KR20230155571A - Workpiece holding system and workpiece holding device - Google Patents
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Abstract
피가공물 홀딩 시스템(10)은 상면에 탑재된 탑재물을 흡입하기 위한 흡입 구멍(20)이 1개 이상 형성된 흡입 스테이지(12) 및 상기 흡입 스테이지(12) 위에 탑재되어 피가공물(100)을 홀딩하는 피가공물 홀딩 장치(16)를 구비하고, 상기 피가공물 홀딩 장치(16)는 상기 흡입 스테이지(12) 위에 탑재되는 베이스 플레이트(30)와; 상기 피가공물(100)이 탑재되는 홀딩 스테이지(32)로서 상기 베이스 플레이트(30)에 대하여 자세를 변경할 수 있는 홀딩 스테이지(32)와; 상기 흡입 구멍(20)과 연통하는 흡입 통로(38)와; 상기 흡입 통로(38)를 통해 에어가 흡입 또는 공급됨으로써 발생하는 공압으로 구동하는 회전 액추에이터(34)로서, 상기 홀딩 스테이지(32)의 자세를 변경하는 회전 액추에이터;(34)를 갖는다.The workpiece holding system 10 is mounted on a suction stage 12 with one or more suction holes 20 for sucking the workpiece mounted on the upper surface and the suction stage 12 to hold the workpiece 100. It is provided with a workpiece holding device 16, wherein the workpiece holding device 16 includes a base plate 30 mounted on the suction stage 12; A holding stage 32 on which the workpiece 100 is mounted and whose posture can be changed with respect to the base plate 30; a suction passage (38) communicating with the suction hole (20); It has a rotary actuator (34) driven by pneumatic pressure generated when air is sucked or supplied through the suction passage (38), and changes the posture of the holding stage (32).
Description
본 명세서는 피가공물을 회전 가능하게 홀딩하는 피가공물 홀딩 장치, 및 이를 갖는 피가공물 홀딩 시스템을 개시한다.This specification discloses a workpiece holding device that rotatably holds a workpiece, and a workpiece holding system having the same.
종래부터 피가공물을 흡입 홀딩하는 흡입 스테이지가 널리 알려져 있다. 이러한 흡입 스테이지에는 1개 이상의 흡입 구멍이 형성되어 있다. 흡입 구멍에는 흡입 펌프가 접속되어 있다. 그리고 이 흡입 구멍을 막도록, 흡입 스테이지에 피가공물을 탑재한 상태에서 흡입 펌프를 구동함으로써, 피가공물이 흡입 홀딩된다.Suction stages that suction and hold workpieces have been widely known. This suction stage is formed with one or more suction holes. A suction pump is connected to the suction hole. Then, by driving a suction pump with the workpiece mounted on the suction stage to close the suction hole, the workpiece is suctioned and held.
그런데, 피가공물에 실시하는 처리 내용에 따라서는 처리 과정에서 피가공물의 자세를 변경하고 싶은 경우가 있다. 예를 들어, 피가공물의 자세를 변경하면서 피가공물을 여러 번 촬상하고, 취득한 복수의 화상에 기초하여 피가공물을 검사하고 싶은 경우가 있다. 일반적인 흡입 스테이지를 이용하여 이러한 검사를 행하고자 하는 경우, 촬상할 때마다 흡입을 일시적으로 해제하여 피가공물의 자세를 변경할 필요가 있어 매우 번거로웠다.However, depending on the processing performed on the workpiece, there may be cases where it is desired to change the posture of the workpiece during the processing process. For example, there are cases where it is desired to capture images of a workpiece multiple times while changing the posture of the workpiece and inspect the workpiece based on the plurality of acquired images. When attempting to perform such an inspection using a general suction stage, it was very cumbersome as it was necessary to temporarily release suction and change the posture of the workpiece each time imaging was taken.
따라서 전용 동력원(예를 들어, 모터나 전자 실린더 등)을 추가하고, 이에 의해 피가공물의 자세를 변경하는 것도 생각할 수 있다. 그러나 이러한 동력원의 추가는 비용 증가를 초래한다.Therefore, it is conceivable to add a dedicated power source (for example, a motor or an electromagnetic cylinder) and thereby change the posture of the workpiece. However, adding these power sources increases costs.
또한 특허문헌 1에는 슬라이드 테이블을 갖는 검사 시스템이 개시되어 있다. 이 검사 시스템에 의하면 피가공물의 위치를 변경할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에서 슬라이드 테이블은 수동으로 슬라이드 된다. 따라서 슬라이드 테이블에 탑재된 피가공물의 위치를 변경하기 위해서는 오퍼레이터의 수동 조작이 필요하여, 역시 번거로웠다.Additionally, Patent Document 1 discloses an inspection system having a slide table. According to this inspection system, the position of the workpiece can be changed. However, in Patent Document 1, the slide table is slid manually. Therefore, in order to change the position of the workpiece mounted on the slide table, manual operation by the operator was required, which was also cumbersome.
따라서, 본 명세서에서는 전용 동력원을 추가하지 않고 피가공물의 자세를 변경할 수 있는 피가공물 홀딩 시스템 및 피가공물 홀딩 장치를 개시한다.Accordingly, this specification discloses a workpiece holding system and workpiece holding device that can change the posture of the workpiece without adding a dedicated power source.
본 명세서에 개시된 피가공물 홀딩 시스템은 상면에 탑재된 탑재물을 흡입하기 위한 흡입 구멍이 1개 이상 형성된 흡입 스테이지 및 상기 흡입 스테이지 상에 탑재되어 피가공물을 홀딩하는 피가공물 홀딩 장치를 구비하고, 상기 피가공물 홀딩 장치는 상기 흡입 스테이지 위에 탑재되는 베이스와; 상기 피가공물이 탑재되는 홀딩 스테이지로 상기 베이스에 대하여 자세를 변경할 수 있는 홀딩 스테이지와; 상기 흡입 구멍과 연통하는 흡입 통로와; 상기 흡입 통로를 통해 에어를 흡입 또는 공급함으로써 발생하는 공압에 의해 구동되는 액추에이터로서, 상기 홀딩 스테이지의 자세를 변경하는 액추에이터;를 갖는 것을 특징으로 한다.The workpiece holding system disclosed in this specification includes a suction stage having one or more suction holes for sucking a workpiece mounted on an upper surface, and a workpiece holding device mounted on the suction stage to hold the workpiece, The workpiece holding device includes a base mounted on the suction stage; a holding stage on which the workpiece is mounted and whose posture can be changed with respect to the base; a suction passage communicating with the suction hole; An actuator driven by pneumatic pressure generated by sucking or supplying air through the suction passage, and characterized by having an actuator that changes the posture of the holding stage.
이 경우, 상기 홀딩 스테이지는 상하 방향축 주위로 회전 가능하게 설치되어 있고, 상기 액추에이터는 상기 공압을 받아 상기 홀딩 스테이지를 회전시킬 수 있다.In this case, the holding stage is installed to be rotatable around a vertical axis, and the actuator can rotate the holding stage by receiving the pneumatic pressure.
또한, 상기 액추에이터는 상기 공압을 받아 신장 또는 수축하는 에어 실린더를 포함할 수 있다.Additionally, the actuator may include an air cylinder that expands or contracts by receiving the pneumatic pressure.
또한, 상기 액추에이터는 상기 에어 실린더의 신축에 따라 한 방향으로만 회전하는 래칫 기어를 포함하고, 상기 홀딩 스테이지는 상기 래칫 기어와 함께 회전할 수 있다.Additionally, the actuator includes a ratchet gear that rotates in only one direction as the air cylinder expands and contracts, and the holding stage can rotate together with the ratchet gear.
또한, 추가로 상기 홀딩 스테이지를 상기 베이스에 대해 경사지게 하는 경사기구를 가질 수 있다.Additionally, it may have an inclination mechanism that inclines the holding stage with respect to the base.
