吸引夹持器及具备其的移载装置制造方法
吸引夹持器及具备其的移载装置制造方法
【专利摘要】本发明提供简单地构成了对各喷嘴的压缩空气的供给通道的吸引夹持器。吸引夹持器具备具有与工件相对的相对面（31）的平板状的主体。在主体上形成从相对面（31）喷出气体的多个吸引单元、对各吸引单元提供压缩空气的供给通道、以及沿厚度方向贯穿主体的多个排气孔。每个吸引单元具备具有在相对面（31）上开口的圆形喷出口（41）的圆柱状空间（45）、在圆柱状空间（45）的内周壁上开口的多个喷嘴（44）。供给通道具备将压缩空气分配给多个喷嘴（44）的每一个的分配通道（62）以及给分配通道（62）提供压缩空气的共同供给通道（47）。并且，吸引单元、分配通道（62）及共同供给通道（47）被形成在相互不同的金属板上。
【专利说明】吸引夹持器及具备其的移载装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷出压缩气体、利用伯努利效应吸引保持工件的吸引夹持器。
【背景技术】
[0002]为了移载太阳能电池晶片和燃料电池单元，或者充电电池的电极或隔板等薄的平板状工件(薄板工件)，利用了非接触地保持并搬运该工件的非接触搬运装置。
[0003]这种非接触搬运装置以高速喷出空气产生伯努利效应引起的负压，利用该负压吸引工件地构成。专利文献I中记载的非接触搬运装置将空气喷射到形成为中空圆柱体的回旋流形成体(吸引单元)的内部，在该回旋流形成体的内部形成回旋流地构成。由于回旋流从回旋流形成体成高速流地流出，因此该回旋流形成体的端面与被搬运物(晶片)之间成为负压。由此，被搬运物被回旋流形成体吸引，但由于在回旋流形成体与被搬运物之间形成空气层，因此被搬运物与回旋流形成体之间保持非接触状态。这样，能够非接触地吸引保持被搬运物。
[0004]作为这种非接触搬运装置的另外的例子，本发明 申请人:提出了图13所示那样的吸引夹持器80的方案(日本特愿2011-94215)。如图13所示，该吸引夹持器80具备构成为平板状的主体81，该主体81的下面成为直接与工件相对置的相对面31。在相对面31上排列形成有多个圆孔状的喷出口 41。并且，在主体81上形成有沿厚度方向贯穿该主体81的多个排气孔42。
[0005]将喷出口 41中的一个放大表示在图14中。在各喷出口 41的内侧形成有用来喷出压缩空气的喷嘴44。喷嘴44作为细长缝隙状的流路而形成。在该例中，喷嘴44对一个喷出口 41而形成有2根。2根喷嘴44使相位互相相差180°地形成在喷出口 41内壁的切线方向上。该喷嘴44的一端在喷出口 41的内周壁上开口，另一端与连接孔34连通。
[0006]在该吸引夹持器80的主体81上形成有与连接孔34连通的供给通道83。该供给通道83与各喷嘴44相对应地设置。例如图14的吸引夹持器80中，由于对一个喷出口 41设置了 2个喷嘴44，因此供给通道83也设置2条。
[0007]以上结构的吸引夹持器80中，通过将压缩空气提供给供给通道83，压缩空气通过连接孔34流入喷嘴44，压缩空气从该喷嘴44喷出到喷出口 41的内部。从喷嘴44喷出来的空气在沿喷出口 41的内壁面流动后从该喷出口 41以高速流出。由此，能够在吸引夹持器80的相对面31与工件之间产生负压、能够吸引保持该工件。另外，由于从喷出口 41流出的空气通过排气孔42而被快速排出，因此能够防止空气流滞留引起的吸引力的下降。
[0008]如图15和图16所不,吸引夹持器80层叠多个金属制的板84?87构成。在表面板84上形成有喷出口 41。在喷嘴板85上形成有喷嘴44。在连接板86上形成有连接孔34。在分配板87上形成有供给通道83。
[0009]喷出口 41、喷嘴44、连接孔34、供给通道83、排气孔42等能够用对金属板84?87的蚀刻或机械加工等方向形成，小型化和密集化是容易的。例如图13的吸引夹持器80中使喷出口 41的直径为3mm。由于能够这样极小地形成喷出口 41，因此如图13所示地能够多个排列成阵列形地形成喷出口 41。由此，由于能够使负压均匀地分散作用于相对面31与工件之间，因此能够防止吸引保持工件时该工件的振动和变形。
[0010][专利文献I]日本特许第3981241号公报
[0011]图13等所示的现有技术例的吸引夹持器80由于是将金属制的板层叠而成的结构，因此有将金属板彼此互相结合的必要。为了将层叠的金属板彼此结合，能够利用扩散接
口 ο
[0012]但是，在图13等所示的吸引夹持器80中，为了确保压缩空气的流量足够，供给通道83的宽度足够宽地形成。在扩散接合金属板彼此之际，有必要在其厚度方向上施加压力，但如果像供给通道83那样在金属板上形成宽度宽的沟槽(或缝隙)，则压力难以夹着该沟槽(或缝隙)沿厚度方向传递。因此，即使将板84?87全部叠起来一体地进行扩散接合，压力也难以作用于供给通道83的部分。因此，在该供给通道83的部分金属板彼此的结合变得不充分，存在产生空气泄漏等问题的担忧。
[0013]因此，在形成图13等所示的现有技术例的吸引夹持器80之际，将板84?86叠起来并扩散接合，然后通过粘接形成了供给通道83的分配板87进行一体化。这样，图13等所示的吸引夹持器80由于不能够统一扩散接合所有的板84?87，因此制造费功夫，成为了制造成本上升的主要原因。
[0014]并且，通过本申请
【发明者】们的研究发现，通过对一个喷出口 41形成3根以上的喷嘴44能够提高吸引夹持器80的吸引性能(吸引力提高，吸引时工件的变形减少)。但是，图14的结构中由于分别与喷嘴44相对应配设供给通道83，因此如果增加喷嘴44的数量则相应地供给通道83的配设路径变得复杂。因此增加喷嘴44的数量困难或者是不可能的。并且，如果供给通道83的配设路径变复杂，则难以将排气孔42配置在最适当的位置。
【发明内容】
[0015]本发明就是鉴于以上的情况，其目的是要提供一种在将多个金属板层叠构成的吸引夹持器中，简单地构成对各喷嘴的压缩空气的供给通道、并且能够通过扩散接合一次将全部一体化的吸引夹持器。
[0016]本发明想要解决的问题如上所述，下面说明解决该问题的手段及其效果。
[0017]根据本发明的方案，提供如下地构成的吸引夹持器。该吸引夹持器具备具有与工件相对的相对面的平板状的主体。在上述主体上形成了从上述相对面喷出气体的多个吸引单元、对各吸引单元提供上述气体的供给通道、以及沿厚度方向贯穿上述主体的多个排气孔。每个上述吸引单元具备:具有在上述相对面上开口的圆形喷出口的圆柱状空间，以及在上述圆柱状空间的内周壁上开口的多个喷嘴。上述供给通道具备:将上述气体分配给上述多个喷嘴的每一个的分配通道，以及给上述分配通道提供上述气体的共同供给通道。并且，上述吸引单元、上述分配通道及上述共同供给通道形成在上述主体的厚度方向的不同位置上。
[0018]S卩，从共同供给通道对分配通道提供压缩空气，从该分配通道对各喷嘴分配气体。由于对各喷嘴的气体的分配由分配通道进行，因此共同供给通道只要对分配通道提供气体就可以。因此，即使吸引单元具备多个喷嘴，共同供给通道的配设路径也不会变复杂。由此，由于能够使共同供给通道的配设路径简化，因此整体布局的自由度提高。[0019]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述供给通道具备供给口和第I气体室。上述气体提供给上述供给口。上述第I气体室与上述分配通道连通。上述共同供给通道横跨多个上述第I气体室地设置，并且与上述供给口连接。并且该吸引夹持器具备形成了上述供给口的第I金属板、形成了上述共同供给通道的第2金属板、以及形成了上述第I气体室的第3金属板。
[0020]据此，通过对一个供给口提供气体，通过共同供给通道能够将气体提供给多个第I气体室。
[0021]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述共同供给通道作为沿厚度方向贯穿上述第2金属板形成的细长缝隙而构成。并且，上述第2金属板层叠多片金属板而构成。
[0022]从足够地确保共同供给通道的流路面积的观点出发，最好增大共同供给通道的厚度方向上的尺寸。但是，由于具有厚度的金属板上难以形成细长的缝隙，因此像上述那样在多个金属板上分别形成缝隙，将它们层叠作为第2金属板。由于通过层叠金属板作为第2金属板能够使该第2金属板变厚，因此能够确保该第2金属板上形成的缝隙(共同供给通道)的厚度方向上的尺寸。
[0023]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述共同供给通道作为互相间隔的多个细长缝隙形成在上述第2金属板上。上述多个细长缝隙中的一部分直接与上述供给口连通。另一方面，上述多个细长缝隙的剩余部分通过上述第I气体室间接地与上述供给口连通。
[0024]通过将共同供给通道分割成多个缝隙，能够减小每个缝隙的开口面积。由此，扩散接合之际容易施加压力，并且第2金属板不容易变形。被分割的缝隙彼此通过第I气体室能够互相连通。由此，能够对每个缝隙提供气体。
[0025]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，该吸引夹持器具备第4金属板和第5金属板。在上述第4金属板上形成上述分配通道。在上述第5金属板上形成第2气体室。该第2气体室与各吸引单元所具备的上述多个喷嘴相对应地设置，使该对应的喷嘴与上述分配通道连通。
[0026]利用该结构，能够将提供给分配通道的气体通过第2气体室提供给各喷嘴。
[0027]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，该吸引夹持器具备第6金属板和第7金属板。在上述第6金属板上形成上述圆柱状空间的一部分，并且形成与该圆柱状空间连通的多个上述喷嘴。在上述第7金属板上形成上述喷出口。
[0028]能够从这样形成的喷嘴将气体喷出到圆柱状空间的内部。
[0029]上述吸引夹持器最好在依次将从第I到第7金属板层叠后扩散接合而构成。
[0030]通过这样扩散接合，能够一次使多个金属板一体化来形成吸引夹持器。
[0031]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述第I气体室为圆柱状的空间。上述第I气体室和与该第I气体室相对应的吸引单元的上述圆柱状空间被配置在同一轴心上。上述分配通道具备输入部和单独供给通道。上述输入部与上述第I气体室连通。上述单独供给通道与该分配通道对应的吸引单元所具备的多个上述喷嘴分别相对应地设置，将该对应的喷嘴与上述输入部连通。并且，各单独供给通道从上述轴心放射状地配置。
[0032]在上述吸引夹持器中，各单独供给通道最好为互相相等的长度、并且具有相等的流路截面积。
[0033]在上述吸引夹持器中，各单独供给通道最好以上述轴心为中心以等间隔配置。[0034]通过这样地构成分配通道，能够对多个喷嘴均匀地分配气体。
[0035]在上述吸引夹持器中，最好上述单独供给通道的流路截面积与上述喷嘴的流路截面积相等或者比它大。
[0036]由此，能够对各喷嘴充分确保提供的气体的流量。
[0037]在上述吸引夹持器中，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道最好通过刻蚀形成在对应的金属板上。[0038]通过这样地通过刻蚀进行的加工形成喷出口和喷嘴等，小并且高精度地形成吸引
单元变得容易。
[0039]不过，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道也可以通过机械加工形成在对应的金属板上。
