CN101449639A

CN101449639A - 工件自动作业装置

Info

Publication number: CN101449639A
Application number: CN 200680054749
Authority: CN
Inventors: 谷口敬隆
Original assignee: Hirata Corp
Current assignee: Hirata Corp
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2026-05-30
Also published as: JPWO2007138671A1; CN101449639B; JP4598124B2; WO2007138671A1

Abstract

一种工件自动作业装置，包括：将对工件(W)实施规定作业的作业头(90)保持在前端的水平臂(80)；驱动水平臂在水平方向上和铅垂面内自由移动的驱动机构(70)；形成有供水平臂留有间隙地插入的开口部(60a)、为将驱动机构与作业头隔开而沿铅垂方向延伸的铅垂间壁(60)；与铅垂间壁一起划定收容水平臂的一部分和作业头的作业区域(WA)的外壳(20)；为将插通开口部的水平臂的周围遮蔽而配置成与铅垂间壁平行地相邻并可在铅垂面内相对地自由移动的遮蔽板(100)；在外壳内产生铅垂朝下的气流的气流产生装置(120、130)；以及为可相对于作业区域将工件搬入/搬出而形成在外壳上的输送口(21a、22a)。由此，可使作业区域成为清洁空间。

Description

工件自动作业装置

技术领域

本发明涉及一种将忌讳灰尘等的电子器件等通过嵌合、接合、铆接、螺钉紧固等自动地装配(安装)到基板等上或者自动地对其进行检查或测定等作业的工件自动作业装置，尤其涉及在清洁的环境空间内自动地对工件实施规定作业的工件自动作业装置。

背景技术

以往，将忌讳灰尘等的电子器件装配到基板等上的装配线被配置于通过在顶棚上设置送出清洁空气(clean air)的送风装置并在地板下设置对送出的空气进行排气的排气装置来形成朝下气流(下降流，down flow)的无尘室内，使装配线等整体保持在高清洁度的环境中。

在这种系统中，为了使进行装配的作业区域维持高清洁度，使不需要如此高的清洁度的作业区域以外的一般区域也维持高清洁度。因此，存在无尘室本身的设备费或维持费高的问题。

为了解决上述问题，已知有一种清洁自动作业装置，该装置包括：对载放有工件的托盘(pallet)进行输送的传送带；围绕位于传送带上方的空间来划定进行装配作业的作业区域的大致长方体状的外壳；具有相对于外壳形成为横向凹入并朝下(以贯穿外壳内部的形态)开口的开口部的凹部；配置在外壳外侧并从水平方向进入凹部内的水平臂；相对于水平臂以可沿水平方向自由移动的形态连结、铅垂朝下地垂下而穿过开口部、且前端具有末端执行器(作业头)的垂直臂；在开口部内为将外壳内的作业区域与外壳外的一般区域隔开而设置的褶皱状的防尘部件；以及在外壳内为产生朝下气流而配置在外壳上方的送风机等，并仅使划定作业区域的外壳内部充满清洁空气(例如参照专利文献1)。

然而，在这种清洁自动作业装置中，由于为了将外壳内的清洁作业区域与外壳外的一般区域隔开而使用了具有伸缩性(弹性)的褶皱状防尘部件，因此其弹力可能会妨碍臂的顺畅移动，从而很难在基板等的整个范围内顺畅地装配各种零件。另外，若加大臂的驱动力以强行地使防尘部件变形，则容易产生灰尘等，并可能会导致防尘部件的龟裂或破损等，并不理想。

另外，由于防尘部件在作业区域的上方以沿水平方向扩展的形态设置，即设置防尘部件的凹部缩小了外壳的内部空间，因此很难在外壳内的整个区域内获得均匀的下降流，而且，可能会因防尘部件的伸缩(因防尘部件的泵作用)而扰乱外壳内的气流，因该扰乱的气流而使积留在外壳内部的灰尘等被搅乱、飞散，或者导致灰尘等从外部经由传送带周围的间隙而吸入外壳内飞散，附着到进行装配的零件或基板等上。

另外，当因在作业区域的上方扩展配置的防尘部件的伸缩而使防尘部件的一部分磨损、产生了磨损粉末等时，该磨损粉末可能会掉落到位于作业区域下方的零件等上并附着。

专利文献1：日本专利特开平6-151267号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种工件自动作业装置，该工件自动作业装置不需要将实施装配等作业的作业线等整个收容的无尘室等，设备的设置空间小，可使作业区域维持较高的清洁度，并可在不搅乱作业区域内的气流的情况下对工件实施期望的作业(装配、检查、测定等)，可容易地形成进行一连串作业的自动作业线。

解决技术问题所采用的技术方案

实现上述目的的本发明的工件自动作业装置包括：将对工件实施规定作业的作业头保持在前端的水平臂；驱动水平臂在水平方向上和铅垂面内自由移动的驱动机构；形成有供水平臂留有间隙地插入的开口部、为了将驱动机构与作业头隔开而沿铅垂方向延伸的铅垂间壁；与铅垂间壁一起划定收容水平臂的一部分和作业头的作业区域的外壳；为了将插通开口部的水平臂的周围遮蔽而配置成与铅垂间壁平行地相邻并可在铅垂面内相对地自由移动的遮蔽板；在外壳内产生铅垂朝下的气流的气流产生装置；以及为了可相对于作业区域将工件搬入/搬出而形成在外壳上的输送口。

