JP5253771B2

JP5253771B2 - トレイ保持装置

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Inventors: 靖尚橋之口
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Description

本発明は、保持していたトレイを供給する、または、回収したトレイを保持するトレイ保持装置に関する。

従来、例えば液晶パネルなどの電子部品は、実装装置によって、各種部品が実装される。例えば、実装装置は、液晶パネルに、順次、半導体チップやフレキシブル基板を実装する。

この種の実装装置は、液晶パネルを供給するユニット、半導体チップを実装するユニットに半導体チップを供給するユニット、液晶パネルに半導体チップを実装するユニット、フレキシブル基板を実装するユニットにフレキシブル基板を供給するユニット、半導体チップが実装された液晶パネルにフレキシブル基板を実装するユニット、上記各種実装作業が施された液晶パネルを回収するユニットとなどを備えている。液晶パネルは、順次、半導体チップを実装するユニット、フレキシブル基板を実装するユニット、回収するユニットへ送られ、各種作業が施される。

各ユニットでは、当該ユニットで用いられる部品は、複数組ずつトレイに収容されて保持されている。例えば、液晶パネルを供給するユニットでは、まだ処理が施されていない液晶パネルが、複数組ずつでトレイに収容されている。そして、トレイ内から液晶パネルが取り出されて作業が施されている。各種部品が収容されたトレイが空になると、部品が収容されている別のトレイが用意される。

一方、複数のトレイを保持するとともに、順次トレイを供給する装置が提案されている。この種のトレイ供給装置で供給されるトレイは、複数重ねられた状態で配置されている。装置は、重ねられたトレイのうち最下段のトレイを支持することによって、複数重ねられたトレイを保持するとともに、トレイを供給する際には、最下段のトレイを落とすなどして当該トレイを供給している。

しかしながら、トレイは、周縁部（周縁やその辺）が立ち上がる断面凹状の形状をしており、それゆえ、上に位置するトレイが下に位置するトレイ内に嵌ってしまうことが考えられる。このような場合では、最下段のトレイがその上のトレイから分離することができず、それゆえ、最下段のトレイが供給されない状態が生じることが考えられる。

このため、この種の装置では、最下段のトレイを分離する分離部を備えている。この種の分離部は、爪状の分離部材を備えている。この分離部材が最下段のトレイを引っ掛けるとともに、下方に向かって分離する（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２３９２９８

しかしながら、特許文献１に開示されている装置は、最下段のトレイを下方に向かって落とす構造である。それゆえ、特許文献１に開示されている装置を用いて電子部品などの部品が収容されているトレイを供給すると、トレイの落下に伴って、収容された部品が散乱してしまうことが考えられる。トレイ内の部品が散乱することは好ましくない。

また、特許文献１に開示されている装置の構造では、最下段のトレイを下方に向かって落とす構造であるので、空になったトレイを再び保持収容することが求められる場合であっても、当該処理を施す機能は開示されていない。

したがって、本発明の目的は、部品入りのトレイを供給できるとともにトレイの供給ミスを抑制でき、かつ、同じ構造でトレイを回収できる機能を有するトレイ保持装置を提供することである。

本発明のトレイ保持装置は、保持部と、分離部と、昇降部と、制御部とを備える。前記保持部は、複数積み重ねられたトレイの集積体を保持する。前記分離部は、前記集積体の最下段に位置するトレイを前記集積体から分離する。前記昇降部は、前記トレイの集積体の前記最下段を支持可能であるとともに、前記集積体の下方に位置する所定位置と前記集積体との間を昇降することによって、前記分離されたトレイを前記所定位置に移動する第１の動作と、前記所定位置にあるトレイを前記集積体に移動する第２の動作とを行う。前記制御部は、前記分離部と前記昇降部との動作を制御する。

この構造により、トレイは、供給される際には昇降部によって供給される。このことによって、トレイに部品が収容されていても当該トレイは安全に供給される。また、分離機構によって、トレイが供給されないというトレイ供給ミスの発生が抑制される。また、昇降部によってトレイを集積体まで導くとともに当該トレイを集積体に組み込んで保持できる。

前記トレイは、内側に被収容物を収容可能なトレイ本体と、前記トレイ本体の上端縁から周方向に延びるフランジ部とを備える。前記保持部は、一対のアームを備える。前記アームは、前記フランジ部を支持可能な支持用爪を有する。前記アームは、前記支持用爪が前記フランジ部を下方から支持する第１の位置と、前記集積体の側方へ離れて前記支持用爪が前記フランジ部から離れる第２の位置との間で回動自由に支持される。前記分離部は、分離用爪と、駆動装置とを備える。前記分離用爪は、前記アームに支持される。前記分離爪は、前記アームが前記第１の位置にある状態において前記支持用爪が支持するトレイのフランジ部と当該トレイの下方に位置するトレイのフランジ部との間に収容可能である。前記分離爪は、前記アームが前記第１の位置にある状態において前記支持用爪に対して下方に移動可能である。前記駆動装置は、前記アームにおいて回動軸を挟んで前記支持用爪と反対側に連結される。前記駆動装置は、前記アームを前記第１の位置と前記第２の位置との間で駆動する。
前記制御部は、前記昇降部によって前記集積体の前記最下段の前記トレイを下方から支持させた状態で、前記駆動装置を制御して前記アームを前記第２の位置から前記第１の位置に回動させて前記支持用爪と前記分離用爪とを同時に前記最下段の前記トレイの前記フランジと当該トレイの直ぐ上に位置するトレイの前記フランジとの間に収容させた後、前記昇降部と前記最下段の前記トレイとの間に前記集積体から前記最下段の前記トレイを分離可能な隙間ができる位置まで前記昇降部を下げ、その後前記分離用爪を下げて前記最下段の前記トレイの前記フランジを押し下げる。

