專利名稱：改變工件姿勢(shì)的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改變工件姿勢(shì)的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
因?yàn)楣ぜ哂兄辽賰蓚€(gè)表面，當(dāng)一個(gè)表面在另一個(gè)表面已經(jīng)執(zhí)行 處理之后進(jìn)行處理時(shí)或者當(dāng)所布置工件要取出以改變布置工件的方向 時(shí)，就需要改變工件的姿勢(shì)。因?yàn)椴煌墓ぜ哂胁煌男螤?，就?須根據(jù)不同的工件改變工件姿勢(shì)。
例如，日本專利申請(qǐng)KOKAI公開No. 03-279116公開了一種工件 倒轉(zhuǎn)設(shè)備。該工件倒轉(zhuǎn)設(shè)備包括位于其前端處的吸管以便吸引圓形工 件，并且兩個(gè)提供于倒轉(zhuǎn)框架中的爪由致動(dòng)器打開和閉合以?shī)A住工件。 倒轉(zhuǎn)框架旋轉(zhuǎn)以便能倒轉(zhuǎn)工件。
日本實(shí)用新型申請(qǐng)KOKAI公開No. 06-016341公開了一種吸引設(shè) 備，其適合于具有彎曲表面的板狀體的吸引。在該吸引設(shè)備中，通過 滑動(dòng)元件懸掛吸引墊的輔助框架的軸附接入插入主框架開口側(cè)端部的 裝配元件的每個(gè)下表面，并且用于使輔助框架旋轉(zhuǎn)的傾斜設(shè)備附接至 裝配元件。
然而，期望工件的形狀、結(jié)構(gòu)和姿勢(shì)改變角度不受限制。在日本 專利申請(qǐng)KOKAI公開No. 03-279116中公開的工件倒轉(zhuǎn)設(shè)備中，工件 限制于盤形并且工件的姿勢(shì)限制于倒轉(zhuǎn)180°。盡管日本實(shí)用新型申請(qǐng) KOKAI公開No. 06-016341中公開的吸引設(shè)備相應(yīng)于具有任何彎曲半徑的板狀體，但是并沒有考慮姿勢(shì)改變。
存在著長(zhǎng)度方向上具有很大長(zhǎng)度而寬度方向上的截面具有非常小 矩形形狀的工件。在處理這種工件時(shí)，當(dāng)在工件作為工件長(zhǎng)度方向表 面和橫向表面之一的第一表面已經(jīng)處理之后改變工件姿勢(shì)以將作為另
一表面的第二表面定向?yàn)槌蝾A(yù)定方向時(shí)，用日本專利申請(qǐng)KOKAI 公開No. 03-279116和日本實(shí)用新型申請(qǐng)KOKAI公開No. 06-016341
中公開的常規(guī)技術(shù)難以令人滿意地操作工件。
具體地，例如，工件具有1.0mm的高度、0.5mm的寬度和20mm
的長(zhǎng)度，并且工件在供應(yīng)時(shí)縱向表面定向?yàn)橄蛏?。必須是在預(yù)定區(qū)域 橫向表面定向?yàn)橄蛏蠒r(shí)拾取和運(yùn)載工件。為了用機(jī)械設(shè)備夾緊和處理 這種工件，因?yàn)楣ぜ?，因此需要高度精確的設(shè)備。在手動(dòng)操作中， 可加工性顯著降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備，其包括包括吸引口的第 一吸嘴，吸引口能吸引工件的第一表面，工件具有多個(gè)處于彼此不同 的平面上的表面；相對(duì)于第一吸嘴具有預(yù)定傾斜角的第二吸嘴，第二 吸嘴包括處于與第一吸嘴的吸引口不同的平面上的吸引口，第二吸嘴 的吸引口能吸引工件的第二表面；以及真空壓力切換裝置，其用來將 真空壓力施加于第一吸嘴以使第一吸嘴的吸引口吸引工件的第一表 面，真空壓力切換裝置停止向第一吸嘴供應(yīng)真空壓力，并且將真空壓 力施加于第二吸嘴以使第二吸嘴的吸引口吸引工件的第二表面，并且 真空壓力切換裝置將工件從第一吸嘴傳送至第二吸嘴。
本發(fā)明還提供了一種使用工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的工件姿勢(shì)改變方 法，該設(shè)備包括包括吸引口的第一吸嘴，吸引口能吸引工件的第一 表面，工件被放置成預(yù)定的姿勢(shì)，并且工件具有多個(gè)處于彼此不同的 平面上的表面；相對(duì)于第一吸嘴具有預(yù)定傾斜角的第二吸嘴，第二吸 嘴包括處于與第一吸嘴的吸引口不同的平面上的吸引口 ，第二吸嘴的 吸引口能吸引工件的第二表面；以及真空壓力切換裝置，其用來將真 空壓力施加于第一吸嘴以使第一吸嘴的吸引口吸引工件的第一表面，真空壓力切換裝置停止向第一吸嘴供應(yīng)真空壓力，并且將真空壓力施 加于第二吸嘴以使第二吸嘴的吸引口吸引工件的第二表面，并且真空 壓力切換裝置將工件從第一吸嘴傳送至第二吸嘴，該方法包括由第 一吸嘴的吸引口吸引工件的第一表面；由真空壓力切換裝置將真空壓 力從第一吸嘴施加至第二吸嘴；以及由第二吸嘴的吸引口吸引工件以
改變工件的姿勢(shì)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中闡述，并且部分地從描述中很明 顯，或者可通過本發(fā)明的實(shí)踐獲知。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可借助于下面具體 指出的設(shè)備和組合來實(shí)現(xiàn)和獲得。


