(57)【要約】【課題】本発明は、複数の面を備えたワークに対し、自動でワークの姿勢を変更でき、作業性の向上を得るワーク姿勢変更装置および、物品の製造方法を提供する。【解決手段】ワーク姿勢変更装置として、互いに同一の平面上にない複数の面を備えたワークＷの第１面ｔを吸着可能な吸着口を備えた第１の吸着ノズル１と、この第１の吸着ノズルに対して所定の傾きをもち第１の吸着ノズルの吸着口とは異なる平面上にワークの第２面ｙを吸着可能な吸着口２Ｋを備えた第２の吸着ノズル２と、第１の吸着ノズルに真空圧を付与してワークの第１面を第１の吸着ノズルの吸着口に吸着させた後、第１の吸着ノズルに対する真空圧の付与を停止するとともに第２の吸着ノズルに真空圧を付与してワークの第２面を第２の吸着ノズルの吸着口に吸着させ、ワークを第１の吸着ノズルから第２の吸着ノズルに受け渡す真空圧切換え機構Ｔを具備する。【選択図】    図１
2008284622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同一の平面上にない複数の面を備えたワークの第１面を吸着可能な吸着口を備えた第１の吸着ノズルと、
この第１の吸着ノズルに対して所定の傾きをもち、第１の吸着ノズルの上記吸着口とは異なる平面上に上記ワークの第２面を吸着可能な吸着口を備えた第２の吸着ノズルと、
上記第１の吸着ノズルに真空圧を付与してワークの第１面を第１の吸着ノズルの吸着口に吸着させた後、第１の吸着ノズルに対する真空圧の付与を停止するとともに第２の吸着ノズルに真空圧を付与してワークの第２面を第２の吸着ノズルの吸着口に吸着させ、ワークを第１の吸着ノズルから第２の吸着ノズルに受け渡す真空圧切換え手段と
を具備することを特徴とするワーク姿勢変更装置。
【請求項２】
上記真空圧切換え手段は、上記第１の吸着ノズルもしくは第２の吸着ノズルに対し真空圧の付与を停止した状態で、ある程度の時間は各吸着ノズルにおいて負圧が残留するよう逆止弁を備えたことを特徴とする請求項１記載のワーク姿勢変更装置。
【請求項３】
上記第１の吸着ノズルと第２の吸着ノズルの少なくともいずれか一方は、上記真空圧切換え手段から供給される真空圧を一旦溜めてから上記吸着口へ案内するバッファを備えたことを特徴とする請求項１記載のワーク姿勢変更装置。
【請求項４】
上記第１の吸着ノズルと第２の吸着ノズルの少なくともいずれか一方は、吸着口部分で交換可能に分割され、
互いの分割部相互間に、スペーサが少なくとも１枚、脱着可能に介在されることを特徴とする請求項１記載のワーク姿勢変更装置。
【請求項５】
上記第１の吸着ノズルと第２の吸着ノズルとの間に介設され、第１の吸着ノズルのワーク吸着姿勢と第２の吸着ノズルのワーク吸着姿勢との間で、ワークを中間姿勢に吸着支持する補助吸着ノズルを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のワーク姿勢変更装置。
【請求項６】
上記真空圧切換え手段は、上記ワークを第１の吸着ノズルから第２の吸着ノズルに受け渡す際に、ワークを吸着している第１の吸着ノズルに対して真空圧の付与を停止する前に、第２の吸着ノズルに対する真空圧の付与を開始するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のワーク姿勢変更装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のワーク姿勢変更装置を用いて、所定のワークの姿勢を変更する工程を具備することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの姿勢を変更するワーク姿勢変更装置と、このワーク姿勢変更装置を備えて物品を製造する物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークは少なくとも表裏二面を有しているので、一面に対する処理が終了したあと他面を処理する場合、もしくは、整列されたワークを取出して配置セットする方向を変更する場合は、ワークの姿勢を変える必要がある。ワーク自体も種々の形態があるので、それぞれに適応してワークの姿勢を変更しなければならない。
【０００３】
たとえば、［特許文献１］にワーク反転装置が開示されている。これは、先端に円形ワークを吸着する吸着パイプを備えるとともに、反転フレームに備えた２つの爪をアクチュエータで開閉させワークを挟持する。そして、反転フレームを１回転させることでワークを反転させることができる。
【０００４】
また、［特許文献２］には、湾曲面を有する板状体を吸着するのに最適な吸着装置が開示されている。これは、主フレームの開口側端部に挿入する嵌合部材の各下面に、摺動部材を介して吸着パッドを懸架する補助フレームを軸着し、補助フレームを回動せしめる傾動手段を嵌合部材に装着してなる。
【特許文献１】特開平  ３−２７９１１６号公報
