特許第5993710号(P5993710)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5993710
(24)【登録日】2016年8月26日
(45)【発行日】2016年9月14日
(54)【発明の名称】洗浄装置と四角板状ワークの搬送方法
(51)【国際特許分類】
   B08B 3/02 20060101AFI20160901BHJP
   H01L 21/677 20060101ALI20160901BHJP
   B25J 15/08 20060101ALI20160901BHJP
【FI】
   B08B3/02 A
   H01L21/68 A
   B25J15/08 J
【請求項の数】2
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2012-236487(P2012-236487)
(22)【出願日】2012年10月26日
(65)【公開番号】特開2014-83522(P2014-83522A)
(43)【公開日】2014年5月12日
【審査請求日】2015年9月17日
(73)【特許権者】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】110001014
【氏名又は名称】特許業務法人東京アルパ特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100087099
【弁理士】
【氏名又は名称】川村 恭子
(74)【代理人】
【識別番号】100063174
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 功
(74)【代理人】
【識別番号】100124338
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 健
(72)【発明者】
【氏名】門田 宏太郎
【審査官】 遠藤 邦喜
(56)【参考文献】
【文献】 特開2002−184833(JP,A)
【文献】 特開2001−253536(JP,A)
【文献】 特開2005−085881(JP,A)
【文献】 実開平01−037045(JP,U)
【文献】 特開2008−218535(JP,A)
【文献】 特開平09−321118(JP,A)
【文献】 特開平09−323783(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B08B 3/02
B25J 15/08
H01L 21/677
B65G 49/05
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
正方形または長方形の四角板状ワークを吸引保持する保持テーブルを有する保持手段と、
該保持テーブルを回転させる回転手段と、
該保持テーブルが保持する四角板状ワークを洗浄する洗浄手段と、
該保持テーブルから四角板状ワークを搬出する搬送ロボットと、
該搬送ロボットによって搬送される四角板状ワークが収納されるカセットと、
該カセットが載置されるカセットステージと、を少なくとも備えた洗浄装置において、
該搬送ロボットは、四角形状ワークを保持する保持面を有するロボットハンドと、該ロボットハンドが装着される装着部とを備え、該保持面には該四角形状ワークを位置決めする少なくとも2つの位置決め部が配設され、該2つの位置決め部を結ぶ直線は該ロボットハンドの進退方向に対して直交し、
該保持テーブルの周囲には、該保持テーブルに保持された四角形状ワークの位置修正を行う位置修正手段が配設され、
該位置修正手段は、該位置決め部に対して該ロボットハンドの進行方向に対向して配置される1つの進行方向位置修正部と、該保持テーブルを挟んで該進行方向に直交する方向に対向する2つの直交方向位置修正部とからなり、
該進行方向位置修正部及び該直交方向位置修正部は、該四角形状ワークの側面に接触する押付け部と、該押付け部を該保持テーブルの中心を基準とする径方向に進退させる進退駆動部と、から構成され、
該ロボットハンドを、該保持テーブルが保持する四角形状ワークを受け取り可能な受け取り位置に位置づけた後、該位置修正手段によって該四角板状ワークの位置及び角度の修正を行い、該位置及び角度が修正された四角板状ワークを該ロボットハンドが受け取り該カセットに収容する洗浄装置。
