JP2021190506A - 部品受渡し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の受け渡しの際に接近させる部材を所定の位置に正確に配置させることが可能な部品受渡し装置を提供する。【解決手段】対向して配置される部材Ａ１、Ｂ１の少なくとも一方を仮想直線Ｌ１に平行に移動させて、部材Ａ１、Ｂ１を接近させ、部材Ａ１、Ｂ１間にある電子部品Ｗを部材Ｂ１に渡す部品受渡し装置１０において、部材Ａ１、Ｂ１が非対向に配置された状態で、仮想直線Ｌ１に平行な方向に部材Ａ１又は部材Ｂ１を対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている部材Ａ１、Ｂ１の双方を仮想直線Ｌ１に直交する方向に撮像した第２の画像を得る撮像手段１９と、第１、第２の画像の各被撮像物から撮像手段１９に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、撮像手段１９に第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段２０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を所定の部材に移動させる部品受渡し装置に関する。

電子部品を吸着している一のユニットの吸着ノズルから他のユニットの吸着ノズルに電子部品を移動させる装置や、表面に電子部品が貼り付けられたウエハシートの裏面側を針状部材で押して電子部品を表面側に移動させ、ウエハシートの表面側に配されたコレットに渡す装置（特許文献１参照）等、一の部材（以下、「部材Ａ」と言う）と他の部材（以下、「部材Ｂ」と言う）を接近させて、部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を部材Ｂに受け渡す様々な装置が存在する。

このような装置においては、部材Ａ及び部材Ｂをそれぞれ所定の位置に配した状態から部材Ａと部材Ｂを接近させることが、電子部品の安定的な受け渡しのために重要であり、各部材の組み立て時の調整等によって、部材Ａ及び部材Ｂがそれぞれ所定の位置に配されるようにしてきた。

特開平１１−１８６２９８号公報

しかしながら、電子部品の微小化が進むにつれ、部材Ａ及び部材Ｂをそれぞれ所定の位置に配する精度をより高める必要があった。なお、ここで言う電子部品とは、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。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電子部品の受け渡しの際に接近させる部材を所定の位置に正確に配置させることが可能な部品受渡し装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る部品受渡し装置は、対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、該部材Ａ、Ｂを接近させ、該部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を該部材Ｂに渡す部品受渡し装置において、前記部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、前記仮想直線Ｌに平行な方向に該部材Ａ又は該部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像を得る第１の撮像手段と、対向配置されている前記部材Ａ、Ｂの双方を前記仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る第２の撮像手段とを備える。

前記目的に沿う第２の発明に係る部品受渡し装置は、対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、該部材Ａ、Ｂを接近させ、該部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を該部材Ｂに渡す部品受渡し装置において、前記部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、前記仮想直線Ｌに平行な方向に該部材Ａ又は該部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている前記部材Ａ、Ｂの双方を前記仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る撮像手段と、前記第１、第２の画像の各被撮像物から前記撮像手段に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、前記撮像手段に前記第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段とを備える。

第１、第２の発明に係る部品受渡し装置は、部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、仮想直線Ｌに平行な方向に部材Ａ又は部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている部材Ａ、Ｂの双方を仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得るので、第１の画像から部材Ａ又は部材Ｂの位置を検出して部材Ａ又は部材Ｂの位置調整をし、第２の画像から部材Ａ、Ｂ間の距離を検出して、部材Ａ、Ｂ間の間隔を調整することができ、電子部品の受け渡しの際に接近させる部材Ａ、Ｂを所定の位置に正確に配置させることが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。 同部品受渡し装置における第１の画像の説明図である。 同部品受渡し装置における第２の画像の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。 本発明の第４の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。

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に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る部品受渡し装置１０は、対向して配置される部材Ａ１（部材Ａの一例）及び部材Ｂ１（部材Ｂの一例）の少なくとも一方を仮想直線Ｌ１（仮想直線Ｌの一例）に平行に移動させて、部材Ａ１、Ｂ１を接近させ、部材Ａ１、Ｂ１間にある電子部品Ｗを部材Ｂ１に渡す装置である。以下、詳細に説明する。

部品受渡し装置１０は、図１に示すように、水平配置された円盤状の回転体１１と、回転体１１に昇降自在に取り付けられた複数の可動ロッド１２と、回転体１１を回転させるモータ１３を備えている。可動ロッド１２は、回転体１１の外周部に等間隔で配され、それぞれ鉛直に回転体１１を貫通している。各可動ロッド１２は、回転体１１から上側に突出した部分にコイルバネ１４が装着され、回転体１１から下側に突出した部分にアーム１５の一端部が固定されている。アーム１５は回転体１１の径方向に長く、他端部が回転体１１から離れた位置に配されている。

部材Ａ１は、鉛直方向に長い吸着ノズルであり、アーム１５の他端部を貫通している。部材Ａ１は、下端部中心で真空圧によって電子部品Ｗを吸着し、吸着している電子部品Ｗを真空破壊又は大気開放によって解放する。モータ１３は間欠的に作動し、可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１はモータ１３の間欠的な作動によって移動（回転体１１の中心を基準とした回転移動）及び一時停止を繰り返す。モータ１３の一度の作動により、各可動ロッド１２は可動ロッド１２の配置ピッチ分移動する。

可動ロッド１２が一時停止する位置のいくつかには、直上に、可動ロッド１２を押し下げて可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１を下降させる押下げ手段１６が設けられている。押下げ手段１６が可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１を下降させる距離は調整可能である。可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１は、可動ロッド１２が押下げ手段１６から下向きの力を付与されていない状態で、可動ロッド１２に作用しているコイルバネ１４の復元力によって押し上げられる。以下、部材Ａ１が下降していない高さ位置を「上昇位置」といい、部材Ａ１が下降した高さ位置を「下降位置」と言う。

押下げ手段１６が可動ロッド１２の真上に配された状態で、当該可動ロッド１２に対応する部材Ａ１の直下には、電子部品Ｗの位置を調整する校正ユニット１７が設置されている。校正ユニット１７は、電子部品Ｗを上端部中心で真空圧により吸着し、吸着している電子部品Ｗを真空破壊又は大気開放によって解放する部材Ｂ１（本実施の形態では、吸着コレット）と、部材Ｂ１の水平移動及び部材Ｂ１の仮想の鉛直軸を中心とした旋回が可能な位置調整機構１８とを備えている。

部材Ｂ１の上方で上昇位置に配されている部材Ａ１に吸着された電子部品Ｗは、部材Ａ１、Ｂ１間で、部材Ｂ１まで距離を有する位置に配される。以下、特に記載がない限り、部材Ａ１は、校正ユニット１７の上方に配されているものとする。本実施の形態において、仮想直線Ｌ１は鉛直に配され、電子部品Ｗは、部材Ａ１が上昇位置から仮想直線Ｌ１に平行に移動（下降）するのに伴って部材Ｂ１に接近し、部材Ａ１が下降位置に配されて部材Ｂ１に接触する。

部材Ａ１は、部材Ｂ１に接近する際、等速で移動（下降）してもよいし、部材Ｂ１に接近するに従って事前に設定された位置から減速するようにしてもよい。また、部材Ａ１が移動して電子部品Ｗが部材Ｂ１に接触した時点で、押下げ手段１６のモータに流れる電流値等を基に押下げ手段１６に生じている負荷を計測し、計測された負荷が設定値以上の負荷とならないように荷重制御を行うことができる。

