JP4588913B2 - 部品搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を試験する部品試験装置に組込まれる部品搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置などの製造過程においては、最終的に製造されたＩＣチップ等の電子部品に対して各種試験を施す必要があるが、そのような試験を自動的に行う装置として、従来特開平１１−３３３７７５号公報に開示されるような装置がある。
【０００３】
この装置は、トレイに収納された試験前のＩＣチップを部品吸着用のノズル部材を有する第１搬送装置により吸着して第１バッファ装置に載せ、第１バッファ装置によりテストヘッド近傍まで搬送した後、部品吸着用のノズル部材を有する第２搬送装置により第１バッファ装置上のＩＣチップを吸着してテストヘッドに移載して試験を行う。そして試験後は、第２搬送装置によりテストヘッドから第２バッファ装置にＩＣチップを移載してトレイ載置部まで搬送した後、第１搬送装置によって試験結果に応じた所定のトレイ上にＩＣチップを移し替えるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プリント基板の製造分野では、上述したような部品試験装置をプリント基板に対して電子部品を自動的に実装する表面実装機に近設し、予め電子部品をチェックしてから合格品だけを表面実装機に供給することが行われている。
【０００５】
この場合、試験に合格した部品はトレイのまま部品試験装置から表面実装機に搬送されて実装に供されるのが一般的であり、従って、表面実装機側でのトレイからの部品の取出しを良好に行わせるにはトレイ上に区画形成されたスペース内に出来るだけ正確に部品が収納されているのが望ましい。つまり、部品がスペースからはみ出していたり、あるいは斜めに傾いた状態で収納されていると、部品の取出しの妨げとなったり、あるいは誤差を伴った状態で取出されて表面実装機側での部品認識において不良判定がなされることが考えられる。そのため、これを回避する必要がある。
【０００６】
この点について、上記従来の部品試験装置では、第１搬送装置の各ノズル部材にチャック式の位置決め機構を設け、試験後の部品をトレイに戻す前に、吸着した部品をチャックによってその周囲から掴むことによりノズル部材に対する部品の吸着位置や方向を機械的に補正してから部品をトレイ上の所定のスペースに収納するように構成されている。
【０００７】
このようなチャック式の位置決め機構によれば、特定の部品については部品の吸着状態を補正してからトレイ上の所定スペース内に部品を正確に収納することは可能である。しかしながら、位置決めに適したチャックの形状や大きさ等は部品の種類によって異なるため、一種類のチャックで対応できる部品の種類にも自ずと限界があり、部品に対する汎用性が低いという問題がある。従って、この点を改善する必要がある。
【０００８】
なお、ノズル部材を交換可能（チャックを交換可能）に構成し、部品の種類に応じてノズル部材を付け替えることも考えられるが、この場合には、ノズル交換の際に一時的に試験を中断する必要が生じるため、部品の取出しから収納までの一連の試験動作を効率よく行う上で望ましくない。また、ノズル部材の脱着に伴い機械的な誤差が生じ、トレイに部品を収納する際の位置決め精度が低下するという懸念もある。
【０００９】
一方、試験自体に合格した部品であってもその一部（例えばパッケージ部分等）が欠けていたり、あるいは傷がある等といった外観不良を伴う部品については表面実装機に供給すべきでなく、そのような不良部品を事前に選別する必要があるが、上記従来の部品試験装置においてそのような選別を自動的に行うには、特別な外観検査手段を設けることが必要であった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、本発明の第１の目的は、試験終了後のＩＣチップ等の部品を所定の収納スペース内に適切に収納することができ、かつ構成部分の交換等を伴うことなく部品の種類に対する汎用性を高めることにあり、第２の目的は、試験自体に合格した部品であっても外観不良を伴う部品については、これを簡便に選別できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、基台上にテストヘッドと部品の収納スペースとが配備された部品試験装置に組込まれて部品を搬送する装置において、前記テストヘッドと前記収納スペースとの配列方向と直交する方向に互いに離間して設けられかつそれぞれ部品が載置されることが可能な２つの部品載置部と、これら部品載置部と前記収納スペースとの間を移動可能な部品保持用のヘッドと、前記各部品載置部の間の位置に配置され、前記ヘッドに保持されている部品を撮像可能な撮像手段と、この撮像手段による撮像結果に基づいて前記ヘッドに保持されている部品の外観の良否を判別する判別手段と、前記撮像手段による撮像結果に基づいて前記ヘッドに保持されている部品の保持状態の誤差を求める誤差演算手段と、前記ヘッドを制御し、前記部品載置部に置かれた試験終了後の部品を保持した後、この部品を撮像すべく、前記ヘッドを撮像手段の被撮像位置を経由させてから前記収納スペースに収納する収納動作を実行するとともに、当該収納動作を前記各部品載置部に対して交互に実行する制御手段とを備えており、この制御手段は、前記判別手段により部品が外観上良品と判別された場合に前記誤差演算手段に前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記収納スペースに部品を収納すべく前記ヘッドの動作を制御する一方、前記判別手段により部品が外観上不良品と判別された場合には、前記誤差演算手段に誤差の演算を行わせることなく、不良品専用の前記収納スペースに部品を収納するものである。
【００１２】
この装置によると、部品載置部に置かれた試験終了後の部品はヘッドにより保持された状態で搬送され、撮像手段による撮像結果に基づき部品が外観不良を伴わないと判別された場合にのみ部品の保持状態の誤差が求められ、部品の保持状態に誤差（ずれ）がある場合には、該誤差を是正するようにヘッドが動作制御され、これにより部品の保持状態が補正されてから収納スペースに部品が収納される。つまり、部品の画像認識に基づいて外観不良を伴う部品の選別が行われるとともに部品の保持状態に誤差がある場合には、併せて部品の保持状態がソフト的に補正されることとなる。従って、部品の種類に拘わらず、しかも装置構成部分の交換等を伴うことなく部品の吸着状態を良好に補正してから収納することができる。他方、部品が外観不良を伴うと判別された場合には、部品の保持状態の誤差が求められることなく当該部品が収納ボックス等の不良品専用の収納スペースに部品される。
なお、この構成において、前記ヘッドは部品を保持することが可能な複数のノズル部材を有するものであり、前記制御手段は、前記ヘッドの各ノズル部材に保持された部品のうち外観上良品の部品については、前記誤差演算手段による前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記収納スペースに部品を収納する一方、前記ヘッドの各ノズル部材に保持された部品のうち外観上不良品の部品については、前記誤差演算手段に誤差の演算を行わせることなく、不良品専用の前記収納スペースに部品を収納するものであってもよい。
さらにこの構成において、前記制御手段は、前記ヘッドを制御し、前記収納スペースに収納されている試験前の部品を保持した後、この部品を撮像すべく、前記ヘッドを撮像手段の被撮像位置を経由させてから前記部品載置部に移載するものであり、この制御手段は、前記判別手段により試験前の部品が外観上良品と判別された場合には、前記ヘッドに保持されている試験前の部品を前記部品載置部に載置する一方、外観上不良品と判別された場合には、前記ヘッドに保持されている試験前の部品を不良品専用の前記収納スペースに収納すべく前記ヘッドを制御するものであってもよい。
また、前記制御手段は、前記判別手段により部品が外観上良品と判別された場合には、前記誤差演算手段に前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記部品載置部に試験前の部品を載置すべく前記ヘッドの動作を制御するものであってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中には方向性を明確にするためにＸ軸、Ｙ軸を示している。
【００２０】
図１及び図２は、本発明に係る部品搬送装置が搭載された部品試験装置を概略的に示している。これらの図に示すように、部品試験装置１（以下、試験装置１と略す）は、部品の搬送及び試験中の部品保持（固定）という機械的な役割を担うハンドラ２と、このハンドラ２に組込まれる試験装置本体３とから構成されている。
【００２１】
試験装置本体３は、上面にテストヘッド４を備えた箱型の装置で、テストヘッド４に設けられたソケット（図示省略）に部品をセットして該部品の入力端子にテスト電流を供給しつつ部品の出力端子からの出力電流を受けることにより部品の品質を判断するように構成されている。
【００２２】
試験装置本体３は、前記ハンドラ２に対して脱着可能に構成されており、図示を省略するが、例えば試験装置本体３を専用の台車に載せた状態でハンドラ２の下側から所定の挿着位置に挿入し、テストヘッド４をハンドラ２の基台２ａに形成された開口部から後記テスト領域Ｔａに臨ませた状態で固定することによりハンドラ２に対して組付けられている。なお、テストヘッド４と試験装置本体３とは必ずしも一体である必要はなく、テストヘッド４のみをハンドラ２に組付け、その他の部分をハンドラ２から離間した位置に配置してテストヘッド４に対して電気ケーブル等で電気的に接続するようにしてもよい。この場合には、試験装置本体３を除くハンドラ２そのものを本発明の部品試験装置とみなすことができる。
【００２３】
ハンドラ２は、同図に示すように、上部が側方に迫出した略箱型の装置で、トレイに収納された部品を取出して前記テストヘッド４に搬送し、さらに試験後の部品をその試験結果に応じて仕分けするように構成されている。以下、その構成について具体的に説明する。
【００２４】
ハンドラ２の基台２ａ上は、大きく分けて、トレイＴｒが収納されるトレイ収納領域Ｓａと、テストヘッド４等が配置されるテスト領域Ｔａの二つの領域に分けられている。
【００２５】
トレイ収納領域Ｓａには、Ｘ軸方向に複数のトレイ収納部が並設されており、当実施形態では、図２の左側から順に第１〜第５の５つのトレイ収納部１１〜１５が並設されている。そして、第２トレイ収納部１２及び第４トレイ収納部１４に試験前（未検査）の部品を載せたトレイＴｒが、第１トレイ収納部１１に空のトレイＴｒが、第３トレイ収納部１３に試験後の部品のうち合格品（Pass）を載せたトレイＴｒが、第５トレイ収納部１５に試験後の部品のうち不合格品（Fail）を載せたトレイＴｒが夫々収納されている。なお、各トレイＴｒは何れも共通の構造を有しており、図示を省略するが、例えばその表面には複数の部品収納凹部（収納スペース）が区画形成されており、ＩＣチップ等の部品が各部品収納凹部内に収納されるように構成されている。
【００２６】
各トレイ収納部１１〜１５は、夫々昇降可能なテーブル上に複数のトレイＴｒを積み重ねた状態で収納するように構成されており、最上位のトレイＴｒのみを基台２ａ上に臨ませた状態で配置し、それ以外のトレイＴｒを基台下のスペースに収納するように構成されている。
【００２７】
具体的には、図３及び図４に示すように、各トレイ収納部１１〜１５には、上下方向（Ｚ軸方向）に延びるレール１７が設けられ、このレール１７にテーブル１６が移動可能に装着されている。また、サーボモータ１８により作動するレール１７と平行なボールねじ軸１９が設けられ、このボールねじ軸１９がテーブル１６のナット部分１６ａに螺合装着されている。そして、テーブル１６上に複数のトレイＴｒが積み重ねられた状態で載置され、サーボモータ１８によるボールねじ軸１９の回転駆動に伴いテーブル１６が昇降することにより、テーブル１６上に積み重ねられたトレイＴｒの数に応じてその最上位のものが各開口部１１ａ〜１５ａを介して基台上に配置されるように構成されている。
【００２８】
また、ハンドラ２の側壁には、図１に示すように各トレイ収納部１１〜１５に対応して扉１１ｂ〜１５ｂが設けられており、これらの扉１１ｂ〜１５ｂを開くことにより各トレイ収納部１１〜１５に対してトレイＴｒを出し入れできるように構成されている。
【００２９】
なお、試験に供される部品のうち大部分は合格品であることを考慮して、上記トレイ収納部１１〜１５のうち合格部品を収納する第３トレイ収納部１３は他のトレイ収納部１１，１２，１４，１５に比べてトレイＴｒの収納容量が大きく設定されている。これにより第３トレイ収納部１３に対するトレイＴｒの出し入れ頻度が他のトレイ収納部に比べてあまりに多くなることがないように構成されている。
【００３０】
トレイ収納領域Ｓａには、さらに図１及び図２に示すようにＰ＆Ｐロボット（Pick & Place Robot）２０が設けられている。
【００３１】
Ｐ＆Ｐロボット２０は、移動可能なヘッド２３を有しており、このヘッド２３によって第２又は第４トレイ収納部１２，１４のトレイＴｒから部品を取出して後述するシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに受け渡すとともに、試験後の部品をシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂから受け取って第３トレイ収納部１３又は第５トレイ収納部１５のトレイＴｒに移載するもので、さらに第１トレイ収納部１１とその他のトレイ収納部１２〜１５との間でトレイＴｒを搬送するトレイ搬送装置としても機能するように構成されている。
【００３２】
詳しく説明すると、上記基台２ａ上にはＹ軸方向に延びる一対の固定レール２１が設けられ、これら固定レール２１にヘッド支持部材２２が移動可能に装着されている。また、図示を省略するが、サーボモータにより回転駆動されて前記固定レール２１と平行に延びるボールねじ軸が基台２ａ上に設けられ、このボールねじ軸が前記支持部材２２に設けられたナット部材（図示省略）に螺合装着されている。さらに、詳しく図示していないが、前記支持部材２２にＸ軸方向に延びる固定レールが設けられてこの固定レールにヘッド２３が移動可能に装着されるとともに、サーボモータにより回転駆動されて前記固定レールと平行に延びるボールねじ軸が設けられ、このボールねじ軸がヘッド２３に設けられたナット部分に螺合装着されている。そして、上記各サーボモータによるボールねじ軸の回転駆動に応じて支持部材２２がＹ軸方向に、ヘッド２３がＸ軸方向に夫々移動することにより、ヘッド２３が前記トレイ収納部１１〜１５及びシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの後記部品受渡し位置Ｐ１を含む範囲で平面的に移動（Ｘ−Ｙ平面上を移動）し得るように構成されている。
