特開 2024-89374 ワーク保持装置と、ワーク保持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024089374

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】ワーク保持装置と、ワーク保持方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/00 20060101AFI20240626BHJP

【ＦＩ】

B25J15/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022204704

(22)【出願日】2022-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中野 健一郎

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707AS07

3C707DS03

3C707ES03

3C707ET03

3C707EU08

3C707EU14

3C707FS01

3C707FU02

3C707LV09

3C707LV17

3C707NS07

(57)【要約】

【課題】ピン部材とキャップ部材とからなる複合ワークを保持し移動させることができるワーク保持装置を提供する。
【解決手段】ワーク保持装置１０は、複合ワークを保持する吸引チャックユニット２０を有している。吸引チャックユニット２０は、吸着部材２１と、チャック機構２２と、駆動機構２３とを含んでいる。駆動機構２３の駆動部材６５が下方に移動すると、チャック機構２２が開位置に移動し、かつ、吸着部３３が第１の高さとなる。吸着部３３がキャップ部材３を吸着したのち、駆動部材６５が第１の高さよりも高い第２の高さに移動することにより、キャップ部材３がピン部材２に対して相対的に上昇する。この状態のもとでチャック機構２２が閉じることにより、ピン部材２のキャップ部材３で覆われていない部分がチャック機構２２によって挟まれる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピン部材とキャップ部材とを備えた複合ワーク、を保持するワーク保持装置であって、
前記複合ワークを支持する治具の上方に配置され、前記キャップ部材を吸着する吸着部を有した吸着部材と、
互いに開閉する方向に移動する第１のチャック部材および第２のチャック部材を有し、前記キャップ部材が前記吸着部に吸着された状態において、前記ピン部材の前記キャップ部材で覆われていない部分を挟むチャック機構と、
前記チャック機構を開閉させる駆動機構とを具備したことを特徴とするワーク保持装置。

【請求項2】

請求項１に記載のワーク保持装置において、
前記駆動機構が、
前記吸着部材に対して上下方向に相対的に移動可能な駆動部材と、
前記駆動部材を上下方向に移動させる駆動源とを具備し、
前記駆動部材が上下方向駆動部とチャック駆動部とを有し、
前記上下方向駆動部は、
前記吸着部を前記キャップ部材と対向する第１の高さに移動させ、かつ、前記吸着部を前記第１の高さよりも高い第２の高さに移動させ、
前記チャック駆動部は、
前記吸着部が前記第１の高さに移動するとき前記チャック機構を開位置に移動させ、前記吸着部が前記第１の高さから前記第２の高さに移動すると前記チャック機構を開位置から閉位置に移動させるワーク保持装置。

【請求項3】

請求項２に記載のワーク保持装置において、
前記駆動部材がカム部を有し、
前記カム部は、
前記吸着部が前記第１の高さに移動するときに前記チャック機構を前記開位置に移動させ、前記吸着部が前記第１の高さから前記第２の高さに移動するときに前記チャック機構を前記閉位置に移動させるワーク保持装置。

【請求項4】

請求項１に記載のワーク保持装置において、さらに、
前記吸着部材の下面の前記吸着部の両側に、下方に延びる一対の位置決めピンを有したワーク保持装置。

【請求項5】

請求項１に記載のワーク保持装置において、さらに、
前記第１のチャック部材を回動自在に支持する第１の軸と、
前記第２のチャック部材を回動自在に支持する第２の軸と、
前記第１のチャック部材と前記第２のチャック部材とを互いに閉じる方向に付勢するばねと、
前記吸着部材の一方の側面と前記第１のチャック部材との間に形成された第１の隙間部と、
前記吸着部材の他方の側面と前記第２のチャック部材との間に形成された第２の隙間部とを有し、
前記チャック機構が閉じた状態において、前記第１のチャック部材と前記第２のチャック部材とが、それぞれ、前記第１の軸と前記第２の軸を中心に回動することが許容されるワーク保持装置。

【請求項6】

請求項１に記載のワーク保持装置において、
前記吸着部材の一方の側面と前記第１のチャック部材との間、または前記吸着部材の他方の側面と前記第２のチャック部材と間、の少なくとも一方に、薄板状のシム部材が配置されたワーク保持装置。