この構造により、分離機構としてエア配管を備える吸着部材などを用いることがない。それゆえ、当該吸着部材を用いることに起因する配管の配索問題がなくなる。

本発明の好ましい形態では、前記駆動装置は、前記アームの下方に配置される。

本発明によれば、部品入りのトレイを供給できるとともにトレイの供給ミスを抑制でき、かつ、同じ構造でトレイを回収できる機能を有するトレイ保持装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るトレイ保持装置を、図１〜１８を用いて説明する。本実施形態のトレイ保持装置は、例えば、図１に示される実装装置１０に用いられている。図１は、実装装置１０を示す概略図である。実装装置１０は、例えば電子部品の一例である液晶パネル２１に各種電子部品を実装する。

図１に示すように、実装装置１０は、液晶パネル２１を供給する液晶パネル供給ユニット２０と、液晶パネル２１を洗浄する洗浄ユニット３０と、液晶パネル２１に半導体チップ（以降、ＩＣ）４１を実装するＩＣ実装ユニット４０と、バッファユニット５０と、液晶パネル２１にフレキシブル基板（以降、ＦＰＣ）６１を実装するＦＰＣ実装ユニット６０と、ＩＣ実装ユニット４０にＩＣ４１を供給するＩＣ供給ユニット４０´と、ＦＰＣ実装ユニット６０にＦＰＣ６１を供給するＦＰＣ供給ユニット６０´と、上記各処理が施された液晶パネル２１を回収する液晶パネル回収ユニット７０とを備えている。

液晶パネル供給ユニット２０は、図中左側に配置されている。洗浄ユニット３０、ＩＣ実装ユニット４０、バッファユニット５０、ＦＰＣ実装ユニット６０、液晶パネル回収ユニット７０は、図中、液晶パネル供給ユニット２０から順に右側に配置されている。ＩＣ供給ユニット４０´は、ＩＣ実装ユニット４０の側方（図中上側）に配置されている。ＦＰＣ供給ユニット６０´は、ＦＰＣ実装ユニット６０の側方（図中上側）に配置されている。

洗浄ユニット３０は、液晶パネル供給ユニット２０より供給された液晶パネル２１を洗浄する。ＩＣ実装ユニット４０は、洗浄ユニット３０によって洗浄された液晶パネル２１に、ＩＣ供給ユニット４０´から供給されたＩＣ４１を実装する。バッファユニット５０は、ＩＣ実装ユニット４０でＩＣ４１が実装された液晶パネル２１を、後述されるＦＰＣ実装ユニット６０での加工点に空きができるまで滞留させる。そして、バッファユニット５０は、ＦＰＣ実装ユニット６０の加工点に空きができると、液晶パネル２１をＦＰＣ実装ユニット６０に順次投入する。ＦＰＣ実装ユニット６０は、バッファユニット５０を通過した液晶パネル２１に、ＦＰＣ供給ユニット６０´から供給されたＦＰＣ６１を実装する。液晶パネル回収ユニット７０は、ＦＰＣ６１が実装された液晶パネル２１を回収する。

各ユニット２０〜７０には、図示しないロボットアームなどの移動装置が備えられている。当該移動装置によって、液晶パネル２１は、隣り合うユニット間を移動される。

図２は、液晶パネル供給ユニット２０を概略的に示す斜視図である。図２に示すように、液晶パネル供給ユニット２０は、基部１３０と、トレイ供給装置８０と、トレイ回収装置１４０と、ベルトコンベア１００、制御装置１１０（図３に示す）と、エアポンプ１２０（図３に示す）とを備えている。

トレイ供給装置８０によって、部品が収容されたトレイ２６が供給されて、当該トレイ２６内の部品が取り出される。そして、空になったトレイ２６がトレイ回収装置１４０によって回収される。ベルトコンベア１００は、トレイ供給装置８０とトレイ回収装置１４０との間に渡って設けられており、トレイ２６は、ベルトコンベア１００によって、トレイ供給装置８０からトレイ回収装置１４０に移動する。

なお、ＩＣ供給ユニット４０´と、ＦＰＣ供給ユニット６０´と、液晶パネル回収ユニット７０との構成は、液晶パネル供給ユニット２０と略同じ構造であってよい。それゆえ、各ユニット２０，７０，４０´，６０´の構造は、液晶パネル供給ユニット２０を代表して説明する。

図１，２に示すように、トレイ供給装置８０は、複数積み重ねられたトレイ２６の集積体２５を保持している。トレイ供給装置８０が保持するトレイ２６には、液晶パネル２１が複数収容されている。

図３は、図２中に示されるＦ３の方向から見た液晶パネル供給ユニット２０を、一部切欠いて示す断面図である。図３は、トレイ供給装置８０を正面から見た状態を、一部切り欠いて示している。

