JP5294204B2 - ワーク挿入機構及びワーク挿入方法 - Google Patents

Description

本発明はワーク搬送装置により搬送され検査を受けたチップ形電子部品等のワークをキャリアテープ内に挿入するワーク挿入機構及びワーク挿入方法に係り、とりわけ容易かつ確実にキャリアテープ内にワークを挿入することができるワーク挿入機構及びワーク挿入方法に関する。

従来より、ワーク収納孔を有するワーク搬送装置と、キャビティを有するキャリアテープとの連結部分に、ワーク搬送装置のワーク収納孔内に収納されているワークをキャリアテープのキャビティ内に挿入するワーク挿入機構が設置されているものが知られている。

このワーク挿入機構はワーク搬送装置のワーク収納孔内のワークをその下端部で吸着して、このワークをキャリアテープのキャビティ内に挿入する吸着ノズルを有している。ワーク搬送装置のワーク収納孔内に収納されたワークは、吸着ノズルの下端部により吸着される。吸着ノズルの降下に伴ってワークも降下し、吸着ノズルに吸着されていたワークが、キャリアテープのキャビティ内に入る。

その後キャリアテープが移動し、吸着ノズルの下端部に吸着されていたワークがキャリアテープのキャビティ壁面により吸着ノズルから引離されて、キャリアテープのキャビティ内に収納される。

上述のように吸着ノズルの下端部に吸着されていたワークは、キャリアテープのキャビティ内に入り、キャリアテープの移動に伴ってキャビティ内に収納される。

この場合、例えば調整不良等の原因によりキャリアテープのキャビティ内にワークが完全に入っていない状態でキャリアテープが移動することもあり、この場合はキャリアテープの移動に伴ってキャビティ内のワークが外方の部材に当接したり、あるいはキャリアテープのキャビティから外方へ飛びだすこともある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、容易かつ確実にワーク搬送装置のワーク収納孔内に収納されたワークをキャリアテープのキャビティ内に挿入することができるワーク挿入機構及びワーク挿入方法を提供することを目的とする。

本発明は、貫通して設けられたワーク収納孔を有するワーク搬送装置と、ワーク搬送装置の下方に位置しキャビティを有するキャリアテープとの間の連結部分に設けられ、ワーク搬送装置のワーク収納孔内のワークを受けとり、キャリアテープのキャビティ内へ挿入するワーク挿入機構において、上限位置と下限位置との間で上下方向に移動可能に設けられ、ワーク収納孔内のワークを吸着するエア吸着機能とワークを噴出するエア噴出機能を有する吸着ノズルと、キャリアテープ下方に設けられ、キャビティ内に収納されたワークを吸引する磁石とを備え、吸着ノズルは制御部により制御され、上限位置にあるときワーク収納孔内のワークを吸着し、その後下限位置まで降下してワークをエアにより噴出してキャビティ内に挿入させることを特徴とするワーク挿入機構である。

本発明は、キャリアテープのキャビティ近傍に、ワーク搬送装置のワーク収納孔からキャビティ内に挿入されるワークを検出するワークセンサを設け、吸着ノズルは水平方向移動可能となり、吸着ノズル近傍にキャビティ内のワークをワーク収納孔を介して吸引し外部へ排出する吸引排出ノズルが水平方向移動自在に設けられ、制御部はワークセンサからの信号に基づいて、キャビティ内にワークが正しく挿入されていない場合、吸着ノズルをキャビティおよびワーク収納孔上方から水平方向に移動させ、かつ吸引排出ノズルをキャビティおよびワーク収納孔上方へもってきて、キャビティ内のワークを吸引排出ノズルにより排出することを特徴とするワーク挿入機構である。

本発明は、ワークセンサは吸着ノズルの下限位置より下方に配置されていることを特徴とするワーク挿入機構である。

本発明は、ワークセンサは発光部と、受光部とを有し、受光部が光を受光したときをＯＮ、受光部が光を受光しないときをＯＦＦとすると、制御部は受光部からの信号に基づいて、ＯＮからＯＦＦに移行し、さらにＯＮに移行した際、キャビティ内にワークが正しく挿入されたと判断することを特徴とするワーク挿入機構である。

