特許 6385408 移載ユニット、移載装置および保持ユニット

(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】6385408

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】移載ユニット、移載装置および保持ユニット

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20180827BHJP

   B25J 15/06 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 B

   B25J15/06 N

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-192088(P2016-192088)

(22)【出願日】2016年9月29日

(65)【公開番号】特開2018-56394(P2018-56394A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2017年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】391032358

【氏名又は名称】平田機工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(72)【発明者】

【氏名】横山 進二

(72)【発明者】

【氏名】寺本 佳介

(72)【発明者】

【氏名】荒木 秀一郎

【審査官】 中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２７９６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０１６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８１１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０６２５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６４８３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／３０，１３／００−１３／０８

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｂ６５Ｇ ４７／９０，６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを保持可能な保持ユニットと、
前記保持ユニットを上下方向に移動可能な駆動ユニットと、を備え、
前記保持ユニットは、
ワークを保持可能な保持部と、
前記保持部を支持する可動部と、
前記可動部を上下方向に変位自在に支持する支持部と、
前記支持部に対して前記可動部を下方向に付勢する付勢部と、を備え、
前記支持部は、前記可動部の変位を案内する第一の案内面を有し、
前記可動部は、前記第一の案内面に当接する第一の当接面を有し、
前記第一の案内面および前記第一の当接面は、それぞれ、前記支持部に対して前記可動部を下方向に変位したときに互いに当接して位置決めされるよう、上方向または下方向に先細りとなる面である、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の移載ユニットであって、
前記保持部は、上下方向に着脱自在に前記可動部に装着され、
前記可動部は、前記保持部の装着を案内する第二の案内面を有し、
前記保持部は、前記第二の案内面に当接する第二の当接面を有し、
前記第二の案内面および前記第二の当接面は、それぞれ、前記可動部に対して前記保持部を装着したときに互いに当接して位置決めされるよう、上方向または下方向に先細りとなる面である、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項3】

請求項１に記載の移載ユニットであって、
前記支持部は、筒状部材であり、
前記可動部は、前記筒状部材の内部空間に前記筒状部材の軸方向に移動可能に設けられ、
前記第一の案内面は、前記内部空間の内壁の一部を形成する円錐形状の面であり、
前記第一の当接面は、前記可動部の外周面の一部を形成する円錐形状の面である、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項4】

請求項２に記載の移載ユニットであって、
前記駆動ユニットは、前記保持ユニットを上下方向の軸の周りに回動可能であり、
前記第一の案内面は、前記可動部が挿入される、前記支持部に形成された前記軸と同軸の第一の穴の内壁の一部を形成する第一のすり鉢状の面であり、
前記第二の案内面は、前記保持部が挿入される、前記可動部に形成された前記軸と同軸の第二の穴の内壁の一部を形成する第二のすり鉢状の面であり、
前記第一の当接面および前記第二の当接面は、それぞれ、前記軸と同軸の円錐形状の面である、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項5】

請求項３に記載の移載ユニットであって、
前記可動部は、前記保持部を着脱自在に保持する保持部材を含み、
前記保持部は、前記保持部材により保持される被保持部を含む、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項6】

請求項５に記載の移載ユニットであって、
前記支持部の前記内壁には、前記第一の案内面と、前記保持部材が収容される凹部とが周方向に形成され、
前記可動部の前記外周面には、前記第一の当接面と、前記保持部材の取付部とが周方向に形成される、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項7】

請求項４に記載の移載ユニットであって、
前記可動部に対する前記保持部の前記軸の周りの回動を規制する回動規制機構を更に備え、
前記回動規制機構は、
前記可動部の前記第二の穴の内壁から突出して設けられた回動規制部材と、
前記保持部に設けられ、前記回動規制部材と前記軸の周方向に係合し、前記保持部の挿抜方向には係合しない被回動規制部と、を含む、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項8】

請求項４に記載の移載ユニットであって、
前記保持部は、
前記第二の穴に挿入される部分を有する本体と、
前記本体の下部に設けられ、ワークを保持するツールと、を備え、
前記ツールは、ワークを吸着する吸着ツールであり、
前記駆動ユニットは、前記保持ユニットが取付けられ、上下に延びる中空の取付部材を有し、
前記取付部材の内部には、空気の流通路を形成する通路形成部材が前記取付部材内を上下に移動可能に設けられ、
前記通路形成部材は、前記保持部に連結される、
ことを特徴とする移載ユニット。

【請求項9】

請求項１に記載の移載ユニットと、
前記移載ユニットを、ワークの移載元から移載先へ移動する駆動ユニットと、
請求項１に記載の保持部に保持されるワークを下方から撮像する撮像ユニットと、を備える、
ことを特徴とする移載装置。