【００３３】
ヘッド２３には、複数のノズル部材が搭載されており、当実施の形態では部品吸着用の一対のノズル部材２４ａ，２４ｂ（第１ノズル２４ａ，第２ノズル２４ｂ）とトレイ吸着用のノズル部材２５（トレイ用ノズル部材２５という）との合計３つのノズル部材が搭載されている。
【００３４】
部品吸着用の各ノズル部材２４ａ，２４ｂは、ヘッド２３に対して昇降及び回転（ノズル軸回りの回転）が可能となっており、図示を省略するがサーボモータを駆動源とする駆動機構により夫々作動するように構成されている。そして、第２トレイ収納部１２等のトレイＴｒ上、あるいはシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの後記テーブル３２の上方にヘッド２３が配置された状態で、各ノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降動作に伴いトレイＴｒに対する部品の出し入れ等を行うように構成されている。なお、トレイＴｒへの部品の収納に際しては、このようなノズル昇降動作に加えて各ノズル部材２４ａ，２４ｂが回転することによりトレイＴｒに対して予め定められた方向で部品を収納し得るように構成されている。
【００３５】
トレイ用ノズル部材２５は、ヘッド２３に対して昇降動作のみが可能となっており、サーボモータを駆動源とする駆動機構により作動するように構成されている。そして、部品の取出しに伴い空になったトレイＴｒを吸着した状態で、ヘッド２３の移動に伴い第２及び第４トレイ収納部１２，１４から第１トレイ収納部１１にトレイＴｒを移送するとともに、必要に応じて第１トレイ収納部１１に収納されている空のトレイＴｒを吸着して第３又は第５のトレイ収納部１３，１５に移送するように構成されている。なお、トレイ用ノズル部材２５については、トレイＴｒを良好に吸着すべくその先端部（下端部）に例えば矩形板型の吸着パッドが組付けられることにより広い吸着面積が確保されている。
【００３６】
トレイ収納領域Ｓａには、さらに各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ１の間にＣＣＤエリアセンサからなる部品認識カメラ３４（撮像手段）が配設されている。このカメラ３４は、Ｐ＆Ｐロボット２０の前記ヘッド２３に吸着されている部品を下側から撮像するもので、試験終了後の部品をトレイＴｒへの収納に先立って撮像するように構成されている。なお、該部品認識カメラ３４は、ヘッド２３の各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着されている２つの部品を同時に撮像し得るように構成されている。
【００３７】
一方、テスト領域Ｔａには、前記テストヘッド４、一対のシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ（第１シャトルロボット３０Ａ，第２シャトルロボット３０Ｂ）及びテストロボット４０が配設されている。
【００３８】
テストヘッド４は、上述の通り基台２ａに形成された開口部からテスト領域Ｔａの略中央部分に露出した状態で配設されている。テストヘッド４の表面には、部品をセットするための複数のソケット（図示省略）が配設されており、当試験装置１においては２つのソケットがＸ軸方向に並んだ状態で設けられている。
【００３９】
各ソケットには、それぞれ部品（ＩＣチップ等）の各リードに対応する接触部（図示せず）が設けられており、各ソケットに部品を夫々位置決めすると、部品の各リードとこれに対応する接触部とが接触して該部品に対して導通試験や、入力電流に対する出力特性試験等の電気的試験が施されるように構成されている。
【００４０】
シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂは、トレイ収納領域Ｓａとテスト領域Ｔａとの間で部品を搬送しつつ前記Ｐ＆Ｐロボット２０およびテストロボット４０に対して部品の受渡しを行う装置で、図２に示すように夫々Ｙ軸方向に延びる固定レール３１と、サーボモータを駆動源とする駆動機構により駆動されて前記固定レール３１に沿って移動するテーブル３２とを有している。そして、第１トレイ収納部１１及び第５トレイ収納部１５の近傍に設定されたＰ＆Ｐロボット２０に対する部品受渡し位置Ｐ１（部品載置部）と、テストヘッド４側方に設定されたテストロボット４０に対する部品受渡し位置Ｐ２との間で前記テーブル３２を固定レール３１に沿って往復移動させながら該テーブル３２により部品を搬送するように構成されている。
【００４１】
テーブル３２には、試験前の部品を載置するためのエリアと、試験後の部品を載置するエリアとが予め定められており、当実施形態では、図５に示すようにテーブル３２のうちトレイ収納領域Ｓａ側（同図では下側）が試験後の部品を載置する第１エリアａ１とされ、その反対側が試験前の部品を載置する第２エリアａ２と定められている。各エリアａ１，ａ２には、夫々一対の吸着パッド３３ａ，３３ｂがＸ軸方向に所定間隔で、具体的にはテストロボット４０の各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに設けられる一対のヘッド本体４３ａ，４３ｂの最小ピッチ、あるいはそれ以上のピッチであって、かつＰ＆Ｐロボット２０の前記ヘッド２３のノズル部材２４ａ，２４ｂに対応する間隔で設けられおり、部品搬送時には、これらパッド３３ａ，３３ｂ上に部品が置かれて吸着された状態で搬送されるように構成されている。
【００４２】
なお、各シャトルロボット３０Ａ，３０ＢとＰ＆Ｐロボット２０及びテストロボット４０との部品の受渡しは、例えば、以下のようにして行われる。
【００４３】
まず、Ｐ＆Ｐロボット２０から各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに試験前の部品を移載する際には、図６（ａ）に示すように部品受渡し位置Ｐ１の所定の位置にＰ＆Ｐロボット２０のノズル部材２４ａ，２４ｂ（ヘッド２３）が位置決めされ、ノズル部材２４ａ，２４ｂに第２エリアａ２が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（この位置を第２ポジションという）、この状態でノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降に伴いテーブル３２上に部品が移載される。一方、シャトルロボット３０Ａ（３０Ｂ）からＰ＆Ｐロボット２０に試験後の部品を移載する際には、図６（Ｂ）に示すようにノズル部材２４ａ，２４ｂに第１エリアａ１が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（この位置を第１ポジションという）、この状態でテーブル３２上の部品がノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降に伴い吸着される。
【００４４】
また、テストロボット４０からシャトルロボット３０Ａ（３０Ｂ）に試験後の部品を移載する際には、図６（ｃ）に示すように部品受渡し位置Ｐ２の所定の位置にテストロボット４０の後記ノズル部材６０ａ，６０ｂ（ヘッド本体４３ａ，４３ｂ）がＸ軸方向に夫々位置決めされるとともに、各ノズル部材６０ａ，６０ｂに第１エリアａ１が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（第１ポジション）、この状態（すなわち、前記両固定レール３１の内側（図５では右側）に位置する吸着パッド３３ｂとノズル部材６０ｂ、固定レール３１の外側（図５では左側）に位置する吸着パッド３３ａとノズル部材６０ａとが夫々一致する状態）でノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴ってテーブル３２上に部品が載置される。一方、シャトルロボット３０Ａ（３０Ｂ）からテストロボット４０に試験前の部品を移載する際には、図６（ｄ）に示すようにノズル部材６０ａ，６０ｂに第２エリアａ２が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（第２ポジション）、この状態でノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴いテーブル３２上から部品が吸着されるようになっている。
【００４５】
テストロボット４０は、上述のように各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂによりトレイ収納領域Ｓａからテスト領域Ｔａに供給される部品をテストヘッド４に搬送（供給）して該試験の間テストヘッド４に対して部品を押圧した状態で保持（固定）し、試験後は、部品をそのままシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに受け渡す（排出する）装置である。
【００４６】
このテストロボット４０は、シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂを跨ぐように基台２ａ上に設けられた高架２Ｂに沿って移動する一対の搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ（第１搬送用ヘッド４２Ａ，第２搬送用ヘッド４２Ａ）を有しており、これら搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに夫々搭載された一対のヘッド本体４３ａ，４３ｂ（第１ヘッド本体４３ａ，第２ヘッド本体４３ｂ）によりテストヘッド４に対して部品の供給及び排出を行うように構成されている。以下、図１，図２及び図７〜図９を参照しつつ搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの構成について具体的に説明する。
【００４７】
各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂは、夫々、前記高架２Ｂ上に配設されたＸ軸方向の固定レール４５に沿って移動可能な一対の可動フレーム４６ａ，４６ｂ（第１可動フレーム４６ａ，第２可動フレーム４６ｂ）を有している。これらの可動フレーム４６ａ，４６ｂのうち第１可動フレーム４６ａにはサーボモータ４７が固定されており、このサーボモータ４７の出力軸にＸ軸方向に延びるボールねじ軸４８が一体的に連結されるとともに、このボールねじ軸４８が第２可動フレーム４６ｂに設けられたナット部分４９に螺合装着されている。また、サーボモータ５０により夫々回転駆動される前記固定レール４５と平行な一対のボールねじ軸５１が基台２ａに設けられ、これらボールねじ軸５１が搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの各第１可動フレーム４６ａに設けられたナット部分５２に螺合装着されている。すなわち、サーボモータ５０によるボールねじ軸５１の回転駆動に伴い各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂが固定レール４５に沿って夫々Ｘ軸方向に移動するとともに、前記サーボモータ４７によるボールねじ軸４８の回転駆動に伴い、各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂにおいて、図９の二点鎖線に示すように第２可動フレーム４６ｂが第１可動フレーム４６ａに対して相対的にＸ軸方向に移動し得るように構成されている。
【００４８】
各可動フレーム４６ａ，４６ｂ上には、図８及び図９に示すようにＹ軸方向に延びる固定レール５４が夫々配設されている。各レール５４には、ヘッド支持部材５５が夫々移動可能に支持されており、これらヘッド支持部材５５の先端部（図８では左側端部）に前記ヘッド本体４３ａ，４３ｂが夫々組付けられている。そして、各可動フレーム４６ａ，４６ｂに、サーボモータ５７により駆動される前記固定レール５４と平行なボールねじ軸５８が夫々固定台５６を介して支持され、これらボールねじ軸５８がヘッド支持部材５５に設けられたナット部分５９に夫々螺合装着されている。これにより各サーボモータ５７によるボールねじ軸５８の回転駆動に伴い各ヘッド本体４３ａ，４３ｂが可動フレーム４６ａ，４６ｂに対して夫々Ｙ軸方向に移動するように構成されている。
【００４９】
各ヘッド本体４３ａ，４３ｂには、図８に示すように部品吸着用のノズル部材６０ａ，６０ｂ（第１ノズル部材６０ａ，第２ノズル部材６０ｂ）が夫々設けられている。各ノズル部材６０ａ，６０ｂは、ヘッド本体４３ａ，４３ｂのフレームに対して昇降及び回転（ノズル軸回りの回転）が可能となっており、サーボモータを駆動源とする図外の駆動機構により駆動するように構成されている。
【００５０】
また、各ヘッド本体４３ａ，４３ｂには、テストヘッド４への部品供給の際にソケットに付された基準マークを撮像するためのＣＣＤエリアセンサからなるソケット認識カメラ６２が夫々搭載されている。
【００５１】
テスト領域Ｔａには、さらに前記シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ２とテストヘッド４との間に、夫々ＣＣＤエリアセンサからなる部品認識カメラ６４Ａ，６４Ｂが配設されている。これらのカメラ６４Ａ，６４Ｂは、各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂにより吸着されている２つの部品をその下側から同時に撮像し得るように構成されており、図１０に示すように、ヘッド本体４３ａ，４３ｂにより各シャトルロボット３０Ａ（又は３０Ｂ）から部品が取り上げられた後、該ヘッド本体４３ａ，４３ｂの移動に伴い部品認識カメラ６４Ａ（又は６４Ｂ）上方に部品が配置されることにより部品を撮像するように構成されている。なお、部品受渡し位置Ｐ２、部品認識カメラ６４Ａ，６４Ｂ及びテストヘッド４は、Ｘ軸と平行な同一軸線上に配置されており、これにより搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂを夫々部品受渡し位置Ｐ２からテストヘッド４に亘って最短距離で移動させながその途中で試験前の部品を撮像し得るように構成されている。
【００５２】
なお、ハンドラ２の上部には、図１に示すように防塵用のカバー２ｃが装着されており、テスト領域Ｔａ及びトレイ収納領域Ｓａを含む基台２ａ上の空間がこのカバー２ｃによって覆われている。
【００５３】
