JP5384305B2 - Work transfer device - Google Patents

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Description

本発明は、シート状のワークを吸引保持して搬送するワーク搬送装置に関し、特に四辺形のシート状のワークを吸引保持するようにしたワーク搬送装置に関する。   The present invention relates to a workpiece conveyance device that sucks and holds a sheet-like workpiece and, more particularly, to a workpiece conveyance device that sucks and holds a quadrilateral sheet-like workpiece.

板状ないしシート状の被加工物つまりワークを搬送するための搬送装置としては、ベルヌーイハンドないしベルヌーイチャックと言われる非接触式の搬送装置がある。このタイプの搬送装置はワークに対向する平坦な吸着面が形成された搬送ヘッドを有しており、吸着面とワークとの間に沿って空気等の気体を流すことによって吸着面の前方側に負圧を発生させるようにしている。この負圧によりワークを吸引すると、吸着面に沿って流れる気体に向けてワークが吸引されるので、ワークは吸着面に対して非接触となった状態で搬送ヘッドにより搬送される。   As a conveying device for conveying a plate-shaped or sheet-shaped workpiece, that is, a workpiece, there is a non-contact type conveying device called a Bernoulli hand or Bernoulli chuck. This type of transport device has a transport head in which a flat suction surface facing the workpiece is formed, and a gas such as air flows between the suction surface and the workpiece to the front side of the suction surface. Negative pressure is generated. When the workpiece is sucked by this negative pressure, the workpiece is sucked toward the gas flowing along the suction surface, so that the workpiece is transported by the transport head in a non-contact state with respect to the suction surface.

搬送ヘッドの形態としては、特許文献１に記載されるように、ワークに対向する先端面の中央部に凹面が形成され、外周部にワークを吸引して保持する環状の平坦な保持面が形成されたタイプがあり、凹面の中心部に設けられたノズルから凹面に沿って空気を噴射することにより、凹面に沿って案内された空気はそのまま保持面に沿って流れ、ワークを吸引することになる。このタイプの搬送ヘッドにおいては、空気をノズルから噴出させた状態のもとで、支持台に配置されたワークに向けて搬送ヘッドを下向きにして接近させると、搬送ヘッドの保持面に向けてワークが持ち上げられて搬送ヘッドに吸引保持される。   As a form of the transport head, as described in Patent Document 1, a concave surface is formed at the center of the tip surface facing the workpiece, and an annular flat holding surface for sucking and holding the workpiece is formed on the outer peripheral portion. By injecting air along the concave surface from the nozzle provided at the center of the concave surface, the air guided along the concave surface flows along the holding surface as it is and sucks the workpiece. Become. In this type of transport head, when air is ejected from the nozzle and the transport head is approached downward toward the work placed on the support base, the work is directed toward the holding surface of the transport head. Is lifted and sucked and held by the transport head.

シート状のワークを搬送するための搬送ヘッドとしては、特許文献２に記載されるように、空気を噴出するテーパ形状の多数の吐出孔が形成されたディフューザプレートを有するタイプがあり、それぞれの吐出孔から空気を噴出することにより、ワークはディフューザプレートに吸引されて非接触となってディフューザプレートに保持される。さらに、半導体ウエハ等の薄膜状のワークを保持する保持装置としては、特許文献３に記載されるように、非接触状態となって保持されたワークが横滑りしないように、環状の吸着パッドの径方向内方にワークに接触する弾性部材を設けるようにしたタイプがある。   As described in Patent Document 2, as a transport head for transporting a sheet-like workpiece, there is a type having a diffuser plate in which a large number of tapered ejection holes for ejecting air are formed. By ejecting air from the hole, the work is sucked into the diffuser plate and is brought into non-contact and held on the diffuser plate. Furthermore, as a holding device for holding a thin film workpiece such as a semiconductor wafer, as described in Patent Document 3, the diameter of the annular suction pad is set so that the workpiece held in a non-contact state does not slide sideways. There is a type in which an elastic member that contacts the workpiece is provided inward in the direction.

特開平１０−１８１８７９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-181879 特開２００７−３２４４４２号公報JP 2007-324442 A 特開２００７−３２９３７５号公報JP 2007-329375 A

搬送ヘッドの先端面の面積よりも大きな面積のシート状のワークを水平に吸引保持して搬送すると、搬送ヘッドから外方に突出した部分が自重で下向きに湾曲してしまい、ワーク全体を真っ直ぐに伸ばして状態で搬送することができなくなる。ワークの種類によっては、搬送時に湾曲してしまうと、搬送時にワークが反った状態となることから、製品品質を低下させてしまうものがある。そこで、特許文献１に記載されたタイプの凹部付きの搬送ヘッドを用いて、搬送ヘッドをワークのサイズに対応させて大型化することなく、搬送ヘッドの先端面の面積よりも大きな面積を有するシート状のワークを吸引保持して搬送するために、搬送ヘッドの先端面にワークの形状に対応した形状の孔付きの保持プレートを装着するようにしたタイプの搬送装置の開発が試みられた。   When a sheet-like workpiece with an area larger than the area of the tip of the transfer head is sucked and held horizontally, the part protruding outward from the transfer head is bent downward by its own weight, and the entire workpiece is straightened. It can no longer be conveyed in the stretched state. Depending on the type of workpiece, if the workpiece is bent during conveyance, the workpiece may be warped during conveyance, which may reduce product quality. Therefore, a sheet having an area larger than the area of the front end surface of the conveyance head without using a conveyance head with a recess of the type described in Patent Document 1 without increasing the conveyance head in accordance with the size of the workpiece. In order to suck and hold the workpiece in the shape of a workpiece, development of a transport device of a type in which a holding plate with a hole having a shape corresponding to the shape of the workpiece is mounted on the tip surface of the transport head has been attempted.