[0040]另外根据本发明的别的方案，能够提供具备上述吸引夹持器以及能够使上述吸引夹持器在规定的范围内三维移动的并联机构(^力二 < 的移载装置。
[0041]即，利用并联机构能够使由吸引夹持器吸引保持的工件自由地三维移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为本发明的一个实施形态涉及的移载机械手的透视图；
[0043]图2为吸引夹持器的透视图；
[0044]图3为表不吸引夹持器主体的相对面一侧的透视图；
[0045]图4为放大表示吸引单元的透视图；
[0046]图5为吸引夹持器主体的分解透视图；
[0047]图6为吸引夹持器主体的纵剖视图；
[0048]图7为表示压缩空气流的纵剖视图；
[0049]图8为放大表示吸引单元附近的分解透视图；
[0050]图9为从别的角度表示吸引单元附近的分解透视图；
[0051]图10为表示共同供给通道的结构的分解透视图；
[0052]图11 (a)为第2金属板的俯视图；(b)为比较例的第2金属板的俯视图；
[0053]图12放大表示分配通道的俯视图；
[0054]图13为现有技术例的吸引夹持器的透视图；
[0055]图14为放大表示现有技术例的吸引夹持器的吸引单元的透视图；
[0056]图15为现有技术例的吸引夹持器的分解透视图；
[0057]图16为现有技术例的吸引夹持器的从别的角度的分解透视图。
[0058][附图标记]
[0059]10.吸引夹持器；11.主体；31.相对面；41.喷出口；42.排气孔；44.喷嘴；45.圆柱状空间；46.第2气体室；47.共同供给通道；48.第I气体室；62.分配通道；90.工件
【具体实施方式】
[0060]下面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施形态。图1为表示具备本发明一个实施形态的吸引夹持器10的移载机械手(移载装置)I的透视图。[0061]该移载机械手I作为所谓并联机构机械手(^力二文' A 口 〃卜)而构成。具体为，该移载机械手I具备底座部101、3根臂106、3个驱动电动机104和I个端板114。
[0062]在底座部101的上部形成有朝下的被安装面P1。另一方面，用来安装移载机械手I的图示省略的框的上面作为水平的朝上的安装面。该结构通过将底座部101的被安装面Pi固定在上述框体的安装面上，能够呈垂吊状地设置移载机械手I。
[0063]在底座部101的下面一侧，以该底座部101的俯视中央部为中心沿圆周方向等间隔地排列固定3个驱动电动机104。各驱动电动机104带减速机构，在该减速机构的输出轴上分别固定有上述臂106的根端部。
[0064]在各臂106的中间部分设置有由球接头构成的关节部110，在该关节部110该臂106弯曲自由。3根臂106的顶端通过球接头构成的关节部而弯曲自由地连接在一块端板114上。并且，在底座部101上固定有将电机轴朝下地设置的电动机32。该电动机32的电机轴的端部连接在回旋轴33的端部。
[0065]回旋轴33的另一端贯穿端板114比该端板114的下面突出到下方，并且被端板114能够旋转地支承着。由此,能够将上述电动机轴的旋转传递到端板114的下方。在回旋轴33的下端部安装有本实施形态的吸引夹持器(伯努利吸盘)10。
[0066]利用像上述那样构成的并联机构，移载机械手I通过适当地控制3个驱动电动机104，能够使端 板114 (吸引夹持器10)在臂106及回旋轴33的行程范围内自由地三维移动。并且，通过适当地控制电动机32能够使吸引夹持器10围绕铅垂轴回旋。
[0067]如图2所示，吸引夹持器10具备形成为平板状的主体11。主体11具有与工件90的上面相对、朝下的相对面31。并且，在相对面31的相反一侧的面(主体11的上面)连接有接头71及配管72。该配管72通过图示省略的电磁阀与适当的压缩空气源(例如压缩机)连接。吸引夹持器10通过从相对面31以高速喷射从该压缩空气源提供的压缩空气，利用伯努利效应在工件90与相对面31之间产生负压，由此非接触地吸引保持该工件90地构成。
[0068]并且，在主体11的边缘部固定有围绕该主体11地互相隔开间隔配置的多个引导部件91。引导部件91使其下端比主体11的下面(相对面31)朝下方突出地配置着。这些引导部件91在搬运被保持在吸引夹持器10上的工件90之际、限制工件90沿与主体11的下面(相对面31)平行的方向相对移动。
[0069]本实施形态的移载机械手I给吸引夹持器10提供压缩空气来吸引保持工件90，在该状态下适当控制驱动电动机104使端板114(以及吸引了工件90的状态的吸引夹持器10)移动到所希望的位置。并且，该移载机械手I通过适当驱动上述电动机32使吸引夹持器10回旋，能够使被该吸引夹持器10吸引保持的工件90在大致水平面内旋转。接着移载机械手I通过阻断对吸引夹持器10的压缩空气的提供来解除工件90的吸引保持，由此将该工件90载置到所希望的位置上。像上述那样，本实施形态的移载机械手I能够用吸引夹持器10吸引保持工件90、使其移动到所希望的位置。
[0070]作为本实施形态的移载机械手I处理的工件90，假定形成为薄的平板状一尤其为矩形的工件。作为工件90的例子能够列举太阳能电池晶片、燃料电池单元、充电电池的电极、隔板、硅晶片等，但并不局限于此。
[0071]接着详细说明本实施形态的吸引夹持器10的结构。[0072]如前所述，吸引夹持器10具备构成为平板状的主体11，其下面成为与工件90相对的相对面31。如图3所示，在主体11的相对面31上开口有多个圆形的喷出口 41。并且，在吸引夹持器10的主体11上形成有多个在厚度方向上贯穿该主体11的排气孔42。
[0073]多个喷出口 41的每一个对应着一个吸引单元。将本实施形态的吸引夹持器10所具备的吸引单元放大表示在图4中。如图4所示，各吸引单元具备圆柱状空间45和多个喷嘴44。
[0074]圆柱状空间45为轴心与相对面31正交地形成的圆柱状的空间。圆柱状空间45在相对面上开口，该开口部分成为前述的喷出口 41。
[0075]多个喷嘴44分别作为细长的流路而构成，其长度方向的一端开口在圆柱状空间45的内周壁上。并且，喷嘴44的另一端成为供给压缩空气的被供给部35。
[0076]本实施形态的吸引夹持器10中，对一个吸引单元设置3个喷嘴44。3个喷嘴44具有互相相等的长度，并且具有互相相等的流路截面积。并且，3个喷嘴44以圆柱状空间45的轴心为中心互相相差120°相位地形成。因此，3个喷嘴44沿圆周方向等间隔地开口在圆柱状空间45的内周壁上。并且，各喷嘴44使其长度方向与圆柱状空间45的切线方向一致地形成。
[0077]在吸引夹持器10的主体11上形成有用来对各喷嘴44的被供给部35提供压缩空气的供给通道。通过从上述供给通道将压缩空气提供给被供给部35，该压缩空气在喷嘴44中流动，喷出到圆柱状空间45内，在沿该圆柱状空间45的内周壁流动后从喷出口 41成为高速流而喷出。
[0078]将空气从喷出口 41喷出的样子用粗线箭头表示在图7中。由于空气从形成在相对面31上的喷出口 41高速喷出，因此由于伯努利效应，相对面31与工件90之间成为负压。由此，工件90被相对面31吸引，但由于在相对面31与工件90之间形成空气层，因此相对面31与工件90之间保持非接触状态。利用以上的结构，能够非接触地状态吸引保持工件90。
[0079]另外，从喷出口 41流出来的空气如图7所示在相对面31与工件90之间流过规定的距离后通过排气孔42朝主体11的上面被快速排出。由此，能够防止空气滞留在相对面31与工件90之间，能够防止吸引力降低及工件90的变形及振动的产生。
[0080]在本实施形态的吸引夹持器10中，由于各吸引单元具备3个喷嘴44，因此与只具备2个喷嘴44的图14的吸引夹持器80相比，能够使来自喷出口 41的空气更均匀地喷出。由此，与图14的吸引夹持器相比，能够提高吸引性能(吸引力提高、吸引时工件的变形减少)。
[0081 ] 接着，详细说明该吸引夹持器的结构。
[0082]如图5至图9所示，吸引夹持器10的主体11将多个金属制的板沿厚度方向层叠而构成。具体为，主体11成为从靠近工件90的一侧(下侧)起依次层叠有第7金属板57、第6金属板56、第5金属板55、第4金属板54、第3金属板53、第2金属板52和第I金属板51的结构。
[0083]在各金属板51、52、53、54、55、56、57上形成有成为压缩空气流路的缝隙或孔。本实施形态中上述缝隙或孔通过对金属板进行刻蚀而形成。这样，由于为了形成压缩空气的流路能够而利用刻蚀，因此能够很细(小)地形成该流路，因此细小、阵列状地形成各吸引单元变得容易。
[0084]例如本实施形态中使喷出口 41的直径为3mm。并且，本实施形态中如图3所示将多个喷出口 41排列形成为阵列状。这样，本实施形态的吸引夹持器10由于通过用多个金属板构成主体11能够通过刻蚀形成空气的流路，因此能够将多个小的吸引单元排列形成为阵列状。由此，由于能够在相对面31与工件90之间产生均匀地分散的负压，因此能够防止吸引保持工件90时的该工件90的变形和振动。
[0085]作为上述7片金属板51?57的材料能够列举从不锈钢、铝合金或钛合金中选择的材料作为具体例。并且，本实施形态中通过在将7片板51?57全部叠起来的状态下扩散接合，形成吸引夹持器10的主体11。为了提供应变小、尺寸精度良好的吸引夹持器10，作为7片金属板51?57的材料，优选使用完全相同的材料。这是因为在假设将不同种类的金属扩散接合的情况下，由于结合后的残余应变，有产生翘曲等变形的担忧的缘故。本实施形态作为7片板51?57都使用不锈钢。
[0086]上述吸引单元被形成在第7金属板57及第6金属板56上。因此首先说明第7金属板57及第6金属板56的结构。
[0087]在第7金属板57及第6金属板56上形成有上述圆柱状空间45。该圆柱状空间45作为在厚度方向上贯穿第7金属板57及第6金属板56的圆孔而形成。另外，在第5金属板55上没有形成圆柱状空间45。即，在吸引夹持器10的厚度方向上，圆柱状空间45的一侧的端部(上侧的端部)被第5金属板55密封。另一方面，圆柱状空间45的另一侧的端部(下侧的端部)在第7金属板57的下面(相对面31)上开口而形成喷出口 41。
[0088]在第6金属板56上形成有圆柱状空间45的一部分。并且,在该第6金属板56上如图9所示形成有与上述圆柱状空间45连接的喷嘴44。如图9所示，各喷嘴44作为细长缝隙而形成在第6金属板56上。并且，各喷嘴44在厚度方向上贯穿第6金属板56地形成。在各喷嘴44的端部形成有被供给部35。如图9所示，被供给部35作为在厚度方向上贯穿第6金属板56的圆孔而形成。各喷嘴44的端部与对应的被供给部35连接。
[0089]另外，虽然在图6的剖视图中各吸引单元在同一剖面内2个喷嘴44相对地描绘，但这只时为了图示上的方便。如前所述，由于各喷嘴44互相相差120°相位地形成，因此实际上喷嘴44并不是如图6的剖面图那样形成在同一平面内。
[0090]接着说明用来对各吸引单元提供压缩空气的结构。
[0091]在本实施形态的吸引夹持器10的主体11上形成有用来对各吸引单元提供压缩空气的供给通道。该供给通道被形成在第I?第5金属板51、52、53、54、55上。
[0092]如图5及图10所示，在第I金属板51上形成有多个供给口 73。如图10所示，各供给口 73作为在厚度方向上贯穿第I金属板51的圆孔而形成。并且，如图6所示，供给口73上能够连接用来供给压缩空气的接头71。具体为，通过在接头71的连接部加工外螺纹，在供给口 73的圆孔内加工内螺纹等，将接头71适当连接在供给口 73上。由此，来自上述压缩空气源(压缩机等)的压缩空气提供给供给口 73。
