JP2730097B2

JP2730097B2 - ハンドリングチャック

Info

Publication number: JP2730097B2
Application number: JP63270522A
Authority: JP
Inventors: 茂粕谷
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH02116484A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序に従って本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術［第６図、第７図］ D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図乃至第５図］ H.発明の効果（A.産業上の利用分野）本発明はハンドリングチャック、特に例えばIC、LSI
等平面形状が略矩形状のものを搬送するハンドリングチ
ャックに関する。

（B.発明の概要）本発明は、ハンドリングチャックにおいて、被搬送物が保持具あるいは位置決め部材から受ける荷
重によって破損するのを防止するため、保持具が上向きの荷重を受けたときその荷重を吸収す
る弾性手段と、位置決め部材による横方向の荷重を吸収
し得る弾性手段を設けたものである。

（C.従来技術）［第６図、第７図］パッケージングしたIC、LSIの検査は、例えば実開昭6
1−38576号公報、実開昭61−42480号公報等によって紹
介されているようにハンドラーを用いて測定装置へ搬送
し、そこで測定を終えるとやはりハンドラーを用いて適
宜なところに搬送するという方法で行われるのが普通で
ある。

ところで、IC、LSIの搬送は第６図に示すようにゴム
パッドを介してLSIを真空吸引する真空吸着具により行
われたり、第７図に示すような四方向リンク式位置決め
機構付き真空吸着具により行われたりした。第６図に示
す真空吸着具ａは単にLSIbを上面から真空吸引するよう
になっているにすぎず、位置決め機構を有しない。

第７図に示す真空吸着具は、吸着ノズルｃが位置決め
機構保持板ｄの中央孔ｅに対して垂直方向に摺動可能に
嵌挿され、該吸着ノズルｃに真空吸引されたLSIbを位置
決め機構保持板ｄの下部に互いに連動して水平移動する
４個の位置決め爪ｆ、ｆ、ｆ、ｆ（尚、そのうち２個の
位置決め爪ｆ、ｆは図面に現れない。）によってまわり
から押圧して位置決めできるようになっている。尚、第
６図、第７図においてｇはLSIbのリードである。

（D.発明が解決しようとする問題点）ところで、第６図に示す真空吸着具によれば、位置決
め機構がないのでLSIbの搬送先側に位置決め機構を設
け、真空吸着具でLSIbを搬送してからその位置決め機構
により位置決めすることが必要でる。従って、搬送時間
とは別に位置決め時間が必要であり、検査のサイクルタ
イムが長くなるという問題がある。

それに対して、第７図に示すものは位置決め機構を備
えているので、LSIbを真空吸着するとその位置決め機構
によってすぐに位置決めを行い、LSIbを搬送し終えるま
でに位置決めを終えることができ、サイクルタイムを位
置決めに要する時間分短くすることができる。その点
で、位置決め機構付きのものは優れているといえる。

しかし、第７図に示すものは、LSIbを吸着すべく吸着
ノズルｃを下降させたときLSIbが吸着ノズルｃから強い
荷重を受けて破損したり、あるいは位置決め爪ｆ、ｆ、
ｆ、ｆで位置決めするときにLSIb、特にそれにリード
ｇ、ｇ、…が強い荷重を受けて破損したり、曲ったりす
る虞れがあった。というのは、従来において吸着ノズル
ｃ、位置決め爪ｆ、ｆ、ｆ、ｆによりLSIbに荷重がかか
りすぎないようにするための有効な手段が講じられてい
なかったからである。即ち、従来においては吸着ノズル
ｃ、位置決め爪ｆ、ｆ、ｆ、ｆを駆動する動力源のパワ
ーを適当な大きさに選ぶことによりLSIbにかかる荷重が
大きくなり過ぎないようにしているに過ぎなかった。し
かし、LSIbはパッケージの強度が弱いだけでなく、リー
ドｇ、ｇ、…の曲り強度はもっと弱く僅か100g程度の負
荷でもリードｇ、ｇ、…が曲ってしまう。その結果、LS
Ibが破損したり、あるいはリードｇ、ｇ、…が曲って測
定機のソケットに正しく装着することができなかったり
するという問題があった。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもの
であり、被搬送物が保持具によって保持される際あるい
は位置決め部材によって位置決めされる際に強い荷重を
受けて破損したり変形したりする虞れのない新規なハン
ドリングチャックを提供することを目的とする。