本発明は、貫通して設けられたワーク収納孔を有するワーク搬送装置と、ワーク搬送装置の下方に位置しキャビティを有するキャリアテープとの連結部分において、ワーク搬送装置のワーク収納孔内のワークを受けとり、キャリアテープのキャビティ内へ挿入するワーク挿入方法において、上限位置にある吸着ノズルによってワーク収納孔内のワークを吸着する工程と、吸着ノズルが下限位置まで降下して、ワークをエアにより噴出してキャビティ内に挿入する工程と、キャビティ内にワークが正しく挿入されているか否かをワークセンサにより検出する工程と、ワークセンサにより、キャビティ内にワークが正しく挿入されていないことを検出した場合、吸着ノズルを上昇させキャビティおよびワーク収納孔上方から水平方向に移動させて、吸引排出ノズルをキャビティおよびワーク収納孔上方へもってきて、キャビティ内のワークを吸引排出ノズルにより排出する工程と、を備えたことを特徴とするワーク挿入方法である。

以上のように本発明によれば、吸着ノズルを降下させ、吸着ノズルに吸着されたワークを吸着ノズルからエアを噴出することによりキャリアテープのキャビティ内に確実に挿入することができる。この際、キャリアテープ下方に、キャビティ内に収納されたワークを吸引する磁石が設けられているので、キャビティ内にワークを正しい姿勢で確実に収納することができる。また吸着ノズルからエアを噴出してワークをキャビティ内に挿入するため、吸着ノズルから速やかにワークを引離すことができ、吸着ノズルをその後速やかに上昇させることができる。

図１は本発明によるワーク挿入機構の一実施の形態を示す平面図。 図２は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図３は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図４は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図５は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図６は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図７は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図８は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図９は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１０は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１１は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１２は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１３は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１４は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１５は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１６は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１７は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１８は本発明によるワーク挿入機構のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図１９はワーク挿入機構のワークセンサを示す斜視図。 図２０はワーク挿入機構のワークセンサを示す側面図。 図２１はワーク挿入機構の比較例を示す平面図。 図２２はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図２３はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図２４はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図２５はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図２６はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図２７はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図２８はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図２９はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図３０はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図３１はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図３２はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図３３はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図３４はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。 図３５はワーク挿入機構の比較例のワーク挿入方法を示す動作説明図。

以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図２０は本発明によるワーク挿入機構及びワーク挿入方法の一実施の形態を示す図である。

まず図１により本発明によるワーク挿入機構が組込まれたテーピング装置１００について説明する。

図１に示すように、テーピング装置１００は、水平方向に配置されたテーブルベース１と、テーブルベース１上に設置された円形の搬送テーブル（ワーク搬送装置）２とを備えている。なおワーク搬送装置として搬送テーブル２の代わりに搬送ベルトを用いてもよい。搬送テーブル２はその周縁部に外周に向けて開孔するとともに搬送テーブルを貫通する複数のワーク収納孔３を有し、ワーク収納孔３は等間隔に配置され、直方体形状のワークＷを固別に収納する。搬送テーブル２は図示されない駆動機構により、垂直な中心軸４の周囲に時計回り（矢印Ａの方向）に間歇回転し、間歇回転の際にワーク収納孔３内のワークＷが遠心力によって搬送テーブル２の外側に飛び出さないように、後述する分離供給部６の付近を除いて、図示されないガード壁が搬送テーブル２の周囲に設けられている。

ワークＷは図示されないパーツフィーダから供給され、リニアフィーダ５に移載されて振動により一列で搬送テーブル２に向けて搬送される。リニアフィーダ５の終端部は搬送テーブル２のワーク収納孔３の開孔部と対向し、ワークＷは分離供給部６の作用により個別にワーク収納孔３に収納される。ワーク収納孔３に収納されたワークＷは搬送テーブル２の間歇回転により搬送され、第１検査部７に到達すると第１の検査が行われる。検査結果により不良と判断されたワークＷは、搬送テーブル２の間歇回転により第１排出部８に到達するとそこで排出される。第１検査部７で良品と判断されたワークＷは搬送テーブル２により、第１排出部８をそのまま通過して第２検査部９に到達する。第２検査部９においてワークＷに対して第２の検査が行われ、検査結果により不良と判断されたワークＷは、搬送テーブル２の間歇回転により第２排出部１０に到達し、この第２排出部１０から排出される。第２検査部９で良品と判断されたワークＷは、搬送テーブル２により第２排出部１０をそのまま通過して挿入部（連結部分）１１Ａに到達する。ワーク収納孔３に収納されたワークＷは、挿入部１１Ａにおいて搬送テーブル２の下側に位置するキャリアテープ１２に等間隔に設けられ上方が開口したキャビティ１３内に個別に挿入される。

