JP2000025938A - ワークの表裏反転装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パレット上に配列されたワークの表裏を自動的
に揃えて、ワークの整列および箱詰め工程において省人
化でき、作業能率、経済性を向上させることが可能な、
パレット上に配列されたワークの表裏反転装置およびそ
の方法を提供する。 【解決手段】パレット１１上に配列されているワーク１
２を真空吸着し、そのまま持ち上げてワーク１２を取り
出すワーク取出部２と、ワーク取出部２からワークを受
け渡され、受け渡されたワーク１２を真空吸着すると共
に、そのまま回転してパレット１１上にワーク１２を表
裏反対の向きの状態で再配列するワーク反転部１４と、
ワーク取出部２からワーク反転部３にワーク１２が受け
渡される際のワーク１２の位置ずれを補正するワーク位
置決め部４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣパッケージに
用いられる放熱用蓋のような薄板状ワークを自動整列・
箱詰めするラインにおいて、前記ワークの表裏を自動的
に反転させるための装置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のワークには、図８(a) ，(b) に
示すように片面に窪み５１が形成され他面は平らに形成
されたものや、表裏で色を異なるようにして形成された
ものがある。このようなワーク５０を製品として出荷す
る際には、例えば図９に示すように表裏を揃えて複数枚
重ねた状態でケース詰めする。したがって、箱詰めの際
には、表裏の向きが反対になっているワークがある場合
にはそのワークの向きを反転させて向きを揃える必要が
ある。従来より、この種の薄板状ワークの表裏の反転は
人間の手作業によって行われてきている。

【０００３】また、ワークの表裏を反転させないで、ワ
ークの向きを揃える方法としては、センサーや本件出願
人が先に出願したワークの表裏判別装置などの手段と、
所定のワークのみを取り出し、かつ、配置する装置とを
連動させて、パレット上に配列された薄板状のワークの
表裏を判別し、次いで、例えば、表向きにパレット上に
配列されたワークのみを取り出して整列させる方法が知
られている。

【０００４】図１０は、上記ワークの表裏判別装置の一
従来例を示す。この装置は、パレット５２上に配列され
ているワーク５０の表裏を判別する装置であって、吸着
パッド５３と、吸着圧力検出手段（図示省略）を備えて
いる。吸着パッド５３は、ワーク５０と接触する部分の
幅がワーク５０の窪みの幅よりも狭くされかつワーク５
０と接触する部分の中央部に吸着孔が開孔し昇降自在に
支持されている。吸着圧力検出手段は、吸着パッド５３
がワーク５０を吸着したときの吸着圧力を検出するよう
になっている。また、パレット５２は、複数のワーク５
０を多数列に配列する升目状の段差５２ａを有し、升目
状の段差５２ａ内に載置されているワーク５０を吸着パ
ッド５３の下に順次間欠的に送り込むようにするパレッ
ト移動機構５４を備えている。また、吸着パッド５３に
は吸着孔が、パレット５２上に一列に並んで載置された
ワーク５０を同時に吸着しうるようにワーク５０と同数
だけパレット５２上のワーク５０の配列間隔と等間隔に
設けられている。

【０００５】そして、パレット移動機構５４によりパレ
ット５２上の所定の列位置にあるワーク５０を吸着パッ
ド５３の吸着孔の下に位置するように位置合わせする。
次いで吸着パッド５３をパレット５２の升目状の段差５
２ａ内のワーク５０に所定位置まで接近するように下降
させる。その後吸着パッド５３の吸着孔よりパレット５
２上の一列のワーク５０を一斉に吸着する。そして、吸
着圧力検出手段により、吸着孔の吸着圧力を各々別個に
測定して、その吸着圧力の測定値の差により表裏を判定
する。その後、吸着パッド５３によるワーク５０の吸着
を解除してワーク５０をパレット５２のもとの升目内に
戻し、次いで吸着パッド５３を上昇させる。以下、この
操作を繰替えすことで、パレット５２上の総てのワーク
５０の表裏を判別することができる。

【０００６】このようなワークの表裏判別装置によりワ
ークの表裏を判別した後に、表裏のうちの一方（例え
ば、表）と判別されたワークのみを吸着パッド５３など
を作動させて取り出し、かつ、図示しない移動手段を介
して吸着パッド５３を図１１に示すようなワーク整列装
置に設けられた筒５５の上方に位置させる。なお、筒５
５の内側の孔５５ａはワーク５０がその側面をガイドさ
れながら通過できる程度の大きさに形成されている。ま
た筒５５の内部には、ワーク５０を受け止めるための支
持部材５６が筒５５の底部５５ｂを一部分貫通するよう
にして設けられている。そして、筒５５または支持部材
５６には、孔５５ａの長手方向に沿って往復移動可能と
なるような移動手段（図示省略）が設けられている。

【０００７】吸着パッド５３を図１１に示すような筒５
５の上方に位置させた後、吸着パッド５３によるワーク
５０の吸着を解除してワーク５０を筒５５の内部に入れ
る。以後、この操作を繰り返すことによって同じ向きの
ワーク５０が一枚ずつ重ねられて行く。筒５５の中のワ
ーク５０が所定枚数に達したとき、筒５５を下降させる
か、または筒５５の内部でワーク５０を受ける支持部材
５６を上昇させる。すると、同じ向きに整列された状態
に複数枚重ねられたワーク５６を取り出せるようになる
ので、その後または、このときに自動的にケース（図示
省略）に詰めるようにする。このように、従来のワーク
の表裏を揃えてケース詰めする場合には、人の手を介し
てパレット上のワークの表裏を反転させるか、または、
ワークの表裏を判別する手段を用いてワークの向きを判
別した後に、同じ向きと判別されたワークのみを取り出
して整列させる方法がとられていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人の手
で薄板状ワークの表裏を反転させる方法は、人件費など
コスト面からみて能率の良い方法とはいえない。また、
パレットから表向きのワークのみ取り出して整列させる
方法は、裏向きのワークがパレット上に残されることに
なる。このため、一方の向きのワークをケース詰めした
後に、結局パレット上に残された他の向きのワークの表
裏を反転させる作業を別途行わなければならないので、
ワークの整列および箱詰め工程全体としての作業能率は
良くなかった。