結(jié)合入本說明書并構(gòu)成其一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例， 并且連同上面給出的總體描述和下面給出的詳細(xì)描述一起用來解釋本 發(fā)明的原理。
圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的主要 部分中的工件吸引狀態(tài)的透視圖IB是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的主要部分中的不 同工件吸引狀態(tài)的透視圖2是解釋第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的工件姿勢(shì)改變的 示意圖3是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的構(gòu)造的示意圖； 圖4A是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的解釋圖，其中工 件的姿勢(shì)正被改變；
圖4B是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的解釋圖，其中工 件的姿勢(shì)改變已經(jīng)結(jié)束；
圖5A是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中對(duì)具有矩形截面 的工件產(chǎn)生吸引的情況(issue)的解釋圖5B是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中對(duì)具有矩形截面 的工件產(chǎn)生吸引的情況的解釋圖5C是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中對(duì)具有矩形截面的工件產(chǎn)生吸引的情況結(jié)果的解釋圖6A是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的其中吸引口的 開口面積可易于變化的吸嘴的局部剖視圖6B是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的其中吸引口的 開口面積可易于變化的不同吸嘴的局部剖視圖6C是示出第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的其中吸引口的 開口面積可易于變化的不同吸嘴的局部剖視圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的變型的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的工件 姿勢(shì)改變的解釋圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的工件 姿勢(shì)改變的解釋圖9是示出第二實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的構(gòu)造的示意圖IOA是示出第二實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的工件姿勢(shì)改變 的解釋圖；禾口
圖IOB是示出第二實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中的工件姿勢(shì)改變 的解釋圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的主要 部分中的工件W的吸引狀態(tài)的透視圖。圖1B是示出工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè) 備的主要部分中的工件W的不同吸引狀態(tài)的透視圖。圖2是解釋工件 W的姿勢(shì)改變的示意圖。圖3是示出工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的構(gòu)造的示意 圖。圖4A是示出工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的解釋圖，其中工件的姿勢(shì)正在 被改變。圖4B是示出工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的解釋圖，其中工件姿勢(shì)改 變已經(jīng)結(jié)束。
參照?qǐng)D3，工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備包括第一吸嘴1和第二吸嘴2。第一 和第二吸嘴1和2布置為彼此相鄰。
第一和第二吸嘴1和2連接至真空壓力切換機(jī)構(gòu)(真空壓力切換 裝置)T。真空壓力切換機(jī)構(gòu)T包括作為吸引源的真空泵4。管5連接至真空泵4，并且管5在中間點(diǎn)分成兩個(gè)支管5a和5b。第一和第二吸 嘴1和2連接至支管5a和5b的端部。
第一開關(guān)閥6a和第一單向閥7a提供于連接至第一吸嘴1的支管 5a中。第二開關(guān)閥6b和第二單向閥7b提供于連接至第二吸嘴2的支 管5b中。如稍后描述的，第一和第二開關(guān)閥6a和6b在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻手 動(dòng)地打開和閉合。
