バキュームハンド
【課題】電子部品を直接吸着して保持し、しかも形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングに適応することができるバキュームハンドを提供する。
【解決手段】ロボットアームに支持されて移動するハンド本体１０と、ハンド本体１０に着脱可能に接続する延長手段２０と、延長手段２０下部の挿入空間２１ｅ内に収容され下端から突出した状態から引っ込んだ状態になる吸着筒体３０と、ハンド本体１０と延長手段２０とを接続する接続手段４０と、を有する。ハンド本体１０は、空気吸引通路１ａとなる貫通孔が設けられた垂下状の筒体１３を有する。延長手段２０は、挿入空間２１ｅ下端に一段大きい収容空間２１ｃを有し、ハンド本体１０の筒体１３下端にアダプタ４１ａを介して装着したアタッチメント４１ｂに着脱可能に接続される。吸着筒体３０は、空気吸引通路１ａと連通するように取り付けられる。
【解決手段】ロボットアームに支持されて移動するハンド本体１０と、ハンド本体１０に着脱可能に接続する延長手段２０と、延長手段２０下部の挿入空間２１ｅ内に収容され下端から突出した状態から引っ込んだ状態になる吸着筒体３０と、ハンド本体１０と延長手段２０とを接続する接続手段４０と、を有する。ハンド本体１０は、空気吸引通路１ａとなる貫通孔が設けられた垂下状の筒体１３を有する。延長手段２０は、挿入空間２１ｅ下端に一段大きい収容空間２１ｃを有し、ハンド本体１０の筒体１３下端にアダプタ４１ａを介して装着したアタッチメント４１ｂに着脱可能に接続される。吸着筒体３０は、空気吸引通路１ａと連通するように取り付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を正確にハンドリングするためのバキュームハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップ等の電子部品を正確にハンドリングするため、特許文献１では、デバイスハンドラを構成するバキュームハンドが提案されている。このバキュームハンドは、シャトルポケットのデバイス載置部に載置したＩＣチップに、下端に電子部品収容部及び支持枠部を有するデバイスガイド、即ちバキュームハンド本体を被せ、１つ又は複数の真空吸着穴を真空にしてＩＣチップの上面全体を吸い上げて電子部品収容部に収容し支持枠部で位置決めするようにしている。
【０００３】
また、特許文献２では、複数のデバイスチャックを備えて保持ユニットを構成し、この保持ユニットを搬送アームに取り付けた搬送装置が提案されている。この搬送装置では、保持ユニットを搬送アームにワンタッチ取付冶具で着脱可能に取り付けるので、保持ユニットの交換が簡単になる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１８１８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のバキュームハンドでは、次のような課題がある。すなわち、ＩＣチップの上面全体を吸ってシャトルポケットのデバイス載置部から浮き上げて電子部品収容部に収容するまでの過程で、ＩＣチップが傾いてしまう場合を回避できず、かつＩＣチップの傾きを修正できないので、次工程でのＩＣチップの位置決めができない場合がある。また、ＩＣチップの上面全体を吸い上げる際に周囲から外気を吸引するのでそれだけ大きな負圧吸引を要するから、負圧吸引をエアシリンダで行う場合には、シリンダの吸引容積を大きくする必要がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の搬送装置のように、ワンタッチ操作で着脱可能なワンタッチ取付冶具を用いて保持ユニットを着脱可能に搬送アームに取り付ける場合には、複数のＩＣチップを同時に搬送することはできるものの、一種類のＩＣチップをハンドリングする機能しかなく、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリング、即ち少量多品種の搬送には適応できない。さらに、特許文献２に記載の搬送装置では、保持ユニットの交換容易性のためにワンタッチ取付冶具としてパンチ錠を用いている。よって、搬送アームに対する各デバイスチャックの位置決め精度が不十分である。そのため位置決め精度を考慮してデバイスチャックを設計する必要があり、デバイスチャックを含めた保持ユニットの構造が複雑になる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、電子部品を直接吸着して保持し、しかも形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングに適応することができるバキュームハンドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るバキュームハンドは、上端側のブラケットに筒体が垂下して取り付けられかつ筒体に空気吸引通路の一部が設けられて構成されたハンド本体と、ハンド本体内の空気吸引通路に連通するように下部に挿入空間が設けられ且つ挿入空間の下端周りに挿入空間より大きい収容空間が設けられて構成された延長手段と、延長手段の挿入空間に収容され下端を延長手段の下端より突出した位置で電子部品に密着して没入可能に取り付けられる吸着筒体と、ハンド本体の筒体に対し延長手段を着脱可能に接続する接続手段と、を備える。
上記接続手段は、ハンド本体の筒体下端に装着されたアタッチメントと、ハンド本体から張り出した位置で回動可能に取り付けられる一対のレバーと、を有し、一対のレバーにおける各係止部が延長手段の上側鍔部を下側から係止し、アタッチメントと延長手段の取付口とが付勢部材で密着状態となる。特に、一対のレバーの回動軸と一対のレバーへの付勢部材の取付位置とが、一対のレバーにおける各係止部を挟んで対峙しているとよい。
一方、延長手段が挿入空間及び収容空間を構成する延長筒体を有し、係合ガイドが挿入空間内で空気吸引通路の軸上に取り付けられ、吸着筒体が係合ガイドに係止されて吊り下げられている。特に、吸着筒体は逆さカップ状を呈し、係合ガイドに係止するよう上面部に孔を有する。
【０００９】
上記構成によれば、ハンド本体における空気吸引通路を負圧発生装置に接続し、ハンド本体をロボットアームに支持した後に、バキュームハンドを電子部品のパッケージの上方に運行し、吸着筒体の下端を電子部品のパッケージ上面に密着させる。この時点で、負圧発生装置の負圧を作用させる。すると、吸着筒体が電子部品のパッケージ上面に吸着しさらに吸着筒体が挿入空間に没入して上昇する。これで、収容空間に電子部品を収容し、収容空間を構成する支持枠が電子部品を保持する。本発明では、接続手段がハンド本体の筒体に対し吸着筒体と共に延長手段を着脱可能に接続する。よって、電子部品の形状及び寸法に応じて吸着筒体及び延長手段を設計して準備しておき、吸着対象製品となる電子部品に応じて吸着筒体と共に延長手段を交換することで、各種電子部品のハンドリングに対応することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シャトルポケットのデバイス載置部に載置されたＩＣチップ等の電子部品を非接触で負圧吸引して浮き上げて電子部品収容部で吸着して保持するのではなく、電子部品上面を直接吸着して持ち上げて、電子部品収容部となる収容空間に収容して保持する。よって、電子部品が傾斜せずに収容空間に収容することができる。また、吸着筒体と共に延長手段を交換可能に接続手段が接続するので、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングにも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１実施の形態に係るバキュームハンド１の正面からみた部分断面図である。図２は、図１に示すバキュームハンド１の側面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は図１に示すバキュームハンド１を電子部品Ｗに密着させる状態を示す部分断面図であり、図５は、図１に示すバキュームハンド１を電子部品Ｗに密着させてバキュームした状態を示す部分断面図である。図６は図２において接続手段４０による接続を解除した様子を示すバキュームハンド１の側面図である。
