JP2021046310A - 部品搬送装置 - Google Patents

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肇一 高松
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Abstract

【課題】電子部品を安定的に搬送しつつ単位時間の電子部品の処理数を増やす部品搬送装置を提供する。【解決手段】収容体Pのポケットp内の電子部品Wを収容体Qのポケットqに収容する部品搬送装置10において、収容体Pを移動させ、N個(N≧2)のポケットpに収容されているN個の電子部品Wを、直線状に並べた状態で入り側位置S1に配する上流側ユニット11と、入り側位置S1に配されたN個の電子部品Wをそれぞれ取得し吸着する直線状に並んだN個のチャック12、12aからなるチャック群35が回転テーブル13の回転方向に間隔を空けて取り付けられ、回転テーブル13の回転により各チャック群35に保持されているN個の電子部品Wを出側位置S2に配する搬送ユニット14と、収容体Qを移動させ、N個の空のポケットqを、出側位置S2で、チャック群35からN個の電子部品Wを受け入れ可能な状態とする下流側ユニット15とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、収容体に収められている電子部品を搬送して別の収容体に収容する部品搬送装置に関する。
一の収容体のポケットに収められている電子部品をチャックで吸着して搬送し他の収容体のポケットに収める部品搬送装置(特許文献1参照)は、単位時間当たりに処理(一の収容体から他の収容体に移動)できる電子部品の数を増やすことが求められる。単位時間当たりの処理数の増加は、収容体のポケットからチャックが電子部品を取得する速さや、電子部品を吸着しているチャックの移動速度等を上げることによって達成することができる。
特許第6164624号公報
しかしながら、電子部品を取得する速さやチャックの移動速度の上昇は、電子部品の取得失敗の可能性やチャックからの電子部品の落下を招く可能性を高めることから、これらの方法によって、単位時間当たりの処理数を増加させるのには限界がある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電子部品の安定的な搬送を確保しつつ、単位時間当たりの電子部品の処理数を増加させる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部品搬送装置は、収容体Pのポケットpにそれぞれ収められている電子部品を別の収容体Qのポケットqに収容する部品搬送装置において、前記収容体Pを移動させ、N個の前記ポケットpにそれぞれ収容されているN個の前記電子部品を、直線状に並べた状態で入り側位置に配する上流側ユニットと、前記入り側位置に配された前記N個の電子部品をそれぞれ取得して吸着する直線状に並んだN個のチャックからなるチャック群が回転テーブルの回転方向に間隔を空けて取り付けられ、該回転テーブルの回転により前記各チャック群に保持されている前記N個の電子部品を出側位置に順次、配する搬送ユニットと、前記収容体Qを移動させ、N個の空の前記ポケットqを、前記出側位置で、前記チャック群からの前記N個の電子部品の受け入れが可能な状態とする下流側ユニットとを備える。但し、Nは2以上の自然数である。
本発明に係る部品搬送装置は、N個のポケットpにそれぞれ収容されているN個の電子部品を、直線状に並べた状態で入り側位置に配する上流側ユニットと、入り側位置に配されたN個の電子部品をそれぞれ取得して吸着する直線状に並んだN個のチャックからなるチャック群が回転テーブルの回転方向に間隔を空けて取り付けられ、回転テーブルの回転により各チャック群に保持されているN個の電子部品を出側位置に順次、配する搬送ユニットと、収容体Qを移動させ、N個の空のポケットqを、出側位置で、チャック群からのN個の電子部品の受け入れが可能な状態とする下流側ユニットとを備えるので、N個の電子部品が、入り側位置で搬送ユニットに取得され、搬送ユニットによって出側位置まで移動され、出側位置で収容体Qに受け入れ可能な状態になるまで、N個の電子部品が直線状に並んだ状態を維持することができ、電子部品を安定的に搬送した上で、単位時間当たりの電子部品の処理数を増加させることが可能である。
本発明の一実施の形態に係る部品搬送装置の説明図である。 同部品搬送装置の搬送ユニットの説明図である。 アームの先部とそれに取り付けられた各種部材の斜視図である。 (A)はアームの先部及びそれに取り付けられた各種部材の平面図であり、(B)はアームの先部に取り付けられた各種部材の説明図である。 変形例に係るチャック群の説明図である。
