ステップ（１０）〕。このとき制御手段８０からピン駆動部６３への駆動信号によ
ってピン６１は上昇したピン収納位置にある。

次に前記ワーク１００を吸着した吸着パッド１０を図示しない搬送装置（例えば搬送ロ
ボット）によって前記吸着位置Ａ１から持ち上げ、図３（ｂ）に示すように所定の載置位
置（例えば部品組立位置）Ａ２の上部まで移動し、図３（ｃ）に示すように下降して前記
載置位置Ａ２上に載置する〔ステップ（１２）〕。次に図４（ａ）に示すようにワーク１
００を載置位置Ａ２に載置した状態のまま、制御手段８０からピン駆動部６３への駆動信
号によってピン６１を下方向に向けて突出するように移動させ、その押圧部６５によって
ワーク１００の表面を所定の弾発力にて押圧し、ワーク１００を固定する〔ステップ（１
４）〕。

次に図４（ａ）に示す状態のまま、制御手段８０から切換手段５０への切換信号によっ
て、供給管５１と配管３１との連通から、供給管５１と配管４１との連通に切り換え、こ
れによって内部空間２９内に加圧空気（又は大気圧）を供給し、吸着パッド１０によるワ
ーク１００の吸着を解除する〔ステップ（１６）〕。つまり搬送位置Ａ２上に載置された
ワーク１００は、ワーク押え手段６０によって載置位置Ａ２に押え付けられながら、吸着
パッド１０による吸着が解除される。

次に図４（ｂ）に示すように吸着パッド１０を上昇する。このとき同時にピン６１を吸
着口２７から下方向に向けて突出させてゆき、ワーク１００を押圧したままとする〔ステ
ップ（１８）〕。つまりピン６１をピン突出位置に突出することで、ワーク押え手段６０
による押え付けを継続しつつ、吸着パッド１０をワーク１００から引き離す。吸着パッド
１０をワーク１００から引き離す際、内部空間２９内の加圧空気は吸着口２７とワーク１
００の間に生じる隙間から外部に流れ出てこの部分に気流が生じる。また吸着パッド１０
をワーク１００から引き離す際に、気流以外の各種外乱が生じる場合もある。しかしなが
らワーク１００はワーク押え手段６０によって押え付けられているので、ワーク１００の
位置が気流やその他の外乱によってずれることはない。

次に図４（ｃ）に示すように、制御手段８０からピン駆動部６３への駆動信号によって
ピン６１をピン収納位置に引っ込めるように駆動させることで、ピン６１の押圧部６５を
ワーク１００の表面から引き離す〔ステップ（２０）〕。つまり吸着パッド１０をワーク
１００から引き離した後にワーク押え手段６０による押え付けを解除する。このとき何ら
気流は生じないので、ワーク１００の位置ずれが生じる恐れはない。これによってワーク
１００の吸着装置１−１による吸着搬送工程が終了する。

なおステップ（２０）において、ピン６１をピン収納位置に引っ込めるように駆動する
代りに、図４（ｂ）に示す状態（ピン突出位置の状態）の吸着装置１−１をそのまま上昇
させることで、ピン６１の押圧部６５をワーク１００の表面から引き離してもよい。この
場合、ピン６１はその後の工程で吸着パッド１０の内部空間２９内に引っ込める。

図５は上記吸着装置１−１を用いて液晶表示装置等の電気光学装置に用いられるバック
ライトユニット（この例では携帯電話用のバックライトユニット）を組み立てる方法の一
例を示す概略図である。バックライトユニットを組み立てる工程中には、枠体２００上に
、反射シート２１０とプラスチックフレーム２２０と導光板２３０と拡散シート２４０と
第１プリズムシート２６０と第２プリズムシート２８０とをこの順番で積層していく工程
がある。この工程において、枠体２００内に積層される各シートは枠体２００に対して位
置決め固定しないので、各シートは載置された位置に精度良くそのまま保持されていく必
要がある。またバックライトユニットを構成する上記各部品は、シート状で薄くて軽いの
で、僅かな気流で容易にその載置位置がずれる恐れがある。

