JP2012101925A - 浮上搬送装置及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送路の終端壁又は終端壁に設けられた突起に接触させることでワークの移動を停止させる場合、ワークが破損する恐れがあるので、ワークの移動を停止させる新たな手段を備える浮上搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送装置１は、筐体２、エア吸引装置５、圧縮機６を備える。搬送装置１は、筐体２の上面に設けられた搬送路３に沿って、始端３ａから終端３ｂに向けてワークＷを搬送する。エア吸引装置５は、エア吸引によってワークＷを搬送路３に向けて引き付けることで、ワークＷの移動を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを浮上させた状態で搬送する浮上搬送装置及びそれを備える検査装置に関する。

ＩＣチップ、積層セラミックコンデンサ等の電子部品のような、小型のワーク（物品）を搬送する装置として、ワークを搬送路から浮上させて移動させる浮上搬送装置が知られている。

例えば、特許文献１には、半導体チップを搬送する搬送装置が記載されている。特許文献１の搬送装置では、搬送路の終端壁又は終端壁に設けられた突起に接触することで、半導体チップが停止する。搬送路の終端に到達した半導体チップのうち、最も上方に浮上した半導体チップが、搬送アームによって取り出され、電子機器の組み立てラインに投入される。

特開平１０−２５０８４１号公報（段落［００６０］〜［００６１］）

従来の浮上搬送装置のように、搬送路の終端壁又は終端壁に設けられた突起に接触させることでワークの移動を停止させる場合、ワークが破損する恐れがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ワークの破損を抑制することのできる浮上搬送装置を提供することを目的とする。

本発明に係る浮上搬送装置は、搬送路と、ワークを前記搬送路から浮上させる浮上手段と、浮上した前記ワークを、前記搬送路に沿って移動させる搬送手段と、前記ワークの移動方向前端に接触せずに、前記ワークの移動を停止させる停止手段と、を備える。

本発明の浮上搬送装置によれば、停止手段は、ワークの移動方向前端に接触することなく、ワークを停止させることができる。よって、ワークの破損が抑制される。

本発明の実施の一形態に係る浮上搬送装置の要部構成を示す断面図である。 搬送路の要部構成を示す平面図である。 孔の形状の具体例を示す断面図である。 孔の配置の一例を示す平面図である。 孔の配置の他の例を示す平面図である。 検査装置の実施の一形態を示す平面図である。

１．搬送装置
１−１．搬送装置の構成
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る搬送装置１は、筐体２、エア吸引装置５、圧縮機６を備える浮上搬送装置である。搬送装置１は、筐体２の上面に設けられた搬送路３に沿って、始端３ａから終端３ｂに向けてワークＷを搬送する。ワークＷの移動方向（搬送方向）を、図中に矢印で示す。

筐体２の内部は空洞であり、上面には搬送路３が設けられている。搬送路３については、後述する。筐体２の底部には、複数のエア供給孔２１が設けられている。筐体２は、その材質及び形状等において特に限定されないが、内部の空洞にエア吸引装置５の一部を収容可能であって、かつエア噴出によるワークの搬送及びエア吸引によるワークの停止が行えるように、不要なエア漏れが起きないように構成される。

エア吸引装置５は、停止手段の一例である。エア吸引装置５は、ノズル５１と、吸引ポンプ５２と、移動装置５３とを備える。

ノズル５１は、特に形状は限定されないが、例えば断面形状が円形、楕円形、正方形、長方形等の筒状部材である。

搬送方向におけるノズル５１の開口５１１の長さは、孔３２を介してワークＷを引き寄せることができさえすれば、特に限定されるものではない。例えば、搬送方向において、後述する孔３２の第１開口３４の搬送方向における長さと同程度であってもよいし、後述する第２開口３５の搬送方向における長さと同程度であってもよく、孔３２が搬送方向に複数個含まれる程度の長さであってもよい。