【特許文献２】実開平  ６−  １６３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ワークとして、形状構造と姿勢変更角度を限定されないことが望ましい。この点において［特許文献１］は、ワークが円板状であることと、ワークの姿勢を１８０°反転することに限定されている。［特許文献２］は、どのような曲率半径の板状体であっても対応可能な構造であるが、姿勢変更については考慮されていない。
【０００６】
ところで、断面が極く小さな矩形状であるのに対して、長手方向に長いワークがある。この種のワークを処理するため、ワークの縦横いずれかの面である第１面を処理したあと、他の面である第２面を所定方向に向けるワークの姿勢変更の仕様があると、上述の先行文献等では満足することができない。
【０００７】
具体的には、たとえば縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍ、長さが２０ｍｍのワークがある。ワークは縦面を上方に向けて供給されており、これを取上げ、所定の部位において横面を上方に向けて搬出しなければならない。この種のワークを、機械装置で把持し処理するには、ワークが小さ過ぎて高精密化が要求され、また手作業だと作業性が極めて悪い。
【０００８】
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、複数の面を備えたワークに対し、自動でワークの姿勢を変更でき、作業性の向上を得るワーク姿勢変更装置と、このワーク姿勢変更装置を備えて物品の製造をなす、物品の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を満足するため本発明のワーク姿勢変更装置は、第１の吸着ノズルが互いに同一の平面上にない複数の面を備えたワークの第１面を吸着可能な吸着口を備え、第２の吸着ノズルが第１の吸着ノズルに対して所定の傾きをもち第１の吸着ノズルの吸着口とは異なる平面上にワークの第２面を吸着可能な吸着口を備え、真空圧切換え手段が第１の吸着ノズルに真空圧を付与してワークの第１面を第１の吸着ノズルの吸着口に吸着させた後、第１の吸着ノズルに対する真空圧の付与を停止するとともに第２の吸着ノズルに真空圧を付与してワークの第２面を第２の吸着ノズルの吸着口に吸着させ、ワークを第１の吸着ノズルから第２の吸着ノズルに受け渡すようにした。
【００１０】
さらに、上記目的を満足するため本発明の物品の製造方法は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のワーク姿勢変更装置を用いて、所定のワークの姿勢を変更する工程を具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自動でワークの姿勢を変更したうえで搬出でき、作業性の向上を得るという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。  
図１（Ａ）（Ｂ）はワークＷに対して互いに異なる吸着姿勢を示すワーク姿勢変更装置の主要部の斜視図と、その説明図。図２はワークＷの姿勢変更を説明する模式図。図３はワーク姿勢変更装置の概略の構成図。図４（Ａ）（Ｂ）はワークＷの姿勢変更途中時と変更終了時の状態を説明する図である。
【００１３】
図３に示すように、ワーク姿勢変更装置は、第１の吸着ノズル１および第２の吸着ノズル２を備えている。そして、個々の第１、第２の吸着ノズル１、２は、互いに隣接して配置される。
【００１４】
各第１の吸着ノズル１および第２の吸着ノズル２は、真空圧切換え機構（真空圧切換え手段）Ｔに接続される。この真空圧切換え機構Ｔは、吸着源である真空ポンプ４を備えていて、真空ポンプ４に接続される配管５は中途部で２方向に分岐される。各分岐配管５ａ，５ｂの端末部に、上記第１の吸着ノズル１と第２の吸着ノズル２が接続される。
【００１５】
上記第１の吸着ノズル１に接続される一方の分岐配管５ａには、第１の開閉弁６ａと第１の逆止弁７ａが設けられる。また、上記第２の吸着ノズル２に接続される他方の分岐配管５ｂには、第２の開閉弁６ｂと第２の逆止弁７ｂが設けられる。上記第１、第２の開閉弁６ａ，６ｂは後述するようにタイミングをとって手動で開閉操作する。
【００１６】
なお、これら第１の開閉弁６ａおよび第２の開閉弁６ｂの代りに、２個の電磁開閉弁を備え、制御部と電気的に接続して自動的に開閉制御するようにしてもよい。あるいは、真空ポンプ４から出た配管５の分岐部に三方切換え弁を備え、この三方切換え弁１個で代用するようにしてもよい。
【００１７】
図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、姿勢変更の対象となるワークＷは、たとえば極く小さな直方体形状（たとえば縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍ×長さ２０ｍｍ）である。ワークＷは両側端面を除いて４つの面を備えていて、２つの縦面ｔをそれぞれ「第１面」と呼び、２つの横面ｙをそれぞれ「第２面」と呼ぶ。
【００１８】
