JPH0699386A - 真空吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は吸引源のＯＮタイミングの精密な
制御を不要とし、しかも確実に被吸着物、すなわちプリ
ントボードの吸着を行うことができ、かつ、厚みの異な
るプリントボードに対しても高さ調整を行う必要のない
真空吸引装置の提供を目的とする。 【構成】 真空吸着装置の吸着パッドＰ８が、プリン
トボードの穴等に接した場合、吸引力によって可動弁２
５が上昇し吸引通路２０を閉じる（図１Ａ）。そして、
吸引通路２０によって連通されている他の真空吸着装置
全体（搬送装置）の真空状態を保持しプリントボード７
を吸着、搬送する。ところが吸引源のＯＮタイミングが
ずれると、プリントボード７に完全に接しているにもか
かわらず可動弁２５が吸引通路２０をふさぎ、吸着でき
ない（図１Ｂ）。そこで、設面部６５の加工面を粗く
し、バイパス手段として微量の空気を吸引通路２０に送
り込む。こうして、吸引通路２０と吸引室２の空気圧を
等しくし、可動弁２５を自重移動させてプリントボード
７の吸着を行う（図１Ｃ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空吸着装置に関し、特
に被吸着物への吸着が完全でない吸引パッドの弁の自動
開閉を行う構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子部品等をプリントボードに搭
載する工程（マウント工程）では、各部品又はプリント
基板を必要な工程へ搬送する。この搬送としては、ベル
トコンベアや真空吸着装置が用いられている。

【０００３】この真空吸着装置を用いて搬送を行うには
通常一つの吸引源に複数の吸着パッドを設けてプリント
ボードを吸着する。そして、吸着は吸着パッドをプリン
トボードに当て吸着パッドを密閉して行われる。

【０００４】ところが、プリントボードに穴やへこみ等
があったりする場合がある。このような箇所に吸着パッ
ドを当てても吸着パッドの開口部は完全にふさがらな
い。したがって、吸引してもその部分は真空にならない
ので他の吸引パッドで吸着したとしても吸引源での吸引
圧が低くなってしまう。つまり、全体としての吸引圧が
低くプリントボードの吸着が行う事が出来ず搬送も出来
ない。その為、生産ラインの自動化に対しての障害にな
っていた。

【０００５】そこで従来、吸着パッドの吸着が密閉され
ていない真空吸着装置の吸着動作のみを停止させる構造
が提案されている。この構造を図４に掲げる。

【０００６】図４に示すように、搬送装置８０には真空
吸着装置Ｓ１からＳ７まで７台の真空吸着装置が設けら
れプリントボード７の吸着を行う。真空吸着装置Ｓ１か
らＳ７のそれぞれには吸引パッドＰ１からＰ７が設けら
れている。また真空吸着装置Ｓ１からＳ７までのそれぞ
れにエアフィルター２６が設けられており可動弁２５は
エアフィルター２６の上に位置する。プリントボード７
を吸着する場合、搬送装置８０は下に降下しプリントボ
ード７に接する。尚、このプリントボード７にはへこみ
Ｄ１からＤ３が存在する。

【０００７】まず、へこみＤ１からＤ３に接していない
真空吸着装置、例えばＳ１の動作を図５Ａに示し説明す
る。プリントボード７は吸着パッドＰ１に接しており、
この時吸着パッドＰ１は密閉された状態である。吸引パ
ッドＰ１が密閉されている場合、吸引源からの吸引力は
吸引通路２０を通じて吸引室２に達する。そして、吸引
室２内の空気を一瞬、矢印３０方向へ押上げるが可動弁
２５を矢印３０方向へ移動させるには至らない。このよ
うな吸引により、やがて吸引室２内は真空になる。つま
り、吸引パッドＰ１に達した吸引源の吸引力でプリント
ボード７が吸着される。この吸着の状態は図４に示す真
空吸着装置Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７でも同様である。

【０００８】一方、プリントボードに穴やへこみ等があ
る場合、吸着パッドをこの穴等の部分に当てても密閉さ
れない。また、真空吸着装置の吸着パッドがずれてプリ
ントボードに当てられていない場合も同じである。

【０００９】このような場合の真空吸着装置、例えばＳ
２の動作を図５Ｂ、５Ｃ、５Ｄに基づき説明する。この
場合、プリントボード７上にはへこみＤ１があるので吸
着パッドＰ２は密閉されない。吸着パッドＰ２が密閉さ
れないと、吸引源の吸引力により吸引パッドＰ２はへこ
みＤ１から空気を吸い続ける。すると、吸い続けられた
空気はエアフィルター２６を通過し吸引室２、吸引通路
２０を通じて矢印３０方向に移動する。この時、吸引室
２内の可動弁２５も矢印方向３０に押上げられ移動する
（図５Ｂ、５Ｃ）。そして、可動弁２５は矢印３０方向
に移動し続け、その上面は最高到達位置Ｐａに達し吸引
室２と吸引通路２０をふさぐことになる（図５Ｄ）。

