KR102043984B1

KR102043984B1 - 워크를 분리하는 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR102043984B1
Application number: KR1020170027630A
Authority: KR
Inventors: 소이치 야나기사와
Original assignee: 가부시키가이샤 나가오카 세이사쿠쇼
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2019-11-12
Also published as: JP6343049B2; US20170257989A1; US10412868B2; TWI643801B; KR20170103694A; JP2017160055A; CN107150906A; CN107150906B; TW201731751A

Abstract

본 발명은, 적층된 복수의 기판(6)이 탑재되는 스토커(10)와, 한 장의 기판(5)의 양단을 ㅅ자형으로 끼워 넣어 파지하는 한 쌍의 패드(22)를 포함하는 유지 유닛(20)과, 스토커와 유지 유닛을 상대적으로 상하로 이동시키는 이동 유닛(40)을 갖는 시스템(1)을 제공한다. 상기 시스템은, 유지 유닛의 하측에서, 스토커와 유지 유닛의 사이로 출입하여 유지 유닛으로부터 해방된 기판을 반송하는 반송 유닛(50)을 더 갖는다.

Description

워크를 분리하는 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SEPARATING WORKPIECES}

본 발명은, 적층된 복수의 워크(work)로부터 한 장의 워크를 분리하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일본 공개 공보 제2010-168152호에는, 상자로부터 기판을 꺼내어 다른 상자나 반송 유닛으로 전달함에 있어서, 다기능이며, 컴팩트하고 간단하고도 쉬운 구조로서, 높은 스루풋(throughput)을 갖는 기판 취출(取出) 장치를 제공하는 것이 기재되어 있다. 상기 문헌에 있어서는, 덮개가 있는 상자 내에 수직 방향으로 세워 나란히 수납되는 복수 매의 기판을 한 장씩 꺼내어, 다른 장치로 이재(移載)하는 기판 취출 장치가, 상자를 좌우에 끼고 설치되는 평행한 한 쌍의 주행 레일과, 한 쌍의 주행 레일 위를 각각 주행할 수 있도록 설치되는 주행체와, 양방의 주행체에 연결되며, 주행체의 높이 방향을 따라 승강할 수 있도록 설치되는 승강체와, 주행체의 높이 방향을 따라 승강체를 승강 구동하는 승강기구와, 승강체에, 상자의 덮개와 대면하여 설치되는 덮개 파지(把持)수단과, 승강체에 설치되며, 기판을 수직 상태 및 수평 상태로 회전 가능하게 유지하는 기판 파지수단과, 기판 파지수단을 회전 구동하는 회전 기구를 가지고 있다.

일본 공개 공보 제2010-168152호

적층된 워크, 예컨대, 겹쳐 쌓인 프린트 배선판, 그 밖의 기판으로부터 워크(워크 피스(workpiece))를 한 장씩 양호한 정밀도로 안정적으로 꺼내기 쉬운 시스템이 요구되고 있다.

본 발명의 하나의 양태는, 복수의 워크가 적층된 상태로 축적되는 스토커(stocker)와, 한 장의 워크의 양단을 ㅅ자형으로 끼워 넣어 파지하는 적어도 한 쌍의 패드를 포함하는 유지 유닛과, 유지 유닛 및 스토커 중 적어도 일방(一方)을 움직이게 하는 이동 유닛을 갖는 시스템(워크 분리 장치)이다. 이동 유닛은, 적어도 한 쌍의 패드에 의해 한 장의 워크를 끼워 넣은 상태의 유지 유닛에 대하여, 스토커를 상대적으로 아래로 이동시켜 한 장의 워크를 다른 워크에 대해 분리한다. 워크의 일례는, 프린트 배선판 등의 판 형상의 플레이트(기판)이다.
본 시스템은, 유지 유닛이 한 쌍의 패드에 의해 워크의 양단을 하측이 벌어진 ㅅ자형(역 V자형, 아래가 열린 삼각형 형상, 안짱다리 형상)으로 끼워 넣어 파지한다. 이 때문에, 스토커에 적층된 복수의 워크의 최상층의 워크를 유지 유닛으로 유지하고, 유지 유닛에 대해 스토커를 상대적으로 아래로 내림(유지 유닛을 스토커에 대해 상대적으로 올림)으로써, 적층된 복수의 워크로부터 워크를 한 장씩 분리할 수가 있다. 따라서, 겹쳐 쌓인 워크로부터, 바꾸어 집거나 하지 않고, 양호한 정밀도로, 간단하게, 워크를 한 장씩 꺼낼 수가 있다.
또한, 본 시스템에 있어서는, 한 쌍의 패드에 의해 워크의 양단부를 파지하기 때문에, 워크의 표면 혹은 이면(裏面)을 파지하지 않고 워크를 분리할 수 있다. 이 때문에, 워크의 표면 혹은 이면의 상태에 관계없이, 예컨대, 워크에 스루 홀(through hole)이 있어도, 워크에 회로 부품 등이 탑재되어 있어도, 스토커에 적층된 워크로부터 워크를 한 장씩 확실히 꺼낼 수가 있다. 나아가, 워크를 한 장씩 분리할 때에, 워크의 표면이나 워크에 탑재되어 있는 부품 등을 더럽히거나 손상시키거나 하는 것을 방지할 수가 있다.
본 시스템은, 유지 유닛의 하측에 상대적으로 출입하여 유지 유닛으로부터 해방된 한 장의 워크를 반송하는 반송 유닛을 더 가지고 있어도 된다. 유지 유닛에 의해 분리된 워크는, 하측이 벌어진 ㅅ자형의 패드에 의해 끼워 넣어진 상태로 유지되어 있으며, 한 쌍의 패드로부터 워크는 유지 유닛의 하측으로 해방된다. 이 때문에, 유지 유닛의 하측에 반송 유닛을 배치함으로써, 한 장씩 분리된 워크를 반송 유닛에 의해 하류(다음 공정)로 반송할 수가 있다.
