(57)【要約】【課題】被把持部材が小型であっても、被把持部材を損傷させることなく把持する。【解決手段】把持パット２６は、内部空間４８に圧縮空気が供給されると、把持装置２２の中央に位置する鉛直方向の軸線５２上の点を中心としてダイヤフラム部４４が円板状に変形する。ダイヤフラム部４４が円板状に変形すると、４つの接触部４６によって囲まれる円形の領域は、把持装置２２が把持するレンズよりも半径が約０．５ｍｍ大きくなる。内部空間４８内が大気圧にされると、把持パット２６が気圧差による外力を受けなくなり、接触部４６それぞれがレンズに側方から接触する。つまり、把持装置２２は、接触部４６がレンズに接触する圧力でレンズを把持する。【選択図】図４
2009279707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧力変化を所定の軸線から離れる方向の力又は所定の軸線に近づく方向の力に変換する変換手段と、
この変換手段が変換した力により被把持部材の幅よりも大きく開き又は小さく閉じ、且つ自身の弾性により被把持部材の幅よりも小さく閉じ又は大きく開くことによって、被把持部材を把持又は開放するように被把持部材に接触する接触部と
を有する把持装置。
【請求項２】
前記変換手段及び前記接触部は、一体に成型されている
請求項１記載の把持装置。
【請求項３】
流体の圧力変化に応じて一方向に流体の流れを許し、逆方向への流体の流れを阻止するよう動作する逆止弁をさらに有し、
前記変換手段は、
前記逆止弁の動作に応じて生じる流体の圧力変化を力に変換する
請求項１又は２記載の把持装置。
【請求項４】
前記接触部は、
樹脂製の光学部品を被把持部材として接触する
請求項１乃至３いずれか記載の把持装置。
【請求項５】
前記接触部は、
幅が６ｍｍ以下の被把持部材を把持又は開放する
請求項１乃至４いずれか記載の把持装置。
【請求項６】
被把持部材を把持する把持装置と、
この把持装置に対して流体の圧力を変化させる変圧手段と、
前記把持装置を移動させる移動手段と
を有し、
前記把持装置は、
前記変圧手段による流体の圧力変化を所定の軸線から離れる方向の力又は所定の軸線に近づく方向の力に変換する変換手段と、
この変換手段が変換した力により被把持部材の幅よりも大きく開き又は小さく閉じ、且つ自身の弾性により被把持部材の幅よりも小さく閉じ又は大きく開くことによって、被把持部材を把持又は開放するように被把持部材に接触する接触部と
を有する搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被把持部材を把持する把持装置及び搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、成形体を保持した保持手段を反転させたのち、その保持手段が成形体を所定の機器に載置する成形体の取り出しシステムを開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３９５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の取り出しシステムは、ランナと一体であるレンズでなければ損傷を防止することができず、小型のレンズを取り出すこともできないという問題があった。
【０００５】
本発明は、被把持部材が小型であっても、被把持部材を損傷させることなく把持することができる把持装置及び搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、流体の圧力変化を所定の軸線から離れる方向の力又は所定の軸線に近づく方向の力に変換する変換手段と、この変換手段が変換した力により被把持部材の幅よりも大きく開き又は小さく閉じ、且つ自身の弾性により被把持部材の幅よりも小さく閉じ又は大きく開くことによって、被把持部材を把持又は開放するように被把持部材に接触する接触部とを有する把持装置にある。
【０００７】
好適には、前記変換手段及び前記接触部は、一体に成型されている。
【０００８】
また、好適には、流体の圧力変化に応じて一方向に流体の流れを許し、逆方向への流体の流れを阻止するよう動作する逆止弁をさらに有し、前記変換手段は、前記逆止弁の動作に応じて生じる流体の圧力変化を力に変換する。
【０００９】
また、好適には、前記接触部は、樹脂製の光学部品を被把持部材として接触する。
【００１０】
また、好適には、前記接触部は、幅が６ｍｍ以下の被把持部材を把持又は開放する。