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部品搬送装置10は、収容体Pのポケットpにそれぞれ収められている電子部品Wを別の収容体Qのポケットqに収容する装置であって、収容体Pを移動させ、ポケットp内の電子部品Wを入り側位置S1に配する上流側ユニット11と、入り側位置S1に配された電子部品Wを吸着するチャック12、12aが取り付けられた回転テーブル13を有し電子部品Wを出側位置S2に移動させる搬送ユニット14と、収容体Qを移動させ、ポケットqを出側位置S2で電子部品Wの受け入れ可能な位置に配する下流側ユニット15とを備える。以下、これらについて詳細に説明する。
部品搬送装置10によって収容体Pのポケットpから収容体Qのポケットqに移動する電子部品Wは、例えば、ダイオード、トランジスタ、コンデンサ、インダクタ、IC(Integrated Circuit)であるが、これらに限定されない。
本実施の形態において、収容体Pは、図1に示すように、矩形状のトレイであり、ポケットpが長手方向に並べられたポケット列が幅方向に複数行配列されている。ポケットpからの電子部品Wの移動処理を行う前、収容体Pは全てのポケットpに1つずつ電子部品Wが収容されている。
上流側ユニット11は、収容体Pを移動させるトレイ移動機構16と、収容体Pのポケットpから電子部品Wを吸着して取得する図示しないピックアップ機構と、ピックアップ機構から電子部品Wを取得し、複数の電子部品Wを直線状に間隔を空けて並べた状態で吸着保持して移動させ入り側位置S1に配するシャトル機構17とを備えている。
ここで、直線状に並んだポケットpに収容されている電子部品Wを、収容体Pの移動によって入り側位置S1に配置して、搬送ユニット14が直接収容体Qのポケットpから電子部品Wを取得できるようにするトレイ移動機構を採用してもよい。この場合、搬送ユニット14は、ポケットpに収容されて直線状に並んだN個の電子部品Wを一度に取得する。
また、収容体Pはトレイに限定されず、例えば、各ポケットに電子部品が収容されたキャリアテープであってもよい。
搬送ユニット14は、図1、図2に示すように、チャック12、12aが移動可能に取り付けられた回転テーブル13と、チャック12、12aを押して移動させる押圧機構18を具備している。回転テーブル13は、図1〜図3に示すように、それぞれ幅広の先部にN個の可動部材19、19aが取り付けられた複数本(本実施の形態では12本)のアーム21を備えている。回転テーブル13は回転軸22を中心とした30°の時計回りの回転と一時停止とを繰り返し、各アーム21は回転テーブル13の回転動作の度に移動する。
アーム21の先部の一時停止位置はアーム21と同数の12箇所存在し、アーム21先部の12箇所の一時停止位置のいくつか(本実施の形態では、入り側位置S1及び出側位置S2にそれぞれ対応する2箇所を含む2〜6箇所)には、上方に押圧機構18が設けられている。
本実施の形態において、回転軸22は鉛直に配され、チャック12、12a及び可動部材19、19aはアーム21に昇降可能に取り付けられ押圧機構18によって押し下げられる。
なお、図1では、回転テーブル13を円盤状に描いているが、実際は、12本のアーム21が回転軸22を中心に放射状に配されている。また、図1では押圧機構18及び可動部材19、19a等の記載を省略している。
可動部材19、19aは、図2、図3に示すように、鉛直方向に長く、それぞれスプリングばね23、23aが装着された状態で、アーム21の先部を鉛直に貫通している。
可動部材19のアーム21の先部から下側に突出した下端部(先部)には、図2、図3、図4(A)、(B)に示すように、略直方体状の昇降ブロック24が連結されている。昇降ブロック24の一の側壁部(回転軸22までの距離が長い側の側壁部)には、チャック12を支持するチャック支持具25が複数(本実施の形態では2つ)の螺子部材26によって固定されている。
チャック支持具25は、平面視してアーム21の長手方向に垂直な方向に長く、昇降ブロック24に接触している基側領域27と、昇降ブロック24に対して回転テーブル13の回転方向に突出した突出領域27aを具備している。鉛直方向に長いチャック12は、チャック支持具25の突出領域27aに取り付けられた螺子部材28によって、突出領域27aに固定され、電子部品Wを吸着する下端部(先部)が突出領域27aの直下に位置している。
