WO2007138671A1 - ワーク自動作業装置 - Google Patents

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WO2007138671A1
WO2007138671A1 PCT/JP2006/310720 JP2006310720W WO2007138671A1 WO 2007138671 A1 WO2007138671 A1 WO 2007138671A1 JP 2006310720 W JP2006310720 W JP 2006310720W WO 2007138671 A1 WO2007138671 A1 WO 2007138671A1
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WO
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workpiece
working device
automatic
unit
case
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/310720
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshitaka Taniguchi
Original Assignee
Hirata Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2008517733A priority patent/JP4598124B2/ja
Priority to CN 200680054749 priority patent/CN101449639B/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention automatically attaches (mounts) electronic parts, etc. that do not like dust, etc. to a substrate etc. by fitting, bonding, caulking, screw tightening, etc.
  • the present invention relates to an automatic work work apparatus that automatically performs a predetermined work on a work in a clean atmosphere space.
  • an assembly line for assembling electronic components that do not like dust, etc., onto a substrate or the like is installed on the ceiling!
  • the cleanliness is not so high and the general area other than the work area is also maintained at a high cleanliness. . Therefore, there is a problem that the equipment cost or maintenance cost of the clean room itself becomes high.
  • a conveyor that conveys a pallet on which a work piece to cope with these problems is transported, a substantially rectangular parallelepiped casing that defines a work area that surrounds a space located above the conveyor and performs assembly work, A concave portion formed in a concave shape from the lateral direction with respect to the casing and having an opening that opens downward (so as to penetrate through the inside of the casing), and a concave portion that is disposed outside the casing and that is disposed from the horizontal direction.
  • a horizontal arm that enters the inside of the casing is connected to the horizontal arm so as to be movable in the horizontal direction, hangs vertically downward, passes through the opening, and has an end effector (working head) at the tip.
  • a bellows-shaped boot member provided to block the work area and the general area outside the casing.
  • a blower Chief disposed above the casings in order to time difference, it is known clean automatic work apparatus that satisfy only clean air inside the casing to define a work area, Ru (e.g., (See Patent Document 1).
  • a bellows-like boot member having elasticity (elasticity) is used to block the clean working area in the casing and the general area outside the casing. Therefore, the elastic force may hinder the smooth movement of the arm, and it is difficult to smoothly assemble various components over the entire range of the substrate and the like. Further, if the boot member is forcibly deformed by increasing the driving force of the arm, dust or the like is likely to be generated, and cracks or breakage of the boot member may occur, which is not preferable.
  • the boot member is installed so as to spread in the horizontal direction above the work area, that is, the recess for installing the boot member is formed so as to restrict the internal space of the casing. It is difficult to obtain a uniform downflow over the entire area of the boot, and the boot member may expand and contract (due to the pumping action of the boot member), which may disturb the airflow in the casing. Dust or the like that accumulates inside is scattered and scattered, or parts or substrates that are assembled by sucking and scattering dust inside the casing through the gap around the external force conveyor There is a risk of sticking to.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-151267
  • the present invention has been made in view of the above-described prior art, and its purpose is to require a clean room or the like that accommodates all work lines for performing work such as assembly.
  • the installation space for the equipment is small, the cleanliness of the work area can be maintained high, and the desired work (assembly, inspection, measurement) can be performed on the work without disturbing the airflow in the work area.
  • An automatic workpiece working device of the present invention that achieves the above-described object includes a horizontal arm that holds a work head that performs a predetermined work on the work at the tip, and the horizontal arm that is movable in a horizontal direction and a vertical plane.
  • a case that defines the work area that houses the head and work head, and a horizontal arm that passes through the opening, is placed adjacent to and parallel to the vertical isolation wall and relatively movable in the vertical plane.
  • An airflow generating means for generating a vertically downward airflow in the case, and a transfer port formed in the case so that the work can be carried in and out of the work area. .
  • the work head is held by the horizontal arm in the work area, and is driven via the transfer port by the drive operation of the drive mechanism disposed in another space (drive area) across the vertical vertical separating wall. Then, a predetermined work is performed on the work carried in.
  • the opening of the vertical separating wall through which the horizontal arm passes is shielded by a shielding plate that is adjacent to and parallel to the upright vertical separating wall and is movably arranged in the vertical plane. Since the opening can be shielded by the labyrinth seal function, the inside of the case can be maintained in a predetermined clean space.
  • the shielding plate is placed adjacently in a non-contact (non-coupled) manner with a slight gap between the shield plate and the vertical isolation wall that is not fully coupled and exerts a resistance force like a bellows-like boot member. Therefore, the horizontal arm can be operated smoothly.
  • the vertical isolation wall and the shield plate extend vertically (upright), it is possible to obtain a desired airflow with clean air that does not disturb the vertically downward airflow generated by the airflow generation means. , Dust and the like can be removed efficiently.
  • the shielding plate and the vertical isolation wall are arranged to extend vertically (upright) and are not arranged above the work to be worked on, dust or the like is generated by the relative movement of the shielding plate. However, it is possible to prevent those dusts from dropping and adhering directly onto the workpiece.
  • the shielding plate moves integrally with the horizontal arm in the vertical plane. In this way, it is possible to adopt a configuration in which an insertion passage that is held by the drive mechanism and that allows the horizontal arm to be inserted in the moving direction in the horizontal direction is defined.
  • the shielding arm moves relative to the insertion path of the shielding plate.
  • the labyrinth seal function is obtained by the inner wall surface of the insertion passage having a length of 5 mm and the outer wall surface of the horizontal arm, so that this area can be reliably shielded and the inside of the case is maintained in a predetermined clean space. Can do.
  • the shielding plate formed so as to completely cover the opening of the vertical isolation wall drives the vertical isolation wall. Since it is arranged only on the mechanism side, it achieves simplification of the structure and facilitates the flow of dust from the work area to the drive area where the drive mechanism is arranged. Etc. can be prevented. In addition, when dust or the like is generated due to relative movement between the shielding plate and the vertical isolation wall, the shielding plate is disposed on the drive area side, so the generated dust or the like is placed in the drive area! If it falls directly, it can be prevented from scattering and entering the work area.
  • the configuration may be adopted in which the shielding plate is arranged adjacent to the double so as to sandwich the vertical isolation wall from both sides.
  • the labyrinth seal function is provided on both sides of the vertical separation wall.
  • the opening can be more reliably shielded, and the interior of the case can be maintained in a highly clean space.
  • a lower part in the case is disposed at substantially the same height as the transport port, and a transport unit that transports the cake in the horizontal direction and a horizontal isolation that isolates the lower space of the transport unit.
  • a configuration in which a plate is provided can be employed.
  • the work carried in from the transfer port is transferred to a predetermined position by the transfer unit in the work area, and is subjected to a predetermined work by the work head. After being transported, it is transported out of the case (outside the work area) from the transport port (unloading port).
  • it is possible to reliably prevent dust or the like generated below the transport unit from being separated by the horizontal separator and scattered in the work area.
  • a series of transport operations can be performed efficiently while dust is reliably removed to ensure a clean work atmosphere. Work such as assembly by the head can be performed more smoothly.
  • the airflow generation means may include a blowout unit that blows clean air from the upper side to the lower side of the work area.
  • the clean air blown out by the blow-out unit flows from the top to the bottom in the work area (causes a downflow) and prevents dust and the like from being scattered in the work area. Can do. Further, by appropriately adjusting the output of the blow-out unit, the pressure in the work area can be easily made higher than the external pressure, and entry of dust and the like from the outside can be prevented.
  • the air flow generation means may employ a configuration including an exhaust unit that also draws air to the outside and exhausts the downward force of the work area.
  • the air in the work area is actively sucked out from below by the exhaust unit. Therefore, only a filter or the like is provided in a part of the case, and as a result, clean air that is vertically downward is obtained.
  • the flow (down flow) can be generated and dust and the like can be prevented from scattering in the work area.
  • the airflow generation means is clean from the upper side to the lower side of the work area.
  • a configuration including a blow-out unit that blows out air and an exhaust unit that sucks and exhausts air outside the work area can be adopted.
  • the drive mechanism includes a first drive mechanism that drives the horizontal arm in a horizontal direction perpendicular to the vertical isolation wall, a second drive mechanism that drives the horizontal arm in the vertical direction, and a horizontal arm that is vertically isolated. It is possible to adopt a configuration that includes a third drive mechanism that drives in a horizontal direction parallel to the wall.
  • the horizontal arm (and the work head) can be linearly driven three-dimensionally, the degree of freedom of the work head can be increased, and the drive mechanism (first drive) that becomes a dust source
  • the drive mechanism first drive
  • the work area can be maintained in a clean space.
  • a transport unit that transports a workpiece in a horizontal direction at a height substantially the same as the transport port is provided below the case, and the case intersects the transport direction of the transport unit. It is possible to adopt a configuration in which a supply port for supplying parts is provided.
  • the work carried in from the transfer port is transferred to a predetermined position by the transfer unit in the work area, and the supply loca parts are supplied to the work head.
  • Work for example, work for assembling the supplied parts to the work
  • the transport unit is transported by the transport unit and carried out of the case (outside the work area) from the transport port (unload port).
  • a series of transport operations can be performed efficiently, and parts can be supplied to perform various operations on various workpieces more smoothly.
  • a work piece at a height substantially the same as the conveyance port is provided below the case.
  • a horizontal separation plate that isolates the lower space of the conveyance unit, and a supply port that supplies parts from a direction that intersects the conveyance direction of the conveyance unit is provided in the case. The configuration can be adopted.
  • the work carried in from the transfer port is transferred to a predetermined position by the transfer unit in the work area, and the supply loca parts are supplied to the work head.
  • Work for example, work for assembling the supplied parts to the work
  • it is transported by the transport unit and carried out of the case (outside the work area) from the transport port (unload port).
  • it is possible to reliably prevent dust or the like generated below the transport unit from being separated by the horizontal separator and scattered in the work area.
  • a series of transport operations can be performed efficiently and parts can be supplied while dust is reliably removed to ensure a clean working atmosphere.
  • various operations can be performed more smoothly on various workpieces.
  • a transport unit that transports a workpiece in a horizontal direction at a height substantially the same as the transport port is provided below the case, and the case intersects the transport direction of the transport unit. It is possible to adopt a configuration in which a supply port for supplying components from the supply port and a supply unit for supplying components from the supply port are provided.