【００１２】
バキュームハンド１は、図示しないロボットアームに支持されて移動するハンド本体１０と、このハンド本体１０に着脱可能に接続される延長手段２０と、この延長手段２０の下部内に収容され下端から突出した状態から引っ込んだ状態になる吸着筒体３０と、ハンド本体１０と延長手段２０とを接続する接続手段４０と、を有する。
【００１３】
＜ハンド本体１０＞
ハンド本体１０は、上端側でブラケット１１に水平ブラケット１２を介して筒体１３が垂下して取り付けられ、かつ、筒体１３に空気吸引通路１ａの一部が設けられて構成されている。即ち、ハンド本体１０は、図示しないロボットアームに支持されるブラケット１１と、このブラケット１１の下端に取り付けられた水平ブラケット１２と、この水平ブラケット１２に支持されて垂下する筒体１３とを有する。この筒体１３には軸方向に貫通孔が形成され、この貫通孔が空気吸引通路１ａの一部となる。
【００１４】
具体的には、水平ブラケット１２は、ボルト１４によりブラケット１１に支持されている。筒体１３は、上寄りに鍔部１３ｂを有し、鍔部１３ｂより上側の上部筒部１３ａを水平ブラケット１２に開けた開口部に下方から嵌合され、ボルト１５により水平ブラケット１２に支持されている。筒体１３内に設けた貫通孔の上端部と下端部にはそれぞれ管用ねじ１６，１７が形成されている。
【００１５】
＜延長手段２０＞
延長手段２０は、ハンド本体１０内の空気吸引通路に連通するように下部に挿入空間２１ｅが設けられ、この挿入空間２１ｅの下端回りに挿入空間２１ｅよりも大きい収容空間２１ｃが設けられて構成されている。第１の実施形態では、延長手段２０としての延長筒体２１の下部に挿入空間２１ｅを備え、この挿入空間２１ｅの下端に一段大きい支持枠部２１ｂで収容空間２１ｃが形成されている。延長手段２０は、ハンド本体１０の筒体１３の下端に接続手段４０を介在して着脱可能に接続される。
【００１６】
延長手段２０について具体的に説明する。
第１の実施形態での延長手段２０は、挿入空間２１ｅ及び収容空間２１ｃを構成する延長筒体２１であり、係合ガイド２５が挿入空間２１ｅ内で空気吸引通路１ａの軸上に取り付けられ、吸着筒体３０が係合ガイド２５に係止されて吊り下げられている。係合ガイド２５は全体的にヘッド部２５ａと軸部２５ｂとを備え、ヘッド部２５ａ及び軸部２５ｂの軸上には貫通孔が形成され、空気吸引通路１ａと挿入空間２１ｅとがつなげられている。
【００１７】
延長筒体２１は、上側鍔部２１ａの上側にアタッチメント４１ｂへの取付口となる上面を有し、ハンド本体１０の筒体１３の空気吸引通路１ａにつながる挿入空間２１ｅを下端側に備え、挿入空間２１ｅの下端回りに収容空間２１ｃを支持枠部２１ｂで構成している。ここで、支持枠部２１ｂは収容空間２１ｃを取り囲むように左右前後に配置され、支持枠部２１ｂは挿入空間２１ｅ側に内側面２１ｆを有している。各内側面２１ｆは、上方に向かうに従い空気吸引通路１ａの軸側に傾斜するようテーパー状になっている。後述するように、延長手段２０を吸着筒体３０と共に電子部品Ｗの上方に配置し、次いで下降させ吸着筒体３０の下端を電子部品Ｗのパッケージ上面に密着させて空気吸引通路１ａ内を負圧にする。すると、吸着筒体３０が電子部品Ｗのパッケージ上面に吸着しさらに吸着筒体３０が挿入空間２１ｅに没入して上昇する。その際、テーパー状の内側面２１ｆが電子部品Ｗを水平二方向に移動させながら浮上するので、電子部品Ｗが収容空間２１ｃに収容されることができる。特に、図４及び図５に示すように、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１が上面から裏側になるに従い一旦広くなってから再度狭くなるようにテーパー状に形成されている場合には、吸着筒体３０の浮上に伴い、外周縁部Ｗ１がテーパー状の内側面２１ｆと係合しあい、位置調整しながら電子部品Ｗが収容空間に入り込む。このように、電子部品Ｗをバキュームハンド１で吸着する際には、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１とテーパー状の内側面２１ｆとが互いに寄せ合うので、吸着筒体３０が左右前後に微調整されて電子部品Ｗを支持枠部２１ｂに対して位置決めすることができる。
【００１８】
＜接続手段４０＞
接続手段４０は、ハンド本体１０の筒体１３に対して延長手段２０を着脱可能に接続する。接続手段４０は、図示のように、ハンド本体１０の筒体下端に装着されたアタッチメント４１ｂと、ハンド本体１０から張り出した位置で回動可能に取り付けられる一対のレバー４２と、を有し、一対のレバー４２における各係止部４２ａが延長手段２０の上側鍔部２１ａを下側から係止し、アタッチメント４１ｂと延長手段２０の取付口とが付勢部材４４で密着状態となる。特に、一対のレバー４２の回動軸となるピン軸４２ｂと一対のレバー４２への付勢部材４４の取付位置とが、一対のレバー４２における各係止部４２ａを挟んで対峙している。
【００１９】
上記接続手段４０についてさらに具体的に説明する。
接続手段４０は、筒体１３下端に装着される筒状のアダプタ４１ａと、このアダプタ４１ａに取り付けられる筒状のアタッチメント４１ｂと、筒体１３の周りに装着されるホルダ４３と、ホルダ４３の下端部で水平方向両側に延びる一対のレバー４２と、付勢部材４４としての引張ばねと、付勢部材４４の一端側を係止する係止具４５としてのばね係止具と、で構成されている。
【００２０】
アダプタ４１ａは、筒体１３の管用ねじ１７に螺合して接続される。アタッチメント４１ｂは、アダプタ４１ａに下方から強制的に嵌着され、かつ延長手段２０としての延長筒体２１の上面に全周密着状態に当接される。この筒状のアタッチメント４１ｂはゴム成形体でなる。
ホルダ４３は下部筒部１３ｃに固定されている。ホルダ４３は鉛直方向に孔部を有し、図３に示すように、この孔部に筒体１３の下部筒部１３ｃを被嵌し、かつ二つ割りのスリットを有する扁平部４３ａをボルト４３ｂで締め付けている。
一対のレバー４２では、ホルダ４３の下端張り出し部４３ｃに回動軸となるピン軸４２ｂで基端部を枢着されている共に、反対側に張り出している他端部が連結ピン４２ｃ，４２ｄで連結されている。一方の連結ピン４２ｃには引張ばねの一端側が固定され、他方の連結ピン４２ｄは作業者のハンドルとしても機能する。
付勢部材４４としての引張ばねは、上端を係止具４５の下端に係止され、かつ下端を連結ピン４２ｃに係止され、一対のレバー４２を引き上げている。ここで、係止具４５は、水平ブラケット１２に設けられたねじ孔へ螺合して挿通されたスタッドボルト４５ａと、スタッドボルト４５ａに螺合されたロックナット４５ｂと、で構成されている。なお、ホルダ４３における下端張り出し部４３ｃにピン４３ｄが下側に突出して固定され、このピン４３ｄが延長手段２０の上側鍔部２１ａに設けられた回り止め兼位置決め用孔に嵌合される。
一対のレバー４２はそれぞれ係止部４２ａとして係止爪を有し、この係止部４２ａで上側鍔部２１ａを引き上げて係止している。この引き上げ係止は、付勢部材４４としての引張ばねの付勢により行われる。
【００２１】
＜吸着筒体３０＞