반송 유닛은, 유지 유닛과 스토커의 사이로 출입하는 장치여도 된다. 반송 유닛이 유지 유닛과 스토커의 사이를 출입함에 따라, 유지 유닛이 워크를 파지한 채로 전후 또는 좌우로 이동할 필요가 없어, 택트 타임(tact time)을 단축할 수 있는 동시에, 간단하고 용이하며 신뢰성이 높은 시스템을 제공할 수가 있다.
유지 유닛과 스토커의 사이로 출입하는 반송 유닛은, 유지 유닛의 하측에서, 적층된 복수의 워크의 양단으로부터 외측으로 도피한 제 1 위치와, 분리된 한 장의 워크의 양단의 하측이 탑재되도록 제 1 위치로부터 내측으로 나온 제 2 위치로 이동하는 한 쌍의 이송 유닛을 포함하고 있어도 된다. 한 쌍의 이송 유닛을 제 1 위치로 퇴피시킴으로써 유지 유닛과 스토커를 상대적으로 상하로 움직이게 하여 스토커에 적층된 워크로부터 한 장의 워크를 분리할 수 있으며, 이송 유닛을 제 2 위치로 나오게 함으로써 유지 유닛으로부터 해방된 워크를 반송할 수가 있다.
본 시스템의 유지 유닛은, 적어도 한 쌍의 패드를, 분리할 대상인 한 장의 워크의 양단에 대해 개폐하는 구동 유닛을 포함해도 된다. 하측이 벌어진 ㅅ자형의 패드를 위에서부터 워크에 가압하여 워크를 파지할 수도 있지만, 한 쌍의 패드를 개폐함으로써 확실하게 워크를 파지하거나 해방하거나 할 수가 있다.
유지 유닛은, 적어도 한 쌍의 패드의 간격이, 분리할 대상인 한 장의 워크의 양단을 따른 전후에서 바뀌도록, 적어도 한 쌍의 패드를 워크의 양단을 향해 가압한 상태에서 지지하는 지지 유닛을 포함하고 있어도 된다. 분리할 대상인 한 장의 워크가 기울어 있거나, 워크의 사이즈에 부분적으로 차이가 있거나 하더라도, 워크의 전후에서 한 쌍의 패드의 간격이 바뀜에 따라, ㅅ자형의 패드로 워크를 파지하기가 쉽다. 유지 유닛은, 복수 쌍의 패드를 포함하고 있어도 되며, 지지 유닛이, 복수 쌍의 패드를, 이들의 간격이 워크의 양단을 따른 전후에서 바뀌도록 지지하여도 된다.
나아가, 본 시스템의 이동 유닛은, 스토커를 유지 유닛에 대하여 상방에서 복수의 워크를 쌓아 올리는 위치로 이동시키는 기능을 구비하고 있어도 된다. 작업자나, 전(前) 공정으로부터 워크를 반송하는 시스템이, 스토커에 대해서 간단하게, 단시간에 복수의 워크를 쌓아 올릴 수가 있다. 그 후, 이동 유닛은, 스토커를 유지 유닛의 하측으로 이동시켜, 워크의 분리 작업을 개시한다.
본 발명의 다른 양태는, 상기의 시스템을 이용하여 워크를 분리하는 것을 포함하는 방법(워크 분리 방법, 워크 공급 방법)이다. 시스템은, 복수의 판 형상의 워크가 적층된 상태로 축적되는 스토커와, 한 장의 워크의 양단을 ㅅ자형으로 끼워 넣어 파지하는 적어도 한 쌍의 패드를 포함하는 유지 유닛을 갖는다. 분리하는 것은, 이하의 단계를 갖는다.
1. 유지 유닛 및 스토커 중 적어도 일방이, 적어도 한 쌍의 패드가 스토커에 축적된 최상층의 워크를 유지하도록, 상대적으로 이동하는 것.
2. 적어도 한 쌍의 패드가 최상층의 워크를 유지한 후에, 유지 유닛 및 스토커 중 적어도 일방이, 유지 유닛에 대하여, 스토커가 상대적으로 하방이 되도록 이동하여, 한 장의 워크를 분리하는 것.
본 시스템은, 추가로, 유지 유닛과 스토커의 사이로 출입하여 워크를 반송하는 반송 유닛을 가지고 있어도 되며, 그 경우, 이 방법은, 이하의 단계를 추가로 가지고 있어도 된다.
3. 유지 유닛과 스토커의 사이에 반송 유닛을 세팅하는 것.
4. 적어도 한 쌍의 패드에 의해 유지한 한 장의 워크를 해방하는 것.
5. 반송 유닛에 의해 해방된 한 장의 워크를 반송하는 것.
6. 스토커와 유지 유닛의 사이로부터 반송 유닛을 퇴피시키는 것.
이 방법은, 또한, 스토커에 탑재된 워크의 공급이 종료되면, 워크를 보충하기 위해, 이하의 단계를 가지고 있어도 된다.
· 스토커를 유지 유닛의 상방의 복수의 워크를 쌓아 올리는 위치로 이동시키는 것.
· 복수의 워크가 쌓아 올려진 스토커를 유지 유닛의 하방으로 이동시키는 것.

도 1은 워크를 처리하는 시스템의 전체 구성을 단면에 의해 나타내는 측면도이다.
도 2는 유지 유닛의 근방을 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 3은 유지 유닛의 근방을 추출하여 나타내는 평면도이다.
도 4는 시스템이 워크를 처리하는 모습을 나타내는 모식도로서, 도 4의 (a)는, 스토커가 상승한 도면이고, 도 4의 (b)는 유지 유닛이 워크를 파지한 도면이며, 도 4의 (c)는 유지 유닛이 하강한 도면이고, 도 4의 (d)는 반송 유닛이 스토커와 유지 유닛의 사이에 들어간 도면이며, 도 4의 (e)는 유지 유닛이 워크를 해방하여 워크가 반송되는 도면이다.
도 5는 시스템이 워크를 분리하여 공급하는 과정을 나타내는 플로우 차트이다.

