JP5999795B1 - 処理ユニット及び電子部品搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】進退駆動装置を個別に配置するタイプの電子部品搬送装置の組み付け作業を簡便にする処理ユニット及び電子部品搬送装置を提供する。【解決手段】処理ユニットは、ユニット筐体61と、ユニット筐体61に配置され、電子部品に所定処理を施すための処理位置と、ユニット筐体61に立設され、処理位置の高さよりも背の高い立柱フレーム611と、処理位置の直上に位置するように立柱フレーム611の端部に設置され、軸方向に前進及び後退が可能なロッド81を有し、処理位置に向けてロッドを前進させる進退駆動部装置8を有する。そして、進退駆動部装置8と処理位置は、吸着チャック33の全長以上に離間して配置される。この処理ユニットは、ロッド81と吸着チャック33と処理位置が一直線上に並ぶように、ユニット筐体61の位置が調整される。【選択図】図7

Description

本発明は、電子部品に所定処理を施す処理ユニットと電子部品を搬送しながら所定処理を施す電子部品搬送装置に関する。
電子部品は、電気特性や外観等の各種検査を受け、品質に応じて分類され、梱包し直される後工程を経る。電子部品搬送装置は、後工程を担う製造装置であり、搬送経路を形成し、各種検査、分類又は梱包を施す処理ユニットを搬送経路に配置する。そして、電子部品搬送装置は、電子部品を搬送経路に沿って移動させ、各種処理ユニットで電子部品に処理を施す。この電子部品搬送装置は、回転テーブルや水平レール等の搬送手段を備える。搬送手段は、電子部品を保持する保持手段を高さ一定で水平移動させる。各種の処理ユニットは、保持手段の移動軌跡直下に配置され、保持手段の昇降によって電子部品を受け取って処理を施す。
保持手段の昇降方法は、保持手段自体に駆動機構が設けられて自力昇降するタイプ、搬送手段全体が昇降するタイプが挙げられる。自力昇降タイプは、駆動機構から引き出される電気配線が絡む等の理由により、回転テーブルが1方向に回転し続ける搬送手段には適用できない。搬送手段全体が昇降するタイプは、搬送経路の全保持手段が一律の昇降速度となるので、昇降速度を上げることによる生産性の向上と、昇降速度を下げることによる電子部品への欠陥発生抑制とが両立できない。
そこで、保持手段を昇降させる駆動源を、各処理ユニットの上方に個別に配置することが考えられている(例えば特許文献1参照。)。具体的には、軸受け孔や上下に延びるガイドを回転テーブルや水平レールに設け、保持手段を昇降可能に支持する。そして、搬送経路を挟んで処理ユニットの直上に進退駆動装置を配置する。進退駆動装置は、例えば前進及び後退可能なロッドを有する。モータ等によってロッドを保持手段に向けて降ろし、ロッド下端で保持手段を処理ユニットに向けて押し降ろす。
この進退駆動装置を個別に配置するタイプでは、処理時間が短い処理ユニットへは比較的低速で保持手段を下降させて、電子部品の欠陥を防止できる。一方、処理時間が長い処理ユニットへは比較的高速で保持手段を下降させて、電子部品の下降開始から処理を経て搬送経路への復帰までのタクトタイムを減少させることができる。これにより、複数の処理全体として、搬送速度を向上させ、同時に電子部品の欠陥防止を達成することができる。
特開2004−182388号公報
電子部品搬送装置の製造の際、保持手段が自力昇降するタイプでは、搬送手段が形成する搬送経路と処理ユニットとを位置合わせしながら架台に設置すればよい。搬送手段全体が昇降するタイプでも、搬送手段が形成する搬送経路と処理ユニットとを位置合わせしながら架台に設置すればよい。
ところが、進退駆動装置を個別に配置するタイプでは、搬送手段が形成する搬送経路と処理ユニットと進退駆動装置の3者の関係を合わせるように位置合わせしなくてはならない。搬送経路と処理ユニットを位置合わせする第1の作業と、搬送経路と進退駆動装置を位置合わせする第2の作業が必要である。そのため、進退駆動装置を個別に配置するタイプは、保持手段が自力昇降するタイプ及び搬送手段全体が昇降するタイプと比べて、位置合わせ作業の作業量が増加してしまう。作業量の増加は、電子部品搬送装置のコストに影響する。
また、位置合わせ作業は、電子部品搬送装置で行う処理の追加、削除、入れ替えに伴う処理ユニットの位置変更によっても生じる。処理ユニットの位置を変更した場合には、処理ユニットが移動した位置に合わせて進退駆動装置の位置を変更又は増設しなくてはならない。位置合わせ作業中は、電子部品搬送装置を稼働できず、電子部品の生産性低下をもたらす。位置合わせ作業の作業時間が長くなると、それだけ電子部品の生産性が低下してしまう。
進退駆動装置の位置変更に関し、電子部品搬送装置の仕様によっては大掛かりな改造作業となる。すなわち、電子部品搬送装置において、搬送経路の上方に進退駆動装置を設置するステー盤を配置し、また進退駆動装置と制御装置とのコネクタ回路基板が当該ステー盤に設置されるケースもある。このケースにおいては、進退駆動装置を新たに設置しようとするステー盤の該当箇所に、進退駆動装置の取り付け用の穴を貫設しなくてはならない。進退駆動装置の信号線を接続するソケットを変更しなくてはならない。進退駆動装置が備えるアクチュエータの改造又は変更を要する場合もある。装置のコンパクト化の観点から各部品が集積されていると、穴の貫設作業、進退駆動装置の取り外し及び取り付け作業、接続するソケットの変更作業のために、電子部品搬送装置の他構成も一旦取り外す必要も生じ得る。
