JPH07132479A - 吸着用パッドの回り止め並びに案内機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークの回動を防止して高精度な位置決めをす
ることができるとともに、摺動部位における摩擦抵抗の
発生を低減させることにより、円滑にワークを搬送でき
る吸着用パッドの回り止め並びに案内機構を提供するこ
と。 【構成】吸着用パッドの回り止め並びに案内機構２０
は、吸着用パッド１０を介してワークを吸着し搬送する
際、筒状部材２２とスプライン軸１８との間に設けられ
た一対のボール４４がスプライン３２ａ〜３２ｃを保持
して周方向に対する回り止めをなすとともに、該筒状部
材２２が変位する際に転動する。従って、吸着用パッド
１０の回り止めの機能を営むとともに、筒状部材２２と
スプライン軸１８との摺動部位における摺動抵抗が低減
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークを吸着する際、
ワークに対して吸着用パッドを好適に案内するととも
に、ワークを搬送する際、吸着用パッドの回動を防止し
て高精度な位置決めが可能な吸着用パッドの回り止め並
びに案内機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、薄板状のワークを搬
送するために真空吸引源に連結された吸着用パッドが用
いられている。この種の吸着用パッドは、通常、ロボッ
トのアーム等の搬送手段に装着され、ワークの搬送に利
用される。

【０００３】具体的には、例えば、ＩＣチップ等の組立
ラインにおいて、パレット内に収納されたＩＣチップを
吸着用パッドで吸着し、ライン上に載置された基板の所
定の孔部にＩＣチップの端子を挿入して電気的に接続す
る作業等に利用される。

【０００４】ところで、このようなＩＣチップの搬送時
において、ロボットのアームの動作によって真空吸引源
と吸着用パッドとを媒介するチューブに捩じれが発生
し、あるいはロボットのアームから伝搬される衝撃、振
動等によって吸着用パッドが回動する不都合がある。特
に、最近の技術開発により、基板上に配設されるＩＣチ
ップの高密度化が要請され、それに伴って該ＩＣチップ
がますます極小化することから端子間の間隔も狭小とな
り、前記ＩＣチップを基板上に配置するために高精度な
位置決めが必要となる。従って、吸着用パッドに捩じ
れ、衝撃、および振動等が発生することよって該吸着用
パッドが回動し、前記吸着用パッドに保持されたＩＣチ
ップの端子を基板に画成された所定の孔部に挿入するこ
とが困難になる。

【０００５】また、真空吸引源に連通するチューブ等に
よって、吸着用パッドの軸線に直交する方向に引張する
力が作用し、該吸着用パッドに衝撃、振動等を与えると
いう不都合がある。

【０００６】そこで、本出願人は、ワークの回動を防止
するとともに、捩じれ、衝撃、振動等を阻止する吸着用
パッドの回り止め並びに案内機構を提案している（実開
平４−２８９８５号参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記提案に
関連してなされたものであり、搬送時におけるワークの
回動を防止して高精度な位置決めをすることができると
ともに、摺動部位における摩擦抵抗の発生を低減させる
ように構成してワークに対する吸着用パッドの動作時、
該吸着用パッドが円滑に変位することを可能とする吸着
用パッドの回り止め並びに案内機構を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、一端部に吸着用パッドを連結するとと
もに、他端部に真空吸引源に連通するチューブを連結
し、前記吸着用パッドとチューブとを連通する貫通孔が
画成される軸部材と、前記軸部材の所定部位に外嵌さ
れ、該軸部材の軸線方向に沿って変位自在に設けられる
筒状部材と、前記軸部材または筒状部材のいずれか一方
に設けられ、所定角度離間して半径方向に膨出するとと
もに軸線方向に沿って形成される凸部と、前記吸着用パ
ッドと筒状部材の間に介装される弾性部材と、前記筒状
部材と軸部材との間に設けられ、前記凸部によって周方
向に対する回り止めをなすとともに、該筒状部材が変位
する際に転動する転動部材と、を備えることを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明は、転動部材が複数個のボー
ルからなり、前記ボールは、断面略半円状の一対の窪み
部と、凸部に隣接して湾曲する一対の凹部との間に保持
されることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明は、複数個のボールが凹部
と窪み部とによって画成される間隙に連通する長孔を介
して循環して転動することを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の本発明に係る吸着用パッドの回り止め並
びに案内機構では、吸着用パッドを介してワークを吸着
し搬送する際、筒状部材と軸部材との間に設けられた転
動部材が、軸部材または筒状部材のいずれか一方に形成
された凸部を保持して周方向に対する回り止めをなすと
ともに、該筒状部材が変位する際に転動する。従って、
吸着用パッドの回動が阻止されるとともに、筒状部材と
軸部材との摺動部位における摺動抵抗が低減する。な
お、前記転動部材は複数のボールからなり、前記複数の
ボールは窪み部と凹部とによって画成される間隙に連通
する長孔を転動して循環する。

