JP4559883B2 - 部品供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、基板に実装される複数の部品が配置された部品供給トレイを載置するトレイ供給用プレートより、上記それぞれの部品を部品実装可能に部品実装装置における実装部に供給する部品供給装置及び部品供給方法に関する。
従来、この種の部品供給装置は種々構造のものが知られている。例えば、特許文献1に開示されているように、複数の電子部品が配置されている部品供給トレイを載置する複数のトレイ供給用プレートが収納されているマガジンより、1つのトレイ供給用プレートが選択されて、当該選択されたトレイ供給用プレートがマガジンより引き出されて、部品供給位置へ移動されて配置され、当該部品供給位置に配置された部品供給トレイよりそれぞれの電子部品が、吸着ヘッド等により吸着保持されることで取り出されて、部品実装のための電子部品の供給が行われるというような構成のものが知られている。
このような構成の従来の部品供給装置においては、例えば、トレイ供給用プレートにおける引き出し側の端部に大略C字形状の切欠部を形成し、搬送ヘッドが有する係合部を当該切欠部に係合された状態にて、当該搬送ヘッドを移動させることで、マガジンより選択されたトレイ供給用プレートを引き出すことが可能となっている。また、引き出されたトレイ供給用プレートは、搬送ヘッドにより部品供給位置へ配置され、部品供給トレイに配置されている電子部品に対して、電子部品実装装置側の吸着ヘッドがXY移動されることで位置決めが行われ、当該電子部品の取り出しが行われる。
また、従来の部品供給装置の中には、上記部品供給位置に専用の位置決め装置を備えさせるようなものもあり、このような場合にあっては、搬送ヘッドにより搬送されたトレイ供給用プレートが、部品供給位置において上記位置決め装置に渡されて、その後の電子部品の供給のための取り出しが行われる。
特開2004−342680号公報 特開平10−163214号公報
近年、このような部品供給トレイより供給される電子部品の小型化が益々進んできており、このように小型化された電子部品に対して、部品供給のための取り出しを確実に行うため、上記電子部品の吸着取り出しを行う吸着ヘッドと、部品供給トレイ上に配置された電子部品との位置決め精度として、より高精度な位置決めが要求されるようになりつつある。
しかしながら、従来の部品供給装置においては、トレイ供給用プレートの一端に設けられた大略C字形状の切欠部と搬送ヘッドの係合部との係合というように、あくまでトレイ供給用プレートのマガジン内から部品供給位置までの搬送に必要な係合が行われているだけであって、部品供給トレイを高精度に位置決めするための係合が行われている訳ではない。具体的には、上記係合によっては、プレート搬送方向におけるトレイ供給用プレートの位置を規定することができるものの、当該プレート搬送方向に直交する方向やプレートの表面沿いの回転方向の位置を規定することはできない。
このような場合であっても、部品供給位置に専用の位置決め装置が設けられているような場合には、当該位置決め装置にて上記高精度な位置決めを行うことができる。しかしながら、このような専用の位置決め装置を装備させることは、装置コストの低減やスペース効率の向上を妨げることとなり、近年の部品実装において要望される生産性の向上の実現を阻害する1つの要因となるという問題がある。
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、基板に実装される複数の部品が配置された部品供給トレイを載置するトレイ供給用プレートより、上記それぞれの部品を部品実装可能に部品実装装置における実装部に供給する部品供給装置において、装置コストの低減及び装置スペース効率の向上を通じて生産性を向上させながら、部品供給における位置決め精度を向上させることができる部品供給装置及び部品供給方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第1態様によれば、基板に実装される複数の部品が配置された部品供給トレイを載置するトレイ供給用プレートより、上記それぞれの部品を部品実装可能に供給する部品供給装置において、
複数の上記トレイ供給用プレートを取り出し可能に収納するプレート収納部と、
当該プレート収納部において、搬送位置に位置された上記トレイ供給用プレートに対して、解除可能に保持するプレート保持装置と、
上記搬送位置と部品供給位置との間で上記保持されたプレートを搬送可能に、上記プレート保持装置の移動を行う移動装置とを備え、
上記それぞれのトレイ供給用プレートは、
上記部品供給位置側の端部の近傍において形成された係合部と、
当該部品供給位置側の端部において形成された2つの切欠部とを有し、
上記プレート保持装置は、
上記トレイ供給用プレートの上記係合部と解除可能に係合される係合端部を有する保持部材と、
上記トレイ供給用プレートの上記各々の切欠部と解除可能に係合され、当該それぞれの係合により上記トレイ供給用プレートの表面沿いの方向において、レート搬送方向と直交する方向及び回転方向に上記トレイ供給用プレートの位置をその保持のために規制する2つの保持規制部材と、
上記それぞれの切欠部と係合された状態の上記それぞれの保持規制部材を、上記プレート搬送方向における上記搬送位置側に付勢する付勢部材とを有し、
上記搬送位置において、上記付勢部材による勢力でもって、上記それぞれの保持規制部材を上記それぞれの切欠部に押し付けて、上記プレート搬送方向と直交する方向及び回転方向への上記トレイ供給用プレートの保持姿勢を規制するとともに、上記係合部と係合された状態の上記係合端部を、上記部品供給位置側における当該係合部端部へ押し付けて、上記プレート搬送方向における上記トレイ供給用プレートの保持姿勢を規定しながら、上記プレート保持装置による上記トレイ供給用プレートの保持を行い、当該保持姿勢を保ちながら当該トレイ供給用プレートを上記移動装置により上記部品供給位置へ搬送可能とすることを特徴とする部品供給装置を提供する。
本発明の第2態様によれば、上記それぞれのトレイ供給用プレートにおいて、上記係合部として、上記部品供給位置側の端部に形成された貫通孔部が形成され、
上記プレート保持装置の上記保持部材は、上記係合端部として、当該貫通孔部に脱挿可能に挿入される挿入端部を有し、
上記付勢部材による付勢力でもって、上記貫通孔部に挿入された状態の上記挿入端部が、上記部品供給位置側における当該貫通孔部の周部へ押し付けられることで、上記トレイ供給用プレートの保持姿勢が規定される第1態様に記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第3態様によれば、上記プレート収納部において、上記搬送位置に位置された上記トレイ供給用プレートにおける当該搬送位置側の端部と当接することで、当該トレイ供給用プレートを当該搬送位置に規定する搬送位置規定部材が備えられ、
上記プレート保持装置の上記それぞれの保持規制部材により、上記トレイ供給用プレートにおける上記部品供給装置側の端部の上記それぞれの切欠部が付勢されることで、当該トレイ供給用プレートの上記搬送位置側の端部が上記搬送位置規定部材に当接され、当該トレイ供給用プレートが当該搬送位置に位置決めされ、当該位置決めされた状態のトレイ供給用プレートに対して、上記貫通孔部への上記保持部材の上記挿入端部の挿入が行われる第2態様に記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第4態様によれば、上記プレート保持装置は、上記保持部材の上記挿入端部を挿入位置と挿入解除位置との間で昇降させる昇降装置を備え、
上記搬送位置に位置決めされた状態の上記トレイ供給用プレートに対して、上記昇降装置により上記挿入端部を上記挿入解除位置より上昇させて上記挿入位置に位置させ、上記貫通孔部への挿入を行う第3態様に記載に部品供給装置を提供する。
本発明の第5態様によれば、上記移動装置により搬送される上記トレイ供給用プレートを、上記プレート搬送方向に直交する方向のそれぞれの端部を搬送可能に支持する一対の搬送レールが、上記搬送位置と上記部品供給位置との間に備えられ、
上記移動装置は、上記プレート保持装置によりその保持姿勢が規定された状態にて保持された上記トレイ供給用プレートを、上記それぞれの搬送レールに支持させながら移動させることで、上記部品供給位置において部品供給可能に上記プレート搬送方向において当該トレイ供給用プレートの位置決めを行う第2態様から第4態様のいずれか1つに記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第6態様によれば、上記それぞれの搬送レールは、上記トレイ供給用プレートを支持可能であって、上記プレート搬送方向に沿って回転可能に配置された複数の支持回転部材を備える第5態様に記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第7態様によれば、上記プレート保持装置において、上記それぞれの保持規制部材は、上記プレート搬送方向における移動中心に対して略対称の位置に配置され、上記保持部材の上記挿入端部は、上記移動中心上に配置される第2態様から第6態様のいずれか1つに記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第8態様によれば、上記プレート保持装置は、