可選地，兩個(gè)電磁開關(guān)閥可提供來代替第--和第二開關(guān)閥6a和 6b，并且電連接至控制單元以自動(dòng)地執(zhí)行打開和閉合控制。代替第一 和第二開關(guān)閥6a和6b，三向轉(zhuǎn)換閥可提供于從真空泵4延伸的管5 的分支部分中。
如圖1A和1B所示，成為姿勢(shì)改變目標(biāo)的工件W具有處于彼此 不同的平面上的多個(gè)表面，也就是不是定位于相同平面上的多個(gè)表面。 工件W形成微小矩形立體形狀，例如，具有1.0mm高度、0.5mm寬 度和20mm長(zhǎng)度的微小矩形立體形狀。工件W除兩個(gè)端面以外具有四 個(gè)表面。下文工件W的兩個(gè)縱向表面Wt稱為"第一表面"并且兩個(gè) 橫向表面Wy稱為"第二表面"。
如圖4A所示，工件W以預(yù)定的間隔放置在供應(yīng)盤9上。 一個(gè)第 一表面Wt接觸供應(yīng)盤9的表面并且另一個(gè)表面Wt定向?yàn)橄蛏?。因此?工件W放置為工件W的第二表面Wy彼此面對(duì)。
工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備包括能豎直地升高和降低的支撐桿10，并且第 二吸嘴2附接至支撐桿10的下端。第二吸嘴2的附接姿勢(shì)固定至支撐 桿10，并且在第二吸嘴2的前端提供的吸引口 2K—直定向?yàn)橄蛳隆?br> 連桿機(jī)構(gòu)11提供于支撐桿10上，并且第一吸嘴1附接至連桿機(jī) 構(gòu)11。第一吸嘴1能通過操作連桿機(jī)構(gòu)11而旋轉(zhuǎn)，并且附接至第一 吸嘴1前端的吸引口 1K的方位可變化。
多個(gè)隔板13以預(yù)定的間隔豎直地提供于接收姿勢(shì)改變的工件W 的輸出盤12中。
隔板13之間的間隔設(shè)置為使得工件W能以直立狀態(tài)插入。
下面將描述使用針對(duì)工件W的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備來改變工件W 的姿勢(shì)的工作。一些包括工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的物品生產(chǎn)設(shè)備具有用于在供應(yīng)盤9
和輸出盤12之間加工工件W的加工單元， 一些物品生產(chǎn)設(shè)備具有用 于在輸出盤12前面加工工件W的加工單元，并且所布置的工件W取 出以改變其中工件W布置于一些具有用于加工工件W的加工單元的 物品生產(chǎn)設(shè)備中的方向。
連桿機(jī)構(gòu)11操作來將第一吸嘴1設(shè)置成如圖4A中交替的一長(zhǎng)兩 短虛線所示的豎直姿勢(shì)，并且吸引口 1K定向?yàn)橄蛳乱悦鎸?duì)姿勢(shì)要改 變的工件W。然后，支撐桿10降低以使第一吸嘴1的吸引口 1K鄰接 第一表面Wt，第一表面Wt為工件W定向?yàn)橄蛏系目v向表面。
在真空泵4被驅(qū)動(dòng)時(shí)，第一開關(guān)閥6a打開。真空壓力作用在第一 吸嘴1的吸引口 1K上以吸引工件W的第一表面Wt。在支撐桿10在 預(yù)定的時(shí)刻升高時(shí)，工件W在由第一吸嘴1吸引的同時(shí)與供應(yīng)盤9分 離。
然后，連桿機(jī)構(gòu)11操作來偏斜地移動(dòng)第一吸嘴1。止動(dòng)件(未示 出)調(diào)節(jié)第一吸嘴1的偏斜運(yùn)動(dòng)以保持第一吸嘴1處于如實(shí)線所示的 大約45度的偏斜姿勢(shì)。圖1A和2示出這個(gè)狀態(tài)。與此同時(shí)，第一吸 嘴1的吸引口 1K被帶至靠近第二吸嘴2的吸引口 2K。
第一和第二吸嘴1和2具有預(yù)定的傾斜角，并且第二吸嘴2的吸 引口 2K存在于和第一吸嘴1的吸引口 1K不同的平面上。在圖2的工 件W中，由第一吸嘴1的吸引口 1K吸引的第一表面Wt和上端側(cè)上 的第二表面Wy的角部被帶到靠近第二吸嘴2的吸引口 2K處。
在這一點(diǎn)，通過操作支撐桿IO將工件W朝著輸出盤12運(yùn)送。在 第一吸嘴1中，由于真空壓力充分地作用在工件W上而不會(huì)產(chǎn)生比如 工件W落下和位置偏移之類的故障。
特別地，如圖1A所示，工件W的第一表面Wt中所示的范圍Wn 表示由第一吸嘴1的吸引口 1K所覆蓋的范圍。對(duì)于第一吸嘴1的吸 引口 1K，其與長(zhǎng)度方向正交的寬度方向的尺寸設(shè)置為小于等于工件W 的第一表面Wt的縱向尺寸(l.Omm)。
在將工件W運(yùn)送至輸出盤12的中途或正好在輸出盤12上方的區(qū) 域中改變工件W的姿勢(shì)。閉合的第二開關(guān)閥6b打開，并且第一開關(guān)閥6a閉合。 一旦預(yù)定的真空壓力作用在第二吸嘴2的吸引口 2K上， 供應(yīng)至第一吸嘴1的真空壓力就停止。
如上所述，使第一和第二吸嘴1和2彼此靠近，第二吸嘴2的吸 引口 2K存在于和第一吸嘴1的吸引口 1K不同的平面上，并且使工件 W的第一表面Wt和第二表面Wy的角部靠近第二吸嘴2的吸引口 2K。