  • the work carried in from the transport port is transported to a predetermined position by the transport unit in the work area, and the parts are supplied through the supply port by the supply unit.
  • the work head performs a predetermined work (for example, the work of assembling the supplied parts to the work), and then it is transported by the transport unit and out of the case from the transport port (transport port) (outside the work area) It is carried out to.
  • a series of transport operations and supply operations can be performed efficiently, and parts can be supplied efficiently, and various operations can be performed more smoothly on various workpieces.
  • a transport unit that transports the workpiece in the horizontal direction at a height substantially the same as the transport port is provided below the case, and the case intersects the transport direction of the transport unit.
  • a supply port for supplying components from the supply port and a supply unit for supplying components from the supply port are provided. It is possible to adopt a configuration in which a horizontal separator for separating the gaps is provided.
  • the work carried in from the transport port is transported to a predetermined position by the transport unit in the work area, and the parts are supplied through the supply port by the supply unit. Then, the work head performs a predetermined work (for example, the work of assembling the supplied parts to the work), and then it is transported by the transport unit and out of the case from the transport port (transport port) (outside the work area) It is carried out to.
  • a predetermined work for example, the work of assembling the supplied parts to the work
  • the air flow generating means is a blow-out unit that blows clean air downwards above the work area, and below the work area Force
  • a configuration including an exhaust unit that sucks and exhausts air to the outside, and a second exhaust unit that sucks and exhausts air to the outside of the drive area.
  • the second exhaust unit that can positively remove dust generated in the second case that houses the drive mechanism is provided.
  • the driving area force can reliably prevent dust and the like from entering the work area.
  • the automatic workpiece working apparatus having the above-described configuration, it is possible to maintain a high cleanliness of the work area with a small installation space without requiring a tailor room or the like that accommodates all work lines and the like. In addition, it is possible to obtain an automatic workpiece working apparatus that can smoothly perform a predetermined work on the work without disturbing the airflow in the work area.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an automatic workpiece working apparatus according to the present invention.
  • 2 is a longitudinal sectional view showing the inside of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the inside of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view taken along line E1-E1 in FIG.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line E2-E2 in FIG.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view taken along line E3-E3 in FIG.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the air flow in the work area in the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 8A is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8B is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 9A is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 9B is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 10A is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG.
  • FIG. 10B is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 11A is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG.
  • FIG. 11B is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 12A is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG.
  • FIG. 12B is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 13A is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG.
  • FIG. 13B is a plan view showing the operation of the automatic workpiece working apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the automatic workpiece working apparatus according to the present invention.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing still another embodiment of the automatic workpiece working apparatus according to the present invention.
  • FIG. 16 is a plan view showing a workpiece automatic work line formed by arranging a plurality of workpiece automatic working devices according to the present invention.
  • Second drive mechanism a guide member b screw, screw c female screw member d motor
  • the automatic workpiece working apparatus includes a base 10, a case 20 provided above the base 10 to define a work area WA, and above the base 10 and adjacent to the case 20.
  • the second case 30 provided to demarcate the drive area DA, the third case 40 and the fourth case 50 provided below the base 10, the vertical isolation wall 60 separating the case 20 and the second case 20, the first 2 of the horizontal arm 80 and the horizontal arm 80 that are connected to the drive mechanism 70 disposed in the case 20 and connected to the drive mechanism 70 through the opening 60a of the vertical isolation wall 60 and extend from the drive area DA to the work area WA.
  • Work head 90 held at the tip, shielding plate 100 placed adjacent to vertical isolation wall 60, and placed on base 10 in case 20 Installed in the upper part of the case 20, the blower unit 120 as the airflow generating means provided above the case 20, the exhaust unit 130 as the airflow generating means provided in the third case 40, and the fourth case 50 Second exhaust unit 140 provided, supply unit 150 arranged on base 10 so that a part thereof is accommodated in case 20, space below conveyance unit 110 and supply unit 150 arranged in case 20 Equipped with a horizontal separator 160, etc.
  • a conveyance line L is arranged outside the apparatus so as to be continuous with the conveyance unit 110.
  • This transfer line L carries the pallet P on which the workpiece W (the board B, the part C, etc.) is placed into the work area WA from the carry-in entrance 2 la, and the pallet P after the predetermined work is carried out from the carry-out port 22a. Work area It is designed to be transported outside the WA. Further, the supply unit 150 is arranged so that the conveyance line L1 is continuous.
  • the conveying line L1 is configured to place another part C1 on the pallet P1 and supply it to the work area WA, and to return the pallet P1 that has been emptied.
  • the base 10 is formed in a substantially rectangular flat plate extending in the horizontal direction (XY direction), and supports the drive mechanism 80, the transport unit 110, the supply unit 150, and the like. Is.
  • the base 10 is provided with a vent hole 11 that allows air flow, and allows air to pass into the work area WA force third case 40 and into the fourth case 50 from the drive area DA.
  • the air holes 11 are formed so that air containing dust or the like can easily flow. For example, a plurality of through holes, a mesh shape, or a lattice shape can be adopted.
  • the case 20 includes a vertical wall 21 that defines a carry-in port 21a as a transfer port, a vertical wall 22 that defines a carry-out port 22a as a transfer port, and a supply port 23a.
  • a vertical wall 23 that delimits, a top plate 24 that demarcates the opening 24a, etc., and in cooperation with the vertical isolation wall 60 that demarcates the opening 60a, a substantially rectangular parallelepiped work area WA is defined at the top of the base 10. ing.
  • the transport port (carry-in port) 21a, the transport port (carry-out port) 22a, and the supply port 23a are formed in an elongated rectangular shape in the horizontal direction (Y direction, X direction).
  • transport port (carry-in port) 21a and the transport port (carry-out port) 22a are substantially the same height as the transport surface of the transport unit 110 and are adjacent to both ends in the extension direction (X direction) of the transport unit 110. Is provided.
  • the supply port 23a is formed adjacent to the supply surface of the supply unit 150.
  • the second case 30 defines a substantially rectangular parallelepiped drive area DA in cooperation with the vertical isolation wall 60 surrounding the drive mechanism 80 at the upper portion of the base 10. It is formed to be
  • the third case 40 is formed at the bottom of the base 10 so as to define a substantially rectangular parallelepiped exhaust area EA below the work area A surrounding the exhaust unit 130. It has been.
  • the fourth case 50 defines a substantially rectangular parallelepiped exhaust area EA below the driving area DA surrounding the second exhaust unit 140 at the lower part of the base 10. Formed like!
  • the vertical isolation wall 60 is designed to extend in the vertical direction (Z direction) that isolates the work area WA surrounded by the case 20 and the drive area DA surrounded by the second case 30. It is installed upright.
  • the vertical isolation wall 60 defines an opening 60a formed in a substantially rectangular shape so as to allow the horizontal arm 80 to pass therethrough and allow the two-dimensional movement of the horizontal arm 80 in the vertical plane (XZ plane). ing.
  • the drive mechanism 70 includes a first drive mechanism 71 that drives the horizontal arm 80 (and the work head 90) in the horizontal direction (Y direction) perpendicular to the vertical isolation wall 60,
  • the second drive mechanism 72 drives the horizontal arm 80 in the vertical direction (Z direction), and the third drive mechanism 73 drives the horizontal arm 80 in the horizontal direction (X direction) parallel to the vertical isolation wall 60. .
  • the first drive mechanism 71 is a guide member 71a that guides the horizontal arm 80 in the horizontal direction (Y direction), and is arranged to extend in the Y direction within the guide member 71a.
  • the lead screw 71b, a female screw member 71c coupled to the horizontal arm 80 and screwed into the lead screw 71b, a motor 71d for rotating the lead screw 71b, and the like are formed.
  • the second drive mechanism 72 includes a guide member 72a that guides the guide member 71a that supports the horizontal arm 80 in the vertical direction (Z direction), and the Z in the guide member 72a.
  • the lead screw 72b is arranged extending in the direction
  • the female screw member 72c is coupled to the guide member 71a and is screwed into the lead screw 72b, and the motor 72d is configured to rotate the lead screw 72b.
  • the horizontal arm 80 moves in the lead straight direction (Z direction) parallel to the vertical isolation wall 60 via the female screw member 72c and the guide member 71a. It can be moved.
  • the third drive mechanism 73 is a guide member 73a for guiding the guide member 72a supporting the horizontal arm 80 in the horizontal direction (X direction) parallel to the vertical isolation wall 60.
  • a lead screw 73b arranged extending in the X direction in the guide member 73a, a female screw member 73c coupled to the guide member 72a and screwed into the lead screw 73b, a motor 73d for rotationally driving the lead screw 73b, etc. It is formed by.
  • the horizontal arm 80 is parallel to the vertical isolation wall 60 (X direction) via the female screw member 73c and the guide members 72a and 71a. ).
  • the horizontal arm 80 (and the work head 90) can be linearly driven three-dimensionally, and the work head 90 can be freely moved.
  • the degree can be increased.
  • the drive mechanism 70 (the first drive mechanism 71, the second drive mechanism 72, and the third drive mechanism 73), which are dust generation sources, are all arranged in the drive area EA outside the work area WA, so that Area WA can be maintained in a cleaner space.
  • the horizontal arm 80 has a substantially rectangular cross section and extends in the horizontal direction (Y direction) perpendicular to the vertical isolation wall 60.
  • the working head 90 is held at its tip.
  • the work head 90 performs various works on the work W.
  • a handler unit or the like having a mechanism for grasping and incorporating the parts is applied.
  • the measurement unit or inspection unit is applied.
  • the work head 90 is placed on a work W (substrate, etc.) placed on the pallet P via the horizontal arm 80 by the drive of the drive mechanism 70, for example, placed on the pallet P.
  • the part C which is part C, operates to grip and lift the part C 1 supplied by the supply unit 150 and to assemble it in place on the workpiece W.
  • the shielding plate 100 has a surface wider than the opening 60a with the passage member 101 defining the saddle passage 101a through which the horizontal arm 80 is passed with a slight gap. It is formed in a substantially rectangular shape with a product, and is arranged adjacent to the vertical isolation wall 60 from the side of the first shielding plate 102 and the work area WA arranged adjacent to the drive area DA. The second shielding plate 103 is placed.
  • the first shielding plate 102 is fixed (held) to the end portion of the guide member 71a of the drive mechanism 70, and the second shielding plate 103 moves integrally with the first shielding plate 102 via the passage member 101. So that they are connected.
