JP5999796B1 - 中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の位置や姿勢が安定して、ミスなく受け渡しを行うことができる中継装置を提供する。【解決手段】連続して移動する電子部品Ｗのうち、先頭の電子部品Ｗから順次吸引することにより、電子部品Ｗが保持部２１により保持される保持位置まで移動させる吸引装置３４と、先頭の電子部品Ｗに接して停止位置Ｈ１に停止させてから、先頭の電子部品Ｗの移動を許容して、保持位置Ｈ２まで移動させる第１の押さえ部３１と、保持位置Ｈ２にある先頭の電子部品Ｗの次の電子部品Ｗを押さえて、停止位置Ｈ１に停止させることにより、後続の電子部品Ｗの移動を規制する第２の押さえ部３２とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品を供給装置から保持部へ受け渡す中継装置に関する。

電子部品は、その製造工程や実装工程において、種々の処理装置間で搬送され、受け渡しが行われる。このように各種の処理装置に対して小型の電子部品を搬送し供給する装置として、パーツフィーダが知られている。このようなパーツフィーダは、一般的には、電子部品を搬送する搬送経路と、搬送経路に振動を与えて電子部品を連続的に移動させる振動機構等を備えている。

また、電子部品を処理する処理装置と、パーツフィーダとの間には、搬送経路を搬送されて来た電子部品を、保持装置に受け渡す中継装置が設けられている。このような中継装置としては、特許文献１、２に示すように、直線状の搬送経路から、エアーによる吸引を利用して電子部品を１つずつ受け取り、吸着ノズルによってピックアップする装置が提案されている。

特許文献１は、機械的なシャッターによって、ピックアップされる電子部品の後続の電子部品が進行するのを止めることにより、後続の電子部品とピックアップする電子部品を分離させている。また、特許文献２は、エアーカーテンによって、ピックアップされる電子部品と後続の電子部品とを分離させている。

特開２００６−２１９２８号公報 特開２００６−２９８５７８号公報

しかしながら、近年、電子部品は小型化が進み、ＪＩＳ規格において、０６０３（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）、さらには０４０２（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）といった大きさにまで達している。このような微細化した部品は、質量が小さい割に表面積が大きいため、振動や気流の影響を受けて変位しやすい。このため、上記のような中継装置をそのまま適用しても、電子部品の向きが乱れる、電子部品が飛んでしまう、機構部分に挟まってしまうといったことにより、受け渡しにミスが発生しやすい。また、このように電子部品の位置や姿勢が不安定な状態になると、ピックアップされる電子部品を、後続する電子部品から分離することが難しくなる。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、電子部品の位置や姿勢が安定して、ミスなく受け渡しを行うことができる中継装置を提供することを目的としている。

上記のような課題を解決するため、本発明の中継装置は、連続して移動する電子部品のうち、先頭の電子部品から順次吸引することにより、電子部品が保持部により保持される保持位置まで移動させる吸引装置と、先頭の電子部品に接して停止位置に停止させてから、先頭の電子部品の移動を許容して、前記保持位置まで移動させる第１の押さえ部と、前記保持位置にある先頭の電子部品の次の電子部品を押さえて、前記停止位置に停止させる第２の押さえ部と、を有することを特徴とする。

前記第１の押さえ部は、前記第１の押さえ部は、駆動装置により駆動され、先端が電子部品の進行方向の前面に接離する棒状の第１のロッドを有していてもよい。

前記保持位置には、前記保持部へ保持される電子部品が通過する開口が設けられ、
前記開口を開閉する開閉装置を有していてもよい。

前記電子部品を前記保持位置に吸引保持する吸引装置を有していてもよい。前記保持位置は、前記保持部へ保持される電子部品が通過する開口を有し、前記開口を開閉する開閉装置が設けられていてもよい。

前記保持位置にある前記電子部品に接して、一定の方向に位置決めする停止部が設けられていてもよい。

前記保持位置に来た前記電子部品に接して、前記電子部品を停止させる停止部が設けられ、前記第１のロッドは、前記停止部に挿通していてもよい。

前記保持位置には、前記保持部へ保持される電子部品が通過する開口が設けられ、前記開口を開閉する開閉装置を有し、前記開閉装置は、開口を遮蔽する遮蔽位置と、前記開口を開放する開放位置との間を移動するシャッターを有し、前記シャッターは、前記第１のロッドに取り付けられていてもよい。