【０００９】本発明は、パレット上に配列されたワーク
の表裏を自動的に揃えて、ワークの整列および箱詰め工
程において省人化でき、作業能率、経済性を向上させる
ことが可能な、ワークの表裏反転装置およびその方法の
提供を課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明によるパレット上に配列されたワークの表裏
反転装置は、パレット上に配列されているワークを真空
吸着し、そのまま持ち上げてワークを取り出すワーク取
出部と、ワーク取出部からワークを受け渡され、受け渡
されたワークを真空吸着すると共に、そのまま回転して
パレット上にワークを表裏反対の向きの状態で再配列す
るワーク反転部と、ワーク取出部からワーク反転部にワ
ークが受け渡される際のワークの位置ずれを補正するワ
ーク位置決め部とを備えてなることを特徴とする。

【００１１】また本発明は、好ましくは、ワーク取出部
は、ワークを真空吸着することが可能な第一真空吸着装
置と、第一真空吸着装置を鉛直方向に移動させることが
可能な第一位置移動手段とで構成され、ワーク反転部
は、ワークを真空吸着することが可能な第二真空吸着装
置と、第一真空吸着装置の移動範囲から外れた位置で第
二真空吸着装置を支持し、第二真空吸着装置の吸着部
が、ワーク取出部がパレット上に配列されたワークの取
り出しのために作動するときには第一真空吸着装置の移
動範囲から外れると共にパレット上のワークの配列位置
に直面し、ワーク取出部がパレットから取り出したワー
クを受け渡すときには第一真空吸着装置の吸着部に直面
するように、第二真空吸着装置を１８０°回転可能な回
転機構とで構成され、ワーク位置決め部は、ワークを所
定位置に導くことが可能な所定形状の段差部を有するガ
イド部材と、ガイド部材を介して第二真空吸着装置の吸
着部上に位置するワークを所定位置に押し動かすことが
可能な第二移動手段とで構成されていることを特徴とす
る。

【００１２】また本発明は、好ましくは、第二真空吸着
装置の吸着部には、ワークと当接して位置固定可能な段
差部が形成されていると共に、ガイド部材は、入口から
内部に向かうにしたがって所定のワーク位置決め寸法に
適合するように形成された傾斜部と所定のワーク位置決
め寸法に適合するように形成された位置固定部とを備え
ており、ワークをその段差部と位置固定部とで所定の位
置に位置固定するようにしたことを特徴とする。

【００１３】また本発明は、好ましくは、パレットに収
納されているワークを、ワーク取出部によるワークの取
り出しが可能な位置に送り込むように作動するパレット
移動機構を備えたことを特徴とする。

【００１４】また本発明は、好ましくは、パレットはワ
ークを収納するための升目状の段差部を有し、かつ、段
差部が所定のピッチで複数に並べられ、さらにその複数
に並べられた段差部が多数列に配列されて構成されてい
て、パレット移動機構は、その段差部に収納されている
ワークをワーク取出部によるワークの取り出しが可能な
位置へ列単位で順次送り込むようにしたことを特徴とす
る。

【００１５】また本発明は、好ましくは、ワーク取出
部、ワーク反転部、ワーク位置決め部を、それぞれ、パ
レット上の一列分のワークと同数個に、かつ、パレット
上のワークの配列間隔と等間隔で設けて、パレット上に
並べられた複数のワークの表裏を列単位で反転させるこ
とができるようにしたことを特徴とする。

【００１６】また本発明は、好ましくは、ワーク反転部
の吸着孔の中心を通る鉛直線と、パレット上のワークの
配列位置に直面するときの第二真空吸着装置の吸着孔の
中心を通る鉛直線との間の距離が、パレットの列間の距
離と一致するようにしたことを特徴とする。

【００１７】また本発明は、好ましくは、ワーク反転部
をパレット側に向けたときワーク反転部の吸着孔の中心
がパレット上の升目状の段差部の中心に位置させること
が可能なようにワーク反転部をパレットの列に対し垂直
な方向にスライドさせるためのスライド機構が設けられ
ていることを特徴とする。

【００１８】また本発明は、好ましくは、スライド機構
は、カム部材を回転機構に連動するように設けてなるこ
とを特徴とする。

【００１９】また本発明は、好ましくは、パレット上に
配列されているワークの表裏を判別可能なワーク表裏判
別手段を備えると共に、表裏判別手段で表と判別された
ワーク、または、裏と判別されたワークのいづれか一方
のみに対して、ワーク取出部、ワーク反転部、ワーク位
置決め部を作動させるための制御手段を備えたことを特
徴とする。

【００２０】また本発明によるパレット上に配列された
ワークの表裏反転方法は、(1)パレット上に配列されて
いるワークの表裏を、表裏判別手段を用いて判別し、
(2)表裏判別手段で表と判別されたワーク、または、裏
と判別されたワークのいづれか一方のみに対して、ワー
ク取出部、ワーク反転部、ワーク位置決め部を作動させ
て、その一方のワークのみ表裏を反転させることによ
り、ワークをパレット上に総てのワークの表裏が揃うよ
うにして再配列することを特徴とする。

