JP2012055977A - Apparatus and method for support of workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
この出願で開示される技術は、電子機器の基板や部品、筐体等の物体であるワークを支持するワーク支持装置及びワーク支持方法に関する。 The technology disclosed in this application relates to a workpiece support device and a workpiece support method for supporting a workpiece that is an object such as a substrate, a component, or a casing of an electronic device.
従来、電子機器等の組立工程や、塵埃の対策が要求されるハンドリング作業による組立工程において、ワークを支持するワーク支持装置が用いられている。ワーク支持装置は、ワークを吸着するための吸着機構を有している。この吸着機構は、外部のエジェクタと接続されており、ワークを吸着させるための吸引路が設けられた吸着パッドを有している。エジェクタが吸着パッド内のエアを吸引することで生じる真空吸着力により吸着パッドにワークが吸着される。ワーク支持装置は、この状態を維持することでワークを支持する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a work support device that supports a work is used in an assembly process of an electronic device or the like, or an assembly process by handling work that requires countermeasures against dust. The workpiece support device has an adsorption mechanism for adsorbing the workpiece. This suction mechanism is connected to an external ejector and has a suction pad provided with a suction path for sucking a workpiece. The workpiece is sucked to the suction pad by the vacuum suction force generated when the ejector sucks the air in the suction pad. The workpiece support device supports the workpiece by maintaining this state.
ここで、従来のワーク支持装置の動作について、図18及び図19を参照しつつ説明する。図18は、吸着パッドがワークを吸着する前の状態を示す簡略断面図である。図19は、吸着パッドがワークを吸着した状態を示す簡略断面図である。図18に示されるように、吸着パッド9はワーク2の上方に位置している。ワーク2を吸着する場合、吸着パッド9がワーク2と当接するまで下降し、図19に示されるような状態となる。この状態でエジェクタにより吸着パッド9内のエアが吸引され、吸着パッド9内が真空状態となる。吸着パッド9内が真空状態となることにより生じる真空吸着力で吸着パッド9にワーク2を吸着させる。
Here, the operation of the conventional workpiece support device will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a simplified cross-sectional view showing a state before the suction pad sucks the workpiece. FIG. 19 is a simplified cross-sectional view illustrating a state in which the suction pad sucks a workpiece. As shown in FIG. 18, the
ワーク支持装置は、吸着パッド9がワーク2を吸着した状態を維持したまま上昇し、ワーク2の搬送がなされる。ワーク2の搭載位置にワーク2を搬送し終えると、エジェクタによるエアの吸引が停止され、大気圧が吸着パッド内に流入して吸着パッド内を大気と同一の圧力とする大気開放がなされる。この大気開放により、吸着パッドからワークが開放される。開放後、吸着パッド9は上昇し、図18に示されるような、元の位置に戻り、この動作が繰り返される。なお、従来の技術として、下記特許文献等が知られている。
The work support device is lifted while the
上述した吸着機構において、吸着パッドがワークを開放させる場合、エジェクタによるエアの吸引を停止し、大気開放を行うが、大気開放を行うだけでは吸着パッドからワークが開放され難い場合がある。これは、大気開放後であっても、吸着パッドとワークとの間に吸着力が残留するためである。 In the suction mechanism described above, when the suction pad opens the workpiece, the suction of the air by the ejector is stopped and the atmosphere is released. However, it may be difficult to release the workpiece from the suction pad only by releasing the atmosphere. This is because the suction force remains between the suction pad and the workpiece even after the atmosphere is released.
吸着パッドからワークを開放させるため、破壊弁付きのエジェクタや破壊弁を新たに搭載した吸着機構を用いて圧気による強制分離を行う手法や、シリンダ等のアクチュエータによるノックアウト方式により強制分離を行う手法がある。圧気による強制分離を行う手法は、塵埃のワークへの付着を防止しなければならない組立環境下では、圧気により多量の水滴や塵埃がワークに付着するおそれがあるため好適ではない。一方、ノックアウト方式により強制分離を行う手法では、吸着パッドとワークとを物理的に強制分離させるシリンダ等の機構がワーク搬送中にワークと接触してしまう場合がある。この接触により、搬送時の振動等で塵埃が生じ、結果的にワークに塵埃が付着する問題がある。 In order to release the workpiece from the suction pad, there is a method of forced separation by pressure using a suction mechanism equipped with an ejector with a release valve and a release valve, and a method of forced separation by a knockout method using an actuator such as a cylinder. is there. The method of performing forced separation by pressurized air is not suitable in an assembly environment where dust must be prevented from adhering to the workpiece because a large amount of water droplets or dust may adhere to the workpiece due to the pressurized air. On the other hand, in the method of performing forced separation by the knockout method, a mechanism such as a cylinder for physically forcibly separating the suction pad and the workpiece may come into contact with the workpiece during workpiece conveyance. Due to this contact, there is a problem that dust is generated due to vibration or the like during conveyance, and as a result, dust adheres to the workpiece.
この出願で開示される技術は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ワークへの塵埃の付着を低減すると共に、吸着パッドから容易にワークを開放させることができるワーク支持装置及びワーク支持方法を提供することを目的とする。 The technique disclosed in this application has been made to solve the above-described problems, and can reduce the adhesion of dust to the work and can easily open the work from the suction pad. It is another object of the present invention to provide a work support method.
