JPH09131624A - 自動薄片挿入装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えば光導波路デバイスの組立工
程を自動化することを可能とする自動薄片挿入装置およ
び方法を提供する。 【解決手段】 本発明の一態様によると、薄片を溝付き
部品の溝部に挿入する装置であって、前記薄片を供給す
る薄片供給部と、前記溝付き部品を置く面と、前記薄片
を前記薄片供給部から取り上げて保持する薄片保持用ヘ
ッドと、前記薄片保持用ヘッドを装着するヘッド装着部
を有し、かつ前記薄片保持用ヘッドと前記薄片および前
記溝付き部品との相対位置を水平・垂直方向に平行移動
させると共に、少なくとも一軸方向に前記薄片保持用ヘ
ッドを回転させる自動搬送機構と、前記薄片供給部上で
の前記薄片の位置と角度および前記溝部の位置と角度を
認識し計測する計測部と、前記計測部の計測結果に基づ
き前記自動搬送機構を駆動して前記薄片保持用ヘッドの
相対位置を制御し、かつ前記薄片を前記溝部に挿入する
全工程を制御する装置制御部とからなる自動薄片挿入装
置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信ある
いはコンピュータネットワーク分野における光伝送路の
構築に不可欠な光分岐結合器を構成する光導波路デバイ
スの組みたてを自動的におこなうための自動薄片挿入装
置および方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は光分岐結合器の構造を示してい
る。図１において、１はフィルタ片で、たとえば光透過
性のよい薄い樹脂基板上に誘電体多層膜を形成した構造
であり、その大きさはたとえば縦１ｍｍ×横１ｍｍ×厚
さ１５μｍと非常に小さくて薄くかつ脆い薄片である。

【０００３】２は光導波路チップでありフィルタ片挿入
溝の付いた溝付き部品である。２ａはシリコン基板、２
ｂは石英ガラス層、サフィックス付きの番号３は石英ガ
ラス層２ｂのなかに形成された光導波路を表し、４はフ
ィルタ片１を挿入するフィルタ溝で、たとえば幅１８μ
ｍ、深さ１５０μｍである。

【０００４】この光分岐結合器の働きを説明すると、光
導波路３ａから波長１．５μｍの光と１．３μｍの光を
合わせて入射すると、それらの光のうち波長１．５μｍ
の光はフィルタ溝４に挿入されたフィルタ片１で反射し
て光導波路３ｂへ導かれ、波長１．３μｍの光はフィル
タ片１を透過し光導波路３ｃから出てくる。

【０００５】こうして二つの波長が混ざった光を分岐し
それぞれ別の光導波路から取り出すことができる。図２
は組立の際にフィルタ片１が供給される状態を示してい
る。

【０００６】５はフィルタトレイであり、５ａはフィル
タ片１を入れる升目である。フィルタトレイ５はフィル
タ片１が丁度入るような凹の升目５ａがマトリックス状
に設けられている。

【０００７】図２に示すように、フィルタ片１は升目５
ａの中でランダムな位置にあり、また表裏（この例では
誘電体多層膜側が表である）もランダムに入れられてい
る。従来、この光分岐結合器の組立てはフィルタ片１が
小さくて薄い脆いということ、およびフィルタ片１とそ
れが挿入されるフィルタ溝４との寸法差がわずかである
ということから、熟練した人手に頼っていた。

【０００８】まず、作業者がフィルタトレイ５を傾けな
がらピンセットで升目５ａの中のフィルタ片１を軽く突
いてガーゼなど清浄で柔軟な布の上に落とし、フィルタ
片１の表裏を目視で判別してピンセットで挟み、フィル
タ片１の表（誘電体多層膜側）が入射光側の光導波路３
ａの側に来るようにして、実体顕微鏡の視野の中でフィ
ルタ溝４とフィルタ片１の位置をおおまかに確認し、つ
いでフィルタ片１を光導波路チップ（すなわち溝付き部
品）２に押し当てて滑らせ、ピンセットから伝わる微妙
な感触を指先で確認して挿入していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来技術においては、小さくて薄く、脆い薄片であるフ
ィルタ片のフィルタ溝への挿入を人手に頼っていたた
め、フィルタ片をピンセットで挟む際に落下して汚染し
たり、強く挟み過ぎて破損したり、挿入時に折り曲げて
しまい不良品となるなどが起こりやすく、歩留まりが悪
かった。

