JP2014101192A - 吸着保持装置、吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 吸着ノズルの被搬送物に対する安定した吸着保持状態を確保すると共に被搬送物の反りを矯正して高い平面性を確保する。
【解決手段】 被搬送物を搬送する搬送機構と、上下に貫通されたノズル挿入孔を有し上面が搬送機構によって搬送された被搬送物が載置される載置面として形成されたテーブルと、少なくとも一部がノズル挿入孔に挿入された状態で被搬送物を下方から吸着して被搬送物を載置面に引き付ける吸着ノズルとを備え、吸着ノズルの上端部に、吸着時に弾性変形された状態で被搬送物に密着される吸着パッドが設けられ、吸着ノズルが上下方向へ移動可能とされ吸着パッドの少なくとも一部が載置面から上方へ突出可能とされた。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、搬送機構によって搬送される被搬送物を吸着する吸着ノズルを備えた吸着保持装置、この吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法及びこの吸着保持装置において動作処理を行わせるプログラムについての技術分野に関する。

特開２００３−２５１７４号公報 特開２００１−２２８４５２号公報

被搬送物、例えば、基板やパネル等が搬送機構によって搬送され、搬送された被搬送物を所定の状態に吸着保持する吸着保持装置があり、吸着保持装置には、被搬送物を吸着する手段として吸着パッドを有する吸着ノズルが用いられたものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

このような吸着保持装置においては、吸着ノズルによって被搬送物が吸着保持された状態において、被搬送物である基板やパネル等に、例えば、印刷ヘッドによる印刷、穴開け処理やダイシング等の加工、電子部品の実装等の所定の処理が施される。

従って、吸着保持装置にあっては、印刷ヘッドによる印刷等の所定の処理が適正に行われるようにするために、吸着ノズルの被搬送物に対する安定した吸着保持状態を確保する必要があると共に被搬送物の反りを矯正して高い平面性を確保する必要がある。

ところが、特許文献１に記載された吸着保持装置にあっては、複数の吸着ノズルが上下方向へ移動され各吸着パッドがそれぞれ必要な位置において被搬送物に密着されるため、被搬送物の変形状態に拘わらず被搬送物に対する安定した吸着保持状態を確保することが可能であるが、被搬送物を反りが生じた状態で吸着するため被搬送物の高い平面性は確保されない。

一方、特許文献２に記載された吸着保持装置にあっては、吸着パッドを有する吸着機構に吸着された被搬送物が搬送機構の上面に引き付けられるため、被搬送物の高い平面性を確保することが可能であるが、吸着機構が搬送機構に設けられているため搬送時の振動等によって吸着状態の安定性が損なわれるおそれがある。

そこで、本発明吸着保持装置、吸着保持装置による被搬送物の吸着保持及びプログラムは、吸着ノズルの被搬送物に対する安定した吸着保持状態を確保すると共に被搬送物の反りを矯正して高い平面性を確保することを課題とする。

吸着保持装置は、上記した課題を解決するために、被搬送物を搬送する搬送機構と、上下に貫通されたノズル挿入孔を有し上面が前記搬送機構によって搬送された前記被搬送物が載置される載置面として形成されたテーブルと、少なくとも一部が前記ノズル挿入孔に挿入された状態で前記被搬送物を下方から吸着して前記被搬送物を前記載置面に引き付ける吸着ノズルとを備え、前記吸着ノズルの上端部に、吸着時に弾性変形された状態で前記被搬送物に密着される吸着パッドが設けられ、前記吸着ノズルが上下方向へ移動可能とされ前記吸着パッドの少なくとも一部が前記載置面から上方へ突出可能とされたものである。

吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法は、上記した課題を解決するために、上記した吸着保持装置において、前記吸着ノズルが上方へ移動されて前記吸着パッドの少なくとも一部が前記載置面から上方へ突出され、前記搬送機構によって搬送された前記被搬送物が前記吸着パッドに接触され、前記吸着ノズルによって前記被搬送物が吸着され前記吸着パッドが弾性変形された状態で前記被搬送物に密着され前記被搬送物が前記載置面に引き付けられるものである。

プログラムは、上記した課題を解決するために、上記した吸着保持装置の制御手段に、前記吸着ノズルを上方へ移動させて前記吸着パッドの少なくとも一部を前記載置面から上方へ突出させる処理と、前記搬送機構によって搬送した前記被搬送物を前記吸着パッドに接触させる処理と、前記吸着ノズルによって前記被搬送物を吸着させ前記吸着パッドを弾性変形させた状態で前記被搬送物に密着させ前記被搬送物を前記載置面に引き付ける処理とを実行させるようにしたものである。

従って、吸着保持装置、吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法及びプログラムにあっては、吸着時に吸着ノズルの吸着パッドが弾性変形された状態で被搬送物に密着されて被搬送物が載置面に引き付けられる。

本発明にあっては、吸着ノズルの被搬送物に対する安定した吸着保持状態を確保することができると共に被搬送物の反りを矯正して高い平面性を確保することができる。

図２乃至図１１と共に本発明の実施の形態を示すものであり、本図は、吸着保持装置の概略斜視図である。 吸着保持装置の概略平面図である。 検出機構を示す概略側面図である。 搬送機構と保持機構を示す概略平面図である。 搬送機構と保持機構を示す概略正面図である。 吸着ノズルが下方に位置されている状態を一部を断面にして示す概略拡大正面図である。 吸着ノズルが上方に移動された状態を一部を断面にして示す概略拡大正面図である。 吸着保持装置の制御構成を示すブロック図である。 被搬送物の動作処理を示すフローチャート図である。 被搬送物が吸着ノズルによって吸着される前の状態を一部を断面にして示す概略拡大正面図である。 被搬送物が吸着ノズルによって吸着されている状態を一部を断面にして示す概略拡大正面図である。

