JP2014219427A - Transfer method of optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子の移載方法に関する。 The present invention relates to an optical element transfer method.
近年、CD、DVD等の光学素子を用いた情報機器が発達する中、光学素子の生産や組み立てにおいて、光学素子をピックアップ装置としてユニットに組み込むまでに、光学素子の生産場所と、ユニット組み立て場所とが同一でないことが多く、光学素子を梱包して輸送するケースが非常に多くなっている。
光学素子を梱包する梱包形態としては、光学素子のサイズ、材質、重さ、接触場所の制約等によって、梱包の収納容器の構造や材質等が決定される。
また、輸送先が同一工場内であれば、通いタイプのパレットが用いられるケースもあるが、海外拠点への輸出となると、収納容器を返却して使い回しすることができなくなる。そのため、収納容器を小型軽量化して現場廃棄することを前提とする収納容器も最近は増えてきている。
このような現場廃棄が前提となる収納容器としては、材料費を最少で済ませるため、薄肉化、プラスチック材料による軽量化、価格抑制するための生産性の高い成形条件等も求められてきている。
その結果、プラスチック製の薄い平面状のトレーで周囲や主要箇所に補強のリブを持つ構造の光学素子梱包用トレーが開発されている。また、光学素子の生産や出荷を行う現場では、上述のプラスチック製のトレー上で直接、光学素子のハンドリングを行う技術が求められるようになった。
In recent years, with the development of information devices using optical elements such as CDs and DVDs, in the production and assembly of optical elements, the optical element production place, unit assembly place, Are often not identical, and the number of cases in which optical elements are packed and transported is increasing.
As a packing form for packing the optical element, the structure, material, and the like of the packaging container are determined depending on the size, material, weight, contact place restriction, and the like of the optical element.
If the destination is within the same factory, there are cases where returnable pallets are used, but when exporting to an overseas base, the storage container cannot be returned and reused. For this reason, the number of storage containers based on the premise that the storage containers are reduced in size and weight and discarded on-site is increasing recently.
Such storage containers on the premise of on-site disposal have been required to have a high-productivity molding condition for reducing the thickness, reducing the weight by using a plastic material, and controlling the price in order to minimize the material cost.
As a result, an optical element packaging tray having a structure in which a thin flat tray made of plastic is provided with reinforcing ribs around and at main portions has been developed. In addition, in the field where optical elements are produced and shipped, a technique for handling optical elements directly on the plastic tray described above has been required.
光学素子のハンドリングを行う技術として、吸着ヘッドによって光学素子のハンドリングを行う場合、光学素子と吸着ヘッドの隙間のバラツキはハンドリングの信頼性に影響を与えるため、様々な方法が提案されてきた。
光学素子と吸着ヘッドの隙間のバラツキの発生要因としては、光学素子の高さバラツキやパレットやトレーの平面性不足等が考えられる。光学素子と吸着ヘッドとの間に隙間があると、光学素子を吸着することができなかったり、逆に光学素子と吸着ヘッドが衝突すると吸着ヘッドや光学素子の破損が発生する。
そこで、これらの問題を回避するため、例えば、真空吸着ノズルの先端に設けた筒状弾性部材を、パレットに収容された光学ガラス素材に対して所定量だけ押し込み、真空吸着ヘッド内に負圧を発生させて光学ガラス素材を吸着する技術が知られている。このように真空吸着ノズルの先端に筒状弾性部材を設けることによって、光学ガラス素材に傷をつけずに吸着している(例えば、特許文献1参照)。
また、光学素子成形用の複数のプリフォームを載置する載置台において、複数のプリフォームが各々載置される複数の載置部の下に、当該載置部を弾性支持する支持機構を組み込んだ技術が知られている。支持機構を組み込むことによって、載置面に載置されたプリフォームを吸着部材で押圧すると、支持機構により、プリフォームと吸着部材との密着性が高まり、プリフォームの吸着性が向上する技術も知られている(例えば、特許文献2参照)。
As a technique for handling an optical element, when an optical element is handled by a suction head, variations in the gap between the optical element and the suction head affect the reliability of handling, and various methods have been proposed.
