JP2009295639A - 板状部材の搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は板状部材を挟持して搬送するチャック機構と、その後端を押圧して搬送するプッシャ機構を１つの駆動モータで駆動する搬送装置を提供することにある。
【解決手段】板状部材を移動可能に支持する第１のガイドレール１と、第１のガイドレール１の側方に平行に配置された第２のガイドレール４と、第２のガイドレールに移動可能に設けられた可動体５と、可動体に設けられた板状部材を挟持して搬送するチャック機構１４及びチャック機構によって所定の位置まで搬送された板状部材の後端を押圧して第１のガイドレールから排出するプッシャ機構３０と、チャック機構が挟持した板状部材を第１のガイドレールの所定の位置まで搬送させてから、板状部材の後端をプッシャ機構で押圧させて第１のガイドレールから排出させるよう可動体を第２のガイドレールに沿って駆動する第１の駆動モータ１１を具備する。
【選択図】 図１

Description

この発明は板状部材をチャック機構によって挟持してガイドレールに沿って搬送した後、プッシャ機構によって後端を押圧して上記ガイドレールから排出する板状部材の搬送装置及び搬送方法に関する。

たとえば、リードフレームや樹脂製フィルム状部材などの板状部材に半導体チップなどの電子部品を実装する実装装置においては、上記板状部材を搬送する搬送装置が用いられている。搬送装置は上記基板を移動可能に支持するガイドレールを有する。このガイドレールに供給された板状部材は上記ガイドレールと平行に往復駆動されるチャック機構によって挟持されて搬送されるようになっている。

上記板状部材がチャック機構によって実装位置に搬送されると、ここで板状部材に電子部品が実装された後、排出位置まで上記チャック機構によって挟持されて搬送される。ついで、上記板状部材は後端がプッシャによって押圧されて上記ガイドレールから排出され、たとえばマガジンなどに格納されて次工程に供給されるようになっている。

上記板状部材を上記ガイドレールから排出してマガジンに格納する際、チャック機構によって挟持して搬送しながらマガジンに格納するようにしたのでは、板状部材の先端部がマガジンにぶつかったり、ガイドレールに引っ掛かるなどして円滑に搬送格納されない状態であっても、上記板状部材を挟持したチャック機構はそのことを検知することなく板状部材をマガジンに強制的に格納しようとする。その場合、板状部材が大きく変形し、不良品の発生原因になるということがある。

そこで、板状部材をチャック機構によって排出位置まで搬送したならば、チャック機構に代わり、プッシャ機構によって上記板状部材の後端を押圧してガイドレールから排出するということが行われている。

上記プッシャ機構によれば板状部材の後端を押圧する押圧力が所定値以上になったとき、そのことをセンサによって検出することができるから、板状部材が円滑に動かない状態で無理に押圧して変形させるのを防止することが可能となる。

特許文献１には板状部材を上爪と下爪とによって上下より挟持してガイドレールに沿って搬送するチャック機構を備えた搬送装置が示されているものの、チャック機構によって排出位置まで搬送された板状部材をガイドレールから排出するとき、プッシャ機構によって後端を押圧して排出するということは示されていない。
特開２００４−８７８８７号公報

上記チャック機構は、上記板状部材を上記ガイドレールに沿って搬送するため、第１の駆動機構によって上記ガイドレールに沿う方向に駆動可能に設けられている。一方、上記プッシャ機構も、第２の駆動機構によって上記ガイドレールに沿う方向に駆動可能に設けられている。

そして、上記プッシャ機構は、上記チャック機構によって排出位置に搬送位置決めされた板状部材をガイドレールから排出する際、その板状部材の後端を押圧することができる位置から、上記ガイドレールに沿う方向に駆動される。それによって、上記板状部材は上記ガイドレールから排出されようになっている。

しかしながら、チャック機構を第１の駆動機構によって駆動し、プッシャ機構を第２の駆動機構によって駆動する構成であると、２つの駆動機構が必要となるから、部品点数が増大して構成の複雑化や大型化、さらにはコストの増大を招くということがあった。