【請求項7】

ピン部材とキャップ部材とを備えた複合ワークを保持するためのワーク保持方法であって、
前記ピン部材を治具によって立てた状態で支持し、
前記ピン部材の上方から前記キャップ部材を被せ、
チャック機構を開位置に移動させ、
前記キャップ部材を吸着するための吸着部を第１の高さに移動させ、
前記吸着部によって前記キャップ部材を吸着し、
前記吸着部を前記第１の高さよりも高い第２の高さに移動させることにより、前記キャップ部材を前記ピン部材に対して相対的に上昇させ、
前記チャック機構を閉位置に移動させることにより、前記ピン部材の前記キャップ部材で覆われていない部分を前記チャック機構によって挟み、
前記ピン部材が前記チャック機構によって挟まれた状態において、前記チャック機構を上方に移動させ、前記複合ワークを前記治具から取り出すこと、
を具備したことを特徴とする複合ワークの保持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばピン部材とキャップ部材とからなる複合ワークを保持するためのワーク保持装置と、ワーク保持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ピン部材とキャップ部材とからなる複合ワークが知られている。ピン部材の一例は、断面が円形の棒状の小部品である。ピン部材の他の例は、細長い円筒形の小さなコイルばねである。前記キャップ部材を前記ピン部材に被せる。例えばピン部材を立てた状態のもとで、ピン部材の上方からキャップ部材を被せることにより、ピン部材がある程度の長さにわたり、キャップ部材によって覆われる。

【0003】

ピン部材とキャップ部材とを有した複合ワークを扱う自動組立設備等において、ロボット等によって複合ワークを保持し移動させることが望まれた。特許文献１（特公平６－７１７１７号公報）に、中空のワークを径方向に挟むチャックの一例が記載されている。特許文献１のチャックは、ワークを径方向につかむことができる。しかしピン部材とキャップ部材とからなる複合ワークの場合、単なるチャックではピン部材とキャップ部材とを同時につかむことは困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公平６－７１７１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ピン部材とキャップ部材とからなる複合ワークにおいて、キャップ部材の径方向の剛性が小さい場合に、チャックによってキャップ部材を径方向に挟むと、キャップ部材が変形してしまうおそれがある。このためピン部材を挟むことが望まれた。そこで本発明者達はピン部材とキャップ部材とからなる複合ワークを保持するために、ピン部材を径方向に挟むことが可能なチャック機構を考えた。

【0006】

しかしキャップ部材をピン部材に被せた状態のもとで、チャックによってピン部材を径方向に挟むことが困難な場合がある。例えば複合ワークの形態によっては、キャップ部材をピン部材に被せた状態において、ピン部材にチャックのつかみ代を確保できないことがある。

【0007】

この発明の目的は、ピン部材とキャップ部材とを有する複合ワークを保持することが可能なワーク保持装置とワーク保持方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

１つの実施形態は、ピン部材とキャップ部材とを備えた複合ワークを保持するワーク保持装置であって、吸着部材と、チャック機構と、駆動機構とを具備している。前記吸着部材は、前記複合ワークを支持する治具の上方に配置され、キャップ部材を吸着する吸着部を有している。前記チャック機構は、互いに開閉する方向に移動する第１のチャック部材と第２のチャック部材とを有している。前記キャップ部材が前記吸着部に吸着された状態において、前記ピン部材の前記キャップ部材で覆われていない部分が、前記第１のチャック部材と前記第２のチャック部材とによって径方向に挟まれる。前記駆動機構は、前記チャック機構を開閉させかつ前記吸着部材を上下方向に移動させる。

【0009】

本実施形態のワーク保持装置において、前記駆動機構が駆動部材と駆動源とを具備してもよい。前記駆動部材は、前記吸着部材に対して上下方向に相対的に移動可能である。前記駆動源は、前記駆動部材を上下方向に移動させる。前記駆動部材が、上下方向駆動部とチャック駆動部とを有してもよい。前記上下方向駆動部は、前記吸着部を前記キャップ部材と対向する第１の高さに移動させ、かつ、前記吸着部を前記第１の高さよりも高い第２の高さに移動させる。前記チャック駆動部は、前記吸着部が前記第１の高さに移動するときに前記チャック機構を開位置に移動させ、前記吸着部が前記第１の高さから前記第２の高さに移動すると前記チャック機構を開位置から閉位置に移動させる。