【００１０】このため、吸引通路２０は可動弁２５によ
って閉じられた状態となり吸引通路２０内は真空とな
る。そして、これ以後は吸引パッドＰ２はくぼみＤ１の
空気を吸込むことがなくなる。以上のような可動弁２５
の移動は図４に示す真空吸着装置Ｓ４，Ｓ６においても
同様に生じている。

【００１１】したがって、一つの吸引源で複数の真空吸
着装置を用いて吸着を行う図４の場合、全体としての吸
引源の圧力は低下せず吸着を行うことが可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
真空吸引装置には以下のような欠点があった。図４、図
５のような可動弁２５を自動的に開閉する機構を設た場
合、例えば吸着パッドがプリントボードに当たる以前に
吸引源がＯＮされてしまうと、自動的に全ての可動弁２
５が閉じてしまうことになる。一旦、可動弁２５が自動
的に閉じてしまうと可動弁２５を再び開く作業、つまり
ＯＦＦスイッチ入力をする必要があり手間がかかる。

【００１３】また高速な吸着、搬送動作等を行う場合、
吸着の際に吸着パッドをプリントボードに当てると吸着
パッドがプリントボード上ではねかえることがある。こ
のはねかえった時に吸引源がＯＮされてしまうと全部ま
たは一部の真空吸着装置の弁が閉じられてしまうことが
ある。したがって、弁の閉じられた真空吸着装置は吸着
を行わないので搬送装置全体の吸着が弱く搬送中にプリ
ントボードが落ちてしまうこともあった。

【００１４】したがって、吸引パッドを確実にプリント
ボードに当接したことを確認した後、はじめてＯＮにし
なければならず吸引源をＯＮにするタイミングを制御す
る必要がある。

【００１５】さらに、高さの異なるプリントボードを吸
着する場合は吸着パッドの吸着位置（移動量）をプリン
トボードによってその都度合せる調節をしなければなら
ない。この調整が適切でないと、部品等の吸着が出来な
かったり、破損が生じたりする。

【００１６】仮に図６Ａに示すように吸着物７の吸着を
行っているとする。この時、吸着パッドＰ８はプリント
ボード７を表面位置Ｌ４で吸着する。つぎにプリントボ
ードが変わり吸着パッドＰ８で表面位置がＬ３であるプ
リントボードを吸着する。この場合に吸着パッドＰ８の
下降位置の調整を行わずにそのまま吸着を続ける。する
と、表面位置がＬ３であるプリントボードを吸着する場
合でも、吸着パッドＰ８は前のプリントボード７の表面
位置Ｌ４まで下降しようとする。そして、表面位置がＬ
３のは吸引パッドＰ８により表面位置Ｌ３、Ｌ４の位置
差Ｌ５分だけ押圧され無理な力が加えられる。したがっ
て、このプリントボード７は位置差Ｌ５分の押圧が原因
で破損する虞がある。このように、吸着の際に吸着パッ
ドＰ８が下降する高さを調整しないと、プリントボード
の破損が生じ歩留り等の低下が生じる虞もある。

【００１７】そこで、本発明は吸引源のＯＮタイミング
の精密な制御を不要とし、しかも確実に被吸着物、すな
わちプリントボードの吸着を行うことができ、かつ、厚
みの異なるプリントボードに対しても高さ調整を行う必
要のない真空吸着装置の提供を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る真空吸着
装置は、吸引源の吸引力を伝達する吸引通路、吸引通路
と連通するとともに被吸引物と当接する開口部を持つ吸
引室、吸引室に設けられた可動弁であって、重力もしく
は付勢手段によって通常は吸引通路を閉塞しない位置に
保持され、被吸着物が開口部に当接しない時に吸引通路
を介して吸引を行う場合には吸引通路を閉塞する可動
弁、を有する真空吸着装置において、可動弁によって吸
引室と吸引通路が閉塞された際に、吸引通路よりも十分
に小さい流量で吸引室と吸引通路間を連通するバイパス
手段、を備えた事を特徴としている。

【００１９】請求項２に係る真空吸着装置は、請求項１
の真空吸着装置において、真空吸着装置を保持し、被吸
着物に近付く方向に移動する保持板、保持板と真空吸着
装置の間に設けられた弾性手段、を備えたことを特徴と
している。