Possible causes of the variation in the gap between the optical element and the suction head include a variation in the height of the optical element and insufficient flatness of the pallet or tray. If there is a gap between the optical element and the suction head, the optical element cannot be sucked, or conversely, if the optical element and the suction head collide, the suction head or the optical element is damaged.
Therefore, in order to avoid these problems, for example, a cylindrical elastic member provided at the tip of the vacuum suction nozzle is pushed into the optical glass material stored in the pallet by a predetermined amount, and a negative pressure is applied to the vacuum suction head. Techniques for generating and adsorbing optical glass materials are known. Thus, by providing a cylindrical elastic member at the tip of the vacuum suction nozzle, the optical glass material is sucked without being damaged (for example, see Patent Document 1).
In addition, in the mounting table on which a plurality of preforms for optical element molding are mounted, a support mechanism that elastically supports the mounting unit is incorporated below the plurality of mounting units on which the plurality of preforms are respectively mounted. Technology is known. By incorporating a support mechanism, pressing the preform placed on the placement surface with an adsorption member increases the adhesion between the preform and the adsorption member, thereby improving the adsorption performance of the preform. It is known (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、トレーを薄肉化した場合、トレーの平面性が悪化するとともにトレーの剛性低下も同時に発生するという問題がある。
したがって、トレーの厚さが薄く剛性が低い場合に、上記特許文献1のような吸着ヘッドの先端に筒状弾性部材を設けた構造とすると、吸着ヘッドで光学ガラス素材を吸着する際に生じるトレーへのエネルギーを筒状弾性部材によって吸収する前にトレーが変形してしまうことがある。また、そのはずみでトレー上に整列して移載済みの光学素子がトレー上で跳ねて乱れてしまうという問題が発生する。筒状弾性部材を軟らかくする事でこれらの現象を低減する事も出来るが、チャックから光学素子を離脱する際に、光学素子が筒状弾性部材に貼り付き易くなり、信頼性の高い搬送を得る事が難しかった。
また、上記特許文献2では、載置台の内部に弾性支持する支持機構を組み込んでいるが、トレーが1枚板で薄い場合はこのような支持機構をトレーに組み込むことは困難である。
さらに、光学素子の小型化に伴い、光学素子の移載時の落下や光学素子に対する吸着ヘッドの押し付け量に対しても精密さを求められる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、トレーの小型化及び薄型化し、トレーが変形する外力を受けた場合でも、確実に、トレー上に光学素子を移載又はトレー上の光学素子を他の場所に移載することのできる光学素子の移載方法を提供することを目的としている。
However, when the tray is thinned, there is a problem that the flatness of the tray is deteriorated and the rigidity of the tray is also reduced at the same time.
Therefore, when the tray is thin and the rigidity is low, a structure in which a cylindrical elastic member is provided at the tip of the suction head as in
In
Furthermore, with the miniaturization of the optical element, precision is required for the drop when the optical element is transferred and the pressing amount of the suction head against the optical element.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the tray is downsized and thinned and an external force that deforms the tray is received, the optical element is reliably transferred onto the tray or the optical element on the tray. An object of the present invention is to provide a method for transferring an optical element that can be transferred to another place.
本発明の一の態様によれば、移載手段が、光学素子を保持してトレー上に当該光学素子を移載し、又は、前記トレー上に配置された光学素子を保持して他の場所に移載する光学素子の移載方法において、
前記トレーの下面に弾性部材を設けたことを特徴とする光学素子の移載方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, the transfer means holds the optical element and transfers the optical element onto the tray, or holds the optical element disposed on the tray and moves to another place. In the transfer method of the optical element transferred to
An optical element transfer method is provided, wherein an elastic member is provided on the lower surface of the tray.