【0010】

本実施形態のワーク保持装置において、さらに、前記駆動部材がカム部を有してもよい。前記カム部は、前記吸着部が前記第１の高さに移動するとき前記チャック機構を前記開位置に移動させ、前記吸着部が前記第１の高さから前記第２の高さに移動するとき前記チャック機構を前記閉位置に移動させる。前記吸着部材の下面の前記吸着部の両側に、下方に延びる一対の位置決めピンを有してもよい。

【0011】

本実施形態のワーク保持装置が、前記第１のチャック部材を回動自在に支持する第１の軸と、前記第２のチャック部材を回動自在に支持する第２の軸と、ばねとを有してもよい。前記ばねは、前記第１のチャック部材と前記第２のチャック部材とを互いに閉じる方向に付勢する。前記吸着部材の一方の側面と前記第１のチャック部材との間に第１の隙間部を有し、前記吸着部材の他方の側面と前記第２のチャック部材との間に第２の隙間部を有してもよい。これら第１の隙間部と第２の隙間部は、前記チャック機構が閉じた状態において、前記第１のチャック部材と前記第２のチャック部材とが、それぞれ、前記第１の軸と前記第２の軸を中心に、ある程度回動することを許容する。

【0012】

前記第１のチャック部材と前記吸着部材との間、または前記第２のチャック部材と前記吸着部材との間、の少なくとも一方に、薄板状のシム部材が配置されてもよい。

【発明の効果】

【0013】

１つの実施形態に係るワーク保持装置は、ピン部材とキャップ部材とを同時に保持することができる。このワーク保持装置のチャック機構はピン部材を径方向に挟むため、キャップ部材を変形させるような力がキャップ部材に加わることを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１の実施形態に係るワーク保持装置の一部の斜視図。

【図2】図１に示されたワーク保持装置の一部の正面図。

【図3】図１に示されたワーク保持装置のチャック機構が閉じた状態の側面図。

【図4】図１に示されたワーク保持装置のチャック機構が開いた状態の側面図。

【図5】複合ワークを保持する工程を表わしたフローチャート。

【図6】複合ワークの一例を示す断面図。

【図7】図６に示された複合ワークを分解して示した断面図。

【図8】図８（Ａ）は治具の一例を示す断面図、図８（Ｂ）はピン部材が挿入された状態の治具を示す断面図。

【図9】図９（Ａ）はピン部材にキャップ部材を被せた状態を示す治具の断面図、図９（Ｂ）は上側治具が取り除かれた状態を示す断面図。

【図10】同ワーク保持装置の吸着部が第１の高さに移動した状態を示す断面図。

【図11】同ワーク保持装置の吸着部が第２の高さに移動した状態を示す断面図。

【図12】同ワーク保持装置のチャック機構が閉じた状態を示す断面図。

【図13】同ワーク保持装置の吸引チャックユニットが上方に移動した状態を示す断面図。

【図14】第２の実施形態に係るワーク保持装置のチャック機構の一部とピン部材とを下方から見た底面図。

【図15】図１４に示されたワーク保持装置の一部を示す断面図。

【図16】第３の実施形態に係るワーク保持装置の一部を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［第１の実施形態］
以下に第１の実施形態に係るワーク保持装置１０について、図１から図１３を参照して説明する。図１はワーク保持装置１０の一部を斜め下方から見た斜視図である。図２はワーク保持装置１０の一部の正面図である。図３はワーク保持装置１０の一部で、チャック機構が閉じた状態を示す側面図である。図４はワーク保持装置１０の一部で、チャック機構が開いた状態を示す側面図である。図２から図４に示されたようにワーク保持装置１０は、治具１１と、吸引チャックユニット２０とを含んでいる。

【0016】

図５は、複合ワーク１（図６に示す）を保持する工程を表わしたフローチャートである。複合ワーク１は、例えば機器等を組み立てる製造設備において、吸引チャックユニット２０によって保持され、複数の作業ステージ間を移動する。図５のフローチャートについては後に詳しく説明する。