この発明は、チャック機構とプッシャ機構を１つの駆動手段によって駆動することができるようにした板状部材の搬送装置及び搬送方法を提供することにある。

この発明は、板状部材を所定方向に沿って搬送する板状部材の搬送装置であって、
上記板状部材を移動可能に支持する第１のガイド手段と、
この第１のガイド手段の側方に平行に配置された第２のガイド手段と、
この第２のガイド手段に移動可能に設けられた可動体と、
この可動体に設けられた上記板状部材を挟持して搬送するチャック機構及びこのチャック機構によって所定の位置まで搬送された上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出するプッシャ機構と、
上記チャック機構が挟持した上記板状部材を上記第１のガイド手段の所定の位置まで搬送させてから、上記板状部材の後端を上記プッシャ機構で押圧させて上記第１のガイド手段から排出させるよう上記可動体を上記第２のガイド手段に沿って駆動する駆動手段と
を具備したことを特徴とする板状部材の搬送装置にある。

上記プッシャ機構は、上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出するときに上端部が上記板状部材の後端を押圧可能な状態に駆動されるプッシャ部材と、このプッシャ部材が上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出するときに上記プッシャ部材に加わる押圧力が所定値以上になると、そのことを検出する検出センサを備えていることが好ましい。

上記プッシャ機構は起伏駆動されるプッシャ部材を有し、上記チャック機構よりも上記板状部材の搬送方向の下流側に配置されていて、上記板状部材の搬送方向に駆動されて上記板状部材を押圧するときには上記プッシャ部材が起上状態に駆動され、搬送方向と逆方向に駆動されて戻るときには倒伏状態に駆動されることが好ましい。

この発明は、板状部材をチャック機構によって挟持して第１のガイド手段に沿って所定の位置まで搬送した後、プッシャ機構によって上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出する板状部材の搬送方法であって、
上記チャック機構と上記プッシャ機構を、上記第１のガイド手段に沿う方向に対して一体に駆動することを特徴とする板状部材の搬送方法にある。

この発明によれば、板状部材を移動可能に支持した第１のガイド手段と平行に第２のガイド手段を設け、この第２のガイド手段に可動体を移動可能に設け、この可動体にチャック機構とプッシャ機構を設けてこの可動体を駆動手段によって第２のガイド手段に沿って駆動することができるようにした。

そのため、可動体に設けられたチャック機構とプッシャ機構を１つの駆動手段によって一体に駆動することができるから、チャック機構とプッシャ機構を別々の駆動手段によって駆動する場合に比べて構成の簡略化や小型化を図ることが可能となる。

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、たとえばリードフレームなどの板状部材Ｗに半導体チップなどの電子部品を実装する実装装置などに用いられる、この発明の搬送装置の概略的構成を示す平面図である。この搬送装置は第１のガイド手段として所定間隔で平行に離間対向して配置された一対の第１のガイドレール１を有する。この第１のガイドレール１の上面の幅方向の一端部には凹状の段部２が長手方向に沿って形成されている。一対のガイドレール１には上記板状部材Ｗが幅方向の両端部を上記段部２に係合させて供給される。そして、板状部材Ｗは後述するように上記ガイドレール１に沿って搬送されるようになっている。

上記第１のガイドレール１の側方にはベースプレート３が設けられている。このベースプレート３には第２のガイド手段を構成する一対の第２のガイドレール４が所定間隔で平行に離間し、かつ上記第１のガイドレール１と平行に配設されている。この第２のガイドレール４には板状の可動体５が下面に設けられた一対の受け部材６を移動可能に係合させて設けられている。

上記可動体５の幅方向一端側に対応する、上記ベースプレート３の長手方向一端部には軸受体７によって従動プーリ８が回転軸線を上記第２のガイドレール４の長手方向に対して直交させて回転可能に設けられている。上記ベースプレート３の長手方向他端にはこのベースプレート３の幅方向に対して上記従動プーリ８と対応する位置に駆動プーリ９が設けられている。