도 1에, 기판을 분리하여 반송하는 시스템의 일례를, 전체 구성을 측면에서 본 단면도에 의해 나타내고 있다. 본 시스템(1)은, 스토커(10)에 적층(수직 쌓기)된 복수의 기판(6)을 판 형상의 워크(워크 피스)로 하고, 적층된 기판(6)으로부터 한 장씩의 기판(워크, 프린트 기판; 5)을 잡아 분리하여, 공급하는 시스템이다. 이 시스템은, 워크(워크 피스)인 기판을 분리하는 워크 분리 장치와, 분리한 워크를 다음의 공정으로 공급하는 공급 장치로서의 기능을 구비하고 있으며, 워크 공급 시스템, 기판 공급 장치, 척킹식의 로더(척킹 로더) 등으로 호칭된다. 이후에 있어서는, 기판 공급 시스템(기판 공급 장치; 1)으로서 설명한다.
기판 공급 장치(1)는, 적층된 복수의 기판(6)이 탑재되는 스토커(10)와, 한 장의 기판(5)의 양단을 ㅅ자형으로 끼워 넣어 파지하는 한 쌍 또는 복수 쌍의 패드(22)를 포함하는 유지 유닛(20)과, 스토커(10)를 상하로 이동시키는 이동 유닛(40)을 갖는다. 시스템(1)에 있어서는, 이동 유닛(40)은, 스토커(리프터; 10)를 상하로 이동시키도록 구성되어 있으며, 한 쌍의 스탠드(9)와, 한 쌍의 스탠드(9)에 대해, 한 쌍의 전달 부재(43)를 통해 스토커(10)를 상하로 이동시키는 에어 실린더(액추에이터, 이동 유닛; 42)를 포함한다. 액추에이터(42)는, 전동식 등의 다른 방식이어도 된다. 이동 유닛(40)은, 스토커(10) 대신에 유지 유닛(20)을 움직이게 하는 유닛이어도 되며, 스토커(10) 및 유지 유닛(20)을 움직이게 하는 유닛이어도 된다.
기판 공급 장치(1)는, 또한, 유지 유닛(20)의 하측에서, 유지 유닛(20)과 스토커(10)의 사이, 즉, 하강했을 때의 스토커(10)의 상측으로 출입하여 유지 유닛(20)으로부터 해방된 워크(5)를 반송하는 반송 유닛(반송 장치; 50)과, 이들 유닛의 움직임을 제어하는 제어 유닛(70)을 갖는다. 제어 유닛(70)은, 적층된 복수의 기판(6)으로부터 최상층의 워크(5)를 파지하여 공급하는 공급 기능(공급 유닛; 71)을 포함한다. 또, 상기 기판 공급 장치(1)는, 분리 및 공급할 대상인 기판(6)의 폭은 고정되지 않으며, 다른 폭의 기판(6)에 대해서도 유연하게 대응할 수 있다. 이 때문에, 제어 유닛(70)은, 분리 및 공급 대상으로서, 다른 폭의 기판(6)이 스토커(10)에 세팅되면(실리면), 기판(6)의 폭 방향의 기판 공급 장치(1)의 각 유닛의 간격을 조정하는 조정 기능(조정 유닛; 72)을 포함한다.
이들 스토커(10), 유지 유닛(20), 이동 유닛(40) 및 반송 유닛(50)은, 시스템(1)의 하우징(2) 내에 수납되어 있다. 기판 공급 장치(1)는, 또한, 하우징(2)의 상부에, 다음의 배치(batch)로 처리될 기판(워크 묶음(다발(束)); 6a)을 적층한 상태로 유지하는 투입 유닛(60)과, 기판(6a)을 투입하기 위해 하우징(2)에 설치된 전면(前面) 상부의 투입 도어(3)와, 기판(6a)이 투입된 것을 모니터링하는 센서(94)를 갖는다. 상술한 바와 같이, 다음의 배치로 처리될 기판(6a)의 폭은 달라도 된다.
기판 공급 장치(1)의 이동 유닛(40)은, 스토커(10)를, 유지 유닛(20)의 상방의 투입 유닛(60)의 위치(새로운 워크를 쌓아 올리는 위치, 투입 위치)까지 상승시키는 기능을 포함한다. 스토커(10)를 투입 위치까지 상승시킨 후, 투입 유닛(60)에 있어서 기판(6a)의 양단부 부근을 지지하고 있는 워크 받이부(63)를 슬라이드 해방함으로써, 투입 유닛(60)에 미리 겹쳐 쌓여 있던 기판(6a)은 스토커(10)로 옮겨진다.
투입 유닛(60)은, 기판(5)의 폭 방향의 위치결정을 하는 제 1 가이드 쌍(61)과, 기판(5)의 길이 방향의 위치결정을 하는 제 2 가이드(62)와, 투입 유닛(60)에 투입된 기판의 묶음(6a)을 하측에서 지지하는 한 쌍의 워크 받이부(63)와, 한 쌍의 제 1 가이드(61)와 한 쌍의 워크 받이부(63) 간의 폭을, 받아들일 기판(6a)에 맞추도록 폭 방향으로 슬라이드 구동하는 제 1 폭 변경 유닛(64)을 포함한다. 미리 받아들일 기판(6a)의 폭을 제어 유닛(70)에 설정함으로써, 기판의 분리 공급 도중에, 분리 공급 대상인 기판(6a)의 사이즈를 변경할 수가 있다. 또, 상기 기판 공급 장치(1)에 있어서는, 투입 유닛(60)을 기판 공급 장치(1)의 상방에 설치함으로써, 분리 공급 대상인 기판(6a)을 장치(1)의 상측으로부터 세팅할 수 있어 작업성이 좋다.
이동 유닛(40)은, 기판(6)을 탑재한 스토커(10)를, 기판(6)의 최상층이 유지 유닛(20)의 아래가 될 때까지 일단 하강시킨다. 계속해서, 이동 유닛(40)은, 스토커(10)를, 최상층의 기판(6)이 유지 유닛(20)의 위치가 되도록 상승시킨다. 유지 유닛(20)이 스토커(10)의 최상부의 기판(5)을 한 장 픽업하고, 스토커(10)가 일단 하강한 후에, 반송 유닛(50)이 유지 유닛(20)의 하측으로 나와, 유지 유닛(20)으로부터 하측으로 해방된 기판(5)을 반송 유닛(50)이 받는다. 반송 유닛(50)은, 시스템(1)의 측면에 형성된 개구(배출구; 4)로부터, 기판(5)을 다음 공정이나 시스템(1)에 접속된 벨트 컨베이어 등에 공급한다. 이 공정을 반복함으로써, 스토커(10) 위에 축적된 복수의 기판(6)이 한 장씩의 기판(5)으로서 분리되어, 다음의 공정에 공급된다.