図１１は、試験装置１の制御系をブロック図で示している。この図に示すように、試験装置１は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ７０ａと、そのＣＰＵ７０ａを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭ７０Ｂと、装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ７０ｃとを備えた制御部７０を備えている。
【００５４】
この制御部７０には、Ｉ／Ｏ部（図示せず）を介して試験装置本体３、部品認識カメラ３４，６４Ａ，６４Ｂ及びソケット認識カメラ６２が電気的に接続されるとともに、前記Ｐ＆Ｐロボット２０、テストロボット４０、シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの各コントローラ７１，７２，７３Ａ，７３Ｂが電気的に接続されている。また、各種情報を制御部７０に入出力するための操作部７５及び試験状況等の各種情報を報知するためのＣＲＴ７６等がこの制御部７０に電気的に接続されている。
【００５５】
図１２は、前記制御部７０の機能ブロック図であり、主にテストロボット４０によるテストヘッド４への部品（試験前の部品）の搬送動作と、Ｐ＆Ｐロボット２０によるトレイＴｒへの部品（試験後の部品）の収納動作を制御する部分とを示している。
【００５６】
この図に示すように制御部７０は、主制御手段７４（制御手段）と、ヘッド位置誤差演算手段７５と、試験前及び試験後の各部品に対応する吸着誤差演算手段７６，７７と、画像処理手段７８と、判別手段７９とを含んでいる。
【００５７】
主制御手段７４は、試験装置１における各ロボット等の動作等を統括的に制御するもので、予め記憶されているプログラムに従って後に詳述するような試験動作を実施すべくＰ＆Ｐロボット２０等の各ロボットを統括的に制御するものである。特に、テストロボット４０によるテストヘッド４（ソケット）への部品（試験前の部品）の位置決めの際には、ヘッド位置誤差演算手段７５及び吸着誤差演算手段（試験前）７６において求められる後記誤差に基づき補正量を演算し、該補正量に基づいてテストロボット４０（搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ）を駆動制御するように構成されている。また、Ｐ＆Ｐロボット２０によるトレイＴｒへの部品（試験後の部品）の収納に際しては、吸着誤差演算手段（試験後）７７において求められる後記誤差に基づき補正量を演算し、該補正量に基づいてＰ＆Ｐロボット２０を駆動制御するとともに、判別手段７９による後記外観不良の判定に基づき該外観不良品を選別すべくＰ＆Ｐロボット２０を駆動制御するように構成されている。
【００５８】
画像処理手段７８は、部品認識カメラ３４，６４Ａ，６４Ｂ及びソケット認識カメラ６２の各撮像素子からの信号に対して所定の画像処理を施すものである。
【００５９】
ヘッド位置誤差演算手段７５は、ソケット認識カメラ６２により撮像された画像に基づいてテストヘッド４（ソケット）に対する各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの相対的な位置関係を求め、この位置関係とその適正値とを比較してテストヘッド４に対する各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの誤差（ずれ）を演算し、その演算結果を前記主制御手段７４に出力するものである。
【００６０】
吸着誤差演算手段（試験前）７６は、部品認識カメラ６４Ａ又は６４Ｂにより撮像された部品（試験前の部品）の画像に基づいて搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）を演算し、その演算結果を前記主制御手段７４に出力するものである。
【００６１】
吸着誤差演算手段（試験後）７７は、部品認識カメラ３４により撮像された部品（試験後）の画像に基づいてＰ＆Ｐロボット２０の各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）を演算し、その演算結果を出力するもので、試験後の部品のうち合格品（Ｐａｓｓ）については当該演算結果を判別手段７９に出力し、不合格品（Ｆａｉｌ）については当該演算結果を主制御手段７４に出力するように構成されている。すなわち、当試験装置では、前記画像処理手段７８及びこの吸着誤差演算手段７７により本発明の認識手段が構成されている。
【００６２】
判別手段７９は、部品認識カメラ３４により撮像された部品（試験後）の画像に基づいて部品の外観の良否を判別するもので、欠けや傷等の外観不良を伴う部品についは前記吸着誤差演算手段７７による吸着誤差の演算結果と共に前記主制御手段７４に判定結果を出力するように構成されている。
【００６３】
次に、上記制御部７０の制御に基づく試験装置１の動作例について図１３のタイミングチャートに基づいて説明することにする。
【００６４】
なお、このタイミングチャートは試験動作中の特定の時点（ｔ０時点）からの動作を示しており、該ｔ０時点における各ロボット２０，３０Ａ，３０Ｂ，４０（搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ）の状態は以下の通りである。
【００６５】
・Ｐ＆Ｐロボット２０ ；試験後の部品をトレイＴｒに収納すべくヘッド２３が移動中の状態にある。つまり、ヘッド２３が第１シャトルロボット３０Ａの部品受渡し位置Ｐ１から、部品認識カメラ３４の上方を通過して第３トレイ収納部１３上又は第５トレイ収納部１５上に向って移動中の状態になる。なお、部品の吸着状態及び外観不良の有無を調べるための処理、すなわち認識カメラ３４による部品の撮像は終了しており、既に吸着誤差演算手段７７によって各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）が求められるとともに、各部品の外観良否判定がなされている。
【００６６】
・第１シャトルロボット３０Ａ ；次回第１搬送用ヘッド４２Ａに供給する部品をテーブル３２上に保持した状態で部品受渡し位置Ｐ１に待機した状態にある。
【００６７】
・第１搬送用ヘッド４２Ａ ；次に試験を行う部品を各ヘッド本体４３ａ，４３ｂにより吸着し、かつ各部品を部品認識カメラ６４Ａ上方に配置（待機）した状態、すなわち部品認識カメラ６４Ａによる部品の撮像に基づき前記吸着誤差演算手段７６により各ノズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）が求められた状態になる。
【００６８】
・第２シャトルロボット３０Ｂ ；次に第２搬送用ヘッド４２Ｂに供給する部品をテーブル３２上に保持した状態で部品受渡し位置Ｐ１に待機した状態にある。
【００６９】
・第２搬送用ヘッド４２Ｂ ；テストヘッド４において試験終了直後の状態にある。
【００７０】
以上のような状態下において、まず、第２シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２が部品受渡し位置Ｐ２に移動するとともに（ｔ１時点）、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂが部品をソケットに押圧する状態から該部品を吸着する状態に切換し、該試験後の部品を吸着したまま上昇し、上昇が完了すると、試験後の部品を受け渡すべく第２搬送用ヘッド４２Ｂが第２シャトルロボット３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ２に移動を開始する（ｔ３時点）。この際、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品同士のピッチがテーブル３２における吸着パッド３３ａ，３３ｂのピッチ（Ｘ軸方向の間隔）と一致しない場合は、第２搬送用ヘッド４２Ｂの移動中にヘッド本体４３ａ，４３ｂの間隔が両ソケットの間のピッチに一致するように第２搬送用ヘッド４２Ｂが駆動制御される。
【００７１】
部品受渡し位置Ｐ２に第２搬送用ヘッド４２Ｂが到達すると（ｔ７時点）、まず第２搬送用ヘッド４２Ｂから第２シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２上に試験後の部品が移載され、次いで、該テーブル３２に予め載置されている次の部品（試験前の部品）が第２ロボット本体４２Ｂに受け渡される。詳しくは、第２シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２がまず部品受渡し位置Ｐ２において第１ポジション（図６（ｃ）参照）に位置決めされ、各ノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴いテーブル３２上の第１エリアａ１に部品が移載される（ｔ９時点）。その後、テーブル３２が第２ポジション（図６（ｄ）参照）に位置決めされ、テーブル上の第２エリアａ２に保持されている部品が各ノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴い吸着される（ｔ１２時点）。
【００７２】
第２搬送用ヘッド４２Ｂと第２シャトルロボット３０Ｂとの間での部品の受渡しが完了すると、第２搬送用ヘッド４２Ｂの移動に伴い各部品が部品認識カメラ６４Ｂ上に配置されて（ｔ１８時点）、該部品の撮像に基づき吸着状態を調べるための処理が行われ、この処理が完了するとテストヘッド４への搬送待機状態となる。
【００７３】
一方、上記のように第２搬送用ヘッド４２Ｂが部品受渡し位置Ｐ２に移動すると、これと同じタイミングで第１搬送用ヘッド４２Ａが次の部品の試験を行うべくテストヘッド４に移動を開始する（ｔ３時点）。そして、第１搬送用ヘッド４２Ａがテストヘッド４に到達すると（ｔ５時点）、各ノズル部材６０ａ，６０ｂが下降し、この下降に伴い各ノズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品がテストヘッド４の各ソケットに夫々同時に押し付けられた状態で位置決めされ、これにより該部品の試験が開始される（ｔ８時点）。
【００７４】
同タイミングチャートでは詳細に示していないが、ソケットへの部品の位置決めは、まず、第１搬送用ヘッド４２Ａがテストヘッド４上の目標位置に配置され、ソケット認識カメラ６２によるマークの撮像に基づいてソケットに対する第１搬送用ヘッド４２Ａの位置誤差（ずれ）が求められる。そして、上述したように、主制御手段７４においてこの誤差と先に求められている部品の吸着誤差（ずれ）とに基づいてソケットに対する各部品の補正量が求められ、この補正量に基づいて第１搬送用ヘッド４２Ａが駆動制御されることにより各ヘッド本体４３ａ，４３ｂの吸着部品の位置が補正された後、各ノズル部材６０ａ，６０ｂの下降に伴い各部品がソケット内に位置決めされる。
【００７５】
各部品位置の補正は、まずサーボモータ５０の作動により第１搬送用ヘッド４２Ａ全体がＸ軸方向に移動した後、サーボモータ４７の作動により第２可動フレーム４６ｂのみがＸ軸方向に移動する。これにより各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品が夫々Ｘ軸方向に位置補正される。そして、サーボモータ５７の作動により各ヘッド本体４３ａ，４３ｂが夫々Ｙ軸方向に移動することにより各部品がＹ軸方向に夫々位置補正され、さらにヘッド本体４３ａ，４３ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂがノズル軸回り回転することにより各部品が夫々回転方向に位置補正される。これにより各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品が夫々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及び回転方向に位置補正されることとなる。なお、ここでは説明の便宜上、各部品の位置補正をＸ軸方向、Ｙ軸方向及び回転方向に分けて時系列的に説明したが、実際にはこれら各方向の補正が並行して行われることにより各部品の位置補正が速やかに行われる。
【００７６】
テストヘッド４に位置決めされている部品の試験が終了すると（ｔ２０時点）、各ノズル部材６０ａ，６０ｂの上昇に伴い部品がソケットから取り外され（ｔ２３時点）、さらに第１搬送用ヘッド４２Ａの移動に伴い該試験後の部品が第１シャトルロボット３０Ａとの部品受渡し位置Ｐ２に搬送される（ｔ２５時点）。そして、上述した第２搬送用ヘッド４２Ｂと第２シャトルロボット３０Ｂとの部品受け渡し動作と同様にして、第１搬送用ヘッド４２Ａと第１シャトルロボット３０Ａとの間で部品の受け渡しが行われる。
【００７７】
また、部品受渡し位置Ｐ２への第１搬送用ヘッド４２Ａの移動開始と同じタイミングで第２搬送用ヘッド４２Ｂがテストヘッド４に移動し（ｔ２３時点）、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている次の部品がテストヘッド４に押し付けられた状態で位置決めされることとなる（ｔ２６時点）。この際、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品同士のピッチがテストヘッド４上のソケットのピッチと異なる場合には、この移動中にヘッド本体４３ａ，４３ｂの間隔が両ソケットの間のピッチに一致するように第２搬送用ヘッド４２Ｂが駆動制御される。
【００７８】
一方、Ｐ＆Ｐロボット２０及び各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂについては、テストロボット４０の各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに対する部品の受け渡しが連続的に行われ得るように以下のようにそれらの動作が制御される。
【００７９】
まず、第２シャトルロボット３０Ｂについては、第２搬送用ヘッド４２Ｂが部品受渡し位置Ｐ２に到達すると同時（ｔ７時点）に試験後の部品を受け取るべく、テーブル３２が部品受渡し位置Ｐ２に移動する。そして、上記の通りまずテーブル３２が第１ポジション（図６（ｃ）参照）に配置された状態で第２搬送用ヘッド４２Ｂからテーブル３２へ試験後の部品が受け渡され（ｔ９時点）、さらにテーブル３２が第２ポジション（図６（ｄ）参照）に配置されて（ｔ１０時点）試験前の部品がテーブル３２から第２搬送用ヘッド４２Ｂに受け渡される（ｔ１２時点）。
【００８０】