トレイ２６の形状を具体的に説明すると、図２に示すように、トレイ２６は、トレイ本体２２と、フランジ部２３とを有している。トレイ本体２２は、プレート状である。トレイ本体２２には、複数の収容凹部２４が形成されている。

収容凹部２４は、トレイ本体２２が断面凹状に切欠かれることによって形成されている。収容凹部２４には、液晶パネル２１が１つずつ収容されている。図１に示すように、ＩＣ実装ユニット４０では、収容凹部２４には、ＩＣ４１が収容される。

ＩＣ供給ユニット４０´で用いられるトレイ２６では、収容凹部２４内にサブトレイ（図示せず）が収容されている。サブトレイは、複数の溝を有しており、当該溝内にＩＣ４１が収容されている。ＦＰＣ供給ユニット６０´で用いられるトレイ２６では、収容凹部２４は形成されていない。ＦＰＣ６１は、サブトレイ（図示せず）に収容されており、このサブトレイがトレイ２６に保持されている。液晶パネル回収ユニット７０では、収容凹部２４には、回収された液晶パネル２１が収容される。

図２に示すように、フランジ部２３は、トレイ本体２２の周縁に一体に形成されており、トレイ本体２２の周方向外側に延びている。フランジ部２３の上面とトレイ本体２２の上面との間には、所定隙間が規定されている。言い換えると、トレイ２６は、周縁から内側に向かって一段堀下がるとともに、複数の収容凹部２４が形成される構造である。

トレイ２６が上記構造であるため、図３に示すように、トレイ２６が積み重ねられると、トレイ２６の下面２６ａ（トレイ本体２２の下面）は、直ぐ下に位置するトレイ２６のフランジ部２３に囲まれる範囲に嵌る。このように、複数のトレイ２６が積み重なることによって、集積体２５が形成されている。

図２，３に示すように、基部１３０上に、ベルトコンベア１００と、トレイ供給装置８０と、トレイ回収装置１４０とが配置されている。

図３に示すように、ベルトコンベア１００は、後述されるトレイ供給装置８０とトレイ回収装置１４０との間に渡って設けられている。ベルトコンベア１００は、一対のレール１０１を備えている。各レール１０１は、レール本体１０２と、ベルト１０３とを備えている。

図２に示すように、レール本体１０２は、壁状であって互いに平行に並んでおり、トレイ供給装置８０からトレイ回収装置１４０まで延びている。各レール１０１は、基部１３０の外縁１３１（各レール１０１に沿って延びる縁）から略同じ距離の位置に配置されている。

ベルト１０３は、レール本体１０２の上端に配置されている。レール本体１０２には、図示しないベルト移動機構が収容されている。ベルト１０３は、ベルト移動機構によって、レール本体１０２の上端を移動する。

ベルトコンベア１００は、トレイ供給装置８０によって供給されたトレイ２６を、液晶パネル２１を供給する位置（ロボットアームなどの移動装置によってトレイ２６から液晶パネル２１が取り出される位置）まで移動する。そして、トレイ２６内の液晶パネル２１がなくなると、当該トレイ２６をトレイ回収装置１４０まで移動する。

トレイ供給装置８０は、本発明のトレイ保持装置の一例である。図２，３に示すように、トレイ供給装置８０は、一対のアーム８２と、ガイド部材１５０と、分離機構８３と、昇降装置８４とを備えている。

図２に示すように、ガイド部材１５０は、断面略Ｌ字状のレール部材である。ガイド部材１５０は、基部１３０に固定されており、集積体２５の４隅を保持している。なお、ガイド部材１５０は、集積体２５の上下移動を阻害するものではなく、それゆえ、ガイド部材１５０と集積体２５との間には大きな摩擦が生じないように考慮されている。ガイド部材１５０は、本発明で言う保持部の一例である。なお、図３中には、ガイド部材１５０は、省略されている。

図４は、一方のアーム８２を拡大して示す斜視図である。図３，４に示すように、アーム８２は、略Ｌ字状である。図３に示すように、一方のアーム８２は、一方のレール１０１のレール本体１０２に回動自由に支持されている。他方のアーム８２は、他方のレール１０１のレール本体１０２に回動自由に支持されている。各アーム８２は、互いに向かい合う位置に配置されている。

各アーム８２は、トレイ２６の集積体２５を保持している。この点について具体的に説明する。各アーム８２は、トレイ２６の集積体２５を保持する第１の位置Ｐ１と、集積体２５を保持しない第２の位置Ｐ２との間で回動自由である。

アーム８２は、レール１０１のレール本体１０２の外面に回動自由に支持されている。具体的には、ベルトコンベア１００の内側から外側に向かう方向および外側から内側に向かう方向（ベルトコンベア１００が延びる方向を横切る方向）に回動自由に支持されている。

アーム８２は、第１の位置Ｐ１にある状態において、略上下方向に延びるアーム本体８６と、ベルトコンベア１００の内側に向かって突出して集積体２５を支持する支持用爪８７とを有している。アーム本体８６の下端は、レール１０１のレール本体１０２に回動支持部８８によって、回動軸８８ａ回りに回動自由に支持されている。支持用爪８７は、アーム本体８６の上端から突出するように形成されている。