部材Ｂ１が電子部品Ｗを吸着した後、部材Ａ１は、電子部品Ｗを解放して部材Ｂ１に電子部品Ｗを渡し、上昇する。
次に、部材Ｂ１が部材Ａ１から取得した電子部品Ｗを、その位置を校正して部材Ａ１に戻す。具体的には、位置調整機構１８が、電子部品Ｗが部材Ａ１に吸着されていた際に検出された電子部品Ｗの部材Ａ１に対する相対位置を基に、適宜、部材Ｂ１の水平移動や旋回を行って電子部品Ｗが部材Ａ１に対し所定の位置に配されるように位置を調整する。部材Ｂ１は位置調整が完了した電子部品Ｗを、下降して下降位置に配された部材Ａ１に戻し、電子部品Ｗを吸着した部材Ａ１は上昇位置まで上昇する。部材Ａ１は、電子部品Ｗを吸着して上昇する際、等速で上昇してもよいし、予め設定した速度制御パターンに従って加減速を行ってもよい。

ここで、部材Ａ１、Ｂ１間の電子部品Ｗの受け渡しを安定的に行うには、上昇位置にある部材Ａ１の下端部中心（電子部品Ｗを吸着する部分）及び部材Ｂ１の上端部中心（電子部品Ｗを吸着する部分）が仮想直線Ｌ１に平行に配されること、並びに、部材Ａ１が下降位置に配されて、部材Ａ１の下端部中心から部材Ｂ１の上端部中心までの距離が電子部品Ｗの厚み分となることが重要である。

そのため、部品受渡し装置１０は、以下に説明する撮像手段１９及び光路調整手段２０を具備し、部材Ａ１、Ｂ１間で電子部品Ｗの受け渡しを行う前の準備工程として、部材Ａ１、Ｂ１の位置調整を行えるように設計されている。
撮像手段１９は、撮像方向が鉛直（仮想直線Ｌ１に平行な方向）となるように設置されている。平面視して、可動ロッド１２、部材Ａ１（部材Ｂ１についても同じ）及び撮像手段１９は、直線的に並べられている。光路調整手段２０は、撮像手段１９の直下に配されたビームスプリッタ２１、ビームスプリッタ２１の直下で部材Ａ１、Ｂ１間の高さ位置に配されたミラー２２、及び、ビームスプリッタ２１と同一高さで、部材Ａ１、Ｂ１の真上に配されたミラー２３を具備している。ここで、ビームスプリッタ２１に代えて、ハーフミラーのように入射光の角度に応じて光を反射又は透過するコーティング面が設けられた光学部品を用いてもよい。

ミラー２２は、部材Ａ１、Ｂ１が対向配置される位置（以下、「部材Ａ１、Ｂ１の対向位置」とも言う）からミラー２２に向かって水平に進んでミラー２２に入射した光をビームスプリッタ２１に向かって真上に反射する。ビームスプリッタ２１は、ミラー２２から真上に進んでビームスプリッタ２１に入射した光を透過させて撮像手段１９に向かわせる。

ミラー２３は、部材Ａ１、Ｂ１の対向位置からミラー２３に向かって真上に進んでミラー２３に入射した光をビームスプリッタ２１に向かって水平に反射する。ビームスプリッタ２１は、ミラー２３から水平に進んでビームスプリッタ２１に入射した光の略半分を真上に反射して撮像手段１９に向かわせる。

準備工程における部材Ａ１、Ｂ１の位置調整は以下のように行われる。
部材Ｂ１の真上に部材Ａ１が配されていない状態（部材Ａ１、Ｂ１が非対向に配置された状態）で、撮像手段１９は、図２に示すように、仮想直線Ｌ１に平行な方向で部材Ｂ１を真上（部材Ｂ１の対向位置）から撮像した第１の画像Ｐを得る。第１の画像Ｐは、部材Ｂ１を真上から撮像した領域Ｐ１に加え、部材Ｂ１が水平に撮像された領域Ｐ２も有する。部材Ｂ１の真上に部材Ａ１が配されないようにするには、例えば、押下げ手段１６の真下に可動ロッド１２が配された状態から、回転体１１を可動ロッド１２の配置ピッチの半分に当たる角度だけ回転させればよい。

そして、第１の画像Ｐの領域Ｐ１から、第１の画像Ｐにおける所定の位置Ｒ（本実施の形態では、領域Ｐ１の中心）に対する部材Ｂ１の上端部中央の相対位置が検出される。本検出は、人が第１の画像Ｐを画面で見て行ってもよいし、撮像手段１９に接続された図示しない情報処理端末が行ってもよい。本実施の形態では、人が第１の画像Ｐを見て、位置Ｒに対する部材Ｂ１の上端部中央の相対位置を容易に確認できるように、撮像手段１９の光学部材（例えばレンズ）に、位置Ｒで直交する直線Ｊ、Ｋが付された図示しないガラス板が取り付けられている。

ガラス板は、直線Ｊが領域Ｐ１内で位置Ｒを通りｘ軸方向に沿い、直線Ｋが位置Ｒを通り領域Ｐ１、Ｐ２に渡ってｙ軸方向に沿うように、撮像手段１９のレンズに対して位置決めされている。当該ガラス板を用いる代わりに、撮像手段１９が得た第１の画像Ｐ（後述する第２の画像Ｑについても同じ）に直線Ｊ、Ｋと同様の２本の直線をソフトウェアによって付すようにしてもよい。
第１の画像Ｐの領域Ｐ１において、部材Ｂ１の上端部中心が位置Ｒに配されるように、撮像手段１９や部材Ｂ１の位置が調整される。これによって、位置調整後に撮像された第１の画像Ｐでは、領域Ｐ１において部材Ｂ１の上端部中心が位置Ｒ上に配され、領域Ｐ２において部材Ｂ１の上端部中心が直線Ｋ上に配されることとなる。

次に、部材Ａ１、Ｂ１が対向配置された状態で、撮像手段１９は、図３に示すように、対向配置されている部材Ａ１、Ｂ１の双方を水平（仮想直線Ｌ１に直交する方向）に撮像した第２の画像Ｑを得る。本実施の形態においては、第２の画像Ｑを撮像する際に、部材Ａ１が電子部品Ｗを吸着しておらず上昇位置に配されているが、部材Ａ１は、電子部品Ｗを吸着していてもよいし、下降位置や部材Ｂ１に接触する位置に配されていてもよい。
第２の画像Ｑは、部材Ａ１、Ｂ１を水平に撮像した領域Ｑ２に加えて部材Ａ１、Ｂ１を真上から撮像した領域Ｑ１も有する。領域Ｑ１、Ｑ２はそれぞれ領域Ｐ１、Ｐ２に対応し、第２の画像Ｑには、第１の画像Ｐと同様に直線Ｊ、Ｋがとらえられる。

従って、光路調整手段２０は、第１の画像Ｐの領域Ｐ１の被撮像物である部材Ｂ１及び第２の画像Ｑの領域Ｑ２の被撮像物である部材Ａ１、Ｂ１から撮像手段１９に至る光路上に設けられ、光の反射により、撮像手段１９に第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑをとらえさせるものである。なお、光の屈折のみによって、あるいは、光の反射及び屈折によって、撮像手段１９に第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑをとらえさせる光路調整手段を採用してもよい。

第２の画像Ｑの領域Ｑ２を基にして、部材Ａ１の下端部と部材Ｂ１の上端部間の距離が検出される。部材Ａ１、Ｂ１が接触している場合は、部材Ａ１、Ｂ１間の距離は零として検出される。
ここで、第１の画像Ｐを利用して行った撮像手段１９や部材Ｂ１の位置調整によって、第２の画像Ｑの領域Ｑ２において、部材Ｂ１の上端部中心が直線Ｋ上に配されている。