その後、テーブル３２が部品受渡し位置Ｐ１に移動を開始し（ｔ１２時点）、まず第２ポジション（図６（ｂ）参照）にテーブル３２が配置された状態で（ｔ１４時点）、Ｐ＆Ｐロボット２０からテーブル３２に次ぎの部品（試験前の部品）が受け渡される（ｔ１６時点）。次いで、テーブル３２が第１ポジション（図６（ａ）参照）に配置され（ｔ１７時点）、この状態でテーブル３２からＰ＆Ｐロボット２０に試験後の部品が受け渡され（ｔ１９時点）、その後、次回の部品受渡しまで部品受渡し位置Ｐ１において待機状態におかれる。なお、これは第２シャトルロボット３０Ｂの動作制御であるが、第１シャトルロボット３０Ａについても第１搬送用ヘッド４２Ａとの関係で同様にその動作が制御される。
【００８１】
一方、Ｐ＆Ｐロボット２０は、先に試験が終了した部品をその試験結果に応じたトレイＴｒに収納すべくその動作が制御される。
【００８２】
具体的には、各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着された２つの部品（試験後の部品）のうち少なくとも一つが合格品の場合には、まずヘッド２３が第３トレイ収納部１３上に配置され（ｔ２時点）、例えば第１ノズル部材２４ａの昇降に伴い該合格品がトレイＴｒに収納される（ｔ４時点）。次いで、第２ノズル部材２４ｂの吸着部品が合格品である場合にはヘッド２３が同トレイＴｒ上の次の部品収納部に僅かに移動した後、一方、不合格品（テストヘッド４における試験結果が不合格の場合、および後述する外観不良判定がなされた部品のいずれかの部品：以下同じ）である場合にはヘッド２３が第５トレイ収納部１５上に移動した後、第２ノズル部材２４ｂの昇降に伴い残りの部品がトレイＴｒに収納される（ｔ６時点）。こうして第２ノズル部材２４ｂの昇降に伴い部品がその試験結果に応じて第３トレイ収納部１３、あるいは第５トレイ収納部１５のトレイＴｒ内に収納される（ｔ８時点）。なお、両方の部品が不合格品の場合には、ヘッド２３が第５トレイ収納部１５上に配置され（ｔ２時点）、例えば第１ノズル部材２４ａの昇降に伴い最初の部品がトレイＴｒに収納され（ｔ４時点）、その後、ヘッド２３が同トレイＴｒ上の次の部品収納部上に配置されて（ｔ６時点）、第２ノズル部材２４ｂの昇降に伴い残りの部品がトレイＴｒ内に収納される（ｔ８時点）。
【００８３】
Ｐ＆Ｐロボット２０によるトレイＴｒへの部品の収納に際しては、主制御手段７４において、既に求められている部品の吸着誤差（ずれ）に基づいてトレイＴｒの部品収納用凹部に対する各部品の補正量が求められ、この補正量に基づいてＰ＆Ｐロボット２０のヘッド２３が駆動制御されることによりヘッド２３に吸着されている各部品のＸ軸、Ｙ軸及び回転方向の位置補正がされてから各部品収納用凹部に部品が収納される。なお、この際、テストヘッド４における試験結果が合格である場合でも、前記判別手段７９において外観不良の判定がなされている部品については、当該部品も不合格品（Ｆａｉｌ）として第５トレイ収納部１５のトレイＴｒに収納すべくＰ＆Ｐロボット２０が作動制御され、これにより外観不良を伴う部品が選別されることとなる。
【００８４】
試験後の部品のトレイＴｒへの収納が完了すると、ヘッド２３が第２トレイ収納部１２又は第４トレイ収納部１４の上方に配置され（ｔ１１時点）、新たな部品がトレイＴｒから取出される（ｔ１３時点）。そして、ヘッド２３が第２シャトルロボット３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ１に移動、配置され、上述したように当該新たな部品が第２シャトルロボット３０Ｂに受け渡されるとともに（ｔ１６時点）、試験後の部品が第２シャトルロボット３０ＢからＰ＆Ｐロボット２０に受け渡される（ｔ１９時点）。
【００８５】
このような第２シャトルロボット３０Ｂに対する部品の受渡しが完了すると、ヘッド２３が部品認識カメラ３４上に配置され、試験後の部品の撮像に基づき該部品の吸着状態及び外観不良の有無を調べるための処理が行われ、この処理が完了すると、該部品をトレイＴｒに収納すべくヘッド２３等の動作が制御されることとなる（ｔ２２時点）。なお、ｔ２２時点からｔ２７時点（試験後の次ぎの部品を収納すべく第３トレイ収納部１３等の上方にヘッド２３が位置決めされた時点）の間においては、試験結果に応じて部品が所定のトレイＴｒへ収納された後、第２トレイ収納部１２等から新たな部品が取出されて第１シャトルロボット３０Ａのテーブル３２に受け渡されるとともに、試験終了後の部品を受け取るための一連の動作が第１第１シャトルロボット３０Ａ及びＰ＆Ｐロボット２０により行われる。この一連の動作は、ｔ２時点からｔ１９時点の間の動作と同様なものである。また、ｔ２６時点からｔ２８時点（次の部品の試験が終了した時点）の間における第２搬送用ヘッド４２Ｂによる試験動作も、ｔ８時点からｔ２０時点の間における第１搬送用ヘッド４２Ａによる動作と同様にその動作が制御される。
【００８６】
このようにして以後、図１０に示すように、部品受渡し位置Ｐ２とテストヘッド４との間で１搬送用ヘッド４２Ａ（又は第２搬送用ヘッド４２Ｂ）を移動させつつテストヘッド４に２ずつ部品を搬送、位置決めして試験を行う一方で、これと並行して第２搬送用ヘッド４２Ｂ（又は第１搬送用ヘッド４２Ａ）と第２シャトルロボット３０Ｂ（又は第２シャトルロボット３０Ｂ）との間で部品の受け渡し（つまり試験後の部品と次回の部品との受け渡し）を行いながら、さらにこのような第１搬送用ヘッド４２Ａ及び第２搬送用ヘッド４２Ｂに対する部品の受け渡し等が連続的に行われるように各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ及びＰ＆Ｐロボット２０の動作が制御される。
【００８７】
なお、図１３のタイミングチャート中には示していないが、試験の進行に伴い第２トレイ収納部１２又は第４トレイ収納部１４のトレイＴｒ（最上位のトレイ）が空になると、ヘッド２３により該空トレイＴｒを吸着して第２トレイ収納部１２等から第１トレイ収納部１１に移載するようにＰ＆Ｐロボット２０の動作が制御される。これにより第２トレイ収納部１２等において次ぎのトレイＴｒからの部品の取出しが可能となる。同様に、第３トレイ収納部１３又は第５トレイ収納部１５において、トレイＴｒ（最上位のトレイ）に部品が満載状態となると、第１トレイ収納部１１に収納されている空トレイＴｒをヘッド２３により吸着して第３トレイ収納部１３等に移載するようにＰ＆Ｐロボット２０の動作が制御される。これにより第３トレイ収納部１３等において試験終了後の次ぎの部品をトレイＴｒに収納できるようになる。
【００８８】
以上説明したように、この試験装置１では、試験終了後の部品をＰ＆Ｐロボット２０により搬送してトレイＴｒに収納するに際し、まずヘッド２３に吸着された部品の吸着状態を画像認識し、その結果に応じて各部品に吸着誤差（ずれ）がある場合にはその誤差を補正してから部品をトレイＴｒに収納するので、トレイＴｒに区画形成された部品収納用凹部内の所定の位置に正確に部品を収納することができる。そのため、例えばトレイＴｒをそのまま表面実装機に搬入して使用する場合でも、表面実装機において良好に部品の取出しを行うことが可能となる。
【００８９】
特に、上記の通り部品の画像認識に基づいて吸着誤差をソフト的に補正するので、部品の種類による制限を受けることが一切なく、そのため、吸着誤差を良好に補正する一方で、部品に対する汎用性も高めることができる。
【００９０】
また、吸着誤差の補正に際して装置構成部分の交換を一切伴わないため、試験を効率良く、かつ適切に行う上で有利であるという効果もある。すなわち、Ｐ＆Ｐロボットのノズル部材にチャック式の位置決め機構を組み込んで機械的に吸着誤差の補正を行うように構成し、部品の種類に応じてノズル部材を交換することも考えられる。しかし、この場合には、ノズル交換に際して一時的に試験を中断する必要があり効率が悪く、また、ノズル部材の脱着に伴い機械的な誤差が生じてトレイ収納時の部品の位置決め精度が低下する虞れがある。これに対して上記実施形態の試験装置１によれば、装置構成部分の交換を一切伴わないため、そのような交換に時間が割かれることがなく、また、構成部分の交換に伴い機械的誤差が生じる虞れもない。従って、トレイＴｒへの部品の収納を含む試験装置１の一連の試験動作を効率良く、かつ適切に行う上で有利である。
【００９１】
ところで、以上説明した試験装置１は、本発明に係る部品試験装置の一の実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成を採用することもできる。
【００９２】
▲１▼ 部品認識カメラ３４，６４Ａ，６４Ｂや部品認識カメラ３４は、エリアセンサに限らずリニアセンサであっても構わない。リニアセンサによれば部品を移動させながら画像を取り込むことができるため、部品を一旦停止させて撮像する必要があるエリアセンサに比べて部品を効率よく撮像することが可能になるというメリットがある。
【００９３】
▲２▼ 試験装置１では、不合格品（Fail）についてもトレイＴｒに正しく収納する必要があるため、全ての部品についき画像認識に基づく吸着誤差の演算を行っているが、例えば、テストヘッド４の試験で不合格となった部品については画像認識を行わずに収納ボックス等に一括して収納する一方、テストヘッド４での試験に合格した部品については、部品の画像認識に基づいてまず外観良否判別を行い、これに合格した部品のみ吸着誤差を演算し、外観不良を伴う部品は前記収納ボックス等に収納するするようにしてもよい。
【００９４】
▲３▼ 試験装置１では、共通の部品認識カメラ３４による部品の画像認識に基づいて吸着誤差の演算と外観良否判別とを行うようにしているが、例えば、要求される精度に応じて例えば解像度の異なる２つの部品認識カメラを設け、吸着誤差の演算及び外観良否判別を夫々異なるカメラで撮像した画像に基づいて行うようにしてもよい。
【００９５】
▲４▼ また、Ｐ＆Ｐロボット２０により新たな部品をトレイＴｒから両シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂへ搬送する際に部品認識カメラ３４により該部品を撮像し、その撮像データに基づいて判別手段７９により部品の外観良否判定を行うようにしてもよい。この際、外観不良が発見された場合には、例えばヘッド２３を第５トレイ収納部１５上に移動させて該不良部品をトレイＴｒに収納した後、再度第２トレイ収納部１２又は第４トレイ収納部１４にヘッド２３を移動させて新たな部品を吸着するようにすればよい。このようにすれば、テストヘッド４での試験前に外観不良を伴う部品を選別することができるため試験効率を向上させることができる。なお、この場合、部品の外観良否判定のみならず、前記部品認識カメラ３４による撮像データを用いてヘッド２３に吸着された部品の吸着ずれを調べ、両シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂのテーブル３２への部品の受渡しに際して部品の位置補正を行うようにしてもよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の部品搬送装置は、部品載置部に置かれた試験終了後の部品をヘッドにより保持して所定の収納スペースに収納するとともに、この収納動作において、各部品の保持状態を画像認識して保持状態の誤差（ずれ）を補正すべく各保持手段を作動制御するように構成しているので、装置構成部分の交換等を伴うことなく全ての部品についてその吸着状態を良好に補正しながら部品を収納することができる。従って、所定の収納スペース内に適切に部品を収納することができ、かつ構成部分の交換等を伴うことなく部品の種類に対する汎用性を高めることができる。また、部品の画像認識の際に併せて部品の外観良否判別を行い、外観不良を伴う部品の選別を併せて行うので、機能性を高めることができる。
【００９７】
なお、部品の画像認識の際に併せて部品の外観良否判別を行い得るように構成すれば、外観不良を伴う部品の選別を併せて行うことが可能となり、その結果、部品収納装置の機能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る部品搬送装置が組込まれる部品試験装置を示す斜視概略図である。
【図２】 部品試験装置を示す平面図である。
【図３】 トレイ収納領域のトレイ収納部の構成を示す断面図である。
【図４】 トレイ収納部の構成を示す図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】 シャトルロボットのテーブルの構成を示す平面略図である。
【図６】 シャトルロボットの部品受渡し位置におけるテーブルの位置を示す図２のＢ矢指図である（（ａ），（ｃ）はテーブルが第１ポジションに配置された状態、（ｂ），（ｄ）はテーブルが第２ポジションに配置された状態を示す）。
【図７】 テストロボットの具体的な構成を示す平面図である。
【図８】 テストロボットの具体的な構成を示す図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】 テストロボットの具体的な構成を示す図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】 テスト領域の構成を示す模式図である。
【図１１】 部品試験装置の制御系を示すブロック図である。
【図１２】 制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】 図１１に示す制御系の制御に基づく部品試験装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を試験する部品試験装置に組込まれる部品搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置などの製造過程においては、最終的に製造されたＩＣチップ等の電子部品に対して各種試験を施す必要があるが、そのような試験を自動的に行う装置として、従来特開平１１−３３３７７５号公報に開示されるような装置がある。
【０００３】
この装置は、トレイに収納された試験前のＩＣチップを部品吸着用のノズル部材を有する第１搬送装置により吸着して第１バッファ装置に載せ、第１バッファ装置によりテストヘッド近傍まで搬送した後、部品吸着用のノズル部材を有する第２搬送装置により第１バッファ装置上のＩＣチップを吸着してテストヘッドに移載して試験を行う。そして試験後は、第２搬送装置によりテストヘッドから第２バッファ装置にＩＣチップを移載してトレイ載置部まで搬送した後、第１搬送装置によって試験結果に応じた所定のトレイ上にＩＣチップを移し替えるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プリント基板の製造分野では、上述したような部品試験装置をプリント基板に対して電子部品を自動的に実装する表面実装機に近設し、予め電子部品をチェックしてから合格品だけを表面実装機に供給することが行われている。
【０００５】