【００１０】また、人手であるため集中力を要する精密
作業を長時間連続で行なうことは不可能で生産性が悪か
った。また、この組立作業には一定水準以上の技術と経
験が必要であり、熟練した作業者の養成も不可欠であっ
た。

【００１１】これらのために従来技術は生産性が悪く、
コストが高いという欠点があった。そこで、本発明は、
以上のような点に鑑みてなされたもので、光導波路デバ
イスの組立工程を自動化することにより、例えば光導波
路デバイスの生産性をあげコストを引き下げることを可
能とする自動薄片挿入装置および方法を提供することを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、薄片を溝付き部品の溝部に挿入す
る装置であって、前記薄片を供給する薄片供給部と、前
記薄片を前記溝部に挿入する際に前記溝付き部品を置く
面と、前記薄片を前記薄片供給部から取り上げ前記薄片
の一部を突き出して保持する薄片保持用ヘッドと、前記
薄片保持用ヘッドを装着するヘッド装着部を有し、かつ
前記薄片保持用ヘッドと前記薄片および前記溝付き部品
との相対位置を水平・垂直方向に平行移動させることが
でき、かつ少なくとも一軸方向に前記薄片保持用ヘッド
を回転させることができる自動搬送機構と、前記薄片供
給部上での前記薄片の位置と角度および前記溝部の位置
と角度を認識し計測する計測部と、前記計測部の計測結
果に基づき前記自動搬送機構を駆動して前記薄片保持用
ヘッドの相対位置を制御し、かつ前記薄片を前記溝部に
挿入する全工程を制御する装置制御部とからなることを
特徴とする自動薄片挿入装置が提供される。

【００１３】また、本発明によると、薄片を溝付き部品
の溝部に挿入する装置であって、前記薄片を供給する薄
片供給部と、前記薄片を前記溝部に挿入する際に前記溝
付き部品を置く面と、前記薄片を前記薄片供給部から取
り上げ前記薄片の一部を突き出して保持する薄片保持用
ヘッドと、前記溝部に挿入された前記薄片を接着し固定
するための接着剤を塗布する接着剤塗布ヘッドと、前記
薄片保持用ヘッドおよび接着剤塗布ヘッドを同時にまた
は交換して装着するヘッド装着部を有し、かつ前記薄片
保持用ヘッドと前記薄片および前記溝付き部品との相対
位置を水平・垂直方向に平行移動させることができ、か
つ少なくとも一軸方向に前記薄片保持用ヘッドを回転さ
せることができる自動搬送機構と、前記薄片供給部上で
の前記薄片の位置と角度および前記溝部の位置と角度を
認識し計測する計測部と、前記計測部の計測結果に基づ
き前記自動搬送機構を駆動して前記薄片保持用ヘッドの
相対位置を制御し、かつ前記薄片を前記溝部に挿入し前
記接着剤を前記溝部に塗布する全工程を制御する装置制
御部とからなることを特徴とする自動薄片挿入装置が提
供される。

【００１４】また、本発明によると、前記薄片および前
記溝付き部品をそれぞれ自動的に供給する薄片フィー
ダ、溝付き部品フィーダを設けたことを特徴とする自動
薄片挿入装置が提供される。

【００１５】また、本発明によると、前記薄片の挿入と
前記接着剤の塗布が完了したひとつまたは複数の前記溝
付き部品に対して接着剤を硬化させる硬化部を付加した
ことを特徴とする自動薄片挿入装置が提供される。

【００１６】さらに、本発明によると、自動薄片挿入装
置を用いて前記薄片を前記溝部に挿入する際に、前記計
測部で計測した前記溝部の位置と角度の値にもとづき前
記自動搬送機構を制御して前記薄片保持用ヘッドに保持
した前記薄片を前記溝部の近傍にほぼ平行に位置合わせ
し、前記薄片保持用ヘッドを下げて前記薄片の先端を前
記溝付き部品につき当てて前記薄片をわずかに撓ませ、
前記溝部を跨ぐ方向に前記薄片保持ヘッドをわずかに相
対移動させることによって前記薄片の先端を前記溝部の
入り口に絡ませ、しかる後に前記薄片保持用ヘッドを押
し下げ、前記薄片を前記溝部に挿入することを特徴とす
る自動薄片挿入方法が提供される。

【００１７】すなわち、本発明では、上述のような問題
を解決するため、たとえば組立ロボットのような自動搬
送機構をもちいて、人手を介さず全自動でフィルタ片を
挿入する構成を用いるようにしている。