【００２１】また本発明は、好ましくは、ワークをパレ
ット上に再配列する際にスライド機構を作動させて、パ
レットの列に対し垂直な方向の位置調整をするようにし
たことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施形態】以下に、本発明によるパレット上に
配列されたワークの表裏反転装置およびその方法の実施
形態について図を用いて説明する。図１は本発明による
パレット上に配列されたワークの表裏反転方法に用いら
れるワークの表裏反転装置の一実施形態を側方からみた
断面図である。図２は本実施形態のワークの表裏反転装
置の拡大正面図である。図３は図１のワークの表裏反転
装置のパレットを示す図で、(a) は図１のワークの表裏
反転装置を上方からみたときのパレットの拡大図、(b)
は(a) の側面図である。図４は本実施形態によるワーク
の表裏反転装置のワーク反転部を示す図で、(a) は図１
のワークの表裏反転装置を上方からみたときのワーク反
転部の吸着部を示す部分拡大図、(b)は(a) のＡ−Ａ’
線に沿う断面図である。図５は本実施形態によるワーク
の表裏反転装置のワーク位置決め部を示す図で、(a) は
図１のワークの表裏反転装置を下方からみたときのワー
ク位置決め部のガイド部材を示す部分拡大図、(b) は
(a) のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。図６は図１のワ
ークの表裏反転装置を上方からみた、ワーク取出部から
ワーク反転部へワークを受け渡したときのワークとワー
ク反転部の吸着部との位置関係を示す説明図である。図
７は図１のワークの表裏反転装置を同じ側からみた、ワ
ーク取出部からワーク反転部へワークを受け渡したとき
のワークとワーク反転部の吸着部とワーク位置決め部と
の位置関係を示す要部拡大断面図である。

【００２３】本実施形態のワークの表裏反転装置１は、
図１に示すようにワーク取出部２と、ワーク反転部３
と、ワーク位置決め部４と、パレット移動機構５とを備
えた構成となっている。ワーク取出部２は、第一の真空
吸着装置６と、第一の真空吸着装置６を鉛直方向に移動
させることが可能な移動手段７とで構成されている。第
一の真空吸着装置６は、その内部に形成されたワーク吸
着用の吸着孔（図示省略）がチューブ配管（図示省略）
を介して第一の真空源（図示省略）に接続されている。
なお、真空源とは、例えば真空ポンプやエジェクタな
ど、真空状態を発生させる装置である。また、第一の真
空吸着装置６の吸着孔と第一の真空源との途中には、真
空状態をＯＮ，ＯＦＦさせるための第一の電磁真空弁
（図示省略）が設けられている。また第一の真空吸着装
置６は、その先端部（図において下端部）が細くなって
いる。

【００２４】移動手段７は、例えば油圧式のような直動
シリンダを備えた直動ロボットで構成されている。直動
ロボット７は、装置の本体基盤８の両端に設けられた側
板９に固定された上部基盤１０に固定されていて、移動
テーブル７ａを鉛直方向に沿って所定の位置まで移動お
よび移動停止させることができるようになっている。ま
た第一の真空吸着装置６は、移動テーブル７ａに固定さ
れていて、移動テーブル７ａを介して鉛直方向に沿って
移動させられるようになっている。そしてワーク取出部
２は、直動ロボット７の作動によりパレット１１近傍に
まで第一の真空吸着装置６を下降させ、第一の電磁真空
弁（図示省略）を介して第一の真空吸着装置６に接続さ
れた第一の真空源（図示省略）の作動により真空状態を
ＯＮさせて、パレット１１上に配列されているワーク１
２を吸着面６ａで真空吸着し、さらに直動ロボット７の
逆方向（上方）への作動により、ワーク１２を真空吸着
したまま上昇して、ワーク１２をパレット１１から取り
出すことができるようになっている。なおワーク１２
は、図８(a) ，(b) に示すワーク５０と同様に片面に窪
みが形成され、他面は平らに形成されている。

【００２５】パレット１１はワーク１２を平面的に整列
させる治具であって、例えば図３(a) ，(b) に示すよう
にワーク１２を収納する縦寸法ｃ、横寸法ｄ、深さｅの
升目状の段差部１１ａ（以下、升目と呼ぶ）がピッチ
ｆ，ｇで等間隔で形成され、一つの升目１１ａにつきワ
ーク１２を１枚収納できるようになっている。なお、説
明の便宜上、図３(a) のパレット１１は図１の装置を上
方から見ており、縦横が反対になった状態で示されてい
る。また、ワーク１２を完全に収納するためには升目１
１ａの外寸ｃ，ｄ、深さｅは、図６および図７に示すワ
ーク１２の外寸ｈ，ｉ、厚さｊよりも僅かに大きく取る
ことが好ましい（以下、ピッチｆでパレット送り方向
Ｘ，Ｙに対し垂直に並んだ升目１１ａのひとかたまりを
列と呼ぶ）。なお、升目の数、ピッチは限定されるもの
ではなく、任意に設けることができる。

【００２６】そして本実施形態では、ワーク取出部２の
第一の真空吸着装置６の吸着孔（図示省略）は、パレッ
ト１１の升目１１ａのピッチｆと等間隔で同数個、列を
なして設けられており、ワーク取出部２によってパレッ
ト１１上のワーク１２を一列分一斉に吸着することがで
きるようになっている。また、第一の真空吸着装置６
は、それぞれの吸着孔の中心がピッチｆ方向においてパ
レット１１の升目１１ａの中心とほぼ完全に一致するよ
うに設けられている。

【００２７】ワーク反転部３は、図１に示すように第二
の真空吸着装置１３と、第二の真空吸着装置１３を１８
０°回転可能な回転機構１４とで構成されている。第二
の真空吸着装置１３には、図４(a) に示すように吸着面
１３ａおよびワーク吸着用の吸着孔１３ｂがパレット１
１の升目１１ａのピッチｆと等間隔で同数個、列をなし
て設けられている。吸着孔１３ｂは例えば真空ポンプや
エジェクタなどの第二の真空源（図示省略）に接続され
ている。また、第二の真空吸着装置１３の吸着孔と第二
の真空源との途中には、真空状態をＯＮ，ＯＦＦさせる
ための第二の電磁真空弁（図示省略）が設けられてい
る。そして、第二の真空吸着装置１３は、第二の電磁真
空弁（図示省略）を介して第二の真空吸着装置１３に接
続された第二の真空源（図示省略）の作動により真空状
態をＯＮさせて、ワーク１２を一列分一斉に吸着するこ
とができるようになっている。吸着面１３ａには図４
(b) に示すように段差部１３ｃが設けられていて、段差
部１３ｃの端面ｎ，ｏは、ワーク１２を密着させたとき
にワーク１２の中心が第二の真空吸着装置１３のそれぞ
れの吸着孔の中心ｌに一致する位置にセットできるよう
にワーク受け渡し面１３ｄより一段高い所定位置に設け
られている。また、段差部１３ｃの面ｐは、段差部１３
ｃの端面ｎの反対側においてワーク受け渡し面１３ｄよ
り一段低くなるようにして設けられている。