次に本発明によるワーク挿入機構１１について説明する。ワーク挿入機構１１は、貫通して設けられたワーク収納孔３を有する搬送テーブル２と、搬送テーブル２の下方に位置しキャビティ１３を有するキャリアテープ１２との連結部分である挿入部１１Ａに設置され、搬送テーブル２のワーク収納孔３内のワークＷを受けとり、キャリアテープ１２のキャビティ１３内に挿入するものである。

このようなワーク挿入機構１１は、図２乃至図９に示すように、上限位置１５ａと下限位置１５ｂとの間で上下方向に移動可能に設けられ、ワーク収納孔３内のワークＷを吸着する吸着ノズル１５と、キャリアテープ１２下方に設けられ、キャビティ１３内に収納されたワークＷを吸引する磁石１６と、キャリアテープ１２のキャビティ１３近傍に設けられキャビティ１３内に正しくワークＷが挿入されたか否かを検出するワークセンサ１７とを備えている。

このうち吸着ノズル１５はワーク収納孔３内のワークＷを真空により吸着する機能と、ワークＷをエアにより噴出してキャビティ１３内へ収納する機能を有している。またワークセンサ１７は、図１９に示すように発光素子群１７ａと、受光素子群１７ｂとを有している。

また、図１２及び図１５に示すように、吸着ノズル１５近傍に、キャビティ１３内のワークＷをワーク収納孔３を介して吸引し、その後外部へ排出する吸引排出ノズル１８が設けられている。

ワーク挿入機構１１の吸着ノズル１５および吸引排出ノズル１８は、ワーク挿入機構本体１１ａ内に設けられている。ワーク挿入機構本体１１ａが図示されない駆動機構により水平方向に図１２に示す矢印Ｇ方向に移動するのに伴って、吸着ノズル１５および吸引排出ノズル１８も矢印Ｇの方向に移動して吸着ノズル１５がキャビティ１３およびワーク収納孔３上方から側方外方へ離れて、吸引排出ノズル１８がキャビティ１３およびワーク収納孔３上にくる。またワーク挿入機構本体１１ａが水平方向に図１５に示す矢印Ｈ方向に移動して、吸着ノズル１５がキャビティ１３およびワーク収納孔３上方へ戻る（図１６参照）。

なお、吸着ノズル１５はワーク挿入機構本体１１ａ内で上下方向に移動可能となっており、ワーク挿入機構本体１１ａ、吸着ノズル１５、吸引排出ノズル１８は、いずれも搬送テーブル２およびキャリアテープ１２とともに、制御部１００ａにより駆動制御される。

ところで挿入部１１Ａにおいて、ワーク収納孔３の下側は開放されている。このため、挿入部１１Ａ以外のワーク収納孔３の通過箇所においては、テーブルベース１が搬送テーブル２の下側に位置してワークの落下を防止している。また挿入部１１Ａの近傍のワーク収納孔３の通過箇所においては、キャリアテープ１２の長手方向に沿ってセパレータ１４が設けられ、このセパレータ１４が搬送テーブル２の下側に位置してワークＷの落下を防止している。セパレータ１４は、ワークＷの落下防止の他に、挿入部１１Ａ近傍におけるキャリアテープ１２の跳ね上がり防止の役目も担っている。また、挿入部１１Ａにおけるキャリアテープ１２のキャビティ１３の直下位置には上述のように磁石１６が設けられ、キャビティ１３内に挿入されたワークＷを吸引して底面に保持し、ワークＷの姿勢を安定させる。ワークＷは電子部品であるため、金属を成分とする電極を有しており、この金属部分が磁石１６に吸引されることになる。図１において、ワークＷがキャビティ１３に収納されると、キャリアテープ１２は図示されない駆動機構により矢印Ｂの方向に間歇搬送され、図示されないテープ貼付機構によりキャリアテープ１２の上面にカバーテープが貼付されてキャビティ１３が塞がれる。

図１において、第１検査部及び第２検査部の２つの検査部が設けられているが、検査の種類に応じて更に第３検査部、第４検査部を設けてもよく、第１検査部のみを設けてもよい。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用、すなわちワーク挿入方法について図１のＸ矢視透視図である図２〜図１７により説明する。

まず図２において、搬送テーブル２はワーク収納孔３に直方体形状のワークＷを収納して矢印Ａ１の方向（図１における矢印Ａに対応）に間歇回転している。挿入部１１Ａにおいて搬送テーブル２の上方は開放されており、搬送テーブル２のワーク収納孔３に向って図示されない駆動源により昇降する吸着ノズル１５が降下する。吸着ノズル１５の下端部にはワークＷを吸着する吸着口１５ｃが開口し、この吸着口１５ｃは切換弁２５ｃを介して真空源２５ａに接続されて矢印Ｃの方向に真空吸引を行なってワークＷを吸着する。図２において、吸着ノズル１５はその下端部が搬送テーブル２の上面よりやや上方となる上限位置１５ａにおいて停止している。