이 경우, 추가로 상기 흡입 스테이지의 상측에 설치되고, 상기 피가공물에 소정의 처리를 실시하기 위해 상기 흡입 스테이지에 대하여 승강 가능한 툴 헤드를 구비하고, 상기 경사기구는 수평축 주위로 요동 가능한 레버로서, 상기 툴 헤드로 가압 가능한 힘점부와, 상기 수평축을 끼고 상기 힘점부의 반대측에 위치하여, 상기 힘점부가 가압됨으로써 상기 홀딩 스테이지를 밀어 올리는 작용점부를 가질 수 있다.In this case, the tool head is further installed above the suction stage and can be raised and lowered with respect to the suction stage to perform a predetermined process on the workpiece, and the tilt mechanism is a lever that can swing around a horizontal axis, It may have a force point portion that can be pressed by the tool head, and an action point portion that is located on the opposite side of the force point portion along the horizontal axis and pushes up the holding stage when the force point portion is pressed.
또한, 상기 홀딩 스테이지의 저면은 제1 각도로 경사를 이루는 제1 저면부와, 상기 제1 각도와 다른 제2 각도로 경사를 이루는 제2 저면부를 갖고, 상기 제1 저면부를 밀어 올린 경우와, 상기 제2 저면부를 밀어 올린 경우에 있어서, 상기 흡입 스테이지의 상면의 기울기가 변화할 수 있다.In addition, the bottom of the holding stage has a first bottom portion inclined at a first angle and a second bottom portion inclined at a second angle different from the first angle, and the first bottom portion is pushed up, When the second bottom portion is pushed up, the inclination of the upper surface of the suction stage may change.
또한, 상기 홀딩 스테이지와 함께 회전하는 한편, 상기 홀딩 스테이지의 경사가 변경되어도 경사지지 않는 기준면을 구비하고, 상기 홀딩 스테이지의 저면 및 상기 기준면 각각에, 서로 자기(磁氣) 흡입함으로써 상기 홀딩 스테이지의 경사 상태를 유지하는 1개 이상의 자기 요소가 설치될 수도 있다.In addition, it has a reference surface that rotates together with the holding stage and does not incline even if the inclination of the holding stage changes, and magnetically suctions each other to the bottom surface of the holding stage and the reference surface, thereby forming the holding stage. One or more magnetic elements that maintain the tilt state may be installed.
본 명세서에 개시된 피가공물 홀딩 장치는 흡입 스테이지 위에 탑재되어 피가공물을 홀딩하는 피가공물 홀딩 장치로서, 상기 흡입 스테이지 위에 탑재되는 베이스와; 상기 피가공물이 탑재되는 홀딩 스테이지로서 상기 베이스에 대하여 자세를 변경할 수 있는 홀딩 스테이지와; 상기 흡입 스테이지에 형성된 흡입 구멍과 연통하는 흡입 통로와; 상기 흡입 통로를 통해 에어를 흡입 또는 공급함으로써 발생하는 공압으로 구동하는 액추에이터로서, 상기 홀딩 스테이지의 자세를 변경하는 액추에이터;를 구비할 수 있다.The workpiece holding device disclosed in this specification is a workpiece holding device that is mounted on a suction stage and holds a workpiece, comprising: a base mounted on the suction stage; a holding stage on which the workpiece is mounted and whose posture can be changed with respect to the base; a suction passage communicating with a suction hole formed in the suction stage; An actuator driven by pneumatic pressure generated by sucking or supplying air through the suction passage, and an actuator that changes the posture of the holding stage, may be provided.
본 명세서에 개시된 기술에 의하면, 전용 동력원을 추가하지 않고, 피가공물의 자세를 변경할 수 있게 홀딩 가능하다.According to the technology disclosed in this specification, it is possible to hold a workpiece so that its posture can be changed without adding a dedicated power source.
도 1은 피가공물 홀딩 시스템(10)의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
또 도 2는 피가공물 홀딩 장치(16)의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B 단면도이다.
도 5는 도 2의 B-B 단면도이다.
도 6은 에어 실린더의 모식도이다.
도 7은 요동 블록과 래칫 기어를 발췌한 도면이다.
도 8은 요동 블록과 래칫 기어의 움직임을 설명하는 도면이다.
도 9는 경사 레버를 도 2의 C 방향에서 본 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of the workpiece holding system 10.
Also, Figure 2 is a top view of the workpiece holding device 16.
Figure 3 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 2.
Figure 4 is a cross-sectional view taken along line BB of Figure 2.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line BB of Figure 2.
Figure 6 is a schematic diagram of an air cylinder.
Figure 7 is a diagram showing an excerpt of the rocking block and ratchet gear.
Figure 8 is a diagram explaining the movement of the rocking block and ratchet gear.
Figure 9 is a view of the tilt lever viewed from direction C in Figure 2.
이하, 도면을 참조하여 피가공물 홀딩 시스템(10)에 대하여 설명한다. 도 1은 피가공물 홀딩 시스템(10)의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 또한 도 2는 피가공물 홀딩 장치(16)의 평면도이다.Hereinafter, the workpiece holding system 10 will be described with reference to the drawings. Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of the workpiece holding system 10. Figure 2 is also a plan view of the workpiece holding device 16.
피가공물 홀딩 시스템(10)은 피가공물(100)를 홀딩하면서 해당 피가공물(100)의 자세를 변경할 수 있는 시스템이다. 본 예의 피가공물 홀딩 시스템(10)은 피가공물(100)의 촬상 화상에 기초하여 피가공물(100)의 품질을 검사하는 검사 장치에 내장되어 있다. 따라서, 피가공물 홀딩 시스템(10)의 일부 구성 요소는 후술하는 바와 같이 검사 장치의 구성 요소를 그대로 유용하고 있다.The workpiece holding system 10 is a system that can change the posture of the workpiece 100 while holding it. The workpiece holding system 10 of this example is built into an inspection device that inspects the quality of the workpiece 100 based on a captured image of the workpiece 100. Accordingly, some components of the workpiece holding system 10 are directly used as components of an inspection device, as will be described later.
피가공물 홀딩 시스템(10)은 흡입 스테이지(12), 검사 헤드(14), 피가공물 홀딩 장치(16) 및 컨트롤러(18)를 포함한다. 흡입 스테이지(12)는 그 상면에 탑재된 대상물을 흡입 홀딩하는 스테이지이다. 흡입 스테이지(12)에는 1개 이상의 흡입 구멍(20)이 형성되어 있다. 흡입 구멍(20)은 흡입 펌프(22)에 접속되어 있다. 흡입 펌프(22)를 구동함으로써, 흡입 구멍(20)에 진공 흡입력이 작용하여, 이에 의해 흡입 스테이지(12)의 상면에 탑재된 대상물을 흡입 홀딩할 수 있다. 또 흡입 구멍(20)과 흡입 펌프(22)의 사이에는 대기압 개방 밸브(23)가 설치되어 있다. 흡입 펌프(22)의 구동을 정지한 후, 대기압 개방 밸브(23)를 개방함으로써 대상물의 흡입을 해제할 수 있다. 이러한 흡입 스테이지(12)는 검사 장치에 원래 설치되어 있던 것이다. 검사 장치에서는 통상, 흡입 스테이지(12)에 검사 대상인 피가공물(100)를 탑재하지만, 본 예에서는 흡입 스테이지(12) 위에 피가공물 홀딩 장치(16)를 탑재하고, 이 피가공물 홀딩 장치(16)로 피가공물(100)을 홀딩한다. 이렇게 구성하는 이유에 대해서는 후술한다.The workpiece holding system 10 includes a suction stage 12, an inspection head 14, a workpiece holding device 16, and a controller 18. The suction stage 12 is a stage that suctions and holds an object mounted on its upper surface. One or more suction holes 20 are formed in the suction stage 12. The suction hole 20 is connected to the suction pump 22. By driving the suction pump 22, a vacuum suction force acts on the suction hole 20, thereby allowing the object mounted on the upper surface of the suction stage 12 to be suctioned and held. Additionally, an atmospheric pressure release valve 23 is provided between the suction hole 20 and the suction pump 22. After stopping the operation of the suction pump 22, suction of the object can be released by opening the atmospheric pressure opening valve 23. This suction stage 12 was originally installed in the inspection device. In the inspection device, the workpiece 100 to be inspected is usually mounted on the suction stage 12, but in this example, the workpiece holding device 16 is mounted on the suction stage 12, and the workpiece holding device 16 is mounted on the suction stage 12. Hold the workpiece 100. The reason for configuring it this way will be explained later.