  • the shielding plate 100 is disposed adjacent to the vertical isolation wall 60 in parallel with a slight gap and with a slight gap, and allows the horizontal arm 80 to pass through the saddle passage 101a with a slight gap.
  • the labyrinth seal function is obtained, and the opening 60a and the insertion passage 101a can be reliably shielded, and dust and the like can be reliably prevented from entering the work area WA from the drive area DA.
  • the shielding plate 100 allows relative movement in the horizontal direction (Y direction) perpendicular to the vertical isolation wall 60 of the horizontal arm 80 and is not in contact with the vertical isolation wall 60 in the vertical plane (XZ plane). Therefore, the horizontal arm 80 and the working head 90 can be smoothly operated without exerting a resistance force like a completely coupled bellows-like boot member.
  • the air flow generating means (the blowout It is possible to obtain a desired air flow by clean air that does not disturb the vertically downward air flow by the unit 120 and the exhaust unit 130), and dust and the like can be efficiently removed.
  • the shielding plate 100 (the first shielding plate 102 and the second shielding plate 103) and the vertical isolation wall 60 are not arranged so as to face the work W on which the work is performed. Even if dust or the like is generated due to relative movement, it can be prevented that the dust falls directly on the workpiece w and adheres.
  • the labyrinth seal function can be made more reliable by making the shielding plate 100 a double structure (the first shielding plate 102 and the second shielding plate 103), and the opening 60a is more reliably shielded.
  • the inside of the case 20 (working area WA) can be maintained in a highly clean space.
  • the transport unit 110 is a roller type that extends in the X direction and has a transport surface at substantially the same height as the transport inlet 21a and the transport outlet 22a.
  • Positioning elevator 112 etc. which is positioned at the lower part of the center of the conveyer 111 and conveyer 111 in the center of the conveying direction (X direction) and that lifts the pallet P conveyed by the conveyer 111 while holding the downward force and lifting it slightly. I have.
  • a force belt type conveyor showing a positioning elevator 112 that moves in and out in the vertical direction (Z direction) in combination with the roller type conveyor 111.
  • a mechanism for appearing and positioning in the horizontal direction (Y direction) may be adopted.
  • the blowout unit 120 includes a blower (not shown) capable of controlling the air volume and pressure, a filter 121, and the like, on the top plate 24 of the case 20. It is arranged (above the opening 24a). The blow-out unit 120 blows clean air in an upward force vertically downward direction of the work area WA to generate a downflow.
  • the exhaust unit 130 includes a suction fan that forcibly sucks air and is disposed in the third case 40.
  • the exhaust unit 130 sucks and exhausts air through the vent hole 11 of the base 10 into the lower region force third case 40 of the work area WA (that is, outside the work area WA). That is, the clean air blown out by the blowout unit 120 flows from the top to the bottom in the work area WA (generates a downflow), and the downward force is actively sucked out by the exhaust unit 130.
  • a stable downflow can be generated, dust and the like can be prevented from scattering in the work area WA, and the generated dust and the like can be positively removed.
  • the second exhaust unit 140 includes a suction fan that forcibly sucks air and is positioned below the second case 30 that defines the drive area DA. Arranged in the fourth case 50. The second exhaust unit 140 is also configured to suck the air into the fourth case 50 and exhaust it through the vent hole 11 of the base 10 and the lower region force of the drive area DA.
  • the second exhaust unit 140 can actively suck out and remove the dust and the like generated in the second case 30 that houses the drive mechanism 70. Therefore, the dust in the drive area DA force work area WA And the like can be prevented more reliably.
  • the supply unit 150 is fixed on the base 10 in the case 20 so that its mounting surface is positioned at substantially the same height as the supply port 23a.
  • the pallet P1 on which the part C1 conveyed by the external conveyance line L1 is placed is moved from the direction (Y direction) intersecting the conveyance direction (X direction) of the conveyance unit 110 to the supply port 23a by the conveyance unit 152. After that, it is carried into the case 20 and is transferred onto the table unit 151 by the transfer unit 153 so that the work head 90 can pick up the component C1.
  • the horizontal shielding plate 160 isolates the lower space of the transport unit 110 and the supply unit 150 (table unit 151) in the lower part of the case 20. , Leave a small gap from the upper edge area of the transport unit 110 and the supply unit 150 Has been placed.
  • the dust and the like generated below the transport unit 110 and the supply unit 150 are separated by the horizontal separator 160 and reliably prevented from scattering into the work area WA by the airflow flowing downward through the gap. It is possible to remove dust and the like and to ensure a clean working atmosphere.
  • the clean air blown into the work area WA is directed from the top to the bottom as shown by the arrows in FIG. Down flow occurs, and the exhaust unit 130 actively draws downward force to the outside of the work area WA.
  • a stable downflow is obtained, dust is prevented from scattering in the work area WA, and the generated dust is actively removed.
  • the horizontal separator 160 is provided, dust or the like generated in the lower region of the transport unit 110 and the supply unit 150 is reliably removed without being scattered above the work area WA.
  • the work area WA is set so that the pressure of the clean air actively blown out by the blowout unit 120 is set to a predetermined level, so that the pressure is higher than the outside.
  • the pressure of the clean air actively blown out by the blowout unit 120 is set to a predetermined level, so that the pressure is higher than the outside.
  • an outward flow is generated in the work area WA force, and this flow prevents dust and the like from entering the external force work area WA.
  • the work area WA is maintained in a clean atmosphere.
  • the positioning elevator 112 is raised and the pallet P is transferred to the conveyor. While slightly lifting from 111, fit the positioning pin into the positioning hole of pallet P and position it at the working position of the specified height.
  • the first driving mechanism 71 and the third driving mechanism 73 cause the horizontal arm 80 to move horizontally to the component removal position above the table unit 151 (in the XY plane).
  • the horizontal arm 80 is lowered by the second drive mechanism 72 and the work head 90 is positioned immediately above the part C1 placed on the pallet P1, and the work head 90 takes out the part C1.
  • the second drive mechanism 72 raises the horizontal arm 80 to a predetermined height, and the first drive mechanism 71 and the third drive mechanism 73 move the horizontal arm 80 in the horizontal direction (XY Move (in the plane) to position the work head 90 at the part assembly position on the workpiece W.
  • the horizontal arm 80 is lowered by the second drive mechanism 72 to position the work head 90 immediately above the assembly position, and the work head 90 assembles the part C1 to the workpiece W.
  • the horizontal arm 80 is moved by the first drive mechanism 71 and the third drive mechanism 73 as shown in FIG. 11B from the state of FIG. 11A. Moves in the horizontal direction (within the XY plane) to the removal position of the part C above the pallet P, and then the horizontal arm 80 is lowered by the second drive mechanism 72 to position the work head 90 directly above the part. The working head 90 takes out the part C.
  • the horizontal arm 80 is raised to a predetermined height by the second drive mechanism 72, and the horizontal arm 80 is moved in the horizontal direction (within the XY plane) by the first drive mechanism 71 and the third drive mechanism 73.
  • the work head 90 is positioned at the part assembly position on the work W.
  • the horizontal arm 80 is lowered by the second drive mechanism 72 and the working head 90 is positioned immediately above the assembling position, and the working head 90 assembles the part C to the work W.
  • the positioning elevator 112 descends, transfers the pallet P onto the conveyor 111, and the positioning elevator 112 waits at a predetermined standby position.
  • the conveyor 111 is activated, and the pallet P on which the work W for which work has been completed is unloaded from the carry-out port 22a and conveyed to the subsequent process by the conveyance line L as shown in FIG. 13B.
  • the horizontal arm 80 moves in the eaves passage 101a of the shielding plate 100, and the first shielding plate 102 and the second shielding plate 103 vertically shield the opening 60a. It moves two-dimensionally in the vertical plane (XZ plane) along the isolation wall 60.
  • FIG. 14 shows another embodiment of the automatic workpiece working apparatus according to the present invention.
  • the shielding plate 10 (the structure of the ridge is changed and the outside is the same as that of the above-described embodiment. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • the shield plate 100, the passage member 101 that defines the saddle passage 101a, and the vertical isolation wall 60 are adjacent to each other from the drive area DA side where the drive mechanism 70 is disposed.
  • the first shielding plate 102 is disposed so as to face each other.
  • the first shielding plate 102 is formed so as to completely cover the opening 60a of the vertical isolation wall 60 (that is, having a larger area than the opening of the vertical isolation wall), Because it is arranged only on the drive mechanism 70 side with respect to the vertical isolation wall 60, it is easy to flow dust to the drive area DA where the work area WA force drive mechanism 70 is arranged while achieving simplification of the structure. On the other hand, it is possible to prevent the flow of dust and the like to the drive area DA force work area WA.
  • the first shielding plate 102 is disposed on the drive area DA side, if dust or the like is generated due to relative movement between the first shielding plate 102 and the vertical isolation wall 60, the generated dust is Or the like can be directly dropped or scattered in the drive area DA, or can be actively sucked out and removed by the second exhaust unit 140 and prevented from entering the work area DA.
  • FIG. 15 shows still another embodiment of the automatic workpiece working apparatus according to the present invention.
  • one supply unit 150 is added. According to this apparatus, since the two work heads 90 are provided in the work area WA, a predetermined work can be performed simultaneously on the two works W, and work efficiency can be improved.
  • FIG. 16 shows still another embodiment of the automatic workpiece working apparatus according to the present invention.
  • a plurality of automatic work work devices M configured as described above are arranged in series to form a work automatic work line.
  • the air flow generation means a structure including only the blowout unit 120, the exhaust unit 130, and further the force exhaust unit 120 showing the configuration including all the second exhaust units 140, only the exhaust unit 130 is shown.
  • a configuration including only the blowout unit 120 and the exhaust unit 130 can be employed.
  • a configuration including a supply unit 150 for supplying parts is shown.
  • the supply unit 150 is used. You don't have to.
  • the configuration including the horizontal shielding plate 160 is shown, but a configuration in which this is eliminated may be employed.
  • the force indicating the configuration in which the transport unit 110 is arranged in the case 20 that defines the work area WA For example, a transport port is used using a robot or the like installed outside. If it is configured to carry in, position, and unload workpieces, the configuration without the transport unit 110 may be adopted.