上記移動装置に固定され、上記プレート搬送方向に沿って進退移動可能であって、上記挿入端部を昇降可能に上記保持部材が固定され、かつ、上記付勢部材を介して上記それぞれの保持規制部材が固定される移動ブロックと、
上記それぞれの保持規制部材を一体的な状態にて、上記移動ブロックに対して移動可能に、上記プレート搬送方向において当該移動を案内する移動案内部材とを備える第2態様から第7態様のいずれか1つに記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第9態様によれば、上記移動装置は、上記搬送位置において位置決めされた上記トレイ供給用プレートに対して、上記それぞれの切欠部へ上記それぞれの保持規制部材が当接される位置より、さらに上記搬送位置側へ上記移動ブロックを移動させて上記付勢部材を圧縮させて、上記プレート搬送方向における上記それぞれの保持規制部材の上記当接位置と、上記保持部材の上記挿入端部との距離を拡大させることで、当該トレイ供給用プレートの上記貫通孔部へ当該挿入端部を挿入可能とさせる第8態様に記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第10態様によれば、上記移動装置は、上記トレイ供給用プレートの上記貫通孔部へ上記挿入端部が挿入された状態の位置より、上記部品供給位置側へ上記移動ブロックを移動させて、上記付勢部材の圧縮状態を低減させることで、上記それぞれの保持規制部材の上記当接位置と、上記保持部材の上記挿入端部との距離を縮小させることで、上記貫通孔部の周部へ上記挿入端部を付勢させる第9態様に記載の部品供給装置を提供する。
本発明の第11態様によれば、上記移動装置は、上記プレート保持装置により保持された状態の上記トレイ供給用プレートを、上記移動装置により上記搬送位置に位置決めした状態より、当該トレイ供給用プレートを移動させることなく、さらに上記搬送位置側へ上記移動ブロックを移動させて上記付勢部材を圧縮させて、上記プレート搬送方向における上記それぞれの保持規制部材の上記当接位置と、上記保持部材の上記挿入端部との距離を拡大することで、当該トレイ供給用プレートの上記貫通孔部より当該挿入端部を挿入解除可能とさせる第8態様に記載の部品供給装置を提供する。
本発明によれば、プレート保持装置において、トレイ供給用プレートに対して、プレート搬送方向に直交する方向の位置決めと回転方向の位置決めを行なう2つの保持規制部材と、この2つの保持規制部材の付勢力に抗してプレートの係合部の端部に(あるいは貫通孔部の周部に)押圧される係合端部(あるいは挿入端部)とが備えられ、これらによりトレイ供給用プレートが3点保持されることにより、トレイ供給用プレートの確実な保持を行なうことができる。
また、プレート搬送方向に直交する方向の位置決めと回転方向の位置決めとが行なわれ、さらにトレイ供給用プレートがプレート収納部の搬送位置規定部材に押し付けられることで、プレート搬送方向においても位置決めされた状態、すなわち、トレイ供給用プレートの保持姿勢が確実かつ高精度に規定された状態にて、このような3点保持によるプレートの保持が行われることにより、プレートの保持を確実かつ高精度なものとすることができる。
また、このようなプレートの保持のための保持姿勢の規定は、高精度なセンサを用いた位置認識制御等を行うことなく、全て機械的な位置決め動作により行うことができるため、装置コストの低減化に貢献することができる。
さらに、プレート保持装置により保持されたトレイ供給用プレートは、部品供給位置へと搬送されて、このプレート上の部品が例えば反転ヘッド装置により吸着取出しされることとなるが、この吸着取出しのための位置決めは、反転ヘッド装置のX軸方向の移動と、移動装置によるプレート保持装置のY軸方向の移動(プレート搬送方向の移動)とにより行うことができる。すなわち、プレート保持装置により保持された状態のトレイ供給用プレートを、その保持を解除して別の位置決め装置等に受け渡すことなく、当該保持状態のままでその部品供給のための位置決めを行うことができる。また、プレート保持装置によるプレートの保持は、上述のように確実かつ高精度に行われているため、当該部品供給のための位置決めを高精度なものとすることができる。従って、部品供給装置において、その部品供給における位置決めのための専用の装置を備えさせる必要をなくすことができ、搬送位置から部品供給位置へプレートを保持して移動させるプレート移動装置により、当該部品供給のための位置決めを行うことができ、装置コストの低減化に貢献することができる。
また、プレート移動装置によるトレイ供給用プレートの保持及びその保持解除の動作は、移動装置によりプレート搬送方向沿いの移動動作、及び昇降装置による昇降動作により具体的に実現することができるため、装置構成を簡単なものとすることができ、装置コストの低減化と信頼性の向上とを通じて、生産性を向上させることが可能となる。
また、このようなトレイ供給用プレートは、ウェハ供給用プレート等と比べてその大きさが大きく、重量も重いという特徴を有している。そのため、トレイ供給用プレートをその両端部において挟んで持ち上げて搬送するという構成が採用されるような場合には、プレートの反りや曲がりが生じる恐れがある。しかしながら、本発明においては、プレート自体の荷重は、それぞれの支持回転部材にて支持し、その表面沿いの方向における位置決めはプレート保持装置によりプレートの一方の端部を3点保持することで行っているため、このような大径かつ重いという特徴を有するプレート6を確実に保持することができる。
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の一の実施形態にかかる部品供給装置の一例である部品供給装置4を備え、この部品供給装置4から供給された部品を基板に実装する部品実装装置の一例である電子部品実装装置101の斜視図を図1に示す。また、図1の電子部品実装装置101の斜視図における部品供給装置4を部分的に拡大して示す斜視図を図2に示す。部品供給装置4についての詳細な構造や動作の説明を行うに先だって、このような部品供給装置4を備える電子部品実装装置101の全体的な構成及び動作についての説明を、図1を用いて行う。
(電子部品実装装置について)
図1に示すように、電子部品実装装置101は、部品の一例であるチップ部品やベアICチップ等の電子部品2を基板に実装する実装動作を行う装置であり、大別して、複数の電子部品2を供給可能に収容する部品供給装置4と、この部品供給装置4から供給される各電子部品2を基板に実装する実装動作を行う実装部5とを備えている。
図1及び図2に示す部品供給装置4においては、基板に実装される多数の電子部品2(部品の一例である)が格子上に配列されて収容配置された部品供給トレイをその上面に載置する複数のトレイ供給用プレートを収納して上記夫々のプレートを選択的に供給可能に収納しているプレート収納部の一例であるリフター装置10が、部品供給装置4の図示Y軸方向手前側に設置されている。なお、トレイ供給用プレートの構成の説明については、後述するものとする。また、このように部品供給トレイから供給される電子部品2としては、ベアICチップやベアICチップ以外のICチップ(例えば、パッケージが施されたICチップ等)やチップ部品等がある。
また、図1及び図2に示すように、部品供給装置4は、リフター装置10に収納されているそれぞれのプレートの中から1枚のプレートが選択されて搬送取り出し可能とされる搬送位置P1と、当該搬送取り出しが行われたプレートが配置されて、当該プレートより電子部品2を取り出し可能な状態とされる部品供給位置P2とを有している。また、この搬送位置P1と部品供給位置P2との間で、上記選択されたプレートを解除可能に保持して搬送するプレート移動装置40を備えている。
さらに、部品供給装置4には、部品供給位置P2に選択的に配置された上記プレート上に載置されている上記部品供給トレイから電子部品2を個別に吸着保持して、実装部5に向けて図示X軸方向沿いに移動させるとともに、上記吸着保持した電子部品2を上下方向に反転させる反転ヘッド装置14(部品保持ヘッドの一例である)が備えられている。すなわち、反転ヘッド装置14は、図示Y軸方向に移動する機構を備えず、X軸方向に移動する機構を備えている。なお、本実施形態においては、このような反転ヘッド装置14を部品供給装置4が備えている場合について説明するものとするが、このような場合に代えて、部品供給装置4とは別の構成の装置として、部品供給装置4とともに、電子部品実装装置101に備えられているような場合であってもよい。