以下に、本発明を実施するための形態を添付図面を参照して説明する。

以下に示した実施の形態は、本発明吸着保持装置を、基板を吸着して保持する装置に適用し、本発明吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法を、基板を吸着して保持する装置による被搬送物の吸着保持方法に適用し、本発明プログラムを、基板を吸着して保持する装置におけるプログラムに適用したものである。

但し、本発明の適用範囲は、これらの基板を吸着して保持する装置等に限られることはない。本発明吸着保持装置は、基板以外の被搬送物、例えば、パネル、ディスプレイ、電子部品等の各種の部品等の電子機器等に設けられ高い平面性が必要とされる各種の部材を搬送して吸着保持する各種の吸着保持装置、これらの吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法及びこれらの吸着保持装置におけるプログラムに広く適用することが可能である。

尚、以下に示す吸着保持装置等の説明においては、被搬送物の搬送方向を左右方向として前後上下左右の方向を示すものとする。但し、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。また、以下には、必要に応じて左右方向をＸ方向とし、前後方向をＹ方向とし、上下方向をＺ方向として説明を行う。

＜吸着保持装置の構造＞
先ず、吸着保持装置１の構造について説明する（図１乃至図７参照）。

吸着保持装置１はガイド機構２とヘッド機構３と検出機構４と搬送機構５と保持機構６を備えている（図１及び図２参照）。ガイド機構２はヘッド機構３と検出機構４をＸ方向（左右方向）、Ｙ方向（前後方向）及びＺ方向（上下方向）へ案内する機構であり、搬送機構５は被搬送物１００、例えば、基板をＸ方向へ搬送する機構であり、保持機構６は搬送機構５によって搬送された被搬送物１００を吸着保持する機構である。

ガイド機構２はヘッド機構３、検出機構４、搬送機構５及び保持機構６を後方及び左右から囲む位置に配置され、後側に位置されたＸ方向ガイド７と左右両側にそれぞれ位置されたＹ方向ガイド８、８とＸ方向ガイド７の前端部に支持されたＺ方向ガイド９とを有している。

Ｘ方向ガイド７は左右に延び、前端部がガイドレール部７ａとして設けられ、左右両端部がそれぞれ被ガイド部７ｂ、７ｂとして設けられている。

Ｙ方向ガイド８、８は前後に延びる状態で設けられている。Ｙ方向ガイド８、８にはそれぞれＸ方向ガイド７の被ガイド部７ｂ、７ｂが摺動自在に支持され、Ｘ方向ガイド７がＹ方向ガイド８、８に案内されて前後方向へ移動される。

Ｚ方向ガイド９は被案内部９ａと被案内部９ａの前面に設けられた案内レール部９ｂ、９ｂとを有している。Ｚ方向ガイド９は被案内部９ａがＸ方向ガイド７のガイドレール部７ａに摺動自在に支持され、ガイドレール部７ａに案内されて左右方向へ移動される。案内レール部９ｂ、９ｂは左右に離隔して位置され上下に延びる状態で設けられている。

ヘッド機構３は機構ケース３ａと機構ケース３ａの内部に設けられた印刷ヘッド３ｂと機構ケース３ａの後面に設けられた被案内突部３ｃ、３ｃとを有している。印刷ヘッド３ｂは、例えば、インクジェットプリンタヘッドであり、被搬送物１００である基板上に所定の印刷を施す機能を有している。ヘッド機構３は被案内突部３ｃ、３ｃがそれぞれＺ方向ガイド９の案内レール部９ｂ、９ｂに摺動自在に支持され、案内レール部９ｂ、９ｂに案内されて上下方向へ移動される。

検出機構４はヘッド機構３における機構ケース３ａの一方の側面に取り付けられている。ヘッド機構３と検出機構４は一体になって左右方向、前後方向及び上下方向へ移動される。ヘッド機構３と検出機構４は、Ｘ方向ガイド７に対してＺ方向ガイド９が左右方向へ移動されることによりＺ方向ガイド９と一体になって左右方向へ移動され、Ｙ方向ガイド８、８に対してＸ方向ガイド７が前後方向へ移動されることによりＸ方向ガイド７に支持されたＺ方向ガイド９と一体になって前後方向へ移動され、Ｚ方向ガイド９に対して上下方向へ移動される。

検出機構４は機構ケース３ａに取り付けられたブラケット１０とブラケット１０に取り付けられた所定の各部とから成る（図３参照）。

ブラケット１０は前後に延びる形状に形成されたベース部１０ａとベース部１０ａの前端部から下方へ突出された照明支持部１０ｂとベース部１０ａの前端寄りの位置から上方へ突出されたカメラ取付部１０ｃとベース部１０ａの長手方向における中央部から下方へ突出されたセンサー取付部１０ｄとを有している。

ベース部１０ａの長手方向における略中央部にはプッシャー１１が取り付けられている。プッシャー１１はベース部１０ａから下方へ突出するように設けられ、支持筒部１１ａと支持筒部１１ａに対して上下方向へ移動可能とされた軸部１１ｂと軸部１１ｂの下端に連続して設けられた押圧部１１ｃとを有し、支持筒部１１ａがベース部１０ａの下面に取り付けられている。

照明支持部１０ｂには照明１２が回動自在に支持され、カメラ取付部１０ｃには位置検出用カメラ１３が取り付けられている。位置検出用カメラ１３は被搬送物１００、例えば、基板が搬送機構５によって所定の位置に搬送されたときに、被搬送物１００の位置を検出するために、例えば、四つの角部の位置を撮影する。このとき照明１２が必要に応じて回動され、照明１２から被搬送物１００の角部に照明光が照射される。

センサー取付部１０ｄには高さ検出センサー１４が取り付けられている。高さ検出センサー１４は、例えば、レーザー変位計であり、被搬送物１００の各部における高さを検出する機能を有している。