本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、進退駆動装置で保持手段を昇降させるタイプの電子部品搬送装置の組み付け作業を簡便にする処理ユニット及び電子部品搬送装置を提供することを目的とする。
本発明に係る処理ユニットは、回転テーブルの外縁に、電子部品を保持するスライド可能な保持手段を有し、前記回転テーブルを円周方向に間欠回転させることで、前記回転テーブルの外周に沿って電子部品の搬送経路を形成する電子部品搬送装置に備えられ、電子部品に対して所定の処理を施す処理ユニットであって、前記電子部品搬送装置は、前記搬送経路と平行に拡がる台を前記搬送経路の直下に有し、前記搬送経路の直下まで回転テーブルの半径方向に放射状に延びる複数のレールを前記台の上面に配置して成り、ユニット筐体と、前記ユニット筐体に配置され、電子部品に所定処理を施すための処理位置と、前記ユニット筐体に立設され、前記処理位置の高さよりも背の高いフレームと、前記処理位置よりも高い位置となるように前記フレームの端部に設置され、軸方向に前進及び後退が可能なロッドを有する進退駆動部と、前記ユニット筐体の底面に、前記レールに摺動可能に嵌合するスライダと、を備え、前記ユニット筐体の前記ロッドが前進する押圧力により、前記保持手段をスライドさせ、保持した電子部品が前記処理位置に調整され、前記スライダは前記レールに着脱自在であって、前記進退駆動部は、前記スライダの中心線及び前記回転テーブルの面に対して直交する所定の線上にあり、前記所定の線に沿って前進及び後退すること、を特徴とする。
また、本発明に係る電子部品搬送装置は、電子部品を搬送しながら所定処理を施す電子部品搬送装置であって、円周方向に間欠回転する回転テーブルと、前記回転テーブルの外縁にスライド可能に設置され、電子部品を保持する保持手段と、を有し、前記電子部品の搬送経路を形成する搬送手段と、ユニット筐体と、前記ユニット筐体に配置され、電子部品に所定処理を施すための処理位置と、前記ユニット筐体に立設され、前記処理位置の高さよりも背の高いフレームと、前記処理位置よりも高い位置となるように前記フレームの端部に設置され、軸方向に前進及び後退が可能なロッドを有する進退駆動部と、を有し、前記搬送経路の直下に配置され、前記搬送経路を巡る電子部品に対して所定処理を施す処理ユニットと、前記搬送経路の直下に位置し、前記搬送経路と平行に拡がる台と、前記台の上面に配置され、前記搬送経路の直下まで回転テーブルの半径方向に放射状に延びる複数の延びるレールと、前記ユニット筐体の底面に設けられ、摺動可能に嵌合するスライダと、を備え、前記処理ユニットは、前記ユニット筐体の前記ロッドが前進する押圧力により、前記保持手段をスライドさせ、保持した電子部品が前記処理位置に調整され、前記スライダは前記レールに着脱自在であって、前記進退駆動部は、前記スライダの中心線及び前記回転テーブルの面に対して直交する所定の線上にあり、前記所定の線に沿って前進及び後退すること、を特徴とする。
本発明によれば、進退駆動装置で保持手段を昇降させるタイプの電子部品搬送装置であっても、搬送手段が形成する搬送経路と処理ユニットと進退駆動装置の位置合わせ作業を大幅に削減できるから、組み付け作業が簡便になる。
電子部品搬送装置1の全体構成を示す側面図である。 ウェハリングホルダの構成を示す斜視図である。 ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。 ピックアップヘッドの構成を示す斜視図である。 搬送ユニットの構成を示す側面図である。 搬送ユニットの構成を示す上面図である。 外観検査ユニットの構成を示す斜視図である。 テーピングユニットの構成を示す斜視図である。 外観検査ユニットの組み付け過程の第1過程を示す斜視図である。 外観検査ユニットの組み付け過程の第2過程を示す側面図である。
(全体構成)
以下、本実施形態に係る電子部品搬送装置1について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1に示す電子部品搬送装置1は、電子部品を搬送しながら所定処理を施す。電子部品は、電気製品に使用される部品であり、半導体素子等がパッケージングされてなり、半導体素子としては、トランジスタやダイオードやコンデンサや抵抗等のディスクリート半導体や集積回路等が挙げられる。
この電子部品搬送装置1は、搬送ユニット3とウェハリングホルダ4とピックアップ装置5と外観検査ユニット6とテーピングユニット7を備える。台2の上面に、搬送ユニット3と外観検査ユニット6とテーピングユニット7が載置され、台2の下に、ウェハリングホルダ4が台2の平面と水平に横置きで配置される。台2は一部が切り欠かれており、ピックアップ装置5は台2の上下に飛び出して切り欠き部分に設置される。
ウェハリングホルダ4は、外観検査する電子部品を収容する収容ユニットの一例である。ウェハリングにより成る収容体を搭載している。外観検査は所定処理の一例である。ピックアップ装置5は電子部品をウェハリングホルダ4からピックアップし、電子部品を搬送ユニット3に渡す。搬送ユニット3は、その周囲に環状で高さ一定の搬送経路1aを形成し、電子部品を搬送経路1aに沿って移動させる。ピックアップ装置5は、搬送経路1aの一点の直下に配置され、ウェハリングホルダ4は、ピックアップ装置5の直下に配置され、搬送経路1aと平行に拡がる平面に沿って横置きされる。
テーピングユニット7は搬送経路1aの一点の直下に配置される。テーピングユニット7はピックアップ装置5と離間して配置される。このテーピングユニット7は、外観検査された電子部品をキャリアテープに収容する。外観検査ユニット6は、所定処理を施す処理ユニットの一例であり、電子部品の外観を検査する。ピックアップ装置5とテーピングユニット7との間の搬送経路1a上の一点の直下に配置される。