また、図1に示すように、実装部5には、電子部品2を吸着保持して基板に実装する実装ヘッド部20が備えられている。また、互いに図示X軸方向沿いに配置された位置であって、反転ヘッド装置14により保持された電子部品2が実装ヘッド部20に受渡し可能な位置である部品受渡し位置と、基板に対する電子部品2の実装動作が行われる基板実装領域との間で、実装ヘッド部20を支持しながら、図示X軸方向に沿って進退移動させる移動装置の一例であるX軸ロボット22が、さらに実装部5に備えられている。
なお、実装ヘッド部20は、ボイスコイルモータ等の移動手段にて昇降駆動可能であり、かつ、吸着保持した電子部品2を介して、押圧エネルギーや超音波振動エネルギーや熱エネルギー等の接合エネルギーを、電子部品2と基板の接合部に付与できるように構成された保持部(図示しない)を備えており、電子部品2を基板に対して加圧しながら上記接合エネルギーを付与することが可能となっている。また、X軸ロボット22は、例えば、ボールねじ軸部とこのボールねじ軸部に螺合されたナット部とを用いた移動機構(図示しない)が備えられている。
また、図1に示すように、実装ヘッド部20及びX軸ロボット22の下方における実装部5の基台24上には、基板を図示X軸方向及びY軸方向に移動可能であって、かつ、実装ヘッド部20に対する基板上における電子部品2が実装される位置の位置決めを行うXYテーブル26が配設されている。このXYテーブル26は、図示X軸方向とY軸方向との夫々に、例えばサーボモータにて移動駆動するとともに、リニアスケールを用いてフルクローズ制御にて位置決めすることが可能となっている。また、このXYテーブル26の上面には、基板を解除可能に保持して固定する基板保持台28が設置されている。なお、図1において、X軸方向とY軸方向は、基板の表面沿いの方向であって、かつ、互いに直交する方向である。
また、図1に示すように、電子部品実装装置101には、基台24の上面における図示Y軸方向手前側の端部において、図示X軸方向左向きの方向である基板搬送方向Bに沿って基板を搬送し、基板保持台28への基板の供給及び基板保持台28からの基板の排出を行う基板搬送装置30が備えられている。基板搬送装置30は、電子部品実装装置101の図示X軸方向右側の端部からXYテーブル26上の基板保持台28にまで、基板を搬送して供給するローダ部の一例であるローダ32と、基板保持台28から電子部品実装装置101の図示X軸方向左側の端部にまで、基板を搬送して排出するアンローダ部の一例であるアンローダ34とを備えている。なお、本実施形態においては、電子部品実装装置101におけるXYテーブル26が、基板搬送装置30が備える基板保持移動装置と兼用されている例となっている。また、XYテーブル26と基板支持台28とが、基板の上記移動及び保持を行う基板保持移動装置の一例となっている。また、このように兼用されているような場合に代えて、電子部品実装装置101におけるXYテーブル26とは別に、基板保持移動装置が基板搬送装置30に備えられているような場合であってもよい。
なお、図1に示す電子部品実装装置101は、当該構成の説明の便宜を考慮して、基台24の上面全体を覆っているケーシングカバーが取り外された状態の斜視図となっており、図2の部品供給装置4についても同様である。
次に、このような構成を有する電子部品実装装置101における電子部品2の基板への実装動作について説明する。
図1の電子部品実装装置101において、基台24上におけるローダ32及びアンローダ34の間に位置するように、基板保持台28がXYテーブル26により移動される。それとともに、電子部品実装装置101にて夫々の電子部品2の実装が行われるべき基板が、例えば、電子部品実装装置101に隣接する他の装置等より基板搬送装置30のローダ32に供給されて、ローダ32にて基板搬送方向Bに基板が搬送されて、この基板が基板保持台28に供給されて保持される。その後、XYテーブル26が図示X軸方向又はY軸方向に移動されて、基板が上記基板実装領域に移動される。
一方、図1及び図2に示す部品供給装置4にて、リフター装置10に収納されている夫々のプレートより1枚のプレートが選択されて搬送位置P1に位置されるとともに、搬送一P1においてプレート移動装置40により当該プレートが保持されて、当該保持されたプレートが図示Y軸方向に沿って搬送されることにより部品供給位置P2に配置される。その後、上記配置されたプレートがプレート移動装置40によりY軸方向に移動され、反転ヘッド14がX軸方向に移動されることにより、当該プレート上の一の電子部品2と反転ヘッド14との位置決めが行われる。その後、当該電子部品2が反転ヘッド装置14により吸着保持されて取り出されるとともに、当該電子部品2が、反転されて上記部品受渡し位置にまで移動される。また、実装部5にて実装ヘッド部20が、X軸ロボット22により、上記部品受渡し位置にまで移動されて、反転ヘッド装置14から実装ヘッド部20に電子部品2が受け渡される。その後、上記受け渡された電子部品2を吸着保持した状態の実装ヘッド部20が、X軸ロボット22により、上記基板実装領域の上方へと移動される。
その後、実装ヘッド部20により吸着保持されている電子部品2と、基板保持台28により保持されている基板における電子部品3が実装されるべき位置との位置合わせが、XYテーブル26の移動により行われる。この位置合わせの後、実装ヘッド部20の昇降動作等が行われて、電子部品2の基板への実装動作が行われる。複数の電子部品2の上記実装動作が行われるような場合にあっては、上記夫々の動作が繰り返して行うことにより、夫々の電子部品2の実装動作が行われる。
その後、夫々の電子部品2の上記実装動作が終了すると、夫々の電子部品2が実装された状態の基板が、基板保持台28とともに、XYテーブル26により、ローダ32とアンローダ34との上記間の位置にまで移動されて、基板保持台28より基板がアンローダ34に受け渡され、アンローダ34にて基板が基板搬送方向Bに沿って搬送されて、電子部品実装装置101より基板が排出される。上記排出された基板は、例えば、電子部品実装装置101に隣接して設置されている上記部品実装の次の処理等を行う他の装置に供給されたり、部品実装済みの基板として基板収納装置等に収納されたりする。
このようにして、電子部品実装装置101において、夫々の電子部品2の基板への実装動作が行われる。なお、夫々の電子部品2が実装された基板がアンローダ34により排出された後、さらに新たな別の基板がローダ32により供給されることにより、順次供給される夫々の基板に対して夫々の電子部品2の実装を行うことが可能となっている。
(部品供給装置について)
次に、このような構成及び部品実装動作を行う電子部品実装装置101が備える部品供給装置4の詳細な構成について、特に、リフター装置10及びプレート移動装置40の構成を中心に説明する。
まず、図2に示すように、リフター装置10は、複数のトレイ供給用プレートを収納して上下方向に積層的に収納する箱体状の形状を有する収納体の一例であるマガジンカセット50(図3に図示する)と、このマガジンカセット50を支持するとともに、マガジンカセット50の昇降動作を行って、マガジンカセット50に収納されている上記夫々のプレートのうちの1枚のプレートを、プレート移動装置40により取り出し可能な昇降高さ位置(搬送位置P1でもある)に位置させる収納体昇降部の一例であるカセット昇降部51と、カセット昇降部51を取り付けられて、かつ、カセット昇降部51によるマガジンカセット50の昇降動作を案内可能な基台52とを備えている。
ここで、マガジンカセット50の拡大斜視図(半透過斜視図)を図3に示す。図3に示すように、マガジンカセット50においては、図示C方向が部品供給位置P2への上記夫々のプレートの取り出し方向(あるいはプレート搬送方向、以降、プレート取出方向Cとする)となっている。また、マガジンカセット50は、プレート取出方向Cと直交する方向において、互いに対向するように側壁部50aが夫々設けられており、夫々の側壁部50aの互いに対向する側面において、プレート取出方向Cに沿って複数の溝部50bが形成されている。上記夫々のプレート(以降、プレート6とする)は、その互いに対向する両端部において、夫々の側壁部50aの溝部50bと係合されることにより、マガジンカセット50に保持されて収納されている。なお、夫々の側壁部50aにおいて夫々の溝部50bは一定の間隔ピッチでもって形成されており、夫々の溝部50bに係合されて保持された状態で、プレート6はその表面が略水平な状態とされている。さらに、夫々のプレート6は、夫々の溝部50bの形成方向に沿って案内されながら、プレート取出方向C沿いに進退移動(すなわち、スライド移動)可能な状態とされている。また、マガジンカセット50においては、収納されている夫々のプレート6の取り出しが行われるため、上記取り出しの障害とならないように、プレート取出方向C側には側壁部が設けられておらず、例えば常時開放された状態とされている。