采用该结构，作业头在作业区域内被水平臂保持，通过配置在隔着竖立的铅垂间壁的别的空间(驱动区域)内的驱动机构的驱动动作，对经由输送口搬入的工件实施规定作业。

在此，由于供水平臂穿过的铅垂间壁的开口部由配置成与竖立的铅垂间壁平行地相邻并可在铅垂面内自由移动的遮蔽板来遮蔽，即可利用迷宫式密封功能来遮蔽开口部，因此可使外壳内成为规定的清洁空间。

另外，由于遮蔽板不像褶皱状的防尘部件那样会因完全结合而产生阻力，而是与铅垂间壁之间空开极小的间隙以非接触(非结合)的形态相邻配置，因此，可使水平臂顺畅地动作。

另外，由于铅垂间壁和遮蔽板沿铅垂方向延伸(竖立)，因此也不会搅乱气流产生装置形成的铅垂朝下的气流，可获得清洁空气产生的期望气流，可有效地除去灰尘等。

另外，由于遮蔽板和铅垂间壁沿铅垂方向延伸(竖立)配置，而不是配置在要进行作业的工件的上方，因此，即使因遮蔽板的相对移动而产生了灰尘等，也可防止这些灰尘直接掉落到工件上并附着。

在上述结构中，可采用如下结构：遮蔽板以在铅垂面内与水平臂一体地移动的形态被驱动机构保持，并形成有插通路，该插通路供水平臂在紧贴状态下以可沿水平方向自由移动的形态插通。

采用该结构，当水平臂相对于遮蔽板沿着与铅垂间壁垂直的水平方向相对移动时，水平臂在遮蔽板的插通路内相对移动，因此，不是简单的开口部，而是由具有规定长度的插通路的内壁面和水平臂的外壁面来实现迷宫式密封功能，从而能可靠地遮蔽该区域，使外壳内成为规定的清洁空间。

在上述结构中，可采用如下结构：遮蔽板从配置有驱动机构的一侧与铅垂间壁相邻地相对配置。

采用该结构，由于形成为将铅垂间壁的开口部完全覆盖(即面积比铅垂间壁的开口部的面积大)的遮蔽板相对于铅垂间壁仅配置在驱动机构侧，因此，在实现构造简化的同时，灰尘等容易从作业区域朝配置有驱动机构的驱动区域流动，可防止灰尘等从驱动区域朝作业区域流动。另外，由于遮蔽板配置在驱动区域侧，因此，即使是在因遮蔽板和铅垂间壁的相对移动而产生灰尘等时，该产生的灰尘等也会在驱动区域内直接掉落或飞散，可防止其进入作业区域内。

在上述结构中，可采用如下结构：遮蔽板以从两侧将铅垂间壁夹在中间的形态双层地相邻配置。

采用该结构，由于从作业区域侧和从驱动区域侧以与铅垂间壁相对的形态配置有两块遮蔽板，因此，在铅垂间壁的两侧可实现迷宫式密封功能，能更可靠地遮蔽开口部，使外壳内成为清洁度高的空间。

在上述结构中，可采用如下结构：在外壳内的下方设置有以与输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元。

采用该结构，从输送口(搬入口)搬入的工件在作业区域内被输送单元朝规定位置输送，由作业头来实施规定作业，之后，由输送单元进行输送，从输送口(搬出口)朝外壳外(作业区域的外侧)搬出。这样，通过在作业区域内设置输送单元，可高效地进行一连串的输送作业，可更顺畅地由作业头来进行装配等作业。

在上述结构中，可采用如下结构：在外壳内的下方设置有：配置在与输送口的高度大致相同的高度并沿水平方向输送工件的输送单元、以及将输送单元的下方空间隔开的水平隔板。

采用该结构，从输送口(搬入口)搬入的工件在作业区域内被输送单元朝规定位置输送，由作业头来实施规定作业，之后，由输送单元进行输送，从输送口(搬出口)朝外壳外(作业区域的外侧)搬出。另外，在输送单元下方产生的灰尘等被水平隔板隔开，能可靠地防止其在作业区域内飞散。这样，通过在作业区域内设置输送单元和水平隔板，能可靠地除去灰尘等来确保清洁的作业环境，并能高效地进行一连串的输送作业，可更顺畅地由作业头来进行装配等作业。

在上述结构中，可采用如下结构：气流产生装置包括将清洁空气从作业区域的上方朝下方吹出的吹出单元。

采用该结构，由吹出单元吹出的清洁空气在作业区域内从上向下地流动(形成下降流)，可防止灰尘等在作业区域内飞散。另外，通过对吹出单元的输出功率进行适当调整，可容易地使作业区域内的压力大于外部的压力，防止灰尘等从外部进入。