アーム８２が第１の位置Ｐ１にある状態では、図３に示すように、互いに向かい合うアーム８２の支持用爪８７が、集積体２５の最下段に位置するトレイ２６のフランジ部２３を下から支持する。また、図中２点鎖線で示すように、アーム８２が第２の位置Ｐ２まで回動することによって、支持用爪８７は、トレイ２６のフランジ部２３を支持しなくなる。

なお、アーム８２の第１，２の位置Ｐ１，Ｐ２は、互いに同じであってよいので、図中一方（図中右側）のアーム８２における第１，２の位置Ｐ１，Ｐ２を２点鎖線で代表して示している。アーム８２は、本発明で言う保持部の一例である。

分離機構８３は、本発明で言う分離部の一例である。分離機構８３は、集積体２５から最下段に位置するトレイ２６を分離する分離装置９０と、アーム８２を回動する回動装置９１とを備えている。分離装置９０は、アーム８２のアーム本体８６に固定されている。図４は、アーム８２から分離装置９０が分離された状態を示している。

図４に示すように、分離装置９０は、分離用シリンダ９２と、分離用ロッド９３と、分離用爪９４とを備えている。分離用シリンダ９２は、アーム本体８６に固定されている。分離用ロッド９３は、分離用シリンダ９２内に収容されている。分離用ロッド９３は、アーム８２が第１の位置Ｐ１にある状態において、分離用シリンダ９２に対して上下に移動可能である。

分離用爪９４は、分離用ロッド９３の先端に設けられている。分離用爪９４は、例えばアーム８２の支持用爪８７の直ぐ下方に位置している。図３に示すように、分離用シリンダ９２は、例えばエアポンプ１２０に配管９５を介して連結されている。分離用シリンダ９２には、配管９５を介して作動流体の一例としてエアが供給される。エアポンプ１２０から供給されるエアによって、分離用ロッドは、分離用シリンダ９２に対して進退運動する。このことによって、分離用爪９４が移動する。

回動装置９１は、本発明で言う駆動装置の一例である。図４に示すように、回動装置９１は、回動用シリンダ９７と回動用ロッド９８とを備えている。回動用シリンダ９７は、基部１３０の側面１３２に固定されている。回動用ロッド９８は、回動用シリンダ９７内に収容されており、上下方向に移動可能である。回動用ロッド９８は、アーム８２に連結されている。

この点について具体的に説明する。アーム８２において回動軸８８ａを挟んで支持用爪８７と反対側の端部８２ａは、アーム８２が第１の位置Ｐ１にある状態において基部１３０の外側に突出している。つまり、端部８２ａは、アーム本体８６に対して略９０度折れ曲がっている。そして、端部８２ａは、回動装置９１の略上方まで延びている。回動用ロッド９８は、アーム８２の端部８２ａに回動自由に連結されている。

図３に示すように、回動用シリンダ９７は、配管９９を介してエアポンプ１２０に連結されている。回動用シリンダ９７には、配管９９を介してエアが供給される。回動用ロッド９８は、エアポンプ１２０によって供給されるエアによって上下方向に移動する。

回動用ロッド９８が上下方向に移動することによって、アーム８２が回動軸８８ａ周りに回動する。このことによって、アーム８２は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間を回動することができるようになる。

回動装置９１には、アーム８２の位置を検出するセンサ８９が設けられている。センサ８９は、例えばリミットセンサである。センサ８９は、例えば回動用シリンダ９７に一対設けられている。各センサ８９は、上下方向に互いに離間して配置されている。各センサ８９は、回動用ロッド９８が第１，２の位置Ｐ１，Ｐ２にある状態を検出する。なお、センサ８９は、リミットセンサに限定されるものではない。例えば、回動支持部８８に設けられるロータリーエンコーダやポテンショメータなどであって、アーム８２の回転を検出するようにして、アーム８２の位置を検出するようにしてもよい。要は、アーム８２の位置を検出できればよい。

図２に示すように、昇降装置８４は、各アーム８２間に配置されている。図３に示すように、昇降装置８４は、ハウジング８４ａと、モータ８４ｂと、昇降用ロッド８４ｃと、プレート８４ｄと、伝達機構８４ｅとを備えている。ハウジング８４ａは、基部１３０に固定されている。

モータ８４ｂは、ハウジング８４ａ内に収容されている。モータ８４ｂは、図中点線で示されている。昇降用ロッド８４ｃは、一部がハウジング８４ａ内に収容されており、ハウジング８４ａに対して上下方向に移動可能に支持されている。昇降用ロッド８４ｃにおいてハウジング８４ａ内に収容されている部分は、点線で示されている。

プレート８４ｄは、昇降用ロッド８４ｃの先端に設けられている。伝達機構８４ｅは、ハウジング８４ａ内に収容されている。伝達機構８４ｅは、例えば図示しない複数の歯車を備えており、モータ８４ｂの回転を昇降用ロッド８４ｃの上下移動に変更する機能を有している。伝達機構８４ｅは、図中点線で示されている。

制御装置１１０は、本発明で言う制御部である。図３に示すように、制御装置１１０は、ベルトコンベア１００と、エアポンプ１２０と、昇降装置８４と、センサ８９とに、配線１００ａ，１２０ａ，８４ｆ，８９ａを介して電気的に接続されている。

