(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚を積層して焼結した金網よりなる吸引チャックプレートにおいて、この吸引チャックプレートの表面側に配置された金網がフラット加工されてなることを特徴とする、吸引チャックプレート。
【請求項２】
フラット加工される金網に隣接させて配置された金網が、焼結体を構成する複数枚の金網の中で最も網目の細かい金網である、請求項１に記載の吸引チャックプレート。
【請求項３】
フラット加工される金網を構成する金属線の直径が、０．０５mm〜０．３mmとされてなる、請求項１または請求項２に記載の吸引チャックプレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引チャックプレートに関する。さらに詳しくは、液晶ディスプレイ用の基板やシリコンウエファーなどの薄板、その他の金属製の各種薄板、または、合成樹脂製・紙製の各種薄膜などを吸着して搬送するための吸引保持具に装備される吸引チャックプレートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶ディスプレイ用の基板やシリコンウエファーなどの薄板、プレス加工を施して容器やキャップとする小型金属製薄板を所定位置に移動させる際、食品包装容器の表面に成分、製造者、賞味期限などを表示した合成樹脂製・紙製のラベルを移動させる際などに、これら薄板やラベルなどを吸着保持して所定位置に搬送するための吸引保持具が使用されている。この吸引保持具のホルダー内には吸引チャックプレートが装備され、外部からホルダーに真空を適用することによって、上記した薄板などが吸引チャックプレートに吸着される。
【０００３】
上記した吸引保持具に装備される吸引チャックプレートとしては、従来、金属やセラミックの異形の粉粒体を焼結し、その表面をフラット加工して調製されたものが提案され、一部実用化されている。しかし、提案されている吸引チャックプレートは、(1)形状が不均一な粉粒体を焼結して構成され、かつ、調製する際に上記粉粒体の焼結密度が不均一となるため均一な吸引力が得られず、物品を確実に吸着保持することができない、(2)異形の粉粒体同士の焼結によって構成された空孔が複雑な構造となるため、用途によってはゴミやほこりなどによる目詰まりが生じ易く、洗浄も困難である、という欠点があった。
【０００４】
上記のような欠点を解決する吸引チャックプレートとして提案されているものには、(A)実公平５−３４８０号公報に記載されているように、比較的均一な球状粉を焼結し、その表面をフラット加工してなる吸引チャックプレートや、(B)実公平５−３４８１号公報に記載されているように、多数の線材を平行に並べて焼結し、これら線材にほぼ直角なフラット面を形成して吸着面とした吸引チャックプレートなどがある。
【０００５】
しかし、(A)の吸引チャックプレートは、球状粉を焼結して構成されるので、吸引抵抗を多様に設定するのが困難であり、場合によっては所望の均一な吸引力を得ることができないという欠点があった。
【０００６】
また、(B)の吸引チャックプレートは、複数本の線材よりなる線材の束を焼結し構成しているので、焼結する際の条件によっては束の内部の線材同士を十分に焼結させることができない場合がある。この場合、焼結体を線材に対して直角に切断したり、その切断面をフラット加工したりする際に、十分に焼結されていない内部の線材が他の焼結された線材から分離するため、製品化できないという欠点があった。一方、束の内部の線材同士を十分に焼結させるために所定の温度より高い温度で加熱した場合には、この高温の加熱によって束の外部の線材が変形または溶融し、これら線材同士の焼結によって形成されるはずの空孔が塞がれてしまい、所望の吸引力が得られないという欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、かかる状況にあって、上記課題を一挙に解決した吸引チャックプレートを提供すべく鋭意検討の結果、本発明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明の目的は、次のとおりである。
１．吸引抵抗を多様に設定することができ、従って所望の吸引力を得ることができる、吸引チャックプレートを提供すること。