在上述结构中，可采用如下结构：气流产生装置包括将空气从作业区域的下方朝外部吸出来进行排气的排气单元。

采用该结构，由于作业区域内的空气被排气单元积极地从下方朝外部吸出，因此，只需在外壳的一部分设置过滤器等，就可形成铅垂朝下的清洁空气的气流(下降流)，防止灰尘等在作业区域内飞散。

在上述结构中，可采用如下结构：气流产生装置包括将清洁空气从作业区域的上方朝下方吹出的吹出单元以及将空气从作业区域的下方朝外部吸出来进行排气的排气单元。

采用该结构，由吹出单元吹出的清洁空气在作业区域内从上向下地流动(形成下降流)，并被排气单元积极地从下方朝外部吸出，因此，可形成稳定的下降流，防止灰尘等在作业区域内飞散，并可将产生的灰尘等积极地除去。另外，通过对吹出单元和排气单元的输出功率进行适当调整，可容易地使作业区域内的压力大于外部的压力，防止灰尘等从外部进入。

在上述结构中，可采用如下结构：驱动机构包括沿着与铅垂间壁垂直的水平方向驱动水平臂的第一驱动机构、沿着铅垂方向驱动水平臂的第二驱动机构以及沿着与铅垂间壁平行的水平方向驱动水平臂的第三驱动机构。

采用该结构，可三维地线性驱动水平臂(和作业头)，提高作业头的自由度，另外，通过将作为灰尘产生源的驱动机构(第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构)全部配置在作业区域的外侧，可使作业区域内部成为清洁度更高的空间。

在上述结构中，可采用如下结构：在外壳内的下方设置有以与输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元，在外壳上设置有从与输送单元的输送方向交叉的方向供给零件的供给口。

采用该结构，从输送口(搬入口)搬入的工件在作业区域内被输送单元朝规定位置输送，并从供给口供给零件，由作业头来实施规定作业(例如将供给来的零件装配到工件上的作业)，之后，由输送单元进行输送，从输送口(搬出口)朝外壳外(作业区域的外侧)搬出。这样，可高效地进行一连串的输送作业，并可供给零件来更顺畅地对各种工件实施各种作业。

在上述结构中，可采用如下结构：在外壳内的下方设置有：以与输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元、以及将输送单元的下方空间隔开的水平隔板，在外壳上设置有从与输送单元的输送方向交叉的方向供给零件的供给口。

采用该结构，从输送口(搬入口)搬入的工件在作业区域内被输送单元朝规定位置输送，并从供给口供给零件，由作业头来实施规定作业(例如将供给来的零件装配到工件上的作业)，之后，由输送单元进行输送，从输送口(搬出口)朝外壳外(作业区域的外侧)搬出。另外，在输送单元的下方产生的灰尘等被水平隔板隔开，能可靠地防止其在作业区域内飞散。这样，通过在作业区域内设置输送单元和水平隔板，能可靠地除去灰尘等来确保清洁的作业环境，高效地进行一连串的输送作业，并可供给零件来更顺畅地对各种工件实施各种作业。

在上述结构中，可采用如下结构：在外壳内的下方设置有以与输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元，在外壳上设置有从与输送单元的输送方向交叉的方向供给零件的供给口以及从供给口供给零件的供给单元。

采用该结构，从输送口(搬入口)搬入的工件在作业区域内被输送单元朝规定位置输送，并由供给单元经由供给口供给零件，由作业头来实施规定作业(例如将供给来的零件装配到工件上的作业)，之后，由输送单元进行输送，从输送口(搬出口)朝外壳外(作业区域的外侧)搬出。这样，可高效地进行一连串的输送作业和供给作业，并可高效地供给零件，更顺畅地对各种工件实施各种作业。

在上述结构中，可采用如下结构：在外壳内的下方设置有以与输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元，在外壳上设置有从与输送单元的输送方向交叉的方向供给零件的供给口以及从供给口供给零件的供给单元，在外壳内的下方设置有将输送单元和供给单元的下方空间隔开的水平隔板。

采用该结构，从输送口(搬入口)搬入的工件在作业区域内被输送单元朝规定位置输送，并由供给单元经由供给口供给零件，由作业头来实施规定作业(例如将供给来的零件装配到工件上的作业)，之后，由输送单元进行输送，从输送口(搬出口)朝外壳外(作业区域的外侧)搬出。另外，在输送单元和供给单元的下方产生的灰尘等被水平隔板隔开，能可靠地防止其在作业区域内飞散。这样，通过在作业区域内设置输送单元、供给单元以及水平隔板，能可靠地除去灰尘等来确保清洁的作业环境，高效地进行一连串的输送作业和供给作业，并可高效地供给零件，更顺畅地对各种工件实施各种作业。

在上述结构中，可采用如下结构：包括对围绕驱动机构的驱动区域进行划定的第二外壳，气流产生装置包括将清洁空气从作业区域的上方朝下方吹出的吹出单元、将空气从作业区域的下方朝外部吸出来进行排气的排气单元、将空气从驱动区域的下方朝外部吸出来进行排气的第二排气单元。

采用该结构，除了在作业区域内形成下降流的吹出单元和排气单元之外，还设置有将在收容驱动机构的第二外壳内产生的灰尘等积极除去的第二排气单元，从而能可靠地防止灰尘等从驱动区域进入作业区域内。