そして吸着装置１−１を用いて上記バックライトユニットを組み立てるには、まず反射
シート２１０を所定の吸着位置（例えば部品収納位置）Ａ１−１において吸着パッド１０
に吸着し上昇（ピックアップ）して位置決めした後に搬送し、前述のようにこの反射シー
ト２１０を枠体２００内の定められた所定位置（所定の載置位置Ａ２）に載置し、載置し
た反射シート２１０の位置がずれないようにしながら吸着パッド１０を引き上げ、次にプ
ラスチックフレーム２２０を所定の吸着位置（例えば部品収納位置）Ａ１−２において吸
着パッド１０に吸着して上記と同様に搬送して反射シート２１０上の定められた所定位置
に載置し、載置したプラスチックフレーム２２０の位置がずれないようにしながら吸着パ
ッド１０を引き上げる。この動作を繰り返すことで、プラスチックフレーム２２０上に、
さらに各吸着位置Ａ１−３，４，５，６から導光板２３０と拡散シート２４０と第１プリ
ズムシート２６０と第２プリズムシート２８０とをこの順番で積層していく。何れの部品
を積層する際も本実施形態を用いるので、各部品は載置した位置にそのまま正確に位置す
る。そしてこれら各部品を図示しない方法によって一体化する等してバックライトユニッ
トを組み立てていく。本実施形態を用いてバックライトユニットを製造していけば、前述
のように各部品の設置精度が良くなるので、不良品が生じにくく、歩留まりが良くなる。

図６は本発明の第２実施形態にかかる吸着装置１−２の全体概略構成図である。同図に
示す吸着装置１−２において、前記図１に示す実施形態にかかる吸着装置１−１と同一又
は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図
１に示す吸着装置１−１と同じである。図６に示す吸着装置１−２において、前記吸着装
置１−１と相違する点は、吸着装置１−１において吸着パッド１０の中央に設置されてい
たワーク押え手段６０を、吸着パッド１０の吸着口２７の外周外側位置に複数設置した点
と、これに伴なって供給管５１に接続される連通穴１７を吸着パッド１０の基部１１の中
央に設けた点とである。即ちこの実施形態においては、ワーク押え手段６０をケース９０
の外周側面の１８０°対向する位置に一対取り付けている。もちろん３つ以上の複数個取
り付けても良いが、何れの場合も吸着パッド１０の外周を囲むように等間隔に設置するこ
とが望ましい。

即ち図６に示す吸着装置１−２は、ワーク（被吸着物）１００を吸着する吸着口２７を
有する吸着パッド１０と、吸着パッド１０の内部空間２９を減圧する真空供給手段３０と
、吸着パッド１０の内部空間２９の前記減圧を破壊してワーク１００の吸着を解除する圧
空供給手段４０と、前記真空供給手段３０からの真空と圧空供給手段４０からの圧空とを
切り換えて吸着パッド１０の内部空間２９に供給する切換手段５０と、前記吸着パッド１
０の外周に設置される一対のワーク押え手段６０と、前記切換手段５０及びワーク押え手
段６０の動作を制御する制御手段８０とを具備して構成されている。なお吸着パッド１０
と切換手段５０とワーク押え手段６０は、点線で示すようにケース９０に一体に取り付け
られており、図示しない搬送手段（パッド移動手段）によって搬送自在に構成されている
。

このように構成しても、上記第１実施形態の吸着装置１−１と同様の動作を行わせるこ
とによって、吸着装置１−１と同様の作用・効果が生じる。ワーク押え手段６０を複数設
置するのは、吸着パッド１０の周囲でワーク１００を均一に押え付けることによって、確
実にワーク１００の位置ずれを防ぐためである。逆に第１実施形態の吸着装置１−１にお
いては、吸着パッド１０の中央においてワーク１００を押えることができるので、１つの
ワーク押え手段６０（ピン６１）によって確実にワーク１００の位置ずれを防ぐことがで
きる。吸着装置１−２の各ワーク押え手段６０のピン６１の突出・引込動作は同時に行う
ことが好ましいが、場合によってはその動作のタイミングを異ならせても良い。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく
、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変
形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であって
も、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば
上記実施形態では１つの吸着パッドによってワークを搬送する場合について説明したが、
複数の吸着パッドによって１つのワークを搬送する場合にも本発明を適用できる。その場
合、各吸着パッドに対してそれぞれ１又は複数のワーク押え手段を設置しても良いし、複
数の吸着パッド全体に対して１又は複数のワーク押え手段を設置しても良い。