即ち、撮像手段１９は、第１の画像Ｐにおいて第１の画像Ｐの領域Ｐ１のｘ軸方向中心に位置する被撮像物の部位（ここでは部材Ｂ１の上端部中心）が、（第２の画像Ｑの）領域Ｑ２のｘ軸方向中心に位置した第２の画像Ｑを得ている。そのため、第２の画像Ｑの領域Ｑ２を基にして、部材Ａ１の下端部中心が部材Ｂ１の上端部中心の真上（部材Ｂ１の上端部中心に対して仮想直線Ｌ１に平行）に配されていることから、部材Ａ１の下端部中心が直線Ｋ上に配されていることを検出できる。

また、第２の画像Ｑの領域Ｑ１には部材Ａ１の上端部が撮像される。そのため、本実施の形態では、部材Ａ１の上端部中心及び部材Ａ１の下端部中心が仮想直線Ｌ１に平行に配されていることを前提として、第２の画像Ｑの領域Ｑ１において部材Ａ１の上端部中心が位置Ｒ（直線Ｋ、Ｊの直交位置）に一致していることから、部材Ａ１の下端部中心が部材Ｂ１の上端部中心の真上に配されていることを検出するようにしている。
第２の画像Ｑを利用した各検出も、人が第２の画像Ｑを画面で見て行ってもよいし、情報処理端末がソフトウェアを用いて行ってもよい。

第２の画像Ｑにおいて、部材Ａ１の下端部中心から部材Ｂ１の上端部中心までの距離が所定の値となり、かつ、部材Ａ１の下端部中心が部材Ｂ１の上端部中心の真上に配されるように、部材Ａ１の位置調整がなされる。部材Ａ１を上昇位置に配して第２の画像Ｑを得た場合、部材Ａ１の上昇位置を基準にして下降位置を決定でき、部材Ａ１を下降位置に配して第２の画像Ｑを得た場合、部材Ａ１の下降位置を基準にして上昇位置を決定でき、部材Ａ１、Ｂ１を接触させて第２の画像Ｑを撮像した場合、部材Ａ１が部材Ｂ１に接触する位置を基準にして、部材Ａ１の上昇位置及び下降位置を決めることができる。
第２の画像Ｑを利用した各検出及びその検出結果を基にした部材Ａ１の位置調整は、全ての部材Ａ１について行われる。

本実施の形態では、撮像手段１９が単焦点式である。位置調整機構１８は、撮像手段１９が、第１の画像Ｐの被撮像物及び第２の画像Ｑの被撮像物を焦点が合った状態で撮像するように設計されていることから、第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑを基にした各検出を安定的になすことができる。
なお、焦点距離が可変の撮像手段を採用してもよく、その場合、第１の画像を撮像するタイミングと第２の画像を撮像するタイミングで、撮像手段の焦点距離を変えれば、第１の画像の被撮像物及び第２の画像の被撮像物を焦点が合った状態で撮像できることから、位置調整機構によって第１の画像を得るための光路長と第２の画像を得るための光路長を一致させる調整は不要である。

部品受渡し装置１０は、１つの撮像手段１９で第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑを得るようにしているが、第１の画像を得る撮像手段とは別に第２の画像を得る撮像手段を設けるようにしてもよい。この場合、光路調整手段を設ける必要はなく、部品受渡し装置は、対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、部材Ａ、Ｂを接近させ、部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を部材Ｂに渡す装置であって、部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、仮想直線Ｌに平行な方向に部材Ａ又は部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像を得る第１の撮像手段と、対向配置されている部材Ａ、Ｂの双方を仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る第２の撮像手段とを備えることとなる。

また、第１の画像に部材Ｂ以外のものが写りこむこと、及び、第２の画像に部材Ａ、Ｂ以外のものが写りこむことを抑制するため、特定範囲の波長の光を照射する照明と光学フィルタを設けてもよい。
以下、図４を参照して、部品受渡し装置１０に対し、照明３１、３２及び光学フィルタ３３、３４が追加された本発明の第２の実施の形態に係る部品受渡し装置３０について説明する。なお、部品受渡し装置３０において、部品受渡し装置１０と同様の構成については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。

部品受渡し装置３０は、図４に示すように、ミラー２３と部材Ａ１、Ｂ１の対向位置との間から部材Ａ１、Ｂ１の対向位置に向かって青色の光を照射する照明３１と、部材Ａ１、Ｂ１の対向位置を基準にして、ミラー２２の反対側から部材Ａ１、Ｂ１の対向位置に向かって赤色の光を照射する照明３２を備えている。照明３１、３２は共にリング状の同軸照明であり、撮像手段１９は、照明３１の内周を通して真上から部材Ａ１、Ｂ１を撮像した画像を得る。

部材Ａ１、Ｂ１の対向位置からミラー２３及びビームスプリッタ２１を経由して撮像手段１９に至る光路上（本実施の形態ではミラー２３とビームスプリッタ２１の間）には、光学フィルタ３３が設けられている。部材Ａ１、Ｂ１の対向位置からミラー２２及びビームスプリッタ２１を経由して撮像手段１９に至る光路上（本実施の形態ではミラー２２とビームスプリッタ２１の間）には、光学フィルタ３４が設けられている。

光学フィルタ３３は照明３１に対応し青色の光のみを透過させ、光学フィルタ３４は照明３２に対応し赤色の光のみを透過させる。
撮像手段１９は、部材Ｂ１の真上に部材Ａ１が配されていない状態、かつ、照明３１が青色光を照射し、照明３２が赤色光を照射していない状態で第１の画像を撮像する。これによって、第１の画像には、青色光を照射された部材Ｂ１が他のものより強調されて撮像される。

そして、撮像手段１９は、１）部材Ａ１、Ｂ１が対向配置された状態、かつ、照明３１が青色光を照射し、照明３２が赤色光を照射していない状態と、２）部材Ａ１、Ｂ１が対向配置された状態、かつ、照明３１が青色光を照射しておらず、照明３２が赤色光を照射している状態とで第２の画像を得る。上記１）の状態で得られた第２の画像の部材Ａ１、Ｂ１を真上から（仮想直線Ｌ１に平行に）撮像した領域には、部材Ａ１、Ｂ１が強調されてとらえられる。上記２）の状態で得られた第２の画像の部材Ａ１、Ｂ１を水平に撮像した領域には、部材Ａ１、Ｂ１が強調されてとらえられる。
なお、青色光及び赤色光の組み合わせは一例であり、他の組み合わせであってもよいのは言うまでもない。

ここまで説明した部品受渡し装置１０、３０は、部材Ａが電子部品Ｗを部材Ｂに渡し、部材Ｂが部材Ａから取得した電子部品Ｗの位置を校正して部材Ａに戻す装置であったが、これに限定されない。
以下、図５、図６を参照して、部材Ａ、Ｂの役割が、部品受渡し装置１０、３０とは異なる部品受渡し装置４０、６０について説明する。

本発明の第３の実施の形態に係る部品受渡し装置４０は、図５に示すように、複数の部材Ａ２（部材Ａの一例）を有する回転ユニット４１と、複数の部材Ｂ２（部材Ｂの一例）を有する回転ユニット４２を備えている。長尺の吸着ノズルである各部材Ａ２は、回転ユニット４１の回転中心を基準にして放射状に配置され、部材Ａ２の長手方向に進退可能である。回転ユニット４１は、回転と一時停止を繰り返して、各部材Ａ２が間欠的に移動する。