【請求項2】
請求項1記載の洗浄装置を用いて、前記保持テーブルが保持する四角板状ワークを前記ロボットハンドが受け取り四角板状ワークを前記カセットに収納する搬送方法であって、
該ロボットハンドを前記受け取り位置に位置づけるロボットハンド位置づけ工程と、
該ロボットハンド位置づけ工程の後、該保持テーブルが四角板状ワークの吸引保持を解除し、前記進行方向位置修正部の押付け部を四角板状ワークの第1の側面に押し付けるとともに対向する四角板状ワークの第2の側面を該ロボットハンドの前記位置決め部に接触させて位置決めする第1の位置修正工程と、
該第1の位置修正工程の後、該ロボットハンドの進行方向に対して直交する方向に対向する四角板状ワークの第3の側面と第4の側面とに、前記直交方向位置修正部を構成する2つの押付け部をそれぞれ押し付けて四角板状ワークの位置を修正する第2の位置修正工程と、
該第1の位置修正工程と該第2の位置修正工程とによって位置及び角度が修正された四角板状ワークを該ロボットハンドの該保持面で保持して該保持テーブルから四角板状ワークを搬出する搬出工程と、
該搬出工程によって搬出され該ロボットハンドが保持する四角板状ワークを該カセットに収納する収納工程と、によって構成され、
該保持テーブルが保持する四角板状ワークを該カセットに収納する該搬送ロボットによる四角板状ワークの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、四角板状ワークを洗浄する洗浄装置及び洗浄後の四角板状ワークを搬送する搬送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
切削装置、研削装置等の各種加工装置においては、加工用の保持テーブルにおいて板状ワークが保持され、保持テーブルが回転するとともに、回転する板状ワークに工具が作用して加工が行われる。また、加工が終了した板状ワークは、洗浄工程に搬送され、洗浄用の保持テーブルにおいて保持され、保持テーブルが加工するとともに、回転する板状ワークに洗浄液が噴出されて洗浄が行われる。そして、洗浄された板状ワークは、搬送ロボットによって保持され、カセットに搬送されて収納される。
【0003】
板状ワークの搬送を確実に行うために、保持テーブルにおいては、板状ワークが所定の位置において保持される。板状ワークの位置にずれが生じている場合は、位置ずれが修正される(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、板状ワークが四角形状である場合は、保持テーブル上における向き(角度)にずれが生じていると、そのずれがある状態で搬送ロボットによって保持されて搬送されるため、カセットの開口部から板状ワークを挿入する際に板状ワークがカセットに接触し、収納できなくなることがある。そこで、保持テーブルにおいては、定点停止を行うことにより、板状ワークに角度のずれが生じないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2011−018794号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、保持テーブルは板状ワークの下面を保持し、搬送ロボットは保持テーブル上の板状ワークの上面を保持するため、保持テーブルから搬送ロボットへの持ち替えの際に、板状ワークの位置及び角度にずれが生じることがある。上記特許文献1に開示された技術では、位置ずれを修正することは可能であるが、角度のずれを修正することはできない。
【0007】
特に、板状ワークが四角形状である場合は、角度にずれが生じている状態で保持テーブルに保持されていると、そのずれがある状態のままで搬送ロボットによって保持されてカセットに搬送されるため、カセットの開口部からカセット内部に進入することができず、カセットへの収納が不可能となる。
【0008】
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、保持テーブルに保持された四角形状の板状ワークに角度のずれが生じていたとしても、搬送ロボットがその板状ワークを保持してカセットに収納できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