상기 기판 공급 장치(1)에 있어서는, 이동 유닛(40)이, 스토커(10)가 상하로 이동함에 따라 투입 유닛(60)으로부터 기판(6)을 받아 유지 유닛(20)으로 운반하여, 한 장씩 분리한다. 스토커(10)가 상하로 움직이는 대신에, 이동 유닛(40)이 유지 유닛(20)을 상하로 이동시켜도 되며, 쌍방을 상대적으로 상하로 이동시켜도 된다.
또, 상기 기판 공급 장치(1)는, 작업(job) 단위로, 폭이 다른 복수 종류의 기판(6 및 6a)을 받아들여, 한 장씩 분리할 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 기판 공급 장치(1)는, 투입 유닛(60) 측에서 받아들일 기판(6a)의 사이즈를 조정하는 제 1 폭 변경 유닛(64)과, 분리할 기판(6)의 사이즈를 조정하는 제 2 폭 변경 유닛(92)을 포함한다.
제 2 폭 변경 유닛(92)은, 투입 유닛(60)과는 별도로, 스토커(10), 유지 유닛(20) 및 반송 유닛(50)의 폭을 조정한다. 제 2 폭 변경 유닛(92)은, 스토커(10), 유지 유닛(20) 및 반송 유닛(50)을 지지하고 있는 한 쌍의 스탠드(9)의 폭을 제어 유닛(70)의 폭 조정 기능(72)의 지시에 따라 변경한다. 폭 조정 기능(72)은, 투입 유닛(60)에 실린 복수의 기판(6a)에 있어서, 다음의 작업에 있어서의 분리 공급 대상인 기판(6a)의 폭이 다를 경우에는, 스토커(10)에, 투입 유닛(60)으로부터 기판(6a)을 이동시킬 때에, 스토커(10), 유지 유닛(20) 및 반송 유닛(50)의 폭을, 투입 유닛(60)에 유지된 기판(6a)의 폭에 자동적으로 맞춘다.
도 2는, 유지 유닛(20), 반송 유닛(50) 및 스토커(10)가 위로부터 차례로 배치된 상태를 나타내는 측면도이며, 도 3은, 유지 유닛(20)의 상방으로부터 유지 유닛(20), 반송 유닛(50) 및 스토커(10)가 위로부터 차례로 배치된 상태를 나타내는 평면도이다. 이들 도면에 있어서, 기판 공급 장치(1)의 스토커(10) 상에 복수의 직사각형의 기판이 적층되어 있으며, 겹쳐 쌓인 복수의 기판(6)으로부터, 최상층의 직사각형의 기판(5)의 단변(短邊) 방향(폭 방향; X)의 양단을 유지 유닛(20)에 의해 유지하여 한 장씩 분리하고, 반송 유닛(50)에 의해, 분리된 기판(5)의 길이 방향(반송 방향; Y)으로 반출하는 모습을 나타내고 있다. 기판 공급 장치(1)에 있어서는, 기판을 겹쳐 쌓는 방향을 바꿈으로써, 기판(5)의 길이 방향(Y)의 양단을 유지하여 분리하고, 단변 방향(X)으로 반출하는 것도 가능하다.
유지 유닛(홀더; 20)은, 기판(5)의 폭 방향(단변 방향; X)의 양단을 ㅅ자형(역 V자형, 아래가 열린 삼각형 형상, 안짱다리 형상, 하측이 벌어지도록 경사진 형상)으로 하측이 벌어진 상태로 끼워 넣어 파지하는 복수 쌍, 본 예에서는 5쌍의 패드(척 패드; 22)를 포함한다. 유지 유닛(20)은, 이들 5쌍의 패드(22)를, 기판(5)의 반송 방향(길이 방향; Y)을 따라 지지하는 한 쌍의 제 1 지지 플레이트(23)를 포함한다. 유지 유닛(20)은, 또한, 각각의 제 1 지지 플레이트(23)를, 각각의 제 1 지지 플레이트(23)의 거의 중심에 배치된 지지 기둥(회전축; 28)에 의해 반송 방향(Y)에 대하여 전후로 회전하도록 지지하는 한 쌍의 제 2 지지 플레이트(25)를 포함한다. 유지 유닛(20)은, 나아가, 각각의 제 2 지지 플레이트(25)에 대하여, 지지 기둥(28)의 전후(Y 방향)에 배치된 스프링(24)으로서, 제 1 지지 플레이트(23)의 회전 각도를 탄성적으로 규정하는 스프링(24)을 포함한다.
유지 유닛(20)은, 또한, 각각의 제 2 지지 플레이트(25)를 폭 방향(X)으로 슬라이딩하도록 지지하는 2쌍의 가이드(26)와, 각각의 제 2 지지 플레이트(25)를 폭 방향(X)으로 움직이게 하는 한 쌍의 에어 실린더(액추에이터; 27)와, 각각의 가이드(26) 및 액추에이터(27)가 탑재된 베이스 플레이트(29)를 포함한다.
분리 대상이 되는 동시에, 분리된 후의 한 장의 기판(5)의 양단에 닿는 패드(22)는 적당한 탄성이 있는 우레탄제(製)(경질 우레탄제)이다. 패드(22)는, 기판(5)에 닿는 면의 반대 측(패드(22)의 안쪽(裏側))이, 하측이 비스듬하게 폭 방향(X)의 외측으로 벌어진 상태로 성형된 금속제의 고정 플레이트(홀더 플레이트; 21)에 의해 제 1 지지 플레이트(23)에 부착되어 있다. 홀더 플레이트(21)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 구체적으로는, 제 1 지지 플레이트(23)에 부착되는 상측이 거의 수직이며, 하측이 폭 방향(X)의 외측으로 구부러진 형상으로 되어 있다. 패드(22)는, 고정 플레이트(21)에 의해, 제 1 지지 플레이트(23)에, 하측이 벌어지도록 연장된(돌출된) 상태로 부착되어 있으며, 패드(22)의 제 1 지지 플레이트(23)로부터 하측으로 벗어난 부분에서 기판(5)을 끼워 넣는 구성으로 되어 있다. 홀더 플레이트(21)는, 구부러짐이 없는 판 형상의 플레이트여도 되며, 하측이 비스듬하게 폭 방향(X)의 외측으로 벌어진 상태가 되도록 제 1 지지 플레이트(23)에 부착되어 있어도 된다.