制御装置１１０は、ベルトコンベア１００の動作を制御する。また、制御装置１１０は、エアポンプ１２０によるエアの供給を制御する。また、制御装置１１０は、昇降装置８４のモータ８４ｂの駆動を制御する。制御装置１１０は、モータ８４ｂの回転を管理しており、それゆえ、昇降用ロッド８４ｃの位置は、制御装置１１０に把握されている。

なお、昇降用ロッド８４ｃの位置は、別途にセンサなどを用いて検出されてもよい。制御装置１１０は、センサ８９によって検出されたアーム８２の位置と昇降用ロッド８４ｃの位置とに基づいて、上記各制御を行う。

なお、図３中左側に配置されている分離装置９０と回動装置９１とセンサ８９とに接続された配線１００ａ，１２０ａ，８４ｆ，８９ａと配管９５，９９とが図示されており、図中右側に配置される分離装置９０と回動装置９１とセンサ８９とに接続される配線と配管とは、図中２点差線で示されているアーム８２の動きを説明するために、省略されている。しかしながら、図中右側に配置されている分離装置９０と回動装置９１センサ８９とにも、同様に、配線と配管とが接続されている。

トレイ回収装置１４０は、トレイ供給装置８０と略同様の構造でよいので、説明を省略する。

つぎに、液晶パネル供給ユニット２０の動作を説明する。まず、液晶パネル２１が収容されたトレイ２６が、ロボットアームなどの移動装置の作業位置まで移動される。

このため、まず、トレイ供給装置８０がトレイ２６を供給する。トレイ供給装置８０では、まず、集積体２５の最下段に位置するトレイ２６が分離される。図５は、昇降装置８４の昇降用ロッド８４ｃが、最下段に位置するトレイ２６の位置まで延びた状態を示している。図５に示すように、制御装置１１０は、最下段に位置するトレイ２６を分離するために、昇降用ロッド８４ｃを、プレート８４ｄが最下段に位置するトレイ２６の下面２６ａと当接する位置まで移動する。

図６は、アーム８２の支持用爪８７が最下段に位置するトレイ２６から離れる位置まで昇降用ロッド８４ｃが移動した状態を示している。図６に示すように、制御装置１１０は、支持用爪８７が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２まで回動できるように、支持用爪８７が最下段のトレイ２６のフランジ部２３に当接しなくなる位置まで、集積体２５を持ち上げる。アーム８２は、第１，２の位置Ｐ１，Ｐ２間を回動するため、支持用爪８７の先端の移動軌跡は、円弧状になる。それゆえ、制御装置１１０は、最下段のトレイ２６のフランジ部２３が支持用爪８７の移動軌跡から外れる位置まで集積体２５を持ち上げる。

集積体２５が支持用爪８７の移動軌跡から外れる位置まで持ち上げられると、図７に示すように、制御装置１１０は、エアポンプ１２０を介して回動用ロッド９８を駆動する。回動用ロッド９８が下方に移動することによって、アーム８２の端部８２ａが下方に移動する。このため、図に示すように、アーム８２は、第２の位置Ｐ２まで回動する。

アーム８２の位置は、センサ８９によって検出される。制御装置１１０は、センサ８９の検出結果に基づいて、アーム８２の位置を把握するとともに、エアポンプ１２０の駆動を制御している。

アーム８２が第２の位置Ｐ２まで回動すると、制御装置１１０は、モータ８４ｂを駆動して、昇降用ロッド８４ｃを下方に移動することによって、集積体２５を下方に移動する。このとき、集積体２５は、図８に示すように、アーム８２が第１の位置Ｐ１まで戻った際に、アーム８２の支持用爪８７と分離装置９０の分離用爪９４とが、最下段のトレイ２６のフランジ部２３と当該トレイ２６の直ぐ上に配置されるトレイ２６のフランジ部２３との間に規定される隙間Ｌ内に収容される位置まで移動される。

この点について具体的に説明する。上記されたように、積み重ねられたトレイ２６のフランジ部２３間には、所定の隙間Ｌが規定されている。支持用爪８７と分離用爪９４とは、この隙間Ｌ内に収容可能な厚みを有する。また、支持用爪８７と分離用爪９４との厚みは、当該支持用爪８７と分離用爪９４とが第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に戻る際の移動軌跡がフランジ部２３に干渉しないように考慮されている。それゆえ、支持用爪８７と分離用爪９４との厚みの合計Ｌ１は、隙間Ｌよりも小さく設定されている。

図８に示すように、集積体２５が、支持用爪８７と分離用爪９４とが最下段のトレイ２６のフランジ部２３とその上に位置するトレイ２６のフランジ部２３との間の隙間Ｌに収容可能な位置まで下がると、制御装置１１０は、図９に示すように、エアポンプ１２０を介して回動用ロッド９８を駆動してアーム８２を第１の位置Ｐ１に戻す。

図９に示すように、アーム８２が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１まで戻った状態では、支持用爪８７と上方に位置するトレイ２６のフランジ部２３との間には、若干の隙間が規定されている。それゆえ、この状態では、集積体２５は、まだ、昇降装置８４の昇降用ロッド８４ｃによって支持されている。

