JP2016092224A - 部品保持機構、搬送装置、搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品を極めて高い効率で移載できるようにする。また極小部品であっても、確実で、かつ高効率な移載を実現する。
提供する。
【解決手段】部品１０を保持する部品保持機構であって、部品１０を保持する保持具１４２と、保持具１４２が部品１０を離脱するタイミングで、保持具１４２に衝撃を付与する衝撃発生機構４００と、を備えるようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば極小部品等を保持する際に好適な部品保持機構、該保持機構を利用して部品を搬送する際に好適な搬送装置、該搬送装置を利用した部品の搬送方法等に関する。

従来、搬送装置は、部品を一対のトレイ間で移動（移載）する目的や、電子部品をテープに収容するテーピング装置まで、この電子部品を搬送する目的、水晶振動子等の素子をパッケージの所定位置に搭載する（組み立てる）目的など、様々な用途で用いられている。

搬送装置にも様々な種類があり、直動ロボットを用いるものや、回転テーブルを用いるものがある。直動ロボットタイプの搬送装置は、部品を保持する保持具を、直動ロボットによって往復運動させる。直動ロボットタイプの搬送装置は、部品の移動地点の自由度が高いという利点があるが、往復移動している間の時間のロスが大きい。

一方、回転テーブルタイプの搬送装置は、部品を保持する保持具を回転テーブルの周囲に設置し、保持具の移動軌跡上の一か所から部品を供給するとともに、他の一か所から部品を搬出する。従って、回転テーブルの周囲に保持具を複数配置することで、供給と搬出を同時に行い、搬送時間のロスを低減できる利点がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１２６６４９号公報

部品搬送の高速化の要求に伴い、従来の回転テーブルタイプの搬送装置では、回転テーブルの回転速度をアップすると同時に、部品の保持動作、解放動作を短時間にして、搬送効率を高めている。しかし、速度アップによる搬送効率の向上は、既に限界レベルに達している。

また、部品の極小化により、部品搬送の難易度が高まっている。近年は各辺が１ｍｍ以下となる電子部品が一般化し、直近では０．５ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下となるサイズまで出現している。これらの微細な電子部品は質量が極めて小さいことから、静電気や気流の影響を簡単に受ける。例えば、ノズル等の保持具によって電子部品を吸引すると、ノズルと電子部品の間に微量な静電気が生じる。従って、ノズルの負圧エアを開放しても、電子部品がノズルから離れにくいという問題があった。一方、ノズル内に正圧エアを印加して、吸着した電子部品を開放しようとすると、その正圧エアの気流で、解放後の電子部品が飛散してしまうという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、部品を確実に保持及び開放可能な部品保持機構、及び該保持機構を用いて部品を高効率で搬送可能な搬送装置等を提供する。この搬送装置により、例えば極小の部品であっても、搬入及び搬出を確実に実行可能とすることを目的とする。

上記目的を達成する本発明は、部品を保持する部品保持機構であって、部品を保持する保持具と、前記保持具が前記部品を離脱するタイミングで、前記保持具に衝撃を付与する衝撃発生機構と、を備えることを特徴とする、部品保持機構である。

上記部品保持機構に関連して、前記衝撃発生機構は、衝撃発生用シリンダと、前記衝撃発生用シリンダ内に往復移動自在に収容される衝撃発生用ピストンと、を備えており、前記衝撃発生用シリンダに対して作動流体を流入及び流出させることで前記衝撃発生用ピストンを移動させることで、前記保持具に衝撃を付与することを特徴とする。

上記部品保持機構に関連して、前記衝撃発生機構は、前記保持具又は該保持具の周囲に設置されることを特徴とする。

上記部品保持機構に関連して、前記保持具は、エアの負圧によって前記部品を吸着保持するノズルであり、前記衝撃発生機構の作動流体として、前記エアを兼用することを特徴とする。

上記部品保持機構に関連して、前記保持具は、エアの負圧によって前記部品を吸着保持するノズルであり、前記衝撃発生機構は、前記ノズルの内部に形成される前記エアの案内路に重畳形成される衝撃発生用シリンダと、前記エアの負圧によって前記衝撃発生用シリンダ内に往復移動自在に収容される衝撃発生用ピストンと、を備えており、前記エアの負圧を解除した際の前記衝撃発生ピストンの移動によって、前記ノズルに衝撃を付与することを特徴とする。

上記部品保持機構に関連して、前記保持具は、エアの負圧によって前記部品を吸着保持するノズルであり、前記衝撃発生機構は、前記ノズルの周囲に配置されて、前記エアの負圧が導入される衝撃発生用シリンダと、前記エアの負圧によって前記衝撃発生用シリンダ内に往復移動自在に収容される衝撃発生用ピストンと、を備えており、前記エアの負圧を解除した際の前記衝撃発生ピストンの移動によって、前記ノズルに衝撃を付与することを特徴とする。

上記部品保持機構に関連して、前記衝撃発生用シリンダには、内部のエアを大気側に放出する開口が形成され、前記開口による前記エアの放出方向が、前記ノズルによる前記部品の離脱方向と異なる方向に設定されることを特徴とする。

上記部品保持機構に関連して、前記保持具を、前記部品への接近及び離反方向に往復案内する案内機構と、前記案内機構によって前記保持具と共に案内される被係合部と、前記被係合部と係合することで、前記保持具を前記接近及び離反方向に駆動する案内方向駆動手段と、を備え、前記衝撃発生機構は、前記案内方向駆動手段に設置されることを特徴とする。

上記目的を達成する本発明は、上記のいずれかに記載の部品保持機構と、前記保持具を移動させる移動機構と、前記部品を前記保持具に供給する部品供給装置と、前記保持具から前記部品を受け取って搬出する部品搬出装置と、を有しており、前記部品搬出装置上に存在する前記保持具が、前記部品搬出装置に対して前記部品を放出するタイミングで、前記衝撃発生機構が、前記保持具に衝撃を付与することを特徴とする、搬送装置である。

上記搬送装置に関連して、前記移動機構は、前記部品保持機構が周方向に沿って複数配置されて、回転軸線を中心に回転することで前記部品保持機構の前記保持具を公転移動させるベース部材を備えることを特徴とする。

上記搬送装置に関連して、前記保持具の公転軌跡に沿って、複数の部品搬送領域が形成されており、複数の前記部品搬送領域の各々は、前記部品供給装置と、前記部品供給装置よりも前記公転軌跡の下流側に配置される前記部品搬出装置と、を有しており、前記ベース部材によって公転される複数の前記保持具は、複数の前記部品搬送領域における前記部品供給装置及び前記部品搬出装置に同時に存在し得ることにより、前記部品の供給動作と、搬出動作と、を同時並行させることを特徴とする。

上記目的を達成する本発明は、部品供給装置から供給される部品を保持具によって保持し、前記保持具を部品搬出装置まで移動し、前記保持具で保持する前記部品を前記部品搬出装置に開放する際に、前記保持具に衝撃を付与することを特徴とする、搬送方法である。