유지 유닛(20)의 하측에 위치하는 스토커(10)는, 기판(5)의 반송 방향(Y)을 따라 전후로 연장되며, 적층된 복수의 기판(6)을, 폭 방향(X)의 양단으로부터 조금 내측으로 들어간 위치에서 지지하는 막대 형상의 한 쌍의 워크 받이부(11)를 포함한다. 워크 받이부(11)는, 스토커(10)를 상하로 이동시키는 이동 유닛인 에어 실린더(42)(도 1 참조)에 대하여, 상하로 연장되는 한 쌍의 지지 부재(12) 및 전달 부재(43)에 의해 접속되어 있다. 스토커(10)는, 기판(5)을 분리하는 프로세스에 있어서는, 복수의 기판(6)을 유지 유닛(20)의 하측에 유지한다.
스토커(10)는 기판(6)의 양단이 접하도록 설치된 한 쌍의 가이드(13)의 내부를 상하로 이동한다. 가이드(13)는, 상부가 상방을 향해 폭 방향(X)으로 벌어진 형상으로 되어 있으며, 스토커(10)가 상승하여 기판(6)의 맨 위의 기판(5)이 유지 유닛(20)에 의해 분리된 후에, 스토커(10)가 강하(降下)하면, 스토커(리프터; 10)에 탑재된 기판(6)이 가이드(13)에 끼인 공간을 통과한다. 따라서, 스토커(10)가 상하로 이동할 때마다, 스토커(10) 위에 적층된 기판(6)의 양단은 가이드(13)에 의해 소정의 상태로 정돈되어, 유지 유닛(20)에 의해 안정적으로 기판을 분리할 수 있게 되어 있다.
반송 유닛(50)은, 스토커(10)가 내려간 상태에서는, 유지 유닛(20)과 스토커(10)의 사이에 위치한다. 반송 유닛(50)은, 분리된 기판(5)의 양단의 하측의 면을 지지한 상태에서 기판(5)을 반송 방향(Y)으로 이동시키는 한 쌍의 벨트 컨베이어(이송 유닛; 54)와, 각각의 벨트 컨베이어(54)를, 롤러(55)를 통해 지지하며, 벨트 컨베이어(54)를 스토커(10)의 상측으로 출입시키는 한 쌍의 컨베이어 지지 유닛(56)과, 반송 유닛(50)의 베이스가 되는 스탠드(9)에 대하여 컨베이어 지지 유닛(56)을 폭 방향(X)으로 전후(좌우)로 이동시키는 액추에이터(에어 실린더; 59)를 포함한다. 각각의 컨베이어 지지 유닛(56)은, 벨트 컨베이어(54)를 구동하는 모터(55m)와, 유지 유닛(20)으로부터 해방된 기판(5)을 벨트 컨베이어(54)의 소정의 위치로 가이드하는 부재(가이드부; 57)를 포함한다.
상기 반송 유닛(50)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유지 유닛(20)의 하측에서, 벨트 컨베이어(54)가 폭 방향(X)으로 이동하여, 대기 위치가 되는 제 1 위치(P1)와, 기판(5)의 하측으로 돌출한 제 2 위치(P2)로 이동하며, 제 2 위치(P2)에서, 유지 유닛(20)에 의해 한 장씩 분리된 기판(5)을 반송한다. 또한, 도 2는, 반송 유닛(50)이 제 1 위치(P1)로 퇴피한 상태를 나타내고 있다.
기판 공급 장치(1)는, 또한, 기판(5)의 유무를 검출하는 센서(93)를 갖는다. 센서(93)는, 스토커(10)가 상승하고, 스토커(10)에 적층된 기판(6)의 최상부(최상층)의 기판(5)이, 유지 유닛(20)의 패드(22)가 그 기판(5)을 파지하는 위치에 도달하였음을 검출한다. 또, 센서(93)는, 유지 유닛(20)의 패드(22)가 기판(5)을 파지하는 위치에 있어서의 기판(5)의 유무를 검출하기 때문에, 스토커(10)가 하강한 후에, 센서(93)가 기판(5)을 검출함으로써, 기판(5)이 유지 유닛(20)에 의해 분리되었음을 확인할 수가 있다.
도 4는, 공급 장치(1)가, 제어 유닛(70)의 공급 기능(71)의 제어에 근거하여, 스토커(10)에 적층된 복수의 기판(6)으로부터, 위에서부터 한 장씩 차례로, 한 장의 기판(5)을 파지·분리하여 공급(반송)하는 프로세스를 모식적으로 나타내고 있다. 또, 도 5에, 한 장의 기판(5)을 분리하여 공급하는 프로세스를 플로우 차트에 의해 나타내고 있다.
단계 101에 있어서, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이동 유닛(40)이 스토커(10)를, 스토커(10)에 탑재된 복수의 기판(6)의 최상부의 기판(5)이, 유지 유닛(20)의 패드(22)의 유지 위치에 도달할 때까지 이동(상승)시킨다. 최상부의 기판(5)의 위치는, 센서(93)에 의해 모니터링된다. 또한, 그동안, 반송 유닛(50)은, 스토커(10)에 탑재된 복수의 기판(6)의 양단으로부터 외측으로 도피하여, 이들 기판(6)이 상하로 이동하는 공간으로부터 위치(P1)로 퇴피되어 있다.
