JP4075058B2 - 浮動位置決め装置、浮動位置決め装置を有する部品搬送装置および部品検査装置 - Google Patents
浮動位置決め装置、浮動位置決め装置を有する部品搬送装置および部品検査装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１部材に対して第２部材を面方向に移動可能に保持してしかも第１部材に対して第２部材の位置を自動的に調芯するための浮動位置決め装置と、浮動位置決め装置を有する部品搬送装置および部品検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばＩＣ（集積回路）を有する電子部品は、所謂オートハンドラと呼ばれる自動ハンドリング装置によりＩＣテスタに運ばれて各種の電気的な検査を行うことがある。この場合に、吸着ハンドが電子部品を吸着して搬送して電子部品をＩＣソケットに接続する構造のものがある。
吸着ハンドは、電子部品を吸着する際に、電子部品の位置に合わせて遊動できるような圧接体と吸着パッドを有している。これによって、電子部品はＩＣソケットに圧接される時に、電子部品のリードの曲がりを軽減することができる（たとえば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３０９９２５４号公報（第１頁ないし第４頁、図２、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の吸着ハンドは、電子部品をＩＣソケットに対して位置を合わせるようにして圧接するために、遊動体と揺動体を有している。この遊動体と揺動体は、直列に配列されているために、大きな占有スペースが必要となり、構造が複雑であり重量が重くなってしまう。したがって、吸着ハンドが移動する際に、吸着ハンドの移動重量が大きくなってしまうことから、吸着ハンドを移動させるための移動機構が複雑で大型になってしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、構造が簡単でありしかも確実に第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持して第１部材に対して第２部材の位置の調芯を行うことができる浮動位置決め装置と、浮動位置決め装置を有する部品搬送装置および部品検査装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、第１の発明にあっては、第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて、部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置に設けられて、前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置であり、前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、前記弾性変形部材の自由端に固定された状態で前記中空のガイド部材の内側に前記弾性変形部材の一部とともに挿通され、該ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材とを有しており、該支持部材は、前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である浮動位置決め装置により、達成される。
【０００６】
上記構成によれば、弾性変形部材は、第１部材に固定されている弾性変形可能な部材である。ガイド部材は、第２部材に固定されている中空形状を有する部材である。
球体の支持部材は、弾性変形部材の自由端側に固定されてガイド部材の内面に内接している球体の支持部材である。この球体の支持部材は、第２部材が第１部材に対してガイド部材の軸方向に直交する面方向について移動する際に、弾性変形部材の弾性変形による面方向について第２部材の移動の自由度を与える。しかも、第２部材の外力が加わっていない状態では、弾性変形部材の復元力により第１部材に対して第２部材の位置を調整することができる。
これにより、浮動位置決め装置は、簡単な構造でありながら、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持し、しかも第１部材に対して第２部材の位置の位置決め調整を行うことができ、小型化が図れる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材はコイルバネであることを特徴とする。
上記構成によれば、ガイド部材は、円筒状の部材であり、弾性変形部材はコイルバネである。
これにより、コイルバネの長さを変更することにより、第１部材に対して第２部材の位置の調整を行う時の付勢力を調整することができる。またコイルバネの線径の変更によっても調芯力を変更することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状部材であることを特徴とする。
上記構成によれば、ガイド部材は円筒状の部材であり、弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状の部材である。
これにより、弾性変形部材はコイルバネでなくても筒状の弾性部材を用いることも可能である。
【０００９】
第４の発明は、第１の発明ないし第３の発明のいずれかの構成において、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材と前記第２部材の間に複数設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、浮動位置決め装置は、第１部材と第２部材の間に複数設けることにより、第２部材は第１部材に対して回転方向の調芯力（センタリング力）を発揮することができる。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明の構成において、前記部品保持部は、前記部品を吸引することで着脱自在に保持する吸着パッドを備えることを特徴とする。
上記構成において、部品保持部は、部品を吸引することで着脱自在に保持する吸着パッドである。これにより、部品は吸着により簡単に保持できる。
【００１１】
第６の発明は、第５の発明の構成において、前記第２部材は、前記部品を搭載するための部品搭載部材に設けられた位置決め穴に対して位置合わせをするために挿入される複数のガイドピンを有することを特徴とする。
上記構成によれば、第２部材は、部品を搭載するための部品搭載部材に設けられた位置決め穴に対して位置合わせをするための挿入される複数のガイドピンを有している。
これによって、第２部材と部品搭載部材の位置合わせは、ガイドピンと位置決め穴を用いて確実に行うことができる。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明の構成において、前記第１部材と前記第２部材の間には、保持機構部を有しており、前記保持機構部は、前記第１部材に設けられた軸と、前記第２部材に設けられた中空部を有する部材であり、前記軸が挿入された状態では前記軸と前記中空部を有する部材の内面の間には、前記第１部材に対して前記第２部材の前記面方向に浮動するためのすき間が設けられている前記中空部を有する部材と、前記軸が前記中空部を有する部材に対して前記軸の軸方向に移動するのを防止するための移動防止部材と、を有することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、第１部材と第２部材の間には保持機構部を有している。
この保持機構部の軸は、第１部材に設けられている。中空部を有する部材は、第２部材に設けられている。中空部を有する部材は、軸が挿入された状態では軸と中空部を有する部材の内面の間において、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動するためのすき間が設けられている。移動防止部材は、軸が中空部を有する部材に対して軸の軸方向に移動するのを防止するための部材である。
これによって、第２部材は、第１部材に対して面方向に保持され、第２部材は第１部材に対して浮動位置決め装置を用いて浮動可能に保持できる。
【００１４】
また、上記目的は、第８の発明にあっては、第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置であり、前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置を有しており、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、前記弾性変形部材の自由端に固定されて前記ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材を有しており、該支持部材は、前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である部品搬送装置により、達成される。
【００１５】
上記構成によれば、弾性変形部材は、第１部材に固定されている弾性変形可能な部材である。ガイド部材は、第２部材に固定されている中空形状を有する部材である。
球体の支持部材は、弾性変形部材の自由端側に固定されてガイド部材の内面に内接している球体の支持部材である。この球体の支持部材は、第２部材が第１部材に対してガイド部材の軸方向に直交する面方向について移動する際に、弾性変形部材の弾性変形による面方向について第２部材の移動の自由度を与え、しかも第２部材の外力が加わっていない状態では、弾性変形部材の復元力により第１部材に対して第２部材の位置を調整することができる。
これにより、浮動位置決め装置は、簡単な構造でありながら、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持し、しかも第１部材に対して第２部材の位置の位置決め調整を行うことができ、小型化が図れる。
【００１６】
第９の発明は、第８の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材はコイルバネであることを特徴とする。
上記構成によれば、ガイド部材は、円筒状の部材であり、弾性変形部材はコイルバネである。
これにより、コイルバネの長さを変更することにより、第１部材に対して第２部材の位置の調整を行う時の付勢力を調整することができる。またコイルバネの線径の変更によってもこの付勢力を変更することができる。
【００１７】
第１０の発明は、第８の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状部材であることを特徴とする。
ガイド部材は円筒状の部材であり、弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状の部材である。
これにより、弾性変形部材はコイルバネでなくても筒状の弾性部材を用いることも可能である。
【００１８】
第１１の発明は、第８の発明ないし第１０の発明のいずれかの構成において、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材と前記第２部材の間に複数設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、浮動位置決め装置は、第１部材と第２部材の間に複数設けることにより、第２部材は第１部材に対して回転方向の付勢力を発揮することができる。
【００１９】