上述した課題を解決するため、本件開示のワーク支持装置は、ワークの表面を吸着する吸着機構と、前記ワークの表面を押圧して前記吸着機構より取り外す押圧機構と、前記吸着機構と前記押圧機構とを支持する支持部と、前記吸着機構に設けられ、前記ワークの表面に当接するパッドと、エアを吸引する吸引装置と接続されると共に前記パッドに設けられ、前記吸引装置により前記パッド内のエアを吸引させ前記パッドに前記ワークを吸着させる吸着用吸引路と、前記押圧機構に設けられ、前記支持部に取り付けられたシリンダと、前記押圧機構に設けられ、該シリンダの内壁面に沿って摺動可能であり、前記パッドに吸着された前記ワークの表面を先端で押圧し、前記パッドから前記ワークを取り外すピストンと、前記ピストンと前記支持部の間に設けられ、弾性力により前記ピストンを押圧し、前記パッドに吸着された前記ワークの表面を前記ピストンに押圧させる弾性体と、前記支持部に設けられると共に前記吸引装置と接続され、前記吸引装置により前記弾性力に抗して前記ピストンを吸引して前記弾性体を収縮させ、前記ピストンの先端を前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間させる離間用吸引路とを有する。 In order to solve the problems described above, a workpiece support device according to the present disclosure includes an adsorption mechanism that adsorbs a surface of a workpiece, a pressing mechanism that presses the surface of the workpiece and removes it from the adsorption mechanism, and the adsorption mechanism and the pressing mechanism. Are connected to a suction device that sucks air and is provided on the pad, and is provided in the suction mechanism. A suction path for sucking air and sucking the workpiece onto the pad, a cylinder provided in the pressing mechanism, attached to the support, and provided in the pressing mechanism, along an inner wall surface of the cylinder A piston that is slidable, presses the surface of the workpiece adsorbed on the pad with a tip, and removes the workpiece from the pad; and the piston and the support An elastic body that is provided between the portions, presses the piston by elastic force, presses the surface of the work adsorbed to the pad against the piston, and is provided on the support portion and connected to the suction device, The suction device sucks the piston against the elastic force to contract the elastic body, and has a separation suction path for separating the tip of the piston from the surface of the work adsorbed by the pad.
ワークへの塵埃の付着を低減すると共に、吸着パッドから容易にワークを開放させることができる。 While reducing the adhesion of dust to the workpiece, the workpiece can be easily released from the suction pad.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係るワーク支持装置を搭載したワーク搬送機構を示す上面図である。図2は、本実施の形態に係るワーク支持装置における図1のI−I断面図である。図3は、図2におけるA部を拡大した断面図である。なお、図1及び図2に示されるY軸は、ワーク支持装置1の水平移動方向を示し、Y軸方向が水平移動方向における右移動の方向を示す。図2に示されるZ軸は、上下移動方向を示し、Z軸方向が上下移動方向における下移動の方向を示す。また、図2に示される矢印3は、後述するエジェクタにより吸引されるエアの方向を示す。
FIG. 1 is a top view showing a workpiece transfer mechanism equipped with a workpiece support device according to the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1 in the work support device according to the present embodiment. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG. 1 and 2 indicates the horizontal movement direction of the workpiece support device 1, and the Y-axis direction indicates the right movement direction in the horizontal movement direction. The Z axis shown in FIG. 2 indicates the vertical movement direction, and the Z axis direction indicates the downward movement direction in the vertical movement direction. Moreover, the
図1に示されるように、ワーク搬送機構1は、ワーク支持装置10と、ワーク支持装置10を上下移動可能に支持するZ軸用ガイド付きエアシリンダ11と、Z軸用ガイド付きエアシリンダ11を水平移動可能に支持するY軸用ガイド付きエアシリンダ12とを備える。また、ワーク支持装置1は、Y軸用ガイド付きエアシリンダ12を支持するシリンダ支持板13と、シリンダ支持板13を台板15に固定する固定板14a及び14bとを備える。ワーク支持装置10は、台板15上のワーク2を吸着し、Z軸用ガイド付きエアシリンダ11及びY軸用ガイド付きエアシリンダ12に沿って作業者により移動されることでワーク2を搬送する。
As shown in FIG. 1, the workpiece transfer mechanism 1 includes a
次に、図1及び図2を用いてワーク支持装置10の詳細を説明する。図1及び図2に示されるように、ワーク支持装置10は、ワーク2の表面を吸着する吸着機構110と、ワーク2の表面を押圧して吸着機構110よりワーク2を取り外す押圧機構120と、これらを支持する支持部130とを有する。吸着機構110は支持部130を貫通するよう、支持部130の平面に対して垂設されており、押圧機構120は支持部130の平面のうち、ワーク2側の裏面130aに対して垂設されている。
Next, details of the
吸着機構110は、ワーク2の平面のうち、ワーク支持装置10側の表面2aに当接する吸着パッド111と、吸着パッド111を支持する吸着パッド支持部112と、吸着パッド支持部112を支持部130に固定するためのストッパピン113とを有する。また、吸着機構110は、ストッパピン113と接続されるロッド114と、後述する配管チューブ71a及びロッド114と接続されるエルボ継手115とを有する。吸着パッド111、吸着パッド支持部112、ストッパピン113、ロッド114、及びエルボ継手115は、その内部に吸引路116が設けられている。吸引路116は、配管チューブ71aを介してエジェクタと接続され、エジェクタにより吸着パッド111内のエアを吸引させ吸着パッド111にワーク2を吸着させる。