搬送方向におけるノズル５１の開口５１１の長さは、引き寄せをより効率的に行うためには、例えば、搬送路３の孔３２のピッチにおいて２ピッチから５ピッチ程度であってもよい。ここでいう、ピッチとは、隣り合う孔３２同士の第２開口３５の搬送方向長さの中心間の距離をいう。つまり、搬送方向におけるノズル５１の開口５１１の長さが２ピッチ程度とは、例えば、開口５１１の一方の端が、孔３２の第２開口３５の搬送方向長さの中心付近に位置する場合、もう一方の端が２つ隣の孔３２の搬送方向長さの中心付近に位置し、搬送方向において、３個程度の孔３２を介してワークＷを引き寄せることとなり、例えば、開口５１１の一方の端が、孔３２の第２開口３５の搬送方向長さの搬送路始端側に位置する場合、もう一方の端が隣接する孔３２の搬送方向長さの搬送路終端側に位置し、搬送方向において、２個程度の孔３２を介してワークＷを引き寄せることができる。

また、開口５１１は、図１の紙面に垂直な方向に、つまり、搬送部材３１の下面において、搬送方向に対して直角かつ搬送路の幅方向に平行に延びるスリット形状であってもよい。これによって、ワークＷをより確実に停止させることができる。この場合、開口５１１の搬送路幅方向の長さは、搬送路の幅とほぼ同じ長さでもよい。

また、搬送するワークＷの大きさに応じて、開口５１１の大きさを定めてもよい。開口５１１の搬送路幅方向の長さは、搬送するワークＷの幅とほぼ同じ長さでもよく、停止の精度を高める意味では、開口５１１の大きさは、ワークＷの底面積又は投影面積の１０％以上が好ましく、３０％以上がより好ましく、５０％以上が更に好ましい。但し、ワークＷの底面積又は投影面積の１００％を超えると、吸引に無駄が生じる。

ノズル５１の材質は、特に限定されるものではない。なお、後述の搬送部材３１の下面３１２にノズル５１を密着させて、ワークを引き寄せる場合には、ノズル５１の材質として、ある程度の弾性を有することが好ましく、具体的には、シリコンゴム又はウレタンゴム等であることが好ましい。これによって、ノズル５１は、後述の搬送部材３１の下面を傷つけずに、吸引時の機密性を確保することができる。

吸引ポンプ５２は、管によってノズル５１に接続されている。吸引ポンプ５２は、ノズル５１から空気を吸引することによって、搬送路３にワークＷを引き寄せて、ワークＷの移動を停止させることができる。

移動装置５３は、支持部材５３１、移動部材５３２、及び図示しない駆動機構を備える。支持部材５３１は、筐体２内部に固定されており、移動部材５３２の移動方向を制限する。図１において、支持部材５３１は、筐体２の底部から、上に向かって延びる形状である。移動部材５３２は、駆動機構によって、支持部材５３１に沿って、搬送部材３に近い位置（図１中に点線で示す位置）と遠い位置（実線で示す位置）との間で、移動可能である。移動部材５３２は、ノズル５１に接続されているので、移動部材５３２の移動により、ノズル５１が搬送部材３１に近い位置（図１中に点線で示す位置）と遠い位置（実線で示す位置）との間を移動する。

なお、移動装置５３は、ノズル５１の開口５１１を、搬送方向において、終端３ｂよりも手前で搬送部材３１の下面（第２面３１２）に接触させるように構成可能である。

圧縮機６は、圧縮された空気又はその他の気体（以下、「エア」と称する）を、エア供給孔２１を介して筐体２内に送る。送られたエアは、搬送部材３の孔３２から筐体２外に噴出する。噴出されたエアによって、ワークＷは搬送路３の第１面３１１から浮上する。つまり、圧縮機６は、浮上手段の一例である。エア量は、ワークＷが浮上するのに必要な量に設定される。流量が適切に設定されることで、ワークＷの浮上時の姿勢が安定し、エアの無駄な消費も回避される。ワークＷの浮上量は、ワークのサイズ及び重量等に応じて設定されるが、例えば１μｍ〜３０μｍの範囲であってもよい。

１−２．搬送路
図１及び図２に示すように、筐体２の上面には、搬送部材３１及びガイド部材３３が設けられる。

搬送部材３１は、多数の孔３２が形成された板状の部材である。搬送部材３１の材質は特に限定されるものではないが、例えば金属が用いられ、好ましくはＳＵＳが用いられる。ＳＵＳは、洗浄が容易であり、メンテナンス性に優れる。