また、上記目的は、第１２の発明にあっては、第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置を備えた部品検査装置であり、前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置を有しており、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、前記弾性変形部材の自由端に固定されて前記ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材とを備え、前記支持部材は、前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である部品検査装置により、達成される。
【００２０】
上記構成によれば、弾性変形部材は、第１部材に固定されている弾性変形可能な部材である。ガイド部材は、第２部材に固定されている中空形状を有する部材である。
球体の支持部材は、弾性変形部材の自由端側に固定されてガイド部材の内面に内接している球体の支持部材である。この球体の支持部材は、第２部材が第１部材に対してガイド部材の軸方向に直交する面方向について移動する際に、弾性変形部材の弾性変形による面方向について第２部材の移動の自由度を与え、しかも第２部材の外力が加わっていない状態では、弾性変形部材の復元力により第１部材に対して第２部材の位置を調整することができる。
これにより、浮動位置決め装置は、簡単な構造でありながら、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持し、しかも第１部材に対して第２部材の位置を位置決め調整することができ、小型化が図れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の部品検査装置の好ましい実施形態を示している。この部品検査装置１０は、本発明の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０を備えている。
部品検査装置１０は、検査対象である部品、たとえばＩＣを有するＩＣ部品のような電子部品２１を搬送して、この電子部品２１に所定の電気的な検査を行った後に回収する装置である。
このために、図１に示す部品検査装置１０は、電子部品の供給部１２、上述した部品搬送装置２０、電子部品の検査部１４、そして電子部品の回収部１６を有している。
【００２２】
図１に示す供給部１２は、たとえば複数の供給トレイ１７，１８を備えている。この各供給トレイ１７，１８の上には、複数の電子部品２１が着脱可能に配列されている。回収部１６は、複数の回収トレイ２２ないし２７を備えている。
各回収トレイ２２ないし回収トレイ２７の上には、検査済みの電子部品２１が分類されて置かれるようになっている。
【００２３】
検査部１４は、電子部品のたとえば電気的な性能や電気的な接続状態をチェックするための装置である。検査部１４は、たとえば恒温チャンバーを有しており、この恒温チャンバー内では、複数の循環ボード３０が順送りＺ１方向とＸ１方向そしてＸ２方向に送られ、循環ボード３０上の電子部品は一定温度に保たれる。
回収トレイ２２ないし２７は、たとえば一定温度（一例として常温）に保たれた状態で検査された電子部品を検査結果に基づき分類して搭載するトレイである。これに対して、回収トレイ２８は、恒温チャンバー内で低温状態で検査した場合に常温に戻して回収するためのトレイである。
【００２４】
供給部１２と検査部１４の間には、供給側のシャトルボード４０がＹ方向にスライド移動できるようになっている。供給シャトル５０は、供給側のシャトルボード４０をＹ方向にスライド移動させることによって、供給部１２側のこれから検査しようとする電子部品２１を検査部１４側に供給するようになっている。
部品搬送装置２０は、供給側のシャトルボード４０により搬送されてくる電子部品２１を、最上段の循環ボード３０側に搬送もしくは移し替えるための装置である。
図１に示す回収シャトル５１は、検査部１４で検査された検査済みの電子部品２１を回収側のシャトルボード５１Ａにのせて、回収部１６の所定の回収トレイ２２ないし回収トレイ２７、あるいは回収トレイ２８に戻すための装置である。
【００２５】
図２は、図１の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０と、供給シャトル５０および複数枚の循環ボード３０の具体的な構造例を示している。
複数枚の循環ボード３０は、循環ボードの操作装置５２の中に収容されており、各循環ボード３０は操作装置５２の中で順送り方向であるＺ１方向，Ｘ１方向そしてＺ２方向に沿って循環されるようになっている。
図３は、図２に示す部品搬送装置２０、供給シャトル５０、そして循環ボード３０の操作装置５２の平面図である。図４は、図３に示す各装置の正面図であり、図５は図３に示す各装置の側面図である。
【００２６】
図２ないし図５を参照しながら、供給シャトル５０の構造例について説明する。
供給シャトル５０は、供給側のシャトルボード４０を、移動レール６３，６３の直線移動によりレールガイド６１，６１に沿って、電子部品２１を図１の供給部１２側から循環ボード３０側に送るための装置である。
シャトルボード４０は、図２と図３に示すように２本のレール６３によりＹ方向に沿って直線移動できるようになっている。これによって、複数の電子部品２１を搭載しているシャトルボード４０は、たとえば図１と図２に示すように、循環ボードの操作装置５２の最上段の循環ボード３０の上に位置決めできるようになっている。
【００２７】
浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０は、図２に示すようにシャトルボード４０に搭載されている電子部品を、循環ボード３０側に搬送または移し替えるための装置である。
浮動位置決め装置を有する部品搬送装置（以下、部品搬送装置と呼ぶ）２０は、概略的には本体（図示せず）と移載ハンド７１を有している。
２本のシャフト７３が、本体に対して移載ハンド７１を支持している。たとえばモータ（図示せず）が作動することにより、移載ハンド７１はシャフト７３を通じてＺ方向に上下動可能になっている。
【００２８】
これによって、移載ハンド７１はＺ２方向に上昇することでシャトルボード４０あるいは最上段の循環ボード３０から上方へ退避した位置に戻すことができる。しかも移載ハンド７１は、Ｚ１方向に下降することで、シャトルボード４０に搭載された電子部品もしくは循環ボード３０に搭載された電子部品を吸着して保持することができる。
図１ないし図５において、循環ボードの操作装置５２の長手方向がＸ方向であり、レール６３の長手方向がＹ方向であり、Ｘ方向とＹ方向は直交する方向である。そしてＺ方向は、Ｘ方向とＹ方向に直交し、Ｚ方向は上下方向に相当する。
【００２９】
次に、図６ないし図８を参照しながら、部品搬送装置２０の移載ハンド７１の構造例と、シャトルボード４０の構造例および循環ボード３０の構造例について説明する。
図６は、移載ハンド７１、シャトルボード４０および循環ボード３０の位置の例を示している。この場合には、移載ハンド７１は、循環ボード３０の上方に位置している。
【００３０】
図７は、シャトルボード４０が供給シャトル５０により循環ボード３０の上部まで案内されてきた状態を示している。この場合にも、移載ハンド７１はシャトルボード４０の上方に位置している。
図８は、移載ハンド７１が、シャトルボード４０から電子部品２１を吸着して保持した後に、シャトルボード４０が図７においてＹ２方向に回避した後、移載ハンド７１が電子部品２１を循環ボード３０側に移し替えている状態を示している。
この部品搬送装置２０は、部品移載装置もしくは部品移載ロボットなどとも呼ぶことができる。
【００３１】
図９は、移載ハンド７１と、シャトルボード４０および循環ボード３０の図示を簡単化して示している。シャトルボード４０と循環ボード３０は、それぞれ部品搭載部材の一種である。
シャトルボード４０は、電子部品２１を移載ハンド７１へ供給する側の部品搭載部材であり、循環ボード３０は、移載ハンド７１から電子部品２１を供給される側の部品搭載部材である。
シャトルボード４０は、ほぼ平板状の部材であり、複数の電子部品２１がそれぞれ着脱可能に収容できる部品収容部８０を有している。各部品収容部８０は、たとえば長方形状の開口部を有する凹部である。各部品収容部８０の中には、電子部品２１が着脱可能に収容できる。
シャトルボード４０は、その他に複数個の位置決め穴８１を有している。図示例のシャトルボード４０は、たとえば４つの部品収容部８０と４つの位置決め穴８１を有している。
【００３２】
これに対して、図９に示す循環ボード３０は、やはり平板状の部材であり、ほぼシャトルボード４０と同様の構造を有している。すなわち、循環ボード３０は、４つの部品収容部９０と、４つの位置決め穴９９を有している。部品収容部９０は、部品収容部８０と同様のものであり、位置決め穴９９は位置決め穴８１と同様に４つ形成されている。
シャトルボード４０の部品収容部８０は、循環ボード３０の部品収容部９０と対応する位置に形成されている。同様にして、シャトルボード４０の位置決め穴８１は、循環ボード３０の位置決め穴９９と対応する位置に形成されている。
【００３３】
次に、図６ないし図９を参照しながら、部品搬送装置２０の移載ハンド７１の構造について詳しく説明する。
図６を参照すると、移載ハンド７１は、板状の第１部材９１と、板状の第２部材９２と、板状の固定板９３と、複数の浮動位置決め装置１１０と、複数の保持機構部１２０と、複数の吸着パッド１３０と、複数のガイドピン１４０を有している。
固定板９３は、２本のシャフト７３の他端部に固定されている。固定板９３は第１部材９１の上面に対して固定されている。
第１部材９１と第２部材９２は、それぞれ金属により作られている平板状の部材である。第１部材９１は固定部材と呼ぶことができ、これに対して第２部材９２は可動部材もしくは浮動部材と呼ぶこともできる。
【００３４】
図１０は、移載ハンド７１の第２部材９２側から見た裏面側の斜視図であり、図１１は、移載ハンド７１の第２部材９２側から見た平面図である。
図９ないし図１１を参照すると、複数本のガイドピン１４０が、第２部材９２の平面側から垂直に設けられている。ガイドピン１４０は、たとえば合計４本設けられており、２本のガイドピン１４０ともう２本のガイドピン１４０が、離れた位置に設けられている。
【００３５】
図９に示すように４本のガイドピン１４０は、シャトルボード４０の４つの位置決め穴８１もしくは循環ボード３０の４つの位置決め穴９９にそれぞれはめ込まれるようになっている。
これによって、移載ハンド７１の第２部材９２とシャトルボード４０の相対的な位置決めと、第２部材９２と循環ボード３０の相対的な位置決めを行うことができる。位置決め穴８１，９９の直径は、ガイドピン１４０の直径に比べてやや大きく設定されており、これによりガイドピン１４０が位置決め穴８１，９９に入り易い。
【００３６】
図９と図１０に示すように、第２部材９２の底面には、電子部品２１の吸着手段である吸着パッド１３０が設けられている。図示例では吸着パッド１３０は４つ設けられている。吸着パッド１３０は、Ｘ方向に沿って間隔をおいて２つ配置され、Ｙ方向に沿って２つ間隔をおいて配置されている。
各吸着パッド１３０は、図９に示すようにシャトルボード４０の部品収容部８０内の電子部品２１をたとえば真空吸着することができる。そして、吸着パッド１３０に吸着された電子部品２１は、循環ボード３０の部品収容部９０側へ、真空を破壊することにより移してのせることができる。
図９に示すように吸着パッド１３０は、吸引操作部１０１により真空吸引することにより電子部品２１を着脱可能に吸着することができる。吸引操作部１０１は、制御部１００の指令により動作する。
図９と図１０に示す保持機構部１２０は、第１部材９１と第２部材９２の間に設けられている。
【００３７】
図１２は、図１１のＡ−Ａ線における断面図であり、図１３は、図１２の部分Ｃを拡大して示している。
図１２と図１３に示すように、保持機構部１２０は、第１部材９１と第２部材９２の長手方向両端側に配置されている。
この２つの保持機構部１２０の構造は同じである。そこで、図１３を参照して、図１２に示す右側の保持機構部１２０の構造をより詳しく説明する。
保持機構部１２０は、軸１５０、中空部を有する部材としてのブッシュ１５１、そして移動防止部材１５３を有している。移動防止部材１５３は、カラーブッシュ１５４と松葉ピン１５５を有している。