  • the automatic workpiece work apparatus of the present invention does not require a clean room or the like that accommodates all work lines for performing assembly work, etc. It is possible to maintain a high degree of work and to perform desired work (threading, inspection, measurement, etc.) on the work without disturbing the airflow in the work area. It can be applied in the field of electronic component mounting, and is also useful in other fields as long as it is necessary to perform a predetermined work on the workpiece in a clean atmosphere.

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Abstract

　本発明のワーク自動作業装置は、ワーク（Ｗ）に所定の作業を施す作業ヘッド（９０）を先端に保持する水平アーム（８０）、水平アームを水平方向及び鉛直面内において移動自在に駆動する駆動機構（７０）、水平アームを遊挿させる開口部（６０ａ）を画定すると共に駆動機構を作業ヘッドから隔離するべく鉛直方向に伸長する鉛直隔離壁（６０）、鉛直隔離壁と協働して水平アームの一部及び作業ヘッドを収容する作業エリア（ＷＡ）を画定するケース（２０）、開口部に通された水平アームの周りを遮蔽するべく，鉛直隔離壁と平行に隣接しかつ鉛直面内において相対的に移動自在に配置された遮蔽板（１００）、ケース内において鉛直下向きの気流を発生させる気流発生手段（１２０，１３０）、作業エリアに対してワークを搬入及び搬出し得るべくケースに形成された搬送口（２１ａ，２２ａ）を含む。これにより、作業エリアを清浄な空間に維持することができる。  

Description

明 細 書
ワーク自動作業装置
技術分野
[0001] 本発明は、塵埃等を嫌う電子部品等を、嵌合、ボンディング、かしめ、ねじ締め等に より基板等に自動的に組付け (実装し)又は自動的に検査あるいは測定等の作業を 行うワーク自動作業装置に関し、特に、清浄な雰囲気空間において自動的にワーク に所定の作業を施すワーク自動作業装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、塵埃等を嫌う電子部品を基板等に組付ける組付けラインは、天井にお!、て 清浄な空気 (クリーンエア)を送風する送風装置及び床下に送風された空気を排気 する排気装置を設けて下向きの気流 (ダウンフロー）を形成するクリーンルーム内に 設置され、組付けライン等の全体を高清浄な雰囲気に保つように形成されている。 このシステムでは、組付けを行う作業エリアを高い清浄度に維持するために、それ 程高 、清浄度を必要としな 、作業エリア以外の一般エリアまでも高 、清浄度に維持 されることになる。したがって、クリーンルームそのものの設備費あるいは維持費が高 くなるという問題がある。
[0003] そこで、これらの問題に対処するべぐワークを載せたパレットを搬送するコンベア、 コンベアの上方に位置する空間を囲繞して組付け作業を行う作業エリアを画定する 略直方体状のケーシング、ケーシングに対して横方向から凹状に形成されかつ下向 きに（ケーシングの内部に貫通するように）開口する開口部をもつように形成された凹 部、ケーシングの外側に配置され水平方向から凹部内に入り込む水平アーム、水平 アームに対して水平方向に移動自在に連結され鉛直下向きに垂下して開口部を通 ると共にその先端にエンドェフエクタ (作業ヘッド)をもつ垂直アーム、開口部におい てケーシング内の作業エリアとケーシング外の一般エリアとを遮断するべく設けられ た蛇腹状のブーツ部材、ケーシング内において下向きの気流を生じさせるべくケー シングの上方に配置されたブロア一等を備え、作業エリアを画定するケーシング内部 のみを清浄空気で満たすようにしたクリーン自動作業装置が知られて 、る（例えば、 特許文献 1参照)。
[0004] し力しながら、このクリーン自動作業装置においては、ケーシング内の清浄な作業 エリアとケーシング外の一般エリアを遮断するために、伸縮性 (弾力性)のある蛇腹状 のブーツ部材を用いて 、るため、その弾性力がアームの円滑な移動を妨げる虞があ り、基板等の全範囲において各種の部品を円滑に組付けるのが困難である。また、 アームの駆動力を大きくして、ブーツ部材を強引に変形させると、塵埃等が発生し易 くなり、又、ブーツ部材の亀裂あるいは破損等を招く虡もあり、好ましいものではない
[0005] また、ブーツ部材は作業エリアの上方において水平方向に広がるように設置されて いる、すなわち、ブーツ部材を設置する凹部がケーシングの内部空間を絞るように形 成されているため、ケーシング内の全域において均一なダウンフローを得ることが難 しぐ又、ブーツ部材が伸縮することにより（ブーツ部材のポンプ作用により）ケーシン グ内の気流を乱す虞があり、この乱された気流により、ケーシング内部に溜まった塵 埃等が搔き乱されて飛散し、あるいは、外部力 コンベア周りの隙間を介してケーシ ング内に塵埃等が吸 ヽ込まれて飛散し、組付けを行う部品あるいは基板等に付着す る虞がある。
さらに、作業エリアの上方に広がって配置されたブーツ部材の伸縮により、ブーツ 部材の一部が摩耗して摩耗粉等が発生した場合、その摩耗粉は作業エリアの下方 に位置する部品等に落下して付着する虞がある。
特許文献 1：特開平 6 - 151267号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ ろは、組付け等の作業を施す作業ライン等の全てを収容するクリーンルーム等を必 要とせず、設備の設置スペースが小さくて、作業エリアの清浄度を高く維持することが でき、又、作業エリア内の気流を搔き乱すことなくワークに対して所望の作業 (組付け 、検査、測定等)を施すことができ、さらには、一連の作業を行う自動作業ラインを容 易に形成することができるワーク自動作業装置を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0007] 上記の目的を達成する本発明のワーク自動作業装置は、ワークに所定の作業を施 す作業ヘッドを先端に保持する水平アームと、水平アームを水平方向及び鉛直面内 において移動自在に駆動する駆動機構と、水平アームを遊挿させる開口部を画定す ると共に駆動機構を作業ヘッドから隔離するべく鉛直方向に伸長する鉛直隔離壁と 、鉛直隔離壁と協働して水平アームの一部及び作業ヘッドを収容する作業エリアを 画定するケースと、開口部に通された水平アームの周りを遮蔽するべく，鉛直隔離壁 と平行に隣接しかつ鉛直面内において相対的に移動自在に配置された遮蔽板と、 ケース内において鉛直下向きの気流を発生させる気流発生手段と、作業エリアに対 してワークを搬入及び搬出し得るべくケースに形成された搬送口と、を含む。
この構成によれば、作業ヘッドは、作業エリア内において水平アームにより保持され 、直立した鉛直隔離壁を隔てた別の空間 (駆動エリア）に配置された駆動機構の駆動 動作により、搬送口を介して搬入されたワークに対して所定の作業を施す。
ここで、水平アームを通す鉛直隔離壁の開口部は、直立した鉛直隔離壁と平行に 隣接しかつ鉛直面内にぉ ヽて移動自在に配置された遮蔽板により遮蔽されて ヽる、 すなわち、開口部をラビリンスシール機能により遮蔽することができるため、ケース内 を所定の清浄な空間に維持することができる。
また、遮蔽板は、蛇腹状のブーツ部材のように完全に結合されて抵抗力を及ぼすも のではなぐ鉛直隔離壁との間に僅かな隙間をもって非接触 (非結合)にて隣接して 配置されるため、水平アームを円滑〖こ作動させることができる。
また、鉛直隔離壁及び遮蔽板は鉛直方向に伸長 (直立)しているため、気流発生手 段による鉛直下向きの気流を搔き乱すこともなぐ清浄な空気による所望の気流を得 ることができ、塵埃等を効率良く取り除くことができる。
さらに、遮蔽板及び鉛直隔離壁は鉛直方向に伸長 (直立)して配置され、作業が施 されるワークの上方には配置されないため、仮に遮蔽板の相対的な移動により塵埃 等が発生しても、それらの塵埃がワーク上に直接落下して付着するのを防止すること ができる。
[0008] 上記構成において、遮蔽板は、鉛直面内において水平アームと一体的に移動する ように駆動機構に保持され、かつ、水平アームを密接した状態で水平方向に移動自 在に挿通させる挿通路を画定して 、る、構成を採用することができる。
この構成によれば、水平アームが、遮蔽板に対して鉛直隔離壁に垂直な水平方向 に相対的に移動する際に、遮蔽板の挿通路を相対的に移動するため、単なる開口 ではなく所定の長さをもつ挿通路の内壁面と水平アームの外壁面によりラビリンスシ ール機能が得られて、この領域を確実に遮蔽することができ、ケース内を所定の清浄 な空間に維持することができる。
[0009] 上記構成にぉ 、て、遮蔽板は、鉛直隔離壁に対して、駆動機構が配置された側か ら隣接して対向するように配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、鉛直隔離壁の開口部を完全に覆うように (すなわち、鉛直隔離 壁の開口部よりも広い面積をもつに)形成された遮蔽板が、鉛直隔離壁に対して駆 動機構の側にだけ配置されているため、構造の簡素化を達成しつつ、作業エリアか ら駆動機構が配置された駆動エリアへ塵埃等が流れ易くする一方で、駆動エリア力 作業エリアへの塵埃等の流れを防止することができる。また、遮蔽板と鉛直隔離壁と の相対的な移動により塵埃等が発生した場合、遮蔽板は駆動エリアの側に配置され て 、るため、発生した塵埃等は駆動エリア内にお!、て直接落下しある 、は飛散して、 作業エリア内まで侵入するのを防止することができる。
[0010] 上記構成において、遮蔽板は、鉛直隔離壁を両側から挟むように二重に隣接して 配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、作業エリアの側からと駆動エリアの側力 鉛直隔離壁に対向す るように 2つの遮蔽板が配置されて 、るため、鉛直隔離壁の両側にぉ 、てラビリンス シール機能を得ることができ、開口部をより一層確実に遮蔽することができ、ケース内 を清浄度の高い空間に維持することができる。
[0011] 上記構成において、ケース内の下方には、搬送口と略同一の高さにおいてワーク を水平方向に搬送する搬送ユニットが設けられて 、る、構成を採用することができる。 この構成によれば、搬送口（搬入口）から搬入されたワークは、作業エリア内におい て搬送ユニットにより所定の位置に搬送されて、作業ヘッドにより所定の作業が施さ れ、その後、搬送ユニットにより搬送されて、搬送口（搬出口）からケース外 (作業エリ ァの外側）に搬出される。このように、作業エリア内に搬送ユニットを設けたことにより、 一連の搬送作業を効率よく行うことができ、作業ヘッドによる組付け等の作業をより円 滑に行わせることができる。