搬送部材３１の厚みとしては、機械的強度を確保するためにある程度の大きさが必要であるが、孔３２の加工性を考慮すると、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましく、０．３ｍｍ近傍がさらに好ましい。厚みがある程度薄いことで、圧力損失が抑えられ、緊急停止等でワークを直ちに停止させる必要がある場合に、エア噴出停止までのタイムラグを小さく抑えることができ、復旧が容易になる。

搬送部材３１は、第１面３１１を筐体２の外側（ワークＷ側）に、第２面３１２を筐体２の内側に向けるように配置される。

搬送部材３１は、その第１面３１１の高さが、始端３ａよりも終端３ｂにおいて低くなるように、傾けて設けられる。このように傾けて設けられることで、浮上したワークＷは、終端３ｂに向かって移動する。このような傾きは、筐体２の構造、筐体２を設置場所の面に対して傾いた状態で保持する基台、筐体２に対して搬送部材３１を傾けて固定する部材等によって、実現される。傾斜角度は２°程度が好ましい。傾斜角度が２°であるときの搬送速度は、およそ１５〜３０ｍ／ｍｉｎである。

孔３２が有する開口のうち、第１面３１１に設けられた開口を第１開口と呼び、符号３４を付す。また、第２面３１２に設けられた開口を第２開口と呼び、符号３５を付す。

孔３２の横断面（第１面３１１に垂直な断面）の形状、及び縦断面における形状、さらに孔３２の第１開口３４及び第２開口３５の形状は、特に限定されるものではない。ただし、搬送部材３１は、多孔質セラミック等の多孔質材ではなく、孔３２は、ＳＵＳ等の基材に設けられた貫通孔であることが好ましい。つまり、孔３２の縦断面は、一般的には、台形、楕円弧、矩形等の形状を呈する。

孔３２の構成の一例を図３に示す。図３において、第２開口３５の面積は、第１開口３４よりも大きい。つまり、エアは、広い第２開口３５から入って、狭い第１開口３４から噴出される。これによって、エアの噴出の指向性が高まる。特に微細なワークを搬送する場合には、この構成が好ましい。図３において、孔３２の縦断面の形状は略台形である。このような略台形状の孔は、レーザ加工によって形成可能である。

孔３２の第１面３１１側の口径は、１０〜３４μｍが好ましく、口径の分布は、均一なエア噴射のために、平均口径の±１０％以内であることが好ましい。

孔３２の開口の形状は、円、楕円、矩形等、特に限定されるものではない。

ワークＷを安定して浮上させるために、第１開口３４（「孔３２は」と言い換えてもよい）は、開口密度（第１面３１１における単位面積当たりの開口の数）が搬送路３全体に渡って一定であるように配置されることが好ましい。第１開口３４の配置の例を図４及び図５に示す。図４及び図５に示すように、第１開口３４は、格子状に整列していることが好ましい。図４では、第１開口３４は枡格子状に配置される。すなわち、図４において、矢印で示される搬送方向と、直近の第１開口３４同士を結ぶ仮想線とは、直行するかまたは平行である。また、図５では、第１開口３４は千鳥格子状に配置される。図５において、搬送方向と、直近の第１開口３４同士を結ぶ仮想線とは、４５°又は１３５°の角度で交差する。

開口密度は、ワークＷの大きさ及び重量に応じて、適宜設定される。ワークＷの浮上姿勢の安定確保のために、第１開口３４の密度は、ワークＷの底面積又は投影面積当たり、４個以上が好ましく、６個以上がさらに好ましい。なお、ワークＷがある程度大きければ、開口密度が小さくてもワーク底面積当たりの開口数を確保することが可能である。ワークＷが微細である場合は、ワークの底面に対応する開口数を確保するために、口径及びピッチを小さくすればよい。

具体例として、ワークＷが、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．６ｍｍの積層セラミックコンデンサである場合、第１開口３４の口径は２０μｍ、枡格子配列でピッチ間隔５０μｍ程度に設定すればよい。