第1の発明は、正方形または長方形の四角板状ワークを吸引保持する保持テーブルを有する保持手段と、保持テーブルを回転させる回転手段と、保持テーブルが保持する四角板状ワークを洗浄する洗浄手段と、保持テーブルから四角板状ワークを搬出する搬送ロボットと、搬送ロボットによって搬送される四角板状ワークが収納されるカセットと、カセットが載置されるカセットステージと、を少なくとも備えた洗浄装置において、搬送ロボットは、四角形状ワークを保持する保持面を有するロボットハンドと、ロボットハンドが装着される装着部とを備え、保持面には四角形状ワークを位置決めする少なくとも2つの位置決め部が配設され、2つの位置決め部を結ぶ直線はロボットハンドの進退方向に対して直交し、保持テーブルの周囲には、保持テーブルに保持された四角形状ワークの位置修正を行う位置修正手段が配設され、位置修正手段は、位置決め部に対してロボットハンドの進行方向に対向して配置される1つの進行方向位置修正部と、保持テーブルを挟んで進行方向に直交する方向に対向する2つの直交方向位置修正部とからなり、進行方向位置修正部及び直交方向位置修正部は、四角形状ワークの側面に接触する押付け部と、押付け部を保持テーブルの中心を基準とする径方向に進退させる進退駆動部と、から構成され、ロボットハンドを、保持テーブルが保持する四角形状ワークを受け取り可能な受け取り位置に位置づけた後、位置修正手段によって四角板状ワークの位置及び角度の修正を行い、位置及び角度が修正された四角板状ワークをロボットハンドが受け取り該カセットに収容することを特徴とする。
【0010】
第2の発明は、上記洗浄装置を用いて、保持テーブルが保持する四角板状ワークをロボットハンドが受け取り四角板状ワークをカセットに収納する搬送方法に関するもので、ロボットハンドを受け取り位置に位置づけるロボットハンド位置づけ工程と、ロボットハンド位置づけ工程の後、保持テーブルが四角板状ワークの吸引保持を解除し、進行方向位置修正部の押付け部を四角板状ワークの第1の側面に押し付けるとともに対向する四角板状ワークの第2の側面をロボットハンドの前記位置決め部に接触させて位置決めする第1の位置修正工程と、第1の位置修正工程の後、ロボットハンドの進行方向に対して直交する方向に対向する四角板状ワークの第3の側面と第4の側面とに、直交方向位置修正部を構成する2つの押付け部をそれぞれ押し付けて四角板状ワークの位置を修正する第2の位置修正工程と、第1の位置修正工程と第2の位置修正工程とによって位置及び角度が修正された四角板状ワークをロボットハンドの保持面で保持して保持テーブルから四角板状ワークを搬出する搬出工程と、搬出工程によって搬出されロボットハンドが保持する四角板状ワークをカセットに収納する収納工程と、によって構成され、保持テーブルが保持する四角板状ワークをカセットに収納する。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る洗浄装置は、ロボットハンドの進行方向における四角板状ワークの位置を修正する進行方向位置修正部と、当該進行方向に直交する方向における四角板状ワークの位置を修正する直交方向位置修正部とから構成される位置修正手段を保持テーブルの周囲に備えているため、保持テーブル上において四角板状ワークの位置及び角度を修正することができる。したがって、位置及び角度が修正された四角板状ワークを搬送ロボットによって保持してカセットに搬送することができるため、四角板状ワークをカセット内に確実に収納することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】洗浄装置の構成を示す正面図である。
図2】洗浄装置の要部の構成を示す平面図である。
図3】角度がずれた状態で四角板状ワークが保持テーブルに保持された状態を示す平面図である。
図4】角度がずれて保持テーブルに保持された四角板状ワークをロボットハンドによって保持する状態を示す正面図である。
図5】保持テーブルに保持された四角板状ワークについて、ロボットハンドの進行方向における位置ずれを修正する状態を示す平面図である。
図6】保持テーブルに保持された四角板状ワークについて、ロボットハンドの進行方向における位置ずれを修正する状態を示す正面図である。
図7】保持テーブルに保持された四角板状ワークについて、ロボットハンドの進行方向に直交する方向における位置ずれを修正する状態を示す平面図である。