次に、トレイ供給用プレート6の斜視図を図4に示し、トレイ供給用プレート6の構造について説明する。図4に示すように、トレイ供給用プレート6は、直線状の部分と曲線状の部分とが組み合わされた外周部分を有する大略円盤状の形状を有している。また、プレート取出方向Cを挟んで互いに対向されるそれぞれの端部は、マガジンカセット50のそれぞれの溝部50bと係合されることが考慮されて、上記直線状の外周部分となっている。これにより、マガジンカセット50の内部に複数のトレイ供給用プレート6を積層して収容することが可能となっている。また、図4に示すように、トレイ供給用プレート6は、略正方形状の内周孔部を有する環状プレートであるトレイリング59と、このトレイリング59の上記内周孔部分に取り付けられて形成され、複数の部品供給トレイ57を着脱可能に載置するトレイ載置部58とを備えている。トレイ載置部58は、トレイリング59の表面よりも一段低くなるように形成されており、部品供給トレイ57が載置された場合に、その部品供給トレイ57に収納されている夫々のトレイ供給部品2tの上面高さ位置が、トレイリング59の表面高さ位置と略同じとなるように形成されている。なお、図5においては、略正方形状の平面形状を有する4つの部品供給トレイ57が2列に配列されて、トレイ載置部58に載置されている。なお、トレイ載置部58がトレイリング59と別に形成されて、トレイリング59の内側に取り付けられるような場合に代えて、トレイ載置部58がトレイリング59と一体的に形成されるような場合であってもよい。
また、図5に示すように、トレイ供給用プレート6におけるトレイリング59のプレート取出方向C側の端部近傍位置が、プレート移動装置40によるトレイ供給用プレート6の保持位置となっている。さらにトレイ供給用プレート6においてこのプレート取出方向C側の端部には、プレート移動装置40による保持のための2箇所の切欠部(凹部の一例である)7と、当該端部近傍かつ2箇所の切欠部7の略間の位置にトレイリング59を上下方向に貫通するような貫通孔部8(係合部の一例である)が形成されている。なお、本実施形態において用いられるトレイ供給用プレート6としては、例えば、その外径が440mm、重量700〜900g程度のプレートが用いられる。これは、一般的に良く用いられる半導体ウェハが載置されたウェハ供給用プレート(外径150mm、重量10〜30g)と比較して、その外径が大きく、重量も重いものである。
次に、プレート移動装置40の外観斜視図を図5に示す。さらにその構成の理解をより容易なものとするために、プレート移動装置40の構成を模式的に示す模式平面図を図6に示し、図6の側面図(一部断面を含む)を図7に示す。なお、図6及び図7においては、プレート移動装置40に隣接して設置されるリフター装置10のマガジンカセット50も合わせて図示し、プレート移動装置40とマガジンカセット50との関係を表している。
図5及び図6に示すように、プレート移動装置40は、トレイ供給用プレート6を解除可能に保持するプレート保持装置41と、このプレート保持装置41をプレート搬送方向Cに沿って進退移動させる移動装置60とを備えている。具体的には、プレート保持装置41は、トレイ供給用プレート6のプレート取出搬送方向C側の端部近傍に形成された貫通孔部8に脱挿可能に挿入される挿入端部42a(係合端部の一例である)を有する保持部材の一例であるトレイチャック42と、トレイ供給用プレート6の上記端部に形成された2箇所の切欠部7と解除可能に係合可能であって、当該係合が行われることにより、トレイ供給用プレート6の表面沿いの方向において、プレート取出方向Cと直交する方向(すなわち、図示X軸方向)及び回転方向に、トレイ供給用プレート6の位置をその保持のために規定する保持規定部材の一例である2本の位置決めピン43aを有する位置決め部43が備えられている。なお、それぞれの位置決めピン43aは、切欠部7との係合により得られる位置決め精度を考慮して、例えば円柱形状のピンが用いられることが好ましい。また、このような切欠部7としては、ウェハ供給用プレートなどに用いられる規格化された形状の切欠部を用いることで、装置間における取り扱い性を良好なものとすることができる。
また、プレート保持装置41は、これらのトレイチャック42及び位置決め部43が取り付けられ、移動装置60によりプレート取出方向Cに沿って進退移動される移動ブロック44を備えており、移動装置60により移動ブロック44の移動が行われることにより、トレイチャック42お及び位置決め部43をプレート取出方向C沿いに進退移動させることが可能となっている。なお、トレイ供給用プレート6のプレート取出方向Cへの移動中心(移動の中心軸)に対して、例えば、それぞれの位置決めピン43aは線対称の位置に配置され、また、挿入端部42aは当該移動中心上に位置されていることが、移動における保持の安定性という観点より好ましい。
また、図6及び図7に示すように、位置決め部43は、移動ブロック44に対してプレート取出方向C沿いにスライド移動可能にスライド案内部材45(移動案内部材の一例である)を介して取り付けられており、さらにその図示右側の端部には、それぞれの位置決めピン43aを図示左側に配置されたトレイ供給用プレート6の端部に対して付勢可能に、付勢部材の一例であるバネ部46を介して移動ブロック44に取り付けされている。このように位置決め部43がスライド案内部材45及びバネ部46を介して移動ブロック44に取り付けられていることにより、プレート取出方向Cにおいて、それぞれの位置決めピン43aとトレイチャック42の挿入端部42aとの間の距離を変化させることが可能となっている。
さらに図6及び図7に示すように、トレイチャック42は、図示左側端部に挿入端部42aを、図示右側端部に回転中心42bを備え、この回転中心42bにおいて移動ブロック44に回動可能に取り付けられている。そして、この回転中心42bを支点として、トレイチャック42全体が揺動され、トレイ供給用プレート6の貫通孔部8への挿入位置P3と挿入解除位置P4との間で挿入端部42aを昇降させることが可能となっている。
さらに、プレート保持装置41には、この挿入端部42aの昇降動作を行うために、トレイチャック42の上記回動を行うチャック昇降装置47が備えられている。チャック昇降装置47は、トレイチャック42の回転中心42bと挿入端部42aとの間には設けられたカムフォロア部42cと当接可能であって、当該当接により上記回動によりカムフォロア部42cの上昇位置を規定するカム部48と、このカム部48の昇降を行うシリンダ部49とを備えている。また、トレイチャック42は、その挿入端部42aが挿入位置P3に常時位置されるように、その回動方向に付勢する付勢部材の一例であるバネ部70を備えている。従って、チャック昇降装置47のカム部48がその昇降の上端位置に位置されている場合には、カム部48とカムフォロア部42cとの当接は解除されて、その結果バネ部70の付勢力により挿入端部42aが挿入位置P3に位置され、一方、カム部48がその昇降の下限位置に位置されている場合には、カム部48とカムフォロア部42cとが当接状態とされ、バネ部70の付勢力に抗して挿入端部42aが挿入解除位置P4に位置されるように構成されている(図8参照)。
なお、このようなチャック昇降装置47は、移動ブロック44に設置することも可能であるが、移動部分の構成を少しでも小型化するために、移動ブロック44には設置せずに、リフター装置10の手前の位置に固定配置されている。このような構成を採用しているため、カム部48はカムフォロア部42cとの当接状態においても、プレート取出方向C沿いにおけるトレイチャック42の移動を阻害しないように滑らかな平板状の部材により形成されている。なお、上記トレイチャック42の移動中におけるカム部48とカムフォロア部42cとの当接を滑らかなものとするため、カム部48におけるプレート取出方向C沿いのそれぞれの端部には上方側に向けた傾斜部が形成されている。
また、図5〜図7に示すように、移動装置60は、プレート取出方向Cに沿って配置されたボールねじ軸部61と、このボールねじ軸部61に螺合されたナット部62と、ボールねじ軸部61を回転駆動させることで、ナット部62をプレート取出方向Cに沿って進退移動させる駆動モータ63とを備えている。なお、プレート保持装置41の移動ブロック44は、ナット部62に固定されている。
また、移動装置60においては、プレート保持装置41により保持されたトレイ供給用プレート6が移動装置60によりプレート取出方向Cに沿って搬送される際に、トレイ供給用プレート6におけるプレート取出方向Cと直交する方向におけるそれぞれの端部を搬送可能に支持する一対の搬送レールとして、支持回転部材の一例である整列配列された複数のローラ部64が配置されている。これらのローラ部64は、上記搬送の際にトレイ供給用プレート6の上記それぞれの端部を支持しながら、回転されることで、当該端部表面との摩擦や摩耗を低減させる機能を有している。
また、図6に示すように、マガジンカセット50におけるプレート取出方向Cの奥側には、搬送位置P1に位置されたトレイ供給用プレート6の図示左側方向への位置を規制する搬送位置規定部材の一例である2つのストッパ53が備えられている。これらのストッパ53にトレイ供給用プレート6の一方の端部が当接した状態とされることで、トレイ供給用プレート6を搬送位置P1に確実に位置決めすることが可能となっている。