【請求項10】

ワークを保持可能な保持部と、
前記保持部を支持する可動部と、
第一の方向および前記第一の方向と反対の第二の方向に前記可動部を変位自在に支持する支持部と、
前記支持部に対して前記可動部を前記第一の方向に付勢する付勢部と、を備え、
前記第一の方向は、前記保持部を前記支持部から離間させる方向であり、
前記支持部は、前記可動部の変位を案内する案内面を有し、
前記可動部は、前記案内面に当接する当接面を有し、
前記案内面および前記当接面は、それぞれ、前記第一の方向または前記第二の方向に先細りとなる面である、
ことを特徴とする保持ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移載ユニット、移載装置および保持ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

小型の電子部品等のワークを取り扱う設備では、同種の多数のワークを収容器に載置させた状態で、それらの搬送が行われる場合がある。収容器間や、収容器と組立装置や処理装置との間で、ワークを移載する場合、ワークを個別に保持して移載する装置が用いられる。

【0003】

ワークを移載する際には、ワークを保持する保持部を、予め設定されている取出位置に移動させる位置制御を行い、ワークを上から保持する。ワークと保持部とが接触する際、ワークに衝撃が作用するとワークが破損する場合がある。接触時の衝撃を緩衝するために、保持部に上下方向の緩衝機能が付与されている（例えば、特許文献１および２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−２００５８５号公報

【特許文献2】特開２００２−０７９４８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

同種のワークであっても、収容器に載置されているワークの姿勢が全て一定とは限らない。また、製造誤差によって、ワークのサイズが異なる場合がある。ワークを保持する保持部が、このようなワーク毎の状態に適応できないと、ワークを保持する際、ワークを損傷する場合がある。しかし、ワーク毎の状態に適応して保持部の位置がずれてしまうと、移載先の載置位置の位置精度が低下する。

【0006】

本発明の目的は、ワークを保持する際の衝撃を緩衝すると共に保持したワークの位置精度の低下を防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、
ワークを保持可能な保持ユニットと、
前記保持ユニットを上下方向に移動可能な駆動ユニットと、を備え、
前記保持ユニットは、
ワークを保持可能な保持部と、
前記保持部を支持する可動部と、
前記可動部を上下方向に変位自在に支持する支持部と、
前記支持部に対して前記可動部を下方向に付勢する付勢部と、を備え、
前記支持部は、前記可動部の変位を案内する第一の案内面を有し、
前記可動部は、前記第一の案内面に当接する第一の当接面を有し、
前記第一の案内面および前記第一の当接面は、それぞれ、前記支持部に対して前記可動部を下方向に変位したときに互いに当接して位置決めされるよう、上方向または下方向に先細りとなる面である、
ことを特徴とする移載ユニットが提供される。

【0008】

また、本発明によれば、
前記移載ユニットと、
前記移載ユニットを、ワークの移載元から移載先へ移動する駆動ユニットと、
前記保持部に保持されるワークを下方から撮像する撮像ユニットと、を備える、
ことを特徴とする移載装置が提供される。

【0009】

また、本発明によれば、
ワークを保持可能な保持部と、
前記保持部を支持する可動部と、
第一の方向および前記第一の方向と反対の第二の方向に前記可動部を変位自在に支持する支持部と、
前記支持部に対して前記可動部を前記第一の方向に付勢する付勢部と、を備え、
前記第一の方向は、前記保持部を前記支持部から離間させる方向であり、
前記支持部は、前記可動部の変位を案内する案内面を有し、
前記可動部は、前記案内面に当接する当接面を有し、
前記案内面および前記当接面は、それぞれ、前記第一の方向または前記第二の方向に先細りとなる面である、
ことを特徴とする保持ユニットが提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ワークを保持する際の衝撃を緩衝すると共に保持したワークの位置精度の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】移載装置の斜視図。