搬送機構５は保持機構６の左方から右方へ亘るように位置され（図４及び図５参照）、上下方向へ移動可能とされている。搬送機構５は前後に離隔して位置された搬送部１５、１５、・・・と搬送部１５、１５、・・・を支持する支持部材１６、１６、・・・と搬送部１５、１５、・・・に駆動力を付与する搬送モータ１７とを有している。

搬送部１５は搬送ベルト１５ａと搬送ベルト１５ａを送るローラー１５ｂ、１５ｂ、・・・とを有している。保持機構６の直ぐ左側において前後に並んで位置されたローラー１５ｂ、１５ｂ、・・・と保持機構６の直ぐ右側において前後に並んで位置されたローラー１５ｂ、１５ｂ、・・・とは、それぞれ前後に延びる支持軸１５ｃ、１５ｃに支持されている。一方の支持軸１５ｃの後端部には搬送モータ１７が連結されている。

搬送機構５において、搬送モータ１７が回転されると、搬送モータ１７の駆動力が支持軸１５ｃを介してローラー１５ｂ、１５ｂ、・・・に伝達され、搬送ベルト１５ａ、１５ａ、・・・が所定の方向へ送られ、搬送ベルト１５ａ、１５ａ、・・・上に載置される被搬送物１００が搬送される。被搬送物１００は搬送機構５によって搬送前の搬送開始位置Ｓから全体が保持機構６の真上に位置される中間位置Ｍを経て搬送後の搬送終了位置Ｅまで左方から右方へ搬送される（図４参照）。

保持機構６は下側から順に配置された基台１８、下側ベース板１９、ノズル取付板２０、２０、・・・、上側ベース板２１及びテーブル２２が何れも上下方向を向いた状態で配置されている。保持機構６はテーブル２２の略中央を支点として水平方向において搬送機構５と一体になって回転可能とされている。

下側ベース板１９は取付柱２４、２４、・・・によって基台１８に取り付けられている。取付柱２４、２４、・・・は基台１８と下側ベース板１９の外周部に位置されている。

下側ベース板１９の上面における外周部にはエアーシリンダ２５、２５、・・・が取り付けられ、エアーシリンダ２５、２５、・・・の上端部にそれぞれ搬送機構５の支持部材１６、１６、・・・が取り付けられ、支持部材１６、１６、・・・が下側ベース板１９の上方において保持されている。

下側ベース板１９の上面におけるエアーシリンダ２５、２５、・・・の内側には取付軸２６、２６、・・・が取り付けられ、取付軸２６、２６、・・・の上端部に上側ベース板２１が取り付けられ、上側ベース板２１が下側ベース板１９及びノズル取付板２０の上方において保持されている。下側ベース板１９の上面にはシリンダ２７、２７、・・・が配置されている。上側ベース板２１には上下に貫通された挿通孔２１ａ、２１ａ、・・・が形成されている。

ノズル取付板２０、２０、・・・は横長又は縦長の形状に形成され、前後方向又は左右方向に並んで位置されている（図４及び図５参照）。ノズル取付板２０、２０、・・・はそれぞれシリンダ２７、２７、・・・の上端部に連結されている。従って、ノズル取付板２０、２０、・・・はそれぞれシリンダ２７、２７、・・・の動作によって各別に上下方向へ移動される。

ノズル取付板２０には、一部を除き前後方向又は左右方向に並んで吸着ノズル２８、２８、・・・が取り付けられている。吸着ノズル２８は上下方向に延び上端部に吸着パッド２８ａを有している。吸着パッド２８ａは弾性変形可能であり密着性の高い材料、例えば、合成ゴム等の各種のゴム材料によって形成されている。

吸着ノズル２８、２８、・・・はシリンダ２７によるノズル取付板２０の上下方向への移動に伴って上下方向へ移動される。従って、吸着ノズル２８、２８、・・・は各ノズル取付板２０、２０、・・・に取り付けられたグループ毎に上下方向へ移動可能とされている。

テーブル２２は前後に離隔して設けられた載置板２３、２３、・・・によって構成されている。テーブル２２は載置板２３、２３、・・・がそれぞれ上側ベース板２１と連結軸２９、２９、・・・によって連結されている。連結軸２９、２９、・・・は上側ベース板２１とテーブル２２の外周部に位置されている。

テーブル２２の上面は被搬送物１００が載置される載置面２２ａとして形成されている。テーブル２２の載置板２３、２３、・・・間の空間はそれぞれベルト挿入用空間３０、３０、・・・として形成されている。載置板２３、２３、・・・のうち前後方向における中央部に位置された載置板２３には、右端部を除く部分に上下に貫通された複数の吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・が形成されている。

テーブル２２には上下に貫通されたノズル挿入孔２２ｂ、２２ｂ、・・・が形成され、ノズル挿入孔２２ｂ、２２ｂ、・・・にはそれぞれ吸着ノズル２８、２８、・・・の上端部の少なくとも一部が挿入される（図６及び図７参照）。吸着ノズル２８は、吸着動作が行われる前の状態において吸着パッド２８ａの全体がノズル挿入孔２２ｂに挿入され（図６参照）、吸着動作が行われるときに上方へ移動され吸着パッド２８ａの少なくとも一部がテーブル２２の載置面２２ａより上方に位置される。

吸着ノズル２８、２８、・・・の下端部にはそれぞれ図示しないチェックバルブが連結されている。チェックバルブは吸着ノズル２８の内圧の変化により吸着ノズル２８の内部に形成された吸気口の開放量を変更する機能を有し、吸着ノズル２８の負圧が高い場合には吸気口の開放量が大きくなるように動作され、吸着ノズル２８の負圧が低い場合には吸気口の開放量が小さくなるように動作される。従って、吸着ノズル２８の内部が真空状態に近付くほど吸気口の開放量が大きくされて大きな吸引力が作用される。