【００３８】
軸１５０は、頭部１５６と軸部分１５７を有している。頭部１５６は第１部材９１を固定している。軸１５０は、図１３に示すように断面Ｔ字型である。
ブッシュ１５１は、第２部材９２の穴に固定されている部材である。ブッシュ１５１はほぼ円筒状の部材であり、ブッシュ１５１の内径は軸部分１５７の外径よりも大きく設定されている。このことから、軸部分１５７とブッシュ１５１の内周面の間にはすき間１５８が形成されている。
【００３９】
軸部分１５７の中間部分がブッシュ１５１の中央を通っているが、軸部分１５７の下端部は、移動防止部材１５３に対して固定されている。移動防止部材１５３のカラーブッシュ１５４の中には軸部分１５７の下端部が挿入されているとともに、軸部分１５７の下端部は松葉ピン１５５により抜け止めするようにして固定されている。このカラーブッシュ１５４は、ブッシュ１５１と直列に配列されている。
このことから、第２部材９２は、第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向で形成される面方向に関してすき間１５８を利用して移動もしくは浮動できるようになっている。しかし、第２部材９２は、第１部材９１に対してＺ方向には移動しない。これは、移動防止部材１５３が設けられているからである。
第１部材９１と第２部材９２は、図１２に示すように平行にやや僅かなすき間を空けて重ねて配置されているが、第２部材９２は第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向で形成される面に沿ってすき間１５８を利用して移動できるのである。
【００４０】
次に、図９と図１１に示す浮動位置決め装置１１０の構造について説明する。
浮動位置決め装置１１０は、第１部材９１と第２部材９２のアッセンブリの四隅位置に設けられている。一端側の２つの浮動位置決め装置１１０の間には、保持機構部１２０が位置している。同様にして他端側の２つの浮動位置決め装置１１０の間にはもう１つの保持機構部１２０が位置している。
【００４１】
図１４は、図１１に示す移載ハンド７１におけるＢ−Ｂ線における断面図である。図１５は、図１４における部分Ｄである浮動位置決め装置１１０を拡大して示している。
図１４と図１５を参照しながら、４つの浮動位置決め装置１１０の構造について説明する。
この浮動位置決め装置１１０は、第１部材９１に対して第２部材９２を面方向に浮動可能に保持した状態でしかも第１部材９１に対して第２部材９２の位置の調整を自動的に行うためのものである。
この面方向とは、上述したようにＸ方向とＹ方向で形成される面であり、上下方向であるＺ方向に対して垂直な面に相当する。
【００４２】
図１４と図１５において、浮動位置決め装置１１０は、弾性変形部材としてのコイルバネ２００と、中空形状を有するガイド部材２０１と、球体の支持部材２０３を有している。
弾性変形部材の一例であるコイルバネ２００は、密着コイルバネとも呼んでおり、コイルバネの一端部２０５は、第１部材９１側に固定されている。コイルバネ２００の自由端２０６は、球体の支持部材２０３の軸部２０７に対して固定されている。
【００４３】
中空形状のガイド部材２０１は、円筒形状のガイド部材である。このガイド部材２０１は、第２部材９２の穴の中にはめ込まれることで固定されている。ガイド部材２０１の軸方向とコイルバネ２００の軸方向は、Ｚ方向に沿っている。ガイド部材２０１とコイルバネ２００の各中心軸は、図１５に示すように外部から第２部材９２に対して外力が加わっていない状態では同じである。
球状の支持部材２０３は、球状体２１０と軸部２０７の一体構造のものである。球状体２１０は、ほぼ球状のものであるが、曲面の外周面２１１を有している。この曲面の外周面２１１は、ガイド部材２０１の内周面２１３に対して常に内接されるようになっている。
【００４４】
図１５に示す浮動位置決め装置１１０は、第１部材９１に対して第２部材９２を面方向に浮動可能にした状態でしかも第１部材９１に対して第２部材９２の位置の調整を自動的に行う。
つまり、球体の支持部材２０３は、弾性変形部材であるコイルバネ２００の自由端２０６に固定されていて、ガイド部材２０１の内面に内接している。
【００４５】
第２部材９２が外力により第１部材９１に対してガイド部材２０１の軸方向ＣＬに直交する面方向について移動する際に、この球状の支持部材２０３は、コイルバネ２００の弾性変形による面方向について第２部材９２に移動の自由度を与える。
しかも、このガイド部材２０１は、第２部材９２に外力が加わっていない解放状態では、コイルバネ２００の自己復元力により、第１部材９１に対して第２部材９２の位置を自動的に位置決め調整させるようになっている。
このような浮動位置決め装置１１０は、第２部材９２に外力が加わるとコイルバネ２００の変形により、第１部材９１に対する第２部材９２の所謂首振り機能を与え、第２部材９２に対してＸ方向とＹ方向からなる面方向の自由度を持たせる浮動機構（フローティング機構）の機能を発揮するのである。
【００４６】
また第２部材９２に対して外部から外力が加わっていない状態では、コイルバネ２００の復元力により、第２部材９２が第１部材９１に対してセンタリングされる、所謂センタリング機能を発揮する。
図１５のコイルバネ２００の突き出し長さＪを変更することにより、浮動位置決め装置１１０の位置の調整を行う時の付勢力を調整することが可能である。この付勢力は、フローティング反力（浮動反力）ともいえる。
【００４７】
コイルバネ２００の線径を変更することにより、バネの付勢力の変更も可能である。
図１０と図１１に示すように、２つ以上好ましくは４つの複数の浮動位置決め装置１１０が移載ハンド７１に設けられることにより、第２部材９２は第１部材９１に対して回転方向のセンタリング機能を発揮することも可能である。
【００４８】
次に、図１６ないし図１８に示す部品搬送方法の一例と浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０の動作例について、図１に基づいて説明する。
図１６のステップＳＴ１では、図１に示す供給ロボット２５０が、たとえば供給トレイ１７の上に載っている電子部品２１を、供給側のシャトルボード４０に搬送する。この場合には、電子部品２１は、供給トレイ１７上のポジションＰ１からシャトルボード４０上のポジションＰ２に移されることになる。
【００４９】
図１６に示すステップＳＴ２では、図１の供給シャトル５０がスライド移動することにより、シャトルボード４０をＹ方向にスライド移動する。これによって、シャトルボード４０は実線で示すポジションＰ２から破線で示すポジションＰ３に移る。
図１６に示すステップＳＴ３では、図１の部品搬送装置２０が、ポジションＰ３に位置しているシャトルボード４０から電子部品２１を吸着して上昇して退避する。この部品搬送装置２０は、移載ロボットとも呼んでいる。
具体的には、図７に示すように移載ロボット７１がＺ１方向に下がることにより、４つの吸着パッド１３０が対応する位置にあるシャトルボード４０の部品収容部８０内の電子部品２１を真空吸着する。
【００５０】
この際に、図７に示すガイドピン１４０がシャトルボード４０の位置決め穴８１に差し込まれるが、第２部材９２は第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向からなる面方向に浮動できることから、第２部材９２の各ガイドピン１４０の中心が位置決め穴８１のややずれた位置にあっても、確実にはまり込んで位置決めできる。
この時には、図１５に示すコイルバネ２００の自由端２０６が球状の支持部材２０３の面方向の移動に追従して弾性変形することにより、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動できる。
【００５１】
図９の電子部品２１が移載ハンド７１からシャトルボード４０の部品収容部８０内で吸着パッド１３０により吸着された後に、移載ハンド７１がシャトルボード４０から離れると、ガイドピン１４０と位置決め穴８１との位置決め関係が解除される。その場合には、図１５に示すように第２部材９２に対してガイドピン１４０を介しては外力が加わらないことになる。これによって、コイルバネ２００は自己の力で復元することから、再び図１５に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して当初の位置に自動的に位置調整される。
【００５２】
この場合に、第１部材９１と第２部材９２を相互に支えている図１４に示す保持機構部１２０は、図１３に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動したとしても、軸１５０の軸部材１５７がすき間１５８内を移動できるので、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に浮動することに特に支障はない。
そして、移載ハンド７１はＺ２方向に上昇してシャトルボード４０から退避するのである。
【００５３】
図１６に示すステップＳＴ４とステップＳＴ５に示すように、図６の移載ハンド７１の退避が完了し、図６に示す供給シャトル５０のシャトルボード４０のＹ２方向への戻りが完了すると、次にステップＳＴ６に移る。
ステップＳＴ６では、図６に示すように移載ハンド７１の吸着パッド１３０がそれぞれ電子部品２１を吸着している。そして移載ハンド７１は一番上段の循環ボード３０に対面している。
したがって、移載ハンド７１がＺ１方向に下降することにより、各吸着パッド１３０はそれぞれ循環ボード３０の部品収容部９０内に移動する。これによって、吸着パッド１３０の真空を破壊することにより、電子部品２１は部品収容部９０にそれぞれ移載して収容されることになる。
【００５４】
この際に、図６に示すガイドピン１４０が循環ボード３０の位置決め穴９９に差し込まれるが、第２部材９２は第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向からなる面方向に浮動できることから、第２部材９２の各ガイドピン１４０の中心が位置決め穴９９の中心に対してややずれた位置にあっても、確実にはまり込んで位置決めできる。
この時には、図１５に示すコイルバネ２００の自由端２０６が球状の支持部材２０３の面方向の移動に追従して弾性変形することにより、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動できる。
【００５５】
図９の電子部品２１が移載ハンド７１から循環ボード３０の部品収容部９０内に収容された後に、移載ハンド７１が循環ボード３０から離れると、ガイドピン１４０と位置決め穴９９との位置決め関係が解除される。その場合には、図１５に示すように第２部材９２に対してガイドピン１４０を介しては外力が加わらないことになる。これによって、コイルバネ２００は自己の力で復元することから、再び図１５に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して当初の位置に自動的に位置調整される。
【００５６】
この場合に、第１部材９１と第２部材９２を相互に支えている図１４に示す保持機構部１２０は、図１３に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動したとしても、軸１５０の軸部材１５７がすき間１５８内を移動できるので、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に浮動することに特に支障はない。
なお、図１３に示すように第１部材９１の下面９１Ａと第２部材９２の上面９２Ａの間の所定のすき間は、ブッシュ１５１の上端部１５１Ａにより常に機械的に保持されている。
【００５７】
次に、図１７のステップＳＴ７に示すように、図１の電子部品２１が搭載された後に、循環ボード３０は、ポジションＰ４の位置から順送りＺ１方向に送られて最も下のポジションＰ５に移動する。