【0017】

まず複合ワーク１について、図６と図７を参照して説明する。図６は複合ワーク１の一例を示す断面図である。図７は複合ワーク１を分解して示した断面図である。複合ワーク１は、ピン部材２とキャップ部材３とを有している。ピン部材２の一例は中空の棒状の部材である。ピン部材２の他の例が円筒形コイルばねであってもよい。ピン部材２とキャップ部材３とは、それぞれ、長さ方向に沿う軸線Ｘ１（図６に示す）を有している。ピン部材２の軸線Ｘ１と直角な方向の断面は円形である。キャップ部材３の先端３ａは閉じている。

【0018】

ピン部材２の長さＬ１（図７に示す）は、キャップ部材３の長さＬ２よりも大きい。キャップ部材３の内径Ｄ２は、ピン部材２の外径Ｄ１よりも僅かに大きい。キャップ部材３は、ピン部材２の一端２ａからピン部材２に被せることができる。キャップ部材３の穴３ｂにピン部材２の一端２ａが挿入される。ピン部材２がキャップ部材３に挿入された状態において、キャップ部材３はピン部材２に対して軸線Ｘ１に沿う方向に相対的に移動することができる。

【0019】

図８（Ａ）は治具１１の一例を示している。治具１１は、底板１２と、底板１２の上に配置された下側治具１３と、上側治具１４とを有している。下側治具１３は上下方向に延びる第１の孔１３ａと、第１のガイド孔１３ｂとを有している。第１の孔１３ａの内径は、ピン部材２の外径Ｄ１よりも僅かに大きい。第１のガイド孔１３ｂの内径は、第１の孔１３ａの上端から上側治具１４に向かってテーパ状に増加している。

【0020】

上側治具１４は上下方向に延びる第２の孔１４ａと、第２のガイド孔１４ｂとを有している。第２の孔１４ａの内径は第１の孔１３ａの内径よりも大きく、かつ、キャップ部材３の外径よりも大きい。第２のガイド孔１４ｂの内径は、第２の孔１４ａの上端から上側治具１４の上面に向かってテーパ状に増加している。

【0021】

図８（Ｂ）は、ピン部材２が治具１１に挿入された状態を示している。例えば治具１１の上にランダムに置かれたピン部材２が、矢印Ｙ１で示すように治具１１の上面から第１の孔１３ａと第２の孔１４ａに落とし込まれる。第１の孔１３ａと第２の孔１４ａに挿入されたピン部材２は、下側治具１３によって、立った姿勢で支持される。

【0022】

図９（Ａ）は、キャップ部材３が第２の孔１４ａに挿入された状態を示している。例えば治具１１の上にランダムに置かれたキャップ部材３が、矢印Ｙ２で示すように治具１１の上面から第２の孔１４ａに落とし込まれる。これによりキャップ部材３がピン部材２の上方からピン部材２に被さる。

【0023】

図９（Ｂ）は、上側治具１４が取り去られた状態を示している。ピン部材２とキャップ部材３とからなる複合ワーク１が下側治具１３によって立った姿勢で支持されている。このように下側治具１３によって支持された複合ワーク１が、吸引チャックユニット２０によって保持される。以下に吸引チャックユニット２０について説明する。

【0024】

図１は吸引チャックユニット２０を下側から見た斜視図である。吸引チャックユニット２０はワーク保持装置１０の一部をなしている。図２から図４に示されたように、吸引チャックユニット２０が治具１１の上方に配置される。

【0025】

吸引チャックユニット２０は、吸着部材２１と、チャック機構２２と、駆動機構２３などを有している。吸着部材２１はキャップ部材３を吸着する機能を有している。チャック機構２２はピン部材２を挟む機能を有している。駆動機構２３は、チャック機構２２を開閉させる機能と、吸着部材２１を上下方向に移動させる機能を有している。

【0026】

吸着部材２１は治具１１に対して上下方向に移動することができる。吸着部材２１は、下部側の吸着部本体２１ａと、吸着部本体２１ａから上方に延びる延出部２１ｂとを有している。すなわち吸着部材２１は上下方向に長い形状である。吸着部材２１は、支持機構３０（図３に示す）によって上下方向に移動可能に支持され、支持機構３０によって上方に付勢されている。