このように吸着ノズル２８の内部が真空状態に近付くほど吸気口の開放量が大きくされることにより、吸着ノズル２８、２８、・・・による被搬送物（基板）１００の後述する吸着動作において、被搬送物１００に対する吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・の密着状態が不安定な吸着ノズル２８、２８、・・・における吸引エアーの漏れ量が少なくなると共に被搬送物１００に対する吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・の密着状態が安定されている吸着ノズル２８、２８、・・・における良好な負圧状態が確保される。従って、吸着ノズル２８、２８、・・・による被搬送物１００に対する吸着動作時において、吸着ノズル２８、２８、・・・に対する吸着に関する制御動作の効率化を図ることができる。

上記のように、ノズル取付板２０、２０、・・・は吸着ノズル２８、２８、・・・をグループ毎に上下方向へ移動させるために複数が設けられている（図１及び図４参照）。即ち、ノズル取付板２０、２０、・・・は、例えば、六つが設けられ、それぞれノズル取付板２０Ａ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆとされている。ノズル取付板２０Ａ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｄは前後に並んで配置され、ノズル取付板２０Ｅ、２０Ｆはノズル取付板２０Ａ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｄの右方において左右に並んで位置されている。

ノズル取付板２０Ａ、２０Ａは前後方向において最も外側に位置され、ノズル取付板２０Ｂ、２０Ｂはノズル取付板２０Ａ、２０Ａの内側に位置され、ノズル取付板２０Ｃ、２０Ｃはノズル取付板２０Ｂ、２０Ｂの内側に位置され、ノズル取付板２０Ｄ、２０Ｄは最も内側に位置されている。ノズル取付板２０Ｅは最も右側に位置され、ノズル取付板２０Ｆはノズル取付板２０Ｅの左側に位置されている。

吸着保持装置１においては、異なる大きさの被搬送物（基板）１００、１００、・・・が搬送機構５によって搬送可能とされ、搬送開始位置Ｓから中間位置Ｍに搬送された被搬送物１００の大きさに応じて上下方向へ移動されるノズル取付板２０、２０、・・・が選択される。即ち、吸着保持装置１にあっては、吸着動作が行われる前の状態において、全てのノズル取付板２０、２０、・・・は上端がテーブル２２の載置面２２ａより下方に位置されており、搬送された被搬送物１００の大きさに応じて選択されたノズル取付板２０、２０、・・・が上方へ移動され上方へ移動されたノズル取付板２０、２０、・・・に取り付けられた吸着ノズル２８、２８、・・・によって被搬送物１００の吸着が行われる。従って、搬送された被搬送物１００の大きさに応じてノズル取付板２０、２０、・・・が選択されることにより、搬送された被搬送物１００の大きさに応じて複数の吸着ノズル２８、２８、・・・から所定の吸着ノズル２８、２８、・・・が選択されることになる。

例えば、最も大きな被搬送物１００が中間位置Ｍに搬送されたときにはノズル取付板２０Ａ、２０Ａとノズル取付板２０Ｅが上方へ移動されて被搬送物１００が吸着され、次に大きな被搬送物１００が搬送されたときにはノズル取付板２０Ａ、２０Ａとノズル取付板２０Ｅが上方へ移動されて被搬送物１００が吸着される。

また、その次に大きな被搬送物１００が中間位置Ｍに搬送されたときにはノズル取付板２０Ａ、２０Ａが上方へ移動されて被搬送物１００が吸着され、以下、被搬送物１００の大きさが小さくなるに従って、順に、ノズル取付板２０Ｂ、２０Ｂが上方へ移動され、ノズル取付板２０Ｃ、２０Ｃが上方へ移動され、ノズル取付板２０Ｄ、２０Ｄが上方へ移動され、それぞれ被搬送物１００が吸着される。

このように選択された吸着ノズル２８、２８、・・・によって大きさの異なる被搬送物１００が吸着されたときには、大きさに拘わらず各被搬送物１００、１００、・・・の外周部が吸着ノズル２８、２８、・・・によって吸着される。

尚、前後方向における中央に配置された載置板２３には、吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・が形成された領域の左右両端部にもノズル挿入孔２２ｂ、２２ｂ、・・・が形成されており、このノズル挿入孔２２ｂ、２２ｂ、・・・を挿通される吸着ノズル２８、２８、・・・が設けられているが、これらの吸着ノズル２８、２８、・・・は最も内側に位置されたノズル取付板２０Ｄ、２０Ｄに伴って上下方向へ移動されるように構成されている。

上記のように中間位置Ｍに搬送される被搬送物１００の大きさに応じ、複数の吸着ノズル２８、２８、・・・から被搬送物１００を吸着する吸着ノズル２８、２８、・・・が選択されるため、被搬送物１００の吸着に必要最低限の吸着ノズル２８、２８、・・・が使用され、吸着動作における動作効率の向上を図ることができる。

また、大きさに拘わらず被搬送物１００の外周部が吸着ノズル２８、２８、・・・によって吸着されるため、吸着動作における動作効率の向上を図った上で被搬送物１００の反りの解消を効果的に図ることができる。

さらに、被搬送物１００の吸着時に、被搬送物１００の吸着のために選択されなかった吸着ノズル２８、２８、・・・が載置面２２ａの上面より下方において保持されるため、選択されなかった吸着ノズル２８、２８、・・・が被搬送物１００に接触されることがなく、被搬送物１００に不必要な負荷が付与されず吸着に関して動作効率の向上を図ることができると共に被搬送物１００の反りを確実に解消することができる。

＜吸着保持装置の制御構成＞
次に、吸着保持装置１の制御構成について説明する（図８参照）。尚、吸着保持装置１の制御構成は、特に、電気系統の要部のみを示している。

主制御部３１は例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）により形成された演算処理装置であり、各部の動作制御を行う。

メモリ部３２は、主制御部３１が各種の制御で用いるＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰ−ＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリ等の記憶領域を総括的に示している。