この場合、試験に合格した部品はトレイのまま部品試験装置から表面実装機に搬送されて実装に供されるのが一般的であり、従って、表面実装機側でのトレイからの部品の取出しを良好に行わせるにはトレイ上に区画形成されたスペース内に出来るだけ正確に部品が収納されているのが望ましい。つまり、部品がスペースからはみ出していたり、あるいは斜めに傾いた状態で収納されていると、部品の取出しの妨げとなったり、あるいは誤差を伴った状態で取出されて表面実装機側での部品認識において不良判定がなされることが考えられる。そのため、これを回避する必要がある。
【０００６】
この点について、上記従来の部品試験装置では、第１搬送装置の各ノズル部材にチャック式の位置決め機構を設け、試験後の部品をトレイに戻す前に、吸着した部品をチャックによってその周囲から掴むことによりノズル部材に対する部品の吸着位置や方向を機械的に補正してから部品をトレイ上の所定のスペースに収納するように構成されている。
【０００７】
このようなチャック式の位置決め機構によれば、特定の部品については部品の吸着状態を補正してからトレイ上の所定スペース内に部品を正確に収納することは可能である。しかしながら、位置決めに適したチャックの形状や大きさ等は部品の種類によって異なるため、一種類のチャックで対応できる部品の種類にも自ずと限界があり、部品に対する汎用性が低いという問題がある。従って、この点を改善する必要がある。
【０００８】
なお、ノズル部材を交換可能（チャックを交換可能）に構成し、部品の種類に応じてノズル部材を付け替えることも考えられるが、この場合には、ノズル交換の際に一時的に試験を中断する必要が生じるため、部品の取出しから収納までの一連の試験動作を効率よく行う上で望ましくない。また、ノズル部材の脱着に伴い機械的な誤差が生じ、トレイに部品を収納する際の位置決め精度が低下するという懸念もある。
【０００９】
一方、試験自体に合格した部品であってもその一部（例えばパッケージ部分等）が欠けていたり、あるいは傷がある等といった外観不良を伴う部品については表面実装機に供給すべきでなく、そのような不良部品を事前に選別する必要があるが、上記従来の部品試験装置においてそのような選別を自動的に行うには、特別な外観検査手段を設けることが必要であった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、本発明の第１の目的は、試験終了後のＩＣチップ等の部品を所定の収納スペース内に適切に収納することができ、かつ構成部分の交換等を伴うことなく部品の種類に対する汎用性を高めることにあり、第２の目的は、試験自体に合格した部品であっても外観不良を伴う部品については、これを簡便に選別できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、基台上にテストヘッドと部品の収納スペースとが配備された部品試験装置に組込まれて部品を搬送する装置において、前記テストヘッドと前記収納スペースとの配列方向と直交する方向に互いに離間して設けられかつそれぞれ部品が載置されることが可能な２つの部品載置部と、これら部品載置部と前記収納スペースとの間を移動可能な部品保持用のヘッドと、前記各部品載置部の間の位置に配置され、前記ヘッドに保持されている部品を撮像可能な撮像手段と、この撮像手段による撮像結果に基づいて前記ヘッドに保持されている部品の外観の良否を判別する判別手段と、前記撮像手段による撮像結果に基づいて前記ヘッドに保持されている部品の保持状態の誤差を求める誤差演算手段と、前記ヘッドを制御し、前記部品載置部に置かれた試験終了後の部品を保持した後、この部品を撮像すべく、前記ヘッドを撮像手段の被撮像位置を経由させてから前記収納スペースに収納する収納動作を実行するとともに、当該収納動作を前記各部品載置部に対して交互に実行する制御手段とを備えており、この制御手段は、前記判別手段により部品が外観上良品と判別された場合に前記誤差演算手段に前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記収納スペースに部品を収納すべく前記ヘッドの動作を制御する一方、前記判別手段により部品が外観上不良品と判別された場合には、前記誤差演算手段に誤差の演算を行わせることなく、不良品専用の前記収納スペースに部品を収納するものである。
【００１２】
この装置によると、部品載置部に置かれた試験終了後の部品はヘッドにより保持された状態で搬送され、撮像手段による撮像結果に基づき部品が外観不良を伴わないと判別された場合にのみ部品の保持状態の誤差が求められ、部品の保持状態に誤差（ずれ）がある場合には、該誤差を是正するようにヘッドが動作制御され、これにより部品の保持状態が補正されてから収納スペースに部品が収納される。つまり、部品の画像認識に基づいて外観不良を伴う部品の選別が行われるとともに部品の保持状態に誤差がある場合には、併せて部品の保持状態がソフト的に補正されることとなる。従って、部品の種類に拘わらず、しかも装置構成部分の交換等を伴うことなく部品の吸着状態を良好に補正してから収納することができる。他方、部品が外観不良を伴うと判別された場合には、部品の保持状態の誤差が求められることなく当該部品が収納ボックス等の不良品専用の収納スペースに部品される。
なお、この構成において、前記ヘッドは部品を保持することが可能な複数のノズル部材を有するものであり、前記制御手段は、前記ヘッドの各ノズル部材に保持された部品のうち外観上良品の部品については、前記誤差演算手段による前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記収納スペースに部品を収納する一方、前記ヘッドの各ノズル部材に保持された部品のうち外観上不良品の部品については、前記誤差演算手段に誤差の演算を行わせることなく、不良品専用の前記収納スペースに部品を収納するものであってもよい。
さらにこの構成において、前記制御手段は、前記ヘッドを制御し、前記収納スペースに収納されている試験前の部品を保持した後、この部品を撮像すべく、前記ヘッドを撮像手段の被撮像位置を経由させてから前記部品載置部に移載するものであり、この制御手段は、前記判別手段により試験前の部品が外観上良品と判別された場合には、前記ヘッドに保持されている試験前の部品を前記部品載置部に載置する一方、外観上不良品と判別された場合には、前記ヘッドに保持されている試験前の部品を不良品専用の前記収納スペースに収納すべく前記ヘッドを制御するものであってもよい。
また、前記制御手段は、前記判別手段により部品が外観上良品と判別された場合には、前記誤差演算手段に前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記部品載置部に試験前の部品を載置すべく前記ヘッドの動作を制御するものであってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中には方向性を明確にするためにＸ軸、Ｙ軸を示している。
【００２０】
図１及び図２は、本発明に係る部品搬送装置が搭載された部品試験装置を概略的に示している。これらの図に示すように、部品試験装置１（以下、試験装置１と略す）は、部品の搬送及び試験中の部品保持（固定）という機械的な役割を担うハンドラ２と、このハンドラ２に組込まれる試験装置本体３とから構成されている。
【００２１】
試験装置本体３は、上面にテストヘッド４を備えた箱型の装置で、テストヘッド４に設けられたソケット（図示省略）に部品をセットして該部品の入力端子にテスト電流を供給しつつ部品の出力端子からの出力電流を受けることにより部品の品質を判断するように構成されている。
【００２２】
試験装置本体３は、前記ハンドラ２に対して脱着可能に構成されており、図示を省略するが、例えば試験装置本体３を専用の台車に載せた状態でハンドラ２の下側から所定の挿着位置に挿入し、テストヘッド４をハンドラ２の基台２ａに形成された開口部から後記テスト領域Ｔａに臨ませた状態で固定することによりハンドラ２に対して組付けられている。なお、テストヘッド４と試験装置本体３とは必ずしも一体である必要はなく、テストヘッド４のみをハンドラ２に組付け、その他の部分をハンドラ２から離間した位置に配置してテストヘッド４に対して電気ケーブル等で電気的に接続するようにしてもよい。この場合には、試験装置本体３を除くハンドラ２そのものを本発明の部品試験装置とみなすことができる。
【００２３】
ハンドラ２は、同図に示すように、上部が側方に迫出した略箱型の装置で、トレイに収納された部品を取出して前記テストヘッド４に搬送し、さらに試験後の部品をその試験結果に応じて仕分けするように構成されている。以下、その構成について具体的に説明する。
【００２４】
ハンドラ２の基台２ａ上は、大きく分けて、トレイＴｒが収納されるトレイ収納領域Ｓａと、テストヘッド４等が配置されるテスト領域Ｔａの二つの領域に分けられている。
【００２５】
トレイ収納領域Ｓａには、Ｘ軸方向に複数のトレイ収納部が並設されており、当実施形態では、図２の左側から順に第１〜第５の５つのトレイ収納部１１〜１５が並設されている。そして、第２トレイ収納部１２及び第４トレイ収納部１４に試験前（未検査）の部品を載せたトレイＴｒが、第１トレイ収納部１１に空のトレイＴｒが、第３トレイ収納部１３に試験後の部品のうち合格品（Pass）を載せたトレイＴｒが、第５トレイ収納部１５に試験後の部品のうち不合格品（Fail）を載せたトレイＴｒが夫々収納されている。なお、各トレイＴｒは何れも共通の構造を有しており、図示を省略するが、例えばその表面には複数の部品収納凹部（収納スペース）が区画形成されており、ＩＣチップ等の部品が各部品収納凹部内に収納されるように構成されている。
【００２６】
各トレイ収納部１１〜１５は、夫々昇降可能なテーブル上に複数のトレイＴｒを積み重ねた状態で収納するように構成されており、最上位のトレイＴｒのみを基台２ａ上に臨ませた状態で配置し、それ以外のトレイＴｒを基台下のスペースに収納するように構成されている。
【００２７】
具体的には、図３及び図４に示すように、各トレイ収納部１１〜１５には、上下方向（Ｚ軸方向）に延びるレール１７が設けられ、このレール１７にテーブル１６が移動可能に装着されている。また、サーボモータ１８により作動するレール１７と平行なボールねじ軸１９が設けられ、このボールねじ軸１９がテーブル１６のナット部分１６ａに螺合装着されている。そして、テーブル１６上に複数のトレイＴｒが積み重ねられた状態で載置され、サーボモータ１８によるボールねじ軸１９の回転駆動に伴いテーブル１６が昇降することにより、テーブル１６上に積み重ねられたトレイＴｒの数に応じてその最上位のものが各開口部１１ａ〜１５ａを介して基台上に配置されるように構成されている。
【００２８】
また、ハンドラ２の側壁には、図１に示すように各トレイ収納部１１〜１５に対応して扉１１ｂ〜１５ｂが設けられており、これらの扉１１ｂ〜１５ｂを開くことにより各トレイ収納部１１〜１５に対してトレイＴｒを出し入れできるように構成されている。
【００２９】
なお、試験に供される部品のうち大部分は合格品であることを考慮して、上記トレイ収納部１１〜１５のうち合格部品を収納する第３トレイ収納部１３は他のトレイ収納部１１，１２，１４，１５に比べてトレイＴｒの収納容量が大きく設定されている。これにより第３トレイ収納部１３に対するトレイＴｒの出し入れ頻度が他のトレイ収納部に比べてあまりに多くなることがないように構成されている。
【００３０】
トレイ収納領域Ｓａには、さらに図１及び図２に示すようにＰ＆Ｐロボット（Pick & Place Robot）２０が設けられている。
【００３１】
Ｐ＆Ｐロボット２０は、移動可能なヘッド２３を有しており、このヘッド２３によって第２又は第４トレイ収納部１２，１４のトレイＴｒから部品を取出して後述するシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに受け渡すとともに、試験後の部品をシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂから受け取って第３トレイ収納部１３又は第５トレイ収納部１５のトレイＴｒに移載するもので、さらに第１トレイ収納部１１とその他のトレイ収納部１２〜１５との間でトレイＴｒを搬送するトレイ搬送装置としても機能するように構成されている。
【００３２】
詳しく説明すると、上記基台２ａ上にはＹ軸方向に延びる一対の固定レール２１が設けられ、これら固定レール２１にヘッド支持部材２２が移動可能に装着されている。また、図示を省略するが、サーボモータにより回転駆動されて前記固定レール２１と平行に延びるボールねじ軸が基台２ａ上に設けられ、このボールねじ軸が前記支持部材２２に設けられたナット部材（図示省略）に螺合装着されている。さらに、詳しく図示していないが、前記支持部材２２にＸ軸方向に延びる固定レールが設けられてこの固定レールにヘッド２３が移動可能に装着されるとともに、サーボモータにより回転駆動されて前記固定レールと平行に延びるボールねじ軸が設けられ、このボールねじ軸がヘッド２３に設けられたナット部分に螺合装着されている。そして、上記各サーボモータによるボールねじ軸の回転駆動に応じて支持部材２２がＹ軸方向に、ヘッド２３がＸ軸方向に夫々移動することにより、ヘッド２３が前記トレイ収納部１１〜１５及びシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの後記部品受渡し位置Ｐ１を含む範囲で平面的に移動（Ｘ−Ｙ平面上を移動）し得るように構成されている。
【００３３】
ヘッド２３には、複数のノズル部材が搭載されており、当実施の形態では部品吸着用の一対のノズル部材２４ａ，２４ｂ（第１ノズル２４ａ，第２ノズル２４ｂ）とトレイ吸着用のノズル部材２５（トレイ用ノズル部材２５という）との合計３つのノズル部材が搭載されている。
【００３４】
部品吸着用の各ノズル部材２４ａ，２４ｂは、ヘッド２３に対して昇降及び回転（ノズル軸回りの回転）が可能となっており、図示を省略するがサーボモータを駆動源とする駆動機構により夫々作動するように構成されている。そして、第２トレイ収納部１２等のトレイＴｒ上、あるいはシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの後記テーブル３２の上方にヘッド２３が配置された状態で、各ノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降動作に伴いトレイＴｒに対する部品の出し入れ等を行うように構成されている。なお、トレイＴｒへの部品の収納に際しては、このようなノズル昇降動作に加えて各ノズル部材２４ａ，２４ｂが回転することによりトレイＴｒに対して予め定められた方向で部品を収納し得るように構成されている。
【００３５】