前記駆動装置は、電磁ソレノイドであってもよい。前記電子部品が、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ以下のサイズであってもよい。

本発明によれば、第１の押さえ部が、吸引装置により吸引される先頭の電子部品を停止位置に一旦停止させてから、保持位置に移動させるので、振動や気流の影響を受け難く、保持される電子部品の位置や姿勢が安定する。そして、先頭の次の電子部品を、第２の押さえ部が押さえて停止位置に停止させるので、先頭の電子部品を確実に分離させることができる。従って、電子部品の受け渡しを、ミスなく安定して行うことができる。

実施形態が適用される電子部品の供給装置を示す平面図である。 実施形態の初期状態を示す説明図である。 実施形態の電子部品の保持位置への移動を示す説明図である。 実施形態の電子部品の固定を示す説明図である。 実施形態の初期状態への復帰を示す説明図である。 実施形態の電子部品の取り出しを示す説明図である。 保持装置の動作手順の初期状態への復帰を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、図１に示すように、電子部品を供給する供給装置１の搬送経路１１と、電子部品を保持する保持装置２との間で電子部品を中継する中継装置３である。図１は、供給装置１及び保持装置２を示す簡略平面図である。図２〜７は、中継装置３の構成と動作を示す断面図である。

［電子部品］
本実施形態の中継の対象となる電子部品は、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る。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。本実施形態は、例えば、ＪＩＳ規格における０６０３以下の微細な電子部品に適している。０６０３は、上面の長方形の長辺の長さが０．６ｍｍ、短辺の幅が０．３ｍｍである。

［供給装置］
供給装置１は、図１に示すように、電子部品を供給するパーツフィーダである。パーツフィーダは、円形の振動パーツフィーダと直線型の供給振動フィーダとを組み合わせて、電子部品を１列に整列させて連続的に供給する装置である。この供給装置１は、直線状の搬送経路１１を有している。搬送経路１１は、電子部品の移動が一列となるように左右方向及び上下方向をガイドする。搬送経路１１の搬送端１１ａは、後述する中継装置３に隣接している。

供給装置１における搬送経路１１の搬送端１１ａの近傍には、図２に示すように、吹出部１２が設けられている。吹出部１２は、電子部品Ｗにエアーを吹き付けることにより、電子部品Ｗを送り出す。吹出部１２は、供給装置１における供給経路１１の直下に設けられた吹出孔１２ａ及び通気経路１２ｂを有する。吹出孔１２ａは、搬送経路１１の底面の搬送端１１ａ近傍に設けられている。通気経路１２ｂは、吹出孔１２ａに連通し、図示しないチューブを介して空気源を含む空気圧回路に接続されている。

［保持装置］
保持装置２は、図１に示すように、保持部２１を有する。保持部２１は、それぞれ電子部品Ｗを１個ずつ保持する部材である。保持部２１は、例えば、搬送装置Ｔの下方に鉛直方向に伸びた吸着ノズルである。

吸着ノズルは、下方に向かう先端が開口した中空状の筒である。吸着ノズルの内部は、図示しない真空発生装置を含む空気圧回路に、チューブを介して連通している。このため、吸着ノズルは、真空発生装置による負圧の発生によって、先端に電子部品Ｗを吸着し、真空破壊又は正圧の発生によって先端から電子部品Ｗを離脱させる。

保持部２１は、図示しないＺ軸機構により、鉛直方向に移動可能に設けられている。Ｚ軸機構としては、シリンダ、カムとスプリングによるカム機構等、種々のものが適用可能である。