上述のように、キャリアテープ１２と搬送テーブル２との間にはセパレータ１４が設けられており、ワーク収納孔３の下方はセパレータ１４により塞がれているが、吸着ノズル１５の直下位置にはセパレータ１４はなく、ワーク収納孔３の下方は開放され、その直下位置にキャリアテープ１２のキャビティ１３が停止している。図３においてワーク収納孔３が吸着ノズル１５の直下位置に到達して搬送テーブル２が停止すると、ワーク収納孔３内のワークＷは吸着ノズル１５の下端部に吸着される。次に吸着ノズル１５はワークＷを吸着したまま矢印Ｄの方向に降下する（図４参照）。そして、図５に示すように、吸着ノズル１５はその下端部が搬送テーブルの下面付近となる下限位置１５ｂにおいて停止する。次に真空源２５ａに接続されていた吸着ノズル１５の吸着口１５ｃが圧縮エア供給源２５ｂへ接続するよう切換弁２５ｃにより切り換えられる。これにより、吸着ノズル１５の内部には矢印Ｆの方向に圧縮エアが供給され、ワークＷは圧縮エアの噴出により吸着ノズル１５からキャリアテープ１２のキャビティ１３に向けて噴出される。そして、吸着ノズル１５から噴出されたワークＷは、図６及び図７のように上方が開口したキャビティ１３内に挿入される。キャビティ１３の底面の下側には磁石１６が設けられており、金属部分を有するワークＷはこの磁石１６の吸引力によってキャビティ１３の底面に吸引保持されて、正しい姿勢でキャビティ１３に収納される。

この間、キャビティ１３内のワークＷは、キャビティ１３近傍に配置されたワークセンサ１７により検出される。ワークセンサ１７の詳細図を図１９及び図２０に示す。図１９は挿入部１１Ａにおけるキャリアテープ１２及びキャビティ１３の斜視図であり、方向を対応させるために図１における矢印Ｘを記載してある。また、図２０は図１９を矢印Ｘに直交する矢印Ｙの方向から見た透視図である。図１９及び図２０において、ワークセンサ１７は３個の発光素子群１７ａと３個の受光素子群１７ｂとにより構成される。発光素子群１７ａの各発光素子と受光素子群１７ｂの各受光素子は、図１９に示すようにキャビティ１３を挟んでキャリアテープ１２の両側の対向位置に設けられている。発光素子群１７ａは図２０の矢印Ｓの方向に投光し、斜線を施した範囲Ｔに存在する光を受光素子群１７ｂが検知する。

次にワークセンサ１７の作用について詳述する。まず図２〜図５において前述の図２０に示す範囲Ｔには光が通過しており、受光素子群１７ｂは光を検知している。この状態をＯＮとする。次に図６において、吸着ノズル１５の下限位置１５ｂからキャリアテープ１２のキャビティ１３に向けて噴出されたワークＷが範囲Ｔを上から下へ通過し、受光素子群１７ｂは光の遮断を検出する。この状態をＯＦＦとする。その後図７において、ワークＷがキャビティ１３内に収納されると受光素子群１７ｂは再び光を検出する。この状態はＯＮである。吸着ノズル１５の下限位置１５ｂが範囲Ｔよりも上方であるため、ワークセンサ１７はこのＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮを検知し、ワークセンサ１７からの信号が制御部１００ａに送られ、制御部１００ａはワークＷがキャビティ１３の開口を通過したと判断する。これは、ワークＷがキャビティ１３内に正しい姿勢で挿入されたことを意味する。

図１９において、発光素子群１７ａ及び受光素子群１７ｂを構成する発光素子及び受光素子の数は各々３個となっているが、発光素子と受光素子の数は、キャリアテープ１２の長手方向に沿うキャビティ１３の開口部の長さＺの全体にわたって投光して図２０の範囲Ｔを設けることを目的としたための一例である。上記の長さＺと各発光素子及び各受光素子の大きさとの関係により、発光素子及び受光素子の数は最適に決定される。