上記駆動プーリ９は第１の駆動モータ１１の回転軸１１ａに嵌着固定されている。上記従動プーリ８と駆動プーリ９とには図１に鎖線で示すタイミングベルト１２が張設されている。このタイミングベルト１２の一部は上記可動体５に設けられた連結部材５ａに連結固定されている。

それによって、上記第１の駆動モータ１１が作動してその回転軸１１ａに設けられた駆動プーリ９が回転すると、この駆動プーリ９と上記従動プーリ８に張設されたタイミングベルト１２が走行するから、その走行に上記可動体５が連動するようになっている。この実施の形態では上記従動プーリ８、駆動プーリ９、第１の駆動モータ１１及びタイミングベルト１２によって上記可動体５を上記第２のガイドレール４に沿って往復駆動する駆動手段を構成している。

図２に示すように、上記可動体５の幅方向他端側の上面にはチャック機構１４が設けられている。このチャック機構１４は上記可動体５に立設された断面形状がＬ字状の板状部材からなる支持体１５を有する。この支持体１５の高さ方向中途部の一側面には第２の駆動モータ１６が回転軸１６ａを他側面側に突出させて設けられている。

上記回転軸１６ａには第１のカム体１７と第２のカム体１８がそれぞれのカム面１７ａ，１８ａの位相、つまり上支点と下死点の回転角度をたとえば１８０度ずらして嵌着されている。第１のカム体１７の外周面には上用カムフォロア１９が当接し、第２のカム体１８の外周面には下用カムフォロア２１が当接している。

上用カムフォロア１９はＬ字状の上用アーム２２の下端となる一端に取付けられ、下用カムフォロア２１は同じくＬ字状の下用アーム２３の下端側となる一端に取付けられている。各アーム２２、２３の中途部は上用ガイド体２４及び下用ガイド体２５によってそれぞれ上下方向に移動可能に支持されている。各ガイド体２４，２５は上記支持体１５に一端が連結された取付けアーム２６の他端に設けられている。

上記上用アーム２２の他端には上記第１のガイドレール１の段部２に幅方向の両端部が支持された板状部材Ｗの幅方向一端部の上面に離間対向する上クランパ２７が設けられ、上記下用アーム２３の他端には上記板状部材Ｗの幅方向一端部の下面、つまり上記上クランパ２７とで上記板状部材Ｗを挟持する下クランパ２８が設けられている。

上記第２の駆動モータ１６によってその回転軸１６ａに設けられた第１、第２のカム体１７、１８が回転されると、これらカム体１７、１８は位相をずらして上記回転軸１６ａに設けられているから、各カムフォロア１９、２１を介して上用アーム２２と下用アーム２３が上下逆方向に駆動される。

それによって、上記第２の駆動モータ１６による第１、第２のカム体１７、１８の回転角度を設定すれば、各アーム２２、２３に設けられた上クランパ２７と下クランパ２８とによって第１のガイドレール１に支持された板状部材Ｗの幅方向の一端部を挟持したり、挟持状態を開放することができるようになっている。

上クランパ２７と下クランパ２８とによって板状部材Ｗの一端部を挟持した状態で、上記第１の駆動モータ１１を作動させれば、上記板状部材Ｗを上記第１のガイドレール１に沿って図１に矢印Ａで示す排出方向に搬送することができるようになっている。

上記可動体５の幅方向他端部の上記板状部材Ｗの搬送方向に沿う先端には、図１に示すように平面形状がクランク状の連結部材３１の一端が連結されている。この連結部材３１は上記第１のガイドレール１よりも下方に位置していて、その他端部は一対の第１のガイドレール１間に対応する位置まで延出されている。

上記連結部材３１の他端部、すなわち上クランパ２７と下クランパ２８よりも板状部材Ｗの搬送方向下流側にはプッシャ機構３０が設けられている。このプッシャ機構３０は、図３に示すように板面を上記第１のガイドレール１の長手方向に沿わせて取付けられた板状の取付け部材３２を有する。この取付け部材３２には側面形状が逆Ｌ字状のプッシャ部材３３を有する。このプッシャ部材３３の中途部は支軸３４によって上記取付け部材３２の一側面に揺動可能に支持されている。