검사 헤드(14)는 흡입 스테이지(12)의 상측에 설치되어 있다. 검사 헤드(14)는 피가공물(100)에 대해 처리를 실시하는 툴을 갖는 툴 헤드로서 기능한다. 본 예의 경우, 검사 헤드(14)는 툴로서 피가공물(100)을 촬상하는 검사 카메라(24)를 갖는다. 검사 카메라(24)는 하향 광축을 갖고, 피가공물 홀딩 장치(16)에 의해 홀딩된 피가공물(100)를 촬상한다.The inspection head 14 is installed above the suction stage 12. The inspection head 14 functions as a tool head having a tool for processing the workpiece 100. In this example, the inspection head 14 has an inspection camera 24 for imaging the workpiece 100 as a tool. The inspection camera 24 has a downward optical axis and captures images of the workpiece 100 held by the workpiece holding device 16.
검사 헤드(14)는 도시하지 않은 이동기구에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동할 수 있다. 이 검사 헤드(14)도 검사 장치에 원래 설치되어 있던 것이다. 단, 본 예에서는 검사 헤드(14)에 추가로 가압체(26)가 설치되어 있다. 이 가압체(26)는 하방으로 크게 돌출된 막대 형상 부재이며, 해당 가압체(26)의 하단은 검사 카메라(24)의 하단보다 하측에 위치한다. 가압체(26)는 후술하는 경사 레버(90)(도 2 참조)의 힘점부(94)를 가압하기 위해 설치되어 있다.The inspection head 14 can be moved in the horizontal and vertical directions by a moving mechanism (not shown). This inspection head 14 was also originally installed in the inspection device. However, in this example, a pressurizing body 26 is additionally installed on the inspection head 14. This pressing body 26 is a rod-shaped member that protrudes largely downward, and the lower end of the pressing body 26 is located lower than the lower end of the inspection camera 24. The pressing body 26 is installed to press the force point portion 94 of the inclined lever 90 (see FIG. 2), which will be described later.
피가공물 홀딩 장치(16)는 피가공물(100)를 홀딩하면서 해당 피가공물(100)의 자세를 변경하는 장치이다. 피가공물 홀딩 장치(16)는 흡입 스테이지(12)에 대하여 회전 및 요동 가능한 홀딩 스테이지(32)를 갖는다. 검사 대상인 피가공물(100)은 이 홀딩 스테이지(32)에 탑재된다. 홀딩 스테이지(32)를 회전 및 요동시키는 기구에 대해서는 후술한다.The workpiece holding device 16 is a device that changes the posture of the workpiece 100 while holding it. The workpiece holding device 16 has a holding stage 32 capable of rotating and rocking with respect to the suction stage 12. The workpiece 100 to be inspected is mounted on this holding stage 32. The mechanism for rotating and rocking the holding stage 32 will be described later.
컨트롤러(18)는 흡입 펌프(22)나 검사 헤드(14) 및 검사 카메라(24)의 구동을 제어함과 함께, 검사 카메라(24)로 얻은 화상을 해석하여 피가공물(100)의 품질을 판단한다. 이러한 컨트롤러(18)는 물리적으로 프로세서(18a) 및 메모리(18b)를 갖는 컴퓨터이다. 컨트롤러(18)도 검사 장치에 원래 설치되어 있는 것이다.The controller 18 controls the operation of the suction pump 22, the inspection head 14, and the inspection camera 24, and interprets the image obtained by the inspection camera 24 to determine the quality of the workpiece 100. do. This controller 18 is physically a computer having a processor 18a and memory 18b. The controller 18 is also originally installed in the inspection device.
다음으로, 피가공물 홀딩 장치(16)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 피가공물 홀딩 장치(16)를 사용할 때, 해당 피가공물 홀딩 장치(16)는 흡입 스테이지(12)에 탑재된다. 피가공물 홀딩 장치(16)는 베이스 플레이트(30), 홀딩 스테이지(32), 홀딩 스테이지(32)를 회전시키는 회전 액추에이터(34) 및 홀딩 스테이지(32)를 요동시키는 경사기구를 갖는다.Next, the configuration of the workpiece holding device 16 will be described in detail. When using the workpiece holding device 16, the workpiece holding device 16 is mounted on the suction stage 12. The workpiece holding device 16 has a base plate 30, a holding stage 32, a rotation actuator 34 that rotates the holding stage 32, and a tilt mechanism that swings the holding stage 32.
베이스 플레이트(30)는 흡입 스테이지(12)의 상면에 탑재되는 판재이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(30)의 외형은 흡입 스테이지(12)의 외형보다 크며, 베이스 플레이트(30)는 흡입 스테이지(12)를 상측에서 완전히 덮는다. 베이스 플레이트(30)는 고정 볼트(40)에 의해 흡입 스테이지(12)에 고정된다. 또한 본 예에서는 베이스 플레이트(30)를 흡입 스테이지(12)보다 크게 하고 있지만, 베이스 플레이트(30)는 적어도 1개의 흡입 구멍(20)을 덮을 수 있으면, 그 형상 및 사이즈는 적절하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 흡입 스테이지(12)에 2개의 흡입 구멍(20)이 형성되어 있는 경우에, 베이스 플레이트(30)는 1개의 흡입 구멍(20)만을 덮고, 다른 쪽의 흡입 구멍(20)은 덮지 않는 형상으로 할 수도 있다. 이 경우, 덮이지 않는 흡입 구멍(20)에는 에어 누설을 방지하기 위해 무언가의 폐쇄 부재(예를 들어, 흡입 구멍(20)을 막는 접착 테이프 등)를 배치해 놓으면 된다.The base plate 30 is a plate mounted on the upper surface of the suction stage 12. As shown in FIG. 2, the outer shape of the base plate 30 is larger than that of the suction stage 12, and the base plate 30 completely covers the suction stage 12 from the upper side. The base plate 30 is fixed to the suction stage 12 by a fixing bolt 40. In addition, in this example, the base plate 30 is made larger than the suction stage 12, but the shape and size of the base plate 30 can be changed appropriately as long as it can cover at least one suction hole 20. . For example, when two suction holes 20 are formed in the suction stage 12, the base plate 30 covers only one suction hole 20 and does not cover the other suction hole 20. It can also be done in a shape that does not exist. In this case, some kind of closing member (for example, adhesive tape that blocks the suction hole 20, etc.) can be placed in the uncovered suction hole 20 to prevent air leakage.
또한 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(30)에는 두께 방향으로 관통하는 연통 구멍(38a)이 형성되어 있다. 이 연통 구멍(38a)은, 베이스 플레이트(30)를 흡입 스테이지(12)에 고정했을 때, 흡입 구멍(20)과 연통하는 위치에 형성되어 있다. 연통 구멍(38a)의 상단 개구에는 중계 포트(38b)가 삽입되어 있으며, 중계 포트(38b)에는 추가로 접속 배관(38c)이 접속되어 있다. 중계 포트(38b)의 내부에는 연통 구멍(38a)과 접속 배관(38c)을 연통시키는 통로가 형성되어 있다. 이하, 연통 구멍(38a), 중계 포트(38b) 및 접속 배관(38c)으로 구성되는 통로를 흡입 통로(38)라 부른다.Additionally, as shown in FIG. 1, a communication hole 38a penetrating in the thickness direction is formed in the base plate 30. This communication hole 38a is formed at a position that communicates with the suction hole 20 when the base plate 30 is fixed to the suction stage 12. A relay port 38b is inserted into the upper opening of the communication hole 38a, and a connection pipe 38c is further connected to the relay port 38b. Inside the relay port 38b, a passage is formed that communicates the communication hole 38a and the connection pipe 38c. Hereinafter, the passage composed of the communication hole 38a, the relay port 38b, and the connection pipe 38c is called the suction passage 38.