The
吸着パッド支持部112、ストッパピン113、及びロッド114は共に円筒形状であり、吸着パッド111は、先端、即ちZ軸方向に向かうほど拡径する略円錐形状である。吸着パッド111は、拡径部分の内部が図2に示されるように拡径に沿う形状で空洞となっている。この空洞が吸引路116と繋がっている。吸着パッド111は、ワーク2との接触時にワーク2に対して傷等をつけないよう、容易に伸縮及び変形可能なゴム等の弾性体であることが好ましい。
The suction
押圧機構120は、吸着パッド支持部112の軸心と一致し、且つ吸着パッド支持部112を囲繞するように裏面130aに垂設されたハウジング121と、ハウジング121の内壁面に沿って摺動可能な円筒状のノックアウトピストン122とを有する。このノックアウトピストン122には後述する吸引路126により吸引されることにより、裏面130aと当接する吸着ピストン123が設けられている。ハウジング121内のノックアウトピストン122と支持部130との間には、スプリング124が設けられている。スプリング124は、その弾性力によりノックアウトピストン122を押圧する。この押圧により、ノックアウトピストン122は吸着パッド111に吸着されたワーク2を押圧する。ノックアウトピストン122は、スプリング124に押圧されることにより、吸着パッド111に吸着されたワーク2の表面2aを、その先端で押圧し、吸着パッド111からワーク2を取り外すことができる。
The
また、押圧機構120は、図3に示されるように、配管チューブ71bと接続されたエルボ継手125が支持部130に設けられており、配管チューブ71bはエジェクタと接続されている。エルボ継手125は、その内部に、配管チューブ71bを介してエジェクタと接続され、エジェクタによりスプリング124の弾性力に抗して吸着ピストン123を吸引してスプリング124を収縮させる吸引路126を有する。スプリング124を収縮させることにより、吸引路126は、ノックアウトピストン122先端を吸着パッド111に吸着されたワーク2の表面2aから離間させることができる。なお、支持部130と吸着ピストン123との間には所定の間隔4が設けられている。この間隔4を設けることにより、エジェクタによるエアの吸引がなされた場合やエアの吸引が停止された場合に、ノックアウトピストン122及び吸着ピストン123が上下動できる。
In addition, as shown in FIG. 3, in the
なお、本実施の形態において、裏面130aから吸着パッド111に吸着された状態における表面2aまでの距離は、Z軸方向における収縮したスプリング124とノックアウトピストン122との総長さ及びハウジング121の長さより大きい。これにより、吸着パッド111にワーク2を吸着させるとともに支持部130に吸着ピストン123を吸着させた場合、ワーク2の搬送中にハウジング121及びノックアウトピストン122とワーク2とが接触することを防止できる。
In the present embodiment, the distance from the
また、本実施の形態においては、配管チューブ71a及び配管チューブ71bに接続されたエジェクタにより、吸着パッド111内のエアを吸引するとともに吸着ピストン123を吸引する。一方、ワーク2を吸着パッド111から開放する場合、この吸引を停止し、大気開放を行う。大気開放後、吸引路116及び126内が外気圧と同じとなり、スプリング124の弾性力によりノックアウトピストン122が下降し、先端がワーク2を押圧することで吸着パッド111からワーク2が開放される。したがって、支持部130の裏面130aから吸着パッド111に吸着されたワーク2の表面2aまでの距離は、伸長したスプリング124とノックアウトピストン122とのZ軸方向における総長さより小さい。
In the present embodiment, air in the
次に、吸着パット111内のエアを吸引する機構を説明する。図4は、本実施の形態に係るワーク支持装置におけるエアを吸引する機構を示す模式図である。図4に示されるように、電磁弁であるスイッチ式のハンドバルブ5のPポートはΦ6の配管チューブ51aが接続されており、配管チューブ51aを通じて圧気がハンドバルブ5に供給されている。ハンドバルブ5のAポートはΦ6の配管チューブ51bを介してエジェクタ6のPポートと接続されており、エジェクタ6のEXEポートには供給される圧気を排気するΦ6の配管チューブ61aが接続されている。
Next, a mechanism for sucking air in the
エジェクタ6のVACポートはΦ6の配管チューブ61bを介して分岐用継手7と接続されている。分岐用継手7は、Φ6の配管チューブ71aを介してエルボ継手115と接続され、Φ6の配管チューブ71bを介してエルボ継手125と接続されている。図4に示されるように、配管チューブ71a及び71bが分岐用継手7により1つの配管チューブ61bに統合されている。そのため、エジェクタ6によるエアの吸引により、配管チューブ71a及び71bとそれぞれ接続されている吸引路116及び126内のエアが同時に引かれ、吸着パッド111内のエア及び吸着パッド123の吸引が同時になされる。
The VAC port of the
ハンドバルブ5のスイッチがON状態となると、圧気はハンドバルブ5のAポートから配管チューブ5bによりエジェクタ6のPポートに供給され、EXEポートを抜けて配管チューブ61aにより排気される。このとき、エジェクタ6内では圧気が通り抜けることでVACポートにおいて負圧が生じる。この生じた負圧が配管チューブ61b、分岐用継手7、配管チューブ71a及び71bに順次加わることで、吸着パッド111内のエア及び吸着ピストン123の吸引が同時になされる。なお、本実施の形態においては配管チューブ51a、51b、61a、61b、71a及び71bはそれぞれ径がΦ6であるが、これに限定するものではなく、Φ7やΦ5等の径の配管チューブを用いてもよい。
When the switch of the
次に、ワーク支持装置1の動作について、図5から図9を参照しつつ説明する。図5は、本実施の形態に係るワーク支持装置の動作を示すタイムチャートである。図6は、本実施の形態に係るワーク支持装置がワークを吸着した状態におけるI−I断面図である。図7は、図6におけるB部を拡大した断面図である。図8は、本実施の形態に係るワーク支持装置がワークを支持し、搬送している状態におけるI−I断面図である。図9は、本実施の形態に係るワーク支持装置がワークを開放した状態におけるI−I断面図である。 Next, operation | movement of the workpiece | work support apparatus 1 is demonstrated, referring FIGS. 5-9. FIG. 5 is a time chart showing the operation of the work support apparatus according to the present embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line II in a state in which the work supporting device according to the present embodiment sucks the work. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a portion B in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line II in a state where the work support device according to the present embodiment supports and transports the work. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line II in a state in which the work supporting device according to the present embodiment has opened the work.