【0027】

吸着部材２１の下端に、吸引孔３１，３２を備えた吸着部３３が設けられている。吸引孔３１，３２は、吸着部材２１に形成されたエア流通孔３４を通じて負圧発生源３５（図３に示す）に接続されている。吸引孔３１，３２から空気を吸い込むことにより、例えば２個のキャップ部材３を吸着部３３に吸着することができる。

【0028】

吸着部３３の両側に位置決めピン４０，４１が設けられている。位置決めピン４０，４１は、それぞれ治具１１に向かって下方に延びている。位置決めピン４０，４１は、治具１１に形成された位置決め用の孔４２，４３と対応した位置に形成されている。治具１１の上方から、位置決めピン４０，４１を治具１１の孔４２，４３に挿入することにより、治具１１に対する吸引チャックユニット２０の位置決めがなされる。

【0029】

チャック機構２２は、第１のチャック部材５１と第２のチャック部材５２とを含んでいる。第１のチャック部材５１と第２のチャック部材５２とは、互いに開閉する方向に移動することができる。第１のチャック部材５１は、一対の第１アーム部５１ａ，５１ｂと、第１アーム部５１ａ，５１ｂの上部をつなぐ上側フレーム５１ｃと、第１アーム部５１ａ，５１ｂの下部をつなぐ下側フレーム５１ｄとを有している。

【0030】

第１のチャック部材５１は、第１の軸５５を中心に、図４に両方向矢印Ｒ１で示す方向に回動する。第１の軸５５は、吸着部材２１に形成された第１の支持部５６に設けられている。第１の支持部５６は吸着部３３の上方に位置している。第１のチャック部材５１の下端に、ピン部材２をつかむための第１のチャック面５７が形成されている。

【0031】

第２のチャック部材５２は、一対の第２アーム部５２ａ，５２ｂと、第２アーム部５２ａ，５２ｂの上部をつなぐ上側フレーム５２ｃと、第２アーム部５２ａ，５２ｂの下部をつなぐ下側フレーム５２ｄとを有している。第２のチャック部材５２は、第２の軸６０を中心に、図４に両方向矢印Ｒ２で示す方向に回動する。第２の軸６０は、吸着部材２１に形成された第２の支持部６１に設けられている。第２の支持部６１は吸着部３３の上方に位置している。第２のチャック部材５２の下端に、ピン部材２をつかむための第２のチャック面６２が形成されている。

【0032】

図２に示されたように、第１アーム部５１ａ，５１ｂの外側に、第２アーム部５２ａ，５２ｂが配置される。図１から図３に示されたように、第１のチャック部材５１と第２のチャック部材５２とが互いに閉じた状態において、第１のチャック面５７と第２のチャック面６２とが位置決めピン４０，４１の間に位置する。

【0033】

第１のチャック部材５１と第２のチャック部材５２とは、ばね６３によって互いに閉じる方向に付勢されている。第１のチャック部材５１と第２のチャック部材５２とが閉位置に移動すると、第１のチャック面５７と第２のチャック面６２との間にピン部材２が挟まれる。

【0034】

図３に示されたように、第１のチャック部材５１と第２のチャック部材５２とが互いに閉じた状態において、吸着部材２１の一方の側面２１ｃと第１のチャック部材５１との間に、第１の隙間部Ｇ１が形成（define）される。吸着部材２１の他方の側面２１ｄと第２のチャック部材５２との間に、第２の隙間部Ｇ２が形成される。

【0035】

このためピン部材２がチャック機構２２によって挟まれた状態において、第１のチャック部材５１と第２のチャック部材５２とがピン部材２の径方向にある程度移動することが隙間部Ｇ１，Ｇ２によって許容される。つまりチャック面５７，６２が閉じた状態において、チャック面５７，６２のセンターの位置に融通性をもたせることができる。

【0036】

駆動機構２３は、上下方向に移動可能な駆動部材６５と、駆動部材６５を上下方向に移動させる駆動源６６（図３に示す）とを有している。駆動部材６５は、吸着部材２１に対して上下方向に相対的に移動することができる。駆動源６６は、例えばサーボモータ等のアクチュエータを有し、駆動部材６５を上下方向の所定位置に移動させる。

