JP2020107658A - 電子部品搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品に生じる負荷を計測可能な電子部品搬送装置を提供する。【解決手段】電子部品Ｗを吸着した吸着手段Ｊを位置Ｐに配する第１のユニット１１と、位置Ｐに配された吸着手段Ｊに吸着されている電子部品Ｗに対向する位置Ｑに順次配されて、吸着手段Ｊから電子部品Ｗを取得する複数の吸着手段Ｋを有する第２のユニット１２とを具備する電子部品搬送装置１０において、駆動手段２４と、駆動手段２４の作動により、位置Ｑに配された吸着手段Ｋに力を作用させて、吸着手段Ｋと共に移動し、位置Ｐに配された吸着手段Ｊに吸着されている電子部品Ｗに吸着手段Ｋを接触させる可動体２６と、可動体２６に設けられた荷重センサ３２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を搬送する電子部品搬送装置に関する。

従来、電子部品の搬送装置として、ウエハから電子部品を取得するピックアップ用ノズルと、回転体に昇降自在に取り付けられた複数の吸着ノズルと、回転体の回転によって所定位置に配された吸着ノズルを、モータの駆動による移動によって押し下げて、ピックアップ用ノズルに接近させる可動体とを有するものがある（特許文献１参照）。所定位置に配された吸着ノズルは、可動体の押し下げにより下降し、ピックアップ用ノズルに下面が吸着された電子部品の上面に接触して、ピックアップ用ノズルから電子部品を取得する。
吸着ノズル及びピックアップ用ノズルは、電子部品を上下から挟んだ状態で受け渡しを行うため、電子部品の落下を防止することができる。吸着ノズル及びピックアップ用ノズルで挟まれた状態となった電子部品には負荷が生じるが、可動体の下降距離の調整等で、その負荷が一定以上とならないように制御する。

特開２００６−１０８１９３号公報

しかしながら、可動体の下降距離が同じでも、複数の吸着ノズル全てについて下降状態の吸着ノズルの下端部の高さ位置を完全に一致させることはできない。そのため、電子部品にかかる負荷を厳密に等しくすることはできず、例えば、電子部品が薄い場合、生じた負荷の大きさによっては電子部品にクラック等の不具合が発生する可能性があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電子部品に生じた負荷を検出可能な電子部品搬送装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る電子部品搬送装置は、電子部品を吸着した吸着手段Ｊを位置Ｐに配する第１のユニットと、前記位置Ｐに配された前記吸着手段Ｊに吸着されている前記電子部品に対向する位置Ｑに順次配されて、該吸着手段Ｊから前記電子部品を取得する複数の吸着手段Ｋを有する第２のユニットとを具備する電子部品搬送装置において、駆動手段と、前記駆動手段の作動により、前記位置Ｑに配された前記吸着手段Ｋに力を作用させて、該吸着手段Ｋと共に移動し、前記位置Ｐに配された前記吸着手段Ｊに吸着されている前記電子部品に該吸着手段Ｋを接触させる可動体と、前記可動体に設けられた荷重センサとを備える。

本発明に係る電子部品搬送装置は、駆動手段の作動により位置Ｑに配された吸着手段Ｋに力を作用させて、吸着手段Ｋと共に移動し、位置Ｐに配された吸着手段Ｊに吸着されている電子部品に吸着手段Ｋを接触させる可動体と、可動体に設けられた荷重センサとを備えるので、可動体には電子部品に生じた負荷が吸着手段Ｋから伝わることとなり、荷重センサは可動体に伝わった負荷、即ち、電子部品に生じた負荷を検出可能である。

本発明の一実施の形態に係る電子部品搬送装置の説明図である。 同電子部品搬送装置の一部拡大図である。 同電子部品搬送装置において、吸着手段Ｋが吸着手段Ｊに吸着されている電子部品Ｗに接触した様子を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、同電子部品搬送装置におけるセンサ付き可動体及び変形例に係るセンサ付き可動体の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る電子部品搬送装置１０は、電子部品Ｗを吸着した吸着手段Ｊを所定の位置Ｐに配するピックアップユニット（第１のユニットの一例）１１と、位置Ｐに配された吸着手段Ｊに吸着されている電子部品Ｗに対向する位置Ｑに順次配されて、吸着手段Ｊから電子部品Ｗを取得する複数の吸着手段Ｋを有する受取ユニット（第２のユニットの一例）１２とを具備する。以下、詳細に説明する。

