出荷トレイ装填装置
【課題】回転テーブルによる微小物体の搬送途中に姿勢を補正する構成であると、該回転テーブルのさらなる高速化が望めない点を解消する。
【解決手段】（出荷トレイ）装填装置１は、複数の未整列トレイＭＴと、これら複数の未整列トレイＭＴの各々の上方に設けられたカメラＣ０と、これら複数のカメラＣ０による撮像データに基づいて各々の未整列トレイＭＴ上の微小物体（ワークＷ）をそれぞれ把持して整列させる複数の補正機構と、これら補正機構によって整列された微小物体が整列状態で載置されるバッファＢと、このバッファＢの微小物体の載置面及び出荷トレイＳＴの微小物体の送り出し面に亘って微小物体を移動させる回転テーブル４と、を有する。
【効果】複数の未整列トレイからバッファに至るまでに微小物体を整列させて送るから、回転テーブルの回転速度をさらに高速化できる。
【解決手段】（出荷トレイ）装填装置１は、複数の未整列トレイＭＴと、これら複数の未整列トレイＭＴの各々の上方に設けられたカメラＣ０と、これら複数のカメラＣ０による撮像データに基づいて各々の未整列トレイＭＴ上の微小物体（ワークＷ）をそれぞれ把持して整列させる複数の補正機構と、これら補正機構によって整列された微小物体が整列状態で載置されるバッファＢと、このバッファＢの微小物体の載置面及び出荷トレイＳＴの微小物体の送り出し面に亘って微小物体を移動させる回転テーブル４と、を有する。
【効果】複数の未整列トレイからバッファに至るまでに微小物体を整列させて送るから、回転テーブルの回転速度をさらに高速化できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の微小物体に衝撃を与えたり姿勢を崩すことなく出荷用トレイに装填することができると共に同時に外観検査を行うことができる出荷トレイ装填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子部品のような微小物体（以下、ワークという）は、精密部品であって衝撃に弱いのでデリケートな取扱いが必要である。ワークは、外観等検査済みで、前記検査後に良品判別されたものが出荷トレイ装填装置により出荷トレイ上の出荷テープの装填孔に装填される。
【０００３】
出荷トレイ装填装置は、ワークを装填する装填孔が例えば長さ方向に列状に形成された出荷テープが載置され、出荷トレイが前進と停止を繰り返して出荷テープを送り、該停止時に該装填穴にワークを装填する。
【０００４】
出荷トレイ装填装置に関して、ハンドリング手段などの中間手段を介さずに、ワークを１個だけ分離して出荷トレイの装填穴に装填する下記の出願が存在する。
【特許文献１】特開２００４−２６２５２９号公報
【０００５】
特許文献１は、ワークを１列搬送するフィーダの先端部の直前に、該フィーダに対する手前を低く奥側を高く傾斜した搬送手段を設け、この搬送手段の上方に、前面をワークを停止するストッパ部とし、下面を台紙の装填穴にワークを押し下げる押下部とした装填子を上下動自在に備え、さらにワークをフィーダから搬送手段の方向へ吸引する吸気手段を備えた構成である。
【０００６】
極小かつ精密な電子部品であるワークは、極小であるがゆえに、衝撃を与えたり擦られたりすると破損する可能性があり、また、各工程を移載したり搬送したりする間にワークの姿勢が崩れると装填や搬送ができないことがある。
【０００７】
特に、外観検査の工程（以下、上流工程という）を含めて出荷トレイへワークを移載する際には、ワークに衝撃を与えるのはもちろんのこと、ワークの姿勢を崩して出荷トレイへ移載できなくなることも許されない。
【０００８】
ところが、上記特許文献１は、装填穴にいま装填される際に装填子の押下部による押し下げの衝撃をワークに与え、また、このときのフィーダから１個分離された先頭のワークが装填子のストッパ部に当接する衝撃をワークに与える。しかもフィーダでは、ワークが擦られつつ搬送される構成とされている。
【０００９】
つまり、特許文献１は、ワークが、装填穴に装填されるまでにすでにフィーダ上を擦られつつ移動させられ、また、出荷トレイへの移載時に２度も衝撃を受けることになるから、上流工程で良品判別されたワークが、出荷トレイ装填装置によって破損し、この不良品を梱包する可能性がある。
【００１０】
また、特許文献１は、ワークはフィーダ側から出荷トレイ装填装置への吸気によって移動する際、何らワークを規制していないので、出荷トレイ装填装置側へ移動した後にワークの姿勢が崩れてしまい、装填穴にワークが押し込まれないといった不具合が生じる可能性もある。
【００１１】