また上記実施形態ではワーク押え手段を構成するピン駆動部として弾発バネ及び電磁コ
イルを用いた例を示したが、エアシリンダや油圧シリンダ等によってピン駆動部を構成し
ても良い。さらに上記実施形態ではワーク押え手段としてピンを上下動する機構を用いた
が、ワーク押え手段はこの機構に限定されず、例えばリンク機構によって押圧部を上下動
させる機構や、モータとラックピニオン機構によって押圧部を上下動させる機構等も用い
ることができる。要はワークをその載置位置に押え付けるワーク押え手段であればどのよ
うな機構であっても良い。

上記実施形態ではワークとして比較的質量の小さいシート状の薄物部品を示した。これ
は吸着パッドをワークから引き離す際に生じる気流の影響を受け易いため本発明を用いて
効果的なワークだからである。しかしもちろんシート状でない他の各種形状・構造のワー
クの吸着・搬送に本発明を用いても良い。またワークは電子部品に限定されず、他の各種
物品であっても良い。

吸着装置１−１の全体概略構成図である。 ワーク１００の吸着搬送方法の動作フロー図である。 吸着搬送時の吸着パッド１０の概略動作説明図である。 吸着搬送時の吸着パッド１０の概略動作説明図である。 バックライトユニットを組み立てる方法の一例を示す概略図である。 吸着装置１−２の全体概略構成図である。

符号の説明

１−１ 吸着装置
１０ 吸着パッド
２７ 吸着口
２９ 内部空間
３０ 真空供給手段（減圧手段）
４０ 圧空供給手段（吸着解除手段）
５０ 切換手段
６０ ワーク押え手段
６１ ピン（ワーク押え部材）
６３ ピン駆動部
６５ 押圧部
８０ 制御手段
９０ ケース
１００ ワーク（被吸着物）
Ａ１ 吸着位置
Ａ２ 載置位置
１−２ 吸着装置

Claims (6)

1. 吸着パッドでワークを吸着した後、所定の載置位置まで搬送して載置する工程と、
   前記載置されたワークをワーク押え手段によって押え付けた後、前記ワークの押え付け
   を継続しつつ前記吸着パッドによる吸着を解除する工程と、
   前記ワーク押え手段による前記ワークの押え付けを継続しつつ前記吸着パッドを前記ワ
   ークから引き離す工程と、
   前記ワーク押え手段による前記ワークの押え付けを解除する工程と、
   を具備することを特徴とする吸着搬送方法。
2. 前記ワークは、薄物部品であることを特徴とする請求項１に記載の吸着搬送方法。
3. 吸着口を有する吸着パッドと、
   前記吸着パッド内を減圧し吸着口にワークを吸着させる減圧手段と、
   前記吸着パッド内の減圧状態を破壊して吸着口へのワークの吸着を解除する吸着解除手
   段と、
   前記吸着パッドに吸着した前記ワークを押え、且つ前記吸着パッドが前記ワークから引
   き離される位置まで押え続ける押えワーク押え手段と、
   を具備することを特徴とする吸着装置。
4. 前記ワーク押え手段は、前記吸着パッドの吸着口内で前記ワークを押え付けるワーク押
   え部材を有することを特徴とする請求項３に記載の吸着装置。
5. 前記ワーク押え手段は、前記吸着パッドの吸着口の外周外側位置で前記ワークを押え付
   けるワーク押え部材を有することを特徴とする請求項３に記載の吸着装置。
6. 前記ワーク押え部材の前記ワークを押え付ける部分は緩衝材で構成されていることを特
   徴とする請求項４又は５に記載の吸着装置。

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