(ウェハリングホルダ)
ウェハリングホルダ4の詳細構成を図2に示す。ウェハリングホルダ4は、ウェハリングを水平に寝かせて保持し、ウェハリングを水平面と平行で互いに直交する2軸方向に移動させることで、ピックアップ予定の電子部品をピックアップ装置5の直下に位置させる。ウェハリングは、ダイシングされたウェハを貼り付けたシートをリングに張って成り、個片の電子部品がアレイ状に並ぶ。
このウェハリングホルダ4は、ウェハリングが水平にして挿入されるリング挿入部41と、リング挿入部41を水平移動させるリング移動機構42と、リング挿入部41を水平面と直交する縦軸を中心に回転させるリング回転機構43と、定点設置されてウェハリングの裏側から電子部品を突き上げる突上げピン44とを備えている。
リング挿入部41は、水平に延びる2枚のドーナツ板41a、41bで構成されている。一方のドーナツ板41aと他方のドーナツ板41bとは、隙間部41cを設けて重ね合わせられている。隙間部41cにはウェハリングが挿入される。ドーナツ板41a、41bの中心に設けられた穴は、リング挿入部41に挿入されたウェハリングのウェハ全体を包含する。
リング移動機構42は、下層側のドーナツ板41aを其の背面から固定する更なる下層の支持板42aと、支持板42aの背面に固設されたレール42b、42cとを有する。支持板42aの中心にもリング挿入部41に挿入されたウェハリングのウェハ全体を包含する穴が設けられている。レール42bは水平面と平行な1軸方向に延び、レール42cは水平面と平行でレール42bと直交する2軸目方向に延びている。支持板42aがレール42b、42cに沿って摺動すると、支持板42aに固定されたリング挿入部41は、水平面に沿って2次元移動する。
リング回転部43は、リング挿入部41に固定されたタイミングプーリ43aと、タイミングプーリ43aに巻回するベルト43bと、ベルト43bを走行させるモータ43cとを備えている。タイミングプーリ43aは、リング挿入部41と同心円のリング形状を有し、外周にベルト43bが巻き付けられている。このリング回転部43は、モータ43cを回転させることで、ベルト43bを走行させ、ベルト43bの走行に伴ってタイミングプーリ43aを回転させる。リング挿入部21は、タイミングプーリ43aの回転に連動して回転する。
突上げピン44は、先端に行くに従って先細りした内殻のピンと当該ピンを収容する外殻の筒とにより成る2重構造部材であり、リング挿入部41の穴に向けて突き出している。この突上げピン44は、筒からピンが前進及び後退可能となっている。駆動機構によってピンが前進すると、突き上げピン44はウェハリングのシート上の一点を突き上げるまで伸長する。
リング移動機構42は、突き上げピン44によって突き上げられる位置に電子部品を移動させ、リング挿入部41は、突き上げピン44によって突き上げられる電子部品の向きを修正する。突き上げピン44は、電子部品を突き上げることで、隣接の電子部品とのダイシングラインを拡げ、電子部品をピックアップし易くする。
(ピックアップ装置)
ピックアップ装置5の詳細構成を図3に示す。ピックアップ装置5は、電子部品をウェハリングホルダ4から受け取って搬送ユニット3に渡す一対のピックアップヘッド51a、51bと、ピックアップヘッド51a、51bをウェハリングホルダ4と搬送ユニット3とに順番に対向させるダイレクトドライブモータ52と、ピックアップ予定の電子部品の位置ズレを検出する部品位置検出部53と、ウェハリングホルダ4側を向いたピックアップヘッド51a又は51bの位置を電子部品の位置に一致させるヘッド移動機構54とを備える。
ピックアップヘッド51a、51bは、電子部品を吸引により保持する吸着チャックであり、保持手段の一例である。ピックアップヘッド51a、51bは、180度正反対に向いて同一の回転テーブル511の平面上に支持されている。ピックアップヘッド51a、51bの軸延長線は双方とも回転テーブル511の中心を通り、ピックアップヘッド51a、51bは回転テーブル511の中心から等距離離間した位置を基端として、回転テーブル511の半径方向外方に突き出ている。ピックアップヘッド51a、51bの全長は同一である。すなわち、ピックアップヘッド51a、51bの先端は、回転テーブル511と同心円の同一軌道上に位置する。
回転テーブル511は、テーブル平面と直交するテーブル中心を軸に、ダイレクトドライブモータ52により間欠的に180度ずつ正転と逆転を繰り返し、ピックアップヘッド51a、51bは間欠的に位置が入れ替わり、ピックアップヘッド51a、51bは真上方向を向く第1の停止点と真下方向を向く第2の停止点で停止する。この回転テーブル511は、搬送経路1a及びウェハリングホルダ4の拡がる平面に対して直交した平面を有する。
すなわち、ピックアップヘッド51a、51bを含む回転テーブル511は縦置きされているものである。ピックアップヘッド51a、51bは、間欠回転により直上方向と直下方向の何れかを向く。直下方向を向いたピックアップヘッド51a又は51bは、ウェハリングホルダ4のリング挿入部41に対面し、直上方向を向いたピックアップヘッド51a又は51bは、搬送ユニット3が形成する搬送経路1a上の一点に対面する。
部品位置検出部53は、プリズム51cとカメラ51dとを備える。プリズム51cは回転テーブル511の平面上中心に取り付けられている。プリズム51cは、回転テーブル511の中心軸と同軸の光路を真下に屈曲させる。カメラ51dは回転テーブル511の中心軸と同軸の光路上に配置されている。カメラ51dは、真下を向いたピックアップヘッド51a又は51bの延長線上に位置するウェハリング上の電子部品の位置を撮影している。カメラ51dの撮像結果により、ピックアップ予定の電子部品と真下を向くピックアップヘッド51a又は51bの位置関係が解析可能となる。