【0037】

駆動部材６５の下部に、チャック駆動部として機能する第１のカム部７１および第２のカム部７２が形成されている。駆動部材６５の下面に、上下方向駆動部として機能する加圧部７３が形成されている。第１のチャック部材５１に第１のカム受け面７５が形成されている。第１のカム受け面７５は、第１のカム部７１の下方において第１のカム部７１と対応した位置に形成されている。さらに第１のチャック部材５１の上面側には、加圧部７３と対応した位置に第１の荷重受け部７６が形成されている。

【0038】

第２のチャック部材５２に第２のカム受け面８０が形成されている。第２のカム受け面８０は、第２のカム部７２の下方において第２のカム部７２と対応した位置に形成されている。さらに第２のチャック部材５２の上面側には、加圧部７３と対応した位置に第２の荷重受け部８１が形成されている。

【0039】

図３に示されたように駆動部材６５が上昇位置にあるとき、第１のカム部７１が第１のカム受け面７５から離れる。また第２のカム部７２が第２のカム受け面８０から離れる。第１のカム部７１が第１のカム受け面７５から離れると、第１のチャック部材５１がばね６３によって閉じる。第２のカム部７２が第２のカム受け面８０から離れると、第２のチャック部材５２がばね６３によって閉じる。

【0040】

駆動部材６５が駆動源６６によって上昇位置から下降端に向かって移動するとき、図４に示されたように、第１のカム部７１が第１のカム受け面７５に接する。これにより、第１のチャック部材５１が開位置に移動する。また第２のカム部７２が第２のカム受け面８０に接することにより、第２のチャック部材５２が開位置に移動する。第１のカム部７１と第２のカム部７２とは、チャック機構２２を開閉させるためのチャック駆動部として機能する。

【0041】

駆動部材６５が駆動源６６によって下降端まで移動すると、チャック機構２２が開いた状態のもとで、加圧部７３が第１の荷重受け部７６と第２の荷重受け部８１とに当接する。このため吸着部材２１が下降端に移動し、吸着部３３が第１の高さＨ１（図４に示す）に位置する。また位置決めピン４０，４１が位置決め用の孔４２，４３に挿入されることにより、治具１１に対する吸引チャックユニット２０の位置決めがなされる。

【0042】

駆動部材６５が図４に示された下降端から上昇し、吸着部材２１が図３に示された位置に移動すると、治具１１の上面１５に対し、吸着部３３が第２の高さＨ２となる。吸着部３３が第２の高さＨ２に移動する途中で、カム部７１，７２がカム受け面７５，８０から離れることにより、チャック機構２２が閉じる。

【0043】

次に、ワーク保持装置１０を用いて複合ワーク１を保持する方法について説明する。本実施形態の吸引チャックユニット２０の吸着部３３は一対の吸引孔３１，３２を有しているため、２個の複合ワーク１を同時に保持することができる。しかし説明が複雑となることを避けるために、一方の吸引孔３１によって１個の複合ワーク１を保持する場合について述べる。

【0044】

図５は複合ワーク１を保持する工程を工程順に示している。
図５に示された工程ＳＴ１において、ピン部材２が治具１１の孔１３ａ，１４ａに挿入される。治具１１の一例が図８（Ａ）に示されている。図８（Ｂ）に示されたように、ピン部材２が下側治具１３によってほぼ垂直に支持される。

【0045】

ピン部材２が治具１１の孔１３ａ，１４ａに挿入されたのち、図５の工程ＳＴ２において、キャップ部材３が上側治具１４の孔１４ａに挿入される。キャップ部材３が上側治具１４の孔１４ａに挿入されると、図９（Ａ）に示されたようにキャップ部材３がピン部材２に被さる。そののち上側治具１４が取り除かれる。これにより、図９（Ｂ）に示されたように、ピン部材２とキャップ部材３とからなる複合ワーク１が下側治具１３によって支持される。