[0093]在第3金属板53上形成有第I气体室48。如图8所示，该第I气体室48作为在厚度方向上贯穿第3金属板53的圆孔而形成。第I气体室48按每个吸引单元设置一个。并且，各第I气体室48使轴心与对应的吸引单元的圆柱状空间45 —致(同一轴心上)地配置。[0094]在第2金属板52上形成有多个共同供给通道47。如图10所示，各共同供给通道47作为细长缝隙形成在第2金属板52上。并且，该共同供给通道47在厚度方向上贯穿第2金属板52而形成。各共同供给通道47与各供给口 73相对应地设置，与该对应的供给口73连通。并且，如图10所示，共同供给通道47横跨多个(本实施形态的情况下为4个)第I气体室48配置，与这些多个第I气体室48连通。利用以上的结构，提供给供给口 73的压缩空气通过共同供给通道47而提供给多个第I气体室48。
[0095]另外，本实施形态中由于横跨多个第I气体室48而形成共同供给通道47，因此该共同供给通道47具有一定程度的长度。在假设将该共同供给通道47像图11 (b)那样作为一条缝隙而构成的情况下，由于形成在第2金属板52上的缝隙(共同供给通道)的长度变长，因此该第2金属板52的刚性下降，在扩散接合之际第2金属板52容易变形。
[0096]因此，本实施形态中如图11 (a)所示，设置将共同供给通道47在长度方向上间隔成多个的长度方向分隔部60。由此，共同供给通道47由沿长度方向排列的多个缝隙构成。如例如图6及图11(a)所示，本实施形态的共同供给通道47由沿其长度方向排列的4个缝隙47a、47b、47c、47d构成。这样，通过将共同供给通道47沿长度方向分割变成多个缝隙，能够缩短每个缝隙的长度。由此，由于能够防止第2金属板52的刚性下降，扩散接合时第2金属板52不容易变形，因此能够精度良好地进行扩散接合。
[0097]另外，由于采用了将共同供给通道47间隔成多个缝隙的结构，因此缝隙彼此之间不直接连通。因此，为了使压缩空气遍布共同供给通道47的全长，有必要另外设置将构成该共同供给通道47的缝隙彼此连通的路径。
[0098]因此，本实施形态如图6所示与供给口 73或第I气体室48相对应地设置长度方向分隔部60。具体为，在厚度方向上覆盖供给口 73和第I气体室48地配置长度方向分隔部60，并且使长度方向分隔部60的宽度(长度方向分隔部60在共同供给通道47的长度方向上的尺寸)比对应的供给口 73或第I气体室48的直径小。利用以上的结构，能够使长度方向上相邻的缝隙彼此通过供给口 73或第I气体室48间接地连通。如果更具体地以图6为例进行说明，则缝隙47b与缝隙47c通过供给口 73连通。缝隙47a与缝隙47b通过第I气体室48间接地连通。并且，缝隙47c与缝隙47d通过第I气体室48间接地连通。
[0099]利用以上的结构，能够使从供给口 73提供的压缩空气遍布共同供给通道47的全长。更具体地参照图7进行说明。图7的例中，构成共同供给通道47的4个缝隙47a、47b、47c、47d中缝隙47b与缝隙47c与供给口 73直接连通。因此，剩余的缝隙47a、47d与供给口 73不直接连通。来自供给口 73的压缩空气首先提供给缝隙47b和47c。提供给缝隙47b的压缩空气如图7所示通过第I气体室48钻过长度方向分隔部60的下方地流动，被提供给缝隙47a。同样，提供给缝隙47c的压缩空气如图7所示通过第I气体室48钻过长度方向分隔部60的下方地流动，提供给缝隙47d。
[0100]由于像上述那样能够使从供给口 73提供的压缩空气遍布共同供给通道47的全长，因此能够将上述压缩空气提供给与该共同供给通道47相对应地设置的多个(本实施形态的情况下为4个)第I气体室48。
[0101]另外，由于如上所述采用用一个共同供给通道47给多个第I气体室48提供压缩空气的结构，因此为了充分确保压缩空气的提供量，有必要使共同供给通道47的流路截面积足够大。因此，考虑沿宽度方向宽地形成共同供给通道47。但是，在使该共同供给通道47的宽度宽的情况下，在将金属板51?57叠起来进行扩散接合之际，在共同供给通道47的部分施加压力变得困难，存在结合变得不完全的担忧。
[0102]因此本实施形态中如图11 (a)所示设置在宽度方向将共同供给通道47间隔成多个的宽度方向分隔部61。由此，共同供给通道47由沿宽度方向排列的多个缝隙构成。例如图11 (a)所示，本实施形态的共同供给通道47由在其宽度方向上平行地排列的2条细长缝隙构成。这样，通过将共同供给通道47沿宽度方向分割、由多个缝隙构成，能够充分确保共同供给通道47整体的流量，并且能够使每个缝隙的宽度变窄。由此，在将金属板51?57叠起来进行扩散接合之际，压力施加到共同供给通道47的部分变得容易，能够防止结合变得不完全。
[0103]但是，为了充分确保压缩空气的流量，最好还增大共同供给通道47的厚度方向上的尺寸。因此本实施形态如图10所示将多片(本实施形态的情况下为2块)金属板层叠构成第2金属板52。在各金属板上贯穿形成相同形状的共同供给通道47。这样，通过将多片金属板层叠而构成第2金属板52，由于能够增大该第2金属板52的厚度，因此能够增大共同供给通道47的厚度方向上的尺寸。由此，由于能够使该共同供给通道47的流路截面积足够大，因此能够充分确保压缩空气的流量。
[0104]构成第2金属板52的各片金属板通过重合并扩散接合进行一体化，作为一片第2金属板52处理就可以。但是，这种情况下需要将各金属板重合形成第2金属板52的扩散接合和将第I?第7金属板51、52、53、54、55、56、57重合形成吸引夹持器10的扩散接合共计2次的扩散接合。因此，如果没有特别的作为一块第2金属板52来处理的必要的话，将构成第2金属板52的多片金属板与第I金属板51及第3?第7金属板53、54、55、56、57一起重合进行扩散接合就可以。如果这样，通过一次扩散接合就能够形成吸引夹持器10。
[0105]另外，虽然本实施形态中通过将多片金属板叠起来增大第2金属板52的厚度，但也可以考虑第2金属板52作为单片金属板而增大该单片金属板自身的厚度这样的途径。但是，在金属板具有厚度的情况下，通过刻蚀精度良好地形成贯穿该金属板的细长缝隙状的共同供给通道47变得困难。
[0106]本实施形态中，由于将多片金属板叠起来构成第2金属板52，因此各金属板没有厚度的要求。因此，各金属板的厚度只要能够通过刻蚀精度良好地形成上述共同供给通道47的程度的厚度就可以。由此，能够精度良好地形成共同供给通道47，而且通过将多片金属板叠起来能够将共同供给通道47的厚度方向上的尺寸增大到足够。
[0107]如图9所示，第4金属板54上形成有分配通道62。分配通道62与各第I气体室48相对应地设置。如图9及图12所示，分配通道62具备输入部63、单独供给通道64及输出部65。
[0108]输入部63作为在厚度方向上贯穿第4金属板54的圆孔而构成。并且，该输入部63使轴心与对应的第I气体室48 —致地配置着，与该第I气体室48连通。并且，使圆孔状的输入部63的直径与第I气体室48的直径一致。由此，输入部63与第I气体室48连通，形成圆柱状的空间。
[0109]如图9所示，单独供给通道64作为细长缝隙状的流路而形成在第4金属板54上。并且，该单独供给通道64在厚度方向上贯穿第4金属板而形成。该单独供给通道64为对各吸引单元所具备的多个喷嘴44分配压缩空气的通道，与各喷嘴44相对应地设置。本实施形态中由于一个吸引单元具备3个喷嘴44，因此各分配通道62也具备3个单独供给通道64。
[0110]如图12所示，分配通道62所具备的多个单独供给通道64从输入部63的轴心(图12中用标记C表示)成放射状地配置。各单独供给通道64为互相相等的长度并且具有相等的流路截面积。而且如图12所示，多个单独供给通道64以输入部63的轴心C为中心在圆周方向上等间隔(等角度)配置。例如，本实施形态中由于各分配通道62具备3个单独供给通道64，因此各单独供给通道64以120°间隔配置。
[0111]这样，分配通道62所具备的多个单独供给通道64互相以相同的条件形成。由此，能够将提供给输入部63的压缩空气平等地对多个(本实施形态的情况下为3个)单独供给通道64进行分配。
[0112]如图9及图12所示，各单独供给通道64的一端侧与输入部63连接，另一端侧与输出部65连接。输出部65作为在厚度方向上贯穿第4金属板54的圆孔而构成。该输出部65针对各单独供给通道64而设置。因此，本实施形态的分配通道62具备3个输出部65。各输出部65以互相相同的直径形成。由此，各输出部65具有互相相等的空间体积。
[0113]在第5金属板55上形成有第2气体室46。如图8所示，第2气体室46作为在厚度方向上贯穿第5金属板55的圆孔而形成。第2气体室46将各吸引单元的喷嘴44的端部(被供给部35)与对应的分配通道62的输出部65连通地配置。第2气体室46使轴线与对应的输出部65—致地配置。并且，各第2气体室46以互相相同的直径形成。由此，各第2气体室46具有互相相等的空间体积。另外，第2气体室46与输出部65以相同的直径形成。由此，通过输出部65与第2气体室46连通，形成圆柱上的空间。
[0114]如上所述，形成在各喷嘴44的端部的被供给部35作为圆孔而构成。该各被供给部35使轴线与对应的第2气体室46及输出部65 —致地配置。并且，各被供给部35以互相相同的直径形成。由此，各被供给部35具有互相相同的空间体积。另外，被供给部35的直径比第2气体室46及输出部65的直径稍小地形成。
[0115]像上述那样，从各单独供给通道64到喷嘴44的空气的流路由输出部65、第2气体室46及被供给部35形成。与3个喷嘴44相对应形成的3个输出部65、3个第2气体室46及3个被供给部35分别以互相相同的条件(相同的空间体积)形成。即，从分配通道62到各喷嘴44的空气的流路以互相相同的条件形成。由此，能够对吸引单元所具备的3个喷嘴44平等地提供压缩空气。由此，由于能够从多个喷嘴44均等地喷出压缩空气，因此能够不偏离喷出口 41的中心附近地产生负压，并且能够从该喷出口 41向其周围均等地排出压缩空气。
[0116]并且，各单独供给通道64的流路截面积比各喷嘴44的流路截面积大地形成。据此，能够对各喷嘴44提供足够流量的压缩空气。
[0117]如果参照图7简单地说明像上述那样构成的吸引夹持器10中的压缩空气的流动，则如下。
[0118]由图示省略的压缩空气源(压缩机等)生成的压缩空气通过配管72及接头71被提供给主体11的供给口 73。
[0119]提供给供给口 73的压缩空气通过共同供给通道47提供给多个(本实施形态的情况下为4个)第I气体室48。[0120]提供给第I气体室48的压缩空气被提供给分配通道62的输入部63。该压缩空气被分配给多个(本实施形态的情况下为3个)单独供给通道64。被分配给各单独供给通道64的压缩空气通过形成在每个单独供给通道64端部的输出部65被提供给对应的第2气体室46。
[0121]提供给第2气体室46的压缩空气被提供给与各个第2气体室46相对应的喷嘴44的端部(被供给部35)。提供给喷嘴44的压缩空气喷出到圆柱状空间45的内部。
[0122]像上述那样通过将提供给第I气体室48的压缩空气用分配通道62分歧成多个(本实施形态的情况下为3个)，能够将压缩空气提供给对应的多个喷嘴44。由于向各喷嘴44的压缩空气的分配由分配通道62进行，因此共同供给通道47上不需要向喷嘴44的分配结构。由此，能够将共同供给通道47的配设路径简单化。