本発明の部品保持機構によれば、例えば質量の小さい極小部品であっても、確実に保持及び開放できるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る搬送装置の全体構成を示す正面図である。 （ａ）は同搬送装置の全体構成を示す平面図（上面図）であり、（ｂ）は部品供給装置の他の構成例を示す平面図であり、（ｃ）は部品搬出装置の他の構成例を示す平面図及び側面図である。 （ａ）は同搬送装置の回転テーブル及び部品保持ユニットのみを示す平面図であり、（ｂ）は同回転テーブル及び部品保持ユニットの正面断面図である。 （ａ）は部品保持ユニットの側面断面図であり、（ｂ）は同部品保持ユニットの部分平面図であり、（ｃ）は同部品保持ユニットの正面図である。 （ａ）は外観検査装置の正面断面図であり、（ｂ）は同外観検査装置の投影テーブルの上面図、正面断面図、底面図である。 衝撃発生機構及び部品保持ユニットの側面断面図である。 （ａ）は部品保持ユニットにおいてノズルが鉛直下方に移動させた際の側面断面図であり、（ｂ）は衝撃発生機構によって、部品保持ユニットのノズルから部品を離反させる状態を示す側面断面図であり、（ｃ）は同衝撃発生機構の他の構成例を示す正面断面図であり、（ｄ）は衝撃発生機構の他の構成例を示す底面図及び正面断面図である。 （ａ）は部品保持ユニットにおいてノズルが鉛直下方に移動させた際の側面断面図であり、（ｂ）は、他の衝撃発生機構によって、部品保持ユニットのノズルから部品を離反させる状態を示す側面断面図である。 （ａ）は部品保持ユニットにおいてノズルが下降する前の側面断面図であり、（ｂ）は、他の衝撃発生機構によって、降下したノズルから部品を離反させる状態を示す側面断面図である。 （ａ）は部品保持ユニットにおいてノズルが下降する前の側面断面図であり、（ｂ）は、他の衝撃発生機構によって、降下したノズルから部品を離反させる状態を示す側面断面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、他の衝撃発生機構の構成を示す側面断面図である。 本発明の搬送装置の動作を示す図であり、（ａ）は供給領域の動作を示す図であり、（ｂ）は外観検査領域の動作を示す図であり、（ｃ）は搬出領域の動作を示す図であり、（ｄ）は廃棄領域の動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る部品保持機構が採用される搬送装置１０１の正面図である。図２は、搬送装置１０１の平面図（上面図）である。なお、図示の便宜上、例えば図１では、基台上に配置される部品供給装置や部品搬出装置等の図示を省略している。このように、各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化している。搬送装置１０１で搬送される部品１０は、平面のサイズが１ｍｍ角以下（１ｍｍ以下×１ｍｍ以下）となっており、より詳細には０．５ｍｍ角以下、特に本実施形態では０．３ｍｍ角以下となっている。

図１に示すように、搬送装置１０１は、基台１０２と、基台１０２上面に配設された部品供給装置１１０と、基台１０２に揺動自在に配設された固定テーブル１２０と、基台１０２に対して回転自在に設置された回転テーブル（ベース部材）１３０と、回転テーブル１３０の外周面に周方向に沿って配設された複数（本実施形態では１６個）の部品保持ユニット１４０と、固定テーブル１２０に配設された計１２個の上側外部付勢装置（案内方向駆動手段又は自転軸方向駆動手段）１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃと、回転テーブル１３０を回転させる回転テーブル駆動手段１６０と、搬送装置１０１全体を制御する中央制御装置１９０を備える。

基台１０２は、略直方体状の部材である。基台１０２の内部には、中央制御装置１９０や、特に図示しない電源装置等が配設されている。

図３に示すように、基台１０２の中央には柱部材１０２ａが配設されており、この柱部材１０２ａの上端に固定テーブル１２０が固定されている。柱部材１０２ａは、回転テーブル駆動手段１６０となる中空モータの内部空間を通過するようにして、基台１０２から立設されているが、本発明はこれに限定されず、回転テーブル駆動手段１６０や回転テーブル１３０の周囲に柱部材１０２ａを配置して、固定テーブル１２０を支持しても良い。

固定テーブル１２０には、上側外部付勢装置１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ及び上部カメラ１１７ａ、１１７ｂが配設される。上側外部付勢装置１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃは、ノズル１４２を下降させたい場所（作業領域）に対応して、それぞれの上方に設けられる。図２に示すように、ここでは合計１２か所に配置される。

図１に戻って、部品保持ユニット１４０は、保持具となるノズル１４２を有しており、電子部品をピックアップして保持する。ノズル１４２は、吸着方向（鉛直方向）に沿う自転軸線Ｊ周りに（図１のθ方向またはθ方向と逆方向に）自転自在となっている。これらの回転により、部品の保持姿勢を調整できる。

回転テーブル１３０は、本発明の移動機構を具現化したものであり、略円盤状の部材であり、外周面に１６個の部品保持ユニット１４０が等間隔（本実施形態では略２２．５度の角度間隔）で配設されている。回転テーブル１３０は、回転軸が上下方向（鉛直方向）となるように、基台１０２に保持されている。回転テーブル１３０には、１６個の部品保持ユニット１４０が配置されることから、回転テーブル１３０が停止した状態を仮定すると、各部品保持ユニット１４０に対応して、周方向に最大で合計１６か所の、同時進行可能な作業領域を確保できる。

回転テーブル駆動手段１６０は、基台１０２と回転テーブル１３０の間に位置している。本実施形態では、回転テーブル駆動手段１６０は、中空ＤＤ（ダイレクトドライブ）モータであり、基台１０２に固定されるステータと、ステータの内周又は外周（ここでは内周）を回転して回転テーブル１３０と結合する筒状のロータから構成される。回転テーブル駆動手段１６０の中心部には軸方向に貫通孔が形成されている。

中央制御装置１９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えた制御装置であり、上側外部付勢装置１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、回転テーブル駆動手段１６０等を直接制御する。なお、これらの動作と連動する他の装置（例えば、部品供給装置１１０、外観検査装置２００、部品搬出装置１７０等）も、中央制御装置１９０で同時に制御できる。

図３（ａ）に示されるように、部品保持ユニット１４０は、略円筒状の回転テーブル１３０の外周面において、周方向に２２．５度間隔で外側に向けて突設されている。本実施形態では、隣接する部品保持ユニット１４０の間の部材を排除して（または切り欠いたり、開口を形成したりして）、干渉回避空間部１３１を生じるようにしている。この干渉回避空間部１３１を利用して、回転する部品保持ユニット１４０が存在しないタイミングで、上部カメラ１１７ａ、１１７ｂ等による基台側の撮像を可能にしている。即ち、干渉回避空間部１３１は回転テーブル１３０と共に回転するが、各作業領域は回転しないことから、各作業領域と干渉回避空間部１３１が重なるタイミングで、カメラ等の撮像を行う。なお、部品保持ユニット１４０は、フランジを利用して容易に着脱可能に回転テーブル１３０に固定される。

図３（ｂ）に示されるように、回転テーブル１３０の中心には、中空軸１３２が配置される。この中空軸１３２は回転テーブル１３０の回転中心となると共に、基台１０２に回転自在に支持される。なお、中空軸１３２の内部空間に、固定テーブル１２０の支柱１０２ａが配置される。また、中空軸１３２は、大径の外側パイプ１３２ａと小径の内側１パイプ３２ｂが同軸的に配設された二重構造となっている。中空軸１３２の外側パイプ１３２ａと内側パイプ１３２ｂの間隙は、低圧源となる真空ポンプ（図示省略）と部品保持ユニット１４０を繋ぐエア通路の一部となっている。中空軸１３２の下端部には、スイベルジョイント１３３を介して真空ポンプに繋がるエア配管１３４が接続される。

回転テーブル１３０の内部には、外側パイプ１３２ａと内側パイプ１３２ｂの間隙と同軸的に接続された中央気室１３５が中心部に形成されており、さらに、この中央気室１３５から各部品保持ユニット１４０に個別に接続される１６本の吸引通路１３６が放射状に形成される。各吸引通路１３６の途中には、部品保持ユニット１４０と真空ポンプの連通・遮断を切り替える切替バルブ１３７がそれぞれ配設されている。従って、本実施形態では、各部品保持ユニット１４０と真空ポンプの連通・遮断を個別に切り替えることが可能となっている。本実施形態における切替バルブ１３７は、ソレノイドによって弁体を移動させる電磁弁から構成されている。なお、切替バルブ１３７は、他の構成のものであってもよい。