アーム８２が第１の位置Ｐ１まで戻ると、制御装置１１０は、モータ８４ｂを駆動して昇降用ロッド８４ｃを下方に移動する。図１０に示すように、昇降用ロッド８４ｃ下がると、最下段に位置するトレイ２６の直ぐ上に位置するトレイ２６のフランジ部２３が支持用爪８７に当接する。

昇降用ロッド８４ｃがさらに下方に移動すると、集積体２５において最下段のトレイ２６よりも上方のトレイ２６のみがアーム（支持用爪８７）によって支持され、最下段のトレイ２６のみがプレート８４ｄに支持されるようになる。それゆえ、プレート８４ｄによって支持されるトレイ２６のみが昇降用ロッド８４ｃの下方への移動にともなって下方に移動する。

しかしながら、トレイ２６は、トレイ本体２２の下端が下方に位置するトレイ２６の内側に嵌っている。それゆえ、昇降用ロッド８４ｃが下方に移動しても、最下段のトレイ２６は、上方に位置するトレイ２６にくっついている場合がある。

それゆえ、制御装置１１０は、昇降用ロッド８４ｃが所定距離下方に移動すると、具体的には最下段のトレイ２６がその上方のトレイ２６から離れる予定位置まで移動すると、エアポンプ１２０を介して分離用ロッド９３を下方に移動する。なお、予定位置とは、最下段のトレイ２６がその上方のトレイ２６にくっついていない場合において、最下段のトレイ２６がその上方のトレイ２６から離れる位置である。

このことによって、分離用爪９４は、支持用爪８７に対して下方に移動する。この結果、分離用爪９４によって最下段のトレイ２６のみが下方に移動される。

図１１に示すように、このような分離用爪９４の動作によって、最下段のトレイ２６は、その上方のトレイ２６から分離される。分離されたトレイ２６は、プレート８４ｄ上に落下する。なお、このとき、落下直前の分離されたトレイ２６とプレート８４ｄの間の距離は小さいので、当該落下によるトレイ２６への影響は小さい。

その後、昇降用ロッド８４ｃが下方に移動することによって、分離されたトレイ２６も下方に移動する。

図１２に示すように、さらに昇降用ロッド８４ｃが下方に移動することによって、分離されたトレイ２６がベルトコンベア１００上に配置される。制御装置１１０は、分離されたトレイ２６がベルトコンベア１００上に置かれるとベルトコンベア１００を駆動する。

なお、トレイ２６がベルトコンベア１００に配置されたとの判断は、例えば昇降用ロッド８４ｃの位置によって判断されてもよい。この場合、トレイ２６がベルトコンベア１００上に配置される際の昇降用ロッド８４ｃの位置を予め求めておくとよい。

ベルトコンベア１００においてトレイ供給装置８０の下方に位置する部位１０４（図２に示す）は、本発明で言う所定位置の一例である。

分離されたトレイ２６が移動装置の作業位置（例えば図２に示される位置）まで移動されると、ベルトコンベア１００の駆動が停止される。トレイ２６が当該作業位置まで到達したとの判断は、図示しないセンサなどによって判断される。この位置でトレイ２６内の液晶パネル２１が取り出される。

トレイ２６内の液晶パネル２１が全て取り出されると、制御装置１１０は、ベルトコンベア１００を駆動して、空になったトレイ２６をトレイ回収装置１４０まで移動する。上記されたように、トレイ回収装置１４０の構造は、トレイ供給装置８０と略同じである。

図１３に示すように、空になったトレイ２６がトレイ回収装置１４０の下方まで移動されると、制御装置１１０は、ベルトコンベア１００の動作を停止する。ベルトコンベア１００においてトレイ回収装置１４０の下方に位置する部位１０５は、本願で言う所定位置の一例である。

ついで、制御装置１１０は、トレイ回収装置１４０の昇降装置８４のモータ８４ｂを介して、昇降用ロッド８４ｃを上方に移動する。このことによって、空になったトレイ２６は、昇降用ロッド８４ｃによって上方に移動される。トレイ回収装置１４０は、空になったトレイ２６を互いに重ねた集積体２５を保持している。

図１４に示すように、昇降用ロッド８４ｃによって上方に移動されたトレイ２６は、集積体２５に当接するまで移動される。さらに、昇降用ロッド８４ｃは、集積体２５の最下段のトレイ２６のフランジ部２３と支持用爪８７とが離れるとともに支持用爪８７の移動軌跡がフランジ部２３から外れる位置まで集積体２５を上方まで移動する。

図１５に示すように、支持用爪８７の移動軌跡がフランジ部２３から外れる位置まで集積体２５が移動されると、制御装置１１０は、エアポンプ１２０を介して回動用ロッド９８を駆動して、アーム８２を第２の位置Ｐ２まで回動する。

アーム８２が第２の位置Ｐ２まで回動されると、回収されたトレイ２６と集積体２５とは、プレート８４ｄによって支持される。このことによって、回収されたトレイ２６は、集積体２５に重ねられて集積体２５の一部になる。