【００１８】本発明を具体化するうえでは次の２つの基
本的な技術課題を解決しなければならない。第一は、フ
ィルタ片のような小さく薄く壊れやすい薄片を組立ロボ
ットのような自動搬送機械によってトレイから取り上
げ、姿勢保持する方法の実現である。

【００１９】本発明ではこれを解決するために、フィル
タ片すなわち薄片を吸着によって取り上げ、挟み込んで
保持する機能をコンパクトに一体化し、フィルタ片を取
りにゆく動作の一工程の間に保持を完了する薄片保持用
ヘッドを用いるようにしている。

【００２０】第二は寸法差の極くわずかな溝部にフィル
タ片を簡単確実に挿入する方法の実現である。これを解
決するひとつの方法は、組立ロボットのような自動搬送
機構で保持されたフィルタ片と、そのフィルタ片を挿入
すべき溝部の位置、角度をたとえば光学的に計測し、自
動搬送機構を制御してフィルタ片と溝部の位置をはめ合
わせ誤差の範囲に合わせ、挿入する方法である。

【００２１】これはフィルタ片と溝部のはめ合わせ誤差
がたとえば２０μｍ程度の大きさの場合には有効な方法
である。しかし、光導波路チップとフィルタ片のよう
に、はめ合わせ誤差が２，３μｍしかない場合には、フ
ィルタ片と溝部の相対位置を１μｍ程度の精度で計測
し、制御しなくてはならず、それは計測がより複雑で装
置コストが高くなる。

【００２２】また、市販の組立ロボットではそれだけの
高精度な位置制御は不可能なため特殊な自動搬送機構が
必要となって装置コストが大幅に増大し、生産性も劣る
という問題点がある。

【００２３】これを解決するもうひとつの方法は、フィ
ルタ片の柔軟性を巧みに利用する方法であり、本発明で
はこの方法を用いることにより、フィルタ片と溝部の相
対位置を高精度で合わせる必要がなく、簡単確実に挿入
することができる制御方法を実現している。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明では以上のような薄膜保持
用ヘッドと柔軟性を利用した挿入制御を基軸技術とし
て、組立ロボットのような自動搬送機構を用いた自動薄
片挿入装置を可能にしている。

【００２５】以下本発明の実施の形態を図面を参照して
具体的に説明する。図３は本発明の第一の実施の形態で
ある。１は薄く小さな薄片であるフィルタ片、２は溝付
き部品である光導波路チップ、５はフィルタ片１を供給
するためのフィルタトレイであり、この場合薄片供給部
に相当する。

【００２６】６は光導波路チップ（すなわち溝付き部
品）２を供給するための溝付き部品トレイであり、フィ
ルタ片１を挿入する際に光導波路チップ（すなわち溝付
き部品）を置く面をも兼ねている。

【００２７】７はフィルタ片（すなわち薄片）１をフィ
ルタトレイ（すなわち薄片供給部）５から取り上げ、フ
ィルタ片１の一部を突き出して保持するための薄片保持
用ヘッドであり、その具体的な構造と動作は図４におい
て説明する。

【００２８】８は自動搬送機構である組立ロボット、９
ａ，９ｂ，９ｃは組立ロボットのアームで、それぞれ第
一アーム、第二アーム、垂直アームである。１０は溝部
４に挿入されたフィルタ片１に接着剤を塗布するための
接着剤塗布ヘッド、１１は接着剤を吐出するニードル、
１１ｂは接着剤をニードル１１に送るフレキシブルチュ
ーブ、１２は接着剤塗布ヘッドを置くスタンド、１３
ａ，１３ｂ，１３ｃは相互に機械的、電気的、流体的な
結合をワンタッチでなすことができるアダプタである。

【００２９】このうちアダプタ１３ａは垂直アーム９ｃ
の先端に取り付けられてヘッド装着部として機能する。
また、アダプタ１３ｂは薄片保持用ヘッドに組込まれ、
アダプタ１３ｃは接着剤塗布ヘッドに組込まれている。

【００３０】１４は高倍率のズームレンズのごとき光学
レンズとＴＶカメラからなる測定ヘッド、１５は測定ヘ
ッド１４を垂直アーム９ｃまたはヘッド装着部１３ａに
固定するための固定部品、１６は組立ロボット８の制御
をするロボット制御部、１７は測定ヘッド１４から取り
込んだ画像情報から位置と角度を割り出す画像処理回路
でである。

【００３１】そして、測定ヘッド１４と画像処理回路１
７とで測定部が構成される。１８は接着剤塗布ヘッドの
駆動部、１９は薄片の挿入、接着剤塗布、硬化など全工
程を管理・制御する装置制御部、２０は各構成を乗せる
装置ベースである。