回転テーブル１３０の内部には、更に切替バルブ１３７を制御して後述するノズル１４２による部品の吸着・解放を制御したり、ノズルの自転を制御したりする保持状態制御装置１９１が配設されている。保持状態制御装置１９１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えた制御装置である。保持状態制御装置１９１は、特に図示しない配線によって、切替バルブ１３７および部品保持ユニット１４０とそれぞれ電気的に接続されると共に、中央制御装置１９０に電気的に接続されている。中央制御装置１９０と保持状態制御装置１９１は、中空軸１３２先端側の支柱１０２ａに配設されたスリップリング１３８と、支柱１０２ａの内部を通る配線（図示省略）によって接続される。

次に、部品保持ユニット１４０の内部構造について説明する。図４は、部品保持ユニット１４０の断面構造および外部付勢装置１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃの一部を示した図である。部品保持ユニット１４０は、本発明の部品保持機構を具現化したものであり、筺体１４１と、筺体１４１に対して、鉛直方向の平面内に沿う自転軸線Ｊ周りに自転自在に配設されたノズル１４２と、ノズル１４２を自転駆動するノズル自転駆動手段１４３と、ノズル１４２を自転軸線Ｊに沿って案内する案内機構１４９を有して構成される。従って、この自転軸線Ｊは、案内機構１４９による案内方向と一致する。

筺体１４１は、水平方向（回転テーブル１３０の半径方向）に延びる筒状部材となっており、その端面にフランジ１４１ａが形成される。このフランジ１４１ａを、回転テーブル１３０の外周面に形成される固定用平面１３０ｘに当接させて、特に図示しないボルト等によって着脱自在に固定される。従って、フランジ１４１ａと固定用平面１３０ｘの間にシム等を挿入すれば、回転テーブル１３０の回転軸線（回転中心）からの部品保持ユニット１４０（ノズル１４２）までの半径方向距離を、事後的に微調整することができる。 筐体１４１の内部には、自転用中空モータ１４３ａへ電力を供給するための配線が敷設される（点線参照）。

ノズル１４２は、先端に吸着面１４２ａが配設された細長い円筒状の部材である。ノズル１４２は、吸着方向に沿った自転軸線Ｊ周りに回転（自転）自在であると共に、自転軸線Ｊ方向に沿って往復移動自在となっている。ノズル１４２の内部は吸着面１４２ａに繋がる吸引通路１４２ｂとなっている。

図３（ｂ）で示した切替バルブ１３７は、真空ポンプからノズル１４２までのエア流路の連通・遮断を切り替えると共に、遮断時には、ノズル１４２を大気開放状態とするように構成されている。すなわち、ノズル１４２は、切替バルブ１３７によって真空ポンプと連通された場合に、部品を吸引して吸着（保持）し、切替バルブ１３７によって真空ポンプから遮断された場合に、部品を解放する。

ノズル自転駆動手段１４３は、自転用中空モータ１４３ａと、ノズル１４２を自転自在に保持する自転用ブラケット１４３ｂを有する。自転用中空モータ１４３ａは、自転用ブラケット１４３ｂと一体となっており、内部にノズル１４２の一部を収容して、同軸状態でノズル１４２を回転駆動する。結果、ノズル１４２は自転軸線Ｊを中心として自転自在となる。自転用ブラケット１４３ｂ内には、ノズル１４２に負圧を供給するエア流路１４３ｃが形成される。

ノズル自転駆動手段１４３は、結合ブラケット１４９ｃを介して、案内機構１４９の移動テーブル１４９ａに固定される。

案内機構１４９は、ベース材１４９ｄと、ベース材１４９ｄに固定されるレール１４９ｂと、レール１４９ｂに沿って移動自在の移動テーブル１４９ａと、移動テーブル１４０ａに固定される結合ブラケット１４９ｃを有する。レール１４９ｂは、ノズル自転駆動手段１４３の自転軸線Ｊ方向に沿って配置される。従って、ノズル１４２及びノズル自転駆動手段１４３全体が、案内機構１４９によって、自転軸線Ｊの方向に沿って往復移動自在となる。ベース材１４９ｄ内には、ノズル１４２に負圧を供給するエア流路１４９ｅが形成される。ベース材１４９ｄと、ノズル自転駆動手段１４３の自転用ブラケット１４３ｄの間には、互いに当接する摺動部１４３ｄが形成されており、この摺動部１４３ｄ内にもエア流路が形成される。なお、摺動部１４３ｄに形成されるエア流路は、点線で示すように、自転用ブラケット１４３ｄ側のカバーによって全体が覆われている。従って、ベース材１４９ｄに対して自転用ブラケット１４３ｄが摺動しても、互いのエア流路１４９ｅ，１４３ｃの接続は維持される。ベース材１４０ｄは、筐体１４１のフランジ１４１ａの端面に固定される。切替バルブ１３７から供給されるエア流路１４８も、ベース材１４０ｄ側のエア流路１４９ｅに接続される。

案内機構１４０とノズル自転駆動手段１４３の間には、バネによって構成される内部付勢手段１４４ａが配置される。この内部付勢手段１４４ａは、案内機構１４０のベース材１４０ｄを基準として、ノズル自転駆動手段１４３（ノズル１４２）を、自転軸線Ｊの一方向に付勢する。具体的には、ノズル１４２の先端が突出する方向と反対方向、即ち吸着面１４２ａが被吸着部から離れる方向に付勢される。更に、案内機構１４０とノズル自転駆動手段１４３の間には、ストッパ１４４ｂが配置される。このストッパ１４４ｂは、内部付勢手段１４４ａによって付勢されるノズル自転駆動手段１４３の、自転軸線Ｊの上記一方向の移動限界を規定する。

ノズル１４２又はノズル自転駆動手段１４３には、被係合部１４４ｃが設けられる。この被係合部１４４ｃは、ノズル１４２の自転軸線Ｊから半径方向にオフセットする面を有する。このオフセット面に対して、上側外部付勢装置１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃを当接させる。オフセットさせることで、上側外部付勢装置１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃもオフセットできるので、上部カメラ１１７ａ、１１７ｂを自転軸線Ｊの延長線上に配置できる。

上側外部付勢装置１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃは、本発明の部品保持機構における案内方向駆動手段を具現化したものであり、被係合部１４４ｃを利用して、ノズル１４２及びノズル自転駆動手段１４３を自転軸線Ｊの他方向（ここでは、ノズル１４２の先端が突出する方向、即ち吸着面１４２ａの突出方向）に付勢する。結果、バネとなる内部付勢手段１４４ａに抗して、ノズル１４２及びノズル自転駆動手段１４３が、先端方向（鉛直下方）に移動できる。

以上の構成により、回転テーブル１３０内の切替バルブ１３７を経由して供給される負圧エアは、筐体１４１のエア流路１４８、ベース材１４９ｄ内のエア流路１４９ｅ、自転用ブラケット１４３ｂ内のエア流路１４３ｃを経由してノズル１４２に導入される。

部品保持ユニット１４０は、例えば図７（ａ）に示すように、ノズル１４２が自転軸線Ｊ周りに回転自在であり、更に、上側外部付勢装置１５０ｃを利用して押し下げれば、ノズル１４２が自転軸線Ｊの方向に移動自在となる。

図１に戻って、上側外部付勢装置１５０ａ〜１５０ｃは、鉛直方向に配置される棒状の押圧部材１５２と、固定テーブル１２０の上面に配設されたモータ１５３と、モータ１５３の出力軸に固定されたカム１５４を有して構成されている。押圧部材１５２の先端（下端）は、回転テーブル１３０に配置される部品保持ユニット１４０の被係合部１４４ｃに当接し得るようになっており、基端はカム１５４に接続される。従って、モータ１５３によりカム１５４を回転させると、押圧部材１５２が上方向に移動して被係合部１４４ｃを押し上げる。結果、ノズル１４２が下方に移動する。

図３（ａ）に示すように、搬送装置１０１は、周方向に沿って９０度間隔で、第一搬送領域１０１ａ、第二搬送領域１０１ｂ、第三搬送領域１０１ｃ、第四搬送領域１０１ｄが形成される。第一乃至第四搬送領域１０１ａ〜１０１ｄは、互いに同じ構成であって、同時並行で全く同じ動作を行う。従って、以降では第一搬送領域１０１ａについて説明することとし、他の領域の説明を省略する。