先ず、ワーク支持装置10はZ軸用ガイド付きエアシリンダ11に沿って作業者によりZ軸方向に移動され、図5に示されるように、初期位置である上死点から、ワーク2に吸着パッド111が当接する高さの位置である下死点まで降下する。ここで、図6に示されるように、吸着パッド111とワーク2の表面2aとが当接するとともに、ハウジング121及びノックアウトピストン122とワーク2とが当接する。また、図7に示されるように、吸引路126の開口部分及び支持部130の裏面130aと吸着ピストン123とが当接する。この状態で、図4に示されるハンドバルブ5のスイッチがONされると(S1)、上述したようにエジェクタ6のEXEポートに負圧が加わる。EXEポートに負圧が加わることにより、図5に示されるように、配管チューブ71a、71b、吸引路116及び吸引路126それぞれを通じて、吸着パッド111内のエア、吸着ピストン123の吸引が同時になされる。
First, the
この吸引がなされると、吸着パッド111にワーク2が吸着するとともにスプリング124が収縮して吸引路126の開口部分及び支持部130に吸着ピストン123が吸着する。なお、下死点までの下降後において、本実施の形態ではハウジング121及びノックアウトピストン122がワーク2と当接する。しかしながら、この当接がなされないよう、ハウジング121の開口部分及びノックアウトピストン122の開口部分が形成する面より吸着パッド111が突出していてもよい。
When this suction is performed, the
一定時間後、ワーク支持装置10は作業者によりZ軸用ガイド付きエアシリンダ11に沿って上昇される(S2からS3)。この時、吸着パッド111は図8に示されるようにワーク2の重量により伸長する。吸着ピストン123が吸引されて支持部130と当接し、ワーク2が伸長することにより、ハウジング121及びノックアウトピストン122はワーク2から離間され、この状態が維持される。上昇後、ワーク支持装置10は上死点に到達し(S3)、作業者によりY軸用ガイド付きエアシリンダ12に沿って左方向へ移動される(S3からS4)。ワーク支持装置10は所定の位置に到達すると(S4)、図8に示される状態のまま下死点まで下降される(S4からS5)。この下死点の位置が、ワーク2の搬送先の位置となる。下死点へ到達後(S5)、ハンドバルブ5のスイッチがOFFされると(S6)、図5に示されるように、夫々の吸引が停止され、大気開放が行われる。
After a certain time, the
大気開放が行われると、図9に示されるように、スプリング124の弾性力とノックアウトピストン122及び吸着ピストン123の重量によりノックアウトピストン122がゆっくりと下降し、ノックアウトピストン122の先端によりワーク2が押圧される。このワーク2の押圧により、吸着パッド111からワーク2が開放される。開放後、ワーク支持装置10は作業者により上死点まで上昇され(S7からS8)、上死点到達後(S8)、右方向へ移動される(S8からS9)。所定の位置到達後(S9)、ワーク支持装置10は下死点まで下降され(S9からS10)、下死点到達とともに、ハンドバルブ5のスイッチがONされ(S10)、再度ワークの吸着が行われる。その後、上記の動作が繰り返される。
When the atmosphere is released, as shown in FIG. 9, the
ここで、実施の形態に係るワーク支持装置10の比較例として、押圧機構120のないワーク支持装置を図10及び図11を参照しつつ説明する。図10は、押圧機構のないワーク支持装置を示す断面図である。図11は、押圧機構のないワーク支持装置がワークを吸着した状態を示す断面図である。図10に示されるように、ワーク支持装置101は、押圧機構120が設けられていない点で図2に示されるワーク支持装置10と異なる。なお、ワーク支持装置101の動作は、図5に示されるタイムチャートにおいて、吸着ピストン123の吸引がなされない点及び大気開放のみにより吸着パッド111とワーク2とが分離される点以外はワーク支持装置10と同様である。
Here, as a comparative example of the
ワーク支持装置101は、エジェクタ6による吸着パッド111内のエアの吸引により、図11に示されるように吸着パッド111にワーク2を吸着させる。この状態でワーク2の搬送が行われる。所定の位置に到着後、エジェクタ6によるエアの吸引が停止されるとともに大気開放がなされる。ワーク支持装置101は、この大気開放のみにより吸着パッド111とワーク2とを分離させるため、吸着パッド111内に残留した吸着力により吸着パッド111からワーク2が開放され難い状態となる。この比較例に対し、押圧機構120を有するワーク支持装置10では、吸引停止及び大気解放後にスプリング124の弾性力によりノックアウトピストン122がゆっくり下降する。このことによりワーク2に傷を付けることなく確実且つ滑らかにワーク2を吸着パッド111から開放できる。
The
なお、本実施の形態において、ノックアウトピストン122は、図2等に示されるように、その開口先端が凹凸のない平滑面となっている。しかしながら、ノックアウトピストン122の開口先端を以下の図12〜図17に示されるような形状としてもよい。図12は、先端に凹部が設けられたノックアウトピストンを示す下面図である。図13は、図12に示されるノックアウトピストンにおけるII−II断面図である。図14は、先端に凸部が設けられたノックアウトピストンを示す下面図である。図15は、図14に示されるノックアウトピストンにおけるIII−III断面図である。図16は、先端にOリングが埋め込まれたノックアウトピストンを示す下面図である。図17は、図16に示されるノックアウトピストンにおけるIV−IV断面図である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2 and the like,
ノックアウトピストン122aは、図12及び図13に示されるように、開口先端に凹部81が90°毎に計4個設けられている。また、ノックアウトピストン122bは、図14及び図15に示されるように、開口先端に凸部82が90°毎に計4個設けられている。なお、図12及び図14では、凹部81及び凸部82が90°毎に計4個設けられているが、45°、30°毎等の一定間隔で複数設けられていてもよく、不定の間隔で複数設けられていてもよい。また、図16に示されるように、ノックアウトピストン122cは、開口先端に弾性を有するゴム等のOリング83が埋め込まれている。ノックアウトピストン122に代わり、ノックアウトピストン122aまたは122bを用いることにより、ワーク2へのノックアウトピストンの接触面積を減少させることができ、ワーク2への傷等のダメージを軽減させることができる。また、ノックアウトピストン122に代わり、ノックアウトピストン122cを用いることにより、ワーク2へのノックアウトピストンの接触時の衝撃等を緩和させることができ、ワーク2への傷等のダメージを軽減させることができる。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