홀딩 스테이지(32)는 피가공물(100)이 탑재되는 스테이지이다. 본 예에서, 피가공물(100)은 홀딩 스테이지(32)의 상면(이하, "탑재면(46)"이라고 함)에 접착된다. 홀딩 스테이지(32)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원판을 직경 방향으로 3분할했을 때의 한가운데 부분과 같은 형상을 하고 있다. 다른 말로 설명하면, 홀딩 스테이지(32)는 상방에서 볼 때 상연(上緣) 및 하연(下緣)이 원호 형상을 한 대략 직사각형이다.The holding stage 32 is a stage on which the workpiece 100 is mounted. In this example, the workpiece 100 is adhered to the upper surface of the holding stage 32 (hereinafter referred to as “mounting surface 46”). As shown in FIG. 2, the holding stage 32 has the same shape as the center portion when the disk is divided into three parts in the radial direction. In other words, the holding stage 32 has an approximately rectangular shape with the upper and lower edges having an arc shape when viewed from above.
이 홀딩 스테이지(32)는 연직축 주위로 회전 가능하고, 또한 수평축 주위로 요동 가능하게 되어 있다. 이를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 홀딩 스테이지(32)의 하측에는 래칫 기어(84)가 배치되어 있다. 래칫 기어(84)의 상면(이하, "기준면(84a)"이라고 함)으로부터, 2개의 지지부재(88)가 서 있다. 2개의 지지부재(88)는 홀딩 스테이지(32)의 수평 방향 양측에 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 홀딩 스테이지(32)는 상방에서 볼 때 한 쌍의 지지부재(88)에 끼워진 상태이다. 각 지지부재(88)는 수평 방향으로 돌출하는 스테이지 요동축(48)을 갖는다. 홀딩 스테이지(32)는 이 스테이지 요동축(48)에 의해 지지부재(88)에 대하여 요동 가능하게 지지되어 있다.This holding stage 32 can rotate around a vertical axis and can also swing around a horizontal axis. This will be explained with reference to FIGS. 2 and 3. Figure 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 2. As shown in FIGS. 2 and 3, a ratchet gear 84 is disposed on the lower side of the holding stage 32. Two support members 88 stand from the upper surface of the ratchet gear 84 (hereinafter referred to as “reference surface 84a”). Two support members 88 are arranged on both sides of the holding stage 32 in the horizontal direction. In other words, the holding stage 32 is inserted into a pair of support members 88 when viewed from above. Each support member 88 has a stage rocking axis 48 that protrudes in the horizontal direction. The holding stage 32 is supported rotatably with respect to the support member 88 by the stage swing shaft 48.
또한, 전술한 바와 같이 지지부재(88)는 래칫 기어(84)의 기준면(84a)에 고정되어 있다. 따라서, 래칫 기어(84)가 연직 방향으로 연장되는 회전축(42) 주위로 회전하면, 지지부재(88) 및 지지부재(88)에 의해 지지된 홀딩 스테이지(32)도 회전축(42) 주위로 회전한다.Additionally, as described above, the support member 88 is fixed to the reference surface 84a of the ratchet gear 84. Accordingly, when the ratchet gear 84 rotates around the vertically extending rotation axis 42, the support member 88 and the holding stage 32 supported by the support member 88 also rotate around the rotation axis 42. do.
다음으로, 회전 액추에이터(34)에 대하여 설명한다. 회전 액추에이터(34)는 홀딩 스테이지(32)를 회전축(42) 주위로 회전시키기 위한 액추에이터이다. 이러한 회전 액추에이터(34)는 에어 실린더(60), 진퇴 바(78), 요동 블록(80)(도 1에서는 도시하지 않음) 및 래칫 기어(84)를 갖는다. 래칫 기어(84)는 전술한 바와 같이, 또한 도 3 등에 도시한 대로, 홀딩 스테이지(32)의 하측에 배치되어 있다. 래칫 기어(84)는 원웨이 클러치(43)를 통해 회전축(42)에 장착된다. 원웨이 클러치(43)는 상방에서 볼 때 래칫 기어(84)가 시계 방향으로 회전하는 것을 허용하고 반시계 방향으로 회전하는 것을 막는다. 이하, 원웨이 클러치(43)에 의해 허용되는 회전 방향을 "정회전 방향"이라고 한다.Next, the rotary actuator 34 will be described. The rotation actuator 34 is an actuator for rotating the holding stage 32 around the rotation axis 42. This rotary actuator 34 has an air cylinder 60, an advance/retract bar 78, a rocking block 80 (not shown in FIG. 1), and a ratchet gear 84. The ratchet gear 84 is disposed on the lower side of the holding stage 32, as described above and as shown in FIG. 3 and the like. The ratchet gear 84 is mounted on the rotating shaft 42 through a one-way clutch 43. The one-way clutch 43 allows the ratchet gear 84 to rotate clockwise and prevents it from rotating counterclockwise when viewed from above. Hereinafter, the rotation direction allowed by the one-way clutch 43 is referred to as the “forward rotation direction.”
에어 실린더(60)는 피스톤 로드(66)를 진퇴시킴으로써 래칫 기어(84)를 정회전 방향으로 회전시킨다. 본 예에 있어서, 이 에어 실린더(60)를 진퇴시키는 동력원은, 흡입 통로(38)를 통하여 에어를 흡입함으로써 발생하는 부압의 공압이며, 흡입 스테이지(12)에 공급되는 흡입력이다. 이에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 에어 실린더(60)의 모식도이다. 에어 실린더(60)는 실린더 튜브(62), 피스톤(64) 및 피스톤 로드(66)를 갖는다. 피스톤(64)은 실린더 튜브(62)의 내부 공간을 2개로 분할한다. 이하, 피스톤(64)보다 지면 우측의 공간을 제1 압력실(68f)이라 하고, 피스톤(64)보다 지면 좌측의 공간을 제2 압력실(68s)이라 한다. 피스톤(64)은 실린더 튜브(62)의 내부에서 진퇴 가능하다. 피스톤(64)이 진퇴함에 따라, 제1 압력실(68f) 및 제2 압력실(68s)의 체적이 변동한다. 피스톤(64)으로부터 피스톤 로드(66)가 돌출되어 있다. 피스톤 로드(66)는 실린더 튜브(62)의 외측까지 돌출되어 있다. 피스톤 로드(66)의 선단은 연결 플레이트(76)에 고정되고, 연결 플레이트(76)에는 추가로 진퇴 바(78)가 고정되어 있다. 연결 플레이트(76)와 실린더 튜브(62) 사이에는 양자를 서로 멀어지는 방향으로 부세하는 보조 스프링(74)이 설치되어 있다.The air cylinder 60 advances and retracts the piston rod 66 to rotate the ratchet gear 84 in the forward rotation direction. In this example, the power source for advancing and retracting the air cylinder 60 is negative pneumatic pressure generated by sucking air through the suction passage 38, and is the suction force supplied to the suction stage 12. This will be explained with reference to FIG. 6 . Figure 6 is a schematic diagram of the air cylinder 60. The air cylinder 60 has a cylinder tube 62, a piston 64, and a piston rod 66. The piston 64 divides the inner space of the cylinder tube 62 into two. Hereinafter, the space on the right side of the ground compared to the piston 64 is referred to as the first pressure chamber 68f, and the space on the left side of the ground compared to the piston 64 is referred to as the second pressure chamber 68s. The piston 64 can advance and retreat within the cylinder tube 62. As the piston 64 advances and retreats, the volumes of the first pressure chamber 68f and the second pressure chamber 68s change. A piston rod 66 protrudes from the piston 64. The piston rod 66 protrudes to the outside of the cylinder tube 62. The tip of the piston rod 66 is fixed to the connecting plate 76, and an advancing/retracting bar 78 is additionally fixed to the connecting plate 76. An auxiliary spring 74 is installed between the connection plate 76 and the cylinder tube 62 to bias the two in a direction away from each other.