ピックアップユニット１１は、図１、図２に示すように、支持体１３に支持された回転軸１４と共に回転する回転体１５を有し、複数（本実施の形態では４つ）の長尺の吸着手段Ｊがそれぞれ回転体１５に進退可能に取り付けられている。吸着手段Ｊは、放射状に設けられ、各先端が仮想円に沿って等間隔に配されている。各吸着手段Ｊには、図２に示すように、コイルばね（負荷を吸収する弾性体の一例）１６が装着されており、コイルばね１６は回転体１５の中心に向かって移動した吸着手段Ｊに対し回転体１５の外側向きの力を与える。

各吸着手段Ｊは真空圧（負圧）によって先端で電子部品Ｗを吸着保持し、大気開放又は正圧によって電子部品Ｗの吸着状態を解除する。本実施の形態において、回転軸１４は水平配置されているがこれに限定されない。複数の吸着手段Ｊは、支持体１３に固定された図示しないモータの作動によって間欠的に円弧状の経路を移動し、順次、先端が多数の電子部品Ｗが貼り付けられたウエハシートＳに対向する位置、即ち、ウエハシートＳに貼り付けられた電子部品Ｗを吸着可能な位置（以下、「部品受取位置」と言う）に配される。

ウエハシートＳはウエハリングＲに固定され、図示しない駆動機構の作動によりウエハリングＲと共に移動して、部品受取位置に配された吸着手段Ｊの先端に対向する位置に、吸着手段Ｊによって次に取得されるべき電子部品Ｗを配する。電子部品Ｗとして、ダイオード、トランジスタ、コンデンサ、インダクタ、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等が挙げられる。

受取ユニット１２は、図１に示すように、ベース材１７に載置された板材１８に固定されたモータ（駆動手段の一例）１９と、複数の吸着手段Ｋが外周に沿って等ピッチで取り付けられ、モータ１９の作動によって回転する円盤状の回転体２０を有している。モータ１９は、回転体２０を間欠的に回転駆動させて、複数の吸着手段Ｋを間欠的に移動させる。
各吸着手段Ｋは、鉛直方向に長く、回転体２０を貫通した状態で回転体２０に昇降可能に取り付けられている。各吸着手段Ｋは下端部で電子部品Ｗを吸着する吸着ノズルであり、各吸着手段Ｋには、下降した吸着手段Ｋに上向きの力を作用させるコイルばね（弾性体の一例）２１が装着されている。本実施の形態では、吸着手段Ｋの回転体２０より上側の領域にコイルばね２１が装着されている。

回転体２０の上方には、モータ１９及び回転体２０を貫通する支持部材２２に固定された円盤状の板材２３が設けられている。水平配置された板材２３の外周には、それぞれモータ（駆動手段の一例）２４が固定された複数の保持部材２５が取り付けられ、各保持部材２５には可動体２６が昇降自在に装着されている。各モータ２４の下方には、下降した可動体２６に対し上向きの力を与える弾性体の一例であるコイルばね２８が設けられている。

本実施の形態では、モータ２４に、モータ２４の駆動によって昇降する出力軸２９が連結されており、可動体２６は下降する出力軸２９によって押し下げられる。なお、モータの駆動力を可動体２６に伝えて可動体２６を押し下げる、カム及びカムフォロアを有する機構を採用してもよい。
回転体２０及び複数の吸着手段Ｋは、モータ１９が駆動するごとに、吸着手段Ｋの配置ピッチに相当する角度回転する。各可動体２６は、吸着手段Ｋが一時停止する位置の上方に配され、対応するモータ２４の駆動力を与えられて下降し、一時停止している吸着手段Ｋを押し下げる。
なお、図１においては、吸着手段Ｋ、モータ２４、保持部材２５及び可動体２６等がそれぞれ２つずつ記載されているが、本実施の形態では、これらがそれぞれ３つ以上設けられている。

吸着手段Ｋが一時停止する複数の位置の１つは、図１、図２に示すように、ピックアップユニット１１の上方位置であり、吸着手段Ｋはこの位置（以下、「位置Ｑ」と言う）に配されて吸着手段Ｊから電子部品Ｗを取得する。位置Ｑの上方に位置する可動体２６には、可動体２６に生じる負荷を計測する荷重センサ３２が設けられ、荷重センサ３２には、図２に示すように、モータ１９、２４等の制御を行う制御手段３３がＡ／Ｄ変換器３４を介して接続されている。制御手段３３は荷重センサ３２の計測値を検出できる。