【図2】図１の移載装置が備える移載ユニットの斜視図。

【図3】図２の移載ユニットが備える保持ユニットの斜視図。

【図4】図３の保持ユニットの分解斜視図。

【図5】図３の保持ユニットの一部の構成の分解斜視図。

【図6】図３の保持ユニットの一部の構成の分解斜視図。

【図7】図３の保持ユニットの一部の構成の分解斜視図。

【図8】図３の保持ユニットの断面図。

【図9】図３の保持ユニットの断面図。

【図10】図２の移載ユニットの一部の構成の断面図。

【図11】図３の保持ユニットの一部の構成の分解斜視図。

【図12】図３の保持ユニットの一部の構成の分解斜視図。

【図13】図３の保持ユニットの断面図。

【図14】図３の保持ユニットの断面図。

【図15】図３の保持ユニットの断面図。

【図16】図３の保持ユニットの断面図。

【図17】図３の保持ユニットの動作説明図および部分拡大図。

【図18】図３の保持ユニットの動作説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜装置の概要＞
図１は本発明の一実施形態に係る移載装置１の斜視図である。移載装置１は、電子部品等のワークを移載する装置である。図中、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する方向を示し、矢印Ｚは第一方向となる上下方向を示し、矢印Ｘおよび矢印Ｙは第一方向と直交し、お互いが直交する第二方向および第三方向となる水平方向を示している。

【0013】

移載装置１は、移載ユニット２と、駆動ユニット３と、搬送ユニット４および５と、撮像ユニット６と、を備える。搬送ユニット４および５は、ワークを搬送する機構である。搬送ユニット４は、Ｘ方向に延設されたベルトコンベア等のコンベアであり、搬送対象物４１をＸ方向に搬送する。搬送ユニット４の所定の位置で搬送対象物４１は不図示のワーク位置決め機構により位置決めされる。搬送対象物４１は、ワークを多数収容したトレイや回路基板等である。搬送ユニット５は、Ｙ方向に延設されたベルトコンベア等のコンベアであり、トレイＰをＹ方向に搬送する。搬送ユニット５の所定の位置でトレイＰを不図示のトレイ位置決め機構により位置決めされる。トレイＰには、ワークの収容部がマトリックス状に配置されており、ワークが各収容部に載置される。

【0014】

移載ユニット２は、ワークを保持する機構であり、駆動ユニット３は、移載ユニット２を移動する機構である。本実施形態の場合、搬送ユニット４と搬送ユニット５との間で、ワークが移載される。駆動ユニット３は、移載ユニット２をＸ方向およびＹ方向に移動させて、ワークの移載元となる搬送ユニット４または搬送ユニット５の一方から、ワークの移載先となる搬送ユニット５または搬送ユニット４の他方へ、ワークを移動する。本実施形態の場合、駆動ユニット３はガントリ型の機構であり、Ｙ方向に延びる梁部３１と、Ｘ方向に延びる互いに平行な一対の梁部３２と、を備える。梁部３１は一対の梁部３２間に架設されている。梁部３１は、スライダ３１ａと、モータ３１ｂを駆動源とし、スライダ３１ａをＹ方向に移動する機構と、を備える。スライダ３１ａには移載ユニット２が支持されている。各梁部３２は、スライダ３２ａと、モータ３２ｂを駆動源とし、スライダ３２ａをＸ方向に移動する機構と、を備える。梁部３１の各端部は、各スライダ３２ａに支持されており、一対の梁部３２の各モータ３２ｂを同期的に制御することで、各スライダ３２ａがＸ方向に平行移動され、梁部３１がＸ方向に移動される。

【0015】

移載ユニット２は、ワークを個別に保持可能な複数の保持ユニット２１と、保持ユニット２１の上下方向の移動ならびにＺ軸周りの回転が可能な駆動ユニット２２と、を備える。複数の保持ユニット２１は、本実施形態の場合、合計で７つ設けられており、Ｙ方向に一列に配列されている。駆動ユニット３による移載ユニット２のＸ方向およびＹ方向の移動と、駆動ユニット２２による保持ユニット２１のＺ方向の昇降とによって、保持ユニット２１に保持されるワークは三次元で移動される。

【0016】

撮像装置６は、搬送ユニット４と搬送ユニット５との間に配置されており、保持ユニット２１に保持されているワークを、その下方（保持ユニット２１と反対側）から撮影可能である。撮像装置６は、例えば、Ｘ方向に延設されたラインセンサである。撮像装置６で撮影されたワークの画像を解析することで、保持ユニット２１の中心軸に対するワークの位置ずれや保持ユニット２１に保持されるワークの向き等を検知することができ、移載先でのワークの解放位置が調節され、より正確なワークの移載が可能となる。例えば、位置の基準を保持ユニット２１の中心軸（昇降軸２２ａ：図２参照）とし、その中心軸（中心軸線Ｌ：図１０参照）を下方から撮像したときの中心点を基準点とし、ワークの複数の部位の位置と基準点とから、ワークの保持位置を算出することができる。