本発明によれば、トレーの小型化及び薄型化した場合に、移載ヘッドによりトレーが変形する外力を受けた場合でも、トレー上の光学素子が跳ねたりすることもなく、確実に、トレー上に光学素子を移載又はトレー上の光学素子を他の場所に移載することができる。 According to the present invention, when the tray is downsized and thinned, the optical element on the tray does not jump even if the transfer head receives an external force that deforms the tray. It is possible to transfer the optical element or to transfer the optical element on the tray to another place.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、光学素子の移載方法を説明するための側断面図であり、図2は、トレー上に光学素子が配置された状態を示す平面図である。
本発明で使用する光学素子100としては、眼鏡用やカメラ用、撮像素子用、光ピックアップ装置用等のレンズが挙げられる。
本発明に好適な光学素子100の大きさとしては、φ2〜φ10であり、また、光学素子100は樹脂材料からなることが好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a side sectional view for explaining a method of transferring an optical element, and FIG. 2 is a plan view showing a state in which the optical element is arranged on a tray.
Examples of the
The size of the
図1に示すように、本発明に係る光学素子100の移載方法は、トレー1の下面に当該トレー1の振動を吸収する弾性部材2を設け、移載装置3が、光学素子100を保持しつつトレー1の上方から下降し、トレー1上に光学素子100を移載したり、又は、移載装置3が、トレー1の上方から下降して、トレー1上に配置した光学素子100を保持して他の場所へと移載するための方法である。
本発明に係る光学素子100の移載方法で使用するトレー1は、平面視略矩形状の薄板であり、上面に複数の凹部11が所定間隔に形成されている。これら複数の凹部11にそれぞれ光学素子100が配置可能となっている。凹部11内に配置された光学素子100は、フランジ102の一部及びレンズ部101が凹部11から突出するようになっている。
トレー1の下面で、後述する弾性部材2の外側には、下方に突出するリブ12が形成されている。リブ12は、例えば、矩形枠状とし、弾性部材2の外周に沿って設けても良いし、棒状として、弾性部材2の外周に所定の間隔で複数設けても良い。
トレー1の厚さは、リブ12の形成されていない部分で1〜5mmが好ましく、また、トレー1は樹脂材料からなることが好ましい。
As shown in FIG. 1, in the method for transferring an
The
On the lower surface of the
The thickness of the
トレー1は、受け台4に取り付け可能となっている。受け台4は、金属ベース板41と、金属ベース板41の上面に配置されてトレー1の位置決め及び固定するための一対のトレー固定具42,43とを備えている。
The
一対のトレー固定具42,43は、図2に示すように、トレー1の互いに対向する側面を固定している。一方のトレー固定具42は金属ベース板41に予め固定して取り付けられており、他方のトレー固定具43は、金属ベース板41に対して着脱自在となっている。
具体的に、トレー固定具42は、図1(a)に示すように、金属ベース板41の上面から立ち上がってトレー1の側面に当接して固定する立ち上がり部421と、立ち上がり部421の上端部に設けられてトレー1の上面を押さえ込む押さえ部422と、を備えている。立ち上がり部421によってトレー1の側面が固定され、これによってトレー1の平面方向の位置決めがなされる。また、押さえ部422によってトレー1の上面が押さえ込まれて、トレー1の浮き上がりが防止されるようになっている。
トレー固定具43も、トレー固定具42と同様に立ち上がり部431及び押さえ部432から構成されている。
As shown in FIG. 2, the pair of
Specifically, as shown in FIG. 1A, the
The