[0012] 上記構成において、ケース内の下方には、搬送口と略同一の高さに配置されて，ヮ ークを水平方向に搬送する搬送ユニットと、搬送ユニットの下方空間を隔離する水平 隔離板が設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、搬送口（搬入口）から搬入されたワークは、作業エリア内におい て搬送ユニットにより所定の位置に搬送されて、作業ヘッドにより所定の作業が施さ れ、その後、搬送ユニットにより搬送されて、搬送口（搬出口）からケース外 (作業エリ ァの外側）に搬出される。また、搬送ユニットの下方において発生した塵埃等が水平 隔離板により隔離されて作業エリア内に飛散するのを確実に防止することができる。 このように、作業エリア内に搬送ユニット及び水平隔離板を設けたことにより、塵埃等 を確実に取り除いて清浄な作業雰囲気を確保しつつ、一連の搬送作業を効率よく行 うことができ、作業ヘッドによる組付け等の作業をより円滑に行わせることができる。
[0013] 上記構成において、気流発生手段は、作業エリアの上方から下方に向けて清浄な 空気を吹出す吹出しユニットを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、吹出しユニットにより吹出された清浄な空気は、作業エリア内を 上から下方に向けて流れ (ダウンフローを生じ)、塵埃等が作業エリア内において飛 散するのを防止することができる。また、吹出しユニットの出力を適宜調整することに より、容易に作業エリア内の圧力を外部の圧力よりも高くすることができ、外部からの 塵埃等の侵入を防止することができる。
[0014] 上記構成において、気流発生手段は、作業エリアの下方力も外部に空気を吸出し て排気する排気ユニットを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、作業エリア内の空気は、排気ユニットにより積極的に下方から 外部に吸出されるため、ケースの一部にフィルタ一等を設けるだけで、結果的に鉛直 下向きの清浄な空気の流れ (ダウンフロー）を生じさせることができ、塵埃等が作業ェ リア内において飛散するのを防止することができる。
[0015] 上記構成において、気流発生手段は、作業エリアの上方から下方に向けて清浄な 空気を吹出す吹出しユニットと、作業エリアの下方力 外部に空気を吸出して排気す る排気ユニットを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、吹出しユニットにより吹出された清浄な空気は、作業エリア内を 上から下方に向けて流れ (ダウンフローを生じ）、排気ユニットにより積極的に下方か ら外部に吸出されるため、安定したダウンフローを生じさせることができ、塵埃等が作 業エリア内において飛散するのを防止することができ、又、発生した塵埃等を積極的 に除去することができる。また、吹出しユニット及び排気ユニットの出力を適宜調整す ることにより、容易に作業エリア内の圧力を外部の圧力よりも高くすることができ、外部 力 の塵埃等の侵入を防止することができる。
[0016] 上記構成において、駆動機構は、水平アームを鉛直隔離壁に垂直な水平方向に 駆動する第 1駆動機構、水平アームを鉛直方向に駆動する第 2駆動機構、水平ァー ムを鉛直隔離壁に平行な水平方向に駆動する第 3駆動機構を含む、構成を採用す ることがでさる。
この構成によれば、水平アーム (及び作業ヘッド）をリニア的に 3次元駆動すること ができ、作業ヘッドの自由度を高めることができ、又、塵埃の発生源となる駆動機構（ 第 1駆動機構、第 2駆動機構、第 3駆動機構)を全て作業エリアの外側に配置したこと により、作業エリア内をより清浄度の高い空間に維持することができる。
[0017] 上記構成において、ケース内の下方には、搬送口と略同一の高さにおいてワーク を水平方向に搬送する搬送ユニットが設けられ、ケースには、搬送ユニットの搬送方 向に交差する方向から部品を供給する供給口が設けられている、構成を採用するこ とがでさる。
この構成によれば、搬送口（搬入口）から搬入されたワークは、作業エリア内におい て搬送ユニットにより所定の位置に搬送されて、又、供給ロカ 部品が供給されて、 作業ヘッドにより所定の作業 (例えば、供給された部品をワークに組付ける作業)が 施され、その後、搬送ユニットにより搬送されて搬送口（搬出口）からケース外 (作業 エリアの外側）に搬出される。このように、一連の搬送作業を効率よく行うと共に、部品 も供給して種々のワークに対して様々な作業をより円滑に施すことができる。
[0018] 上記構成において、ケース内の下方には、搬送口と略同一の高さにおいてワーク を水平方向に搬送する搬送ユニット、及び搬送ユニットの下方空間を隔離する水平 隔離板が設けられ、ケースには、搬送ユニットの搬送方向に交差する方向から部品 を供給する供給口が設けられて 、る、構成を採用することができる。
この構成によれば、搬送口（搬入口）から搬入されたワークは、作業エリア内におい て搬送ユニットにより所定の位置に搬送されて、又、供給ロカ 部品が供給されて、 作業ヘッドにより所定の作業 (例えば、供給された部品をワークに組付ける作業)が 施され、その後、搬送ユニットにより搬送されて搬送口（搬出口）からケース外 (作業 エリアの外側）に搬出される。また、搬送ユニットの下方において発生した塵埃等が 水平隔離板により隔離されて作業エリア内に飛散するのを確実に防止することができ る。このように、作業エリア内に搬送ユニット及び水平隔離板を設けたことにより、塵埃 等を確実に取り除いて清浄な作業雰囲気を確保しつつ、一連の搬送作業を効率よく 行うと共に、部品も供給して種々のワークに対して様々な作業をより円滑に施すこと ができる。
[0019] 上記構成において、ケース内の下方には、搬送口と略同一の高さにおいてワーク を水平方向に搬送する搬送ユニットが設けられ、ケースには、搬送ユニットの搬送方 向に交差する方向から部品を供給する供給口及び供給口から部品を供給する供給 ユニットが設けられて 、る、構成を採用することができる。
この構成によれば、搬送口（搬入口）から搬入されたワークは、作業エリア内におい て搬送ユニットにより所定の位置に搬送されて、又、供給ユニットにより供給口を通し て部品が供給されて、作業ヘッドにより所定の作業 (例えば、供給された部品をヮー クに組付ける作業)が施され、その後、搬送ユニットにより搬送されて、搬送口（搬出 口）からケース外 (作業エリアの外側）に搬出される。このように、一連の搬送作業及 び供給作業を効率よく行うと共に、部品も効率良く供給でき、種々のワークに対して 様々な作業をより円滑に施すことができる。
[0020] 上記構成において、ケース内の下方には、搬送口と略同一の高さにおいてワーク を水平方向に搬送する搬送ユニットが設けられ、ケースには、搬送ユニットの搬送方 向に交差する方向から部品を供給する供給口及び供給口から部品を供給する供給 ユニットが設けられ、ケース内の下方には、搬送ユニット及び供給ユニットの下方空 間を隔離する水平隔離板が設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、搬送口（搬入口）から搬入されたワークは、作業エリア内におい て搬送ユニットにより所定の位置に搬送されて、又、供給ユニットにより供給口を通し て部品が供給されて、作業ヘッドにより所定の作業 (例えば、供給された部品をヮー クに組付ける作業)が施され、その後、搬送ユニットにより搬送されて、搬送口（搬出 口）からケース外 (作業エリアの外側）に搬出される。また、搬送ユニット及び供給ュ- ットの下方において発生した塵埃等が水平隔離板により隔離されて作業エリア内に 飛散するのを確実に防止することができる。このように、作業エリア内に搬送ユニット 及び供給ユニット並びに水平隔離板を設けたことにより、塵埃等を確実に取り除いて 清浄な作業雰囲気を確保しつつ、一連の搬送作業及び供給作業を効率よく行うと共 に、部品も効率良く供給でき、種々のワークに対して様々な作業をより円滑に施すこ とがでさる。
[0021] 上記構成において、駆動機構を囲繞する駆動エリアを画定する第 2ケースを含み、 気流発生手段は、作業エリアの上方力 下方に向けて清浄な空気を吹出す吹出し ユニット、作業エリアの下方力 外部に空気を吸出して排気する排気ユニット、駆動 エリアの下方力 外部に空気を吸出して排気する第 2排気ユニットを含む、構成を採 用することができる。
この構成によれば、作業エリアにおいてダウンフローを生じさせる吹出しユニット及 び排気ユニットの他に、駆動機構を収容する第 2ケース内に発生した塵埃等を積極 的に除去できる第 2排気ユニットを設けたことにより、駆動エリア力も作業エリア内に 塵埃等が侵入するのを確実に防止することができる。
発明の効果
[0022] 上記構成をなすワーク自動作業装置によれば、作業ライン等の全てを収容するタリ ーンルーム等を必要とせず、設備の設置スペースが小さくて、作業エリアの清浄度を 高く維持することができ、又、作業エリア内の気流を搔き乱すことなく円滑にワークに 所定の作業を施すことができるワーク自動作業装置を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明に係るワーク自動作業装置の一実施形態を示す斜視図である。 [図 2]図 1に示すワーク自動作業装置の内部を示す縦断面図である。
[図 3]図 1に示すワーク自動作業装置の内部を示す横断面図である。
[図 4]図 2中の E1— E1における縦断面図である。
[図 5]図 2中の E2— E2における縦断面図である。
[図 6]図 2中の E3— E3における縦断面図である。
[図 7]図 1に示すワーク自動作業装置において、作業エリア内の空気の流れを示す縦 断面図である。
[図 8A]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 8B]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 9A]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 9B]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 10A]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 10B]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 11 A]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 11B]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 12A]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 12B]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 13A]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 13B]図 1に示すワーク自動作業装置の動作を示す平面図である。