長尺の吸着ノズルである各部材Ｂ２は、回転ユニット４２の回転中心を基準にして放射状に配置され、部材Ｂ２の長手方向に進退可能である。回転ユニット４２は、回転と一時停止を繰り返して、各部材Ｂ２が間欠的に移動する。
回転ユニット４１、４２は同じタイミングで一時停止し、回転ユニット４１、４２が一時停止した際、一の部材Ａ２と一の部材Ｂ２とが距離を有して対向配置される。対向配置された部材Ａ２、Ｂ２は、部材Ａ２、Ｂ２の少なくとも一方が水平に配された仮想直線Ｌ２（仮想直線Ｌの一例）に平行に移動して、部材Ａ２、Ｂ２を接近させ、部材Ａ２に吸着されている図示しない電子部品を部材Ｂ２に渡す。部材Ａ２、Ｂ２が接近する際には、予め設定されたパターンに従って減速動作を行ってもよい。また、部材Ａ２に吸着されている電子部品が部材Ｂ２に接触する際には、設定された以上の荷重が電子部品にかからないように荷重制御を行ってもよい。

部材Ａ２から部材Ｂ２への電子部品の受け渡しを安定的に行うべく、部品受渡し装置４０は、部材Ａ２、Ｂ２が非対向に配置された状態で、仮想直線Ｌ２に平行な方向に部材Ｂ２を部材Ｂ２の対向位置（部材Ａ２が一時停止する位置）から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている部材Ａ２、Ｂ２の双方を仮想直線Ｌ２に直交する方向（鉛直）に撮像した第２の画像を得る撮像手段４３と、第１の画像の被撮像物である部材Ｂ２から撮像手段４３に至る光路上及び第２の画像の被撮像物である部材Ａ２、Ｂ２から撮像手段４３に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、撮像手段４３に第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段４４とを備えている。

光路調整手段４４はミラー４５、４６及びビームスプリッタ４７を有している。ミラー４５、４６及びビームスプリッタ４７は、撮像手段４３が、ビームスプリッタ４７及びミラー４６を介して部材Ｂ２を対向位置から撮像した第１の画像を得ること、及び、ビームスプリッタ４７及びミラー４５を介して対向配置された部材Ａ２、Ｂ２を仮想直線Ｌ２に直交する方向に撮像した第２の画像を得ることができるように配置されている。
なお、部品受渡し装置４０に対し、撮像手段４３、ミラー４５、４６及びビームスプリッタ４７の配置を変えることによって、部材Ｂ２ではなく部材Ａ２を対向位置から撮像した第１の画像を得るようにすることができる。

また、本発明の第４の実施の形態に係る部品受渡し装置６０は、図６に示すように、ペパーポットである部材Ａ３（部材Ａの一例）と、複数の部材Ｂ３（部材Ｂの一例）を有する回転ユニット６１とを備えている。部材Ａ３は突上げニードル６２が収められた円柱状の収容体６３を具備している。収容体６３と共に水平に配置された突上げニードル６２は、水平配置された仮想直線Ｌ３に平行（水平）に進退可能であり、前進して一端部が収容体６３の一端部に形成された貫通孔から突出し、後退して全体が収容体６３内に収まる。部材Ａ３は、リングホルダ６４に取り付けられ多数の電子部品が表面に貼付されたウエハシートＳの裏面側に配されている。

長尺の吸着ノズルである各部材Ｂ３は、回転ユニット６１の回転中心を基準にして放射状に配置され、部材Ｂ３の長手方向に進退可能である。回転ユニット６１は回転と一時停止を繰り返して各部材Ｂ３が間欠的に移動する。
回転ユニット６１が一時停止した際、裏面側に収容体６３の一端部が近接されたウエハシートＳの領域の表面に貼付された電子部品（ウエハシートＳ）に対し、一の部材Ｂ３が、距離を有して対向配置される。

この状態で、突上げニードル６２が仮想直線Ｌ３に平行に前進してウエハシートＳの裏面を表面側に押して、突上げニードル６２（部材Ａ３）と共に電子部品を部材Ｂ３に接近させ、部材Ｂ３が電子部品を吸着する。これによって、電子部品がウエハシートＳから部材Ｂ３に渡される。突上げニードル６２が前進する際、突上げニードル６２は、予め設定された制御パターンに従って、電子部品が部材Ｂ３に接近するのに伴い減速したり、途中で一旦停止し再度前進する二段階の前進動作を行ったりすることができる。

ウエハシートＳから部材Ｂ３へ電子部品を安定的に渡すには、部材Ａ３が所定の位置に配置され、電子部品を間に挟んで対向配置される部材Ａ３、Ｂ３が所定の距離を有することが重要である。そこで、部品受渡し装置６０は、部材Ａ３に部材Ｂ３が非対向な状態で、仮想直線Ｌ３に平行な方向（水平）に部材Ａ３を対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている部材Ａ３、Ｂ３の双方を仮想直線Ｌ３に直交する方向（鉛直）に撮像した第２の画像を得る撮像手段６５と、第１の画像の被撮像物である部材Ａ３から撮像手段６５に至る光路上及び第２の画像の被撮像物である部材Ａ３、Ｂ３から撮像手段６５に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、撮像手段６５に第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段６６とを備えている。本実施の形態では、部品受渡し装置６０からウエハリング６４を取り除いた状態で第１、第２の画像が撮像される。

光路調整手段６６は、ミラー６７、６８及びビームスプリッタ６９を有する。ミラー６７、６８及びビームスプリッタ６９は、撮像手段６５が、ビームスプリッタ６９及びミラー６８を介して部材Ａ３を対向位置から撮像した第１の画像を得ることができ、ビームスプリッタ６９及びミラー６７を介して対向配置された部材Ａ３、Ｂ３を仮想直線Ｌ３に直交する方向に撮像した第２の画像を得られるように配置されている。

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、第１、第２の画像に直線Ｊ、Ｋが存在する必要はない。
また、第１の画像において第１の画像のｘ軸方向中心に位置する被撮像物の部位が、第２の画像において第２の画像のｘ軸方向中心以外の位置にとらえられるようにしてもよい。

１０：部品受渡し装置、１１：回転体、１２：可動ロッド、１３：モータ、１４：コイルバネ、１５：アーム、１６：押下げ手段、１７：校正ユニット、１８：位置調整機構、１９：撮像手段、２０：光路調整手段、２１：ビームスプリッタ、２２、２３：ミラー、３０：部品受渡し装置、３１、３２：照明、３３、３４：光学フィルタ、４０：部品受渡し装置、４１、４２：回転ユニット、４３：撮像手段、４４：光路調整手段、４５、４６：ミラー、４７：ビームスプリッタ、６０：部品受渡し装置、６１：回転ユニット、６２：突上げニードル、６３：収容体、６４：リングホルダ、６５：撮像手段、６６：光路調整手段、６７、６８：ミラー、６９：ビームスプリッタ、Ａ１〜Ａ３：部材Ａ、Ｂ１〜Ｂ３：部材Ｂ、Ｌ１〜Ｌ３：仮想直線Ｌ、Ｐ：第１の画像、Ｑ：第２の画像、Ｓ：ウエハシート、Ｗ：電子部品

本発明は、電子部品を所定の部材に移動させる部品受渡し装置に関する。

電子部品を吸着している一のユニットの吸着ノズルから他のユニットの吸着ノズルに電子部品を移動させる装置や、表面に電子部品が貼り付けられたウエハシートの裏面側を針状部材で押して電子部品を表面側に移動させ、ウエハシートの表面側に配されたコレットに渡す装置（特許文献１参照）等、一の部材（以下、「部材Ａ」と言う）と他の部材（以下、「部材Ｂ」と言う）を接近させて、部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を部材Ｂに受け渡す様々な装置が存在する。

このような装置においては、部材Ａ及び部材Ｂをそれぞれ所定の位置に配した状態から部材Ａと部材Ｂを接近させることが、電子部品の安定的な受け渡しのために重要であり、各部材の組み立て時の調整等によって、部材Ａ及び部材Ｂがそれぞれ所定の位置に配されるようにしてきた。