また、本実施の形態においては、作業者により手動でZ軸用ガイド付きエアシリンダ11及びY軸用ガイド付きエアシリンダ12に沿ってワーク支持装置10を移動させる。しかしながら、ワーク搬送機構1に新たに駆動装置を設け、コンピュータによる自動制御でワーク支持装置10を移動できるようにしてもよい。この場合、駆動装置とハンドバルブ5におけるスイッチの切り替えとが連動するようにすることが好ましい。また、ワーク支持装置10は、吸着機構110及び押圧機構120を複数有していてもよい。
In the present embodiment, the
また、エジェクタにより吸着ピストン123を吸引させるため、スプリング124の弾性力は、エジェクタによる吸着ピストン123を吸引する力より小さいことが好ましい。また、スプリング124の弾性力は、エジェクタによる吸着ピストン123を吸引する力から、ノックアウトピストン122及び吸着ピストン123の重量により落下方向、即ち、Z軸方向に引く力を差し引いた力より小さいことがより好ましい。
Further, since the
吸着パッド111からワーク2を開放するため、スプリング124の弾性力は、吸着ピストン123の吸引停止後に吸引路126と吸着ピストン123との間に生じる残留した吸着力より大きいことが好ましい。また、スプリング124の弾性力は、吸着パッド111内のエアの吸引停止後に吸着パッド111とワーク2との間に生じる残留した吸着力より大きいことが好ましい。更に、スプリング124の弾性力は、上記の残留した吸着力から、ワーク2、ノックアウトピストン122、及び吸着ピストン123の総重量により落下方向に引く力を差し引いた力より大きいことがより好ましい。なお、本実施の形態では、スプリング124を用いているが、スプリング124に代わり、これら条件を満足するゴム等の弾性体を用いてもよい。
In order to release the
以上に説明した、本実施の形態においては、押圧機構120により、破壊弁やアクチュエータ等を用いることなく、吸着パッド111からワーク2を容易に開放できる効果を奏する。また、押圧機構120により、ワーク2の搬送中において、図8に示されるようにワーク2からハウジング121及びノックアウトピストン122を離間させることができる効果を奏する。このことから、ハウジング121及びノックアウトピストン122の接触による、ワーク2の表面2aの傷を防止することができる。よって、傷が付くことにより生じる塵埃の付着をも防止することができる。更に、各種ワークの重量に応じた弾性力を有するスプリング124を適宜、押圧機構120に用いることにより、様々なワークを吸着及び開放することができる。大口径の吸着パッドや、高真空圧力のエジェクタを用いる場合、吸着パッド内の残留吸着力も大きくなる。しかしながら、この残留吸着力より大きい力でワーク2を押圧するスプリング124を適宜用いることにより、容易にワーク2を吸着パッドから開放することができる。
In this Embodiment demonstrated above, there exists an effect which can open | release the workpiece |
なお、押圧機構120を設けずに、ノックアウト方式により強制分離を行う手法は、ハンドバルブやエジェクタの電磁弁の数を増加させる必要があり、電磁弁が増加する分、ワークの吸着及び開放の制御が複雑になるためコストがかかる。しかしながら、本実施の形態によれば、押圧機構120と分岐用継手7とにより、同時に吸着パッド111内のエアと吸着ピストン123とを吸引することができ、吸引停止後には吸着パッド111からワーク2を開放することができる。したがって、本実施の形態によれば、図4に示されるように、ハンドバルブ5を1つ設ければよく、押圧機構120を設けずにノックアウト方式により強制分離を行う手法と比較して低コストで吸着パッド111からワーク2を開放することができる。
In addition, the method of performing the forced separation by the knockout method without providing the
なお、本実施の形態において吸着パッド111は、表面2aが平面状のワーク2を吸着している。しかしながら、吸着パッド111は容易に変形可能な弾性体であるため、その表面が湾曲や凹凸であるワークであっても、その形状に即して吸着することができる。
In the present embodiment, the
また、吸着機構110を囲繞するように押圧機構120が支持部130設けられているため、吸着機構110に影響なく、任意の位置に押圧機構120を設置することができる。これにより、ワーク2の形状に基づいて、ハウジング121及びノックアウトピストン122の径を変更すれば、ワーク2においてノックアウトピストン122と接触しても打痕や塵埃の問題が生じない部分のみを押圧することができる。
Further, since the
なお、特許請求の範囲に記載の吸着機構は、例えば前述の実施の形態における吸着機構110であり、押圧機構は、例えば押圧機構120である。支持部は、例えば支持部130であり、パッドは、例えば吸着パッド111である。吸着用吸引路は、例えば吸引路116であり、離間用吸引路は、例えば吸引路126である。シリンダは、例えばハウジング121であり、ピストンは、例えばノックアウトピストン122及び吸着ピストン123である。弾性体は、例えばスプリング124であり、パッド支持部は、例えば吸着パッド支持部112である。当接部は、例えば吸着ピストン123である。
The suction mechanism described in the claims is, for example, the
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
ワークの表面を吸着する吸着機構と、
前記ワークの表面を押圧して前記吸着機構より取り外す押圧機構と、
前記吸着機構と前記押圧機構とを支持する支持部と、
前記吸着機構に設けられ、前記ワークの表面に当接するパッドと、
エアを吸引する吸引装置と接続されると共に前記パッドに設けられ、前記吸引装置により前記パッド内のエアを吸引させ前記パッドに前記ワークを吸着させる吸着用吸引路と、
前記押圧機構に設けられ、前記支持部に取り付けられたシリンダと、
前記押圧機構に設けられ、該シリンダの内壁面に沿って摺動可能であり、前記パッドに吸着された前記ワークの表面を先端で押圧し、前記パッドから前記ワークを取り外すピストンと、
前記ピストンと前記支持部の間に設けられ、弾性力により前記ピストンを押圧し、前記パッドに吸着された前記ワークの表面を前記ピストンに押圧させる弾性体と、
前記支持部に設けられると共に前記吸引装置と接続され、前記吸引装置により前記弾性力に抗して前記ピストンを吸引して前記弾性体を収縮させ、前記ピストンの先端を前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間させる離間用吸引路と
を備えるワーク支持装置。
(付記2)
前記支持部の平面部から前記パッドに吸着された前記ワークの表面までの距離は、収縮した前記弾性体と前記ピストンとの総長さ、及び前記シリンダの長さより大きく、且つ伸長した前記弾性体と前記ピストンとの総長さより小さいことを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記3)
前記吸着機構は、内部に前記吸着用吸引路を有して先端に前記パッドが設けられるパッド支持部を有し、
前記押圧機構は、前記シリンダが前記パッド支持部の軸心と一致し、且つ前記パッド支持部を囲繞するように前記支持部の平面部に垂設され、