【００３２】この動作は、まずフィルタ片１を乗せた薄
片トレイ５を供給位置に置き、光導波路チップを載せた
溝付き部品供給トレイ６を装置の挿入位置におく。次
に、組立ロボット８の垂直アーム９ｃの先端のヘッド装
着部１３ａに薄片保持用ヘッド７を装着し、組立ロボッ
ト８を操作して薄片保持用ヘッド７の先端を薄片トレイ
５の上に移動させる。

【００３３】次に、測定ヘッド１４でひとつのフィルタ
片１をとらえ、その位置と角度を計測し、それにあわせ
て組立ロボット８のアーム９ａ，９ｂ，９ｃを操作し、
薄片保持用ヘッド７がフィルタ片１の片側を直角にとら
えるようにする。

【００３４】次に、垂直アーム９ｃを降下させ薄片保持
用ヘッド７でフィルタ片１を保持する。このときの薄片
保持用ヘッドの動作は図４を用いてあとで説明する。

【００３５】この状態で測定ヘッド１４によってフィル
タ片１の側面ないしは表面を観察し、フィルタ片１の表
裏を判別する。フィルタ片１の表裏が反対であればこの
状態で薄片保持用ヘッド７を１８０度回転する。

【００３６】次に、組立ロボット８を操作しフィルタ片
１を保持した薄片保持用ヘッド７を、溝付き部品供給ト
レイ６に乗った光導波路チップ２の上に移動する。そし
て、計測ヘッド１４で溝部４をとらえ画像処理回路１７
で位置と角度を計測する。

【００３７】これにフィルタ片をあわせるように組立ロ
ボット８を制御し、薄片保持用ヘッド７を静かに降ろ
し、フィルタ片１を溝部４に挿入する。挿入したら薄片
保持用ヘッド７からフィルタ片１を離して、再び組立ロ
ボット８を操作し薄片保持用ヘッドで次のフィルタ片１
を保持し、同様にして次の光導波路チップ２の溝部４に
挿入する。

【００３８】この操作を光導波路チップ２の数だけ繰り
返す。すべての溝部４にフィルタ片１が挿入できたら、
組立ロボット８のヘッド装着部１３ａから薄片保持用ヘ
ッド７をはずし、接着剤塗布ヘッド１０を装着する。

【００３９】次に、組立ロボット８を操作して溝部４に
挿入されたフィルタ片１の一つ一つに順次ニードル１１
の先を接近させ駆動部１８を駆動して接着剤を塗布す
る。このときのニードル１１の先端位置の制御は、計測
ヘッド１４を用いてその都度位置を計測するのでもよい
が、フィルタ片１を溝部４に挿入した際の位置を制御部
１９で記憶しておけば再測定の必要なく、能率的に接着
剤を塗布することができる。

【００４０】このように光導波路チップ２を溝付き部品
トレイ６に載せて装置に供給し、その溝付き部品トレイ
６に載せたままフィルタ片１を挿入し、接着剤を塗布す
ることによって、より一層生産能率を高めることができ
る。

【００４１】これら全工程は制御部１９によって制御さ
れる。こうしてフィルタ片挿入、接着剤塗布が終了した
全ての光導波路チップ２を溝付き部品トレイ６ごと装置
から取出し、たとえば紫外線照射装置などのような接着
剤硬化装置にいれて一括硬化させれば能率がよい。

【００４２】なお、この実施の形態では光導波路チップ
２を溝付き部品トレイ６に載せて装置に供給し、その溝
付き部品トレイ６に載せたままフィルタ片１を挿入する
ことによって、より一層生産性を高めたが、溝付き部品
トレイ６を用いず、光導波路チップを個別に組み立ての
面に置き、ひとつひとつ挿入、塗布を行なうこともでき
ることは言うまでもない。

【００４３】図４は前述の第一の技術課題を解決する第
二の実施の形態で、前述した本発明の第一の実施の形態
において組立ロボット８のヘッド装着部１３ａに装着さ
れた薄片保持用ヘッド７のより詳細な構造を示す実施の
形態である。

【００４４】図５はその動作を説明する図である。７０
は薄片保持用ヘッドの筐体、７１はフィルタ片１を吸着
するための吸着部で、７１ｂはその吸着面、７２ａ，７
２ｂはフィルタ片１を挟んで保持するための嘴状のエッ
ジである。