ヘッド移動機構54は、回転テーブル511を、ウェハリングホルダ4の拡がる平面と水平な第1軸(X軸)及び当該第1軸と直交する第2軸(Y軸)に移動させる。回転テーブル511に取り付けられているピックアップヘッド51a、51bもX軸及びY軸方向に移動する。このヘッド移動機構54は、X軸方向に延びるボールネジ機構54xとY軸方向に延びるボールネジ機構54yとを備える。
ボールネジ機構54xとボールネジ機構54yは、それぞれモータと、ネジが切られてモータにより軸回転するシャフトと、シャフトと螺合して回転テーブル511を支持するスライダとのより構成され、ボールネジ機構54xのシャフトがX軸方向に延び、ボールネジ機構54yのシャフトがY軸方向に延びている。モータの回転に伴うシャフトの回転により、スライダがシャフトに沿って移動することで、ピックアップヘッド51a、51bは、X軸方向及びY軸方向に移動する。
ピックアップヘッド51aを更に詳細に説明する。図4は、ピックアップヘッド51aの詳細構成を示す斜視図である。ピックアップヘッド51bはピックアップヘッド51aと同一構成につき詳細な説明を省略する。ピックアップヘッド51aは、先端が開口した中空管であるノズル部512を本体とする。回転テーブル511の半径方向外方が開口である。ノズル部512の先端には、電子部品への荷重緩和のためにコレット513が嵌め込まれている。負圧がノズル部512に作用することで、吸引力により電子部品を保持する。ピックアップヘッド51a、51bに正圧が導入され、または電磁弁等で真空破壊されることで電子部品を離脱させる。
このピックアップヘッド51aは、回転テーブル511の半径方向外方へ伸長し、及び回転テーブル511の半径方向中心側へ縮小する。ピックアップヘッド51aは、伸長及び縮小のためのアクチュエータを自ら備えて自力駆動可能となっている。すなわち、ピックアップヘッド51aは、ヘッド先端とは反対の端部にボイスコイルモータ514を備えている。ピックアップヘッド51aのノズル部512がボイスコイルモータ514の可動部に固定されている。可動部は例えばムービングコイル型のコイルボビンである。
このボイスコイルモータ514は、ベースフレーム515を介して回転テーブル511の平面に固定されている。そのため、ピックアップヘッド51aは、ボイスコイルモータ514が作動すると、可動部の前進に伴って回転テーブル511の半径方向外方へ伸長し、可動部の後退に伴って回転テーブル511の半径方向中心側へ縮小する。
(搬送ユニット)
搬送ユニット3の詳細構成を図5及び6に示す。搬送ユニット3は、回転テーブル31とダイレクトドライブモータ32と吸着チャック33とを備える。回転テーブル31は、円盤形状又は星形形状等の中心から同一平面上に放射状に拡がり、中心から各外縁まで等距離な円形の包絡線を有する。この回転テーブル31は、円中心がダイレクトドライブモータ32の回転軸に軸支され、ダイレクトドライブモータ32を介して台2に設置される。回転テーブル31の外周側と台2との間には隙間が生じる。この回転テーブル31は、ダイレクトドライブモータ32によって円周方向に間欠回転する。
吸着チャック33は、電子部品を吸引することで保持する保持手段であり、回転テーブル31の縁に円周等配位置で昇降可能に支持されている。本実施形態では、回転テーブル31はアーム31aが半径方向に沿って放射状に延びた星形形状を有し、アーム31aは円周等配位置で延びる。吸着チャック33はアーム31aの先端に支持され、回転テーブル32が拡がる平面と垂直に延び、回転テーブル32から下方へ垂れ下がっている。
具体的には、アーム31aは、ガイドレール31bとL字昇降アーム31cを備える。ガイドレール31bは、回転テーブル31が拡がる平面と垂直に延び、L字昇降アーム31cを昇降可能に支持する。L字昇降アーム31cは、L字状に屈曲した形状を有し、屈曲部を中心に一方に延びる縦フレームがガイドレール31bに沿うように当該ガイドレール31bに支持され、屈曲部を中心に他方に延びる横フレームが回転テーブル31の半径方向外方に延びる。吸着チャック33は、L字昇降アーム31cの横フレーム先端に固定されることで、L字昇降アーム31cと共に昇降可能となっている。
縦フレームの内部には、L字昇降アーム31cとガイドレール31bとの間に介在するコイルスプリングが設けられており、L字昇降アーム31cを介して吸着チャック33を上方に付勢している。また、後述する進退駆動装置8によりL字昇降アーム31の最上部31dがコイルスプリングの付勢力に抗して下方に押し込まれることにより、L字昇降アーム31cを介して吸着チャック33が降下する。
吸着チャック33は内部中空のパイプ形状を有し、下端が開口して吸引口33aとなっている。吸着チャック33の中空内部は、エジェクタや真空ポンプ等の負圧発生源と連通している。例えばエジェクタ内に噴流が発生することにより、又は真空ポンプが発生させた負圧が吸着チャック33に及ぶ等により、吸着チャック33には負圧が発生し、吸引口33aで電子部品を吸引力によって保持可能となっている。
この搬送ユニット3において、回転テーブル31の1ピッチ当たりの回転角度と隣接する吸着チャック33の成す角度は同一である。吸着チャック33は、回転テーブル31の円中心から等距離に位置する。そのため、各吸着チャック33は、同一軌跡を辿り、同一ポジションに停止する。吸着チャック33の間欠回転により吸着チャック33の吸引部33bが辿る軌跡が電子部品の搬送経路1aとなる。ピックアップ装置5の直上方向を向いたピックアップヘッド51a、51bの位置、外観検査ユニット6の設置位置、及びテーピングユニット7の設置位置は、吸着チャック33の何れかの停止位置の直下に位置するように調整される。