図１７のステップＳＴ８では、この図１の循環ボード３０は、順送り方向Ｘ１に沿ってポジションＰ５からポジションＰ６に移る。そしてステップＳＴ９では、循環ボード３０は、ポジションＰ６から一番上段のポジションＰ７に移る。
【００５８】
図１７のステップＳＴ１０では、検査部１４の測定ロボット（図示せず）が循環ボード３０の電子部品２１を吸着した後に、測定ロボットは退避する。
ステップＳＴ１１に示すように測定ロボットの退避が完了し、ステップＳＴ１２に示すように電子部品２１について所定の電気的な測定が完了すると、ステップＳＴ１３に移る。
【００５９】
ステップＳＴ１３では、測定ロボットに対する電子部品の入替動作を行う。
測定済みの電子部品２１は、測定ロボットが回転する。
図１８に示すステップＳＴ１４では、回収シャトル５１が回収側のシャトルボード５１ＡをポジションＰ９からポジションＰ８へ移動する。これによって回収側のシャトルボード５１Ａは検査部１４の中に入る。
ステップＳＴ１５では、測定ロボットが測定完了した電子部品２１を回収側のシャトルボード５１Ａに移載する。ステップＳＴ１６では、測定ロボットによる電子部品の移載が完了して測定ロボットが退避する。
【００６０】
図１８に示すステップＳＴ１７では、回収シャトル５１が回収側のシャトルボード５１ＡをポジションＰ８からポジションＰ９に戻す。その後、ステップＳＴ１８に示すように回収シャトル５１の図示していない回収ロボットが、電子部品の電気的な測定結果により、電子部品２１をたとえば回収部１６等の該当する回収トレイ２２ないし２７の１つ、あるいは別の回収トレイ２８に分離して搬送することになる。
【００６１】
以上説明したように、図９に示す浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０は、浮動位置決め装置１１０を複数備えている。このため、第２部材９２のガイドピン１４０が対応するシャトルボード４０の位置決め穴８１もしくは循環ボード３０の位置決め穴９９にはめ込んで位置決めされる時に、ガイドピン１４０と位置決め穴の多少のずれで第２部材９２に外力が加わっても、第２部材９２が第１部材９１に対して浮動可能である。
このことから、ガイドピン１４０は、位置決め穴８１もしくは位置決め穴９９に対して多少位置ずれがあっても確実にはめ込むことができる。これによって、移載ハンド７１とシャトルボード４０あるいは移載ハンド７１と循環ボード３０の相互の位置決めを確実にかつスムーズに行うことができる。
【００６２】
また、移載ハンド７１がシャトルボード４０の電子部品２１を吸着パッド１３０により吸着する作業を終えた後には、移載ハンド７１がシャトルボード４０から離れるので、ガイドピン１４０は位置決め穴８１から抜ける。
このことから、第２部材９２にはシャトルボード４０からの外力が加わらなくなるので、図１５に示すコイルバネ２００が自己復元力を発揮する。このために、球状の支持部材２０３は、コイルバネ２００の自己復元力を用いて、第２部材９２と第１部材９１を、外力が加わらない自然状態で、すなわち図１５に示すような状態に戻すように自動的に位置調整することができる。つまりコイルバネ２００の中心軸ＣＬとガイド部材２０１の中心軸および球状の支持部材２０３の中心軸が一致した状態になる。
【００６３】
このことは、移載ハンド７１が循環ボード３０の部品収容部９０に対して電子部品２１を供給して移載ハンド７１が循環ボード３０から離れる場合についても同様である。つまり、ガイドピン１４０が位置決め穴９９から離れると、第２部材９２が循環ボード３０からの外力がガイドピン１４０を介しては加わらなくなるので、図１５に示す浮動位置決め装置１１０は、図１５に示すような状態に第２部材９２を第１部材９１に対して自動的に位置調整することができる。
【００６４】
このように、移載ハンド７１のガイドピン１４０がシャトルボード４０の位置決め穴８１あるいは循環ボード３０の位置決め穴９９に対してはめ込まれる場合に、ガイドピン１４０と位置決め穴８１が多少位置ずれしていたとしても、第２部材９２は、第１部材９１に対して浮動位置決め装置１１０の存在により浮動（フローティング）可能である。
【００６５】
逆に、シャトルボード４０から移載ハンド７１が離れた状態もしくは循環ボード３０から移載ハンド７１が離れた状態では、位置決め穴８１とガイドピン１４０あるいは位置決め穴９９とガイドピン１４０の連結関係が離れる。このことから、第２部材９２には外力が加わらなくなり、図１５のコイルバネ２００の自己復元力を利用して、球状の支持部材２０３は第２部材９２と第１部材９１を外力が加わらない自然状態に自動的に位置調整させることができるのである。
本発明の浮動位置決め装置１１０は、簡単な構造でありながら、第２部材９２を第１部材９１に対して浮動可能にし、しかも第２部材９２に外力が加わらなかった場合には第１部材と第２部材を自動的に位置調整させることができるのである。
【００６６】
図１９は、本発明の浮動位置決め装置の別の実施形態を示している。
図１９に示す浮動位置決め装置１１０は、図１０に示す浮動位置決め装置とほとんど同様な構造である。図１９の浮動位置決め装置１１０が図１５の浮動位置決め装置１１０と異なるのは、コイルバネ２００に代えて円筒状の弾性変形部材２８０を用いたことである。この弾性変形部材２８０は、たとえばゴムやエラストマーのような弾性変形可能な筒状の部材である。
【００６７】
このような弾性変形部材２８０を用いる場合であっても、その突き出し長さを変更することにより、センタリング力（フローティング反力）を調整することができる。
なお、上述したコイルバネや円筒状の弾性変形部材の長さを大きくすることにより、センタリング能力が小さくなる。逆に弾性変形部材の長さを小さくすれば、センタリング能力を大きくすることができる。
【００６８】
本発明の浮動位置決め装置は、図１５に示すように中空形状のガイド部材２０１のほぼ中にコイルバネの少なくとも一部分と球状の支持部材２０３をほぼ同心円状に収容した構造であるので、浮動位置決め装置１１０は構造が簡単で安価でありしかも軽量化が図れる。このような小型で軽量な浮動位置決め装置１１０であっても、フローティング機能とセンタリング機能が発揮できる。
また、浮動位置決め装置１１０の数は図示例では４つ用いているが、これに限らず２つ、３つあるいは５つ以上であっても構わない。また保持機構部１２０は、図示例では２つ用いているが、１つもしくは３つ以上であっても構わない。
【００６９】
ところで本発明の上記実施形態に限定されるものではない。
上述した実施形態では、本発明の浮動位置決め装置が部品搬送装置に装着された例を示している。
しかしこれに限らず、本発明の浮動位置決め装置は、第１部材に対して第２部材を浮動させて位置決めさせる必要のある構造であれば、他の分野あるいは他の領域の装置に搭載することも可能である。
上述したコイルバネとしては、圧縮コイルバネまたは密着コイルバネのいずれをも用いることができる。
【００７０】
本発明の浮動位置決め装置は、部品の搬送や組み込み用の装置あるいはその他の種類の装置に適用することができる。
また部品の種類としてはＩＣ部品のような電子部品に限らず、通常の電気能動部品や電気受動部品あるいはその他の種類の部品であっても勿論構わない。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置の好ましい実施形態を含む部品検査装置の一例を示す斜視図。
【図２】 図１の部品検査装置に採用されている浮動位置決め装置を有する部品搬送装置などを示す斜視図。
【図３】 図２の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置などを示す平面図。
【図４】 図３の装置の正面図。
【図５】 図３の装置の側面図。
【図６】 部品搬送装置の移載ハンドとシャトルボードおよび循環ボードの例を示す斜視図。
【図７】 移載ハンドとシャトルボードおよび循環ボードの例を示しており、移載ハンドの下にシャトルボードと循環ボードが位置している状態を示す斜視図。
【図８】 循環ボードに対して移載ハンドが電子部品を供給している様子を示している斜視図。
【図９】 移載ハンドとシャトルボードおよび循環ボードの構造例を示す斜視図。
【図１０】 移載ハンドの第２部材側を上にして示す斜視図。
【図１１】 図１０の移載ハンドの平面図。
【図１２】 図１１のＡ−Ａ線における断面図。
【図１３】 図１２の部分Ｃの拡大図。
【図１４】 図１１のＢ−Ｂ線における断面図。
【図１５】 図１４の部分Ｄの拡大図。
【図１６】 部品搬送方法の一例を示しており、電子部品が供給部側から循環ボード側に移載されるまでを示す図。
【図１７】 図１６の続きの工程を示すフロー図。
【図１８】 図１７の続きの工程を示すフロー図。
【図１９】 本発明の浮動位置決め装置の別の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・部品検査装置、１２・・・供給部、２０・・・浮動位置決め装置を有する部品搬送装置、３０・・・循環ボード、４０・・・供給側のシャトルボード、５０・・・供給シャトル、７１・・・移載ハンド、９１・・・第１部材、９２・・・第２部材、１１０・・・浮動位置決め装置、１２０・・・保持機構部、１３０・・・吸着パッド、２００・・・コイルバネ（弾性変形部材の一例）、２０１・・・ガイド部材、２０３・・・球体の支持部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１部材に対して第２部材を面方向に移動可能に保持してしかも第１部材に対して第２部材の位置を自動的に調芯するための浮動位置決め装置と、浮動位置決め装置を有する部品搬送装置および部品検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばＩＣ（集積回路）を有する電子部品は、所謂オートハンドラと呼ばれる自動ハンドリング装置によりＩＣテスタに運ばれて各種の電気的な検査を行うことがある。この場合に、吸着ハンドが電子部品を吸着して搬送して電子部品をＩＣソケットに接続する構造のものがある。
吸着ハンドは、電子部品を吸着する際に、電子部品の位置に合わせて遊動できるような圧接体と吸着パッドを有している。これによって、電子部品はＩＣソケットに圧接される時に、電子部品のリードの曲がりを軽減することができる（たとえば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３０９９２５４号公報（第１頁ないし第４頁、図２、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の吸着ハンドは、電子部品をＩＣソケットに対して位置を合わせるようにして圧接するために、遊動体と揺動体を有している。この遊動体と揺動体は、直列に配列されているために、大きな占有スペースが必要となり、構造が複雑であり重量が重くなってしまう。したがって、吸着ハンドが移動する際に、吸着ハンドの移動重量が大きくなってしまうことから、吸着ハンドを移動させるための移動機構が複雑で大型になってしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、構造が簡単でありしかも確実に第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持して第１部材に対して第２部材の位置の調芯を行うことができる浮動位置決め装置と、浮動位置決め装置を有する部品搬送装置および部品検査装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、第１の発明にあっては、第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて、部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置に設けられて、前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置であり、前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、前記弾性変形部材の自由端に固定された状態で前記中空のガイド部材の内側に前記弾性変形部材の一部とともに挿通され、該ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材とを有しており、該支持部材は、前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である浮動位置決め装置により、達成される。