【００１１】
また、本発明の第２の特徴とするところは、被把持部材を把持する把持装置と、この把持装置に対して流体の圧力を変化させる変圧手段と、前記把持装置を移動させる移動手段とを有し、前記把持装置は、前記変圧手段による流体の圧力変化を所定の軸線から離れる方向の力又は所定の軸線に近づく方向の力に変換する変換手段と、この変換手段が変換した力により被把持部材の幅よりも大きく開き又は小さく閉じ、且つ自身の弾性により被把持部材の幅よりも小さく閉じ又は大きく開くことによって、被把持部材を把持又は開放するように被把持部材に接触する接触部とを有する搬送装置にある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被把持部材が小型であっても、被把持部材を損傷させることなく把持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る搬送装置１０の概要が示されている。搬送装置１０は、搬送アーム１２、駆動部１４、変圧部１６及び制御部１８を有し、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Video Disc）等の光ピックアップ用対物レンズ、若しくは、コリメータレンズ、光デバイス用ホログラム素子、グレイティング素子又は携帯電話用の撮像レンズ等の樹脂製光学部品（成型品：被把持部材）を所定の位置で把持して移動させ、他の位置で開放（即ち搬送）する。
【００１４】
搬送アーム１２は、例えば鉛直方向の回転軸を中心に回転する回転部２０と、この回転部２０の底面に配置される例えば１６個の把持装置２２とを有し、把持装置２２それぞれが気圧の変化に応じて被把持部材を把持可能にされている。
【００１５】
駆動部１４は、搬送アーム１２を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向の２方向）及び鉛直方向（Ｚ方向）に移動させるとともに、回転部２０を回転（回転角度θ）させる４軸の駆動源である。
【００１６】
変圧部１６は、上述した把持装置２２が被把持部材を例えば気圧の低下により把持し、気圧の上昇により開放するように、把持装置２２それぞれに対して個別に所定の圧力の空気を供給する。
【００１７】
制御部１８は、搬送アーム１２が所定の領域（３次元空間）内で所定の移動をするように駆動部１４を制御するとともに、把持装置２２それぞれが所定のタイミングで被把持部材を把持又は開放するように変圧部１６を制御する。
【００１８】
次に、把持装置２２について詳述する。
図２は、被把持部材（ＤＶＤのピックアップ用のレンズ）を把持した状態の把持装置２２を側方から見た断面図である。把持装置２２は、回転部２０に固定される例えば金属製のヘッド２４と、このヘッド２４に固定されてレンズを把持及び開放する把持パット２６とから構成される。
なお、把持装置２２が把持する被把持部材としてのレンズは、例えば外周が円形であり、外径が６ｍｍ以下である。
【００１９】
ヘッド２４は、接続アダプタ２８と、固定スリーブ３０とから構成される。接続アダプタ２８は、把持パット２６の後述する環状部４２が側方から嵌め合わされる孔部３２と、変圧部１６から供給される所定の圧力の空気を後述する内部空間４８に導く貫通孔３４とを有し、上部が回転部２０に例えば締め付けられて固定されるようになっている。固定スリーブ３０は、接続アダプタ２８の上部を上方に突出させる穴部３６が上面に設けられ、接続アダプタ２８に対して上方から被せられることにより、把持パット２６の環状部４２を孔部３２とともに側方から固定する。
【００２０】
把持パット２６は、例えば鉛直方向（図２において上下方向）に延びる筒状の側壁部４０と、ヘッド２４に固定される環状部４２と、ダイヤフラム部４４と、レンズに接触する例えば４つの接触部４６（図３参照）とを具備し、例えばシリコンゴムなどの弾性を有する部材によって一体に成型されている。また、把持パット２６は、側壁部４０、環状部４２、ダイヤフラム部４４及び接触部４６に囲まれて外気（外部の気圧）と隔たれた内部空間４８を接続アダプタ２８とともに形成する。
なお、図２において、把持パット２６は、図３のＣ−Ｏ−Ｄ線断面により示されている。
【００２１】
側壁部４０は、外力に応じて変形し、外力を受けていない状態では例えば鉛直方向に延びる筒状の形態を維持するようにされている。環状部４２は、側壁部４０の上部に設けられており、上述したように接続アダプタ２８及び固定スリーブ３０により固定される。