发明效果

采用具有上述结构的工件自动作业装置，可实现不需要将作业线等整个收容的无尘室等、设备的设置空间小、可使作业区域维持较高的清洁度、并可在不搅乱作业区域内的气流的情况下顺畅地对工件实施规定作业的工件自动作业装置。

附图说明

图1是表示本发明的工件自动作业装置的一实施形态的立体图。

图2是表示图1所示的工件自动作业装置的内部的纵剖视图。

图3是表示图1所示的工件自动作业装置的内部的横剖视图。

图4是沿图2中的E1-E1线的纵剖视图。

图5是沿图2中的E2-E2线的纵剖视图。

图6是沿图2中的E3-E3线的纵剖视图。

图7是表示图1所示的工件自动作业装置中在作业区域内的气流的纵剖视图。

图8A是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图8B是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图9A是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图9B是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图10A是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图10B是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图11A是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图11B是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图12A是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图12B是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图13A是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图13B是表示图1所示的工件自动作业装置的动作的俯视图。

图14是表示本发明的工件自动作业装置的另一实施形态的纵剖视图。

图15是表示本发明的工件自动作业装置的又一实施形态的纵剖视图。

图16是表示由多个本发明的工件自动作业装置排列形成的工件自动作业线的俯视图。

(符号说明)

WA 作业区域

DA 驱动区域

EA 排气区域

10 基座

11 通气孔

20 外壳

21、22、23 纵壁

21a 搬入口(输送口)

22a 搬出口(输送口)

23a 供给口

30 第二外壳

40 第三外壳

50 第四外壳

60 铅垂间壁

60a 开口部

70 驱动机构

71 第一驱动机构

71a 引导部件

71b 导螺杆

71c 阴螺纹部件

71d 电动机

72 第二驱动机构

72a 引导部件

72b 导螺杆

72c 阴螺纹部件

72d 电动机

73 第三驱动机构

73a 引导部件

73b 导螺杆

73c 阴螺纹部件

73d 电动机

80 水平臂

90 作业头

100 遮蔽板

101 通路部件

101a 插通路

102 第一遮蔽板

103 第二遮蔽板

110 输送单元

111 传送带

112 定位升降机

120 吹出单元(气流产生装置)

130 排气单元(气流产生装置)

140 第二排气单元

150 供给单元

151 工作台单元

152 输送单元

153 移载单元

160 水平隔板

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的最佳实施形态。

如图1至图3所示，工件自动作业装置包括：基座10；设置在基座10上方、划定作业区域WA的外壳20；在基座10的上方与外壳20相邻设置、划定驱动区域DA的第二外壳30；设置在基座10下方的第三外壳40和第四外壳50；将外壳20和第二外壳20隔开的铅垂间壁60；配置在第二外壳20内的驱动机构70；与驱动机构70连结、插通铅垂间壁60的开口部60a并从驱动区域DA延伸至作业区域WA的水平臂80；保持在水平臂80前端的作业头90；与铅垂间壁60相邻配置的遮蔽板100；在外壳20内配置在基座10上的输送单元110；设置在外壳20上方的作为气流产生装置的吹出单元120；设置在第三外壳40内的作为气流产生装置的排气单元130；设置在第四外壳50内的第二排气单元140；以一部分收容在外壳20内的形态配置在基座10上的供给单元150；以及配置在外壳20内、将输送单元110和供给单元150的下方空间隔开的水平隔板160等。

另外，在该装置的外侧以与输送单元110相连的形态配置有输送线L。该输送线L将载放有工件W(基板B、零件C等)的托盘P从搬入口21a朝作业区域WA搬入，并将已完成规定作业的托盘P从搬出口22a朝作业区域WA的外部搬出。输送线L1配置成与供给单元150相连。该输送线L1将别的零件C1载放到托盘P1上而朝作业区域WA内供给，并使已空的托盘P1返回。

如图1至图3所示，基座10形成为沿水平方向(XY方向)扩展的大致矩形的平板形状，对驱动机构80、输送单元110、供给单元150等予以支撑。基座10包括允许气流流通的通气孔11，供空气从作业区域WA朝第三外壳40内或从驱动区域DA朝第四外壳50内流通。通气孔11形成为可供含有灰尘等的空气容易流动，例如可采用多个贯穿孔、网眼状或格子状的通气孔。

如图1至图3所示，外壳20包括：划定作为输送口的搬入口21a的纵壁21、划定作为输送口的搬出口22a的纵壁22、以及划定供给口23a的纵壁23、划定开口部24a的顶板24等，外壳20与设有开口部60a的铅垂间壁60一起在基座10的上部划定大致长方体状的作业区域WA。

输送口(搬入口)21a、输送口(搬出口)22a和供给口23a形成为水平方向(Y方向、X方向)上细长的矩形形状。

输送口(搬入口)21a、输送口(搬出口)22a以与输送单元110的输送面大致相同的高度设置在与输送单元110的延伸方向(X方向)的两端相邻的位置上。供给口23a形成为与供给单元150的供给面的正上方相邻。