ワークＷがキャビティ１３の開口を通過したことをワークセンサ１７が検知すると、図８に示すようにキャリアテープ１２は制御部１００ａにより矢印Ｂの方向に間歇搬送され、吸着ノズル１５は矢印Ｅの方向に上昇する。そして図９に示すように、吸着ノズル１５はその下端部が搬送テーブル２の上面より上となる上限位置１５ａで停止する。この時、次のワークＷが挿入されるキャビティ１３が吸着ノズル１５の直下位置に到着し、キャリアテープ１２は停止する。そして、搬送テーブル２が矢印Ａ１の方向に間歇回転を開始して、次のワークＷをワーク挿入機構１１に向かって搬送し、吸着ノズル１５の吸着口１５ｃは、切換弁２５ｃにより真空源２５ａへ接続される。これにより、再び図２に示す状態となり、吸着ノズル１５の吸着口１５ｃは、矢印Ｃの方向に真空吸引される。

次にワークＷがキャビティ１３に正しく収納されない場合の作用について述べる。図１０において、ワークＷはキャビティ１３内に傾斜して収容されている。この時、ワークセンサ１７を構成する受光素子群１７ｂの一部（図１０における右端部分）はワークＷによる光の遮断をあらかじめ定められた時間以上検知する。すなわち、上記のＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮではなく、ＯＮ→ＯＦＦであることを検知する。

これにより、ワークセンサ１７からの信号に基づいて制御部１００ａは、ワークＷがキャビティ１３に正しい姿勢で挿入されていないと判断する。このとき、吸着ノズル１５は矢印Ｅの方向に上昇して、図１１に示すように、吸着ノズル１５はその下端部が搬送テーブル２の上面より上となる上限位置１５ａで停止し、吸着口１５ｃの圧縮エア供給源２５ｂへの接続が解除される。次に、図１２に示すようにワーク挿入機構本体１１ａが制御部１００ａにより、矢印Ｇの方向に移動し、その結果、図１３に示すようにキャビティ１３の上側に吸着ノズル１５に代わって吸引排出ノズル１８が現れる。吸引排出ノズル１８は、図１２に示すように真空源２８に接続されて、図１４の矢印Ｈの方向に真空吸引が行われ、キャビティ１３内に傾斜して収容されていたワークＷは吸引排出ノズル１８により、ワーク収納孔３を介して外方へ排出される。その後、図１５に示すように、ワーク挿入機構本体１１ａが矢印Ｈの方向に移動し、その結果、図１６に示すように、キャビティ１３およびワーク収納孔３の上側に再び吸着ノズル１５が現れる。そして、図１７に示すように、吸着ノズル１５は切換弁２５ｃを介して真空源２５ａに接続されて矢印Ｃの方向に真空吸引を開始するとともに、搬送テーブル２が矢印Ａ１の方向に間歇回転し、次のワーク収納孔３に収納されたワークＷがワーク挿入機構１１に向けて搬送され、図２に示す状態からワークＷの挿入が行われる。

なお、上記実施の形態において、ワークＷがキャビティ１３に正しい姿勢で収容されない例として、ワークＷが傾斜して収容されている場合について示したが（図１０）、図１８に示すように、ワークＷ全体が浮き上がってキャビティ１３の開口部から飛び出している場合にも、同様にワークセンサ１７によるＯＮ→ＯＦＦの検知が可能である。

以上のように本実施の形態によれば、吸着ノズル１５を降下させ、この吸着ノズル１５に吸着されたワークＷを吸着ノズル１５からエアを噴出してキャビティ１３内に確実に挿入することができる。またキャビティ１３内に挿入されたワークＷを磁石１６によって正しい姿勢に保つことができる。更に吸着ノズル１５に吸着されたワークＷをエアにより噴出するため、吸着ノズル１５からワークＷを速やかに引離し、その後吸着ノズル１５を速やかに上昇させることができる。またキャビティ１３内にワークＷが正しく挿入されない場合でも、吸引排出ノズル１８によってキャビティ１３内のワークＷを外方へ排出し、吸着ノズル１５によって再度ワークＷをキャビティ１３内に確実に挿入することができる。

次に本発明の比較例を図２１〜図３５により説明する。テーピング装置１０１は、テーブルベース１上に水平に設置された円形の搬送テーブル２を有する。搬送テーブル２はその周縁部に外周に向けて開孔した複数のワーク収納孔３を有し、ワーク収納孔３は直方体形状のワークＷを個別に収納し、垂直な中心軸４の周囲に時計回り（矢印Ａの方向）に間歇回転する。間歇回転の際にワーク収納孔３内のワークＷが遠心力によって搬送テーブル２の外側に飛び出さないように、分離供給部６の付近を除いて、図示されないガード壁が搬送テーブル２の周囲に設けられている。ワークＷは図示されないパーツフィーダから供給され、リニアフィーダ５に移載されて振動により一列で搬送テーブル２に向けて搬送される。リニアフィーダ５の終端部は搬送テーブル２のワーク収納孔３の開孔部と対向し、ワークＷは分離供給部６により個別にワーク収納孔３に収納される。ワーク収納孔３に収納されたワークＷは搬送テーブル２の間歇回転により搬送され、第１検査部７に到達すると第１の検査が行われ、検査結果により不良と判断されたワークＷは、間歇回転により第１排出部８に到達して排出される。