(外観検査ユニット)
外観検査ユニット6の詳細構成を図7に示す。ユニット筐体61にカメラ62、プリズム63、リング照明64及び進退駆動装置8を搭載して成る。カメラ62、プリズム63及びリング照明64は、外観検査の処理部である。カメラ62は、プリズム63を介して撮像する。プリズム63は、光軸をカメラ62に向けて屈折させる。リング照明64は、シリコン等の透明部材により成るリング内部にLED等の発光素子を環状に配置してなり、リング上方且つリングの中心軸上の一領域に光を集中させる。電子部品は、リング照明64により照らされる領域に降ろされ、外観検査を受ける。すなわち、リング照明64が光を集中させる領域は、電子部品の外観検査のための処理位置である。
進退駆動装置8は、本体に対して前進及び後退するロッド81を備えており、ロッド81の先端で物体を押す。例えば、進退駆動装置8はモータと円筒カムを備えており、ロッド81は円筒カムのカム面を従動し、円筒カムはモータの回転力を直線推力に変換し、ロッド81はカムフォロアとして円筒カム中心から離れるように前進する。
プリズム63、リング照明64及び進退駆動装置8は、外観検査ユニット6の前方側に、高さを異ならせて、上面視同一位置に設置される。下から上へ順にプリズム63、リング照明64、進退駆動装置8が配置される。詳細には、ユニット筐体61には、リング照明64の位置よりも高く延びる立柱フレーム611が延設されており、この立柱フレーム611の上端部に進退駆動装置8がリング照明64及びプリズム63と向かい合わせになって支持されている。更に、ユニット筐体61の底面にはスライダ65が設けられている。スライダ65は長細い凹溝形状を有し、溝内部を下方に向けて固定されている。
詳細には、プリズム63がカメラ62に向けて屈折させる光軸とリング照明64の中心軸とが同軸A1になっている。吸着チャック33とL字昇降アーム31cの最上部31dの間の水平方向の距離Dと、進退駆動装置8のロッド81の軸線A2と同軸A1との間の距離が同一になっている。同軸A1と軸線A2とは平行に上下に延びている。同軸A1と軸線A2は、スライダ65の中心線Cと直交する。このように、ユニット筐体61及び立柱フレーム611によってプリズム63、進退駆動装置8及びリング照明64の位置及び傾きが固定されている。
ここで、図6に示すように、台2の上面には、吸着チャック33の各停止位置に一対一で対応してレール21が設置されている。レール21は、吸着チャック33の停止位置を含んで放射状に延設された長い突起である。典型的には、各レール21は、回転テーブル31の半径方向に沿って延び、その延長線が回転テーブル31の回転中心を通る。外観検査ユニット6は、スライダ65をレール21に嵌め込んでレール21に沿ってスライドさせることで、搬送ユニット3の周囲にセットされる。尚、レール21とスライダ65とは、摺動可能に嵌め合うことができれば、形状は特に限定されない。レール21側が凹溝形状を有し、スライダ65が長い突起であってもよい。
外観検査ユニット6を台2にセットした際、リング照明64の上端面は吸着チャック33の吸引口33aよりも低く、進退駆動装置8のロッド81の下端はL字昇降アーム31cの最上部31dよりも高くなるように、リング照明64と進退駆動装置8は取り付けられている。また、立柱フレーム611は、プリズム63、進退駆動装置8及びリング照明64の列よりも外観検査ユニット6の後方側に立設されており、進退駆動装置8とリング照明64との間の空間は、外観検査ユニット6の後方を除き、外観検査ユニット6の前方側及び両側が解放されている。
(テーピングユニット)
テーピングユニット7の詳細構成を図8に示す。テーピングユニット7は、電子部品をキャリアテープに収納する処理を施す。キャリアテープは、帯長手方向に沿ってエンボス加工されたポケットが並設されており、各ポケットは電子部品の収納領域である。このテーピングユニット7は、キャリアテープを一直線に走行させる走行溝71を有しており、走行溝71に沿ってキャリアテープを走行させる。
テーピングユニット7は、キャリアテープを間欠的に走行させる。キャリアテープの1ピッチ当たりの走行量は、隣接するポケットの中心同士を結んだ線分の長さと一致し、テーピングユニット7は、各ポケットを同一箇所に停止させる。ポケットの同一停止箇所のうちの1箇所は、電子部品の収納作業箇所72であり、電子部品に収納処理を施すための処理位置となっている。
このテーピングユニット7は、収納作業箇所72の上方に進退駆動装置8を備えている。テーピングユニット7のユニット筐体73には、走行溝71の上端よりも高く延びる立柱フレーム731が延設されており、この立柱フレーム731の上端部に進退駆動装置8が収納作業箇所72と向かい合わせになって支持されている。更に、ユニット筐体73の底面にはスライダ74が設けられている。スライダ74は、スライダ65と同じく、長細い凹溝形状を有し、溝内部を下方に向けて固定され、テーピングユニット7の前方から後方に延びている。
詳細には、スライダ74の中心線Cと走行溝71は上面視同軸となる。吸着チャック33とL字状アーム31cの最上部31dの間の水平方向の距離Dと、進退駆動装置8のロッド81の軸線A2と収納作業箇所72との間の距離が同一になっている。軸線A1と収納作業箇所72を通る鉛直線のそれぞれは、スライダ74の中心線Cと直交する。このように、ユニット筐体73と立柱フレーム731によって走行溝71、収納作業箇所72及び進退駆動装置8の位置及び傾きが固定されている。