第一搬送領域１０１ａは、ノズル１４２の公転軌跡に沿って、順番に、供給領域１０３、外観検査領域１０７、搬出領域１０５、廃棄領域１０９を有する。回転軸を中心とした作業領域の角度間隔は、ノズル１４２の配置角度と同じ２２．５度となる。

図２及び図３（ａ）を対比させて説明する。上側外部付勢装置１５０ａは供給領域１０３に配置され、上側外部付勢装置１５０ｂは外観検査領域１０８に配置され、上側外部付勢装置１５０ｃは搬出領域１０５に配置される。また、供給領域１０３には部品供給装置１１０が配置され、外観検査領域１０７には外観検査装置２００が配置され、搬出領域１０５には部品搬出装置１７０が配置され、廃棄領域１０９には部品廃棄装置（廃棄トレイ）３００が配置される。

供給領域１０３は、部品供給装置１１０から部品保持ユニット１４０に対して部品１０を供給する場所となる。外観検査領域１０７は、部品保持ユニット１４０によって保持される部品１０の五面（前後・左右側面と底面）を検査すると同時に、部品１０の姿勢（自転軸線Ｊ周り回転θ、Ｘ、Ｙ）を、画像認識によって確認する領域となる。従って、この外観検査領域１０７は、姿勢確認領域と表現することもできる。搬出領域１０５は、部品保持ユニット１４０が保持する部品１０を、部品搬出装置１７０の整列トレイ１７１に収納する場所となる。廃棄領域１０９は、不合格となる部品１０を廃棄トレイ３００に廃棄すると共に、ノズル１４２の先端をバキューム洗浄する場所となる。

なお、第一搬送領域１０１ａでは、回転テーブル１３０が、隣接する部品保持ユニット１４０の角度間隔（２２．５度間隔）で一次停止する場合を想定し、その角度間隔の整数倍の位相差に合わせて、全作業領域を配置している。即ち、いずれかの部品保持ユニット１４０が、供給領域１０３に対向する位置で停止すると、残りの部品保持ユニット１４０が、それぞれ、外観検査領域１０７、搬出領域１０５、廃棄領域１０９に同時に停止する。従って、回転テーブル１３０が一次停止している間に、４つの作業領域で各作業を同時並行で進める。既に述べたように、第一乃至第四搬送領域１０１ａ〜１０１ｄでは、同時並行で全く同じ動作を行うので、搬送装置１０１の全体では、合計十六か所の作業領域で各作業を同時並行で進める。そして、回転テーブル１３０が時計回り又は反時計回りの一方向に回転すると、全ての部品保持ユニット１４０が、第一乃至第四搬送領域１０１ａ〜１０１ｄにおける、供給領域１０３、外観検査領域１０７、搬出領域１０５、廃棄領域１０９を順番に通過する。

なお、本発明はこれに限定されず、隣接する部品保持ユニット１４０の角度間隔未満の位相差に作業領域を設定しても良い。このようにすると、より沢山の作業工程を実現できる。

図２（ａ）に示すように、部品供給装置１１０は、部品１０を載置する載置トレイ１１５と、Ｘ−Ｙテーブルから構成された載置トレイ移動手段１１９と、部品１０を位置決めするために用いる上部カメラ（ＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラなど）１１７ａを備える。載置トレイ１１５には、複数の部品１０がバラバラに載置されている。載置トレイ移動手段１１９は、図示は省略するが、モータによって駆動される直動装置を互いに直角に組み合わせて構成されており、水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に載置トレイ１１５を移動可能となっている。上部カメラ１１７ａは、回転テーブル１３０よりも上方において、ここでは固定テーブル１２０に固定される。このカメラ１１７ａの撮像軸は、鉛直方向に向くノズル１４２の自転軸線Ｊと一致しており、ノズル１４２が存在しないタイミング（干渉回避空間部１３１）を利用して、載置トレイ１１５内の部品１０を画像認識する。載置トレイ移動手段１１９は、上部カメラ１１７ａによる部品１０の撮像結果に基づいて、供給領域１０３に存在する部品保持ユニット１４０のノズル１４２の真下に、画像認識された部品１０を位置決めする。ここでは、部品１０が載置トレイ１１５内にランダムに配置されている場合を例示しているが、マトリクス状のトレイを利用して、複数の部品１０を整列配置して供給しても良く、図２（ｂ）に示すように、集積されたウエハ状態の部品１０を供給して、ノズル１４２でウエハから切り離すようにピックアップしても良く、パーツフィーダーを利用して部品１０を一つずつ供給しても良い。即ち、部品供給装置１１０の構成は様々となる。

部品１０を吸着保持した部品保持ユニット１４０は、回転テーブル１３０の回転と共に、カメラ１１７ａの画像認識結果を利用して自転軸線Ｊ周りにノズル１４２を回転させてから、外観検査領域１０７に進入する。

図５（ａ）に示すように、外観検査領域１０７に配置される外観検査装置２００は、ノズル１４２の下側に配置される投影テーブル２０２と、投影テーブル２０２を基台１０２の上方空間に固定する支持部材２０４と、投影テーブル２０２の下側に配置される下部カメラ（五面撮像手段）２１０を有する。

投影テーブル２０２には、部品１０が自転軸線Ｊ方向に進入する部品進入口２０２ａが形成される。また、投影テーブル２０２における部品進入口２０２ａの周囲四か所には、周方向に９０度間隔で、プリズム又はミラー等からなる映像投影部材２０６が配置される。この映像投影部材２０６は、それぞれ、部品進入口２０２ａを介して鉛直下方に進入した部品１０の側面１０ａの像を、９０度屈曲させて、自転軸線Ｊ方向（鉛直下方向）に投影する。下部カメラ２１０は、映像投影部材２０６による側面１０ａの投影像の投映方向に対向するように配置されることになる。

従って、図５（ｂ）に示すように、下部カメラ２１０は、映像投影部材２０６による四か所の側面１０ａの投影像、及び部品１０の底面１０ｂをまとめて撮像することができる。従って、下部カメラ２１０の撮像結果を解析することで、上面を除いた五面に関して、部品１０のキズ、欠損、変形、寸法等を検査できる。

なお、下部カメラ２１０は、部品１０のノズル１４２の保持姿勢を計測する姿勢計測装置としても利用できる。この場合、部品１０の底面映像を用いれば良いことになり、部品１０の保持姿勢の計測結果を利用して部品１０を回転させて、次の搬出領域１０５における整列トレイ１７１上に移動する前に、この整列トレイ１７１と部品１０の自転軸線Ｊ周りの位置調整を行う。

また例えば、五面の外観検査の検査精度をより高めるためには、一旦、下部カメラ２１０によって部品１０の底面を撮像して、映像投影部材２０６と部品１０の自転軸線Ｊ周りの角度誤差を算出し、ノズル１４２を回転させて誤差を解消してから、再度、下部カメラ２１０によって部品１０の五面を撮像して外観検査を行うことが好ましい。このようにすると、投影像のひずみが小さくなる。なお、この段階で、部品１０の外観不良が存在する場合や、吸着姿勢があまりにも悪い場合は、下流の搬出領域１０３をスルーして廃棄領域１０９で、その部品１０を廃棄する。

