真空吸着装置
【課題】真空吸着装置においてワークの設置状況にかかわらず、簡素な構成で前記ワークを確実且つ安定的に吸着することができる。
【解決手段】真空吸着装置１０は、負圧流体の供給される供給ポート２２を有したボディ１２と、該ボディ１２の下部に設けられワークＷを吸着可能なパッド１４と、前記ボディ１２とパッド１４との間に設けられるシール部材１６とを備え、前記パッド１４が多孔質体から形成されると共に、前記シール部材１６が、前記パッド１４に対して剛性が低く形成される。また、パッド１４には、該パッド１４を平面状に維持する保持プレート２６が装着される。そして、例えば、パッド１４に対して傾斜したワークＷを吸着する際、該パッド１４がシール部材１６を変形させながら傾斜して前記ワークＷに密着する。
【解決手段】真空吸着装置１０は、負圧流体の供給される供給ポート２２を有したボディ１２と、該ボディ１２の下部に設けられワークＷを吸着可能なパッド１４と、前記ボディ１２とパッド１４との間に設けられるシール部材１６とを備え、前記パッド１４が多孔質体から形成されると共に、前記シール部材１６が、前記パッド１４に対して剛性が低く形成される。また、パッド１４には、該パッド１４を平面状に維持する保持プレート２６が装着される。そして、例えば、パッド１４に対して傾斜したワークＷを吸着する際、該パッド１４がシール部材１６を変形させながら傾斜して前記ワークＷに密着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧流体の吸引作用下にワークを吸着することが可能な真空吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シート状又はパネル状のワーク（例えば、液晶ディスプレイ、太陽電池用セル）を搬送するために真空吸着装置が用いられている。この真空吸着装置は、内部に負圧流体が供給されるボディ本体と、該ボディ本体の開口部に支持体を介して装着される多孔質体とを備え、前記ボディ本体に供給された負圧流体が、支持体の吸気通路を通じて多孔質体へと流通することにより、前記多孔質体の吸着面においてワークが吸着される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９８９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような多孔質体を用いた真空吸着装置は、シート状又はパネル状のワークを搬送するにあたり、前記ワークにおけるしわ、歪み等の発生を抑制して搬送を行うことができるという利点がある。一般的に、真空吸着装置で用いられる多孔質体は、剛性の高い支持体で吸着面が平面状となるように支持されている。
【０００５】
しかしながら、このような構成では、例えば、半導体ウェハ等の平面状のワークが真空吸着装置に対して平行に載置された場合には、何ら問題なく吸着することが可能であるが、例えば、前記ワークが前記真空吸着装置の吸着面に対して傾斜して載置されていた場合には、該真空吸着装置をロボットアーム等によって傾斜させてワークを平行な状態としてから吸着作業を行う必要があり、その調整作業が非常に煩雑である。
【０００６】
また、真空吸着装置を構成するボディ本体、支持体及び多孔質体に寸法誤差があった場合、前記多孔質体の吸着面に該寸法誤差に起因した凹凸が生じてしまいワークの吸着が不安定となることが懸念される。さらに、上述した吸着面の凹凸を解消するために、該吸着面の加工やボディ本体、支持体等の精度を向上させることが考えられるが、その場合には、製造コストの増加及び製造時間の長期化を招くこととなる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、ワークの設置状況にかかわらず、簡素な構成で前記ワークを確実且つ安定的に吸着することが可能な真空吸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、負圧流体の吸引作用下にワークを吸着する真空吸着装置において、
前記負圧流体の供給されるポートを有したボディと、
多孔質体からなり、前記ボディの下部に設けられ前記ワークを吸着する吸着面を有したパッドと、
前記パッドと前記ボディとの間に設けられ、該ボディに対して前記パッドを変位自在に保持する保持体と、
を備え、
前記保持体は、前記パッドに対して剛性が低く形成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ポートを有したボディとワークを吸着するパッドとの間に保持体を設け、前記保持体を介して前記パッドが前記ボディに対して変位自在に保持されている。そして、この保持体は、パッドに対して剛性が低く形成されているため、例えば、パッドの吸着面に対してワークが平行ではなく傾斜している場合でも、前記パッドを前記ワークに対応して傾斜させて確実に当接させることができるため、前記ワークの設置状況にかかわらず常に確実且つ安定的に前記ワークを吸着することができる。
【００１０】
また、真空吸着装置を構成するボディ及びパッドに寸法誤差が生じ、該寸法誤差に起因した組付ばらつきが生じた場合でも、その間に設けられ剛性の低い保持体が前記寸法誤差に対応して変形することにより前記組付ばらつきが好適に吸収される。その結果、パッドの吸着面において寸法誤差に起因した凹凸が生じることが回避され、吸着面が常に略平面状に維持されワークを確実且つ安定的に吸着することができる。
【００１１】
さらに、保持体が、ボディの内部の気密を保持するシール部材であるとよい。
【００１２】
さらにまた、シール部材は、複数の気泡を内部に有し、該気泡がそれぞれ独立した単独気泡式のゴムスポンジから形成するとよい。
【００１３】
またさらに、ボディに設けられ、負圧流体の流通する連通孔を有し、且つ、前記ワークの吸着時において前記パッドを略平面状に保持可能な保持プレートを備えるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、ポートを有したボディとワークを吸着するパッドとの間に保持体を設け、前記保持体を介して前記パッドが前記ボディに対して変位自在に保持することにより、例えば、パッドの吸着面に対してワークが平行ではなく傾斜している場合でも、前記パッドを前記ワークに対応して傾斜させ確実に当接させることができるため、前記ワークの設置状況にかかわらず常に確実且つ安定的に前記ワークを吸着することができると共に、前記ボディ及びパッドに寸法誤差が生じ組付ばらつきが生じた場合でも、保持体が前記寸法誤差に対応して変形することにより前記組付ばらつきが好適に吸収されるため、パッドの吸着面に凹凸が生じることがなく、常に略平面状に維持されたパッドでワークを確実且つ安定的に吸着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る真空吸着装置の全体断面図である。
【図２】図１の真空吸着装置におけるパッドのリップ部近傍を示す拡大断面図である。
【図３】図３Ａは、図１の真空吸着装置で傾斜したワークを吸着する前の状態を示す断面図であり、図３Ｂは、図３Ａの真空吸着装置で該ワークを吸着した状態を示す断面図である。
【図４】図２のパッドにおける各部位の圧力の関係を示す特性線図である。
【図５】変形例に係るリップ部を有した真空吸着装置の拡大断面図である。
【図６】保持プレートを設ける代わりにパッドに臨む複数のリブをボディに備えた真空吸着装置の拡大断面図である。
【図７】図７Ａは、パッドのアーム部をボルトでボディに固定した第１変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図であり、図７Ｂは、前記アーム部の内部に弾発部材を介在させた第２変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図である。
【図８】図８Ａは、本体部の爪部にシール部材を係合させる第３変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図であり、図８Ｂは、フックピンによってボディとパッドとを連結する第４変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図である。
