JP2004320676A - 水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置 - Google Patents
水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明では、振動源を一切使わずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替える装置を提供する。
【解決手段】ステージ２上にある積載されたリッドの山から取得可能なリッドをカメラ７を用いて検出し、ピックアップ６ａを用いて拾い上げ、ステージ３に搬送する。カメラ７を用いてステージ３上のリッドを正位置にし、更にリッドの表裏判定を行った後、ピックアップ６ｂを用いて拾い上げ、反転部４に搬送する。反転部では、表裏判定で裏と判定された場合にはリッドを表裏反転させ、表裏判定で表と判定された場合にはリッドに対しては何もしない。そして、ピックアップ６ｃを用いて拾い上げ、供給部４に搬送する。以上より、課題の解決を図る。
【選択図】 図１
【解決手段】ステージ２上にある積載されたリッドの山から取得可能なリッドをカメラ７を用いて検出し、ピックアップ６ａを用いて拾い上げ、ステージ３に搬送する。カメラ７を用いてステージ３上のリッドを正位置にし、更にリッドの表裏判定を行った後、ピックアップ６ｂを用いて拾い上げ、反転部４に搬送する。反転部では、表裏判定で裏と判定された場合にはリッドを表裏反転させ、表裏判定で表と判定された場合にはリッドに対しては何もしない。そして、ピックアップ６ｃを用いて拾い上げ、供給部４に搬送する。以上より、課題の解決を図る。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
水晶発振器または水晶濾波器に用いられるリッドの表裏判定・整列ための供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、水晶発振器または水晶濾波器は携帯電話等の移動体通信機器や、パーソナルコンピュータ等のＯＡ機器、その他各種電子機器内に使用され、基準信号の発信源となっている。このような用途に使用される水晶発振器または水晶濾波器は、水晶振動子、または水晶振動子を駆動する駆動回路等を筐体内に格納した構造となっている。この筐体の蓋を一般にリッドという。水晶発振器または水晶濾波器の製造工程では、このリッドを整列させたり、表裏を判定したりする工程が発生し、従来この工程は、パーツフィーダ（部品整列供給装置）により行われていた。
【０００３】
ここで、パーツフィーダとは、機械加工部品や組み合わせ部分金属等の部品を自動で整列させ、次の工程に供給する装置のことである。このパーツフィーダは、投入された部品に対し一定の振動を加えることでその部品を一定の方向に整列させる（例えば、非特許文献１、非特許文献２。）。
【０００４】
そこで、従来リッドの表裏選別をするため、振動源によるパーツフィーダや直進フィーダーでリッドを一定方向に並べる方法が一般的に使われていた。
【０００５】
【非特許文献１】
神鋼電機株式会社、“パーツフィーダ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、神鋼電機株式会社の企業ホームページ内での製品紹介、［平成１５年０４月０４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｈｉｎｋｏ−ｅｌｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｐａｒｔｓｆｅｅｄｅｒ／Ｄｅｆａｕｌｔ．ｈｔｍ＞
【０００６】
【非特許文献２】
（有）システムコナリ、“パーツフィーダ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、（有）システムコナリの企業ホームページ内での営業紹介、［平成１５年０４月０４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｙｓｔｅｍｋｏｎａｒｉ．ｊｐ／００３．ｈｔｍ＞
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の方法では、加工中に発生する数ミクロンの微細なプレスバリ、プレス加工後Ｎｉメッキ仕様（場合によっては半田メッキ）であれば、Ｎｉメッキ加工中（場合によっては、半田メッキ加工中）に発生する数ミクロンのＮｉ塊／Ｎｉボール（場合によっては半田塊／半田ボール）がリッド同士の摩擦・振動等で脱落、または、リッドとの摩擦で発生するパーツフィーダからの微細なゴミ、工場から発生する微細なゴミ等のコンタミが、リッドに付着し、そのような状態のリッドが次の組立工程に供給される。
【０００８】
その結果、そのバリ・Ｎｉボール（場合によっては半田ボール）が水晶振動子、または水晶共振子に付着し、固有振動数を変化させ、大きく特性を振る原因になっている。
上記の課題に鑑み、本発明では、振動源を一切使わずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替える装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１記載の発明によれば、表裏異質材で構成された片の複数のうちの１つを検出する検出手段と、該検出手段により検出された該片を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された該片を所定の位置まで回動させる回動手段と、該片の表裏を判定する表裏判定手段と、該表裏判定手段に基づいて、該片を反転させる反転手段と、該片を供給する供給手段と、を備えることを特徴とする表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１０】
このように構成することによって、振動源を一切使わずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることができる。
また上記課題は、請求項２記載の発明によれば、前記片は、クラッド材であることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１１】
このように構成することによって、クラッド材で構成された片の表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることができる。
また上記課題は、請求項３記載の発明によれば、前記片は、コバール材、銀、金、半田、およびニッケルのうち少なくともいずれか２つから構成されるクラッド材であることを特徴とする請求項１、または２記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１２】
このように構成することによって、片に、さまざまな材料よりなるクラッド材を用いることができる。
また上記課題は、請求項４記載の発明によれば、前記片は、水晶発振器用のリッド、または水晶濾波器用のリッドであることを特徴とする請求項１、２、また３２記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１３】
このように構成することによって、水晶発振器または水晶濾波器用のリッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることができる。
また上記課題は、請求項５記載の発明によれば、前記検出手段は、前記複数の片のうち最大の面積の片を検出することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１４】
このように構成することによって、複数ランダムに積載されたリッドの中からその頂上部にある最上位のリッドを取得することができる。
また上記課題は、請求項６記載の発明によれば、前記搬送手段は、前記片との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、さらに極軽量素材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１５】
このように構成することによって、振動を与えずにリッドを搬送することができ、さらに接触したリッドへのダメージを極力抑えることができる。