上記、特許文献１の課題を解消すべく、本出願人は、ワークを吸着するための吸気ノズルがそれぞれ設けられる受渡孔及び移載孔とが形成された固定ディスクと、固定ディスクの下面に設けられ、吸気ノズル間を結ぶ円周状に溝が形成されると共に該溝の所定部位に吸気孔が形成された吸着ディスクと、この吸着ディスクの下面に設けられる共に該吸着ディスクと共に回転し、溝に対応する周縁部に切欠部が周方向等角度で形成された移載ディスクと、を備えた以下の出願をした。
【特許文献２】特開２００７−２１０６５７号公報
【００１２】
ところが特許文献２は、現時点での問題点はないが、将来的にさらなる高速化と装置全体の小型化を図るうえで次の改良点が見つかった。すなわち、特許文献２は、上流工程で整列されたワークを搬送するための別の整列用のフィーダが必要となるなど、装置全体が大がかりとなっていた。
【００１３】
また、ワークを出荷トレイに向けて搬送を開始すると、この搬送中に何らのワークの姿勢の補正を行わないので、仮にさらにワークが小型化した場合、次の問題が生じる可能性がある。すなわち、ワークがさらに小型化されると、ワークを出荷トレイへの搬送経路に送り出した際、姿勢が乱れてもそのまま出荷トレイへ搬送されてしまい、出荷トレイで装填できない可能性である。そこで、本願の直近において、本出願人は、上記特許文献２の問題点を解消すべく、以下の特許文献３を出願した。
【特許文献３】特願２００８−２３６４１２号
【００１４】
上記特許文献３は、未整列トレイ上方で微小物体の送り出し位置の直前に設けられたカメラと、該未整列トレイ及び出荷トレイに臨む面の円周上に微小物体を把持するための複数の把持孔が形成されると共にこの孔が該未整列トレイと該出荷トレイに移動するよう回転する回転テーブルと、この回転テーブルの回転経路途中に設けられ、カメラによる撮像データに基づいて微小物体を整列させる補正機構と、を有することとした。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献３には現状での課題は見当たらないものの、市場においてはさらなる高速化が望まれている。すなわち、特許文献３は、ワークを出荷トレイへの搬送経路に送り出した際、姿勢が乱れてもそのまま出荷トレイへ搬送されてしまい、出荷トレイで装填できないという問題を解決するために補正機構を回転テーブルの回転経路途中に設けていた。
【００１６】
特許文献３における回転テーブルは停止と回転を繰り返すが、停止時には、未整列トレイから回転テーブルへのワークの受け渡し、回転テーブルから出荷トレイへのワークの送り出し、補正機構によるワークの姿勢の補正、を行う。
【００１７】
ここで、回転テーブルの回転速度は、現状、能力的にはさらに高速化ができるが、停止時間が回転動作間に介在することで、全体の回転速度（１周する速度）に影響をおよぼしていた。すなわち、上記停止時間は、補正機構によるワークの姿勢を補正する速度に依存したものであった。
【００１８】
したがって、特許文献３は、回転テーブルの回転速度は高速化が可能で、未整列トレイから回転テーブルへのワークの受け渡し、回転テーブルから出荷トレイへのワークの送り出し、が各々完了しているにも拘わらず、補正機構によるワークの姿勢の補正が完了するまで待つ必要があった。
【００１９】
要するに、特許文献３では、補正機構によるワークの姿勢の補正が完了するまでの時間を回転テーブルの停止時間に設定する必要があったので、補正機構が高速に動作しない限り回転テーブル全体の回転速度の高速化ができなかった。
【００２０】
ちなみに補正機構は、将来的に他の構成が開発された場合は別として、現状でこれ以上高速に動作させようとすると、ワークへ衝撃を与えたり、姿勢の補正に失敗するなど、精度の低下が予想される。
【００２１】
本発明が解決しようとする問題点は、特許文献３では補正機構によるワークの姿勢の補正が完了するまでの時間を回転テーブルの停止時間に設定していたので、さらなる高速化が望めない点、である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記問題点を解決するために本発明は、微小物体を未整列の状態で載置された未整列トレイから、個別に整列させて出荷トレイ上の出荷テープの装填孔に装填する出荷トレイ装填装置であって、複数の未整列トレイと、これら複数の未整列トレイの各々の上方に設けられたカメラと、これら複数のカメラによる撮像データに基づいて各々の未整列トレイ上の微小物体をそれぞれ把持して整列させる複数の補正機構と、これら補正機構によって整列された微小物体が整列状態で載置されるバッファと、このバッファの微小物体の載置面及び前記出荷トレイの微小物体の送り出し面に臨む円周上に微小物体を把持するための複数の把持孔が形成されると共にこの孔が該未整列トレイと該出荷トレイに移動するよう回転する回転テーブルと、を有したのである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る出荷トレイ装填装置は、未整列のまま配置されたワーク（微小物体）を複数の未整列トレイから各補正機構により姿勢を補正した後にバッファに順に載置する。このように、ある未整列トレイから整列したワークをバッファに載置する間に、他の未整列トレイでは補正機構により補正を行うから、バッファ上には高速かつ多量の整列されたワークが載置される。
