JP2002103263A - 吸着搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着搬送装置の小型化を可能にすることにあ
る。 【解決手段】 エジェクタ５と排気制御用パイロット作
動弁１３とを同心に配置し、また供給エア制御用間接系
電磁弁６と真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１を間接
形電磁弁としてその配置を工夫することにより回路構成
を簡素化し、ワークの吸着と離脱を確実に行う圧縮空気
の流量を確保しつつ装置の小型化を実現する。

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などの電子部
品をワークとし、吸着具にワークを吸着して搬送する吸
着搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路が形成されたＩＣやＬＳ
Ｉなどの電子部品を検査する場合、多数の電子部品を検
査ボードに搭載し、それぞれの電子部品が所定の機能を
有するか否かを検査している。その際にはそれぞれトレ
イなどに配置された電子部品を吸着搬送装置により検査
ボードに搭載するようにしている。また、実装基板に電
子部品を搭載する場合にも、チップマウンタとも言われ
る吸着搬送装置を用いて所定の順序で複数種類の電子部
品を順次実装基板に搭載するようにしている。

【０００３】このような吸着搬送装置としては、Ｘ方向
とＹ方向の２軸方向に水平移動自在の搬送部材つまり搬
送ヘッドに上下動部材を設け、ワークを吸着する吸着面
を有する吸着具を上下動部材の先端に設けたものがあ
る。この吸着搬送装置にあっては、部品供給ステージで
吸着具により吸着されたワークは、上昇移動した後に所
定の位置まで水平移動し、次いで吸着具を下降移動する
ことにより、所定の被搭載位置に搭載されることにな
る。

【０００４】このような吸着搬送装置には、吸着具がワ
ークの吸着を行う際に供給される真空源からの負圧と、
ワークの離脱を行う際に供給される正圧源からの圧縮空
気との供給を制御する圧力回路が設けられている。

【０００５】この圧力回路において、真空源としてエジ
ェクタを用いたものには、例えば実用新案登録第２５８
５５２５号公報に示されるエジェクタ装置がある。エジ
ェクタとはその本体に設けられた給気ポートから排気ポ
ートに向けて圧縮空気を流し、両ポート間に設けられた
ディフューザ部に空気を吸引させることにより吸引ポー
トに負圧を発生させる装置のことである。

【０００６】このエジェクタ装置にはエジェクタの作動
を制御する供給エア制御用の電磁弁と、吸着具と正圧源
もしくはエジェクタの吸引ポートとの連通を選択的に切
り換える真空破壊エア制御用の電磁弁が設けられてい
る。

【０００７】このような構造の従来の吸着搬送装置を用
いて、例えば、吸着具によりワークを吸着しながら搬送
する場合には、まず供給エア制御用の電磁弁を開くこと
によりエジェクタ内に圧縮空気を流す。次に真空破壊エ
ア制御用の電磁弁により吸着具をエジェクタの吸引ポー
トへ連通させ吸着具を負圧状態としワークを吸着する。

【０００８】ワークを吸着した吸着具が搬送ヘッドによ
り所定の位置まで移動されたならば、吸着具からワーク
を外すために真空破壊エア制御用の電磁弁が吸着具とエ
ジェクタの吸引ポートとの連通を遮断し吸着具と正圧源
とを連通させる。これにより圧縮空気がエジェクタの吸
引ポート方向へ流出することなく確実に吸着具内に供給
され吸着具内の真空が破壊されることにより、ワークを
吸着具から離脱させるようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】昨今、このような吸着
搬送装置の搬送ヘッドには複数のエジェクタ装置が搭載
される場合がほとんどであり、さらなる小型化が求めら
れている。しかし、従来の上記構成の吸着搬送装置に用
いられている供給エア制御用の電磁弁と真空破壊エア制
御用電磁弁は、弁を直接ソレノイドで駆動する直接形電
磁弁であるため小型化すると圧縮空気の流量に対する出
力が不足し、ワークを確実に取り扱うために必要な圧縮
空気の流量を制御することが困難となる。また圧力流路
の回路構成が複雑になり、その結果装置全体の小型化が
困難であるという問題があった。

