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発明の名称 素子移載装置および素子移載方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−80737(P2001−80737A)
公開日 平成13年3月27日(2001.3.27)
出願番号 特願平11−261308
出願日 平成11年9月16日(1999.9.16)
代理人 【識別番号】100068087
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
【テーマコード(参考)】
3F072
【Fターム(参考)】
3F072 AA14 GA10 GB07 GB10 GC04 GE02 GE03 GE05 GE09 GG06 GG12 KB08 KB15 KC01 KC07 KD03 KD23 KD27 KE02 KE05 KE11 KE13 
発明者 佐山 毅 / 梅田 昌之 / 横田 照久 / 山下 和一 / 野津 範人
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 素子供給装置側より送られてきた素子を素子保持箇所で所定姿勢で保持可能に形成された移送用素子保持部と、この移送用素子保持部から素子保持箇所に対して出退自在に配置されて、突出時に素子を吸着して後退時に素子保持箇所に所定姿勢に移動させるとともにさらに素子保持箇所よりも奥側に後退して吸引動作を解除させる吸引ノズルと、素子保持箇所の素子に対して昇降自在かつ所定方向に移動自在に配置されて、素子保持箇所で吸引されていない状態で所定姿勢に保持されている素子を吸着して後工程側へ移載する吸着ノズルとを備えた素子移載装置。
【請求項2】 吸着ノズルにより上面側が吸着された素子を下方から認識して検査する認識検査装置が設けられた請求項1記載の素子移載装置。
【請求項3】 素子供給装置側より送られてきた素子を吸着して保持して後工程側へ移送する回転テーブルと、回転テーブルによる素子移送方向に臨むように配置されて回転テーブルの回転遠心力により吸着動作が解除された素子を受けるガイドと、ガイドにより受けられた素子を吸着して後工程側へ移載する吸着ノズルとを備えた素子移載装置。
【請求項4】 素子供給側より送られきた素子を、出退自在の吸引ノズルで吸引して素子保持箇所に所定姿勢となるように当接させるとともにさらに吸引ノズルを奥側に後退させて素子に対しては吸引動作が解除させるようにし、素子保持箇所で吸引されていない状態で所定姿勢に保持されている素子を吸着ノズルで吸着して後工程側へ移載する素子移載方法。
【請求項5】 吸着ノズルにより上面側が吸着された素子を認識検査装置により下方から認識して検査する請求項4記載の素子移載方法。
【請求項6】 素子供給装置側より送られてきた素子を回転テーブル上で吸着して回転させ、回転テーブルの回転遠心力により素子を吸着位置より離脱させてガイドにより受け、ガイドにより受けられた素子を吸着ノズルにより吸着して後工程側へ移載する素子移載方法。
【請求項7】 回転テーブルにて素子をガイド側に送る際に吸着力を減少させる請求項6記載の素子移載方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、素子供給側より送られきた素子を後工程側に移載する素子移載装置および素子移載方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】素子供給装置としてのパーツフィーダから素子を取出して、外観認識検査を行う従来の手法としては、パーツフィーダから送られてきた先頭の素子をエスケープ装置(爪を素子供給経路に突出させるなどの規制動作を行って先頭の素子を後続の素子群から分離させる分離装置)にて分離するとともに下面や側面から素子を所定の素子保持用箇所に吸着して所定の姿勢に保持した後、前記吸引動作を停止させるとともに、別に設けた昇降自在の吸着ノズルにより素子を上方から吸着してピックアップし、外観認識検査装置が設けられている箇所まで移送して素子の外観を認識することにより行っていた。
【0003】しかし、パーツフィーダから送られてきた素子を所定の位置に所定の姿勢で保持するための吸引手段としてエアーバルブ装置を使用しているが、このエアーバルブ装置、詳しくは、この装置に設けられているソレノイドバルブの、ON/OFFの切換スピードをあまり高速にできなかったため、前記吸着ノズルへの移送時間を短縮することが困難となっていた。