第１検査部７で良品と判断されたワークＷは第１排出部８をそのまま通過して第２検査部９に到達する。そこで第２の検査が行われ、検査結果により不良と判断されたワークＷは、間歇回転により第２排出部１０に到達し、そこから排出される。第２検査部９で良品と判断されたワークＷは第２排出部１０をそのまま通過して挿入部１１１Ａに到達する。ワーク収納孔３に収納されたワークＷは、挿入部１１１Ａにおいて搬送テーブル２の下側に位置するキャリアテープ１２に設けられたキャビティ１３に個別に挿入される。挿入部１１１Ａにおいて、ワーク収納孔３の下側は開放されている。このため、挿入部１１１Ａ以外のワーク収納孔３の通過箇所においては、テーブルベース１が搬送テーブル２の下側に位置してワークＷの落下を防止し、挿入部１１１Ａの近傍におけるワーク収納孔３の通過箇所においては、キャリアテープ１２の長手方向に沿って設けられたセパレータ１４が搬送テーブル２の下側に位置してワークＷの落下を防止している。このセパレータ１４は、ワークの落下防止の他に、挿入部１１１Ａ近傍におけるキャリアテープ１２の跳ね上がり防止の役目も担っている。ワークＷがキャビティ１３に収納されたキャリアテープ１２は図示されない駆動機構により矢印Ｂの方向に間歇搬送され、図示されないテープ貼付機構によりキャリアテープ１２の上面にカバーテープが貼付されてキャビティ１３が塞がれる。

このような比較例における作用を図２１における挿入部１１１ＡのＸ矢視透視図である図２２〜図３０に示す。図２２において、搬送テーブル２はワーク収納孔３に直方体形状のワークＷを収納して矢印Ａ１の方向（図２１における矢印Ａに対応）に間歇回転している。挿入部１１１Ａにおいて搬送テーブル２の上方は開放され、挿入部１１１Ａにワーク挿入機構１１１が設置されている。ワーク挿入機構１１１は図示されない駆動源により昇降する吸着ノズル１５を有している。吸着ノズル１５の下端部にはワークＷを吸着する吸着口１５ｃが開口し、図示されない真空源に接続されて矢印Ｃの方向に真空吸引が行われ、ノズル１５にワークＷを吸着する。図２２において、ノズル１５はその下端が搬送テーブル２の上面よりやや上方となる上限位置１５ａにおいて停止している。

挿入部１１１Ａにおいて、キャリアテープ１２と搬送テーブル２との間にはセパレータ１４が設けられており、ワーク収納孔３の下方は塞がれているが、ノズル１５の直下位置にはセパレータ１４はなく、ワーク収納孔３の下方は開放され、その直下位置にキャリアテープ１２のキャビティ１３が停止している。図２３においてワーク収納孔３がノズル１５の直下位置に到達して搬送テーブル２が停止すると、ワーク収納孔３内のワークＷは吸着ノズル１５の下端部に吸着される。次に図２４のように、吸着ノズル１５はワークＷを吸着したまま矢印Ｄの方向に下降する。そして図２５において、吸着ノズル１５はその下端部がセパレータ１４の下面とキャリアテープ１２の上面との間となる下限位置１５ｂで停止し、ワークＷは吸着ノズル１５に吸着された状態でキャビティ１３内に挿入される。次に図２６においてキャリアテープ１２が矢印Ｂの方向に間歇搬送され、吸着ノズル１５の下端部に吸着されていたワークＷは、キャリアテープ１２のキャビティ１３の壁面のうちキャリアテープ１２の搬送方向と逆側の壁面１３ａに当接する。そして図２７のように、キャリアテープ１２の移動に伴ってワークＷはノズル１５から擦り取られるように離れて落下し、キャビティ１３内に収納される。その後、図２８に示すように吸着ノズル１５は矢印Ｅの方向に上昇し、図２９に示すように、その下端部が搬送テーブル２の上面よりやや上方となる上限位置１５ａで停止する。この時、次のワークＷが挿入されるキャビティ１３が吸着ノズル１５の直下位置に到達し、キャリアテープ１２は停止する。そして、図３０のように搬送テーブル２が矢印Ａ１の方向に間歇回転を開始して、次のワークＷを挿入部１１１Ａに向かって搬送し、再び図２２に示す状態となり、これが繰り返される。