ガイド部材３３は、搬送方向に平行に延びる形状であり、搬送部材３１の第１面３１１から突出するように配置された部材である。２つのガイド部材３３は、一定の間隔をあけて、向かい合うように平行に配置される。ワークＷは、ガイド部材３３同士の間で、搬送部材３１上を移動し、ガイド部材３３は、ワークＷの移動範囲を制限する。つまり、ガイド部材３３によって、搬送路３の幅が規定される。ガイド部材３３同士の間の距離は、ワークＷの幅の１．１〜１．２倍程度に設定されることが好ましい。ガイド部材３３間の距離が適切に保たれることで、ワークＷが搬送方向に沿って直進しやすく、ワークＷの回転も防止され、ワークＷの搬送路３における詰まりも抑制され、搬送の安定性が保たれる。

なお、終端３ｂには、停止しなかったワークＷが落下することを防ぐために、搬送方向において搬送路３を横切るような突起が設けられてもよい。

１−３．動作
搬送装置１によるワークＷの搬送について説明する。

上述したように、圧縮機６によってエアが供給されることで、第１開口３４からエアが噴出される。図１に示す始端３ａ付近にワークＷが置かれると、第１開口３４からのエアによって、ワークＷは浮上し、搬送路３の傾斜によって、終端３ｂに向かって移動する。つまり、本実施形態では、ワークを搬送する搬送手段は、傾斜した搬送路、又は搬送路を傾斜させる上述の構造によって実現されている。

移動するワークＷにおいて、終端３ｂに近い側の端を「前端」、始端３ａに近い側の端を「後端」と呼ぶ。

ワークＷを停止させるときは、移動装置５３において、図示しない駆動機構が稼動することで、ノズル５１の開口５１１が搬送部材３１の第２面３１２に近接停止され又は押し当てられる。このとき、開口５１１と搬送部材３１の第２面３１２との距離は、ワークＷが搬送路に引き寄せられる程度に短ければ特に限定されない。すなわち、停止箇所において、陰圧になっていればよいが、停止効率の点からは開口５１１と第２面３１２とが密着していることが好ましい。
吸引ポンプ５２が稼動することで、孔３２を介して、ワークＷは搬送路３に引き寄せられ、吸着される。こうしてワークＷは停止する。停止したワークＷは、エア吸引装置５による吸引が解除されることで、再び搬送されてもよい。

このように、エア吸引装置５は、ワークＷの前端に接触することなく、ワークＷの移動を停止させることができる。これによって、ワークＷの破損が抑制される。

本実施形態とは異なり、終端３ｂに設けられた突起によってワークＷが停止される場合、終端３ｂにおいて、複数のワークＷが隣接したり、重なり合ったりすることになり、取り出しミスが発生し易い。また、終端３ｂに到着してから取り出す場合、取り出し動作にかかる所要時間によって、タクトタイムが制限され、タクトタイムの短縮が難しい。

これに対して、本実施形態によれば、ワークＷの破損が抑制されることに加えて、個々のワークＷをすばやく停止させることができ、その取り出しも容易である。また、本実施形態によれば、終端３ｂに到達する前に、個々のワークを別々に停止させることができる。よって、搬送ライン数を増大させることなく、タクトタイムの短縮が可能である。

１−４．搬送装置の他の形態
停止手段は、エア吸引によってワークを停止させるものに限定されず、例えばワークが磁性体である場合には、磁石によってワークを停止させるものであってもよい。

複数の停止手段が、１個の搬送路に対して設けられていてもよい。例えば、第１実施形態において、ノズル５１、ノズルの開口５１１、又はエア吸引装置５が、複数設けられていてもよい。

また、停止手段による停止位置は、可変であってもよい。例えば、第１実施形態において、ノズル５１の位置を変更することができるような移動機構が設けられていてもよい。

以上に述べた各実施形態を組み合わせて得られる形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

２．検査装置
図６に示すように、搬送装置１１は、検査装置１０に組み込まれてもよい。検査装置１０は、搬送装置１１、検査部１００、移載機１０１、１０３を備える。

搬送装置１１は、図１に示す搬送装置１とほぼ同一の構成を有する。ただし、搬送装置１１は、２箇所以上でワークＷを停止させることができるように、構成されている。２箇所以上でワークＷを停止させるための具体的な構成については、上記１−４欄で述べたとおりである。また、図１等を参照して既に説明した部材については、同符号を付して、その説明を省略する。