荷重センサ３２として、圧電式センサ（ピアゾ式センサ）やロードセル等を採用でき、制御手段３３はマイクロコンピュータ及び記憶媒体等によって構成することができる。以下、位置Ｑの上方に配され、荷重センサ３２が設けられた可動体２６をセンサ付き可動体２６と言う。なお、本実施の形態では、図１に示すように、センサ付き可動体２６以外の可動体２６に荷重センサが設けられていない。

センサ付き可動体２６は、対応するモータ２４の作動により、位置Ｑに配された吸着手段Ｋに接触して下向きの力を作用させ、吸着手段Ｋと共に下降（移動）する。
吸着手段Ｊが一時停止する複数の位置の１つは、位置Ｑの下方の位置Ｐであり、回転体１５は、回転によって、複数の吸着手段Ｊを位置Ｐに順次配置する。

位置Ｑから下降した吸着手段Ｋは下端部が、図３に示すように、位置Ｐに配された吸着手段Ｊに吸着されている電子部品Ｗに接触する（このとき、電子部品Ｗは吸着手段Ｋ、Ｊによって上下から挟まれた状態となる）。従って、吸着手段Ｋと共に下降するセンサ付き可動体２６は、位置Ｐに配された吸着手段Ｊに吸着されている電子部品Ｗに吸着手段Ｋを接触させることとなる。

吸着手段Ｋの下端部の電子部品Ｗへの接触によって、電子部品Ｗには吸着手段Ｋから下向きの力が与えられ、この電子部品Ｗを吸着している吸着手段Ｊに装着されているコイルばね１６には、吸着手段Ｊ経由で下向きの力が伝えられる。これによって、コイルばね１６が収縮して、電子部品Ｗ及び吸着手段Ｊが降下する。その結果、電子部品Ｗに生じる負荷の一部はコイルばね１６に吸収される（即ち、本実施の形態では、電子部品Ｗに生じる負荷をコイルばね１６によって低減している）。

電子部品Ｗに吸着手段Ｋが接触して電子部品Ｗに生じる負荷は、吸着手段Ｋを通じてセンサ付き可動体２６にも伝わる。よって、荷重センサ３２は、電子部品Ｗに生じている負荷を間接的に計測する。荷重センサ３２は電子部品Ｗに接触する吸着手段Ｋから直接負荷が伝達される可動体２６に設けられているので、可動体から負荷が伝達される他の部材に荷重センサを設ける場合に比べ、電子部品Ｗに生じている負荷を正確に計測可能である。

センサ付き可動体２６は、図４（Ａ）に示すように、吸着手段Ｋからの負荷が伝わる方向の特定領域全体（特定領域において吸着手段Ｋからの負荷が伝わる方向に直交する方向全体）が荷重センサ３２で占められているので、図４（Ｂ）に示すように、荷重センサ３６が吸着手段Ｋからの負荷が伝わる方向の特定領域の一部のみを占めているセンサ付き可動体３７に比べて、荷重センサ３２は電子部品Ｗに生じる負荷を正確に計測することができる。

また、仮に荷重センサを吸着手段Ｋ等の回転体２０の回転と共に移動する部材に設けようとすると、荷重センサの信号線が絡んだり切断したりすることのないようにする必要がある。これに対し、可動体２６は回転体２０の回転により移動しないので、可動体２６に荷重センサ３２を設ける場合、荷重センサ３２の配線を容易にできるという利点がある。

制御手段３３は、電子部品Ｗに吸着手段Ｋが接触した際の荷重センサ３２の計測値を電子部品Ｗに紐づけて記憶している。そのため、電子部品搬送装置１０の利用者は、制御手段３３の記憶データを参照することによって、過剰な負荷が生じた電子部品Ｗが存在したか否かや、どの電子部品Ｗに過剰な負荷が生じたかを確認することができる。

そして、電子部品Ｗに接触した吸着手段Ｋが電子部品Ｗを吸着し、吸着手段Ｊによる電子部品Ｗの吸着が解除され、モータ２４の作動によるセンサ付き可動体２６の上昇に伴い、吸着手段Ｋ及び吸着手段Ｋに吸着されている電子部品Ｗが上昇して、吸着手段Ｊから吸着手段Ｋへの電子部品Ｗの受け渡しが完了する。その後、電子部品Ｗを吸着している別の吸着手段Ｊが回転体１５の回転によって位置Ｐに配置され、電子部品Ｗを吸着していない吸着手段Ｋが回転体２０の回転により位置Ｑに配置され、吸着手段Ｊ、Ｋによる電子部品Ｗの新たな受け渡しが行われる。