【００１０】本発明の目的は、吸着搬送装置の小型化を
可能にすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の吸着搬送装置
は、上下動部材の先端に設けられた吸着具にワークを吸
着させてワークを搬送する吸着搬送装置であって、作動
流体により真空を発生するエジェクタと前記エジェクタ
から排出された前記作動流体を外部に案内する排気流路
の開閉を行う排気制御用パイロット作動弁とが一直線上
に設けられた本体ブロックと、前記本体ブロックの前記
エジェクタ側の端面に上方にオフセットした状態で取付
けられ、前記エジェクタと正圧源とを連通する作動流体
流路を開閉する供給エア制御用の電磁弁と、前記本体ブ
ロックの前記端面と垂直な面に取付けられ、前記正圧源
と前記吸着具とを連通する真空破壊流路の開閉と、前記
正圧源と前記排気制御用パイロット作動弁のパイロット
部とを連通するパイロット流路の開閉とを同時に行う真
空破壊エア制御用の電磁弁とを有し、前記供給エア制御
用の電磁弁と前記真空破壊エア制御用の電磁弁とを間接
形電磁弁としたことを特徴とする。

【００１２】本発明にあっては、エジェクタと排気制御
用パイロット作動弁とを同心に配置し回路構成を簡素化
し、また供給エア制御用の電磁弁と真空破壊エア制御用
の電磁弁とを間接形電磁弁としてその配置を工夫するこ
とにより、ワークの吸着と離脱を確実に行う圧縮空気の
流量を確保しつつ装置の小型化を実現することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施の形態である吸着搬
送装置のエジェクタ装置部分を示す断面図であり、本体
ブロック１は、第一ブロック２の両端に第二ブロック３
と第三ブロック４とを図示しない締結部材により互いに
締結することで細長の直方体状に形成されている。

【００１５】本体ブロック１内には、作動流体としての
圧縮空気が供給される給気ポート５ａと、給気ポート５
ａから流入した圧縮空気を排出する排気ポート５ｂと、
真空発生部である吸引ポート５ｃとを有するエジェクタ
５が形成されている。

【００１６】エジェクタ５の給気ポート５ａは、供給エ
ア制御用の電磁弁としての供給エア制御用間接形電磁弁
６が設けられた作動流体流路７により、図示しない正圧
源に接続された作動流体供給ポート８と連通され、正圧
源からの圧縮空気を供給できるようになっている。

【００１７】給気ポート５ａから流入した圧縮空気は吸
引ポート５ｃに負圧を発生させた後、排気ポート５ｂか
ら排出され排気流路９を介して外部に放出されるように
なっている。

【００１８】供給エア制御用間接形電磁弁６は本体の約
半分を上方にオフセットした状態で本体ブロック１の図
中右側の端面に取り付けられており、エジェクタ５を作
動させる時に開き、エジェクタ５を停止する時に閉じる
ようになっている。

【００１９】吸引ポート５ｃは真空流路１０を介して図
２に示す吸着具Ｖと連通されており、吸引ポート５ｃで
発生した負圧を吸着具Ｖに供給できるようになってい
る。

【００２０】真空流路１０は真空破壊エア制御用の電磁
弁としての真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１に接続
された真空破壊流路１２を介して作動流体供給ポート８
とも接続されており、真空破壊時において真空流路１０
内に圧縮空気を導入できるようになっている。

【００２１】排気流路９には排気制御用パイロット作動
弁１３が設けられており、この排気制御用パイロット作
動弁１３は排気ポート５ｂから排出された圧縮空気が一
直線状に流れるようにエジェクタ５と同心に配置されて
いる。排気制御用パイロット作動弁１３のパイロット部
１４は、パイロット流路１５を介して真空破壊エア制御
用間接形電磁弁１１のパイロット作動ポート１１ｃと連
通されている。

【００２２】真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１は、
作動流体供給ポート８と連通する接続ポート１１ａと、
真空破壊流路１２が接続された真空破壊ポート１１ｂと
パイロット流路１５が接続されたパイロット作動ポート
１１ｃと大気に開放された大気開放ポート１１ｄと閉塞
されたポート１１ｅとが設けられており、非通電時には
接続ポート１１ａとパイロット作動ポート１１ｃとを連
通すると同時に真空破壊流路１２を閉る位置になってい
る。したがって、パイロット作動ポート１１ｃに接続さ
れたパイロット流路１５によりパイロット部１４に圧縮
空気が導入され、排気制御用パイロット作動弁１３が開
いた状態となり、エジェクタ５の排気ポート５ｂから排
出された圧縮空気を外部に排出することができる。