なお、図2では、トレー固定具42,43は、それぞれトレー1の互いに対向する側面を固定するように平面視棒状に形成しているが、これに限らず、トレー1の平面方向の位置決めがなされれば良いので、例えば、トレー1の4つの角部のうち少なくとも互いに対向する角部をそれぞれ固定するように形成しても良い。
In FIG. 2, the
金属ベース板41の上面でトレー固定具42,43の内側には、トレー1の下面に当接する上述の弾性部材2が取り付けられている。
弾性部材2はシート状をなしている。また、弾性部材2の厚さは、トレー1の下面に形成されたリブ12よりも厚く、2〜5mm程度が好ましく、3mmがより好ましい。
弾性部材2の材料としては、例えば、ポリエチレンフォーム、スチロール、軟性ウレタンフォーム、シリコーンゴム、天然ゴム、ブチルゴム等が使用可能である。また、上記材料を発泡体のスポンジとして使用することも好ましい。さらに、最も望ましい材料としては、ノンブレン(株式会社枚方技研製)、ハネナイト(内外ゴム株式会社製)である。ここで、弾性部材2のゴム硬度(JIS6253)としては、30度以下が好ましい。
On the upper surface of the
The
As a material of the
移載装置3は、所定の光学素子100上に移動自在でかつ上下動自在なヘッド部31と、ヘッド部31に設けられた吸着ノズル32と、ヘッド部31を所定の光学素子100上に移動する駆動装置(図示しない)と、ヘッド部31を上下移動する昇降装置(図示しない)と、吸着ノズル32に真空状態を発生する真空発生装置(図示しない)とを備えている。
The
次に、上述のような移載装置3を使用した光学素子100の移載方法について説明する。
図1(a)に示すように、受け台4の弾性部材2の上面にトレー1を設置する。このとき、受け台4に予め固定されたトレー固定具42の立ち上がり部421の内面にトレー1の一方の側面を突き当ててトレー1を弾性部材2の上面に載置する。次いで、他方のトレー固定具43を、トレー1の他方の側面に突き当てて、受け台4上にトレー固定具43を取り付ける。このようにして、トレー固定具42,43の立ち上がり部421,431によってトレー1の平面方向の位置決めがなされるとともに、押さえ部422,432によってトレー1の浮き上がりが防止される。
トレー1を受け台4に設置した後、移載装置3の駆動装置を駆動させて、ヘッド部31を所定の光学素子100上に移動させる。次いで、図1(b)に示すように、ヘッド部31を昇降装置によって下降させ、吸着ノズル32の先端で光学素子100のレンズ部101を吸着させる。このレンズ部101を吸着する際に、光学素子100及びトレー1がヘッド部31に押されてトレー1が変形するが、このとき、トレー1の下面の弾性部材2によりヘッド部31のエネルギーとトレー1の反発が吸収される。これによって、トレー1の振動が少なくなり、トレー1上に配置された他の光学素子100が跳ね上がるという現象を防止することができる。
その後、ヘッド部31を昇降装置によって上昇させ、駆動装置によりヘッド部31を所定の場所へと移動させる。このヘッド部31の上昇のときに、ヘッド部31によるトレー1への押圧が解除されるが、この際にも、トレー1の下面の弾性部材2によりヘッド部31のエネルギーが吸収されて、トレー1の振動及びトレー1上の光学素子100の跳ね上がり等を防止することができる。
以上のようにして、ヘッド部31が順次、トレー1上の所定の光学素子100を吸着保持することにより、光学素子100の移載が行われる。
Next, a method for transferring the
As shown in FIG. 1A, the
After the
Thereafter, the
As described above, the
なお、図1では、トレー1上の光学素子100を他の場所に移載する場合について説明したが、トレー1上に光学素子100を移載する場合も、この移載装置3を使用することができる。具体的には、移載装置3の吸着ノズル32の先端で光学素子100のレンズ部101を吸着させた後、ヘッド部31をトレー1上に移動させ、次いで、ヘッド部31を昇降装置によって下降させ、吸着ノズル32による光学素子100の吸着を解除して、トレー1上に光学素子100を移載する。この操作を繰り返すことで、トレー1上に複数の光学素子100を移載することができる。
このようにして複数の光学素子100をトレー1上に移載した後、トレー1上にさらにトレー1を重ねて、当該トレー1上にも複数の光学素子100を移載し、トレー1及び光学素子100をこの順に重ねていき、複数段積層させても良い。
In FIG. 1, the case where the
After the plurality of