なお、保持装置２が設けられた搬送装置Ｔは、図１に示すように、例えば、回転軸を中心に所定角度ずつ間欠回転するターンテーブルである。保持装置２は、ターンテーブルの回転軸周りに、間欠回転の間隔と同間隔で複数配置される。ターンテーブルの周囲の停止位置には、電子部品Ｗに各種の処理を行う処理ユニット４が配置されている。搬送装置Ｔは、保持部２１によって、電子部品Ｗを保持しつつ、ターンテーブルを間欠回転させることにより、電子部品Ｗを搬送する。また、この間欠回転における各停止位置において、中継装置３からの電子部品Ｗの受け渡し、処理ユニット４による処理等が行われる。

［中継装置］
中継装置３は、図１及び図２に示すように、搬送装置Ｔに設けられた受渡台Ｂに設けられている。中継装置３の設置位置は、保持装置２のいずれか一つの停止位置である。中継装置３は、第１の押さえ部３１、第２の押さえ部３２、開閉装置３３、吸引装置３４を有する。

第１の押さえ部３１は、連続して移動する複数の電子部品Ｗのうち、先頭の電子部品Ｗに接して停止位置Ｈ１に停止させてから、先頭の電子部品Ｗの移動を許容して、保持位置Ｈ２まで移動させる。停止位置Ｈ１は、保持部２１に保持される手前で、電子部品Ｗの移動が規制される位置である。保持位置Ｈ２は、保持部２１により電子部品Ｗが保持される位置である。保持位置Ｈ２の上部には、保持部２１に保持された電子部品Ｗが通過する開口が設けられている。

第１の押さえ部３１は、第１のロッド３１ａ、駆動装置３１ｂ、停止部３１ｃを有する。第１のロッド３１ａは、先端が電子部品Ｗに接離する棒状の部材である。第１のロッド３１ａは、水平方向に設けられ、先端が先頭の電子部品Ｗの前面に対向している。

駆動装置３１ｂは、第１のロッド３１ａを水平方向に進退させる装置である。駆動装置３１ｂは、例えば、図示しない電源からの通電により、第１のロッド３１ａを移動させる電磁ソレノイドとすることができる。

停止部３１ｃは、保持位置Ｈ２に来た電子部品Ｗに接して、電子部品Ｗを停止させる部材である。また、停止部３１ｃは、保持位置Ｈ２にある電子部品に接して、一定の方向に位置決めする部材である。つまり、停止部３１ｃは、受渡台Ｂに固定され、保持位置Ｈに達した電子部品Ｗの進行を停止させる。停止部３１ｃは、直方体形状のブロックであり、その一側面が、電子部品Ｗに接して停止させる停止面となっている。停止面は、これに接した電子部品Ｗを一定方向に揃える整列面である。さらに、第１のロッド３１ａは、停止部３１ｃに挿通している。つまり、停止部３１ｃには、第１のロッド３１ａが挿通された穴が形成されている。この穴は、第１のロッド３１ａの水平移動をガイドする。

第２の押さえ部３２は、保持位置Ｈ２にある先頭の電子部品Ｗの次の電子部品Ｗを押さえて、停止位置Ｈ１に停止させる。第２の押さえ部３２は、次の電子部品Ｗを先頭の電子部品Ｗから分離するとともに、後続の電子部品Ｗの移動を規制する。

第２の押さえ部３２は、第２のロッド３２ａ、駆動装置３２ｂ、対面部３２ｃを有する。第２のロッド３２ａは、先端が電子部品Ｗに接離する棒状の部材である。第２のロッド３２ａは、鉛直方向に設けられ、先端が電子部品Ｗの底面に対向している。受渡台Ｂには、下方から第２のロッド３２ａが挿通される穴が形成されている。この穴は、第２のロッド３２ａの鉛直移動をガイドする。

駆動装置３２ｂは、第２のロッド３２ａを鉛直方向に進退させる装置である。駆動装置３２ｂは、例えば、図示しない電源からの通電により、第２のロッド３１ａを移動させる電磁ソレノイドとすることができる。

対面部３２ｃは、第２のロッド３２ａとの間で、電子部品Ｗを挟持する部材である。対面部３２ｃの底面は、電子部品Ｗの上面が接離する水平な平坦面であり、その下方が停止位置Ｈ１となっている。