吸着筒体３０は挿入空間２１ｅに収容され、下端を延長手段２０の下端から突出した位置で電子部品Ｗに密着して没入可能に取り付けられる。具体的には、図示のように、吸着筒体３０は逆さカップ状を呈するように形成され、上面部３０ａに孔を有している。この孔に前述の係合ガイド２５の軸部２５ｂが挿入され、係合ガイド２５が延長手段２０の挿入空間２１ｅに下側から挿入され、延長手段２０の軸上の貫通孔２１ｄに係合ガイド２５を螺合して取り付けられる。このように、逆さカップ状の吸着筒体３０が係合ガイド２５のヘッド部２５ａで吊り下げされている。
【００２２】
ここで、吸着筒体３０はアルミニウムなどの軽金属でなることが好ましい。この吸着筒体３０の下端が電子部品Ｗに当接した状態で空気吸引通路１ａが減圧されて負圧になると、吸着筒体３０が電子部品Ｗに吸着するところ、吸着筒体３０を軽金属製で構成しておくことで、より小さい減圧レベルで電子部品Ｗを吸着したまま吸着筒体３０を浮上させ、挿入空間２１ｅ内に没入可能となる。
【００２３】
上記吸着筒体３０について具体的に説明する。
吸着筒体３０は例えばアルミニウム押出成形体であり、逆さカップ状で上面部３０ａに孔を有し下端外周側に膨らんで厚肉となっている。吸着筒体３０は、上端を、延長手段２０の貫通孔２１ｄに螺合された係合ガイド２５のヘッド部２５ａにより吊られた状態に係止され、延長筒体下端の挿入空間２１ｅ内に没入可能に収容されている。吸着筒体３０は、下端が延長筒体下端よりも例えば約０．５ｍｍ〜３ｍｍ張り出している。吸着筒体３０の下端が電子部品Ｗに当接した状態で空気吸引通路１ａが負圧となると、吸着筒体３０に持ち上げる力が生じる。すると、吸着筒体３０における上面部３０ａが係合ガイド２５のヘッド部２５ａから離隔移動し上昇する。このように、吸着筒体３０の下端３０ｂが、延長手段２０の下端より突出した位置でＩＣチップ等の電子部品Ｗ上面に密着して吸着することができ、電子部品Ｗのパッケージ上面を収容空間２１ｃの段部端面に密着する状態になるまで引っ込むことが可能である。ここで、支持枠部２１ｂにおいてテーパー状の内側面２１ｆの上端にはパッキング２２が取り付けられ、電子部品Ｗのパッケージ上面と延長手段２０とを密着させ、電子部品Ｗを確実に吸着して保持することができる。
【００２４】
吸着筒体３０は、前述のようにアルミニウム押出成形による金属製である場合のみならず、例えば肉厚０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の肉薄成形又は肉薄加工が可能なプラスチック製でも構わない。吸着筒体３０が金属製、プラスチック製の何れの場合であっても、吸着筒体３０の下端の平面精度を良好にしておく必要がある。これは、ＩＣチップ等の電子部品Ｗに対する吸着筒体３０の吸着力が弱くならないためである。
【００２５】
＜吸着搬送について＞
第１の実施形態に係るバキュームハンド１による電子部品Ｗの吸着搬送について説明する。バキュームハンド１では、ハンド本体１０の空気吸引通路１ａの上端が負圧発生装置に接続される。具体的には、図１及び２に示すように、筒体１３の上端の管用ねじ１６にエルボ１８が螺合され、このエルボ１８に図示しない負圧発生装置へ配管１９で接続される。ハンド本体１０におけるブラケット１１に取り付けられたロボットアームで、ハンド本体１０が支持され、ロボットアームで移動可能となる。ロボットアームのハンドリング運行により、シャトルポケットのデバイス載置部Ｓに正列載置された電子部品Ｗのパッケージ上面に、延長筒体２１の下端よりも下方に突出している吸着筒体３０の下端を密着させる。すると、延長筒体２１下端の支持枠部２１ｂが電子部品Ｗのパッケージ上面を取り囲んで近接し、電子部品Ｗのパッケージと収容空間２１ｃとが対向する。この時点で、負圧発生装置の負圧を作用させると、負圧発生装置の負圧が、筒体１３と筒状のアダプタ４１ａと筒状のアタッチメント４１ｂと延長手段２０としての延長筒体２１と係合ガイド２５とを介し、吸着筒体３０の内部空間に生起する。吸着筒体３０は、電子部品Ｗのパッケージ上面に密着した時点で内部に負圧を生起すると、図４に示すように吸着筒体３０が電子部品Ｗを吸着し、その後、図５に示すように吸着筒体３０と共に電子部品Ｗが上昇して収容空間２１ｃに電子部品Ｗが吸着して収容される。この状態で、バキュームハンド１を取り付けたロボットアームを駆動して所定の位置に搬送し、負圧発生装置の負圧を解除すると、電子部品Ｗ及び吸着筒体３０の自重で下降し、電子部品Ｗが収容空間２１ｃから排出され、必要に応じて空気吸引通路１ａ内の圧力を大気圧にすることで、吸着筒体３０から電子部品Ｗの吸着が解除され、電子部品Ｗが所定の位置に載置される。
【００２６】
第１の実施形態では、接続手段４０がハンド本体１０と延長手段２０とを着脱可能に接続している。具体的には、ハンド本体１０の筒体１３に取り付けられたアタッチメント４１ｂと延長手段２０としての延長筒体２１とが連通し、延長筒体２１の上面とアタッチメント４１ｂとが密着状態で接続されている。この状態で付勢部材４４の一端を係止具４５から外して係合を解くと、図６に示すように一対のレバー４２が回動し各レバー４２の係止部４２ａが延長筒体２１の上側鍔部２１ａから外れて係止が解ける。よって、延長手段２０を取り外し、新しくハンドリングの対象とする電子部品に対応した延長手段２０を取り付けることができる。即ち、延長手段２０を交換することができる。吸着筒体３０は延長手段２０の収容空間２１ｃ内に没入可能に収容されているので、延長手段２０と一体に交換できる。従って、ハンド本体１０に対して延長手段２０を取り外すことができ、延長手段２０について複数種類のＩＣチップに対応したパーツを取り揃えておけば、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングに迅速に交換して適応できる。
【００２７】
また、図示したように、一対のレバー４２には、空気吸引通路１ａの軸回りで延長手段２０の上側鍔部２１ａに係合するように、係止部４２ａとして係合爪が設けられている。この係止部４２ａの位置が適切であるため、ハンド本体１０の筒体１３にアダプタ４１ａを介して装着したアタッチメント４１ｂと延長手段２０としての延長筒体２１の上面とを密着させることができる。一対のレバー４２の回動軸としてのピン軸４２ｂをハンド本体１０の下側張り出し部４３ｃに設け、係止部４２ａを挟んで逆側に付勢部材４４の下端を取り付けるようにしたので、付勢部材４４の上端を係止具４５から外し、係止部４２ａと延長手段２０との係合を解除したり、その逆の作業も容易に行え、作業効率もよい。
【００２８】
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態に係るバキュームハンド２の正面からみた部分断面図である。図８は、図７に示すバキュームハンド２の側面図である。
第２の実施形態に係るバキュームハンド２は、第１の実施形態におけるハンド本体１０、接続手段４０にそれぞれ対応するハンド本体５０、接続手段８０を備える点で同じであるが、延長手段６０及び吸着筒体７０が第１の実施形態の延長手段２０及び吸着筒体３０と異なる。特に、延長手段６０が上部筒体６１に一対の枠部材６２を取り付けて構成されている点と、吸着筒体３０が蛇腹管でなる点で相違する。以下詳説する。
【００２９】
ハンド本体５０は、第１の実施形態と同様、図示しないロボットアームに支持されるブラケット５１と、このブラケット５１の下端に取り付けられた水平ブラケット５２と、この水平ブラケット５２に支持され垂下する筒体５３と、を有する。筒体５３内には空気吸引通路２ａとなる貫通孔が設けられている。筒体５３の上端にエルボ５８が螺合され、さらに負圧発生装置へ配管５９で接続される点は、第１の実施形態と同じである。
【００３０】