【図９】第５変形例に係る真空吸着装置の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る真空吸着装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る真空吸着装置を示す。
【００１８】
この真空吸着装置１０は、図１〜図３に示されるように、図示しない真空発生装置に接続されるボディ１２と、該ボディ１２の下部に設けられワークＷを吸着可能なパッド１４と、前記ボディ１２とパッド１４との間に設けられるシール部材１６とを含む。なお、真空吸着装置１０は、図示しないロボットの搬送アーム等の先端に装着され、前記搬送アームを介してワークＷの載置された位置や該ワークＷが搬送される所定位置へと移動自在に設けられる。
【００１９】
ボディ１２は、例えば、金属製材料から円盤状に形成され、ワークＷ側（矢印Ａ方向）となる一端面が開口すると共に、他端面の略中央には、継手１８を介して配管２０の接続される供給ポート２２が形成される。なお、配管２０は、図示しない真空発生装置に対して接続され、供給ポート２２に対して負圧流体を供給している。
【００２０】
一方、ボディ１２の内部には、供給ポート２２と連通し、且つ、一端面側（矢印Ａ方向）に向かって開口した空間部２４が形成される。そして、真空発生装置から供給ポート２２へと供給された負圧流体が空間部２４内へと導入される。
【００２１】
この空間部２４には、例えば、樹脂製材料又は金属製材料から一定厚さの円盤状に形成された保持プレート２６が設けられ、その外縁部が前記ボディ１２の凹部２８に係合され固定されると共に、前記保持プレート２６が後述するパッド１４の上面に対して当接可能に配置される。また、保持プレート２６は、空間部２４を覆うようにボディ１２と平行な状態で保持される。
【００２２】
保持プレート２６は、その厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通した複数の連通孔３２を有し、前記連通孔３２は、保持プレート２６の半径方向に互いに等間隔離間して平行に形成され、ボディ１２の空間部２４と開口部とを連通している。
【００２３】
パッド１４は、例えば、樹脂製材料を焼結することによって形成され、複数の空孔を内部に有した多孔質体からなり、略一定厚さでプレート状に形成された本体部３８と、該本体部３８の周縁部において薄く形成されたリップ部４０とを含む。このパッド１４は、内部に空孔が形成された構造であるため、負圧流体が通過可能に形成されると共に可撓性を有している。
【００２４】
本体部３８は、その下面にワークＷを吸着可能な吸着面１４ａを有すると共に、前記ワークＷを吸着していない非吸着状態において保持プレート２６と略平行且つ所定間隔離間して設けられる。また、本体部３８は、ワークＷを負圧流体の供給作用下にパッド１４で吸着する際、その上面が保持プレート２６の下面に対して当接し、該保持プレート２６によって前記パッド１４の剛性が確保されると共に略平面状に保持される（図１参照）。
【００２５】
リップ部４０は、ワークＷに臨む下面側（矢印Ａ方向）が前記本体部３８と同一平面となり、本体部３８側となる上面側（矢印Ｂ方向）がプレス成形によって下方へと圧縮されて薄板状に形成される。すなわち、パッド１４の上面は、本体部３８とリップ部４０とが段付状に形成されている。
【００２６】
このように、パッド１４の本体部３８が、複数の空孔を通じて負圧流体が通過可能な通気部として機能し、一方、リップ部４０は、プレス成形された際に圧縮され前記空孔が潰されて前記負圧流体の通過が遮断される封止部として機能する。そのため、パッド１４では、負圧流体が本体部３８のみ通過可能となると共に、前記本体部３８に対してリップ部４０の剛性が高くなる。また、本体部３８を通過する負圧流体が、その側方のリップ部４０を通じて外部に漏出することがない。
【００２７】
なお、パッド１４における空孔の含有率及び大きさ（直径）を、前記パッド１４の内部を通過する負圧流体の流通方向（矢印Ｂ方向）に沿って徐々に少なく、且つ、小さくなるよう階層的に配置するようにしてもよい。このような構成とすることにより、パッド１４の剛性が、空孔の含有率が少なく、且つ、大きさの小さい部位で確保されると共に、負圧流体の透過率が、前記含有率が多く、且つ、前記大きさの大きい部位において好適に確保することが可能となる。そのため、パッド１４の剛性を確保しつつ、空孔による空隙率を向上させることができ、それに伴って、真空吸着時におけるワークＷの歪みが防止される。
【００２８】
シール部材１６は、環状に形成されパッド１４のリップ部４０とボディ１２の外縁部との間に設けられ、前記ボディ１２における空間部２４の気密を保持している。換言すれば、シール部材１６は、パッド１４とボディ１２との間を通じた負圧流体の漏出を防止している。
【００２９】
このシール部材１６は、例えば、内部に複数の気泡を有し、該気泡がそれぞれ独立した単独気泡式のゴムスポンジからなり、その軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）及び該軸線方向と直交する径方向に弾性変形自在に形成される。また、シール部材１６は、多孔質体からなるパッド１４より低い剛性で形成される。すなわち、シール部材１６は、ボディ１２の空間部２４内の気密を保持しつつ、前記パッド１４の変形を好適に吸収可能に形成されている。
【００３０】
換言すれば、シール部材１６は、ボディ１２に対してパッド１４を軸線方向及び径方向に変位自在に懸架する保持体として機能している。
【００３１】
さらに、シール部材１６は、リップ部４０と略同一の幅寸法で形成され、その内周面がパッド１４の本体部３８に近接するように配置される。このような構成とすることにより、パッド１４でワークＷを吸着する際、リップ部４０に付与される圧力（大気圧）がシール部材１６によって好適に緩和される。
【００３２】
また、シール部材１６は、例えば、ボディ１２及び保持プレート２６に寸法誤差が生じた場合でも、該寸法誤差に起因した組付ばらつきは、パッド１４に対して低い剛性で形成される該シール部材１６が変形することによって好適に吸収される。そのため、パッド１４の吸着面１４ａに寸法誤差に起因した凹凸が生じることが回避され、常に略平面状に維持される。
【００３３】
なお、上述したシール部材１６は、ゴムスポンジから形成される場合に限定されるものではなく、軸線方向及び径方向に弾性変形可能な弾性を有し、パッド１４と比較して剛性の低い材質であればよい。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る真空吸着装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、真空吸着装置１０は、例えば、パッド１４の吸着面１４ａが下方（矢印Ａ方向）に臨むように、図示しないロボットの搬送アーム等に予め接続された状態であり、ボディ１２の供給ポート２２に接続された配管２０を、図示しない負圧流体供給源に接続した状態としておく。
【００３５】
このような準備作業が完了した状態で、先ず、図示しないロボットの搬送アームを介して真空吸着装置１０を移動させ、そのパッド１４をワークＷの上面に対して当接させる。そして、ボディ１２の空間部２４に導入された負圧流体が、保持プレート２６の連通孔３２からパッド１４の空孔を通じてワークＷ側（矢印Ａ方向）に供給される。この際、負圧流体は、シール部材１６及びパッド１４のリップ部４０によってボディ１２の空間部２４から外部へと漏出することがなく、真空吸着装置１０においてワークＷに臨む本体部３８の吸着面１４ａからのみ供給される。
【００３６】
そして、図１に示されるように、パッド１４の吸着面１４ａから導出された負圧流体によってワークＷが前記パッド１４に対して吸着される。
【００３７】