如图1至图3所示，第二外壳30在基座10的上部为围绕驱动机构80而形成为与铅垂间壁60一起划定大致长方体状的驱动区域DA。

如图1至图3所示，第三外壳40在基座10的下部为围绕排气单元130而形成为在作业区域A的下方划定大致长方体状的排气区域EA。

如图1至图3所示，第四外壳50在基座10的下部为围绕第二排气单元140而形成为在驱动区域DA的下方划定大致长方体状的排气区域EA。

铅垂间壁60为将被外壳20围绕的作业区域WA和被第二外壳30围绕的驱动区域DA隔开，而以沿铅垂方向(Z方向)延伸的形态竖立设置在基座10上。铅垂间壁60以供水平臂80穿过并允许水平臂80在铅垂面(XZ面)内作二维移动的形态划定开口部60a，该开口部60a形成为大致矩形形状。

如图3和图6所示，驱动机构70包括：沿着与铅垂间壁60垂直的水平方向(Y方向)驱动水平臂80(和作业头90)的第一驱动机构71、沿着铅垂方向(Z方向)驱动水平臂80的第二驱动机构72、沿着与铅垂间壁60平行的水平方向(X方向)驱动水平臂80的第三驱动机构73。

如图3和图6所示，第一驱动机构71包括：沿水平方向(Y方向)引导水平臂80的引导部件71a、在引导部件71a内沿Y方向延伸配置的导螺杆71b、与水平臂80结合并与导螺杆71b螺合的阴螺纹部件71c、驱动导螺杆71b旋转的电动机71d等。

即，通过电动机71d启动，导螺杆71b旋转，水平臂80通过阴螺纹部件71c一边被引导部件71a引导一边沿着与铅垂间壁60垂直的水平方向(Y方向)移动。

如图3和图6所示，第二驱动机构72包括：沿铅垂方向(Z方向)对支撑水平臂80的引导部件71a进行引导的引导部件72a、在引导部件72a内沿Z方向延伸配置的导螺杆72b、与引导部件71a结合并与导螺杆72b螺合的阴螺纹部件72c、驱动导螺杆72b旋转的电动机72d等。

即，通过电动机72d启动，导螺杆72b旋转，水平臂80通过阴螺纹部件72c和引导部件71a沿着与铅垂间壁60平行的铅垂方向(Z方向)移动。

如图3和图6所示，第三驱动机构73包括：沿与铅垂间壁60平行的水平方向(X方向)对支撑水平臂80的引导部件72a进行引导的引导部件73a、在引导部件73a内沿X方向延伸配置的导螺杆73b、与引导部件72a结合并与导螺杆73b螺合的阴螺纹部件73c、驱动导螺杆73b旋转的电动机73d等。

即，通过电动机73d启动，导螺杆73b旋转，水平臂80通过阴螺纹部件73c和引导部件72a、71a等而沿着与铅垂间壁60平行的水平方向(X方向)移动。

即，采用该驱动机构70(71、72、73)，可三维地线性驱动水平臂80(和作业头90)，提高使作业头90移动的自由度。另外，通过将作为灰尘产生源的驱动机构70(第一驱动机构71、第二驱动机构72、第三驱动机构73)全部配置在作业区域WA外侧的驱动区域EA内，可使作业区域WA内部成为清洁度更高的空间。

如图1、图2、图3、图5、图6所示，水平臂80具有大致矩形的截面，并沿着与铅垂间壁60垂直的水平方向(Y方向)延伸，在其前端保持着作业头90。

作业头90用于对工件W实施各种作业，在作为作业进行零件装配时，可应用包括将零件抓住后装入的机构的处理单元等，在作为作业进行工件W的测定或检查等时，可应用测定单元或检查单元等。

即，作业头90在驱动机构70的驱动下通过水平臂80进行动作，对载放在托盘P上的工件W(基板等)进行规定作业，例如将载放在托盘P上的零件C或由供给单元150供给来的零件C1抓起并装配到工件W的规定位置上。

如图1至图5所示，遮蔽板100将形成有供水平臂80以极小的间隙插通的插通路101a的通路部件101夹持，形成为面积比开口部60a的面积大的大致矩形形状，并包括从驱动区域DA侧与铅垂间壁60相邻配置的第一遮蔽板102以及从作业区域WA侧与铅垂间壁60相邻配置的第二遮蔽板103。

即，第一遮蔽板102固定(保持)在驱动机构70的引导部件71a的端部，并通过通路部件101与第二遮蔽板103连结，以使第二遮蔽板103与第一遮蔽板102一体移动。

这样，遮蔽板100与铅垂间壁60平行地以极小的间隙双层地相邻配置，并使水平臂80以极小的间隙插通插通路101a，因此，可实现迷宫式密封功能，可靠地遮蔽开口部60a和插通路101a，并可靠地防止灰尘等从驱动区域DA进入作业区域WA内。

另外，遮蔽板100允许水平臂80沿着与铅垂间壁60垂直的水平方向(Y方向)相对移动，并可在铅垂面(XZ面)内以不接触铅垂间壁60的形态二维地相对移动，因此，不会像完全结合的褶皱状的防尘部件那样产生阻力，可使水平臂80和作业头90顺畅地自由动作。