延長手段６０は、上側鍔部６１ａと下側鍔部６１ｂとを有しそれぞれ上下側に突出した取付部を有する上部筒体６１と、下側鍔部６１ｂに取り付けられる一対の枠部材６２と、から構成されている。上部筒体６１の下側鍔部６１ｂと枠部材６２とは上側からボルト６３で固定されている。延長手段６０は、ハンド本体５０の筒体５３の下端に接続手段８０を介して着脱可能に連通して接続される。一対の枠部材６２は挿入空間６２ｅを形成し、一対の枠部材６２の下端に一段大きい支持枠部６２ｄで収容空間６２ｃを形成している。支持枠部６２ｄの内側面６２ｆはテーパー状に成っており、ハンド本体５０の筒体５３にはアダプタ８１ａを介してアタッチメント８１ｂが装着されており、上部筒体６１がハンド本体５０に着脱可能に連通して接続される点は第１の実施形態と同様である。
【００３１】
また、一対の枠部材６２の下端で各支持枠部６２ｄが対向するように配置され、支持枠部６２ｄは挿入空間６２ｅ側に内側面６２ｆを有している。各内側面６２ｆは、上方に向かうに従い空気吸引通路２ａの軸側に傾斜したテーパー状になっている。第１の実施形態と同様、延長手段６０を吸着筒体７０と共に電子部品Ｗの上方に配置し、次いで下降させ吸着筒体７０の下端を電子部品Ｗのパッケージ上面に密着させて空気吸引通路２ａ内を負圧にする。すると、吸着筒体７０が電子部品Ｗのパッケージ上面に吸着しさらに吸着筒体７０が挿入空間６２ｅに没入して上昇する。その際、テーパー状の内側面６２ｆが電子部品Ｗを水平二方向に移動させながら浮上するので、電子部品Ｗを収容空間６２ｃに収容することができる。特に、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１が上面から裏側になるに従い一旦広くなってから再度狭くなるようにテーパー状になっている場合、吸着筒体７０の浮上に伴い、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１がテーパー状の内側面６２ｆと係合しあい、位置調整しながら電子部品Ｗが収容空間に入り込む。このようにして、蛇腹状の吸着筒体７０を左右に微調整して電子部品Ｗを支持枠部６２ｄに対して位置決めすることができる。なお、支持枠部６２ｄは一対ではなく上部筒体６１の下側鍔部６１ｂの下端に左右前後にそれぞれ設け、蛇腹状の吸着筒体７０が左右前後に微調整して電子部品Ｗを支持枠部６２ｄに対して位置決めするようにしてもよい。
【００３２】
吸着筒体７０は蛇腹管で構成されている。この吸着筒体７０は、空気吸引通路２ａと連通するように取り付けられ、延長手段６０の挿入空間６２ｅに収容される。吸着筒体７０の下端７０ａは、延長手段６０の下端より突出した位置よりＩＣチップ等の電子部品Ｗの上面に密着して吸着し引っ込む位置に可動することができる。
【００３３】
接続手段８０は、筒体５３の下端に装着される筒状のアダプタ８１ａと、このアダプタ８１ａに取り付けられる筒状のアタッチメント８１ｂと、筒体５３の周りに装着されるホルダ８３と、ホルダ８３の下端に水平方向両側に延びる一対のレバー８２と、付勢部材８４としての引張ばねと、付勢部材８４の一端側を係止する係止具８５としてのばね係止具と、ピン８３ｄと、で構成されている。一対のレバー８２は、第１の実施形態と同様、それぞれ係止部８２ａを有し、この係止部８２ａで延長手段６０の上側鍔部６１ａを引き上げ係止している。付勢部材８４と係止具８５との係止を解くと、一対のレバー８２の係止部８２ａと上側鍔部６１ａとの係止が解け、延長手段６０を取り外すことができる。よって、第１の実施形態と同様に、新しくハンドリングの対象とする電子部品に対応した延長手段６０を取り付けることができる。
【００３４】
第２の実施形態では、吸着筒体７０は蛇腹管からなり、延長手段６０の挿入空間６２ｅ内に吸着筒体７０が収容され、吸着筒体７０下端が一対の枠部材６２の下端よりも例えば約０．５ｍｍ〜１ｍｍ張り出している。吸着筒体７０は、その下端に持ち上げる力が加わると、延長手段６０の収容空間６２ｃの段部端面よりも上位置まで引っ込むように圧縮される。
よって、吸着筒体７０の下端７０ａが、延長手段６０の下端より突出した位置でＩＣチップ等の電子部品Ｗに密着して吸着し、電子部品Ｗのパッケージ上面を収容空間６２ｃの段部端面に密着する状態になるまで引っ込むことができる。蛇腹管で構成した吸着筒体７０は、延長手段６０に取り付けられているので、延長手段６０と一体に交換できる。
【００３５】
以上説明したように、第２の実施形態では、ハンド本体５０から延長手段６０を取り外すことができる。よって、延長手段６０を形状や寸法の異なるＩＣチップに対応したパーツを取り揃えておけば、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングに際し、迅速に交換して適応できる。
【００３６】
本発明の実施するに際しては特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバキュームハンドの正面からみた部分断面図である。
【図２】図１に示すバキュームハンドの側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示すバキュームハンドを電子部品に密着させる状態を示す部分断面図である。
【図５】図１に示すバキュームハンドを電子部品に密着させてバキュームした状態を示す部分断面図である。
【図６】図２において接続手段による接続を解除した様子を示すバキュームハンドの側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るバキュームハンドの正面からみた部分断面図である。
【図８】図７に示すバキュームハンドの側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，２：バキュームハンド
１ａ，２ａ：空気吸引通路
１０，５０：ハンド本体
１１，５１：ブラケット
１２，５２：水平ブラケット
１３，５３：筒体
１３ａ：上部筒部
１３ｂ：鍔部
１３ｃ：下部筒部
１３ｄ：貫通孔
１４，１５，４３ｂ，６３：ボルト
１８，５８：エルボ
１９，５９：配管
２０，６０：延長手段
２１：延長筒体
２１ａ，６１ａ：上側鍔部
２１ｂ：支持枠部
２１ｃ，６２ｃ：収容空間
２１ｄ：貫通孔
２１ｅ，６２ｅ：挿入空間
２１ｆ，６２ｆ：内側面
２２：パッキング
２５：係合ガイド
２５ａ：ヘッド部
２５ｂ：軸部
３０，７０：吸着筒体
３０ａ：上面部
３０ｂ，７０ａ：下端
４０，８０：接続手段
４１ａ，８１ａ：アダプタ
４１ｂ，８１ｂ：アタッチメント
４２，８２：レバー
４２ａ，８２ａ：係止部
４２ｂ：ピン軸
４２ｃ，４２ｄ：連結ピン
４３，８３：ホルダ
４３ａ：扁平部
４３ｃ：下端張り出し部
４３ｄ，８３ｄ：ピン
４４，８４：付勢部材
４５，８５：係止具
４５ａ：スタッドボルト
４５ｂ：ロックナット
６１：上部筒体
６１ｂ：下側鍔部
６２：枠部材
６２ｄ：支持枠部
Ｓ：デバイス載置部
Ｗ：電子部品
Ｗ１：外周縁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を正確にハンドリングするためのバキュームハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップ等の電子部品を正確にハンドリングするため、特許文献１では、デバイスハンドラを構成するバキュームハンドが提案されている。このバキュームハンドは、シャトルポケットのデバイス載置部に載置したＩＣチップに、下端に電子部品収容部及び支持枠部を有するデバイスガイド、即ちバキュームハンド本体を被せ、１つ又は複数の真空吸着穴を真空にしてＩＣチップの上面全体を吸い上げて電子部品収容部に収容し支持枠部で位置決めするようにしている。
【０００３】