外観検査領域１０７を通過した部品保持ユニット１４０は、ノズル１４２を自転軸線Ｊ周りに回転させて、部品１０の最終姿勢を確定しつつ、搬出領域１０３上に移動する。

搬出領域１０３には、カメラ１１７ｂが上方に配置されており、搬出領域１０５で待機する整列トレイ１７１の収容空間２０を真上から撮像する。すなわち、カメラ１１７ｂは、搬出領域１０５にノズル１４２が進入する前に、干渉回避空間部１３１を利用して、搬出領域１０５の収容空間２０を上から撮像し、当該収容空間２０の水平面内に位置に関する情報（Ｘ−Ｙ方向及びθ回転方向）を、画像情報として取得する。また、カメラ１１７ｂは、中央制御装置１９０と電気的に接続されており、撮像して得られた画像情報を中央制御装置１９０に送信する。そして、カメラ１１７ｂで取得した姿勢の画像情報に基づいて、部品１０の自転軸Ｊ方向の回転姿勢を収容空間２０の姿勢に合わせる。その後、上側外部付勢装置１５０ｃを利用して部品１０を下降させることで、収容空間２０に部品１０を載置する。

部品搬出装置１７０は、マトリクス状に配置された複数の凹部（収容空間２０）が上面に形成された整列トレイ１７１と、Ｘ−Ｙテーブルから構成された整列トレイ移動手段１７２を備えて構成されている。整列トレイ移動手段１７２は、図示は省略するが、モータによって駆動される直動装置を互いに直角に組み合わせて構成されている。本実施形態における整列トレイ移動手段１７２は、図２（ａ）における上下方向及び左右方向に整列トレイ１７１を移動可能となっている。

整列トレイ移動手段１７２は、搬出領域１０５に部品１０が搬送されることに先立って、複数の収容空間２０を１つずつ順番に搬出領域１０５に供給する。この整列トレイ移動手段１７２は、中央制御装置１９０が導出した、部品１０との相対位置ずれ量Ｇに基づいて、収容空間２０の位置を調整する位置調整ユニットとして機能する。搬出領域１０５では、部品保持ユニット１４０が吸着保持した部品１０を、収容空間２０に収納する。整列トレイ１７１の全ての収容空間２０に部品１０を収容したら、整列トレイ１７１は、外部に搬出される。

なお、ここでは整列トレイ１７１に部品１０を搬出する場合を例示した、本発明はこれに限定されない。例えば図２（ｃ）に示す部品搬出装置１７０のように、一対のフィルムテープの間に部品１０を投入し、この一対のフィルムテープをシールすることでパッキングする、所謂テーピング装置に対して部品を搬出しても良い。

次に、図６を参照して、ノズル１４２に対して衝撃を付与する衝撃発生機構４００について説明する。

衝撃発生機構４００は、本発明の部品保持機構における衝撃発生機構を具現化したものであり、部品搬出装置１７０上に存在するノズル１４２が、案内機構１４９によって部品搬出装置１７０側に移動して部品を離脱するタイミングで、ノズル１４２に衝撃を付与する。なお、ここでいう部品の離脱タイミングとは、負圧エアを解除してから、ノズル１４２を上昇させるまでの間のいずれかを意味する。

具体的に、衝撃発生機構４００は、自転軸方向駆動手段となる４個の上側外部付勢装置１５０ｃにおける、押圧部材１５２内にそれぞれ設けられる。衝撃発生機構４００は、自転軸線Ｊ方向に配置される衝撃発生用シリンダ４１０と、この衝撃発生用シリンダ４１０内に往復移動自在に収容される衝撃発生用ピストン４２０と、衝撃発生用シリンダ４１０に負圧エアを供給するエア流路４３０と、各エア流路４３０に配置される切替バルブ４４０を備える。エア流路４３０は、ノズル１４２に負圧エアを供給する真空ポンプに接続される。切替バルブ４４０の制御は、保持状態制御装置１９１又は中央制御装置１９０によって制御される。

従って、衝撃発生用シリンダ４１０内の移動空間４１０ａに対して、一方側（ここでは上方側）から作動流体（ここでは負圧エア）を流入及び流出させることで、衝撃発生用ピストン４２０を、衝撃発生用シリンダ４１０内で移動させることで、ノズル１４２に衝撃を付与する。本実施形態では、移動空間４１０ａにおける鉛直上方から、エア流路４３０によって負圧を導入するので、これにより衝撃発生用ピストン４２０が上昇する。この上昇時は準備段階となる。そして、切替バルブ４４０によって負圧エアを遮断すると、自重によって衝撃発生用ピストン４２０が移動空間４１０ａ内を落下して下端に衝突し、その衝撃が、被係合部１４４ｃを経由してノズル１４２に伝播する。なお、落下時に、移動空間４１０ａ内のエアが抵抗とならないように、移動空間４１０ａの下部には、内部のエアを大気側に放出する開口４１０ｂが横方向に形成される。

次に衝撃発生工程について説明する。図６は、ノズル１４２が搬出領域１０５に到着した状態を示す。従って、上側外部付勢装置１５０ｃの押圧部材１５２は、部品保持ユニット１４０の被係合部１４４ｃから上方に離反している。この段階において、衝撃発生機構４００は、予め衝撃発生用シリンダ４１０内に負圧エアを導入し、衝撃発生用ピストン４２０を上昇させておく。その後、図７（ａ）に示すように、上側外部付勢装置１５０ｃが、押圧部材１５２を利用して被係合部１４４ｃを押し下げて、ノズル１４２を下方に移動させる。これにより、部品１０が、部品搬出装置１７０の収容空間２０内でノズル１４２に保持される。

その後、図７（ｂ）に示すように、ノズル１４２に供給される負圧エアを切替バルブ１３７（図３（ｂ）参照）で遮断すると同時に、衝撃発生機構４００の切替バルブ４４０も負圧エアを遮断する。結果、ノズル１４２による吸引が解放されるので、部品１０は自重によりノズル１４２から落下しようとするが、静電気でノズル１４２に残存する場合がある。一方で、衝撃発生機構４００の衝撃発生用ピストン４２０が落下して下端に衝突し、その衝撃が被係合部１４４ｃを経由してノズル１４２に伝播するので、部品１０がノズル１４２から強制的に離反して収容空間２０に放出される。特に図示しないが、その後はノズル１４２を上昇させることで、次の工程に進むことができる。

以上の結果、部品保持機構における衝撃発生機構４００によれば、例えば部品１０が１ｍｍ角以下の微小且つ軽量の場合であっても、ノズル１４２で搬送した部品１０が、搬出領域１０５において静電気等によってノズル１４２に残存する事態を解消できる。結果、確実に素早く搬出できるので、搬送効率を高めることも可能になる。また、本実施形態のように、衝撃発生機構４００を、部品保持ユニット１４０の外部に配置することで、全ての部品保持ユニット１４０に衝撃発生機構４００を設けることが不要になり、搬送装置１０１の構成を簡潔にできる。特に、上側外部付勢装置（案内方向駆動手段）１５０ｃの押圧部材１５２に衝撃発生機構４００を設置することで、押圧部材１５２によるノズル１４２に下降動作と、下降完了後の衝撃発生動作をまとめて連続的に行うことが可能となる。

なお、衝撃発生用ピストン４２０の自重落下の時間を更に短縮したい場合は、切替バルブ４４０によって負圧エアの導入を遮断した後に、エア流路４３０及び衝撃発生用シリンダ４１０に負圧エアを残存させないことが好ましい。従って、この切換バルブ４４０利用して、エア流路４３０内を大気側に開放することが好ましく、より望ましくは図７（ｂ）の点線に示すように、正圧エアを供給する供給源Ｐから、切換バルブ４４０を利用して、負圧エアの遮断と同時に正圧エアを衝撃発生用シリンダ４１０内に供給する。また更に図７（ｂ）の点線で示すように、移動空間４１０ａにバネ４５０を収容しておき、衝撃発生用ピストン４２０を下方に付勢しておくことが好ましい。負圧エアを衝撃発生用ピストン４２０内に導入すると、バネ４５０の付勢力に抗して衝撃発生用ピストン４２０が上昇するが、負圧エアを解除すると、自重に加えてバネ４５０の付勢力によって、衝撃発生用ピストン４２０が素早く落下するので、応答性を高めることができる。更に本実施形態では、移動空間４１０ａの下部の側面に開口４１０ｂを形成して、衝撃発生用ピストン４２０の落下時に、移動空間４１０ａ内のエアが抵抗とならないように排気する構造を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図７（ｄ）に示すように、押圧部材１５２の下端面に、移動空間４１０ａと連通する連通孔４１０ｃと、この連通孔４１０ｃから放射状の延びる排気スリット４１０ｄを形成することも好ましい。このようにすると、押圧部材１５２の下端面を、被係合部１４４ｃに当接させた状態のまま、排気スリット４１０ｄを介して、移動空間４１０ａ内のエアを排気することができる。なお、特に図示しないが、移動空間４１０ａの内周面又は衝撃発生用ピストン４２０の外周面に、軸方向に延びるスリットを形成しておき、衝撃発生用ピストン４２０が落下する際に、このスリットを介して移動空間４１０ａ内のエアが移動できるので、空気抵抗をより低減することが可能となる。