제1 압력실(68f) 및 제2 압력실(68s)에는 각각 외부로 연결되는 포트(70, 72)가 형성되어 있다. 제2 압력실(68s)에 형성된 개방 포트(72)에는 배관이 접속되어 있지 않고, 제2 압력실(68s)은 대기압 개방되어 있다. 한편, 제1 압력실(68f)에 형성된 흡입 포트(70)에는 접속 배관(38c)이 접속되어 있다. 바꿔 말하면, 제1 압력실(68f)은 흡입 통로(38)(접속 배관(38c), 중계 포트(38b), 연통 구멍(38a))를 통해 흡입 구멍(20)과 연통한다. 그 때문에, 흡입 펌프(22)를 구동함으로써, 제1 압력실(68f)에 부압의 공압, 즉, 흡입력을 부여할 수 있다.Ports 70 and 72 connected to the outside are formed in the first pressure chamber 68f and the second pressure chamber 68s, respectively. No pipe is connected to the opening port 72 formed in the second pressure chamber 68s, and the second pressure chamber 68s is opened to atmospheric pressure. Meanwhile, a connection pipe 38c is connected to the suction port 70 formed in the first pressure chamber 68f. In other words, the first pressure chamber 68f communicates with the suction hole 20 through the suction passage 38 (connection pipe 38c, relay port 38b, communication hole 38a). Therefore, by driving the suction pump 22, negative air pressure, that is, suction force, can be applied to the first pressure chamber 68f.
이러한 구성에서의 에어 실린더(60)의 움직임에 대하여 설명한다. 흡입 펌프(22)를 구동하면, 제1 압력실(68f)의 압력이 저하되고, 피스톤(64)이 지면 우측(이하 "퇴피 방향(S-)"이라고 함)으로 이동한다. 이에 따라, 피스톤 로드(66) 및 피스톤 로드(66)에 연결된 진퇴 바(78)도 퇴피 방향(S-)으로 이동한다. 그 후, 흡입 펌프(22)의 구동을 정지하고, 대기압 개방 밸브(23)를 개방했다고 가정하자. 이 경우, 피스톤(64)에 작용하는 흡입력이 소실되기 때문에, 보조 스프링(74)의 부세력에 의해, 진퇴 바(78) 및 이것에 연결되는 피스톤 로드(66)와 피스톤(64)은 지면 좌측(이하 "진출 방향(S+)"이라고 함)으로 이동한다. 즉, 본 예에 의하면, 흡입 펌프(22)의 구동과, 대기압 개방을 교대로 전환함으로써 에어 실린더(60), 나아가서는 진퇴 바(78)를 진퇴시킬 수 있다. 또한 본 예에서는 피스톤 로드(66)를 진출시키기 위해 대기압 개방 밸브(23)를 개방하였지만, 이러한 처리 대신에 흡입 펌프(22)를 역구동시켜 흡입 통로(38)를 통해 제1 압력실(68f)에 에어를 공급하도록 해도 된다. 또한, 본 예에서는, 흡입력, 즉, 부압의 공압으로 에어 실린더(60)를 움직이고 있는데, 정압의 공압으로 에어 실린더(60)를 움직일 수도 있다. 즉, 흡입 펌프(22)를 역구동하여, 흡입 통로(38)를 통해 제1 압력실(68f)에 에어를 공급함으로써 에어 실린더(60)를 신장시켜, 보조 스프링(74)의 부세력에 의해 에어 실린더(60)를 수축시켜도 된다. 또 다른 형태로, 보조 스프링(74)을 이용하지 않고, 공압만으로 에어 실린더(60)를 진퇴시켜도 된다. 예를 들어, 부압의 공압으로 에어 실린더(60)를 수축시키고, 정압의 공압으로 에어 실린더(60)를 신장시킬 수 있다.The movement of the air cylinder 60 in this configuration will be described. When the suction pump 22 is driven, the pressure in the first pressure chamber 68f decreases, and the piston 64 moves to the right of the ground (hereinafter referred to as the “retraction direction (S-)”). Accordingly, the piston rod 66 and the advancing/retracting bar 78 connected to the piston rod 66 also move in the retracting direction (S-). After that, it is assumed that the operation of the suction pump 22 is stopped and the atmospheric pressure release valve 23 is opened. In this case, since the suction force acting on the piston 64 is lost, the advancing/retracting bar 78 and the piston rod 66 and piston 64 connected to it are moved to the left side of the ground due to the biasing force of the auxiliary spring 74. Move in (hereinafter referred to as “entry direction (S+)”). That is, according to this example, the air cylinder 60 and, by extension, the advance/retract bar 78 can be advanced and retracted by alternately switching the driving of the suction pump 22 and the release to atmospheric pressure. In addition, in this example, the atmospheric pressure opening valve 23 was opened to advance the piston rod 66, but instead of this process, the suction pump 22 was reversely driven to open the first pressure chamber 68f through the suction passage 38. You may supply air to . Additionally, in this example, the air cylinder 60 is moved by suction force, that is, negative pneumatic pressure, but the air cylinder 60 can also be moved by positive pneumatic pressure. That is, by reverse driving the suction pump 22 and supplying air to the first pressure chamber 68f through the suction passage 38, the air cylinder 60 is expanded by the biasing force of the auxiliary spring 74. The air cylinder 60 may be contracted. In another form, the air cylinder 60 may be advanced and retracted only by pneumatic pressure without using the auxiliary spring 74. For example, the air cylinder 60 can be contracted using negative pneumatic pressure, and the air cylinder 60 can be expanded using positive pneumatic pressure.
도 2에 도시한 바와 같이, 진퇴 바(78)에는 요동 블록(80)이 장착되어 있다. 요동 블록(80)은 연직 방향의 축인 블록 요동축(81)을 중심으로 하여 수평면 내에서 요동 가능한 부재이다. 요동 블록(80)의 선단 부근에는 연직 방향으로 연장되는 래칫 핀(82)(도 2에서는 부호를 생략)이 설치되어 있다. 래칫 핀(82)은 래칫 기어(84)의 주연 근방에 위치하며, 래칫 기어(84)의 치(tooth)와 맞물려 있다.As shown in Fig. 2, a rocking block 80 is mounted on the advance/retract bar 78. The rocking block 80 is a member that can rock in a horizontal plane around the block rocking axis 81, which is a vertical axis. A ratchet pin 82 (symbol omitted in FIG. 2) extending in the vertical direction is provided near the tip of the rocking block 80. The ratchet pin 82 is located near the periphery of the ratchet gear 84 and meshes with the teeth of the ratchet gear 84.
이러한 요동 블록(80)과 래칫 기어(84)의 구성을 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 래칫 기어(84) 및 요동 블록(80)을 발췌한 모식도이다. 전술한 바와 같이, 래칫 기어(84)는 원웨이 클러치(43)를 통해 회전축(42)에 장착되고, 지면 시계 방향, 즉 정회전 방향(R+)으로의 회전만이 허용되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 래칫 기어(84)의 주연에는 톱 모양의 치(85)가 형성되어 있다. 각 치(85)는 직경 방향에 거의 평행한 제1 변(86a)과 직경 방향에 대해 크게 기울어진 제2 변(86b)으로 둘러싸인 대략 삼각형 형상이다. 또 제2 변(86b)은 같은 치(85)에 속하는 제1 변(86a)보다 정회전 방향(R+) 하류 측에 위치한다.The configuration of the rocking block 80 and the ratchet gear 84 will be described with reference to FIG. 7. Figure 7 is a schematic diagram illustrating the ratchet gear 84 and the rocking block 80. As described above, the ratchet gear 84 is mounted on the rotation shaft 42 through the one-way clutch 43, and rotation is allowed only in the ground clockwise direction, that is, in the forward rotation direction (R+). As shown in FIG. 7, saw-shaped teeth 85 are formed on the periphery of the ratchet gear 84. Each tooth 85 has a substantially triangular shape surrounded by a first side 86a that is substantially parallel to the radial direction and a second side 86b that is greatly inclined with respect to the radial direction. In addition, the second side 86b is located downstream of the first side 86a belonging to the same value 85 in the forward rotation direction (R+).
