JP4876640B2

JP4876640B2 - ワーク搬送装置およびワーク搬送方法

Info

Publication number: JP4876640B2
Application number: JP2006064354A
Authority: JP
Inventors: 高之林; 誠一郎山下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-03-09
Also published as: JP2007238287A; CN101033041A; CN101033041B

Description

本発明は、ベルトコンベヤ上に載置されたワークを中央に寄せつつ搬送を行うワーク搬送装置およびワーク搬送方法に関するものである。

従来、この種のワーク搬送装置として、ローラコンベヤにより搬送されるワークの両側方から、ローラコンベヤの両側方に設けられた対となる複数組のポールを、中央へ移動させて、ワークをローラコンベヤの中央に位置決めするものが知られている（特許文献１参照）。これにより、ローラコンベヤ上に位置ズレした状態でワークを載置しても、ポールによりワークを中央に位置決めすることができるため、ワークを搬送しながらプリアライメントを行うことができるようになっている。
特開２００３−６３６３６号公報

しかしながら、上記の構成では、搬送されてくるワークに複数組のポールを接触させて、これをローラコンベヤの中央に位置決めするため、ワークには物理的接触によるダメージが与えられる。これにより、例えば、ワークとしてガラス基板等を用いた場合、接触部分に欠けや目視で確認できないクラック等が発生する虞があった。特に、この種のクラック等では、検査段階で見落とされる可能性があり、製品化されてから発見される等の不具合がある。

本発明は、ワークに接触することなく、且つベルトの中央にワークを位置決めしてプリアライメントしつつ、これを搬送することができるワーク搬送装置およびワーク搬送方法を提供することを課題とする。

本発明のワーク搬送装置は、ベルトにワークを載せて搬送するベルトコンベヤと、ベルトコンベヤの両側に配設され、ベルトにより搬送されてゆくワークに両側方からエアーを吹き付ける一対のエアーブロー手段と、を備え、一対のエアーブロー手段は、搬送方向に直交する同位置に相互に対となる複数組の吹付けノズルを有し、ワークの両側面に均等にエアーを吹き付けて、ベルト上のワークの平面内の姿勢を制御し、各エアーブロー手段の複数の吹付けノズルは、ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って配設されていることを特徴とする。

本発明のワーク搬送方法は、搬送方向に直交する同位置に相互に対となる複数組の吹付けノズルを、ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って配設した一対のエアーブロー手段によって、ベルトコンベヤにより搬送されてゆくワークの両側面に側方からエアーを均等に吹き付けて、ワークの平面内における姿勢を制御しながらワークを搬送することを特徴とする。

この構成によれば、ワークの両側面に均等にエアーが吹き付けられるため、ワークは、ベルトの中央に位置決めされ且つ搬送方向と略平行な姿勢で搬送される。これにより、ワークに接触することがないため、ワークにダメージを与えることなく、且つワークに搬送方向の直交する方向のプリアライメントを行いながら、これを搬送することができる。したがって、搬送終了位置（移載位置）において、プリアライメントのための装置を設置とする必要がなくなる。なお、エアーは、ワークを搬送（移動）している時に吹き付けてもよいし、ワークが停止している時に吹き付けてもよいし、また、常時吹き付けてもよい。また、エアーブローのノズルは、スリット状の長いものでもよいし、アレイ状の複数のものであってもよい。
また、エアーをワークの両側面に向けて適切に吹き付けることができるため、消費されるエアーに無駄がなく、効率よくエアーをワークに吹き付けることができる。

この場合、各吹付けノズルは、搬送方向に対し略直交する方向にエアーを吹き付けることが、好ましい。

この構成によれば、エアーをベルトの中央に向けて吹き付けることができるため、エアーによるワークの中央への位置決めを、効率よく行うことができる。

この場合、各エアーブロー手段の複数の吹付けノズルの相互の間隔が、ワークの側面の長さの１／２以下であることが、好ましい。

この構成によれば、少なくとも２組の吹付けノズルによりワークの側面にエアーを吹き付けることができるため、搬送方向に対しワークが位置ズレしていたとしても、ワークの姿勢を補正しつつ、これをベルトの中央に位置決めすることができる。