また上記課題は、請求項７記載の発明によれば、前記表裏判定手段は、グレースケールにより前記片の表裏を判定することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１６】
このように構成することによって、リッドの表裏を判定することができる。
また上記課題は、請求項８記載の発明によれば、前記反転手段は、前記表裏判定手段により前記片が裏と判定された場合、該片を表裏反転させることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１７】
このように構成することによって、裏と判定された場合のみ、リッドを表裏反転させることができる。
また上記課題は、請求項９記載の発明によれば、前記反転手段は、前記片との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、反転動作中に該片を固定することを特徴とする請求項１、または８記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１８】
このように構成することによって、リッドに振動を与えずに容易に反転させることができる。
また上記課題は、請求項１０記載の発明によれば、前記供給部は、トレー、またはマガジン、または組立ライン、または製造ライン、または前記片を部品とする製造対象物に供給することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１９】
このように構成することによって、表裏判定・整列したリッドを様々な用途による供給形態に応じて対応させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態における表裏反転動作が発生する場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置１の動作概要を示す。まず、ステージ２上には、ランダムに積載されている複数のリッドＲがある。ステージ２の上方にはカメラ７が設置されており、このカメラ７によりステージ２上にある複数のリッドを撮影し、その撮影した画像から積載している複数のリッドのうち最上位（頂上）にある１つのリッドを判定し、ピックアップ部６ａによりそのリッドＲを取得する。取得したリッドＲをピックアップ部６ａによりステージ３に移動する（矢印Ａ１の動作）。
【００２１】
ステージ３は、水平面に対して左右に回転可能である。このステージ３の上方にはカメラ８が設置されており、ステージ３上にあるリッドＲを撮影することができる。ステージ３上に移動させたリッドＲは、カメラ８で撮影される。その撮影画像の解析の結果、リッドＲが定位置に配置されていないと判定されれば、ステージ３がリッドＲが定位置になるまで回転する。
【００２２】
また、この撮影画像で捉えたリッドＲのグレースケールにより表裏を判定する。ここでは、リッドの表部分を覆っている金属と裏部分を覆っている金属とは相違しており、その結果各表面の輝度が相違していることによりグレースケールでの解析が可能である。
【００２３】
その後、ピックアップ部６ｂによりリッドＲを取得する。取得したリッドＲをピックアップ部６ｂにより反転部４に移動する（矢印Ａ２の動作）。
反転部４は、ステージ４ａと回動部４ｂとから構成されている。回動部４ｂは軸４ｃを中心に回転可能であり、同図の状態から矢印Ｂ１の向きに回転する仕組みとなっている。
【００２４】
ピックアップ部６ｂによりリッドはステージ３から反転部４に移動させられるが、表裏判定の結果が裏の場合（ステージ３上でのリッドＲが、裏が上を向いている場合）、反転部４の回動部４ｂに乗せられる。その後、回動部４ｂはリッドと接したまま回動し、回動終了後にはリッドＲはステージ４ａにある。そして、回動部４ｂは再び回転前の位置に戻る。このとき、ステージ４ａ上にあるリッドは、表が上を向いている。
【００２５】
回動部４ｂの回動動作を図２によりさらに説明する。まず、リッドＲは、ピックアップ部６ｂによりリッドＲが回動部４ｂ上に置かれ（図２（ａ））、その後、回動部４ｂは回動軸４ｃを支点として回動する（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）。このとき、リッドＲは、回動部４ｂ表面に接触したままの状態を保持する。ここで、回動部４ｂの表面には、空気を吸い込むための吸引孔（バキュームチャック）４ｄが設けられており、このバキュームチャック４ｄより空気を吸い込むことで、リッドＲは大気の圧力により回動部４ｂ表面に固定される。
【００２６】
回動部４ｂの１８０度回動後、リッドＲは、ステージ４ａと接触する（図２（ｄ））。その後、吸引孔４ｄの吸引が止まり、回動部４ｂは回動前の位置に戻って、ステージ４ａにはリッドＲが残る（図２（ｅ））。
それでは図１に戻る。上記のようにして、反転されたリッドＲは、ピックアップ部６ｃにより拾われて供給部５に格納されることになるが、ピックアップ部６（６ａ，６ｂ，６ｃ）は点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面内しか移動することはできない。そこで、以下の問題が発生する。
【００２７】
図３は、反転動作に伴うピックアップ部の移動範囲とリッドＲとの位置関係を示す。リッドＲを反転する前は、図３（ａ）に示すように、点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面に交差する回動部４ｂ上にリッドＲはある。
【００２８】
ところが、リッドＲの反転後（矢印Ｂ１）は、図３（ｂ）に示すように、点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面とは交差しないステージ４ａにリッドＲはある。そこで、反転部４を矢印Ｂ２の方向へ移動させる。つまり、ステージ４ａ上にあるリッドＲが点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面に交差する位置まで反転部４を移動させる。図３（ｃ）は、移動させた後の反転部４を示す。
【００２９】
この図３（ｃ）の状態のとき、ピックアップ部６ｃは反転部４上のリッドＲを取得することができる。このようにして、反転したリッドＲを取得したピックアップ部６ｃは供給部５まで移動し（図１の矢印Ａ３）、リッドＲを供給部５に供給する。
【００３０】
図４は、本実施の形態における表裏反転動作が発生しない場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の動作概要を示す。ステージ３上での表裏判定の結果が表の場合（ステージ３上でのリッドＲが、表が上を向いている場合）、反転させる必要はないので、ピックアップ部６ｂによりステージ３から反転部４へリッドＲを移動する場合、反転部４のステージ４ａに乗せられる（矢印Ａ４）。このとき、反転部４は、図２（ｃ）の状態、すなわち、ステージ４ａは点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面に交差する状態となる位置にある。
【００３１】
その後、ステージ４ａ上のリッドＲはピックアップ部６ｃにより取得される。ピックアップ部６ｃは、供給部５まで移動し（図１の矢印Ａ５）、リッドＲを供給部５に供給する。
供給部５には、マガジンやトレーなどを用いることができ、これらは用途に応じて交換可能である。
【００３２】
このようにして、リッドに振動を与えずに、リッドの表裏を選別することができる。それでは、以下に本発明についてより詳述する。
【００３３】
【実施例】
図５は、本実施例における水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の正面図である。同図において、水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置１１（以下、リッド表裏判別・供給装置という）は、検出ユニット１２、位置出しユニット１３、反転ユニット１４、供給部１５、ピックアップユニット１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）、検出カメラ１７、位置カメラ１８、検出ＸＹステージ１９、ＸＹステージ２０、制御部３０から構成されている。
【００３４】