【0004】これに対処する方法として、パーツフィーダから送られてきた先頭の素子に対して、その側面をピン等で押し当てながら、エスケープ装置側から外観認識用の回転テーブルへスライドさせる方式がある。しかし、このスライド移送方式においては、スライドさせる際の素子の姿勢が定まらないため、エスケープ装置と外観認識用の回転テーブルの間で頻繁に素子の詰まりが発生し、設備を停止させる原因となっていた。また、スライド移載方式は、移載動作を同一平面内で行い、外観認識用の回転テーブルにて素子を下から支持した状態であるため、下方からの外観認識検査が行えず、後工程で作業者による目視検査は不可欠であり、手間がかかっていた。
【0005】以下、図4を参照して移載する際に素子の外観を検査する従来の素子移載装置について説明する。図4において、1は素子Aを所定位置に送出す素子供給装置としてのパーツフィーダ、2は爪を素子供給経路に突出させるなどの規制動作を行って、パーツフィーダ1により送られてきた先頭の素子Aを後続の素子A群から分離させるエスケープ装置(具体的構成は図においては省いている)、3はピン3aを出退させるなどしてエスケープ装置2から外観認識用の回転テーブル4へ素子Aをスライドさせるスライド装置、5a,5bは回転テーブル4上の素子を画像認識するなどして検査する認識検査装置、6は外観認識用の回転テーブル4からの素子Aをラインフィーダ7側へ移送するための移送用の回転テーブル、8は外観認識用の回転テーブル4からの素子Aを移送用の回転テーブル6へ送出すスライド装置、9は移送用の回転テーブル6からの素子Aをラインフィーダ7へ送出すスライド装置である。素子Aは認識検査装置5a,5bにて良品と不良品とに選別され、良品と判定された素子Aだけがラインフィーダ7へ送られ、この素子Aはラインフィーダ7から例えば部品実装装置などへ移送される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のように従来のスライド移載方式によれば、素子Aをスライド装置3にて強制的にスライドさせて外観認識用の回転テーブル4へ移載しており、移載時の素子Aの姿勢が不安定なため、素子詰まりが、エスケープ装置2と外観認識用の回転テーブル4との間で、頻繁に発生していた。また同一平面で移載を行うため、素子Aの下方からの外観認識検査を自動的に行うことはできず、後工程で作業者による目視検査を行わなければならないため、手間がかかっていた。
【0007】本発明は上記問題を解決するもので、素子供給装置側より送られてきた素子を正確かつ高速に位置決めして後工程側に移載することができ、素子に対する下方からの認識検査も可能である素子移載装置および素子移載方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するために本発明の素子移載装置は、素子供給装置側より送られてきた素子を素子保持箇所で所定姿勢で保持可能に形成された移送用素子保持部と、この移送用素子保持部から素子保持箇所に対して出退自在に配置されて、突出時に素子を吸着して後退時に素子保持箇所に所定姿勢に移動させるとともにさらに素子保持箇所よりも奥側に後退して吸引動作を解除させる吸引ノズルと、素子保持箇所の素子に対して昇降自在かつ所定方向に移動自在に配置されて、素子保持箇所で吸引されていない状態で所定姿勢に保持されている素子を吸着して後工程側へ移載する吸着ノズルとを備えたものである。
【0009】また、本発明の素子移載方法は、素子供給側より送られきた素子を、出退自在の吸引ノズルで吸引して素子保持箇所に所定姿勢となるように当接させるとともにさらに吸引ノズルを奥側に後退させて素子に対しては吸引動作が解除させるようにし、素子保持箇所で吸引されていない状態で所定姿勢に保持されている素子を吸着ノズルで吸着して後工程側へ移載するものである。
【0010】この構成ならびに方法によれば、素子供給装置側より送られてきた素子を正確かつ高速に位置決めして後工程側に移載することができ、素子に対する下方からの認識検査も可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の素子移載装置は、素子供給装置側より送られてきた素子を素子保持箇所で所定姿勢で保持可能に形成された移送用素子保持部と、この移送用素子保持部から素子保持箇所に対して出退自在に配置されて、突出時に素子を吸着して後退時に素子保持箇所に所定姿勢に移動させるとともにさらに素子保持箇所よりも奥側に後退して吸引動作を解除させる吸引ノズルと、素子保持箇所の素子に対して昇降自在かつ所定方向に移動自在に配置されて、素子保持箇所で吸引されていない状態で所定姿勢に保持されている素子を吸着して後工程側へ移載する吸着ノズルとを備えたものである。
【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の素子移載装置において、吸着ノズルにより上面側が吸着された素子を下方から認識して検査する認識検査装置が設けられたものである。本発明の請求項3に記載の素子移載装置は、素子供給装置側より送られてきた素子を吸着して保持して後工程側へ移送する回転テーブルと、回転テーブルによる素子移送方向に臨むように配置されて回転テーブルの回転遠心力により吸着動作が解除された素子を受けるガイドと、ガイドにより受けられた素子を吸着して後工程側へ移載する吸着ノズルとを備えたものである。