特開平１１−１８６２９８号公報

しかしながら、電子部品の微小化が進むにつれ、部材Ａ及び部材Ｂをそれぞれ所定の位置に配する精度をより高める必要があった。なお、ここで言う電子部品とは、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。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電子部品の受け渡しの際に接近させる部材を所定の位置に正確に配置させることが可能な部品受渡し装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る部品受渡し装置は、対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、該部材Ａ、Ｂを接近させ、該部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を該部材Ｂに渡す部品受渡し装置において、前記部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、前記仮想直線Ｌに平行な方向に該部材Ａ又は該部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像を得る第１の撮像手段と、対向配置されている前記部材Ａ、Ｂの双方を前記仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る第２の撮像手段と、前記部材Ａ、Ｂのいずれか一方と共に回転して、該部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態及び該部材Ａ、Ｂが対向配置された状態の一方から他方に切り替える回転体とを備える。

前記目的に沿う第２の発明に係る部品受渡し装置は、対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、該部材Ａ、Ｂを接近させ、該部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を該部材Ｂに渡す部品受渡し装置において、前記部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、前記仮想直線Ｌに平行な方向に該部材Ａ又は該部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている前記部材Ａ、Ｂの双方を前記仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る撮像手段と、前記第１、第２の画像の各被撮像物から前記撮像手段に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、前記撮像手段に前記第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段と、前記部材Ａ、Ｂのいずれか一方と共に回転して、該部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態及び該部材Ａ、Ｂが対向配置された状態の一方から他方に切り替える回転体とを備える。

第１、第２の発明に係る部品受渡し装置は、部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、仮想直線Ｌに平行な方向に部材Ａ又は部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている部材Ａ、Ｂの双方を仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得るので、第１の画像から部材Ａ又は部材Ｂの位置を検出して部材Ａ又は部材Ｂの位置調整をし、第２の画像から部材Ａ、Ｂ間の距離を検出して、部材Ａ、Ｂ間の間隔を調整することができ、電子部品の受け渡しの際に接近させる部材Ａ、Ｂを所定の位置に正確に配置させることが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。 同部品受渡し装置における第１の画像の説明図である。 同部品受渡し装置における第２の画像の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。 本発明の第４の実施の形態に係る部品受渡し装置の説明図である。

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に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る部品受渡し装置１０は、対向して配置される部材Ａ１（部材Ａの一例）及び部材Ｂ１（部材Ｂの一例）の少なくとも一方を仮想直線Ｌ１（仮想直線Ｌの一例）に平行に移動させて、部材Ａ１、Ｂ１を接近させ、部材Ａ１、Ｂ１間にある電子部品Ｗを部材Ｂ１に渡す装置である。以下、詳細に説明する。

部品受渡し装置１０は、図１に示すように、水平配置された円盤状の回転体１１と、回転体１１に昇降自在に取り付けられた複数の可動ロッド１２と、回転体１１を回転させるモータ１３を備えている。可動ロッド１２は、回転体１１の外周部に等間隔で配され、それぞれ鉛直に回転体１１を貫通している。各可動ロッド１２は、回転体１１から上側に突出した部分にコイルバネ１４が装着され、回転体１１から下側に突出した部分にアーム１５の一端部が固定されている。アーム１５は回転体１１の径方向に長く、他端部が回転体１１から離れた位置に配されている。

部材Ａ１は、鉛直方向に長い吸着ノズルであり、アーム１５の他端部を貫通している。部材Ａ１は、下端部中心で真空圧によって電子部品Ｗを吸着し、吸着している電子部品Ｗを真空破壊又は大気開放によって解放する。モータ１３は間欠的に作動し、可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１はモータ１３の間欠的な作動によって移動（回転体１１の中心を基準とした回転移動）及び一時停止を繰り返す。モータ１３の一度の作動により、各可動ロッド１２は可動ロッド１２の配置ピッチ分移動する。

可動ロッド１２が一時停止する位置のいくつかには、直上に、可動ロッド１２を押し下げて可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１を下降させる押下げ手段１６が設けられている。押下げ手段１６が可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１を下降させる距離は調整可能である。可動ロッド１２、アーム１５及び部材Ａ１は、可動ロッド１２が押下げ手段１６から下向きの力を付与されていない状態で、可動ロッド１２に作用しているコイルバネ１４の復元力によって押し上げられる。以下、部材Ａ１が下降していない高さ位置を「上昇位置」といい、部材Ａ１が下降した高さ位置を「下降位置」と言う。

押下げ手段１６が可動ロッド１２の真上に配された状態で、当該可動ロッド１２に対応する部材Ａ１の直下には、電子部品Ｗの位置を調整する校正ユニット１７が設置されている。校正ユニット１７は、電子部品Ｗを上端部中心で真空圧により吸着し、吸着している電子部品Ｗを真空破壊又は大気開放によって解放する部材Ｂ１（本実施の形態では、吸着コレット）と、部材Ｂ１の水平移動及び部材Ｂ１の仮想の鉛直軸を中心とした旋回が可能な位置調整機構１８とを備えている。

部材Ｂ１の上方で上昇位置に配されている部材Ａ１に吸着された電子部品Ｗは、部材Ａ１、Ｂ１間で、部材Ｂ１まで距離を有する位置に配される。以下、特に記載がない限り、部材Ａ１は、校正ユニット１７の上方に配されているものとする。本実施の形態において、仮想直線Ｌ１は鉛直に配され、電子部品Ｗは、部材Ａ１が上昇位置から仮想直線Ｌ１に平行に移動（下降）するのに伴って部材Ｂ１に接近し、部材Ａ１が下降位置に配されて部材Ｂ１に接触する。

部材Ａ１は、部材Ｂ１に接近する際、等速で移動（下降）してもよいし、部材Ｂ１に接近するに従って事前に設定された位置から減速するようにしてもよい。また、部材Ａ１が移動して電子部品Ｗが部材Ｂ１に接触した時点で、押下げ手段１６のモータに流れる電流値等を基に押下げ手段１６に生じている負荷を計測し、計測された負荷が設定値以上の負荷とならないように荷重制御を行うことができる。

部材Ｂ１が電子部品Ｗを吸着した後、部材Ａ１は、電子部品Ｗを解放して部材Ｂ１に電子部品Ｗを渡し、上昇する。
次に、部材Ｂ１が部材Ａ１から取得した電子部品Ｗを、その位置を校正して部材Ａ１に戻す。具体的には、位置調整機構１８が、電子部品Ｗが部材Ａ１に吸着されていた際に検出された電子部品Ｗの部材Ａ１に対する相対位置を基に、適宜、部材Ｂ１の水平移動や旋回を行って電子部品Ｗが部材Ａ１に対し所定の位置に配されるように位置を調整する。部材Ｂ１は位置調整が完了した電子部品Ｗを、下降して下降位置に配された部材Ａ１に戻し、電子部品Ｗを吸着した部材Ａ１は上昇位置まで上昇する。部材Ａ１は、電子部品Ｗを吸着して上昇する際、等速で上昇してもよいし、予め設定した速度制御パターンに従って加減速を行ってもよい。

ここで、部材Ａ１、Ｂ１間の電子部品Ｗの受け渡しを安定的に行うには、上昇位置にある部材Ａ１の下端部中心（電子部品Ｗを吸着する部分）及び部材Ｂ１の上端部中心（電子部品Ｗを吸着する部分）が仮想直線Ｌ１に平行に配されること、並びに、部材Ａ１が下降位置に配されて、部材Ａ１の下端部中心から部材Ｂ１の上端部中心までの距離が電子部品Ｗの厚み分となることが重要である。