また、衝撃発生用ピストン４２０の移動ストロークは、部品１０の重量や材質等によって適宜変更することが好ましい。例えば、衝撃発生用ピストン４２０の金属球体の直径を１ｍｍ以下とするとき、ストロークは、２センチメートル以下が好ましく、より好ましくは１センチメートル以下、望ましくは５ｍｍ以下に設定する。この条件において、移動空間４１０ａ内に正圧のエアを流入させつつ、衝撃発生用ピストン４２０を落下させると、落下時間は０．５秒以下となり、好ましくは０．２秒以下となり、更に望ましくは０．１秒以下とすることができる。従って、図７（ｃ）に示すように、移動空間４１０ａ内にストローク規制部材４６２を配置しておき、このストローク規制部材４６２による規制量を変更することで、衝撃発生用ピストン４２０の移動ストロークを調整できるようになる。なお、ここでは、ストローク規制部材４６２を、衝撃発生用ピストン４２０のの下側に配置する場合を例示しているが、上側に配置しても良い。

更に、図６及び図７では、作動流体を利用したピストン機構によって、衝撃を発生するようにしたが、例えば図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ソレノイド１４４ｅによって、部品保持ユニット１４０に配置される受圧部材１４４ｄをノックすることで、ノズル１４２に衝撃を付与することもできる。この受圧部材１４４ｄも、被係合部材１４４ｃと同様に、自転軸線Ｊからオフセットさせることが好ましく、固定側のソレノイド１４４ｅを自転軸線Ｊからオフセット配置できるので、上部カメラ１１７ｂによる撮像を可能にする。なお、衝撃発生用ピストン４２０又はソレノイド１４４ｅによる衝撃付与方向は、自転軸線Ｊ方向（鉛直上方又は鉛直下方）であることが好ましく、特に鉛直下方であることが望ましいが、本発明はこれに限定されず、図８（ｂ）の点線で示すように、受圧部材１４４ｄを水平方向からノックしても良く、また、上側外部付勢装置１５０ｃの押圧部材１５２をノックしても良い。

また更に、図６乃至図８では、部品保持ユニット１４０の外部に衝撃発生機構４００を配置する場合を紹介したが、回転テーブル１３０と共に回転する状態、即ちノズル１４２内、ノズル１４２の周囲（部品保持ユニット１４０）、回転テーブル１３０等に配置しても良い。この場合は、各ノズル１４２に対応させて衝撃発生機構４００を配置する。例えば図９（ａ）に示すように、案内機構１４９のベース材１４９ｄに下端ストッパ４６０を配置し、図９（ｂ）に示すように、上側外部付勢装置１５０ｃによって、ノズル１４２が鉛直下方に案内される際の最下点で、自転用ブラケット１４３ｂ（又はノズル１４２）と下端ストッパ４６０を衝突させることもできる。この衝突時の衝撃により、ノズル１４２から部品１０が落下する。なお、図９（ｂ）の点線で示すように、被係合部１４４ｃにストッパを衝突させることもできる。

更に図１０に示すように、ノズル１４２内の吸引通路（案内路）１４２ｂに、衝撃発生機構４００を重畳形成することもできる。具体的には、衝撃発生用シリンダ４１０を負圧エアの吸引通路１４２ｂに重畳形成しておき、その移動空間４１０ａ内に衝撃発生用ピストン４２０を移動自在に配置する。このようにすると、図１０（ａ）に示すように、ノズル１４２によって部品１０の吸着している間は、負圧エアによって衝撃発生用ピストン４２０が上昇位置で待機する。なお、ここでは特に図示しないが、上方の待機位置で、衝撃発生用ピストン４２０が吸引通路１４２ｂを完全に閉鎖しないように、移動空間４１０ａと衝撃発生用ピストン４２０の間に隙間を用意しておくことが好ましい。図１０（ｂ）に示すように、部品１０を収容空間２０に放出するために、吸引通路１４２ｂ内の負圧エアを遮断すると、衝撃発生用ピストン４２０が落下して、ノズル１４２に衝撃を付与する。また、衝撃発生用ピストン４２０が落下すると同時に、移動空間４１０ａ内のエアも押し出されて、ノズル１４２から外部に放出されるので、そのエアによっても部品１０をノズル１４２から離脱させることにつながる。なお、既に述べたように、部品１０が極めて小さい場合は、この放出されるエアが大量過ぎると、収容空間２０から部品１０が飛散する可能性があるので、放出されるエアは極少量にすることが好ましい。従って、衝撃発生用ピストン４２０の移動ストロークは、１センチメートル以下、望ましくは５ｍｍ以下に設定する。このストロークを調整するために、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、負圧エアの吸引通路１４２ｂ内に一対のストッパ４７０を配置しておき、このストッパ４７０に挟まれた空間を、衝撃発生用シリンダ４１０とすることもできる。ストッパ４７０の一方を軸方向に移動させることで、衝撃発生用ピストン４２０の移動ストロークを自在に調整できる。

更に図１１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ノズル１４２の外周に、円筒状の衝撃発生用シリンダ４１０を配置し、その中にリング状の衝撃発生用ピストン４２０を収容することもできる。この衝撃発生用シリンダ４１０の移動空間４１０ａには、ノズル１４２の吸引通路１４２ｂから分岐したエア流路４３０によって負圧エアが上方から供給される。移動空間４１０ａの下部には、内部のエアを大気側に放出する開口４１０ｂが形成される。この開口４１０ｂによるエアの放出方向は、ノズル１４２の自転軸線Ｊ方向と異なる方向（鉛直下方とは異なる方向）、具体的には水平方向に設定される。従って、図１１（ｃ）の待機状態から、図１１（ｄ）の衝撃発生状態に遷移する際に、衝撃発生用シリンダ４１０の落下によって、開口４１０ｂから水平方向に向かって内部のエアが放出されるので、収容空間２０に搬出される部品１０を飛散させないで済む。なお、図１１（ｄ）の点線に示すように、衝撃発生用ピストン４２０の応答性を高める際には、バネ４５０を利用して、衝撃発生用ピストン４２０を下方向に付勢しても良い。

次に、この搬送装置１０１の第一搬送領域１０１ａで同時並行的に進められる動作を作業領域単位で説明する。

＜供給領域１０３の動作＞図１２（ａ）に示すように、部品供給装置１１０は、上部カメラ１１７ａで複数の部品１０を撮像し、その中の特定の部品１０について、Ｘ−Ｙ平面内で移動させて所定位置に配置する。なお、この際に、部品１０のθ回転方向の誤差も算出しておく。部品供給装置１１０によって、特定の部品１０が供給領域１０３に位置決めされた後（又は略同時）に、回転テーブル１３０が反時計回りに回転し、部品保持ユニット１４０のノズル１４２が、部品１０に対向する位置まで移動する。回転テーブル１３０は、この状態で、所定の時間静止する。回転テーブル１３０が静止している間に、上側外部付勢装置１５０ａが部品保持ユニット１４０を押圧して、ノズル１４２を供給領域１０３に配置された部品１０に近接させる。そして、ノズル１４２が部品１０を吸着して保持する。その後、上側外部付勢装置１５０ａによる押圧を解除する（又は押圧力を緩める）ことで、ノズル１４２が上昇する。その後、部品１０のθ回転方向の誤差を解消すべく、ノズル１４２を自転軸線Ｊ周りに回転させて姿勢を整える（図示省略）