検出カメラ１７は、リッド表裏判別・供給装置１１の上部に設置されており、リッド表裏判別・供給装置１１の下部に設置されている検出ユニット１２の上部表面のステージ１２ａ上にあるリッドＲを撮影する。
位置カメラ１８は、リッド表裏判別・供給装置１１の上部に設置されており、リッド表裏判別・供給装置１１の下部に設置されている位置出しユニット１３の上部表面のステージ１３ａ上にあるリッドＲを撮影する。ステージ１３ａの下部は、旋回位置決め部１３ｂの上部に固定されている。旋回位置決め部１３ｂは、位置出しユニット１３の水平方向に対して左右に回動可能である。また、ステージ１３ａと旋回位置決め部１３ｂとの回転軸は同軸である。
【００３５】
反転ユニット１４は、反転ユニット１４の上部に乗せたリッドＲの表裏を反転させるためのものである。供給部１５には、リッドＲが供給される。
ピックアップユニット１６ａは、検出ユニット１２−位置出しユニット１３間をＸａ−Ｘｂ方向に移動可能である。ピックアップユニット１６ｂは、位置出しユニット１３−反転ユニット１４間をＸａ−Ｘｂ方向に移動可能である。ピックアップユニット１６ｃは、反転ユニット１４−供給部１５間をＸａ−Ｘｂ方向に移動可能である。
【００３６】
図６は、本実施例における装置の上面図である。検出ユニット１２は、検出ＸＹステージ１９に設置されており、検出ＸＹステージ１９上をＸａ−Ｘｂ方向やＹａ−Ｙｂ方向に自在に移動することができる。また、供給部１５も同様に、ＸＹステージ２０に設置されており、ＸＹステージ２０上をＸａ−Ｘｂ方向やＹａ−Ｙｂ方向に自在に移動することができる。
【００３７】
なお、本実施例では供給部１５として、トレー１５を用いている。トレー１５は、２つのトレー１５ａ，１５ｂから構成されており、例えば、トレー１５ａには表側が上を向いたリッドを格納し、トレー１５ｂには裏側が上を向いたリッドを格納するというような使い方をする。
【００３８】
それでは、リッド表裏判別・供給装置１１の動作を順を追って説明する。まず、検出ユニット上のステージ（器）にランダムに投入された複数のリッドの中から検出カメラ１７を用いて、ＥＣＭサーチ（ＥｄｇｅＣｏｄｅ計測サーチ、オムロン株式会社製視覚センサＦ２１０）により予め記憶していたリッドの面積に等しいリッド、または、予め記憶していたリッドの面積に最も近いリッド（検出されたリッドのうち最大のリッド）を検出ＸＹステージ１２ａでスキャンして探す。
【００３９】
図７は、ＥＣＭサーチによって検出されたリッドＲを示す。図７（ａ）ではリッドＲａが検出され、図７（ｂ）ではリッドＲｂが検出されている。これらはＥＣＭサーチによりリッドＲのエッジ（輪郭）が検出され、その輪郭に囲まれた面積が予め記憶していた面積と等しいかどうかを判定する。面積が等しい場合、そのリッドは積載した複数のリッドのうち、最上位（頂上）にあると判断することができる。したがって、次の工程であるピックアップユニットによるピックアップ動作を容易に行うことができる。
【００４０】
また、このＥＣＭサーチの工程では、同時に検出ＸＹステージの位置を調整するという動作も行われている。上記で説明したようにピックアップユニット１６は、Ｙ方向（図５では左右方向）にしか移動できず、Ｘ方向（図５では図面に対して垂直方向）へは移動できない。ところが、検出カメラ１７のフレームに収まるピックアップの対象となるリッドは、フレーム内において一定の位置で検出されることはない（図７（ａ）で検出されたリッドＲａは、フレーム中央より左に位置している。図７（ｂ）で検出されたリッドＲｂはフレーム中央より下に位置している。）。
【００４１】
そこで、検出カメラ１７により検出されたリッドＲをピックアップユニット１６ａが拾い上げることができる位置になるように、検出ＸＹステージ１９を動作させて、図７（ｃ）に示すようにリッドＲｃが検出カメラ１７のフレームの中央に位置するように調整する。なお、検出カメラ１７でリッドＲを検出している間は、ピックアップユニット１６ａは、図５のピックアップユニット待機位置Ｐで待機している。
【００４２】
ここで、ピックアップユニット１６について説明する。図８は、本実施例におけるピックアップユニット１６を示す。図８（ａ）はピックアップユニット１６の上面図であり、図８（ｂ）はピックアップユニット１６の正面図であり、図８（ｃ）はピックアップユニット１６の側面図である。ピックアップユニット１６の先端部分１６１には空気を吸い込むための吸引孔（バキュームチャック）が設けられており、その吸引力によってリッドＲを先端部分１６１に吸着させる。
【００４３】
また、このピックアップユニット１６は上下方向に可動できるので、図５に示す高さの位置からステージ１２ａの表面付近まで降下する。このとき、通常、ステージ１２ａ上にリッドが０〜２．０（または２．５）ｍｍの範囲で積載しているので、積載したリッドの最上位（頂上）にあるリッドを拾う場合と、ステージ１２ａ上に一枚しかないリッドを拾う場合とで、それぞれピックアップユニット１６の下降幅を変化させなければならない。
【００４４】
そこで、これを解決する手段として、ピックアップユニット１６の前方部１６２が後方部１６３に対して可変となっている構造を採用する。すなわち、ピックアップユニットの先端部分の下げ幅に遊びを設ける。また、ピックアップユニット１６の前方部１６２上部とピックアップユニット１６の上方部１６４とをスプリング１６５で接続する。さらに、ピックアップユニットには、アルミ合金等で極軽量の材料を用いることにする。
【００４５】
このとき、例えばステージ１２ａ上に一枚しかないリッドを拾う場合を基準とし、これを下降幅に設定する。この場合、ピックアップユニット１６が下降すれば、その先端１６１がリッドＲと接した状態になるので、バキュームチャックによりリッドを吸着できる。
【００４６】
また、積載したリッドの最上位にあるリッドを拾う場合について考えてみると、ピックアップユニット１６が下降し、その下降がし終わる前に積載したリッドの頂上部に接する。この後、ピックアップユニット１６が下降すると、ピックアップユニット１６の後方部１６３が下降するのみで前方部１６２は、積載したリッドの頂上部に接したままである。
【００４７】
このとき、ピックアップユニット１６の前方部１６２は極軽量であるので、先端部１６１と接しているリッドへのダメージを極力抑えることができる。さらに、スプリング１６５により、衝撃を吸収することができる。
このようにして、検出カメラ１７によりリッドＲが検出された後は、リッドＲは常に検出カメラ１７のフレームの中央にある。そして、待機していたピックアップユニット１６ａがその検出されたリッドＲを拾いに行き、位置出しユニット１３上のステージ１３ａの中心にローデングする。
【００４８】
位置出しユニット１３上のステージ１３ａの中心に置かれたリッドＲは、位置出しカメラ１８により撮影され、その撮影結果によって予め決められた位置（正位置）にリッドＲがあるかどうかを判定する。リッドＲが正位置にない場合、正位置になるようにステージ１３ａが水平面に対して回転する。
【００４９】
この正位置合わせと併せてリッドＲの表裏判定も行う。表裏判定は、位置出しカメラ１８で撮影した画像を基にグレースケールにより判定する。本実施例において、表裏異質材で構成された４層クラッド材（表にはコバール材・裏には銀箔（場合によってはＡｕ／半田箔））、またはプレス加工後Ｎｉメッキ（場合によっては半田メッキ）で構成されたリッドＲを用いることにする。したがって、リッドＲの表を覆っている金属と裏を覆っている金属とは相違しており、その結果、各表面の輝度が相違し、グレースケールでの判別が可能である。なお、表裏異質材として、一方の面にＡｇ／Ｃｕ、他方の面にコバール材を用いる２層クラッド材や、Ｎｉ，コバール，Ａｇ／Ｃｕからなる４層クラッド材（たとえば、Ｎｉ，Ｋｖ（コバール），Ｎｉ，Ａｇ／Ｃｕの順で形成させている４層クラッド材）等を用いることが可能である。さらには、コバール材とＮｉメッキ、またはコバール材と半田メッキとからなるリッドを用いることも可能である。
【００５０】
その後、リッドＲはピックアップユニット１６ｂにより拾われて反転ユニット１４へ送られる。
図９は、本実施例における反転ユニットを示す。図９（ａ）は反転ユニット１４の上面図であり、図９（ｂ）は反転ユニット１４の側面図であり、図９（ｃ）は反転ユニット１４の正面図である。反転ユニット１４は、ステージ１４ａ、回動部１４ｂ、回転軸１４ｃ、バキュームチャック１４ｂ、エアシリンダ１４１、連結具１４２より構成される。