（E.問題点を解決するための手段）本発明ハンドリングチャックは上記問題点を解決する
ため、上下動部材と、これに取り付けられた保持具と、
これが上向きの荷重を受けたときその荷重を吸収し得る
弾性手段と、水平方向に移動して上記保持具下端に保持
された被搬送物の四側面を押圧してその位置決めをする
四個の位置決め部材を駆動する位置決め駆動部と、上記
位置決め部材が被搬送物の側面を押圧する荷重を吸収し
得る弾性手段と、を少なくとも有し、上記位置決め駆動
部は、上記保持具の中心軸を回転中心とする２個の回転
板、該各回転板の回転中心を挟んで離間した位置にリン
ク結合により連結された上記位置決め部材及び上記２個
の回転板を一方向に回転させる駆動力を発生する駆動手
段により構成され、一方の回転板にリンク結合により連
結された一対の位置決め部材がＸ方向に、他方の回転板
にリンク結合により連結された一対の位置決め部材がＹ
方向に案内されるようにしてなり、上記弾性手段は、上
記２個の回転板に対応してこれを上記駆動手段の駆動力
による回転方向と逆方向に付勢するように設けられ、上
記駆動手段の駆動力により上記弾性手段に抗して上記各
位置決め部材を互いに離間せしめる状態を保ち、上記弾
性手段の弾性力により上記各位置決め状態を形成するよ
うにしてなることを特徴とする。

（F.作用）本発明ハンドリングチャックによれば、保持具によっ
て被搬送物に加わった荷重そして位置決め部材によって
被搬送物に加わった荷重を弾性手段によって吸収するこ
とができるので、被搬送物が過大な荷重によって破損し
たり、変形したりすることを防止することができる。

（G.実施例）［第１図乃至第５図］以下、本発明ハンドリングチャックを図示実施例に従
って詳細に説明する。

第１図乃至第４図は本発明ハンドリングチャックの一
つの実施例を示すもので、第１図は外壁を一部切欠いて
示す斜視図、第２図は要部を示す断面図、第３図は保持
具による被搬送物に対する過負荷を検知する過負荷検知
機構の原理を示す斜視図、第４図は被搬送物を位置決め
する部分の底面図である。

先ず、真空吸着ノズルを上下動させて被搬送物を吸着
する機構について説明する。

図面において、１は垂直ガイドで、上下動部材２を上
下方向に案内する。３は上下動部材２を上下動させる駆
動源で、例えばモータあるいはエアー（若しくは油圧）
シリンダからなる。４は上下動保持部材２の垂直孔５に
ベアリング６を介して摺動自在に嵌挿せしめられた真空
吸着ノズルで、便宜上図示しないパイプを介して真空吸
引装置に連結されている。７は真空吸着ノズル４の中間
部に外嵌状に固定された係止リング、８は真空吸着ノズ
ル４に外嵌された状態で係止リング７と上下動部材２の
下面との間に介在せしめられたスプリング、９は真空吸
着ノズル４の上部に設けられたところの上下動部材２の
上面に係止する係止段部である。そして、上記スプリン
グ８は真空吸着ノズル４が上向きの荷重を受けて上下動
部材２に対して相対的に上側に移動したとき縮んで下向
きの付勢力を蓄えるもので、後で詳述するように被搬送
物に対して真空吸着ノズル４により過大な荷重がかかろ
うとしたときそれを吸収する役割を担う。