この場合、各エアーブロー手段の複数の吹付けノズルは、ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って均等な配置ピッチで配設されていることが、好ましい。

この構成によれば、搬送開始位置において、ワークが位置ズレした状態でベルト上に載置されても、搬送終了位置において、高精度にプリアライメントされた状態とすることができる。

この場合、各エアーブロー手段の複数の前記吹付けノズルは、前記ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って配設され、搬送終了位置に近づくに従って配置ピッチが密になるように配設されていることが、好ましい。

この構成によれば、ワークが搬送終了位置に近づくに連れて、ワークをベルトの中央に精度良くプリライメントすることができる。

この場合、複数の前記吹付けノズルのエアー吹出し量を個々に制御するエアー制御手段を、更に備え、エアー制御手段は、搬送終了位置に近づくに従ってワークが受けるエアー量が多くなるように、各エアーノズルのエアー吹出し量を制御することが、好ましい。

この場合、ベルトは、少なくともワークを載せる位置において、有孔プレートと有孔プレートに連通するエアー室とから成る作動エアープレートを有しており、有孔プレートを介してワークを浮上させるためにエアー室にエアーを供給するエアー供給手段を、更に備えたことが、好ましい。

この構成によれば、ワークを浮上させることができるため、ワークとベルトとの間に生ずる摩擦力を極端に小さくすることができ、エアーによるワークの姿勢制御を行い易いものとすることができる。なお、固定側のエアー供給手段と可動側の作動エアープレートへのエアーの供給は、ロータリジョイント等を介して行なうことが、好ましい。

この場合、有孔プレートを介してワークを吸着するためにエアー室からエアーを吸引する真空吸引手段と、エアー供給手段と真空吸引手段とを切り替える切替え制御手段と、を更に備えたことが、好ましい。

この構成によれば、ワークを真空吸着してベルト上に固定することができる。このため、例えば、搬送終了位置においてワークをピックアップする場合、プリアライメントした状態で吸着固定することができ、ピックアップ時にワークに位置ズレを生ずることなく、ピックアップすることができる。この場合も、可動側の作動エアープレートから固定側の真空吸引手段へのエアーの吸引は、ロータリジョイント等を介して行なうことが、好ましい。

この場合、有孔プレートが多孔質プレートで構成されていることが、好ましい。

この構成によれば、比較的少量のエアー量で、多孔質プレートの全面からエアーを均等に吹き付けることができる。

この場合、ベルトの幅が、ワークの幅よりも狭幅に形成されていることが、好ましい。

この構成によれば、ワーク搬送装置をコンパクトにすることができる。このとき、ベルトの幅は、ワークが落下しないようワークの幅の１／２以上にすることが、より好ましい。

以下、添付の図面を参照して、本実施形態に係るワーク搬送装置について説明する。ところで、フレキシブル基板（ＦＯＧ）やドライバチップ（ＣＯＧ）等の部品をガラス基板等に実装する場合、前段階として各部品およびガラス基板をプリアライメント（±０．１ｍｍの精度）した後、次段階において、画像認識装置および精密ステージ等を用いて、各部品およびガラス基板に形成された各アライメントマークを画像認識し、この画像認識結果に基づいて、精密ステージにより高精度なアライメント（±０．００２ｍｍの精度）を行う。この後、ガラス基板に各部品を接合して、ガラス基板に各部品を実装する。このとき、前段階として行うプリアライメントは、画像認識装置にアライメントマークを映し込む為の作業となっている。ここで、このワーク搬送装置は、例えば液晶パネルに用いられるガラス基板等のワークを、ベルトコンベア上に載置して搬送すると共に、搬送しながらワークのプリアライメントを可能とするものである。

図１を参照すると、ワーク搬送装置１は、ベルトコンベヤ２と、その両側にベルトコンベヤ２に沿うように立設した一対のエアーブローユニット３とを有している。一対のエアーブローユニット３は、ベルトコンベヤ２の搬送開始位置Ｐｓから搬送終了位置Ｐｅまで、ベルトコンベヤ２の長さより幾分短く延在しており、ベルトコンベヤ２により搬送されるワークＷに向けて両側からエアーを吹き付ける。