図４に示すように、上記プッシャ部材３３の支軸３４によって支持された部分よりも下端側の部分には前後方向に沿って細長い長孔３５が形成され、この長孔３５には連動軸３６が挿通されている。この連動軸３６には平面形状がコ字状で、両側辺間に上記プッシャ部材３３が挿入されたホルダ３７の開放端側が連結されている。このホルダ３７の閉塞端側の端面にはシリンダ３８の先端面から突出したロッド３９が連結されている。このシリンダ３８は後端が上記取付け部材３２に支軸４１によって揺動可能に取付けられている。

上記シリンダ３８のロッド３９が後退方向に駆動されると、上記プッシャ部材３３は支軸３４を支点として図３に矢印Ｒで示す時計方向、つまり同図に鎖線で示す倒伏状態から実線で示す起立方向に回動する。

それによって、上記プッシャ部材３３の上端部に形成された押圧部３３ａは上記第１のガイドレール１に支持された板状部材Ｗを押圧することができる高さに上昇する。上記ロッド３９が前進方向に駆動されれば、上記プッシャ部材３３は支軸３４を支点として実線で示す起立状態から、鎖線で示す倒伏状態に回動する。それによって、上記プッシャ部材３３の押圧部３３ａは上記第１のガイドレール１に支持された板状部材Ｗの下面よりも下方になるから、上記プッシャ部材３３が第１のガイドレール１に支持された板状部材Ｗにぶつかることがない。

また、チャック機構１４を板状部材Ｗの供給位置まで戻すとき、プッシャ部材３３を倒伏させておけば、このプッシャ部材３３が板状部材Ｗにぶつかるのを防止できる。
上記プッシャ部材３３の下端と上記取付け部材３２にそれぞれ突設された一対の支軸４２には引張りばね４３が張設されている。この引張りばね４３は上記プッシャ部材３３を起立方向に付勢している。なお、上記取付け部材３２には、上記引張りばね４３によって起立方向に付勢された上記プッシャ部材３３がほぼ垂直に起立した状態で位置決めするストッパピン４４が設けられている。

上記プッシャ部材３３が起立した状態でその押圧部３３ａが板状部材Ｗの後端を押圧したとき、板状部材Ｗが第１のガイドレール１に沿って円滑に移動すれば、上記プッシャ部材３３は起立状態を維持する。

しかしながら、プッシャ部材３３によって後端が押圧された板状部材Ｗが第１のガイドレール１に沿って円滑に移動しない排出異常が生じると、板状部材Ｗからの反力が上記押圧部３３ａに加わり、上記プッシャ部材３３が支軸３４を支点として引張りばね４３の付勢力に抗して図３に矢印Ｒで示す方向と反対側の反時計方向に回動する。このとき、プッシャ部材３３とホルダ３７を連結した連動軸３６は、プッシャ部材３３の長孔３５に沿って移動する。

上記プッシャ部材３３が板状部材Ｗの後端を押圧したとき、排出異常が生じてプッシャ部材３３が反時計方向に回動すると、そのことが検出センサ４５によって検出される。この検出センサ４５は図示しない投光器と受光器から構成されていて、上記取付け部材３２に支持部材４６によって持固定されている。

上記プッシャ部材３３が垂直に起立した状態にあるときに、上記プッシャ部材３３の後端面３３ｂに上記投光器から出射される検出光Ｌが照射される。後端面を照射した検出光は、その後端面３３ｂで反射して上記受光器で受光されるようになっている。

したがって、上記プッシャ部材３３が板状部材Ｗの後端を押圧したとき、板状部材Ｗが第１のガイドレール１に沿って円滑に移動せず、その反力で上記プッシャ部材３３が反時計方向に回動すると、上記受光器が検出光Ｌを受光しなくなるから、上記板状部材Ｗの排出異常が検出されるようになっている。