トレイ用ノズル部材２５は、ヘッド２３に対して昇降動作のみが可能となっており、サーボモータを駆動源とする駆動機構により作動するように構成されている。そして、部品の取出しに伴い空になったトレイＴｒを吸着した状態で、ヘッド２３の移動に伴い第２及び第４トレイ収納部１２，１４から第１トレイ収納部１１にトレイＴｒを移送するとともに、必要に応じて第１トレイ収納部１１に収納されている空のトレイＴｒを吸着して第３又は第５のトレイ収納部１３，１５に移送するように構成されている。なお、トレイ用ノズル部材２５については、トレイＴｒを良好に吸着すべくその先端部（下端部）に例えば矩形板型の吸着パッドが組付けられることにより広い吸着面積が確保されている。
【００３６】
トレイ収納領域Ｓａには、さらに各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ１の間にＣＣＤエリアセンサからなる部品認識カメラ３４（撮像手段）が配設されている。このカメラ３４は、Ｐ＆Ｐロボット２０の前記ヘッド２３に吸着されている部品を下側から撮像するもので、試験終了後の部品をトレイＴｒへの収納に先立って撮像するように構成されている。なお、該部品認識カメラ３４は、ヘッド２３の各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着されている２つの部品を同時に撮像し得るように構成されている。
【００３７】
一方、テスト領域Ｔａには、前記テストヘッド４、一対のシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ（第１シャトルロボット３０Ａ，第２シャトルロボット３０Ｂ）及びテストロボット４０が配設されている。
【００３８】
テストヘッド４は、上述の通り基台２ａに形成された開口部からテスト領域Ｔａの略中央部分に露出した状態で配設されている。テストヘッド４の表面には、部品をセットするための複数のソケット（図示省略）が配設されており、当試験装置１においては２つのソケットがＸ軸方向に並んだ状態で設けられている。
【００３９】
各ソケットには、それぞれ部品（ＩＣチップ等）の各リードに対応する接触部（図示せず）が設けられており、各ソケットに部品を夫々位置決めすると、部品の各リードとこれに対応する接触部とが接触して該部品に対して導通試験や、入力電流に対する出力特性試験等の電気的試験が施されるように構成されている。
【００４０】
シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂは、トレイ収納領域Ｓａとテスト領域Ｔａとの間で部品を搬送しつつ前記Ｐ＆Ｐロボット２０およびテストロボット４０に対して部品の受渡しを行う装置で、図２に示すように夫々Ｙ軸方向に延びる固定レール３１と、サーボモータを駆動源とする駆動機構により駆動されて前記固定レール３１に沿って移動するテーブル３２とを有している。そして、第１トレイ収納部１１及び第５トレイ収納部１５の近傍に設定されたＰ＆Ｐロボット２０に対する部品受渡し位置Ｐ１（部品載置部）と、テストヘッド４側方に設定されたテストロボット４０に対する部品受渡し位置Ｐ２との間で前記テーブル３２を固定レール３１に沿って往復移動させながら該テーブル３２により部品を搬送するように構成されている。
【００４１】
テーブル３２には、試験前の部品を載置するためのエリアと、試験後の部品を載置するエリアとが予め定められており、当実施形態では、図５に示すようにテーブル３２のうちトレイ収納領域Ｓａ側（同図では下側）が試験後の部品を載置する第１エリアａ１とされ、その反対側が試験前の部品を載置する第２エリアａ２と定められている。各エリアａ１，ａ２には、夫々一対の吸着パッド３３ａ，３３ｂがＸ軸方向に所定間隔で、具体的にはテストロボット４０の各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに設けられる一対のヘッド本体４３ａ，４３ｂの最小ピッチ、あるいはそれ以上のピッチであって、かつＰ＆Ｐロボット２０の前記ヘッド２３のノズル部材２４ａ，２４ｂに対応する間隔で設けられおり、部品搬送時には、これらパッド３３ａ，３３ｂ上に部品が置かれて吸着された状態で搬送されるように構成されている。
【００４２】
なお、各シャトルロボット３０Ａ，３０ＢとＰ＆Ｐロボット２０及びテストロボット４０との部品の受渡しは、例えば、以下のようにして行われる。
【００４３】
まず、Ｐ＆Ｐロボット２０から各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに試験前の部品を移載する際には、図６（ａ）に示すように部品受渡し位置Ｐ１の所定の位置にＰ＆Ｐロボット２０のノズル部材２４ａ，２４ｂ（ヘッド２３）が位置決めされ、ノズル部材２４ａ，２４ｂに第２エリアａ２が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（この位置を第２ポジションという）、この状態でノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降に伴いテーブル３２上に部品が移載される。一方、シャトルロボット３０Ａ（３０Ｂ）からＰ＆Ｐロボット２０に試験後の部品を移載する際には、図６（Ｂ）に示すようにノズル部材２４ａ，２４ｂに第１エリアａ１が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（この位置を第１ポジションという）、この状態でテーブル３２上の部品がノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降に伴い吸着される。
【００４４】
また、テストロボット４０からシャトルロボット３０Ａ（３０Ｂ）に試験後の部品を移載する際には、図６（ｃ）に示すように部品受渡し位置Ｐ２の所定の位置にテストロボット４０の後記ノズル部材６０ａ，６０ｂ（ヘッド本体４３ａ，４３ｂ）がＸ軸方向に夫々位置決めされるとともに、各ノズル部材６０ａ，６０ｂに第１エリアａ１が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（第１ポジション）、この状態（すなわち、前記両固定レール３１の内側（図５では右側）に位置する吸着パッド３３ｂとノズル部材６０ｂ、固定レール３１の外側（図５では左側）に位置する吸着パッド３３ａとノズル部材６０ａとが夫々一致する状態）でノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴ってテーブル３２上に部品が載置される。一方、シャトルロボット３０Ａ（３０Ｂ）からテストロボット４０に試験前の部品を移載する際には、図６（ｄ）に示すようにノズル部材６０ａ，６０ｂに第２エリアａ２が対応するようにテーブル３２が位置決めされ（第２ポジション）、この状態でノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴いテーブル３２上から部品が吸着されるようになっている。
【００４５】
テストロボット４０は、上述のように各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂによりトレイ収納領域Ｓａからテスト領域Ｔａに供給される部品をテストヘッド４に搬送（供給）して該試験の間テストヘッド４に対して部品を押圧した状態で保持（固定）し、試験後は、部品をそのままシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに受け渡す（排出する）装置である。
【００４６】
このテストロボット４０は、シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂを跨ぐように基台２ａ上に設けられた高架２Ｂに沿って移動する一対の搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ（第１搬送用ヘッド４２Ａ，第２搬送用ヘッド４２Ａ）を有しており、これら搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに夫々搭載された一対のヘッド本体４３ａ，４３ｂ（第１ヘッド本体４３ａ，第２ヘッド本体４３ｂ）によりテストヘッド４に対して部品の供給及び排出を行うように構成されている。以下、図１，図２及び図７〜図９を参照しつつ搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの構成について具体的に説明する。
【００４７】
各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂは、夫々、前記高架２Ｂ上に配設されたＸ軸方向の固定レール４５に沿って移動可能な一対の可動フレーム４６ａ，４６ｂ（第１可動フレーム４６ａ，第２可動フレーム４６ｂ）を有している。これらの可動フレーム４６ａ，４６ｂのうち第１可動フレーム４６ａにはサーボモータ４７が固定されており、このサーボモータ４７の出力軸にＸ軸方向に延びるボールねじ軸４８が一体的に連結されるとともに、このボールねじ軸４８が第２可動フレーム４６ｂに設けられたナット部分４９に螺合装着されている。また、サーボモータ５０により夫々回転駆動される前記固定レール４５と平行な一対のボールねじ軸５１が基台２ａに設けられ、これらボールねじ軸５１が搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの各第１可動フレーム４６ａに設けられたナット部分５２に螺合装着されている。すなわち、サーボモータ５０によるボールねじ軸５１の回転駆動に伴い各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂが固定レール４５に沿って夫々Ｘ軸方向に移動するとともに、前記サーボモータ４７によるボールねじ軸４８の回転駆動に伴い、各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂにおいて、図９の二点鎖線に示すように第２可動フレーム４６ｂが第１可動フレーム４６ａに対して相対的にＸ軸方向に移動し得るように構成されている。
【００４８】
各可動フレーム４６ａ，４６ｂ上には、図８及び図９に示すようにＹ軸方向に延びる固定レール５４が夫々配設されている。各レール５４には、ヘッド支持部材５５が夫々移動可能に支持されており、これらヘッド支持部材５５の先端部（図８では左側端部）に前記ヘッド本体４３ａ，４３ｂが夫々組付けられている。そして、各可動フレーム４６ａ，４６ｂに、サーボモータ５７により駆動される前記固定レール５４と平行なボールねじ軸５８が夫々固定台５６を介して支持され、これらボールねじ軸５８がヘッド支持部材５５に設けられたナット部分５９に夫々螺合装着されている。これにより各サーボモータ５７によるボールねじ軸５８の回転駆動に伴い各ヘッド本体４３ａ，４３ｂが可動フレーム４６ａ，４６ｂに対して夫々Ｙ軸方向に移動するように構成されている。
【００４９】
各ヘッド本体４３ａ，４３ｂには、図８に示すように部品吸着用のノズル部材６０ａ，６０ｂ（第１ノズル部材６０ａ，第２ノズル部材６０ｂ）が夫々設けられている。各ノズル部材６０ａ，６０ｂは、ヘッド本体４３ａ，４３ｂのフレームに対して昇降及び回転（ノズル軸回りの回転）が可能となっており、サーボモータを駆動源とする図外の駆動機構により駆動するように構成されている。
【００５０】
また、各ヘッド本体４３ａ，４３ｂには、テストヘッド４への部品供給の際にソケットに付された基準マークを撮像するためのＣＣＤエリアセンサからなるソケット認識カメラ６２が夫々搭載されている。
【００５１】
テスト領域Ｔａには、さらに前記シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ２とテストヘッド４との間に、夫々ＣＣＤエリアセンサからなる部品認識カメラ６４Ａ，６４Ｂが配設されている。これらのカメラ６４Ａ，６４Ｂは、各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂにより吸着されている２つの部品をその下側から同時に撮像し得るように構成されており、図１０に示すように、ヘッド本体４３ａ，４３ｂにより各シャトルロボット３０Ａ（又は３０Ｂ）から部品が取り上げられた後、該ヘッド本体４３ａ，４３ｂの移動に伴い部品認識カメラ６４Ａ（又は６４Ｂ）上方に部品が配置されることにより部品を撮像するように構成されている。なお、部品受渡し位置Ｐ２、部品認識カメラ６４Ａ，６４Ｂ及びテストヘッド４は、Ｘ軸と平行な同一軸線上に配置されており、これにより搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂを夫々部品受渡し位置Ｐ２からテストヘッド４に亘って最短距離で移動させながその途中で試験前の部品を撮像し得るように構成されている。
【００５２】
なお、ハンドラ２の上部には、図１に示すように防塵用のカバー２ｃが装着されており、テスト領域Ｔａ及びトレイ収納領域Ｓａを含む基台２ａ上の空間がこのカバー２ｃによって覆われている。
【００５３】
図１１は、試験装置１の制御系をブロック図で示している。この図に示すように、試験装置１は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ７０ａと、そのＣＰＵ７０ａを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭ７０Ｂと、装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ７０ｃとを備えた制御部７０を備えている。
【００５４】
この制御部７０には、Ｉ／Ｏ部（図示せず）を介して試験装置本体３、部品認識カメラ３４，６４Ａ，６４Ｂ及びソケット認識カメラ６２が電気的に接続されるとともに、前記Ｐ＆Ｐロボット２０、テストロボット４０、シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの各コントローラ７１，７２，７３Ａ，７３Ｂが電気的に接続されている。また、各種情報を制御部７０に入出力するための操作部７５及び試験状況等の各種情報を報知するためのＣＲＴ７６等がこの制御部７０に電気的に接続されている。
【００５５】
図１２は、前記制御部７０の機能ブロック図であり、主にテストロボット４０によるテストヘッド４への部品（試験前の部品）の搬送動作と、Ｐ＆Ｐロボット２０によるトレイＴｒへの部品（試験後の部品）の収納動作を制御する部分とを示している。
【００５６】
この図に示すように制御部７０は、主制御手段７４（制御手段）と、ヘッド位置誤差演算手段７５と、試験前及び試験後の各部品に対応する吸着誤差演算手段７６，７７と、画像処理手段７８と、判別手段７９とを含んでいる。
【００５７】