【００５１】
位置出しユニット１３での表裏判定の結果、リッドが表を向いていると判定された場合、ピックアップユニット１６ｂにより拾われたリッドＲは、ステージ１４ａに置かれる。その後、ピックアップユニット１６ｃに拾われて供給部１５へ送られる。
【００５２】
また、位置出しユニット１３での表裏判定の結果、リッドが裏面を向いていると判定された場合、ピックアップユニット１６ｂにより拾われたリッドＲは、回動部１４ｂに置かれる。ただし、図３で説明したように、ピックアップユニット１６ｂは一定範囲にしか移動できないので、ここでは、リッドＲを回動部１４ｂに載せる為に反転ユニット１４自体をリッド表裏判別・供給装置１１の前方方向（Ｙｂ方向）へ移動させる。反転ユニット１４は、ストッパー１４３に接するまで移動する。
【００５３】
ストッパー１４３に接した反転ユニット１４は、移動を停止する。そうすると、ピックアップユニット１６ｂの降下位置が回動部１４ｂとなっているので、ピックアップユニット１６ｂは、回動部１４ｂにリッドを下ろす。回動部１４ｂは、バキュームチャックによりリッドを吸引しながら、回転軸１４ｃを軸として回転する。その後、ステージ１４ａにリッドＲは置かれている。
【００５４】
このときエアシリンダ１４１の上下方向の伸縮エネルギーを連結具１４２を介して回動部１４ｂに伝達され、この伝達されたエネルギーが回転動作を発生させている。連結具１４２は、上下方向の伸縮エネルギーを回転エネルギーに変換し、回動部１４ｂへその力を伝達するためのものである。
【００５５】
ステージ１４ａに置かれたリッドＲをピックアップ１６ｃが拾えるように、反転ユニット１４は元の位置まで移動する（Ｙａ方向へ移動する）。そうすると、ピックアップユニット１６ｃの降下位置がステージ１４ａとなっているので、ピックアップユニット１６ｃは、ステージ１４ａ上のリッドＲを拾い、供給部１５にそのリッドＲを送る。
【００５６】
図１０は、本実施例における供給部の一例を示す。図１０（ａ）はトレータイプの供給部である。ピックアップユニット１６ｃにより供給されるリッドの位置は常に同位置であるので、供給部１５を支えるＸＹステージ２０を動作させるころでトレーをＸＹ方向に移動させ、リッド同士が重ならないようにする。このようにして、最終的には、トレーの底面にリッドＲを敷き詰める。
【００５７】
図１０（ｂ）はマガジンータイプの供給部である。この場合、リッドＲはマガジンに詰めていくことになるので、ＸＹステージ２０を動作させる必要はない。
図１０（ｃ）は２つのトレーを備えるタイプ（表を向いたリッドのみを配置する表用のトレーと、裏を向いたリッドのみを配置する裏用のトレー）の供給部である。このトレーを用いる場合は、反転ユニット１４の反転機構は使用しないのが前提となる。つまり、反転ユニット１４はこの場合、中継点でしかなく、表裏判定により表と判定されれば、表用のトレー１５ｃ−１に供給されるようにＸＹステージが動作し、表裏判定により裏と判定されれば、裏用のトレー１５ｃ−２に供給されるようにＸＹステージが動作する。
【００５８】
また、本実施例におけるリッド表裏判別・供給装置１１の組立の構成によっては、リッドＲをピックアップユニット１６ｃから直接組立器または組立ラインにローディングすることもできる。このように、リッドの様々な供給形態に対応できる。
【００５９】
なお、本実施例において、検出カメラ１７によるリッドの検出やピックアップユニット１６によるリッドの搬送、位置出しカメラ１８、位置出しユニット１３によるリッドの正位置調整や表裏判定、反転ユニットの反転機構の制御、検出ＸＹステージ１９の動作制御、ＸＹステージ２０の動作制御、バキュームチャックの制御等の処理は、制御部３０により制御されている。
【００６０】
図１１は、本実施例における制御部３０の内部概要を示す。同図において、制御部３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）３１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３２、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３４、記憶装置３５、出力インターフェース（以下、インターフェースをＩ／Ｆという）３６、入力Ｉ／Ｆ３３、およびこれらの全てを接続するバス３７、出力Ｉ／Ｆ３６と接続している出力装置３９、入力Ｉ／Ｆ３３と接続している入力装置３８によって構成されている。
【００６１】
記憶装置３５としてはハードディスク、磁気ディスクなど様々な形式の記憶装置を使用することができる。上記で説明した処理を行うプログラムなどが記憶装置３５またはＲＯＭ３４に格納され、そのようなプログラムがＣＰＵ３１によって実行される。
【００６２】
また、入力装置９１には、検出カメラ１７、位置出しカメラ１８、キーボード、マウスなどを用いることが可能である。また、出力装置９０には、出力結果を機械的動作に変換するアクチュエータ（例えば、ピックアップユニット１６、位置出しユニット１３、反転部１４、検出ＸＹステージ１９、ＸＹステージ２０、バキュームチャック等）や、ディスプレイなどを用いることが可能である。
【００６３】
以上より、振動を与えずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることが可能となる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、従来リッドの整列に使用していた振動源を一切使わずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替える装置である。本発明にかかる装置を使うことで、水晶発振器または水晶濾波器の組立工程で特性（固有振動数）変化の主たる外部要因になっているプレスバリ・Ｎｉボール（場合によっては半田ボール）の脱落、または、パーツフィーダから発生する磨耗微細ゴミ、及び工場環境からの微細なゴミ等のコンタミの発生を抑えたリッドの表裏判別とトレー・マガジンへの一方向の整列ができる。また、組立ライン（場合によっては組立機）に自動供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における表裏反転動作が発生する場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の動作概要を示す図である。
【図２】実施の形態における回動動作を示す図である。
【図３】実施の形態における反転動作に伴うピックアップ部の移動範囲とリッドとの位置関係を示す図である。
【図４】実施の形態における表裏反転動作が発生しない場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の動作概要を示す図である。
【図５】実施例における水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の正面図である。
【図６】実施例における水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の上面図である。
【図７】実施例におけるＥＣＭサーチによって検出されたリッドを示す図である。
【図８】実施例におけるピックアップユニット１６を示す図である。
【図９】実施例における反転ユニットを示す図である。
【図１０】実施例における供給部の一例を示す図である。
【図１１】実施例における制御部３０の内部概要を示す図である。
【符号の説明】
１ プリンタ装置
２，３ ステージ
４ 反転部
６（６ａ，６ｂ，６ｃ） ピックアップ部
７，８ カメラ
１１ リッド表裏判別・供給装置
１２ 検出ユニット
１３ 位置出しユニット
１４ 反転ユニット
１５ 供給部
１６ ピックアップユニット１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）
１７ 検出カメラ
１８ 位置カメラ
１９ 検出ＸＹステージ
２０ ＸＹステージ
３０ 制御部
【発明の属する技術分野】