また、特許文献２では、複数のデバイスチャックを備えて保持ユニットを構成し、この保持ユニットを搬送アームに取り付けた搬送装置が提案されている。この搬送装置では、保持ユニットを搬送アームにワンタッチ取付冶具で着脱可能に取り付けるので、保持ユニットの交換が簡単になる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１８１８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のバキュームハンドでは、次のような課題がある。すなわち、ＩＣチップの上面全体を吸ってシャトルポケットのデバイス載置部から浮き上げて電子部品収容部に収容するまでの過程で、ＩＣチップが傾いてしまう場合を回避できず、かつＩＣチップの傾きを修正できないので、次工程でのＩＣチップの位置決めができない場合がある。また、ＩＣチップの上面全体を吸い上げる際に周囲から外気を吸引するのでそれだけ大きな負圧吸引を要するから、負圧吸引をエアシリンダで行う場合には、シリンダの吸引容積を大きくする必要がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の搬送装置のように、ワンタッチ操作で着脱可能なワンタッチ取付冶具を用いて保持ユニットを着脱可能に搬送アームに取り付ける場合には、複数のＩＣチップを同時に搬送することはできるものの、一種類のＩＣチップをハンドリングする機能しかなく、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリング、即ち少量多品種の搬送には適応できない。さらに、特許文献２に記載の搬送装置では、保持ユニットの交換容易性のためにワンタッチ取付冶具としてパンチ錠を用いている。よって、搬送アームに対する各デバイスチャックの位置決め精度が不十分である。そのため位置決め精度を考慮してデバイスチャックを設計する必要があり、デバイスチャックを含めた保持ユニットの構造が複雑になる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、電子部品を直接吸着して保持し、しかも形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングに適応することができるバキュームハンドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るバキュームハンドは、上端側のブラケットに筒体が垂下して取り付けられかつ筒体に空気吸引通路の一部が設けられて構成されたハンド本体と、ハンド本体内の空気吸引通路に連通するように下部に挿入空間が設けられ且つ挿入空間の下端周りに挿入空間より大きい収容空間が設けられて構成された延長手段と、延長手段の挿入空間に収容され下端を延長手段の下端より突出した位置で電子部品に密着して没入可能に取り付けられる吸着筒体と、ハンド本体の筒体に対し延長手段を着脱可能に接続する接続手段と、を備える。
上記接続手段は、ハンド本体の筒体下端に装着されたアタッチメントと、ハンド本体から張り出した位置で回動可能に取り付けられる一対のレバーと、を有し、一対のレバーにおける各係止部が延長手段の上側鍔部を下側から係止し、アタッチメントと延長手段の取付口とが付勢部材で密着状態となる。特に、一対のレバーの回動軸と一対のレバーへの付勢部材の取付位置とが、一対のレバーにおける各係止部を挟んで対峙しているとよい。
一方、延長手段が挿入空間及び収容空間を構成する延長筒体を有し、係合ガイドが挿入空間内で空気吸引通路の軸上に取り付けられ、吸着筒体が係合ガイドに係止されて吊り下げられている。特に、吸着筒体は逆さカップ状を呈し、係合ガイドに係止するよう上面部に孔を有する。
【０００９】
上記構成によれば、ハンド本体における空気吸引通路を負圧発生装置に接続し、ハンド本体をロボットアームに支持した後に、バキュームハンドを電子部品のパッケージの上方に運行し、吸着筒体の下端を電子部品のパッケージ上面に密着させる。この時点で、負圧発生装置の負圧を作用させる。すると、吸着筒体が電子部品のパッケージ上面に吸着しさらに吸着筒体が挿入空間に没入して上昇する。これで、収容空間に電子部品を収容し、収容空間を構成する支持枠が電子部品を保持する。本発明では、接続手段がハンド本体の筒体に対し吸着筒体と共に延長手段を着脱可能に接続する。よって、電子部品の形状及び寸法に応じて吸着筒体及び延長手段を設計して準備しておき、吸着対象製品となる電子部品に応じて吸着筒体と共に延長手段を交換することで、各種電子部品のハンドリングに対応することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シャトルポケットのデバイス載置部に載置されたＩＣチップ等の電子部品を非接触で負圧吸引して浮き上げて電子部品収容部で吸着して保持するのではなく、電子部品上面を直接吸着して持ち上げて、電子部品収容部となる収容空間に収容して保持する。よって、電子部品が傾斜せずに収容空間に収容することができる。また、吸着筒体と共に延長手段を交換可能に接続手段が接続するので、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングにも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１実施の形態に係るバキュームハンド１の正面からみた部分断面図である。図２は、図１に示すバキュームハンド１の側面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は図１に示すバキュームハンド１を電子部品Ｗに密着させる状態を示す部分断面図であり、図５は、図１に示すバキュームハンド１を電子部品Ｗに密着させてバキュームした状態を示す部分断面図である。図６は図２において接続手段４０による接続を解除した様子を示すバキュームハンド１の側面図である。
【００１２】
バキュームハンド１は、図示しないロボットアームに支持されて移動するハンド本体１０と、このハンド本体１０に着脱可能に接続される延長手段２０と、この延長手段２０の下部内に収容され下端から突出した状態から引っ込んだ状態になる吸着筒体３０と、ハンド本体１０と延長手段２０とを接続する接続手段４０と、を有する。
【００１３】
＜ハンド本体１０＞
ハンド本体１０は、上端側でブラケット１１に水平ブラケット１２を介して筒体１３が垂下して取り付けられ、かつ、筒体１３に空気吸引通路１ａの一部が設けられて構成されている。即ち、ハンド本体１０は、図示しないロボットアームに支持されるブラケット１１と、このブラケット１１の下端に取り付けられた水平ブラケット１２と、この水平ブラケット１２に支持されて垂下する筒体１３とを有する。この筒体１３には軸方向に貫通孔が形成され、この貫通孔が空気吸引通路１ａの一部となる。
【００１４】
具体的には、水平ブラケット１２は、ボルト１４によりブラケット１１に支持されている。筒体１３は、上寄りに鍔部１３ｂを有し、鍔部１３ｂより上側の上部筒部１３ａを水平ブラケット１２に開けた開口部に下方から嵌合され、ボルト１５により水平ブラケット１２に支持されている。筒体１３内に設けた貫通孔の上端部と下端部にはそれぞれ管用ねじ１６，１７が形成されている。
【００１５】
＜延長手段２０＞
延長手段２０は、ハンド本体１０内の空気吸引通路に連通するように下部に挿入空間２１ｅが設けられ、この挿入空間２１ｅの下端回りに挿入空間２１ｅよりも大きい収容空間２１ｃが設けられて構成されている。第１の実施形態では、延長手段２０としての延長筒体２１の下部に挿入空間２１ｅを備え、この挿入空間２１ｅの下端に一段大きい支持枠部２１ｂで収容空間２１ｃが形成されている。延長手段２０は、ハンド本体１０の筒体１３の下端に接続手段４０を介在して着脱可能に接続される。
【００１６】
延長手段２０について具体的に説明する。
第１の実施形態での延長手段２０は、挿入空間２１ｅ及び収容空間２１ｃを構成する延長筒体２１であり、係合ガイド２５が挿入空間２１ｅ内で空気吸引通路１ａの軸上に取り付けられ、吸着筒体３０が係合ガイド２５に係止されて吊り下げられている。係合ガイド２５は全体的にヘッド部２５ａと軸部２５ｂとを備え、ヘッド部２５ａ及び軸部２５ｂの軸上には貫通孔が形成され、空気吸引通路１ａと挿入空間２１ｅとがつなげられている。