【0017】

＜移載ユニット＞
移載ユニット２について更に説明する。図２は移載ユニット２の斜視図である。駆動ユニット２は、保持ユニット２１毎の昇降軸２２ａを備える。昇降軸２２ａは、保持ユニット２１が取付けられ、上下に延びる中空の取付部材であり、本実施形態の場合、Ｚ方向を軸方向とする軸である。保持ユニット２１は昇降軸２２ａの下端部に取り付けられている。駆動ユニット２２は、昇降軸２２ａ毎にモータ２２ｂおよび２２ｃを有する。モータ２２ｂは昇降軸２２ａをその中心軸線（図１０の一点鎖線Ｌ）を回転中心として回転させる回転機構の駆動源である。昇降軸２２ａを回転させることにより保持ユニット２１を中心軸線周りに回動することができ、保持されたワークを回転してその姿勢（向き）を変化させることができる。モータ２２ｃは昇降軸２２ａを昇降させる昇降機構の駆動源である。図２においてモータ２２ｃは一つのみ図示されているが、昇降軸２２ａ毎に設けられている。昇降軸２２ａの回転機構は、例えば、昇降軸２２ａとスプライン結合される駆動軸を有し、モータ２２ｂにより駆動軸を回転させるものであってもよい。スプライン結合とすることで、昇降軸２２ａのＺ方向の移動が許容される。昇降機構は例えばボールねじ機構であってもよい。昇降機構は、昇降軸２２ａの回転を許容しつつ、上下方向に係合する機構であってもよい。

【0018】

本実施形態の場合、保持ユニット２１は、負圧吸引によりワークを吸着して保持する。このため、移載ユニット２には、保持ユニット２１毎の接続部２３が設けられている。接続部２３は、ポンプ等の不図示の負圧源に、不図示の配管を介して接続される。本実施形態では、昇降軸２２ａは中空の円筒体であり、その内部に接続部２３と連通した通路形成部材２２ａ１（図１０）が設けられている。通路形成部材２２ａ１は後述するように保持ユニット２１と連通している。なお、ワークの保持方式は負圧吸引に限られず、例えば、磁力を利用した吸着であってもよく、また、開閉駆動機構による把持であってもよい。

【0019】

＜保持ユニット＞
保持ユニット２１について図３〜図５を参照して説明する。図３は保持ユニット２１の斜視図であり、図４は保持ユニット２１の分解斜視図である。図５は保持ユニット２１の上部の分解斜視図である。

【0020】

保持ユニット２１は、ワークを保持する保持部２４と、保持部２４を支持する可動部２５と、可動部２５を上下方向に変位自在に支持する支持部２６と、支持部２６に対して可動部２５を下方向に付勢する付勢部２７とを備える。本実施形態の場合、支持部２６は筒状の部材であり、可動部２５および付勢部２７は支持部２６の内部に収容されている。保持部２４は可動部２５に対して上下方向に着脱自在に装着され、これにより、保持部２４はワークの種類に応じて交換可能である。

【0021】

本実施形態の場合、支持部２６は、本体部２６１と取付部２６２とで構成される。図６は支持部２６の分解斜視図である。本体部２６１は、全体として、上下に開放し、かつ、中心軸線Ｌと同軸の円筒形状を有しており、その内部穴である内部空間Ｓ１は可動部２５および付勢部２７の収容空間あるいは動作空間とされる。また、本体部２６１の周壁には、内部空間Ｓ１と連通され、上下方向に延びる長円形状の窓部（長穴）が形成されている。

【0022】

取付部２６２は、昇降軸２２ａへの取付けに用いられる。取付部２６２は、本体部２６１の上側の開口を閉鎖するように本体部２６１に取り付けられる蓋体であり、その下部に本体部２６１と固定される固定部２６２ｅが設けられている。固定部２６２ｅは本体部２６１に挿入され、両者は、嵌合、接着、ねじ等により固定される。

【0023】

取付部２６２の中央には、昇降軸２２ａが挿入される中心軸線Ｌと同軸の開口部２６２ａが形成されている。開口部２６２ａにはキー溝２６２ａ１が形成されており、このキー溝２６２ａ１とほぼ対向する位置に割り溝２６２ｂが形成されている。この割り溝２６２ｂは、取付部２６２における直径全長に亘って形成されるものではなく、半径のみに亘って形成されるものである。取付部２６２の周面に、割り溝２６２ｂを横切るようにして、横穴２６２ｃが貫通形成されており、この横穴２６２ｃにボルト２６２ｄが挿入される。横穴２６２ｃの一部にはボルト２６２ｃと螺合する雌ねじが形成されている。開口部２６２ａに昇降軸２２ａを挿入した状態で、ボルト２６２ｄを締め付けることで、開口部２６２ａが縮径され、昇降軸２２ａに取付部２６２が固定される。また、昇降軸２２ａには図示しないキーが設けられており、このキーがキー溝２６２ａ１に嵌め合わせられる。これにより、取付部２６２と昇降軸２２ａとの間において周方向に係合する。