水晶発振器または水晶濾波器に用いられるリッドの表裏判定・整列ための供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、水晶発振器または水晶濾波器は携帯電話等の移動体通信機器や、パーソナルコンピュータ等のＯＡ機器、その他各種電子機器内に使用され、基準信号の発信源となっている。このような用途に使用される水晶発振器または水晶濾波器は、水晶振動子、または水晶振動子を駆動する駆動回路等を筐体内に格納した構造となっている。この筐体の蓋を一般にリッドという。水晶発振器または水晶濾波器の製造工程では、このリッドを整列させたり、表裏を判定したりする工程が発生し、従来この工程は、パーツフィーダ（部品整列供給装置）により行われていた。
【０００３】
ここで、パーツフィーダとは、機械加工部品や組み合わせ部分金属等の部品を自動で整列させ、次の工程に供給する装置のことである。このパーツフィーダは、投入された部品に対し一定の振動を加えることでその部品を一定の方向に整列させる（例えば、非特許文献１、非特許文献２。）。
【０００４】
そこで、従来リッドの表裏選別をするため、振動源によるパーツフィーダや直進フィーダーでリッドを一定方向に並べる方法が一般的に使われていた。
【０００５】
【非特許文献１】
神鋼電機株式会社、“パーツフィーダ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、神鋼電機株式会社の企業ホームページ内での製品紹介、［平成１５年０４月０４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｈｉｎｋｏ−ｅｌｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｐａｒｔｓｆｅｅｄｅｒ／Ｄｅｆａｕｌｔ．ｈｔｍ＞
【０００６】
【非特許文献２】
（有）システムコナリ、“パーツフィーダ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、（有）システムコナリの企業ホームページ内での営業紹介、［平成１５年０４月０４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｙｓｔｅｍｋｏｎａｒｉ．ｊｐ／００３．ｈｔｍ＞
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の方法では、加工中に発生する数ミクロンの微細なプレスバリ、プレス加工後Ｎｉメッキ仕様（場合によっては半田メッキ）であれば、Ｎｉメッキ加工中（場合によっては、半田メッキ加工中）に発生する数ミクロンのＮｉ塊／Ｎｉボール（場合によっては半田塊／半田ボール）がリッド同士の摩擦・振動等で脱落、または、リッドとの摩擦で発生するパーツフィーダからの微細なゴミ、工場から発生する微細なゴミ等のコンタミが、リッドに付着し、そのような状態のリッドが次の組立工程に供給される。
【０００８】
その結果、そのバリ・Ｎｉボール（場合によっては半田ボール）が水晶振動子、または水晶共振子に付着し、固有振動数を変化させ、大きく特性を振る原因になっている。
上記の課題に鑑み、本発明では、振動源を一切使わずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替える装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１記載の発明によれば、表裏異質材で構成された片の複数のうちの１つを検出する検出手段と、該検出手段により検出された該片を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された該片を所定の位置まで回動させる回動手段と、該片の表裏を判定する表裏判定手段と、該表裏判定手段に基づいて、該片を反転させる反転手段と、該片を供給する供給手段と、を備えることを特徴とする表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１０】
このように構成することによって、振動源を一切使わずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることができる。
また上記課題は、請求項２記載の発明によれば、前記片は、クラッド材であることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１１】
このように構成することによって、クラッド材で構成された片の表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることができる。
また上記課題は、請求項３記載の発明によれば、前記片は、コバール材、銀、金、半田、およびニッケルのうち少なくともいずれか２つから構成されるクラッド材であることを特徴とする請求項１、または２記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１２】
このように構成することによって、片に、さまざまな材料よりなるクラッド材を用いることができる。
また上記課題は、請求項４記載の発明によれば、前記片は、水晶発振器用のリッド、または水晶濾波器用のリッドであることを特徴とする請求項１、２、また３２記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１３】
このように構成することによって、水晶発振器または水晶濾波器用のリッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることができる。
また上記課題は、請求項５記載の発明によれば、前記検出手段は、前記複数の片のうち最大の面積の片を検出することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１４】
このように構成することによって、複数ランダムに積載されたリッドの中からその頂上部にある最上位のリッドを取得することができる。
また上記課題は、請求項６記載の発明によれば、前記搬送手段は、前記片との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、さらに極軽量素材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１５】
このように構成することによって、振動を与えずにリッドを搬送することができ、さらに接触したリッドへのダメージを極力抑えることができる。
また上記課題は、請求項７記載の発明によれば、前記表裏判定手段は、グレースケールにより前記片の表裏を判定することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１６】
このように構成することによって、リッドの表裏を判定することができる。
また上記課題は、請求項８記載の発明によれば、前記反転手段は、前記表裏判定手段により前記片が裏と判定された場合、該片を表裏反転させることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１７】
このように構成することによって、裏と判定された場合のみ、リッドを表裏反転させることができる。
また上記課題は、請求項９記載の発明によれば、前記反転手段は、前記片との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、反転動作中に該片を固定することを特徴とする請求項１、または８記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１８】
このように構成することによって、リッドに振動を与えずに容易に反転させることができる。
また上記課題は、請求項１０記載の発明によれば、前記供給部は、トレー、またはマガジン、または組立ライン、または製造ライン、または前記片を部品とする製造対象物に供給することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置を提供することによって達成できる。
【００１９】
このように構成することによって、表裏判定・整列したリッドを様々な用途による供給形態に応じて対応させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態における表裏反転動作が発生する場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置１の動作概要を示す。まず、ステージ２上には、ランダムに積載されている複数のリッドＲがある。ステージ２の上方にはカメラ７が設置されており、このカメラ７によりステージ２上にある複数のリッドを撮影し、その撮影した画像から積載している複数のリッドのうち最上位（頂上）にある１つのリッドを判定し、ピックアップ部６ａによりそのリッドＲを取得する。取得したリッドＲをピックアップ部６ａによりステージ３に移動する（矢印Ａ１の動作）。