단계 102에 있어서, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 유지 유닛(20)의 액추에이터(27)가 제 1 지지 플레이트(23)를, 제 2 지지 플레이트(25)를 통해 폭 방향(X)으로 슬라이딩시켜, ㅅ자형의 패드(22)에 의해 최상부의 기판(5)의 양단을 끼워 넣고 파지한다. 복수 쌍의 패드(22)를 지지하는 제 1 지지 플레이트(23)는, 제 2 지지 플레이트(25)에 대하여, 반송 방향(Y)으로 지지 기둥부(28)를 중심으로 선회하게 되어 있다. 이 때문에, 한 장의 기판(5)을 패드(22)에 의해 유지할 때에, 기판(5)이 다소 상하로 기울어 있거나, 비스듬하게 되어 있어, 좌우의 패드(22)에 의해 기판(5)을 잡을 때의 간격이 반송 방향의 전후에서 변화되어 있어도, 패드(22)에 의해 기판(5)을 확실히 끼워 넣어 파지할 수가 있다.
더 자세하게 설명하면, 기판 공급 장치(1)의 유지 유닛(20)은, 하측이 벌어진 ㅅ자형의 패드(22)에 의해 기판(5)의 양단을 끼워 넣는다. 따라서, 패드(22)가, 적층된 복수의 기판(6)의 맨 위의 기판(5)의 양단(5a)에 닿아, 그 한 장의 기판(5)을 패드(22)에 의해 끼워 넣은 상태에서는, 하측이 벌어진 상태의 패드(22)는, 복수의 기판(6)의, 2번째의 기판에는 닿지 않는다(접촉하지 않는다). 이 상태에서, 패드(22(유지 유닛(20))를 올리거나, 적층된 기판(6)을 지지하는 스토커(10)를 내림으로써, 적층된 기판(6)의 맨 위(최상층)의 기판(5)을, 다른 적층된 기판(6)으로부터 분리할 수가 있다.
복수 쌍의 패드(22)는, 반송 방향(Y)을 따라 단속적(斷續的)으로 배치되어 있으며, 이들 패드(22)를 지지하는 제 1 지지 플레이트(23)는, 반송 방향(Y)으로 전후로 선회한다. 이 때문에, 복수 쌍의 패드(22)에 의해 기판(5)을 끼워 넣을 때에, 기판(5)의 자세에 따라, 반송 방향(Y)을 따라서 배치된 복수 쌍의 패드(22)는, 이들의 폭방향(X)의 간격이, 자동적으로 전후로 변동될 수 있으며, 또한, 복수 쌍의 패드(22)가 평행하게 선회한다.
최상층의 기판(5)이, 적층된 복수의 기판(6)과 함께, 혹은 어떠한 요인에 의해 한 장만, 전후 혹은 좌우로 기울어 있는 경우가 있을 수 있다. 복수의 패드(22)는, 하측이 벌어진 형상으로 되어 있기 때문에, 유지할 대상인 기판(5)이 기울어 있으면, 복수의 패드(22)에 닿는 위치(높이)가 바뀌어, 패드(22)에 의해 기판(5)의 양단을, 실질적으로 끼워 넣는 폭이 변동하는 경우가 있다. 예컨대, 유지할 대상인 기판(5)이 전후로 기울어 있으면, 기판(5)의 전방은 ㅅ자형의 패드(22)의 상측에 닿기 때문에 패드(22)로 유지하기 위해서는 패드(22)의 간격이 상대적으로 벌어지고, 기판(5)의 후방은 ㅅ자형의 패드(22)의 하측에 닿기 때문에 패드(22)의 간격이 상대적으로 좁아진다. 제 1 지지 플레이트(23)에 의해 전방(前方)의 패드(22)의 간격이 벌어지면 후방(後方)의 패드(22)의 간격이 좁아지므로, 전후의 패드(22)에 의해 전후로 기울어진 기판(5)을 확실하게 파지할 수가 있다.
또, 최상층의 기판(5)이 반송 방향(Y)에 대해 평행으로 되어 있지 않은 경우도 있다. 복수 쌍의 패드(22)의 간격을 반송 방향(Y)의 전후(상류측과 하류측)에서 바뀔 수 있도록 함으로써, 이러한 상태의 기판(5)이어도 유지 유닛(20)에 의해 확실하게 파지하여 분리할 수가 있다.
나아가, 유지 유닛(20)은, 지지 기둥부(28)의 양측에 한 쌍의 스프링 부재(24)를 배치하고 있다. 상기 스프링 부재(24)는, 제 1 지지 플레이트(23)의 선회 범위를 규제하는 동시에, 선회한 상태에서도 지지 플레이트(23)를 통해 각각의 패드(22)에 기판(5)의 양단(5a)을 파지하는 압력이 거의 균등해지도록 하고 있다. 이 때문에, 기울어진 기판(5)은, 패드(22)에 끼워져 분리되면, 이들 스프링 부재(24)에 의해 반송 방향(Y)과 평행이 되도록 자세가 교정된다. 또, 복수의 패드(22)의 위치도 초기의 위치로 리셋된다.
유지 유닛(20)은, 제 1 지지 플레이트(23)를 내측으로 구동하여 패드(22)를 통해 기판(5)을 파지하는 힘을, 액추에이터(27)를 제어함으로써 조정할 수 있다. 따라서, 분리할 대상인 기판(5)이 얇은 기판이든, 두꺼운 기판이든, 각각의 기판에 적합한 힘으로, 분리 대상인 기판(5)을 파지할 수 있으며, 기판(5)을 분리할 때에, 그 기판의 손상을 미연에 방지할 수가 있다.
유지 유닛(20)은, ㅅ자형의 복수 쌍의 패드(22)에 의해 기판(5)의 양단부(5a)를 파지(척킹)한다. 이 때문에, 기판(5)의 표면의 상태에 의한 영향을 받지 않고 기판(5)을 분리할 수 있다. 예컨대, 기판(5)에 스루 홀 등이 형성되어 있거나, 나아가 실장(實裝)이 끝난 기판(워크)으로서 표면에 회로 소자 등이 탑재되어 있는 기판이라 하더라도, 패드(22)는 양단(5a)을 파지할 뿐이므로, 기판(5)을 확실히 파지하여, 분리할 수가 있다. 또, 패드(22)는, 기판(5)의 양단부(5a)를 파지할 뿐이므로, 기판(5)의 표면에 패드(22)가 실질적으로 접촉하는 일은 없어, 분리할 때에, 그 기판(5)의 표면을 더럽히거나, 손상시키거나 할 가능성을 대폭 저감할 수가 있다.