尚、メモリ部３２としては、マイクロコンピュータの内部に形成される記憶領域（レジスタ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰ−ＲＯＭ等）や、マイクロコンピュータとしてのチップ外部で外付けされるメモリチップの領域の両方をまとめて示している。つまり、何れの記憶領域が用いられても良いため区別せずに示したものである。

メモリ部３２におけるＲＯＭ領域には、主制御部３１としてのＣＰＵが実行するプログラムが記憶される。メモリ部３２におけるＲＡＭ領域は、主に、主制御部３１としてのＣＰＵが各種の演算処理のためのワークメモリとして用いたり、各種の演算処理過程の一時的なデータ記憶等に用いられる。メモリ部３２における不揮発性メモリ領域は、演算制御処理のための係数、定数等、必要な情報が格納される。

主制御部３１はメモリ部３２に格納されるプログラムや、入力部３３からのオペレータの操作入力に基づいて、或いは、図示しないライン制御コンピュータ等からの指示に基づいて必要な演算処理や制御処理を行う。

入力部３３は、オペレータが操作入力を行う部位とされる。例えば、後述する表示部にタッチパネルが形成される場合にはタッチパネルが入力部３３となる。また、操作キーやリモートコントローラ等による入力部３３が設けられてもよい。

入力部３３からの入力情報は主制御部３１に供給され、主制御部３１は入力情報に応じた処理を行う。

撮像部３４は、主制御部３１の制御に基づいて画像を撮像する。撮像部３４は、テーブル２２上で吸着ノズル２８、２８、・・・に吸着されて保持される被搬送物１００のＸＹ平面における位置の観測や回転角度θの観測に用いられる。撮像部３４には上記した位置検出用カメラ１３が設けられている。

撮像部３４による撮像画像信号（例えば、静止画撮像信号）は、画像処理部３５でＡ／Ｄ変換処理、輝度処理、色処理などが行われ、所定のフォーマットの撮像画像データとして主制御部３１に受け渡される。主制御部３１は撮像画像データを解析することにより、被搬送物１００のテーブル２２上でのＸＹ平面における位置や回転角度θを検出することができる。

表示部３６は、液晶パネル、蛍光表示パネル、有機ＥＬ（Electroluminescence）パネルなどで構成され、オペレータに対して各種の動作数値、メッセージ、操作アイコン等の表示を行う。主制御部３１は表示駆動部３７に表示データを供給し、表示部３６での表示を実行させる。表示駆動部３７は、供給された表示データに基づいて表示部３６を表示駆動する。

外部インターフェース３８は外部機器との通信やネットワーク通信を行う。主制御部３１は外部インターフェース３８を介して各種の情報を通信により入力したり出力することができる。例えば、ライン上の各機器がネットワークシステム化されている場合には、ホスト機器や他の機器との間で通信を行うことができる。

この通信により、外部機器から操作情報、制御データ、被搬送物１００の情報等の供給を受けたり、或いは、バージョンアッププログラムをロードしたり、各種の処理係数、定数の変更設定を受け付けたりすることができる。また、主制御部３１がホスト機器に対してエラーメッセージ、ワーニング等を送信したり、撮像画像データを送信することなども可能とされる。

回転モータ駆動部３９は、主制御部３１の制御に基づいて回転モータ４６の回転駆動を実行させる。回転モータ４６によって保持機構６と搬送機構５が一体になって回転される。保持機構６が回転されることにより、保持機構６のテーブル２２上に載置された被搬送物１００のθ方向における位置調整を行うことができる。

搬送モータ駆動部４０は、主制御部３１の制御に基づいて搬送モータ１７の駆動を行う。搬送モータ１７の駆動による搬送機構５の搬送動作によって被搬送物１００がＸ方向において搬送される。

搬送機構昇降駆動部４１は搬送機構５の昇降を行うエアーシリンダ２５を主制御部３１の制御に基づいて駆動する。搬送機構５は、被搬送物１００を中間位置Ｍまで搬送したときにエアーシリンダ２５によって下方へ移動され、また、吸着位置におけるヘッド機構３による被搬送物１００に対する印刷が終了したときにエアーシリンダ２５によって上方へ移動される。

ノズル昇降駆動部４２は、主制御部３１の制御に基づいてノズル用シリンダ２７を駆動し、吸着のために使用される吸着ノズル２８、２８、・・・が取り付けられたノズル取付板２０、２０、・・・を選択的に昇降させる。

吸引駆動部４３は吸引機構４７による吸引動作を主制御部３１の制御に基づいて実行させる。吸引機構４７によって吸着ノズル２８、２８、・・・による被搬送物１００の吸着動作とテーブル２２に形成された吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・を介しての被搬送物１００の吸着動作とが行われる。

機構移動駆動部４４は、主制御部３１からの指示に応じて移動機構４８のＸモータ、Ｙモータ、Ｚモータをそれぞれ駆動し、ヘッド機構３又は検出機構４の所定の位置への移動を実行させる。Ｘモータの駆動によってヘッド機構３と検出機構４が一体になってＸ方向ガイド７に案内されて左右方向へ移動され、Ｙモータの駆動によってＹ方向ガイド８、８に案内されてヘッド機構３と検出機構４が一体になって前後方向へ移動され、Ｚモータの駆動によってＺ方向ガイド９に案内されてヘッド機構３と検出機構４が一体になって上下方向へ移動される。

プッシャー駆動部４５は、主制御部３１の制御に基づいてプッシャー用駆動モータ４９の駆動を実行させる。プッシャー用駆動モータ４９によってプッシャー１１の軸部１１ｂと押圧部１１ｃが上下方向へ移動され、プッシャー１１の軸部１１ｂと押圧部１１ｃが下方へ移動されることにより押圧部１１ｃによって被搬送物１００がテーブル２２の載置面２２ａに押し付けられる。