【００２８】また第二の真空吸着装置１３は、図１に示
すようにその一端部１３ｅがワーク取出部２の第一の真
空吸着装置６の移動範囲を外れるように形成されてい
る。そして一端部１３ｅは、図１および図２に示すよう
にワークの表裏反転装置の本体基盤８の両端に設けられ
た側板９にその両端を支持された回転シャフト１５に支
持、固定されている。また回転シャフト１５はその一端
がロータリーアクチュエータ１６に接続されていて１８
０°回転することができるようになっている。ロータリ
ーアクチュエータ１６は、ロータリーアクチュエータホ
ルダ１７を介してワークの表裏反転装置の本体基盤８の
一方の側板９に固定されている。そして第二の真空吸着
装置１３は、図１に示すような向きと、回転シャフト１
５を中心に１８０°回転した向きの２点で位置決めされ
るようになっている。すなわち本実施形態では、回転シ
ャフト１５と、ロータリーアクチュエータ１６と、ロー
タリーアクチュエータホルダ１７とでワーク反転部３の
回転機構１４が構成されている。

【００２９】そして第二の真空吸着装置１３は、図１に
示すような向きにあるときには、吸着面１３ａが、ワー
ク取出部２の第一の真空吸着装置６の吸着面６ａに直面
して、ワーク取出部２からのワーク１２を受け渡される
ように位置する。また図１に示す向きから１８０°回転
したときは、第二の真空吸着装置１３は、第一の真空吸
着装置６の移動範囲から外れると共に吸着面１３ａが、
パレット１１上のワーク１２の配列位置に直面するよう
になっている。なお第二の真空吸着装置１３の第二の真
空源は、ワーク１２を吸着したときは、回転機構１４に
より第二の真空吸着装置１３が回転させられてその吸着
面１３ａが下側を向いてもワーク１２を吸着した状態を
保持できるような吸着力を有している。

【００３０】なお、第一の真空吸着装置６から第二の真
空吸着装置１３へのワーク１２の受渡しの際にワーク１
２は自由落下による衝撃でワーク反転部１３ａのワーク
受渡面上１３ｄで僅かに位置ずれを起しやすい。そこ
で、第二の真空吸着装置１３のそれぞれの吸着孔の中心
ｌは、ピッチｆ方向およびピッチｇ方向において第一の
真空吸着装置６のそれぞれの吸着孔の中心ｍと図６に示
すように僅かにずれた位置に設けられている（なお、図
６において一点鎖線で示すパレット１１の升目１１ａの
中心と、ワーク取出部２の吸着孔の中心ｍは一致するよ
うに設計されている。）。そして、第二の真空吸着装置
１３上のワーク１２の位置決めは、後述のワーク位置決
め部４により行われるようになっている。

【００３１】ワーク位置決め部４は、ガイド部材１８
と、ガイド部材１８を所定のワーク位置決め位置に移動
可能な移動手段１９とで構成されている。ガイド部材１
８の下面１８ａには図５(a) ，(b) に示すような段差部
１８ｂがピッチｆで設けられている。段差部１８ｂは、
その入口から内部に向かうにしたがって所定のワーク位
置決め寸法に適合するように形成された傾斜部１８ｃと
所定のワーク位置決め寸法に適合するようにコの字状に
形成された位置固定部１８ｄとを備えている。移動手段
１９は、直動ロボットで構成されている。直動ロボット
１９は上部基盤１０に固定されたロボット用基板２０に
固定されている。またガイド部材１８は直動ロボット１
９の移動テーブル１９ａに固定されている。そして、ガ
イド部材１８は直動ロボット１９の作動により吸着面１
３ａ上のワーク１２に近づいて、ワーク１２を押して、
段差部１３ｂの端面ｎ，ｏに密着させることができるよ
うになっている。また直動ロボット１９は、ガイド部材
１８がワーク１２を段差部１３ｃの端面ｎ，ｏに密着さ
せた位置および段差部１３ｃから離れた所定位置の２点
で動作を停止するように制御されている。

【００３２】ところで、上述のように第二の真空吸着装
置１３のそれぞれの吸着孔の中心ｌは、ピッチｆ方向お
よびピッチｇ方向において第一の真空吸着装置６のそれ
ぞれの吸着孔の中心ｍと図６に示すように僅かにずれた
位置に設けてある。しかも、ワーク位置決め部４によ
り、第二の真空吸着装置１３上でワーク１２の位置決め
を行ったとしても、第二の真空吸着装置１３からパレッ
ト１１上へワーク１２を受け渡す際にワーク１２は自由
落下による衝撃でパレット１１上で僅かに位置ずれを起
しやすい。そこで、ワーク反転部３を図１に示す向きか
ら１８０°回転させたときに、ワーク位置決め４により
位置決めされたワーク１２の位置をパレット１１の升目
１１ａ上に位置修正するための手段を別途備える必要が
ある。

【００３３】そこで本実施形態では、ピッチｇ方向への
位置を修正するために、ワーク取出部２の吸着孔の中心
を通る鉛直線とパレット１１側を向くワーク反転部３の
吸着孔の中心を通る鉛直線との間の距離が、パレット１
１の列間の距離ｇと一致するように設計されている。そ
して、ワーク反転部３を図１に示す向きから１８０°回
転させたときに、升目１１ａの中心と第二の真空吸着装
置１３の吸着孔の中心ｌとが一致するようになってい
る。またピッチｆ方向への位置を修正するために、ワー
ク反転部３を図１に示す向きから１８０°回転させたと
きに、ワーク反転部３をピッチｆ方向へのずれ量分スラ
イドさせるスライド機構２１が設けられている（図
２）。