래칫 핀(82)은 일반적으로 래칫 기어(84)의 치(85)와 치(85) 사이, 즉 골에 들어가 있다. 진퇴 바(78)는 이 골에서의 래칫 기어(84)의 접선 방향과 거의 평행한 방향으로 진퇴한다. 요동 블록(80)은 스프링(83)에 의해 래칫 핀(82)이 래칫 기어(84)에 밀착하는 방향으로 부세되어 있다.The ratchet pin 82 is generally inserted between teeth 85 of the ratchet gear 84, that is, in the groove. The advance/retract bar 78 advances/retracts in a direction substantially parallel to the tangential direction of the ratchet gear 84 in this trough. The rocking block 80 is biased by a spring 83 in a direction in which the ratchet pin 82 is in close contact with the ratchet gear 84.
다음으로, 래칫 기어(84) 및 요동 블록(80)의 움직임을 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8의 첫째 단에서, 래칫 핀(82)은 제1 치(85f)와 제2 치(85s) 사이의 골에 위치한다. 이때, 에어 실린더(60)는 수축 상태이다. 이 상태에서, 에어 실린더(60)가 신장하고, 진퇴 바(78)가 진출 방향(S+)으로 이동했다고 가정하자. 이 경우, 도 8의 둘째 단에 도시된 바와 같이, 래칫 핀(82)도 진출 방향으로 이동한다. 이때, 치(85)의 형상 관계상, 래칫 핀(82)은 진출 방향(S+)으로의 이동에 따라, 제2 치(85s)를 쉽게 넘을 수 있다. 래칫 핀(82)은 스프링(83)에 의해 래칫 기어(84)에 밀착하는 방향으로 부세되어 있다. 따라서, 래칫 핀(82)이 제2 치(85s)를 넘으면, 도 8의 셋째 단에 도시된 바와 같이, 래칫 핀(82)은 제2 치(85s)와 제3 치(85t) 사이의 골에 들어간다.Next, the movements of the ratchet gear 84 and the rocking block 80 will be described with reference to FIG. 8. In the first step of Figure 8, the ratchet pin 82 is located in the groove between the first tooth 85f and the second tooth 85s. At this time, the air cylinder 60 is in a contracted state. In this state, assume that the air cylinder 60 extends and the advance/retract bar 78 moves in the advance direction (S+). In this case, as shown in the second row of FIG. 8, the ratchet pin 82 also moves in the exit direction. At this time, due to the shape of the teeth 85, the ratchet pin 82 can easily pass over the second teeth 85s as it moves in the advancing direction (S+). The ratchet pin 82 is biased by a spring 83 in a direction to closely contact the ratchet gear 84. Therefore, when the ratchet pin 82 exceeds the second tooth 85s, as shown in the third column of FIG. 8, the ratchet pin 82 is a valley between the second tooth 85s and the third tooth 85t. Enter.
이어서, 에어 실린더(60)를 수축시킨다. 에어 실린더(60)가 수축하면, 요동 블록(80) 및 래칫 핀(82)도 퇴피 방향(S-)으로 이동한다. 이때, 치(85)의 형상 관계상, 래칫 핀(82)은 제2 치(85s)를 넘을 수 없다. 그 결과, 래칫 핀(82)이 퇴피 방향(S-)으로 이동함에 따라, 래칫 기어(84)가 래칫 핀(82)에 가압되어 정회전 방향(R+)으로 1치분만큼 회전한다.Next, the air cylinder 60 is contracted. When the air cylinder 60 contracts, the rocking block 80 and the ratchet pin 82 also move in the retraction direction (S-). At this time, due to the shape of the teeth 85, the ratchet pin 82 cannot exceed the second tooth 85s. As a result, as the ratchet pin 82 moves in the retraction direction (S-), the ratchet gear 84 is pressed against the ratchet pin 82 and rotates by one inch in the forward rotation direction (R+).
이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 에어 실린더(60)의 진퇴를 1회 행할 때마다, 래칫 기어(84)가 1치분만큼 회전한다. 그리고 래칫 기어(84)가 회전함으로써 해당 래칫 기어(84)의 상측에 설치된 홀딩 스테이지(32)도 회전한다.As is clear from the above description, each time the air cylinder 60 advances and retreats once, the ratchet gear 84 rotates by one inch. And as the ratchet gear 84 rotates, the holding stage 32 installed on the upper side of the ratchet gear 84 also rotates.
다음으로, 경사기구의 구성에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 또한 도 3에 도시된 대로, 홀딩 스테이지(32)는 스테이지 요동축(48)에 의해 지지되고, 해당 스테이지 요동축(48)을 중심으로 요동 가능하게 되어 있다. 이 홀딩 스테이지(32)를 요동시켜 홀딩 스테이지(32)를 경사지도록 하기 위해, 피가공물 홀딩 장치(16)에는 경사 레버(90)가 설치되어 있다. 경사 레버(90)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 선단(즉, 후술하는 작용점부(96)의 근방 부분)이 홀딩 스테이지(32)의 바로 아래에 위치하는 장소에 배치되어 있다. 도 9는 경사 레버(90)를 도 2의 화살표(C) 방향에서 본 도면이다.Next, the configuration of the tilt mechanism will be explained. As described above and as shown in FIG. 3 , the holding stage 32 is supported by the stage rocking axis 48 and is capable of swinging around the stage rocking axis 48. In order to tilt the holding stage 32 by swinging the holding stage 32, an inclining lever 90 is installed on the workpiece holding device 16. As shown in FIG. 2, the tilt lever 90 is disposed at a location where its tip (that is, a portion near the action point portion 96 described later) is located immediately below the holding stage 32. FIG. 9 is a view of the tilt lever 90 viewed from the direction of arrow C in FIG. 2.
도 9에 도시된 바와 같이, 경사 레버(90)는 수평 방향으로 연장되는 레버 요동축(92)에 의해 지지되고, 해당 레버 요동축(92)을 중심으로 요동 가능하게 되어 있다. 경사 레버(90) 중, 홀딩 스테이지(32)로부터 멀어지는 방향의 단부 근방에는 힘점부(94)가 설치되어 있다. 힘점부(94)는 검사 헤드(14)의 가압체(26)에 의해 상측으로부터 가압되는 부분이다. 또한, 레버 요동축(92)을 사이에 두고 힘점부(94)의 반대측에는 작용점부(96)가 설치되어 있다. 작용점부(96)는 홀딩 스테이지(32) 바로 아래에 위치한다. 힘점부(94)의 하측에는 스프링(98)이 설치되어 있다. 스프링(98)은 힘점부(94)를 상방으로 부세한다. 따라서, 힘점부(94)가 가압체(26)에 의해 가압되어 있지 않은 경우, 힘점부(94)가 상방으로 솟아올라, 작용점부(96)는 그 저면부가 베이스 플레이트(30)에 맞닿는 위치까지 하강한다. 한편, 스프링(98)의 부세력에 대항하여 힘점부(94)가 가압체(26)로 가압되면, 작용점부(96)가 상방으로 솟아올라, 홀딩 스테이지(32)를 상측으로 밀어 올린다. 이에 의해, 홀딩 스테이지(32)는 요동한다.As shown in FIG. 9 , the tilt lever 90 is supported by a lever swing shaft 92 extending in the horizontal direction, and is capable of swinging around the lever swing shaft 92. Among the inclined levers 90, a force point portion 94 is provided near the end in the direction away from the holding stage 32. The force point portion 94 is a portion pressed from above by the pressurizing body 26 of the inspection head 14. Additionally, an action point portion 96 is provided on the opposite side of the force point portion 94 across the lever swing shaft 92. The action point portion 96 is located directly below the holding stage 32. A spring 98 is installed on the lower side of the force point portion 94. The spring 98 biases the force point portion 94 upward. Therefore, when the force point portion 94 is not pressed by the pressurizing body 26, the force point portion 94 rises upward, and the action point portion 96 reaches a position where its bottom contacts the base plate 30. Descend. On the other hand, when the force point portion 94 is pressed by the pressing body 26 against the biasing force of the spring 98, the action point portion 96 rises upward and pushes the holding stage 32 upward. As a result, the holding stage 32 oscillates.