多数の噴出孔が分散して形成されワークのサイズに対応したサイズの保持プレートを搬送ヘッドの先端面にスペーサを介して装着すると、凹部の底面に沿って流れた空気が保持プレートの背面に沿って流れるとともに、保持プレートに形成された多数の孔から噴出されて保持プレートの前面に沿って流れることになる。これにより、ワークをこれに対応したサイズの保持プレートに吸引保持させることが可能となった。   When a large number of ejection holes are dispersed and a holding plate of a size corresponding to the size of the workpiece is attached to the front end surface of the transport head via a spacer, the air that flows along the bottom surface of the concave portion runs along the back surface of the holding plate. And flows from the many holes formed in the holding plate and flows along the front surface of the holding plate. As a result, the workpiece can be sucked and held on a holding plate having a size corresponding to the workpiece.

しかしながら、シート状のワークをその表面に処理液等が付着した濡れた状態で搬送するようにしたところ、搬送した後のワーク開放位置において空気の噴出を停止しても、保持プレートの表面にワークが付着した状態となってワークを離脱することができないということが判明した。この理由は、保持プレートに多数の孔を分散して形成すると、保持プレートに吸引保持されたシート状のワークが部分的に保持プレートに接触してしまい、ワークの表面に付着した液体の表面張力によってワークが保持プレートに密着してしまうからであると考えられる。このように、ワークが部分的に保持プレートに接触すると、濡れていないようなワークでも保持プレートとの接触により表面に傷が付くおそれがある。   However, when the sheet-like workpiece is transported in a wet state with the treatment liquid adhering to the surface, the workpiece is placed on the surface of the holding plate even if the ejection of air is stopped at the workpiece opening position after the transportation. It became clear that the workpiece could not be removed due to the adhering state. This is because when a large number of holes are dispersed in the holding plate, the sheet-like workpiece sucked and held by the holding plate partially contacts the holding plate, and the surface tension of the liquid adhering to the surface of the workpiece This is considered to be because the work comes into close contact with the holding plate. As described above, when the workpiece partially contacts the holding plate, the surface of the workpiece that is not wet may be damaged by the contact with the holding plate.

本発明の目的は、搬送ヘッドよりも大きなサイズのシート状のワークをその表面を非接触状態で吸引保持するようにすることにある。   An object of the present invention is to suck and hold the surface of a sheet-like workpiece having a size larger than that of the transport head in a non-contact state.

本発明のワーク搬送装置は、シート状のワークを吸引搬送するワーク搬送装置であって、先端面に気体案内面を有する凹部が形成された搬送ヘッドと、前記搬送ヘッドに前記凹部内に突出して取り付けられ、前記凹部の前記気体案内面に対向して前記気体案内面との間で気体を前記気体案内面に向けて噴出する環状の気体噴出口を形成するノズルと、ワークの形状に対応した形状を有し、前記搬送ヘッドの先端にその外周部外方に迫り出して装着される保持プレートとを有し、前記気体案内面に案内された気体を前記保持プレートの前面外周部に向けて噴出する複数の気体噴出孔を前記保持プレートに形成し、前記気体噴出孔から噴出された気体の一部を凹部内に前記ノズルの外周面側から逆流させる気体戻し孔を、前記ノズルの外周面にオーバーラップさせて前記保持プレートに形成し、ワークの外周エッジに当接してワーク搬送時に前記ワークの前記保持プレートに対する横滑りを防止する突起を前記保持プレートの外周縁部に設けることを特徴とする。   A workpiece conveyance device according to the present invention is a workpiece conveyance device that sucks and conveys a sheet-like workpiece, and includes a conveyance head in which a concave portion having a gas guide surface is formed on a front end surface, and the conveyance head projects into the concave portion. A nozzle that is attached and that forms an annular gas jet port that jets gas toward the gas guide surface between the gas guide surface and the gas guide surface of the recess, and corresponds to the shape of the workpiece And a holding plate that is attached to the tip of the transport head so as to protrude outward from the outer periphery thereof, and the gas guided by the gas guide surface is directed toward the outer periphery of the front surface of the holding plate. A plurality of gas ejection holes to be ejected are formed in the holding plate, and a gas return hole for allowing a part of the gas ejected from the gas ejection holes to flow backward from the outer circumferential surface side of the nozzle into the recess is provided on the outer circumferential surface of the nozzle. In Wherein formed on the holding plate by burlap, and providing a projection for preventing sideslip for the holding plate of the contact with the outer peripheral edge of the workpiece during workpiece transfer the workpiece to the outer circumferential edge portion of the holding plate.