【００３４】スライド機構２１は、シャフトスライダー
２２と、圧縮ばね２３と、カムフォロア２４と、テーパ
カラー２５と、回転機構１４とで構成されている。シャ
フトスライダー２２は、回転機構１４の回転シャフト１
５を支持する両側の側板９に設けられた貫通孔９ａ内に
設けられていて、回転シャフト１５の長手方向へ円滑に
スライドできるようにしている。圧縮ばね２３は、回転
シャフト１５を挿し通されて、回転シャフト１５の他端
（ロータリーアクチュエータ１６が接続されていない
側）の鍔部１５ａと側板９との間に弾接状態で設けられ
ている。カムフォロア２４は、支持部２４ａと、支持部
２４ａに回転可能に取付けられた回転部２４ｂとで構成
されている。支持部２４ａはロータリーアクチュエータ
１６に近い側の側板９に固定されている。テーパカラー
２５は、その厚みが１８０°の回転周期で変化するよう
に形成され鍔状の部材であって、回転シャフト１５の一
端（ロータリーアクチュエータ１６が接続されている
側）に固定されていて、ロータリーアクチュエータ１６
を作動させたときに回転シャフト１５と一体に連動する
ようになっている。またテーパカラー２５は、カムフォ
ロア２４の回転部２４ｂに接触しており、図１の位置ま
で１８０°回転させたときにワーク反転部３を回転シャ
フト１４と共にピッチｆ方向のずれ量分移動させてパレ
ット１１上の升目１１ａの中心位置に戻すように設計さ
れている。

【００３５】パレット移動機構５は、所定ピッチでもっ
てピッチｇ方向に多数地点で位置決めの可能な直動ロボ
ット２６と、パレット台２７と、パレット位置決め機構
２８とで構成されている。直動ロボット２６は、ワーク
の表裏反転装置の本体基盤８上に敷設されている。また
直動ロボット２６は、移動テーブル２６ａを備えてお
り、移動テーブル２６ａをピッチｇ方向（図１において
Ｘ−Ｙ方向）に沿って所定の位置まで移動および移動停
止させることができるようになっている。パレット台２
７は移動テーブル２６ａ上に固定されている。パレット
位置決め機構２８はパレット台２７上に設けられてい
て、表裏を反転させるワーク１２を載置するパレット１
１をパレット台２７上の所定位置に固定するようになっ
ている。

【００３６】その他、本実施形態のワーク表裏反転装置
には、図１に示すようにワークの表裏判別装置２９が設
けられている。ワークの表裏判別装置２９は、吸着パッ
ド２９ａと、吸着圧力検出手段（図示省略）を備えてい
る。吸着パッド２９ａは、ワーク１２と接触する部分の
幅がワーク１２の窪みの幅よりも狭くされかつワーク１
２と接触する部分の中央部に吸着孔が開孔すると共に、
上部基盤１０に昇降自在に支持されている。吸着パッド
２９ａの先端部２９ｂには、吸着孔が、パレット１１の
升目１１ａ上に並んで載置されたワーク１２を同時に吸
着しうるようにワーク１２と同数だけパレット１１上の
ワーク１２の配列間隔と等間隔に設けられている。ま
た、吸着パッド２９ａは、図示省略した例えば真空ポン
プやエジェクタなどの第三の真空源（図示省略）に接続
されている。また、吸着パッド２９ａの吸着孔と第三の
真空源との途中には、真空状態をＯＮ，ＯＦＦさせるた
めの第三の電磁真空弁（図示省略）が設けられている。
そして、吸着パッド２９ａは、第三の電磁真空弁（図示
省略）を介して吸着パッド２９ａに接続された第三の真
空源（図示省略）の作動により真空状態をＯＮさせて、
ワーク１２を一列分一斉に吸着することができるように
なっている。

【００３７】また吸着圧力検出手段には、負圧センサー
（図示省略）が備えられていて、吸着パッド２９ａがワ
ーク１２を吸着したときの吸着圧力を検出するようにな
っている。また本実施形態のワークの表裏判別装置２９
では、パレット１１の升目１１ａ内に載置されているワ
ーク１２を吸着パッド２９ａの下に順次間欠的に送り込
むようにするためのパレット移動機構を直動ロボット２
６が兼ねている。そして、吸着パッド２９ａの先端部２
９ｂよりパレット１１上の一列内のワークの表裏を列単
位で判別することができるようになっている。またワー
クの表裏判別装置２９は、図示省略したマイクロコンピ
ューターなどの制御部に接続されており、表裏を判別し
た情報信号を制御部に送るようになっている。また、マ
イクロコンピューターなどの制御部は、ワーク取出部
２、ワーク反転部３、ワーク位置決め部４、パレット移
動機構５と接続しており、それぞれの作動および作動停
止のタイミング、動作方向などを制御するようになって
いる。

【００３８】次に、本装置の動作説明を行なう。図３に
示すようなパレット１１の升目１１ａにワーク１２を収
納し、次いでパレット１１をパレット台２７の上に載せ
る。そしてパレット１１を、パレット位置決め機構２８
によって所定の位置に位置決めする。そして、直動ロボ
ット２６を作動させて、移動テーブル２６ａを介してパ
レット台２７を、一列の升目１１ａのそれぞれの中心
と、ワーク取出部２の第一の真空吸着装置６の一列の吸
着孔の中心とが一致する位置まで移動させ、その位置で
直動ロボット２６の作動を停止させる。