10は真空吸着ノズル４の上端部に取着されたピン取付
片、11は該ピン取付片10にその上面から垂直に突出する
ように取り付けられたピンである。12は発光手段13（第
１図、第２図には現われない。）を保持する保持片、14
は受光手段14（第１図には図示せず、第２図には現われ
ない。）を保持する保持片で、共に上下動部材２に取り
付けられ、上下動部材２と一体に上下動する。第３図に
示すように発光手段13、受光手段15及びピン11は過負荷
検知機構を構成する。この機構の原理を説明すると次の
とおりである。上下動部材２が駆動源３からの力によっ
て垂直ガイド１に案内されながら下降せしめられた場
合、真空吸着ノズル４は被搬送物Ｗの上面に衝止される
までは上下動部材２と共に下降する。しかし、真空吸着
ノズル４が被搬送物Ｗの上面に衝止されるとそこで真空
吸着ノズル４の下降が停止するが、上下動部材２は下降
を続ける。その結果、真空吸着ノズル４が上下動部材２
に対して相対的に上昇することになる。そして、その相
対的上昇量が大きくなる程スプリング８が蓄える下向き
の力が強くなり、それが一定量を越えると被搬送物Ｗが
破損することになりかねない。そこで真空吸着ノズル４
の上下動部材２に対する相対的上昇量が一定限度を越え
たかどうかを検出するのが過負荷検知機構であり、通常
は発光手段13からの光が受光手段15によって受光される
が、真空吸着ノズル４が上下動部材２に対して相対的に
上昇するとピン11が発光手段13に対して相対的に上昇し
て２点鎖線に示すように発光手段13と受光手段15との間
を遮る。その結果、受光手段15の出力が変化して過負荷
であることが認識される。すると、駆動源３による上下
動部材２の下降が停止され次いで上昇が開始されるよう
になっている。

次に、真空吸着ノズル４によって吸着された被搬送物
Ｗを位置決めする位置決め機構について説明する。

16はベース、17は該ベース16に貫設された筒状部で、
該筒状部17に真空吸着ノズル４が摺動自在に嵌挿されて
いる。18は後述する一対の位置決め爪をＸ方向に移動さ
せる回動板で、略中央部にて上記筒状部17に回動自在に
外嵌されており、一側面の一端部にシリンダ19によって
押される被押片20が一体に形成されている。該回動板18
の回動中心を挟んでそこから同じ長さ離れた２つの位置
には伝導片21、22を介して位置決め爪取付片23、24がリ
ンク結合されている。そして、位置決め爪取付片23、24
はベース16にＸ方向に案内されるように載置されてい
る。従って、回動板18が被押片19にてシリンダ20にに押
されて第１図における時計回り方向に回動すると、位置
決め爪取付片23、24はＸ方向であって互いに反対の向き
に移動する。具体的には位置決め爪取付片23は第１図に
おける右斜下方向に、位置決め爪取付片24は第１図にお
ける左斜上方向に移動する。25が後述する位置決め爪を
Ｙ方向に移動させるＴ字形の回動板で、Ｔを構成する３
つの片の交わる部分にて筒状部17に回動自在に外嵌され
ており、１つの片の一側面の一端部にシリンダ20によっ
て押される被押片26が一体に形成されている。他の２つ
の片の回動中心を挟んでそこから同じ長さずつ離れた２
つの位置には伝導片27、28を介して位置決め爪取付片2
9、30がリンク結合されている。そして、位置決め爪取
付片29、30はベース16にＹ方向に案内されるように載置
されている。従って、回動板25が被押片26にてシリンダ
20に押されて第１図における時計回り方向に回動する
と、位置決め爪取付片29、30はＹ方向であって互いに反
対の向きに移動する。具体的には位置決め爪取付片28は
第１図における右斜上方向に、位置決め爪取付片29は同
じく左斜下方向に移動する。

31、32はスプリングで、スプリング31は伝動片27と位
置決め爪取付片29とを連結する連結軸33と、ベース16に
取り付けられた係止片34との間に張設されて回動板18を
第１図における反時計回り方向に付勢している。スプリ
ング32は伝動片21と位置決め爪取付片23とを連結する連
結軸35と、ベース16の図面に現れない係止片との間に張
設されて回動板18を第１図における反時計回り方向に付
勢している。36、37、38、39は位置決め爪取付片23、2
4、29、30の底面に取付部材を介して取り付けられた位
置決め爪であり、上記スプリング31、32のバネ力により
被搬送物Ｗを４つの側面から抑えて位置決めする。そし
て、シリンダ20で回動片18、25を同時に押すことにより
位置決め爪36、37、38、39を外側に移動して開放状態に
するようになっている。