【００１２】

【実施例】次に、本発明に係る吸着用パッドの回り止め
並びに案内機構について好適な実施例を挙げ、添付の図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施例に係る吸着用パッ
ドの回り止め並びに案内機構を吸着用パッドに適用した
状態を示す斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿っ
た横断面図である。

【００１４】吸着用パッド１０は、図示しない真空吸引
源に接続される孔部１２を有し略円柱状を呈する根本部
１４と、前記根本部１４から一体的に拡径して連設され
るスカート部１６とを備える。前記根本部１４には、後
述するスプライン軸１８を確実に該根本部１４に連結す
るためのロックリング１９が嵌合される。なお、前記孔
部１２には雌ねじ部（図示せず）が設けられ、前記雌ね
じ部にスプライン軸１８の先端に形成された雄ねじ部
（図示せず）を螺入することにより両者を連結する。

【００１５】前記吸着用パッド１０に連結される吸着用
パッドの回り止め並びに案内機構２０は、図示しないシ
ール部材を介装して根本部１４の孔部１２に螺入するこ
とにより、気密に連結されるスプライン軸１８（軸部
材）と、前記スプライン軸１８の所定部位に変位自在に
外嵌される筒状部材２２と、前記筒状部材２２と吸着用
パッド１０との間に介装されるばね部材２４（弾性部
材）と、前記筒状部材２２に螺合し、ワークに対する吸
着用パッド１０の鉛直方向における高さを調節するため
の取付プレート２６とから基本的に構成される。なお、
前記取付プレート２６の四隅角部には、図示しないロボ
ットのアームにボルト等を介して固定するための取付用
孔部２８ａ〜２８ｄが画成される。

【００１６】前記スプライン軸１８には、図２に示すよ
うに、流体通路として機能する貫通孔３０が軸線に沿っ
て画成され、外周部の所定部分には、所定角度離間して
半径外方向に膨出形成された３条のスプライン３２ａ〜
３２ｃ（凸部）が長手方向に沿って形成される。前記ス
プライン３２ａ〜３２ｃに隣接する外周部には、湾曲す
る一対の凹部３４ａ、３４ｂが長手方向に沿って画成さ
れる。筒状部材２２から露出するスプライン軸１８の一
端部には略六角状のアダプタ３６が設けられ、前記アダ
プタ３６を介してチューブ３８が気密に連結される。