図8】位置及び角度が修正された四角板状ワークを保持テーブルから搬出する状態を示す正面図である。
図9】押付け部を駆動する進退駆動部にバネを備えた進行方向位置修正部及び直交方向位置修正部を示す正面図である。
図10】進退駆動部のバネが収縮した状態を示す正面図である。
図11】進行方向位置修正部及び直交方向位置修正部を構成する進退駆動部の別の例を示す平面図である。
図12】ロボットハンドの第2の例を示す平面図である。
図13】同ロボットハンドが四角板状ワークを保持する状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1に示す洗浄装置1は、板状ワークの洗浄時に板状ワークを保持する保持手段2と、
保持手段2において保持された板状ワークを洗浄する洗浄手段3と、洗浄後の板状ワークが収納されるカセット4と、保持手段2に保持された板状ワークをカセット4に搬送する搬送ロボット5と、カセット4が載置されるカセットステージ6とを備えている。なお、この洗浄装置1は、独立した装置として使用されることもあるが、研削装置等の他の装置に搭載されて使用されることもある。
【0014】
保持手段2は、上面200において板状ワークの中心部を吸引保持する保持テーブル20を備えている。保持テーブル20には、上面200において開口する吸引部201を備えている。
【0015】
保持テーブル20は、その下方に配設された回転手段21によって駆動されて回転可能となっている。回転手段21は、回転軸210と、回転軸210を回転させるモータ211と、回転軸210を所定の位置で停止させる定点停止手段212とを備えている。定点停止手段212は、例えばエンコーダからの出力を利用することにより、保持テーブル20が所定の向きに向くように回転を停止させることができる。
【0016】
回転軸21の内部には、保持テーブル20に形成された吸引部201に連通しエアの通り道となるエア流路213が形成されている。エア流路213は、回転軸21を貫通しており、開閉バルブ24を介して吸引源25又は供給源26に選択的に連通している。開閉バルブ24の切り替えにより、吸引源25は、保持面200に吸引力を作用させて板状ワークを保持する場合にエア流路213と連通し、供給源26は、保持面200における板状ワークの吸引を解除し板状ワークを搬送する際にエア流路213と連通する。
【0017】
洗浄手段3は、洗浄液を噴出する洗浄液ノズル30を備えている。洗浄液ノズル30は、開口した先端が保持テーブル20に向いており、保持テーブル20に保持された板状ワークに向けて洗浄液を噴出することができる。なお、図示していないが、洗浄液ノズル30とは別に、板状ワークを乾燥させるための高圧エアを噴出するエアノズルを配設するようにしてもよい。
【0018】
カセット4は、搬送ロボット5に対面する側に開口する開口部40を備えており、内部には、開口部40から奥側に向けて水平方向に形成された複数のスロット41を備えている。各スロット41には、それぞれ板状ワークを収納することができる。
【0019】
搬送ロボット5は、板状ワークWを保持する保持面500を有するロボットハンド50と、ロボットハンド50が装着される装着部51と、ロボットハンドを移動させるアーム部52と、アーム部52を昇降及び旋回させる制御部53とを備えている。装着部51は、アーム部52に対して、水平方向(X軸方向)の軸を中心として回転可能となっている。
【0020】
ロボットハンド50の内部には、バルブ54を介して吸引源55に連通する吸引路501が形成されており、吸引路501は、保持面500の開口部501aにおいて開口している。
【0021】
図2に示すように、ロボットハンド50は、先端側が開口してU字型に形成されており、保持面500の基端部500aには、2つの位置決め部502が形成されている。各位置決め部502は、保持面500に対して垂直な方向に突出しており、円柱状に形成された軸部502aと、内周面が軸部502aの外周面に対して回転可能に摺接する回転部502bとで構成されている。2つの位置決め部502の中心を結ぶ線は、ロボットハンド50の進行方向(X軸方向)に対して水平方向に直交する方向(Y軸方向)に向いている。
【0022】