２．目詰まりが生じ難く、所望の吸引力を維持することができる、吸引チャックプレートを提供すること。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、複数枚を積層して焼結した金網よりなる吸引チャックプレートにおいて、この吸引チャックプレートの表面側に配置された金網がフラット加工されてなることを特徴とする、吸引チャックプレートを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る吸引チャックプレートは、吸引保持具のホルダー内に装備されるものであり、外部からホルダーに真空を適用することによって、薄板や薄膜などを吸着保持して所定の位置へと搬送するという機能を果たす。この吸引チャックプレートを構成する金網は複数枚積層されて焼結され、金網ごとに、織り方、網目の細かさ、これを構成する金属線の太さ、この金属線の材料となる金属の種類などを適宜決めることができる。
【００１０】
上記した金網を構成する金属線調製用の金属は、特に限定されるものではなく、鉄、鋳鉄、軟鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅合金、チタン合金、アルミニウム合金などを挙げることができる。また、金属線の直径は、０．０１mm〜１．０mmの範囲で選ぶことができる。また、この金網の網目は、横糸と縦糸との間隔が均一な篩のような平織りであってもよく、たたみ織りのような横糸と縦糸との間隔が不均一であってもよく、横糸と縦糸との目の細かい方で表記すると、５〜４０００メッシュ程度までの範囲で選ぶことができる。なお、金属線の長さ方向に直角に切断した際の断面形状は真円形状、楕円形状などの円形状のほか、金属線相互の接触面積を大きくして焼結強度を高める目的で長方形状、正方形状などの矩形状とすることもできる。
【００１１】
本発明に係る吸引チャックプレートは上記金網を複数枚積層するが、異なる機能を発揮する複数枚の金網を用意し、これらの複数枚の金網を、各々の機能を十分に発揮させることができる組み合わせにして配置するのが好ましい。例えば、(1)吸引チャックプレートの表面側には、フラット加工し易い金網を配置し、(2)上記したフラット加工される金網に隣接させて、微小な塵芥を捕捉すると共に、吸引抵抗を調節する機能を発揮する金網を配置し、(3)吸引チャックプレートの内部には、吸引チャックプレートの強度を高める機能を発揮する金網を配置することができる。
【００１２】
上記(1)のように、吸引チャックプレートの表面側に配置される金網としては、金網を構成する金属線の直径が０．０５mm〜０．３mmとされ、かつ、２０〜２００メッシュとされたものが好適である。金属線を上記範囲の直径とすると金網が十分に厚くされるためフラット加工し易くなる。なお、この場合、研削前と研削後の吸着面の開口率がほとんど変化することがないので、平面度を微調整する際などに吸着面を若干研削した後も所望の吸引抵抗を維持することができる。
【００１３】
上記(2)のように、フラット加工される金網に隣接させて配置される金網としては、網目の細かい金網が好適である。この(2)の金網は、吸引チャックプレートの用途にもよるが、吸引チャックプレートに吸引抵抗を付与し、物体をプレートに吸引する際に均一な吸引力を適用するように機能する。また、フラット加工の際に発生する微小な塵芥が、吸引チャックプレートの吸着面を通過してホルダー側に流れるのを阻止するという機能を果たす。すなわち、(2)の金網は上記した微小な塵芥を早期に捕捉し、微小な塵芥が吸着面からホルダー側に流れることによって吸引チャックプレート内部で目詰まりが生じるのを防ぎ、この結果、吸引チャックプレートの所望の吸引抵抗を維持することができる。この(2)の金網によって捕捉された塵芥は、吸引チャックプレートの吸着面近傍に堆積することがあるが、超音波洗浄や圧空による逆洗などによって容易に除去することができる。
【００１４】
上記(3)のように、吸引チャックプレートの内部に配置される金網としては、ステンレス鋼や銅合金で調整されたものが一般的であるが、比強度や靭性に優れるチタン合金で調製したものや、直径１mm程度の比較的太い金属線を用いた、たたみ織りや綾たたみ織りによって構成したもの、などを挙げることができる。
【００１５】
金網の織り方には特に制限がなく、例えば、平織り、綾織り、たたみ織り、綾たたみ織り、逆たたみ織りなどを挙げることができる。なお、前記(1)のように吸引チャックプレートの表面側に配置される金網は、前記した機能を発揮すればいかなる織り方でもよいが、特に平織りが好ましく、前記(2)のように、フラット加工される金網に隣接させて配置される金網は、網目の細かい綾織り、たたみ織り、綾たたみ織り、逆たたみ織りで構成するのが好ましい。また、前記(3)のように、吸引チャックプレートの内部に配置される金網は、前記した機能を発揮すればいかなる織り方でもよい。
【００１６】