アーム21の先部の回転方向一側の下側には、図2、図4(A)、(B)に示すように、鉛直方向に長いガイド部材29が連結され、ガイド部材29に昇降自在に装着された可動ブロック30に、昇降ブロック24の他の側壁部(回転軸22までの距離が短い側の側壁部)が固定されている。従って、チャック12は、チャック支持具25、昇降ブロック24、可動ブロック30及びガイド部材29を介してアーム21の先部に取り付けられている。
可動部材19aのアーム21の先部から下側に突出した下端部(先部)には、図2、図3、図4(A)、(B)に示すように、昇降ブロック24を基準として回転テーブル13の回転方向側に配された昇降ブロック24aが連結されている。昇降ブロック24aの側壁部には、チャック12aを支持するチャック支持具25aが固定されている。チャック支持具25aは、昇降ブロック24に非接触な状態で昇降ブロック24、24aの間に位置している。
鉛直方向に長いチャック12aは、チャック支持具25aに取り付けられた螺子部材28aによって、チャック支持具25aに固定され、電子部品Wを吸着する下端部(先部)がチャック支持具25aの直下に位置している。
アーム21の先部の回転方向他側の下側には、図2、図4(A)、(B)に示すように、鉛直方向に長いガイド部材29aが連結され、ガイド部材29aに昇降自在に装着された可動ブロック30aに、昇降ブロック24aが固定されている。従って、チャック12aは、チャック支持具25a、昇降ブロック24a、可動ブロック30a及びガイド部材29aを介してアーム21の先部に取り付けられている。
チャック12、12aは、図示しない真空ポンプに接続され、負圧状態となって電子部品Wを吸着し、正圧状態又は大気圧状態となって吸着している電子部品Wを解放する。
また、押圧機構18は、図2、図4(A)に示すように、回転テーブル13の上方に設けられている支持部材31に固定され、モータ32、32a、可動部材19の上側に位置している可動体の一例である長尺体33及び可動部材19aの上側に位置している長尺体33aを有している。
長尺体33は、モータ32の正転駆動によって下降し、下端部が可動部材19に接触し、チャック12を、可動部材19、昇降ブロック24、チャック支持具25及び可動ブロック30と共に下降させる。長尺体33がモータ32の逆転駆動によって上昇すると、可動部材19に作用するスプリングばね23の上向きの弾性力によって、チャック12、可動部材19、昇降ブロック24、チャック支持具25及び可動ブロック30は一体的に上昇する。
長尺体33aは、モータ32aの駆動力によって下降し、下端部が可動部材19aに接触し、チャック12aを、可動部材19a、昇降ブロック24a、チャック支持具25a及び可動ブロック30aと共に下降させる。長尺体33aがモータ32aの駆動力を与えられずに上昇すると、可動部材19aに作用するスプリングばね23aの弾性力によって、チャック12a、可動部材19a、昇降ブロック24a、チャック支持具25a及び可動ブロック30aが一体的に上昇する。
モータ32、32aはそれぞれ独立して駆動することから、本実施の形態では、チャック12の昇降動作とチャック12aの昇降動作とはそれぞれ独立して制御される。従って、押圧機構18は、チャック12、12aのいずれか一方のみを下降させることや、チャック12、12aの双方を下降させることができる。
本実施の形態では、図1、図2、図3、図4(A)、(B)に示すように、チャック12、12aと一体となって昇降する可動部材19、19a、昇降ブロック24、24a、チャック支持具25、25a及び可動ブロック30、30aを合わせて、チャック保持体34とし、各アーム21の先部に設けられたチャック保持体34に固定されている直線状に並んだN個のチャック12、12aをチャック群35とする。ここで、各アーム21の先部にチャック保持体34を介してチャック群35が取り付けられていることから、チャック群35は回転テーブル13の回転方向に間隔を空けて取り付けられていることとなる。
また、本実施の形態において、図1、図4(A)、(B)に示すように、回転軸22(回転テーブル13の回転中心)を中心とする円を仮想円Tとして、各チャック群35は、N個のチャック12、12aが仮想円Tの径方向(アーム21の長手方向)に間隔を空けて並び、各押圧機構18は、長尺体33、33aが仮想円Tの周方向(回転テーブル13の回転方向)に間隔を空けて並んでいる。
チャック12、12aの間隔は、図4(B)に示すように、昇降ブロック24を、昇降ブロック24に対し仮想円Tの径方向の長さが異なる昇降ブロックに入れ替えることで変えることが可能である。本実施の形態では、チャック支持具25が昇降ブロック24に螺子取り付けされているので、昇降ブロック24を他の昇降ブロックに取り替える作業を容易に行うことができる。そして、長尺体33、33aを仮想円Tの周方向(即ち、チャック12、12aが並んでいる方向に垂直な方向)に配置しているのは、仮想円Tの径方向に配置する場合に比べ、押圧機構の設計を簡素にするためである。