【0046】

複合ワーク１が下側治具１３によって支持されたのち、図５の工程ＳＴ３において、吸引チャックユニット２０が複合ワーク１に向かって移動してくる。このとき駆動部材６５は、図３に示された上側の位置から、図４に示された下側の位置（下降端）に向かって移動する。駆動部材６５が下降端に向かって移動する途中で、カム部７１，７２がカム受け面７５，８０に接する。

【0047】

駆動部材６５がさらに下方に移動すると、カム部７１，７２が下方に移動することに伴い、チャック部材５１，５２が開位置に移動する。駆動部材６５が下降端の近くまで移動すると、加圧部７３が荷重受け部７６，８１に当接する。この状態のもとで、駆動部材６５と吸着部材２１とが下降端に向かって移動する。このときチャック機構２２は開いている。

【0048】

図４と図１０は、それぞれ、吸着部材２１と駆動部材６５とが下降端まで移動した状態を示している。図５の工程ＳＴ４において、吸着部材２１が下降端に到達すると、下側治具１３の上面１５に対して吸着部３３が第１の高さＨ１となる。そして吸着部３３がキャップ部材３の上面と対向する。チャック機構２２は開状態となっている。図５の工程ＳＴ５において、吸引孔３１から空気が吸い込まれることにより、キャップ部材３が吸着部３３に吸着される。

【0049】

図１０はキャップ部材３が吸着部３３に吸着された状態を示している。図１０に示されたように、下側治具１３の上面１５からキャップ部材３の下端３ｃまでの距離ｈ１が、チャック面５７，６２の厚さＴ１よりも小さいことがある。その場合、チャック部材５１，５２を閉じると、キャップ部材３がチャック部材５１，５２によって挟まれてしまう。つまりピン部材２を挟むことができない。

【0050】

そこで、図５の工程ＳＴ６において、キャップ部材３が吸着部３３に吸着された状態のもとで、駆動部材６５が下降端から上昇する。図１１に示されたように吸着部材２１が少し上昇することにより、吸着部３３が第２の高さＨ２となる。これにより、下側治具１３の上面１５からキャップ部材３の下端３ｃまでの距離ｈ２が、チャック面５７，６２の厚さＴ１よりも大きくなる。

【0051】

図５の工程ＳＴ７において、駆動部材６５がさらに上昇すると、カム部７１，７２がカム受け面７５，８０から離れ、チャック機構２２が閉じる。チャック機構２２が閉じると、図１２に示されたように、ピン部材２のキャップ部材３で覆われていない部分がチャック部材５１，５２によって挟まれる。

【0052】

図５の工程ＳＴ８では、図１３に示されたように、チャック機構２２によってピン部材２が挟まれた状態において、吸引チャックユニット２０が上方に移動する。これにより、複合ワーク１が治具１１から取り出される。治具１１から取り出された複合ワーク１は、治具１１が配置されたステージとは別のステージへ搬送される。

【0053】

以上述べたように本実施形態のワーク保持方法は工程ＳＴ１から工程ＳＴ８を含んでいる。
［工程ＳＴ１］ ピン部材２を治具１１によって立てた姿勢で支持する。
［工程ＳＴ２］ ピン部材２の上方からキャップ部材３を被せる。
［工程ＳＴ３］ 駆動部材６５が下方に移動することにより、チャック機構２２が開位置に移動する。
［工程ＳＴ４］ 駆動部材６５がさらに下方に移動し、下降端に至ると、吸着部３３が第１の高さｈ１となる。これにより吸着部３３がキャップ部材３の上面と対向する。

【0054】

［工程ＳＴ５］ 吸着部３３がキャップ部材３を吸着する。
［工程ＳＴ６］ 駆動部材６５が上昇することにより、キャップ部材３がピン部材２に対して相対的に上昇する。これによりキャップ部材３が第１の高さｈ１よりも高い第２の高さｈ２に移動する。
［工程ＳＴ７］ 駆動部材６５がさらに上昇することにより、チャック機構２２が閉位置に移動する。これによりピン部材２がチャック機構２２によって挟まれる。
［工程ＳＴ８］ ピン部材２がチャック機構２２によって挟まれた状態において、吸引チャックユニット２０が上方に移動する。これにより、複合ワーク１が治具１１から取り出される。