[0123]并且，由于能够这样简单地构成共同供给通道47的配设路径，因此能够提高排气孔42的配置自由度。即，由于排气孔42沿厚度方向贯穿主体11地形成，因此不得不避开形成在各金属板上的空气的流路地形成。因此，假设共同供给通道47被复杂地布下，则能够形成排气孔42的位置被限制了。该排气孔42的配置自由度变低。这一点，如果根据本实施形态的结构，由于能够简单地形成共同供给通道47，因此排气孔42布局的自由度提高。由此，由于能够将排气孔42配置在最合适的位置，因此能够效率良好地将相对面31与工件90之间的空气排出。由此，能够防止吸引力的下降、能够提高吸引夹持器10的吸引效率。
[0124]如以上说明过的那样，本实施形态的吸引夹持器10具备具有与工件90相对的相对面31的平板状的主体11。在主体11上形成从相对面31喷出空气的多个吸引单元、对各吸引单元提供压缩空气的供给通道、以及沿厚度方向贯穿主体11的多个排气孔42。各个吸引单元具备具有在相对面31上开口的圆形喷出口 41的圆柱状空间45、开口在圆柱状空间45内周壁上的多个喷嘴44。供给通道具备将压缩空气分配给多个喷嘴44的每一个的分配通道62、将压缩空气提供给分配通道62的共同供给通道47。并且，吸引单元、分配通道62及共同供给通道47形成在互相不同的金属板上。
[0125]S卩，从共同供给通道47对分配通道62提供压缩空气，从该分配通道62对各喷嘴44分配压缩空气。由于对各喷嘴的压缩空气的分配由分配通道62进行，因此共同供给通道47只要对分配通道62提供压缩空气就可以。因此，即使吸引单元具备多个喷嘴44，共同供给通道47的配设路径也不会变复杂。由此，由于能够使共同供给通道47的配设路径简化，因此整体布局的自由度提闻。
[0126]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，供给通道具备供给口 73和第I气体室48。压缩空气提供给供给口 73。第I气体室48与分配通道62连通。共同供给通道47横跨多个第I气体室48设置，并且连接在供给口 73上。并且，该吸引夹持器10具备形成了供给口 73的第I金属板51、形成了共同供给通道47的第2金属板52及形成了第I气体室48的第3金属板53。
[0127]据此，通过对一个供给口 73提供压缩空气，通过共同供给通道47能够将压缩空气提供给多个第I气体室48。
[0128]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，共同供给通道47作为沿厚度方向贯穿第2金属板52的细长缝隙而构成。并且,第2金属板52层叠多片金属板而形成。
[0129]从充分确保共同供给通道47的流路面积的观点出发，最好增大共同供给通道47的厚度方向上的尺寸。但是，由于具有厚度的金属板上难以形成细长缝隙，因此像上述那样在多片金属板上分别形成缝隙，将它们层叠作为第2金属板52。由于通过层叠金属板作为第2金属板52能够使该第2金属板变厚，因此能够确保该第2金属板上形成的缝隙(共同供给通道)的厚度方向上的尺寸。
[0130]并且，本实施形态的吸引夹持器10如下地构成。即，共同供给通道47作为互相间隔的多个细长缝隙而形成在第2金属板52上。多个细长缝隙中的一部分直接与供给口 73连通。另一方面，多个细长缝隙的剩余部分通过第I气体室48而间接与供给口 73连通。
[0131]通过将共同供给通道47分割成多个缝隙，能够减小每个缝隙的开口面积。由此，扩散接合之际容易施加压力，并且第2金属板52不容易变形。分割的缝隙彼此通过第I气体室48而能够互相连通。由此，能够对各缝隙提供压缩空气。
[0132]并且，本实施形态的吸引夹持器10具备第4金属板54、第5金属板55。在第4金属板54上形成分配通道62。在第5金属板55上形成第2气体室46。该第2气体室46与各吸引单元所具备的多个喷嘴44相对应地设置，使该对应的喷嘴44与分配通道62连通。
[0133]利用该结构，能够将提供给分配通道62的压缩空气通过第2气体室46提供给各喷嘴44。
[0134]并且，本实施形态的吸引夹持器具备第6金属板56、第7金属板57。在第6金属板56上形成圆柱状空间45的一部分，并且形成与该圆柱状空间45连通的多个上述喷嘴44。在第7金属板57上形成喷出口 41。
[0135]能够从这样形成的喷嘴44将压缩空气喷出到圆柱状空间45的内部。
[0136]并且，本实施形态的吸引夹持器10在依次将第I到第7金属板51、52、53、54、55、56,57层叠后扩散接合而构成。
[0137]通过这样扩散接合，能够一次使多片金属板一体化而形成吸引夹持器10。
[0138]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，第I气体室48为圆柱状的空间。第I气体室48和与该第I气体室48相对应的吸引单元的圆柱状空间45被配置在同一轴心上。分配通道62具备输入部63和单独供给通道64。上述输入部63与第I气体室48连通。上述单独供给通道64与该分配通道62对应的吸引单元所具备的多个喷嘴44分别相对应地设置，将该对应的喷嘴44与输入部63连通。上述输入部63与第I气体室48配置在同一轴心C上。并且，各单独供给通道64从轴心C成放射状地配置。各单独供给通道64为互相相等的长度、并且具有相等的流路截面积。而且，各单独供给通道64以轴心C为中心以等间隔地配置。
[0139]通过这样地构成分配通道62，能够对多个喷嘴44均匀地分配压缩空气。
[0140]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，单独供给通道64的流路截面积比喷嘴44的流路截面积大。
[0141]由此，能够充分确保对各喷嘴44提供的气体的流量。
[0142]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，喷出口 41、喷嘴44、分配通道62及共同供给通道47通过在对应的金属板上刻蚀而形成。
[0143]通过这样地通过刻蚀进行的加工形成喷出口和喷嘴等，小并且高精度地形成吸引
单元变得容易。
[0144]虽然以上说明了本发明的优选实施形态，但上述结构能够例如如下地变更。[0145]虽然吸引夹持器10能够搭载在上述那样的并联机构式移载机械手I上，但并不局限于此，能够应用于例如水平多关节臂式的移载机械手。
[0146]上述实施形态中吸引夹持器10的相对面31的形状为矩形状，但并不局限于此，能够采用适当的形状。但是，如果吸引夹持器10的相对面31的形状与处理的工件90的形状为大致全等的形状，并且比工件稍微大地构成的话，则由于能够使吸引力不会浪费均匀地作用于工件90的表面，因此较佳。
[0147]对于形成在相对面31上的喷出口 41的数量及配置能够与工件90的重量及大小等相对应而适当变更。
[0148]虽然在上述实施形态中提供给吸引单元的气体采用了压缩空气，但也可以提供例如氮气等其他的气体。
[0149]各吸引单元所具备的喷嘴44的数量并不局限于3个，也可以采用4个以上。当然，即使是各吸引单元具备2个喷嘴44的结构的吸引夹持器(例如图14)也能够应用本申请发明的结构。
[0150]在上述实施形态中，形成在金属板上的缝隙及孔采用了贯穿该金属板形成的结构。但并不局限于此，喷嘴44、共同供给通道47、分配通道62等也可以将其一部分作为例如图15所示的供给通道83那样不贯穿金属板的沟槽状的流路而构成。
【权利要求】
1.一种吸引夹持器，具备平板状的主体，该平板状的主体具有与工件相对的相对面；在上述主体上形成有:从上述相对面喷出气体的多个吸引单元、对各吸引单元提供上述气体的供给通道、以及沿厚度方向贯穿上述主体的多个排气孔；其特征在于， 每个上述吸引单元具备:具有在上述相对面上开口的圆形喷出口的圆柱状空间，以及在上述喷出口的内周壁上开口的多个喷嘴； 上述供给通道具备:将上述气体分配给上述多个喷嘴的每一个的分配通道，以及给上述分配通道提供上述气体的共同供给通道； 上述吸引单元、上述分配通道及上述共同供给通道被形成在上述主体的厚度方向上的不同位置上。
2.如权利要求1所述的吸引夹持器，其特征在于，上述供给通道具备:提供上述气体的供给口 ；以及，与上述分配通道连通的第I气体室； 上述共同供给通道横跨多个上述第I气体室地设置，并且与上述供给口连接； 该吸引夹持器具备:形成了上述供给口的第I金属板、形成了上述共同供给通道的第2金属板、以及形成了上述第I气体室的第3金属板。
3.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，上述共同供给通道作为沿厚度方向贯穿上述第2金属板形成的细长缝隙而构成； 上述第2金属板层叠多片金属板而构成。
4.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，上述共同供给通道作为互相间隔的多个细长缝隙而被形成在上述第2金属板上； 上述多个细长缝隙中的一部分直接与上述供给口连通； 上述多个细长缝隙的剩余部分通过上述第I气体室间接地与上述供给口连通。
5.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，具备:形成了上述分配通道的第4金属板、以及形成了第2气体室的第5金属板，该第2气体室与各吸引单元所具备的上述多个喷嘴相对应地设置、使该对应的喷嘴与上述分配通道连通。
6.如权利要求5所述的吸引夹持器，其特征在于，具备:形成上述圆柱状空间的一部分、并且形成了与该圆柱状空间连通的多个上述喷嘴的第6金属板；以及，形成了上述喷出口的第7金属板。
7.如权利要求6所述的吸引夹持器，其特征在于，在依次将上述第I金属板、上述第2金属板、上述第3金属板、上述第4金属板、上述第5金属板、上述第6金属板、以及上述第7金属板层叠后扩散接合而构成。
8.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，上述第I气体室为圆柱状的空间； 上述第I气体室和与该第I气体室相对应的吸引单元的上述圆柱状空间被配置在同一轴心上； 上述分配通道具备:与上述第I气体室连通的输入部，以及与该分配通道所对应的吸引单元所具备的多个上述喷嘴分别相对应地设置、将该对应的喷嘴与上述输入部连通的单独供给通道； 各单独供给通道从上述轴心成放射状地配置。
9.如权利要求8所述的吸引夹持器，其特征在于，各单独供给通道为互相相等的长度、并且具有相等的流路截面积。
10.如权利要求8所述的吸引夹持器，其特征在于，各单独供给通道以上述轴心为中心以等间隔配置。
11.如权利要求8所述的吸引夹持器，其特征在于，上述单独供给通道的流路截面积与上述喷嘴的流路截面积相等或者比它大。
12.如权利要求1所述的吸引夹持器，其特征在于，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道通过刻蚀而被形成在对应的金属板上。
13.如权利要求1所述的吸引夹持器，其特征在于，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道通过机械加工而被形成在对应的金属板上。
14.一种移载装置，其特征在于，具备:权利要求1所述的吸引夹持器，以及，能够使上述吸引夹持器在规定的范围内三维移动的并联机构。
【文档编号】B65H3/08GK103662884SQ201310349342