另外，由于铅垂间壁60和遮蔽板100(第一遮蔽板102、第二遮蔽板103)沿铅垂方向(XZ面方向)延伸(竖立)，因此不会搅乱气流产生装置(吹出单元120、排气单元130)产生的铅垂朝下的气流，可获得清洁空气的期望气流，可有效地除去灰尘等。

另外，由于遮蔽板100(第一遮蔽板102、第二遮蔽板103)和铅垂间壁60以面对要实施作业的工件W的上方的形态配置，因此，即使因遮蔽板100的相对移动而产生了灰尘等，也可防止这些灰尘直接掉落到工件W上并附着。

在此，尤其是通过将遮蔽板100做成双层构造(第一遮蔽板102、第二遮蔽板103)，能更可靠地实现迷宫式密封功能，更可靠地遮蔽开口部60a，使外壳20内部(作业区域WA)成为清洁度高的空间。

如图2至图4所示，输送单元110包括：沿X方向延伸、配置成具有高度与搬入口21a和搬出口22a的高度大致相同的输送面的滚筒式传送带111；配置在传送带111的输送方向(X方向)的大致中央下部、一边从下方支撑由传送带111输送来的托盘P并将其稍微抬起一边对其进行定位的定位升降机112等。

另外，在由外部的输送线L输送来的托盘P(工件W)被外壳20内的传送带111搬送到作业区域WA内的规定停止位置上时，由在铅垂方向(Z方向)上出没的定位升降机112稍微抬起而高精度地得到定位。

在此，作为将托盘P定位到规定位置上的机构，表示的是与滚筒式传送带111组合并通过在铅垂方向(Z方向)上出没来进行定位的定位升降机112，但也可采用与带式传送带组合并通过在水平方向(Y方向)上移动来进行定位的机构。

如图1、图2、图7所示，吹出单元120包括可对风量和风压进行控制的送风机(未图示)、过滤器121等，并被配置在外壳20的顶板24上(开口部24a的上方)。吹出单元120从作业区域WA的上方铅垂朝下地吹出清洁空气，形成下降流。

如图2和图7所示，排气单元130包括强制性吸引空气的吸引风扇等，并被配置在第三外壳40内。排气单元130通过基座10的通气孔11将空气从作业区域WA的下方区域朝第三外壳40内(即作业区域WA的外部)吸出来进行排气。

即，由吹出单元120吹出的清洁空气在作业区域WA内从上向下地流动(形成下降流)，并被排气单元130积极地从下方朝外部吸出，因此，可形成稳定的下降流，防止灰尘等在作业区域WA内飞散，并将产生的灰尘等积极地除去。

如图2和图7所示，第二排气单元140包括强制性吸引空气的吸引风扇等，并被配置在位于划定驱动单元DA的第二外壳30的下方的第四外壳50内。第二排气单元140通过基座10的通气孔11将空气从驱动区域DA的下方区域朝第四外壳50内吸出来进行排气。

即，可利用第二排气单元140将在收容驱动机构70的第二外壳30内产生的灰尘等积极地吸出并除去，因此，能更可靠地防止灰尘等从驱动区域DA进入作业区域WA内。

如图1至图3所示，供给单元150包括：以使载放面位于与供给口23a的高度大致相同的高度的形态在外壳20内固定在基座10上的工作台单元151；以供给口23a的正下方即输送面位于大致相同的高度且一部分露出到外壳20外部的形态固定在基座10上的输送单元152；在输送单元152与工作台单元151之间对载放有零件C1的托盘P进行移载的、设置在基座10上的移载单元153等。

另外，载放有由外部的输送线L1输送来的零件C1的托盘P1被输送单元152从与输送单元110的输送方向(X方向)交叉的方向(Y方向)经由供给口23a朝外壳20内搬入，并被移载单元153移载到工作台单元151上，以使作业头90可将零件C1抓起。

如图2、图3、图7所示，水平遮蔽板160在外壳20内的下方与输送单元110和供给单元150的上缘区域空开稍许间隙地进行配置，以将输送单元110和供给单元150(工作台单元151)的下方空间隔开。

由此，可利用水平遮蔽板160的隔开和经由间隙朝下流动的气流可靠地防止在输送单元110和供给单元150的下方产生的灰尘等在作业区域WA内飞散，能可靠地除去灰尘等来确保清洁的作业环境。

下面参照图7至图13B来说明上述工件自动作业装置的动作。

首先，在吹出单元120、排气单元130和第二排气单元140已启动的状态下，如图7中的箭头所示，朝作业区域WA内吹出的清洁空气形成从上向下的下降流，并被排气单元130积极地从下方朝作业区域WA的外部吸出。由此，可获得稳定的下降流，在作业区域WA内可防止灰尘等飞散，并可将产生的灰尘等积极地除去。尤其是由于设置有水平隔板160，因此在输送单元110和供给单元150的下方区域产生的灰尘等不会朝作业区域WA的上方飞散，能被可靠地除去。