開閉装置３３は、保持位置Ｈ２における開口を開閉する装置である。開閉装置３３は、シャッター３３ａ、支持部材３３ｂを有する。シャッター３３ａは、開口を遮蔽する遮蔽位置と、開口を開放する開放位置との間を移動する。シャッター３３ａは、水平方向の平板である。シャッター３３ａは、第１のロッド３１ａに取り付けられている。つまり、支持部材３３ｂが、シャッター３３ａを、停止部３１ｃと駆動装置３１ｂとの間における第１のロッド３１ａに固定している。これにより、第１のロッド３１ａとともにシャッター３３ａが移動する。第１のロッド３１ａが、電子部品Ｗを保持位置Ｈ２に移動させて停止部３１ｃに停止させたときには、シャッター３３ａは遮蔽位置にある。そして、第１のロッド３１ａがさらに移動することにより、シャッター３３ａが開放位置に移動する。

吸引装置３４は、連続して移動する電子部品Ｗのうち、先頭の電子部品Ｗから順次吸引することにより保持位置Ｈ２まで移動させる装置である。この吸引装置３４によって、電子部品Ｗは、保持位置Ｈ２に一つずつ吸引保持される。吸引装置３４は、吸引孔３４ａ、通気経路３４ｂを有する。吸引孔３４ａは、保持位置Ｈ２における停止部３１ｃとの境界に形成されている。通気経路３４ｂは、吸引孔３４ａから受渡台Ｂの外部まで連通している経路である。通気経路３４ｂは、真空発生装置を含む空気圧回路にチューブを介して連通している。このため、吸引孔３４ａは、真空発生装置による負圧の発生によって電子部品Ｗを吸引し、真空破壊又は正圧の発生によって吸引を停止する。

［動作］
以上のような本実施形態の動作を説明する。なお、本実施形態の中継装置３は、図示しない制御装置によって、搬送装置Ｔを回転させるダイレクトドライブモータ、保持部２１を昇降させるＺ軸機構、電磁弁を含む各空気圧回路、駆動装置３１ｂ、３２ｂ及び各種の処理ユニット４に電気信号を送出することで、これらの動作タイミングを制御している。

（全体動作）
検査装置１全体の動作を説明する。まず、中継装置３は、搬送経路１１から電子部品Ｗを一つずつ受け取り、保持部２１に渡す。この動作の詳細は、後述する。保持部２１によって保持された電子部品Ｗは、搬送装置Ｔの間欠回転の１ピッチずつ搬送され、停止位置において、各種の処理ユニット４による処理が行われる。

（中継動作）
上記の中継装置３による搬送経路１１から保持部２１への電子部品Ｗの中継動作を、図２〜７を参照して説明する。

（初期状態）
初期状態においては、図２に示すように、第１のロッド３１ａの先端は、停止位置Ｈ１に来た先頭の電子部品Ｗに対して、その進行方向の前面に接する位置にある。第２のロッド３２ａは、停止位置Ｈ２に突出しておらず、電子部品Ｗには接しない位置にある。また、シャッター３３ａは、保持位置Ｈ２の開口を遮蔽する遮蔽位置にある。

供給装置１から供給される複数の電子部品Ｗは、供給装置１の振動により、搬送経路１１を一列で移動している。このため、先頭の電子部品Ｗは、第１のロッド３１ａの先端に接して停止位置Ｈ１で一旦停止する。

（保持位置への移動）
上記の初期状態から、図３に示すように、吸引装置３４による吸引を開始するとともに、吹出部１２によるエアーの吹き出しを開始する。そして、第１のロッド３１ａが、吸引装置３４の吸引による電子部品Ｗの進行を許容して、電子部品Ｗを一個分前進させて、保持位置Ｈ２に移動させる。電子部品Ｗは、吸引孔３４ａに吸着するとともに、停止部３１ｃの停止面に接して一定の方向に位置決めされる。

このとき、遮蔽部３３のシャッター３３ａも移動する。但し、保持位置Ｈ２の開口を遮蔽している遮蔽状態は維持されている。このため、振動や気流により電子部品Ｗが飛んでしまうことが防止される。また、移動する先頭の電子部品Ｗの前面は、これと同方向に移動する第１のロッド３１ａに接している。このため、移動が安定して位置や方向の変位が少ない。