また、図5に示すように、プレート保持装置41は、トレイ供給用プレート6を保持状態にあるのか、あるいは保持していない状態にあるのかを検出するセンサとしてトレイ検出センサ71(例えば近接センサ等)を備えている。このようにトレイ検出センサ71が備えられていることにより、プレート保持装置41がトレイ供給用プレート6を保持状態にあるのか又は非保持状態にあるのかを確実に検出することができ、トレイ供給用プレート6同士の衝突等の発生を確実に防止することができる。
次に、このような構成を有する部品供給装置4において、マガジンカセット50より選択されたトレイ供給用プレート6を取り出して部品供給位置P2に位置させるプレート取出動作と、当該取り出されたトレイ供給用プレート6を搬送位置P1に位置させてマガジンカセット50内に収納させるプレート収納動作とについて、以下に具体的に説明する。当該説明にあたって、図9にプレート取出動作の主要な手順のフローチャートを示し、図10〜図15に当該プレート取出動作を説明するための模式説明図を示す。また、図16にプレート収納動作の主要な手順のフローチャートを示し、図17〜図21に当該プレート収納動作を説明するための模式説明図を示す。なお、以下に示すそれぞれの手順を行うための動作は、部品供給装置4が備える制御装置(図示しない)により互いの動作が関連付けられながら統括的に制御されて行われる。
(プレート取出動作)
まず、図9のフローチャートのステップS1において、まず、リフター装置10のカセット昇降部51を上昇又は下降させることにより、マガジンカセット50より取り出されるトレイ供給用プレート6を昇降高さ位置、すなわち搬送位置P1に位置させる。その後、あるいはそれとともに、プレート移動装置40において、移動装置60によりプレート保持装置41(すなわち、移動ブロック44)を搬送位置P1に向けて移動させる(ステップS2)。この移動開始の際には、プレート保持装置41において検出センサ71によりプレート6の保持が行われていないことを確認した上で行われる。なお、プレート6の保持が行われていると検出された場合には、当該移動が停止され、警報等の出力が行われる。また、プレート保持装置41の移動開始の後、あるいは当該移動とともに、チャック昇降部47によりカム部48が下降位置に下降される。この状態が図10の模式説明図に示す状態である。
その後、トレイチャック42が搬送位置P1の近傍まで移動されると、カムフォロア部42cが下降位置に位置された状態のカム部48と当接しながらバネ部70が圧縮されて回転中心42b回りにトレイチャック42が回動される。その結果、挿入端部42aが挿入解除位置P4へ下降されて位置されることとなる(ステップS3)。さらに、挿入端部42aが挿入解除位置P4へ位置された状態にて移動ブロック44が搬送位置P1へ向けて移動されることにより、トレイチャック42とトレイ供給用プレート6との接触が回避された状態にて、挿入端部42aがトレイ供給用プレート6の端部の下面へと潜り込んだ状態とされるとともに、それぞれの位置決めピン43aがトレイ供給用プレート6のプレート取出方向C側の端部におけるそれぞれの切欠部7に当接された状態となる(ステップS4)。この状態が図11に示す状態である。
その後、さらに移動ブロック44を搬送位置P1に向けて移動させることにより、それぞれの位置決めピン43aと当接状態にあるトレイ供給用プレート6が、マガジンカセット50内のそれぞれのストッパ53に押し付けられて、搬送位置P1において位置決めされる。
具体的には、図6に示すように、トレイ供給用プレート6に形成されているそれぞれの切欠部7は、互いに異なる形状を有している。図示下方側に形成されている切欠部7は、位置決めピン43aとの係合により、トレイ供給用プレート6をプレート取出方向Cに直交する方向に位置決めするための基準となる切欠部であり、一方、図示上方側に形成されている切欠部7は、上記基準が規定された状態のトレイ供給用プレート6に対して、プレート6の表面沿いにおける回転方向に位置決めするための切欠部となっている。従って、それぞれのストッパ53に当接され、かつ、それぞれの切欠部7に各々の位置決めピン43aが係合された状態(すなわち図6に示す状態)においては、トレイ供給用プレート6は、搬送位置P1において、プレート取出方向C、当該方向Cに直交する方向、及びプレート6の表面沿いの回転方向に位置決めされた状態となる。
また、それぞれの位置決めピン43aが当接状態(係合状態)において移動ブロック44の上記移動が行われることにより、バネ部46が圧縮されて、当該圧縮による付勢力がプレート6に対して付加されることとなるため、上記位置決め状態においてトレイ供給用プレート6は安定した状態とされることとなる。さらにバネ部46が圧縮されることにより、プレート取出方向Cにおいて、位置決めピン43aと挿入端部42aとの間の距離が拡大されることとなる。その結果、図12に示すように、挿入解除位置P4に位置された状態の挿入端部42aが、貫通孔分8に挿入可能に貫通孔部8の下方へと位置されることとなる(ステップS5)。すなわち、図11の状態と図12の状態とを比較して明らかなように、位置決め部43のバネ部46が圧縮されずかつそれぞれの位置決めピン43aが切欠部7に当接された状態においては、トレイチャック42の挿入端部42aは貫通孔部8の下方には位置されず、バネ部46が圧縮されて位置決めピン43aと挿入端部42aとの間の距離が拡大されて初めて、挿入端部42aが挿入可能に貫通孔部8の下方に位置されるように、トレイ供給用プレート6において貫通孔部8の形成位置や大きさが決定されている。
その後、図12及び図13に示すように、ステップS6において、チャック昇降装置47によりカム部48が上昇位置へと上昇されて、バネ部70の付勢力によりトレイチャック42が回転中心42b回りに回動されて、挿入端部42aが挿入解除位置P4から挿入位置P3へと上昇され、トレイ供給用プレート6の貫通孔部8内に挿入される。
この挿入が行われた後、図14に示すように、ステップS7において、移動装置60により移動ブロック44が部品供給位置P2に向けて移動されることにより、トレイチャック42の挿入端部42aが、貫通孔部8の周部へと当接される。具体的には、この移動により、圧縮状態にあるバネ部46の圧縮を低減させて、それぞれの位置決めピン43aと挿入端部42aとの間の距離を縮小することで、挿入端部42aが上記周部へと当接されることとなる。また、この当接状態においては、バネ部46の圧縮は僅かに低減されたものの、まだ圧縮状態とされているため、その付勢力でもって、それぞれの位置決めピン43a及び挿入端部42aにより、トレイ供給用プレート6が3点保持された状態とされる(ステップS8)。なお、バネ部46は、この保持状態において、トレイ供給用プレート6を確実に保持するための付勢力を発揮できるように選定されることが好ましい。
その後、移動装置60によりプレート保持装置41が部品供給位置P2に向けてさらに移動されることにより、上記3点保持された状態のトレイ供給用プレート6の端部がマガジンカセット50内のそれぞれのストッパ53から離間され、マガジンカセット50よりプレート取出方向Cに向けて取り出される(ステップS9)。この状態が図15の模式説明図に示す状態である。
マガジンカセット50より取り出されたトレイ供給用プレート6は、その両端部がローラ部64により支持された状態にて部品供給位置P2へ向けて搬送される。すなわち、トレイ供給用プレート6の荷重は、それぞれのローラ部64により支持され、一方、その支持姿勢はプレート保持装置41のそれぞれの位置決めピン43a及び挿入端部42aの3点保持により高精度に規定された状態にて搬送が行われる。
その後、トレイ供給用プレート6が部品供給位置P2に到達すると、載置するそれぞれの部品供給トレイ57からそれぞれの電子部品2の供給が可能な状態とされる。このようなそれぞれの電子部品2の供給は、図1に示すように、反転ヘッド装置14が図示X軸方向に移動され、プレート保持装置41が移動装置60により図示Y軸方向に移動されることにより、トレイ供給用プレート6上の一の電子部品2と反転ヘッド装置14との位置決めが行われ、当該位置決めの後、反転ヘッド装置14により上記一の電子部品2が吸着保持により取り出すことができる。また、このような位置決めの際、トレイ供給用プレート6は、上記3点保持により高精度に位置決めされた状態にて保持されているため、電子部品2の供給のための位置決めを高精度に行うことができる。
(プレート収納動作)
次に、部品供給のためにマガジンカセット50から取り出されプレート保持装置41により保持された状態のトレイ供給用プレート6を、マガジンカセット50内に収納する動作について以下に説明する。