テーピングユニット7を台2にセットした際、走行溝71の上端は吸着チャック33の吸引口33aよりも低く、進退駆動装置8のロッド81の下端はL字昇降アーム31cの最上部31dよりも高くなるように、走行溝71と進退駆動装置8は取り付けられ、収納作業箇所72が設定されている。また、立柱フレーム731は、収納作業箇所72及び進退駆動装置8の列よりもテーピングユニット7の後方側に立設されており、進退駆動装置8と収納作業箇所72との間の空間は、テーピングユニット7の後方側を除き、外観検査ユニット6の前方側及び両側が解放されている。
(動作)
この電子部品搬送装置1の動作を説明する。予め、ウェハリングホルダ4のリング挿入部41にはウェハリングがセットされ、テーピングユニット7の走行溝71にはキャリアテープがセットされる。ウェハリングホルダ4では、リング移動機構42は、リング挿入部41をX軸方向及びY軸方向に移動させ、電子部品を順番に突き上げピン44の真上に移動させる。
このとき、電子部品の貼着具合によっては、ピックアップ予定の電子部品の位置及び向きが規定位置及び規定向きに対してズレている場合がある。ピックアップ装置5において、部品位置検出部53は、真下方向に向こうとする例えばピックアップヘッド51aが移動してくる前に、ピックアップ予定の電子部品の規定位置及び規定向きに対するズレを検出する。
位置及び向きのズレを検出すると、ヘッド移動機構54は、ボールネジ機構54x及びボールネジ機構54yを作動させ、電子部品の規定位置からの位置ズレを解消するように、回転テーブル511を移動させ、真下方向に向くピックアップヘッド51aを、位置ズレした電子部品の位置に移動させる。また、ウェハリングホルダ4のリング回転部43は、向きズレした電子部品を規定向きに揃えるように、リング挿入部41を回転させる。
そして、突き上げピン44は、電子部品を真下方向に向くピックアップヘッド51aに向けて突き上げる。真下方向に向くピックアップヘッド51aに取り付けられたボイスコイルモータ514は、真下方向に向くピックアップヘッド51aを電子部品に向けて前進させ、コレット513を電子部品と当接させる。電子部品と当接したピックアップヘッド51a、51bは負圧発生装置8と常時接続されており、強力な吸引力によって電子部品を保持する。
真下方向を向いたピックアップヘッド51aが電子部品を保持すると、ダイレクトドライブモータ52は、回転テーブル511を例えば反時計回り等の一方向に180度回転させ、ウェハリングホルダ4から電子部品を取り上げたピックアップヘッド51aを真上方向に向かせる。同時に、ヘッド移動機構54は、回転テーブル511を原点位置に復帰させる。これにより、電子部品を保持して真上方向に向いたピックアップヘッド51aは、搬送ユニット3の吸着チャック33と真正面に向き合う。
そして、電子部品を保持して真上方向に向いたピックアップヘッド51aは、ボイスコイルモータ514によって吸着チャック33に向けて前進し、吸着チャック33に電子部品を渡す。この段階で、ピックアップヘッド51aとピックアップヘッド51bとの立場は入れ替わり、真下に向いたピックアップヘッド51bは、ウェハリングホルダ4からの電子部品の取り出し処理を行っている。
搬送ユニット3は、ピックアップ装置5の真上に空の吸着チャック33を順次待機させている。吸着チャック33がピックアップ装置5から電子部品を受け取ると、回転テーブル31は、ダイレクトドライブモータ32によって間欠的に回転する。電子部品を保持した吸着チャック33は、やがて外観検査ユニット6の設置箇所で停止する。
外観検査ユニット6の設置箇所では、下から上へ順に、プリズム63、リング照明64、電子部品を保持した吸着チャック33とL字昇降アーム31c、進退駆動装置8が並ぶ。外観検査ユニット6が備える進退駆動装置8は、ロッド81を下方に前進させ、ロッド81の下端でL字昇降アーム31cの最上部31dを押圧し、コイルスプリングの付勢力に抗して、L字昇降アーム31cと共に吸着チャック33をガイドレール31bに沿って下降させる。リング照明64は、吸着チャック33の吸引口33aで吸引された電子部品を照らし、プリズム63は、光軸上の電子部品の像をカメラ62に導入し、カメラ62は電子部品を撮像する。
電子部品の撮像が終了すると、外観検査ユニット6が備える進退駆動装置8は、ロッド81を上方に後退させ、コイルスプリングの付勢力により吸着チャック33を上昇させる。吸着チャック33が上昇すると、回転テーブル31は、ダイレクトドライブモータ32によって更に間欠的に回転し、電子部品を保持した吸着チャック33は、やがてテーピングユニット7の設置箇所で停止する。
テーピングユニット7の設置箇所では、下から上へ順に、収容作業箇所72、電子部品を保持した吸着チャック33とL字昇降アーム31c、進退駆動装置8が並ぶ。テーピングユニット7は、電子部品を保持した吸着チャック33が収容作業箇所72の直上で停止するまでに、キャリアテープを1ピッチ走行させ、空のポケットを収容作業箇所72に移動させておく。テーピングユニット7が備える進退駆動装置8は、ロッド81を下方に前進させ、ロッド81の下端で吸着チャック33の頭部33aを押圧し、コイルスプリング31cの付勢力に抗して、吸着チャック33をガイドレール31bに沿って下降させる。そして、吸着チャック33は真空破壊により電子部品を離脱させ、収容作業箇所72に位置した空のポケットに収容する。
(ユニットの設置、交換、位置変更方法)