そのため、部品受渡し装置１０は、以下に説明する撮像手段１９及び光路調整手段２０を具備し、部材Ａ１、Ｂ１間で電子部品Ｗの受け渡しを行う前の準備工程として、部材Ａ１、Ｂ１の位置調整を行えるように設計されている。
撮像手段１９は、撮像方向が鉛直（仮想直線Ｌ１に平行な方向）となるように設置されている。平面視して、可動ロッド１２、部材Ａ１（部材Ｂ１についても同じ）及び撮像手段１９は、直線的に並べられている。光路調整手段２０は、撮像手段１９の直下に配されたビームスプリッタ２１、ビームスプリッタ２１の直下で部材Ａ１、Ｂ１間の高さ位置に配されたミラー２２、及び、ビームスプリッタ２１と同一高さで、部材Ａ１、Ｂ１の真上に配されたミラー２３を具備している。ここで、ビームスプリッタ２１に代えて、ハーフミラーのように入射光の角度に応じて光を反射又は透過するコーティング面が設けられた光学部品を用いてもよい。

ミラー２２は、部材Ａ１、Ｂ１が対向配置される位置（以下、「部材Ａ１、Ｂ１の対向位置」とも言う）からミラー２２に向かって水平に進んでミラー２２に入射した光をビームスプリッタ２１に向かって真上に反射する。ビームスプリッタ２１は、ミラー２２から真上に進んでビームスプリッタ２１に入射した光を透過させて撮像手段１９に向かわせる。

ミラー２３は、部材Ａ１、Ｂ１の対向位置からミラー２３に向かって真上に進んでミラー２３に入射した光をビームスプリッタ２１に向かって水平に反射する。ビームスプリッタ２１は、ミラー２３から水平に進んでビームスプリッタ２１に入射した光の略半分を真上に反射して撮像手段１９に向かわせる。

準備工程における部材Ａ１、Ｂ１の位置調整は以下のように行われる。
部材Ｂ１の真上に部材Ａ１が配されていない状態（部材Ａ１、Ｂ１が非対向に配置された状態）で、撮像手段１９は、図２に示すように、仮想直線Ｌ１に平行な方向で部材Ｂ１を真上（部材Ｂ１の対向位置）から撮像した第１の画像Ｐを得る。第１の画像Ｐは、部材Ｂ１を真上から撮像した領域Ｐ１に加え、部材Ｂ１が水平に撮像された領域Ｐ２も有する。部材Ｂ１の真上に部材Ａ１が配されないようにするには、例えば、押下げ手段１６の真下に可動ロッド１２が配された状態から、回転体１１を可動ロッド１２の配置ピッチの半分に当たる角度だけ回転させればよい。

そして、第１の画像Ｐの領域Ｐ１から、第１の画像Ｐにおける所定の位置Ｒ（本実施の形態では、領域Ｐ１の中心）に対する部材Ｂ１の上端部中央の相対位置が検出される。本検出は、人が第１の画像Ｐを画面で見て行ってもよいし、撮像手段１９に接続された図示しない情報処理端末が行ってもよい。本実施の形態では、人が第１の画像Ｐを見て、位置Ｒに対する部材Ｂ１の上端部中央の相対位置を容易に確認できるように、撮像手段１９の光学部材（例えばレンズ）に、位置Ｒで直交する直線Ｊ、Ｋが付された図示しないガラス板が取り付けられている。

ガラス板は、直線Ｊが領域Ｐ１内で位置Ｒを通りｘ軸方向に沿い、直線Ｋが位置Ｒを通り領域Ｐ１、Ｐ２に渡ってｙ軸方向に沿うように、撮像手段１９のレンズに対して位置決めされている。当該ガラス板を用いる代わりに、撮像手段１９が得た第１の画像Ｐ（後述する第２の画像Ｑについても同じ）に直線Ｊ、Ｋと同様の２本の直線をソフトウェアによって付すようにしてもよい。
第１の画像Ｐの領域Ｐ１において、部材Ｂ１の上端部中心が位置Ｒに配されるように、撮像手段１９や部材Ｂ１の位置が調整される。これによって、位置調整後に撮像された第１の画像Ｐでは、領域Ｐ１において部材Ｂ１の上端部中心が位置Ｒ上に配され、領域Ｐ２において部材Ｂ１の上端部中心が直線Ｋ上に配されることとなる。

次に、部材Ａ１、Ｂ１が対向配置された状態で、撮像手段１９は、図３に示すように、対向配置されている部材Ａ１、Ｂ１の双方を水平（仮想直線Ｌ１に直交する方向）に撮像した第２の画像Ｑを得る。本実施の形態においては、第２の画像Ｑを撮像する際に、部材Ａ１が電子部品Ｗを吸着しておらず上昇位置に配されているが、部材Ａ１は、電子部品Ｗを吸着していてもよいし、下降位置や部材Ｂ１に接触する位置に配されていてもよい。
第２の画像Ｑは、部材Ａ１、Ｂ１を水平に撮像した領域Ｑ２に加えて部材Ａ１、Ｂ１を真上から撮像した領域Ｑ１も有する。領域Ｑ１、Ｑ２はそれぞれ領域Ｐ１、Ｐ２に対応し、第２の画像Ｑには、第１の画像Ｐと同様に直線Ｊ、Ｋがとらえられる。

従って、光路調整手段２０は、第１の画像Ｐの領域Ｐ１の被撮像物である部材Ｂ１及び第２の画像Ｑの領域Ｑ２の被撮像物である部材Ａ１、Ｂ１から撮像手段１９に至る光路上に設けられ、光の反射により、撮像手段１９に第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑをとらえさせるものである。なお、光の屈折のみによって、あるいは、光の反射及び屈折によって、撮像手段１９に第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑをとらえさせる光路調整手段を採用してもよい。

第２の画像Ｑの領域Ｑ２を基にして、部材Ａ１の下端部と部材Ｂ１の上端部間の距離が検出される。部材Ａ１、Ｂ１が接触している場合は、部材Ａ１、Ｂ１間の距離は零として検出される。
ここで、第１の画像Ｐを利用して行った撮像手段１９や部材Ｂ１の位置調整によって、第２の画像Ｑの領域Ｑ２において、部材Ｂ１の上端部中心が直線Ｋ上に配されている。

即ち、撮像手段１９は、第１の画像Ｐにおいて第１の画像Ｐの領域Ｐ１のｘ軸方向中心に位置する被撮像物の部位（ここでは部材Ｂ１の上端部中心）が、（第２の画像Ｑの）領域Ｑ２のｘ軸方向中心に位置した第２の画像Ｑを得ている。そのため、第２の画像Ｑの領域Ｑ２を基にして、部材Ａ１の下端部中心が部材Ｂ１の上端部中心の真上（部材Ｂ１の上端部中心に対して仮想直線Ｌ１に平行）に配されていることから、部材Ａ１の下端部中心が直線Ｋ上に配されていることを検出できる。

また、第２の画像Ｑの領域Ｑ１には部材Ａ１の上端部が撮像される。そのため、本実施の形態では、部材Ａ１の上端部中心及び部材Ａ１の下端部中心が仮想直線Ｌ１に平行に配されていることを前提として、第２の画像Ｑの領域Ｑ１において部材Ａ１の上端部中心が位置Ｒ（直線Ｋ、Ｊの直交位置）に一致していることから、部材Ａ１の下端部中心が部材Ｂ１の上端部中心の真上に配されていることを検出するようにしている。
第２の画像Ｑを利用した各検出も、人が第２の画像Ｑを画面で見て行ってもよいし、情報処理端末がソフトウェアを用いて行ってもよい。