因此，如通過圖2中交替的一長(zhǎng)兩短虛線所示， 一旦工件W的第 一表面Wt與第一吸嘴1的吸引口 1K分離，工件W的上端側(cè)上的第 二表面Wy就由第二吸嘴2的吸引口 2K吸引。在工件W中，上端側(cè) 第二表面Wy被吸引和固定，同時(shí)其下部自由懸掛。
特別地，如圖1B所示，工件W的第二表面Wy中所示的范圍Wm 表示由第二吸嘴2的吸引口 2K所覆蓋的范圍。對(duì)于第二吸嘴2的吸 引口 2K，與長(zhǎng)度方向正交的寬度方向的尺寸設(shè)置為小于等于工件W 的第二表面Wy的縱向尺寸(0.5mm)。
在第一實(shí)施例中，第一開關(guān)閥6a在第二開關(guān)閥6b閉合之后打開。 可選地，第二開關(guān)閥6b可在第一開關(guān)閥6a打開之后閉合。在任一情 況下，由于單向閥7a和7b分別地提供于吸嘴1， 2和開關(guān)閥6a， 6b 之間，所以負(fù)壓保持于吸嘴l， 2中一定時(shí)間，這允許工件W被吸引 和保持。
如圖4B所示，支撐桿IO移動(dòng)至正好在輸出盤12上方的位置并且 垂直地降低以使工件W面向預(yù)定的容納區(qū)域。工件W插入隔板13之 間，然后第二開關(guān)閥6b閉合。工件W從第二吸嘴2釋放并且以豎直 狀態(tài)放置于輸出盤12上。
因此工件W在放置于供應(yīng)盤9上時(shí)第一表面Wt定向?yàn)橄蛏希?且工件W由第一吸嘴1吸引。然后，工件W從第一吸嘴1傳送至第 二吸嘴2，并且與此同時(shí)工件W的姿勢(shì)改變。工件W的姿勢(shì)改變至其 中第二表面Wy定向?yàn)橄蛏系臓顟B(tài)，并且工件W放置于輸出盤12上。
僅是產(chǎn)生負(fù)壓的方向相對(duì)于工件W改變，由此工件W的姿勢(shì)能 平穩(wěn)地改變。因此，姿勢(shì)改變所需的時(shí)間大大地縮短從而顯著地改進(jìn) 可加工性。另外，不僅不需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，而且還不需要旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源 比如馬達(dá)，因此組件構(gòu)造能簡(jiǎn)化從而提供廉價(jià)的設(shè)備。 '在第一實(shí)施例中，連桿機(jī)構(gòu)ll提供來自由地旋轉(zhuǎn)第一吸嘴1。然 而，本發(fā)明不限于第一實(shí)施例，但是第一吸嘴1能簡(jiǎn)單地可旋轉(zhuǎn)?？?選地，第一吸嘴1可固定而第二吸嘴2可旋轉(zhuǎn)。
在第一實(shí)施例中，工件W形成為矩形截面并且具有多個(gè)表面(四 個(gè)表面)?？蛇x地，工件W可形成為多邊形截面。并且長(zhǎng)度方向上的
表面被吸引和旋轉(zhuǎn)。在第一實(shí)施例中，吸嘴1和2的吸引口 1K和2K 形成為分別小于工件W的表面Wt和Wy。然而，本發(fā)明不限于第一 實(shí)施例，而是能使用任何吸引口，只要工件W能可靠地被吸引。
可選地，可利用支撐桿10以及第一和第二吸嘴1和2，并且該單 元以預(yù)定的間隔平行地提供以形成一種能改變?cè)陂L(zhǎng)度方向上具有非常 大長(zhǎng)度的工件的姿勢(shì)的設(shè)備。
第一和第二吸嘴1和2通過管5連接至相同的真空泵4，并且相 同的真空壓力作用在第一和第二吸嘴1和2上。為了可靠地吸引并且 保持工件W，在第一和第二吸嘴l和2的吸引口 1K和2K中，每單元 面積的真空壓力設(shè)置為相同的數(shù)值。
在工件使用具有相對(duì)弱真空壓力的真空泵吸引時(shí)，由于吸嘴1和 2的吸引口 lK和2K形成為小于工件W的表面Wt和Wy，吸引工件 第二表面Wy的第二吸嘴吸引口2K在長(zhǎng)度方向上的尺寸必然比吸引工 件第一表面Wt的第一吸嘴吸引口 1K在長(zhǎng)度方向上的尺寸長(zhǎng)。
然而，第二吸嘴2的吸引口 2K的寬度方向上的尺寸必須不大于工 件W的第二表面Wy的縱向尺寸0.5mm。因此，產(chǎn)生下面的問題。
圖5A是示出具有矩形截面的工件W的吸引情況的解釋圖。圖5B 是示出具有矩形截面的工件W的吸引情況的解釋圖。圖5C是示出具 有矩形截面的工件W的吸引情況的解釋圖。
圖5A示出工件W的第一表面Wt的縱向尺寸Sa和第一吸嘴1的 吸引口 1K的寬度方向尺寸Sb之間的關(guān)系。如上所述，保持縱向尺寸 Sa大于寬度方向尺寸Sb的關(guān)系。與真空泵4相通的管5的連接孔15 的直徑小Sd是最小必要直徑。
由于工件W在布置于供應(yīng)盤9上時(shí)供應(yīng)，吸嘴1的前端是錐形的 以便在吸引期間不接觸下一個(gè)工件W。因此，就獲得了吸引口 1K從第一吸嘴l前端到管連接孔15前端的長(zhǎng)度尺寸La并且預(yù)定的真空壓 力從吸引口 1K施加至工件W。
圖5 B示出工件第二表面Wy的縱向尺寸S c和臨時(shí)的第二吸嘴2 A 的吸引口 2Ka的寬度方向尺寸Se之間的問題。第二吸嘴2A被設(shè)置為 具有與第一吸嘴l相同的外部尺寸，吸引口 2Ka的寬度方向尺寸被設(shè) 置為小于等于工件第二表面Wy的縱向尺寸Sc。
假定管連接孔15的直徑4)Sd等于第一吸嘴1,與第一吸嘴1相同 的真空壓力施加至管連接孔15。另一方面，提供于第二吸嘴2A中的 吸引口 2Ka的寬度方向尺寸Se非常短并且寬度方向尺寸Se形成為預(yù) 定的長(zhǎng)度La，其在管連接孔15的前端和吸引口 2Ka之間的邊界區(qū)域 中產(chǎn)生很大的壓力損失。