上記板状部材Ｗの排出異常が検出されると、上記第１の駆動モータ１１による可動体５の駆動が直ちに停止される。それによって、板状部材Ｗをプッシャ部材３３によって無理に押圧して変形させるのが防止される。

つぎに、上記構成の搬送装置によって板状部材Ｗを搬送する場合について説明する。
第１のガイドレール１に板状部材Ｗが供給されたならば、チャック機構１４の上クランパ２７と下クランパ２８を開放させた状態で第１の駆動モータ１１を作動させて可動体５を第２のガイドレール４に沿って駆動し、一対のクランパ２７、２８を上記板状部材Ｗの長手方向の中途部に位置決めする。このとき、プッシャ機構３０のプッシャ部材３３は第１のガイドレール１に支持された板状部材Ｗにぶつからないよう、シリンダ３８によって図３に鎖線で示す倒伏状態に駆動されている。

板状部材Ｗに対して上記チャック機構１４を位置決めしたならば、第２の駆動モータ１６を作動させて上クランパ２７と下クランパ２８によって上記板状部材Ｗの上下面を挟持させる。ついで、第１の駆動モータ１１を作動させて上記可動体５を第２のガイドレール４に沿って矢印Ａで示す板状部材Ｗの排出方向に駆動し、その先端が第１のガイドレール１の端部に対応する位置、つまり排出位置まで搬送する。この位置位ある板状部材Ｗを図１に鎖線で示す。

板状部材Ｗを排出位置まで搬送したならば、上クランパ２７と下クランパ２８を開き、プッシャ機構３０のプッシャ部材３３が板状部材Ｗの後端から外れる位置まで、上記可動体５を第１の駆動モータ１１によって後退方向に駆動する。

ついで、プッシャ機構３０のシリンダ３８の突出方向に付勢されたロッド３９を後退方向に作動させ、上記プッシャ部材３３を図３に鎖線で示す倒伏状態から実線で示す起立状態に回動させる。プッシャ部材３３を起立させたならば、上記可動体５を前進方向、つまり板状部材Ｗを第１のガイドレール１から排出する方向へ駆動する。

板状部材Ｗが第１のガイドレール１に沿って円滑に移動すれば、プッシャ部材３３は引張りばね４３の付勢力によって起立状態が維持された状態で、上記板状部材Ｗの後端を押圧し続けるから、板状部材Ｗは第１のガイドレール１から排出されて図１に鎖線で示すマガジン４８などに格納される。

プッシャ部材３３によって押圧された上記板状部材Ｗが第１のガイドレール１やマガジン４８などに引っ掛かり、円滑に排出されなくなる排出異常が生じると、その反力がプッシャ部材３３に加わることで、このプッシャ部材３３が引張りばね４３の付勢力に抗して反時計方向に回動する。

プッシャ部材３３が反時計方向に回動すると、そのことが検出センサ４５によって検出されるから、その検出信号によって第１の駆動モータ１１による可動体５の駆動、つまりプッシャ機構３０の駆動が直ちに停止される。それによって、第１のガイドレール１やマガジンなどに引っ掛かった板状部材Ｗが無理に押圧されて変形するのが阻止されるから、不良品の発生を防止することができる。

第１のガイドレール１と平行に第２のガイドレール４が設けられ、第２のガイドレール４には第１の駆動モータ１１によって上記第２のガイドレール４に沿って駆動される可動体５が設けられている。そして、可動体５にはチャック機構１４とプッシャ機構３０が設けられ、この可動体５を第１の駆動モータ１１によって第１のガイドレール１に沿って駆動できるようにした。

そのため、チャック機構１４によって板状部材Ｗを第１のガイドレール１に沿って搬送すること、及びチャック機構１４によって第１のガイドレール１の排出位置まで搬送された板状部材Ｗをプッシャ機構３０によって上記第１のガイドレール１から排出することを、第１の駆動モータ１１によって上記可動体５を第２のガイドレール４に沿って駆動することで行なうことができる。