前記ピストンは、前記シリンダの内壁面に沿う筒状をなしていることを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記4)
前記吸着用吸引路と前記離間用吸引路は、1つの吸引路に統合され前記吸引装置に接続されていることを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記5)
前記シリンダは、前記支持部に当接可能な当接部を有し、
前記当接部が前記離間用吸引路により吸引されることにより、前記支持部に当接し、前記ピストンの先端が前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間されることを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記6)
前記弾性体の弾性力は、
前記ピストンを吸引する力より小さく、
前記吸引装置による前記ピストンの吸引停止後に前記離間用吸引路と前記ピストンとの間に生じる残留した吸着力、及び、前記吸引装置による前記パッド内のエアの吸引停止後に前記パッドと前記ワークとの間に生じる残留した吸着力より大きいことを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記7)
前記ピストンは、前記吸引装置による前記パッド内のエアの吸引がなされている間、前記離間用吸引路により吸引され続けることを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記8)
前記ピストンの先端には、所定の間隔毎に凹部または凸部が設けられていることを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記9)
前記ピストンの先端には、弾性体が前記ピストンの開口に沿って埋め込まれていることを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記10)
前記パッドは、弾性体であることを特徴とする付記1記載のワーク支持装置。
(付記11)
パッドをワークの表面に当接し、
エアを吸引する吸引装置に接続されると共に前記パッドに設けられた吸着用吸引路を通じて、前記吸引装置によりパッド内のエアを吸引させ前記パッドに前記ワークを吸着し、
前記パッドを支持する支持部に設けられると共に前記吸引装置と接続された離間用吸引路を通じて、前記支持部に取り付けられたシリンダの内壁面に沿って摺動可能なピストンと前記支持部との間に設けられた弾性体の弾性力に抗して前記吸引装置により前記ピストンを吸引して前記弾性体を収縮させ、前記ピストンの先端を前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間し、
前記吸引装置のエアの吸引が停止された場合、前記弾性体の弾性力により前記ピストンを押圧して前記パッドに吸着された前記ワークの表面を前記ピストンの先端により押圧し、前記パッドから前記ワークを取り外す
ことを特徴とするワーク支持装置のワーク支持方法。
(付記12)
前記支持部の平面部から前記パッドに吸着された前記ワークの表面までの距離は、収縮した前記弾性体と前記ピストンとの総長さ、及び前記シリンダの長さより大きく、且つ伸長した前記弾性体と前記ピストンとの総長さより小さいことを特徴とする付記11記載のワーク支持方法。
(付記13)
前記吸着用吸引路と前記離間用吸引路は1つの吸引路に統合されて前記吸引装置に接続され、
前記ピストンと前記パッド内のエアを前記吸引装置により同時に吸引することを特徴とする付記11記載のワーク支持方法。
(付記14)
前記シリンダは、前記支持部に当接可能な当接部を有し、
前記当接部を前記離間用吸引路により吸引することにより、前記支持部に当接し、前記ピストンの先端を前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間することを特徴とする付記11記載のワーク支持方法。
(付記15)
前記ピストンを、前記吸引装置による前記パッド内のエアの吸引がなされている間、前記離間用吸引路により吸引し続けることを特徴とする付記11記載のワーク支持方法。
Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
An adsorption mechanism that adsorbs the surface of the workpiece;
A pressing mechanism that presses the surface of the workpiece and removes it from the suction mechanism; and
A support portion that supports the suction mechanism and the pressing mechanism;
A pad provided on the suction mechanism and in contact with the surface of the workpiece;
A suction path that is connected to a suction device that sucks air and is provided in the pad, and sucks air in the pad by the suction device and sucks the workpiece onto the pad;
A cylinder provided in the pressing mechanism and attached to the support;
A piston that is provided in the pressing mechanism, is slidable along the inner wall surface of the cylinder, presses the surface of the workpiece adsorbed to the pad at the tip, and removes the workpiece from the pad;
An elastic body that is provided between the piston and the support, presses the piston by an elastic force, and presses the surface of the workpiece adsorbed to the pad against the piston;
The support unit is connected to the suction device, and the suction device sucks the piston against the elastic force to contract the elastic body, and the tip of the piston is adsorbed to the pad. A workpiece support device comprising: a separation suction path that is separated from the surface of the workpiece.
