JP5822437B2 - 保持具 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に示すものは、図7に示すように、円形の保持面1aを備えたプレート部材1の中央に、円形の凹部2を形成するとともに、この凹部2に連続する面をテーパー状にして、このテーパー面2aを保持面1aになめらかに連続させている。
また、上記凹部2には、ノズル部材3を組み込んでいる。
このノズル部材3は、その一方の面3aを保持面1aと同一レベルにするとともに、その内部に圧力流体を供給する中継室4を形成している。そして、この中継室4に連続する複数の絞り噴出口5を放射状に形成している。
上記中継室4には、プレート部材1に形成した供給通路6を連通させ、この供給通路6にはエアなどの流体を導く配管を接続するようにしている。この配管を介して中継室4にエアを導くと、そのエアが複数の絞り噴出口5に導かれる。このとき、複数の絞り噴出口5の合計流路面積、すなわち、流路の有効断面積を中継室4の流路の有効断面積よりも小さくしているので、中継室4から絞り噴出口5を通過する過程で、流速が数倍から十数倍に加速する。このようにして十分に加速した流体を、上記テーパー面2aに吹き付けるようにしている。
また、上記保持面1aに沿って導かれた流体は、さらに保持面1aに沿って流れ、プレート部材1の外縁に沿って放出される。
上記保持面1aを下に向けて、ワークWを上から保持する場合には、重力と上記負圧による吸引力とがバランスする位置にワークWが保持されることになる。
さらに、上記保持面1aを上に向けて、ワークWを下から保持する場合には、噴出流体がワークにぶつかることによってワークを押し上げる推力と、ワークWに作用する重力とのバランスによって、ワークWが保持されることになる。
上記パッド7を設ける場合、ワークWに接触するパッド7の先端位置を、上記負圧によって形成される吸引力が作用する領域に設けるようにする。これにより、ワークWを吸引力によって保持できるようにしている。
例えば、ワークWの方が保持面1aよりも大きい場合には、絞り噴出口5からの噴出流による負圧に基づいた吸引力で保持されたワークWが、図8に示すように保持面1aの外周から外側へはみ出してしまう。
一方、吸引力を大きくするためには、保持面1aに沿って流れる流体の速度を大きくする必要があり、流体供給手段が大型化してしまったり、騒音が発生したりという問題も発生する。
そのため、ワークWが上記保持面1aからはみ出さない寸法関係を保持することが好ましい。
しかも、平面性の高い保持面1aは、例えば削り出し加工によって形成する必要があり、大きな保持面1aを形成するためには製造コストがかかってしまう。
この発明の目的は、様々な大きさのワークに適応可能な保持具を、低コストで提供することである。
第1の発明は、上記保持具を前提とし、上記保持面の外形より突出する風よけ部材を備え、上記風よけ部材を本体に対し着脱自在に設けるとともに、この風よけ部材と保持面に保持されたワーク全体とが対向する。このように風よけ部材とワークとが対向した状態で、ワーク全体が風よけ部材の全部に覆われるようにしている。そして、この本体に対する風よけ部材の取り付け部を、上記保持面を境にしてワークとは反対側に位置させたことを特徴とする。
また、削り出し加工で形成した大きな保持面を有する保持具の本体は重くなって、扱いにくいという問題もあるが、風よけ部材は軽量化もでき、保持具全体の重量が重くなることもない。
さらに、保持具本体から突出した風よけ部材の全部が、本体からはみ出したワークの全部と対向しているので、保持具本体の移動時に風圧を受けることを確実に防ぐことができる。
特に、第2の発明によれば、保持したワークと風よけ部材との間に風を巻き込みにくくして、より安定した保持状態を維持できる。
この第1実施形態の保持具は、上記プレート部材1の保持面1aと反対側の表面1bに風よけ部材8を設けている点が上記従来例と異なる。この風よけ部材8は、保持具の保持対象となるワークWと同等の直径を有する円盤状の部材で、上記プレート部材1の表面1bにビス9によって取り付けている。なお、この風よけ部材8の中央には、円形の開口8aを設け、供給通路6に図示しないエア配管を接続できるようにしている。
図3は、上記保持具にワークWを保持した状態を示している。このようにワークWを保持したとき、保持具本体の外周からはみ出したワークWの部分は、上記風よけ部材8に対向し、覆われている。
そのため、保持具本体を図3に示す矢印x1方向に移動させても、矢印x2方向の風圧がワークWに直接作用することがなく、保持したワークWを風圧によって脱落させてしまうことを防止できる。
上記風よけ部材10は、円盤部10aとその外周に連続するテーパーを有するリング部10bとからなる部材であり、上記円盤部10aをビス9によって保持具の本体を構成するプレート部材1の表面1bに固定している。
なお、上記プレート部10aの中央には開口10cを形成している。
また、リング部10bの先端を、保持したワークWの外周の近傍に位置させるとともに、リング部10bでワークWの外周を囲うように構成している。