（停止位置での固定）
次に、図４に示すように、第２のロッド３２ａが上昇して、その先端が、先頭の電子部品Ｗの次の電子部品Ｗに接して突き上げる。突き上げられた電子部品Ｗは上昇して、その上面が対面部３２ｃに接する。このため、第２のロッド３２ａと対面部３２ｃとの間に電子部品Ｗが挟持されて固定される。このように電子部品Ｗが上昇して固定されるので、先頭の電子部品Ｗから分離される。また、固定された電子部品Ｗによって、後続の電子部品Ｗの移動が規制される。

（保持位置の開放）
図５に示すように、第１のロッド３１ａが、電子部品Ｗの進行方向にさらに移動することにより、シャッター３３ａが移動して、保持位置Ｈ２の上部の開口が開放される開放位置に来る。そして、保持部２１が下降して、保持位置Ｈ２にある電子部品Ｗの上面を保持する。このとき、第２のロッド３２ａと対面部３２ｃによって、次の電子部品Ｗは固定されているため、保持部２１の吸引による電子部品Ｗの位置ずれや変位が防止される。

（電子部品の取り出し）
さらに、図６に示すように、保持部２１が上昇することにより、先頭の電子部品Ｗが上昇して、保持位置Ｈ２から取り出される。そして、保持部２２に保持された電子部品Ｗは、搬送装置Ｔによって搬送されながら、各種の処理ユニット４による処理が行われる。

（初期状態への復帰）
以上のような中継動作の後、図７に示すように、第１のロッド３１ａが電子部品Ｗの進行方向と逆方向に移動して、停止位置Ｈ１に固定された電子部品Ｗに接して押さえる。これとともに、第２のロッド３２ａが下降して、電子部品Ｗから離れる。これにより、供給装置１の振動と吹出部１２によるエアーの吹き出しによる電子部品Ｗの移動は停止状態を維持する。よって、上記の図２に示した初期状態に戻る。

［作用効果］
本実施形態は、連続して移動する電子部品Ｗのうち、先頭の電子部品Ｗから順次吸引することにより、電子部品Ｗが保持部２１により保持される保持位置まで移動させる吸引装置３４と、先頭の電子部品Ｗに接して停止位置Ｈ１に停止させてから、先頭の電子部品Ｗの移動を許容して、保持位置Ｈ２まで移動させる第１の押さえ部３１と、保持位置Ｈ２にある先頭の電子部品Ｗの次の電子部品Ｗを押さえて、停止位置Ｈ１に停止させることにより、後続の電子部品Ｗの移動を規制する第２の押さえ部３２とを有する。

このように、第１の押さえ部３１が、先頭の電子部品Ｗを停止位置Ｈ１に停止させてから、保持位置Ｈ２に移動させるので、振動や気流の影響を受け難く、保持される電子部品Ｗの位置や姿勢が安定する。特に、吸引装置４による吸引により飛んでしまうことが防止される。そして、先頭の次の電子部品Ｗを、第２の押さえ部３２が押さえて停止位置Ｈ１に停止させるので、先頭の電子部品Ｗを確実に分離することができる。従って、電子部品Ｗの受け渡しを、ミスなく安定して行うことができる。

第１の押さえ部３１は、駆動装置３１ｂにより駆動され、先端が電子部品Ｗの進行方向の前面に接離する棒状の第１のロッド３１ａを有する。このため、電子部品Ｗの進行方向に直交する幅方向のスペースが少なくて済み、処理ユニット４等の邪魔にならずに、コンパクトに設置できる。

第２の押さえ部３２は、駆動装置３２ｂにより駆動され、先端が電子部品Ｗの底面に接離する棒状の第２のロッド３２ａと、第２のロッド３２ａとの間で、電子部品Ｗを挟持する対面部３２ｃを有する。このため、電子部品Ｗの進行方向に直行する幅方向のスペースが少なくて済み、搬送経路１１と保持部２１の下方のスペースを有効に利用して設置できる。