また、収容体Qは、電子部品Wを収容可能なポケットqが直線状に等ピッチで並んだキャリアテープであり、電子部品Wが収められたポケットqは、収容体Qを移動させる下流側ユニット15によって、カバーテープが貼り付けられて閉じられる。
下流側ユニット15は、収容体Qを間欠的に移動させ、N個の空のポケットqを出側位置S2に順次配置して、出側位置S2でチャック群35からのN個の電子部品Wの受け入れが可能な状態とする。なお、下流側ユニットは、出側位置S2でチャック群35から一度にN個の電子部品Wを受け取る機構と、その機構が収容体Qの空のポケットqに電子部品Wを収容できるように、収容体Qを間欠的に移動する別の機構を有して構成してもよい。
また、収容体Qはキャリアテープに限定されず、例えば、多数のポケットが設けられたトレイであってもよい。収容体Qとしてトレイを採用する場合、搬送ユニット14はN個のチャック12、12aに吸着されているN個の電子部品Wを直接トレイのN個のポケットにそれぞれ投入するようにしてもよいし、N個のチャック12、12aに吸着されているN個の電子部品Wがシャトル機構及び他の機構を介してトレイのポケットに収容されるようにしてもよい。
次に、部品搬送装置10が電子部品Wを収容体Pのポケットp内から収容体Qのポケットq内に移動させる動作について説明する。
上流側ユニット11において、トレイ移動機構16は、収容体Pを移動させて、それぞれ電子部品Wが収容されている直線状に並んだN個(N≧2、自然数)のポケットp(一のポケット列の隣り合ったN個のポケットp)を、ピックアップ機構が当該N個のポケットpからN個の電子部品Wを取得可能な位置に順次配する。ピックアップ機構は一度にN個の電子部品Wを収容体Pのポケットpから取得してシャトル機構17に渡し、シャトル機構17はN個の電子部品を直線状に配した状態で移動させ、N個の電子部品Wを仮想円Tの径方向に直線状に並べた状態で入り側位置S1に配する。
搬送ユニット14において、入り側位置S1に配されている押圧機構18は、モータ32、32aの作動により長尺体33、33aを下降して、電子部品Wを吸着していない2つ(N個)のチャック12、12a(チャック群35)を下降させる。チャック12、12aは、各下端部が、シャトル機構17により入り側位置S1に配された2つ(N個)の電子部品Wをそれぞれ接触して吸着する。その後、入り側位置S1に配されている押圧機構18は、モータ32、32aの逆転駆動により長尺体33、33aを上げて、チャック12、12aにそれぞれ吸着されている2つの電子部品Wをチャック12、12aと共に上昇させる。
そして、搬送ユニット14は、回転テーブル13(12本のアーム21)の30°の回転により、電子部品Wを未吸着のチャック12、12aを入り側位置S1に配すると共に、チャック12、12aに吸着保持されている2つの電子部品Wを出側位置S2に配する。従って、搬送ユニット14は、回転テーブル13の回転により各チャック群35に保持されているN個の電子部品Wを出側位置S2に順次、配することとなる。
出側位置S2に配されたチャック群35は、出側位置S2に配された押圧機構18の長尺体33、33aの下降に伴って下降して、チャック12、12aに吸着している電子部品Wを収容体Qの2つの空のポケットq(下流側ユニット15において、電子部品Wの受け入れが可能な状態とされた直線状に並んだN個の空のポケットq)に投入し、長尺体33、33aの上昇に伴って上昇する。電子部品Wが投入された2つのポケットqはカバーテープの収容体Qへの貼り付けによって閉じられる。
このように、本実施の形態では、上流側ユニット11が一度にN個の電子部品Wを直線状に並べた状態で入り側位置S1に配し、搬送ユニット14の1つの回転テーブル13に並列的に設けたN個(即ち、複数)の搬送経路に沿って入り側位置S1から出側位置S2に電子部品Wを移動させて、出側位置S2で下流側ユニット15がチャック群35からN個の電子部品Wを受け入れ可能な状態にするので、収容体Pから収容体Qに電子部品Wを効率的に移動することができる。
しかも、収容体PのN個のポケットpに直線状に収容されていたN個の電子部品Wは、上流側ユニット11から搬送ユニット14への受け渡しと、搬送ユニット14による搬送と、搬送ユニット14から収容体QのN個のポケットqへの投入が、全て、直線状の配列を維持されたまま行われるので、電子部品Wの配列を途中で変える場合に比べ、電子部品Wの落下を抑制した上で、電子部品Wの単位時間当たりの処理速度を向上させることが可能である。