【００２１】
ステージ３は、水平面に対して左右に回転可能である。このステージ３の上方にはカメラ８が設置されており、ステージ３上にあるリッドＲを撮影することができる。ステージ３上に移動させたリッドＲは、カメラ８で撮影される。その撮影画像の解析の結果、リッドＲが定位置に配置されていないと判定されれば、ステージ３がリッドＲが定位置になるまで回転する。
【００２２】
また、この撮影画像で捉えたリッドＲのグレースケールにより表裏を判定する。ここでは、リッドの表部分を覆っている金属と裏部分を覆っている金属とは相違しており、その結果各表面の輝度が相違していることによりグレースケールでの解析が可能である。
【００２３】
その後、ピックアップ部６ｂによりリッドＲを取得する。取得したリッドＲをピックアップ部６ｂにより反転部４に移動する（矢印Ａ２の動作）。
反転部４は、ステージ４ａと回動部４ｂとから構成されている。回動部４ｂは軸４ｃを中心に回転可能であり、同図の状態から矢印Ｂ１の向きに回転する仕組みとなっている。
【００２４】
ピックアップ部６ｂによりリッドはステージ３から反転部４に移動させられるが、表裏判定の結果が裏の場合（ステージ３上でのリッドＲが、裏が上を向いている場合）、反転部４の回動部４ｂに乗せられる。その後、回動部４ｂはリッドと接したまま回動し、回動終了後にはリッドＲはステージ４ａにある。そして、回動部４ｂは再び回転前の位置に戻る。このとき、ステージ４ａ上にあるリッドは、表が上を向いている。
【００２５】
回動部４ｂの回動動作を図２によりさらに説明する。まず、リッドＲは、ピックアップ部６ｂによりリッドＲが回動部４ｂ上に置かれ（図２（ａ））、その後、回動部４ｂは回動軸４ｃを支点として回動する（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）。このとき、リッドＲは、回動部４ｂ表面に接触したままの状態を保持する。ここで、回動部４ｂの表面には、空気を吸い込むための吸引孔（バキュームチャック）４ｄが設けられており、このバキュームチャック４ｄより空気を吸い込むことで、リッドＲは大気の圧力により回動部４ｂ表面に固定される。
【００２６】
回動部４ｂの１８０度回動後、リッドＲは、ステージ４ａと接触する（図２（ｄ））。その後、吸引孔４ｄの吸引が止まり、回動部４ｂは回動前の位置に戻って、ステージ４ａにはリッドＲが残る（図２（ｅ））。
それでは図１に戻る。上記のようにして、反転されたリッドＲは、ピックアップ部６ｃにより拾われて供給部５に格納されることになるが、ピックアップ部６（６ａ，６ｂ，６ｃ）は点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面内しか移動することはできない。そこで、以下の問題が発生する。
【００２７】
図３は、反転動作に伴うピックアップ部の移動範囲とリッドＲとの位置関係を示す。リッドＲを反転する前は、図３（ａ）に示すように、点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面に交差する回動部４ｂ上にリッドＲはある。
【００２８】
ところが、リッドＲの反転後（矢印Ｂ１）は、図３（ｂ）に示すように、点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面とは交差しないステージ４ａにリッドＲはある。そこで、反転部４を矢印Ｂ２の方向へ移動させる。つまり、ステージ４ａ上にあるリッドＲが点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面に交差する位置まで反転部４を移動させる。図３（ｃ）は、移動させた後の反転部４を示す。
【００２９】
この図３（ｃ）の状態のとき、ピックアップ部６ｃは反転部４上のリッドＲを取得することができる。このようにして、反転したリッドＲを取得したピックアップ部６ｃは供給部５まで移動し（図１の矢印Ａ３）、リッドＲを供給部５に供給する。
【００３０】
図４は、本実施の形態における表裏反転動作が発生しない場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の動作概要を示す。ステージ３上での表裏判定の結果が表の場合（ステージ３上でのリッドＲが、表が上を向いている場合）、反転させる必要はないので、ピックアップ部６ｂによりステージ３から反転部４へリッドＲを移動する場合、反転部４のステージ４ａに乗せられる（矢印Ａ４）。このとき、反転部４は、図２（ｃ）の状態、すなわち、ステージ４ａは点線Ｃ１ａ−Ｃ１ｂ及びＣ２ａ−Ｃ２ｂで示される水平面に交差する状態となる位置にある。
【００３１】
その後、ステージ４ａ上のリッドＲはピックアップ部６ｃにより取得される。ピックアップ部６ｃは、供給部５まで移動し（図１の矢印Ａ５）、リッドＲを供給部５に供給する。
供給部５には、マガジンやトレーなどを用いることができ、これらは用途に応じて交換可能である。
【００３２】
このようにして、リッドに振動を与えずに、リッドの表裏を選別することができる。それでは、以下に本発明についてより詳述する。
【００３３】
【実施例】
図５は、本実施例における水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の正面図である。同図において、水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置１１（以下、リッド表裏判別・供給装置という）は、検出ユニット１２、位置出しユニット１３、反転ユニット１４、供給部１５、ピックアップユニット１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）、検出カメラ１７、位置カメラ１８、検出ＸＹステージ１９、ＸＹステージ２０、制御部３０から構成されている。
【００３４】
検出カメラ１７は、リッド表裏判別・供給装置１１の上部に設置されており、リッド表裏判別・供給装置１１の下部に設置されている検出ユニット１２の上部表面のステージ１２ａ上にあるリッドＲを撮影する。
位置カメラ１８は、リッド表裏判別・供給装置１１の上部に設置されており、リッド表裏判別・供給装置１１の下部に設置されている位置出しユニット１３の上部表面のステージ１３ａ上にあるリッドＲを撮影する。ステージ１３ａの下部は、旋回位置決め部１３ｂの上部に固定されている。旋回位置決め部１３ｂは、位置出しユニット１３の水平方向に対して左右に回動可能である。また、ステージ１３ａと旋回位置決め部１３ｂとの回転軸は同軸である。
【００３５】
反転ユニット１４は、反転ユニット１４の上部に乗せたリッドＲの表裏を反転させるためのものである。供給部１５には、リッドＲが供給される。
ピックアップユニット１６ａは、検出ユニット１２−位置出しユニット１３間をＸａ−Ｘｂ方向に移動可能である。ピックアップユニット１６ｂは、位置出しユニット１３−反転ユニット１４間をＸａ−Ｘｂ方向に移動可能である。ピックアップユニット１６ｃは、反転ユニット１４−供給部１５間をＸａ−Ｘｂ方向に移動可能である。
【００３６】
図６は、本実施例における装置の上面図である。検出ユニット１２は、検出ＸＹステージ１９に設置されており、検出ＸＹステージ１９上をＸａ−Ｘｂ方向やＹａ−Ｙｂ方向に自在に移動することができる。また、供給部１５も同様に、ＸＹステージ２０に設置されており、ＸＹステージ２０上をＸａ−Ｘｂ方向やＹａ−Ｙｂ方向に自在に移動することができる。
【００３７】
なお、本実施例では供給部１５として、トレー１５を用いている。トレー１５は、２つのトレー１５ａ，１５ｂから構成されており、例えば、トレー１５ａには表側が上を向いたリッドを格納し、トレー１５ｂには裏側が上を向いたリッドを格納するというような使い方をする。
【００３８】