本実施形態によれば、トレー1の下面に弾性部材2を設けたので、吸着ノズル32で吸着された光学素子100をトレー1上に移載する場合や、吸着ノズル32でトレー1上の光学素子100を吸着する際に、ヘッド部31によりトレー1が押されて変形するが、弾性部材2によって、ヘッド部31のトレー1に与えるエネルギーと、トレー1の反発が吸収される。その結果、トレー1の振動が少なくなり、トレー1上に配置された他の光学素子100が跳ね上がるという現象を防止することができる。したがって、トレー1を小型化及び薄型化した場合であっても、確実に光学素子100の移載を行うことができる。
また、トレー1の下面で弾性部材2の外側には、下方に突出するリブ12を形成したので、トレー1の強度を上げることができる。
According to this embodiment, since the
Moreover, since the
[第2の実施形態]
第2の実施形態では、第1の実施形態の移載装置3とは異なる移載装置3Aを使用している。
図3は、光学素子の移載方法を説明するための側断面図である。
第2の実施形態で使用する移載装置3Aは、第1の実施形態における移載装置3において、ヘッド部31の吸着ノズル32の外側に設けられてトレー1の上面を押圧する押圧部材33が新たに付加された装置である。その他は、同様の構成であるため、同様の構成部分については説明を省略する。
押圧部材33は、ヘッド部31の内部に組み込まれた弾性体331と、弾性体331の下端部に取り付けられて、トレー1の上面に直接接触して押圧する押圧部332とを備えている。押圧部332は、先端が先細となっている。弾性体331としては、例えば、押し込みバネやコンタクトプローブ等が挙げられる。なお、図3では、ヘッド部31内に弾性体331である押し込みバネが組み込まれて、押し込みバネの下端部に押圧部332が取り付けられた構成となっているが、これに限らず、押圧部材33の全体を弾性体で形成しても良い。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, a
FIG. 3 is a side sectional view for explaining a method of transferring an optical element.
In the
The pressing
次に、上述のような移載装置3Aを使用した光学素子100の移載方法について説明する。
図3(a)に示すように、第1の実施形態と同様にして、トレー1を受け台4に設置した後、移載装置3Aの駆動装置を駆動させて、ヘッド部31を所定の光学素子100上に移動させる。次いで、図3(b)に示すように、ヘッド部31を昇降装置によって下降させる。光学素子100に吸着ノズル32を近づけていくと、先に押圧部332の先端がトレー1の上面に接触し、その後、真空発生装置によって真空圧となった吸着ノズル32により光学素子100が吸着される。ここで、押圧部332の先端が吸着ノズル32よりも先にトレー1の上面に接触して、弾性体331の作用によってトレー1の上面を押圧する。その結果、トレー1の下面に配置された弾性部材2とトレー1との密着度が上がる。このように弾性部材2とトレー1とを密着させた状態を作り、この密着状態で光学素子100を吸着することによって、トレー1の振動をより一層低減することができ、トレー1上に配置された他の光学素子100の跳ね上がり等を確実に防止することができる。
ここで、特に、トレー1に上向きに凸状の反りが有り、金属ベース板41や弾性部材2が平面であった場合に、上記効果が顕著となる。すなわち、図4(a)に示すように、トレー1に反りがあり、金属ベース板41や弾性部材2が平面であると、トレー1と弾性部材2との間に隙間Sが発生するが、上述のように吸着ノズル32が光学素子100に接触する前に、押圧部332がゆっくりとトレー1の反りを下に押し下げてダンパー効果が得られるまでトレー1を矯正する。そして、図4(b)に示すように、弾性部材2とトレー1とを密着させた状態を作り、この密着状態で光学素子100を吸着することによって、トレー1の振動をより一層低減することができ、トレー1上に配置された他の光学素子100の跳ね上がり等を確実に防止することができる。
その後、ヘッド部31を昇降装置によって上昇させ、駆動装置によりヘッド部31を所定の場所へと移動させる。このようにして、ヘッド部31が順次、トレー1上の所定の光学素子100を吸着保持することにより、光学素子100の移載が行われる。
Next, a method for transferring the
As shown in FIG. 3A, in the same manner as in the first embodiment, after the
Here, particularly when the
Thereafter, the