【0024】

図５を参照して、可動部２５は、本体部２５１と、円筒部２５２とを備える。本体部２５１は、中心軸線Ｌと同軸で、全体として下方向に先細りの円錐形状（より具体的には円錐台形状）を有している。本体部２５１の周面は、当接面２５１ａと取付部２５１ｂとが周方向に交互に形成されている。本実施形態の場合、当接面２５１ａは中心軸線Ｌと同軸で下方向に先細りとなる円錐面である。取付部２５１ｂには、保持部２４に係合される保持部材２５３が取り付けられ、本実施形態の場合、取付部２５１ｂは平坦面であり、少なくとも上部は、当接面２５１ａの上部外周面より凹んで形成される。言い換えると、取付部２５１ｂは、当接面２５１ａをＺ軸に平行な平面で切り欠いて形成される。本実施形態の場合、複数の保持部材２５３により保持部２４が着脱自在に保持される。本実施形態の場合、保持部材２５３は板ばねを曲折して形成され、その弾性変形により、保持部２４が保持／保持解除自在に保持される。本体部２５１の上部に形成された上面２５１ｃは付勢部２７の座面として機能する。付勢部２７は、本実施形態の場合、コイルばねであるが、ゴム等の他の種類の弾性部材であってもよい。円筒部２５２は、本体部２５１に設けられた上面２５１ｃの直径より小さな直径の円筒部であり、中心軸線Ｌと同軸で、上面２５１ｃから上方へ延びている。円筒部２５２の中心穴２５２ａには昇降軸２２ａが挿入される。

【0025】

図７は保持部２４の分解斜視図である。保持部２４は、本体（２４１、２４２）と、本体の下部に設けられ、ワークを保持する複数のツール２４６とを備える。本体は、ベース部２４１と、ベース部２４１の中央部から上方へ延びる被保持部２４２とを備える。ベース部２４１は方形の板状をなし、その四隅にはツール２４６が取付けられる取付穴２４１ａが上下方向に貫通して形成されている。また、取付穴２４１ｃに連通して流体通路２４１ａが形成されている。

【0026】

被保持部２４２はベース部２４１と一体に形成されており、全体として、中心軸線Ｌと同軸の筒状をなしている。被保持部２４２の根元部分には、複数の係合溝２４３が形成されている。本実施形態の場合、係合溝２４３は、被保持部２４２の周方向に等間隔（１２０°間隔）で３つ形成されている。係合溝２４３に、保持部材２５３が解除自在に係合される。この係合によって、保持部２４が可動部２５に保持される。係合溝２４３と保持部材２５３とを周方向に等間隔で複数設けたことにより、保持部２４をバランスよく支持でき、かつ、中心軸線Ｌ１と同軸上に支持し易い。

【0027】

被保持部２４２の周面には、被回動規制部２４４が形成されている。被回動規制部２４４は、可動部２５の回動規制部材２５１ｅ（図１６）と共に、可動部２５に対する保持部２４の中心軸線Ｌの周りの回動を規制する回動規制機構を構成する。本実施形態の場合、被回動規制部２４４は、上下方向に延び、かつ、上方に開放した溝であり、溝の内側壁に回動規制部材２５１ｅが係合することで、可動部２５に対する保持部２４の回動が規制される。

【0028】

被保持部２４２の上部は、中心軸線Ｌと同軸で上方向に先細りの円錐形状（より具体的には円錐台形状）を有しており、その周面は可動部２５と当接する当接面２４２ｂを形成している。本実施形態の場合、当接面２４２ｂは、中心軸線Ｌと同軸で上方向に先細りとなる円錐面である。被保持部２４２の中心穴２４５には昇降軸２２ａ内に設けられた通路形成部材２２ａ１（図１０）が挿入される。

【0029】

ツール２４６は、ツール本体２４６ａと、蛇腹状の吸着パッド２４６ｂとを備えた吸着ツールである。ツール本体２４６ａの上部は取付穴２４１ａに嵌合され、ツール本体２４６ａの下部に吸着パッド２４６ｂが嵌合される。ツール本体２４６ａは、流体通路２４１ａと連通する流体通路２４６ｃ（図１０）を有している。流体通路２４６ｃは、ツール本体２４６ａの内部に設けられ、上下方向に延びる中心穴と、ツール本体２４６ａの上部に設けられ、中心穴を外部に連通させる水平穴とを備える。吸着パッド２４６ｂは流体通路２４６ｃと連通して下方に開放している。吸着パッド２４６ｂの下部から空気を吸引することで、ワークが吸着パッド２４６ｂに吸着保持される。吸着パッド２４６ｂは、ワークを吸着した際に蛇腹部が収縮変形することで、吸着したワークの吸着保持面がツール本体２４６の下端部（中心穴の下端）に当接される。これにより、ワーク吸着時におけるワークの上下方向の移動が規定され、ツール２４６に安定してワークが位置決め保持される。