【００４５】７３ａ，７３ｂはそのエッジ７２ａ，７２
ｂを取り付けるアーム、７４ａ，７４ｂはそのアーム７
３ａ，７３ｂを回転させる支点、７５はアーム７３ａと
アーム７３ｂを引き付けエッジ７２ａ，７２ｂを閉じる
ためのバネ、７６はアーム７３ａとアーム７３ｂの上端
を押してエッジ７２ａ，７２ｂを開くためのプランジ
ャ、７６ｂはプランジャ７６の先端、７７はプランジャ
７６の駆動部で、たとえばソレノイドあるいはシリンダ
・ピストン構造からなっている。

【００４６】この動作を図５を用いて説明する。まず、
図５の（ａ）に示すように、回転機構７８によって吸着
部７１を回転し吸着面７１ａを下に向け、組立ロボット
によって筐体７０をフィルタトレイ５の升目５ａの上部
へ移動する。

【００４７】升目５ａ内でのフィルタ片１の位置・角度
および表裏は必ずしも揃っておらず、ランダムである場
合が普通である。そこで、測定ヘッド１４および画像処
理回路１７からなる計測部で升目５ａの中にあるフィル
タ片１の位置と角度を測定し、その測定データにもとづ
き吸着面７１ｂの位置をフィルタ片１の片側（この例の
場合は右側）に寄せ、かつフィルタ片１と吸着面７１ｂ
のなす水平角度が平行または一定の角度になるように合
わせる。

【００４８】そして、吸着面７１ｂがフィルタ片１に接
するまで静かに筐体７０を降下させる。このとき、吸着
面７１ｂがフィルタ片１に接するよりも前にエッジ７２
ａ，７２ｂの先端がフィルタトレイ５の縁などに当たっ
て筐体７０の降下を妨げることのないように、吸着面７
１ｂの位置がエッジ７２ａ，７２ｂの先端よりも十分下
にあるように設計されている。

【００４９】さらに、真空配管７９を動作させてフィル
タ片１を吸着し、筐体７０を上昇させると、フィルタ片
１はその片側（この例では右側）が吸着され、持ち上げ
られる。

【００５０】次に、図５の（ｂ）に示すように、駆動部
７７を動作させプランジャ７６を押し下げ、その先端７
６ｂでアーム７３ａとアーム７３ｂの上端を押し、エッ
ジ７２ａ，７２ｂを開く。

【００５１】その後、回転機構７８を用いて吸着部７１
を回転し、あらかじめ開いてあったエッジ７２ａ，７２
ｂの間にフィルタ片１が来るようにする。次に、図５
（ｃ）に示すように、駆動部７７をオフしバネ７５でア
ーム７３ａとアーム７３ｂを引き寄せ、エッジ７２ａ，
７２ｂを閉じてフィルタ片１を挟み込み保持する。

【００５２】このときフィルタ片１は吸着されていない
もう一方の側が下に突き出した状態で保持される。この
状態で測定ヘッドによってフィルタ片１の側面ないしは
表面を観察し、フィルタ片１の表裏を判別する。

【００５３】フィルタ片１の表裏が反対であればこの状
態で筐体７０を１８０度回転する。エッジ７２ａとエッ
ジ７２ｂの閉じた先端の位置を筐体７０の回転軸にほぼ
一致させてあるから回転によってフィルタ片１の位置は
変わらないので、以下の操作に都合がよい。

【００５４】さらに、図５の（ｄ）に示すように、回転
機構７８によって吸着部７１を回転し、フィルタ片１の
挿入の邪魔にならない位置に退避させる。この状態で組
立ロボットのハンドを操作して薄片保持用ヘッドの筐体
７０を光導波路チップ２のフィルタ溝４の上部に移動さ
せ筐体７０を降下させれば、フィルタ片１をフィルタ溝
４に挿入することができる。

【００５５】なお、ここではエッジ７２ａ，７２ｂとア
ーム７３ａ，７３ｂを別の部品として説明したが、アー
ム７３ａ，７３ｂの下側の先端を薄く加工し、エッジ７
２ａとアーム７３ａ、エッジ７２ｂとアーム７３ｂを一
体の構造にできることは言うまでもない。

【００５６】このように吸着部とこれを回転させる回転
機構、フィルタ片をエッジで挟んで保持する保持部を備
えた薄片保持用ヘッドを用いることにより、組立ロボッ
トなどの自動搬送機でフィルタトレイからフィルタ片を
簡単確実に取り上げ、表裏の向きに合わせて反転でき、
補強ガラスや封止カバーのような障害物が光導波路チッ
プ上にある場合でも、フィルタ溝に容易にフィルタを挿
入することができる。