【００１７】
延長筒体２１は、上側鍔部２１ａの上側にアタッチメント４１ｂへの取付口となる上面を有し、ハンド本体１０の筒体１３の空気吸引通路１ａにつながる挿入空間２１ｅを下端側に備え、挿入空間２１ｅの下端回りに収容空間２１ｃを支持枠部２１ｂで構成している。ここで、支持枠部２１ｂは収容空間２１ｃを取り囲むように左右前後に配置され、支持枠部２１ｂは挿入空間２１ｅ側に内側面２１ｆを有している。各内側面２１ｆは、上方に向かうに従い空気吸引通路１ａの軸側に傾斜するようテーパー状になっている。後述するように、延長手段２０を吸着筒体３０と共に電子部品Ｗの上方に配置し、次いで下降させ吸着筒体３０の下端を電子部品Ｗのパッケージ上面に密着させて空気吸引通路１ａ内を負圧にする。すると、吸着筒体３０が電子部品Ｗのパッケージ上面に吸着しさらに吸着筒体３０が挿入空間２１ｅに没入して上昇する。その際、テーパー状の内側面２１ｆが電子部品Ｗを水平二方向に移動させながら浮上するので、電子部品Ｗが収容空間２１ｃに収容されることができる。特に、図４及び図５に示すように、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１が上面から裏側になるに従い一旦広くなってから再度狭くなるようにテーパー状に形成されている場合には、吸着筒体３０の浮上に伴い、外周縁部Ｗ１がテーパー状の内側面２１ｆと係合しあい、位置調整しながら電子部品Ｗが収容空間に入り込む。このように、電子部品Ｗをバキュームハンド１で吸着する際には、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１とテーパー状の内側面２１ｆとが互いに寄せ合うので、吸着筒体３０が左右前後に微調整されて電子部品Ｗを支持枠部２１ｂに対して位置決めすることができる。
【００１８】
＜接続手段４０＞
接続手段４０は、ハンド本体１０の筒体１３に対して延長手段２０を着脱可能に接続する。接続手段４０は、図示のように、ハンド本体１０の筒体下端に装着されたアタッチメント４１ｂと、ハンド本体１０から張り出した位置で回動可能に取り付けられる一対のレバー４２と、を有し、一対のレバー４２における各係止部４２ａが延長手段２０の上側鍔部２１ａを下側から係止し、アタッチメント４１ｂと延長手段２０の取付口とが付勢部材４４で密着状態となる。特に、一対のレバー４２の回動軸となるピン軸４２ｂと一対のレバー４２への付勢部材４４の取付位置とが、一対のレバー４２における各係止部４２ａを挟んで対峙している。
【００１９】
上記接続手段４０についてさらに具体的に説明する。
接続手段４０は、筒体１３下端に装着される筒状のアダプタ４１ａと、このアダプタ４１ａに取り付けられる筒状のアタッチメント４１ｂと、筒体１３の周りに装着されるホルダ４３と、ホルダ４３の下端部で水平方向両側に延びる一対のレバー４２と、付勢部材４４としての引張ばねと、付勢部材４４の一端側を係止する係止具４５としてのばね係止具と、で構成されている。
【００２０】
アダプタ４１ａは、筒体１３の管用ねじ１７に螺合して接続される。アタッチメント４１ｂは、アダプタ４１ａに下方から強制的に嵌着され、かつ延長手段２０としての延長筒体２１の上面に全周密着状態に当接される。この筒状のアタッチメント４１ｂはゴム成形体でなる。
ホルダ４３は下部筒部１３ｃに固定されている。ホルダ４３は鉛直方向に孔部を有し、図３に示すように、この孔部に筒体１３の下部筒部１３ｃを被嵌し、かつ二つ割りのスリットを有する扁平部４３ａをボルト４３ｂで締め付けている。
一対のレバー４２では、ホルダ４３の下端張り出し部４３ｃに回動軸となるピン軸４２ｂで基端部を枢着されている共に、反対側に張り出している他端部が連結ピン４２ｃ，４２ｄで連結されている。一方の連結ピン４２ｃには引張ばねの一端側が固定され、他方の連結ピン４２ｄは作業者のハンドルとしても機能する。
付勢部材４４としての引張ばねは、上端を係止具４５の下端に係止され、かつ下端を連結ピン４２ｃに係止され、一対のレバー４２を引き上げている。ここで、係止具４５は、水平ブラケット１２に設けられたねじ孔へ螺合して挿通されたスタッドボルト４５ａと、スタッドボルト４５ａに螺合されたロックナット４５ｂと、で構成されている。なお、ホルダ４３における下端張り出し部４３ｃにピン４３ｄが下側に突出して固定され、このピン４３ｄが延長手段２０の上側鍔部２１ａに設けられた回り止め兼位置決め用孔に嵌合される。
一対のレバー４２はそれぞれ係止部４２ａとして係止爪を有し、この係止部４２ａで上側鍔部２１ａを引き上げて係止している。この引き上げ係止は、付勢部材４４としての引張ばねの付勢により行われる。
【００２１】
＜吸着筒体３０＞
吸着筒体３０は挿入空間２１ｅに収容され、下端を延長手段２０の下端から突出した位置で電子部品Ｗに密着して没入可能に取り付けられる。具体的には、図示のように、吸着筒体３０は逆さカップ状を呈するように形成され、上面部３０ａに孔を有している。この孔に前述の係合ガイド２５の軸部２５ｂが挿入され、係合ガイド２５が延長手段２０の挿入空間２１ｅに下側から挿入され、延長手段２０の軸上の貫通孔２１ｄに係合ガイド２５を螺合して取り付けられる。このように、逆さカップ状の吸着筒体３０が係合ガイド２５のヘッド部２５ａで吊り下げされている。
【００２２】
ここで、吸着筒体３０はアルミニウムなどの軽金属でなることが好ましい。この吸着筒体３０の下端が電子部品Ｗに当接した状態で空気吸引通路１ａが減圧されて負圧になると、吸着筒体３０が電子部品Ｗに吸着するところ、吸着筒体３０を軽金属製で構成しておくことで、より小さい減圧レベルで電子部品Ｗを吸着したまま吸着筒体３０を浮上させ、挿入空間２１ｅ内に没入可能となる。
【００２３】
上記吸着筒体３０について具体的に説明する。
吸着筒体３０は例えばアルミニウム押出成形体であり、逆さカップ状で上面部３０ａに孔を有し下端外周側に膨らんで厚肉となっている。吸着筒体３０は、上端を、延長手段２０の貫通孔２１ｄに螺合された係合ガイド２５のヘッド部２５ａにより吊られた状態に係止され、延長筒体下端の挿入空間２１ｅ内に没入可能に収容されている。吸着筒体３０は、下端が延長筒体下端よりも例えば約０．５ｍｍ〜３ｍｍ張り出している。吸着筒体３０の下端が電子部品Ｗに当接した状態で空気吸引通路１ａが負圧となると、吸着筒体３０に持ち上げる力が生じる。すると、吸着筒体３０における上面部３０ａが係合ガイド２５のヘッド部２５ａから離隔移動し上昇する。このように、吸着筒体３０の下端３０ｂが、延長手段２０の下端より突出した位置でＩＣチップ等の電子部品Ｗ上面に密着して吸着することができ、電子部品Ｗのパッケージ上面を収容空間２１ｃの段部端面に密着する状態になるまで引っ込むことが可能である。ここで、支持枠部２１ｂにおいてテーパー状の内側面２１ｆの上端にはパッキング２２が取り付けられ、電子部品Ｗのパッケージ上面と延長手段２０とを密着させ、電子部品Ｗを確実に吸着して保持することができる。
【００２４】
吸着筒体３０は、前述のようにアルミニウム押出成形による金属製である場合のみならず、例えば肉厚０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の肉薄成形又は肉薄加工が可能なプラスチック製でも構わない。吸着筒体３０が金属製、プラスチック製の何れの場合であっても、吸着筒体３０の下端の平面精度を良好にしておく必要がある。これは、ＩＣチップ等の電子部品Ｗに対する吸着筒体３０の吸着力が弱くならないためである。
【００２５】
＜吸着搬送について＞