【0030】

図８および図９は保持ユニット２１の垂直断面図であり、図８は切断面がベース部２４１の四辺のうちの対向辺の中点を通る断面図であり、図９は切断面がベース部２４１の対角線を通る断面図である。

【0031】

可動部２５は支持部２６の内部空間Ｓ１に中心軸線Ｌ方向（上下方向）に移動可能に挿入または収容されている。付勢部２７は、可動部２５の上面２５１ｃと支持部２６の取付部２６２との間に配置されており、可動部２５を下方へ付勢する。

【0032】

本体部２６１の内部空間Ｓ１を画定する内壁は、可動部２５の上下方向の変位を案内する部分を有している。内部空間Ｓ１を画定する内壁の上部は円筒形状を有しており、下部は、中心軸線Ｌと同軸で、全体として下方向に先細りのすり鉢状の面（換言すると、円錐形状（より具体的には円錐台形状）の面）を形成している。図１３および図１４は可動部２５の円筒部２５２における水平断面図であり、図１３は斜視図を図１４は平面図を示している。図１３及び図１４により、内部空間Ｓ１の内壁の上部の形状が理解される。図１５および図１６は可動部２５の本体部２５１における水平断面図であり、図１５は斜視図を図１６は平面図を示している。図１５及び図１６により、内部空間Ｓ１の内壁の下部の形状が理解される。

【0033】

内部空間Ｓ１を画定する内壁は、案内面２６１ａと、凹部２６１ｂとが周方向に交互に形成されている。本実施形態の場合、案内面２６１ａは、可動部２５の当接面２５１ａと対向する位置に形成されており、凹部２６１ｂは取付部２５１ｂと対向する位置に形成されている。図１５および図１６により、案内面２６１ａと当接面２５１ａとの位置関係および凹部２６１ｂと取付部２５１ｂとの位置関係が理解される。凹部２６１ｂを設けたことにより、取付部２５１ｂにおける保持部材２５３と支持部２６との干渉を回避しつつ、本体部２６１の案内面２６１ａによる可動部２５の当接面２５１ａのガイドを可能にしている。

【0034】

案内面２６１ａは中心軸線Ｌと同軸で下方向に先細りとなるすり鉢状の面（円錐面）である。可動部２５の当接面２５１ａは支持部２６の案内面２６１ａに付勢部２７の付勢力により押圧されて当接する。当接面２５１ａと案内面２６１ａとは同じ傾きの斜面とされている。可動部２５は上下方向に変位自在であるものの、付勢部２７の付勢により上側から下方向に変位すると、当接面２５１ａと案内面２６１ａとが当接する。支持部２６は、取付部２６２により昇降軸に中心軸線Ｌと支持部２６の中心軸とが一致するように取り付けられているため、この当接によって、可動部２５の中心が中心軸線Ｌと同軸に案内（センタリング）されて位置決めされる。

【0035】

可動部２５は保持部２４（特に被保持部２４２）が挿入される内部空間Ｓ２となる穴を有している。内部空間Ｓ２は、その上部において中心穴２５２ａと連通し、その下部は下方へ開放されている。内部空間Ｓ２を画定する内壁の下部は円筒形状を有しており、上部は、中心軸線Ｌと同軸で、全体として上方向に先細りのすり鉢状の面（換言すると、円錐形状（より具体的には円錐台形状）の面）を形成している。

【0036】

内部空間Ｓ２の上部の内壁は、保持部２４が装着される案内面２５１ｄを有している。図１１は、保持部２４を取り外した状態での可動部２５および支持部２６の垂直断面図であり、図１１により内部空間Ｓ２の内壁の形状が理解される。

【0037】

案内面２５１ｄは、被保持部２４２の当接面２４２ｂと対向する位置に形成されている。案内面２５１ｄは中心軸線Ｌと同軸で上方向に先細りとなるすり鉢状の面（円錐面）である。当接面２４２ｂと案内面２５１ｄとは同じ傾きの斜面とされている。保持部２４を可動部２５に装着するにあたり、被保持部２４２を内部空間Ｓ２に下方から上方向に挿入すると、案内面２５１ｄに当接面２４２ｂが当接する。これにより、保持部２４の中心が中心軸線Ｌと同軸に案内（センタリング）されて位置決めされる。そして、保持部材２５３と係合溝２４３との係合により、保持部２４が可動部２５に装着される。