図2に示すように、保持テーブル20の周囲には、保持テーブル20に保持された四角形状ワークWの位置修正を行う位置修正手段7が配設されている。位置調整手段7は、位置決め部502に対してX軸方向に対向して配置される1つの進行方向位置修正部70aと、保持テーブル5を挟んでX軸方向に直交するY軸方向に対向する2つの直交方向位置修正部70bとから構成されている。
【0023】
進行方向位置修正部70a及び直交方向位置修正部70bは、保持テーブル20に保持された四角板状ワークWの側面に接触する押付け部700と、保持テーブル20の中心を基準とする径方向に押付け部700を進退させる進退駆動部701とを備えている。
【0024】
押付け部700は、円柱状に形成された軸部700aと、軸部700aに対して回転可能な回転部700bとで構成されている。また、進退駆動部701は、押付け部700を支持するピストン701aをシリンダ701bによって駆動する構成となっている。
【0025】
以下では、洗浄装置1において、図3に示すように保持テーブル20に保持された四角板状ワークWを搬送ロボット5のロボットハンド50が受け取り、カセット4に搬送して収納する方法について説明する。
【0026】
この四角板状ワークWは、正方形又は長方形に形成されており、例えば、積層サーミスタ、積層コンデンサ、積層バリスタ等の積層電子部品により構成され、材料はセラミックスである。四角板状ワークWは、研削されて厚さが例えば1mmとなるように形成された後に、洗浄装置1の保持テーブル20に搬送され保持されており、図1に示した洗浄手段3の洗浄液ノズル30から洗浄液を噴出させることにより四角板状ワークWの洗浄が行われる。
【0027】
四角板状ワークWは、対向する第1の側面W1及び第2の側面W2と、第1の側面W1及び第2の側面W2に直交する方向に対向する第3の側面W3及び第4の側面W4とを有している。四角板状ワークWは、第3の側面W3及び第4の側面W4の向きがロボットハンド50の進行方向であるX軸方向と一致しておらず、載置角度にずれが生じている。
【0028】
(1)ロボットハンド位置づけ工程
図4に示すように、ロボットハンド50を、X軸方向に移動させて四角板状ワークWの下方に進入させ、保持テーブル20に保持された四角板状ワークWを受け取り可能な位置である受け取り位置に位置づける。
【0029】
(2)第1の位置修正工程
ロボットハンド位置づけ工程によってロボットハンド50が受け取り位置に移動すると、図5及び図6に示すように、開閉バルブ24を供給源26側に切り替え、保持テーブル20の保持面200における四角板状ワークWの吸引保持を解除する。そして、位置修正手段7を構成する進行方向位置修正部70aの押付け部700をロボットハンド50に近づく方向に移動させて回転部700bを四角板状ワークの第1の側面W1に押し付けるとともに、第1の側面W1に対向する第2の側面W2をロボットハンド50に備えた位置決め部502の回転部502bに接触させることにより、第1の側面W1及び第2の側面W2の向きがY軸方向に一致するように修正し、四角板状ワークWのX軸方向の位置決めを行う。このとき、押付け部700の回転部700b及び位置決め部502の回転部502bが回転し、四角板状ワークWの側面W1及びW2がY軸方向に向くように向きを矯正する。
【0030】
(3)第2の位置修正工程
第1の位置修正工程によって四角板状ワークWのX軸方向の位置決めが行われた後、図7に示すように、位置修正手段7を構成する直交方向位置修正部70bの2つの押付け部700を互いが近づく方向に移動させることにより、ロボットハンド50の進行方向であるX軸方向に対して直交する方向であるY軸方向に対向する四角板状ワークWの第3の側面W3と第4の側面W4とに2つの押付け部700の回転部700bをそれぞれ押し付け、四角板状ワークWのY軸方向の位置を修正する。このようにして、四角板状ワークWの位置及び角度が修正される。
【0031】
(4)搬出工程
第1の位置修正工程及び第2の位置修正工程によって、X軸方向及びY軸方向の位置及び角度が修正された後、図8に示すように、バルブ54を開いて吸引源55と保持面500とを連通させ、ロボットハンド5の保持面500に吸引力を作用させて四角板状ワークWの下面W5を吸引保持し、四角形状ワークWを受け取る。そして、四角板状ワークWの下面W5を吸引した状態でロボットハンド5を保持テーブル20の上方に上昇させ、アーム部52を旋回させるとともに昇降させることにより、四角板状ワークWを保持テーブル20から搬出する。