第１の実施形態に係るバキュームハンド１による電子部品Ｗの吸着搬送について説明する。バキュームハンド１では、ハンド本体１０の空気吸引通路１ａの上端が負圧発生装置に接続される。具体的には、図１及び２に示すように、筒体１３の上端の管用ねじ１６にエルボ１８が螺合され、このエルボ１８に図示しない負圧発生装置へ配管１９で接続される。ハンド本体１０におけるブラケット１１に取り付けられたロボットアームで、ハンド本体１０が支持され、ロボットアームで移動可能となる。ロボットアームのハンドリング運行により、シャトルポケットのデバイス載置部Ｓに正列載置された電子部品Ｗのパッケージ上面に、延長筒体２１の下端よりも下方に突出している吸着筒体３０の下端を密着させる。すると、延長筒体２１下端の支持枠部２１ｂが電子部品Ｗのパッケージ上面を取り囲んで近接し、電子部品Ｗのパッケージと収容空間２１ｃとが対向する。この時点で、負圧発生装置の負圧を作用させると、負圧発生装置の負圧が、筒体１３と筒状のアダプタ４１ａと筒状のアタッチメント４１ｂと延長手段２０としての延長筒体２１と係合ガイド２５とを介し、吸着筒体３０の内部空間に生起する。吸着筒体３０は、電子部品Ｗのパッケージ上面に密着した時点で内部に負圧を生起すると、図４に示すように吸着筒体３０が電子部品Ｗを吸着し、その後、図５に示すように吸着筒体３０と共に電子部品Ｗが上昇して収容空間２１ｃに電子部品Ｗが吸着して収容される。この状態で、バキュームハンド１を取り付けたロボットアームを駆動して所定の位置に搬送し、負圧発生装置の負圧を解除すると、電子部品Ｗ及び吸着筒体３０の自重で下降し、電子部品Ｗが収容空間２１ｃから排出され、必要に応じて空気吸引通路１ａ内の圧力を大気圧にすることで、吸着筒体３０から電子部品Ｗの吸着が解除され、電子部品Ｗが所定の位置に載置される。
【００２６】
第１の実施形態では、接続手段４０がハンド本体１０と延長手段２０とを着脱可能に接続している。具体的には、ハンド本体１０の筒体１３に取り付けられたアタッチメント４１ｂと延長手段２０としての延長筒体２１とが連通し、延長筒体２１の上面とアタッチメント４１ｂとが密着状態で接続されている。この状態で付勢部材４４の一端を係止具４５から外して係合を解くと、図６に示すように一対のレバー４２が回動し各レバー４２の係止部４２ａが延長筒体２１の上側鍔部２１ａから外れて係止が解ける。よって、延長手段２０を取り外し、新しくハンドリングの対象とする電子部品に対応した延長手段２０を取り付けることができる。即ち、延長手段２０を交換することができる。吸着筒体３０は延長手段２０の収容空間２１ｃ内に没入可能に収容されているので、延長手段２０と一体に交換できる。従って、ハンド本体１０に対して延長手段２０を取り外すことができ、延長手段２０について複数種類のＩＣチップに対応したパーツを取り揃えておけば、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングに迅速に交換して適応できる。
【００２７】
また、図示したように、一対のレバー４２には、空気吸引通路１ａの軸回りで延長手段２０の上側鍔部２１ａに係合するように、係止部４２ａとして係合爪が設けられている。この係止部４２ａの位置が適切であるため、ハンド本体１０の筒体１３にアダプタ４１ａを介して装着したアタッチメント４１ｂと延長手段２０としての延長筒体２１の上面とを密着させることができる。一対のレバー４２の回動軸としてのピン軸４２ｂをハンド本体１０の下側張り出し部４３ｃに設け、係止部４２ａを挟んで逆側に付勢部材４４の下端を取り付けるようにしたので、付勢部材４４の上端を係止具４５から外し、係止部４２ａと延長手段２０との係合を解除したり、その逆の作業も容易に行え、作業効率もよい。
【００２８】
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態に係るバキュームハンド２の正面からみた部分断面図である。図８は、図７に示すバキュームハンド２の側面図である。
第２の実施形態に係るバキュームハンド２は、第１の実施形態におけるハンド本体１０、接続手段４０にそれぞれ対応するハンド本体５０、接続手段８０を備える点で同じであるが、延長手段６０及び吸着筒体７０が第１の実施形態の延長手段２０及び吸着筒体３０と異なる。特に、延長手段６０が上部筒体６１に一対の枠部材６２を取り付けて構成されている点と、吸着筒体３０が蛇腹管でなる点で相違する。以下詳説する。
【００２９】
ハンド本体５０は、第１の実施形態と同様、図示しないロボットアームに支持されるブラケット５１と、このブラケット５１の下端に取り付けられた水平ブラケット５２と、この水平ブラケット５２に支持され垂下する筒体５３と、を有する。筒体５３内には空気吸引通路２ａとなる貫通孔が設けられている。筒体５３の上端にエルボ５８が螺合され、さらに負圧発生装置へ配管５９で接続される点は、第１の実施形態と同じである。
【００３０】
延長手段６０は、上側鍔部６１ａと下側鍔部６１ｂとを有しそれぞれ上下側に突出した取付部を有する上部筒体６１と、下側鍔部６１ｂに取り付けられる一対の枠部材６２と、から構成されている。上部筒体６１の下側鍔部６１ｂと枠部材６２とは上側からボルト６３で固定されている。延長手段６０は、ハンド本体５０の筒体５３の下端に接続手段８０を介して着脱可能に連通して接続される。一対の枠部材６２は挿入空間６２ｅを形成し、一対の枠部材６２の下端に一段大きい支持枠部６２ｄで収容空間６２ｃを形成している。支持枠部６２ｄの内側面６２ｆはテーパー状に成っており、ハンド本体５０の筒体５３にはアダプタ８１ａを介してアタッチメント８１ｂが装着されており、上部筒体６１がハンド本体５０に着脱可能に連通して接続される点は第１の実施形態と同様である。
【００３１】
また、一対の枠部材６２の下端で各支持枠部６２ｄが対向するように配置され、支持枠部６２ｄは挿入空間６２ｅ側に内側面６２ｆを有している。各内側面６２ｆは、上方に向かうに従い空気吸引通路２ａの軸側に傾斜したテーパー状になっている。第１の実施形態と同様、延長手段６０を吸着筒体７０と共に電子部品Ｗの上方に配置し、次いで下降させ吸着筒体７０の下端を電子部品Ｗのパッケージ上面に密着させて空気吸引通路２ａ内を負圧にする。すると、吸着筒体７０が電子部品Ｗのパッケージ上面に吸着しさらに吸着筒体７０が挿入空間６２ｅに没入して上昇する。その際、テーパー状の内側面６２ｆが電子部品Ｗを水平二方向に移動させながら浮上するので、電子部品Ｗを収容空間６２ｃに収容することができる。特に、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１が上面から裏側になるに従い一旦広くなってから再度狭くなるようにテーパー状になっている場合、吸着筒体７０の浮上に伴い、電子部品Ｗのパッケージの外周縁部Ｗ１がテーパー状の内側面６２ｆと係合しあい、位置調整しながら電子部品Ｗが収容空間に入り込む。このようにして、蛇腹状の吸着筒体７０を左右に微調整して電子部品Ｗを支持枠部６２ｄに対して位置決めすることができる。なお、支持枠部６２ｄは一対ではなく上部筒体６１の下側鍔部６１ｂの下端に左右前後にそれぞれ設け、蛇腹状の吸着筒体７０が左右前後に微調整して電子部品Ｗを支持枠部６２ｄに対して位置決めするようにしてもよい。
【００３２】
吸着筒体７０は蛇腹管で構成されている。この吸着筒体７０は、空気吸引通路２ａと連通するように取り付けられ、延長手段６０の挿入空間６２ｅに収容される。吸着筒体７０の下端７０ａは、延長手段６０の下端より突出した位置よりＩＣチップ等の電子部品Ｗの上面に密着して吸着し引っ込む位置に可動することができる。
【００３３】
接続手段８０は、筒体５３の下端に装着される筒状のアダプタ８１ａと、このアダプタ８１ａに取り付けられる筒状のアタッチメント８１ｂと、筒体５３の周りに装着されるホルダ８３と、ホルダ８３の下端に水平方向両側に延びる一対のレバー８２と、付勢部材８４としての引張ばねと、付勢部材８４の一端側を係止する係止具８５としてのばね係止具と、ピン８３ｄと、で構成されている。一対のレバー８２は、第１の実施形態と同様、それぞれ係止部８２ａを有し、この係止部８２ａで延長手段６０の上側鍔部６１ａを引き上げ係止している。付勢部材８４と係止具８５との係止を解くと、一対のレバー８２の係止部８２ａと上側鍔部６１ａとの係止が解け、延長手段６０を取り外すことができる。よって、第１の実施形態と同様に、新しくハンドリングの対象とする電子部品に対応した延長手段６０を取り付けることができる。