第２の画像Ｑにおいて、部材Ａ１の下端部中心から部材Ｂ１の上端部中心までの距離が所定の値となり、かつ、部材Ａ１の下端部中心が部材Ｂ１の上端部中心の真上に配されるように、部材Ａ１の位置調整がなされる。部材Ａ１を上昇位置に配して第２の画像Ｑを得た場合、部材Ａ１の上昇位置を基準にして下降位置を決定でき、部材Ａ１を下降位置に配して第２の画像Ｑを得た場合、部材Ａ１の下降位置を基準にして上昇位置を決定でき、部材Ａ１、Ｂ１を接触させて第２の画像Ｑを撮像した場合、部材Ａ１が部材Ｂ１に接触する位置を基準にして、部材Ａ１の上昇位置及び下降位置を決めることができる。
第２の画像Ｑを利用した各検出及びその検出結果を基にした部材Ａ１の位置調整は、全ての部材Ａ１について行われる。

本実施の形態では、撮像手段１９が単焦点式である。位置調整機構１８は、撮像手段１９が、第１の画像Ｐの被撮像物及び第２の画像Ｑの被撮像物を焦点が合った状態で撮像するように設計されていることから、第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑを基にした各検出を安定的になすことができる。
なお、焦点距離が可変の撮像手段を採用してもよく、その場合、第１の画像を撮像するタイミングと第２の画像を撮像するタイミングで、撮像手段の焦点距離を変えれば、第１の画像の被撮像物及び第２の画像の被撮像物を焦点が合った状態で撮像できることから、位置調整機構によって第１の画像を得るための光路長と第２の画像を得るための光路長を一致させる調整は不要である。

部品受渡し装置１０は、１つの撮像手段１９で第１の画像Ｐ及び第２の画像Ｑを得るようにしているが、第１の画像を得る撮像手段とは別に第２の画像を得る撮像手段を設けるようにしてもよい。この場合、光路調整手段を設ける必要はなく、部品受渡し装置は、対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、部材Ａ、Ｂを接近させ、部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を部材Ｂに渡す装置であって、部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、仮想直線Ｌに平行な方向に部材Ａ又は部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像を得る第１の撮像手段と、対向配置されている部材Ａ、Ｂの双方を仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る第２の撮像手段とを備えることとなる。

また、第１の画像に部材Ｂ以外のものが写りこむこと、及び、第２の画像に部材Ａ、Ｂ以外のものが写りこむことを抑制するため、特定範囲の波長の光を照射する照明と光学フィルタを設けてもよい。
以下、図４を参照して、部品受渡し装置１０に対し、照明３１、３２及び光学フィルタ３３、３４が追加された本発明の第２の実施の形態に係る部品受渡し装置３０について説明する。なお、部品受渡し装置３０において、部品受渡し装置１０と同様の構成については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。

部品受渡し装置３０は、図４に示すように、ミラー２３と部材Ａ１、Ｂ１の対向位置との間から部材Ａ１、Ｂ１の対向位置に向かって青色の光を照射する照明３１と、部材Ａ１、Ｂ１の対向位置を基準にして、ミラー２２の反対側から部材Ａ１、Ｂ１の対向位置に向かって赤色の光を照射する照明３２を備えている。照明３１、３２は共にリング状の同軸照明であり、撮像手段１９は、照明３１の内周を通して真上から部材Ａ１、Ｂ１を撮像した画像を得る。

部材Ａ１、Ｂ１の対向位置からミラー２３及びビームスプリッタ２１を経由して撮像手段１９に至る光路上（本実施の形態ではミラー２３とビームスプリッタ２１の間）には、光学フィルタ３３が設けられている。部材Ａ１、Ｂ１の対向位置からミラー２２及びビームスプリッタ２１を経由して撮像手段１９に至る光路上（本実施の形態ではミラー２２とビームスプリッタ２１の間）には、光学フィルタ３４が設けられている。

光学フィルタ３３は照明３１に対応し青色の光のみを透過させ、光学フィルタ３４は照明３２に対応し赤色の光のみを透過させる。
撮像手段１９は、部材Ｂ１の真上に部材Ａ１が配されていない状態、かつ、照明３１が青色光を照射し、照明３２が赤色光を照射していない状態で第１の画像を撮像する。これによって、第１の画像には、青色光を照射された部材Ｂ１が他のものより強調されて撮像される。

そして、撮像手段１９は、１）部材Ａ１、Ｂ１が対向配置された状態、かつ、照明３１が青色光を照射し、照明３２が赤色光を照射していない状態と、２）部材Ａ１、Ｂ１が対向配置された状態、かつ、照明３１が青色光を照射しておらず、照明３２が赤色光を照射している状態とで第２の画像を得る。上記１）の状態で得られた第２の画像の部材Ａ１、Ｂ１を真上から（仮想直線Ｌ１に平行に）撮像した領域には、部材Ａ１、Ｂ１が強調されてとらえられる。上記２）の状態で得られた第２の画像の部材Ａ１、Ｂ１を水平に撮像した領域には、部材Ａ１、Ｂ１が強調されてとらえられる。
なお、青色光及び赤色光の組み合わせは一例であり、他の組み合わせであってもよいのは言うまでもない。

ここまで説明した部品受渡し装置１０、３０は、部材Ａが電子部品Ｗを部材Ｂに渡し、部材Ｂが部材Ａから取得した電子部品Ｗの位置を校正して部材Ａに戻す装置であったが、これに限定されない。
以下、図５、図６を参照して、部材Ａ、Ｂの役割が、部品受渡し装置１０、３０とは異なる部品受渡し装置４０、６０について説明する。

本発明の第３の実施の形態に係る部品受渡し装置４０は、図５に示すように、複数の部材Ａ２（部材Ａの一例）を有する回転ユニット４１と、複数の部材Ｂ２（部材Ｂの一例）を有する回転ユニット４２を備えている。長尺の吸着ノズルである各部材Ａ２は、回転ユニット４１の回転中心を基準にして放射状に配置され、部材Ａ２の長手方向に進退可能である。回転ユニット４１は、回転と一時停止を繰り返して、各部材Ａ２が間欠的に移動する。

長尺の吸着ノズルである各部材Ｂ２は、回転ユニット４２の回転中心を基準にして放射状に配置され、部材Ｂ２の長手方向に進退可能である。回転ユニット４２は、回転と一時停止を繰り返して、各部材Ｂ２が間欠的に移動する。
回転ユニット４１、４２は同じタイミングで一時停止し、回転ユニット４１、４２が一時停止した際、一の部材Ａ２と一の部材Ｂ２とが距離を有して対向配置される。対向配置された部材Ａ２、Ｂ２は、部材Ａ２、Ｂ２の少なくとも一方が水平に配された仮想直線Ｌ２（仮想直線Ｌの一例）に平行に移動して、部材Ａ２、Ｂ２を接近させ、部材Ａ２に吸着されている図示しない電子部品を部材Ｂ２に渡す。部材Ａ２、Ｂ２が接近する際には、予め設定されたパターンに従って減速動作を行ってもよい。また、部材Ａ２に吸着されている電子部品が部材Ｂ２に接触する際には、設定された以上の荷重が電子部品にかからないように荷重制御を行ってもよい。

部材Ａ２から部材Ｂ２への電子部品の受け渡しを安定的に行うべく、部品受渡し装置４０は、部材Ａ２、Ｂ２が非対向に配置された状態で、仮想直線Ｌ２に平行な方向に部材Ｂ２を部材Ｂ２の対向位置（部材Ａ２が一時停止する位置）から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている部材Ａ２、Ｂ２の双方を仮想直線Ｌ２に直交する方向（鉛直）に撮像した第２の画像を得る撮像手段４３と、第１の画像の被撮像物である部材Ｂ２から撮像手段４３に至る光路上及び第２の画像の被撮像物である部材Ａ２、Ｂ２から撮像手段４３に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、撮像手段４３に第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段４４とを備えている。