保持位置Ｈ２には、保持部２１へ保持される電子部品Ｗが通過する開口が設けられ、開口を開閉する開閉装置３３を有する。このため、電子部品Ｗが移動する際に、保持位置Ｈ２から外れてしまうことが防止される。特に、吸引装置４による吸引時に、保持位置Ｈ２から飛び出してしまうことが防止される。

吸引装置３４により保持位置Ｈ２に吸引保持された電子部品Ｗが接して、一定の方向に位置決めされる停止部３１ｃが設けられている。このため、保持部２１に保持される電子部品Ｗが一定の方向に揃う。

また、第１のロッド３１ａは、停止部３１ｃに挿通している。このため、第１のロッド３１ａの移動がガイドされるとともに、設置スペースが少なくて済む。さらに、シャッター３３ａは、第１のロッド３１ａに取り付けられている。このため、シャッター３３ａを移動させる機構を別途設ける必要がなく、設置スペース、コストが節約できる。

第１のロッド３１ａ、第２のロッド３２ａを駆動する駆動装置３１ｂ、３２ｂを電磁ソレノイドとしているため、電子部品Ｗの移動に合わせた高速な移動を実現できる。また、電磁ソレノイドは、非常に短い距離の移動にも適しているとともに、設置スペースの節約にもなる。

さらに、電子部品Ｗが、気流や振動により変位しやすい０６０３以下のサイズである場合であっても、本実施形態によれば、上記のように、安定して確実に中継させることができる。つまり、例えば、０６０３や０４０２のサイズの電子部品Ｗに適した中継装置を構成できる。

［変形例］
電子部品Ｗの保持部２１としては、真空の発生及び破壊又は正圧の発生により電子部品Ｗを吸着及び離脱させる吸着ノズルの他、静電吸着方式、ベルヌーイチャック方式、又は電子部品Ｗを機械的に挟持するチャック機構を配してもよい。

第１のロッド３１ａ、第２のロッド３２ａを駆動する駆動装置３１ｂ、３２ｂは、シリンダ、サーボモータによるカム機構等種々のものを適用することもできる。

［その他の実施形態］
以上のように本発明の各実施形態及び変形例を説明したが、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、組み合わせ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。

１ 供給装置
１１ 搬送経路
１１ａ 搬送端
１２ 吹出部
１２ａ 吹出孔
１２ｂ 通気経路
２ 保持装置
２１ 保持部
３ 中継装置
３１ 第１の押さえ部
３１ａ 第１のロッド
３１ｂ 駆動装置
３１ｃ 停止部
３２ 第２の押さえ部
３２ａ 第２のロッド
３２ｂ 駆動装置
３２ｃ 対面部
３３ 開閉装置
３３ａ シャッター
３３ｂ 支持部材
３４ 吸引装置
３４ａ 吸引孔
３４ｂ 通気経路
４ 処理ユニット
Ｔ 搬送装置

Claims (3)

1. 連続して移動する電子部品のうち、先頭の電子部品から順次吸引することにより、電子部品が保持部により保持される保持位置まで移動させる吸引装置と、
   先頭の電子部品に接して停止位置に停止させてから、先頭の電子部品の移動を許容して、前記保持位置まで移動させる第１の押さえ部と、
   前記保持位置にある先頭の電子部品の次の電子部品を押さえて、前記停止位置に停止させる第２の押さえ部と、
   を有し、
   前記第１の押さえ部は、駆動装置により駆動され、先端が電子部品の進行方向の前面に接離する棒状の第１のロッドを有し、
   前記保持位置に来た前記電子部品に接して、前記電子部品を停止させる停止部が設けられ、
   前記第１のロッドは、前記停止部に挿通していることを特徴とする中継装置。
2. 前記保持位置には、前記保持部へ保持される電子部品が通過する開口が設けられ、
   前記開口を開閉する開閉装置を有し、
   前記開閉装置は、開口を遮蔽する遮蔽位置と、前記開口を開放する開放位置との間を移動するシャッターを有し、
   前記シャッターは、前記第１のロッドに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の中継装置。
3. 前記電子部品が、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ以下のサイズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の中継装置。
   

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