それでは、リッド表裏判別・供給装置１１の動作を順を追って説明する。まず、検出ユニット上のステージ（器）にランダムに投入された複数のリッドの中から検出カメラ１７を用いて、ＥＣＭサーチ（ＥｄｇｅＣｏｄｅ計測サーチ、オムロン株式会社製視覚センサＦ２１０）により予め記憶していたリッドの面積に等しいリッド、または、予め記憶していたリッドの面積に最も近いリッド（検出されたリッドのうち最大のリッド）を検出ＸＹステージ１２ａでスキャンして探す。
【００３９】
図７は、ＥＣＭサーチによって検出されたリッドＲを示す。図７（ａ）ではリッドＲａが検出され、図７（ｂ）ではリッドＲｂが検出されている。これらはＥＣＭサーチによりリッドＲのエッジ（輪郭）が検出され、その輪郭に囲まれた面積が予め記憶していた面積と等しいかどうかを判定する。面積が等しい場合、そのリッドは積載した複数のリッドのうち、最上位（頂上）にあると判断することができる。したがって、次の工程であるピックアップユニットによるピックアップ動作を容易に行うことができる。
【００４０】
また、このＥＣＭサーチの工程では、同時に検出ＸＹステージの位置を調整するという動作も行われている。上記で説明したようにピックアップユニット１６は、Ｙ方向（図５では左右方向）にしか移動できず、Ｘ方向（図５では図面に対して垂直方向）へは移動できない。ところが、検出カメラ１７のフレームに収まるピックアップの対象となるリッドは、フレーム内において一定の位置で検出されることはない（図７（ａ）で検出されたリッドＲａは、フレーム中央より左に位置している。図７（ｂ）で検出されたリッドＲｂはフレーム中央より下に位置している。）。
【００４１】
そこで、検出カメラ１７により検出されたリッドＲをピックアップユニット１６ａが拾い上げることができる位置になるように、検出ＸＹステージ１９を動作させて、図７（ｃ）に示すようにリッドＲｃが検出カメラ１７のフレームの中央に位置するように調整する。なお、検出カメラ１７でリッドＲを検出している間は、ピックアップユニット１６ａは、図５のピックアップユニット待機位置Ｐで待機している。
【００４２】
ここで、ピックアップユニット１６について説明する。図８は、本実施例におけるピックアップユニット１６を示す。図８（ａ）はピックアップユニット１６の上面図であり、図８（ｂ）はピックアップユニット１６の正面図であり、図８（ｃ）はピックアップユニット１６の側面図である。ピックアップユニット１６の先端部分１６１には空気を吸い込むための吸引孔（バキュームチャック）が設けられており、その吸引力によってリッドＲを先端部分１６１に吸着させる。
【００４３】
また、このピックアップユニット１６は上下方向に可動できるので、図５に示す高さの位置からステージ１２ａの表面付近まで降下する。このとき、通常、ステージ１２ａ上にリッドが０〜２．０（または２．５）ｍｍの範囲で積載しているので、積載したリッドの最上位（頂上）にあるリッドを拾う場合と、ステージ１２ａ上に一枚しかないリッドを拾う場合とで、それぞれピックアップユニット１６の下降幅を変化させなければならない。
【００４４】
そこで、これを解決する手段として、ピックアップユニット１６の前方部１６２が後方部１６３に対して可変となっている構造を採用する。すなわち、ピックアップユニットの先端部分の下げ幅に遊びを設ける。また、ピックアップユニット１６の前方部１６２上部とピックアップユニット１６の上方部１６４とをスプリング１６５で接続する。さらに、ピックアップユニットには、アルミ合金等で極軽量の材料を用いることにする。
【００４５】
このとき、例えばステージ１２ａ上に一枚しかないリッドを拾う場合を基準とし、これを下降幅に設定する。この場合、ピックアップユニット１６が下降すれば、その先端１６１がリッドＲと接した状態になるので、バキュームチャックによりリッドを吸着できる。
【００４６】
また、積載したリッドの最上位にあるリッドを拾う場合について考えてみると、ピックアップユニット１６が下降し、その下降がし終わる前に積載したリッドの頂上部に接する。この後、ピックアップユニット１６が下降すると、ピックアップユニット１６の後方部１６３が下降するのみで前方部１６２は、積載したリッドの頂上部に接したままである。
【００４７】
このとき、ピックアップユニット１６の前方部１６２は極軽量であるので、先端部１６１と接しているリッドへのダメージを極力抑えることができる。さらに、スプリング１６５により、衝撃を吸収することができる。
このようにして、検出カメラ１７によりリッドＲが検出された後は、リッドＲは常に検出カメラ１７のフレームの中央にある。そして、待機していたピックアップユニット１６ａがその検出されたリッドＲを拾いに行き、位置出しユニット１３上のステージ１３ａの中心にローデングする。
【００４８】
位置出しユニット１３上のステージ１３ａの中心に置かれたリッドＲは、位置出しカメラ１８により撮影され、その撮影結果によって予め決められた位置（正位置）にリッドＲがあるかどうかを判定する。リッドＲが正位置にない場合、正位置になるようにステージ１３ａが水平面に対して回転する。
【００４９】
この正位置合わせと併せてリッドＲの表裏判定も行う。表裏判定は、位置出しカメラ１８で撮影した画像を基にグレースケールにより判定する。本実施例において、表裏異質材で構成された４層クラッド材（表にはコバール材・裏には銀箔（場合によってはＡｕ／半田箔））、またはプレス加工後Ｎｉメッキ（場合によっては半田メッキ）で構成されたリッドＲを用いることにする。したがって、リッドＲの表を覆っている金属と裏を覆っている金属とは相違しており、その結果、各表面の輝度が相違し、グレースケールでの判別が可能である。なお、表裏異質材として、一方の面にＡｇ／Ｃｕ、他方の面にコバール材を用いる２層クラッド材や、Ｎｉ，コバール，Ａｇ／Ｃｕからなる４層クラッド材（たとえば、Ｎｉ，Ｋｖ（コバール），Ｎｉ，Ａｇ／Ｃｕの順で形成させている４層クラッド材）等を用いることが可能である。さらには、コバール材とＮｉメッキ、またはコバール材と半田メッキとからなるリッドを用いることも可能である。
【００５０】
その後、リッドＲはピックアップユニット１６ｂにより拾われて反転ユニット１４へ送られる。
図９は、本実施例における反転ユニットを示す。図９（ａ）は反転ユニット１４の上面図であり、図９（ｂ）は反転ユニット１４の側面図であり、図９（ｃ）は反転ユニット１４の正面図である。反転ユニット１４は、ステージ１４ａ、回動部１４ｂ、回転軸１４ｃ、バキュームチャック１４ｂ、エアシリンダ１４１、連結具１４２より構成される。
【００５１】
位置出しユニット１３での表裏判定の結果、リッドが表を向いていると判定された場合、ピックアップユニット１６ｂにより拾われたリッドＲは、ステージ１４ａに置かれる。その後、ピックアップユニット１６ｃに拾われて供給部１５へ送られる。
【００５２】
また、位置出しユニット１３での表裏判定の結果、リッドが裏面を向いていると判定された場合、ピックアップユニット１６ｂにより拾われたリッドＲは、回動部１４ｂに置かれる。ただし、図３で説明したように、ピックアップユニット１６ｂは一定範囲にしか移動できないので、ここでは、リッドＲを回動部１４ｂに載せる為に反転ユニット１４自体をリッド表裏判別・供給装置１１の前方方向（Ｙｂ方向）へ移動させる。反転ユニット１４は、ストッパー１４３に接するまで移動する。
【００５３】
ストッパー１４３に接した反転ユニット１４は、移動を停止する。そうすると、ピックアップユニット１６ｂの降下位置が回動部１４ｂとなっているので、ピックアップユニット１６ｂは、回動部１４ｂにリッドを下ろす。回動部１４ｂは、バキュームチャックによりリッドを吸引しながら、回転軸１４ｃを軸として回転する。その後、ステージ１４ａにリッドＲは置かれている。
【００５４】
このときエアシリンダ１４１の上下方向の伸縮エネルギーを連結具１４２を介して回動部１４ｂに伝達され、この伝達されたエネルギーが回転動作を発生させている。連結具１４２は、上下方向の伸縮エネルギーを回転エネルギーに変換し、回動部１４ｂへその力を伝達するためのものである。
【００５５】
ステージ１４ａに置かれたリッドＲをピックアップ１６ｃが拾えるように、反転ユニット１４は元の位置まで移動する（Ｙａ方向へ移動する）。そうすると、ピックアップユニット１６ｃの降下位置がステージ１４ａとなっているので、ピックアップユニット１６ｃは、ステージ１４ａ上のリッドＲを拾い、供給部１５にそのリッドＲを送る。
【００５６】