【００５７】しかも、それを薄片保持用ヘッドを上下さ
せる一工程の間に行なうことができるので、きわめて能
率的である。図６は前述の第二の技術課題を解決する本
発明の第三の実施の形態で、前述した本発明の第一の実
施の形態において、組立ロボット（すなわち自動搬送機
構）８を操作しフィルタ片（すなわち薄片）１を寸法差
の小さな溝部４に挿入する制御の実施例である。

【００５８】その動作を説明すると、まず始めに、測定
ヘッド１４と画像処理回路１７とから成る計測部でフィ
ルタ片１を挿入すべき溝部４の位置と角度を計測し、そ
の値にもとづき組立ロボット８を制御して薄片保持用ヘ
ッド７のエッジ７２ａ，７２ｂに保持したフィルタ片１
の先端を溝部４の近くに平行に合わせる。

【００５９】このときフィルタ片の先端は溝部４と正確
に一致する必要はなく、たとえば２００ミクロン以内の
近くにあればよい。次に、図６の（ａ）に示すように薄
片保持用ヘッド７を下げてフィルタ片１の先端を光導波
路チップ（すなわち溝付き部品）２に突き当ててさらに
押し下げ、フィルタ片１をわずかに撓ませる。

【００６０】フィルタ片１は表面の誘電体多層膜は脆い
が基板は樹脂製なのでわずかであるが柔軟性があるの
で、たとえばフィルタ片１の大きさが１ｍｍ×１ｍｍ×
１５μｍの場合は２００μｍ程度は十分に押し下げるこ
とができる。

【００６１】次に、図６の（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、溝部４を跨ぐ方向にわずかに薄片保持用ヘッド７を
相対移動させることによってフィルタ片１の先端をこす
らせながら溝部４を左右に往復相対移動させる。

【００６２】すると、フィルタ片１の先端が溝部４の入
り口に入り、しかもいったん入るとフィルタ片１の柔軟
性によってそのまま絡んで往復移動の間も外れない。次
に、図６の（ｄ）に示すように薄片保持用ヘッド７を押
し下げフィルタ片１を溝部４の奥まで挿入する。

【００６３】このときエッジ７２ａ，７２ｂがフィルタ
片１を挟んだ位置と溝部４の位置は厳密に一致しなくて
もフィルタ片１の柔軟性で容易に挿入することができ
る。この実施の形態において、フィルタ片１の先端を溝
部４の入り口に確実に絡ませるうえで、フィルタ片１の
押し下げ量および往復移動量は重要なパラメータであ
る。

【００６４】たとえばフィルタ１の大きさが１ｍｍ×１
ｍｍ×１５μｍの場合は押し下げ量は１００μｍ前後、
往復移動量は２００μｍ前後が適当である。フィルタ片
１の先端を溝部４の入り口により確実に絡ませるために
は、複数回往復移動させることも有効であることも言う
までもない。

【００６５】このように本実施例ではフィルタ片１の柔
軟性を利用しているので、挿入工程でフィルタ片１と溝
部４の相対位置を高精度で合わせる必要がなく、簡単確
実に挿入することができる。

【００６６】なお、フィルタ片１と溝部４のはめ合わせ
誤差がたとえば２０μｍ程度の大きさの場合は、組立ロ
ボット８で保持されたフィルタ片１と、そのフィルタ片
１を挿入すべき溝部４の位置、角度をたとえば光学的に
計測し、組立ロボット８を制御してフィルタ片１と溝部
４の位置をはめ合わせ誤差の範囲に合わせ、直接挿入す
る方法も有効な方法であることは言うまでもない。

【００６７】この場合は上述したフィルタ片１の柔軟性
を利用した挿入方法に変わって直接挿入する方法をとる
ことができる。図７は本発明の第四の実施の形態であっ
て、前述した第一の実施の形態（図３）を基本構成と
し、量産性をより向上させるための機能を付加した実施
の形態である。

【００６８】５ｂはフィルタ片を組立ロボット８で取り
上げ保持する位置にあるフィルタトレイを示し、５ｃは
その前で待機しているフィルタトレイ、５ｄは空になっ
たフィルタトレイを示している。

【００６９】６ｂは挿入位置にある光導波路チップをの
せた溝付き部品トレイ、６ｃはその前で待機している溝
付き部品トレイ、６ｄは上に載せた光導波路チップへの
フィルタ片の挿入と接着剤塗布が全て完了した溝付き部
品トレイである。

