WO2002050559A1

WO2002050559A1 - Manipulateur de circuits imprimes

Info

Publication number: WO2002050559A1
Application number: PCT/JP2001/011155
Authority: WO
Inventors: Keitaro Harada; Masayoshi Yokoo; Shigeo Onuma; Satoshi Ueno
Original assignee: Tohoku Seiki Industries, Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2002-06-27
Also published as: KR100502997B1; US6742981B2; TW536633B; JP4349743B2; US20030012633A1; JP2002189057A; KR20020081694A

Description

明細書

I Cハンドラー技術分野

本発明は I Cデバイスを移動せしめる I Cハンドラーに関する。特には、 I Cデパイスの回転移動をおこなう I Cハンドラーに関する。背景技術

I Cデパイスを I Cソケットに搬送し、検査済みの I Cデパイスを検査装置から搬出する I Cハンドラーとして、ピック &プレース方式、ロータリーインデックス方式、カムインデックス方式等が広く知られている。

I Cハンドラーには旋回動作ゃクランプ動作をおこなうための電力や圧縮空気等のエネルギーを供給するために電線やエアーチューブが取り付けられることが多い。そこで、これら電線やエアーチューブが動作中に捩れないようにするために、カムを多用したインデックステーブルを使用したものがある。このような場合には、使用時間に比例して、カム面に局部磨耗が発生し、その磨耗部がガタの原因となり、オーバーラン等の位置決め精度の不良を誘起し、検査すべき I Cデバイスや I Cソケットを破損させることもある。

一方向への回転のみ行うものでは、前記の電線やエアチューブの取り付けが複雑で高価になるので、検査時の I Cデバイスへのクランプに就いても、カムを多用したものがあるが、微調節が難しく適正な加圧力に容易に調整のできないものが多い。

このように、クランパーに対する加圧力の調整不能のものや、過負荷防止機能の無いものにおいては、 2個重ね送りされた異常供給の場合に検査測定ボードを損傷するという問題が発生する。あるいは、 U字形のパネ状の測定子を利用して同時に整列供給される複数個の I Cデパイスを検査する際に、 I Cソケットの高さのパラツキや、 I Cデパイスの厚さのパラツキに充分な対応ができなかったり、近年の測定子パネの圧縮ストロークの少ない近年の I Cソケットに対しては対応できないこともある。

本発明は上記問題に鑑み、構成が簡単で、磨耗しにくく長期にわたって精度の保てる I cハンドラーを提供することを目的とする。

また、加圧力の調整ができるようにすることも本発明の目的である。発明の開示

本発明によれば、水平に回転可能に支持された円盤と、

円盤の上面に配設された 2台の制御駆動可能なモーターと、円盤を貫通して下方に延伸し、前記 2台のモーターのそれぞれにより駆動される円盤の回転中心に対して対称位置に配設され 2本の駆動軸と、

それぞれ駆動力変換機構を介して前記 2本の駆動軸に係合され、駆動軸の回転により上下運動せしめられる 2つの部材垂下部材と、各垂下部材の下端部に取り付けられるクランパーと、

クランパーの下端に取り付けられた真空吸着パッドと、

前記円盤を第 1の回転方向と該第 1の回転方向とは逆の第 2の回転方向に回転可能な円盤駆動用モータを具備し、

前記円盤を円盤駆動用モーターによって第 1 の角度位置で所定時間停止後に第 1の角度位置から 1 8 0度の角度だけずれた第 2の角度位置へ第 1 の回転方向で回転移動せしめ、第 2の角度位置で前記所定時間停止後に第 1の角度位置に第 2の回転方向で回転移動せしめ、

第 1の角度位置で停止中に一方の駆動軸に係合されるクランパーで第 1の作業をおこない、他方の駆動軸に係合されるクランパ一が第 2の作業をおこない、

第 2の角度位置で停止中に前記一方の駆動軸に係合されるクランパーで前記第 2の作業をおこない、前記他方の駆動軸に係合されるクランパーより前記第 1の作業をおこなう、

ことを特徴とする I Cハンドラーが提供される。

本発明の一つの態様によれば、クランパーの上方に空気圧シリンダが配設され、該空気圧シリンダに空気圧供給手段から圧力微調節可能な圧力調節機器を介して空気圧が供給される。

本発明の一つの態様によれば、前記円盤駆動用モータが円盤の外部に配設されベルトを介して円盤を回転せしめるようにされている以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図面の簡単な説明