(Appendix 2)
The distance from the plane part of the support part to the surface of the work attracted to the pad is greater than the total length of the contracted elastic body and the piston, and the length of the cylinder, and the extended elastic body The work supporting device according to claim 1, wherein the work supporting device is smaller than a total length of the piston.
(Appendix 3)
The suction mechanism has a pad support part that has the suction path for suction inside and the pad is provided at the tip.
The pressing mechanism is provided vertically on the flat portion of the support portion so that the cylinder coincides with the axis of the pad support portion and surrounds the pad support portion.
The work support apparatus according to claim 1, wherein the piston has a cylindrical shape along an inner wall surface of the cylinder.
(Appendix 4)
The work supporting device according to claim 1, wherein the suction suction path and the separation suction path are integrated into one suction path and connected to the suction device.
(Appendix 5)
The cylinder has a contact portion that can contact the support portion,
Note that the contact portion is sucked by the separation suction path to contact the support portion, and the tip of the piston is separated from the surface of the work adsorbed by the pad. The workpiece support device described.
(Appendix 6)
The elastic force of the elastic body is
Smaller than the suction force of the piston,
The suction force remaining between the separation suction path and the piston after the suction of the piston is stopped by the suction device, and the pad and the workpiece after the suction of the air in the pad by the suction device is stopped. The workpiece supporting device according to appendix 1, wherein the workpiece supporting device is larger than the residual attracting force generated therebetween.
(Appendix 7)
2. The workpiece support device according to claim 1, wherein the piston is continuously sucked by the separation suction path while the air in the pad is sucked by the suction device.
(Appendix 8)
The work support apparatus according to appendix 1, wherein a concave portion or a convex portion is provided at a predetermined interval at a tip of the piston.
(Appendix 9)
The work supporting apparatus according to claim 1, wherein an elastic body is embedded along the opening of the piston at the tip of the piston.
(Appendix 10)
The work support apparatus according to claim 1, wherein the pad is an elastic body.
(Appendix 11)
Touch the pad to the surface of the workpiece,
The suction device is connected to a suction device that sucks air and sucks air in the pad by the suction device through the suction suction path provided in the pad, and sucks the work to the pad.
The piston is slidable along the inner wall surface of the cylinder attached to the support portion through a separating suction path provided on the support portion for supporting the pad and connected to the suction device. The piston is sucked by the suction device against the elastic force of the elastic body provided on the elastic body to contract the elastic body, and the tip of the piston is separated from the surface of the work adsorbed on the pad,
When the suction of the air of the suction device is stopped, the piston is pressed by the elastic force of the elastic body to press the surface of the work adsorbed to the pad by the tip of the piston, and the work is removed from the pad. A workpiece support method for a workpiece support device, comprising: removing the workpiece.
(Appendix 12)
The distance from the plane part of the support part to the surface of the work attracted to the pad is greater than the total length of the contracted elastic body and the piston, and the length of the cylinder, and the extended elastic body The work support method according to claim 11, wherein the work support is smaller than a total length with the piston.
(Appendix 13)
The suction suction path and the separation suction path are integrated into one suction path and connected to the suction device;
The work support method according to claim 11, wherein the air in the piston and the pad is simultaneously sucked by the suction device.
(Appendix 14)
The cylinder has a contact portion that can contact the support portion,
12. The supplementary note 11, wherein the abutting portion is aspirated by the separation suction path so as to abut against the support portion, and the tip of the piston is separated from the surface of the work adsorbed by the pad. Work support method.
(Appendix 15)
The work support method according to claim 11, wherein the piston is continuously sucked by the separating suction path while the air in the pad is sucked by the suction device.
1 ワーク搬送機構、2 ワーク、2a 表面、5 ハンドバルブ、6 エジェクタ、7 分岐用継手、10 ワーク支持装置、11 Z軸用ガイド付きエアシリンダ、12Y軸用ガイド付きエアシリンダ、13 シリンダ支持板、14a,14b 固定板、15 台板、51a,51b,61a,61b,71a,71b 配管チューブ、81 凹部、82 凸部、83 Oリング、110 吸着機構、111 吸着パッド、112 吸着パッド支持部、113 ストッパピン、114 ロッド、115 エルボ継手、116 吸引路、121 ハウジング、122 ノックアウトピストン、123 吸着ピストン、124 スプリング、125 吸引路、130 支持部、130a 裏面。 1 workpiece transport mechanism, 2 workpiece, 2a surface, 5 hand valve, 6 ejector, 7 branch joint, 10 workpiece support device, 11 air cylinder with guide for Z axis, 12 cylinder with air guide for Y axis, 13 cylinder support plate, 14a, 14b Fixed plate, 15 base plate, 51a, 51b, 61a, 61b, 71a, 71b Piping tube, 81 concave portion, 82 convex portion, 83 O-ring, 110 suction mechanism, 111 suction pad, 112 suction pad support portion, 113 Stopper pin, 114 rod, 115 elbow joint, 116 suction path, 121 housing, 122 knockout piston, 123 suction piston, 124 spring, 125 suction path, 130 support, 130a back surface.