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】高岛弘树, 中西秀明 申请人:村田机械株式会社
【专利摘要】本发明提供简单地构成了对各喷嘴的压缩空气的供给通道的吸引夹持器。吸引夹持器具备具有与工件相对的相对面（31）的平板状的主体。在主体上形成从相对面（31）喷出气体的多个吸引单元、对各吸引单元提供压缩空气的供给通道、以及沿厚度方向贯穿主体的多个排气孔。每个吸引单元具备具有在相对面（31）上开口的圆形喷出口（41）的圆柱状空间（45）、在圆柱状空间（45）的内周壁上开口的多个喷嘴（44）。供给通道具备将压缩空气分配给多个喷嘴（44）的每一个的分配通道（62）以及给分配通道（62）提供压缩空气的共同供给通道（47）。并且，吸引单元、分配通道（62）及共同供给通道（47）被形成在相互不同的金属板上。
【专利说明】吸引夹持器及具备其的移载装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷出压缩气体、利用伯努利效应吸引保持工件的吸引夹持器。
【背景技术】
[0002]为了移载太阳能电池晶片和燃料电池单元，或者充电电池的电极或隔板等薄的平板状工件(薄板工件)，利用了非接触地保持并搬运该工件的非接触搬运装置。
[0003]这种非接触搬运装置以高速喷出空气产生伯努利效应引起的负压，利用该负压吸引工件地构成。专利文献I中记载的非接触搬运装置将空气喷射到形成为中空圆柱体的回旋流形成体(吸引单元)的内部，在该回旋流形成体的内部形成回旋流地构成。由于回旋流从回旋流形成体成高速流地流出，因此该回旋流形成体的端面与被搬运物(晶片)之间成为负压。由此，被搬运物被回旋流形成体吸引，但由于在回旋流形成体与被搬运物之间形成空气层，因此被搬运物与回旋流形成体之间保持非接触状态。这样，能够非接触地吸引保持被搬运物。
[0004]作为这种非接触搬运装置的另外的例子，本发明 申请人:提出了图13所示那样的吸引夹持器80的方案(日本特愿2011-94215)。如图13所示，该吸引夹持器80具备构成为平板状的主体81，该主体81的下面成为直接与工件相对置的相对面31。在相对面31上排列形成有多个圆孔状的喷出口 41。并且，在主体81上形成有沿厚度方向贯穿该主体81的多个排气孔42。
[0005]将喷出口 41中的一个放大表示在图14中。在各喷出口 41的内侧形成有用来喷出压缩空气的喷嘴44。喷嘴44作为细长缝隙状的流路而形成。在该例中，喷嘴44对一个喷出口 41而形成有2根。2根喷嘴44使相位互相相差180°地形成在喷出口 41内壁的切线方向上。该喷嘴44的一端在喷出口 41的内周壁上开口，另一端与连接孔34连通。
[0006]在该吸引夹持器80的主体81上形成有与连接孔34连通的供给通道83。该供给通道83与各喷嘴44相对应地设置。例如图14的吸引夹持器80中，由于对一个喷出口 41设置了 2个喷嘴44，因此供给通道83也设置2条。
[0007]以上结构的吸引夹持器80中，通过将压缩空气提供给供给通道83，压缩空气通过连接孔34流入喷嘴44，压缩空气从该喷嘴44喷出到喷出口 41的内部。从喷嘴44喷出来的空气在沿喷出口 41的内壁面流动后从该喷出口 41以高速流出。由此，能够在吸引夹持器80的相对面31与工件之间产生负压、能够吸引保持该工件。另外，由于从喷出口 41流出的空气通过排气孔42而被快速排出，因此能够防止空气流滞留引起的吸引力的下降。
[0008]如图15和图16所不,吸引夹持器80层叠多个金属制的板84?87构成。在表面板84上形成有喷出口 41。在喷嘴板85上形成有喷嘴44。在连接板86上形成有连接孔34。在分配板87上形成有供给通道83。
[0009]喷出口 41、喷嘴44、连接孔34、供给通道83、排气孔42等能够用对金属板84?87的蚀刻或机械加工等方向形成，小型化和密集化是容易的。例如图13的吸引夹持器80中使喷出口 41的直径为3mm。由于能够这样极小地形成喷出口 41，因此如图13所示地能够多个排列成阵列形地形成喷出口 41。由此，由于能够使负压均匀地分散作用于相对面31与工件之间，因此能够防止吸引保持工件时该工件的振动和变形。
[0010][专利文献I]日本特许第3981241号公报
[0011]图13等所示的现有技术例的吸引夹持器80由于是将金属制的板层叠而成的结构，因此有将金属板彼此互相结合的必要。为了将层叠的金属板彼此结合，能够利用扩散接
口 ο
[0012]但是，在图13等所示的吸引夹持器80中，为了确保压缩空气的流量足够，供给通道83的宽度足够宽地形成。在扩散接合金属板彼此之际，有必要在其厚度方向上施加压力，但如果像供给通道83那样在金属板上形成宽度宽的沟槽(或缝隙)，则压力难以夹着该沟槽(或缝隙)沿厚度方向传递。因此，即使将板84?87全部叠起来一体地进行扩散接合，压力也难以作用于供给通道83的部分。因此，在该供给通道83的部分金属板彼此的结合变得不充分，存在产生空气泄漏等问题的担忧。
[0013]因此，在形成图13等所示的现有技术例的吸引夹持器80之际，将板84?86叠起来并扩散接合，然后通过粘接形成了供给通道83的分配板87进行一体化。这样，图13等所示的吸引夹持器80由于不能够统一扩散接合所有的板84?87，因此制造费功夫，成为了制造成本上升的主要原因。
[0014]并且，通过本申请
【发明者】们的研究发现，通过对一个喷出口 41形成3根以上的喷嘴44能够提高吸引夹持器80的吸引性能(吸引力提高，吸引时工件的变形减少)。但是，图14的结构中由于分别与喷嘴44相对应配设供给通道83，因此如果增加喷嘴44的数量则相应地供给通道83的配设路径变得复杂。因此增加喷嘴44的数量困难或者是不可能的。并且，如果供给通道83的配设路径变复杂，则难以将排气孔42配置在最适当的位置。
【发明内容】
[0015]本发明就是鉴于以上的情况，其目的是要提供一种在将多个金属板层叠构成的吸引夹持器中，简单地构成对各喷嘴的压缩空气的供给通道、并且能够通过扩散接合一次将全部一体化的吸引夹持器。
[0016]本发明想要解决的问题如上所述，下面说明解决该问题的手段及其效果。
[0017]根据本发明的方案，提供如下地构成的吸引夹持器。该吸引夹持器具备具有与工件相对的相对面的平板状的主体。在上述主体上形成了从上述相对面喷出气体的多个吸引单元、对各吸引单元提供上述气体的供给通道、以及沿厚度方向贯穿上述主体的多个排气孔。每个上述吸引单元具备:具有在上述相对面上开口的圆形喷出口的圆柱状空间，以及在上述圆柱状空间的内周壁上开口的多个喷嘴。上述供给通道具备:将上述气体分配给上述多个喷嘴的每一个的分配通道，以及给上述分配通道提供上述气体的共同供给通道。并且，上述吸引单元、上述分配通道及上述共同供给通道形成在上述主体的厚度方向的不同位置上。
[0018]S卩，从共同供给通道对分配通道提供压缩空气，从该分配通道对各喷嘴分配气体。由于对各喷嘴的气体的分配由分配通道进行，因此共同供给通道只要对分配通道提供气体就可以。因此，即使吸引单元具备多个喷嘴，共同供给通道的配设路径也不会变复杂。由此，由于能够使共同供给通道的配设路径简化，因此整体布局的自由度提高。[0019]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述供给通道具备供给口和第I气体室。上述气体提供给上述供给口。上述第I气体室与上述分配通道连通。上述共同供给通道横跨多个上述第I气体室地设置，并且与上述供给口连接。并且该吸引夹持器具备形成了上述供给口的第I金属板、形成了上述共同供给通道的第2金属板、以及形成了上述第I气体室的第3金属板。
[0020]据此，通过对一个供给口提供气体，通过共同供给通道能够将气体提供给多个第I气体室。
[0021]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述共同供给通道作为沿厚度方向贯穿上述第2金属板形成的细长缝隙而构成。并且，上述第2金属板层叠多片金属板而构成。
[0022]从足够地确保共同供给通道的流路面积的观点出发，最好增大共同供给通道的厚度方向上的尺寸。但是，由于具有厚度的金属板上难以形成细长的缝隙，因此像上述那样在多个金属板上分别形成缝隙，将它们层叠作为第2金属板。由于通过层叠金属板作为第2金属板能够使该第2金属板变厚，因此能够确保该第2金属板上形成的缝隙(共同供给通道)的厚度方向上的尺寸。
[0023]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述共同供给通道作为互相间隔的多个细长缝隙形成在上述第2金属板上。上述多个细长缝隙中的一部分直接与上述供给口连通。另一方面，上述多个细长缝隙的剩余部分通过上述第I气体室间接地与上述供给口连通。
[0024]通过将共同供给通道分割成多个缝隙，能够减小每个缝隙的开口面积。由此，扩散接合之际容易施加压力，并且第2金属板不容易变形。被分割的缝隙彼此通过第I气体室能够互相连通。由此，能够对每个缝隙提供气体。
[0025]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，该吸引夹持器具备第4金属板和第5金属板。在上述第4金属板上形成上述分配通道。在上述第5金属板上形成第2气体室。该第2气体室与各吸引单元所具备的上述多个喷嘴相对应地设置，使该对应的喷嘴与上述分配通道连通。
[0026]利用该结构，能够将提供给分配通道的气体通过第2气体室提供给各喷嘴。
[0027]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，该吸引夹持器具备第6金属板和第7金属板。在上述第6金属板上形成上述圆柱状空间的一部分，并且形成与该圆柱状空间连通的多个上述喷嘴。在上述第7金属板上形成上述喷出口。
[0028]能够从这样形成的喷嘴将气体喷出到圆柱状空间的内部。
[0029]上述吸引夹持器最好在依次将从第I到第7金属板层叠后扩散接合而构成。
[0030]通过这样扩散接合，能够一次使多个金属板一体化来形成吸引夹持器。
[0031]上述吸引夹持器最好如下地构成。即，上述第I气体室为圆柱状的空间。上述第I气体室和与该第I气体室相对应的吸引单元的上述圆柱状空间被配置在同一轴心上。上述分配通道具备输入部和单独供给通道。上述输入部与上述第I气体室连通。上述单独供给通道与该分配通道对应的吸引单元所具备的多个上述喷嘴分别相对应地设置，将该对应的喷嘴与上述输入部连通。并且，各单独供给通道从上述轴心放射状地配置。
[0032]在上述吸引夹持器中，各单独供给通道最好为互相相等的长度、并且具有相等的流路截面积。
[0033]在上述吸引夹持器中，各单独供给通道最好以上述轴心为中心以等间隔配置。[0034]通过这样地构成分配通道，能够对多个喷嘴均匀地分配气体。
[0035]在上述吸引夹持器中，最好上述单独供给通道的流路截面积与上述喷嘴的流路截面积相等或者比它大。
[0036]由此，能够对各喷嘴充分确保提供的气体的流量。
[0037]在上述吸引夹持器中，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道最好通过刻蚀形成在对应的金属板上。[0038]通过这样地通过刻蚀进行的加工形成喷出口和喷嘴等，小并且高精度地形成吸引
单元变得容易。
[0039]不过，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道也可以通过机械加工形成在对应的金属板上。