【０００６】
上記構成によれば、弾性変形部材は、第１部材に固定されている弾性変形可能な部材である。ガイド部材は、第２部材に固定されている中空形状を有する部材である。
球体の支持部材は、弾性変形部材の自由端側に固定されてガイド部材の内面に内接している球体の支持部材である。この球体の支持部材は、第２部材が第１部材に対してガイド部材の軸方向に直交する面方向について移動する際に、弾性変形部材の弾性変形による面方向について第２部材の移動の自由度を与える。しかも、第２部材の外力が加わっていない状態では、弾性変形部材の復元力により第１部材に対して第２部材の位置を調整することができる。
これにより、浮動位置決め装置は、簡単な構造でありながら、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持し、しかも第１部材に対して第２部材の位置の位置決め調整を行うことができ、小型化が図れる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材はコイルバネであることを特徴とする。
上記構成によれば、ガイド部材は、円筒状の部材であり、弾性変形部材はコイルバネである。
これにより、コイルバネの長さを変更することにより、第１部材に対して第２部材の位置の調整を行う時の付勢力を調整することができる。またコイルバネの線径の変更によっても調芯力を変更することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状部材であることを特徴とする。
上記構成によれば、ガイド部材は円筒状の部材であり、弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状の部材である。
これにより、弾性変形部材はコイルバネでなくても筒状の弾性部材を用いることも可能である。
【０００９】
第４の発明は、第１の発明ないし第３の発明のいずれかの構成において、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材と前記第２部材の間に複数設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、浮動位置決め装置は、第１部材と第２部材の間に複数設けることにより、第２部材は第１部材に対して回転方向の調芯力（センタリング力）を発揮することができる。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明の構成において、前記部品保持部は、前記部品を吸引することで着脱自在に保持する吸着パッドを備えることを特徴とする。
上記構成において、部品保持部は、部品を吸引することで着脱自在に保持する吸着パッドである。これにより、部品は吸着により簡単に保持できる。
【００１１】
第６の発明は、第５の発明の構成において、前記第２部材は、前記部品を搭載するための部品搭載部材に設けられた位置決め穴に対して位置合わせをするために挿入される複数のガイドピンを有することを特徴とする。
上記構成によれば、第２部材は、部品を搭載するための部品搭載部材に設けられた位置決め穴に対して位置合わせをするための挿入される複数のガイドピンを有している。
これによって、第２部材と部品搭載部材の位置合わせは、ガイドピンと位置決め穴を用いて確実に行うことができる。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明の構成において、前記第１部材と前記第２部材の間には、保持機構部を有しており、前記保持機構部は、前記第１部材に設けられた軸と、前記第２部材に設けられた中空部を有する部材であり、前記軸が挿入された状態では前記軸と前記中空部を有する部材の内面の間には、前記第１部材に対して前記第２部材の前記面方向に浮動するためのすき間が設けられている前記中空部を有する部材と、前記軸が前記中空部を有する部材に対して前記軸の軸方向に移動するのを防止するための移動防止部材と、を有することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、第１部材と第２部材の間には保持機構部を有している。
この保持機構部の軸は、第１部材に設けられている。中空部を有する部材は、第２部材に設けられている。中空部を有する部材は、軸が挿入された状態では軸と中空部を有する部材の内面の間において、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動するためのすき間が設けられている。移動防止部材は、軸が中空部を有する部材に対して軸の軸方向に移動するのを防止するための部材である。
これによって、第２部材は、第１部材に対して面方向に保持され、第２部材は第１部材に対して浮動位置決め装置を用いて浮動可能に保持できる。
【００１４】
また、上記目的は、第８の発明にあっては、第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置であり、前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置を有しており、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、前記弾性変形部材の自由端に固定されて前記ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材を有しており、該支持部材は、前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である部品搬送装置により、達成される。
【００１５】
上記構成によれば、弾性変形部材は、第１部材に固定されている弾性変形可能な部材である。ガイド部材は、第２部材に固定されている中空形状を有する部材である。
球体の支持部材は、弾性変形部材の自由端側に固定されてガイド部材の内面に内接している球体の支持部材である。この球体の支持部材は、第２部材が第１部材に対してガイド部材の軸方向に直交する面方向について移動する際に、弾性変形部材の弾性変形による面方向について第２部材の移動の自由度を与え、しかも第２部材の外力が加わっていない状態では、弾性変形部材の復元力により第１部材に対して第２部材の位置を調整することができる。
これにより、浮動位置決め装置は、簡単な構造でありながら、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持し、しかも第１部材に対して第２部材の位置の位置決め調整を行うことができ、小型化が図れる。
【００１６】
第９の発明は、第８の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材はコイルバネであることを特徴とする。
上記構成によれば、ガイド部材は、円筒状の部材であり、弾性変形部材はコイルバネである。
これにより、コイルバネの長さを変更することにより、第１部材に対して第２部材の位置の調整を行う時の付勢力を調整することができる。またコイルバネの線径の変更によってもこの付勢力を変更することができる。
【００１７】
第１０の発明は、第８の発明の構成において、前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状部材であることを特徴とする。
ガイド部材は円筒状の部材であり、弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状の部材である。
これにより、弾性変形部材はコイルバネでなくても筒状の弾性部材を用いることも可能である。
【００１８】
第１１の発明は、第８の発明ないし第１０の発明のいずれかの構成において、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材と前記第２部材の間に複数設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、浮動位置決め装置は、第１部材と第２部材の間に複数設けることにより、第２部材は第１部材に対して回転方向の付勢力を発揮することができる。
【００１９】
また、上記目的は、第１２の発明にあっては、第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置を備えた部品検査装置であり、前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置を有しており、前記浮動位置決め装置は、前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、前記弾性変形部材の自由端に固定されて前記ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材とを備え、前記支持部材は、前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である部品検査装置により、達成される。
【００２０】
上記構成によれば、弾性変形部材は、第１部材に固定されている弾性変形可能な部材である。ガイド部材は、第２部材に固定されている中空形状を有する部材である。
球体の支持部材は、弾性変形部材の自由端側に固定されてガイド部材の内面に内接している球体の支持部材である。この球体の支持部材は、第２部材が第１部材に対してガイド部材の軸方向に直交する面方向について移動する際に、弾性変形部材の弾性変形による面方向について第２部材の移動の自由度を与え、しかも第２部材の外力が加わっていない状態では、弾性変形部材の復元力により第１部材に対して第２部材の位置を調整することができる。
これにより、浮動位置決め装置は、簡単な構造でありながら、第１部材に対して第２部材を面方向に浮動可能に保持し、しかも第１部材に対して第２部材の位置を位置決め調整することができ、小型化が図れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の部品検査装置の好ましい実施形態を示している。この部品検査装置１０は、本発明の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０を備えている。
部品検査装置１０は、検査対象である部品、たとえばＩＣを有するＩＣ部品のような電子部品２１を搬送して、この電子部品２１に所定の電気的な検査を行った後に回収する装置である。
このために、図１に示す部品検査装置１０は、電子部品の供給部１２、上述した部品搬送装置２０、電子部品の検査部１４、そして電子部品の回収部１６を有している。
【００２２】
図１に示す供給部１２は、たとえば複数の供給トレイ１７，１８を備えている。この各供給トレイ１７，１８の上には、複数の電子部品２１が着脱可能に配列されている。回収部１６は、複数の回収トレイ２２ないし２７を備えている。
各回収トレイ２２ないし回収トレイ２７の上には、検査済みの電子部品２１が分類されて置かれるようになっている。
【００２３】
検査部１４は、電子部品のたとえば電気的な性能や電気的な接続状態をチェックするための装置である。検査部１４は、たとえば恒温チャンバーを有しており、この恒温チャンバー内では、複数の循環ボード３０が順送りＺ１方向とＸ１方向そしてＸ２方向に送られ、循環ボード３０上の電子部品は一定温度に保たれる。