このようなハンドリングチャックにおいて当初シリン
ダ20の力によって回動板18、25を時計回り方向に回動し
て位置決め爪36、37、38、39を開いた状態にされてい
る。次に、被搬送物Ｗ上にて上下動部材２が駆動源３の
力によって下降せしめられ真空吸着ノズル４も該上下動
部材２と一体的に下降せしめられる。そして、真空吸着
ノズル４の下端が被搬送物Ｗ上面に接した後上下動部材
２がなおも下降するとスプリング８（ばね力が例えば80
g程度）が縮み真空吸着ノズル４の上下動部材２に対す
る相対的位置が上昇する。換言すれば、スプリング８が
真空吸着ノズル４によって被搬送物Ｗにかかる荷重を吸
収する。そして、真空吸着ノズル４の上記相対的上昇量
が予め設定した許容量を越えようとすると上述した過負
荷検知機構（第３図参照）がそのことを検知し、それに
伴って上下動部材２が下降を停止せしめられ、上昇を開
始せしめられる。すると、真空吸着ノズル４が被搬送物
Ｗを真空吸着した状態で上下動部材２と一体的に上昇す
る。そして、被搬送物Ｗが位置決めされる位置である上
側限界点まで上昇すると上下動部材２の上昇は自動的に
停止する。

次に、回動板18、25を押していたシリンダ20は後退
し、その結果、回動板18、25はスプリング31、32のばね
力によって第１図における反時計回り方向に回動せしめ
られ、その結果、位置決め爪36、37、38、39が被搬送物
Ｗの四つの側面を押圧して位置決めする。スプリング3
1、32はばね力が例えば80g程度のものが選ばれている。
従って、被搬送物Ｗは80g程度の力しか位置決め爪36、3
7、38、39から受けない。そして、80g程度の力ではIC、
LSIは破損する虞れが全くなく、また、リードが曲る虞
れもない。ちなみに、LSIのリード１本当りの曲げ力は1
00g前後である。そして、被搬送物Ｗはハンドリングチ
ャックにより位置決めされた状態で搬送され検査用のソ
ケットに装着される。検査を終えた被搬送物Ｗの搬送も
やはりハンドリングチャックにより行われる。

このようなハンドリングチャックによれば、被搬送物
Ｗが真空吸着ノズル４により受ける荷重をスプリング８
を介して受けるようになっており、そのスプリング８の
ばね力は例えば80g程度とLSI等の被搬送物Ｗが破壊する
力よりも充分に低く設定されている。しかも、被搬送物
Ｗにかかる負荷が所定の限度を越えるとそのことが過負
荷検知機構によって検出されるので真空吸着ノズル４か
らの荷重によって被搬送物Ｗが破壊する虞れはない。

また、被搬送物Ｗを位置決めする位置決め爪36、37、
38、39は例えば80gといように被搬送物Ｗを破壊した
り、変形させたり、リードの曲りを生じさせたりする虞
れの全くない微弱なばね力を有するスプリング31、32に
よって駆動されて被搬送物Ｗを四方から押圧するので、
被搬送物Ｗが位置決めの際に過大な荷重により破損した
り、リードが曲ったりする虞れがない。

そして、スプリング31、32のばね力により駆動される
位置決め爪36、37、38、39により被搬送物Ｗが位置決め
されるので、被搬送物Ｗの平面形状が正方形の場合に限
らず、長方形の場合でも位置決めができる。特に、本実
施例においてはＸ方向に移動する位置決め爪36、37はス
プリング31により、Ｙ方向に移動する位置決め爪38、39
はスプリング32により、互いに独立して駆動されるの
で、短辺と長辺の比が大きな被搬送物Ｗに対しても支障
なく位置決めができる。そして、位置決め爪36〜39の移
動ストロークが大きいので位置決め爪を交換しなくても
平面形状、大きさの異なる各被搬送物Ｗに対して広く適
用できる。