最後に、ワークＷがパッド１４に吸着された状態で、真空吸着装置１０を搬送アームによって移動させ、前記ワークＷを所定位置に載置した後に負圧流体の供給を停止する。これにより、パッド１４に対するワークＷの吸着状態が解除され、該ワークＷが所定位置に載置された状態となる。
【００３８】
次に、真空吸着装置１０で吸着されるワークＷが該真空吸着装置１０に対して所定角度傾斜して載置されている場合について説明する。この場合には、図３Ａに示されるように、パッド１４の吸着面１４ａを略水平とした状態で前記真空吸着装置１０をワークＷに向かって下降させ、該パッド１４の一部をワークＷに接触させた後、さらに下降させていくことにより、シール部材１６の一部を圧縮させながら前記パッド１４が前記ワークＷに対応して傾斜していく。そして、図３Ｂに示されるように、パッド１４がワークＷの表面に対して完全に当接することにより吸着される。その後、パッド１４は、上方に設けられた保持プレート２６に当接することによって略平面状に維持される。
【００３９】
最後に、ワークＷを上方へと搬送することにより、シール部材１６が周方向に均一に圧縮された状態となり、前記ワークＷが真空吸着装置１０において略水平に保持される。
【００４０】
ここで、真空吸着装置１０において、パッド１４における本体部３８の外縁部にリップ部４０を設けた場合と、該リップ部４０を設けずに前記本体部３８の外周面をシール部材で閉塞した場合の吸引力（圧力）の違いについて、図２及び図４を参照しながら簡単に説明する。なお、図４において、実線が、パッド１４にリップ部４０を設けた場合の特性を示し、一方、破線が、前記リップ部４０を設けずに本体部３８のみでパッドを構成した場合の特性を示している。また、点ａは、図２におけるシール部材１６の外周面とパッド１４との境界部位、点ｂは、図２における前記シール部材１６の内周面とパッド１４との境界部位、点ｃは、図２における前記点ｂに対して保持プレート２６側（矢印Ｂ方向）となる位置を示す。
【００４１】
この図４から諒解されるように、リップ部４０を設けた場合には、シール部材１６の外周面とパッド１４との境界部位（点ａ）近傍における圧力Ｐａ、点ｂの保持プレート２６側となる部位（点ｃ）の圧力Ｐｃがそれぞれ前記リップ部４０を設けていない場合と略同一となり、一方、前記リップ部４０と本体部３８との境界部位（点ｂ）近傍における圧力Ｐｂが、前記リップ部４０を設けていない場合と比較して高くなる。
【００４２】
そのため、本体部３８の外縁部にリップ部４０を設けることにより、パッド１４でワークＷを吸着する際、前記本体部３８とシール部材１６の境界部位まで負圧流体が安定して供給され、前記リップ部４０を設けていないパッド１４と比較して吸引力（圧力）を増加させることができる。そのため、ワークＷをより一層確実且つ広範囲で安定的に吸着することが可能となる。
【００４３】
詳細には、リップ部４０を有するパッド１４では、吸着可能なワークＷの最小サイズが、本体部３８の表面積（吸着面１４ａ）と略同等となり、一方、最大サイズが、リップ部４０の外周部位より若干だけ大きく設定される。
【００４４】
以上のように、本実施の形態では、負圧流体の供給されるボディ１２と、前記負圧流体が導出されワークＷを吸着可能なパッド１４との間に、弾性変形可能なシール部材１６を設けると共に、前記シール部材１６を前記パッド１４より低い剛性で形成する。これにより、パッド１４が、ボディ１２に対してシール部材１６を介して変位自在に設けられるため、例えば、パッド１４の吸着面１４ａに対してワークＷが傾斜して略平行でない場合でも、前記パッド１４がシール部材１６を介して傾動させて当接させることができる。その結果、ワークＷの設置状況にかかわらず常に確実且つ安定的に該ワークＷを吸着することが可能となる。換言すれば、ワークＷの載置状態に合わせて真空吸着装置１０の全体をロボット等によって傾斜させるという煩雑な調整作業が不要であり、該真空吸着装置１０を傾斜させることなくパッド１４のみを傾動させることによって様々な載置状態にあるワークＷを確実に吸着することができる。
【００４５】
また、真空吸着装置１０を構成するボディ１２及び保持プレート２６に寸法誤差が生じ、該寸法誤差に起因した組付ばらつきが生じた場合でも、パッド１４より剛性の低いシール部材１６が前記寸法誤差に対応して変形することによって前記組付ばらつきが好適に吸収される。そのため、パッド１４の吸着面１４ａに寸法誤差に起因した凹凸が生じることが回避され、常に略平面状に維持されてワークＷが確実且つ安定的に吸着される。さらに、吸着面１４ａにおける凹凸の発生を回避するために、ボディ１２等の寸法精度を向上させる必要がないため、真空吸着装置１０の製造コストが高騰してしまうことが回避され、簡素な構成でワークＷを確実且つ安定的に吸着することが可能となる。
【００４６】
さらに、パッド１４は、その上方に設けられた保持プレート２６によってワークＷの吸着時における剛性が確保され、ワークＷの吸着時においてパッド１４の吸着面１４ａを常に略平面状に維持することができる。
【００４７】
さらにまた、リップ部４０を、パッド１４の外縁部をプレス成形することによって簡便且つ確実に形成することができるため、前記パッド１４における側方の気密を保持可能な封止手段を別個に設ける場合と比較し、その部品点数を削減することができると共に、組付工数の削減を図ることも可能となる。
【００４８】
また、パッド１４を、例えば、ボディ１２やシール部材１６の下面に対して面ファスナーで固定することにより、前記パッド１４を容易に着脱することができ、前記パッド１４のメンテナンス作業や交換作業を行う際に好適である。また、この場合、シール部材１６は、ボディ１２又はパッド１４のいずれか一方のみに固定されるようにしてもよいし、前記ボディ１２及びパッド１４に挟持されるような構成としてもよい。
【００４９】
一方、上述したパッド１４のリップ部４０は、図１に示されるように、ボディ１２及びシール部材１６の外周面から突出することがないように形成されているが、例えば、図５に示される真空吸着装置５０のように、パッド５２を構成するリップ部５４を、前記ボディ１２及びシール部材１６の外周面に対して外周側に所定長さだけ突出させるようにしてもよい。このような構成とすることにより、ワークＷが吸着される際、リップ部５４と該ワークＷとの間の間隙に大気圧の空気が進入するが、前記大気圧の空気と、パッド５２の本体部３８側の負圧流体との間に圧力差が生じるため、ワークＷの剥離が生じても吸着力が維持される。
【００５０】
また、上述した真空吸着装置１０において保持プレート２６を設ける代わりに、図６に示される真空吸着装置６０のように、空間部２４に臨むボディ１２の内壁面に複数のリブ６２を設け、ワークＷの吸着時においてパッド１４の上面を保持可能な構成としてもよい。このリブ６２は、パッド１４側（矢印Ａ方向）となる側面が略同一平面となるように形成されている。これにより、ワークＷを吸着する際、パッド１４の上面がリブ６２に当接することによって該パッド１４が本体部３８側（矢印Ｂ方向）へ撓むことが防止され、略平面状に保持される。
【００５１】
このように、リブ６２を設けることによって保持プレート２６の組付工数を削減することが可能となり、組付性の向上を図ることができると共に、部品点数の削減も可能となる。
【００５２】
さらに、パッド１４におけるリップ部４０を、例えば、可撓性を有した薄膜のフィルム状とすることにより、ワークＷが平面状ではなく断面湾曲形状である場合でも、前記リップ部４０が前記ワークＷの断面形状に追従して好適に変形し、シール部材１６を弾性変形させながら該ワークＷに確実に密着させることが可能となる。その結果、例えば、ワークＷがワーク保持用治具や異物等によって平面状ではなく撓んで載置されている場合にも、前記ワークＷに対してパッド１４を確実に密着させ吸着することが可能となる。
【００５３】