【００３９】次いで、直動ロボット７を作動させて、移
動テーブル７ａを介してワーク取出部２の第一の真空吸
着装置６を、その先端面６ａがパレット１１の上面に接
触しない程度に接近するように下降させその位置で直動
ロボット７の作動を停止させる。なお、第一の真空吸着
装置６の下降を邪魔しないように、第一の真空吸着装置
６の下降に先立って、ロータリーアクチュエータを作動
させてワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３を、図
１とは１８０°反対向きにあらかじめ回転させておく。
第一の真空吸着装置６を所定位置まで下降させた後、ワ
ーク取出部２の第一の真空源を作動させて、吸着面６ａ
でパレット１１に収納されている一列分のワーク１２を
一斉に吸着させる。次いで、直動ロボット７を作動させ
て、移動テーブル７ａを介してワーク取出部２の第一の
真空吸着装置６を、ワーク反転部３の第二の真空吸着装
置１３が回転しても衝突しない位置まで上昇させ、その
後、直動ロボット７の作動を停止させる。その後、ロー
タリーアクチュエータ１６を作動させて、ワーク反転部
３の第二の真空吸着装置１３を回転シャフト１５と共に
１８０°回転させ、図１に示すような位置に復帰させ
る。

【００４０】次いで、図１に示す直動ロボット７を作動
させて、移動テーブル７ａを介してワーク取出部２の第
一の真空吸着装置６を、その先端面６ａがワーク反転部
３の第二の真空吸着装置１３の吸着面１３ａに接近する
ように下降させ、その位置で直動ロボット７の作動を停
止させる。なお、ワーク反転部３の第二の真空吸着装置
１３を図１に示すような位置に復帰させたときに、ワー
ク取出部２の第一の真空吸着装置６の吸着面６ａがワー
ク反転部３の第二の真空吸着装置１３の吸着面１３ａに
対し、ワーク１２の受け渡しが可能な所定位置まで既に
十分に接近している場合には、ワーク取出部２の第一の
真空吸着装置６を下降させなくてもよい。その後、第一
の真空吸着装置６の第一の真空源の作動を停止させてワ
ーク１２の吸着を解除する。これにより、第一の真空吸
着装置６の吸着面６ａに吸着されていたワーク１２は自
由落下して、ワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３
の受渡面１３ｃに受け渡される。そして、第二の真空吸
着装置１３の第二の真空源を作動させてワーク取出部２
より受け渡されたワーク１２を吸着面１３ａで吸着させ
る。

【００４１】続いて、直動ロボット１９を作動させて移
動テーブル１９ａを介してワーク位置決め部４のガイド
部材１８を図７の矢印Ｙ方向に移動させる。このとき、
ガイド部材１８はワーク反転部３の第二の真空吸着装置
１３の段差部１３ｃの面ｐの上を通り、先ず段差部１８
ｂの傾斜部１８ｃが第二の真空吸着装置１３の吸着面１
３ａ上のワーク１２を押していき、次いで位置固定部１
８ｄによりワーク１２をワーク反転部３の段差部１３ｃ
の端面ｎ，ｏに突き当たって位置を固定する。その後、
直動ロボット１９の作動を停止させる。このとき、ワー
ク１２の中心が第二の真空吸着装置１３のそれぞれの吸
着孔の中心ｌに一致する位置に位置決めされて、ワーク
１２は、第二の真空吸着装置１３の第二の吸着源により
全体的にバランスのとれた状態で吸着される。

【００４２】次に、直動ロボット１９を作動させて移動
テーブル１９ａをワーク反転部２から離れる方向に移動
させてワーク位置決め部４を図１の位置に戻し、その後
直動ロボット１９の作動を停止させる。次いで、ロータ
リーアクチュエータ１６を作動させて、回転シャフト１
５を介して、ワーク反転部３を吸着面１３ａがパレット
１１側を向くように１８０°回転させる。このとき、ワ
ーク取出部２の吸着孔の中心を通る鉛直線とパレット１
１側を向くワーク反転部３の吸着孔の中心を通る鉛直線
との間の距離が、パレット１１の列間のピッチｇと一致
するように予め設計されているので、ピッチｇ方向に関
しては、升目１１ａの中心と第二の真空吸着装置１３の
吸着孔の中心ｌとが部分的に一致する。

【００４３】また、ロータリーアクチュエータ１６を作
動させたときに、テーパカラー２５がカムフォロア２４
と接触しながら回転シャフト１５と一体に回転する。そ
してテーパカラー２５は、その厚みの変化により、図１
の位置まで１８０°回転させられたときにワーク反転部
３を回転シャフト１４と共にピッチｆ方向のずれ量分移
動させてパレット１１上の升目１１ａの中心位置に戻
す。このとき、ワーク反転部３の吸着面１３ａに吸着さ
れたワーク１２の中心はパレット１１上の升目１１ａの
中心に位置づけられる。

【００４４】なお、ワーク反転部３を吸着面１３ａがパ
レット１１側を向くように１８０°回転させたときに
は、吸着面１３ａに吸着されるワーク１２は、その鉛直
方向の位置がパレット１１から取り出されたときよりも
所定量（例えば一列分）矢印Ｙ方向にずれている。そこ
で、直動ロボット２６を作動させて移動テーブル２６ａ
を介してパレット台２７を所定量のずれ分だけ矢印Ｙ方
向に送った後、直動ロボット２６の作動を停止させる。
これにより、ワーク反転部３を反転（この場合、パレッ
ト１１側を向くように１８０°回転）させた後のワーク
１２をパレット１１へ戻す処理と、次列のワーク１２を
ワーク取出部２によって吸着させる処理とを同時に行な
わせることが可能になる。

【００４５】その後、ワーク反転部３の第二の真空吸着
装置１３の第二の真空源の作動を停止する。そして、吸
着面１３ａからワーク１２を自由落下させてパレット１
１の升目１１ａに戻す。なお、このときもワーク１２
は、自由落下による僅かなずれを生じ易いが、升目１１
ａの段差に衝突することによってずれが修正される。こ
のようにして、パレット１１の上に戻されたワーク１２
は、パレット１１からワーク取出部２により取り出され
る前とワーク反転部３により戻された後とでは、表裏が
反転させられている。これらの操作をパレット１１上の
総ての升目１１ａの列に対して行えば、パレット１１上
の総てのワーク１２の表裏を反転させることができる。