【0013】本発明の請求項4に記載の素子移載方法は、素子供給側より送られきた素子を、出退自在の吸引ノズルで吸引して素子保持箇所に所定姿勢となるように当接させるとともにさらに吸引ノズルを奥側に後退させて素子に対しては吸引動作が解除させるようにし、素子保持箇所で吸引されていない状態で所定姿勢に保持されている素子を吸着ノズルで吸着して後工程側へ移載するものである。
【0014】請求項5に記載の発明は、請求項4記載の素子移載方法において、吸着ノズルにより上面側が吸着された素子を認識検査装置により下方から認識して検査するものである。本発明の請求項6に記載の素子移載方法は、素子供給装置側より送られてきた素子を回転テーブル上で吸着して回転させ、回転テーブルの回転遠心力により素子を吸着位置より離脱させてガイドにより受け、ガイドにより受けられた素子を吸着ノズルにより吸着して後工程側へ移載するものである。
【0015】請求項7に記載の発明は、請求項6記載の素子移載方法において、回転テーブルにて素子をガイド側に送る際に吸着力を減少させるものである。上記請求項1記載の素子移載装置ならびに請求項4記載の素子移載方法によれば、素子保持箇所に素子を保持させる吸引動作をエアーバルブにて行い、このエアーバルブのON/OFFのスピードが素子の高速移載に間に合わない場合であっても、吸引ノズルによる吸引を素子に対しては高速に解除できるので、素子供給装置側より送られてきた素子を吸着ノズルへ確実かつ高速に移載することが可能になる。
【0016】上記請求項2記載の素子移載装置ならびに請求項5記載の素子移載方法によれば、吸着ノズルにより上面側が吸着された素子を認識検査装置により下方から認識して検査するので、素子に対する認識検査を自動的かつ良好に行うことができる。上記請求項3記載の素子移載装置ならびに請求項6記載の素子移載方法によれば、素子を回転テーブル上で吸着して保持させる吸引動作をエアーバルブにて行い、このエアーバルブのON/OFFのスピードが素子の高速移載に間に合わない場合であっても、回転テーブル上における吸着を素子に対しては高速に解除できるので、回転テーブル上の素子を吸着ノズルへ確実かつ高速に移載することが可能になる。
【0017】上記請求項7記載の素子移載方法によれば、回転テーブルにて素子をガイド側に送る際に吸着力を減少させることで、回転テーブル上における素子に対する吸着の解除を確実に行うことができる。以下、本発明の実施の形態を、図1〜図3を参照して説明する。なお、従来のものと同機能のものには同符号を付す。
【0018】図1に示すように、本発明の実施の形態にかかる素子移載装置は、素子を供給する素子供給装置としてのパーツフィーダ1と、このパーツフィーダ1より素子Aが送られてくる素子供給経路に設けられて、爪を素子供給経路に突出させるなどの規制動作を行って先頭の素子Aを後続の素子群から分離させるエスケープ装置2(具体的構成は図においては省いている)と、このエスケープ装置2により分離された素子Aを素子保持箇所Bで所定姿勢で保持可能に形成された移送用素子保持部11と、この移送用素子保持部11から素子保持箇所Bに対して水平方向に出退自在に配置された吸引ノズル12と、素子保持箇所Bの素子Aに対して昇降自在かつ所定方向に回転自在に配置された第1の吸着ノズル13a(図2参照)を所定角度間隔に有する第1の吸着移載装置13と、第1の吸着ノズル13aにより上面側が吸着された素子Aを下方および一側方から認識して検査する第1、第2の認識検査装置14、15と、第1の吸着ノズル13aにて移載されてきた素子Aを吸引孔16a(図3参照)から吸着した状態で保持して第2の吸着ノズル21a(図3参照)へ移送する第1の回転テーブル16と、第1の回転テーブル16上に吸着された素子Aを上方および他側方から認識して検査する第3、第4の認識検査装置17、18と、第1の回転テーブル16による素子移送方向下流端箇所に臨むように配置されて第1の回転テーブル16上の素子Aを受ける円弧形状のガイド19と、ガイド19により受けられた素子Aを吸着して電気選別用の第2の回転テーブル20へ移載する昇降自在かつ所定方向に回転自在の第2の吸着ノズル21a(図3参照)を所定角度間隔に有する第2の吸着移載装置21と、第2の吸着ノズル21aにて移載されてきた素子Aを吸引孔(図示せず)から吸着した状態で保持して回転する第2の回転テーブル20と、第2の回転テーブル20で移載されてきた素子Aを選別して取出す複数の素子取出装置23とを備えている。