【００２０】

【作用】請求項１に係る真空吸着装置においては、可動
弁によって吸引室と吸引通路が閉塞された際に吸引通路
よりも十分に小さい流量で吸引室と吸引通路間を連通す
るバイパス手段が設けられている。

【００２１】したがって、被吸着物が開口部に当接しな
い場合でも吸引室と吸引通路間には小さい流量の空気が
流れており、被吸着物を当接するだけで吸着を行うこと
が可能となる。

【００２２】請求項２に係る真空吸着装置においては、
真空吸着装置を保持し、被吸着物に近付く方向に移動す
る保持板と真空吸着装置の間に弾性手段が設けられてい
る。したがって、保持板の移動距離が開口部から被吸着
物までの距離よりも大きい場合は弾性手段が収縮する。
すなわち、弾性手段の収縮により開口部の移動距離は自
動的に調節され、開口部は被吸着物に適切に当接する。

【００２３】

【実施例】真空吸着装置は電子部品等のマウント工程へ
の搬送等、精密部品を搬送する搬送装置に多く用いられ
ている。これは、吸引源である真空発生器を一つ設け、
複数の真空吸着装置を用いてプリントボードを吸着する
ものである。しかし、プリントボードによってはその表
面上で穴やへこみ等が存在する場合がある。このような
穴やへこみ等に吸着パッドが当れば開口部が密閉されな
い。したがって、この穴やへこみ等から吸引パッド内に
空気が流入し他の真空吸着装置の吸引力が低下する。こ
の為、搬送装置全体としての吸引力が低下してしまうの
で吸引が出来なくなる。

【００２４】そこで、吸着パッドが密閉していない箇所
の真空吸着装置の弁を自動的に閉じる搬送装置がある
（図４参照）。つまり、吸着パッドが密閉されていない
真空吸着装置の弁を閉じることによって搬送装置全体と
しての真空状態を維持し吸着を行うものである。このよ
うな真空吸着装置の動作制御は真空吸着装置内の吸引室
に設けられている可動弁によって行われる。

【００２５】このような可動弁が設けられている真空吸
着装置であって、本発明に係る真空吸着装置の一実施例
を図に基づいて説明する。図１に本発明の一実施例の断
面図を掲げる。真空吸着装置には吸引通路２０、吸引室
２及び吸着パッドＰ８が設けられている。また吸引室２
内には可動弁２５とエアーフィルタ１７が設けられてい
る。

【００２６】図１Ａは吸着パッドがプリントボードに当
る前に真空発生器が事故等の原因でＯＮになってしまっ
た時の本実施例の真空吸着装置の断面図である。可動弁
２５は吸引室２と吸引通路２０を閉じる最高到達位置Ｐ
ａに位置している。したがって、真空状態は可動弁２５
で遮られて吸引通路２０で止ってしまう。

【００２７】図１で示す本実施例における可動弁２５の
上面が吸引室２の上壁に当接している可動弁到達部分６
５の拡大図を図２に掲げる。ここで可動弁２５の表面に
は加工精度を落として微細な凹凸２８が付けられてい
る。したがって、可動弁２５の上面が吸引室２の上壁に
当っている時でも吸引室２内の空気のうち微量が常に矢
印９０のように吸引通路２０に流れ込んでいる。

【００２８】次に、可動弁２５によって吸引室２が閉じ
た状態でプリントボードを吸着する真空吸着装置の動作
を図１Ｂ、１Ｃに基づいて説明する。プリントボード７
に吸着パッドＰ８が当接されると、プリントボード７に
よって吸着パッドＰ８は密閉状態になる（図１Ｂ）。す
ると、吸着パッドＰ８には外部の空気が流入しなくな
る。この時でも吸引室２内のうち微量の空気は図２で示
したように常に可動弁２５上の凹凸２８を通じて吸引通
路２０に流入する。したがって、真空状態の吸引通路２
０と吸引室２内の真空圧の差は徐々に小さくなる。

【００２９】しかし、可動弁２５は真空発生器の真空圧
による吸引力でしばらくは図１に示す状態、すなわち最
高到達位置Ｐａに位置している（図１Ｂ）。やがて、真
空圧の差が小さくなり真空圧による吸着力が可動弁２５
の重さを支えられなくなると、可動弁２５は自重によっ
て最高到達位置Ｐａから次第に通常位置Ｐｂに下降して
ゆく（図１Ｃ）。すると、吸引室２と吸引通路２０とは
連通した状態になる。そして、吸引室２内の空気は吸引
通路２０に流入し両者の真空圧は等しくなる。したがっ
て、吸着パッドＰ８に当っているプリントボード７は真
空発生器の吸引力で確実に吸着が行われる。