上記のように積層された複数枚の金網は、焼結によって相互に接触した部分が接合されて焼結体とされる。焼結する際の熱源は、種々の発熱体による電気加熱方式を採用した焼結炉が一般的である。また、焼結する際の雰囲気は、水素ガス、不活性ガス、真空などが挙げられる。中でも、真空または水素ガス雰囲気下で焼結するのが好ましい。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンなどを挙げることができる。
【００１７】
焼結温度や焼結時間は、金網を構成する金属線の金属の種類、金属線の太さ、金網の網目の細かさ、積層する金網の枚数などに応じて適宜決めることができ、例えば、焼結温度は５００℃〜１５００℃の範囲、焼結時間は３０分〜６時間程度とすることができる。なお、異なる金属で調製された複数枚の金網同士を焼結させる際には、これら金属の融点が著しく異なると十分に焼結ができないので、同程度の融点を有する金属で調製された金網同士を組み合わせるものとする。
【００１８】
上記した金網からなる焼結体は、その表面側に配置された金網がフラット加工されて吸着面が形成され、吸引チャックプレートとされる。本発明において「フラット加工」とは、焼結体の表面側に配置された金網の表面を、研削加工やラッピングなどによって、平滑な面とする工程を意味する。研削加工やラッピングは、通常の採用されている方法によって行うことができる。
【００１９】
以上記載したとおり、本発明に係る吸引チャックプレートは、金網を複数枚積層して焼結して構成されるため、各金網の網目の形状、大きさ、分布密度、金網の組み合わせ方、焼結温度、焼結時間などを種々変えることによって、空孔の形態を任意に形成することができるので、その吸引抵抗を多様に設定することができ、従って所望の吸引力を得ることができる。
【００２０】
また、この吸引チャックプレートにおいて、その表面近傍にのみ網目の細かい金網を配置した場合には、この網目の細かい金網によって微小な塵芥が捕捉され、かつ、捕捉された塵芥は超音波洗浄などによって容易に除去されるため、従来の粉粒体を焼結した吸引チャックプレートと比較して目詰まりが生じ難く、所望の吸引力を維持することができる。
【００２１】
なお、従来の吸引チャックプレートは、点（粉粒体）の集合体（実公平５−３４８０号公報参照）または線（線材）の集合体（実公平５−３４８１号公報参照）であるのに対し、本発明に係る吸引チャックプレートは、面（金網）の集合体であるので、この吸着面に作用する圧縮力、引張力、剪断力、衝撃などの各種外力に対し、優れた靭性を発揮する。
【００２２】
本発明に係る吸引チャックプレートは、液晶ディスプレイのガラス基板、シリコン基板、シリコンウエファーなどの薄い板状体、その他の金属薄板、合成樹脂製・紙製の薄いラベルなどの薄膜を吸着保持して、所定の位置に移動させる際に使用される。この吸引チャックプレートは、通常、吸引口を有する所定のホルダーに装着された状態で使用される。
【００２３】
本発明に係る吸引チャックプレートは、所要の金属材料から所要の織り方で調製された所要のメッシュの金網を所要枚数用意し、これらを積層して焼結し、この表面側に配置された金網をフラット加工することにより製造することができる。このようにして製造された吸引チャックプレートは、種々の大きさ、構造のホルダーに装着され吸引保持具の一部とされて使用され、吸着する物品に応じて、大きさ、形状、適用される吸引力を適宜変更可能とされる。
【００２４】
本発明に係る吸引チャックプレートを使用して吸引保持具を調製するには、用意した吸引チャックプレートを所定のホルダーの大きさに合わせて切断した後、このホルダー内に吸引チャックプレートを装着し、次いで、このホルダーを真空タンクなどの吸引源に接続する。なお、要すれば、吸引チャックプレートをホルダー内に装着する前または装着した後に、この吸引チャックプレートの表面を若干研削して吸着面の平面度を微調整することもできる。吸引チャックプレートを装着した吸引保持具は、自動制御可能な搬送用マニピュレーターや真空制御装置によって、所定位置への移動や真空の適用・解除などを可能とし、物品を吸着保持して所定の位置に搬送することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を、図面により具体的に説明するが、本発明は以下に記載の例に限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明に係る吸引チャックプレートを装備した吸引保持具の一例の断面図であり、図２は、図１のII部分の拡大図である。
【００２７】