一方、吸着手段Ｊから電子部品Ｗを取得した吸着手段Ｋは、回転体２０の回転により移動し、所定の場所でビン等の容器に電子部品Ｗを入れたり、電子部品Ｗをテープに封止するテーピングユニットに電子部品Ｗを供給したりする。吸着手段Ｊ、Ｋによる電子部品Ｗの受け渡しの際に荷重センサ３２によって測定された計測値が、予め定められた設定値を超えていた場合と当該設定値以下の場合とで、電子部品Ｗの供給先を分けてもよい。例えば、荷重センサ３２の計測値が設定値を超えていた電子部品Ｗは不良品用のビンに入れ、同計測値が設定値以下であった電子部品Ｗはテーピングユニットに供給するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、第１のユニットはウエハシートから電子部品を取得するものである必要はなく、トレイやボールフィーダ等から電子部品を取得する第１のユニットを採用することができる。そして、複数の吸着手段Ｊを具備する第１のユニットの代わりに、吸着手段Ｊを１つのみ有する第１のユニットを使用してもよい。

また、第１、第２のユニット等の位置関係や吸着手段Ｋの進退方向は限定されない。例えば、吸着手段Ｋが水平方向に移動可能な状態で回転体に取り付けられ、位置Ｐと位置Ｑが同一の高さとなるように設定してもよい。
更に、第２のユニットは回転体を有する必要はなく、例えば、吸着手段Ｋが取り付けられた部材を往復動させて、吸着手段Ｋを順次位置Ｑに配するようにしてもよい。
そして、吸着手段Ｋが吸着手段Ｊに吸着された電子部品に接触する際に電子部品に生じる負荷を吸収する弾性体を、吸着手段Ｊのみに装着する代わりに、吸着手段Ｋのみに装着してもよいし、吸着手段Ｊ、Ｋに装着してもよい。また、そのような弾性体は設けなくてもよい。

１０：電子部品搬送装置、１１：ピックアップユニット、１２：受取ユニット、１３：支持体、１４：回転軸、１５：回転体、１６：コイルばね、１７：ベース材、１８：板材、１９：モータ、２０：回転体、２１：コイルばね、２２：支持部材、２３：板材、２４：モータ、２５：保持部材、２６：可動体、２８：コイルばね、２９：出力軸、３２：荷重センサ、３３：制御手段、３４：Ａ／Ｄ変換器、３６：荷重センサ、３７：可動体、Ｊ、Ｋ：吸着手段、Ｐ、Ｑ：位置、Ｒ：ウエハリング、Ｓ：ウエハシート、Ｗ：電子部品

Claims (3)

1. 電子部品を吸着した吸着手段Ｊを位置Ｐに配する第１のユニットと、前記位置Ｐに配された前記吸着手段Ｊに吸着されている前記電子部品に対向する位置Ｑに順次配されて、該吸着手段Ｊから前記電子部品を取得する複数の吸着手段Ｋを有する第２のユニットとを具備する電子部品搬送装置において、
   駆動手段と、
   前記駆動手段の作動により、前記位置Ｑに配された前記吸着手段Ｋに力を作用させて、該吸着手段Ｋと共に移動し、前記位置Ｐに配された前記吸着手段Ｊに吸着されている前記電子部品に該吸着手段Ｋを接触させる可動体と、
   前記可動体に設けられた荷重センサとを備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
2. 請求項１記載の電子部品搬送装置において、前記第１のユニットは、複数の前記吸着手段Ｊと、前記複数の吸着手段Ｊが取り付けられ、回転によって、該複数の吸着手段Ｊを前記位置Ｐに順次配置する回転体とを備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
3. 請求項１又は２記載の電子部品搬送装置において、前記吸着手段Ｊ及び前記吸着手段Ｋの少なくとも一方には、前記吸着手段Ｋの前記吸着手段Ｊに吸着された前記電子部品への接触によって該電子部品に生じる負荷を吸収する弾性体が装着されていることを特徴とする電子部品搬送装置。
   

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