図４（Ａ）に示すように、上記ワークＷは、供給されたトレイ９上に互いに所定間隔を存して載置されている。一方の第１面ｔが供給トレイ９面に接し、他方の第１面ｔが上方へ向いている。したがって、各ワークＷは第２面ｙ相互が互いに対向した状態で載置される。
【００１９】
ワーク姿勢変更装置は、垂直方向に向き昇降自在な支持杆１０を備えていて、この支持杆１０の下端に、上記第２の吸着ノズル２が取付けられる。上記支持杆１０に対して第２の吸着ノズル２の取付け姿勢は固定であり、この先端に設けられる吸着口２Ｋは常時下方に向いている。
【００２０】
上記支持杆１０には概略的に示すリンク機構１１が設けられ、このリンク機構１１には上記第１の吸着ノズル１が取付けられる。リンク機構１１を操作することにより、第１の吸着ノズル１は回動自在となって、この先端に設けられる吸着口１Ｋは向きが可変となる。
【００２１】
姿勢が変更されたワークＷを受け入れる搬出トレイ１２には、所定間隔を存して複数の仕切り板１３が立設される。これら仕切り板１３の相互間隔は、上記ワークＷが立位状態で挿入可能なように設定される。
【００２２】
つぎに、このようなワークＷを対象としたワーク姿勢変更装置を用いて、ワークＷの姿勢変更作業について説明する。  
なお、ワーク姿勢変更装置を備えた物品の製造装置として、上記供給トレイ９と搬出トレイ１２との間にワークＷを加工する加工部がある場合と、搬出トレイ１２の先にワークＷの加工部がある場合、もしくは整列されたワークを取出して配置セットする方向を変更する場合がある。
【００２３】
はじめに、リンク機構１１を操作して、第１の吸着ノズル１を図４(Ａ)に二点鎖線で示すように垂直姿勢とし、この吸着口１Ｋを下方に向けて姿勢変更すべきワークＷに対向する。つぎに支持杆１０を降下移動し、第１の吸着ノズル１の吸着口１ＫをワークＷの上方に向いた縦面である第１面ｔに当接させる。
【００２４】
さらに、上記真空ポンプ４を駆動するとともに、第１の開閉弁６ａを開放する。第１の吸着ノズル１における吸着口１Ｋに真空圧が作用し、ワークＷの第１面ｔを吸着する。タイミングをとって支持杆１０を上昇させると、ワークＷは第１の吸着ノズル１に吸着されたまま供給トレイ９から離間する。
【００２５】
つぎに、リンク機構１１を操作して第１の吸着ノズル１を傾動変位する。図示しないストッパが第１の吸着ノズル１の傾動を規制し、実線で示すように略４５°の斜め姿勢に保持する。この状態を、図１（Ａ）および図２にも示していて、同時に、第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋは第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋに近接する。
【００２６】
なお説明すると、第１の吸着ノズル１と第２の吸着ノズル２は互いに所定の傾きをもち、第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋとは異なる平面上に第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋが存在する。ワークＷは、第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋに吸着される第１面ｔと、図では上端側の第２面ｙとの角部が第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋに近接する。
【００２７】
この状態のまま支持杆１０を操作して、ワークＷを搬出トレイ１２へ向って搬送する。第１の吸着ノズル１はワークＷに対して充分な真空圧を作用しているので、ワークＷの脱落、位置ずれ等の不具合の発生はない。
【００２８】
特に図１（Ａ）に示すように、ワークＷの第１面ｔに描いた交差ハッチングｎは、第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋが当てられる範囲を示している。第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋは、長手方向とは直交する短手（縦）方向寸法が、ワークＷの第１面ｔの縦寸法（１．０ｍｍ）以下に設定されている。
【００２９】
ワークＷを搬出トレイ１２へ搬送する途中、もしくは搬出トレイ１２の直上部位において、ワークＷの姿勢を変更する。操作的には、それまで閉じられていた第２の開閉弁６ｂを開放したうえで、第１の開閉弁６ａを閉じる。第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋには所定の真空圧が作用するのと同時に、第１の吸着ノズル１への真空圧供給が停止する。
【００３０】
上述したように、第１の吸着ノズル１と第２の吸着ノズル２が近接しているうえに、第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋとは異なる平面上に第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋが存在し、かつワークＷの第１面ｔと第２面ｙとの角部が第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋに近接している。