なお、上述した真空吸着装置１０のように、パッド１４がボディ１２又はシール部材１６に対して面ファスナー（図示せず）で着脱自在に設けられる場合に限定されず、例えば、図７Ａに示される第１変形例に係る真空吸着装置７０のように、パッド１４のリップ部４０をシール部材１６の外周側へと延在させ、ボディ１２の外周面と略平行となるよう上方（矢印Ｂ方向）に向かって折曲させたアーム部７４を備え、前記アーム部７４の端部をボルト７６でボディ１２の側面に固定するようにしてもよい。このアーム部７４は、リップ部４０と同様に本体部３８をプレス成形することによって薄板状に形成され、その端部は、ボルト７６の挿通された孔部７８を介してボディ１２の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位自在に支持される。この孔部７８は、軸線方向に沿った長円状に形成される。
【００５４】
このような構成とすることにより、ボルト７６を着脱するという簡単な作業で、パッド１４を確実且つ容易に交換できる。また、パッド１４に対して圧力が付与されシール部材１６を変形させながら変位する場合にも、アーム部７４がボルト７６に対して所定方向に移動することによってパッド１４を好適に前記圧力による変位に対応させることができる。その結果、パッド１４の吸着面１４ａが変形してしまうことが回避され、常に略平面状に維持されてワークＷを確実且つ安定的に吸着することが可能となる。
【００５５】
また、図７Ｂに示される第２変形例に係る真空吸着装置８０では、パッド１４の外側に、シート状のカバーシート８２を設け、前記カバーシート８２の外縁部には、ボディ１２の外周面と略平行となるよう上方（矢印Ｂ方向）に向かって折曲したアーム部８４が形成される。カバーシート８２は、パッド１４と同様に多孔質体からなり、そのアーム部８４は、ボルト７６によってボディ１２の側面に固定されると共に、前記アーム部８４と前記ボディ１２との間には、該アーム部８４を半径外方向に付勢する弾発部材８６が設けられる。アーム部８４及び弾発部材８６は、ボルト７６で固定された部位から下方に向かって徐々にボディ１２から離間する方向に山状に膨出して形成される。
【００５６】
このような構成とすることにより、パッド１４及びカバーシート８２には、シール部材１６による軸線方向（矢印Ａ方向）に沿った反力が付与されると共に、例えば、板ばね等からなる弾発部材８６による半径外方向への反力が付与されているため、前記軸線方向及び半径方向に変位自在に保持された状態となり、しかも、ボディ１２に対して支持された状態となる。その結果、カバーシート８２及びパッド１４を介してワークＷを吸着する際、前記ワークＷの形状又は載置状態等に応じて、前記カバーシート８２及びパッド１４を自在に変位させることが可能となり、前記ワークＷを常に確実且つ安定的に吸着することが可能となる。また、上述した第１変形例に係る真空吸着装置７０と同様に、ボルト７６を着脱するという簡単な作業で、パッド１４及びカバーシート８２を確実且つ容易に交換することが可能となる。
【００５７】
次に、第３変形例に係る真空吸着装置９０では、図８Ａに示されるように、シール部材１６に臨むボディ１２の外周面に半径外方向に向かって突出した爪部９２を備え、前記シール部材１６の内周面が前記爪部９２に対して係合されることによって該シール部材１６を固定している。このように、ボディ１２に爪部９２を設けることにより、該ボディ１２の外周面に対してシール部材１６を簡便且つ確実に固定することができる。なお、ワークＷの吸着時には、シール部材１６がパッド１４とボディ１２との間に挟持されるため爪部９２による係合は不要であり、非吸着時において前記爪部９２と前記シール部材１６との係合が必要とされる。この場合、パッド１４は、そのリップ部４０がシール部材１６の下面に対して接着等で固定される。
【００５８】
次に、第４変形例に係る真空吸着装置１００では、図８Ｂに示されるように、シール部材１０２に挿入孔１０４が形成され、ボディ１２に螺合されたフックピン１０６の先端部が挿入されると共に、前記シール部材１０２とボディ１２の凹部２８との間に、弾性材料からなる係止プレート１０８が設けられ、前記フックピン１０６の環状溝１１０が前記係止プレート１０８の係合孔１１２に係合される。この係合孔１１２は、シール部材１０２の挿入孔１０４に対して小さな直径で形成されると共に同軸上に形成される。なお、フックピン１０６、挿入孔１０４及び係合孔１１２は、真空吸着装置１００の軸線を中心として周方向に沿って等間隔離間するように複数設けられると共に、シール部材１０２の下面が、パッド１４のリップ部４０に対して接着等で固定され、上面には係止プレート１０８が前記接着等によって固定される。
【００５９】
このような構成とすることにより、ボディ１２とパッド１４とを同軸上に組み付けることにより、該ボディ１２に設けられたフックピン１０６の先端部がそれぞれシール部材１０２の挿入孔１０４に挿入され、且つ、係止プレート１０８の係合孔１１２に係合されるため、前記パッド１４をボディ１２の下部に対して確実且つ簡便に組み付けることが可能となる。
【００６０】
次に、図９に示される第５変形例に係る真空吸着装置１２０では、ゴム等の弾性材料から蛇腹状に形成されるボディ１２２と、前記ボディ１２２の下部に装着されるアダプタ１２４と、前記アダプタ１２４の下部に装着されるパッド１２６とを含み、前記アダプタ１２４は、外周面に半径内方向に窪んだ断面三角形状の窪み部１２８を有し、前記窪み部１２８にボディ１２２の一部が挿入されることによって固定される。また、パッド１２６のリップ部４０には、環状のシート部１３０が接着、溶着等によって接続され、前記パッド１２６の外縁部を覆うように設けられる。シート部１３０は、例えば、熱可塑性のエラストマから薄膜状に形成される。
【００６１】
そして、この真空吸着装置１２０を組み付ける場合には、シート部１３０が上方となるようにパッド１２６を載置した状態で、アダプタ１２４のスカート部１３２を前記シート部１３０と本体部３８との間に挿入することにより、前記アダプタ１２４のリブが前記パッド１２６の上面に当接した状態となる。次に、アダプタ１２４の上方からボディ１２２を接近させ、該アダプタ１２４の外周を覆うように前記ボディ１２２を装着する。これにより、ボディ１２２の一部が、アダプタ１２４の窪み部１２８に挿入されて確実に固定されると共に、前記ボディ１２２のスカート部１３４が、パッド１２６のシート部１３０を覆い、アダプタ１２４のスカート部１３２との間に前記シート部１３０を挟持する。
【００６２】
このような構成とすることにより、真空吸着装置１２０において、ボルト７６等を用いることなくパッド１２６を簡便且つ確実にボディ１２２に対して装着することができる。
【００６３】
なお、本発明に係る真空吸着装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６４】
１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０…真空吸着装置
１２、１２２…ボディ １４、５２、１２６…パッド
１６、１０２…シール部材 ２２…供給ポート
２４…空間部 ２６…保持プレート
２８…凹部 ３２…連通孔
３８…本体部 ４０、５４、７２…リップ部
６２…リブ ７４、８４…アーム部
７６…ボルト ８２…カバーシート
８６…弾発部材 ９２…爪部
１０４…挿入孔 １０６…フックピン
１０８…係止プレート １１０…環状溝
１１２…係合孔 １２４…アダプタ
１２８…窪み部 １３０…シート部
１３２、１３４…スカート部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧流体の吸引作用下にワークを吸着することが可能な真空吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シート状又はパネル状のワーク（例えば、液晶ディスプレイ、太陽電池用セル）を搬送するために真空吸着装置が用いられている。この真空吸着装置は、内部に負圧流体が供給されるボディ本体と、該ボディ本体の開口部に支持体を介して装着される多孔質体とを備え、前記ボディ本体に供給された負圧流体が、支持体の吸気通路を通じて多孔質体へと流通することにより、前記多孔質体の吸着面においてワークが吸着される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９８９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような多孔質体を用いた真空吸着装置は、シート状又はパネル状のワークを搬送するにあたり、前記ワークにおけるしわ、歪み等の発生を抑制して搬送を行うことができるという利点がある。一般的に、真空吸着装置で用いられる多孔質体は、剛性の高い支持体で吸着面が平面状となるように支持されている。