【００２３】また、真空破壊エア制御用間接形電磁弁１
１に通電することにより、接続ポート１１ａと真空破壊
ポート１１ｂとを連通すると同時にパイロット作動ポー
ト１１ｃと大気開放ポート１１ｄとを連通する位置に切
り換えられ、正圧源からの圧縮空気が真空流路１０に供
給されると同時に、パイロット部１４に供給されていた
圧縮空気が大気に開放され排気制御用パイロット作動弁
１３は閉じられる。したがって、真空流路１０に供給さ
れた圧縮空気がエジェクタ５を介して排気流路９から排
出されることなく安定して吸着具Ｖに供給され、確実に
真空を破壊することができる。

【００２４】真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１は、
本体ブロック１の図中上側の面上にほぼ電磁弁１１全体
が収まるように取り付けられている。

【００２５】真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１の主
弁部１６は１１ａ〜１１ｅの５つのポートの開閉を行う
複数の弁体１７と、複数の弁体１７を支持し軸方向に躍
動自在に設置された弁軸１８とを有している。

【００２６】弁軸１８の両端には小径ピストン１９と大
径ピストン２０とが設けられており、小径ピストン１９
を収容する空気圧室１９ａは流路２１により接続ポート
と連通している。したがって、弁軸１８は小径ピストン
１９の作用により図１に示すように、左側に押し付けら
れた状態となっている。

【００２７】真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１のソ
レノイド部２２はプランジャ２３を有し、このプランジ
ャ２３の先端には、大径ピストン２０を収容する空気圧
室２０ａと流路２１との連通を開閉する弁体２４が設け
られている。プランジャ２３には弁体２４が流路２１を
閉じる方向のばね力が加えられており、コイル２５に通
電すると、プランジャ２３がばね力に抗して後退移動す
ることにより、流路２１が空気圧室２０ａに連通するこ
とになる。空気圧室２０ａ内には複数本のロッドを介し
て弁体２４と連動する連動弁２６が設けられ、コイル２
５に通電するとこのロッドの周りの隙間を介して流路２
１が空気圧室２０ａと連通状態となる。このときには、
連動弁２６によって排出路２７は閉じられる。この排出
路２７はコイル２５への通電が解かれると連動弁２６に
より開かれて、空気圧室２０ａは大径ピストン２０の反
対側の空間と連通することになる。

【００２８】したがってコイル２５に通電すると、大径
ピストン２０が作動し弁軸１８を図１に示す位置から右
側に移動する。コイル２５に対する通電を解くと、弁体
２４はばね力により流路２１を閉じる方向に移動し、弁
軸１８は小径ピストン１９の力で左側に戻される。

【００２９】この一連の流路切換作業において、弁軸の
作動動力は流路２１から供給される圧縮空気であり、ソ
レノイド部２２は流路２１と空気圧室２０ａとの連通を
制御するのみである。

【００３０】したがって、ソレノイド部２２は制御する
圧縮空気の流量に対して小型化することが可能となり、
真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１も小型化される。

【００３１】上記に示した真空破壊エア制御用間接形電
磁弁１１と同様な構造を持ちポート１１ｂ，１１ｄ，１
１ｅが閉塞されている供給エア制御用間接形電磁弁６に
おいては、弁体１７の移動により給気ポート５ａと作動
流体供給ポート８との開閉のみを行う。

【００３２】この吸着搬送装置は、図２に示す手順によ
りワークＷの吸着搬送が行われる。図２は部品供給ステ
ージ２８に配置された電子部品つまりワークＷを実装基
板などの被搭載部２９に吸着搬送する手順を示す。ま
ず、図２（Ａ）に示すように所定のワークＷの真上に吸
着具Ｖを位置決めした状態のもとでシリンダ３０により
吸着具Ｖを下降移動させる。

【００３３】図２（Ｂ）に示すように、吸着具Ｖがワー
クＷに接触したら、供給エア制御用間接形電磁弁６を開
き、同時に真空破壊エア制御用間接形電磁弁１１の接続
ポート１１ａとパイロット作動ポート１１ｃとを連通さ
せ排気制御用パイロット作動弁１３を排気ポート５ｂと
排気流路９とを連通させる位置とし、エジェクタ５の給
気ポート５ａに圧縮空気を流し吸引ポート５ｃに発生し
た負圧を吸着具Ｖに供給しワークＷを吸着する。