【００３１】
したがって、図２に二点鎖線で示すように、ワークＷの第１面ｔが第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋから離間するのと同時に、ワークＷ上端側の第２面ｙが第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋに吸着される。ワークＷは上端側第２面ｙを吸着固定され、下端部が自由な吊持状態になる。
【００３２】
特に図１（Ｂ）に示すように、ワークＷの第２面ｙに描いた交差ハッチングｍは、第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋが当てられる範囲を示している。第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋは、長手方向とは直交する短手（縦）寸法が、ワークＷの第２面ｙの縦寸法（０．５ｍｍ）以下に設定されている。
【００３３】
上述したような第２の開閉弁６ｂを閉じてから第１の開閉弁６ａを開くことの操作順序は、逆に、第１の開閉弁６ａ開いてから第２の開閉弁６ｂを閉じる操作をなしてもよい。いずれにしても、各吸着ノズル１，２と各開閉弁６ａ，６ｂとの間に逆止弁７ａ，７ｂを設けているから、ある程度の時間は吸着ノズル１，２に負圧が残留して、ワークＷの吸着保持を継続できる。
【００３４】
つぎに、図４（Ｂ）に示すように、搬出トレイ１２の直上位置に支持杆１０を移動し、かつ垂直に降下して、ワークＷを所定の収納部位に対向させる。ワークＷは仕切り板１３相互間に挿入され、そのあと第２の開閉弁６ｂを閉じる。ワークＷは第２の吸着ノズル２から解放され、搬出トレイ１２上に立位状態で載置される。
【００３５】
このように、はじめワークＷは第１面ｔを上方に向けて供給トレイ９に載置され、そのままの姿勢で第１の吸着ノズル１が吸着する。そして、第１の吸着ノズル１から第２の吸着ノズル２へワークＷを受け渡し、このとき同時にワークＷの姿勢を変更する。ワークＷは第２面ｙを上方に向けた姿勢に変って搬出トレイ１２に載置される。
【００３６】
ワークＷに対する負圧の発生方向を変えるだけで、ワークＷの姿勢を円滑に変更でき、姿勢変更に要する時間が極めて短くてすみ、作業性の大幅向上を得られる。しかも、複雑な機構を必要とせず、モータ等の回転駆動源も不要であり、装置としての組立て構成が簡素ですみ、廉価に提供できる。
【００３７】
なお、上述の実施の形態では、第１の吸着ノズル１を回動自在とするためにリンク機構１１を備えたが、これに限定されるものではなく、単純に第１の吸着ノズル１を回動可能な構成にすればよい。また、第１の吸着ノズル１を固定にして、第２の吸着ノズル２を回動可能なようにしてもよい。
【００３８】
上記ワークＷは、ここでは断面矩形状をなしていて、複数の面（４面）を有しているが、断面が多角形状のワークで長手方向の面を吸着回転させるようにしてもよい。各吸着ノズル１，２の吸着口１Ｋ，２Ｋは、それぞれワークＷの各面ｔ，ｙよりも小さく形成したが、これに必ずしも限定されるものではなく、確実に吸着できればよい。
【００３９】
なお、上記支持杆１０と第１の吸着ノズル１および第２の吸着ノズル２を１つのユニット化し、このユニットを紙面の前後方向に所定間隔を存して並行して備え、長手方向に極端に長い長尺状ワークに対する姿勢変更を可能とした装置構成としてもよい。
【００４０】
上記第１の吸着ノズル１と第２の吸着ノズル２は同じ真空ポンプ４に配管５を介して接続されていて、同一の真空圧を受ける。ワークＷを確実に吸着保持するために、第１、第２の吸着ノズル１，２の吸着口１Ｋ，２Ｋにおける単位面積当たりの真空圧が同一になるように設定する。
【００４１】
真空圧が比較的弱い真空ポンプを用いてワークを吸着しようとすると、各吸着ノズル１，２の吸着口１Ｋ，２ＫはワークＷの各面ｔ、ｙよりも小さく形成することになり、必然的に、ワーク第１面ｔを吸着する第１の吸着ノズル吸着口１Ｋの長手方向寸法よりも、ワーク第２面ｙを吸着する第２の吸着ノズル吸着口２Ｋの長手方向寸法が長くなる。
【００４２】
ただし、第２の吸着ノズル２における吸着口２Ｋの短手方向寸法は、ワークＷの第２面ｙの縦寸法である０．５ｍｍ以下としなければならないので、以下に述べるような問題がある。
【００４３】
図５は、断面矩形状のワークＷに対する吸着の問題点を説明する図である。  
図５（Ａ）はワークＷの第１面ｔの縦寸法ａと、第１の吸着ノズル１における吸着口１Ｋの短手方向寸法ｂとの関係を示している。上述したように、［ワーク第１面ｔの縦寸法ａ＞第１の吸着ノズル吸着口１Ｋの短手方向寸法ｂ］の関係にある。上記真空ポンプ４に連通する配管５の接続用孔１５の直径φｄは、必要にして最小限の径である。
【００４４】
ワークＷが供給トレイ９上に複数並べられた状態で供給されるので、吸着時に次位のワークＷに接触しないように、吸着ノズル１の先端は先細り状に形成される。そこで、第１の吸着ノズル１の先端から配管接続用孔１５先端に至るまでの吸着口１Ｋの長さ寸法Ｌａが得られ、吸着口１ＫからワークＷに対して所定の真空圧がかかる。