しかも、上記風よけ部材10のリング部10bが上記ワークWの外周を完全に覆う位置にあるので、ワークWが図4において左右方向にずれることも防止できる。
但し、この第3実施形態のように上記リング部10bがワークWの外周を覆う場合、ワークWの外周との間が狭くなり過ぎると、上記ノズル部材3から噴出された流体が外部へ流れ難くなって、保持面1aに沿った負圧が形成されにくくなることもある。そのため、上記リング部10bの内壁とワークWの外周との間には適当な隙間が形成されるようにしている。
あるいは、ノズル部材3から噴出された流体を外方へ導くための通気孔をリング部材10bに形成するようにしもよい。
上記ガイド部材11は棒状の部材であり、このガイド部材11を、上記風よけ部材8の外周に沿って所定の間隔を保って複数起立させて設けている。
そして、上記ガイド部材11の先端を、保持したワークWの外周の近傍であって、ワークWを境に上記保持面1aとは反対側に位置させ、ガイド部材11でワークWの外周を囲うように構成している。
つまり、この第3実施形態の保持具は、上記風よけ部材8よりも小さく、上記複数のガイド部材11の内側に収まる大きさのワークWに適用するためのものである。
また、上記ガイド部材11を、保持したワークWの外周の近傍に位置させてワークWを覆っているため、ワークWの搬送時にワークWが図5において左右方向にずれることも防止できる。
上記風よけ部材12は、断面形状がL字のリング状の取り付け部材13を介してプレート部材1の側面に取り付けられている。
但し、風よけ部材12の取り付け方法はこれに限らない。例えば、風よけ部材12を固定した取り付け部材13の中央に、プレート部材1を圧入して固定するようにしてもよい。また、風よけ部材12を取り付け部材13に接着してもよい。あるいは、風よけ部材12を直接プレート部材1に固定してもよい。
そのため、ワークWと風よけ部材12との間に風を巻き込みにくくでき、搬送時により安定した保持状態を維持できる。
なお、この第4実施形態において保持面1aに設けたパッド7に替えて、上記風よけ部材12にワークWとの距離を保つためのパッドを設けてもよい。特に上記風よけ部材12の外周付近で、ワークWの外周近傍に対向する位置にパッドを設ければ、そのパッドがワークWの外周付近に接触するので、例えば、半導体ウエハなど、内側への接触を嫌うワークの保持に適している。
しかも、風よけ部材は板状部材で足りるので、保持具本体を大型化する場合と比べて、保持具の全重量を軽く維持することができる。
このように、ワークWの表面において風よけ部材からはみ出す部分がなければ、保持具本体の移動時に風圧を受けることを確実に防ぐことができる。
なお、上記吸引力が作用する領域とは、保持具の保持面の近傍であって、保持面と平行、かつワークに対応する大きさの面のうち、その面上における力の総和が負圧となる平面が位置する領域のことである。つまり、パッド7に接触し、この領域に位置するワークWには、全体として吸引力が作用するようになる。
しかし、上記パッド7は必須のものではなく、パッド7を設けないで、非接触でワークWを保持するようにしても良い。その場合にも、上記各風よけ部材8,10,12によって、ワークWに作用する風圧をさえぎり、ワークWの脱落を防止することができる。
例えば、プレート部材1とノズル部材3とを別部材にせずに、一体化したものでも良いし、ノズル部材3の構造が異なるものでもよい。さらに、高速流体が噴出する絞り噴出口5に替えてスリットを採用してもよい。
要するに流体のベルヌーイの原理を利用して保持面側でワークWを保持できる構成ならどのようなものでも、この発明の本体として用いることができる。
さらに、風よけ部材も、保持したワークWに対し、脱落方向に作用する風圧をよけることができる形状なら上記実施形態のものに限らない。
但し、上記風よけ部材を、本体に対し、着脱自在に取り付けるようにすれば、ワークWに応じて風よけ部材を取り替えることもできる。このように、風よけ部材を簡単に交換できれば、常時、大きな風よけ部材を備えておく必要がなくなる。小さなワークWを保持する際に、不要な風よけ部材が邪魔になるようなこともない。
1a 保持面
3 (本体を構成する)ノズル部材
8 風よけ部材
9 ビス
10 風よけ部材
10a 円盤部
10b リング部
11 ガイド部材
12 風よけ部材
13 取り付け部材
W ワーク
Claims (2)
- ベルヌーイの原理を利用して本体に設けた保持面にワークを保持する保持具において、上記保持面の外形より突出する風よけ部材を備え、上記風よけ部材を本体に対し着脱自在に設けるとともに、この風よけ部材は、当該風よけ部材と保持面に保持されたワークとが対向したとき、ワーク全体が風よけ部材の全部で覆われる大きさにし、上記本体に対する風よけ部材の取り付け部を、上記保持面を境にしてワークとは反対側に位置させた保持具。
- 上記風よけ部材の先端を、上記保持面に保持したワーク表面もしくは外周の近傍に位置させ、ワークと風よけ部材との間に風を巻き込むのを防止した請求項1に記載の保持具。
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