【０００５】
しかしながら、このような構成では、例えば、半導体ウェハ等の平面状のワークが真空吸着装置に対して平行に載置された場合には、何ら問題なく吸着することが可能であるが、例えば、前記ワークが前記真空吸着装置の吸着面に対して傾斜して載置されていた場合には、該真空吸着装置をロボットアーム等によって傾斜させてワークを平行な状態としてから吸着作業を行う必要があり、その調整作業が非常に煩雑である。
【０００６】
また、真空吸着装置を構成するボディ本体、支持体及び多孔質体に寸法誤差があった場合、前記多孔質体の吸着面に該寸法誤差に起因した凹凸が生じてしまいワークの吸着が不安定となることが懸念される。さらに、上述した吸着面の凹凸を解消するために、該吸着面の加工やボディ本体、支持体等の精度を向上させることが考えられるが、その場合には、製造コストの増加及び製造時間の長期化を招くこととなる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、ワークの設置状況にかかわらず、簡素な構成で前記ワークを確実且つ安定的に吸着することが可能な真空吸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、負圧流体の吸引作用下にワークを吸着する真空吸着装置において、
前記負圧流体の供給されるポートを有したボディと、
多孔質体からなり、前記ボディの下部に設けられ前記ワークを吸着する吸着面を有したパッドと、
前記パッドと前記ボディとの間に設けられ、該ボディに対して前記パッドを変位自在に保持する保持体と、
を備え、
前記保持体は、前記パッドに対して剛性が低く形成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ポートを有したボディとワークを吸着するパッドとの間に保持体を設け、前記保持体を介して前記パッドが前記ボディに対して変位自在に保持されている。そして、この保持体は、パッドに対して剛性が低く形成されているため、例えば、パッドの吸着面に対してワークが平行ではなく傾斜している場合でも、前記パッドを前記ワークに対応して傾斜させて確実に当接させることができるため、前記ワークの設置状況にかかわらず常に確実且つ安定的に前記ワークを吸着することができる。
【００１０】
また、真空吸着装置を構成するボディ及びパッドに寸法誤差が生じ、該寸法誤差に起因した組付ばらつきが生じた場合でも、その間に設けられ剛性の低い保持体が前記寸法誤差に対応して変形することにより前記組付ばらつきが好適に吸収される。その結果、パッドの吸着面において寸法誤差に起因した凹凸が生じることが回避され、吸着面が常に略平面状に維持されワークを確実且つ安定的に吸着することができる。
【００１１】
さらに、保持体が、ボディの内部の気密を保持するシール部材であるとよい。
【００１２】
さらにまた、シール部材は、複数の気泡を内部に有し、該気泡がそれぞれ独立した単独気泡式のゴムスポンジから形成するとよい。
【００１３】
またさらに、ボディに設けられ、負圧流体の流通する連通孔を有し、且つ、前記ワークの吸着時において前記パッドを略平面状に保持可能な保持プレートを備えるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、ポートを有したボディとワークを吸着するパッドとの間に保持体を設け、前記保持体を介して前記パッドが前記ボディに対して変位自在に保持することにより、例えば、パッドの吸着面に対してワークが平行ではなく傾斜している場合でも、前記パッドを前記ワークに対応して傾斜させ確実に当接させることができるため、前記ワークの設置状況にかかわらず常に確実且つ安定的に前記ワークを吸着することができると共に、前記ボディ及びパッドに寸法誤差が生じ組付ばらつきが生じた場合でも、保持体が前記寸法誤差に対応して変形することにより前記組付ばらつきが好適に吸収されるため、パッドの吸着面に凹凸が生じることがなく、常に略平面状に維持されたパッドでワークを確実且つ安定的に吸着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る真空吸着装置の全体断面図である。
【図２】図１の真空吸着装置におけるパッドのリップ部近傍を示す拡大断面図である。
【図３】図３Ａは、図１の真空吸着装置で傾斜したワークを吸着する前の状態を示す断面図であり、図３Ｂは、図３Ａの真空吸着装置で該ワークを吸着した状態を示す断面図である。
【図４】図２のパッドにおける各部位の圧力の関係を示す特性線図である。
【図５】変形例に係るリップ部を有した真空吸着装置の拡大断面図である。
【図６】保持プレートを設ける代わりにパッドに臨む複数のリブをボディに備えた真空吸着装置の拡大断面図である。
【図７】図７Ａは、パッドのアーム部をボルトでボディに固定した第１変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図であり、図７Ｂは、前記アーム部の内部に弾発部材を介在させた第２変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図である。
【図８】図８Ａは、本体部の爪部にシール部材を係合させる第３変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図であり、図８Ｂは、フックピンによってボディとパッドとを連結する第４変形例に係る真空吸着装置の拡大断面図である。
【図９】第５変形例に係る真空吸着装置の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る真空吸着装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る真空吸着装置を示す。
【００１８】
この真空吸着装置１０は、図１〜図３に示されるように、図示しない真空発生装置に接続されるボディ１２と、該ボディ１２の下部に設けられワークＷを吸着可能なパッド１４と、前記ボディ１２とパッド１４との間に設けられるシール部材１６とを含む。なお、真空吸着装置１０は、図示しないロボットの搬送アーム等の先端に装着され、前記搬送アームを介してワークＷの載置された位置や該ワークＷが搬送される所定位置へと移動自在に設けられる。
【００１９】
ボディ１２は、例えば、金属製材料から円盤状に形成され、ワークＷ側（矢印Ａ方向）となる一端面が開口すると共に、他端面の略中央には、継手１８を介して配管２０の接続される供給ポート２２が形成される。なお、配管２０は、図示しない真空発生装置に対して接続され、供給ポート２２に対して負圧流体を供給している。
【００２０】
一方、ボディ１２の内部には、供給ポート２２と連通し、且つ、一端面側（矢印Ａ方向）に向かって開口した空間部２４が形成される。そして、真空発生装置から供給ポート２２へと供給された負圧流体が空間部２４内へと導入される。
【００２１】
この空間部２４には、例えば、樹脂製材料又は金属製材料から一定厚さの円盤状に形成された保持プレート２６が設けられ、その外縁部が前記ボディ１２の凹部２８に係合され固定されると共に、前記保持プレート２６が後述するパッド１４の上面に対して当接可能に配置される。また、保持プレート２６は、空間部２４を覆うようにボディ１２と平行な状態で保持される。
【００２２】
保持プレート２６は、その厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通した複数の連通孔３２を有し、前記連通孔３２は、保持プレート２６の半径方向に互いに等間隔離間して平行に形成され、ボディ１２の空間部２４と開口部とを連通している。