【0032】
(5)収納工程
次に、図8において二点鎖線で示すように、保持テーブル20から搬出されロボットハンド50に保持された四角板状ワークWをカセット4の開口部40の前方に位置づけ、空いているスロット41の高さに四角板状ワークWの高さを合わせた後、ロボットハンド50をカセット4の内部に進入させる。そして、バルブ54を閉じて吸引を解除してロボットハンド50をカセット4から退避させる。そうすると、四角板状ワークWがカセット4の内部に収納される。
【0033】
以上のように、本発明では、第1の位置修正工程及び第2の位置修正工程において保持テーブル20上の四角板状ワークWの位置及び角度が修正されるため、収納工程において確実に四角板状ワークWをカセット4に収納することができる。
【0034】
なお、図9に示す位置修正手段7aのように、進退駆動部701を構成するシリンダ701bの内部に、ピストン701aに加えて第2ピストン701cを設け、ピストン701aと第2ピストン701cとの間にバネ701dを介在させてもよい。この場合は、バルブ702が開通してエアーの供給元となる供給源703とシリンダ701bとが連通すると、ピストン701aと第2ピストン701cとがともに四角板状ワークWに近づく方向に移動する。そして、図10に示すように、ピストン701aに支持された押付け部700が四角板状ワークWの側面W1に接触すると、バネ701dがその際の衝撃を緩和することができる。すなわち、バネ701dは、衝撃緩和部材としての役割を果たす。
【0035】
また、図11に示す位置修正手段8を用いることもできる。この位置修正手段8は、位置決め部502に対してX軸方向に対向して配置される1つの進行方向位置修正部80aと、保持テーブル5を挟んでX軸方向に直交するY軸方向に対向する2つの直交方向位置修正部80bとから構成されている。
【0036】
進行方向位置修正部80a及び直交方向位置修正部80bは、保持テーブル5に保持された四角板状ワークWの側面に接触する押付け部800と、保持テーブル5の中心を基準とする径方向に押付け部800を進退させる進退駆動部801とを備えている。
【0037】
進退駆動部801は、X軸方向又はY軸方向にのびるボールネジ802と、ボールネジ802を回動させるモータ803と、ボールネジ802に螺合するとともに押付け部800を支持する支持部材804とから構成され、モータ803に駆動されてボールネジ802が回動することにより支持部材804がX軸方向又はY軸方向に移動し、これにともない押付け部800が同方向に移動する構成となっている。
【0038】
このように、モータ803の駆動により押付け部800を移動させる構成とすることにより、押付け部800が四角板状ワークWの側面に接触する直前に押付け部800の動きを減速させる等のモータ803の制御を行うことで、押付け部800が四角板状ワークWの側面に接触する際の衝撃を緩和することができる。
【0039】
図1〜11に示したロボットハンド50は、先端側が開口してU字型に形成されているが、図12に示すロボットハンド90のように、先端側が開口していない板状に形成されていてもよい。
【0040】
この場合は、図12及び図13に示すように、ロボットハンド90の保持面900を下に向け、四角板状ワークWの上面W6を保持面900によって吸引保持する。そして、ロボットハンド900を上昇させ、その状態でカセット4に進入させて収納する。
【符号の説明】
【0041】
1:洗浄装置
2:保持手段
20:保持テーブル 200:保持面 201:吸引部
21:回転手段
210:回転軸 211:モータ 212:定点停止手段 213:エア流路
24:開閉バルブ 25:吸引源 26:供給源
3:洗浄手段
30:洗浄液ノズル
4:カセット 40:開口部 41:スロット
5:搬送ロボット
50:ロボットハンド 500:保持面 500a:基端部 501:吸引路
502:位置決め部 502a:軸部 502b:回転部
51:装着部 52:アーム部 53:制御部 54:バルブ 55:吸引源
6:カセットステージ
7:位置修正手段
70a:進行方向位置修正部 70b:直交方向位置修正部
700:押付け部 701:進退駆動部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13