因此，僅有比所供應(yīng)的真空壓力小的真空壓力作用在吸引口 2Ka 上，并且吸引口 2Ka處每單位面積的真空壓力變得比第二吸嘴吸引口 1K處的要低。因此，工件W可能不能被吸引和保持于第二吸嘴2A的 吸引口2Ka中，并且可靠性惡化。
圖5C示出第二吸嘴2的結(jié)構(gòu)，其中解決了上述問題。第二吸嘴2 形成為沿著圖5C的豎直方向比圖5B的大，并且第二吸嘴2的前端類 似地為錐形。因此，在吸嘴2吸引工件W時(shí)，第二吸嘴2不接觸下一 個(gè)工件W。
錐形的前端在上側(cè)突出，而管連接孔15的另一下側(cè)打開。因此， 管連接孔15具有部分15a，在部分15a處，多個(gè)彎曲部分形成于第二 吸嘴2中，并且在真空壓力實(shí)際上從真空泵4施加時(shí)，該部分15a構(gòu)
成真空儲(chǔ)蓄器，也就是緩沖器。
第二吸嘴2包括由管連接孔15的中間部分以彎曲的形式形成的緩 沖器15a，從而使管連接孔15的前端靠近吸嘴2的前端。因此，從第 二吸嘴2的前端到管連接孔15的前端提供的吸引口 2K的長(zhǎng)度尺寸Lb 與圖5B的長(zhǎng)度尺寸La相比縮短。
具有足夠容積的緩沖器15a形成于管連接孔15中，并且提供了長(zhǎng) 度尺寸Lb非常短的吸引口 2K，且吸引口 2K靠近緩沖器15a。在真空 壓力實(shí)際上作用在第二吸嘴2上時(shí)，產(chǎn)生非常小的壓力損失，并且充分的真空壓力能從吸引口2K作用在工件第二表面Wy上以可靠地吸引 工件W。
如圖1A和1B所示，第二吸嘴2形成為比第一吸嘴1大，并且第 二吸嘴2形成為沿著工件W的長(zhǎng)度方向比第一吸嘴1長(zhǎng)。這是由于每 單位面積的真空壓力在第一和第二吸嘴1和2的吸引口 1K和2K中設(shè) 置為相同的數(shù)值。
第二吸嘴2的長(zhǎng)度方向上的尺寸形成為比第一吸嘴1大的原因在 于，如上面參照?qǐng)D5A、 5B以及5C所描述的，緩沖器15a提供于第二 吸嘴2的管連接孔15中以縮短吸引口 2K的長(zhǎng)度尺寸Lb，從而減少壓 力損失以確保施加至工件W的真空壓力。
作用在第一和第二吸嘴1和2上的真空泵4的真空壓力被調(diào)節(jié)以 便利用第一和第二吸嘴1和2可靠地吸引具有不同尺寸和形狀的工件 W。然而，例如，需要調(diào)節(jié)器和用來控制調(diào)節(jié)器的控制部件作為真空 壓力調(diào)節(jié)裝置，這導(dǎo)致部件成本的增加。
替代真空壓力調(diào)節(jié)裝置，第一和第二吸嘴1和2中的吸引口 1K 和2K的開口面積是可變化的。然而，吸嘴1和2以相同的尺寸形成 而僅是吸引口 1K和2K的開口面積彼此不同，這也導(dǎo)致了成本增加。
對(duì)成本無影響的吸嘴將在下面描述。
圖6A是示出其中吸引口 2K的開口面積易于變化的吸嘴Za的局 部剖視圖。圖6B是示出其中吸引口 2K的開口面積易于變化的不同吸 嘴Zb的局部剖視圖。圖6C是示出其中吸引口 2K的開口面積易于變 化的不同吸嘴Zc的局部剖視圖。
圖6的吸嘴形成為與圖5C的第二吸嘴2具有相同的外部形狀，然 而，圖6的吸嘴還能適用于第一吸嘴1。
圖6A的吸嘴Za包括噴嘴主體20和噴嘴蓋21。噴嘴蓋21利用作 為固定元件的螺釘22附接至噴嘴主體20。襯墊23置于噴嘴主體20 和噴嘴蓋21之間。
管連接孔15提供于噴嘴主體20中，管連接孔15的前端僅提供至 噴嘴主體20的前端附近的區(qū)域，并且管連接孔15打開至噴嘴主體20 的上表面。另一方面，槽部分25提供于噴嘴蓋21的下表面中。槽部
13分25具有預(yù)定的高度和與噴嘴主體的管連接孔15的上表面開口的寬
度相應(yīng)的寬度。
槽部分25的后端與管連接孔15的后端對(duì)齊，并且槽部分25的前 端提供為超過管連接孔15的前端到達(dá)噴嘴蓋21的前端。襯墊23形成 為與噴嘴蓋21除了槽部分25以外的整個(gè)表面具有相同的形狀。固定 至噴嘴主體20上表面的噴嘴蓋21緊密地接觸噴嘴主體21的上表面并 且其間放置有襯墊23。
也就是，在組裝狀態(tài)中，噴嘴蓋21的槽部分25構(gòu)成對(duì)應(yīng)噴嘴主 體20上表面的空間部，并且槽部分25的前端構(gòu)成吸引口 2K。于是， 所構(gòu)成的吸嘴Za類似于圖5C所示的吸嘴，并且從動(dòng)作的觀點(diǎn)看吸嘴 Za沒有問題。
槽部分25具有不同高度(深度)的多種噴嘴蓋21準(zhǔn)備改變吸引 口 2K的開口面積，并且能通過根據(jù)吸引口 2K所需要的開口面積替換 吸嘴Za來滿足規(guī)范以使之優(yōu)化。至少噴嘴主體20能是標(biāo)準(zhǔn)化的。
可選地，可準(zhǔn)備這樣一種噴嘴蓋21， g卩，噴嘴蓋21的槽部分25 具有一種高度。也就是，準(zhǔn)備其吸引口 2K具有最小開口面積的吸嘴 Za，并且置于噴嘴主體20和噴嘴蓋21之間的襯墊23的片數(shù)根據(jù)規(guī)范 而增加。
雖然吸引口 2K在長(zhǎng)度方向上的尺寸沒有改變，但是寬度方向上的 尺寸變大，并且因此吸引口 2K的開口面積能根據(jù)襯墊23的片數(shù)而改 變。于是，能根據(jù)工件W選擇具有最佳開口面積的吸引口 2K。