本発明のワーク搬送装置においては、前記気体噴出孔は、それぞれ前記ノズルの中心から同一の半径位置に円周方向に間隔を隔てて形成され、前記気体案内面の外周端にまで流れた気体を前記保持プレートの前面外周部に向けて噴出する外側の気体噴出孔と、前記半径位置よりも小さい半径位置に円周方向に間隔を隔てて形成され、前記気体案内面の中間部にまで流れた気体を前記保持プレートの前面外周部に向けて噴出する内側の気体噴出孔とを有すること特徴とする。本発明のワーク搬送装置においては、前記外側の気体噴出孔は、前記搬送ヘッドの前記気体案内面の湾曲部と前記搬送ヘッドの先端面の外周部に環状に形成された取付面との境界部を横断する位置に形成され、前記内側の気体噴出孔は、前記搬送ヘッドの前記気体案内面に対応する位置に形成されることを特徴とする。本発明のワーク搬送装置においては、前記気体戻し孔は、前記保持プレートの中心部に形成され前記ノズルの外径よりも大径であることを特徴とする。ワーク搬送装置においては、前記気体戻し孔を円周方向に間隔を隔てて前記保持プレートに複数形成することを特徴とする。本発明のワーク搬送装置においては、前記保持プレートは四辺形であることを特徴とする。 In the work transfer device of the present invention, the gas ejection holes are formed at intervals in the circumferential direction from the center of the nozzle to the same radial position, and the gas flowing up to the outer peripheral end of the gas guide surface. An outer gas ejection hole that ejects toward the front outer peripheral portion of the holding plate and a radial position that is smaller than the radial position and spaced in the circumferential direction, and flowed to an intermediate portion of the gas guide surface It has an inner gas ejection hole for ejecting gas toward the outer peripheral portion of the front surface of the holding plate. In the workpiece transfer apparatus of the present invention, the outer gas ejection hole is a boundary between the curved portion of the gas guide surface of the transfer head and the mounting surface formed annularly on the outer peripheral portion of the front end surface of the transfer head. The inner gas ejection hole is formed at a position corresponding to the gas guide surface of the transport head. In the workpiece transfer apparatus according to the present invention, the gas return hole is formed in a central portion of the holding plate and has a larger diameter than the outer diameter of the nozzle. In the workpiece transfer apparatus, a plurality of the gas return holes are formed in the holding plate at intervals in the circumferential direction. In the workpiece transfer apparatus of the present invention, the holding plate is a quadrilateral.

本発明によれば、搬送ヘッドの先端に搬送ヘッドの外径よりも大きいサイズの保持プレートを装着し、搬送ヘッドの気体案内面により案内された気体を噴出する複数の気体噴出孔を保持プレートに形成したので、気体噴出孔から保持プレートの前面外周部にまで流れる気体によりワークを吸引保持することができる。これにより、搬送ヘッドよりも大きい寸法の保持プレートを用いてワークを非接触状態で吸引保持することができる。   According to the present invention, a holding plate having a size larger than the outer diameter of the transport head is attached to the tip of the transport head, and the plurality of gas ejection holes for ejecting the gas guided by the gas guide surface of the transport head are provided in the holding plate. Since it formed, the workpiece | work can be suction-held by the gas which flows from a gas ejection hole to the front-surface outer peripheral part of a holding plate. Thereby, the workpiece can be sucked and held in a non-contact state using a holding plate having a size larger than that of the transport head.

保持プレートの中央部にはノズルの外周面にオーバーラップさせて気体戻し孔が形成されており、気体噴出孔から保持プレートの前面に流れる気体の一部を凹部内に逆流させるようにしたので、逆流する気体が保持プレートとワークとの間に流れて、ワークが保持プレートに接触することが防止されるとともにワークが非接触状態となって保持プレートに保持される。   A gas return hole is formed in the central portion of the holding plate so as to overlap the outer peripheral surface of the nozzle, and a part of the gas flowing from the gas ejection hole to the front surface of the holding plate is caused to flow back into the recess. The counterflowing gas flows between the holding plate and the workpiece, preventing the workpiece from contacting the holding plate and holding the workpiece in the non-contact state.

ワークは保持プレートに対して全面が非接触状態となって保持されるので、表面が濡れた状態のワークを搬送した後に、気体の供給を停止させると、確実にワークを搬送装置から離脱させることができる。   Since the entire surface of the workpiece is held in a non-contact state with respect to the holding plate, if the gas supply is stopped after the workpiece with the wet surface is conveyed, the workpiece is surely detached from the conveying device. Can do.

本発明の一実施の形態であるワーク搬送装置の正面側を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the front side of the workpiece conveyance apparatus which is one embodiment of this invention. 図１の背面側を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the back side of FIG. 図１の一部切欠き側面図である。It is a partially cutaway side view of FIG. ワーク搬送装置の正面図である。It is a front view of a workpiece conveyance apparatus. 本発明の他の実施の形態であるワーク搬送装置の一部切欠き側面図である。It is a partially notched side view of the workpiece conveyance apparatus which is other embodiment of this invention. 比較例としてのワーク搬送装置を示す一部切欠き側面図である。It is a partially notched side view which shows the workpiece conveyance apparatus as a comparative example. 他の比較例としてのワーク搬送装置を示す一部切欠き側面図である。It is a partially notched side view which shows the workpiece conveyance apparatus as another comparative example.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図３に示されるように、このワーク搬送装置はロボットアーム等の移動部材１０に装着されて使用される。ワーク搬送装置は、ワークを吸引保持する位置と、吸引保持された状態で搬送されたワークＷをワーク搬送装置から離脱させる位置との間を往復動自在となっている。ワーク搬送装置は、外周面が円形となったブロック状の搬送ヘッド１１を有しており、移動部材１０は搬送ヘッド１１の後端面に装着される。   As shown in FIG. 3, the workpiece transfer device is used by being mounted on a moving member 10 such as a robot arm. The workpiece transfer device can reciprocate between a position where the workpiece is sucked and held and a position where the workpiece W transferred in the sucked and held state is separated from the workpiece transfer device. The workpiece transfer apparatus has a block-shaped transfer head 11 whose outer peripheral surface is circular, and the moving member 10 is mounted on the rear end surface of the transfer head 11.

搬送ヘッド１１の先端面にはその外周部に環状に形成された取付面１２の内側に凹部１３が形成されている。この凹部１３は搬送ヘッド１１の中心部に径方向を向いて取付面１２よりも後退して形成された平坦部１４ａと、この平坦部１４ａと取付面１２との間に湾曲して形成された湾曲部１４ｂとを有する気体案内面１４により形成されている。   A concave portion 13 is formed on the front end surface of the transport head 11 inside an attachment surface 12 formed in an annular shape on the outer periphery thereof. The concave portion 13 is formed in a curved portion between the flat portion 14a and the mounting surface 12 which are formed in the central portion of the transport head 11 so as to face the radial direction and recede from the mounting surface 12. It is formed by a gas guide surface 14 having a curved portion 14b.