主制御手段７４は、試験装置１における各ロボット等の動作等を統括的に制御するもので、予め記憶されているプログラムに従って後に詳述するような試験動作を実施すべくＰ＆Ｐロボット２０等の各ロボットを統括的に制御するものである。特に、テストロボット４０によるテストヘッド４（ソケット）への部品（試験前の部品）の位置決めの際には、ヘッド位置誤差演算手段７５及び吸着誤差演算手段（試験前）７６において求められる後記誤差に基づき補正量を演算し、該補正量に基づいてテストロボット４０（搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ）を駆動制御するように構成されている。また、Ｐ＆Ｐロボット２０によるトレイＴｒへの部品（試験後の部品）の収納に際しては、吸着誤差演算手段（試験後）７７において求められる後記誤差に基づき補正量を演算し、該補正量に基づいてＰ＆Ｐロボット２０を駆動制御するとともに、判別手段７９による後記外観不良の判定に基づき該外観不良品を選別すべくＰ＆Ｐロボット２０を駆動制御するように構成されている。
【００５８】
画像処理手段７８は、部品認識カメラ３４，６４Ａ，６４Ｂ及びソケット認識カメラ６２の各撮像素子からの信号に対して所定の画像処理を施すものである。
【００５９】
ヘッド位置誤差演算手段７５は、ソケット認識カメラ６２により撮像された画像に基づいてテストヘッド４（ソケット）に対する各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの相対的な位置関係を求め、この位置関係とその適正値とを比較してテストヘッド４に対する各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの誤差（ずれ）を演算し、その演算結果を前記主制御手段７４に出力するものである。
【００６０】
吸着誤差演算手段（試験前）７６は、部品認識カメラ６４Ａ又は６４Ｂにより撮像された部品（試験前の部品）の画像に基づいて搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）を演算し、その演算結果を前記主制御手段７４に出力するものである。
【００６１】
吸着誤差演算手段（試験後）７７は、部品認識カメラ３４により撮像された部品（試験後）の画像に基づいてＰ＆Ｐロボット２０の各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）を演算し、その演算結果を出力するもので、試験後の部品のうち合格品（Ｐａｓｓ）については当該演算結果を判別手段７９に出力し、不合格品（Ｆａｉｌ）については当該演算結果を主制御手段７４に出力するように構成されている。すなわち、当試験装置では、前記画像処理手段７８及びこの吸着誤差演算手段７７により本発明の認識手段が構成されている。
【００６２】
判別手段７９は、部品認識カメラ３４により撮像された部品（試験後）の画像に基づいて部品の外観の良否を判別するもので、欠けや傷等の外観不良を伴う部品についは前記吸着誤差演算手段７７による吸着誤差の演算結果と共に前記主制御手段７４に判定結果を出力するように構成されている。
【００６３】
次に、上記制御部７０の制御に基づく試験装置１の動作例について図１３のタイミングチャートに基づいて説明することにする。
【００６４】
なお、このタイミングチャートは試験動作中の特定の時点（ｔ０時点）からの動作を示しており、該ｔ０時点における各ロボット２０，３０Ａ，３０Ｂ，４０（搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ）の状態は以下の通りである。
【００６５】
・Ｐ＆Ｐロボット２０ ；試験後の部品をトレイＴｒに収納すべくヘッド２３が移動中の状態にある。つまり、ヘッド２３が第１シャトルロボット３０Ａの部品受渡し位置Ｐ１から、部品認識カメラ３４の上方を通過して第３トレイ収納部１３上又は第５トレイ収納部１５上に向って移動中の状態になる。なお、部品の吸着状態及び外観不良の有無を調べるための処理、すなわち認識カメラ３４による部品の撮像は終了しており、既に吸着誤差演算手段７７によって各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）が求められるとともに、各部品の外観良否判定がなされている。
【００６６】
・第１シャトルロボット３０Ａ ；次回第１搬送用ヘッド４２Ａに供給する部品をテーブル３２上に保持した状態で部品受渡し位置Ｐ１に待機した状態にある。
【００６７】
・第１搬送用ヘッド４２Ａ ；次に試験を行う部品を各ヘッド本体４３ａ，４３ｂにより吸着し、かつ各部品を部品認識カメラ６４Ａ上方に配置（待機）した状態、すなわち部品認識カメラ６４Ａによる部品の撮像に基づき前記吸着誤差演算手段７６により各ノズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）が求められた状態になる。
【００６８】
・第２シャトルロボット３０Ｂ ；次に第２搬送用ヘッド４２Ｂに供給する部品をテーブル３２上に保持した状態で部品受渡し位置Ｐ１に待機した状態にある。
【００６９】
・第２搬送用ヘッド４２Ｂ ；テストヘッド４において試験終了直後の状態にある。
【００７０】
以上のような状態下において、まず、第２シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２が部品受渡し位置Ｐ２に移動するとともに（ｔ１時点）、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂが部品をソケットに押圧する状態から該部品を吸着する状態に切換し、該試験後の部品を吸着したまま上昇し、上昇が完了すると、試験後の部品を受け渡すべく第２搬送用ヘッド４２Ｂが第２シャトルロボット３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ２に移動を開始する（ｔ３時点）。この際、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品同士のピッチがテーブル３２における吸着パッド３３ａ，３３ｂのピッチ（Ｘ軸方向の間隔）と一致しない場合は、第２搬送用ヘッド４２Ｂの移動中にヘッド本体４３ａ，４３ｂの間隔が両ソケットの間のピッチに一致するように第２搬送用ヘッド４２Ｂが駆動制御される。
【００７１】
部品受渡し位置Ｐ２に第２搬送用ヘッド４２Ｂが到達すると（ｔ７時点）、まず第２搬送用ヘッド４２Ｂから第２シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２上に試験後の部品が移載され、次いで、該テーブル３２に予め載置されている次の部品（試験前の部品）が第２ロボット本体４２Ｂに受け渡される。詳しくは、第２シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２がまず部品受渡し位置Ｐ２において第１ポジション（図６（ｃ）参照）に位置決めされ、各ノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴いテーブル３２上の第１エリアａ１に部品が移載される（ｔ９時点）。その後、テーブル３２が第２ポジション（図６（ｄ）参照）に位置決めされ、テーブル上の第２エリアａ２に保持されている部品が各ノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴い吸着される（ｔ１２時点）。
【００７２】
第２搬送用ヘッド４２Ｂと第２シャトルロボット３０Ｂとの間での部品の受渡しが完了すると、第２搬送用ヘッド４２Ｂの移動に伴い各部品が部品認識カメラ６４Ｂ上に配置されて（ｔ１８時点）、該部品の撮像に基づき吸着状態を調べるための処理が行われ、この処理が完了するとテストヘッド４への搬送待機状態となる。
【００７３】
一方、上記のように第２搬送用ヘッド４２Ｂが部品受渡し位置Ｐ２に移動すると、これと同じタイミングで第１搬送用ヘッド４２Ａが次の部品の試験を行うべくテストヘッド４に移動を開始する（ｔ３時点）。そして、第１搬送用ヘッド４２Ａがテストヘッド４に到達すると（ｔ５時点）、各ノズル部材６０ａ，６０ｂが下降し、この下降に伴い各ノズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品がテストヘッド４の各ソケットに夫々同時に押し付けられた状態で位置決めされ、これにより該部品の試験が開始される（ｔ８時点）。
【００７４】
同タイミングチャートでは詳細に示していないが、ソケットへの部品の位置決めは、まず、第１搬送用ヘッド４２Ａがテストヘッド４上の目標位置に配置され、ソケット認識カメラ６２によるマークの撮像に基づいてソケットに対する第１搬送用ヘッド４２Ａの位置誤差（ずれ）が求められる。そして、上述したように、主制御手段７４においてこの誤差と先に求められている部品の吸着誤差（ずれ）とに基づいてソケットに対する各部品の補正量が求められ、この補正量に基づいて第１搬送用ヘッド４２Ａが駆動制御されることにより各ヘッド本体４３ａ，４３ｂの吸着部品の位置が補正された後、各ノズル部材６０ａ，６０ｂの下降に伴い各部品がソケット内に位置決めされる。
【００７５】
各部品位置の補正は、まずサーボモータ５０の作動により第１搬送用ヘッド４２Ａ全体がＸ軸方向に移動した後、サーボモータ４７の作動により第２可動フレーム４６ｂのみがＸ軸方向に移動する。これにより各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品が夫々Ｘ軸方向に位置補正される。そして、サーボモータ５７の作動により各ヘッド本体４３ａ，４３ｂが夫々Ｙ軸方向に移動することにより各部品がＹ軸方向に夫々位置補正され、さらにヘッド本体４３ａ，４３ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂがノズル軸回り回転することにより各部品が夫々回転方向に位置補正される。これにより各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品が夫々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及び回転方向に位置補正されることとなる。なお、ここでは説明の便宜上、各部品の位置補正をＸ軸方向、Ｙ軸方向及び回転方向に分けて時系列的に説明したが、実際にはこれら各方向の補正が並行して行われることにより各部品の位置補正が速やかに行われる。
【００７６】
テストヘッド４に位置決めされている部品の試験が終了すると（ｔ２０時点）、各ノズル部材６０ａ，６０ｂの上昇に伴い部品がソケットから取り外され（ｔ２３時点）、さらに第１搬送用ヘッド４２Ａの移動に伴い該試験後の部品が第１シャトルロボット３０Ａとの部品受渡し位置Ｐ２に搬送される（ｔ２５時点）。そして、上述した第２搬送用ヘッド４２Ｂと第２シャトルロボット３０Ｂとの部品受け渡し動作と同様にして、第１搬送用ヘッド４２Ａと第１シャトルロボット３０Ａとの間で部品の受け渡しが行われる。
【００７７】
また、部品受渡し位置Ｐ２への第１搬送用ヘッド４２Ａの移動開始と同じタイミングで第２搬送用ヘッド４２Ｂがテストヘッド４に移動し（ｔ２３時点）、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている次の部品がテストヘッド４に押し付けられた状態で位置決めされることとなる（ｔ２６時点）。この際、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに吸着されている部品同士のピッチがテストヘッド４上のソケットのピッチと異なる場合には、この移動中にヘッド本体４３ａ，４３ｂの間隔が両ソケットの間のピッチに一致するように第２搬送用ヘッド４２Ｂが駆動制御される。
【００７８】
一方、Ｐ＆Ｐロボット２０及び各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂについては、テストロボット４０の各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに対する部品の受け渡しが連続的に行われ得るように以下のようにそれらの動作が制御される。
【００７９】
まず、第２シャトルロボット３０Ｂについては、第２搬送用ヘッド４２Ｂが部品受渡し位置Ｐ２に到達すると同時（ｔ７時点）に試験後の部品を受け取るべく、テーブル３２が部品受渡し位置Ｐ２に移動する。そして、上記の通りまずテーブル３２が第１ポジション（図６（ｃ）参照）に配置された状態で第２搬送用ヘッド４２Ｂからテーブル３２へ試験後の部品が受け渡され（ｔ９時点）、さらにテーブル３２が第２ポジション（図６（ｄ）参照）に配置されて（ｔ１０時点）試験前の部品がテーブル３２から第２搬送用ヘッド４２Ｂに受け渡される（ｔ１２時点）。
【００８０】
その後、テーブル３２が部品受渡し位置Ｐ１に移動を開始し（ｔ１２時点）、まず第２ポジション（図６（ｂ）参照）にテーブル３２が配置された状態で（ｔ１４時点）、Ｐ＆Ｐロボット２０からテーブル３２に次ぎの部品（試験前の部品）が受け渡される（ｔ１６時点）。次いで、テーブル３２が第１ポジション（図６（ａ）参照）に配置され（ｔ１７時点）、この状態でテーブル３２からＰ＆Ｐロボット２０に試験後の部品が受け渡され（ｔ１９時点）、その後、次回の部品受渡しまで部品受渡し位置Ｐ１において待機状態におかれる。なお、これは第２シャトルロボット３０Ｂの動作制御であるが、第１シャトルロボット３０Ａについても第１搬送用ヘッド４２Ａとの関係で同様にその動作が制御される。
【００８１】
一方、Ｐ＆Ｐロボット２０は、先に試験が終了した部品をその試験結果に応じたトレイＴｒに収納すべくその動作が制御される。
【００８２】
具体的には、各ノズル部材２４ａ，２４ｂに吸着された２つの部品（試験後の部品）のうち少なくとも一つが合格品の場合には、まずヘッド２３が第３トレイ収納部１３上に配置され（ｔ２時点）、例えば第１ノズル部材２４ａの昇降に伴い該合格品がトレイＴｒに収納される（ｔ４時点）。次いで、第２ノズル部材２４ｂの吸着部品が合格品である場合にはヘッド２３が同トレイＴｒ上の次の部品収納部に僅かに移動した後、一方、不合格品（テストヘッド４における試験結果が不合格の場合、および後述する外観不良判定がなされた部品のいずれかの部品：以下同じ）である場合にはヘッド２３が第５トレイ収納部１５上に移動した後、第２ノズル部材２４ｂの昇降に伴い残りの部品がトレイＴｒに収納される（ｔ６時点）。こうして第２ノズル部材２４ｂの昇降に伴い部品がその試験結果に応じて第３トレイ収納部１３、あるいは第５トレイ収納部１５のトレイＴｒ内に収納される（ｔ８時点）。なお、両方の部品が不合格品の場合には、ヘッド２３が第５トレイ収納部１５上に配置され（ｔ２時点）、例えば第１ノズル部材２４ａの昇降に伴い最初の部品がトレイＴｒに収納され（ｔ４時点）、その後、ヘッド２３が同トレイＴｒ上の次の部品収納部上に配置されて（ｔ６時点）、第２ノズル部材２４ｂの昇降に伴い残りの部品がトレイＴｒ内に収納される（ｔ８時点）。