【００１７】筒状部材２２の内壁面には、図２に示すよ
うに、前記一対の凹部３４ａ、３４ｂに夫々対向し断面
略半円状を呈する一対の窪み部４０ａ、４０ｂが軸線方
向に沿って形成され、さらに、前記窪み部４０ａ、４０
ｂに隣接して一対の長孔４２ａ、４２ｂが軸線方向に沿
って複数個形成される。この場合、互いに隣接する窪み
部４０ａ、４０ｂの終端部と長孔４２ａ、４２ｂの終端
部とが夫々接続されて環状凹部を形成する（図１参
照）。例えば、互いに隣接する一方の窪み部４０ａと長
孔４２ａ、または他方の窪み部４０ｂと長孔４２ｂとが
夫々接続されて環状凹部を形成する。前記一対の窪み部
４０ａ、４０ｂおよび長孔４２ａ、４２ｂには複数個の
ボール４４（転動部材）が配設され、前記ボール４４は
環状に形成された窪み部４０ａ、４０ｂおよび長孔４２
ａ、４２ｂ内を転動することにより循環する。筒状部材
２２の外周部には雄ねじ部４６が刻設され、前記雄ねじ
部４６は取付プレート２６の孔部４８に形成された雌ね
じ部（図示せず）に螺合される。

【００１８】本発明の実施例に係る吸着用パッドの回り
止め並びに案内機構２０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。

【００１９】先ず、吸着用パッドの回り止め並びに案内
機構２０に対して吸着用パッド１０を連結する。この場
合、スプライン軸１８に形成された雄ねじ部を根本部１
４の孔部１２に形成された雌ねじ部に螺入し、ロックリ
ング１９を緊締することにより簡便に両者を連結する。

【００２０】次に、吸着用パッド１０が、例えば、ＩＣ
チップ等の搬送動作に供される場合、取付用孔部２８ａ
〜２８ｃに図示しないボルトを挿入して、取付プレート
２６を図示しないロボットのアームに装着する。その
際、取付プレート２６の孔部に螺合する筒状部材２２を
回動させることにより、予め吸着用パッド１０とＩＣチ
ップとの離間距離、すなわち、軸方向の長さを調節する
ことができる。続いて、吸着用パッド１０の孔部１２に
連通するアダプタ３６に対して真空吸引源に連通するチ
ューブ３８を連結する。

【００２１】以上のような準備を経て、動作が行われ
る。すなわち、前記真空吸引源を付勢するとともに、図
示しないロボットを駆動してアームを矢印Ｘ方向に変位
させ、吸着用パッド１０によりＩＣチップを吸着する。
すなわち、スカート部１６がＩＣチップの上面部に接し
てスカート部１６内の空気を吸引し、前記スカート部１
６内における減圧作用下にＩＣチップを吸着する。

【００２２】吸着用パッド１０がＩＣチップの上面部に
接して吸着する際、アームに装着された筒状部材２２は
ばね部材２４の弾発力に抗して矢印Ｘ方向に変位する。
この場合、スプライン軸１８の外周部に軸線方向に沿っ
て設けられた夫々のスプライン３２ａ〜３２ｃは、一対
の窪み部４０ａ、４０ｂと一対の凹部３４ａ、３４ｂと
の間に配設されたボール４４によって周方向に対する変
位、換言すれば、回動動作が規制され、この結果、吸着
用パッド１０の回り止めの作用を営む。

【００２３】また、筒状部材２２がスプライン軸１８に
沿って変位する際、複数のボール４４は、互いに連通す
る窪み部４０ａ、４０ｂおよび長孔４２ａ、４２ｂに沿
って循環して転動することにより、前記筒状部材２２と
スプライン軸１８との摺動部位における摩擦抵抗を低減
することができる。従って、スプライン軸１８に対する
摩耗を防止するとともに、前記摩耗に起因するガタの発
生を防止することができる。

【００２４】さらに、例えば、真空吸引源に連通するチ
ューブ３８等によって、スプライン軸１８に対して直交
する方向に引張する力が負荷された場合であっても、ア
ームに装着された筒状部材２２とスプライン軸１８との
間に複数のボール４４を介在させて該スプライン軸１８
を保持しているため、筒状部材２２は何ら影響されるこ
となく矢印ＸまたはＹ方向に変位することが可能であ
る。なお、吸着用パッド１０と筒状部材２２との間に設
けられたばね部材２４は、ＩＣチップを吸着する際、そ
の弾発作用下に吸着用パッド１０が受ける衝撃を吸収し
て、所謂、緩衝作用を発揮する。