なお、図3では、トレー1上の光学素子100を他の場所に移載する場合について説明したが、トレー1上に光学素子100を移載する場合も、この移載装置3Aを使用することができる。具体的には、移載装置3Aの吸着ノズル32の先端で光学素子100のレンズ部101を吸着させた後、ヘッド部31をトレー1上に移動させ、次いで、ヘッド部31を昇降装置によって下降させ、吸着ノズル32による光学素子100の吸着を解除して、トレー1上に光学素子100を移載する。このとき、吸着ノズル32で吸着された光学素子100がトレー1の上面に接触する前に、押圧部332の先端がトレー1の上面に接触して押圧するので、トレー1の下面に配置された弾性部材2とトレー1との密着度が上がり、その結果、トレー1の振動をより低減することができる。
In FIG. 3, the case where the
本実施形態では、第1の実施形態と比較して、移載装置3に押圧部材33を設けたので、トレー1上に光学素子100を移載したり、トレー1上の光学素子100を他の場所に移載する際に、弾性部材2とトレー1との密着度をより一層上げることができ、トレー1の振動を確実に低減することができる。特に、トレー1に上向きに凸状の反りが有る場合に効果的である。
In this embodiment, compared with the first embodiment, since the pressing
なお、本発明は上記実施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適宜変更可能である。
例えば、上述のトレー1は、一枚物のトレー1を複数段積層させていくとしたが、一枚物のトレー1に限らず、二枚物のトレーを使用しても良い。具体的には、図5に示すように、下トレー10Aと上トレー10Bから構成されたものが挙げられる。この場合、下トレー10Aに光学素子100を載置して、その後、下トレー10Aに上トレー10Bを重ねることで、光学素子100を収容することができる。
下トレー10Aに形成された凹部11Aは、下トレー10Aの下面に貫通しており、この貫通穴12Aは、下トレー10Aの下面側が拡径している。また、上トレー10Bに形成された凹部11Bは、上トレー10Bの上面に貫通しおり、この貫通穴12Bは、上トレー10Bの上面側が拡径している。そのため、下トレー10Aに上トレー10Bを重ねた状態で、光学素子100のレンズ部101が貫通穴12Bから見えるようになっている。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
For example, although the above-described
The
1 トレー
2 弾性部材
3、3A 移載装置(移載手段)
4 受け台
12 リブ
32 吸着ノズル
33 押圧部材
100 光学素子
DESCRIPTION OF
4 Receiving
Claims (4)
前記トレーの下面に弾性部材を設けたことを特徴とする光学素子の移載方法。 An optical element transfer method in which the transfer means holds the optical element and transfers the optical element on the tray, or holds the optical element arranged on the tray and transfers it to another place. In
An optical element transfer method, wherein an elastic member is provided on a lower surface of the tray.
当該吸着ノズルの外側に設けられ、前記吸着ノズルの先端より下方に延出し、前記吸着ノズルが前記トレーの上面に接触する前に当該トレーの上面を押圧する弾性を有する押圧部材と、を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子の移載方法。 The transfer means includes a suction nozzle that sucks and holds the optical element;
A pressing member that is provided outside the suction nozzle, extends downward from the tip of the suction nozzle, and has elasticity to press the upper surface of the tray before the suction nozzle contacts the upper surface of the tray. The method for transferring an optical element according to claim 1, wherein the optical element is transferred.
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