搬送ヘッド１１の径方向中心部には凹部１３内に突出してノズル１５が設けられており、このノズル１５は取付面１２よりも後退した先端面１５ａを有し、ノズル１５の外周面１５ｂは円形となっている。ノズル１５の背面側の外周部には気体案内面１４との間で環状の気体噴出口１６を形成する噴出口形成面１７が形成されており、その内側には環状のポケット溝１８が環状に形成されている。搬送ヘッド１１にはポケット溝１８に開口する気体供給孔１９が形成されており、気体供給孔１９は図２に示されるように、搬送ヘッド１１の後端面に開口する給気ポート２１に連通している。この給気ポート２１には圧縮空気源に接続された給気配管が接続されるようになっており、給気配管を介して気体供給孔１９には外部から圧縮空気が供給される。気体供給孔１９の前方にはポケット溝１８が形成されているので、複数の気体供給孔１９からポケット溝１８内に流入した空気はポケット溝１８内で均一に分散された後に気体噴出口１６から気体案内面１４に向けて噴出される。このような搬送ヘッド１１の形状は、上述した特許文献１に記載されたワーク搬送装置と同様となっている。   A nozzle 15 is provided at the center of the transport head 11 in the radial direction so as to protrude into the recess 13. The nozzle 15 has a tip surface 15 a that is retracted from the mounting surface 12, and the outer peripheral surface 15 b of the nozzle 15 is circular. It has become. A nozzle port forming surface 17 that forms an annular gas jet port 16 with the gas guide surface 14 is formed on the outer peripheral portion on the back side of the nozzle 15, and an annular pocket groove 18 is formed annularly inside the nozzle port forming surface 17. Is formed. A gas supply hole 19 that opens into the pocket groove 18 is formed in the transport head 11, and the gas supply hole 19 communicates with an air supply port 21 that opens at the rear end face of the transport head 11 as shown in FIG. 2. ing. An air supply pipe connected to a compressed air source is connected to the air supply port 21, and compressed air is supplied to the gas supply hole 19 from the outside through the air supply pipe. Since the pocket groove 18 is formed in front of the gas supply hole 19, the air that has flowed into the pocket groove 18 from the plurality of gas supply holes 19 is uniformly dispersed in the pocket groove 18, and then is discharged from the gas outlet 16. It is ejected toward the gas guide surface 14. The shape of such a conveyance head 11 is the same as that of the workpiece conveyance apparatus described in Patent Document 1 described above.

給気ポート２１に加えて、搬送ヘッド１１の外周面に開口させて給気ポート２２が気体供給孔１９に連通して形成されており、図２に示されるように、この給気ポート２２は搬送ヘッド１１にねじ止めされる封止部材２３により閉じられている。したがって、搬送ヘッド１１の後端面に開口した給気ポート２１から圧縮空気を供給する形態に代えて、搬送ヘッド１１の外周面に開口した給気ポート２２から空気を供給することもでき、その場合には給気ポート２１を封止部材により閉じることになる。２つの給気ポート２１，２２の一方から圧縮空気を供給すると、気体案内面１４とこれに対向する噴出口形成面１７との間に環状に形成された気体噴出口１６から径方向外方に圧縮空気が噴出し、噴出した空気は気体案内面１４に沿ってこれに案内されて取付面１２に向けて流れる。   In addition to the air supply port 21, an air supply port 22 is formed in the outer peripheral surface of the transport head 11 so as to communicate with the gas supply hole 19. As shown in FIG. It is closed by a sealing member 23 that is screwed to the transport head 11. Therefore, air can be supplied from the air supply port 22 opened to the outer peripheral surface of the transport head 11 instead of the form of supplying the compressed air from the air supply port 21 opened to the rear end surface of the transport head 11. In this case, the air supply port 21 is closed by the sealing member. When compressed air is supplied from one of the two air supply ports 21, 22, radially outward from the gas jet port 16 formed in an annular shape between the gas guide surface 14 and the jet port forming surface 17 facing the gas guide surface 14. The compressed air is ejected, and the ejected air is guided along the gas guide surface 14 and flows toward the mounting surface 12.

搬送ヘッド１１の先端には保持プレート２５が装着されている。この保持プレート２５の背面の取付孔に搬送ヘッド１１が嵌合し、保持プレート２５の背面に設けられたピン（図示省略）が搬送ヘッド１１に形成された取付孔２６に嵌合され、保持プレート２５はピンにより搬送ヘッド１１に固定されている。保持プレート２５はワークＷの形状に対応して正方形となっており、保持プレート２５の図１における水平方向の縦寸法と上下方向の横寸法は搬送ヘッド１１の外径よりも大きく設定され、保持プレート２５の外周部は搬送ヘッド１１の外周部よりも外方に迫り出している。   A holding plate 25 is attached to the tip of the transport head 11. The transport head 11 is fitted into the mounting hole on the back surface of the holding plate 25, and a pin (not shown) provided on the back surface of the holding plate 25 is fitted into the mounting hole 26 formed on the transport head 11 to hold the holding plate. 25 is fixed to the transport head 11 by pins. The holding plate 25 has a square shape corresponding to the shape of the workpiece W, and the vertical dimension in the horizontal direction and the horizontal dimension in the vertical direction in FIG. 1 of the holding plate 25 are set to be larger than the outer diameter of the transport head 11. The outer peripheral part of the plate 25 protrudes outward from the outer peripheral part of the transport head 11.