印刷ヘッド３ｂによる印刷動作は主制御部３１によって制御される。

高さ検出センサー１４によって検出された被搬送物１００の高さ方向における位置検出結果は主制御部３１に通知される。

尚、図示はしていないが、保持機構６、搬送機構５及びヘッド機構３にはそれぞれ位置センサー又は位置カウンターが設けられている。従って、保持機構６、搬送機構５及びヘッド機構３における回転モータ４６、搬送モータ１７及び移動機構４８の各モータによるＸＹＺ方向及びθ方向の移動位置は、主制御部３１が認識できる構成とされている。具体的には、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸の移動機構上に機械的又は光学的なセンサが設けられて位置を検出するようにしても良いし、或いは、ステッピングモータを用いる場合には正逆方向の駆動ステップ数をアップ／ダウンカウントするカウンタとし、そのカウント値を検出位置とするものでもよい。また、各モータに取り付けられたＦＧ（Frequency Generator）やロータリエンコーダ等の信号を用いて、現在位置を計測するものでもよい。

＜被搬送物の吸着保持等の動作処理＞
次いで、主制御部３１による被搬送物１００の吸着保持等の動作処理について説明する（図９乃至図１１参照）。以下に説明する動作処理は、主制御部３１がメモリ部３２に記憶されているプログラムに基づいて実行する。

尚、以下には、１枚の被搬送物（基板）１００に対する動作処理を示しているが、吸着保持装置１においては、以下に示す動作処理が、順次搬送される被搬送物１００、１００、・・・に対して繰り返し実行される。

先ず、ステップＳ１０１で、主制御部３１は被搬送物１００のデータの取り込みを行う。例えば、外部インターフェース３８を介して製造ラインのホストコンピュータから印刷対象とされた被搬送物１００の型番データを受信する。型番データに応じてメモリ部３２を参照して被搬送物１００の大きさを認識する。また、外部機器から被搬送物１００の大きさに関するデータを受信してもよく、入力部３３からオペレータが被搬送物１００の型番を入力したり、被搬送物１００の大きさに関するデータを入力することも可能である。

主制御部３１は被搬送物１００のデータを取り込むことにより、対象とされた被搬送物１００の大きさを認識でき、吸着時に使用する吸着ノズル２８、２８、・・・を決定することができる。

そこで、ステップＳ１０２では、被搬送物１００の大きさに応じて吸着時に使用する吸着ノズル２８、２８、・・・を決定する。

ステップＳ１０３では、主制御部３１は搬送モータ駆動部４０を制御して搬送モータ１７を駆動させ、搬送機構５により被搬送物１００を搬送開始位置Ｓから中間位置Ｍまで搬送させる。

被搬送物１００が中間位置Ｍに搬送されると、ステップＳ１０４で、主制御部３１はテーブル２２上において被搬送物１００を吸着保持するための以下の処理を行う。

先ず、主制御部３１はノズル昇降駆動部４２に指示して、ステップＳ１０２で決定した吸着ノズル２８、２８、・・・が上昇するようにノズル用シリンダ２７を駆動させてノズル取付板２０、２０、・・・を上昇させる。吸着ノズル２８、２８、・・・は上端部に設けられた吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・の各一部がテーブル２２の載置面２２ａより上方に位置される（図１０参照）。

また、主制御部３１は吸引駆動部４３に指示して、吸引機構４７による吸着ノズル２８、２８、・・・及び吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・を介しての吸引を開始させる。

さらに、主制御部３１は搬送機構昇降駆動部４１を制御してエアーシリンダ２５を駆動させ、搬送機構５を下降させる。搬送機構５の下降に伴って被搬送物１００が下方へ移動されて被搬送物１００の下面に吸着ノズル２８、２８、・・・の吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・が密着され、吸引エアーによる吸引に伴って吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・が弾性変形される（図１１参照）。被搬送物１００は吸着ノズル２８、２８、・・・及び吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・を介しての吸着動作により下方へ引き寄せられてテーブル２２の載置面２２ａに引き付けられ、吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・は全体がそれぞれノズル挿入孔２２ｂ、２２ｂ、・・・に位置される。

下降された搬送機構５は、搬送ベルト１５ａ、１５ａ、・・・がテーブル２２の載置板２３、２３、・・・間の挿入用空間３０、３０、・・・に挿入され、被搬送物１００から下方に離隔される。

続いて、主制御部３１はステップＳ１０５で、撮像部３４により被搬送物１００を撮像させ、その撮像画像により載置面２２ａに引き付けられた被搬送物１００のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置及びθ方向の位置を検出する。このため主制御部３１は機構移動駆動部４４に指示して移動機構４８の各モータ（Ｘモータ、Ｙモータ、Ｚモータ）を駆動させ、撮像部３４を被搬送物１００の撮影対象となる部分の上方における所定の撮影位置に移動させ、撮影位置において撮像部３４に撮像を実行させて画像処理部３５から撮像画像を取り込む。主制御部３１は撮像画像を解析して被搬送物１００の位置状態を認識する。

主制御部３１は認識したθ方向の位置に基づいて、ステップＳ１０６で、θ補正が必要か否かを判断し、基準位置に対するθズレによるθ補正が必要であると判断した場合にはステップＳ１０７に進んでθ補正を行う。θ補正は、主制御部３１が回転モータ駆動部３９に指示して回転モータ４６を駆動させ、θズレを解消するように保持機構６と搬送機構５の全体を所要の角度回転させることにより行う。θ補正が行われることにより、被搬送物１００の位置が回転方向における基準位置に一致される。

次に、主制御部３１はステップＳ１０８で、θ補正された被搬送物１００のＸ方向及びＹ方向の位置と予め定められたＸ方向とＹ方向の基準位置とのズレ量及びズレ方向をＸＹ位置情報としてそれぞれメモリ部３２に記憶させる。記憶されたＸＹ位置情報はヘッド機構３による被搬送物１００に対する後述する印刷時に読み出され、ヘッド機構３が被搬送物１００のＸ方向及びＹ方向のズレ量とズレ方向を考慮してＸ方向及びＹ方向へシフトして被搬送物１００の予め定められた適正な位置への印刷が行われる。