回収トレイ２２ないし２７は、たとえば一定温度（一例として常温）に保たれた状態で検査された電子部品を検査結果に基づき分類して搭載するトレイである。これに対して、回収トレイ２８は、恒温チャンバー内で低温状態で検査した場合に常温に戻して回収するためのトレイである。
【００２４】
供給部１２と検査部１４の間には、供給側のシャトルボード４０がＹ方向にスライド移動できるようになっている。供給シャトル５０は、供給側のシャトルボード４０をＹ方向にスライド移動させることによって、供給部１２側のこれから検査しようとする電子部品２１を検査部１４側に供給するようになっている。
部品搬送装置２０は、供給側のシャトルボード４０により搬送されてくる電子部品２１を、最上段の循環ボード３０側に搬送もしくは移し替えるための装置である。
図１に示す回収シャトル５１は、検査部１４で検査された検査済みの電子部品２１を回収側のシャトルボード５１Ａにのせて、回収部１６の所定の回収トレイ２２ないし回収トレイ２７、あるいは回収トレイ２８に戻すための装置である。
【００２５】
図２は、図１の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０と、供給シャトル５０および複数枚の循環ボード３０の具体的な構造例を示している。
複数枚の循環ボード３０は、循環ボードの操作装置５２の中に収容されており、各循環ボード３０は操作装置５２の中で順送り方向であるＺ１方向，Ｘ１方向そしてＺ２方向に沿って循環されるようになっている。
図３は、図２に示す部品搬送装置２０、供給シャトル５０、そして循環ボード３０の操作装置５２の平面図である。図４は、図３に示す各装置の正面図であり、図５は図３に示す各装置の側面図である。
【００２６】
図２ないし図５を参照しながら、供給シャトル５０の構造例について説明する。
供給シャトル５０は、供給側のシャトルボード４０を、移動レール６３，６３の直線移動によりレールガイド６１，６１に沿って、電子部品２１を図１の供給部１２側から循環ボード３０側に送るための装置である。
シャトルボード４０は、図２と図３に示すように２本のレール６３によりＹ方向に沿って直線移動できるようになっている。これによって、複数の電子部品２１を搭載しているシャトルボード４０は、たとえば図１と図２に示すように、循環ボードの操作装置５２の最上段の循環ボード３０の上に位置決めできるようになっている。
【００２７】
浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０は、図２に示すようにシャトルボード４０に搭載されている電子部品を、循環ボード３０側に搬送または移し替えるための装置である。
浮動位置決め装置を有する部品搬送装置（以下、部品搬送装置と呼ぶ）２０は、概略的には本体（図示せず）と移載ハンド７１を有している。
２本のシャフト７３が、本体に対して移載ハンド７１を支持している。たとえばモータ（図示せず）が作動することにより、移載ハンド７１はシャフト７３を通じてＺ方向に上下動可能になっている。
【００２８】
これによって、移載ハンド７１はＺ２方向に上昇することでシャトルボード４０あるいは最上段の循環ボード３０から上方へ退避した位置に戻すことができる。しかも移載ハンド７１は、Ｚ１方向に下降することで、シャトルボード４０に搭載された電子部品もしくは循環ボード３０に搭載された電子部品を吸着して保持することができる。
図１ないし図５において、循環ボードの操作装置５２の長手方向がＸ方向であり、レール６３の長手方向がＹ方向であり、Ｘ方向とＹ方向は直交する方向である。そしてＺ方向は、Ｘ方向とＹ方向に直交し、Ｚ方向は上下方向に相当する。
【００２９】
次に、図６ないし図８を参照しながら、部品搬送装置２０の移載ハンド７１の構造例と、シャトルボード４０の構造例および循環ボード３０の構造例について説明する。
図６は、移載ハンド７１、シャトルボード４０および循環ボード３０の位置の例を示している。この場合には、移載ハンド７１は、循環ボード３０の上方に位置している。
【００３０】
図７は、シャトルボード４０が供給シャトル５０により循環ボード３０の上部まで案内されてきた状態を示している。この場合にも、移載ハンド７１はシャトルボード４０の上方に位置している。
図８は、移載ハンド７１が、シャトルボード４０から電子部品２１を吸着して保持した後に、シャトルボード４０が図７においてＹ２方向に回避した後、移載ハンド７１が電子部品２１を循環ボード３０側に移し替えている状態を示している。
この部品搬送装置２０は、部品移載装置もしくは部品移載ロボットなどとも呼ぶことができる。
【００３１】
図９は、移載ハンド７１と、シャトルボード４０および循環ボード３０の図示を簡単化して示している。シャトルボード４０と循環ボード３０は、それぞれ部品搭載部材の一種である。
シャトルボード４０は、電子部品２１を移載ハンド７１へ供給する側の部品搭載部材であり、循環ボード３０は、移載ハンド７１から電子部品２１を供給される側の部品搭載部材である。
シャトルボード４０は、ほぼ平板状の部材であり、複数の電子部品２１がそれぞれ着脱可能に収容できる部品収容部８０を有している。各部品収容部８０は、たとえば長方形状の開口部を有する凹部である。各部品収容部８０の中には、電子部品２１が着脱可能に収容できる。
シャトルボード４０は、その他に複数個の位置決め穴８１を有している。図示例のシャトルボード４０は、たとえば４つの部品収容部８０と４つの位置決め穴８１を有している。
【００３２】
これに対して、図９に示す循環ボード３０は、やはり平板状の部材であり、ほぼシャトルボード４０と同様の構造を有している。すなわち、循環ボード３０は、４つの部品収容部９０と、４つの位置決め穴９９を有している。部品収容部９０は、部品収容部８０と同様のものであり、位置決め穴９９は位置決め穴８１と同様に４つ形成されている。
シャトルボード４０の部品収容部８０は、循環ボード３０の部品収容部９０と対応する位置に形成されている。同様にして、シャトルボード４０の位置決め穴８１は、循環ボード３０の位置決め穴９９と対応する位置に形成されている。
【００３３】
次に、図６ないし図９を参照しながら、部品搬送装置２０の移載ハンド７１の構造について詳しく説明する。
図６を参照すると、移載ハンド７１は、板状の第１部材９１と、板状の第２部材９２と、板状の固定板９３と、複数の浮動位置決め装置１１０と、複数の保持機構部１２０と、複数の吸着パッド１３０と、複数のガイドピン１４０を有している。
固定板９３は、２本のシャフト７３の他端部に固定されている。固定板９３は第１部材９１の上面に対して固定されている。
第１部材９１と第２部材９２は、それぞれ金属により作られている平板状の部材である。第１部材９１は固定部材と呼ぶことができ、これに対して第２部材９２は可動部材もしくは浮動部材と呼ぶこともできる。
【００３４】
図１０は、移載ハンド７１の第２部材９２側から見た裏面側の斜視図であり、図１１は、移載ハンド７１の第２部材９２側から見た平面図である。
図９ないし図１１を参照すると、複数本のガイドピン１４０が、第２部材９２の平面側から垂直に設けられている。ガイドピン１４０は、たとえば合計４本設けられており、２本のガイドピン１４０ともう２本のガイドピン１４０が、離れた位置に設けられている。
【００３５】
図９に示すように４本のガイドピン１４０は、シャトルボード４０の４つの位置決め穴８１もしくは循環ボード３０の４つの位置決め穴９９にそれぞれはめ込まれるようになっている。
これによって、移載ハンド７１の第２部材９２とシャトルボード４０の相対的な位置決めと、第２部材９２と循環ボード３０の相対的な位置決めを行うことができる。位置決め穴８１，９９の直径は、ガイドピン１４０の直径に比べてやや大きく設定されており、これによりガイドピン１４０が位置決め穴８１，９９に入り易い。
【００３６】
図９と図１０に示すように、第２部材９２の底面には、電子部品２１の吸着手段である吸着パッド１３０が設けられている。図示例では吸着パッド１３０は４つ設けられている。吸着パッド１３０は、Ｘ方向に沿って間隔をおいて２つ配置され、Ｙ方向に沿って２つ間隔をおいて配置されている。
各吸着パッド１３０は、図９に示すようにシャトルボード４０の部品収容部８０内の電子部品２１をたとえば真空吸着することができる。そして、吸着パッド１３０に吸着された電子部品２１は、循環ボード３０の部品収容部９０側へ、真空を破壊することにより移してのせることができる。
図９に示すように吸着パッド１３０は、吸引操作部１０１により真空吸引することにより電子部品２１を着脱可能に吸着することができる。吸引操作部１０１は、制御部１００の指令により動作する。
図９と図１０に示す保持機構部１２０は、第１部材９１と第２部材９２の間に設けられている。
【００３７】
図１２は、図１１のＡ−Ａ線における断面図であり、図１３は、図１２の部分Ｃを拡大して示している。
図１２と図１３に示すように、保持機構部１２０は、第１部材９１と第２部材９２の長手方向両端側に配置されている。
この２つの保持機構部１２０の構造は同じである。そこで、図１３を参照して、図１２に示す右側の保持機構部１２０の構造をより詳しく説明する。
保持機構部１２０は、軸１５０、中空部を有する部材としてのブッシュ１５１、そして移動防止部材１５３を有している。移動防止部材１５３は、カラーブッシュ１５４と松葉ピン１５５を有している。
【００３８】
軸１５０は、頭部１５６と軸部分１５７を有している。頭部１５６は第１部材９１を固定している。軸１５０は、図１３に示すように断面Ｔ字型である。
ブッシュ１５１は、第２部材９２の穴に固定されている部材である。ブッシュ１５１はほぼ円筒状の部材であり、ブッシュ１５１の内径は軸部分１５７の外径よりも大きく設定されている。このことから、軸部分１５７とブッシュ１５１の内周面の間にはすき間１５８が形成されている。
【００３９】
軸部分１５７の中間部分がブッシュ１５１の中央を通っているが、軸部分１５７の下端部は、移動防止部材１５３に対して固定されている。移動防止部材１５３のカラーブッシュ１５４の中には軸部分１５７の下端部が挿入されているとともに、軸部分１５７の下端部は松葉ピン１５５により抜け止めするようにして固定されている。このカラーブッシュ１５４は、ブッシュ１５１と直列に配列されている。
このことから、第２部材９２は、第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向で形成される面方向に関してすき間１５８を利用して移動もしくは浮動できるようになっている。しかし、第２部材９２は、第１部材９１に対してＺ方向には移動しない。これは、移動防止部材１５３が設けられているからである。
第１部材９１と第２部材９２は、図１２に示すように平行にやや僅かなすき間を空けて重ねて配置されているが、第２部材９２は第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向で形成される面に沿ってすき間１５８を利用して移動できるのである。
【００４０】
次に、図９と図１１に示す浮動位置決め装置１１０の構造について説明する。
浮動位置決め装置１１０は、第１部材９１と第２部材９２のアッセンブリの四隅位置に設けられている。一端側の２つの浮動位置決め装置１１０の間には、保持機構部１２０が位置している。同様にして他端側の２つの浮動位置決め装置１１０の間にはもう１つの保持機構部１２０が位置している。
【００４１】
図１４は、図１１に示す移載ハンド７１におけるＢ−Ｂ線における断面図である。図１５は、図１４における部分Ｄである浮動位置決め装置１１０を拡大して示している。
図１４と図１５を参照しながら、４つの浮動位置決め装置１１０の構造について説明する。
この浮動位置決め装置１１０は、第１部材９１に対して第２部材９２を面方向に浮動可能に保持した状態でしかも第１部材９１に対して第２部材９２の位置の調整を自動的に行うためのものである。
この面方向とは、上述したようにＸ方向とＹ方向で形成される面であり、上下方向であるＺ方向に対して垂直な面に相当する。
【００４２】
図１４と図１５において、浮動位置決め装置１１０は、弾性変形部材としてのコイルバネ２００と、中空形状を有するガイド部材２０１と、球体の支持部材２０３を有している。