＜外観検査領域１０７の動作＞図１２（ｂ）に示すように、回転テーブル１３０は、部品１０の自転軸線Ｊ周りの姿勢を整えた上で、外観検査領域１０７に進入する。回転テーブル１３０が静止している間に、外観検査領域１０７では、上側外部付勢装置１５０ｂによって部品保持ユニット１４０を押圧して、ノズル１４２を外観検査装置２００内に下降させる。外観検査装置２００では、部品１０の五つの面（四つの側面と下面）の傷や欠損、寸法誤差等を検査しつつ、再度、部品１０の保持状態（姿勢）を解析して、その後、ノズル１４２を自転軸線Ｊ周りに回転させて部品１０の姿勢を微調整する。なお、部品１０に欠陥があった場合や、部品１０の保持姿勢が修正不能なレベルにある場合、後述する収容空間２０に搬出することなく、廃棄領域１０９において、部品１０を廃棄トレイ３００に放出する。

＜搬出領域１０５の動作＞図１２（ｃ）に示すように、搬出領域１０５では、ノズル１４２が進入する前に、上部カメラ１１７ｂによって搬出領域１０５で待機する収容空間２０の状態を画像認識する。この画像認識結果と、図１２（ｂ）で取得した部品１０の姿勢との差異を解析し、ノズル１４２を自転軸Ｊ周りに回転させると共に、収容空間２０のＸ−Ｙ平面位置を、整列トレイ移動手段１７２によって調整して、両者を一致させる。なお、上部カメラ１１７ｂによる画像認識は、部品１０が搬出領域１０５に到着する前に完了していればよい。

部品保持ユニット１４０に保持されている部品１０が搬出領域１０５に到着すると、回転テーブル１３０が静止し、その間に、上側外部付勢装置１５０ｃが、部品保持ユニット１４０を押圧する。これにより、部品保持ユニット１４０のノズル１４２が下降して、部品１０を搬出領域１０５で待機する収容空間２０内に収納する。この際に、上側外部付勢装置１５０ｃに内蔵されている衝撃発生機構４００によって、ノズル１４２に衝撃を付与して、ノズル１４２から部品１０を離脱させる。

更に、ノズル１４２を上昇させて搬出領域１０５から下流側に移動させた後、上部カメラ１１７ｂによって、収容空間２０に載置された部品１０の上面の状態を画像認識して、上面のみの外観検査を行う。上面の外観検査で欠陥が判明した場合は、回転テーブル１３０を逆回転して、ノズル１４２によって部品を再度吸着保持し廃棄領域１０９へ搬送するか、上流から移動してくる次のノズル１４２を利用して、欠陥となる部品１０を廃棄領域１０９へ搬送するか、或いは、欠陥情報をメモリに記憶しておき、整列トレイ１７１を交換するタイミングで、ノズル１４２を利用して収容空間２０内の欠陥部品１０をまとめて取り出して廃棄領域１０９に廃棄しても良い。

＜廃棄領域１０９の動作＞図１２（ｄ）に示すように、廃棄領域１０９に進入したノズル１４２は、姿勢や位置の制御が不可能と判断される部品１０を廃棄トレイ３００に放出する。なお、特に図示しないが、廃棄領域１０９に吸引装置を配置しておき、ノズル１４２の先端を吸引することによって、部品１０を回収することが好ましい。このようにすると、ノズル１４２の周囲や吸引通路１４２ｂに付着したゴミも同時に回収できて好適である。

ここでは第一搬送領域１０１ａの作業工程を説明したが、第二から第四搬送領域１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄにおいても、上記動作が併行して行われる。従って、合計四か所において搬入、搬出が同時並行的に行われるので、搬送効率を飛躍的に高めることができる。

なお、図２及び図３に示すように、回転テーブル１３０及び部品保持ユニット１４０の外周に沿って、保護カバー１０２ｂが配置されており、作業者がノズル１４１や回転テーブル１３０に触れることを防止する。更に、第一乃至第四搬送領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの境界にも、仕切り壁１０２ｃが設けられており、搬送中の他の搬送領域における、部品供給装置１１０や部品搬出装置１７０に作業者が触れることを防止する。また、基台１０２の外周には、第一乃至第四搬送領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ毎に独立した開閉ドア１０２ｄが設けられる。従って、保護カバー１０２ｂと仕切り壁１０２ｃと開閉ドア１０２ｄによって、第一乃至第四搬送領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの作業空間が独立した状態となっている。

従って、例えば、第一搬送領域１０１ａにおいて、部品供給装置１１０の載置トレイ１１５内の部品１０が空になった場合は、回転テーブル１３０の回転は継続しながらも、載置トレイ１１５を保護カバー１０２ｂよりも外側の空間に移動させてから、第一搬送領域１０１ａのみの搬送動作を全て中断する。その後、作業者は、第一搬送領域１０１ａの開閉ドア１０２ｄを空けて、載置トレイ１１５に部品１０を供給するか、部品１０を載置した新たな載置トレイ１１５に交換する。この間においても、残りの第二乃至第四搬送領域１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄでは、搬送動作を継続することが可能となる。これは、部品搬出装置１７０の整列トレイ１７１を交換する場合も同様である。

本実施形態の搬送装置１０１によれば、回転テーブル１３０の周方向に配置される複数のノズル１４２の各々を、自転軸線Ｊを中心として自転駆動するノズル自転駆動手段１４３と、ノズル１４２の各々を、自転軸線Ｊに沿って案内する案内機構１４９を備える。また、搬送装置１０１には、ノズル１４２の公転軌跡に沿って、複数（四か所）の部品搬送領域１０１ａ〜１０１ｄが形成される。また、複数の部品搬送領域１０１ａ〜１０１ｄの各々は、部品供給装置１１０と、公転軌跡の下流側に配置される部品搬出装置１７０を有しており、回転テーブル１３０によって公転される複数のノズル１４２は、全ての部品搬送領域１０１ａ〜１０１ｄにおける部品供給装置１１０及び部品搬出装置１７０に同時に存在し得ることにより、部品１０の供給動作と搬出動作を同時並行させる。従って、一台の搬送装置１０１によって、実質、複数台分の搬送作業を実現することが可能となり、結果、搬送効率を飛躍的に高めることが可能となる。

また、本実施形態のノズル１４２は、回転テーブル１３０の周方向に少なくとも六個配設され、部品搬送領域は少なくとも三か所形成されるので、搬送効率を三倍以上に高めることが可能となる。なお、本実施形態のように、ノズル１４２を八個以上（ここでは十六個）設けるようにし、部品搬送領域を少なくとも四か所に形成すれば、搬送効率を四倍以上に高めることができる。

更に本搬送装置１０１では、各部品搬送領域１０１ａ〜１０１ｄにおいて、部品供給装置１１０と部品搬出装置１７０の間に、部品の外観を検査する外観検査装置２００を配置し、供給時間又は搬出時間を有効活用して、同時並行的に部品１０の外観検査動作を行うことが可能となるので、外観検査を兼ねることが可能となり、部品の組立効率を高めることが可能となっている。

特に本搬送装置１０１の外観検査装置２００は、部品進入口２０２ａの周囲四か所に映像投影部材１０６を配置して、部品進入口２０２ａから進入させた部品１０の四か所の側面の投影像と、部品１０の底面を、下部カメラ２１０でまとめて撮像している。従って、部品１０の保持動作となるノズル１４０の上下動作を有効活用して、部品１０の供給時間又は搬出時間という限られた時間の中で、部品１０の五面をまとめて外観検査できる。更に、最後には、部品搬出装置１７０に移載した部品１０の上面を、上部カメラ１１７ｂで撮像して外観検査を行うので、部品１０の六面検査を実現できる。