図 1は本発明に係わる装置を具備する I Cハンドラー全体の平面図である。

図 2は本発明の要部を説明するための斜視図である。

図 3は検査時における作用を説明するため、第二ステージ上における要部の部分拡大縦断面図である。

図 4はクランパーの縦断面図である。

図 5は垂下部材の平断面図である。

図 6は横移送板の I C受継部の縦断面図である。図 7は横移送板の I C排出受部の縦断面図である。

図 8は垂下部材の必要上昇寸法と許容回転角度との関係図である

発明を実施するための最良の形態

図 1において、機枠テーブル Aの上面に配置した、 1 は充填トレィのローダー、 2はプレヒートパネル、 3は供給ハンド、 4は空トレイのバッファー、 5は横移送板、 6は円盤、 7は円盤駆動用の制御モーター、 8 と 9は円盤 6に搭載した制御モーター、 1 0は円盤駆動ベルト、 1 1 はモータ一 7のプーリ、 Tは I Cソケット、 1 2 は排出ハンド、 1 3， 1 4は検査済み製品のアンローダ、 1 5は一枚置きアンローダー、 1 6は操作ボックスであり、 I Cソケット T に接続する電線コードはテーブル Aの下方の（図示しない）測定装置に連結してある。

充填トレイのローダー 1 の始端側はトレイを積載して順送りするマガジン構成を採用してあり、外寸法の同一なトレイには数十個以上、場合によっては、百個以上の Ί Cデバイスを規則正しく配列されるように成してあり、積み重ねられた下側のトレイから図 1 の上方に順次送り出されて、ローダー 1 の所定位置まで送られるとトレィは係止される。そこで供給ハンド 3が移動を開始し、トレイから所定個数の I Cデパイスを吸着して横移送板 5の左端部の I C受継部 Sに納入し、その後、横移送板 5が右に移動して定位置に停止する。

Bは検査搬送装置であり、詳細な構成に就いては図 2以降の図面に基づいて後述するが、円盤 6は円盤駆動用の制御モーター 7によつて、 1 8 0度の正逆回転される。円盤 6の下方で、円盤 6の回転中心に対して対称位置において、第一ステージ側のシリンダケース 2 8の下端に設けた吸着パッド 3 5は、前記した横移送板 5の I C 受継部 Sから I Cデパイスを吸着して上昇する。すると円盤 6は 1 8 0度回動して、 I Cデパイスを第二ステージの I Cソケット丁の上方部に位置せしめる。

この時、横移送板 5は左に移動し、供給ハンド 3が次の I Cデバイスを I C受継部 Sへ受け入れるようにする。この時点で、左に移動した横移送板 5 の右端部に設けた I C排出受部 Pの上方には、もう一方側のシリンダケース 2 9に設けた吸着パッド 3 5が検査済みの I Cデパイスを吸着して位置していおり、この吸着パッド 3 5を降下させて I C排出受部 Pに検査済みの I Cデパイスを载置する。供給ハンド 3にて供給された I Cデパイスと、検査済みの I Cデパイスの二つがセットされている横移送板 5が右に移動すると、排出ハンド 1 2が駆動され、 I C排出受部 Pより検査済みの I Cデバイスを拾い出す。この I Cデバイスは既に I Cソケット T内に押圧されて測定装置によって測定され、この測定値に基づく情報が排出ハンド 1 2に伝達され、検査済みの I Cデパイスの排出先が指示される。

即ち、測定装置によって I Cデバイスの特性が検出され、 I Cデパイスの品質のランクが明らかとなり層別される、測定結果から数段階に層別されるものであって、使用対称物によつて使用可能のものと、使用不能の不良品に別けられる。

この品質情報によって、アンローダ 1 3及びアンローダ 1 4のトレイと力、、一枚置きアンローダ 1 5のトレイへと、排出ハンド 1 2 は夫々の I Cデバイスの品質に応じて移動して目的の箇所に排出する。こうした一連の作業を行うことで、本願の作用が一巡するものであるが、こうした各機能別の動作順序は、操作ボックス 1 6に耝み込まれた図示しないコンピュータに入力したプログラムに従って、逐次実行されるようになっている。操作ボックスには図示しないが操作用スィッチ、マウス、モニタが取り付けられている。