検査部１００は、検査手段の一例であり、搬送装置１１の搬送路３の途中に設けられ、停止されたワークＷが所定の品質を満たすかどうか判断する。例えば、検査部１００としては、ワークへの異物付着、欠けなどの不良有無等の検査を行う装置が設けられる。

移載機１０１、１０３は、検査部１００よりも搬送方向下流に設けられ、アーム１０２、１０４によって、ワークＷを搬送装置１１の搬送路３から取り出し、他の装置等に移動させることができる。図６では、移動機を２台設けた例を挙げたが、移動機の数は限定されない。例えば、１台の移動機が複数の停止位置からワークＷを順次取り出す構成でもよいし、複数の停止位置の数に合わせて移動機を複数設けてワークＷを随時取り出す構成でもよい。

搬送装置１１は、ワークＷを始端３ａから終端３ｂに向けて搬送する。搬送装置１１は、エア吸引装置５によって、検査部１００によって検査可能な位置にワークＷを停止させる。検査が済むと、エア吸引装置５による吸引が解除されることで、ワークＷの搬送が再開される。そして、移載機１０１によって取り出し可能な位置で、再びワークＷが停止される。停止したワークＷは、移載機１０１によって取り出され、他の装置等に移動される。

検査装置には、上述した種々の形態の搬送装置が適宜組み込まれる。

本発明は、ＩＣチップ、積層セラミックコンデンサ等の電子部品のような、小型のワークを搬送する装置に利用可能である。また、非接触という特徴を生かして、カプセル状の薬品や各種錠剤など衛生面の管理が必要なワークを搬送する装置に利用可能である。

Ｗ ワーク
１、１１ 搬送装置
２ 筐体
３ 搬送路
３ａ 始端
３ｂ 終端
５ エア吸引装置
６ 圧縮機
２１ エア供給孔
３１ 搬送部材
３２ 孔
３３ ガイド部材
３４ 第１開口
３５ 第２開口
５０ ピッチ感覚
５１ ノズル
５２ 吸引ポンプ
５３ 移動装置
３１１ 第１面
３１２ 第２面
５１１ 開口
５３１ 支持部材
５３２ 移動部材
１０ 検査装置
１００ 検査部
１０１、１０３ 移載機
１０２、１０４ アーム

Claims (8)

1. 搬送路と、
   ワークを前記搬送路から浮上させる浮上手段と、
   浮上した前記ワークを、前記搬送路に沿って移動させる搬送手段と、
   前記ワークの移動方向前端に接触せずに、前記ワークの移動を停止させる停止手段と、
   を備える浮上搬送装置。
2. 前記停止手段は、前記搬送路に前記ワークを引き付ける、
   請求項１に記載の浮上搬送装置。
3. 前記搬送路は、
   前記ワークと対向する第１面と、
   前記第１面と逆側の第２面と、
   前記第１面に設けられた第１開口、及び前記第２面に設けられた第２開口を有する孔と、
   を有する搬送部材を備える、
   請求項１又は２に記載の浮上搬送装置。
4. 前記停止手段は、前記孔を介したエア吸引により、前記ワークを前記搬送路へ引き付けるエア吸引手段を備える
   請求項３に記載の浮上搬送装置。
5. 前記第１開口は、格子状に整列している、
   請求項３又は４に記載の浮上搬送装置。
6. 前記第２開口の面積は前記第１開口の面積よりも大きい、
   請求項３〜５のいずれか１項に記載の浮上搬送装置。
7. 前記浮上手段は、前記孔を介して前記第１面からエアを噴出させるエア噴出手段を備える、
   請求項３〜６のいずれか１項に記載の浮上搬送装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の浮上搬送装置と、
   前記浮上搬送装置において停止された前記ワークを検査する検査手段と、
   を備える検査装置。