【００２５】以上のようにしてＩＣチップを吸着した
後、アームを変位させて吸着用パッド１０を搬送ライン
上に載置された基板の上方に位置させる。そして、再び
アームを矢印Ｘ方向に変位させて基板に画成された所定
の孔部にＩＣチップの端子を挿入した後、スカート部１
６内における吸引作用を解除してＩＣチップを吸着用パ
ッド１０から離脱させる。この場合、スプライン軸１８
は周方向に対する回動が阻止され、また、前記スプライ
ン軸１８には、チューブ３８、アーム等による捩じれ、
衝撃並びに振動等が伝達されないため、基板の孔部にＩ
Ｃチップの端子を高精度に位置決めすることができる。

【００２６】このように、ＩＣチップの吸着時から搬送
過程を経て該ＩＣチップを離脱する時までの間、吸着用
パッド１０に連結されたスプライン軸１８の周方向に対
する回動が阻止される。また、筒状部材２２とスプライ
ン軸１８との間に複数のボール４４を介在させて該スプ
ライン軸１８を保持することにより、摺動抵抗を低減さ
せるとともに、スプライン軸１８の軸線に対して直交す
る方向に引張する力が作用する場合であっても前記引張
力に影響されることなく、スプライン軸１８の軸線に沿
って筒状部材２２を変位させることが可能となる。

【００２７】次に、本発明の第２実施例に係る吸着用パ
ッドの回り止め並びに案内機構５０を図３に示す。な
お、以下に示す説明において、図１に示す第１実施例と
略同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細
な説明を省略する。

【００２８】本実施例に係る吸着用パッドの回り止め並
びに案内機構５０は、筒状部材５２の外周面に雄ねじ部
を形成することなく、アダプタ３６側の筒状部材５２の
一端部に半径外方向に膨出する一対のフランジ部５４
ａ、５４ｂを設けている点で第１実施例と異なる。

【００２９】前記フランジ部５４ａ、５４ｂには取付用
孔部５６ａ、５６ｂが画成され、前記取付用孔部５６
ａ、５６ｂを介してロボットのアームにフランジ部５４
ａ、５４ｂを固定する。なお、第１実施例に係る吸着用
パッドの回り止め並びに案内機構２０は、取付プレート
２６に螺合する筒状部材２２を螺回することによってワ
ークに対する吸着用パッド１０の離間距離を調節する場
合に好適に用いられ、一方、第２実施例に係る吸着用パ
ッドの回り止め並びに案内機構５０は、予めフランジ部
５４ａ、５４ｂを介してアームに固定することにより前
記離間距離が一定に設定される場合に好適に用いられ
る。

【００３０】次に、本発明の第３実施例に係る吸着用パ
ッドの回り止め並びに案内機構６０を図４並びに図５に
示す。

【００３１】本実施例に係る吸着用パッドの回り止め並
びに案内機構６０は、以下の点において、第１実施例に
係る吸着用パッドの回り止め並びに案内機構２０と異な
る。

【００３２】すなわち、筒状部材６２の内壁面には、半
径内方向に膨出形成された３条の凸部６４ａ〜６４ｃを
長手方向に沿って形成するとともに、前記凸部６４ａ〜
６４ｃに近接して断面略半円状を呈する一対の窪み部６
６ａ、６６ｂを軸線方向に沿って形成する。一方、軸部
材６８には、一対の長孔７０ａ、７０ｂを軸線方向に沿
って画成するとともに、前記窪み部６６ａ、６６ｂに対
向して一対の凹部７２ａ、７２ｂを画成している。な
お、筒状部材６２と軸部材６８との間に配設される複数
のボール４４は、長孔７０ａ、７０ｂに夫々連通する孔
部７４ａ、７４ｂを介して、環状に形成された窪み部６
６ａ、６６ｂおよび長孔７０ａ、７０ｂ内を転動するこ
とにより循環する点は第１実施例と同様である。