【００４６】なお本実施形態においては、ワーク取出部
２によるワーク１２の取り出しに先立って図１０に示す
ような真空圧を用いた構成のワークの表裏判別装置２２
により、パレット１１上のワーク１２の表裏を判別する
ようにし、その結果を制御部に記憶させている。そし
て、例えばワーク１２が裏面を上にして収納されている
升目１１ａの箇所のみ、ワーク取出部２、ワーク反転部
３の吸着孔のそれぞれの真空源を作動させて、ワーク１
２を反転させるように図示省略した制御部で制御され
る。このため本実施形態によれば、表裏が反対のワーク
のみを選択して自動的に表裏を反転させることができ、
パレット１１上の全面に渡ってワーク１２の表裏を揃え
ることができる。

【００４７】その後、ワーク取出部２のようなワーク吸
着手段を用いてワーク１２を図１１に示すような筒５５
の上方に位置させた後、ワーク吸着手段によるワーク１
２の吸着を解除してワーク１２を筒５５の内部に入れ
る。以後、この操作を繰り返すことによって同じ向きの
ワーク１２が一枚ずつ重ねられて行き、同じ向きに整列
された状態に複数枚重ねられたワーク５６を取り出せる
ようになり、その後または、このときに自動的にケース
（図示省略）に詰めることができる。

【００４８】なお、ワークの表裏判別手段は、上記実施
形態のような真空圧を用いた構成のものに限定されるも
のではなく、レーザー測長器や画像処理装置やワークの
表裏の形状が判別できるように形成された治具などで構
成されていてもよい。また、本発明のワークの表裏反転
装置は、片方の面に窪みが形成されたワークに限定され
るものではなく、例えば、表裏で色が異なるワークにも
適用可能である。この場合には、ワークの表裏判別手段
として、真空圧を用いた構成の装置の代わりに、色判別
センサー（図示省略）を備えた装置を組み合わせれば、
上記実施形態と同様にパレット上の全面に渡ってワーク
の表裏を揃えることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、パレット上に配
列されたワークを自動的に反転させることができるよう
になり、省人化が期待できる。また、ワークの表裏判別
手段を備えることにより、パレット上に配列されたワー
クの表裏を全面的に自動的に揃えることが簡単にできる
ようになり、更に工程の単略化、効率化に貢献でき、後
工程であるワークのケース詰めの作業内容も簡略化、効
率化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパレット上に配列されたワークの
表裏反転方法に用いられるワークの表裏反転装置の一実
施形態を側方からみた断面図である。

【図２】本実施形態のワークの表裏反転装置の拡大正面
図である。

【図３】図１のワークの表裏反転装置のパレットを示す
図で、(a) は図１のワークの表裏反転装置を上方からみ
たときのパレットの拡大図、(b) は(a) の側面図であ
る。

【図４】本実施形態によるワークの表裏反転装置のワー
ク反転部を示す図で、(a) は図１のワークの表裏反転装
置を上方からみたときのワーク反転部の吸着部を示す部
分拡大図、(b) は(a) のＡ−Ａ’線に沿う断面図であ
る。

【図５】本実施形態によるワークの表裏反転装置のワー
ク位置決め部を示す図で、(a)は図１のワークの表裏反
転装置を下方からみたときのワーク位置決め部のガイド
部材を示す部分拡大図、(b) は(a) のＢ−Ｂ’線に沿う
断面図である。

【図６】図１のワークの表裏反転装置を上方からみた、
ワーク取出部からワーク反転部へワークを受け渡したと
きのワークとワーク反転部の吸着部との位置関係を示す
説明図である。

【図７】図１のワークの表裏反転装置を同じ側からみ
た、ワーク取出部からワーク反転部へワークを受け渡し
たときのワークとワーク反転部の吸着部とワーク位置決
め部との位置関係を示す要部拡大断面図である。

【図８】ワークの形態を示す図で、(a) はその上面図、
(b) はその側面図である。

【図９】ケース詰めにする際のワークの一態様を示す説
明図である。

【図１０】ワークの表裏判別装置の一従来例を示す一部
切欠側面図である。

【図１１】ワークの整列装置の一従来例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ワーク表裏反転装置 ２ ワーク取出部 ３ ワーク反転部 ４ ワーク位置決め部 ５ パレット移動機構 ６ 真空吸着装置（ワーク取出部用） ６ａ 吸着面（ワーク取出部用） ７ 直動ロボット（ワーク取出部用） ７ａ 移動テーブル（パレット移動機構用） ８ ワーク表裏反転装置の本体基盤 ９ 側板 １０ 上部基盤 １１ パレット １１ａ 一升の升目 １２ ワーク １３ 真空吸着装置（ワーク反転部用） １３ａ 吸着面（ワーク反転部用） １３ｂ 吸着孔 １３ｃ 受渡部 １３ｄ 段差部 １４ 回転機構 １５ 回転シャフト １６ ロータリーアクチュエータ １７ ロータリーアクチュエータホルダ １８ ガイド部材 １８ａ 下面 １８ｂ 段差部 １８ｃ 傾斜部 １８ｄ 位置固定部 １９ 直動ロボット（ワーク位置決め部用） １９ａ 移動テーブル（パレット移動機構用） ２０ ロボット用基盤 ２１ スライド機構 ２２ シャフトスライダー ２３ 圧縮ばね ２４ カムフォロア ２４ａ 支持部 ２４ｂ 回転部 ２５ テーパカラー ２６ 直動ロボット（パレット移動機構用） ２６ａ 移動テーブル（パレット移動機構用） ２７ パレット台 ２８ パレット位置決め機構 ２９ ワークの表裏判別装置 ２９ａ 吸着パッド ２９ｂ 先端部

フロントページの続き (72)発明者 西田 和正 東京都青梅市末広町１−６−１ 住友金属 鉱山株式会社電子事業本部内 Ｆターム(参考） 3C033 BB03 BB10 EE03 EE10 HH11 HH28 NN01 3F081 AA10 AA22 BC07 BE03 BE09 BF06 CA08 CA48 CE04 CE10 EA08 EA10 EA15 3F102 AA18 AB09 BA11 EB01 EB02