【００２３】
パッド１４は、例えば、樹脂製材料を焼結することによって形成され、複数の空孔を内部に有した多孔質体からなり、略一定厚さでプレート状に形成された本体部３８と、該本体部３８の周縁部において薄く形成されたリップ部４０とを含む。このパッド１４は、内部に空孔が形成された構造であるため、負圧流体が通過可能に形成されると共に可撓性を有している。
【００２４】
本体部３８は、その下面にワークＷを吸着可能な吸着面１４ａを有すると共に、前記ワークＷを吸着していない非吸着状態において保持プレート２６と略平行且つ所定間隔離間して設けられる。また、本体部３８は、ワークＷを負圧流体の供給作用下にパッド１４で吸着する際、その上面が保持プレート２６の下面に対して当接し、該保持プレート２６によって前記パッド１４の剛性が確保されると共に略平面状に保持される（図１参照）。
【００２５】
リップ部４０は、ワークＷに臨む下面側（矢印Ａ方向）が前記本体部３８と同一平面となり、本体部３８側となる上面側（矢印Ｂ方向）がプレス成形によって下方へと圧縮されて薄板状に形成される。すなわち、パッド１４の上面は、本体部３８とリップ部４０とが段付状に形成されている。
【００２６】
このように、パッド１４の本体部３８が、複数の空孔を通じて負圧流体が通過可能な通気部として機能し、一方、リップ部４０は、プレス成形された際に圧縮され前記空孔が潰されて前記負圧流体の通過が遮断される封止部として機能する。そのため、パッド１４では、負圧流体が本体部３８のみ通過可能となると共に、前記本体部３８に対してリップ部４０の剛性が高くなる。また、本体部３８を通過する負圧流体が、その側方のリップ部４０を通じて外部に漏出することがない。
【００２７】
なお、パッド１４における空孔の含有率及び大きさ（直径）を、前記パッド１４の内部を通過する負圧流体の流通方向（矢印Ｂ方向）に沿って徐々に少なく、且つ、小さくなるよう階層的に配置するようにしてもよい。このような構成とすることにより、パッド１４の剛性が、空孔の含有率が少なく、且つ、大きさの小さい部位で確保されると共に、負圧流体の透過率が、前記含有率が多く、且つ、前記大きさの大きい部位において好適に確保することが可能となる。そのため、パッド１４の剛性を確保しつつ、空孔による空隙率を向上させることができ、それに伴って、真空吸着時におけるワークＷの歪みが防止される。
【００２８】
シール部材１６は、環状に形成されパッド１４のリップ部４０とボディ１２の外縁部との間に設けられ、前記ボディ１２における空間部２４の気密を保持している。換言すれば、シール部材１６は、パッド１４とボディ１２との間を通じた負圧流体の漏出を防止している。
【００２９】
このシール部材１６は、例えば、内部に複数の気泡を有し、該気泡がそれぞれ独立した単独気泡式のゴムスポンジからなり、その軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）及び該軸線方向と直交する径方向に弾性変形自在に形成される。また、シール部材１６は、多孔質体からなるパッド１４より低い剛性で形成される。すなわち、シール部材１６は、ボディ１２の空間部２４内の気密を保持しつつ、前記パッド１４の変形を好適に吸収可能に形成されている。
【００３０】
換言すれば、シール部材１６は、ボディ１２に対してパッド１４を軸線方向及び径方向に変位自在に懸架する保持体として機能している。
【００３１】
さらに、シール部材１６は、リップ部４０と略同一の幅寸法で形成され、その内周面がパッド１４の本体部３８に近接するように配置される。このような構成とすることにより、パッド１４でワークＷを吸着する際、リップ部４０に付与される圧力（大気圧）がシール部材１６によって好適に緩和される。
【００３２】
また、シール部材１６は、例えば、ボディ１２及び保持プレート２６に寸法誤差が生じた場合でも、該寸法誤差に起因した組付ばらつきは、パッド１４に対して低い剛性で形成される該シール部材１６が変形することによって好適に吸収される。そのため、パッド１４の吸着面１４ａに寸法誤差に起因した凹凸が生じることが回避され、常に略平面状に維持される。
【００３３】
なお、上述したシール部材１６は、ゴムスポンジから形成される場合に限定されるものではなく、軸線方向及び径方向に弾性変形可能な弾性を有し、パッド１４と比較して剛性の低い材質であればよい。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る真空吸着装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、真空吸着装置１０は、例えば、パッド１４の吸着面１４ａが下方（矢印Ａ方向）に臨むように、図示しないロボットの搬送アーム等に予め接続された状態であり、ボディ１２の供給ポート２２に接続された配管２０を、図示しない負圧流体供給源に接続した状態としておく。
【００３５】
このような準備作業が完了した状態で、先ず、図示しないロボットの搬送アームを介して真空吸着装置１０を移動させ、そのパッド１４をワークＷの上面に対して当接させる。そして、ボディ１２の空間部２４に導入された負圧流体が、保持プレート２６の連通孔３２からパッド１４の空孔を通じてワークＷ側（矢印Ａ方向）に供給される。この際、負圧流体は、シール部材１６及びパッド１４のリップ部４０によってボディ１２の空間部２４から外部へと漏出することがなく、真空吸着装置１０においてワークＷに臨む本体部３８の吸着面１４ａからのみ供給される。
【００３６】
そして、図１に示されるように、パッド１４の吸着面１４ａから導出された負圧流体によってワークＷが前記パッド１４に対して吸着される。
【００３７】
最後に、ワークＷがパッド１４に吸着された状態で、真空吸着装置１０を搬送アームによって移動させ、前記ワークＷを所定位置に載置した後に負圧流体の供給を停止する。これにより、パッド１４に対するワークＷの吸着状態が解除され、該ワークＷが所定位置に載置された状態となる。
【００３８】
次に、真空吸着装置１０で吸着されるワークＷが該真空吸着装置１０に対して所定角度傾斜して載置されている場合について説明する。この場合には、図３Ａに示されるように、パッド１４の吸着面１４ａを略水平とした状態で前記真空吸着装置１０をワークＷに向かって下降させ、該パッド１４の一部をワークＷに接触させた後、さらに下降させていくことにより、シール部材１６の一部を圧縮させながら前記パッド１４が前記ワークＷに対応して傾斜していく。そして、図３Ｂに示されるように、パッド１４がワークＷの表面に対して完全に当接することにより吸着される。その後、パッド１４は、上方に設けられた保持プレート２６に当接することによって略平面状に維持される。
【００３９】
最後に、ワークＷを上方へと搬送することにより、シール部材１６が周方向に均一に圧縮された状態となり、前記ワークＷが真空吸着装置１０において略水平に保持される。
【００４０】
ここで、真空吸着装置１０において、パッド１４における本体部３８の外縁部にリップ部４０を設けた場合と、該リップ部４０を設けずに前記本体部３８の外周面をシール部材で閉塞した場合の吸引力（圧力）の違いについて、図２及び図４を参照しながら簡単に説明する。なお、図４において、実線が、パッド１４にリップ部４０を設けた場合の特性を示し、一方、破線が、前記リップ部４０を設けずに本体部３８のみでパッドを構成した場合の特性を示している。また、点ａは、図２におけるシール部材１６の外周面とパッド１４との境界部位、点ｂは、図２における前記シール部材１６の内周面とパッド１４との境界部位、点ｃは、図２における前記点ｂに対して保持プレート２６側（矢印Ｂ方向）となる位置を示す。
【００４１】
この図４から諒解されるように、リップ部４０を設けた場合には、シール部材１６の外周面とパッド１４との境界部位（点ａ）近傍における圧力Ｐａ、点ｂの保持プレート２６側となる部位（点ｃ）の圧力Ｐｃがそれぞれ前記リップ部４０を設けていない場合と略同一となり、一方、前記リップ部４０と本体部３８との境界部位（点ｂ）近傍における圧力Ｐｂが、前記リップ部４０を設けていない場合と比較して高くなる。