図１には、吸引チャックプレート１０をホルダー２０に装備した吸引保持具が示されている。ホルダー２０には、吸引口２１と吸引室２２とが設けられている。吸引口２１は、図示されていない吸引源（真空ポンプ）に接続されており、この真空ポンプによる吸引力が吸引チャックプレート１０に作用することとなる。吸引室２２は、プレート支持部２３によって区切られているが、このプレート支持部２３には図示されていない貫通孔が設けられているので、真空ポンプによる吸引力を吸引チャックプレート１０のほぼ全面にわたって作用させることができる。なお、ホルダー２０に吸引室２２を設けずに、ホルダー２０と吸引チャックプレート１０との間に金網を介在させて、通気路を形成することもできる。
【００２８】
図２は、吸引チャックプレート１０の断面構造を示したものである。この図２から明らかなように、吸引チャックプレート１０は５枚の金網が積層され焼結されて構成されており、これら５枚の金網のうち、上側（表面側）に配置された３枚の金網１１〜１３は平織りされた金網であり、中央の金網１４はたたみ織りされた金網であり、下側の金網１５はたたみ織りされた金網を、９０度ずらして重ねたものである。吸引チャックプレート１０の表面側に配置された金網１１は、図２に示すように点線で示した削り代１１´がフラット加工によって削り取られて、吸着面１１″が形成されている。この金網を構成する金属線１１ａは、特定の太さとされているため、フラット加工し易い。
【００２９】
フラット加工される金網１１に隣接させて配置された金網１２は、吸引チャックプレート１０を構成する５枚の金網の中で最も網目が細かいものである。この網目の細かい金網１２によって、吸引チャックプレート１０の吸着面から流入する微小な塵芥が捕捉されることとなり、かつ、この網目の細かい金網１２によって捕捉された微小な塵芥は、吸引チャックプレート１０の表面近傍に堆積するため、超音波洗浄などによって容易に除去することができる。この結果、吸引チャックプレート１０の目詰まりが生じ難く、所望の吸引力を維持することができる。
【００３０】
吸引チャックプレート１０の中央に配置される金網１４は、吸引チャックプレート１０を構成する５枚の金網の中で最も直径が大きい金属線１４ａを用いて、たたみ織りによって構成されたものである。このため、金網１４は剛性に優れ、吸引チャックプレート１０の強度を高めるという機能を発揮する。また、このたたみ織りの金網１４の下側に配置される金網１５は、たたみ織り金網を９０度ずらして重ねた状態で切断した際の断面形状が表れている。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上詳細に説明したとおりであり、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
１．本発明に係る吸引チャックプレートは、金網を複数枚積層して焼結して構成されるため、各金網の網目の形状、大きさ、分布密度、金網の組み合わせ方、焼結温度、焼結時間などを種々変えることによって、空孔の形態を任意に形成することができるので、吸引抵抗を多様に設定することができる。
２．本発明に係る吸引チャックプレートは、空孔の形態を任意に形成して吸引抵抗を多様に設定することができるので、所望の吸引力を得ることができる。
３．本発明に係る吸引チャックプレートは、その吸着面に隣接させて網目の細かい金網を配置した場合には、この網目の細かい金網によって微小な塵芥が捕捉されるため、目詰まりが生じ難い。
４．本発明に係る吸引チャックプレートは、その吸着面に隣接させて網目の細かい金網を配置した場合には目詰まりが生じ難いので、所望の吸引力を維持することができる。
５．本発明に係る吸引チャックプレートは、その吸着面に隣接させて網目の細かい金網を配置した場合には、この網目の細かい金網によって捕捉された微小な塵芥を、洗浄によって容易に除去することができる。
６．本発明に係る吸引チャックプレートは、面（金網）の集合体であるので、この吸着面に作用する圧縮力、引張力、剪断力、衝撃などの各種外力に対し、優れた靭性を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る吸引チャックプレートを装備した吸引保持具の一例の断面図である。
【図２】  図１のII部分の拡大図である。
【符号の説明】
１０：吸引チャックプレート
１１、１２、１３：平織りされた金網
１１´：削り代
１１″：吸着面
１４：たたみ織りされた金網
１５：たたみ織りされた金網
１１ａ、１４ａ、１５ａ：金属線
２０：ホルダー
２１：吸引口
２２：吸引室
２３：プレート支持部
【図１】
0004057229.tif 000002
【図２】
0004057229.tif 000003