【0055】

［第２の実施形態］
図１４は、第２の実施形態に係るワーク保持装置のチャック機構２２Ａの一部と、ピン部材２とを下方から見た底面図である。図１５は、図１４に示されたチャック機構２２Ａの一部を示す断面図である。第１のチャック部材５１のチャック面５７に角度θ１をなすＶ形の溝９０が形成されている。それ以外の構成について、第２の実施形態のワーク保持装置は第１の実施形態のワーク保持装置１０と共通である。

【0056】

第２の実施形態のチャック機構２２Ａは、第１の実施形態のチャック機構２２と同様に、チャック部材５１，５２を閉じる方向に付勢するばね６３（図１等に示す）を有している。またチャック部材５１，５２が閉じた状態において、吸着部材２１の一方の側面１ｃと第１のチャック部材５１との間に、第１の隙間部Ｇ１（図３に示す）を有している。吸着部材２１の他方の側面１ｄと第２のチャック部材５２との間に、第２の隙間部Ｇ２（図３に示す）を有している。

【0057】

図１５に示されたように、チャック部材５１，５２が閉じた状態において、第１のチャック部材５１の溝９０にピン部材２が入る。そして第１のチャック面５７との第２のチャック面６２との間でピン部材２が挟まれる。ピン部材２は治具１１の孔１３ａに挿入されているため、実質的に移動することができない。このためピン部材２の中心軸Ｃ１とチャック機構２２のセンターＣ２とに間に、位置ずれＣ３が生じる。しかしこのような位置ずれＣ３は、チャック部材５１，５２が隙間部Ｇ１，Ｇ２の範囲で移動できることにより許容することができる。

【0058】

［第３の実施形態］
図１６は、第３の実施形態に係るチャック機構２２Ｂの一部を示す側面図である。吸着部材２１の一方の側面２１ｃと第１のチャック部材５１との間に、厚さがＧ３の薄板状のシム部材１００が設けられている。シム部材１００と微調整用の調整ねじ１０１とが併用されてもよい。あるいはシム部材１００に代えて調整ねじ１０１が使用されてもよい。それ以外の構成は第１の実施形態のチャック機構２２と共通のため、第１の実施形態のチャック機構２２と共通の箇所に共通の符号を付し、説明を省略する。本実施形態のチャック機構２２Ｂは、シム部材１００あるいは調整ねじ１０１の少なくとも一方を備えたことにより、チャック部材５１，５２が閉じたときにチャック面５７，６２が合わさるセンターの位置を調整することができる。なお、吸着部材２１の他方の側面２１ｄと第２のチャック部材５２との間にシム部材１００あるいは調整ねじ１０１の少なくとも一方が設けられてもよい。

【0059】

本発明を実施するに当たり、ワーク保持装置を構成する要素、例えばチャック機構や吸着部材、駆動部材、駆動機構等を変更して実施できることは言うまでもない。治具の形態も必要に応じて変更できる。また本発明に係るワーク保持装置は、ピン部材とキャップ部材とからなる複合ワーク以外のワークに用いることも可能である。吸着部材は電磁石等の磁力によってキャップ部材を吸着してもよい。

【符号の説明】

【0060】

１…複合ワーク、２…ピン部材、３…キャップ部材、１０…ワーク保持装置、１１…治具、１３…下側治具、１４…上側治具、２０…吸引チャックユニット、２１…吸着部材、２２，２２Ａ，２２Ｂ…チャック機構、２３…駆動機構、３０…支持機構、３１，３２…吸引孔、３３…吸着部、３４…エア流通孔、３５…負圧発生源、４０，４１…位置決めピン、５１…第１のチャック部材、５２…第２のチャック部材、５５…第１の軸、５７…第１のチャック面、６０…第２の軸、６２…第２のチャック面、６３…ばね、６５…駆動部材、６６…駆動源、７１…第１のカム部（チャック駆動部）、７２…第２のカム部（チャック駆動部）、７３…加圧部（上下方向駆動部）、７５…第１のカム受け面、７６…第１の荷重受け部、８０…第２のカム受け面、８１…第２の荷重受け部、Ｇ１…第１の隙間部、Ｇ２…第２の隙間部、９０…溝、１００…シム部材。

【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】