【００２２】
ダイヤフラム部４４は、例えば４つの補強リブ５０が上面に形成されており、外力を受けていない状態では例えば上方に突出して内部空間４８と接触部４６とを隔てる略円錐形にされた膜状の隔壁である。ただし、ダイヤフラム部４４は、例えば内部空間４８内の気圧が外気圧よりも高くされると、把持装置２２の中央に位置する鉛直方向の軸線５２上の点を中心として円板状に変形するようにされている。つまり、ダイヤフラム部４４は、側壁部４０及び接触部４６に支持された外周部分と中心部分とが、補強リブ５０を形成された部分よりも変形しやすくされている。  
【００２３】
接触部４６は、ダイヤフラム部４４よりも下方で側壁部４０の内側に例えば等間隔で配置され、ダイヤフラム部４４によって内部空間４８から隔たれた部分がレンズに側方から接触するようにされている。また、４つの接触部４６によって囲まれる円形の領域（内接円）は、図３に示すように、把持パット２６が外力を受けていない状態では把持装置２２が把持するレンズの外径よりも直径が小さくなるようにされている。
【００２４】
図４は、内部空間４８内の気圧が外気圧よりも高くされた状態の把持装置２２を側方から見た断面図である。把持パット２６は、例えば内部空間４８に圧縮空気が供給されると、内部空間４８の気圧が外気圧よりも高くなるので、図５にも示すように、把持装置２２の中央に位置する鉛直方向の軸線５２上の点を中心としてダイヤフラム部４４が円板状に変形する。ダイヤフラム部４４が円板状に変形すると、４つの接触部４６によって囲まれる円形の領域は、把持装置２２が把持するレンズよりも半径が例えば約０．５ｍｍ大きくなる。つまり、把持パット２６は、圧縮空気が内部空間４８に供給されることによって生じる内部空間４８内の気圧の変化を、ダイヤフラム部４４が接触部４６を軸線５２上の点から離す方向の力に変換し、接触部４６によって囲まれる円形の領域を開くようにされている。
【００２５】
次に、搬送装置１０の動作について説明する。
図６は、搬送装置１０が被把持部材であるレンズを搬送する場合に行う動作（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図６に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、変圧部１６は、制御部１８の制御に応じて把持装置２２に圧縮空気を供給することにより内部空間４８内の気圧を外気圧よりも高くする。すなわち、図４及び図５に示したように把持パット２６が開く。
【００２６】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、駆動部１４は、制御部１８の制御に応じて搬送アーム１２を所定の位置まで移動させ、回転部２０を所定の回転角度まで回転させることにより、レンズを把持可能な把持位置に（レンズの側方に接触部４６それぞれが位置するように）把持装置２２を移動させる。
【００２７】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、変圧部１６は、制御部１８の制御に応じて内部空間４８を大気圧にする。把持パット２６が気圧差による外力を受けなくなると、接触部４６それぞれがレンズに側方から接触する。つまり、把持装置２２は、接触部４６がレンズに接触する圧力でレンズを把持する。
【００２８】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、駆動部１４は、制御部１８の制御に応じて搬送アーム１２を所定の位置まで移動させ、回転部２０を所定の回転角度まで回転させることにより、レンズが搬送先に位置するように把持装置２２を搬送先に移動させる。
【００２９】
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、変圧部１６は、制御部１８の制御に応じて把持装置２２に圧縮空気を供給することにより内部空間４８内の気圧を外気圧よりも高くする。すなわち、把持装置２２がレンズを開放し、レンズの搬送が完了する。
【００３０】
次に、把持装置２２の変形例について説明する。
図７は、レンズを把持した状態の把持装置２２の変形例を側方から見た断面図である。なお、把持装置２２の変形例において、図２に示した把持装置２２を構成する部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある。