図１０は、本実施例における供給部の一例を示す。図１０（ａ）はトレータイプの供給部である。ピックアップユニット１６ｃにより供給されるリッドの位置は常に同位置であるので、供給部１５を支えるＸＹステージ２０を動作させるころでトレーをＸＹ方向に移動させ、リッド同士が重ならないようにする。このようにして、最終的には、トレーの底面にリッドＲを敷き詰める。
【００５７】
図１０（ｂ）はマガジンータイプの供給部である。この場合、リッドＲはマガジンに詰めていくことになるので、ＸＹステージ２０を動作させる必要はない。
図１０（ｃ）は２つのトレーを備えるタイプ（表を向いたリッドのみを配置する表用のトレーと、裏を向いたリッドのみを配置する裏用のトレー）の供給部である。このトレーを用いる場合は、反転ユニット１４の反転機構は使用しないのが前提となる。つまり、反転ユニット１４はこの場合、中継点でしかなく、表裏判定により表と判定されれば、表用のトレー１５ｃ−１に供給されるようにＸＹステージが動作し、表裏判定により裏と判定されれば、裏用のトレー１５ｃ−２に供給されるようにＸＹステージが動作する。
【００５８】
また、本実施例におけるリッド表裏判別・供給装置１１の組立の構成によっては、リッドＲをピックアップユニット１６ｃから直接組立器または組立ラインにローディングすることもできる。このように、リッドの様々な供給形態に対応できる。
【００５９】
なお、本実施例において、検出カメラ１７によるリッドの検出やピックアップユニット１６によるリッドの搬送、位置出しカメラ１８、位置出しユニット１３によるリッドの正位置調整や表裏判定、反転ユニットの反転機構の制御、検出ＸＹステージ１９の動作制御、ＸＹステージ２０の動作制御、バキュームチャックの制御等の処理は、制御部３０により制御されている。
【００６０】
図１１は、本実施例における制御部３０の内部概要を示す。同図において、制御部３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）３１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３２、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３４、記憶装置３５、出力インターフェース（以下、インターフェースをＩ／Ｆという）３６、入力Ｉ／Ｆ３３、およびこれらの全てを接続するバス３７、出力Ｉ／Ｆ３６と接続している出力装置３９、入力Ｉ／Ｆ３３と接続している入力装置３８によって構成されている。
【００６１】
記憶装置３５としてはハードディスク、磁気ディスクなど様々な形式の記憶装置を使用することができる。上記で説明した処理を行うプログラムなどが記憶装置３５またはＲＯＭ３４に格納され、そのようなプログラムがＣＰＵ３１によって実行される。
【００６２】
また、入力装置９１には、検出カメラ１７、位置出しカメラ１８、キーボード、マウスなどを用いることが可能である。また、出力装置９０には、出力結果を機械的動作に変換するアクチュエータ（例えば、ピックアップユニット１６、位置出しユニット１３、反転部１４、検出ＸＹステージ１９、ＸＹステージ２０、バキュームチャック等）や、ディスプレイなどを用いることが可能である。
【００６３】
以上より、振動を与えずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替えることが可能となる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、従来リッドの整列に使用していた振動源を一切使わずに、リッドの表裏を選別すると同時に一方向に並べ替える装置である。本発明にかかる装置を使うことで、水晶発振器または水晶濾波器の組立工程で特性（固有振動数）変化の主たる外部要因になっているプレスバリ・Ｎｉボール（場合によっては半田ボール）の脱落、または、パーツフィーダから発生する磨耗微細ゴミ、及び工場環境からの微細なゴミ等のコンタミの発生を抑えたリッドの表裏判別とトレー・マガジンへの一方向の整列ができる。また、組立ライン（場合によっては組立機）に自動供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における表裏反転動作が発生する場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の動作概要を示す図である。
【図２】実施の形態における回動動作を示す図である。
【図３】実施の形態における反転動作に伴うピックアップ部の移動範囲とリッドとの位置関係を示す図である。
【図４】実施の形態における表裏反転動作が発生しない場合の水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の動作概要を示す図である。
【図５】実施例における水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の正面図である。
【図６】実施例における水晶発振器用または水晶濾波器用リッドの表裏判別・供給装置の上面図である。
【図７】実施例におけるＥＣＭサーチによって検出されたリッドを示す図である。
【図８】実施例におけるピックアップユニット１６を示す図である。
【図９】実施例における反転ユニットを示す図である。
【図１０】実施例における供給部の一例を示す図である。
【図１１】実施例における制御部３０の内部概要を示す図である。
【符号の説明】
１ プリンタ装置
２，３ ステージ
４ 反転部
６（６ａ，６ｂ，６ｃ） ピックアップ部
７，８ カメラ
１１ リッド表裏判別・供給装置
１２ 検出ユニット
１３ 位置出しユニット
１４ 反転ユニット
１５ 供給部
１６ ピックアップユニット１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）
１７ 検出カメラ
１８ 位置カメラ
１９ 検出ＸＹステージ
２０ ＸＹステージ
３０ 制御部
Claims (10)
- 表裏異質材で構成された片の複数のうちの１つを検出する検出手段と、
該検出手段により検出された該片を搬送する搬送手段と、
該搬送手段により搬送された該片を所定の位置まで回動させる回動手段と、
該片の表裏を判定する表裏判定手段と、
該表裏判定手段に基づいて、該片を反転させる反転手段と、
該片を供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする表裏判定供給装置。 - 前記片は、クラッド材であることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置。
- 前記片は、コバール材、銀、金、半田、およびニッケルのうち少なくともいずれか２つから構成されるクラッド材であることを特徴とする請求項１、または２記載の表裏判定供給装置。
- 前記片は、水晶発振器用のリッド、または水晶濾波器用のリッドであることを特徴とする請求項１、２、または３記載の表裏判定供給装置。
- 前記検出手段は、前記複数の片のうち最大の面積の片を検出することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置。
- 前記搬送手段は、前記片との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、さらに極軽量素材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置。
- 前記表裏判定手段は、グレースケールにより前記片の表裏を判定することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置。
- 前記反転手段は、前記表裏判定手段により前記片が裏と判定された場合、該片を表裏反転させることを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置。
- 前記反転手段は、前記片との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、反転動作中に該片を固定することを特徴とする請求項１、または８記載の表裏判定供給装置。
- 前記供給部は、トレー、またはマガジン、または組立ライン、または製造ライン、または前記片を部品とする製造対象物に供給することを特徴とする請求項１記載の表裏判定供給装置。
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