ベルトコンベヤ２は、図示しない駆動モータにより減速ギア列等を介して回転する駆動プーリ５と、駆動プーリ５に従動する従動プーリ６と、駆動プーリ５および従動プーリ６を周回する無端の搬送ベルト７とを有している。ベルトコンベヤ２は、搬送ベルト７を駆動プーリ５および従動プーリ６間で走行させることで、搬送ベルト７上に載置されたワークＷ（実施形態では、複数のワークＷ）を、搬送開始位置Ｐｓから搬送終了位置Ｐｅまで搬送する。ベルトコンベヤ２の運転は、搭載した複数のワークＷを同時に搬送するが、搬送開始位置ＰｓにおけるワークＷの給材（載置）作業や、搬送終了位置ＰｅにおけるワークＷの除材（移載）作業、更には搬送途中位置に配置した処理装置のワークＷへのアクセス等により、適宜搬送停止する。すなわち、搬送と停止を繰り返しながらワークの搬送を行う。なお、搬送ベルト７は、エアーブローユニット３により吹き付けられたエアーによりワークＷが移動し易いよう、ワークＷ（の載置面）に対し摩擦抵抗の小さいものを用いることが好ましい。

一対のエアーブローユニット３は、ベルトコンベヤ２の両側に沿って配設され、搬送開始位置Ｐｓから搬送終了位置Ｐｅまで延在する長方体状の一対のエアーボックス１０と、各エアーボックス１０に連なりベルトコンベヤ２を挟んで対向するように設けられた複数組の吹付けノズル１１とを有している。各エアーボックス１０は、長手方向に複数に分割されており、この各分割ボックス１０ａには３個（複数）の吹付けノズル１１が設けられている。また、複数の分割ボックス１０ａには、流量調整弁等を介して、工場内の圧縮エアー供給設備（いずれも図示省略）がそれぞれ接続されており、圧縮エアー供給設備から供給されたエアーは、各分割ボックス１０ａを介して各吹付けノズル１１からワークＷに向けて吹き付けられる。両エアーボックス１０，１０のそれぞれの各吹付けノズル１１は、搬送方向に直交する位置に揃えられて対（複数対）となっており、この複数対（複数組）の吹付けノズル１１からのエアーがワークＷの両側面に対して均等に吹き付けられるように、エアーが調整される。なお、流量調整弁等は吹付けノズル１１毎に設けることが、より好ましい。

各エアーボックス１０の複数の吹付けノズル１１は、その配置ピッチが等間隔となるよう各エアーボックス１０の上部に搬送開始位置Ｐｓから搬送終了位置Ｐｅまで列設されており、ベルトコンベヤ２の搬送方向に対し直交するようにエアーの吹付け角度が調整されている。複数の吹付けノズル１１の配置ピッチは、ワークＷの側面の長さの１／２以下のピッチで配設され、ワークＷには少なくとも２組の吹付けノズル１１によりエアーが吹付けられるようになっている。なお、各分割ボックス１０ａの３つの吹付けノズル１１を、一体としてスリット状に形成してもよいし、各エアーボックス１０の複数の吹付けノズル１１を一体としてスリット状に形成してもよい。また、吹付けノズル１１の吹付け角度を、搬送方向に僅かに傾けて、移動中（搬送中）のワークＷに対し相対的に直角にエアーが吹き付けられるようにしてもよい。さらに、図１（ｃ）に示すように、吹付けノズル１１の高さを、ワークＷの上下中間位置の高さに合致するようにしているが、これを幾分下寄りにし或いはエアーを幾分下向きに吹き付けて、ワークＷに、これを持ち上げる力を作用さるようにしてもよい。

搬送ベルト７上の搬送開始位置ＰｓにワークＷが載置され搬送が開始されると、ワークＷには、ワークＷの両側方に臨む複数組の吹付けノズル１１により、ワークＷの両側面に均等にエアーが吹き付けられる。するとワークＷは、搬送ベルト７に搬送されながら、対となる両吹付けノズル１１，１１の中央、すなわち、搬送ベルト７の中央に徐々に吹き寄せられてゆくと共に、搬送方向に倣った姿勢に姿勢制御されてゆく。すなわち、ワークＷは、徐々にプリアライメントされながら搬送されてゆき、最終的にプリアライメントされた状態で搬送終了位置Ｐｅに達する。その後、ワークＷは、真空吸着によりピックアップするピックアップ装置等により、次工程の装置等に移載される。