【００７０】２２ａ，２２ｂ，２２ｃはフィルタ片など
の薄片の入ったフィルタトレイを搬送する薄片フィーダ
を構成する各構成部分で、２２ａはコンベア、２２ｂは
ストッカ、２２ｃは空になったフィルタトレイを収納す
る収納部、２３ａ，２３ｂ，２３ｃは溝付き部品フィー
ダを構成する各構成部分で、２３ａはコンベア、２３ｂ
はストッカ、２３ｃは収納部である。

【００７１】２４はフィルタトレイ５がフィルタ片取り
上げ位置にきたことを確認するセンサ、２５は溝付き部
品トレイ６が挿入位置にきたことを確認するセンサ、２
６は溝付き部品トレイ６ｄ上の光導波路チップの接着剤
を一括して硬化させるための硬化部で、たとえば接着剤
が最も一般的に用いられている紫外線硬化形のものであ
れば硬化部は紫外線照射装置である。

【００７２】この動作を説明すると、まずオペレータは
フィルタ片１を薄片トレイ５に納め、その薄片トレイ５
を必要枚数だけ薄片フィーダのストッカ２２ｂに収納す
る。また、同様に光導波路チップ２を溝付き部品トレイ
６に載せ、その溝付き部品トレイ６を必要枚数だけ溝付
き部品フィーダのストッカ２３ｂに収納する。

【００７３】次に、薄片フィーダのコンベア２２ａを駆
動しストッカ２２ｂからフィルタトレイ５を搬送し、セ
ンサ２４で取出し位置にきたらコンベア２２ａを停止さ
せる。

【００７４】同様に溝付き部品フィーダのコンベア２３
ａを駆動しストッカ２３ｂから溝付き部品トレイ６を搬
送し、センサ２５で挿入位置にきたらコンベア２３ａを
停止させる。

【００７５】これ以後、組立ロボット８でフィルタ片１
を取り上げ、光導波路チップに挿入し、その部分に接着
剤を塗布するという工程は図３で説明した第一の実施の
形態と同様である。

【００７６】その工程の後、溝付部品トレイ６ｂの上の
全ての光導波路チップに対してフィルタ片挿入および接
着剤塗布が終わったならば、溝付き部品フィーダのコン
ベア２３ａを駆動し待機していた溝付き部品トレイ６ｃ
を挿入位置に搬送する。

【００７７】すると、このとき全ての光導波路チップに
対してフィルタ片挿入および接着剤塗布が終わった溝付
き部品トレイ６ｂは、硬化位置６ｄに来る。これに対し
て硬化部２６を操作し一括して接着剤を硬化させる。

【００７８】この硬化工程の間に、平行して組立ロボッ
ト８を用いてフィルタ片１の挿入をなすことができるの
で、効率がよい。このように薄片フィーダ、溝付き部品
フィーダを設け、フィルタ片と光導波路チップを自動的
に供給し、フィルタ片挿入および接着剤塗布が終わった
溝付き部品トレイに対して一括して硬化させるようにし
たので、大量生産が能率的に行えるようにすることがで
きる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では第
一に、フィルタ片のような小さく薄く壊れやすい薄片を
組立ロボットのような自動搬送機械によってトレイから
取り上げ保持するために、フィルタ片すなわち薄片を吸
着によって取り上げ、挟み込んで保持する機能をコンパ
クトに一体化し、フィルタ片を取りにゆく動作の一工程
の間に保持を完了する薄片保持用ヘッドを用い、第二
に、フィルタ片１の柔軟性を利用し、挿入工程でフィル
タ片と溝部の相対位置を高精度で合わせる必要がなく、
通常の組立ロボットと計測部で簡単確実に挿入すること
ができるような制御を採用し、第三に、薄片フィーダ、
溝付き部品フィーダを設け、フィルタ片と光導波路チッ
プを自動的に供給し、またフィルタ片の挿入および接着
剤の塗布が終わった溝付き部品に対して一括して硬化さ
せるようにしている。

【００８０】これらの基軸技術を用いることにより、組
立ロボットに代表される自動搬送機構を用いて、人手を
介さず全自動でフィルタ片を挿入することが可能にな
る。その結果、生産能率は著しく上がり、大量生産が能
率的に行なうことができ、コストを大幅に引き下げるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光分岐結合器の構造を示す。