【0038】

保持部２４を可動部２５に装着することで、被回動規制部２４４と、可動部２５の回動規制部材２５１ｅとが係合状態となる。本実施形態の場合、回動規制部材２５１ｅは、図１５および図１６に示すように、可動部２５の内部空間Ｓ２の内壁から径方向内側に突出して設けられたピン状の部材である。本実施形態の場合、回動規制部材２５１ｅと被回動規制部２４４とは二組設けられており、周方向に１２０°離間して設けられ、保持部２４を可動部２５に装着する際、可動部２５に対する保持部２４の周方向における位置合わせ（位相合わせ）にも用いられる。

【0039】

被回動規制部２４４は上部が開放された上下方向の溝であるため、保持部２４を可動部２５に装着する際には、被回動規制部２４４の上開放端から回動規制部材２５１ｅを被回動規制部２４４内に進入させ、保持部２４の挿抜方向には係合せず、周方向に係合する。これにより可動部２５に対する保持部２４の回動が規制され、保持されるワークの姿勢が意図せず変化することを防止する。

【0040】

図８、図９あるいは図１２に示すように、保持部２４に設けられた中心穴２４５の下部２４２ａは、流体通路２４１ｂと連通され、流体通路が形成される。図１２は保持部２４の垂直断面図である。流体通路２４１ｂはベース部２４１の対角線上に交差して形成されており、下部２４２ａはその交差点に接続されている。流体通路２４１ｂは、また、流体通路２４６ｃと連通している。

【0041】

中心穴２４５の上部には、シール部材２４５ｂおよびシール部材２４５ｂを中心穴２４５に封止する封止部材２４５ａが嵌合されている。図１０に示すように、通路形成部材２２ａ１の下端部は、中心穴２４５に挿入され、シール部材２４５ｂによりその周囲が気密にシールされて保持部２４に連結される。通路形成部材２２ａ１は、昇降軸２２ａと同軸の筒部材であって、昇降軸２２ａ内を上下に移動可能に設けられており、空気の流通路を形成する。図１０の状態では、接続部２３（図２）、通路形成部材２２ａ１、流体通路２４１ｂおよび２４６ｃが連通した状態となっている。通路形成部材２２ａ１が昇降軸２２ａの内部を上下方向に移動可能であるため、保持部２４は昇降軸２２ａに対して、気密性を維持したまま、上下方向に変位可能である。

【0042】

＜保持ユニットの機能＞
保持ユニット２１の動作例について図１７を参照して説明する。同図は、ワークを保持する際の動作を示している。

【0043】

状態ＳＴ１は、不図示のワークを上方に取り上げるために、保持ユニット２１を下降させている状態を示している。付勢部２７の付勢により、可動部２５が下方へ押圧され、案内面２６１ａと当接面２５１ａとが当接した状態にある。つまり、可動部２５および可動部２５に支持されている保持部２４が、昇降軸２２ａと同軸上に位置決めされている。

【0044】

状態ＳＴ２は、保持部２４が不図示のワークに上から当接した状態を示している。このとき、吸着パッド２４６ｂの弾性変形と、フローティング機能とにより、ワークに対する保持ユニット２１の当接時の衝撃が緩衝される。フローティング機能とは、付勢部２７の付勢力に抗して可動部２５および保持部２４が支持部２６に対して上方へ変位する機能である。

【0045】

図１７の拡大図に示すように、支持部２６に対して可動部２５が相対的に上方（矢印Ｚ１方向））へ変位すると、案内面２６１ａと当接面２５１ａとが離間する。可動部２５は、水平方向における位置決めが解除され、矢印Ｄ方向に隙間Ｇ分だけ変位可能となる。矢印Ｄは任意の水平方向である。つまり、可動部２５および保持部２４は、水平方向における位置決めが解除されるものの、その姿勢変化が許容された状態になる。そして、この隙間Ｇは、上方に移動するほど大きくなる。よって、取り上げるワークの姿勢（ここでは水平姿勢）に誤差（例えば取り出し前のワークの水平面に対する傾き）があっても、その姿勢（傾き）に適応して可動部２５および保持部２４が変位またはその姿勢が変化する。これによって、ワークに無理な力が加わることが防止されると共に、それぞれの吸着パッド２４６ｂがワーク保持面にそれぞれ確実に当接され、ワークを精度良く、確実に吸着保持することができる。