ここで、比較例において、キャリアテープ１２のキャビティ１３にワークを挿入する際に、以下のような問題が発生する。第１の問題は、調整不良等により吸着ノズル１５が本来停止すべき下限位置１５ｂよりも高い位置で停止すると、ワークＷが吸着ノズル１５から擦り取られる際に、ワークＷのキャリアテープ１２の搬送方向側がやや上方に持ち上がることである。このとき、セパレータ１４の下面に当接した状態で搬送されることによって、ワークＷに擦過が生じる。この様子を図３１〜図３５に、キャリアテープ１２のキャビティ１３付近の拡大図として示す。

図３１において、ワークＷを吸着した吸着ノズル１５が下限位置１５ｂで停止している。その停止位置は、例えば吸着ノズル１５の停止位置精度の調整不良等が原因で本来停止すべき位置よりも高い位置となっている。ここで、キャリアテープ１２のキャビティ１３の壁面１３ａと底面１３ｂとのなす角αは、キャビティ１３をプレス加工により形成するため、９０度よりやや大きくなることが多い。上記のように、吸着ノズル１５の下限位置１５ｂが本来の位置よりも高く且つ角αが９０度よりやや大きいと、キャリアテープ１２の間歇搬送が開始されて、図３２に示すようにワークＷの一辺がキャビティ１３の壁面１３ａに位置Ｐで当接する。その後、図３３に示すようにワークＷの一面が壁面１３ａに沿って移動し、ワークＷのキャリアテープ１２の進行方向側がキャビティ１３内で上方に持ち上がって傾斜する。このときワークＷは吸着ノズル１５に吸着されて移動し、ワークＷの上方に持ち上がった側の一辺が、図３１においてＭで示される吸着ノズル１５とセパレータ１４との隙間に入り込み、図３３に示すように位置Ｑにおいてセパレータ１４に当接してしまう。

ここで、図３３においてワークＷが傾斜しているために、吸着ノズル１５の先端とワークＷの上面との間にはＮで示される間隙が存在し、吸着ノズル１５の吸着力はわずかに低下する。しかし、最近のチップ形電子部品の一辺の長さは１ｍｍ程度である場合が多く、その際のＮの長さは５０μｍ程度であるため、吸着力の低下はわずかであり、ワークＷが吸着ノズルから外れて落下することはない。この状態でキャリアテープ１２の間歇搬送が続くと、図３４のように、位置Ｑにおいてセパレータ１４に当接したワークＷの一辺がセパレータ１４の下面を擦って移動し、図３５のように吸着ノズル１５の吸着力が失われてワークＷが落下してキャビティ１３に収納されるまでに、ワークＷに擦過を生ずる。

これを防止する対策として、前記Ｍで示される間隙を極めて小さくすることが考えられる。しかしながら、吸着ノズル１５の円滑な昇降のために、この部分にはある程度の間隙が必要であり、上述のような一辺の長さが１ｍｍ程度のチップ形電子部品を扱う挿入部の場合には、上述の間隙Ｍは２０〜３０μｍ程度であるため、それ以上間隙を小さくすることは極めて困難である。

他の対策として、吸着ノズル１５の下限位置１５ｂの停止位置を高精度に制御して、ワークＷが傾斜してもセパレータ１４に当接しないようにすることが考えられる。しかしながら、上述のような一辺の長さが１ｍｍ程度のチップ形電子部品を扱う挿入部の場合には、図３１において、Ｌで示されるセパレータ１４の下面とキャリアテープ１２の上面との間隙が２０μｍ程度になるため、吸着ノズル１５の下限位置１５ｂをこの間隙内で高精度に制御することは極めて困難である。

また、上述のようにワークＷがセパレータ１４に当接したままキャリアテープ１２が搬送された場合には、ワークＷに擦過を生じるが、セパレータ１４への当接の仕方によっては、ワークＷがセパレータ１４に引っ掛かり、キャリアテープ１２の搬送が停止することがある。その場合には、装置を一時停止して、傾斜したワークを人手によって除去する必要があり、装置の稼働率が低下する。

比較例における第２の問題は、ワーク挿入機構１１１の動作の高速化が困難となることである。比較例においては、上述のようにワークＷを吸着したノズル１５を下降させ、吸着ノズル１５が下限位置１５ｂに到達した後にキャリアテープ１２を搬送して吸着ノズル１５からワークＷを擦り取り、その後で吸着ノズル１５を上昇させている。これらの一連の動作を直列に行うため、ワーク挿入機構１１１の動作の高速化に限界があった。