유지 유닛(20)에 의해, 분리할 대상인 한 장의 기판(5)을 유지하면, 단계 103에 있어서, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이동 유닛(40)에 의해 스토커(10)를 하강시킨다. 이로써, 유지 유닛(20)에 유지된 기판(5)이, 스토커(10)에 겹쳐 쌓인 다른 기판(6)으로부터 분리된다.
단계 104에 있어서, 도 4의 (d)에 나타내는 바와 같이, 반송 유닛(50)을 유지 유닛(20)과 스토커(10)의 사이에 세팅한다. 구체적으로는, 반송 유닛(50)의 벨트 컨베이어(이송 유닛; 54)를, 액추에이터(59)에 의해, 퇴피한 제 1 위치(P1)로부터, 기판(6)이 상하로 움직이는 공간으로 전진시켜, 유지 유닛(20)의 하측이며 스토커(10)의 상측이 되는 사이의 제 2 위치(P2)로 세팅한다(이동시킨다).
단계 105에 있어서, 도 4의 (e)에 나타내는 바와 같이, 액추에이터(27)가 제 1 지지 플레이트(23)를 폭 방향(X)으로 후퇴(퇴피)시킨다. 이로써, 패드(22)가 기판(5)의 양단(5a)으로부터 벗어나, 기판(5)이 유지 유닛(20)으로부터 해방된다. 유지 유닛(20)에 의해 한 장으로 분리되어, 해방된 기판(5)은, 유지 유닛(20)의 하측으로 이동한 벨트 컨베이어(54)에 놓이고, 단계 106에 있어서, 컨베이어(54)에 의해 반송된다. 벨트 컨베이어(54)의 위에, 하측이 좁아진 V자 형상의 한 쌍의 가이드부(57)가 배치되어 있으며, 컨베이어(54)와 함께 이동한다. 이 때문에, 가이드부(57)에 의해, 해방된 기판(5)의 양단(5a)이 이끌려, 기판(5)을 벨트 컨베이어(54) 위에 확실하게 탑재할 수가 있다.
기판(5)이 기판 공급 장치(1)로부터 배출되면, 단계 107에 있어서, 반송 유닛(50)의 벨트 컨베이어(54)는, 제 1 위치(P1)로 퇴피한다. 단계 108에 있어서, 스토커(10)에 탑재된 기판(6)이 종료되어 있지 않으면, 단계 101(도 4(a))로 돌아와, 다음의 기판(5)을 분리하여 반송하는 처리를 반복한다. 이와 같이 하여, 스토커(10)에 적층된 복수의 기판(6)으로부터 한 장씩 기판(5)을 차례로 분리하여 반송할 수가 있다.
단계 108에 있어서, 스토커(10)에 적층된 기판(6)이 종료되면, 단계 109에 있어서, 스토커(10)는 또한, 유지 유닛(20)의 위까지 상승하며, 단계 110에 있어서, 스토커(10)에, 투입 유닛(60)에 세팅된 다음의 복수의 기판(6a; 기판(6a)의 묶음)을 싣는다. 단계 111에 있어서, 스토커(10)는, 유지 유닛(20)의 아래까지 하강하고, 단계 101로 돌아와 복수의 기판(6a)으로부터 기판을 분리하여 공급하는 처리를 반복한다.
기판 공급 장치(1)에 있어서 분리 및 공급하는 워크(기판; 5)는, 상기와 같이 프린트 배선판(배선 기판)이어도 되고, 반도체 기판이어도 되며, 그 밖의 판 형상의 워크, 예컨대, 유리 플레이트, 수지 플레이트, 목재 등이어도 되고, 나아가, 적층되어 있으며 양단이 파지 가능한 상태이면, 용기 등을 워크로 하여 분리할 수도 있다. 따라서, 전기 부품, 전자 부품에 한정하지 않고, 식품재료, 건축재료 등의 넓은 분야에 있어서 적용할 수가 있다.
또, 상기의 기판 공급 장치(1)는, 복수 쌍의 패드(22)에 의해, 분리 대상인 한 장의 기판(5)의 양단(5a)을 끼워 넣고 있지만, 반송 방향으로 연장된 한 쌍의 패드(22)에 의해 기판(5)의 양단(5a)을 끼워 넣는 구성이어도 된다. 복수 쌍의 패드(22)로 구성함으로써, 기판(5)의 반송 방향(Y)을 따라 단속적으로 힘을 분산하여 기판(5)을 끼워 넣을 수가 있다. 또, 이들 패드(22)가 부분적으로 마모되거나 손상되거나 하여도, 그 패드(22)만 교환하면 되는 등, 유지관리성이 양호하며, 저비용의 기판 공급 장치(1)를 제공할 수가 있다. 패드(22)의 수는, 5쌍으로 한정하지 않고, 4쌍 이하, 또는 6쌍 이상이어도 되며, 그러한 쌍이 되는 패드는 반드시 대면한 위치에 배치되어 있지 않아도 된다. 패드(22)는, 우레탄제가 아니어도 되며, 다른 플라스틱계의 소재로 형성해도 되고, 고무 등이어도 된다.
또, 상기에 있어서 설명하고 있는, 유지 유닛(20), 이동 유닛(40), 반송 유닛(50), 제 1 폭 변경 유닛(64) 및 제 2 폭 변경 유닛(92) 등을 슬라이딩 이동시키는 기구는 일례이며, 슬라이드 레일, 랙과 피니언(rack and pinion), 테이블 등 다양한 이동 기구를 채용할 수 있다. 또, 액추에이터도 에어 실린더를 예로 들어 설명하고 있지만, 전동 실린더, 유압 실린더, 모터, 솔레노이드, 리니어 액추에이터 등 다양한 액추에이터를 채용할 수 있다.