また、図７において、把持パット２６は、図８のＥ−Ｏ−Ｆ線断面により示されている。
【００３１】
把持装置２２の変形例は、ダイヤフラム部４４の略中央に貫通孔５４が設けられており、内部空間４８内にボール弁５６が入れられている。ボール弁５６は、例えば中空のボール状に形成された部材であり、内部空間４８内で生じる気流によって内部空間４８内を自在に移動可能にされている。また、４つの接触部４６によって囲まれる円形の領域は、図８にも示すように側壁部５８によって円形に開口するようにされている。なお、側壁部５８によって開口する部分は、把持パット２６が外力を受けていない状態では把持装置２２が把持するレンズの外径よりも内径が小さくなるようにされている。
【００３２】
したがって、把持パット２６は、例えば内部空間４８に圧縮空気が供給されると、圧縮空気が内部空間４８から貫通孔５４を通って外部へ流れることを阻止するようにボール弁５６が貫通孔５４を塞ぎ、図９にも示すように、把持装置２２の中央に位置する鉛直方向の軸線５２上の点を中心としてダイヤフラム部４４が円板状に変形する。ダイヤフラム部４４が円板状に変形すると、４つの接触部４６及び側壁部５８によって囲まれる円形の領域は、把持装置２２が把持するレンズよりも半径が例えば約０．５ｍｍ大きくなる。つまり、把持パット２６は、圧縮空気が内部空間４８に供給されると（接触部４６及び側壁部５８によって囲まれる円形の領域が）開くようにされている。
【００３３】
一方、内部空間４８が変圧部１６によって大気圧にされると、把持装置２２は、接触部４６及び側壁部５８がレンズに側方から接触するとともに、ボール弁５６が移動可能になって貫通孔５４を開口させ、レンズを把持する。
ここで、接触部４６及び側壁部５８がレンズを把持して、ボール弁５６が貫通孔５４から離れると、レンズ、ダイヤフラム部４４及びボール弁５６で囲まれていた空間は、空気が内部空間４８に向けて流れ（内部空間４８内の空気とともに吸引され）、気圧が大気圧よりも低下する。つまり、把持装置２２は、接触部４６及び側壁部５８によってレンズを把持するとともに、ボール弁５６が貫通孔５４を開閉する逆止弁として機能するので、気圧差を利用してレンズを吸着することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態においては、内部空間４８内の気圧が大気圧である場合に把持装置２２がレンズを把持するように形成された把持パット２６を例に説明したが、これに限定されることなく、例えば内部空間４８内の気圧が大気圧である場合に把持装置２２がレンズを開放するように把持パット２６が形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係る搬送装置の概略図である。
【図２】被把持部材を把持した状態の把持装置を側方から見た断面図である。
【図３】把持パットを下方（図２のＡの方向）から見た下面図である。
【図４】内部空間内の気圧が外気圧よりも高くされた状態の把持装置を側方から見た断面図である。
【図５】図４に示した把持パットの状態の概略を示す斜視図である。
【図６】搬送装置が被把持部材であるレンズを搬送する場合に行う動作（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
【図７】レンズを把持した状態の把持装置の変形例を側方から見た断面図である。
【図８】把持装置の変形例の把持パットを下方（図７のＢの方向）から見た下面図である。
【図９】把持装置の変形例の内部空間内の気圧が外気圧よりも高くされた状態の把持装置を側方から見た断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    搬送装置
１２    搬送アーム
１４    駆動部
１６    変圧部
１８    制御部
２０    回転部
２２    把持装置
２４    ヘッド
２６    把持パット
２８    接続アダプタ
３０    固定スリーブ
３２    孔部
３４    貫通孔
４０    側壁部
４２    環状部
４４    ダイヤフラム部
４６    接触部
４８    内部空間
５０    補強リブ
５２    軸線
５４    貫通孔
５６    ボール弁
５８    側壁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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