弾性変形部材の一例であるコイルバネ２００は、密着コイルバネとも呼んでおり、コイルバネの一端部２０５は、第１部材９１側に固定されている。コイルバネ２００の自由端２０６は、球体の支持部材２０３の軸部２０７に対して固定されている。
【００４３】
中空形状のガイド部材２０１は、円筒形状のガイド部材である。このガイド部材２０１は、第２部材９２の穴の中にはめ込まれることで固定されている。ガイド部材２０１の軸方向とコイルバネ２００の軸方向は、Ｚ方向に沿っている。ガイド部材２０１とコイルバネ２００の各中心軸は、図１５に示すように外部から第２部材９２に対して外力が加わっていない状態では同じである。
球状の支持部材２０３は、球状体２１０と軸部２０７の一体構造のものである。球状体２１０は、ほぼ球状のものであるが、曲面の外周面２１１を有している。この曲面の外周面２１１は、ガイド部材２０１の内周面２１３に対して常に内接されるようになっている。
【００４４】
図１５に示す浮動位置決め装置１１０は、第１部材９１に対して第２部材９２を面方向に浮動可能にした状態でしかも第１部材９１に対して第２部材９２の位置の調整を自動的に行う。
つまり、球体の支持部材２０３は、弾性変形部材であるコイルバネ２００の自由端２０６に固定されていて、ガイド部材２０１の内面に内接している。
【００４５】
第２部材９２が外力により第１部材９１に対してガイド部材２０１の軸方向ＣＬに直交する面方向について移動する際に、この球状の支持部材２０３は、コイルバネ２００の弾性変形による面方向について第２部材９２に移動の自由度を与える。
しかも、このガイド部材２０１は、第２部材９２に外力が加わっていない解放状態では、コイルバネ２００の自己復元力により、第１部材９１に対して第２部材９２の位置を自動的に位置決め調整させるようになっている。
このような浮動位置決め装置１１０は、第２部材９２に外力が加わるとコイルバネ２００の変形により、第１部材９１に対する第２部材９２の所謂首振り機能を与え、第２部材９２に対してＸ方向とＹ方向からなる面方向の自由度を持たせる浮動機構（フローティング機構）の機能を発揮するのである。
【００４６】
また第２部材９２に対して外部から外力が加わっていない状態では、コイルバネ２００の復元力により、第２部材９２が第１部材９１に対してセンタリングされる、所謂センタリング機能を発揮する。
図１５のコイルバネ２００の突き出し長さＪを変更することにより、浮動位置決め装置１１０の位置の調整を行う時の付勢力を調整することが可能である。この付勢力は、フローティング反力（浮動反力）ともいえる。
【００４７】
コイルバネ２００の線径を変更することにより、バネの付勢力の変更も可能である。
図１０と図１１に示すように、２つ以上好ましくは４つの複数の浮動位置決め装置１１０が移載ハンド７１に設けられることにより、第２部材９２は第１部材９１に対して回転方向のセンタリング機能を発揮することも可能である。
【００４８】
次に、図１６ないし図１８に示す部品搬送方法の一例と浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０の動作例について、図１に基づいて説明する。
図１６のステップＳＴ１では、図１に示す供給ロボット２５０が、たとえば供給トレイ１７の上に載っている電子部品２１を、供給側のシャトルボード４０に搬送する。この場合には、電子部品２１は、供給トレイ１７上のポジションＰ１からシャトルボード４０上のポジションＰ２に移されることになる。
【００４９】
図１６に示すステップＳＴ２では、図１の供給シャトル５０がスライド移動することにより、シャトルボード４０をＹ方向にスライド移動する。これによって、シャトルボード４０は実線で示すポジションＰ２から破線で示すポジションＰ３に移る。
図１６に示すステップＳＴ３では、図１の部品搬送装置２０が、ポジションＰ３に位置しているシャトルボード４０から電子部品２１を吸着して上昇して退避する。この部品搬送装置２０は、移載ロボットとも呼んでいる。
具体的には、図７に示すように移載ロボット７１がＺ１方向に下がることにより、４つの吸着パッド１３０が対応する位置にあるシャトルボード４０の部品収容部８０内の電子部品２１を真空吸着する。
【００５０】
この際に、図７に示すガイドピン１４０がシャトルボード４０の位置決め穴８１に差し込まれるが、第２部材９２は第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向からなる面方向に浮動できることから、第２部材９２の各ガイドピン１４０の中心が位置決め穴８１のややずれた位置にあっても、確実にはまり込んで位置決めできる。
この時には、図１５に示すコイルバネ２００の自由端２０６が球状の支持部材２０３の面方向の移動に追従して弾性変形することにより、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動できる。
【００５１】
図９の電子部品２１が移載ハンド７１からシャトルボード４０の部品収容部８０内で吸着パッド１３０により吸着された後に、移載ハンド７１がシャトルボード４０から離れると、ガイドピン１４０と位置決め穴８１との位置決め関係が解除される。その場合には、図１５に示すように第２部材９２に対してガイドピン１４０を介しては外力が加わらないことになる。これによって、コイルバネ２００は自己の力で復元することから、再び図１５に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して当初の位置に自動的に位置調整される。
【００５２】
この場合に、第１部材９１と第２部材９２を相互に支えている図１４に示す保持機構部１２０は、図１３に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動したとしても、軸１５０の軸部材１５７がすき間１５８内を移動できるので、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に浮動することに特に支障はない。
そして、移載ハンド７１はＺ２方向に上昇してシャトルボード４０から退避するのである。
【００５３】
図１６に示すステップＳＴ４とステップＳＴ５に示すように、図６の移載ハンド７１の退避が完了し、図６に示す供給シャトル５０のシャトルボード４０のＹ２方向への戻りが完了すると、次にステップＳＴ６に移る。
ステップＳＴ６では、図６に示すように移載ハンド７１の吸着パッド１３０がそれぞれ電子部品２１を吸着している。そして移載ハンド７１は一番上段の循環ボード３０に対面している。
したがって、移載ハンド７１がＺ１方向に下降することにより、各吸着パッド１３０はそれぞれ循環ボード３０の部品収容部９０内に移動する。これによって、吸着パッド１３０の真空を破壊することにより、電子部品２１は部品収容部９０にそれぞれ移載して収容されることになる。
【００５４】
この際に、図６に示すガイドピン１４０が循環ボード３０の位置決め穴９９に差し込まれるが、第２部材９２は第１部材９１に対してＸ方向とＹ方向からなる面方向に浮動できることから、第２部材９２の各ガイドピン１４０の中心が位置決め穴９９の中心に対してややずれた位置にあっても、確実にはまり込んで位置決めできる。
この時には、図１５に示すコイルバネ２００の自由端２０６が球状の支持部材２０３の面方向の移動に追従して弾性変形することにより、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動できる。
【００５５】
図９の電子部品２１が移載ハンド７１から循環ボード３０の部品収容部９０内に収容された後に、移載ハンド７１が循環ボード３０から離れると、ガイドピン１４０と位置決め穴９９との位置決め関係が解除される。その場合には、図１５に示すように第２部材９２に対してガイドピン１４０を介しては外力が加わらないことになる。これによって、コイルバネ２００は自己の力で復元することから、再び図１５に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して当初の位置に自動的に位置調整される。
【００５６】
この場合に、第１部材９１と第２部材９２を相互に支えている図１４に示す保持機構部１２０は、図１３に示すように第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に移動したとしても、軸１５０の軸部材１５７がすき間１５８内を移動できるので、第２部材９２が第１部材９１に対して面方向に浮動することに特に支障はない。
なお、図１３に示すように第１部材９１の下面９１Ａと第２部材９２の上面９２Ａの間の所定のすき間は、ブッシュ１５１の上端部１５１Ａにより常に機械的に保持されている。
【００５７】
次に、図１７のステップＳＴ７に示すように、図１の電子部品２１が搭載された後に、循環ボード３０は、ポジションＰ４の位置から順送りＺ１方向に送られて最も下のポジションＰ５に移動する。
図１７のステップＳＴ８では、この図１の循環ボード３０は、順送り方向Ｘ１に沿ってポジションＰ５からポジションＰ６に移る。そしてステップＳＴ９では、循環ボード３０は、ポジションＰ６から一番上段のポジションＰ７に移る。
【００５８】
図１７のステップＳＴ１０では、検査部１４の測定ロボット（図示せず）が循環ボード３０の電子部品２１を吸着した後に、測定ロボットは退避する。
ステップＳＴ１１に示すように測定ロボットの退避が完了し、ステップＳＴ１２に示すように電子部品２１について所定の電気的な測定が完了すると、ステップＳＴ１３に移る。
【００５９】
ステップＳＴ１３では、測定ロボットに対する電子部品の入替動作を行う。
測定済みの電子部品２１は、測定ロボットが回転する。
図１８に示すステップＳＴ１４では、回収シャトル５１が回収側のシャトルボード５１ＡをポジションＰ９からポジションＰ８へ移動する。これによって回収側のシャトルボード５１Ａは検査部１４の中に入る。
ステップＳＴ１５では、測定ロボットが測定完了した電子部品２１を回収側のシャトルボード５１Ａに移載する。ステップＳＴ１６では、測定ロボットによる電子部品の移載が完了して測定ロボットが退避する。
【００６０】
図１８に示すステップＳＴ１７では、回収シャトル５１が回収側のシャトルボード５１ＡをポジションＰ８からポジションＰ９に戻す。その後、ステップＳＴ１８に示すように回収シャトル５１の図示していない回収ロボットが、電子部品の電気的な測定結果により、電子部品２１をたとえば回収部１６等の該当する回収トレイ２２ないし２７の１つ、あるいは別の回収トレイ２８に分離して搬送することになる。
【００６１】
以上説明したように、図９に示す浮動位置決め装置を有する部品搬送装置２０は、浮動位置決め装置１１０を複数備えている。このため、第２部材９２のガイドピン１４０が対応するシャトルボード４０の位置決め穴８１もしくは循環ボード３０の位置決め穴９９にはめ込んで位置決めされる時に、ガイドピン１４０と位置決め穴の多少のずれで第２部材９２に外力が加わっても、第２部材９２が第１部材９１に対して浮動可能である。
このことから、ガイドピン１４０は、位置決め穴８１もしくは位置決め穴９９に対して多少位置ずれがあっても確実にはめ込むことができる。これによって、移載ハンド７１とシャトルボード４０あるいは移載ハンド７１と循環ボード３０の相互の位置決めを確実にかつスムーズに行うことができる。
【００６２】
また、移載ハンド７１がシャトルボード４０の電子部品２１を吸着パッド１３０により吸着する作業を終えた後には、移載ハンド７１がシャトルボード４０から離れるので、ガイドピン１４０は位置決め穴８１から抜ける。
このことから、第２部材９２にはシャトルボード４０からの外力が加わらなくなるので、図１５に示すコイルバネ２００が自己復元力を発揮する。このために、球状の支持部材２０３は、コイルバネ２００の自己復元力を用いて、第２部材９２と第１部材９１を、外力が加わらない自然状態で、すなわち図１５に示すような状態に戻すように自動的に位置調整することができる。つまりコイルバネ２００の中心軸ＣＬとガイド部材２０１の中心軸および球状の支持部材２０３の中心軸が一致した状態になる。