以上、図 1に示した各構成物間の夫々の作用を記述したが、本発明の要部である検査搬送装置 Bに関しては一実施例の図 2以降の図面を参照してより詳細に説明する。円盤 6に立設したサーボモータ一 8， 9の夫々の出力軸にはプーリ 1 8， 1 9が固着されており、プーリ 1 8に掛け渡すベルト 2 0は、円盤 6を貫通し嵌装された第一ステージのポールネジ 2 2の頂部に固着したプーリ 2 4 とに掛け渡され、同様に、プーリ 1 9には第二ステージのボールネジ 2 3頂部のブーリ 2 5 との間にベルト 2 1 を掛け渡されている。

ボールネジ 2 2にはナツト 2 6を介して垂下部材 Kが螺合しており、同様にポールネジ 2 3にはナツト 2 7を介して垂下部材 Mが螺合している。 ·

垂下部材 K， Μは図 5の平断面図に示す如く、円盤の軸 1 7の前後に、軸芯に対して対称的に同一形状に構成されている。垂下部材 Κ , Μの頂部のブロック 1 K， 1 Mには夫々ナット 2 6 , 2 7が固着されている。ナット 2 6， 2 7の夫々の腹部の両側には一対の直動軸受け 2 Κ， 2 Μが止着してあり、直動軸受け 2 Κ , 2 Μのローラーを円盤の軸 1 7に接触させておくことによって、垂下部材 Κ， Μの自転が阻止されている。

垂下部材 Κ , Μの下部の L状フランジ 3 Κ， 3 Μはシリンダの取付部とされ、このシリンダに供給する圧縮空気用のチューブと、最下部に配設する吸着パッドの空気を吸引するチューブを保護する外套管 4 Κ， 4 Μが垂下部材 Κ， Μに夫々並設されている。

垂下部材 Κ， Μの下部の構成は同一であり、重複を避けるため、 I Cソケット Τが配設された第二ステージ側の垂下部材 Μに就いてのみ説明する。また図 3は説明のため簡略した記載となっているが、実際はシリンダ部分より下方は、一度に検査する I Cデバイスの数と、その I Cデバイスの配列の仕方に対応した構成とされたクランパー 3 2を、垂下部材 M下部の L状フランジ 3 Mの下面に着脱可能に設けるようにされている。

図 1、図 2は横並び 2個の I Cデバイスの配列であり、図 3は縦並び 2個、あるいは、縦横 2個づつの配列と見做してもよい。シリンダケース 2 9の内部にビストン 3 0が嵌入され、夫々のビストン 3 0よりビストンロッド 3 1が下方に突出している。ピストンロッド 3 1 , 3 1 の先端部にはクランパー 3 2， 3 2が取着してある。夫々のクランパー 3 2の下面の周辺部にはガイド爪 3 3が形成されており、図 4に示す如くクランパー 3 2の下面中央部に吸着パッド 3 5が設けられ、この吸着パッド 3 5に吸引チューブ 3 4が接続されている。図 3において、参照番号 3 6で示されるのは圧縮空気を送るエアーチューブである。エアチューブ 3 6により接続コネクター 3 7からの空気は圧力調整弁 3 8 と補助タンク 3 9を経てシリンダ 2 9に送られ、シリンダ 2 9には所定の圧力に設定された圧縮空気が送られる。

以上のような検査搬送装置 Bを備えた I 。ハンドラーにおいて、本検査搬送装置 Bの作用を具体的に説明する。

ローダー 1 によって図 1の上方に搬送されたトレイから、供給ハンド 3は所定個数の I Cデバイス Dを横移送板 5の I C受継部 S上に運んで来て、図 6に示すように、 I C受継部 Sに納入する。

一方、横移送板 5には I C排出受部 Pが検査搬送装置 Bの第一ステージに配置されているので、検査済みの I Cデパイス Dを図 7に示すように I C排出受部 Pに載置すると、 I C排出受部 Pに設けてある吸着パッド 1 Pによって I Cデパイス Dは横移送板 5に吸着される。 I C排出受部 Pの形状は図 6 と同様なタイプのものもある。検査以前の I Cデバイス Dと検査済みの I Cデパイス Dの 2種類の I Cデバイスを保持した横移送板 5は図 2の矢印 H方向に移動し、仮想線に示す如く位置せしめられる。

仮想線に記載されている位置にあって I C排出受部 Pに吸着している I Cデパイス Dが排出ハンド 1 2によって吸着されると、 I C 排出受部 Pの吸着が解除され、前記の選別方式に従って所定箇所に納入される。