次いで、主制御部３１はステップＳ１０９で、高さ検出を行う。

被搬送物１００は吸着ノズル２８、２８、・・・及び吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・を介しての吸着動作により吸着保持されているが、例えば、被搬送物１００の変形の程度等により被搬送物１００の一部に反りが生じているおそれがある。そこで、主制御部３１は高さ検出センサー１４により、被搬送物１００の複数の部分の高さ位置を検出させる。即ち、主制御部３１は機構移動駆動部４４に指示して移動機構４８を駆動させ、高さ検出センサー１４を被搬送物１００の検出対象となる部分の上方に位置させるようにし、高さ検出を実行させる。

ステップＳ１１０では、検出した各部分の高さが許容範囲内であるか否かを判別する。許容範囲内でないと判別した場合には、ステップＳ１１１に進み、主制御部３１は当該部分に対するプッシャー１１による押圧動作を実行させる。即ち、主制御部３１は機構移動駆動部４４に指示して移動機構４８を駆動させ、プッシャー１１を許容範囲内にないと判別した部分の上方に位置させるようにし、次いで、プッシャー駆動部４５に指示してプッシャー用駆動モータ４９を駆動してプッシャー１１の軸部１１ｂと押圧部１１ｃを下方へ移動させて当該部分を押圧部１１ｃによって押圧させる。プッシャー１１の押圧動作により、許容範囲内でないと判別された部分がテーブル２２の載置面２２ａに引き付けられると共に吸着ノズル２８の吸着パッド２８ａに密着され、当該部分の良好な吸着機能が確保され、被搬送物１００の反りが解消される。

プッシャー１１による押圧動作を行った場合には、再度、ステップＳ１０９で、高さ検出を行う。高さ検出の結果当該部分の高さが依然許容範囲にないと判別した場合には再度プッシャー１１による押圧動作が行われ、以後、許容範囲内であると判別されるまで高さ検出とプッシャー１１による押圧動作を交互に繰り返し行う。

高さ検出の結果、被搬送物１００の各部分の高さが許容範囲内であることが判別されると、ステップＳ１１０からステップＳ１１２に進み、主制御部３１は印刷方式を選定する。

印刷方式の選定とは、印刷時の印刷ヘッド３ｂの高さ、印刷ヘッド３ｂによる一方向走査、印刷ヘッド３ｂによる両方向走査、印刷ヘッド３ｂの走査速度等の選定である。

例えば、高さ検出センサー１４による被搬送物１００の各部分の高さ検出における検出結果が許容範囲内であっても、被搬送物１００に僅かな反りが残存している場合には、反りが生じている状態における部分の高さに合わせて印刷時の印刷ヘッド３ｂの高さを設定する。また、被搬送物１００の各部分の高さによって走査速度も適切な速度が異なる。例えば、印刷ヘッド３ｂの高さを高くする場合には、走査速度を遅くする設定を行う。さらに、反りが発生している部分の数や反りの発生量に応じて一方向走査又は両方向走査を選択して設定する。

これらの印刷方式を選定した後に、ステップＳ１１３に進み、主制御部３１は印刷動作を制御する。即ち、機構移動駆動部４４に指示して移動機構４８を駆動させ、ヘッド機構３をＸ方向及びＹ方向へ移動させて被搬送物１００に対する印刷ヘッド３ｂによる走査を行わせると共に印刷ヘッド３ｂに印刷パターンに従った印刷（インクジェット塗布動作）を実行させる。

上記した処理により、被搬送物１００に対する印刷を完了すると、ステップＳ１１４で、主制御部３１は被搬送物１００を搬出させる。即ち、主制御部３１は吸引駆動部４３に指示して吸引機構４７の吸引動作を停止させ、搬送機構昇降駆動部４１に指示してエアーシリンダ２５を駆動させて搬送機構５を上昇させて搬送ベルト１５ａ、１５ａ、・・・によって被搬送物１００を持ち上げ被搬送物１００をテーブル２２の載置面２２ａから中間位置Ｍまで上方へ離隔させる。続いて、主制御部３１は搬送モータ駆動部４０に指示して搬送モータ１７を動作させ、搬送機構５により被搬送物１００を次工程が行われる搬送終了位置Ｅまで搬送させる。

以上の処理により、１枚の被搬送物１００に対する動作処理が終了する。続いて同じ被搬送物１００に対する動作処理を行う場合には、ステップＳ１０３から繰り返し処理を行い、他の型番の被搬送物１００の動作処理を行う場合には、ステップＳ１０１から順に処理を行う。

＜プログラム＞
上記した実施の形態のプログラムは、図９乃至図１１に示した被搬送物１００の吸着保持等の動作処理を、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の演算処理装置に実行させるプログラムである。

即ち、プログラムは、吸着ノズル２８、２８、・・・を上方へ移動させて吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・の少なくとも一部をテーブル２２の載置面２２ａから上方へ突出させる処理と、搬送機構５によって搬送した被搬送物１００を吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・に接触させる処理と、吸着ノズル２８、２８、・・・によって被搬送物１００を吸着させ吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・を弾性変形させた状態で被搬送物１００に密着させ被搬送物１００を載置面２２ａに引き付ける処理とを実行させるプログラムである。

このようなプログラムは、吸着保持装置１に内蔵されている記録媒体としてのメモリ部３２、或いは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等や、ＣＰＵを有するマイクロコンピュータ内のＲＯＭ等に予め記録しておくことができる。

また、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））、磁気ディスク、半導体メモリ、メモリカードなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。

また、このようなプログラムは、リムーバブル記録媒体からパーソナルコンピュータ等にインストールする他、ダウンロードサイトから、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードすることもできる。