여기서, 본 예에서는 홀딩 스테이지(32)의 요동에 따라 탑재면(46)의 경사가 변경되도록, 홀딩 스테이지(32)의 저면에 서로 다른 기울기를 갖는 제1 저면부(50f) 및 제2 저면부(50s)를 설치하고 있다. 이에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4 및 도 5는 도 2의 B-B 단면도이다.Here, in this example, the first bottom part 50f and the second bottom part have different slopes on the bottom surface of the holding stage 32 so that the slope of the mounting surface 46 changes according to the shaking of the holding stage 32. (50s) is being installed. This will be explained with reference to FIGS. 4 and 5. Figures 4 and 5 are cross-sectional views taken along line B-B of Figure 2.
제1 저면부(50f) 및 제2 저면부(50s)는 스테이지 요동축(48)을 사이에 두고 180도 대칭되는 위치에 설치되어 있다. 제1 저면부(50f)는 도 4에 도시된 바와 같이, 래칫 기어(84)의 상면(즉, 기준면(84a))과 맞닿았을 때, 탑재면(46)이 거의 수평이 되는 기울기를 갖는다. 또한 제2 저면부(50s)는 도 5에 도시된 바와 같이 기준면(84a)과 맞닿았을 때, 탑재면(46)이 기준면(84a)에 대해 경사를 이루는 기울기를 갖는다.The first bottom portion 50f and the second bottom portion 50s are installed at positions symmetrical by 180 degrees with the stage swing axis 48 interposed therebetween. As shown in FIG. 4, the first bottom portion 50f has an inclination such that the mounting surface 46 is almost horizontal when it comes into contact with the upper surface of the ratchet gear 84 (i.e., the reference surface 84a). . Additionally, as shown in FIG. 5 , the second bottom portion 50s has an inclination such that when it comes into contact with the reference surface 84a, the mounting surface 46 is inclined with respect to the reference surface 84a.
또한 제1 저면부(50f)에는 제1 자석(52f)이, 제2 저면부(50s)에는 제2 자석(52s)이 고착되어 있다. 기준면(84a)의 적어도 일부에는, 이 제1 자석(52f)과 제2 자석(52s) 사이에 자기 흡입력을 발생시키는 자기 요소가 설치되어 있다. 예를 들어, 래칫 기어(84) 전체를 강자성체(예를 들어, 강재 등)로 형성할 수도 있다. 또한, 기준면(84a)의 일부에 강자성체 또는 자석을 고착할 수도 있다. 또한 다른 형태로, 저면부(50f, 50s)에 강자성체를 배치하고, 기준면(84a)에 자석을 배치해도 된다. 어느 쪽이든, 제1 자석(52f) 또는 제2 자석(52s)이 기준면(84a)에 맞닿음으로써, 자석(52f, 52s)과 기준면(84a) 사이에 자기 흡입력이 발생하여 홀딩 스테이지(32)의 기울기 상태가 유지된다.Additionally, a first magnet 52f is fixed to the first bottom portion 50f, and a second magnet 52s is fixed to the second bottom portion 50s. At least a part of the reference surface 84a is provided with a magnetic element that generates a magnetic suction force between the first magnet 52f and the second magnet 52s. For example, the entire ratchet gear 84 may be formed of a ferromagnetic material (eg, steel, etc.). Additionally, a ferromagnetic material or magnet may be attached to a portion of the reference surface 84a. Alternatively, a ferromagnetic material may be placed on the bottom portions 50f and 50s, and a magnet may be placed on the reference surface 84a. In either case, when the first magnet 52f or the second magnet 52s comes into contact with the reference surface 84a, a magnetic suction force is generated between the magnets 52f and 52s and the reference surface 84a, thereby causing the holding stage 32. The tilt state is maintained.
여기서, 도 4의 상태에서, 경사 레버(90)의 힘점부(94)를 가압하여 작용점부(96)를 들어 올렸다고 가정하자. 이 경우, 작용점부(96)는 홀딩 스테이지(32)의 제1 저면부(50f)를 밀어 올린다. 이에 따라, 홀딩 스테이지(32)는 도 5에 도시된 바와 같이, 스테이지 요동축(48)을 중심으로 요동하고, 제2 저면부(50s)가 기준면(84a)에 맞닿는다. 그리고 이에 의해 탑재면(46)이 기준면(84a)에 대해 경사진 상태로 변경된다.Here, in the state of FIG. 4, assume that the force point portion 94 of the tilt lever 90 is pressed to lift the action point portion 96. In this case, the action point portion 96 pushes up the first bottom portion 50f of the holding stage 32. Accordingly, the holding stage 32 swings around the stage swing axis 48, as shown in FIG. 5, and the second bottom portion 50s comes into contact with the reference surface 84a. And as a result, the mounting surface 46 is changed to an inclined state with respect to the reference surface 84a.
경사 상태에서 수평 상태로 되돌리고 싶다면, 래칫 기어(84)를 180° 회전시켜 제2 저면부(50s)를 작용점부(96) 부근으로 이동시킨다. 그리고, 그 상태에서 경사 레버(90)를 요동시켜, 제2 저면부(50s)를 상방으로 들어올리면 된다.If you want to return from the inclined state to the horizontal state, rotate the ratchet gear 84 by 180° and move the second bottom portion 50s to the vicinity of the action point portion 96. Then, in that state, the tilt lever 90 is swung to lift the second bottom portion 50s upward.
이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 예에 따르면, 검사 장치에 원래 설치된 검사 헤드(14)를 이용하여 홀딩 스테이지(32)를 요동시킬 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 본 예에서는 검사 장치에 원래 설치된 흡입 펌프(22)를 이용하여 홀딩 스테이지(32)를 회전시키고 있다. 그 결과, 본 예에 따르면 피가공물(100)의 위치 및 자세를 변경하기 위해 전용 동력원이나 해당 동력원을 구동하기 위한 전용 드라이버 등을 별도로 준비할 필요가 없다. 결과적으로, 비용을 억제하면서 간단한 구성으로 피가공물(100)의 위치 및 자세를 변경할 수 있다.As is clear from the above description, according to this example, the holding stage 32 can be rocked using the inspection head 14 originally installed in the inspection device. Also, as described above, in this example, the holding stage 32 is rotated using the suction pump 22 originally installed in the inspection device. As a result, according to this example, there is no need to separately prepare a dedicated power source or a dedicated driver for driving the power source in order to change the position and posture of the workpiece 100. As a result, the position and posture of the workpiece 100 can be changed with a simple configuration while keeping costs down.
또한, 전술한 구성은 일례이며, 흡입 스테이지(12)의 흡입 구멍(20)을 통해 공급되는 흡입력을 이용하여 피가공물(100)의 자세를 변경할 수 있으면, 그 밖의 구성은 변경해도 된다. 예를 들어, 전술한 설명에서는, 에어 실린더(60)와 래칫 기어(84)를 이용하여 홀딩 스테이지(32)를 회전시킨다. 그러나 다른 기구(예를 들어, 피스톤 ?? 크랭크 기구 등)를 사용하여 홀딩 스테이지(32)를 회전시킬 수도 있다. 또한, 본 예에서는 홀딩 스테이지(32)의 회전에 공압을 이용하고 있지만, 홀딩 스테이지(32)의 요동에 공압을 이용해도 된다. 예를 들어, 신축에 따라, 경사 레버(90)의 힘점부(94)를 에어 실린더(60)로 가압하는 구성으로 해도 된다. 또한, 본 예에서는 홀딩 스테이지(32)를 회전 및 요동시키고 있지만, 어느 한쪽의 움직임은 생략되어도 된다. 또한, 전술한 피가공물 홀딩 시스템(10)은 흡입 스테이지(12)를 갖는 장치이면, 검사 장치에 한정되지 않고, 다른 장치에 도입되어도 된다.In addition, the above-described configuration is an example, and other configurations may be changed as long as the posture of the workpiece 100 can be changed using the suction force supplied through the suction hole 20 of the suction stage 12. For example, in the above description, the holding stage 32 is rotated using the air cylinder 60 and the ratchet gear 84. However, the holding stage 32 may be rotated using other mechanisms (e.g., piston or crank mechanisms, etc.). Additionally, in this example, pneumatic pressure is used to rotate the holding stage 32, but pneumatic pressure may be used to rock the holding stage 32. For example, the force point portion 94 of the tilt lever 90 may be pressed by the air cylinder 60 as it expands or contracts. Additionally, in this example, the holding stage 32 is rotated and rocked, but either movement may be omitted. In addition, the above-described workpiece holding system 10 is not limited to an inspection device as long as it is a device having the suction stage 12, and may be introduced into other devices.