另外，由于在收容驱动机构70的第二外壳30内产生的灰尘等被第二排气单元140积极地吸出而除去，因此能可靠地防止这些灰尘等从驱动区域DA进入作业区域WA内。

另外，由于作业区域WA通过使吹出单元120积极吹出的清洁空气的压力成为规定水平而设定成压力比外部高，因此，在搬入口21a、搬出口22a、供给口23a处会形成从作业区域WA朝外部流动的气流，利用该气流可防止灰尘等从外部进入作业区域WA内。由此，作业区域WA内可成为清洁度高的环境。

在此状态下，如图8A所示，结束了前面工序的工件W以载放在托盘P上的状态被输送线L从搬入口21a朝作业区域WA内搬入。

接着，如图8B所示，托盘P被传送带111输送至作业区域WA内的规定停止位置并停止。

接着，如图9A所示，定位升降机112上升，一边将托盘P从传送带111上稍微抬起一边使定位销与托盘P的定位孔嵌合，将托盘P定位在规定高度的作业位置上。

接着，如图9B所示，利用第一驱动机构71和第三驱动机构73使水平臂80沿水平方向(XY平面内)移动至工作台单元151上方的零件取出位置，并利用第二驱动机构72使水平臂80下降，使作业头90位于被载放在托盘P1上的零件C1的正上方，作业头90将零件C1取出。

接着，如图10A所示，利用第二驱动机构72使水平臂80上升至规定高度，并利用第一驱动机构71和第三驱动机构73使水平臂80沿水平方向(XY平面内)移动，使作业头90位于工件W上方的零件装配位置。

然后，如图10B所示，利用第二驱动机构72使水平臂80下降，使作业头90位于装配位置的正上方，作业头90将零件C1装配到工件W上。

一旦装配完成，如图9A和图11A所示，便利用第二驱动机构72使水平臂80上升至规定高度，作业头90从工件W(零件C1)离开。另外，在将由供给单元150供给来的多种零件C1装配到工件W上时，反复进行图9A至图10B所示的动作。

另外，在将托盘P上的零件C取出并装配到工件W上时，如图11A的状态到图11B所示，利用第一驱动机构71和第三驱动机构73使水平臂80沿水平方向(XY平面内)移动至托盘P上方的零件C的取出位置，接着，利用第二驱动机构72使水平臂80下降，使作业头90位于零件C的正上方，作业头90将零件C取出。

接着，利用第二驱动机构72使水平臂80上升至规定高度，并利用第一驱动机构71和第三驱动机构73使水平臂80沿水平方向(XY平面内)移动，如图12A所示，使作业头90位于工件W上方的零件装配位置。

然后，利用第二驱动机构72使水平臂80下降，使作业头90位于装配位置的正上方，作业头90将零件C装配到工件W上。

一旦装配完成，如图12B所示，便利用第二驱动机构72使水平臂80上升至规定高度，作业头90从工件W(零件C)离开。另外，在将载放在托盘P上的多个零件C装配到工件W上时，反复进行图11B至图12B所示的动作。

在全部装配完成时，如图13A所示，定位升降机112下降，使托盘P转移到传送带111上，定位升降机112在规定的待机位置待机。

然后，传送带111启动，载放有已完成作业的工件W的托盘P如图13B所示地被从搬出口22a搬出，由输送线L朝后面工序输送。

在进行上述一连串作业时，水平臂80在遮蔽板100的插通路101a内移动，第一遮蔽板102和第二遮蔽板103一边遮蔽开口部60a一边沿铅垂间壁60在铅垂面(XZ面)内进行二维移动。

因此，在铅垂间壁60与遮蔽板100之间可确保迷宫式密封功能，使开口部60a和插通路101a被可靠地遮蔽，作业区域WA内成为清洁度高的环境。

图14表示了本发明的工件自动作业装置的另一实施形态。在该实施形态中，除了变更遮蔽板100’的构造以外与上述实施形态相同，对相同的结构标记相同的符号并省略其说明。

在该装置中，如图14所示，遮蔽板100’包括：划定插通路101a的通路部件101、从配置有驱动机构70的驱动区域DA侧与铅垂间壁60相邻地相对配置的第一遮蔽板102。

这样，第一遮蔽板102形成为将铅垂间壁60的开口部60a完全覆盖(即面积比铅垂间壁的开口部的面积大)，且相对于铅垂间壁60仅配置在驱动机构70侧，因此，在实现构造简化的同时，灰尘等容易从作业区域WA朝配置有驱动机构70的驱动区域DA流动，可防止灰尘等从驱动区域DA朝作业区域WA流动。

另外，由于第一遮蔽板102配置在驱动区域DA侧，因此，在因第一遮蔽板102和铅垂间壁60的相对移动而产生灰尘等时，该产生的灰尘等会在驱动区域DA内直接掉落或飞散，或者被第二排气单元140积极地吸出并除去，可防止其进入作业区域WA内。

图15表示了本发明的工件自动作业装置的又一实施形态。在该实施形态中，相对于上述图1所示的实施形态，驱动机构70、水平臂80、作业头90、遮蔽板100、定位升降机112(图15中未图示)、供给口23a、供给单元150分别追加了一个。