なお、本実施形態に係る搬送装置１０１は、１６個の部品保持ユニット１４０を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の個数（例えば４個、６個、８個、１２個、２０個）を備えていても良い。

また、搬送装置１０１は、回転テーブル１３０を、運転位置において回転の中心軸が上下方向（鉛直方向）となるように配設されているが、これに限定されるものではなく、運転位置における回転の中心軸が水平方向や斜め方向となるように配設されるものであってもよい。また、回転テーブル１３０は、本実施形態に示される形状以外の形状であってもよい。

さらに、搬送装置１０１は、各部が中央制御装置１９０によって統括的に制御される構成であるが、これに限定されるものではなく、個別に専用の制御装置を設けるようにしてもよい。

そして、搬送装置１０１の固定テーブル１２０は、基台１０２に配設されるものに限定されるものではなく、他の部材に配設されるものや、独立して配設されるものであってもよい。また、回転テーブル１３０は、基台１０２上に回転自在に立設される場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、上方のアーム部材等によって吊り下げられても良い。

また、各作業領域は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、他の位置に配置するようにしてもよい。さらに、部品の加工組立や検査等を行う作業工程を搬送途中に設けるようにしてもよい。

そして、回転テーブル１３０の回転は、２２．５度ごとに静止する間欠回転に限定されるものではなく、部品保持ユニット１４０が、各作業領域に対向する位置にある場合にも、回転テーブル１３０を低速で回転させ続けるようにしてもよい。この場合、部品供給装置１１０と部品搬出装置１７０は、供給領域１０３や搬出領域１０５において、回転テーブル１３０と同方向且つ同速度で移動するように回転する回転テーブルとすることが好ましい。つまり、供給領域１０３では、回転テーブル１３０に配置されるノズル１４２は、自身と同方向且つ同速度で移動する部品供給装置１１０に供給される部品１０を、回転中に吸着することができる。また、搬出領域１０５では、部品保持ユニット１４０は、ノズル１４２に吸着している部品１０を、部品１０と同方向且つ同速度で移動する部品搬出装置１７０に供給される収容空間２０に、回転中に搬出することができる。

更に、上記搬送装置では、軸方向駆動手段が、部品保持ユニットの外部に配置される場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、各部品保持ユニットに、軸方向駆動手段を配置しても良い。例えば、案内機構１４９を直動モータとすれば、案内機構と軸方向駆動手段を兼ねることも可能である。

また更に、上記搬送装置では、回転テーブル１３０の周囲に部品保持ユニット１４０を配置した場合を例示したが、搬送機構は他の構造であっても良く、例えば、直動ロボットによって部品保持ユニットを往復運動させるようにしても良く、また、Ｘ軸用直動ロボットとＹ軸用直動ロボットを組み合わせたＸ−Ｙロボットによって部品保持ユニットを運動させるようにしても良い。その他にも、多関節ロボットなどを採用することもできる。

また、繊維や砥石等によって形成される清掃面を有し、ノズルの先端と当接して、付着したゴミ等を定期的に拭き上げる清掃装置を備えても良い。

また、本発明の搬送装置塔は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明は、電子部品の製造分野で幅広く利用することが出来る。

１０１ 搬送装置
１０ 部品
２０ 収容空間
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ 搬送領域
１１０ 部品供給装置
１１７ａ、１１７ｂ 上部カメラ
１３０ 回転テーブル
１４０ 部品保持ユニット
１４３ ノズル自転駆動手段
１４９ 案内機構
１７０ 部品搬出装置
２００ 外観検査装置
４００ 衝撃発生機構

Claims (12)

1. 部品を保持する部品保持機構であって、
   部品を保持する保持具と、
   前記保持具が前記部品を離脱するタイミングで、前記保持具に衝撃を付与する衝撃発生機構と、
   を備えることを特徴とする、
   部品保持機構。
2. 前記衝撃発生機構は、衝撃発生用シリンダと、前記衝撃発生用シリンダ内に往復移動自在に収容される衝撃発生用ピストンと、を備えており、
   前記衝撃発生用シリンダに対して作動流体を流入及び流出させることで前記衝撃発生用ピストンを移動させることで、前記保持具に衝撃を付与することを特徴とする、
   請求項１に記載の部品保持機構。
3. 前記衝撃発生機構は、前記保持具又は該保持具の周囲に設置されることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の部品保持機構。
4. 前記保持具は、エアの負圧によって前記部品を吸着保持するノズルであり、
   前記衝撃発生機構の作動流体として、前記エアを兼用することを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の部品保持機構。
5. 前記保持具は、エアの負圧によって前記部品を吸着保持するノズルであり、
   前記衝撃発生機構は、
   前記ノズルの内部に形成される前記エアの案内路に重畳形成される衝撃発生用シリンダと、
   前記エアの負圧によって前記衝撃発生用シリンダ内に往復移動自在に収容される衝撃発生用ピストンと、を備えており、
   前記エアの負圧を解除した際の前記衝撃発生ピストンの移動によって、前記ノズルに衝撃を付与することを特徴とする、
   請求項１に記載の部品保持機構。
6. 前記保持具は、エアの負圧によって前記部品を吸着保持するノズルであり、
   前記衝撃発生機構は、
   前記ノズルの周囲に配置されて、前記エアの負圧が導入される衝撃発生用シリンダと、
   前記エアの負圧によって前記衝撃発生用シリンダ内に往復移動自在に収容される衝撃発生用ピストンと、を備えており、
   前記エアの負圧を解除した際の前記衝撃発生ピストンの移動によって、前記ノズルに衝撃を付与することを特徴とする、
   請求項１に記載の部品保持機構。
7. 前記衝撃発生用シリンダには、内部のエアを大気側に放出する開口が形成され、
   前記開口による前記エアの放出方向が、前記ノズルによる前記部品の離脱方向と異なる方向に設定されることを特徴とする、
   請求項６に記載の部品保持機構。
8. 前記保持具を、前記部品への接近及び離反方向に往復案内する案内機構と、
   前記案内機構によって前記保持具と共に案内される被係合部と、
   前記被係合部と係合することで、前記保持具を前記接近及び離反方向に駆動する案内方向駆動手段と、を備え、
   前記衝撃発生機構は、前記案内方向駆動手段に設置されることを特徴とする、
   請求項１乃至７のいずれかに記載の部品保持機構。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の部品保持機構と、
   前記保持具を移動させる移動機構と、
   前記部品を前記保持具に供給する部品供給装置と、
   前記保持具から前記部品を受け取って搬出する部品搬出装置と、を有しており、
   前記部品搬出装置上に存在する前記保持具が、前記部品搬出装置に対して前記部品を放出するタイミングで、前記衝撃発生機構が、前記保持具に衝撃を付与することを特徴とする、
   搬送装置。
10. 前記移動機構は、
    前記部品保持機構が周方向に沿って複数配置されて、回転軸線を中心に回転することで前記部品保持機構の前記保持具を公転移動させるベース部材を備えることを特徴とする、
    請求項９に記載の搬送装置。
11. 前記保持具の公転軌跡に沿って、複数の部品搬送領域が形成されており、
    複数の前記部品搬送領域の各々は、
    前記部品供給装置と、
    前記部品供給装置よりも前記公転軌跡の下流側に配置される前記部品搬出装置と、を有しており、
    前記ベース部材によって公転される複数の前記保持具は、複数の前記部品搬送領域における前記部品供給装置及び前記部品搬出装置に同時に存在し得ることにより、前記部品の供給動作と、搬出動作と、を同時並行させることを特徴とする、
    請求項９又は１０に記載の搬送装置。
12. 部品供給装置から供給される部品を保持具によって保持し、
    前記保持具を部品搬出装置まで移動し、
    前記保持具で保持する前記部品を前記部品搬出装置に開放する際に、前記保持具に衝撃を付与することを特徴とする、
    搬送方法。

Images