10 : 피가공물 홀딩 시스템 12 : 흡입 스테이지
14 : 검사 헤드 16 : 피가공물 홀딩 장치
18 : 컨트롤러 18a : 프로세서
18b : 메모리 20 : 흡입 구멍
22 : 흡입 펌프 23 : 대기압 개방 밸브
24 : 검사 카메라 26 : 가압체
30 : 베이스 플레이트 32 : 홀딩 스테이지
34 : 회전 액추에이터 38 : 흡입 통로
40 : 고정 볼트 42 : 회전축
43 : 원웨이 클러치 46 : 탑재면
48 : 스테이지 요동축 50f : 제1 저면부
50s : 제2 저면부 60 : 에어 실린더
62 : 실린더 튜브 64 : 피스톤
66 : 피스톤 로드 70 : 흡입 포트
72 : 개방 포트 74 : 보조 스프링
76 : 연결 플레이트 78 : 진퇴 바
80 : 요동 블록 81 : 블록 요동축
82 : 래칫 핀 83, 98 : 스프링
83a : 기준면 84 : 래칫 기어
88 : 지지부재 90 : 경사 레버
92 : 레버 요동축 94 : 힘점부
96 : 작용점부 100 : 피가공물10: Workpiece holding system 12: Suction stage
14: Inspection head 16: Workpiece holding device
18: Controller 18a: Processor
18b: memory 20: suction hole
22: Suction pump 23: Atmospheric pressure opening valve
24: inspection camera 26: pressurized body
30: base plate 32: holding stage
34: rotation actuator 38: suction passage
40: fixing bolt 42: rotation axis
43: One-way clutch 46: Mounting surface
48: Stage swing axis 50f: First bottom portion
50s: second bottom portion 60: air cylinder
62: cylinder tube 64: piston
66: piston rod 70: suction port
72: open port 74: auxiliary spring
76: Connection plate 78: Advance/retract bar
80: oscillation block 81: block oscillation axis
82: ratchet pin 83, 98: spring
83a: reference surface 84: ratchet gear
88: support member 90: inclined lever
92: lever swing axis 94: force point portion
96: Action point 100: Workpiece
Claims (9)
상기 흡입 스테이지 위에 탑재되어 피가공물을 홀딩하는 피가공물 홀딩 장치를 구비하고,
상기 피가공물 홀딩 장치는
상기 흡입 스테이지 위에 탑재되는 베이스와;
상기 피가공물이 탑재되는 홀딩 스테이지로서, 상기 베이스에 대하여 자세를 변경할 수 있는 홀딩 스테이지와;
상기 흡입 구멍과 연통하는 흡입 통로와;
상기 흡입 통로를 통해 에어가 흡입 또는 공급됨으로써 발생하는 공압으로 구동하는 액추에이터로서, 상기 홀딩 스테이지의 자세를 변경하는 액추에이터;를 갖는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.A suction stage with one or more suction holes for suctioning a payload mounted on the upper surface, and
Equipped with a workpiece holding device mounted on the suction stage to hold the workpiece,
The workpiece holding device is
a base mounted on the suction stage;
A holding stage on which the workpiece is mounted, a holding stage capable of changing its posture with respect to the base;
a suction passage communicating with the suction hole;
An actuator driven by pneumatic pressure generated when air is sucked or supplied through the suction passage, and an actuator that changes the posture of the holding stage.
상기 홀딩 스테이지는, 상하 방향축 주위로 회전 가능하게 설치되어 있고,
상기 액추에이터는 상기 공압을 받아 상기 홀딩 스테이지를 회전시키는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.According to paragraph 1,
The holding stage is rotatably installed around a vertical axis,
The actuator is a workpiece holding system characterized in that it receives the pneumatic pressure and rotates the holding stage.
상기 액추에이터는 상기 공압을 받아 신장 또는 수축하는 에어 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.According to paragraph 2,
The actuator is a workpiece holding system characterized in that it includes an air cylinder that expands or contracts by receiving the pneumatic pressure.
상기 액추에이터는 상기 에어 실린더의 신축에 따라 한 방향으로만 회전하는 래칫 기어를 포함하고,
상기 홀딩 스테이지는 상기 래칫 기어와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.According to paragraph 3,
The actuator includes a ratchet gear that rotates in only one direction as the air cylinder expands and contracts,
The holding stage is a workpiece holding system characterized in that it rotates together with the ratchet gear.
상기 홀딩 스테이지를 상기 베이스에 대해 경사지게 하는 경사기구를 갖는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.According to any one of claims 1 to 4,
A workpiece holding system characterized by having an inclination mechanism that inclines the holding stage with respect to the base.
상기 흡입 스테이지의 상측에 설치되고, 상기 피가공물에 대하여 소정의 처리를 실시하기 위해서 상기 흡입 스테이지에 대하여 승강 가능한 툴 헤드를 더 구비하고,
상기 경사기구는 수평축 주위로 요동 가능한 레버로서, 상기 툴 헤드로 가압 가능한 힘점부와, 상기 수평축을 끼고 상기 힘점부의 반대측에 위치하고, 상기 힘점부가 가압됨으로써 상기 홀딩 스테이지를 밀어 올리는 작용점부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.According to clause 5,
A tool head is installed above the suction stage and can be raised and lowered relative to the suction stage to perform a predetermined process on the workpiece,
The tilt mechanism is a lever capable of swinging around a horizontal axis, and has a force point portion that can be pressed by the tool head, and an action point portion that is located on the opposite side of the force point portion along the horizontal axis and pushes up the holding stage when the force point portion is pressed. A workpiece holding system that uses
상기 홀딩 스테이지의 저면은, 제1 각도로 경사지는 제1 저면부와, 상기 제1 각도와 다른 제2 각도로 경사지는 제2 저면부를 가지며,
상기 제1 저면부를 밀어 올린 경우와, 상기 제2 저면부를 밀어 올린 경우에, 상기 흡입 스테이지의 상면의 기울기가 변화하는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.According to clause 6,
The bottom of the holding stage has a first bottom portion inclined at a first angle, and a second bottom portion inclined at a second angle different from the first angle,
A work holding system, characterized in that the inclination of the upper surface of the suction stage changes when the first bottom part is pushed up and the second bottom part is pushed up.
상기 홀딩 스테이지와 함께 회전하는 한편, 상기 홀딩 스테이지의 경사가 변경되어도 경사지지 않는 기준면을 구비하고,
상기 홀딩 스테이지의 저면 및 상기 기준면의 각각에, 서로 자기 흡입함으로써 상기 홀딩 스테이지의 경사 상태를 유지하는 1개 이상의 자기 요소가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 시스템.According to any one of claims 5 to 7,
A reference surface that rotates with the holding stage and does not incline even when the inclination of the holding stage changes,
A workpiece holding system, characterized in that one or more magnetic elements are installed on each of the bottom surface of the holding stage and the reference surface to maintain an inclined state of the holding stage by magnetically attracting each other.
상기 흡입 스테이지 위에 탑재되는 베이스와;
상기 피가공물이 탑재되는 홀딩 스테이지로서, 상기 베이스에 대하여 자세를 변경할 수 있는 홀딩 스테이지와;
상기 흡입 스테이지에 형성된 흡입 구멍과 연통하는 흡입 통로와;
상기 흡입 통로를 통해 에어가 흡입 또는 공급됨으로써 발생하는 공압으로 구동하는 액추에이터로서, 상기 홀딩 스테이지의 자세를 변경하는 액추에이터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 피가공물 홀딩 장치.A workpiece holding device mounted on a suction stage and holding a workpiece, comprising:
a base mounted on the suction stage;
A holding stage on which the workpiece is mounted, a holding stage capable of changing its posture with respect to the base;
a suction passage communicating with a suction hole formed in the suction stage;
An actuator driven by pneumatic pressure generated when air is sucked or supplied through the suction passage, and an actuator that changes the posture of the holding stage.
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