保持プレート２５の前面の外周縁部には突起２７が設けられている。突起２７は、図１における左右の側部と上下の側部にそれぞれ２つずつ設けられている。ただし、突起２７の数は２つに限られず任意の数に設定される。ワークＷは突起２７の内側に配置されて搬送ヘッド１１により吸引保持する搬送開始位置からワーク離脱位置まで搬送され、ワーク搬送時には、ワークＷの外周エッジが突起２７に当接してワークＷの保持プレート２５に対する横滑りと脱落が防止される。   A protrusion 27 is provided on the outer peripheral edge of the front surface of the holding plate 25. Two protrusions 27 are provided on each of the left and right side portions and the upper and lower side portions in FIG. However, the number of protrusions 27 is not limited to two and is set to an arbitrary number. The workpiece W is arranged on the inner side of the projection 27 and is conveyed from the conveyance start position where the workpiece is sucked and held by the conveyance head 11 to the workpiece separation position. When the workpiece is conveyed, the outer peripheral edge of the workpiece W abuts on the projection 27 and the workpiece W holding plate Side slipping and falling off with respect to 25 are prevented.

図３および図４に示されるように、保持プレート２５にはノズル１５の中心から半径Ｒ１の位置に円周方向に間隔を隔てて１２個の気体噴出孔３１ａが形成されている。それぞれの気体噴出孔３１ａは搬送ヘッド１１の気体案内面１４の湾曲部１４ｂと取付面１２との境界部を横断する位置に形成されており、凹部１３内を気体案内面１４の外周端にまで径方向外方に向けて案内された空気は、その姿勢を大きく変更することなく、気体噴出孔３１ａを貫通して保持プレート２５の前面外周部に向けてこれに沿うようにして噴出される。なお、気体噴出孔３１ａの数は図示する数に限定されることなく、任意の数とすることができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the holding plate 25 is formed with twelve gas ejection holes 31a at a radius R1 from the center of the nozzle 15 and spaced in the circumferential direction. Each gas ejection hole 31 a is formed at a position crossing the boundary between the curved portion 14 b of the gas guide surface 14 of the transport head 11 and the mounting surface 12, and the inside of the recess 13 reaches the outer peripheral end of the gas guide surface 14. The air guided toward the outer side in the radial direction is ejected through the gas ejection holes 31a toward the outer peripheral portion of the front surface of the holding plate 25 without greatly changing its posture. In addition, the number of the gas ejection holes 31a is not limited to the number illustrated, and can be an arbitrary number.

保持プレート２５にはノズル１５の中心から半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の位置に円周方向に間隔を隔てて８つの気体噴出孔３１ｂが形成されている。それぞれの気体噴出孔３１ｂは搬送ヘッド１１の気体案内面１４に対応する位置に形成されており、凹部１３内を気体案内面１４の中間部にまで径方向外方に向けて案内された空気の大部分は、気体噴出孔３１ｂから保持プレート２５を貫通し保持プレート２５の前面外周部に向けて噴出される。気体噴出孔３１ｂから噴出される空気も、その姿勢を大きく変更することなく、気体噴出孔３１ｂを貫通して保持プレート２５の前面外周部に向けてこれに沿うようにして噴出される。   Eight gas ejection holes 31b are formed in the holding plate 25 at circumferentially spaced positions at a radius R2 smaller than the radius R1 from the center of the nozzle 15. Each gas ejection hole 31 b is formed at a position corresponding to the gas guide surface 14 of the transport head 11, and the air guided through the recess 13 to the middle portion of the gas guide surface 14 radially outward. Most of the gas is ejected from the gas ejection hole 31b through the holding plate 25 toward the front outer periphery of the holding plate 25. The air ejected from the gas ejection hole 31b is also ejected through the gas ejection hole 31b toward the outer periphery of the front surface of the holding plate 25 without greatly changing the posture.

それぞれの気体噴出孔３１ａは外側の気体噴出孔となっており、気体噴出孔３１ｂは気体噴出孔３１ａよりも径方向内側に配置された内側の気体噴出孔となっている。気体噴出孔３１ｂの数も図示する数に限定されることなく、任意の数とすることができる。   Each gas ejection hole 31a is an outer gas ejection hole, and the gas ejection hole 31b is an inner gas ejection hole disposed radially inward of the gas ejection hole 31a. The number of gas ejection holes 31b is not limited to the number shown in the figure, and can be any number.

それぞれの気体噴出孔３１ａ，３１ｂを貫通した空気は、ノズル１５の気体噴出口１６から噴出されて気体案内面１４に沿って径方向外方に向かう姿勢となっているので、図３において矢印で示されるように保持プレート２５の前面に沿って流れる。これにより、それぞれの気体噴出孔３１ａ，３１ｂから噴出して保持プレート２５の前面に沿って流れる空気に対して保持プレート２５の前方側から空気が回り込み、保持プレート２５の前面側に負圧が発生する。搬送ヘッド１１の径方向外方に対応する保持プレート２５の外周部には凹部１３から直接空気が供給されることはないが、気体噴出孔３１ａ，３１ｂから噴出した空気が外周部に案内されるので、その部分に沿って流れる空気により保持プレート２５の外周部の前面側にも負圧領域が形成される。   Since the air passing through the gas ejection holes 31a and 31b is ejected from the gas ejection port 16 of the nozzle 15 and is directed radially outward along the gas guide surface 14, it is indicated by an arrow in FIG. It flows along the front surface of the holding plate 25 as shown. As a result, air circulates from the front side of the holding plate 25 to the air jetted from the gas ejection holes 31a and 31b and flows along the front surface of the holding plate 25, and negative pressure is generated on the front side of the holding plate 25. To do. Air is not directly supplied from the recess 13 to the outer peripheral portion of the holding plate 25 corresponding to the outer side in the radial direction of the transport head 11, but the air ejected from the gas ejection holes 31a and 31b is guided to the outer peripheral portion. Therefore, a negative pressure region is also formed on the front side of the outer peripheral portion of the holding plate 25 by the air flowing along that portion.