在圖6B的吸嘴Zb中，由于噴嘴蓋21和襯墊23與吸嘴Za的相 同，噴嘴蓋21和襯墊23由相同的數(shù)字標(biāo)識(shí)并且省略其描述。在噴嘴 主體20中形成的管連接孔15A的底端部分沒有打開至噴嘴主體20的 后端面，并且管連接孔15A形成于距離后端面預(yù)定距離的位置處。
吸嘴Zb由支撐元件(未示出)支撐，并且支撐管用作支撐元件。 在噴嘴主體20內(nèi)形成孔部分26以及與管連接孔15A相通的孔部分27， 支撐管刺穿孔部分26。在支撐管中也形成與孔部分26相通的孔部分， 并且從真空泵4延伸的支管5b連接至支撐管的一端部。
在吸嘴Zb中，類似于圖6A所示的吸嘴Za，吸引口2K在寬度方向上的尺寸通過改變襯墊23的片數(shù)而改變，這允許調(diào)節(jié)吸引口 2K的 開口面積。另外，不僅具有真空泵4的管道系統(tǒng)的構(gòu)造能被簡(jiǎn)化，而 且吸嘴Zb的旋轉(zhuǎn)操作能平穩(wěn)地執(zhí)行以進(jìn)一步提高可靠性。
圖6C的吸嘴Zc具有與圖6A所示的吸嘴Za基本上相同的構(gòu)造。 在吸嘴Zc中，為了使吸引口 2K在寬度方向上的尺寸多樣化，墊片(填 隙片)28和多片襯墊23置于噴嘴主體20和噴嘴蓋21之間。墊片28 置于多片襯墊23之間。墊片28由薄金屬板形成，并且墊片28形成為 與襯墊23具有相同的形狀和尺寸。
在準(zhǔn)備具有不同厚度的多個(gè)墊片28時(shí)，具有不同開口面積的吸引 口 2K能通過選擇具有所需厚度的墊片28獲得?？蛇x地，具有不同開 口面積的吸引口 2K可通過可選地附接具有相同厚度的多片襯墊23和 墊片28設(shè)置。因此，具有這種更簡(jiǎn)單構(gòu)造的吸嘴對(duì)成本的影響非常小。
在多片襯墊23疊加的情況下，在螺栓22的刺穿部分襯墊23易于 壓潰變形，而在其它部分襯墊23易于膨脹變形。因此，多片襯墊23 之間的密封性質(zhì)可能會(huì)惡化。另一方面，當(dāng)由金屬板形成墊片28置于 多片襯墊23之間時(shí)，襯墊23的密封性質(zhì)不產(chǎn)生問題。
在第一實(shí)施例中，第一吸嘴1吸引工件W具有矩形截面的縱向表 面(作為第一表面Wt)，并且第二吸嘴2吸引工件W作為第二表面的 Wy的橫向表面。也就是，工件W被輸送，同時(shí)供應(yīng)工件W的姿勢(shì)改 變90° 。然而，本發(fā)明不限于第一實(shí)施例。
圖7是示出其中工件W的姿勢(shì)改變180°的狀態(tài)的解釋圖。
圖7中，第一吸嘴1位于右邊而第二吸嘴2位于左邊，第一吸嘴 1吸引工件W的第一表面Wt，并且工件W被傳送至第二吸嘴2。理 想地，第一和第二吸嘴1和2在第一和第二吸嘴1和2的中心軸線之 間形成大約90。的角時(shí)被帶到彼此靠近。
也就是說，第一和第二吸嘴1和2被帶到彼此靠近，第二吸嘴2 的吸引口 2K存在于與第一吸嘴1的吸引口 1K不同的平面上，并且工 件W的第一表面Wt和第二表面Wy之間的角部被帶到靠近第二吸嘴 2的吸引口 2K處。
真空壓力至第一吸嘴1的供應(yīng)停止并且真空壓力至第二吸嘴2的供應(yīng)開始。在這一點(diǎn)，如上所述選擇切換定時(shí)。由于單向閥7a和7b 分別地置于吸嘴l， 2與開關(guān)閥6a， 6b之間，工件W從第一吸嘴1平 穩(wěn)地傳送至第二吸嘴2。
工件W在其第一表面Wt由第二吸嘴2吸引時(shí)被運(yùn)輸至預(yù)定區(qū)域。 在存在于供應(yīng)盤9上的工件W中， 一側(cè)上的第一表面Wt由第一吸嘴 1吸引和拾取，并且然后另一側(cè)上的第一表面Wt由第二吸嘴2吸引以 將工件W放置在輸出盤12上。因此，工件W的姿勢(shì)改變180。。
在工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備中，工件W的姿勢(shì)被一次改變180° 。另一 方面，為了可靠地防止工件W在改變中途落下，工件W的姿勢(shì)暫時(shí) 地改變一個(gè)中間角度，然后姿勢(shì)改變至180° 。本發(fā)明的第二實(shí)施例 將參照?qǐng)D8至10B描述。
圖8是示出工件W被傳送的狀態(tài)的解釋圖。圖9是示出第二實(shí)施 例的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的構(gòu)造的示意圖。圖IOA是示出工件W的姿 勢(shì)正被改變的狀態(tài)的解釋圖，并且圖10B是示出工件W的姿勢(shì)改變結(jié) 束的狀態(tài)的解釋圖。
如圖8所示，工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備包括第一吸嘴1、中間吸嘴M以 及第二吸嘴2。在第二實(shí)施例中，第一吸嘴1和第二吸嘴2具有與第 一實(shí)施例的第一吸嘴1相同的構(gòu)造，中間吸嘴M具有與第一實(shí)施例的 第二吸嘴2相同的構(gòu)造。
目標(biāo)工件W具有尺寸(l.Omm的高度X0.5mm的寬度X20mm的 長(zhǎng)度)。如稍后敘述的，第一吸嘴1和第二吸嘴2吸引第一表面Wt(其 為工件W的縱向表面)，并且中間吸嘴M吸引第二表面(其為工件W 的橫向表面)。
如圖9所示，吸嘴1、M以及2通過管5與真空泵4(其為吸引源) 相通。連接至真空泵4的管5在中間分為三路。第一開關(guān)閥6a和第一 單向閥7a提供于支管5a中，并且支管5a與第一吸嘴1相通。