【００３３】さらに、本実施例に係る吸着用パッドの回
り止め並びに案内機構２０、５０、６０は、実開平４−
６３３７７号公報、実開平４−６３３７８号公報、実開
平４−６３３７９号公報、実公昭３３−２８６７号公
報、実開昭５７−１８４３８８号公報、並びに特開昭５
８−８１２９３号公報に開示された技術的思想と組み合
わせることにより、より一層、吸着用パッド１０の抜け
止め、チューブ３８の引張に対する摺動抵抗の減少を図
ることが可能となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る吸着用パッドの回り止め並
びに案内機構によれば、以下の効果が得られる。

【００３５】すなわち、吸着用パッドを介してワークを
吸着し搬送する際、チューブ等による捩じれ並びにロボ
ットのアームによる衝撃、振動等によって発生する吸着
用パッドの回動を防止することができる。従って、ワー
クを所定位置に高精度に位置決めして搬送することが可
能となる。

【００３６】また、筒状部材と軸部材とは転動部材を介
して摺動するため、前記筒状部材と軸部材との摺動部位
における摺動抵抗の低減化を図るとともに、前記軸部材
に対して軸線に直交する方向から引張する力が作用する
場合であっても何ら影響されることなく筒状部材を軸部
材の軸線方向に沿って変位させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る吸着用パッドの回り
止め並びに案内機構を吸着用パッドに適用した状態を示
す斜視図である。

【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例に係る吸着用パッドの回り
止め並びに案内機構を吸着用パッドに適用した状態を示
す斜視図である。

【図４】本発明の第３実施例に係る吸着用パッドの回り
止め並びに案内機構を吸着用パッドに適用した状態を示
す斜視図である。

【図５】図４に示すＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。

【符号の説明】

１０…吸着用パッド １４…根本部 １６…スカート部 １８…スプライン軸 ２０、５０、６０…吸着用パッドの回り止め並びに案内
機構 ２２、５２、６２…筒状部材 ２４…ばね部材 ２６…取付プレート ３０…貫通孔 ３２ａ〜３２ｃ…スプライン ３４ａ、３４ｂ、７２ａ、７２ｂ…凹部 ３６…アダプタ ３８…チューブ ４０ａ、４０ｂ、６６ａ、６６ｂ…窪み部 ４２ａ、４２ｂ、７０ａ、７０ｂ…長孔 ４４…ボール ５４ａ、５４ｂ…フ
ランジ部 ６４ａ〜６４ｃ…凸部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端部に吸着用パッドを連結するととも
   に、他端部に真空吸引源に連通するチューブを連結し、
   前記吸着用パッドとチューブとを連通する貫通孔が画成
   される軸部材と、 前記軸部材の所定部位に外嵌され、該軸部材の軸線方向
   に沿って変位自在に設けられる筒状部材と、 前記軸部材または筒状部材のいずれか一方に設けられ、
   所定角度離間して半径方向に膨出するとともに軸線方向
   に沿って形成される凸部と、 前記吸着用パッドと筒状部材の間に介装される弾性部材
   と、 前記筒状部材と軸部材との間に設けられ、前記凸部によ
   って周方向に対する回り止めをなすとともに、該筒状部
   材が変位する際に転動する転動部材と、 を備えることを特徴とする吸着用パッドの回り止め並び
   に案内機構。
2. 【請求項２】請求項１記載の機構において、転動部材は
   複数個のボールからなり、前記ボールは、断面略半円状
   の一対の窪み部と、凸部に隣接して湾曲する一対の凹部
   との間に保持されることを特徴とする吸着用パッドの回
   り止め並びに案内機構。
3. 【請求項３】請求項２記載の機構において、複数個のボ
   ールは凹部と窪み部とによって画成される間隙に連通す
   る長孔を介して循環して転動することを特徴とする吸着
   用パッドの回り止め並びに案内機構。