このような電子部品搬送装置1の組み付け作業について説明する。図9及び図10は外観検査ユニット6の設置方法を示す模式図である。図9に示すように、外観検査ユニット6は、スライダ65とレール21とを嵌め込み、レール21に沿って搬送ユニット3に向けて前進させる。そして、図10に示すように、進退駆動装置8のロッド81の軸線A2上に、検査ユニット6の設置箇所で停止するL字昇降アーム31cの最上部31dと位置させ、リング照明64の中心及びプリズム63の光軸を通る同軸A1と、外観検査ユニット6の設置箇所で停止する吸着チャック33の軸線とを一致させたところで、外観検査ユニット6の前進を停止させる。
この1回の前進作業及び位置調整で、プリズム63がカメラ62に向けて屈曲させる光軸上に吸着チャック33の吸引口33aが精度良く位置し、且つ進退駆動装置8のロッド81の軸線上にL字昇降アーム31cの最上部31dが精度良く位置する。そのため、外観検査ユニット6の1回の前進作業及び位置調整で、進退駆動装置8により吸着チャック33を外観検査ユニット6に向けて精度良く下降させ、カメラ62により吸着チャック33に保持された電子部品を撮影することができる。
次に、電子部品搬送装置1では、外観検査ユニット6による処理機能と、外観検査ユニット6へ吸着チャック33を降下させる進退機能を、吸着チャック33が停止する他のポジションに移すレイアウト変更作業が発生することがある。
このレイアウト変更作業においては、外観検査ユニット6をレール21から外し、外観検査ユニット6を新たに設置する箇所のレール21とスライダ65とを嵌め込み、進退駆動装置8のロッド81の軸線A2上に外観検査ユニット6の設置箇所で停止するL字昇降アーム31cの最上部31dを位置させ、リング照明64の中心及びプリズム63の光軸を通る同軸A1と、外観検査ユニット6の設置箇所で停止する吸着チャック33の軸線とを同軸にさせ、外観検査ユニット6の前進を停止させればよい。この外観検査ユニット6の取り外し作業、前進作業、及び位置調整を各1回ずつ経るだけで、外観検査ユニット6の位置変更作業が終了する。
ここで、全てのレール21は、回転テーブル31の半径方向に沿って延設され、その延長線が回転テーブル31の回転中心を通る。そのため、外観検査ユニット6の設置位置を変更しても、外観検査ユニット6は同じ向き、すなわち回転テーブル31の回転中心を向く。従って外観検査ユニット6の向き調整作業は必要ない。
テーピングユニット7に関しても作業内容は外観検査ユニット6の設置及び位置変更方法と同じである。スライダ74とレール21とを嵌め込む。そして、テーピングユニット7が備える進退駆動装置8のロッド81の軸線上に、テーピングユニット7の設置箇所で停止するL字昇降アーム31cの最上部31dが位置するまで、テーピングユニット7を前進させればよい。
尚、外観検査ユニット6やテーピングユニット7のみならず、電子部品を引き寄せて処理を施す必要のある各種処理ユニットがある。例えば、電子部品の電気特性を測定する電気特性テストユニット、電子部品の位置や向きを変更する補正ユニット、電子部品を加熱する加熱ユニット、マーキングするレーザーマーキングユニット、電子部品を分類の上で収納する分類ユニットを挙げることができる。
これら処理ユニットにおいても、そのユニット筐体に進退駆動装置8を備えるようにし、前進するロッド81の押圧力により吸着チャック33をスライドさせ、スライドする吸着チャック33により処理位置に電子部品が受け渡し可能に構成しておけばよい。処理位置は、テストユニットにおいて測子が配置されるステージ、補正ユニットにおいて2次元方向移動、回転移動又は其の両方が可能なステージ、加熱ユニットにおいて電子部品を収納するポケット、レーザーで電子部品をマーキングするためのステージ、分類ユニットにおいて電子部品を搬送するシャトル等である。
これにより、1回の前進作業及び位置調整作業で、その処理ユニットが有する処理機能と、吸着チャック33を降下させる進退機能を電子部品搬送装置1に付与することができる。また、取り外し作業、前進作業、及び位置調整を各1回ずつ経るだけで、その処理ユニットの位置変更作業が終了する。
(効果)
以上のように、電子部品搬送装置1は、電子部品の搬送経路1aを形成する搬送ユニット3と、搬送経路1aの直下に配置され、搬送経路1aを巡る電子部品に対して所定処理を施す処理ユニットを備える。搬送ユニット3は、円周方向に間欠回転する回転テーブル31と、回転テーブル31の外縁にスライド可能に設置され、電子部品を保持する吸着チャック33を備える。
そして、進退駆動部装置8と処理位置は、吸着チャック33の全長以上に離間して配置される。この処理ユニットは、前進するロッド81の押圧力により吸着チャック33をスライドさせ、スライドする吸着チャック33により処理位置に電子部品が受け渡し可能に、ユニット筐体61又は73の位置が調整されるようにした。これにより、1度の位置合わせ作業で、外観検査ユニット6やテーピングユニット7等の処理ユニットと進退駆動装置8と搬送ユニット3の搬送経路1aとが位置合わせでき、組み付け作業が簡便となる。そのため、電子部品搬送装置1の製造コストの抑制、電子部品搬送装置1の稼働率向上による生産性向上をもたらす。
尚、吸着チャック33は、電子部品を保持する保持手段の一例であり、保持手段としては、静電吸着方式、ベルヌーイチャック方式、又は電子部品を機械的に挟持するチャック機構も適用可能である。