第二開關(guān)閥6b和第二單向閥7b提供于支管5b中，并且支管5b 與中間吸嘴M相通。第三開關(guān)閥6c和第三單向閥7c提供于支管5c 中，并且支管5c與第二吸嘴2相通。第一至第三開關(guān)閥l至3是手動(dòng) 開關(guān)閥?？蛇x地，電磁開關(guān)閥可用來自動(dòng)地執(zhí)行打開和閉合控制。如圖10A和10B所示，中間吸嘴M附接至能升高和降低的支撐 桿10的下端。中間吸嘴M的附接姿勢(shì)是固定至支撐桿10，并且中間 吸嘴M的吸引口 MK—直定向?yàn)橄蛳隆?br> 連桿機(jī)構(gòu)IIA和IIB在水平地突出的同時(shí)附接至支撐桿10。第一 吸嘴1附接至連桿機(jī)構(gòu)11A，并且多個(gè)第二吸嘴2附接至連桿機(jī)構(gòu)IIB。
第一和第二吸嘴l和2能通過操作連桿機(jī)構(gòu)IIA和IIB而被旋轉(zhuǎn)， 并且第一和第二吸嘴1和2的姿勢(shì)位置能被保持。也就是說，設(shè)置于 第一和第二吸嘴1和2中的吸引口 1K和2K的定向根據(jù)吸嘴1和2的 旋轉(zhuǎn)姿勢(shì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
使用工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備進(jìn)行的實(shí)際姿勢(shì)改變工作將在下面描述。
一些包括工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的物品生產(chǎn)設(shè)備具有用來在供應(yīng)盤9 和輸出盤9A之間加工工件W的加工單元， 一些物品生產(chǎn)設(shè)備具有用 于在輸出盤9A前面加工工件W的加工單元，并且所布置的工件W被 取出以改變其中工件W布置于一些具有用來加工工件W的加工單元 的物品生產(chǎn)設(shè)備中的方向。
如圖10A所示，工件W被布置，工件W—側(cè)上的第一表面Wt 放置在供應(yīng)盤9上，并且另一側(cè)上的第一表面Wt定向?yàn)橄蛏?。第?吸嘴1以垂直姿勢(shì)設(shè)置，并且第一吸嘴1的吸引口 1K定向?yàn)橄蛳乱?面對(duì)將被吸引的工件W。支撐桿10被向下移動(dòng)，引起第一吸嘴1的 吸引口 1K緊靠在工件W的第一表面Wt上。
真空泵4在第一開關(guān)閥6a打開時(shí)被驅(qū)動(dòng)。真空壓力作用在第一吸 嘴1的吸引口 1K上以吸引工件W的第一表面Wt。當(dāng)支撐桿10在預(yù) 定的時(shí)刻被升高時(shí)，工件W被第一吸嘴1吸引的同時(shí)與供應(yīng)盤9分離。
然后，連桿機(jī)構(gòu)11A操作來偏斜地移動(dòng)第一吸嘴1，并且第一吸 嘴1以大約45。的偏斜姿勢(shì)保持。圖8示出了這個(gè)狀態(tài)。第一吸嘴1 和中間吸嘴M被帶到彼此靠近，并且中間吸嘴M的吸引口 MK存在 于和第一吸嘴1的吸引口 1K不同的平面上。工件W的第一表面Wt 和第二表面Wy之間的角部被帶到靠近中間吸嘴M的吸引口 MK處。
支撐桿IO還操作來將工件W運(yùn)送至輸出盤9A。對(duì)于第一1^嘴1， 在運(yùn)輸和處理期間，因?yàn)檎婵諌毫Τ浞值刈饔迷诠ぜ上，因此不會(huì)產(chǎn)生比如工件W下落和位置偏移之類的故障。
工件W的姿勢(shì)在將工件W運(yùn)輸至輸出盤9A的中途或者正好在輸 出盤9A上方的區(qū)域中改變。第二開關(guān)閥6b打開，并且然后第一開關(guān) 閥6a閉合。 一旦工件W的第一表面Wt與第一吸嘴1的吸引口 1K分 離，工件W的第二表面Wy就由中間吸嘴M的吸引口 MK吸引。
在這一點(diǎn)，中間吸嘴M和第二吸嘴2被帶到彼此靠近，第二吸嘴 2的吸引口 2K存在于和中間吸嘴M的吸引口 MK不同的平面上，并 且工件W的第二表面Wy和第一表面Wt之間的角部被帶到靠近第二 吸嘴2的吸引口 2K處。
然后，第二開關(guān)閥6b在第三開關(guān)閥6c打開之后閉合。 一旦工件 W的第二表面Wy與中間吸嘴吸引口 MK分離，工件W的第一表面 Wt就由第二吸嘴吸引口 2K吸引。然而，由第二吸嘴2吸引的工件W 的第一表面Wt與前面由第一吸嘴1吸引的第一表面Wt相反。
支撐桿10移動(dòng)至正好在輸出盤9A上方的位置并且垂直地降低， 并且第三開關(guān)閥6c閉合。工件W從第二吸嘴2釋放并且放置在輸出 盤9A上。因此，由于工件W在其位置改變預(yù)定角度(180° )之前暫 時(shí)設(shè)置在中間姿勢(shì)，所以姿勢(shì)改變平穩(wěn)地執(zhí)行。
不僅不需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，而且不需要旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源比如馬達(dá)，以使 得組件構(gòu)造能簡(jiǎn)化以提供廉價(jià)的設(shè)備。僅其中產(chǎn)生負(fù)壓的方向相對(duì)于 工件W改變，由此工件W的姿勢(shì)能適當(dāng)且穩(wěn)定地改變。因此，姿勢(shì) 改變所需的時(shí)間大大地縮短從而顯著地改進(jìn)可加工性。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是相對(duì)于工件W的姿勢(shì)改變角度能 適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。也就是說，在執(zhí)行階段，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下 能做出各種改變。另外，通過實(shí)施例中所公開部件的適當(dāng)組合能做出 各種變型。