[図 14]本発明に係るワーク自動作業装置の他の実施形態を示す縦断面図である。
[図 15]本発明に係るワーク自動作業装置のさらに他の実施形態を示す縦断面図で ある。
[図 16]本発明に係るワーク自動作業装置を複数配列して形成されたワーク自動作業 ラインを示す平面図である。
符号の説明
WA 作業エリア
DA 駆動エリア
EA 排気エリア ベース
通気孔
ケース
, 22, 23 縦壁a 搬入口（搬送口）a 搬出口（搬送口)a 供給口
第 2ケース 第 3ケース 第 4ケース 鉛直隔離壁a 開口部
駆動機構 第 1駆動機構a ガイド部材b リードスクリューc 雌ネジ部材d モータ
第 2駆動機構a ガイド部材b ジ一、スクリューc 雌ネジ部材d モータ
第 3駆動機構a ガイド部材b ジ一、スクリューc 雌ネジ部材d モータ 80 水平アーム
90 作業ヘッド
100 遮蔽板
101 通路部材
101a 揷通路
102 第 1遮蔽板
103 第 2遮蔽板
110 搬送ユニット
111 コンベア
112 位置決め昇降機
120 吹出しユニット (気流発生手段）
130 排気ユニット (気流発生手段）
140 第 2排気ユニット
150 供給ユニット
151 テーブルユニット
152 搬送ユニット
153 移載ユニット
160 水平隔離板
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
このワーク自動作業装置は、図 1ないし図 3に示すように、ベース 10、ベース 10の 上方に設けられて作業エリア WAを画定するケース 20、ベース 10の上方でかつケー ス 20に隣接して設けられて駆動エリア DAを画定する第 2ケース 30、ベース 10の下 方に設けられた第 3ケース 40及び第 4ケース 50、ケース 20と第 2ケース 20とを隔離 する鉛直隔離壁 60、第 2ケース 20内に配置された駆動機構 70、駆動機構 70に連結 されて鉛直隔離壁 60の開口部 60aを挿通されて駆動エリア DAから作業エリア WAま で伸長する水平アーム 80、水平アーム 80の先端に保持された作業ヘッド 90、鉛直 隔離壁 60に隣接して配置された遮蔽板 100、ケース 20内においてベース 10上に配 置された搬送ユニット 110、ケース 20の上方に設けられた気流発生手段としての吹 出しユニット 120、第 3ケース 40内に設けられた気流発生手段としての排気ユニット 1 30、第 4ケース 50内に設けられた第 2排気ユニット 140、ケース 20内に一部が収容さ れるようにベース 10上に配置された供給ユニット 150、ケース 20内に配置されて搬 送ユニット 110及び供給ユニット 150の下方空間を隔離する水平隔離板 160等を備 えている。
[0026] 尚、この装置の外側には、搬送ユニット 110に連なるように搬送ライン Lが配置され る。この搬送ライン Lは、ワーク W (基板 B、部品 C等）を載置したパレット Pを搬入口 2 laから作業エリア WAに搬入すると共に、所定の作業が済んだパレット Pを搬出口 22 aから作業エリア WAの外部に搬出するようになっている。また、供給ユニット 150には 、搬送ライン L1が連なるように配置される。この搬送ライン L1は、別の部品 C1をパレ ット P1に載置して作業エリア WA内に供給すると共に、空になったパレット P1を戻す ようになっている。
[0027] ベース 10は、図 1ないし図 3に示すように、水平方向（XY方向）に拡がる略矩形の 平板状に形成されて、駆動機構 80、搬送ユニット 110、供給ユニット 150等を支持す るものである。ベース 10は、空気の流れを許容する通気孔 11を備え、作業エリア WA 力 第 3ケース 40内へ又駆動エリア DAから第 4ケース 50内へ空気を通すようになつ ている。尚、通気孔 11としては、塵埃等を含む空気が容易に流れるように形成され、 例えば、複数の貫通孔、網目状あるいは格子状のものを採用することができる。
[0028] ケース 20は、図 1ないし図 3に示すように、搬送口としての搬入口 21aを画定する縦 壁 21、搬送口としての搬出口 22aを画定する縦壁 22、及び供給口 23aを画定する 縦壁 23、開口部 24aを画定する天板 24等を備え、開口部 60aを画定する鉛直隔離 壁 60と協働して、ベース 10の上部において略直方体状の作業エリア WAを画定して いる。
搬送口（搬入口） 21a、搬送口（搬出口） 22a、及び供給口 23aは、水平方向（Y方 向、 X方向）に細長い矩形形状に形成されている。
また、搬送口（搬入口） 21a及び搬送口（搬出口） 22aは、搬送ユニット 110の搬送 面と略同一の高さでかつ搬送ユニット 110の伸長方向（X方向）の両端に隣接した位 置に設けられている。供給口 23aは、供給ユニット 150の供給面の直上に隣接するよ うに形成されている。
[0029] 第 2ケース 30は、図 1ないし図 3に示すように、ベース 10の上部において駆動機構 80を囲繞するべぐ鉛直隔離壁 60と協働して略直方体状の駆動エリア DAを画定す るように形成されている。
第 3ケース 40は、図 1ないし図 3に示すように、ベース 10の下部においては排気ュ ニット 130を囲繞するべぐ作業エリア Aの下方において略直方体状の排気エリア EA を画定するように形成されて 、る。
第 4ケース 50は、図 1ないし図 3に示すように、ベース 10の下部においては第 2排 気ユニット 140を囲繞するべぐ駆動エリア DAの下方において略直方体状の排気ェ リア EAを画定するように形成されて!ヽる。
[0030] 鉛直隔離壁 60は、ケース 20により囲繞される作業エリア WAと第 2ケース 30により 囲繞される駆動エリア DAを隔離するべぐ鉛直方向（Z方向）に伸長するようにべ一 ス 10上に直立して設けられている。そして、鉛直隔離壁 60は、水平アーム 80を通す と共に鉛直面 (XZ面）内において水平アーム 80の 2次元的な移動を許容するように 、略矩形形状に形成された開口部 60aを画定している。
[0031] 駆動機構 70は、図 3及び図 6に示すように、水平アーム 80 (及び作業ヘッド 90)を 鉛直隔離壁 60に垂直な水平方向 (Y方向）に駆動する第 1駆動機構 71、水平アーム 80を鉛直方向（Z方向）に駆動する第 2駆動機構 72、水平アーム 80を鉛直隔離壁 6 0に平行な水平方向 (X方向）に駆動する第 3駆動機構 73により形成されている。
[0032] 第 1駆動機構 71は、図 3及び図 6に示すように、水平アーム 80を水平方向（Y方向 )にガイドするガイド部材 71a、ガイド部材 71a内において Y方向に伸長して配置され たリードスクリュー 71b、水平アーム 80に結合されリードスクリュー 71bに螺合する雌 ネジ部材 71c、リードスクリュー 71bを回転駆動するモータ 71d等により形成されてい る。
すなわち、モータ 71dが起動して、リードスクリュー 71bが回転することにより、雌ネ ジ部材 71cを介して、水平アーム 80がガイド部材 71aにガイドされつつ鉛直隔離壁 6 0に垂直な水平方向（Y方向）に移動させられるようになつている。 [0033] 第 2駆動機構 72は、図 3及び図 6に示すように、水平アーム 80を支持したガイド部 材 71aを鉛直方向（Z方向）にガイドするガイド部材 72a、ガイド部材 72a内において Z 方向に伸長して配置されたリードスクリュー 72b、ガイド部材 71aに結合されリードスク リュー 72bに螺合する雌ネジ部材 72c、リードスクリュー 72bを回転駆動するモータ 72 d等により形成されている。
すなわち、モータ 72dが起動して、リードスクリュー 72bが回転することにより、雌ネ ジ部材 72c及びガイド部材 71aを介して、水平アーム 80が鉛直隔離壁 60と平行な鉛 直方向（Z方向）に移動させられるようになつている。
[0034] 第 3駆動機構 73は、図 3及び図 6に示すように、水平アーム 80を支持したガイド部 材 72aを鉛直隔離壁 60に平行な水平方向（X方向）にガイドするガイド部材 73a、ガ イド部材 73a内において X方向に伸長して配置されたリードスクリュー 73b、ガイド部 材 72aに結合されリードスクリュー 73bに螺合する雌ネジ部材 73c、リードスクリュー 7 3bを回転駆動するモータ 73d等により形成されている。
すなわち、モータ 73dが起動して、リードスクリュー 73bが回転することにより、雌ネ ジ部材 73c及びガイド部材 72a, 71a等を介して、水平アーム 80が鉛直隔離壁 60と 平行な水平方向（X方向）に移動させられるようになつている。
[0035] すなわち、この駆動機構 70 (71, 72, 73)によれば、水平アーム 80 (及び作業へッ ド 90)をリニア的に 3次元駆動することができ、作業ヘッド 90を移動させる自由度を高 めることができる。また、塵埃の発生源となる駆動機構 70 (第 1駆動機構 71、第 2駆 動機構 72、第 3駆動機構 73)を全て作業エリア WAの外側の駆動エリア EAに配置し たことにより、作業エリア WA内をより清浄度の高い空間に維持することができる。
[0036] 水平アーム 80は、図 1、図 2、図 3、図 5、図 6に示すように、略矩形断面をなすと共 に鉛直隔離壁 60に垂直な水平方向 (Y方向）に伸長するように形成され、その先端 において、作業ヘッド 90を保持している。
[0037] 作業ヘッド 90は、ワーク Wに対して種々の作業を施すものであり、作業として部品 の組み付けを行う場合は部品を掴んで組み込む機構を備えたハンドラユニット等が 適用され、作業としてワーク Wの測定あるいは検査等を行う場合は測定ユニットある いは検査ユニット等が適用される。 すなわち、作業ヘッド 90は、駆動機構 70の駆動により水平アーム 80を介して、パ レット P上に載置されたワーク W (基板等）に所定の作業、例えば、パレット Pに載置さ れた部品 Cある ヽは供給ユニット 150により供給された部品 C 1を掴んで持ち上げると 共にワーク Wの所定位置に組み付けるように作動する。
[0038] 遮蔽板 100は、図 1ないし図 5に示すように、水平アーム 80が僅かな隙間をもって 揷通される揷通路 101aを画定する通路部材 101を挟んで、開口部 60aよりも広い面 積をもつ略矩形形状に形成されると共に、鉛直隔離壁 60に対して、駆動エリア DAの 側から隣接して配置された第 1遮蔽板 102及び作業エリア WAの側カゝら隣接して配 置された第 2遮蔽板 103により形成されている。
すなわち、第 1遮蔽板 102は、駆動機構 70のガイド部材 71aの端部に固定 (保持） され、通路部材 101を介して、第 2遮蔽板 103が第 1遮蔽板 102と一体的に移動する ように連結されている。