このように、保持プレート２５の前面側には全体的に負圧領域が形成されるので、保持プレート２５の外周部には気体噴出孔が形成されていないが、保持プレート２５をワークＷに接近させると、ワークＷは保持プレート２５に引き寄せられて、全体的に湾曲することなく、ワークＷの表面は保持プレート２５に非接触状態となって吸引保持される。   Thus, since a negative pressure region is formed entirely on the front side of the holding plate 25, no gas ejection holes are formed in the outer peripheral portion of the holding plate 25, but the holding plate 25 approaches the workpiece W. Then, the workpiece W is attracted to the holding plate 25, and the surface of the workpiece W is sucked and held in a non-contact state with the holding plate 25 without being curved as a whole.

保持プレート２５の中央部には、ノズル１５の外径よりも大径の気体戻し孔３２が形成されている。この気体戻し孔３２はノズル１５の外周面１５ｂを横断するようにこれにオーバーラップして形成されている。気体噴出孔３１ａ，３１ｂから噴出された空気の大部分は、前述のように、径方向外方に向けて流れ、残りは径方向内方に向けて流れる。つまり、気体戻し孔３２を介して凹部１３内に外周面１５ｂに沿って逆流することになる。このように、ノズル１５の先端面１５ａに対応させて保持プレート２５に気体戻し孔３２を形成すると、気体噴出孔３１ａ，３１ｂから噴出した空気の一部が気体戻し孔３２を介して凹部１３内に逆流する空気の流れが形成されるので、ワークＷのうちノズル１５の先端面１５ａに対応する部分は保持プレート２５に対して大きく湾曲することなく、ワークＷと保持プレート２５の前面との間には、全体的にほぼ同様の隙間が形成された状態となってワークＷが保持プレート２５に対して非接触状態で吸引保持される。   A gas return hole 32 having a diameter larger than the outer diameter of the nozzle 15 is formed in the central portion of the holding plate 25. The gas return hole 32 is formed so as to overlap the outer peripheral surface 15b of the nozzle 15 so as to cross the outer peripheral surface 15b. As described above, most of the air ejected from the gas ejection holes 31a and 31b flows outward in the radial direction, and the rest flows inward in the radial direction. That is, the gas flows backward along the outer peripheral surface 15 b into the recess 13 through the gas return hole 32. As described above, when the gas return hole 32 is formed in the holding plate 25 so as to correspond to the tip surface 15 a of the nozzle 15, a part of the air ejected from the gas ejection holes 31 a and 31 b passes through the gas return hole 32 into the recess 13. Therefore, a portion of the workpiece W corresponding to the tip end surface 15a of the nozzle 15 is not greatly curved with respect to the holding plate 25, and the portion between the workpiece W and the front surface of the holding plate 25 is formed. The workpiece W is sucked and held in a non-contact state with respect to the holding plate 25 in a state where substantially the same gap is formed as a whole.

図５は本発明の他の実施の形態であるワーク搬送装置を示す一部切欠き側面図である。図１〜図４に示したワーク搬送装置の保持プレート２５には、気体戻し孔３２がノズル１５の先端面に対応させて１つ形成されているのに対し、図５に示す保持プレート２５には、複数の気体戻し孔３２がそれぞれノズル１５の外周面１５ｂを横断するようにして形成されている。それぞれの気体戻し孔３２は、ノズル１５の中心から所定の半径の位置に円周方向に間隔を隔てて形成されている。気体戻し孔３２の径方向外方には、上述したワーク搬送装置と同様に、気体噴出孔３１ａと気体噴出孔３１ｂが複数個形成されている。   FIG. 5 is a partially cutaway side view showing a workpiece transfer apparatus according to another embodiment of the present invention. In the holding plate 25 of the workpiece transfer apparatus shown in FIGS. 1 to 4, one gas return hole 32 is formed corresponding to the tip surface of the nozzle 15, whereas in the holding plate 25 shown in FIG. The plurality of gas return holes 32 are formed so as to cross the outer peripheral surface 15b of the nozzle 15, respectively. Each of the gas return holes 32 is formed at a predetermined radius from the center of the nozzle 15 and spaced in the circumferential direction. A plurality of gas ejection holes 31a and a plurality of gas ejection holes 31b are formed on the outside of the gas return hole 32 in the radial direction, similarly to the above-described workpiece transfer device.

図６および図７は比較例として示すワーク搬送装置であり、それぞれは搬送ヘッド１１を上述した搬送ヘッド１１と同一の構造とし、保持プレート２５の形状を相違させて実験を行った。図６に示すように、保持プレート２５に気体案内面１４の中間部に対応させて複数の気体噴出孔３１を形成し、ノズル１５の先端面１５ａに対応させてその外径よりも小径の気体戻し孔３２を形成した場合には、ノズル１５から空気を噴出させた状態で搬送ヘッド１１をワークに接近させても、ワークＷを確実に吸引保持させることができなかった。このため、作業者が手作業でワークＷを保持プレート２５に接近させて吸引保持させる必要があった。ただし、表面が濡れたワークＷを保持プレート２５により吸引保持した後に、空気の供給を停止させても、ワークＷは保持プレート２５に接触することなく、ワークＷを確実に保持プレート２５から離脱させることが可能であった。   FIGS. 6 and 7 are workpiece transfer apparatuses shown as comparative examples, and each experiment was performed with the transfer head 11 having the same structure as the transfer head 11 described above, and the shape of the holding plate 25 being different. As shown in FIG. 6, a plurality of gas ejection holes 31 are formed in the holding plate 25 so as to correspond to the middle portion of the gas guide surface 14, and a gas having a smaller diameter than the outer diameter thereof corresponding to the tip surface 15 a of the nozzle 15. When the return hole 32 is formed, the work W cannot be reliably sucked and held even when the transport head 11 is brought close to the work in a state where air is ejected from the nozzle 15. For this reason, it is necessary for the operator to manually hold the workpiece W close to the holding plate 25 and suck and hold it. However, even if the supply of air is stopped after the work W whose surface is wet is sucked and held by the holding plate 25, the work W is reliably detached from the holding plate 25 without contacting the holding plate 25. It was possible.