【００４５】
図５（Ｂ）は、ワーク第２面ｙの縦寸法ｃと、仮の第２の吸着ノズル２Ａにおける吸着口２Ｋａの短手方向寸法ｅとの問題点を示している。第２の吸着ノズル２Ａにおいても第１の吸着ノズル１と全く同一の外形寸法に設定し、吸着口２Ｋａの短手方向寸法ｅをワーク第２面ｙの縦寸法ｃ以下に設定する。
【００４６】
配管接続用孔１５の直径φｄを第１の吸着ノズル１と同一とすると、接続用孔１５部分に第１の吸着ノズル１と同一の真空圧がかかる。これに対して、第２の吸着ノズル２Ａに設けられる吸着口２Ｋａの短手方向寸法ｅが極めて短く、しかも所定長さＬａに形成されているから、接続用孔１５先端と吸着口２Ｋａとの境部位で大きな圧力損失が生じる。
【００４７】
その結果、第２吸着ノズル吸着口２Ｋａには、供給される真空圧よりも小さな真空圧しか作用しないこととなり、吸着口２Ｋａの単位面積における真空圧の数値が第１の吸着ノズル吸着口１Ｋの数値よりも低くなってしまう。したがって、上記第２の吸着ノズル２Ａにおける吸着口２ＫａではワークＷを吸着保持できない虞れがあり、信頼性に欠ける。
【００４８】
図５（Ｃ）は以上の問題点を解決した第２の吸着ノズル２の構造図である。すなわち、第２の吸着ノズル２は図の上下方向に沿って図５（Ｂ）に示すものよりも長く形成するが、先端が先細り状であることは変更しないので、この吸着ノズル２がワークをＷ吸着したとき、次位のワークＷに接触することはない。
【００４９】
上記先細り状の先端は図の上部側で突出する一方で、配管接続用孔１５は図の下部側に開口する。そのため、第２の吸着ノズル２内部で配管接続用孔１５は屈曲状に形成されていて、この屈曲部１５ａが実際に真空ポンプ４から真空圧を付与したときの真空溜りである、いわゆるバッファとなる。
【００５０】
このように形成した第２の吸着ノズル２であり、配管接続用孔１５の中途部を屈曲してバッファ１５ａを備えることにより、配管接続用孔１５の先端が吸着ノズル２の先端により接近する。したがって、第２の吸着ノズル２の先端から配管接続用孔１５先端に亘って設けられる吸着口２Ｋの長さ寸法Ｌｂが、図５（Ｂ）で示したものよりも短縮する。
【００５１】
配管接続用孔１５には充分な容量のバッファ１５ａが形成され、このバッファ１５ａに近接して、極端に長さ寸法Ｌｂを短縮した吸着口２Ｋが設けられる。実際に第２の吸着ノズル２に真空圧をかけると、圧力損失が極くわずかでしかなく、吸着口２Ｋからワーク第２面ｙに対して充分な真空圧が作用して、ワークＷを確実に吸着できる。
【００５２】
再び図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１の吸着ノズル１に対して第２の吸着ノズル２が大型であり、ワークＷの長手方向に沿って第２の吸着ノズル２が第１の吸着ノズル１よりも長く形成されている。これは、第１、第２の吸着ノズル１，２の吸着口１Ｋ，２Ｋにおける単位面積当たりの真空圧が同一になるように設定するためである。
【００５３】
第１の吸着ノズル１の縦方向寸法よりも、第２の吸着ノズル２の縦方向寸法が大に形成されているのは、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）にもとづいて説明しように、第２の吸着ノズル２における配管接続用孔１５に屈曲したバッファ１５ａを備えて吸着口２Ｋの長さ寸法Ｌｂを短縮し、圧力損失を低減させてワークＷに対する真空圧を確保するためである。
【００５４】
なお、寸法形状が種々ある上記ワークＷを、第１、第２の吸着ノズル１，２で確実に吸着するには、第１、第２の吸着ノズル１，２に作用する真空ポンプ４の真空圧を調整することで対応できる。ただし、調整手段として、たとえば調整弁と、この調整弁を制御する制御部品を備える必要があり、部品代が嵩みコストに影響を及ぼす。
【００５５】
このような真空圧調整手段の代りに、第１、第２の吸着ノズル１，２における吸着口１Ｋ，２Ｋの開口面積を可変することでも対応できる。しかしながら、吸着ノズル１，２の本体サイズを同一として、吸着口１Ｋ，２Ｋの開口面積のみが異なるものをサイズ毎に製作し保管すれば、やはりコストに影響を及ぼしてしまう。
【００５６】
そこで、コストに影響を及ぼすことのない吸着ノズルとして、以下に述べるようにして対応する。  
図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、吸着口２Ｋの開口面積を容易に可変できるようにした、互いに異なる吸着ノズルＺａ，Ｚｂ，Ｚｃの一部断面図である。  
たとえば、先に図５（Ｃ）で説明した第２の吸着ノズル２と同じ形態のものとして説明するが、上記第１の吸着ノズル１にも適用可能な構成でもある。
【００５７】
図６（Ａ）に示す吸着ノズルＺａは、ノズル本体２０と、ノズル蓋２１とからなる分割構成であり、ここでは分割部として上記ノズル蓋２１を適用する。上記ノズル蓋２１は、ノズル本体２０に固定具である取付けボルト２２を用いて取付けられる。また、ノズル本体２０とノズル蓋２１との間に介在するパッキン２３も必要である。