これに対して本願発明によれば、上述のように搬送テーブル２のワーク収納孔３内に収納されたワークＷを容易かつ確実に、またワークＷに傷を付けることなくキャリアテープ１２のキャビティ１３内に挿入することができる。またキャビティ１３内にワークＷが正しく挿入されない場合でも、キャビティ１３内からワークＷを排出して、再度キャビティ１３内にワークＷを挿入することができる。

１ テーブルベース
２ 搬送テーブル
３ ワーク収納孔
４ 中心軸
５ リニアフィーダ
６ 分離供給部
７ 第１検査部
８ 第１排出部
９ 第２検査部
１０ 第２排出部
１１ ワーク挿入機構
１１Ａ 挿入部
１１ａ ワーク挿入機構本体
１２ キャリアテープ
１３ キャビティ
１４ セパレータ
１５ 吸着ノズル
１５ａ 上限位置
１５ｂ 下限位置
１５ｃ 吸着口
１６ 磁石
１７ ワークセンサ
１７ａ 発光素子群
１７ｂ 受光素子群
１８ 吸引排出ノズル
１００ テーピング装置
１００ａ 制御部

Claims (3)

1. 貫通して設けられたワーク収納孔を有するワーク搬送装置と、ワーク搬送装置の下方に位置しキャビティを有するキャリアテープとの間の連結部分に設けられ、ワーク搬送装置のワーク収納孔内のワークを受けとり、キャリアテープのキャビティ内へ挿入するワーク挿入機構において、
   上限位置と下限位置との間で上下方向に移動可能に設けられ、ワーク収納孔内のワークを吸着するエア吸着機能とワークを噴出するエア噴出機能を有する吸着ノズルと、
   キャリアテープ下方に設けられ、キャビティ内に収納されたワークを吸引する磁石とを備え、
   吸着ノズルは制御部により制御され、上限位置にあるときワーク収納孔内のワークを吸着し、その後下限位置まで降下してワークをエアにより噴出してキャビティ内に挿入させ、
   キャリアテープのキャビティ近傍に、ワーク搬送装置のワーク収納孔からキャビティ内に挿入されるワークを検出するワークセンサを設けるとともに、ワークセンサは吸着ノズルの下限位置より下方に配置され、
   吸着ノズルは水平方向移動可能となり、吸着ノズル近傍にキャビティ内のワークをワーク収納孔を介して吸引し外部へ排出する吸引排出ノズルが水平方向移動自在に設けられ、 制御部はワークセンサからの信号に基づいて、キャビティ内にワークが正しく挿入されていない場合、吸着ノズルをキャビティおよびワーク収納孔上方から水平方向に移動させ、かつ吸引排出ノズルをキャビティおよびワーク収納孔上方へもってきて、キャビティ内のワークを吸引排出ノズルにより排出することを特徴とするワーク挿入機構。
2. ワークセンサは発光部と、受光部とを有し、受光部が光を受光したときをＯＮ、受光部が光を受光しないときをＯＦＦとすると、制御部は受光部からの信号に基づいて、ＯＮからＯＦＦに移行し、さらにＯＮに移行した際、キャビティ内にワークが正しく挿入されたと判断することを特徴とする請求項１記載のワーク挿入機構。
3. 貫通して設けられたワーク収納孔を有するワーク搬送装置と、ワーク搬送装置の下方に位置しキャビティを有するキャリアテープとの連結部分において、ワーク搬送装置のワーク収納孔内のワークを受けとり、キャリアテープのキャビティ内へ挿入するワーク挿入方法において、
   上限位置にある吸着ノズルによってワーク収納孔内のワークを吸着する工程と、
   吸着ノズルが下限位置まで降下して、ワークをエアにより噴出してキャビティ内に挿入するとともにキャビティ内のワークを磁石により吸引する工程と、
   キャビティ内にワークが正しく挿入されているか否かを吸着ノズルの下限位置より下方に配置されたワークセンサにより検出する工程と、
   ワークセンサにより、キャビティ内にワークが正しく挿入されていないことを検出した場合、吸着ノズルを上昇させキャビティおよびワーク収納孔上方から水平方向に移動させて、吸引排出ノズルをキャビティおよびワーク収納孔上方へもってきて、キャビティ内のワークを吸引排出ノズルにより排出する工程と、を備えたことを特徴とするワーク挿入方法。

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