他方、図 6の如く吸着されて第一ステージに横移送されて来た、 I C受継部 S上の新規の I Cデバイス Dに対しては、まず、検査搬送装置 Bの円盤 6に立設したサーボモーター 8によって、ポールネジ 2 2が回転せしめられる。この時ポールネジ 2 2 と螺合しているナツト 2 6は回転が阻止されているので、ナツト 2 6が取り付けられた垂下部材 Kを矢印 Vの上下方向に移動する。

上下の移動方向はサーボモーターの回転方向によって定まるものであり、したがって、サーポモーターは回転方向の切替えや、設定した回転数の数に応じての正確な停止とか、回転速度の調節等に即応できる特性を有するものとされている。

垂下部材 Kの L状フランジ 3 Kの下面に設けたシリンダ 2 8を介して装設したクランパー 3 2の下面に設けた吸着パッド 3 5の吸着面が、前記 I Cデバイス Dに到達するまで垂下部材 Kが降下すると、サーポモーター 8の回転が停止して垂下部材 Kの降下が停止する。このときクランパー 3 2に配管した吸引チューブ 3 4によって吸引パッド 3 5内の空気が排出され、吸引パッド 3 5は I Cデパイス Dを吸着する。

次にサーポモーター 8が逆回転して垂下部材 Kを上に持ち上げ、第二ステージの測定が完了するのを待つ。

第二ステージの測定が完了すると、垂下部材 Mの L状フランジ 3 Mの下面に設けたシリンダ 2 9を介して装設した、クランパー 3 2 の下面に設けた吸着パッド 3 5によって、測定完了の I Cデバイス Dを吸着しながら上に持ち上げる。 I Cデバイス Dが僅かに上昇した時点で、円盤駆動用のサーポモーター 7が作動し円盤 6を回転させるが、 I Cデパイス Dはその間上昇を続け、所定の高さに達すると、サーボモーター 9の回転が停止し、その高さに I Cデバイス D が保持された状態で、円盤 6は 1 8 0度旋回する。

I Cデバイス Dを上昇させる高さを確保するまでの円盤 6の回転角は、一度に持ち上げる個数と I Cデバイス Dの配列の仕方により I Cデバイス Dの配置面積が異なるため一定では無く、図 8に示すような関係にある。

図 8に示すような関係にするのは、円盤 6を回転させる時点において、第二ステージの I Cソケット T内から I Cデバイス Dを引き上げて回転する際に、 I Cデバイス Dが装置部品と干渉する事故が発生するのを避けるために必要であり、また、各 ¾の移動量を減らし工程時間を出来る限り短くするためにも必要である。

なお、第二ステージへ旋回しながら降下する時も同様である。次に、図 8に就いて説明する。図 8は、第 2のステージで夫々 I Cデパイス Dがセットされる三種類のソケットの配列形態とそれに対応するクランパーの動きを示している。

図 8において A行は I Cソケット Tの位置であり、 aの寸法までクランパー 3 2を上昇すれば円盤 6の回転を開始することができるが、 B行、 C行は I Cデパイス Dの配列に従って、ある回転角度以上回転させるためにはクランパーを b， cの高さまで上昇させる必要があることを意味している。

そこで具体的な数値を入れて説明すると、図 8において左側に示されているように直列 2個の場合で横移送板 5に干渉しないように 4 0 ° 以上回転させるには、クランパーを bの高さまで上昇させる必要があり、 I C排出部 P及び I C受継部 Sに干渉しないように 6 5 ° 以上回転させるには c以上の高さまでクランパーを上昇させなければならないものである。配列が同じでもピッチ、サイズが異なれば数値は変わる。

前述のように円盤 6が 1 8 0度回転して、 I Cソケット Tの上方にクランパー 3 2が回動して来る時は、図 2より、円盤 6が 1 8 0 度旋回する途中でサーポモーター 8が起動し、ボールネジ 2 2を回転させると、このボールネジ 2 2 と螺合しているナット 2 6が、回転が阻止された状態で垂下部材 Kに固定されていることにより、垂下部材 Kはボールネジ 2 2の回転によって降下を始める。

円盤 6の回転角と垂下部材 Kの下降量を制御しながら 1 8 0度旋回を終え、垂下部材 Kの下端部に設けたクランパー 3 2の吸着パッド 3 5に吸着されている I Cデパイス Dは、垂下部材 Kの降下によつて下方の I Cソケット Tに嵌入されると、サーポモーター 8の回転が停止し、垂下部材 Kの降下が停止する。