【００３４】この状態のもとでシリンダ３０により吸着
具Ｖを上昇させた後、図示しない搬送部材により水平方
向に搬送移動する。図２（Ｃ）は搬送移動している状態
を示す。

【００３５】ワークＷが被搭載部２９の所定の位置まで
搬送されたならば、シリンダ３０により吸着具Ｖを図２
（Ｄ）に示すように下降移動させてワークＷを所定の位
置に接触させる。

【００３６】この状態のもとで真空破壊エア制御用間接
形電磁弁１１の接続ポート１１ａと真空破壊ポート１１
ｂとを連通させ、同時にパイロット作動ポート１１ｃと
大気開放ポート１１ｄとを連通させる位置に切り換え
る。パイロット流路１５内の圧縮空気が大気開放ポート
１１ｄより大気に開放されるため排気制御用パイロット
作動弁１３は排気流路９を外部と遮断する状態に復帰
し、同時に圧縮空気が真空破壊流路１２を介して真空流
路１０内に供給される。このとき排気流路９が外部と遮
断されているため真空流路１０に供給された圧縮空気が
エジェクタ５を介して外部に流出することがなく安定し
て吸着具Ｖに供給されワークＷが離脱される。

【００３７】ワークＷを搭載した後には、シリンダ３０
を作動させることによって吸着具Ｖは図２（Ｅ）に示さ
れるように上昇されて、次のワークの搬送のために部品
供給ステージ２８へ戻される。

【００３８】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、エジェクタと排気制御
用パイロット作動弁とを同心に配置し回路構成を簡素化
し、また供給エア制御用間接形電磁弁と真空破壊エア制
御用間接形電磁弁を間接形電磁弁としてその配置を工夫
することにより、ワークの吸着と離脱を確実に行う圧縮
空気の流量を確保しつつ装置の小型化を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である吸着搬送装置のエ
ジェクタ装置の詳細をを示す断面図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｅ）は吸着搬送装置によって電子部
品を搬送する場合における搬送工程を示す工程図であ
る。

【符号の説明】

１ 本体ブロック ２ 第一ブロック ３ 第二ブロック ４ 第三ブロック ５ エジェクタ ５ａ 給気ポート ５ｂ 排気ポート ５ｃ 吸引ポート ６ 供給エア制御用間接形電磁弁 ７ 作動流体流路 ８ 作動流体供給ポート ９ 排気流路 １０ 真空流路 １１ 真空破壊エア制御用間接形電磁弁 １１ａ 接続ポート １１ｂ 真空破壊ポート １１ｃ パイロット作動ポート １１ｄ 大気開放ポート １１ｅ 閉塞されたポート １２ 真空破壊流路 １３ 排気制御用パイロット作動弁 １４ パイロット部 １５ パイロット流路 １６ 主弁部 １７ 弁体 １８ 弁軸 １９ 小径ピストン １９ａ 空気圧室 ２０ 大径ピストン ２０ａ 空気圧室 ２１ 流路 ２２ ソレノイド部 ２３ プランジャ ２４ 弁体 ２５ コイル ２６ 連動弁 ２７ 排出路 ２８ 部品供給ステージ ２９ 被搭載部 ３０ シリンダ ２２ シリンダ Ｖ 吸着具 Ｗ ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下動部材の先端に設けられた吸着具に
   ワークを吸着させてワークを搬送する吸着搬送装置であ
   って、 作動流体により真空を発生するエジェクタと前記エジェ
   クタから排出された前記作動流体を外部に案内する排気
   流路の開閉を行う排気制御用パイロット作動弁とが一直
   線上に設けられた本体ブロックと、 前記本体ブロックの前記エジェクタ側の端面に上方にオ
   フセットした状態で取付けられ、前記エジェクタと正圧
   源とを連通する作動流体流路を開閉する供給エア制御用
   の電磁弁と、 前記本体ブロックの前記端面と垂直な面に取付けられ、
   前記正圧源と前記吸着具とを連通する真空破壊流路の開
   閉と、前記正圧源と前記排気制御用パイロット作動弁の
   パイロット部とを連通するパイロット流路の開閉とを同
   時に行う真空破壊エア制御用の電磁弁とを有し、 前記供給エア制御用の電磁弁と前記真空破壊エア制御用
   の電磁弁とを間接形電磁弁としたことを特徴とする吸着
   搬送装置。