【００４２】
そのため、本体部３８の外縁部にリップ部４０を設けることにより、パッド１４でワークＷを吸着する際、前記本体部３８とシール部材１６の境界部位まで負圧流体が安定して供給され、前記リップ部４０を設けていないパッド１４と比較して吸引力（圧力）を増加させることができる。そのため、ワークＷをより一層確実且つ広範囲で安定的に吸着することが可能となる。
【００４３】
詳細には、リップ部４０を有するパッド１４では、吸着可能なワークＷの最小サイズが、本体部３８の表面積（吸着面１４ａ）と略同等となり、一方、最大サイズが、リップ部４０の外周部位より若干だけ大きく設定される。
【００４４】
以上のように、本実施の形態では、負圧流体の供給されるボディ１２と、前記負圧流体が導出されワークＷを吸着可能なパッド１４との間に、弾性変形可能なシール部材１６を設けると共に、前記シール部材１６を前記パッド１４より低い剛性で形成する。これにより、パッド１４が、ボディ１２に対してシール部材１６を介して変位自在に設けられるため、例えば、パッド１４の吸着面１４ａに対してワークＷが傾斜して略平行でない場合でも、前記パッド１４がシール部材１６を介して傾動させて当接させることができる。その結果、ワークＷの設置状況にかかわらず常に確実且つ安定的に該ワークＷを吸着することが可能となる。換言すれば、ワークＷの載置状態に合わせて真空吸着装置１０の全体をロボット等によって傾斜させるという煩雑な調整作業が不要であり、該真空吸着装置１０を傾斜させることなくパッド１４のみを傾動させることによって様々な載置状態にあるワークＷを確実に吸着することができる。
【００４５】
また、真空吸着装置１０を構成するボディ１２及び保持プレート２６に寸法誤差が生じ、該寸法誤差に起因した組付ばらつきが生じた場合でも、パッド１４より剛性の低いシール部材１６が前記寸法誤差に対応して変形することによって前記組付ばらつきが好適に吸収される。そのため、パッド１４の吸着面１４ａに寸法誤差に起因した凹凸が生じることが回避され、常に略平面状に維持されてワークＷが確実且つ安定的に吸着される。さらに、吸着面１４ａにおける凹凸の発生を回避するために、ボディ１２等の寸法精度を向上させる必要がないため、真空吸着装置１０の製造コストが高騰してしまうことが回避され、簡素な構成でワークＷを確実且つ安定的に吸着することが可能となる。
【００４６】
さらに、パッド１４は、その上方に設けられた保持プレート２６によってワークＷの吸着時における剛性が確保され、ワークＷの吸着時においてパッド１４の吸着面１４ａを常に略平面状に維持することができる。
【００４７】
さらにまた、リップ部４０を、パッド１４の外縁部をプレス成形することによって簡便且つ確実に形成することができるため、前記パッド１４における側方の気密を保持可能な封止手段を別個に設ける場合と比較し、その部品点数を削減することができると共に、組付工数の削減を図ることも可能となる。
【００４８】
また、パッド１４を、例えば、ボディ１２やシール部材１６の下面に対して面ファスナーで固定することにより、前記パッド１４を容易に着脱することができ、前記パッド１４のメンテナンス作業や交換作業を行う際に好適である。また、この場合、シール部材１６は、ボディ１２又はパッド１４のいずれか一方のみに固定されるようにしてもよいし、前記ボディ１２及びパッド１４に挟持されるような構成としてもよい。
【００４９】
一方、上述したパッド１４のリップ部４０は、図１に示されるように、ボディ１２及びシール部材１６の外周面から突出することがないように形成されているが、例えば、図５に示される真空吸着装置５０のように、パッド５２を構成するリップ部５４を、前記ボディ１２及びシール部材１６の外周面に対して外周側に所定長さだけ突出させるようにしてもよい。このような構成とすることにより、ワークＷが吸着される際、リップ部５４と該ワークＷとの間の間隙に大気圧の空気が進入するが、前記大気圧の空気と、パッド５２の本体部３８側の負圧流体との間に圧力差が生じるため、ワークＷの剥離が生じても吸着力が維持される。
【００５０】
また、上述した真空吸着装置１０において保持プレート２６を設ける代わりに、図６に示される真空吸着装置６０のように、空間部２４に臨むボディ１２の内壁面に複数のリブ６２を設け、ワークＷの吸着時においてパッド１４の上面を保持可能な構成としてもよい。このリブ６２は、パッド１４側（矢印Ａ方向）となる側面が略同一平面となるように形成されている。これにより、ワークＷを吸着する際、パッド１４の上面がリブ６２に当接することによって該パッド１４が本体部３８側（矢印Ｂ方向）へ撓むことが防止され、略平面状に保持される。
【００５１】
このように、リブ６２を設けることによって保持プレート２６の組付工数を削減することが可能となり、組付性の向上を図ることができると共に、部品点数の削減も可能となる。
【００５２】
さらに、パッド１４におけるリップ部４０を、例えば、可撓性を有した薄膜のフィルム状とすることにより、ワークＷが平面状ではなく断面湾曲形状である場合でも、前記リップ部４０が前記ワークＷの断面形状に追従して好適に変形し、シール部材１６を弾性変形させながら該ワークＷに確実に密着させることが可能となる。その結果、例えば、ワークＷがワーク保持用治具や異物等によって平面状ではなく撓んで載置されている場合にも、前記ワークＷに対してパッド１４を確実に密着させ吸着することが可能となる。
【００５３】
なお、上述した真空吸着装置１０のように、パッド１４がボディ１２又はシール部材１６に対して面ファスナー（図示せず）で着脱自在に設けられる場合に限定されず、例えば、図７Ａに示される第１変形例に係る真空吸着装置７０のように、パッド１４のリップ部４０をシール部材１６の外周側へと延在させ、ボディ１２の外周面と略平行となるよう上方（矢印Ｂ方向）に向かって折曲させたアーム部７４を備え、前記アーム部７４の端部をボルト７６でボディ１２の側面に固定するようにしてもよい。このアーム部７４は、リップ部４０と同様に本体部３８をプレス成形することによって薄板状に形成され、その端部は、ボルト７６の挿通された孔部７８を介してボディ１２の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位自在に支持される。この孔部７８は、軸線方向に沿った長円状に形成される。
【００５４】
このような構成とすることにより、ボルト７６を着脱するという簡単な作業で、パッド１４を確実且つ容易に交換できる。また、パッド１４に対して圧力が付与されシール部材１６を変形させながら変位する場合にも、アーム部７４がボルト７６に対して所定方向に移動することによってパッド１４を好適に前記圧力による変位に対応させることができる。その結果、パッド１４の吸着面１４ａが変形してしまうことが回避され、常に略平面状に維持されてワークＷを確実且つ安定的に吸着することが可能となる。
【００５５】
また、図７Ｂに示される第２変形例に係る真空吸着装置８０では、パッド１４の外側に、シート状のカバーシート８２を設け、前記カバーシート８２の外縁部には、ボディ１２の外周面と略平行となるよう上方（矢印Ｂ方向）に向かって折曲したアーム部８４が形成される。カバーシート８２は、パッド１４と同様に多孔質体からなり、そのアーム部８４は、ボルト７６によってボディ１２の側面に固定されると共に、前記アーム部８４と前記ボディ１２との間には、該アーム部８４を半径外方向に付勢する弾発部材８６が設けられる。アーム部８４及び弾発部材８６は、ボルト７６で固定された部位から下方に向かって徐々にボディ１２から離間する方向に山状に膨出して形成される。
【００５６】
このような構成とすることにより、パッド１４及びカバーシート８２には、シール部材１６による軸線方向（矢印Ａ方向）に沿った反力が付与されると共に、例えば、板ばね等からなる弾発部材８６による半径外方向への反力が付与されているため、前記軸線方向及び半径方向に変位自在に保持された状態となり、しかも、ボディ１２に対して支持された状態となる。その結果、カバーシート８２及びパッド１４を介してワークＷを吸着する際、前記ワークＷの形状又は載置状態等に応じて、前記カバーシート８２及びパッド１４を自在に変位させることが可能となり、前記ワークＷを常に確実且つ安定的に吸着することが可能となる。また、上述した第１変形例に係る真空吸着装置７０と同様に、ボルト７６を着脱するという簡単な作業で、パッド１４及びカバーシート８２を確実且つ容易に交換することが可能となる。