【0046】

状態ＳＴ２において、負圧吸引を開始すると、ワークが保持部２４に保持される。その後、保持ユニット２１を上昇させると、ワークが上方に取り上げられる。保持ユニット２１を上昇させると、付勢部２７の付勢により、可動部２５が下方へ押圧され、案内面２６１ａに当接面２５１ａが案内され、周方向においてそれぞれの案内面２６１ａと当接面２５１ａとが再び当接した状態に戻る。つまり、状態ＳＴ１と同様、可動部２５および可動部２５に支持されている保持部２４が、昇降軸２２ａと同軸上に位置決めされた状態に戻る。また、移載先において、保持したワークを解放する際に、可動部２５および保持部２４が位置決めされた状態を維持して、ワークを解放することができ、ワークの位置精度の低下を防止することができる。

【0047】

図１８の状態ＳＴ１１、ＳＴ１２は、保持部２４を着脱した状態を示している。本実施形態の場合、保持部材２５３が板ばねで形成されているため、状態ＳＴ１１の状態から、保持部２４を強く下方へ引くと、双方の係合が解除されて可動部２５から保持部２４が分離される。

【0048】

保持部２４を再装着する際には、可動部２５の内部空間Ｓ２に対して保持部２４の被保持部２４２を下方から上方へ挿入する。案内面２５１ｄに当接面２４２ｂが当接され、案内されることで、保持部２４の中心軸と可動部２５との中心軸とがセンタリングされ、同軸上に位置決めされる。ここで、本実施形態の場合、当接面２５１ａと案内面２６１ａの組は、下方向に先細りとなる面の組であり、当接面２４２ｂおよび案内面２５１ｄの組は、上方向に先細りとなる面の組である。つまり、先細りの方向が、互いに逆向きとされている。また、図１７の例と同様に、可動部２５へ保持部２４を装着させる際に可動部２５が上方へ変位される。装着が完了すると、付勢部２７の付勢力により、可動部２５が下方へ押圧され、案内面２６１ａに当接面２５１ａが案内され、周方向においてそれぞれの案内面２６１ａと当接面２５１ａとが再び当接した状態に戻る。つまり、可動部２５の中心軸および保持部２４の中心軸がセンタリングされ、昇降軸２２ａと同軸上に位置決めされた状態になる。したがって、ある保持部２４を可動部２５から取り外し、新たな保持部２４を可動部２５に対して再装着したとしても、その新たな保持部２４を精度よく、かつ、再現性よく可動部２５に再装着することができる。その結果、保持部２４の脱着に伴い、ワークの位置決め精度に影響が生じることはない。

【0049】

特に、保持部２４をワークの種類に合わせて複数種類準備する場合、被装着部２４２の仕様を共通にしておけば、いずれの保持部２４を用いる場合であっても、それぞれの保持部２４の中心軸を中心軸線Ｌに一致させて可動部２５に装着させることが可能となる。その結果、保持部２４に保持させたワークを撮像装置６により撮像し、保持部２４に対してのワーク保持位置の算出を行う際、算出基準となる基準点が中心軸線Ｌとなるため、正確にワークの保持位置を算出することができる。そのため、保持したワークを移載先の移載位置に精度よく移載することができる。

【0050】

また、保持したワークの姿勢（向き）を変更させて移載先に移載する場合であっても、中心軸線Ｌと保持部２４の中心軸とが回転の中心として一致している。このため、保持したワークを回転させても回転させたワークの保持位置を容易に算出することができ、姿勢変更したワークを移載先に精度よく移載することができる。

【0051】

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、当接面２５１ａ、２４２ｂおよび案内面２６１ａ、２５１ｄをいずれも曲面としたが、平坦な傾斜面としてもよい。つまり、先細りの形状は、円錐形状でなくてもよく、角錐形状であってもよい。

【0052】

上記実施形態では、当接面２５１ａと案内面２６１ａは、下方向に先細りとなる面としたが、上方向に先細りとなる面としてもよい。同様に、当接面２４２ｂおよび案内面２５１ｄは、上方向に先細りとなる面としたが、下方向に先細りとなる面としてもよい。

【0053】

上記実施形態では、支持部２６に可動部２５が収容される構成としたが、逆に、支持部２６の一部が可動部２５に挿入される構成であってもよい。同様に、可動部２５に保持部２４の一部が挿入される構成としたが、逆に、可動部２５の一部が保持部２４に挿入される構成としてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ 移載装置、２ 移載ユニット、２１ 保持ユニット、２２ 駆動ユニット、２４ 保持部、２５ 可動部、２６ 支持部

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】