[0040]另外根据本发明的别的方案，能够提供具备上述吸引夹持器以及能够使上述吸引夹持器在规定的范围内三维移动的并联机构(^力二 < 的移载装置。
[0041]即，利用并联机构能够使由吸引夹持器吸引保持的工件自由地三维移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为本发明的一个实施形态涉及的移载机械手的透视图；
[0043]图2为吸引夹持器的透视图；
[0044]图3为表不吸引夹持器主体的相对面一侧的透视图；
[0045]图4为放大表示吸引单元的透视图；
[0046]图5为吸引夹持器主体的分解透视图；
[0047]图6为吸引夹持器主体的纵剖视图；
[0048]图7为表示压缩空气流的纵剖视图；
[0049]图8为放大表示吸引单元附近的分解透视图；
[0050]图9为从别的角度表示吸引单元附近的分解透视图；
[0051]图10为表示共同供给通道的结构的分解透视图；
[0052]图11 (a)为第2金属板的俯视图；(b)为比较例的第2金属板的俯视图；
[0053]图12放大表示分配通道的俯视图；
[0054]图13为现有技术例的吸引夹持器的透视图；
[0055]图14为放大表示现有技术例的吸引夹持器的吸引单元的透视图；
[0056]图15为现有技术例的吸引夹持器的分解透视图；
[0057]图16为现有技术例的吸引夹持器的从别的角度的分解透视图。
[0058][附图标记]
[0059]10.吸引夹持器；11.主体；31.相对面；41.喷出口；42.排气孔；44.喷嘴；45.圆柱状空间；46.第2气体室；47.共同供给通道；48.第I气体室；62.分配通道；90.工件
【具体实施方式】
[0060]下面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施形态。图1为表示具备本发明一个实施形态的吸引夹持器10的移载机械手(移载装置)I的透视图。[0061]该移载机械手I作为所谓并联机构机械手(^力二文' A 口 〃卜)而构成。具体为，该移载机械手I具备底座部101、3根臂106、3个驱动电动机104和I个端板114。
[0062]在底座部101的上部形成有朝下的被安装面P1。另一方面，用来安装移载机械手I的图示省略的框的上面作为水平的朝上的安装面。该结构通过将底座部101的被安装面Pi固定在上述框体的安装面上，能够呈垂吊状地设置移载机械手I。
[0063]在底座部101的下面一侧，以该底座部101的俯视中央部为中心沿圆周方向等间隔地排列固定3个驱动电动机104。各驱动电动机104带减速机构，在该减速机构的输出轴上分别固定有上述臂106的根端部。
[0064]在各臂106的中间部分设置有由球接头构成的关节部110，在该关节部110该臂106弯曲自由。3根臂106的顶端通过球接头构成的关节部而弯曲自由地连接在一块端板114上。并且，在底座部101上固定有将电机轴朝下地设置的电动机32。该电动机32的电机轴的端部连接在回旋轴33的端部。
[0065]回旋轴33的另一端贯穿端板114比该端板114的下面突出到下方，并且被端板114能够旋转地支承着。由此,能够将上述电动机轴的旋转传递到端板114的下方。在回旋轴33的下端部安装有本实施形态的吸引夹持器(伯努利吸盘)10。
[0066]利用像上述那样构成的并联机构，移载机械手I通过适当地控制3个驱动电动机104，能够使端 板114 (吸引夹持器10)在臂106及回旋轴33的行程范围内自由地三维移动。并且，通过适当地控制电动机32能够使吸引夹持器10围绕铅垂轴回旋。
[0067]如图2所示，吸引夹持器10具备形成为平板状的主体11。主体11具有与工件90的上面相对、朝下的相对面31。并且，在相对面31的相反一侧的面(主体11的上面)连接有接头71及配管72。该配管72通过图示省略的电磁阀与适当的压缩空气源(例如压缩机)连接。吸引夹持器10通过从相对面31以高速喷射从该压缩空气源提供的压缩空气，利用伯努利效应在工件90与相对面31之间产生负压，由此非接触地吸引保持该工件90地构成。
[0068]并且，在主体11的边缘部固定有围绕该主体11地互相隔开间隔配置的多个引导部件91。引导部件91使其下端比主体11的下面(相对面31)朝下方突出地配置着。这些引导部件91在搬运被保持在吸引夹持器10上的工件90之际、限制工件90沿与主体11的下面(相对面31)平行的方向相对移动。
[0069]本实施形态的移载机械手I给吸引夹持器10提供压缩空气来吸引保持工件90，在该状态下适当控制驱动电动机104使端板114(以及吸引了工件90的状态的吸引夹持器10)移动到所希望的位置。并且，该移载机械手I通过适当驱动上述电动机32使吸引夹持器10回旋，能够使被该吸引夹持器10吸引保持的工件90在大致水平面内旋转。接着移载机械手I通过阻断对吸引夹持器10的压缩空气的提供来解除工件90的吸引保持，由此将该工件90载置到所希望的位置上。像上述那样，本实施形态的移载机械手I能够用吸引夹持器10吸引保持工件90、使其移动到所希望的位置。
[0070]作为本实施形态的移载机械手I处理的工件90，假定形成为薄的平板状一尤其为矩形的工件。作为工件90的例子能够列举太阳能电池晶片、燃料电池单元、充电电池的电极、隔板、硅晶片等，但并不局限于此。
[0071]接着详细说明本实施形态的吸引夹持器10的结构。[0072]如前所述，吸引夹持器10具备构成为平板状的主体11，其下面成为与工件90相对的相对面31。如图3所示，在主体11的相对面31上开口有多个圆形的喷出口 41。并且，在吸引夹持器10的主体11上形成有多个在厚度方向上贯穿该主体11的排气孔42。
[0073]多个喷出口 41的每一个对应着一个吸引单元。将本实施形态的吸引夹持器10所具备的吸引单元放大表示在图4中。如图4所示，各吸引单元具备圆柱状空间45和多个喷嘴44。
[0074]圆柱状空间45为轴心与相对面31正交地形成的圆柱状的空间。圆柱状空间45在相对面上开口，该开口部分成为前述的喷出口 41。
[0075]多个喷嘴44分别作为细长的流路而构成，其长度方向的一端开口在圆柱状空间45的内周壁上。并且，喷嘴44的另一端成为供给压缩空气的被供给部35。
[0076]本实施形态的吸引夹持器10中，对一个吸引单元设置3个喷嘴44。3个喷嘴44具有互相相等的长度，并且具有互相相等的流路截面积。并且，3个喷嘴44以圆柱状空间45的轴心为中心互相相差120°相位地形成。因此，3个喷嘴44沿圆周方向等间隔地开口在圆柱状空间45的内周壁上。并且，各喷嘴44使其长度方向与圆柱状空间45的切线方向一致地形成。
[0077]在吸引夹持器10的主体11上形成有用来对各喷嘴44的被供给部35提供压缩空气的供给通道。通过从上述供给通道将压缩空气提供给被供给部35，该压缩空气在喷嘴44中流动，喷出到圆柱状空间45内，在沿该圆柱状空间45的内周壁流动后从喷出口 41成为高速流而喷出。
[0078]将空气从喷出口 41喷出的样子用粗线箭头表示在图7中。由于空气从形成在相对面31上的喷出口 41高速喷出，因此由于伯努利效应，相对面31与工件90之间成为负压。由此，工件90被相对面31吸引，但由于在相对面31与工件90之间形成空气层，因此相对面31与工件90之间保持非接触状态。利用以上的结构，能够非接触地状态吸引保持工件90。
[0079]另外，从喷出口 41流出来的空气如图7所示在相对面31与工件90之间流过规定的距离后通过排气孔42朝主体11的上面被快速排出。由此，能够防止空气滞留在相对面31与工件90之间，能够防止吸引力降低及工件90的变形及振动的产生。
[0080]在本实施形态的吸引夹持器10中，由于各吸引单元具备3个喷嘴44，因此与只具备2个喷嘴44的图14的吸引夹持器80相比，能够使来自喷出口 41的空气更均匀地喷出。由此，与图14的吸引夹持器相比，能够提高吸引性能(吸引力提高、吸引时工件的变形减少)。
[0081 ] 接着，详细说明该吸引夹持器的结构。
[0082]如图5至图9所示，吸引夹持器10的主体11将多个金属制的板沿厚度方向层叠而构成。具体为，主体11成为从靠近工件90的一侧(下侧)起依次层叠有第7金属板57、第6金属板56、第5金属板55、第4金属板54、第3金属板53、第2金属板52和第I金属板51的结构。
[0083]在各金属板51、52、53、54、55、56、57上形成有成为压缩空气流路的缝隙或孔。本实施形态中上述缝隙或孔通过对金属板进行刻蚀而形成。这样，由于为了形成压缩空气的流路能够而利用刻蚀，因此能够很细(小)地形成该流路，因此细小、阵列状地形成各吸引单元变得容易。
[0084]例如本实施形态中使喷出口 41的直径为3mm。并且，本实施形态中如图3所示将多个喷出口 41排列形成为阵列状。这样，本实施形态的吸引夹持器10由于通过用多个金属板构成主体11能够通过刻蚀形成空气的流路，因此能够将多个小的吸引单元排列形成为阵列状。由此，由于能够在相对面31与工件90之间产生均匀地分散的负压，因此能够防止吸引保持工件90时的该工件90的变形和振动。
[0085]作为上述7片金属板51?57的材料能够列举从不锈钢、铝合金或钛合金中选择的材料作为具体例。并且，本实施形态中通过在将7片板51?57全部叠起来的状态下扩散接合，形成吸引夹持器10的主体11。为了提供应变小、尺寸精度良好的吸引夹持器10，作为7片金属板51?57的材料，优选使用完全相同的材料。这是因为在假设将不同种类的金属扩散接合的情况下，由于结合后的残余应变，有产生翘曲等变形的担忧的缘故。本实施形态作为7片板51?57都使用不锈钢。
[0086]上述吸引单元被形成在第7金属板57及第6金属板56上。因此首先说明第7金属板57及第6金属板56的结构。
[0087]在第7金属板57及第6金属板56上形成有上述圆柱状空间45。该圆柱状空间45作为在厚度方向上贯穿第7金属板57及第6金属板56的圆孔而形成。另外，在第5金属板55上没有形成圆柱状空间45。即，在吸引夹持器10的厚度方向上，圆柱状空间45的一侧的端部(上侧的端部)被第5金属板55密封。另一方面，圆柱状空间45的另一侧的端部(下侧的端部)在第7金属板57的下面(相对面31)上开口而形成喷出口 41。
[0088]在第6金属板56上形成有圆柱状空间45的一部分。并且,在该第6金属板56上如图9所示形成有与上述圆柱状空间45连接的喷嘴44。如图9所示，各喷嘴44作为细长缝隙而形成在第6金属板56上。并且，各喷嘴44在厚度方向上贯穿第6金属板56地形成。在各喷嘴44的端部形成有被供给部35。如图9所示，被供给部35作为在厚度方向上贯穿第6金属板56的圆孔而形成。各喷嘴44的端部与对应的被供给部35连接。
[0089]另外，虽然在图6的剖视图中各吸引单元在同一剖面内2个喷嘴44相对地描绘，但这只时为了图示上的方便。如前所述，由于各喷嘴44互相相差120°相位地形成，因此实际上喷嘴44并不是如图6的剖面图那样形成在同一平面内。
[0090]接着说明用来对各吸引单元提供压缩空气的结构。
[0091]在本实施形态的吸引夹持器10的主体11上形成有用来对各吸引单元提供压缩空气的供给通道。该供给通道被形成在第I?第5金属板51、52、53、54、55上。
[0092]如图5及图10所示，在第I金属板51上形成有多个供给口 73。如图10所示，各供给口 73作为在厚度方向上贯穿第I金属板51的圆孔而形成。并且，如图6所示，供给口73上能够连接用来供给压缩空气的接头71。具体为，通过在接头71的连接部加工外螺纹，在供给口 73的圆孔内加工内螺纹等，将接头71适当连接在供给口 73上。由此，来自上述压缩空气源(压缩机等)的压缩空气提供给供给口 73。