Claims (6)
前記ワークの表面を押圧して前記吸着機構より取り外す押圧機構と、
前記吸着機構と前記押圧機構とを支持する支持部と、
前記吸着機構に設けられ、前記ワークの表面に当接するパッドと、
エアを吸引する吸引装置と接続されると共に前記パッドに設けられ、前記吸引装置により前記パッド内のエアを吸引させ前記パッドに前記ワークを吸着させる吸着用吸引路と、
前記押圧機構に設けられ、前記支持部に取り付けられたシリンダと、
前記押圧機構に設けられ、該シリンダの内壁面に沿って摺動可能であり、前記パッドに吸着された前記ワークの表面を先端で押圧し、前記パッドから前記ワークを取り外すピストンと、
前記ピストンと前記支持部の間に設けられ、弾性力により前記ピストンを押圧し、前記パッドに吸着された前記ワークの表面を前記ピストンに押圧させる弾性体と、
前記支持部に設けられると共に前記吸引装置と接続され、前記吸引装置により前記弾性力に抗して前記ピストンを吸引して前記弾性体を収縮させ、前記ピストンの先端を前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間させる離間用吸引路と
を備えるワーク支持装置。 An adsorption mechanism that adsorbs the surface of the workpiece;
A pressing mechanism that presses the surface of the workpiece and removes it from the suction mechanism; and
A support portion that supports the suction mechanism and the pressing mechanism;
A pad provided on the suction mechanism and in contact with the surface of the workpiece;
A suction path that is connected to a suction device that sucks air and is provided in the pad, and sucks air in the pad by the suction device and sucks the workpiece onto the pad;
A cylinder provided in the pressing mechanism and attached to the support;
A piston that is provided in the pressing mechanism, is slidable along the inner wall surface of the cylinder, presses the surface of the workpiece adsorbed to the pad at the tip, and removes the workpiece from the pad;
An elastic body that is provided between the piston and the support, presses the piston by an elastic force, and presses the surface of the workpiece adsorbed to the pad against the piston;
The support unit is connected to the suction device, and the suction device sucks the piston against the elastic force to contract the elastic body, and the tip of the piston is adsorbed to the pad. A workpiece support device comprising: a separation suction path that is separated from the surface of the workpiece.
前記押圧機構は、前記シリンダが前記パッド支持部の軸心と一致し、且つ前記パッド支持部を囲繞するように前記支持部の平面部に垂設され、
前記ピストンは、前記シリンダの内壁面に沿う筒状をなしていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のワーク支持装置。 The suction mechanism has a pad support part that has the suction path for suction inside and the pad is provided at the tip.
The pressing mechanism is provided vertically on the flat portion of the support portion so that the cylinder coincides with the axis of the pad support portion and surrounds the pad support portion.
The workpiece support device according to claim 1, wherein the piston has a cylindrical shape along an inner wall surface of the cylinder.
前記当接部が前記離間用吸引路により吸引されることにより、前記支持部に当接し、前記ピストンの先端が前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のワーク支持装置。 The cylinder has a contact portion that can contact the support portion,
The said contact part is contact | abutted by the said support part by being attracted | sucked by the said attraction | suction path for separation, The front-end | tip of the said piston is spaced apart from the surface of the said workpiece | work adsorbed by the said pad. The workpiece support device according to claim 1.
エアを吸引する吸引装置に接続されると共に前記パッドに設けられた吸着用吸引路を通じて、前記吸引装置によりパッド内のエアを吸引させ前記パッドに前記ワークを吸着し、
前記パッドを支持する支持部に設けられると共に前記吸引装置と接続された離間用吸引路を通じて、前記支持部に取り付けられたシリンダの内壁面に沿って摺動可能なピストンと前記支持部との間に設けられた弾性体の弾性力に抗して前記吸引装置により前記ピストンを吸引して前記弾性体を収縮させ、前記ピストンの先端を前記パッドに吸着された前記ワークの表面から離間し、
前記吸引装置のエアの吸引が停止された場合、前記弾性体の弾性力により前記ピストンを押圧して前記パッドに吸着された前記ワークの表面を前記ピストンの先端により押圧し、前記パッドから前記ワークを取り外す
ことを特徴とするワーク支持装置のワーク支持方法。 Touch the pad to the surface of the workpiece,
The suction device is connected to a suction device that sucks air and sucks air in the pad by the suction device through the suction suction path provided in the pad, and sucks the work to the pad.
The piston is slidable along the inner wall surface of the cylinder attached to the support portion through a separating suction path provided on the support portion for supporting the pad and connected to the suction device. The piston is sucked by the suction device against the elastic force of the elastic body provided on the elastic body to contract the elastic body, and the tip of the piston is separated from the surface of the work adsorbed on the pad,
When the suction of the air of the suction device is stopped, the piston is pressed by the elastic force of the elastic body to press the surface of the work adsorbed to the pad by the tip of the piston, and the work is removed from the pad. A workpiece support method for a workpiece support device, comprising: removing the workpiece.
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JP2014168738A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Kansai Paint Co Ltd | Coating apparatus |
JP2016015446A (en) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 日本電気株式会社 | Suction head, mounting device and suction method |
WO2016056115A1 (en) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | 富士機械製造株式会社 | Adsorption nozzle |
-
2010
- 2010-09-06 JP JP2010198545A patent/JP2012055977A/en not_active Withdrawn
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