【００３４】
第２の実施形態では、吸着筒体７０は蛇腹管からなり、延長手段６０の挿入空間６２ｅ内に吸着筒体７０が収容され、吸着筒体７０下端が一対の枠部材６２の下端よりも例えば約０．５ｍｍ〜１ｍｍ張り出している。吸着筒体７０は、その下端に持ち上げる力が加わると、延長手段６０の収容空間６２ｃの段部端面よりも上位置まで引っ込むように圧縮される。
よって、吸着筒体７０の下端７０ａが、延長手段６０の下端より突出した位置でＩＣチップ等の電子部品Ｗに密着して吸着し、電子部品Ｗのパッケージ上面を収容空間６２ｃの段部端面に密着する状態になるまで引っ込むことができる。蛇腹管で構成した吸着筒体７０は、延長手段６０に取り付けられているので、延長手段６０と一体に交換できる。
【００３５】
以上説明したように、第２の実施形態では、ハンド本体５０から延長手段６０を取り外すことができる。よって、延長手段６０を形状や寸法の異なるＩＣチップに対応したパーツを取り揃えておけば、形状や寸法の異なるＩＣチップのハンドリングに際し、迅速に交換して適応できる。
【００３６】
本発明の実施するに際しては特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバキュームハンドの正面からみた部分断面図である。
【図２】図１に示すバキュームハンドの側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示すバキュームハンドを電子部品に密着させる状態を示す部分断面図である。
【図５】図１に示すバキュームハンドを電子部品に密着させてバキュームした状態を示す部分断面図である。
【図６】図２において接続手段による接続を解除した様子を示すバキュームハンドの側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るバキュームハンドの正面からみた部分断面図である。
【図８】図７に示すバキュームハンドの側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，２：バキュームハンド
１ａ，２ａ：空気吸引通路
１０，５０：ハンド本体
１１，５１：ブラケット
１２，５２：水平ブラケット
１３，５３：筒体
１３ａ：上部筒部
１３ｂ：鍔部
１３ｃ：下部筒部
１３ｄ：貫通孔
１４，１５，４３ｂ，６３：ボルト
１８，５８：エルボ
１９，５９：配管
２０，６０：延長手段
２１：延長筒体
２１ａ，６１ａ：上側鍔部
２１ｂ：支持枠部
２１ｃ，６２ｃ：収容空間
２１ｄ：貫通孔
２１ｅ，６２ｅ：挿入空間
２１ｆ，６２ｆ：内側面
２２：パッキング
２５：係合ガイド
２５ａ：ヘッド部
２５ｂ：軸部
３０，７０：吸着筒体
３０ａ：上面部
３０ｂ，７０ａ：下端
４０，８０：接続手段
４１ａ，８１ａ：アダプタ
４１ｂ，８１ｂ：アタッチメント
４２，８２：レバー
４２ａ，８２ａ：係止部
４２ｂ：ピン軸
４２ｃ，４２ｄ：連結ピン
４３，８３：ホルダ
４３ａ：扁平部
４３ｃ：下端張り出し部
４３ｄ，８３ｄ：ピン
４４，８４：付勢部材
４５，８５：係止具
４５ａ：スタッドボルト
４５ｂ：ロックナット
６１：上部筒体
６１ｂ：下側鍔部
６２：枠部材
６２ｄ：支持枠部
Ｓ：デバイス載置部
Ｗ：電子部品
Ｗ１：外周縁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端側のブラケットに筒体が垂下して取り付けられ、かつ該筒体に空気吸引通路の一部が設けられて構成されたハンド本体と、
上記ハンド本体内の空気吸引通路に連通するように下部に挿入空間が設けられ、かつ、該挿入空間の下端周りに該挿入空間より大きい収容空間が設けられて構成された延長手段と、
上記延長手段の挿入空間に収容され、下端を上記延長手段の下端より突出した位置で電子部品に密着して没入可能に取り付けられる吸着筒体と、
上記ハンド本体の筒体に対し上記延長手段を着脱可能に接続する接続手段と、
を備える、バキュームハンド。
【請求項２】
前記接続手段は、前記ハンド本体の筒体下端に装着されたアタッチメントと、前記ハンド本体から張り出した位置で回動可能に取り付けられる一対のレバーと、を有し、
上記一対のレバーにおける各係止部が前記延長手段の上側鍔部を下側から係止し、上記アタッチメントと前記延長手段の取付口とが付勢部材で密着状態となる、請求項１に記載のバキュームハンド。
【請求項３】
前記一対のレバーの回動軸と前記一対のレバーへの前記付勢部材の取付位置とが、前記一対のレバーにおける各係止部を挟んで対峙している、請求項２に記載のバキュームハンド。
【請求項４】
前記延長手段が前記挿入空間及び収容空間を構成する延長筒体を有し、
係合ガイドが前記挿入空間内で前記空気吸引通路の軸上に取り付けられ、
前記吸着筒体が上記係合ガイドに係止されて吊り下げられている、請求項１に記載のバキュームハンド。
【請求項５】
前記吸着筒体は逆さカップ状を呈し、前記係合ガイドに係止するよう上面部に孔を有する、請求項４に記載のバキュームハンド。
【請求項１】
上端側のブラケットに筒体が垂下して取り付けられ、かつ該筒体に空気吸引通路の一部が設けられて構成されたハンド本体と、
上記ハンド本体内の空気吸引通路に連通するように下部に挿入空間が設けられ、かつ、該挿入空間の下端周りに該挿入空間より大きい収容空間が設けられて構成された延長手段と、
上記延長手段の挿入空間に収容され、下端を上記延長手段の下端より突出した位置で電子部品に密着して没入可能に取り付けられる吸着筒体と、
上記ハンド本体の筒体に対し上記延長手段を着脱可能に接続する接続手段と、
を備える、バキュームハンド。
【請求項２】
前記接続手段は、前記ハンド本体の筒体下端に装着されたアタッチメントと、前記ハンド本体から張り出した位置で回動可能に取り付けられる一対のレバーと、を有し、
上記一対のレバーにおける各係止部が前記延長手段の上側鍔部を下側から係止し、上記アタッチメントと前記延長手段の取付口とが付勢部材で密着状態となる、請求項１に記載のバキュームハンド。
【請求項３】
前記一対のレバーの回動軸と前記一対のレバーへの前記付勢部材の取付位置とが、前記一対のレバーにおける各係止部を挟んで対峙している、請求項２に記載のバキュームハンド。
【請求項４】
前記延長手段が前記挿入空間及び収容空間を構成する延長筒体を有し、
係合ガイドが前記挿入空間内で前記空気吸引通路の軸上に取り付けられ、
前記吸着筒体が上記係合ガイドに係止されて吊り下げられている、請求項１に記載のバキュームハンド。
【請求項５】
前記吸着筒体は逆さカップ状を呈し、前記係合ガイドに係止するよう上面部に孔を有する、請求項４に記載のバキュームハンド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２４６１８４（Ｐ２００９−２４６１８４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９２００３（Ｐ２００８−９２００３）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５０８０５６１０９）株式会社ネツレンタクト (10)
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５０８０５６１０９）株式会社ネツレンタクト (10)
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
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