采用该装置，由于在作业区域WA内设置有两个作业头90，因此可同时对两个工件W实施规定作业，可提高作业效率。

图16表示了本发明的工件自动作业装置的再一实施形态。在该实施形态中，如图16所示，多个具有上述结构的工件自动作业装置M连续排列而形成了工件自动作业线。

即，在形成连续进行多个作业工序的作业线时，通过将具有分别被净化的作业区域WA的装置M模块化后连接，就不需要以往那样的尺寸可收容整条线的无尘室，可容易且多样化地形成作业线。

在上述实施形态中，作为气流产生装置，表示的是包括吹出单元120、排气单元130以及第二排气单元140这所有单元的结构，但也可采用仅包括吹出单元120的结构、仅包括排气单元130的结构或者仅包括吹出单元120和排气单元130的结构。

在上述实施形态中，表示的是包括供给零件的供给单元150的结构，但在只要在利用输送线L进行输送的托盘P上载放零件即可时，也可不使用供给单元150。

在上述实施形态中，表示的是包括水平遮蔽板160的结构，但也可省略水平遮蔽板160。

在上述实施形态中，表示的是将输送单元110配置在划定作业区域WA的外壳20内的结构，但例如在使用设置在外部的机器人等并经由输送口来进行工件的搬入、定位、搬出等的结构中，也可省略输送单元110。

工业上的可利用性

如上所述，本发明的工件自动作业装置不需要将实施装配等作业的作业线等整个收容的无尘室等，设备的设置空间小，可使作业区域维持较高的清洁度，并可在不搅乱作业区域内的气流的情况下对工件实施期望的作业(装配、检查、测定等)，因此，当然可应用于忌讳灰尘等的电子器件的安装领域，只要是需要在清洁环境下对工件实施规定作业的场所，则也可应用于其它领域。

Claims

1.一种工件自动作业装置，其特征在于，包括：

水平臂，该水平臂将对工件实施规定作业的作业头保持在前端；

驱动机构，该驱动机构驱动所述水平臂在水平方向上和铅垂面内自由移动；

铅垂间壁，该铅垂间壁形成有供所述水平臂留有间隙地插入的开口部，且为了将所述驱动机构与所述作业头隔开而沿铅垂方向延伸；

外壳，该外壳与所述铅垂间壁一起划定收容所述水平臂的一部分和作业头的作业区域；

遮蔽板，该遮蔽板为了将插通所述开口部的所述水平臂的周围遮蔽，配置成与所述铅垂间壁平行地相邻并可在铅垂面内相对地自由移动；

气流产生装置，该气流产生装置在所述外壳内产生铅垂朝下的气流；以及

输送口，该输送口为了可相对于所述作业区域将工件搬入/搬出而形成在所述外壳上。

2.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，所述遮蔽板以在铅垂面内与所述水平臂一体地移动的形态被所述驱动机构保持，并形成有插通路，该插通路供所述水平臂在紧贴状态下以可沿水平方向自由移动的形态插通。

3.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，所述遮蔽板从配置有所述驱动机构的一侧与所述铅垂间壁相邻地相对配置。

4.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，所述遮蔽板以从两侧将所述铅垂间壁夹在中间的形态双层地相邻配置。

5.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，在所述外壳内的下方，设置有以与所述输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元。

6.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，在所述外壳内的下方设置有：以与所述输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元、以及将所述输送单元的下方空间隔开的水平隔板。

7.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，所述气流产生装置包括将清洁空气从所述作业区域的上方朝下方吹出的吹出单元。

8.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，所述气流产生装置包括将空气从所述作业区域的下方朝外部吸出并排出的排出单元。

9.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，所述气流产生装置包括：将清洁空气从所述作业区域的上方朝下方吹出的吹出单元、以及将空气从所述作业区域的下方朝外部吸出并排出的排出单元。

10.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，所述驱动机构包括：沿着与所述铅垂间壁垂直的水平方向驱动所述水平臂的第一驱动机构、沿着铅垂方向驱动所述水平臂的第二驱动机构、以及沿着与所述铅垂间壁平行的水平方向驱动所述水平臂的第三驱动机构。

11.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，

在所述外壳内的下方，设置有以与所述输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元，

在所述外壳上设置有从与所述输送单元的输送方向交叉的方向供给零件的供给口。

12.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，

在所述外壳内的下方设置有：以与所述输送口的高度大致相同的高度沿水平方向输送工件的输送单元、以及将所述输送单元的下方空间隔开的水平隔板，

13.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，

在所述外壳上设置有从与所述输送单元的输送方向交叉的方向供给零件的供给口以及从所述供给口供给零件的供给单元。

14.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，

在所述外壳上设置有从与所述输送单元的输送方向交叉的方向供给零件的供给口以及从所述供给口供给零件的供给单元，

在所述外壳内的下方设置有将所述输送单元和供给单元的下方空间隔开的水平隔板。

15.如权利要求1所述的工件自动作业装置，其特征在于，包括对围绕所述驱动机构的驱动区域进行划定的第二外壳，

所述气流产生装置包括：将清洁空气从所述作业区域的上方朝下方吹出的吹出单元、将空气从所述作业区域的下方朝外部吸出来进行排气的排气单元、以及将空气从所述驱动区域的下方朝外部吸出来进行排气的第二排气单元。