【００６３】
このことは、移載ハンド７１が循環ボード３０の部品収容部９０に対して電子部品２１を供給して移載ハンド７１が循環ボード３０から離れる場合についても同様である。つまり、ガイドピン１４０が位置決め穴９９から離れると、第２部材９２が循環ボード３０からの外力がガイドピン１４０を介しては加わらなくなるので、図１５に示す浮動位置決め装置１１０は、図１５に示すような状態に第２部材９２を第１部材９１に対して自動的に位置調整することができる。
【００６４】
このように、移載ハンド７１のガイドピン１４０がシャトルボード４０の位置決め穴８１あるいは循環ボード３０の位置決め穴９９に対してはめ込まれる場合に、ガイドピン１４０と位置決め穴８１が多少位置ずれしていたとしても、第２部材９２は、第１部材９１に対して浮動位置決め装置１１０の存在により浮動（フローティング）可能である。
【００６５】
逆に、シャトルボード４０から移載ハンド７１が離れた状態もしくは循環ボード３０から移載ハンド７１が離れた状態では、位置決め穴８１とガイドピン１４０あるいは位置決め穴９９とガイドピン１４０の連結関係が離れる。このことから、第２部材９２には外力が加わらなくなり、図１５のコイルバネ２００の自己復元力を利用して、球状の支持部材２０３は第２部材９２と第１部材９１を外力が加わらない自然状態に自動的に位置調整させることができるのである。
本発明の浮動位置決め装置１１０は、簡単な構造でありながら、第２部材９２を第１部材９１に対して浮動可能にし、しかも第２部材９２に外力が加わらなかった場合には第１部材と第２部材を自動的に位置調整させることができるのである。
【００６６】
図１９は、本発明の浮動位置決め装置の別の実施形態を示している。
図１９に示す浮動位置決め装置１１０は、図１０に示す浮動位置決め装置とほとんど同様な構造である。図１９の浮動位置決め装置１１０が図１５の浮動位置決め装置１１０と異なるのは、コイルバネ２００に代えて円筒状の弾性変形部材２８０を用いたことである。この弾性変形部材２８０は、たとえばゴムやエラストマーのような弾性変形可能な筒状の部材である。
【００６７】
このような弾性変形部材２８０を用いる場合であっても、その突き出し長さを変更することにより、センタリング力（フローティング反力）を調整することができる。
なお、上述したコイルバネや円筒状の弾性変形部材の長さを大きくすることにより、センタリング能力が小さくなる。逆に弾性変形部材の長さを小さくすれば、センタリング能力を大きくすることができる。
【００６８】
本発明の浮動位置決め装置は、図１５に示すように中空形状のガイド部材２０１のほぼ中にコイルバネの少なくとも一部分と球状の支持部材２０３をほぼ同心円状に収容した構造であるので、浮動位置決め装置１１０は構造が簡単で安価でありしかも軽量化が図れる。このような小型で軽量な浮動位置決め装置１１０であっても、フローティング機能とセンタリング機能が発揮できる。
また、浮動位置決め装置１１０の数は図示例では４つ用いているが、これに限らず２つ、３つあるいは５つ以上であっても構わない。また保持機構部１２０は、図示例では２つ用いているが、１つもしくは３つ以上であっても構わない。
【００６９】
ところで本発明の上記実施形態に限定されるものではない。
上述した実施形態では、本発明の浮動位置決め装置が部品搬送装置に装着された例を示している。
しかしこれに限らず、本発明の浮動位置決め装置は、第１部材に対して第２部材を浮動させて位置決めさせる必要のある構造であれば、他の分野あるいは他の領域の装置に搭載することも可能である。
上述したコイルバネとしては、圧縮コイルバネまたは密着コイルバネのいずれをも用いることができる。
【００７０】
本発明の浮動位置決め装置は、部品の搬送や組み込み用の装置あるいはその他の種類の装置に適用することができる。
また部品の種類としてはＩＣ部品のような電子部品に限らず、通常の電気能動部品や電気受動部品あるいはその他の種類の部品であっても勿論構わない。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置の好ましい実施形態を含む部品検査装置の一例を示す斜視図。
【図２】 図１の部品検査装置に採用されている浮動位置決め装置を有する部品搬送装置などを示す斜視図。
【図３】 図２の浮動位置決め装置を有する部品搬送装置などを示す平面図。
【図４】 図３の装置の正面図。
【図５】 図３の装置の側面図。
【図６】 部品搬送装置の移載ハンドとシャトルボードおよび循環ボードの例を示す斜視図。
【図７】 移載ハンドとシャトルボードおよび循環ボードの例を示しており、移載ハンドの下にシャトルボードと循環ボードが位置している状態を示す斜視図。
【図８】 循環ボードに対して移載ハンドが電子部品を供給している様子を示している斜視図。
【図９】 移載ハンドとシャトルボードおよび循環ボードの構造例を示す斜視図。
【図１０】 移載ハンドの第２部材側を上にして示す斜視図。
【図１１】 図１０の移載ハンドの平面図。
【図１２】 図１１のＡ−Ａ線における断面図。
【図１３】 図１２の部分Ｃの拡大図。
【図１４】 図１１のＢ−Ｂ線における断面図。
【図１５】 図１４の部分Ｄの拡大図。
【図１６】 部品搬送方法の一例を示しており、電子部品が供給部側から循環ボード側に移載されるまでを示す図。
【図１７】 図１６の続きの工程を示すフロー図。
【図１８】 図１７の続きの工程を示すフロー図。
【図１９】 本発明の浮動位置決め装置の別の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・部品検査装置、１２・・・供給部、２０・・・浮動位置決め装置を有する部品搬送装置、３０・・・循環ボード、４０・・・供給側のシャトルボード、５０・・・供給シャトル、７１・・・移載ハンド、９１・・・第１部材、９２・・・第２部材、１１０・・・浮動位置決め装置、１２０・・・保持機構部、１３０・・・吸着パッド、２００・・・コイルバネ（弾性変形部材の一例）、２０１・・・ガイド部材、２０３・・・球体の支持部材
Claims (12)
- 第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて、部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置に設けられて、前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置であり、
前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、
前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、
前記弾性変形部材の自由端に固定された状態で前記中空のガイド部材の内側に前記弾性変形部材の一部とともに挿通され、該ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材と
を有しており、
該支持部材は、
前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、
前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である
ことを特徴とする浮動位置決め装置。 - 前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材はコイルバネであることを特徴とする請求項１に記載の浮動位置決め装置。
- 前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の浮動位置決め装置。
- 前記浮動位置決め装置は、前記第１部材と前記第２部材の間に複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の浮動位置決め装置。
- 前記部品保持部は、前記部品を吸引することで着脱自在に保持する吸着パッドを備えることを特徴とする請求項４に記載の浮動位置決め装置。
- 前記第２部材は、前記部品を搭載するための部品搭載部材に設けられた位置決め穴に対して位置合わせをするために挿入される複数のガイドピンを有することを特徴とする請求項５に記載の浮動位置決め装置。
- 前記第１部材と前記第２部材の間には、保持機構部を有しており、
前記保持機構部は、
前記第１部材に設けられた軸と、
前記第２部材に設けられた中空部を有する部材であり、前記軸が挿入された状態では前記軸と前記中空部を有する部材の内面の間には、前記第１部材に対して前記第２部材の前記面方向に浮動するためのすき間が設けられている前記中空部を有する部材と、
前記軸が前記中空部を有する部材に対して前記軸の軸方向に移動するのを防止するための移動防止部材と、を有することを特徴とする請求項６に記載の浮動位置決め装置。 - 第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置であり、
前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置を有しており、
前記浮動位置決め装置は、
前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、
前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、
前記弾性変形部材の自由端に固定されて前記ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材を有しており、
該支持部材は、
前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、
前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である
ことを特徴とする部品搬送装置。 - 前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材はコイルバネであることを特徴とする請求項８に記載の部品搬送装置。
- 前記ガイド部材は円筒状の部材であり、前記弾性変形部材は弾性材料で作られている筒状部材であることを特徴とする請求項８に記載の部品搬送装置。
- 前記浮動位置決め装置は、前記第１部材と前記第２部材の間に複数設けられていることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の部品搬送装置。
- 第１部材と、前記第１部材に対して移動可能に配置されて部品を着脱自在に保持する部品保持部を有する第２部材とを有する部品搬送装置を備えた部品検査装置であり、
前記第１部材に対して前記第２部材が浮くようにして、該第２部材を面方向に移動可能に保持し、しかも前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めするための浮動位置決め装置を有しており、
前記浮動位置決め装置は、
前記第１部材に固定されている弾性変形可能な弾性変形部材と、
前記第２部材に固定されている中空形状を有するガイド部材と、
前記弾性変形部材の自由端に固定されて前記ガイド部材の内面に内接している球体の支持部材と
を備え、
前記支持部材は、
前記第２部材が前記部品を保持する際に、外力が作用することで、前記第２部材が前記第１部材に対して前記ガイド部材の軸方向に直交する前記面方向について移動しようとする際に、前記弾性変形部材が弾性変形することで前記面方向について前記第２部材の移動を許し、
前記第２部材が前記部品を保持した後で、該第２部材に前記外力が加わっていない状態では、前記弾性変形部材の復元力により、前記第１部材に対して前記第２部材が前記面方向への移動により位置ずれすることがない状態に位置決めする構成である
ことを特徴とする部品検査装置。
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