このようなプログラムは吸着保持装置１及び吸着保持装置１による被搬送物１００の吸着保持方法に好適である。

＜まとめ＞
以上に記載した通り、吸着保持装置１、吸着保持装置１による被搬送物１００の吸着保持方法及び吸着保持装置１のプログラムにあっては、吸着ノズル２８、２８、・・・の上端部に弾性変形された状態で被搬送物１００に密着される吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・が設けられ、吸着ノズル２８、２８、・・・が上下方向へ移動可能とされ吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・の少なくとも一部がテーブル２２の載置面２２ａから上方へ突出可能とされている。

従って、吸着時に吸着パッド２８ａ、２８ａ、・・・が弾性変形された状態で被搬送物１００に密着されて被搬送物１００が載置面２２ａに引き付けられるため、吸着ノズル２８、２８、・・・の被搬送物１００に対する安定した吸着保持状態を確保することができると共に被搬送物１００の反りを矯正して高い平面性を確保することができる。

また、テーブル２２には吸着ノズル２８、２８、・・・の内側の位置に被搬送物１００を吸引するための吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・が形成されているため、吸着ノズル２８、２８、・・・の他に吸引孔２３ａ、２３ａ、・・・を介しても被搬送物１００の吸引が行われ、被搬送物１００に対する一層安定した吸着保持状態を確保することができると共に被搬送物１００の反りを矯正して一層高い平面性を確保することができる。

さらに、吸着保持装置１にあっては、テーブル２２が水平面内において回転可能とされているため、被搬送物１００の水平面内における向きを適正な向きに補正することが可能であり、被搬送物１００に対して適正な向きで印刷等の所定の処理を施すことができる。

上記した技術の最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

１…吸着保持装置
５…搬送機構
１１…プッシャー
１４…高さ検出センサー
２２…テーブル
２２ａ…載置面
２２ｂ…ノズル挿入孔
２３ａ…吸引孔
２８…吸着ノズル
２８ａ…吸着パッド
１００…被搬送物

Claims (9)

1. 被搬送物を搬送する搬送機構と、
   上下に貫通されたノズル挿入孔を有し上面が前記搬送機構によって搬送された前記被搬送物が載置される載置面として形成されたテーブルと、
   少なくとも一部が前記ノズル挿入孔に挿入された状態で前記被搬送物を下方から吸着して前記被搬送物を前記載置面に引き付ける吸着ノズルとを備え、
   前記吸着ノズルの上端部に、吸着時に弾性変形された状態で前記被搬送物に密着される吸着パッドが設けられ、
   前記吸着ノズルが上下方向へ移動可能とされ前記吸着パッドの少なくとも一部が前記載置面から上方へ突出可能とされた
   吸着保持装置。
2. 前記ノズル挿入孔が複数形成され、
   前記吸着ノズルが複数設けられてそれぞれ前記各ノズル挿入孔に少なくとも一部が挿入され、
   前記載置面に載置される前記被搬送物の大きさに応じ、前記複数の吸着ノズルから前記被搬送物を吸着する前記吸着ノズルが選択される
   ことを特徴とする請求項１に記載の吸着保持装置。
3. 前記被搬送物の外周部が前記吸着ノズルによって吸着される
   ことを特徴とする請求項２に記載の吸着保持装置。
4. 前記吸着ノズルによる吸着時に、前記被搬送物の吸着のために選択されなかった前記吸着ノズルが前記載置面より下方において保持されるようにした
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の吸着保持装置。
5. 前記吸着ノズルによる吸着時に前記被搬送物の各部の高さを検出する高さ検出センサーと、
   前記高さ検出センサーの検出結果に基づいて基準の高さより高いと判別された前記被搬送物の各部分を下方へ押圧するプッシャーとが設けられた
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の吸着保持装置。
6. 前記テーブルにおける前記吸着ノズルの内側の位置に前記被搬送物を吸引するための吸引孔が形成された
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の吸着保持装置。
7. 前記テーブルが水平面内において回転可能とされた
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の吸着保持装置。
8. 被搬送物を搬送する搬送機構と、上下に貫通されたノズル挿入孔を有し上面が前記搬送機構によって搬送された前記被搬送物が載置される載置面として形成されたテーブルと、少なくとも一部が前記ノズル挿入孔に挿入された状態で前記被搬送物を下方から吸着して前記被搬送物を前記載置面に引き付け上端部に弾性変形可能な吸着パッドが設けられた吸着ノズルとを備えた吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法であって、
   前記吸着ノズルが上方へ移動されて前記吸着パッドの少なくとも一部が前記載置面から上方へ突出され、
   前記搬送機構によって搬送された前記被搬送物が前記吸着パッドに接触され、
   前記吸着ノズルによって前記被搬送物が吸着され前記吸着パッドが弾性変形された状態で前記被搬送物に密着され前記被搬送物が前記載置面に引き付けられる
   ことを特徴とする吸着保持装置による被搬送物の吸着保持方法。
9. 被搬送物を搬送する搬送機構と、上下に貫通されたノズル挿入孔を有し上面が前記搬送機構によって搬送された前記被搬送物が載置される載置面として形成されたテーブルと、少なくとも一部が前記ノズル挿入孔に挿入された状態で前記被搬送物を下方から吸着して前記被搬送物を前記載置面に引き付け上端部に弾性変形可能な吸着パッドが設けられた吸着ノズルとを備えた吸着保持装置の制御手段に、前記被搬送物に対する吸着保持動作処理を実行させるプログラムであって、
   前記吸着ノズルを上方へ移動させて前記吸着パッドの少なくとも一部を前記載置面から上方へ突出させる処理と、
   前記搬送機構によって搬送した前記被搬送物を前記吸着パッドに接触させる処理と、
   前記吸着ノズルによって前記被搬送物を吸着させ前記吸着パッドを弾性変形させた状態で前記被搬送物に密着させ前記被搬送物を前記載置面に引き付ける処理とを実行させる
   ことを特徴とするプログラム。

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