【００５８】
上記ノズル本体２０には屈曲形成される配管接続用孔１５が設けられているが、この先端はノズル本体２０の先端近傍部位までしか設けられておらず、ノズル本体２０の上面に開口している。一方、ノズル蓋２１の下面には、ノズル本体配管接続用孔１５の上面開口部幅に対応する幅で、所定の高さ寸法の溝部２５が設けられている。
【００５９】
溝部２５の後端は配管接続用孔１５の後端と同一位置に揃えられ、先端は接続用孔１５先端を越えてノズル蓋２１の先端までに亘って設けられる。上記パッキン２３は、ノズル蓋２１の溝部２５を除く全面と同一の形状をなしている。ノズル本体２０上面に締結固定されたノズル蓋２１は、パッキン２３を介してノズル本体２０上面に密に接する。
【００６０】
換言すれば、組立てられた状態でノズル蓋２１の溝部２５がノズル本体２０上面に対する空間部となり、溝部２５先端が吸着口２Ｋとなる。したがって、完成した吸着ノズルＺａは、先に図５（Ｃ）にもとづいて説明したものと同一となり、作用的には何らの支障もない。
【００６１】
吸着口２Ｋの開口面積を可変するには、予めノズル蓋２１における溝部２５の高さ（深さ）寸法が異なるものを複数種備えておき、要求される吸着口２Ｋの開口面積に応じて最適なものと交換することで仕様を満たすことができる。少なくとも、ノズル本体２０を共通化できることとなる。
【００６２】
あるいは、ノズル蓋２１における溝部２５の高さ寸法は一種のものだけ用意する。すなわち、吸着口２Ｋの開口面積が最小のものを確保する。そして、仕様に応じて、ノズル本体２０とノズル蓋２１との間に介在されるパッキン２３の枚数を重ねる。  
吸着口２Ｋの長手方向寸法は変らないが、短手方向寸法が大となり、その結果、吸着口２Ｋの開口面積がパッキン２３の枚数に応じて可変する。したがって、ワークＷに対応した最適の開口面積の吸着口２Ｋを選択できる。
【００６３】
図６（Ｂ）に示す吸着ノズルＺｂは、ノズル蓋２１とパッキン２３は先に説明したものと全く同一であるので、同番号を付して新たな説明を省略する。ノズル本体２０に設けられる配管接続用孔１５Ａは、その基端部がノズル本体２０の後端面に開口しておらず、後端面から所定寸法だけ離間した位置に設けられる。
【００６４】
この吸着ノズルＺｂは、図示しない支持部材に支持されていて、支持部材として支持パイプを用いる。支持パイプが貫通する孔部２６と配管接続用孔１５Ａとに連通する孔部２７を設ける。支持パイプにも孔部２６と連通する孔部を設けて、真空ポンプ４から延出される分岐配管５ｂを支持パイプの一端部に接続する。
【００６５】
このような吸着ノズルＺｂであれば、図６（Ａ）で上述した吸着ノズルＺａと同様、パッキン２３の枚数を変えることで吸着口２Ｋの短手方向寸法を変え、よって吸着口２Ｋの開口面積を調整できる。さらに、真空ポンプ４との配管構成の簡素化を得るばかりでなく、吸着ノズルＺｂの回動動作が軽快化し、信頼性のさらなる向上を得られる。
【００６６】
図６（Ｃ）は、基本的には図６（Ａ）で説明した吸着ノズルＺａと同一構成の吸着ノズルＺｃである。ここでは、吸着口２Ｋの短手方向寸法をより多様化するために、スペーサ（シム）２８と、このスペーサ２８の上下両面にパッキン２３を介在させている。上記スペーサ２８は薄板金属板からなり、パッキン２３と同一の形状寸法に形成されている。
【００６７】
上記スペーサ２８は板厚の異なるものを複数枚備えておき、必要とする板厚のものを選択すれば種々の開口面積の吸着口２Ｋを得られる。あるいは、同一板厚のもので、パッキン２３と交互に複数枚取付けることによっても、種々の開口面積の吸着口２Ｋを設定できる。より簡素な構成でありながら、コストに与える影響は極く少なくてすむ。
【００６８】
なお、上述したように複数枚のパッキン２３を重ねる場合は、パッキン２３の取付けボルト２２貫通部分が圧潰変形し易いが、貫通部分以外では膨出変形し易い。その結果、パッキン２３相互間でのシール性に不安が生じる。これに対して金属薄板からなるスペーサ２８の両面にパッキン２３を介在させれば、パッキン２３のシール性に何らの問題もない。
【００６９】
上記実施の形態では、断面矩形状のワークＷの縦面を第１面ｔとして第１の吸着ノズル１が吸着し、ワークＷの横面を第２面ｙとして第２の吸着ノズル２が吸着するようにした。すなわち、この場合は供給されたワークＷの姿勢を９０°変更して搬出するようにしたが、これに限定されない。
【００７０】
図７はワークＷの姿勢を１８０°変更するための説明図である。  
図の右側に第１の吸着ノズル１が位置し、左側に第２の吸着ノズル２が位置する。第１の吸着ノズル１がワークＷの一方の第１面ｔを吸着してきて、これから第２の吸着ノズル２に受け渡しする状態を示している。理想的には、第１の吸着ノズル１と第２の吸着ノズル２の中心軸が略９０°の角度を存して近接した状態とする。
【００７１】