Claims

복수의 워크(work)가 적층된 상태로 축적되는 스토커(stocker)와,
한 장의 상기 워크의 상기 워크의 반송 방향을 따른 양단(兩端)을 ㅅ자형으로 끼워 넣어 파지(把持)하는 적어도 한 쌍의 패드를 포함하는 유지 유닛과,
상기 유지 유닛 및 상기 스토커 중 적어도 일방(一方)을 움직이게 함으로써, 상기 적어도 한 쌍의 패드에 의해 상기 한 장의 워크를 끼워 넣은 상태의 상기 유지 유닛에 대하여, 상기 스토커를 상대적으로 아래로 이동시켜 상기 한 장의 워크를 다른 워크에 대해 분리하는 이동 유닛과,
상기 유지 유닛의 하측에 상대적으로 출입하여 상기 유지 유닛으로부터 해방된 상기 워크를 반송하는 반송 유닛을 갖고,
상기 반송 유닛은, 상기 워크의 상기 반송 방향을 따른 양단의 하측의 면을 지지한 상태에서 상기 워크를 상기 반송 방향으로 이동시키는 한 쌍의 이송 유닛을 포함하고, 또한,
상기 유지 유닛 및 상기 반송 유닛을 지지하는 한 쌍의 스탠드로서, 상하 방향으로 연장되고, 사이를 상기 스토커가 상대적으로 상하로 이동하는, 상기 한 쌍의 스탠드와,
상기 한 쌍의 스탠드를 통해, 상기 유지 유닛의 상기 적어도 한 쌍의 패드에 의해 상기 워크를 분리하는 폭과 상기 반송 유닛의 상기 한 쌍의 이송 유닛에 의해 상기 워크를 반송하는 폭을 분리 공급 대상인 워크의 폭에 맞추어 일체로 변경하는 유닛을 갖는,
워크 분리 반송 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 반송 유닛은, 상기 유지 유닛과 상기 스토커의 사이로 출입하는,
워크 분리 반송 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 한 쌍의 이송 유닛은, 상기 유지 유닛의 하측에서 상기 복수의 워크의 양단으로부터 외측으로 도피한 제 1 위치와, 상기 한 장의 워크의 양단의 하측이 탑재되도록 상기 제 1 위치로부터 내측으로 나온 제 2 위치로 이동하는,
워크 분리 반송 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 유지 유닛은, 상기 적어도 한 쌍의 패드를 상기 한 장의 워크의 양단에 대해 개폐하는 구동 유닛을 포함하는,
워크 분리 반송 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 유지 유닛은, 상기 적어도 한 쌍의 패드의 간격이 상기 한 장의 워크의 양단을 따른 전후에서 바뀌도록, 상기 적어도 한 쌍의 패드를 상기 한 장의 워크의 양단을 향해 가압한 상태에서 지지하는 지지 유닛을 포함하는,
워크 분리 반송 시스템.
제 5항에 있어서,
상기 유지 유닛은, 복수 쌍의 상기 패드를 포함하고, 상기 지지 유닛은, 상기 복수 쌍의 패드를 이들의 간격이 상기 한 장의 워크의 양단을 따른 전후에서 바뀌도록 지지하는,
워크 분리 반송 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 이동 유닛은, 상기 스토커를 상기 유지 유닛에 대하여 상방에서 상기 복수의 워크를 쌓아 올리는 위치로 이동시키는,
워크 분리 반송 시스템.
복수의 판 형상의 워크가 적층된 상태로 축적되는 스토커와, 한 장의 상기 워크의 상기 워크의 반송 방향을 따른 양단을 ㅅ자형으로 끼워 넣어 파지하는 적어도 한 쌍의 패드를 포함하는 유지 유닛과, 상기 유지 유닛과 상기 스토커의 사이로 출입하여 상기 워크를 반송하는 반송 유닛과, 상기 유지 유닛 및 상기 반송 유닛을 지지하는 한 쌍의 스탠드로서, 상하 방향으로 연장되고, 사이를 상기 스토커가 상대적으로 상하로 이동하는, 상기 한 쌍의 스탠드를 갖는 시스템을 이용하여 워크를 분리하고 반송하는 것을 포함하는 방법으로서,
상기 분리하고 반송하는 것은,
상기 유지 유닛 및 상기 스토커 중 적어도 일방이, 상기 적어도 한 쌍의 패드가 상기 스토커에 축적된 최상층의 워크를 유지하도록, 상대적으로 이동하는 것과,
상기 적어도 한 쌍의 패드가 상기 최상층의 워크를 유지한 후에, 상기 유지 유닛 및 상기 스토커 중 적어도 일방이, 상기 유지 유닛에 대하여, 상기 스토커가 상대적으로 하방이 되도록 이동하여, 상기 한 장의 워크를 분리하는 것과,
상기 유지 유닛과 상기 스토커의 사이에 상기 반송 유닛을 세팅하는 것과,
상기 적어도 한 쌍의 패드에 의해 유지한 상기 한 장의 워크를 해방하는 것과,
상기 반송 유닛에 의해 해방된 상기 한 장의 워크를 반송하는 것과,
상기 스토커와 상기 유지 유닛의 사이로부터 상기 반송 유닛을 퇴피시키는 것과,
상기 한 쌍의 스탠드를 통해, 상기 유지 유닛의 상기 적어도 한 쌍의 패드에 의해 상기 워크를 분리하는 폭과, 상기 반송 유닛의 상기 워크의 상기 반송 방향을 따른 양단의 하측의 면을 지지한 상태에서 상기 워크를 상기 반송 방향으로 이동시키는 한 쌍의 이송 유닛에 의해 상기 워크를 반송하는 폭을 분리 공급 대상인 워크의 폭에 맞추어 일체로 변경하는 것을 포함하는,
워크 분리 반송 방법.
제 8항에 있어서,
해당 워크 분리 반송 방법은, 나아가,
상기 스토커를 상기 유지 유닛의 상방의 상기 복수의 워크를 쌓아 올리는 위치로 이동시키는 것과,
상기 복수의 워크가 쌓아 올려진 스토커를 상기 유지 유닛의 하방으로 이동시키는 것을 가지는,
워크 분리 반송 방법.
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