[0039] このように、遮蔽板 100は鉛直隔離壁 60と平行に僅かな隙間をもって二重に隣接 して配置されかつ水平アーム 80を僅かな隙間をもって揷通路 101aに揷通させてい るため、ラビリンスシール機能が得られて、開口部 60a及び挿通路 101aを確実に遮 蔽することができ、駆動エリア DAから作業エリア WA内に塵埃等が侵入するのを確 実に防止することができる。
また、遮蔽板 100は、水平アーム 80の鉛直隔離壁 60に垂直な水平方向（Y方向） への相対的な移動を許容すると共に、鉛直面 (XZ面）内において鉛直隔離壁 60と非 接触にて相対的に 2次元移動できるため、完全に結合された蛇腹状のブーツ部材の ように抵抗力を及ぼすことはなぐ水平アーム 80及び作業ヘッド 90を円滑自在に作 動させることができる。
[0040] また、鉛直隔離壁 60及び遮蔽板 100 (第 1遮蔽板 102、第 2遮蔽板 103)は、鉛直 方向（XZ面方向）に伸長（直立）しているため、気流発生手段（吹出しユニット 120、 排気ユニット 130)による鉛直下向きの気流を搔き乱すこともなぐ清浄な空気による 所望の気流を得ることができ、塵埃等を効率良く取り除くことができる。
さらに、遮蔽板 100 (第 1遮蔽板 102、第 2遮蔽板 103)及び鉛直隔離壁 60は、作 業が施されるワーク Wの上方に臨むようには配置されないため、仮に遮蔽板 100の 相対的な移動により塵埃等が発生しても、それらの塵埃がワーク w上に直接落下し て付着するのを防止することができる。
ここでは、特に遮蔽板 100を二重構造 (第 1遮蔽板 102、第 2遮蔽板 103)にするこ とで、ラビリンスシール機能をより確実にすることができ、開口部 60aをより確実に遮蔽 することができ、ケース 20内（作業エリア WA)を清浄度の高い空間に維持することが できる。
[0041] 搬送ユニット 110は、図 2ないし図 4に示すように、 X方向に伸長して搬入口 21a及 び搬出口 22aと略同一の高さに搬送面をもつように配置されたローラ式のコンベア 1 11、コンベア 111の搬送方向（X方向）の略中央下部に配置されてコンベア 111によ り搬送されてきたパレット Pを下方力も担持して若干持ち上げつつ位置決めする位置 決め昇降機 112等を備えている。
[0042] そして、外部の搬送ライン Lにより搬送されてきたパレット P (ワーク W)は、ケース 20 内のコンベア 111により作業エリア WA内の所定停止位置まで搬入されると、鉛直方 向 (Z方向）に出没する位置決め昇降機 112により若干持ち上げられて高精度に位 置決めされるようになって!/、る。
ここでは、パレット Pを所定位置に位置決めする機構として、ローラ式のコンベア 11 1との組み合わせにおいて、鉛直方向（Z方向）に出没して位置決めする位置決め昇 降機 112を示した力 ベルト式のコンベアとの組み合わせにおいて水平方向（Y方向 )に出没して位置決めする機構を採用してもよい。
[0043] 吹出しユニット 120は、図 1及び図 2、図 7に示すように、風量及び風圧を制御可能 な送風機（不図示）、フィルター 121等を備えており、ケース 20の天板 24上に（開口 部 24aの上方に）配置されている。そして、吹出しユニット 120は、作業エリア WAの 上方力 鉛直下向きに、清浄な空気を吹出してダウンフローを生じさせるようになって いる。
排気ユニット 130は、図 2及び図 7に示すように、空気を強制的に吸引する吸引ファ ン等を備えており、第 3ケース 40内に配置されている。そして、排気ユニット 130は、 ベース 10の通気孔 11を通して、作業エリア WAの下方領域力 第 3ケース 40内に（ すなわち作業エリア WAの外部に)空気を吸出して排気するようになっている。 すなわち、吹出しユニット 120により吹出された清浄な空気は、作業エリア WA内を 上から下方に向けて流れ (ダウンフローを生じ）、排気ユニット 130により積極的に下 方力も外部に吸出されるため、安定したダウンフローを生じさせることができ、塵埃等 が作業エリア WA内において飛散するのを防止することができ、又、発生した塵埃等 を積極的に除去することができる。
[0044] 第 2排気ユニット 140は、図 2及び図 7に示すように、空気を強制的に吸引する吸引 ファン等を備えており、駆動エリア DAを画定する第 2ケース 30の下方に位置する第 4ケース 50内に配置されている。そして、第 2排気ユニット 140は、ベース 10の通気 孔 11を通して、駆動エリア DAの下方領域力も第 4ケース 50内に空気を吸出して排 気するようになっている。
すなわち、第 2排気ユニット 140により、駆動機構 70を収容する第 2ケース 30内に おいて発生した塵埃等を積極的に吸出して除去することができるため、駆動エリア D A力 作業エリア WA内に塵埃等が侵入するのをより確実に防止することができる。
[0045] 供給ユニット 150は、図 1ないし図 3に示すように、その載置面が供給口 23aと略同 一の高さに位置付けされるようにケース 20内においてベース 10上に固定されたテー ブルユニット 151、供給口 23aの直下すなわち搬送面が略同一の高さに位置付けら れるようにかつ部分的にケース 20の外部に露出するようにベース 10上に固定された 搬送ユニット 152、搬送ユニット 152とテーブルユニット 151との間にお!/ヽて部品 C1 を載置したパレット P1を移載するようにベース 10上に設けられた移載ユニット 153等 を備えている。
そして、外部の搬送ライン L1により搬送されてきた部品 C1を載置したパレット P1を 、搬送ユニット 110の搬送方向（X方向）に交差する方向（Y方向）から、搬送ユニット 152により供給口 23aを経てケース 20内に搬入し、作業ヘッド 90が部品 C1を掴み 上げることができるように、移載ユニット 153でテーブルユニット 151上に移載するよう になっている。
[0046] 水平遮蔽板 160は、図 2、図 3、図 7に示すように、ケース 20内の下方において、搬 送ユニット 110及び供給ユニット 150 (テーブルユニット 151)の下方空間を隔離する ように、搬送ユニット 110及び供給ユニット 150の上方縁領域と若干の隙間を開けて 配置されている。
これにより、搬送ユニット 110及び供給ユニット 150の下方において発生した塵埃等 力 水平隔離板 160により隔離されると共に隙間を通って下向きに流れる気流により 、作業エリア WA内に飛散するのを確実に防止することができ、塵埃等を確実に取り 除 、て清浄な作業雰囲気を確保することができる。
[0047] 次に、上記ワーク自動作業装置の動作について、図 7ないし図 13Bを参照しつつ 説明する。
先ず、吹出しユニット 120、排気ユニット 130及び第 2排気ユニット 140が起動した 状態においては、作業エリア WA内に吹出した清浄な空気は、図 7中の矢印で示す ように、上方から下方に向力 ダウンフローを生じ、排気ユニット 130により積極的に 下方力 作業エリア WAの外部に吸出される。これにより、安定したダウンフローが得 られ、作業エリア WA内において塵埃等の飛散が防止され、又、発生した塵埃等が 積極的に除去される。特に、水平隔離板 160を設けているため、搬送ユニット 110及 び供給ユニット 150の下方領域にて発生した塵埃等は作業エリア WAの上方に飛散 することなく確実に除去される。
[0048] また、駆動機構 70を収容する第 2ケース 30内において発生した塵埃等は、第 2排 気ユニット 140により積極的に吸出されて除去されるため、駆動エリア DAから作業ェ リア WA内へのこれらの塵埃等の侵入が確実に防止される。
さらに、作業エリア WAは、吹出しユニット 120により積極的に吹出される清浄な空 気の圧力を所定レベルにすることにより外部よりも圧力が高くなるように設定されるた め、搬入口 21a,搬出口 22a,供給口 23aにおいては、作業エリア WA力 外部に向 力う流れを生じ、この流れにより外部力 作業エリア WA内への塵埃等の侵入が防止 される。以上により、作業エリア WA内は清浄度の高い雰囲気に維持される。
[0049] この状態にぉ 、て、前工程を終えたワーク Wは、図 8Aに示すように、パレット Pに載 置された状態で搬送ライン Lにより搬入口 21aから作業エリア WA内に搬入される。 そして、パレット P力 図 8Bに示すように、コンベア 111により作業エリア WA内の所 定停止位置まで搬送れて停止する。
続いて、図 9Aに示すように、位置決め昇降機 112が上昇して、パレット Pをコンベア 111から若干持ち上げつつ位置決めピンをパレット Pの位置決め孔に嵌合させて、所 定高さの作業位置に位置決めする。
[0050] 続いて、図 9Bに示すように、第 1駆動機構 71及び第 3駆動機構 73により水平ァー ム 80がテーブルユニット 151の上方の部品取出し位置まで水平方向に (XY平面内 で)移動し、第 2駆動機構 72により水平アーム 80が下降して作業ヘッド 90をパレット P1に載置された部品 C1の直上に位置付け、作業ヘッド 90が部品 C1を取り出す。
[0051] 続いて、図 10Aに示すように、第 2駆動機構 72により水平アーム 80が所定高さまで 上昇し、第 1駆動機構 71及び第 3駆動機構 73により水平アーム 80が水平方向に (X Y平面内で)移動して、作業ヘッド 90をワーク W上の部品組付け位置に位置付ける。 その後、図 10Bに示すように、第 2駆動機構 72により水平アーム 80が下降して作 業ヘッド 90を組付け位置の直上に位置付け、作業ヘッド 90が部品 C1をワーク Wに 組み付ける。
[0052] 組み付けが完了すると、図 9A及び図 11Aに示すように、第 2駆動機構 72により水 平アーム 80が所定高さまで上昇し、作業ヘッド 90がワーク W (部品 C1)力も離れる。 尚、供給ユニット 150により供給された複数種の部品 C1をワーク Wに組み付ける場 合は、図 9Aないし図 10Bに示す動作を繰り返す。
[0053] 次に、パレット P上の部品 Cを取り出してワーク Wに組み付ける場合は、図 11Aの状 態から図 11Bに示すように、第 1駆動機構 71及び第 3駆動機構 73により水平アーム 80がパレット Pの上方の部品 Cの取出し位置まで水平方向に (XY平面内で)移動し 、続いて、第 2駆動機構 72により水平アーム 80が下降して作業ヘッド 90を部品じの 直上に位置付け、作業ヘッド 90が部品 Cを取り出す。
[0054] 続いて、第 2駆動機構 72により水平アーム 80が所定高さまで上昇し、第 1駆動機構 71及び第 3駆動機構 73により水平アーム 80が水平方向に (XY平面内で)移動して 、図 12Aに示すように、作業ヘッド 90をワーク W上の部品組付け位置に位置付ける。 その後、第 2駆動機構 72により水平アーム 80が下降して作業ヘッド 90を組付け位 置の直上に位置付け、作業ヘッド 90が部品 Cをワーク Wに組み付ける。
[0055] 組み付けが完了すると、図 12Bに示すように、第 2駆動機構 72により水平アーム 80 が所定高さまで上昇し、作業ヘッド 90がワーク W (部品 C)力も離れる。尚、ノルット P 上に載置された複数の部品 Cをワーク Wに組み付ける場合は、図 11Bないし図 12B に示す動作を繰り返す。