すなわち、チャック機構１４とプッシャ機構３０を可動体５に対して一体に設けたことで、これらを第１の駆動モータ１１だけによって駆動することができる。そのため、チャック機構１４とプッシャ機構３０を別々の駆動モータによって駆動する場合に比べて部品点数の減少、装置の小型化及びコストの低減を図ることが可能となる。

上記一実施の形態ではプッシャ機構のプッシャ部材を取付け部材に回動可能に設け、シリンダによって倒伏状態に駆動することで、第１のガイドレールに支持された板状部材に干渉しない状態とし、起立状態に駆動することで板状部材の後端を押圧することができるようにしたが、上記プッシャ部材を上下方向に変位可能に設け、たとえばシリンダ等の駆動源によって板状部材に干渉しない下降状態と、板状部材の後端を押圧することができる上昇状態に駆動するようにしてもよい。

また、プッシャ機構は、チャック機構よりも板状部材の搬送方向の下流側に設けるようにしているが、上記プッシャ機構をそのプッシャ部材の押圧部がチャック機構の上下クランパの上記板状部材の搬送方向の下流端の近傍に位置するよう配置する。

それによって、上下クランパが閉状態と閉状態を繰り返して板状部材をピッチ送りし、その板状部材が上下クランパの下流端から外れたならば、それと同時に、プッシャ機構のプッシャ部材を起立させれば、チャック機構とプッシャ機構が設けられた可動体を後退方向に駆動することなく、上記プッシャ部材によって直ちに板状部材を押圧して第１のガイドレールから排出することができる。

この発明の一実施の形態の搬送装置の概略的構成を示す平面図。 板状部材を挟持して搬送するチャック機構の側面図。 板状部材の後端を押圧して搬送するプッシャ機構の側面図。 プッシャ機構を構成するプッシャ部材とホルダの分解斜視図。

符号の説明

１…第１のガイドレール（第１のガイド手段）、４…第２のガイドレール（第２のガイド手段）、５…可動体、１１…第１の駆動モータ（駆動手段）、１４…チャック機構、２７…上クランパ、２８…下クランパ、３０…プッシャ機構、３３…プッシャ部材、４５…検出センサ。

Claims (4)

1. 板状部材を所定方向に沿って搬送する板状部材の搬送装置であって、
   上記板状部材を移動可能に支持する第１のガイド手段と、
   この第１のガイド手段の側方に平行に配置された第２のガイド手段と、
   この第２のガイド手段に移動可能に設けられた可動体と、
   この可動体に設けられた上記板状部材を挟持して搬送するチャック機構及びこのチャック機構によって所定の位置まで搬送された上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出するプッシャ機構と、
   上記チャック機構が挟持した上記板状部材を上記第１のガイド手段の所定の位置まで搬送させてから、上記板状部材の後端を上記プッシャ機構で押圧させて上記第１のガイド手段から排出させるよう上記可動体を上記第２のガイド手段に沿って駆動する駆動手段と
   を具備したことを特徴とする板状部材の搬送装置。
2. 上記プッシャ機構は、上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出するときに上端部が上記板状部材の後端を押圧可能な状態に駆動されるプッシャ部材と、このプッシャ部材が上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出するときに上記プッシャ部材に加わる押圧力が所定値以上になると、そのことを検出する検出センサを備えていることを特徴とする請求項１記載の板状部材の搬送装置。
3. 上記プッシャ機構は起伏駆動されるプッシャ部材を有し、上記チャック機構よりも上記板状部材の搬送方向の下流側に配置されていて、上記板状部材の搬送方向に駆動されて上記板状部材を押圧するときには上記プッシャ部材が起上状態に駆動され、搬送方向と逆方向に駆動されて戻るときには倒伏状態に駆動されることを特徴とする請求項１記載の板状部材の搬送装置。
4. 板状部材をチャック機構によって挟持して第１のガイド手段に沿って所定の位置まで搬送した後、プッシャ機構によって上記板状部材の後端を押圧して上記第１のガイド手段から排出する板状部材の搬送方法であって、
   上記チャック機構と上記プッシャ機構を、上記第１のガイド手段に沿う方向に対して一体に駆動することを特徴とする板状部材の搬送方法。

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