すなわち、第１の吸着ノズル１と第２の吸着ノズル２が近接しているうえに、第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋとは異なる平面上に第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋが存在し、かつワークＷの第１面ｔと第２面ｙとの角部が第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋに近接している。
【００７２】
第１の吸着ノズル１に対する真空圧の供給を停止し、第２の吸着ノズル２に対して真空圧の供給を開始する。このときの切換えタイミングは上述したとおりであり、各吸着ノズル１，２と開閉弁６ａ，６ｂとの間に逆止弁７ａ，７ｂが介在しているので、ワークＷは第１の吸着ノズル１から第２の吸着ノズル２へ円滑に受け渡される。
【００７３】
ワークＷは他方の第１面ｔが第２の吸着ノズル２に吸着され、この状態で所定の部位に搬出される。したがって、供給トレイ９上にあるワークＷは一方の第１面ｔが第１の吸着ノズル１に吸着されて取上げられ、そのあと他方の第１面ｔが第２の吸着ノズル２に吸着されて搬出トレイ１２に載置されるので、１８０°姿勢変更されることになる。
【００７４】
なお、上述のワーク姿勢変更装置ではワークＷの姿勢を一気に１８０°変更するようにしたが、変更途中でのワークＷの脱落を確実に防止するには、一旦、略中間角度に姿勢変更し、そのあと１８０°に姿勢変更するとよい。以下、第２の実施の形態として図８ないし図１０にもとづいて説明する。
【００７５】
図８はワークＷの受け渡しの状態を説明する図であり、図９はワーク姿勢変更装置の概略の構成図であり、図１０（Ａ）（Ｂ）はワークＷの姿勢変更途中時と変更終了時の状態を説明する図である。
【００７６】
図８に示すように、ワーク姿勢変更装置は、第１の吸着ノズル１と中間吸着ノズルＭおよび第２の吸着ノズル２を備えている。ここでは、先に説明した第１の吸着ノズル１と同一の構成を第１の吸着ノズル１および第２の吸着ノズル２が備えており、先に説明した第２の吸着ノズル２と同一の構成を中間吸着ノズルＭが備えている。
【００７７】
ワークＷ自体は、先に説明した寸法構成（縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍ×長さ２０ｍｍ）のものを対象としている。後述するように第１の吸着ノズル１と第２の吸着ノズル２がワークＷの縦面である第１面ｔを吸着するのに対して、中間吸着ノズルＭがワークＷの横面である第２面ｙを吸着できる。
【００７８】
図９に示すように、各吸着ノズル１，Ｍ，２は、それぞれ配管５を介して吸着源である真空ポンプ４に連通される。すなわち、真空ポンプ４に接続される上記配管５は中途部で３方向に分岐されていて、一方の分岐配管５ａには第１の開閉弁６ａと第１の逆止弁７ａが設けられて、上記第１の吸着ノズル１に連通される。
【００７９】
また、分岐配管５ｂには第２の開閉弁６ｂと第２の逆止弁７ｂが設けられて中間吸着ノズルＭに連通され、分岐配管５ｃには第３の開閉弁６ｃと第３の逆止弁７ｃが設けられて第２の吸着ノズル２に連通される。第１〜第３の開閉弁１〜３は手動の開閉弁であるが、電磁開閉弁を用いて自動的に開閉制御するようにしてもよい。
【００８０】
図１０に示すように、昇降自在な支持杆１０の下端に、中間吸着ノズルＭが取付けられる。上記支持杆１０に対して中間吸着ノズルＭの取付け姿勢は固定であり、したがってこの吸着ノズルＭの吸着口ＭＫは常時下方に向いている。
【００８１】
上記支持杆１０には、概略的に示す２つのリンク機構１１Ａ，１１Ｂが、左右に突出した状態で取付けられている。一方のリンク機構１１Ａには、第１の吸着ノズル１が取付けられる。他方のリンク機構１１Ｂには、複数の第２の吸着ノズル２が取付けられる。
【００８２】
上記第１、第２の吸着ノズル１，２は、それぞれのリンク機構１１Ａ，１１Ｂを操作することにより回動自在であり、その姿勢位置を保持できる。すなわち、第１，第２の吸着ノズル１，２のそれぞれに設けられる吸着口１Ｋ，２Ｋは、吸着ノズル１，２の回動姿勢に応じて向きが調整される。
【００８３】
つぎに、このようなワーク姿勢変更装置を用いた、実際の姿勢変更作業について説明する。  
なお、このワーク姿勢変更装置を備えた物品の製造装置として、上記供給トレイ９と搬出トレイ１２との間にワークＷを加工する加工部がある場合と、搬出トレイ１２の先にワークＷの加工部がある場合、もしくは整列されたワークを取出して配置セットする方向を変更する場合がある。
【００８４】
図１０（Ａ）に示すように、ワークＷは供給トレイ９上に一方の第１面ｔを載置され、他方の第１面ｔを上方に向けた状態にして並べられる。第１の吸着ノズル１を垂直姿勢とし、この吸着口１Ｋを下方に向けて吸着すべきワークＷに対向する。支持杆１０を下方に移動して、第１の吸着ノズル１の吸着口１ＫをワークＷの第１面ｔに当接させる。
【００８５】
真空ポンプ４を駆動し、第１の開閉弁６ａを開放する。全ての第１の吸着ノズル１における吸着口１Ｋに真空圧が作用し、ワークＷの第１面ｔを吸着する。タイミングをとって支持杆１０を上昇させると、ワークＷは第１の吸着ノズル１に吸着されたまま供給トレイ９から離間する。