まず、図16のステップS11において、マガジンカセット50内にてこのトレイ供給用プレート6が収納されるべき位置であるプレート収納位置を、カセット昇降部51によりマガジンカセット50を上昇又は下降させることで、昇降高さ位置(すなわち搬送位置P1)に位置させる。その後、図17に示すように、ステップS12において、移動装置60によりプレート保持装置41を搬送位置P1に向けて移動させることで、上記保持状態にあるトレイ供給用プレート6の搬送位置P1に向けての移動を開始する。なお、この移動開始の際には、例えば、プレート保持装置41が備える検出センサ71によりトレイ供給用プレート6が保持されていることが検出され、当該保持の検出結果に基づいて、チャック昇降装置47によりカム部48が上昇位置に配置される。
その後、移動装置60によりトレイ供給用プレート6が移動されて、図18に示すように、搬送位置P1にトレイ供給用プレート6が位置され、マガジンカセット50内の上記プレート収納位置にトレイ供給用プレート6が位置されることとなる(ステップS13)。このような移動が行われても、カム部48が上昇位置に位置されていることにより、トレイチャック42の挿入端部42aは挿入位置P3に位置された状態が保たれ、トレイ供給用プレート6に対する上記3点保持は継続して行われた状態にある。また、図18に示すように、搬送位置P1に位置されることで、トレイ供給用プレート6の保持側端部とは反対側の端部が、マガジンカセット50内のそれぞれのストッパ53に当接されることとなる。
このストッパ53への当接状態の後、さらに搬送位置P1側へ向けての移動ブロック44の移動が行われることにより、位置決め部43のバネ部46が圧縮される。このバネ部46の圧縮により、それぞれの位置決めピン43aとトレイチャック42の挿入端部42aとの間の距離が拡大され、その結果、貫通孔部8の周部より挿入端部42aが離間される(ステップS14)。この状態が図19の模式説明図に示す状態である。
その後、図20に示すように、ステップS15において、チャック昇降装置47によりカム部48を下降させて下降位置に位置させることにより、トレイチャック42のカムフォロア部42cが押し下げられて、回転中心42b回りにトレイチャック42が回動され、その結果、挿入端部42aが挿入位置P3から挿入解除位置P4へと下降されて、貫通孔部8より離脱される。これにより、トレイ供給用プレート6に対する上記3点保持が解除されたこととなる(ステップS16)。
その後、図21に示すように、移動装置60によりプレート保持装置41を部品供給位置P2へ移動させ、当該移動により、それぞれの位置決めピン43aが各々の切欠部7より離脱される(ステップS17)。これにより、トレイ供給用プレート6がマガジンカセット50内に収納されることとなる(S18)。
なお、プレート保持装置41において、バネ部46が圧縮されることによりそれぞれの位置決めピン43aよりトレイ供給用プレート6に対して付勢力が付加されるものと説明したが、動作エラーやプレート6が正規の位置に配置されていないような場合にあっては、バネ部46が過度に圧縮されて大きな付勢力がプレート6に対して付加されるような場合も考えられる。このようなバネ部46の過度な圧縮を防止するために、バネ部46の圧縮状態あるいは位置決めピン43aの位置を監視するフォトセンサを備えさせることもできる。当該フォトセンサにより過度な圧縮を検出することで、過大な付勢力が付加されることを防止することができるからである。
また、図12に示すように、プレート取出動作において、プレート保持装置41がマガジンカセット50内に位置される際に、トレイ供給用プレート6とトレイチャック42の挿入端部42aとの干渉を防止するために、チャック昇降装置47により挿入端部42aが挿入位置P3から挿入解除位置P4へと下降されるように構成されている。このような動作は移動装置60の動作とチャック昇降装置47の動作が互いに関連づけられて制御されることで行われるものである。このような制御において万が一動作エラーが発生した場合のことを考慮して、例えば図12に示すように、トレイチャック42において挿入端部42aの先端にテーパ部42dを形成することも好適である。挿入端部42aが挿入位置P3より下降されないような場合が生じたとしても、当該テーパ部42dがトレイ供給用プレート6の端部と当接されることで、挿入端部42aを押し下げるような力を発生させることができ、両者の衝突による衝撃を低減させることができるからである。
また、上記説明においては、付勢部材として例えばバネ部46、70を用いるような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限られるものではない。例えばこのような場合に代えて、ダンパーなど弾性を有する部材が用いられるような場合であってもよい。
また、上記説明においては、2つの位置決めピン43aが、1つの部材である位置決め部43に備えられ、位置決め部43がバネ部46を介して移動ブロック44に固定されているような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限られるものではない。このような場合に代えて例えば、各々の位置決めピン43aが個別にバネ部を介して移動ブロック44に固定されるような場合であってもよい。ただし、2つの位置決めピン43aを位置決め部43に備えさせるような構成を採用する方が、スライド案内部材45やバネ部46の構成を共通化(すなわち2つ用意する必要を無くす)することができ、装置構成の簡素化や装置コストの観点より好適である。
また、上記説明においては、トレイ供給用プレート6の端部に貫通孔部8が形成され、この貫通孔部8内にトレイチャック42の挿入端部42aが挿入されて、バネ部46の付勢力により貫通孔部8の周部へ挿入端部42aが押し付けられるような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限られるものではない。このような場合に代えて、トレイ供給用プレート6の端部に凹部や凸部等の係合部が形成され、トレイチャック42にこの係合部と解除可能に係合される係合端部が形成されるような場合であってもよい。
(フラットケーブルの支持構造)
次に、本実施形態の部品供給装置4において採用されているフラットケーブルの支持構造について説明する。具体的には、プレート移動装置40において、移動装置60によりプレート取出方向Cに沿って進退移動されるプレート保持装置41に接続される複数の動力線や信号線により構成されるフラットケーブルを、部品供給装置4の基台表面に形成されたケーブル支持面により支持しながらプレート保持装置41を進退移動可能とするフラットケーブルの支持構成である。本実施形態のフラットケーブルの支持構成について説明を行うにあたって、このような移動体に接続される従来のフラットケーブルの支持構成について、図22に示す模式説明図を用いて以下に説明する。
図22に示すように、例えばボールねじ機構により構成される移動装置540により図示左右方向に移動される移動体541には、複数のケーブルが互いに隣接配置されて接着(あるいは溶着)されたフラットケーブル580の一端が接続されている。このようなフラットケーブル580は複数の動力供給用ケーブルや制御信号用ケーブルなどにより構成されており、当該接続により移動体541へ必要な電力の供給や、制御信号の受け渡しを行うことが可能となっている。
また、図22に示すように、フラットケーブル580の他端は、装置基台上における略平坦なケーブル支持面581上に固定用ブラケット582により固定されている。また、フラットケーブル580は、移動体541への接続端と固定用ブラケット582による固定部分との間において大きく曲げられている。これは、移動装置540による移動体541の進退移動の際に、フラットケーブル580においてこの曲がり部分580aの位置を可変させることで、フラットケーブル580の接続によって移動体541の移動が阻害されることを防止するためである。
このような従来のフラットケーブル580のケーブル支持面581による支持構成においては、ケーブル支持面581が略水平かつ平坦に構成されていることにより、フラットケーブル580の曲がり部分580aが図示上方に向けて大きく膨らむような形態となってしまう。例えば、図22に示すように、移動体541におけるフラットケーブル580の接続部分の高さ位置Hよりもさらに上方に曲がり部分580aが位置されることとなる。
このような従来の構成においては、移動体541を進退移動させる装置において、フラットケーブル580の曲がり部分580aの形態によりその高さ方向の設計上の制約を大きく受けることとなる。このような場合にあっては、装置の小型化を図ることができないという問題がある。
また、このようなフラットケーブル580の曲がり部分580aの膨らみを押さえるべく、フラットケーブル580を図22のように折り曲げずに略直線状に配置させて、ローラを介してケーブル支持面581に支持させるような構成も考えられる。しかしながらこのような構成においては、移動体541の移動によりローラとフラットケーブル580との接触部分に滑りによる摩擦が生じ、摩耗粉、すなわちパーティクルが発生するため、クリーン環境において用いることが困難となるという問題がある。特に、高精度な電子部品の実装が行われる環境においては、クラス1000、あるいはクラス1000よりも高い清浄度の環境(例えばクラス100等)が要求されるような場合も多いが、このような環境には対応することができないという問題がある。