【００８３】
Ｐ＆Ｐロボット２０によるトレイＴｒへの部品の収納に際しては、主制御手段７４において、既に求められている部品の吸着誤差（ずれ）に基づいてトレイＴｒの部品収納用凹部に対する各部品の補正量が求められ、この補正量に基づいてＰ＆Ｐロボット２０のヘッド２３が駆動制御されることによりヘッド２３に吸着されている各部品のＸ軸、Ｙ軸及び回転方向の位置補正がされてから各部品収納用凹部に部品が収納される。なお、この際、テストヘッド４における試験結果が合格である場合でも、前記判別手段７９において外観不良の判定がなされている部品については、当該部品も不合格品（Ｆａｉｌ）として第５トレイ収納部１５のトレイＴｒに収納すべくＰ＆Ｐロボット２０が作動制御され、これにより外観不良を伴う部品が選別されることとなる。
【００８４】
試験後の部品のトレイＴｒへの収納が完了すると、ヘッド２３が第２トレイ収納部１２又は第４トレイ収納部１４の上方に配置され（ｔ１１時点）、新たな部品がトレイＴｒから取出される（ｔ１３時点）。そして、ヘッド２３が第２シャトルロボット３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ１に移動、配置され、上述したように当該新たな部品が第２シャトルロボット３０Ｂに受け渡されるとともに（ｔ１６時点）、試験後の部品が第２シャトルロボット３０ＢからＰ＆Ｐロボット２０に受け渡される（ｔ１９時点）。
【００８５】
このような第２シャトルロボット３０Ｂに対する部品の受渡しが完了すると、ヘッド２３が部品認識カメラ３４上に配置され、試験後の部品の撮像に基づき該部品の吸着状態及び外観不良の有無を調べるための処理が行われ、この処理が完了すると、該部品をトレイＴｒに収納すべくヘッド２３等の動作が制御されることとなる（ｔ２２時点）。なお、ｔ２２時点からｔ２７時点（試験後の次ぎの部品を収納すべく第３トレイ収納部１３等の上方にヘッド２３が位置決めされた時点）の間においては、試験結果に応じて部品が所定のトレイＴｒへ収納された後、第２トレイ収納部１２等から新たな部品が取出されて第１シャトルロボット３０Ａのテーブル３２に受け渡されるとともに、試験終了後の部品を受け取るための一連の動作が第１第１シャトルロボット３０Ａ及びＰ＆Ｐロボット２０により行われる。この一連の動作は、ｔ２時点からｔ１９時点の間の動作と同様なものである。また、ｔ２６時点からｔ２８時点（次の部品の試験が終了した時点）の間における第２搬送用ヘッド４２Ｂによる試験動作も、ｔ８時点からｔ２０時点の間における第１搬送用ヘッド４２Ａによる動作と同様にその動作が制御される。
【００８６】
このようにして以後、図１０に示すように、部品受渡し位置Ｐ２とテストヘッド４との間で１搬送用ヘッド４２Ａ（又は第２搬送用ヘッド４２Ｂ）を移動させつつテストヘッド４に２ずつ部品を搬送、位置決めして試験を行う一方で、これと並行して第２搬送用ヘッド４２Ｂ（又は第１搬送用ヘッド４２Ａ）と第２シャトルロボット３０Ｂ（又は第２シャトルロボット３０Ｂ）との間で部品の受け渡し（つまり試験後の部品と次回の部品との受け渡し）を行いながら、さらにこのような第１搬送用ヘッド４２Ａ及び第２搬送用ヘッド４２Ｂに対する部品の受け渡し等が連続的に行われるように各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ及びＰ＆Ｐロボット２０の動作が制御される。
【００８７】
なお、図１３のタイミングチャート中には示していないが、試験の進行に伴い第２トレイ収納部１２又は第４トレイ収納部１４のトレイＴｒ（最上位のトレイ）が空になると、ヘッド２３により該空トレイＴｒを吸着して第２トレイ収納部１２等から第１トレイ収納部１１に移載するようにＰ＆Ｐロボット２０の動作が制御される。これにより第２トレイ収納部１２等において次ぎのトレイＴｒからの部品の取出しが可能となる。同様に、第３トレイ収納部１３又は第５トレイ収納部１５において、トレイＴｒ（最上位のトレイ）に部品が満載状態となると、第１トレイ収納部１１に収納されている空トレイＴｒをヘッド２３により吸着して第３トレイ収納部１３等に移載するようにＰ＆Ｐロボット２０の動作が制御される。これにより第３トレイ収納部１３等において試験終了後の次ぎの部品をトレイＴｒに収納できるようになる。
【００８８】
以上説明したように、この試験装置１では、試験終了後の部品をＰ＆Ｐロボット２０により搬送してトレイＴｒに収納するに際し、まずヘッド２３に吸着された部品の吸着状態を画像認識し、その結果に応じて各部品に吸着誤差（ずれ）がある場合にはその誤差を補正してから部品をトレイＴｒに収納するので、トレイＴｒに区画形成された部品収納用凹部内の所定の位置に正確に部品を収納することができる。そのため、例えばトレイＴｒをそのまま表面実装機に搬入して使用する場合でも、表面実装機において良好に部品の取出しを行うことが可能となる。
【００８９】
特に、上記の通り部品の画像認識に基づいて吸着誤差をソフト的に補正するので、部品の種類による制限を受けることが一切なく、そのため、吸着誤差を良好に補正する一方で、部品に対する汎用性も高めることができる。
【００９０】
また、吸着誤差の補正に際して装置構成部分の交換を一切伴わないため、試験を効率良く、かつ適切に行う上で有利であるという効果もある。すなわち、Ｐ＆Ｐロボットのノズル部材にチャック式の位置決め機構を組み込んで機械的に吸着誤差の補正を行うように構成し、部品の種類に応じてノズル部材を交換することも考えられる。しかし、この場合には、ノズル交換に際して一時的に試験を中断する必要があり効率が悪く、また、ノズル部材の脱着に伴い機械的な誤差が生じてトレイ収納時の部品の位置決め精度が低下する虞れがある。これに対して上記実施形態の試験装置１によれば、装置構成部分の交換を一切伴わないため、そのような交換に時間が割かれることがなく、また、構成部分の交換に伴い機械的誤差が生じる虞れもない。従って、トレイＴｒへの部品の収納を含む試験装置１の一連の試験動作を効率良く、かつ適切に行う上で有利である。
【００９１】
ところで、以上説明した試験装置１は、本発明に係る部品試験装置の一の実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成を採用することもできる。
【００９２】
▲１▼ 部品認識カメラ３４，６４Ａ，６４Ｂや部品認識カメラ３４は、エリアセンサに限らずリニアセンサであっても構わない。リニアセンサによれば部品を移動させながら画像を取り込むことができるため、部品を一旦停止させて撮像する必要があるエリアセンサに比べて部品を効率よく撮像することが可能になるというメリットがある。
【００９３】
▲２▼ 試験装置１では、不合格品（Fail）についてもトレイＴｒに正しく収納する必要があるため、全ての部品についき画像認識に基づく吸着誤差の演算を行っているが、例えば、テストヘッド４の試験で不合格となった部品については画像認識を行わずに収納ボックス等に一括して収納する一方、テストヘッド４での試験に合格した部品については、部品の画像認識に基づいてまず外観良否判別を行い、これに合格した部品のみ吸着誤差を演算し、外観不良を伴う部品は前記収納ボックス等に収納するするようにしてもよい。
【００９４】
▲３▼ 試験装置１では、共通の部品認識カメラ３４による部品の画像認識に基づいて吸着誤差の演算と外観良否判別とを行うようにしているが、例えば、要求される精度に応じて例えば解像度の異なる２つの部品認識カメラを設け、吸着誤差の演算及び外観良否判別を夫々異なるカメラで撮像した画像に基づいて行うようにしてもよい。
【００９５】
▲４▼ また、Ｐ＆Ｐロボット２０により新たな部品をトレイＴｒから両シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂへ搬送する際に部品認識カメラ３４により該部品を撮像し、その撮像データに基づいて判別手段７９により部品の外観良否判定を行うようにしてもよい。この際、外観不良が発見された場合には、例えばヘッド２３を第５トレイ収納部１５上に移動させて該不良部品をトレイＴｒに収納した後、再度第２トレイ収納部１２又は第４トレイ収納部１４にヘッド２３を移動させて新たな部品を吸着するようにすればよい。このようにすれば、テストヘッド４での試験前に外観不良を伴う部品を選別することができるため試験効率を向上させることができる。なお、この場合、部品の外観良否判定のみならず、前記部品認識カメラ３４による撮像データを用いてヘッド２３に吸着された部品の吸着ずれを調べ、両シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂのテーブル３２への部品の受渡しに際して部品の位置補正を行うようにしてもよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の部品搬送装置は、部品載置部に置かれた試験終了後の部品をヘッドにより保持して所定の収納スペースに収納するとともに、この収納動作において、各部品の保持状態を画像認識して保持状態の誤差（ずれ）を補正すべく各保持手段を作動制御するように構成しているので、装置構成部分の交換等を伴うことなく全ての部品についてその吸着状態を良好に補正しながら部品を収納することができる。従って、所定の収納スペース内に適切に部品を収納することができ、かつ構成部分の交換等を伴うことなく部品の種類に対する汎用性を高めることができる。また、部品の画像認識の際に併せて部品の外観良否判別を行い、外観不良を伴う部品の選別を併せて行うので、機能性を高めることができる。
【００９７】
なお、部品の画像認識の際に併せて部品の外観良否判別を行い得るように構成すれば、外観不良を伴う部品の選別を併せて行うことが可能となり、その結果、部品収納装置の機能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る部品搬送装置が組込まれる部品試験装置を示す斜視概略図である。
【図２】 部品試験装置を示す平面図である。
【図３】 トレイ収納領域のトレイ収納部の構成を示す断面図である。
【図４】 トレイ収納部の構成を示す図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】 シャトルロボットのテーブルの構成を示す平面略図である。
【図６】 シャトルロボットの部品受渡し位置におけるテーブルの位置を示す図２のＢ矢指図である（（ａ），（ｃ）はテーブルが第１ポジションに配置された状態、（ｂ），（ｄ）はテーブルが第２ポジションに配置された状態を示す）。
【図７】 テストロボットの具体的な構成を示す平面図である。
【図８】 テストロボットの具体的な構成を示す図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】 テストロボットの具体的な構成を示す図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】 テスト領域の構成を示す模式図である。
【図１１】 部品試験装置の制御系を示すブロック図である。
【図１２】 制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】 図１１に示す制御系の制御に基づく部品試験装置の動作を示すタイミングチャートである。
Claims (4)
- 基台上にテストヘッドと部品の収納スペースとが配備された部品試験装置に組込まれて部品を搬送する装置において、
前記テストヘッドと前記収納スペースとの配列方向と直交する方向に互いに離間して設けられかつそれぞれ部品が載置されることが可能な２つの部品載置部と、
これら部品載置部と前記収納スペースとの間を移動可能な部品保持用のヘッドと、
前記各部品載置部の間の位置に配置され、前記ヘッドに保持されている部品を撮像可能な撮像手段と、
この撮像手段による撮像結果に基づいて前記ヘッドに保持されている部品の外観の良否を判別する判別手段と、
前記撮像手段による撮像結果に基づいて前記ヘッドに保持されている部品の保持状態の誤差を求める誤差演算手段と、
前記ヘッドを制御し、前記部品載置部に置かれた試験終了後の部品を保持した後、この部品を撮像すべく、前記ヘッドを撮像手段の被撮像位置を経由させてから前記収納スペースに収納する収納動作を実行するとともに、当該収納動作を前記各部品載置部に対して交互に実行する制御手段とを備えており、
この制御手段は、前記判別手段により部品が外観上良品と判別された場合に前記誤差演算手段に前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記収納スペースに部品を収納すべく前記ヘッドの動作を制御する一方、前記判別手段により部品が外観上不良品と判別された場合には、前記誤差演算手段に誤差の演算を行わせることなく、不良品専用の前記収納スペースに部品を収納することを特徴とする部品搬送装置。 - 請求項１に記載の部品搬送装置において、
前記ヘッドは部品を保持することが可能な複数のノズル部材を有するものであり、
前記制御手段は、前記ヘッドの各ノズル部材に保持された部品のうち外観上良品の部品については、前記誤差演算手段による前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記収納スペースに部品を収納する一方、前記ヘッドの各ノズル部材に保持された部品のうち外観上不良品の部品については、前記誤差演算手段に誤差の演算を行わせることなく、不良品専用の前記収納スペースに部品を収納することを特徴とする部品搬送装置。 - 請求項１又は２に記載の部品搬送装置において、
前記制御手段は、前記ヘッドを制御し、前記収納スペースに収納されている試験前の部品を保持した後、この部品を撮像すべく、前記ヘッドを撮像手段の被撮像位置を経由させてから前記部品載置部に移載するものであり、
この制御手段は、前記判別手段により試験前の部品が外観上良品と判別された場合には、前記ヘッドに保持されている試験前の部品を前記部品載置部に載置する一方、外観上不良品と判別された場合には、前記ヘッドに保持されている試験前の部品を不良品専用の前記収納スペースに収納すべく前記ヘッドを制御することを特徴とする部品搬送装置。 - 請求項３に記載の部品搬送装置において、
前記制御手段は、前記判別手段により試験前の部品が外観上良品と判別された場合には、前記誤差演算手段に前記誤差の演算を行わせ、この誤差がある場合に該誤差を補正してから前記部品載置部に試験前の部品を載置すべく前記ヘッドの動作を制御することを特徴とする部品搬送装置。
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