【００３０】尚、本実施例においてはバイパス手段とし
て可動弁２５上面に凹凸２８を付けたが、、同じ効果を
生じさせるものであれば他のバイパス手段、例えば図２
に示すバイパス管２９を設けても良い（図２参照）。

【００３１】次に高さ調整調整機能が設けられた搬送装
置を図３に掲げる。この搬送装置には本体部４０内に複
数の真空吸着装置が設けられ、本体部４０から吸着パッ
ドＰ８、Ｐ９が突出している。また、本体部４０は保持
板５０に支柱３６を介して連接されている。更に支柱３
６にはコイルばね３５が設けられている搬送を行う際は
保持板５０の移動に伴って本体部４０も移動する。そし
て、本体部４０は保持板５０に対して上下移動をする。
上下移動をする本体部４０に設けられた吸着パッドＰ
８、Ｐ９がプリントボード７に接して吸着が行われる。

【００３２】このような高さ調整機構の動作を以下に説
明する。かりに、最初に表面位置Ｌ１のプリントボード
７を吸着し、次に表面位置Ｌ２のプリントボードを吸着
したとする。すると、吸着パッドＰ８、Ｐ９がプリント
ボード９と接する位置は表面位置Ｌ２と表面位置Ｌ１と
の表面位置差ＬＤ分だけ異なる。しかし、本実施例では
搬送装置の保持板５０と移動板４０の間にコイルばね３
５が設けられて上下移動が可能である。したがって、コ
イルばね３５が矢印１００方向に縮むことで表面位置差
ＬＤ分の移動を吸収する。

【００３３】つまり、コイルばね３５を保持板５０と移
動板４０の間に設けることにより厚みの違うプリントボ
ードを吸引パッドの位置調整をせずに連続して吸着する
ことが可能となる。

【００３４】尚、本実施例においては弾性手段としてコ
イルばねを用いたが、他の弾性部材等を用いてもよい。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に係る真空吸着装置において
は、被吸着物が開口部に当接しない場合でも吸引室と吸
引通路間には常に小さい流量の空気が流れており、被吸
着物を当接するだけで吸着を行うことが可能となる。

【００３６】したがって、吸着が完全でない箇所の弁を
自動的に制御し確実な吸着を行う事が可能となる。又、
一旦吸着後になんらかの原因で開口部と被吸着物が当接
しなくなっても、開口部に被吸着物を当接すれば再び吸
着を行うことが可能となるので吸引源の操作の時期を制
御する必要がない。

【００３７】請求項２に係る真空吸着装置においては、
保持板の移動距離が開口部から被吸着物までの距離より
も大きい場合は弾性手段が収縮する。すなわち、弾性手
段の収縮により開口部の移動距離は自動的に調節され、
開口部は被吸着物に適切に当接する。

【００３８】したがって、予め保持板の移動距離を調節
することなく被吸着物を確実に吸着することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空吸着装置の作動を示す断面図
である。

【図２】図１に示す真空吸着装置の部分拡大断面図であ
る。

【図３】搬送装置にばね機構を設けた状態を示す側面図
である。

【図４】搬送装置に従来の真空吸着装置を複数設け吸着
を行う時の開閉動作を表わす断面図である。

【図５】図４に示す真空吸着装置を表わす断面図であ
る。

【図６】被吸着物の厚みの変化に係る表面位置を表わす
側面図である。

【符号の説明】

２・・・・・吸引室 ７・・・・・プリントボード Ｐ８、Ｐ９・・・・・吸着パッド ２０・・・・・吸引通路 ２５・・・・・ 可動弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸引源の吸引力を伝達する吸引通路、吸引
   通路と連通するとともに被吸引物と当接する開口部を持
   つ吸引室、吸引室に設けられた可動弁であって、重力も
   しくは付勢手段によって通常は吸引通路を閉塞しない位
   置に保持され、被吸着物が開口部に当接しない時に吸引
   通路を介して吸引を行う場合には吸引通路を閉塞する可
   動弁、を有する真空吸着装置において、 可動弁によって吸引室と吸引通路が閉塞された際に、吸
   引通路よりも十分に小さい流量で吸引室と吸引通路間を
   連通するバイパス手段、を備えた事を特徴とする真空吸
   着装置 。
2. 【請求項２】請求項１の真空吸着装置において、真空吸
   着装置を保持し、被吸着物に近付く方向に移動する保持
   板、保持板と真空吸着装置の間に設けられた弾性手段、
   を備えたことを特徴とする真空吸着装置。