【0019】上記構成において、素子Aは、パーツフィーダ1からエスケープ装置2に供給されて素子保持箇所Bに位置決めされた後、第1の吸着移載装置13の吸着ノズル13aによりその上面側で吸着される。この第1の吸着ノズル13aにより上面を吸着された素子Aは第1、第2の認識検査装置14、15により下方および一側方からの認識検査が行われ、第1の回転テーブル16上に移載される。第1の回転テーブル16で移載される途中に第3、第4の認識検査装置17、18にて上方および他側方からの認識検査が行われる。そして、素子Aはガイド19により受けられて、第2の吸着ノズル21aにて吸着され、第2の回転テーブル20へ移載される。この実施の形態においては、第2の回転テーブル20にて素子Aの電気的な選別が行われるようになっており、第1〜第4の認識検査装置14、15、17、18による四方からの認識結果と、第2の回転テーブル20による電気的な選別により、良品と不良品とに高い精度で自動的に判定される。そして、この判定結果に基づいて、良品と不良品とが選別されて各素子取出装置23にて取出される。
【0020】ここで、素子Aのエスケープ装置2に供給されてから第1の吸着移載装置13の吸着ノズル13aで吸着されるまでの工程は以下のような動作により行われる。すなわち、図2(a)に示すように、パーツフィーダ1からエスケープ装置2に供給された素子Aは、素子保持箇所Bに突出された吸引ノズル12により吸着されるとともに、吸引ノズル12の後退動作に伴って、エスケープ装置2が設けられている移送用素子保持部11の壁面11aに密接する素子保持箇所Bまで移動されて所定の姿勢で位置決めされる(図2(b)参照)。なお、図示しないが、この際にはエスケープ装置2の規制爪が供給経路に突出されて、吸着された素子Aに続く素子群が、この素子Aとともに移動されることが規制されて分離される。さらに、壁面11aよりも後退する吸引ノズル12の動作に伴って、吸引ノズル12の出退経路と素子Aとの間に外気が流入し、吸引ノズル12の素子Aとの吸着は強制的に解除される(図2(c)参照)。そして、この状態で、第1の吸着移載装置13の吸着ノズル13aによる素子Aの吸着、取出しが行われる。
【0021】したがって、素子保持箇所Bに素子Aを保持させる吸引動作をエアーバルブにて行い、このエアーバルブのON/OFFのスピードが素子の高速移載に間に合わない場合であっても、吸引ノズル12による吸引を素子Aに対して高速に解除できるので、エスケープ装置2に送られてきた素子Aを第1の吸着ノズル13aへ確実かつ高速に移載することができる。
【0022】また、素子Aが第1の回転テーブル16上から第2の吸着移載装置21の吸着ノズル21aで吸着されるまでの工程は以下のような動作により行われる。すなわち、図3(a)に示すように、素子Aが第1の回転テーブル16上に移載されて第3、第4の認識検査装置17、18にて認識検査が行われた後に、素子Aがガイド19に接近した段階で、回転テーブル16の吸引孔16aからの吸引が弱められる。これに伴って、回転テーブル16の吸引力よりも、回転テーブル16による遠心力の方が強くなって、その結果、吸引が解除されて、素子Aはガイド19に沿って受けられた状態で移動し、このガイド19で受けられた状態で素子Aが第2の吸着移載装置21の吸着ノズル21aにより吸着されて、取出される。
【0023】したがって、第1の回転テーブル16上に素子Aを吸着して保持させる吸着動作をエアーバルブにて行い、このエアーバルブのON/OFFのスピードが素子Aの高速移載に間に合わない場合であっても、第1の回転テーブル16による素子Aの吸着状態を高速に解除できるので、第1の回転テーブル16上でガイド19により受けられた素子Aを第2の吸着ノズル21にて確実かつ高速に移載することができる。
【0024】このように、吸着の解除が可能な吸引ノズル12やガイド19を設けることにより、素子Aを高速かつ確実に移載することが可能となり、かつ素子Aの上面の吸着による第1の吸着移載装置13を採用できるため、下方からの認識検査も可能になって、素子Aを高い精度で自動的に認識して選別することができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、素子を吸引して位置決めさせる吸引ノズルを奥側に後退させて素子に対しては吸引動作が解除させるようにしたり、素子を吸着して回転させる回転テーブルの回転遠心力により素子を吸着位置より離脱させてガイドにより受けて吸着動作が解除させるようにしたりすることにより、吸引動作や吸着動作を行うためのエアーバルブによるON/OFFが間に合わない場合にも、素子を確実かつ高速に移載することができ、また、素子の上面を吸着して移載する吸着ノズルを採用できるため、下方からの認識検査も行うことができて、高い精度での認識作業の自動化を達成できる。




 

 


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