【図２】図１において、組立の際にフィルタ片が供給さ
れる状態を示す。

【図３】本発明の第一の実施の形態を示す斜視図。

【図４】第一の技術課題を解決する第二の実施の形態を
示す図。

【図５】図４の動作を説明するための図。

【図６】第二の技術課題を解決する第三の実施の形態を
示す図。

【図７】本発明の第四の実施の形態を示す斜視図。

【符号の説明】

１…フィルタ片、 ２…溝付き部品（光導波路チップ）、 ５…フィルタトレイ、 ６…部品トレイ、 ７…薄片保持用ヘッド、 ８…自動搬送機構、 １０…接着剤塗布ヘッド、 １１…ニードル、 １４…測定ヘッド、 １５…固定部品、 １６…制御部、 １７…画像処理回路、 １８…駆動部、 １９…装置制御部、 ２０…装置ベース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 一樹 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄片を溝付き部品の溝部に挿入する装置
   であって、 前記薄片を供給する薄片供給部と、 前記薄片を前記溝部に挿入する際に前記溝付き部品を置
   く面と、前記薄片を前記薄片供給部から取り上げ前記薄
   片の一部を突き出して保持する薄片保持用ヘッドと、 前記薄片保持用ヘッドを装着するヘッド装着部を有し、
   かつ前記薄片保持用ヘッドと前記薄片および前記溝付き
   部品との相対位置を水平・垂直方向に平行移動させるこ
   とができ、かつ少なくとも一軸方向に前記薄片保持用ヘ
   ッドを回転させることができる自動搬送機構と、 前記薄片供給部上での前記薄片の位置と角度および前記
   溝部の位置と角度を認識し計測する計測部と、 前記計測部の計測結果に基づき前記自動搬送機構を駆動
   して前記薄片保持用ヘッドの相対位置を制御し、かつ前
   記薄片を前記溝部に挿入する全工程を制御する装置制御
   部とからなることを特徴とする自動薄片挿入装置。
2. 【請求項２】 薄片を溝付き部品の溝部に挿入する装置
   であって、 前記薄片を供給する薄片供給部と、 前記薄片を前記溝部に挿入する際に前記溝付き部品を置
   く面と、 前記薄片を前記薄片供給部から取り上げ前記薄片の一部
   を突き出して保持する薄片保持用ヘッドと、 前記溝部に挿入された前記薄片を接着し固定するための
   接着剤を塗布する接着剤塗布ヘッドと、 前記薄片保持用ヘッドおよび接着剤塗布ヘッドを同時に
   または交換して装着するヘッド装着部を有し、かつ前記
   薄片保持用ヘッドと前記薄片および前記溝付き部品との
   相対位置を水平・垂直方向に平行移動させることがで
   き、かつ少なくとも一軸方向に前記薄片保持用ヘッドを
   回転させることができる自動搬送機構と、 前記薄片供給部上での前記薄片の位置と角度および前記
   溝部の位置と角度を認識し計測する計測部と、 前記計測部の計測結果に基づき前記自動搬送機構を駆動
   して前記薄片保持用ヘッドの相対位置を制御し、かつ前
   記薄片を前記溝部に挿入し前記接着剤を前記溝部に塗布
   する全工程を制御する装置制御部とからなることを特徴
   とする自動薄片挿入装置。
3. 【請求項３】 請求項１および２に記載の自動薄片挿入
   装置において、前記薄片および前記溝付き部品をそれぞ
   れ自動的に供給する薄片フィーダ、溝付き部品フィーダ
   を設けたことを特徴とする自動薄片挿入装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の自動薄片挿入装置にお
   いて、前記薄片の挿入と前記接着剤の塗布が完了したひ
   とつまたは複数の前記溝付き部品に対して接着剤を硬化
   させる硬化部を付加したことを特徴とする自動薄片挿入
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４に記載の自動薄片挿入装
   置を用いて前記薄片を前記溝部に挿入する際に、 前記計測部で計測した前記溝部の位置と角度の値にもと
   づき前記自動搬送機構を制御して前記薄片保持用ヘッド
   に保持した前記薄片を前記溝部の近傍にほぼ平行に位置
   合わせし、 前記薄片保持用ヘッドを下げて前記薄片の先端を前記溝
   付き部品につき当てて前記薄片をわずかに撓ませ、 前記溝部を跨ぐ方向に前記薄片保持ヘッドをわずかに相
   対移動させることによって前記薄片の先端を前記溝部の
   入り口に絡ませ、 しかる後に前記薄片保持用ヘッドを押し下げ、前記薄片
   を前記溝部に挿入することを特徴とする自動薄片挿入方
   法。