小さなレンズを超音波非接触チャック

唯一無二の非接触搬送技術です。
小さなレンズを超音波で非接触チャックする技術です。



         　目　　次

|| 超音波による非接触チャックの原理
|| 超音波による非接触チャックのメリット
|| レンズ用非接触グリッパーの写真をみる
|| レンズ用非接触グリッパーの動画をみる
|| ベルヌーイチャックとの比較
|| 吸着パッド・真空パッドとの比較
|| ゴミ・異物対策としての超音波非接触ハンドリング
|| 関連情報


取扱商社：㈱ケー・ブラッシュ商会

　

超音波による非接触チャックの原理

レンズを非接触チャックするチャック面には、ソノトロードというパーツを使用しています。超音波による振動を生成するための部品です。ソノトロードの振動によるエネルギーを、ソノトロードと接する空気やガスに伝えることができます。

ソノトロードは、曲面のレンズの形状に合わせて、くぼんだ曲面に制作します。ソノトロードは、高周波振動して空気や雰囲気ガスを圧縮・拡散を行います。


写真：レンズ用非接触グリッパーのソノトロード


くぼんだ曲面状のソノトロードでレンズを非接触でチャックします。グリッパーをロボットで操作して、ピックアンドプレースをする、非接触チャックのグリッパーとして使用することができます。


装置の電源をONにすると、ソノトロード（チャック面）は高周波で微振動します。ソノトロードの表面には超音波による周期的な圧縮と圧縮解除が行われます。レンズとソノトロードの間には、圧縮された薄い空気の膜が形成されます（スクイーズ膜）。これが、チャック面とレンズの間に距離を保持するための反発力になります。

同時に、ソノトロードから陰圧の吸引力でレンズを引き寄せています。この状態では、負圧の吸引力と超音波の反発力により、レンズは非接触でチャックされた状態に保持することができます。　これが、超音波による非接触チャックの原理です。

これによりレンズは非常に安定した状態で非接触でチャックされます。


非接触超音波浮上搬送の詳細をみる

超音波による非接触チャックのメリット

レンズを非接触チャックすることにより微小な傷やクラックを防止！

レンズを非接触チャックすることにより異物の付着を防止！

非接触チャックに、工場エアやクリーンエアは不要です。ユーティリティーは電源のみ。

チャック面からエアブロー・窒素ブローしません。クリーン環境に最適です。

圧縮エア源からの汚染リスクがありません。

圧縮エアのメンテナンスが不要。

レンズ用 非接触グリッパーの写真をみる

写真1：レンズ用非接触グリッパー


グリッパーをロボットのアームに固定しています。



写真2：レンズ用非接触グリッパー


円筒状に制作したグリッパーです。先端にチャック面があります。

レンズ用 非接触グリッパーの動画をみる

動画：レンズ用非接触グリッパー

医療用の眼内レンズを取り扱うクリーンルーム用に制作した非接触グリッパーの写真です。

眼内レンズとは、人工の水晶体です。眼球へ埋め込んで使用する医療用製品です。

眼内レンズの製造現場では、レンズとの接触による異物の付着や細菌の繁殖を防止するために、非接触でレンズを取り扱うニーズがあります。

クリーン環境での運用なので、ベルヌーイチャックのように高圧エアブローするチャック方式では、エアによるレンズの汚染・微小なホコリの生産環境への飛散の問題があるため、全く別のアプローチで非接触でハンドリングする方法が検証されました。それが、超音波による非接触ハンドリングです。

繊細なレンズを取り扱うため、超音波の非接触チャックの技術がユーザーへ採用されました。

超音波による非接触チャックは、眼内レンズだけでなく、電子部品用の小さなレンズ、光学機器用のレンズ部品のハンドリングにも適用することができます。

ベルヌーイチャックとの比較

吸着パッド・真空パッドとの比較

吸着パッド・真空パッドは、簡易的なチャック方式です。安価なので導入しやすい吸盤です。接触式なので、チャックする基材に・跡がつく・偏った力が加わる・基材へのダメーが大きいという特徴があります。パッドとの接触により、異物付着の可能性が大きく、歩留まり低減の可能性があります。

下記は、超音波非接触チャックとの比較表です

ゴミ・異物対策としての超音波非接触ハンドリング

超音波による非接触搬送技術は、レンズとの接触に起因する異物付着を解消することができます。

レンズの表面・裏面は非接触なので、レンズの異物付着を回避して次工程へ持ち込むことができます。

チャック面はエアブローしないので、エア源からの汚染リスクは皆無です。

接触による異物付着を防止することで、外観検査工程でエラーの誤作動を防止。歩留まり向上につながります。

超音波による非接触チャックは、クリーン環境でのレンズのハンドリングに最適な技術です。

 


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