[0056] そして、全ての組み付けが完了すると、図 13Aに示すように、位置決め昇降機 112 が下降して、パレット Pをコンベア 111上に移し替え、位置決め昇降機 112は所定の 待機位置に待機する。
その後、コンベア 111が起動して、作業が完了したワーク Wを載せたパレット Pは、 図 13Bに示すように、搬出口 22aから搬出されて、搬送ライン Lにより後工程に搬送さ れる。
[0057] 上記一連の作業を行うにあたって、水平アーム 80は、遮蔽板 100の揷通路 101a 内を移動すると共に、第 1遮蔽板 102及び第 2遮蔽板 103は開口部 60aを遮蔽しつ つ鉛直隔離壁 60に沿って鉛直面 (XZ面）内を 2次元的に移動する。
したがって、鉛直隔離壁 60と遮蔽板 100の間には、ラビリンスシール機能が確保さ れて、開口部 60a及び挿通路 101aは確実に遮蔽されて、作業エリア WA内は、清浄 度の高い雰囲気に維持されることになる。
[0058] 図 14は、本発明に係るワーク自動作業装置の他の実施形態を示すものである。こ の実施形態においては、遮蔽板 10(Τの構造を変更し対外は前述の実施形態と同一 であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この装置においては、図 14に示すように、遮蔽板 100Ίま、揷通路 101aを画定す る通路部材 101、鉛直隔離壁 60に対して、駆動機構 70が配置された駆動エリア DA 側から隣接して対向すうように配置された第 1遮蔽板 102により形成されている。
[0059] このように、第 1遮蔽板 102は、鉛直隔離壁 60の開口部 60aを完全に覆うように (す なわち、鉛直隔離壁の開口部よりも広い面積をもつに)形成され、鉛直隔離壁 60に 対して駆動機構 70の側にだけ配置されているため、構造の簡素化を達成しつつ、作 業エリア WA力 駆動機構 70が配置された駆動エリア DAへ塵埃等が流れ易くする 一方で、駆動エリア DA力 作業エリア WAへの塵埃等の流れを防止することができ る。
また、第 1遮蔽板 102は駆動エリア DAの側に配置されているため、第 1遮蔽板 102 と鉛直隔離壁 60との相対的な移動により塵埃等が発生した場合、この発生した塵埃 等は駆動エリア DA内において直接落下し又は飛散し、あるいは、第 2排気ユニット 1 40により積極的に吸出されて除去され、作業エリア DA内まで侵入するのを防止する ことができる。
[0060] 図 15は、本発明に係るワーク自動作業装置のさらに他の実施形態を示すものであ る。この実施形態においては、前述の図 1に示す実施形態に対して、駆動機構 70、 水平アーク 80、作業ヘッド 90、遮蔽板 100、位置決め昇降機 112 (図 15中では不図 示）、供給口 23a、供給ユニット 150をそれぞれ 1個ずつ追加した構造になっている。 この装置によれば、作業エリア WA内に 2つの作業ヘッド 90が設けられているため、 同時に 2つのワーク Wに対して所定の作業を施すことができ、作業効率を向上させる ことができる。
[0061] 図 16は、本発明に係るワーク自動作業装置のさらに他の実施形態を示すものであ る。この実施形態においては、図 16に示すように、上記構成をなすワーク自動作業 装置 Mを複数連ねて配列し、ワーク自動作業ラインを形成したものである。
すなわち、複数の作業工程を連続して行う作業ラインを形成する場合も、個々に清 浄ィ匕された作業エリア WAをもつ装置 Mをモジュールィ匕して接続することにより、従来 のようなライン全体を収容する大きなクリーンルームを必要とせず、容易にかつ多様 に作業ラインを形成することができる。
[0062] 上記実施形態においては、気流発生手段として、吹出しユニット 120、排気ユニット 130、さらには第 2排気ユニット 140を全て備える構成を示した力 吹出しユニット 12 0だけを備える構成、排気ユニット 130だけを備える構成、あるいは、吹出しユニット 1 20及び排気ユニット 130のみを備える構成を採用することができる。
上記実施形態にぉ ヽては、部品を供給する供給ユニット 150を備える構成を示した 力 搬送ライン Lにより搬送されるパレット Pに部品を載置するだけで足りる場合には、 供給ユニット 150を採用しなくてもよい。
上記実施形態においては、水平遮蔽板 160を備える構成を示したが、これを廃止 した構成を採用してもよい。
上記実施形態においては、作業エリア WAを画定するケース 20内に搬送ユニット 1 10を配置した構成を示した力 例えば、外部に設置されたロボット等を用い、搬送口 を通してワークの搬入，位置付け，搬出等が行われる構成であれば、搬送ユニット 11 0を廃止した構成を採用してもょ 、。
産業上の利用可能性
以上述べたように、本発明のワーク自動作業装置は、組付け等の作業を施す作業 ライン等の全てを収容するクリーンルーム等を必要とせず、設備の設置スペースが小 さくて、作業エリアの清浄度を高く維持することができ、又、作業エリア内の気流を搔 き乱すことなくワークに対して所望の作業 (糸且付け、検査、測定等)を施すことができる ため、塵埃等を嫌う電子部品の実装分野で適用できるのは勿論のこと、清浄な雰囲 気下でワークに対して所定の作業を施す必要があるところであれば、その他の分野 でも有用である。

Claims

請求の範囲
[1] ワークに所定の作業を施す作業ヘッドを先端に保持する水平アームと、
前記水平アームを水平方向及び鉛直面内において移動自在に駆動する駆動機構 と、
前記水平アームを遊挿させる開口部を画定すると共に前記駆動機構を前記作業 ヘッドから隔離するべく鉛直方向に伸長する鉛直隔離壁と、
前記鉛直隔離壁と協働して前記水平アームの一部及び作業ヘッドを収容する作業 エリアを画定するケースと、
前記開口部に通された前記水平アームの周りを遮蔽するべぐ前記鉛直隔離壁と 平行に隣接しかつ鉛直面内において相対的に移動自在に配置された遮蔽板と、 前記ケース内において鉛直下向きの気流を発生させる気流発生手段と、 前記作業エリアに対してワークを搬入及び搬出し得るべく前記ケースに形成された 搬送口と、
を含む、ことを特徴とするワーク自動作業装置。
[2] 前記遮蔽板は、鉛直面内において前記水平アームと一体的に移動するように前記 駆動機構に保持され、かつ、前記水平アームを密接した状態で水平方向に移動自 在に挿通させる挿通路を画定して 、る、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[3] 前記遮蔽板は、前記鉛直隔離壁に対して、前記駆動機構が配置された側力 隣接 して対向するように配置されて 、る、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[4] 前記遮蔽板は、前記鉛直隔離壁を両側から挟むように二重に隣接して配置されて いる、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[5] 前記ケース内の下方には、前記搬送口と略同一の高さにおいてワークを水平方向 に搬送する搬送ユニットが設けられて 、る、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[6] 前記ケース内の下方には、前記搬送口と略同一の高さにおいてワークを水平方向 に搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットの下方空間を隔離する水平隔離板が 設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[7] 前記気流発生手段は、前記作業エリアの上方から下方に向けて清浄な空気を吹出 す吹出しユニットを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[8] 前記気流発生手段は、前記作業エリアの下方から外部に空気を吸出して排出する 排出ユニットを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[9] 前記気流発生手段は、前記作業エリアの上方から下方に向けて清浄な空気を吹出 す吹出しユニットと、前記作業エリアの下方力 外部に空気を吸出して排出する排出 ユニットを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[10] 前記駆動機構は、前記水平アームを前記鉛直隔離壁に垂直な水平方向に駆動す る第 1駆動機構、前記水平アームを鉛直方向に駆動する第 2駆動機構、前記水平ァ ームを前記鉛直隔離壁に平行な水平方向に駆動する第 3駆動機構を含む、 ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[11] 前記ケース内の下方には、前記搬送口と略同一の高さにおいてワークを水平方向 に搬送する搬送ユニットが設けられ、
前記ケースには、前記搬送ユニットの搬送方向に交差する方向から部品を供給す る供給口が設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[12] 前記ケース内の下方には、前記搬送口と略同一の高さにおいてワークを水平方向 に搬送する搬送ユニット、及び前記搬送ユニットの下方空間を隔離する水平隔離板 が設けられ、
前記ケースには、前記搬送ユニットの搬送方向に交差する方向から部品を供給す る供給口が設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[13] 前記ケース内の下方には、前記搬送口と略同一の高さに配置されて、ワークを水平 方向に搬送する搬送ユニットが設けられ、
前記ケースには、前記搬送ユニットの搬送方向に交差する方向から部品を供給す る供給口及び前記供給口力 部品を供給する供給ユニットが設けられて 、る、 ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[14] 前記ケース内の下方には、前記搬送口と略同一の高さに配置されて、ワークを水平 方向に搬送する搬送ユニットが設けられ、
前記ケースには、前記搬送ユニットの搬送方向に交差する方向から部品を供給す る供給口及び前記供給口から部品を供給する供給ユニットが設けられ、
前記ケース内の下方には、前記搬送ユニット及び供給ユニットの下方空間を隔離 する水平隔離板が設けられて ヽる、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
[15] 前記駆動機構を囲繞する駆動エリアを画定する第 2ケースを含み、
前記気流発生手段は、前記作業エリアの上方から下方に向けて清浄な空気を吹出 す吹出しユニット、前記作業エリアの下方力 外部に空気を吸出して排気する排気ュ ニット、前記駆動エリアの下方力 外部に空気を吸出して排気する第 2排気ユニットを 含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク自動作業装置。
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