以上の構成によれば、搬送に際し、ワークＷにピン等が接触することがないため、ワークＷに対し一切のダメージを加えることなく、これをプリアライメントすることができる。したがって、搬送終了位置Ｐｅに、移載に先立ってワークのプリアライメントを行うバックアップ装置等を設置する必要がない。なお、本実施形態では、吹付けノズル１１の配置ピッチを等間隔としたが、搬送終了位置Ｐｅに近づくに連れて配置ピッチが密となるようにしてもよい。また、配置ピッチを変えず、上記の流量調整弁（制御バルブ）により、搬送終了位置Ｐｅに近い吹付けノズル１１ほど、エアー量を多くするようにしてもよい。これにより、ワークＷを、搬送終了位置Ｐｅに近づくに連れて、より精度良くプリアライメントすることができる。また、エアーは、ワークＷを搬送しているときに吹き付けてもよいし、ワークＷが停止しているときに吹き付けてもよいし、また、常時吹き付けてもよい。更に、図４に示すように、搬送ベルト７の幅を、ワークＷの幅よりも狭幅に形成してもよい。これにより、ベルトコンベヤ２をスリムにすることができるため、ワーク搬送装置１のコンパクト化を図ることができる。このとき、ワークＷが落下しないよう搬送ベルト７の幅を、ワークＷの幅の１／２よりも広幅に形成することがより好ましい。

次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態のワーク搬送装置１について説明する。なお、重複した記載を避けるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。このワーク搬送装置１は、第１実施形態のベルトコンベヤ２の搬送ベルト７上に、複数の作動エアープレート２０が設けられており、この複数の作動エアープレート２０により、搬送中のワークＷを僅かに浮上させてプリアライメントを容易にしている。

複数の作動エアープレート２０は、搬送方向に隙間無く並んだ状態で、搬送ベルト７の表面に固定されている。この場合、各作動エアープレート２０は、搬送方向の中間位置で搬送ベルト７に固定され、駆動プーリ５および従動プーリ６を円滑に通過できるようになっている。また、同図では省略したが、駆動プーリ５および従動プーリ６間には、複数のガイドローラが配設されており、搬送ベルト７の弛みを防止している。なお、搬送ベルト７を省略して複数の作動エアープレート２０をチェーン様に直接連結し、複数の作動エアープレート２０により搬送ベルトを構成するようにしてもよい。

図３に示すように、各作動エアープレート２０は、方形の枠状フレーム２２の上部に多孔質プレート２３を嵌合して、多孔質プレート２３の下側にエアー室２１を構成したものであり、枠状フレーム２２の側面には、後述する圧縮エアー供給設備２６に連通するエアー接続口２４が設けられている。多孔質プレート２３は多数の気孔を有しており、エアー室２１の圧縮エアーは、この多数の気孔を通って多孔質プレート２３上のワークＷを浮上させる。エアー接続口２４は、エアー供給チューブ２５を介して圧縮エアー供給設備２６に接続されており、圧縮エアー供給設備２６からエアー室２１に供給されたエアーは、多孔質プレート２３の上面全域から上方に吹き出される。

このように、多孔質プレート２３を用いることにより、比較的少量のエアーで多孔質プレート２３の全面からエアーを均等に吹き付けることができる。なお、この場合のエアー吹出し量は、ワークＷを僅かに浮上させる程度でよい。また、複数のエアー供給チューブ２５とエアー供給ユニット２６との間にはロータリジョイント２７が介設されており、搬送ベルト７および複数の作動エアープレート２０の周回に連れられて複数のエアー供給チューブ２５が回転すると、これに伴ってロータリジョイント２７が回転するため、複数のエアー供給チューブ２５が絡まることなく、複数の作動エアープレート２０を周回させることができる。