図１６に示すように、アーム８２が第２の位置Ｐ２まで回動されると、制御装置１１０は、モータ８４ｂを駆動して昇降用ロッド８４ｃを上方に移動する。集積体２５の最下段のトレイ２６が支持用爪８７の移動軌跡から外れる位置まで上方に移動されると、制御装置１１０は、昇降用ロッド８４ｃの駆動を停止する。

図１７に示すように、集積体２５が支持用爪８７の移動軌跡から外れる位置まで上方に移動されると、制御装置１１０は、回動用ロッド９８を駆動してアーム８２を第１の位置Ｐ１まで回動する。

図１８に示すように、アーム８２が第１の位置Ｐ１まで回動されると、制御装置１１０は、支持用爪８７が集積体２５を支持するように、昇降用ロッド８４ｃを下方に移動する。このとこによって、最下段のトレイ２６のフランジ部２３が支持用爪８７によって支持されるようなる。

このように、トレイ２６は、トレイ供給装置８０によって供給されてトレイ回収装置１４０によって回収される。なお、トレイ回収装置１４０では、分離機構８３の動作は必要ではないので、取り外されてもよい。本実施形態では、トレイ回収装置１４０では、分離機構８３は、取り付けられていない。

また、トレイ回収装置１４０によってトレイ２６が回収されているときに、同時にトレイ供給装置８０によってトレイ２６が供給されてもよい。このとき、トレイ供給装置８０でのモータ８４ｂの駆動とトレイ回収装置１４０でのモータ８４ｂの駆動とは、シンクロしていなくてもよい。トレイ供給装置８０とトレイ回収装置１４０での昇降用ロッド８４ｃの駆動速度は、制御装置１１０によって調整可能である。例えば、制御装置１１０には、入力部が設けられており、操作者が当該入力部よりモータ８４ｂの駆動速度の調整を行うことができるようになっていてもよい。

また、トレイ供給装置８０での昇降装置８４の動作は、本発明で言う第１の動作である。トレイ回収装置１４０での昇降装置８４の動作は、本発明で言う第２の動作である。

図５〜１８では、ガイド部材１５０と、配線１００ａ，１２０ａ，８４ｆ，８９ａと、配管９５，９９と、制御装置１１０と、エアポンプ１２０とは、省略されている。

このように構成されるトレイ供給装置８０は、昇降装置８４を備えている。それゆえ、トレイ２６を供給する際に、供給されるトレイ２６は昇降装置８４によって移動される。

つまり、供給されるトレイ２６が、ただ落下される構造ではないので、トレイ２６内に液晶パネル２１、ＩＣ４１、ＦＰＣ６１などの部品が収容されていても、トレイ２６を安全に供給することができる。

さらに、トレイ供給装置８０が分離機構８３を備えているので、トレイ２６が供給されないといった供給ミスの発生が抑制される。

さらに、トレイ供給装置８０が昇降装置８４を備える構造であることによって、トレイ供給装置８０は、トレイ回収装置１４０としても用いることができる。

このように、トレイ供給装置８０は、部品入りのトレイを供給できるとともにトレイの供給ミスを抑制でき、かつ、同じ構造でトレイを回収できる機能を有するようになる。

また、分離装置９０がアーム８２に固定されるとともに、分離用爪９４を用いてトレイ２６を分離する構造であるため、トレイ供給装置８０の配線と配管とを配索を比較的容易にすることができる。

この点について具体的に説明する。分離装置９０がアーム８２に固定されるとともに、分離用爪９４を備える構造によって、配線や配管がアーム８２の近傍に集約される。さらに、トレイ２６を吸着部材などによって分離するといったことがないので、吸着部材に用いられる配管などがプレート８４ｄの移動範囲、言い換えるとベルトコンベア１００の内側に配置されることもない。このようなことにより、配線、配管の配索が容易になる。

また、アーム８２が回動軸８８ａ周りに回動するとともに、アーム本体８６に対して端部８２ａが略９０度折れ曲がる形状である。そして、回動装置９１は、端部８２ａの下方に配置されている。このため、トレイ供給装置８０は、アーム８２が互いに向かい合う方向の大きさを抑えることができる。つまり、トレイ供給装置８０は、コンパクトに構成される。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
複数積み重ねられたトレイの集積体を保持する保持部と、
前記集積体の最下段に位置するトレイを前記集積体から分離可能な分離部と、
前記集積体の下方に位置する所定位置と前記集積体との間を昇降することによって、前記分離されたトレイを前記所定位置に移動する第１の動作と、前記所定位置にあるトレイを前記集積体に移動する第２の動作とが可能な昇降部と、
前記分離部と前記昇降部との動作を制御する制御部と
を具備することを特徴とするトレイ保持装置。
［付記２］
前記トレイは、内側に被収容物を収容可能なトレイ本体と、前記トレイ本体の上端縁から周方向に延びるフランジ部とを具備し、
前記保持部は、前記フランジ部を支持可能な支持用爪を有して前記支持用爪が前記フランジ部を下方から支持する第１の位置と、前記集積体の側方へ離れて前記支持用爪が前記フランジ部から離れる第２の位置との間で回動自由に支持される一対のアームを具備し、
前記分離部は、前記アームに支持されるとともに前記アームが前記第１の位置にある状態において前記支持用爪が支持するトレイのフランジ部と当該トレイの下方に位置するトレイのフランジ部との間に収容可能であって前記支持用爪に対して下方に移動可能な分離用爪と、前記アームにおいて回動軸を挟んで前記支持用爪と反対側に連結されて前記アームを前記第１の位置と前記第２の位置との間で駆動する駆動装置とを具備することを特徴とする付記１に記載のトレイ保持装置。
［付記３］
前記駆動装置は、前記アームの下方に配置されることを特徴とする付記２に記載のトレイ保持装置。