[0093]在第3金属板53上形成有第I气体室48。如图8所示，该第I气体室48作为在厚度方向上贯穿第3金属板53的圆孔而形成。第I气体室48按每个吸引单元设置一个。并且，各第I气体室48使轴心与对应的吸引单元的圆柱状空间45 —致(同一轴心上)地配置。[0094]在第2金属板52上形成有多个共同供给通道47。如图10所示，各共同供给通道47作为细长缝隙形成在第2金属板52上。并且，该共同供给通道47在厚度方向上贯穿第2金属板52而形成。各共同供给通道47与各供给口 73相对应地设置，与该对应的供给口73连通。并且，如图10所示，共同供给通道47横跨多个(本实施形态的情况下为4个)第I气体室48配置，与这些多个第I气体室48连通。利用以上的结构，提供给供给口 73的压缩空气通过共同供给通道47而提供给多个第I气体室48。
[0095]另外，本实施形态中由于横跨多个第I气体室48而形成共同供给通道47，因此该共同供给通道47具有一定程度的长度。在假设将该共同供给通道47像图11 (b)那样作为一条缝隙而构成的情况下，由于形成在第2金属板52上的缝隙(共同供给通道)的长度变长，因此该第2金属板52的刚性下降，在扩散接合之际第2金属板52容易变形。
[0096]因此，本实施形态中如图11 (a)所示，设置将共同供给通道47在长度方向上间隔成多个的长度方向分隔部60。由此，共同供给通道47由沿长度方向排列的多个缝隙构成。如例如图6及图11(a)所示，本实施形态的共同供给通道47由沿其长度方向排列的4个缝隙47a、47b、47c、47d构成。这样，通过将共同供给通道47沿长度方向分割变成多个缝隙，能够缩短每个缝隙的长度。由此，由于能够防止第2金属板52的刚性下降，扩散接合时第2金属板52不容易变形，因此能够精度良好地进行扩散接合。
[0097]另外，由于采用了将共同供给通道47间隔成多个缝隙的结构，因此缝隙彼此之间不直接连通。因此，为了使压缩空气遍布共同供给通道47的全长，有必要另外设置将构成该共同供给通道47的缝隙彼此连通的路径。
[0098]因此，本实施形态如图6所示与供给口 73或第I气体室48相对应地设置长度方向分隔部60。具体为，在厚度方向上覆盖供给口 73和第I气体室48地配置长度方向分隔部60，并且使长度方向分隔部60的宽度(长度方向分隔部60在共同供给通道47的长度方向上的尺寸)比对应的供给口 73或第I气体室48的直径小。利用以上的结构，能够使长度方向上相邻的缝隙彼此通过供给口 73或第I气体室48间接地连通。如果更具体地以图6为例进行说明，则缝隙47b与缝隙47c通过供给口 73连通。缝隙47a与缝隙47b通过第I气体室48间接地连通。并且，缝隙47c与缝隙47d通过第I气体室48间接地连通。
[0099]利用以上的结构，能够使从供给口 73提供的压缩空气遍布共同供给通道47的全长。更具体地参照图7进行说明。图7的例中，构成共同供给通道47的4个缝隙47a、47b、47c、47d中缝隙47b与缝隙47c与供给口 73直接连通。因此，剩余的缝隙47a、47d与供给口 73不直接连通。来自供给口 73的压缩空气首先提供给缝隙47b和47c。提供给缝隙47b的压缩空气如图7所示通过第I气体室48钻过长度方向分隔部60的下方地流动，被提供给缝隙47a。同样，提供给缝隙47c的压缩空气如图7所示通过第I气体室48钻过长度方向分隔部60的下方地流动，提供给缝隙47d。
[0100]由于像上述那样能够使从供给口 73提供的压缩空气遍布共同供给通道47的全长，因此能够将上述压缩空气提供给与该共同供给通道47相对应地设置的多个(本实施形态的情况下为4个)第I气体室48。
[0101]另外，由于如上所述采用用一个共同供给通道47给多个第I气体室48提供压缩空气的结构，因此为了充分确保压缩空气的提供量，有必要使共同供给通道47的流路截面积足够大。因此，考虑沿宽度方向宽地形成共同供给通道47。但是，在使该共同供给通道47的宽度宽的情况下，在将金属板51?57叠起来进行扩散接合之际，在共同供给通道47的部分施加压力变得困难，存在结合变得不完全的担忧。
[0102]因此本实施形态中如图11 (a)所示设置在宽度方向将共同供给通道47间隔成多个的宽度方向分隔部61。由此，共同供给通道47由沿宽度方向排列的多个缝隙构成。例如图11 (a)所示，本实施形态的共同供给通道47由在其宽度方向上平行地排列的2条细长缝隙构成。这样，通过将共同供给通道47沿宽度方向分割、由多个缝隙构成，能够充分确保共同供给通道47整体的流量，并且能够使每个缝隙的宽度变窄。由此，在将金属板51?57叠起来进行扩散接合之际，压力施加到共同供给通道47的部分变得容易，能够防止结合变得不完全。
[0103]但是，为了充分确保压缩空气的流量，最好还增大共同供给通道47的厚度方向上的尺寸。因此本实施形态如图10所示将多片(本实施形态的情况下为2块)金属板层叠构成第2金属板52。在各金属板上贯穿形成相同形状的共同供给通道47。这样，通过将多片金属板层叠而构成第2金属板52，由于能够增大该第2金属板52的厚度，因此能够增大共同供给通道47的厚度方向上的尺寸。由此，由于能够使该共同供给通道47的流路截面积足够大，因此能够充分确保压缩空气的流量。
[0104]构成第2金属板52的各片金属板通过重合并扩散接合进行一体化，作为一片第2金属板52处理就可以。但是，这种情况下需要将各金属板重合形成第2金属板52的扩散接合和将第I?第7金属板51、52、53、54、55、56、57重合形成吸引夹持器10的扩散接合共计2次的扩散接合。因此，如果没有特别的作为一块第2金属板52来处理的必要的话，将构成第2金属板52的多片金属板与第I金属板51及第3?第7金属板53、54、55、56、57一起重合进行扩散接合就可以。如果这样，通过一次扩散接合就能够形成吸引夹持器10。
[0105]另外，虽然本实施形态中通过将多片金属板叠起来增大第2金属板52的厚度，但也可以考虑第2金属板52作为单片金属板而增大该单片金属板自身的厚度这样的途径。但是，在金属板具有厚度的情况下，通过刻蚀精度良好地形成贯穿该金属板的细长缝隙状的共同供给通道47变得困难。
[0106]本实施形态中，由于将多片金属板叠起来构成第2金属板52，因此各金属板没有厚度的要求。因此，各金属板的厚度只要能够通过刻蚀精度良好地形成上述共同供给通道47的程度的厚度就可以。由此，能够精度良好地形成共同供给通道47，而且通过将多片金属板叠起来能够将共同供给通道47的厚度方向上的尺寸增大到足够。
[0107]如图9所示，第4金属板54上形成有分配通道62。分配通道62与各第I气体室48相对应地设置。如图9及图12所示，分配通道62具备输入部63、单独供给通道64及输出部65。
[0108]输入部63作为在厚度方向上贯穿第4金属板54的圆孔而构成。并且，该输入部63使轴心与对应的第I气体室48 —致地配置着，与该第I气体室48连通。并且，使圆孔状的输入部63的直径与第I气体室48的直径一致。由此，输入部63与第I气体室48连通，形成圆柱状的空间。
[0109]如图9所示，单独供给通道64作为细长缝隙状的流路而形成在第4金属板54上。并且，该单独供给通道64在厚度方向上贯穿第4金属板而形成。该单独供给通道64为对各吸引单元所具备的多个喷嘴44分配压缩空气的通道，与各喷嘴44相对应地设置。本实施形态中由于一个吸引单元具备3个喷嘴44，因此各分配通道62也具备3个单独供给通道64。
[0110]如图12所示，分配通道62所具备的多个单独供给通道64从输入部63的轴心(图12中用标记C表示)成放射状地配置。各单独供给通道64为互相相等的长度并且具有相等的流路截面积。而且如图12所示，多个单独供给通道64以输入部63的轴心C为中心在圆周方向上等间隔(等角度)配置。例如，本实施形态中由于各分配通道62具备3个单独供给通道64，因此各单独供给通道64以120°间隔配置。
[0111]这样，分配通道62所具备的多个单独供给通道64互相以相同的条件形成。由此，能够将提供给输入部63的压缩空气平等地对多个(本实施形态的情况下为3个)单独供给通道64进行分配。
[0112]如图9及图12所示，各单独供给通道64的一端侧与输入部63连接，另一端侧与输出部65连接。输出部65作为在厚度方向上贯穿第4金属板54的圆孔而构成。该输出部65针对各单独供给通道64而设置。因此，本实施形态的分配通道62具备3个输出部65。各输出部65以互相相同的直径形成。由此，各输出部65具有互相相等的空间体积。
[0113]在第5金属板55上形成有第2气体室46。如图8所示，第2气体室46作为在厚度方向上贯穿第5金属板55的圆孔而形成。第2气体室46将各吸引单元的喷嘴44的端部(被供给部35)与对应的分配通道62的输出部65连通地配置。第2气体室46使轴线与对应的输出部65—致地配置。并且，各第2气体室46以互相相同的直径形成。由此，各第2气体室46具有互相相等的空间体积。另外，第2气体室46与输出部65以相同的直径形成。由此，通过输出部65与第2气体室46连通，形成圆柱上的空间。
[0114]如上所述，形成在各喷嘴44的端部的被供给部35作为圆孔而构成。该各被供给部35使轴线与对应的第2气体室46及输出部65 —致地配置。并且，各被供给部35以互相相同的直径形成。由此，各被供给部35具有互相相同的空间体积。另外，被供给部35的直径比第2气体室46及输出部65的直径稍小地形成。
[0115]像上述那样，从各单独供给通道64到喷嘴44的空气的流路由输出部65、第2气体室46及被供给部35形成。与3个喷嘴44相对应形成的3个输出部65、3个第2气体室46及3个被供给部35分别以互相相同的条件(相同的空间体积)形成。即，从分配通道62到各喷嘴44的空气的流路以互相相同的条件形成。由此，能够对吸引单元所具备的3个喷嘴44平等地提供压缩空气。由此，由于能够从多个喷嘴44均等地喷出压缩空气，因此能够不偏离喷出口 41的中心附近地产生负压，并且能够从该喷出口 41向其周围均等地排出压缩空气。
[0116]并且，各单独供给通道64的流路截面积比各喷嘴44的流路截面积大地形成。据此，能够对各喷嘴44提供足够流量的压缩空气。
[0117]如果参照图7简单地说明像上述那样构成的吸引夹持器10中的压缩空气的流动，则如下。
[0118]由图示省略的压缩空气源(压缩机等)生成的压缩空气通过配管72及接头71被提供给主体11的供给口 73。
[0119]提供给供给口 73的压缩空气通过共同供给通道47提供给多个(本实施形态的情况下为4个)第I气体室48。[0120]提供给第I气体室48的压缩空气被提供给分配通道62的输入部63。该压缩空气被分配给多个(本实施形态的情况下为3个)单独供给通道64。被分配给各单独供给通道64的压缩空气通过形成在每个单独供给通道64端部的输出部65被提供给对应的第2气体室46。
[0121]提供给第2气体室46的压缩空气被提供给与各个第2气体室46相对应的喷嘴44的端部(被供给部35)。提供给喷嘴44的压缩空气喷出到圆柱状空间45的内部。
[0122]像上述那样通过将提供给第I气体室48的压缩空气用分配通道62分歧成多个(本实施形态的情况下为3个)，能够将压缩空气提供给对应的多个喷嘴44。由于向各喷嘴44的压缩空气的分配由分配通道62进行，因此共同供给通道47上不需要向喷嘴44的分配结构。由此，能够将共同供给通道47的配设路径简单化。
