JP2012055977A

JP2012055977A - ワーク支持装置及びワーク支持方法

Info

Publication number: JP2012055977A
Application number: JP2010198545A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Akiike; 一吉秋池
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】ワークへの塵埃の付着を低減し吸着パッドから容易にワークを開放させる技術を提供する。
【解決手段】吸着機構と押圧機構とを支持する支持部と、吸着機構に設けられ、ワークに当接するパッドと、吸引装置と接続されると共にパッドに設けられ吸引装置によりパッド内のエアを吸引させパッドにワークを吸着させる吸着用吸引路と、押圧機構に設けられ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でありパッドに吸着されたワークを押圧しパッドからワークを取り外すピストンと、ピストンと支持部の間に設けられ弾性力によりピストンを押圧しパッドに吸着されたワークをピストンに押圧させる弾性体と、支持部に設けられると共に吸引装置と接続され吸引装置により弾性力に抗してピストンを吸引して弾性体を収縮させピストン先端をパッドに吸着されたワークから離間させる離間用吸引路とを備えた。
【選択図】図２

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。

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。

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。

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。

特開平５−２３５５９４号公報特開２００２−３４６９６４号公報特開２００１−２４６５８８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。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２におけるＡ部を拡大した断面図である。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。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。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６におけるＢ部を拡大した断面図である。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。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。押圧機構のないワーク支持装置を示す簡略断面図である。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簡略断面図である。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。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。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。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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、１１Ｚ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、８３Ｏ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。

Claims

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。
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請求項１記載のワーク支持装置。
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請求項１または請求項２記載のワーク支持装置。
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請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の記載のワーク支持装置。
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。
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。