一方、図７に示すように、全体的に多数の気体噴出孔３１が形成された保持プレート２５を搬送ヘッド１１の先端面にスペーサ３４を介して装着するようにした場合には、ノズル１５から空気を噴出させた状態で搬送ヘッド１１をワークＷに接近させると、ワークＷを保持プレート２５に向けて吸引させることが可能であったが、ワークＷの全体が保持プレート２５の前面に接触してしまうことが判明した。ワークＷが部分的に保持プレート２５に接触すると、表面が濡れた状態のワークＷを吸引保持して搬送した後にワークＷを離脱する際にワークＷが保持プレート２５に水分の表面張力によって密着した状態となり、空気の供給を停止してもワークＷが保持プレート２５に接触した状態となってしまった。しかも、ワークＷが保持プレート２５に接触してしまうと、非接触状態でのワークを搬送することができなくなり、ワークＷに傷がつく可能性がある。このため、濡れた状態のワークＷを搬送することができないので、搬送前の処理工程で濡れた状態となったワークＷを次の工程に搬送するには、予めワークＷを乾燥させる必要がある。   On the other hand, as shown in FIG. 7, when the holding plate 25 having a large number of gas ejection holes 31 as a whole is attached to the front end surface of the transport head 11 via the spacer 34, When the transport head 11 is brought close to the workpiece W while air is being blown out, the workpiece W can be sucked toward the holding plate 25, but the entire workpiece W comes into contact with the front surface of the holding plate 25. It turned out that. When the workpiece W partially contacts the holding plate 25, the workpiece W is brought into close contact with the holding plate 25 by the surface tension of moisture when the workpiece W is removed after being sucked, held and conveyed. Even when the supply of air was stopped, the workpiece W was in contact with the holding plate 25. Moreover, if the work W comes into contact with the holding plate 25, the work in a non-contact state cannot be transported, and the work W may be damaged. For this reason, since the wet workpiece | work W cannot be conveyed, in order to convey the workpiece | work W which became the wet state in the process process before conveyance to the following process, it is necessary to dry the workpiece | work W previously. .

これに対して、図１〜図４に示す本発明のワーク搬送装置においては、気体案内面１４によって案内された空気が気体噴出孔３１ａ，３１ｂを貫通した後に保持プレート２５の前面に沿って流れるようにしたので、搬送ヘッド１１をワークＷに接近させると、ワークＷは保持プレート２５に向けて持ち上げられるように吸引保持され、吸引保持を確実に行うことができた。しかも、ワークＷは部分的に反りや湾曲を発生させることなく、全体的にほぼ平坦となった状態で保持プレート２５に吸引保持され、ワークＷが保持プレート２５に接触することがなかった。これにより、濡れた状態のワークＷを搬送した後に気体噴出口１６からの空気の噴出を停止させると、ワークＷを保持プレート２５から確実に離脱させることが可能であった。ワーク搬送時にワークＷの外周エッジは突起２７の内面に当接してワークＷの横滑りが防止されるが、ワーク離脱時にワークＷの外周エッジと突起２７とが接触しても、ワークＷを離脱させることができた。   On the other hand, in the workpiece conveyance device of the present invention shown in FIGS. 1 to 4, the air guided by the gas guide surface 14 flows along the front surface of the holding plate 25 after passing through the gas ejection holes 31 a and 31 b. Thus, when the transport head 11 is brought close to the workpiece W, the workpiece W is sucked and held so as to be lifted toward the holding plate 25, and the suction and holding can be reliably performed. Moreover, the workpiece W is sucked and held by the holding plate 25 in a state of being substantially flat as a whole without causing partial warping or bending, and the workpiece W does not come into contact with the holding plate 25. Thus, when the ejection of air from the gas ejection port 16 is stopped after the wet workpiece W is transported, the workpiece W can be reliably detached from the holding plate 25. Although the outer peripheral edge of the workpiece W abuts against the inner surface of the protrusion 27 during conveyance of the workpiece and the side slip of the workpiece W is prevented, the workpiece W is released even if the outer peripheral edge of the workpiece W and the protrusion 27 come into contact when the workpiece is released. I was able to.

本発明のワーク搬送装置においては、搬送ヘッド１１の先端面に保持プレート２５を装着して保持プレート２５に対応したサイズのワークを吸引保持するようにしたので、ワークのサイズが変更されたときには、搬送ヘッド１１を交換することなく、搬送ヘッド１１に装着される保持プレート２５を交換することにより、種々のサイズのワークを吸引保持することができる。   In the workpiece transfer apparatus of the present invention, the holding plate 25 is attached to the front end surface of the transfer head 11 so as to suck and hold a workpiece of a size corresponding to the holding plate 25. Therefore, when the size of the workpiece is changed, By exchanging the holding plate 25 attached to the conveying head 11 without exchanging the conveying head 11, workpieces of various sizes can be sucked and held.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示するワークＷは正方形となっているが、縦寸法と横寸法が相違した長方形のワークＷについても吸引搬送することができる。その際には、保持プレート２５はワークＷのサイズに対応させて長方形に設定される。ノズル１５に供給する気体としては、空気のみならず窒素ガス等を供給するようにしても良い。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the illustrated workpiece W is a square, a rectangular workpiece W having a different vertical dimension and horizontal dimension can also be sucked and conveyed. At that time, the holding plate 25 is set in a rectangular shape corresponding to the size of the workpiece W. As the gas supplied to the nozzle 15, not only air but also nitrogen gas or the like may be supplied.