[0123]并且，由于能够这样简单地构成共同供给通道47的配设路径，因此能够提高排气孔42的配置自由度。即，由于排气孔42沿厚度方向贯穿主体11地形成，因此不得不避开形成在各金属板上的空气的流路地形成。因此，假设共同供给通道47被复杂地布下，则能够形成排气孔42的位置被限制了。该排气孔42的配置自由度变低。这一点，如果根据本实施形态的结构，由于能够简单地形成共同供给通道47，因此排气孔42布局的自由度提高。由此，由于能够将排气孔42配置在最合适的位置，因此能够效率良好地将相对面31与工件90之间的空气排出。由此，能够防止吸引力的下降、能够提高吸引夹持器10的吸引效率。
[0124]如以上说明过的那样，本实施形态的吸引夹持器10具备具有与工件90相对的相对面31的平板状的主体11。在主体11上形成从相对面31喷出空气的多个吸引单元、对各吸引单元提供压缩空气的供给通道、以及沿厚度方向贯穿主体11的多个排气孔42。各个吸引单元具备具有在相对面31上开口的圆形喷出口 41的圆柱状空间45、开口在圆柱状空间45内周壁上的多个喷嘴44。供给通道具备将压缩空气分配给多个喷嘴44的每一个的分配通道62、将压缩空气提供给分配通道62的共同供给通道47。并且，吸引单元、分配通道62及共同供给通道47形成在互相不同的金属板上。
[0125]S卩，从共同供给通道47对分配通道62提供压缩空气，从该分配通道62对各喷嘴44分配压缩空气。由于对各喷嘴的压缩空气的分配由分配通道62进行，因此共同供给通道47只要对分配通道62提供压缩空气就可以。因此，即使吸引单元具备多个喷嘴44，共同供给通道47的配设路径也不会变复杂。由此，由于能够使共同供给通道47的配设路径简化，因此整体布局的自由度提闻。
[0126]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，供给通道具备供给口 73和第I气体室48。压缩空气提供给供给口 73。第I气体室48与分配通道62连通。共同供给通道47横跨多个第I气体室48设置，并且连接在供给口 73上。并且，该吸引夹持器10具备形成了供给口 73的第I金属板51、形成了共同供给通道47的第2金属板52及形成了第I气体室48的第3金属板53。
[0127]据此，通过对一个供给口 73提供压缩空气，通过共同供给通道47能够将压缩空气提供给多个第I气体室48。
[0128]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，共同供给通道47作为沿厚度方向贯穿第2金属板52的细长缝隙而构成。并且,第2金属板52层叠多片金属板而形成。
[0129]从充分确保共同供给通道47的流路面积的观点出发，最好增大共同供给通道47的厚度方向上的尺寸。但是，由于具有厚度的金属板上难以形成细长缝隙，因此像上述那样在多片金属板上分别形成缝隙，将它们层叠作为第2金属板52。由于通过层叠金属板作为第2金属板52能够使该第2金属板变厚，因此能够确保该第2金属板上形成的缝隙(共同供给通道)的厚度方向上的尺寸。
[0130]并且，本实施形态的吸引夹持器10如下地构成。即，共同供给通道47作为互相间隔的多个细长缝隙而形成在第2金属板52上。多个细长缝隙中的一部分直接与供给口 73连通。另一方面，多个细长缝隙的剩余部分通过第I气体室48而间接与供给口 73连通。
[0131]通过将共同供给通道47分割成多个缝隙，能够减小每个缝隙的开口面积。由此，扩散接合之际容易施加压力，并且第2金属板52不容易变形。分割的缝隙彼此通过第I气体室48而能够互相连通。由此，能够对各缝隙提供压缩空气。
[0132]并且，本实施形态的吸引夹持器10具备第4金属板54、第5金属板55。在第4金属板54上形成分配通道62。在第5金属板55上形成第2气体室46。该第2气体室46与各吸引单元所具备的多个喷嘴44相对应地设置，使该对应的喷嘴44与分配通道62连通。
[0133]利用该结构，能够将提供给分配通道62的压缩空气通过第2气体室46提供给各喷嘴44。
[0134]并且，本实施形态的吸引夹持器具备第6金属板56、第7金属板57。在第6金属板56上形成圆柱状空间45的一部分，并且形成与该圆柱状空间45连通的多个上述喷嘴44。在第7金属板57上形成喷出口 41。
[0135]能够从这样形成的喷嘴44将压缩空气喷出到圆柱状空间45的内部。
[0136]并且，本实施形态的吸引夹持器10在依次将第I到第7金属板51、52、53、54、55、56,57层叠后扩散接合而构成。
[0137]通过这样扩散接合，能够一次使多片金属板一体化而形成吸引夹持器10。
[0138]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，第I气体室48为圆柱状的空间。第I气体室48和与该第I气体室48相对应的吸引单元的圆柱状空间45被配置在同一轴心上。分配通道62具备输入部63和单独供给通道64。上述输入部63与第I气体室48连通。上述单独供给通道64与该分配通道62对应的吸引单元所具备的多个喷嘴44分别相对应地设置，将该对应的喷嘴44与输入部63连通。上述输入部63与第I气体室48配置在同一轴心C上。并且，各单独供给通道64从轴心C成放射状地配置。各单独供给通道64为互相相等的长度、并且具有相等的流路截面积。而且，各单独供给通道64以轴心C为中心以等间隔地配置。
[0139]通过这样地构成分配通道62，能够对多个喷嘴44均匀地分配压缩空气。
[0140]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，单独供给通道64的流路截面积比喷嘴44的流路截面积大。
[0141]由此，能够充分确保对各喷嘴44提供的气体的流量。
[0142]并且，在本实施形态的吸引夹持器10中，喷出口 41、喷嘴44、分配通道62及共同供给通道47通过在对应的金属板上刻蚀而形成。
[0143]通过这样地通过刻蚀进行的加工形成喷出口和喷嘴等，小并且高精度地形成吸引
单元变得容易。
[0144]虽然以上说明了本发明的优选实施形态，但上述结构能够例如如下地变更。[0145]虽然吸引夹持器10能够搭载在上述那样的并联机构式移载机械手I上，但并不局限于此，能够应用于例如水平多关节臂式的移载机械手。
[0146]上述实施形态中吸引夹持器10的相对面31的形状为矩形状，但并不局限于此，能够采用适当的形状。但是，如果吸引夹持器10的相对面31的形状与处理的工件90的形状为大致全等的形状，并且比工件稍微大地构成的话，则由于能够使吸引力不会浪费均匀地作用于工件90的表面，因此较佳。
[0147]对于形成在相对面31上的喷出口 41的数量及配置能够与工件90的重量及大小等相对应而适当变更。
[0148]虽然在上述实施形态中提供给吸引单元的气体采用了压缩空气，但也可以提供例如氮气等其他的气体。
[0149]各吸引单元所具备的喷嘴44的数量并不局限于3个，也可以采用4个以上。当然，即使是各吸引单元具备2个喷嘴44的结构的吸引夹持器(例如图14)也能够应用本申请发明的结构。
[0150]在上述实施形态中，形成在金属板上的缝隙及孔采用了贯穿该金属板形成的结构。但并不局限于此，喷嘴44、共同供给通道47、分配通道62等也可以将其一部分作为例如图15所示的供给通道83那样不贯穿金属板的沟槽状的流路而构成。
【权利要求】
1.一种吸引夹持器，具备平板状的主体，该平板状的主体具有与工件相对的相对面；在上述主体上形成有:从上述相对面喷出气体的多个吸引单元、对各吸引单元提供上述气体的供给通道、以及沿厚度方向贯穿上述主体的多个排气孔；其特征在于， 每个上述吸引单元具备:具有在上述相对面上开口的圆形喷出口的圆柱状空间，以及在上述喷出口的内周壁上开口的多个喷嘴； 上述供给通道具备:将上述气体分配给上述多个喷嘴的每一个的分配通道，以及给上述分配通道提供上述气体的共同供给通道； 上述吸引单元、上述分配通道及上述共同供给通道被形成在上述主体的厚度方向上的不同位置上。
2.如权利要求1所述的吸引夹持器，其特征在于，上述供给通道具备:提供上述气体的供给口 ；以及，与上述分配通道连通的第I气体室； 上述共同供给通道横跨多个上述第I气体室地设置，并且与上述供给口连接； 该吸引夹持器具备:形成了上述供给口的第I金属板、形成了上述共同供给通道的第2金属板、以及形成了上述第I气体室的第3金属板。
3.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，上述共同供给通道作为沿厚度方向贯穿上述第2金属板形成的细长缝隙而构成； 上述第2金属板层叠多片金属板而构成。
4.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，上述共同供给通道作为互相间隔的多个细长缝隙而被形成在上述第2金属板上； 上述多个细长缝隙中的一部分直接与上述供给口连通； 上述多个细长缝隙的剩余部分通过上述第I气体室间接地与上述供给口连通。
5.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，具备:形成了上述分配通道的第4金属板、以及形成了第2气体室的第5金属板，该第2气体室与各吸引单元所具备的上述多个喷嘴相对应地设置、使该对应的喷嘴与上述分配通道连通。
6.如权利要求5所述的吸引夹持器，其特征在于，具备:形成上述圆柱状空间的一部分、并且形成了与该圆柱状空间连通的多个上述喷嘴的第6金属板；以及，形成了上述喷出口的第7金属板。
7.如权利要求6所述的吸引夹持器，其特征在于，在依次将上述第I金属板、上述第2金属板、上述第3金属板、上述第4金属板、上述第5金属板、上述第6金属板、以及上述第7金属板层叠后扩散接合而构成。
8.如权利要求2所述的吸引夹持器，其特征在于，上述第I气体室为圆柱状的空间； 上述第I气体室和与该第I气体室相对应的吸引单元的上述圆柱状空间被配置在同一轴心上； 上述分配通道具备:与上述第I气体室连通的输入部，以及与该分配通道所对应的吸引单元所具备的多个上述喷嘴分别相对应地设置、将该对应的喷嘴与上述输入部连通的单独供给通道； 各单独供给通道从上述轴心成放射状地配置。
9.如权利要求8所述的吸引夹持器，其特征在于，各单独供给通道为互相相等的长度、并且具有相等的流路截面积。
10.如权利要求8所述的吸引夹持器，其特征在于，各单独供给通道以上述轴心为中心以等间隔配置。
11.如权利要求8所述的吸引夹持器，其特征在于，上述单独供给通道的流路截面积与上述喷嘴的流路截面积相等或者比它大。
12.如权利要求1所述的吸引夹持器，其特征在于，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道通过刻蚀而被形成在对应的金属板上。
13.如权利要求1所述的吸引夹持器，其特征在于，上述喷出口、上述喷嘴、上述分配通道及上述共同供给通道通过机械加工而被形成在对应的金属板上。
14.一种移载装置，其特征在于，具备:权利要求1所述的吸引夹持器，以及，能够使上述吸引夹持器在规定的范围内三维移动的并联机构。
【文档编号】B65H3/08GK103662884SQ201310349342
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】高岛弘树, 中西秀明 申请人:村田机械株式会社
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