次に、このような従来の構成における問題点を解決する本実施形態のフラットケーブルの支持構成について、図23及び図24に示す模式説明図を用いて以下に説明する。
図23の模式説明図に示すように、部品供給装置4において、移動装置60により図示左右方向であるプレート取出方向Cに進退移動されるプレート保持装置41には、フラットケーブル80の一端が接続端部80aとして接続されている。また、このフラットケーブル80の他端は、部品供給装置4の基台上におけるケーブル支持面81に固定用ブラケット82を介して固定されている。なお、プレート保持装置41の進退移動を考慮し、フラットケーブル80は、接続端部80aと上記他端との間において、略180度その向きが反転されるように曲がり部分80bが設けられている。
ここで、図23におけるA−A線矢視断面図を図24に示す。図24に示すように、フラットケーブル80は、動力供給用ケーブルや制御信号用ケーブル等の複数のケーブル83が互いに隣接して配置されるとともに互いに接着(溶着)されて一体的な状態とされている。
また、図23に示すように、ケーブル支持面81は、従来の構成のように略水平かつ平坦に構成されているのではなく、プレート保持装置41の進退移動によるフラットケーブル80の接続端部80aの移動方向(すなわち、プレート取出方向C)に対して傾斜された面である傾斜支持面81aを備えている。なお、この傾斜支持面81aは、上記移動方向に対して、例えば30度程度の傾斜角度でもって傾斜されており、曲がり部分80bにおいてフラットケーブル80の配置空間が拡大されるような傾斜の向きが採用されている。
本実施形態においてこのようなフラットケーブル80の支持構造が採用されていることにより、フラットケーブル80の曲がり部分80bにおいて、プレート保持装置41への接続端部80aの高さ位置Hよりも上方にフラットケーブル80が位置されることを防止することができる。特に、図25に示すように、プレート保持装置41がマガジンカセット50へ近接する位置へ移動されるような場合にあっても、ケーブル支持面81に傾斜支持面81aが設けられ、マガジンカセット50手前側下方の空間が十分に確保されていることにより、接続端部80aの高さ位置Hよりも上方に曲がり部分80bが位置されることを確実に防止することができる。
このような部品供給装置4においては、装置基台上方側においては、その高さ寸法をできるだけ小さくするという制約が多いが、逆に基台下方側においてはこのような制約が一般的に少ない。従って、ケーブル支持面81に傾斜支持面81aを設けるような場合であっても、装置の全体的な構成に配置上の制約が新たに課されることも少ない。よって、このような支持構成を採用することで、部品供給装置4における高さ方向の小型化(コンパクト化)を図ることができ、その装置コストの削減や空間使用効率の向上を通じて、生産性の向上を図ることができる。
また、移動装置60によりプレート保持装置41が進退移動された場合においても、フラットケーブル80において曲がり部分80bの位置が上記移動方向に沿って移動され、フラットケーブル80が傾斜支持面81aより部分的に離間されるかあるいは配置されるかという動きが生じるだけであるため、フラットケーブル80と傾斜支持面81aとの摩耗が生じることを確実に防止することができる。従って、フラットケーブル80よりパーティクルが発生することを確実に防止することができ、クラス1000以上の高度な清浄度環境への適用を実現することができる。
なお、上記説明においては、ケーブル支持面81において、曲がり部分80b側の空間が拡大されるように傾斜支持面81aが配置されるような場合について説明したが、このような場合についてのみ限られるものではない。このような場合に代えて、例えば図23に示す傾斜支持面の傾斜の向きを逆向きにして、固定用ブラケット82側に拡大された空間が配置されるような構造を採用することができる。このような構造においても同様な効果を得ることができる。
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
まず、プレート保持装置41において、トレイ供給用プレート6に対して、プレート取出方向Cに直交する方向の位置決めと回転方向の位置決めを行なう2本の位置決めピン43aと、2本の位置決めピン43aの付勢力に抗してプレート6の貫通孔部8の周部に押圧される挿入端部42aとが備えられ、これらによりトレイ供給用プレート6が3点保持されることにより、トレイ供給用プレート6の確実な保持を行なうことができる。
また、上述のようにプレート取出方向Cに直交する方向の位置決めと回転方向の位置決めとが行なわれ、さらにトレイ供給用プレート6がマガジンカセット50のそれぞれのストッパ53に押し付けられることで、プレート取出方向Cにおいても位置決めされた状態、すなわち、トレイ供給用プレート6の保持姿勢が確実かつ高精度に規定された状態にて、このような3点保持によるプレート6の保持が行われることにより、プレート6の保持を確実かつ高精度なものとすることができる。
また、このようなプレート6の保持のための保持姿勢の規定は、高精度なセンサを用いた位置認識制御等を行うことなく、全て機械的な位置決め動作により行うことができるため、装置コストの低減化に貢献することができる。
さらに、プレート保持装置41により保持されたトレイ供給用プレート6は、部品供給位置P2へと搬送されて、このプレート6上の電子部品2が反転ヘッド装置14により吸着取出しされることとなるが、この吸着取出しのための位置決めは、反転ヘッド装置14のX軸方向の移動と、移動装置60によるプレート保持装置41のY軸方向の移動とにより行うことができる。すなわち、プレート保持装置41により保持された状態のトレイ供給用プレート6を、その保持を解除して別の位置決め装置等に受け渡すことなく、当該保持状態のままでその部品供給のための位置決めを行うことができる。また、プレート保持装置41によるプレート6の保持は、上述のように確実かつ高精度に行われているため、当該部品供給のための位置決めを高精度なものとすることができる。従って、部品供給装置4において、その部品供給における位置決めのための専用の装置を備えさせる必要をなくすことができ、搬送位置P1から部品供給位置P2へプレート6を保持して移動させるプレート移動装置40により、当該部品供給のための位置決めを行うことができ、装置コストの低減化に貢献することができる。
また、プレート移動装置40によるトレイ供給用プレート6の保持及びその保持解除の動作は、移動装置60によりプレート取出方向C沿いの移動動作、及びチャック昇降装置47による昇降動作により具体的に実現することができるため、装置構成を簡単なものとすることができ、装置コストの低減化と信頼性の向上とを通じて、生産性を向上させることが可能となる。
また、このようなトレイ供給用プレート6は、ウェハ供給用プレート等と比べてその大きさが大きく、重量も重いという特徴を有している。そのため、トレイ供給用プレート6をその両端部において挟んで持ち上げて搬送するという構成が採用されるような場合には、プレートの反りや曲がりが生じる恐れがある。しかしながら、上記実施形態においては、プレート6自体の荷重は、それぞれのローラ部64にて支持し、その表面沿いの方向における位置決めはプレート保持装置41によりプレート6の一方の端部を3点保持することで行っているため、このような大径かつ重いという特徴を有するプレート6を確実に保持することができる。
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
本発明の一の実施形態にかかる部品供給装置を備える部品実装装置の斜視図である。 図1の部品実装装置における部品供給装置の斜視図である。 部品供給装置に装備されるマガジンカセットの半透過模式斜視図である。 マガジンカセットに収納されるトレイ供給用プレートの模式斜視図である。 プレート移動装置の構造を示す斜視図である。 マガジンカセットよりプレート移動装置によりプレートが取り出されている状態を示す模式説明図である。 図6の模式説明図におけるマガジンカセット及びプレート移動装置の側面を示す模式説明図である。 プレート移動装置によりプレートが部品供給位置に移動された状態を示す模式説明図である。 プレート取出動作の手順を示すフローチャートである。 プレート取出動作において、プレート保持装置が搬送位置へ向けて移動されている状態を示す模式説明図である。 プレート取出動作において、位置決めピンがプレートに当接された状態を示す模式説明図である。 プレート取出動作において、バネ部が圧縮されて、挿入端部が貫通孔部の下方に配置された状態を示す模式説明図である。 プレート取出動作において、挿入端部が貫通孔部へ挿入された状態を示す模式説明図である。 プレート取出動作において、バネ部の圧縮が低減されることにより、プレートに対して3点保持が行われた状態を示す模式斜視図である。 プレート取出動作において、マガジンカセットよりプレートが取り出された状態を示す模式説明図である。 プレート収納動作の手順を示すフローチャートである。 プレート収納動作において、保持状態のプレートが搬送位置へ向けて移動されている状態を示す模式説明図である。 プレート収納動作において、保持状態のプレートが搬送位置に位置された状態を示す模式説明図である。 プレート収納動作において、貫通孔部の周部より挿入端部が離間された状態を示す模式説明図である。 プレート収納動作において、貫通孔部より挿入端部が離脱された状態を示す模式説明図である。 プレート収納動作において、保持解除が行われ、マガジンカセット内にプレートが収納された状態を示す模式説明図である。 従来のフラットケーブルの支持構成を示す模式説明図である。 本発明の上記実施形態の部品供給装置におけるフラットケーブルの支持構成を示す模式説明図である。 図23のフラットケーブルにおけるA−A線矢視断面図である。 図23のフラットケーブルの支持構成において、プレート保持装置が搬送位置へ向けて移動された状態を示す模式説明図である。