また、搬送経路1aの直下に位置し、搬送経路1aと平行に拡がる台2と、台2の上面に配置され、搬送経路1aの直下まで延びるレール21と、ユニット筐体61又は73の底面に設けられ、レール21に嵌るスライダ65又は74を備えるようにした。これにより、スライダ65又は74とレール21とを嵌め合わせて、進退駆動装置8と処理位置が搬送経路1aを挟むまで、ユニット筐体61又は73を搬送経路1aに向けてレール21に沿って前進させるだけで、位置合わせ作業が完了する。組み付け作業が更に簡便となる。
また、全てのレール21が回転テーブル31の半径方向に沿って延設されるようにし、その延長線が回転テーブル31の回転中心を通るようにしておけば、処理ユニットの設置位置を変更しても、処理ユニットは同じ向き、すなわち回転テーブル31の回転中心を向くので、外処理ユニットの向き調整作業は必要ない。従って、組み付け作業やレイアウト変更が更に容易となる。
(他の実施形態)
以上のように本発明の各実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
すなわち、処理ユニットが進退駆動装置8を備え、進退駆動装置8により吸着チャック33をスライドさせ、スライドした吸着チャック33が処理位置に近づくように、進退駆動装置8と処理位置との位置関係が予め固定されていればよく、進退駆動装置8と処理ユニットの位置関係は、搬送ユニット3の構造に合わせてレイアウトされればよい。例えば、吸着チャック33の頭部に進退駆動装置8のロッド81で押圧力を与えることで、吸着チャック33を昇降させるように構成する場合、スライダ65又は74の中心線Cとの直交線上に進退駆動装置8と処理位置とが一直線に並ぶようにしてもよい。また、スライダ65又は74とレール21とを廃止し、処理ユニットを台2に直接取り付ける構造を採用してもよい。
1 電子部品搬送装置
1a 搬送経路
2 台
21 レール
3 搬送ユニット
31 回転テーブル
32 ダイレクトドライブモータ
33 吸着チャック
4 ウェハリングホルダ
41 リング挿入部
42 リング移動機構
43 リング回転部
44 突き上げピン
5 ピックアップ装置
51a、51b ピックアップヘッド
51c プリズム
511 回転テーブル
512 ノズル部
512a、512b 端子
513 コレット
514 ボイスコイルモータ
515 ベースフレーム
52 ダイレクトドライブモータ
53 部品位置検出部
54 ヘッド移動機構
6 外観検査ユニット
61 ユニット筐体
611 立柱フレーム
62 カメラ
63 プリズム
64 リング照明
65 スライダ
7 テーピングユニット
71 走行溝
72 収納作業箇所
73 ユニット筐体
731 立柱フレーム
74 スライダ
8 進退駆動装置
81 ロッド

Claims (2)

  1. 回転テーブルの外縁に、電子部品を保持するスライド可能な保持手段を有し、前記回転テーブルを円周方向に間欠回転させることで、前記回転テーブルの外周に沿って電子部品の搬送経路を形成する電子部品搬送装置に備えられ、
    電子部品に対して所定の処理を施す処理ユニットであって、
    前記電子部品搬送装置は、前記搬送経路と平行に拡がる台を前記搬送経路の直下に有し、前記搬送経路の直下まで回転テーブルの半径方向に放射状に延びる複数のレールを前記台の上面に配置して成り、
    ユニット筐体と、
    前記ユニット筐体に配置され、電子部品に所定処理を施すための処理位置と、
    前記ユニット筐体に立設され、前記処理位置の高さよりも背の高いフレームと、
    前記処理位置よりも高い位置となるように前記フレームの端部に設置され、軸方向に前進及び後退が可能なロッドを有する進退駆動部と、
    前記ユニット筐体の底面に、前記レールに摺動可能に嵌合するスライダと、
    を備え、
    前記ユニット筐体の前記ロッドが前進する押圧力により、前記保持手段をスライドさせ、保持した電子部品が前記処理位置に調整され、
    前記スライダは前記レールに着脱自在であって、
    前記進退駆動部は、前記スライダの中心線及び前記回転テーブルの面に対して直交する所定の線上にあり、前記所定の線に沿って前進及び後退すること、
    を特徴とする処理ユニット。
  2. 電子部品を搬送しながら所定処理を施す電子部品搬送装置であって、
    円周方向に間欠回転する回転テーブルと、前記回転テーブルの外縁にスライド可能に設置され、電子部品を保持する保持手段と、を有し、前記電子部品の搬送経路を形成する搬送手段と、
    ユニット筐体と、前記ユニット筐体に配置され、電子部品に所定処理を施すための処理位置と、前記ユニット筐体に立設され、前記処理位置の高さよりも背の高いフレームと、前記処理位置よりも高い位置となるように前記フレームの端部に設置され、軸方向に前進及び後退が可能なロッドを有する進退駆動部と、を有し、前記搬送経路の直下に配置され、前記搬送経路を巡る電子部品に対して所定処理を施す処理ユニットと、
    前記搬送経路の直下に位置し、前記搬送経路と平行に拡がる台と、
    前記台の上面に配置され、前記搬送経路の直下まで回転テーブルの半径方向に放射状に
    延びる複数の延びるレールと、
    前記ユニット筐体の底面に設けられ、摺動可能に嵌合するスライダと、
    を備え、
    前記処理ユニットは、前記ユニット筐体の前記ロッドが前進する押圧力により、前記保持手段をスライドさせ、保持した電子部品が前記処理位置に調整され
    前記スライダは前記レールに着脱自在であって、
    前記進退駆動部は、前記スライダの中心線及び前記回転テーブルの面に対して直交する
    所定の線上にあり、前記所定の線に沿って前進及び後退すること、
    を特徴とする電子部品搬送装置。
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