本発明の一実施形態に係るトレイ供給装置が用いられる実装装置を示す概略図。図１に示された液晶パネル供給ユニットを概略的に示す斜視図。図２中に示されるＦ３の方向から見た液晶パネル供給ユニットを、一部切欠いて示す正面図。図３に示された一方のアームを拡大して示す斜視図。図３に示された昇降装置の昇降用ロッドが、最下段に位置するトレイの位置まで延びた状態を一部切欠いて示すトレイ供給装置の正面図。図５に示されたアームの支持用爪が最下段に位置するトレイから離れる位置まで昇降用ロッドが移動した状態を一部切欠いて示すトレイ供給装置の正面図。図６に示された回動用ロッドが第２の位置まで回動した状態を一部切欠いて示すトレイ供給装置の正面図。図７に示された昇降用ロッドが下方に移動した状態を一部切り欠いて示すトレイ供給装置の正面図。図８に示されたアームが第１の位置に移動した状態を一部切り欠いて示すトレイ供給装置の正面図。図９に示された最下段に位置するトレイの直ぐ上に位置するトレイのフランジ部が支持用爪に当接するまで下がった状態を一部切り欠いて示すトレイ供給装置の正面図。図１０に示された分離用爪の動作によって、最下段のトレイが分離された状態を一部切り欠いてトレイ供給装置の正面図。図１１に示された分離されたトレイがベルトコンベア上に配置されるまで下方に移動した状態を一部切り欠いて示すトレイ供給装置の正面図。空になったトレイがトレイ回収装置の下方まで移動された状態を一部切り欠いて示すトレイ回収装置の正面図。図１３に示されたトレイが集積体に当接するまで上方に移動した状態を一部切り欠いて示すトレイ回収装置の正面図。図１４に示されたアームが第２の位置まで移動した状態を一部切り欠いて示すトレイ回収装置の正面図。図１５に示された集積体が上方に移動した状態を一部切り欠いて示すトレイ回収装置の正面図。図１６に示されたアームが第１の位置に移動した状態を一部切り欠いて示すトレイ回収装置の正面図。図１に示された支持用爪が集積体を支持するように、集積体が下方に移動された状態を一部切り欠いてトレイの回収装置の正面図。

符号の説明

２２…トレイ本体、２３…フランジ部、８０…トレイ供給装置（トレイ保持部）、８２…アーム（保持部）、８２…分離機構（分離部）、８４…昇降装置（昇降部）、８７…支持用爪、９１…回動装置（駆動装置）、９４…分離用爪、１０４…部位（所定位置）、１１０…制御装置（制御部）、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置。

Claims

複数積み重ねられたトレイの集積体を保持する保持部と、
前記集積体の最下段に位置するトレイを前記集積体から分離可能な分離部と、
前記トレイの集積体の前記最下段の前記トレイを支持可能であるとともに、前記集積体の下方に位置する所定位置と前記集積体との間を昇降することによって、前記分離されたトレイを前記所定位置に移動する第１の動作と、前記所定位置にあるトレイを前記集積体に移動する第２の動作とが可能な昇降部と、
前記分離部と前記昇降部との動作を制御する制御部と
を具備し、
前記トレイは、内側に被収容物を収容可能なトレイ本体と、前記トレイ本体の上端縁から周方向に延びるフランジ部とを具備し、
前記保持部は、前記フランジ部を支持可能な支持用爪を有して前記支持用爪が前記フランジ部を下方から支持する第１の位置と、前記集積体の側方へ離れて前記支持用爪が前記フランジ部から離れる第２の位置との間で回動自由に支持される一対のアームを具備し、
前記分離部は、前記アームに支持されるとともに前記アームが前記第１の位置にある状態において前記支持用爪が支持するトレイのフランジ部と当該トレイの下方に位置するトレイのフランジ部との間に収容可能であって前記支持用爪に対して下方に移動可能な分離用爪と、前記アームにおいて回動軸を挟んで前記支持用爪と反対側に連結されて前記アームを前記第１の位置と前記第２の位置との間で駆動する駆動装置とを具備し、
前記制御部は、前記昇降部によって前記集積体の前記最下段の前記トレイを下方から支持させた状態で、前記駆動装置を制御して前記アームを前記第２の位置から前記第１の位置に回動させて前記支持用爪と前記分離用爪とを同時に前記最下段の前記トレイの前記フランジと当該トレイの直ぐ上に位置するトレイの前記フランジとの間に収容させた後、前記昇降部と前記最下段の前記トレイとの間に前記集積体から前記最下段の前記トレイを分離可能な隙間ができる位置まで前記昇降部を下げ、その後前記分離用爪を下げて前記最下段の前記トレイの前記フランジを押し下げる
ことを特徴とするトレイ保持装置。
前記駆動装置は、前記アームの下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のトレイ保持装置。