符号の説明
2 電子部品
4 部品供給装置
6 トレイ供給用プレート
7 切欠部
8 貫通孔部
10 リフター装置
14 反転ヘッド装置(反転ヘッド)
40 プレート移動装置
41 プレート保持装置
42 トレイチャック
42a 挿入端部
42b 回転中心
42c カムフォロア部
43 位置決め部
43a 位置決めピン
44 移動ブロック
45 スライド案内部材
46 バネ部
47 チャック昇降装置
48 カム部
49 シリンダ部
50 マガジンカセット
51 カセット昇降部
52 基台
53 ストッパ
57 部品供給トレイ
60 移動装置
61 ボールねじ軸部
62 ナット部
63 駆動モータ
64 ローラ部
80 フラットケーブル
80a 接続端部
80b 曲がり部分
81 ケーブル支持面
81a 傾斜支持面
82 固定用ブラケット
83 ケーブル
101 電子部品実装装置
P1 搬送位置
P2 部品供給位置
P3 挿入位置
P4 挿入解除位置

Claims (11)

  1. 基板に実装される複数の部品が配置された部品供給トレイを載置するトレイ供給用プレートより、上記それぞれの部品を部品実装可能に供給する部品供給装置において、
    複数の上記トレイ供給用プレートを取り出し可能に収納するプレート収納部と、
    当該プレート収納部において、搬送位置に位置された上記トレイ供給用プレートに対して、解除可能に保持するプレート保持装置と、
    上記搬送位置と部品供給位置との間で上記保持されたプレートを搬送可能に、上記プレート保持装置の移動を行う移動装置とを備え、
    上記それぞれのトレイ供給用プレートは、
    上記部品供給位置側の端部の近傍において形成された係合部と、
    当該部品供給位置側の端部において形成された2つの切欠部とを有し、
    上記プレート保持装置は、
    上記トレイ供給用プレートの上記係合部と解除可能に係合される係合端部を有する保持部材と、
    上記トレイ供給用プレートの上記各々の切欠部と解除可能に係合され、当該それぞれの係合により上記トレイ供給用プレートの表面沿いの方向において、レート搬送方向と直交する方向及び回転方向に上記トレイ供給用プレートの位置をその保持のために規制する2つの保持規制部材と、
    上記それぞれの切欠部と係合された状態の上記それぞれの保持規制部材を、上記プレート搬送方向における上記搬送位置側に付勢する付勢部材とを有し、
    上記搬送位置において、上記付勢部材による勢力でもって、上記それぞれの保持規制部材を上記それぞれの切欠部に押し付けて、上記プレート搬送方向と直交する方向及び回転方向への上記トレイ供給用プレートの保持姿勢を規制するとともに、上記係合部と係合された状態の上記係合端部を、上記部品供給位置側における当該係合部端部へ押し付けて、上記プレート搬送方向における上記トレイ供給用プレートの保持姿勢を規定しながら、上記プレート保持装置による上記トレイ供給用プレートの保持を行い、当該保持姿勢を保ちながら当該トレイ供給用プレートを上記移動装置により上記部品供給位置へ搬送可能とすることを特徴とする部品供給装置。
  2. 上記それぞれのトレイ供給用プレートにおいて、上記係合部として、上記部品供給位置側の端部に形成された貫通孔部が形成され、
    上記プレート保持装置の上記保持部材は、上記係合端部として、当該貫通孔部に脱挿可能に挿入される挿入端部を有し、
    上記付勢部材による付勢力でもって、上記貫通孔部に挿入された状態の上記挿入端部が、上記部品供給位置側における当該貫通孔部の周部へ押し付けられることで、上記トレイ供給用プレートの保持姿勢が規定される請求項1に記載の部品供給装置。
  3. 上記プレート収納部において、上記搬送位置に位置された上記トレイ供給用プレートにおける当該搬送位置側の端部と当接することで、当該トレイ供給用プレートを当該搬送位置に規定する搬送位置規定部材が備えられ、
    上記プレート保持装置の上記それぞれの保持規制部材により、上記トレイ供給用プレートにおける上記部品供給装置側の端部の上記それぞれの切欠部が付勢されることで、当該トレイ供給用プレートの上記搬送位置側の端部が上記搬送位置規定部材に当接され、当該トレイ供給用プレートが当該搬送位置に位置決めされ、当該位置決めされた状態のトレイ供給用プレートに対して、上記貫通孔部への上記保持部材の上記挿入端部の挿入が行われる請求項2に記載の部品供給装置。
  4. 上記プレート保持装置は、上記保持部材の上記挿入端部を挿入位置と挿入解除位置との間で昇降させる昇降装置を備え、
    上記搬送位置に位置決めされた状態の上記トレイ供給用プレートに対して、上記昇降装置により上記挿入端部を上記挿入解除位置より上昇させて上記挿入位置に位置させ、上記貫通孔部への挿入を行う請求項3に記載に部品供給装置。
  5. 上記移動装置により搬送される上記トレイ供給用プレートを、上記プレート搬送方向に直交する方向のそれぞれの端部を搬送可能に支持する一対の搬送レールが、上記搬送位置と上記部品供給位置との間に備えられ、
    上記移動装置は、上記プレート保持装置によりその保持姿勢が規定された状態にて保持された上記トレイ供給用プレートを、上記それぞれの搬送レールに支持させながら移動させることで、上記部品供給位置において部品供給可能に上記プレート搬送方向において当該トレイ供給用プレートの位置決めを行う請求項2から4のいずれか1つに記載の部品供給装置。
  6. 上記それぞれの搬送レールは、上記トレイ供給用プレートを支持可能であって、上記プレート搬送方向に沿って回転可能に配置された複数の支持回転部材を備える請求項5に記載の部品供給装置。
  7. 上記プレート保持装置において、上記それぞれの保持規制部材は、上記プレート搬送方向における移動中心に対して略対称の位置に配置され、上記保持部材の上記挿入端部は、上記移動中心上に配置される請求項2から6のいずれか1つに記載の部品供給装置。
  8. 上記プレート保持装置は、
    上記移動装置に固定され、上記プレート搬送方向に沿って進退移動可能であって、上記挿入端部を昇降可能に上記保持部材が固定され、かつ、上記付勢部材を介して上記それぞれの保持規制部材が固定される移動ブロックと、
    上記それぞれの保持規制部材を一体的な状態にて、上記移動ブロックに対して移動可能に、上記プレート搬送方向において当該移動を案内する移動案内部材とを備える請求項2から7のいずれか1つに記載の部品供給装置。
  9. 上記移動装置は、上記搬送位置において位置決めされた上記トレイ供給用プレートに対して、上記それぞれの切欠部へ上記それぞれの保持規制部材が当接される位置より、さらに上記搬送位置側へ上記移動ブロックを移動させて上記付勢部材を圧縮させて、上記プレート搬送方向における上記それぞれの保持規制部材の上記当接位置と、上記保持部材の上記挿入端部との距離を拡大させることで、当該トレイ供給用プレートの上記貫通孔部へ当該挿入端部を挿入可能とさせる請求項8に記載の部品供給装置。
  10. 上記移動装置は、上記トレイ供給用プレートの上記貫通孔部へ上記挿入端部が挿入された状態の位置より、上記部品供給位置側へ上記移動ブロックを移動させて、上記付勢部材の圧縮状態を低減させることで、上記それぞれの保持規制部材の上記当接位置と、上記保持部材の上記挿入端部との距離を縮小させることで、上記貫通孔部の周部へ上記挿入端部を付勢させる請求項9に記載の部品供給装置。
  11. 上記移動装置は、上記プレート保持装置により保持された状態の上記トレイ供給用プレートを、上記移動装置により上記搬送位置に位置決めした状態より、当該トレイ供給用プレートを移動させることなく、さらに上記搬送位置側へ上記移動ブロックを移動させて上記付勢部材を圧縮させて、上記プレート搬送方向における上記それぞれの保持規制部材の上記当接位置と、上記保持部材の上記挿入端部との距離を拡大することで、当該トレイ供給用プレートの上記貫通孔部より当該挿入端部を挿入解除可能とさせる請求項8に記載の部品供給装置。
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