【００８６】
つぎに、リンク機構１１Ａを操作して第１の吸着ノズル１を傾動変位し、約４５°の斜め姿勢に保持する。この状態を、図８にも示していて、第１の吸着ノズル１と中間吸着ノズルＭが近接しているうえに、第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋとは異なる平面上に中間吸着ノズルＭの吸着口ＭＫが存在し、かつワークＷの第１面ｔと第２面ｙとの角部が中間吸着ノズルＭの吸着口ＭＫに近接している。
【００８７】
さらに支持杆１０を操作して、ワークＷを搬出トレイ９Ａへ搬送する。第１の吸着ノズル１はワークＷに対して充分な真空圧を作用しているので、搬送中、もしくは処理中においてもワークＷの脱落、位置ずれ等の不具合の発生はない。
【００８８】
ワークＷの搬送途中、もしくは搬出トレイ９Ａの直上部位において、ワークＷの姿勢を変更する。すなわち、第２の開閉弁６ｂを開放したうえで、第１の開閉弁６ａを閉じる。ワークＷの第１面ｔが第１の吸着ノズル１の吸着口１Ｋから離間するのと同時に、ワークＷの第２面ｙが中間吸着ノズルＭの吸着口ＭＫに吸着される。
【００８９】
この状態で、中間吸着ノズルＭと第２の吸着ノズル２とが近接しているうえに、中間吸着ノズルＭの吸着口ＭＫとは異なる平面上に第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋが存在し、かつワークＷの第２面ｙと第１面ｔとの角部が第２の吸着ノズル２の吸着口２Ｋに近接している。
【００９０】
つぎに、第３の開閉弁６ｃを開放したうえで、第２の開閉弁６ｂを閉じる。ワークＷの第２面ｙが中間吸着ノズル吸着口ＭＫから離間するのと同時に、ワークＷの第１面ｔが第２の吸着ノズル吸着口２Ｋに吸着される。ただし、第２の吸着ノズル２が吸着するワークＷの第１面ｔは、先に第１の吸着ノズル１が吸着した第１面ｔとは反対側の面となる。
【００９１】
搬出トレイ９Ａの直上位置に支持杆１０を移動してから垂直に降下し、第３の開閉弁６ｃを閉じる。ワークＷは第２の吸着ノズル２から解放され、搬出トレイ９Ａ上に載置される。このようにワークＷは、所定角度（１８０°）に姿勢変更される前に、一旦、中間姿勢にされるので、姿勢変更に無理がなく円滑に行える。
【００９２】
複雑な機構を必要とせず、モータ等の回転駆動源も不要であり、装置としての組立て構成が簡素ですみ、廉価に提供できる。ワークＷに対する負圧の発生方向を変えるだけでワークＷの姿勢を適宜、円滑に変更でき、姿勢変更に要する時間が極めて短くてすみ、作業性の大幅向上を得られる。
【００９３】
なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、ワークＷに対する姿勢変更の角度は適宜設定できる。すなわち、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明における第１の実施の形態に係る、互いに異なるワーク吸着状態を示すワーク姿勢変更装置の主要部の斜視図と、その説明図。
【図２】同実施の形態に係る、ワーク姿勢変更を説明する模式図。
【図３】同実施の形態に係る、ワーク姿勢変更装置の概略の構成図。
【図４】同実施の形態に係る、ワークの姿勢変更途中時の状態と、姿勢変更終了時の状態での、ワーク姿勢変更装置を説明する図。
【図５】同実施の形態に係る、断面矩形状ワークに対する吸着の問題点と、その解決策を説明する図。
【図６】同実施の形態に係る、吸着口の開口面積を容易に可変できるようにした、互いに異なる吸着ノズルの一部断面図。
【図７】同実施の形態の変形例に係る、ワーク姿勢変更を説明する図。
【図８】本発明における第２の実施の形態に係る、ワーク姿勢変更を説明する図。
【図９】同実施の形態に係る、ワーク姿勢変更装置の概略の構成図。
【図１０】同実施の形態に係る、互いに異なるワーク姿勢変更を説明する図。
【符号の説明】
【００９５】
Ｗ…ワーク、ｔ…（ワークの）第１面、１Ｋ…（第１の吸着ノズルの）吸着口、１…第１の吸着ノズル、ｙ…（ワークの）第２面、２Ｋ…（第２の吸着ノズルの）吸着口、２…第２の吸着ノズル、Ｔ…真空圧切換え機構（真空圧切換え手段）、７ａ…第１の逆止弁、７ｂ…第２の逆止弁、７ｃ…第３の逆止弁、１５ａ…バッファ、２０…ノズル本体、２１…ノズル蓋（分割部）、Ｍ…中間吸着ノズル、ＭＫ…（中間吸着ノズルの）吸着口。
【図１】
2008284622.tif 000003
【図２】
2008284622.tif 000004
【図３】
2008284622.tif 000005
【図４】
2008284622.tif 000006
【図５】
2008284622.tif 000007
【図６】
2008284622.tif 000008
【図７】
2008284622.tif 000009
【図８】
2008284622.tif 000010
【図９】
2008284622.tif 000011
【図１０】
2008284622.tif 000012