【００５７】
次に、第３変形例に係る真空吸着装置９０では、図８Ａに示されるように、シール部材１６に臨むボディ１２の外周面に半径外方向に向かって突出した爪部９２を備え、前記シール部材１６の内周面が前記爪部９２に対して係合されることによって該シール部材１６を固定している。このように、ボディ１２に爪部９２を設けることにより、該ボディ１２の外周面に対してシール部材１６を簡便且つ確実に固定することができる。なお、ワークＷの吸着時には、シール部材１６がパッド１４とボディ１２との間に挟持されるため爪部９２による係合は不要であり、非吸着時において前記爪部９２と前記シール部材１６との係合が必要とされる。この場合、パッド１４は、そのリップ部４０がシール部材１６の下面に対して接着等で固定される。
【００５８】
次に、第４変形例に係る真空吸着装置１００では、図８Ｂに示されるように、シール部材１０２に挿入孔１０４が形成され、ボディ１２に螺合されたフックピン１０６の先端部が挿入されると共に、前記シール部材１０２とボディ１２の凹部２８との間に、弾性材料からなる係止プレート１０８が設けられ、前記フックピン１０６の環状溝１１０が前記係止プレート１０８の係合孔１１２に係合される。この係合孔１１２は、シール部材１０２の挿入孔１０４に対して小さな直径で形成されると共に同軸上に形成される。なお、フックピン１０６、挿入孔１０４及び係合孔１１２は、真空吸着装置１００の軸線を中心として周方向に沿って等間隔離間するように複数設けられると共に、シール部材１０２の下面が、パッド１４のリップ部４０に対して接着等で固定され、上面には係止プレート１０８が前記接着等によって固定される。
【００５９】
このような構成とすることにより、ボディ１２とパッド１４とを同軸上に組み付けることにより、該ボディ１２に設けられたフックピン１０６の先端部がそれぞれシール部材１０２の挿入孔１０４に挿入され、且つ、係止プレート１０８の係合孔１１２に係合されるため、前記パッド１４をボディ１２の下部に対して確実且つ簡便に組み付けることが可能となる。
【００６０】
次に、図９に示される第５変形例に係る真空吸着装置１２０では、ゴム等の弾性材料から蛇腹状に形成されるボディ１２２と、前記ボディ１２２の下部に装着されるアダプタ１２４と、前記アダプタ１２４の下部に装着されるパッド１２６とを含み、前記アダプタ１２４は、外周面に半径内方向に窪んだ断面三角形状の窪み部１２８を有し、前記窪み部１２８にボディ１２２の一部が挿入されることによって固定される。また、パッド１２６のリップ部４０には、環状のシート部１３０が接着、溶着等によって接続され、前記パッド１２６の外縁部を覆うように設けられる。シート部１３０は、例えば、熱可塑性のエラストマから薄膜状に形成される。
【００６１】
そして、この真空吸着装置１２０を組み付ける場合には、シート部１３０が上方となるようにパッド１２６を載置した状態で、アダプタ１２４のスカート部１３２を前記シート部１３０と本体部３８との間に挿入することにより、前記アダプタ１２４のリブが前記パッド１２６の上面に当接した状態となる。次に、アダプタ１２４の上方からボディ１２２を接近させ、該アダプタ１２４の外周を覆うように前記ボディ１２２を装着する。これにより、ボディ１２２の一部が、アダプタ１２４の窪み部１２８に挿入されて確実に固定されると共に、前記ボディ１２２のスカート部１３４が、パッド１２６のシート部１３０を覆い、アダプタ１２４のスカート部１３２との間に前記シート部１３０を挟持する。
【００６２】
このような構成とすることにより、真空吸着装置１２０において、ボルト７６等を用いることなくパッド１２６を簡便且つ確実にボディ１２２に対して装着することができる。
【００６３】
なお、本発明に係る真空吸着装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６４】
１０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０…真空吸着装置
１２、１２２…ボディ １４、５２、１２６…パッド
１６、１０２…シール部材 ２２…供給ポート
２４…空間部 ２６…保持プレート
２８…凹部 ３２…連通孔
３８…本体部 ４０、５４、７２…リップ部
６２…リブ ７４、８４…アーム部
７６…ボルト ８２…カバーシート
８６…弾発部材 ９２…爪部
１０４…挿入孔 １０６…フックピン
１０８…係止プレート １１０…環状溝
１１２…係合孔 １２４…アダプタ
１２８…窪み部 １３０…シート部
１３２、１３４…スカート部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧流体の吸引作用下にワークを吸着する真空吸着装置において、
前記負圧流体の供給されるポートを有したボディと、
多孔質体からなり、前記ボディの下部に設けられ前記ワークを吸着する吸着面を有したパッドと、
前記パッドと前記ボディとの間に設けられ、該ボディに対して前記パッドを変位自在に保持する保持体と、
を備え、
前記保持体は、前記パッドに対して剛性が低く形成されることを特徴とする真空吸着装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空吸着装置において、
前記保持体は、前記ボディの内部の気密を保持するシール部材であることを特徴とする真空吸着装置。
【請求項３】
請求項２記載の真空吸着装置において、
前記シール部材は、複数の気泡を内部に有し、該気泡がそれぞれ独立した単独気泡式のゴムスポンジから形成されることを特徴とする真空吸着装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空吸着装置において、
前記ボディに設けられ、前記負圧流体の流通する連通孔を有し、且つ、前記ワークの吸着時において前記パッドを略平面状に保持可能な保持プレートを備えることを特徴とする真空吸着装置。
【請求項１】
負圧流体の吸引作用下にワークを吸着する真空吸着装置において、
前記負圧流体の供給されるポートを有したボディと、
多孔質体からなり、前記ボディの下部に設けられ前記ワークを吸着する吸着面を有したパッドと、
前記パッドと前記ボディとの間に設けられ、該ボディに対して前記パッドを変位自在に保持する保持体と、
を備え、
前記保持体は、前記パッドに対して剛性が低く形成されることを特徴とする真空吸着装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空吸着装置において、
前記保持体は、前記ボディの内部の気密を保持するシール部材であることを特徴とする真空吸着装置。
【請求項３】
請求項２記載の真空吸着装置において、
前記シール部材は、複数の気泡を内部に有し、該気泡がそれぞれ独立した単独気泡式のゴムスポンジから形成されることを特徴とする真空吸着装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空吸着装置において、
前記ボディに設けられ、前記負圧流体の流通する連通孔を有し、且つ、前記ワークの吸着時において前記パッドを略平面状に保持可能な保持プレートを備えることを特徴とする真空吸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１０９８２（Ｐ２０１２−１１０９８２Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９９０６（Ｐ２０１０−２５９９０６）
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
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