尚、上記実施例においては、各位置決め爪36〜39が１
点に対して求心方向に移動して被搬送物Ｗを位置決めす
るようにされていた。しかし、第５図に示すように、位
置決め爪36aと37aとが被搬送物Ｗの長さ（あるいは幅）
分離間したところでＸ方向に平行移動し、位置決め爪38
aと39aとが被搬送物Ｗの幅（あるいは長さ）分離間した
ところでＹ方向に平行移動して被搬送物の位置決めある
いは解除を行うようにしても良い。

（H.発明の効果）以上に述べたように、本発明ハンドリングチャック
は、上下動部材と、これに取り付けられた保持具と、こ
れが上向きの荷重を受けたときその荷重を吸収し得る弾
性手段と、水平方向に移動して上記保持具下端に保持さ
れた被搬送物の四側面を押圧してその位置決めをする四
個の位置決め部材を駆動する位置決め駆動部と、上記位
置決め部材が被搬送物の側面を押圧する荷重を吸収し得
る弾性手段と、を少なくとも有し、上記位置決め駆動部
は、上記保持具の中心軸を回転中心とする２個の回転
板、該各回転板の回転中心を挟んで離間した位置にリン
ク結合により連結された上記位置決め部材及び上記２個
の回転板を一方向に回転させる駆動力を発生する駆動手
段により構成され、一方の回転板にリンク結合により連
結された一対の位置決め部材がＸ方向に、他方の回転板
にリンク結合により連結された一対の位置決め部材がＹ
方向に案内されるようにしてなり、上記弾性手段は、上
記２個の回転板に対応してこれを上記駆動手段の駆動力
による回転方向と逆方向に付勢するように設けられ、上
記駆動手段の駆動力により上記弾性手段に抗して上記各
位置決め部材を互いに離間せしめる状態を保ち、上記弾
性手段の弾性力により上記各位置決め状態を形成するよ
うにしてなることを特徴とする。

従って、本発明ハンドリングチャックによれば、保持
具によって被搬送物に加わった荷重そして位置決め部材
によって被搬送物に加わった荷重を弾性手段によって吸
収することができるので、被搬送物が過大な荷重によっ
て破損したり、変形したりすることを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明ハンドリングチャックの一つ
の実施例を説明するためのもので、第１図は外壁を一部
切欠いて示す斜視図、第２図は要部を示す断面図、第３
図は過負荷検知機構の原理を説明する斜視図、第４図は
被搬送物を位置決めする部分の底面図、第５図は位置決
め部の変形例を示す底面図、第６図は一つの従来例を示
す側面図、第７図は別の従来例を示す断面図である。符号の説明１……垂直ガイド、２……上下動部材、４……保持具、８、31、32……弾性手段、 36〜39……位置決め爪、Ｗ……被搬送物。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直ガイドにより案内されて上下動する上
下動部材と、該上下動部材に取り付けられ下端にて被搬送物を保持す
る保持具と、上記保持具が上向きの荷重を受けたときその荷重を吸収
し得る弾性手段と、水平方向に移動して上記保持具下端に保持された被搬送
物の四側面を押圧して被搬送物の位置決めをする四個の
位置決め部材を駆動する位置決め駆動部と、上記位置決め部材が被搬送物の側面を押圧する荷重を吸
収し得る弾性手段と、を少なくとも有し、上記位置決め駆動部は、上記保持具の中心軸を回転中心
とする２個の回転板、該各回転板の回転中心を挟んで離
間した位置にリンク結合により連結された上記位置決め
部材及び上記２個の回転板を一方向に回転させる駆動力
を発生する駆動手段により構成され、一方の回転板にリ
ンク結合により連結された一対の位置決め部材がＸ方向
に、他方の回転板にリンク結合により連結された一対の
位置決め部材がＹ方向に案内されるようにしてなり、上記弾性手段は、上記２個の回転板に対応してこれを上
記駆動手段の駆動力による回転方向と逆方向に付勢する
ように設けられ、上記駆動手段の駆動力により上記弾性手段に抗して上記
各位置決め部材を互いに離間せしめる状態を保ち、上記
弾性手段の弾性力により上記各位置決め状態を形成する
ようにしてなることを特徴とするハンドリングチャック