１０ 移動部材
１１ 搬送ヘッド
１２ 取付面
１３ 凹部
１４ 気体案内面
１４ａ 平坦部
１４ｂ 湾曲部
１５ ノズル
１６ 気体噴出口
１７ 噴出口形成面
１８ ポケット溝
１９ 気体供給孔
２１ 給気ポート
２５ 保持プレート
２７ 突起
３１ａ，３１ｂ 気体噴出孔
３２ 気体戻し孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Moving member 11 Conveyance head 12 Mounting surface 13 Recessed part 14 Gas guide surface 14a Flat part 14b Curved part 15 Nozzle 16 Gas jet port 17 Jet port formation surface 18 Pocket groove 19 Gas supply hole 21 Air supply port 25 Holding plate 27 Protrusion 31a, 31b Gas ejection hole 32 Gas return hole

Claims (6)

シート状のワークを吸引搬送するワーク搬送装置であって、
先端面に気体案内面を有する凹部が形成された搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに前記凹部内に突出して取り付けられ、前記凹部の前記気体案内面に対向して前記気体案内面との間で気体を前記気体案内面に向けて噴出する環状の気体噴出孔を形成するノズルと、
ワークの形状に対応した形状を有し、前記搬送ヘッドの先端にその外周部外方に迫り出して装着される保持プレートとを有し、
前記気体案内面に案内された気体を前記保持プレートの前面外周部に向けて噴出する複数の気体噴出孔を前記保持プレートに形成し、
前記気体噴出孔から噴出された気体の一部を凹部内に前記ノズルの外周面側から逆流させる気体戻し孔を、前記ノズルの外周面にオーバーラップさせて前記保持プレートに形成し、
ワークの外周エッジに当接してワーク搬送時に前記ワークの前記保持プレートに対する横滑りを防止する突起を前記保持プレートの外周縁部に設けることを特徴とするワーク搬送装置。 A workpiece transfer device for sucking and transferring a sheet-like workpiece,
A transport head in which a concave portion having a gas guide surface is formed on the tip surface;
An annular gas ejection hole is formed in the conveyance head so as to protrude into the recess and to eject gas toward the gas guide surface between the gas guide surface and the gas guide surface of the recess. A nozzle to
It has a shape corresponding to the shape of the workpiece, and has a holding plate that is attached to the tip of the transport head so as to protrude outward from the outer periphery thereof,
A plurality of gas ejection holes for ejecting the gas guided by the gas guide surface toward the outer periphery of the front surface of the holding plate are formed in the holding plate;
A gas return hole for causing a part of the gas ejected from the gas ejection hole to flow backward from the outer peripheral surface side of the nozzle into the recess is formed in the holding plate so as to overlap the outer peripheral surface of the nozzle,
A workpiece conveying apparatus, wherein a protrusion is provided on an outer peripheral edge portion of the holding plate so as to abut against an outer peripheral edge of the workpiece and prevent a side slip of the workpiece with respect to the holding plate when the workpiece is conveyed. 請求項１記載のワーク搬送装置において、前記気体噴出孔は、それぞれ前記ノズルの中心から同一の半径位置に円周方向に間隔を隔てて形成され、前記気体案内面の外周端にまで流れた気体を前記保持プレートの前面外周部に向けて噴出する外側の気体噴出孔と、前記半径位置よりも小さい半径位置に円周方向に間隔を隔てて形成され、前記気体案内面の中間部にまで流れた気体を前記保持プレートの前面外周部に向けて噴出する内側の気体噴出孔とを有すること特徴とするワーク搬送装置。   2. The work conveying device according to claim 1, wherein each of the gas ejection holes is formed in the same radial position from the center of the nozzle at a circumferential interval, and flows to the outer peripheral end of the gas guide surface. And an outer gas ejection hole for ejecting the holding plate toward the outer peripheral portion of the front surface of the holding plate, and a radial position smaller than the radial position and spaced in the circumferential direction, and flows to an intermediate portion of the gas guiding surface And a gas ejection hole on the inner side for ejecting the gas toward the outer periphery of the front surface of the holding plate. 請求項２記載のワーク搬送装置において、前記外側の気体噴出孔は、前記搬送ヘッドの前記気体案内面の湾曲部と前記搬送ヘッドの先端面の外周部に環状に形成された取付面との境界部を横断する位置に形成され、前記内側の気体噴出孔は、前記搬送ヘッドの前記気体案内面に対応する位置に形成されることを特徴とするワーク搬送装置。3. The workpiece transfer device according to claim 2, wherein the outer gas ejection hole is a boundary between a curved portion of the gas guide surface of the transfer head and an attachment surface formed in an annular shape on an outer peripheral portion of a front end surface of the transfer head. The workpiece conveying device, wherein the inner gas ejection hole is formed at a position corresponding to the gas guide surface of the conveying head. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク搬送装置において、前記気体戻し孔は、前記保持プレートの中心部に形成され前記ノズルの外径よりも大径であることを特徴とするワーク搬送装置。 4. The workpiece transfer device according to claim 1, wherein the gas return hole is formed in a central portion of the holding plate and has a larger diameter than an outer diameter of the nozzle. Conveying device. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク搬送装置において、前記気体戻し孔を円周方向に間隔を隔てて前記保持プレートに複数形成することを特徴とするワーク搬送装置。 The work transfer apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein a plurality of the gas return holes are formed in the holding plate at intervals in a circumferential direction. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のワーク搬送装置において、前記保持プレートは四辺形であることを特徴とするワーク搬送装置。 In the work conveying apparatus according to any one of claims 1 to 5 work carrier, wherein the holding plate is quadrilateral.
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