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレット上に配列されているワークを真
   空吸着し、そのまま持ち上げてワークを取り出すワーク
   取出部と、前記ワーク取出部からワークを受け渡され、
   受け渡されたワークを真空吸着すると共に、そのまま回
   転して前記パレット上にワークを表裏反対の向きの状態
   で再配列するワーク反転部と、前記ワーク取出部から前
   記ワーク反転部にワークが受け渡される際のワークの位
   置ずれを補正するワーク位置決め部とを備えてなること
   を特徴とするワークの表裏反転装置。
2. 【請求項２】 前記ワーク取出部は、ワークを真空吸着
   することが可能な第一真空吸着装置と、前記第一真空吸
   着装置を鉛直方向に移動させることが可能な第一位置移
   動手段とで構成され、 前記ワーク反転部は、ワークを真空吸着することが可能
   な第二真空吸着装置と、前記第一真空吸着装置の移動範
   囲から外れた位置で前記第二真空吸着装置を支持し、前
   記第二真空吸着装置の吸着部が、前記ワーク取出部がパ
   レット上に配列されたワークの取り出しのために作動す
   るときには前記第一真空吸着装置の移動範囲から外れる
   と共にパレット上のワークの配列位置に直面し、前記ワ
   ーク取出部がパレットから取り出したワークを受け渡す
   ときには前記第一真空吸着装置の吸着部に直面するよう
   に、前記第二真空吸着装置を１８０°回転可能な回転機
   構とで構成され、 前記ワーク位置決め部は、ワークを所定位置に導くこと
   が可能な所定形状の段差部を有するガイド部材と、前記
   ガイド部材を介して前記第二真空吸着装置の吸着部上に
   位置するワークを所定位置に押し動かすことが可能な第
   二移動手段とで構成されていることを特徴とする請求項
   １に記載のワークの表裏反転装置。
3. 【請求項３】 前記第二真空吸着装置の吸着部には、ワ
   ークと当接して位置固定可能な段差部が形成されている
   と共に、前記ガイド部材は、入口から内部に向かうにし
   たがって所定のワーク位置決め寸法に適合するように形
   成された傾斜部と所定のワーク位置決め寸法に適合する
   ように形成された位置固定部とを備えており、ワークを
   前記段差部と前記位置固定部とで所定の位置に位置固定
   するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のワー
   クの表裏反転装置。
4. 【請求項４】 前記パレットに収納されているワーク
   を、前記ワーク取出部によるワークの取り出しが可能な
   位置に送り込むように作動するパレット移動機構を備え
   たことを特徴とする請求項１ないし３のいづれかに記載
   のワークの表裏反転装置。
5. 【請求項５】 前記パレットはワークを収納するための
   升目状の段差部を有し、かつ、前記段差部が所定のピッ
   チで複数に並べられ、さらにその複数に並べられた前記
   段差部が多数列に配列されて構成されていて、前記パレ
   ット移動機構は、前記段差部に収納されているワークを
   前記ワーク取出部によるワークの取り出しが可能な位置
   へ列単位で順次送り込むようにしたことを特徴とする請
   求項１ないし４のいづれかに記載のワークの表裏反転装
   置。
6. 【請求項６】 前記ワーク取出部、前記ワーク反転部、
   前記ワーク位置決め部を、それぞれ、前記パレット上の
   一列分のワークと同数個に、かつ、前記パレット上のワ
   ークの配列間隔と等間隔で設けて、前記パレット上に並
   べられた複数のワークの表裏を列単位で反転させること
   ができるようにしたことを特徴とする請求項１ないし５
   のいづれかに記載のワークの表裏反転装置。
7. 【請求項７】 前記ワーク反転部の吸着孔の中心を通る
   鉛直線と、前記パレット上のワークの配列位置に直面す
   るときの前記第二真空吸着装置の吸着孔の中心を通る鉛
   直線との間の距離が、前記パレットの列間の距離と一致
   するようにしたことを特徴とする請求項５または６に記
   載のワークの表裏反転装置。
8. 【請求項８】 前記ワーク反転部を前記パレット側に向
   けたとき前記ワーク反転部の吸着孔の中心が前記パレッ
   ト上の前記升目状の段差部の中心に位置させることが可
   能なように前記ワーク反転部をパレットの列に対し垂直
   な方向にスライドさせるためのスライド機構が設けられ
   ていることを特徴とする請求項７に記載のワークの表裏
   反転装置。
9. 【請求項９】 前記スライド機構は、カム部材を前記回
   転機構に連動するように設けてなることを特徴とする請
   求項８に記載のワークの表裏反転装置。
10. 【請求項１０】 前記パレット上に配列されている前記
    ワークの表裏を判別可能なワーク表裏判別手段を備える
    と共に、前記表裏判別手段で表と判別されたワーク、ま
    たは、裏と判別されたワークのいづれか一方のみに対し
    て、前記ワーク取出部、前記ワーク反転部、前記ワーク
    位置決め部を作動させるための制御手段を備えたことを
    特徴とする請求項１ないし９のいづれかに記載のワーク
    の表裏反転装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のワークの表裏反転
    装置において、前記パレット上に配列されている前記ワ
    ークの表裏を、前記表裏判別手段を用いて判別し、前記
    表裏判別手段で表と判別されたワーク、または、裏と判
    別されたワークのいづれか一方のみに対して、前記ワー
    ク取出部、前記ワーク反転部、前記ワーク位置決め部を
    作動させて、その一方のワークのみ表裏を反転させるこ
    とにより、前記ワークをパレット上に総てのワークの表
    裏が揃うようにして再配列することを特徴とするワーク
    の表裏反転方法。
12. 【請求項１２】 前記ワークをパレット上に再配列する
    際に前記スライド機構を作動させて、パレットの列に対
    し垂直な方向の位置調整をするようにしたことを特徴と
    する請求項１１に記載のワークの表裏反転方法。