垂下部材 Kの L状フランジ 3 Kにはシリンダ 2 8が取り付けられ、このシリンダ 2 8のビストンロッド 3 1 の先端部に前記クランパ一 3 2が取り付けられている。垂下部材 Kの降下を設定した高さにおいて停止させると、エアーチューブ 3 6によりシリンダー 2 8に、圧力調節弁 3 8によって所定の圧力に制御された圧縮空気が送られているので、ピストン 3 0 よりピストンロッド 3 1 を介して、クランパ一 3 2は I Cデバイス Dを I Cソケット T内に適切な力で押圧する。

即ち、圧縮空気を送るエアーチューブ 3 6には図 3に示すように、圧力調節弁 3 8 と補助タンク 3 9が設けられており、圧力調節弁 3 8を操作ボックス 1 6で遠隔操作して供給空気圧を容易に変えることができるので、クランパー 3 2を押圧するストロークの如何に拘らず、希望する一定の力でクランパー 3 2を押圧することが可能となる。

従って、 I Cソケット T内の測定子パネ 4 0のストロークが小さいものにも適用できる。又クランパー 3 2が I Cデパイス Dを押し付けた際に過渡的に発生する圧力の急上昇は、補助タンク 3 9によつて拡散吸収されるので、空気圧の変動が抑止される。

以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発明の I C ハンドラ一は、円盤をサーボモーターで正逆半回転ずつの旋回運動させており、構造が簡単であり、強く擦れ合う所もなく磨耗しにくく長期にわたり安定して作動する。また、円盤に取り付けられるモ一ターや空圧シリンダ等に接続される電線やエアーチューブ等に捩れ対策をおこなう必要がない。また、円盤を旋回せしめるサーポモ一ターは容易に高い精度で回転、停止せしめることができるので、 I Cデパイスの検査スピードを高めることができる。

また、垂下部材の下端部に取り付けられるクランパーが、それぞれ 1乃至複数個有するものと交換可能とすれば種々の I Cデパイスに対応でき、クランパーの上方に空気圧シリンダを配設し、該空気圧シリンダに空気圧供給手段から圧力微調節可能な圧力調節機器を介して空気圧を供給するようにすれば押圧力の調整スピードが.向上すると共に、最適な力をクランパーに与えることができ、近年増加している I Cソケット内の測定子パネがストロークの小さいものにも充分適応可能である。

Claims

求の範囲

1 . 水平に回転可能に支持された円盤と、

円盤の上面に配設された 2台の制御駆動可能なモーターと、円盤を貫通して下方に延伸し、前記 2台のモーターのそれぞれにより駆動される円盤の回転中心に対して対称位置に配設され 2本の

-一一口青

駆動軸と、

それぞれ駆動力変換機構を介して前記 2本の駆動軸に係合され、駆動軸の回転により上下運動せしめられる 2つの垂下部材と、

各垂下部材の下端部に取り付けられるクランパーと、

クランパーの下端に取り付けられた真空吸着パッドと、

前記円盤を第 1 の回転方向と該第 1の回転方向とは逆の第 2の回転方向に回転可能な円盤駆動用モータを具備し、

前記円盤を円盤駆動用モーターによって第 1 の角度位置で所定時間停止後に第 1の角度位置から 1 8 0度の角度だけずれた第 2の角度位置へ第 1の回転方向で回転移動せしめ、第 2の角度位置で所定時間停止後に第 1の角度位置に第 2の回転方向で回転移動せしめ、第 1の角度位置で停止中に、一方の駆動軸に係合されるクランパ一が第 1の作業をおこない、他方の駆動軸に係合されるクランパーが第 2の作業をおこない、

第 2の角度位置で停止中に、前記一方の駆動軸に係合されるクランパーが前記第 2の作業をおこない、前記他方の駆動軸に係合されるクランパーが前記第丄の作業をおこなう、

ことを特徴とする I Cハンドラー。

2 . クランパーの上方に空気圧シリンダを配設し、該空気圧シリンダに空気圧供給手段から圧力微調節可能な圧力調節機器を介して空気圧が供給されることを特徴とする請求項 1記載の I Cハンドラ

3 . 前記円盤駆動用モータが円盤の外部に配設されベルトを介して円盤を回転せしめることを特徴とする請求項 1に記載の I Cハンドラー。