光路調整手段４４はミラー４５、４６及びビームスプリッタ４７を有している。ミラー４５、４６及びビームスプリッタ４７は、撮像手段４３が、ビームスプリッタ４７及びミラー４６を介して部材Ｂ２を対向位置から撮像した第１の画像を得ること、及び、ビームスプリッタ４７及びミラー４５を介して対向配置された部材Ａ２、Ｂ２を仮想直線Ｌ２に直交する方向に撮像した第２の画像を得ることができるように配置されている。
なお、部品受渡し装置４０に対し、撮像手段４３、ミラー４５、４６及びビームスプリッタ４７の配置を変えることによって、部材Ｂ２ではなく部材Ａ２を対向位置から撮像した第１の画像を得るようにすることができる。

また、本発明の第４の実施の形態に係る部品受渡し装置６０は、図６に示すように、ペパーポットである部材Ａ３（部材Ａの一例）と、複数の部材Ｂ３（部材Ｂの一例）を有する回転ユニット６１とを備えている。部材Ａ３は突上げニードル６２が収められた円柱状の収容体６３を具備している。収容体６３と共に水平に配置された突上げニードル６２は、水平配置された仮想直線Ｌ３に平行（水平）に進退可能であり、前進して一端部が収容体６３の一端部に形成された貫通孔から突出し、後退して全体が収容体６３内に収まる。部材Ａ３は、リングホルダ６４に取り付けられ多数の電子部品が表面に貼付されたウエハシートＳの裏面側に配されている。

長尺の吸着ノズルである各部材Ｂ３は、回転ユニット６１の回転中心を基準にして放射状に配置され、部材Ｂ３の長手方向に進退可能である。回転ユニット６１は回転と一時停止を繰り返して各部材Ｂ３が間欠的に移動する。
回転ユニット６１が一時停止した際、裏面側に収容体６３の一端部が近接されたウエハシートＳの領域の表面に貼付された電子部品（ウエハシートＳ）に対し、一の部材Ｂ３が、距離を有して対向配置される。

この状態で、突上げニードル６２が仮想直線Ｌ３に平行に前進してウエハシートＳの裏面を表面側に押して、突上げニードル６２（部材Ａ３）と共に電子部品を部材Ｂ３に接近させ、部材Ｂ３が電子部品を吸着する。これによって、電子部品がウエハシートＳから部材Ｂ３に渡される。突上げニードル６２が前進する際、突上げニードル６２は、予め設定された制御パターンに従って、電子部品が部材Ｂ３に接近するのに伴い減速したり、途中で一旦停止し再度前進する二段階の前進動作を行ったりすることができる。

ウエハシートＳから部材Ｂ３へ電子部品を安定的に渡すには、部材Ａ３が所定の位置に配置され、電子部品を間に挟んで対向配置される部材Ａ３、Ｂ３が所定の距離を有することが重要である。そこで、部品受渡し装置６０は、部材Ａ３に部材Ｂ３が非対向な状態で、仮想直線Ｌ３に平行な方向（水平）に部材Ａ３を対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている部材Ａ３、Ｂ３の双方を仮想直線Ｌ３に直交する方向（鉛直）に撮像した第２の画像を得る撮像手段６５と、第１の画像の被撮像物である部材Ａ３から撮像手段６５に至る光路上及び第２の画像の被撮像物である部材Ａ３、Ｂ３から撮像手段６５に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、撮像手段６５に第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段６６とを備えている。本実施の形態では、部品受渡し装置６０からウエハリング６４を取り除いた状態で第１、第２の画像が撮像される。

光路調整手段６６は、ミラー６７、６８及びビームスプリッタ６９を有する。ミラー６７、６８及びビームスプリッタ６９は、撮像手段６５が、ビームスプリッタ６９及びミラー６８を介して部材Ａ３を対向位置から撮像した第１の画像を得ることができ、ビームスプリッタ６９及びミラー６７を介して対向配置された部材Ａ３、Ｂ３を仮想直線Ｌ３に直交する方向に撮像した第２の画像を得られるように配置されている。

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、第１、第２の画像に直線Ｊ、Ｋが存在する必要はない。
また、第１の画像において第１の画像のｘ軸方向中心に位置する被撮像物の部位が、第２の画像において第２の画像のｘ軸方向中心以外の位置にとらえられるようにしてもよい。

１０：部品受渡し装置、１１：回転体、１２：可動ロッド、１３：モータ、１４：コイルバネ、１５：アーム、１６：押下げ手段、１７：校正ユニット、１８：位置調整機構、１９：撮像手段、２０：光路調整手段、２１：ビームスプリッタ、２２、２３：ミラー、３０：部品受渡し装置、３１、３２：照明、３３、３４：光学フィルタ、４０：部品受渡し装置、４１、４２：回転ユニット、４３：撮像手段、４４：光路調整手段、４５、４６：ミラー、４７：ビームスプリッタ、６０：部品受渡し装置、６１：回転ユニット、６２：突上げニードル、６３：収容体、６４：リングホルダ、６５：撮像手段、６６：光路調整手段、６７、６８：ミラー、６９：ビームスプリッタ、Ａ１〜Ａ３：部材Ａ、Ｂ１〜Ｂ３：部材Ｂ、Ｌ１〜Ｌ３：仮想直線Ｌ、Ｐ：第１の画像、Ｑ：第２の画像、Ｓ：ウエハシート、Ｗ：電子部品

Claims (4)

1. 対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、該部材Ａ、Ｂを接近させ、該部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を該部材Ｂに渡す部品受渡し装置において、
   前記部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、前記仮想直線Ｌに平行な方向に該部材Ａ又は該部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像を得る第１の撮像手段と、
   対向配置されている前記部材Ａ、Ｂの双方を前記仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る第２の撮像手段とを備えることを特徴とする部品受渡し装置。
2. 対向して配置される部材Ａ、Ｂの少なくとも一方を仮想直線Ｌに平行に移動させて、該部材Ａ、Ｂを接近させ、該部材Ａ、Ｂ間にある電子部品を該部材Ｂに渡す部品受渡し装置において、
   前記部材Ａ、Ｂが非対向に配置された状態で、前記仮想直線Ｌに平行な方向に該部材Ａ又は該部材Ｂを対向位置から撮像した第１の画像、及び、対向配置されている前記部材Ａ、Ｂの双方を前記仮想直線Ｌに直交する方向に撮像した第２の画像を得る撮像手段と、
   前記第１、第２の画像の各被撮像物から前記撮像手段に至る光路上に設けられ、光の反射及び屈折のいずれか一方又は双方により、前記撮像手段に前記第１、第２の画像をとらえさせる光路調整手段とを備えることを特徴とする部品受渡し装置。
3. 請求項２記載の部品受渡し装置において、前記撮像手段は、前記第１の画像において該第１の画像のｘ軸方向中心に位置する被撮像物の部位が、前記第２の画像のｘ軸方向中心に位置した該第２の画像を得ることを特徴とする部品受渡し装置。
4. 請求項２又は３記載の部品受渡し装置において、前記撮像手段は、前記第１の画像に撮像される前記部材Ａ又は前記部材Ｂを焦点が合った状態で撮像し、前記第２の画像に撮像される前記部材Ａ及び前記部材Ｂを焦点が合った状態で撮像することを特徴とする部品受渡し装置。

Images