ここまで説明した部品搬送装置10は、各チャック群35のN個のチャック12、12aが仮想円Tの径方向に並んでいるが、これに限定されず、例えば、図5に示すように、チャック群41を構成するN個のチャック40、40aが仮想円Tの接線方向に並ぶようにしてもよい。
また、チャック保持体に、チャック群のN個のチャックの直線状に並べられた列の回転テーブルに対する角度を変える角度変更機構を設けるようにしてもよい。角度変更機構を設ければ、例えば、入り側位置で、N個のチャックを、回転テーブルの回転中心を中心とする仮想円の接線方向に並ぶように配置して収容体Pのポケットpから電子部品を取得し、出側位置で、N個のチャックを同仮想円の径方向に並ぶように配置して収容体Qのポケットqに投入することができる。
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、搬送ユニットは複数の回転テーブルを有することができる。搬送ユニットが2つの回転テーブルを有する場合、例えば、各回転テーブルが水平軸を中心に回転するようにし、各回転テーブルにおいて各チャックが径方向に進退することで、一方の回転テーブルに取り付けられているチャックで収容体Pのポケットpから電子部品を取得し、当該チャックから、他方の回転テーブルに取り付けられているチャックが電子部品を取得して、収容体Qのポケットqに電子部品を投入するように設計可能である。
また、押圧手段のN個の可動体は、回転テーブルの回転中心を中心とする仮想円の周方向に並んでいる必要はなく、例えば、同仮想円の接線方向や径方向に並んでいても良い。
更に、各チャック群において、N個のチャックは、回転テーブルの回転中心を中心とする仮想円の径方向及び接線方向のいずれに対しても非平行な方向に並んでいてもよい。
そして、搬送ユニットによる入り側位置から出側位置への電子部品の搬送経路上で電子部品の外観検査や電気特性検査を行い、良品との検査結果となった電子部品のみを収容体Qのポケットqに収めるようにし、不良品との検査結果となった電子部品を収容体P、Qとは別の収容体に投入するように設計可能である。
10:部品搬送装置、11:上流側ユニット、12、12a:チャック、13:回転テーブル、14:搬送ユニット、15:下流側ユニット、16:トレイ移動機構、17:シャトル機構、18:押圧機構、19、19a:可動部材、21:アーム、22:回転軸、23、23a:スプリングばね、24、24a:昇降ブロック、25、25a:チャック支持具、26:螺子部材、27:基側領域、27a:突出領域、28、28a:螺子部材、29、29a:ガイド部材、30、30a:可動ブロック、31:支持部材、32、32a:モータ、33、33a:長尺体、34:チャック保持体、35:チャック群、40、40a:チャック、41:チャック群、p:ポケット、P:収容体、q:ポケット、Q:収容体、S1:入り側位置、S2:出側位置、T:仮想円、W:電子部品

Claims (4)

  1. 収容体Pのポケットpにそれぞれ収められている電子部品を別の収容体Qのポケットqに収容する部品搬送装置において、
    前記収容体Pを移動させ、N個の前記ポケットpにそれぞれ収容されているN個の前記電子部品を、直線状に並べた状態で入り側位置に配する上流側ユニットと、
    前記入り側位置に配された前記N個の電子部品をそれぞれ取得して吸着する直線状に並んだN個のチャックからなるチャック群が回転テーブルの回転方向に間隔を空けて取り付けられ、該回転テーブルの回転により前記各チャック群に保持されている前記N個の電子部品を出側位置に順次、配する搬送ユニットと、
    前記収容体Qを移動させ、N個の空の前記ポケットqを、前記出側位置で、前記チャック群からの前記N個の電子部品の受け入れが可能な状態とする下流側ユニットとを備えることを特徴とする部品搬送装置。
    但し、Nは2以上の自然数である。
  2. 請求項1記載の部品搬送装置において、前記各チャック群は、前記N個のチャックが前記回転テーブルの回転中心を中心とする仮想円の径方向に並んでいることを特徴とする部品搬送装置。
  3. 請求項1記載の部品搬送装置において、前記各チャック群は、前記N個のチャックが前記回転テーブルの回転中心を中心とする仮想円の接線方向に並んでいることを特徴とする部品搬送装置。
  4. 請求項1記載の部品搬送装置において、前記各チャック群の前記N個のチャックの直線状に並べられた列の前記回転テーブルに対する角度を変える角度変更機構を、更に備えることを特徴とする部品搬送装置。
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