其它優(yōu)點(diǎn)和改變對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此， 在其更寬泛的方面中，本發(fā)明不限于這里所示和所述的具體細(xì)節(jié)和代 表性實(shí)施例。因此，在不脫離如所附權(quán)利要求及其等同所限定的總體 發(fā)明概念的精神和范圍之下可做出各種變型。
權(quán)利要求
1.一種工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備，包括包括吸引口的第一吸嘴，吸引口能吸引工件的第一表面，工件具有多個(gè)處于彼此不同的平面上的表面；相對(duì)于第一吸嘴具有預(yù)定傾斜角的第二吸嘴，第二吸嘴包括處于與第一吸嘴的吸引口不同的平面上的吸引口，第二吸嘴的吸引口能吸引工件的第二表面；以及真空壓力切換裝置，其用來將真空壓力施加于第一吸嘴以使第一吸嘴的吸引口吸引工件的第一表面，真空壓力切換裝置停止向第一吸嘴供應(yīng)真空壓力，并且將真空壓力施加于第二吸嘴以使第二吸嘴的吸引口吸引工件的第二表面，并且真空壓力切換裝置將工件從第一吸嘴傳送至第二吸嘴。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備，其中真空壓力切換裝置 包括單向閥以使得當(dāng)供應(yīng)至第一吸嘴或第二吸嘴的真空壓力停止時(shí) 負(fù)壓保持于每個(gè)吸嘴中一定的時(shí)間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備，其中第一吸嘴和第二吸 嘴的至少一個(gè)包括緩沖器，緩沖器在暫時(shí)地積聚從真空壓力切換裝置 供應(yīng)的真空壓力之后將真空壓力引導(dǎo)至吸引口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備，其中第一吸嘴和第二吸 嘴的至少一個(gè)在吸引口部分可交換地分支，并且至少一個(gè)墊片可裝卸 地置于分支的部分之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備，包括輔助吸嘴，其置于 第一吸嘴和第二吸嘴之間以便以第一吸嘴的工件吸引姿勢(shì)和第二吸 嘴的工件吸引姿勢(shì)之間的中間姿勢(shì)吸引和支撐工件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備，其中在工件從第一吸嘴 傳送至第二吸嘴時(shí)，真空壓力切換裝置在停止向吸引工件的第一吸嘴 供應(yīng)真空壓力之前開始向第二吸嘴供應(yīng)真空壓力。
7. —種使用工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備的工件姿勢(shì)改變方法，該設(shè)備包括包括吸引口的第一吸嘴，吸引口能吸引工件的第一表面，工件被放置成預(yù)定的姿勢(shì)，并且工件具有多個(gè)處于彼此不同的平面上的表面;相對(duì)于第一吸嘴具有預(yù)定傾斜角的第二吸嘴，第二吸嘴包括處于 與第一吸嘴的吸引口不同的平面上的吸引口，第二吸嘴的吸引口能吸引工件的第二表面；以及真空壓力切換裝置，其用來將真空壓力施加于第一吸嘴以使第一 吸嘴的吸引口吸引工件的第一表面，真空壓力切換裝置停止向第一吸 嘴供應(yīng)真空壓力，并且將真空壓力施加于第二吸嘴以使第二吸嘴的吸 引口吸引工件的第二表面，并且真空壓力切換裝置將工件從第一吸嘴 傳送至第二吸嘴，該方法包括利用第一吸嘴的吸引口吸引工件的第一表面； 利用真空壓力切換裝置將真空壓力從第一吸嘴施加至第二吸嘴；以及利用第二吸嘴的吸引口吸引工件以改變工件的姿勢(shì)。
全文摘要
工件姿勢(shì)改變?cè)O(shè)備和方法，設(shè)備包括包括吸引口的第一吸嘴，吸引口能吸引工件第一表面，工件具有多個(gè)處于不同平面上的表面；與第一吸嘴具有預(yù)定傾斜角的第二吸嘴，第二吸嘴包括處于與第一吸嘴的吸引口不同平面上的吸引口，第二吸嘴的吸引口能吸引工件第二表面；真空壓力切換裝置，用來將真空壓力施加于第一吸嘴以使其吸引口吸引工件第一表面，真空壓力切換裝置停止向第一吸嘴供應(yīng)真空壓力并將真空壓力施加于第二吸嘴以使其吸引口吸引工件第二表面，并將工件從第一吸嘴傳送至第二吸嘴。方法包括利用第一吸嘴的吸引口吸引工件第一表面；利用真空壓力切換裝置將真空壓力從第一吸嘴施加至第二吸嘴；利用第二吸嘴的吸引口吸引工件以改變工件姿勢(shì)。
文檔編號(hào)B23Q7/00GK101306536SQ20081009709
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者中川惠美子, 古矢正明, 高橋正彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