ベルトコンベヤ２の搬送開始位置ＰｓにワークＷが載置されると、作動エアープレート２０から上方に吹きつけられるエアーによりワークＷが浮上すると共に、ワークＷには、ワークＷの両側方に臨む複数組の吹付けノズル１１により、ワークＷの両側面に均等にエアーが吹き付けられる。ワークＷが作動エアープレート２０から浮上すると、ワークＷの下面（載置面）と作動エアープレート２０の上面との間の摩擦はゼロとなるため、ワークＷの両側面に吹き付けられるエアーにより、ワークＷは効率良くプリアライメントされる。言い換えれば、一対のエアーブローユニット３からのエアー量が少なくても、ワークＷを良好にプリアライメントすることができる。

なお、エアー室２１に、エアー吸引チューブを介して真空ポンプを接続すると共に、エアー室２１へのエアーの供給と吸引とを切替え可能に構成し、搬送終了位置Ｐｅにおいて、ワークＷを真空吸着してもよい。これにより、搬送終了位置Ｐｅにおいて、ワークＷをプリアライメントした状態で吸着固定することができるため、搬送終了位置ＰｅにおいてワークＷをピックアップする場合、ピックアップ時にワークＷに位置ズレを生ずることなく、ピックアップすることができる。

第１実施形態に係るワーク搬送装置の説明図である。第２実施形態に係るワーク搬送装置の説明図である。作動エアープレートの模式図である。ベルトの幅を狭幅にしたワーク搬送装置の説明図である。

符号の説明

１…ワーク搬送装置２…ベルトコンベヤ３…エアーブローユニット７…搬送ベルト１１…吹付けノズル２０…作動エアープレート２１…エアー室２３…多孔質プレート２６…エアー供給ユニットＰｓ…搬送開始位置Ｐｅ…搬送終了位置Ｗ…ワーク

Claims

ベルトにワークを載せて搬送するベルトコンベヤと、
前記ベルトコンベヤの両側に配設され、前記ベルトにより搬送されてゆく前記ワークに両側方からエアーを吹き付ける一対のエアーブロー手段と、を備え、
前記一対のエアーブロー手段は、搬送方向に直交する同位置に相互に対となる複数組の吹付けノズルを有し、前記ワークの両側面に均等にエアーを吹き付けて、前記ベルト上の前記ワークの平面内の姿勢を制御し、
前記各エアーブロー手段の複数の前記吹付けノズルは、前記ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って配設されていることを特徴とするワーク搬送装置。
前記各吹付けノズルは、搬送方向に対し略直交する方向にエアーを吹き付けることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
前記各エアーブロー手段の複数の前記吹付けノズルの相互の間隔が、前記ワークの側面の長さの１／２以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
前記各エアーブロー手段の複数の前記吹付けノズルは、前記ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って均等な配置ピッチで配設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク搬送装置。
前記各エアーブロー手段の複数の前記吹付けノズルは、前記ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って配設され、
前記搬送終了位置に近づくに従って配置ピッチが密になるように配設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク搬送装置。
複数の前記吹付けノズルのエアー吹出し量を個々に制御するエアー制御手段を、更に備え、
前記エアー制御手段は、前記搬送終了位置に近づくに従って前記ワークが受けるエアー量が多くなるように、前記各エアーノズルのエアー吹出し量を制御することを特徴とする請求項４または５に記載のワーク搬送装置。
前記ベルトは、少なくとも前記ワークを載せる位置において、有孔プレートと前記有孔プレートに連通するエアー室とから成る作動エアープレートを有しており、
前記有孔プレートを介して前記ワークを浮上させるために前記エアー室にエアーを供給するエアー供給手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のワーク搬送装置。
前記有孔プレートを介して前記ワークを吸着するために前記エアー室からエアーを吸引する真空吸引手段と、
前記エアー供給手段と前記真空吸引手段とを切り替える切替え制御手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のワーク搬送装置。
前記有孔プレートが多孔質プレートで構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載のワーク搬送装置。
前記ベルトの幅が、前記ワークの幅よりも狭幅に形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のワーク搬送装置。
搬送方向に直交する同位置に相互に対となる複数組の吹付けノズルを、ベルトコンベヤにおける搬送開始位置の近傍から搬送終了位置に亘って配設した一対のエアーブロー手段によって、前記ベルトコンベヤにより搬送されてゆくワークの両側面に側方からエアーを均等に吹き付けて、前記ワークの平面内における姿勢を制御しながら前記ワークを搬送することを特徴とするワーク搬送方法。