【００２４】
したがって、回転テーブルは、次々と高速かつ多量の整列されたワークを出荷トレイに搬送すべく、高速化する必要が生じ、その結果、全体処理が極めて高速となると共に、多量のワークを出荷トレイに供給できるから高効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の出荷トレイ装填装置（以下、装填装置という）は、図１〜図６に示す次の形態により実施可能である。図１〜図６における図示は、理解を容易とするため実際より大げさに示している。また、説明で理解できる構成については図示を省略又は簡略している。
【００２６】
装填装置１は、ワークＷの搬送経路に関する構成として、未整列トレイＭＴ、補正機構３（吸気装置２及び補正装置３Ａ）、バッファＢ、回転テーブル４、吸気装置５、及び出荷トレイＳＴ、を有している。まず、先に前記搬送経路に関する構成について説明する。
【００２７】
装填装置１は、例えば、未整列トレイＭＴに載置された未整列状態のワークＷ（微小物体）を整列して出荷トレイＳＴへ搬送し、この搬送途中に外観検査を行い、良品と判別されたワークＷを該出荷トレイＳＴ上に載置された出荷テープＴの装填孔Ｔａに装填する。
【００２８】
未整列トレイＭＴは、本例では、例えば２台設けており、未整列状態のワークＷが、不図示の搬送機構により搬送されて、平面的に載置されている（互いに重なって載置されていない）。これら未整列トレイＭＴ，ＭＴは、互いに若干の距離を存して設けられており、その間には、後述するバッファＢが設けられている。
【００２９】
未整列トレイＭＴ，ＭＴの各々の中央上方にはカメラＣ０，Ｃ０が設けられている。カメラＣ０は、各未整列トレイＭＴにおける未整列状態にある目標とするワークＷまでの補正機構３の駆動量を決定すると共に、当該ワークＷの姿勢から補正量を決定するために、ワークＷを撮像（フォーカス）する。
【００３０】
なお、カメラＣ０は、補正機構３の、ワークＷまで移動、姿勢の補正、バッファＢへ搬送、の動作を行った後、該補正機構３の原点位置への復帰量（移動量）を決定するため、未整列トレイＭＴ全域を撮像している。
【００３１】
本例の補正機構３は、次の構成とされている。補正機構３は、図２に示すように、吸気装置２と補正装置３Ａとからなる。吸気装置２は吸気ノズル２Ａから吸気と吸気停止を行い、補正装置３Ａは上記カメラＣ０の撮像データに基づいて、当該ワークＷの姿勢を補正すべく回転駆動される。
【００３２】
本発明における補正機構３は、上記吸気装置２と補正装置３Ａとが垂直方向に移動する点で特徴を有する。すなわち、補正機構３は、カメラＣ０の撮像データに基づいて、捕捉するワークＷへと水平移動する。この後、図２（ａ）に示すように、補正機構３は当該ワークＷの平面上方から、該ワークＷの表面と接触しない限界の位置まで下降し、下降と同時に吸気装置２を駆動して吸気ノズル２Ａから吸気を開始する。
【００３３】
吸気ノズル２Ａで当該ワークＷを吸着すると、上昇し、補正装置３ＡがカメラＣ０の撮像データに基づいて、図２（ｂ）に示すように、当該ワークＷの姿勢の補正を行う。そして、本例の場合、この補正装置３Ａによる補正を行いつつ、補正機構３全体は未整列トレイＭＴからバッファＢへと移動する。
【００３４】
補正機構３が未整列トレイＭＴからバッファＢへと移動し、バッファＢ上に当該ワークＷを載置する間に、もう一方の補正機構３は他の未整列トレイＭＴから別のワークＷを吸着して、補正装置３Ａによる補正を行うよう、本装填装置１は複数の補正機構３，３の動作も制御している。
【００３５】
補正機構３は、補正装置３Ａによる当該ワークＷの姿勢の補正が完了し、かつバッファＢの上方まで移動すると、図２（ｃ）に示すように、該ワークＷの下面がバッファＢの表面に接触しない限界の位置まで下降し、バッファＢ上に当該ワークＷを載置して吸気装置２による吸気を停止した後、上昇し、原点へ復帰する。
【００３６】
このように補正機構３を垂直方向に移動可能とすることで、未整列トレイＭＴからワークＷを吸気ノズル２Ａに吸着する際に、この吸気により該吸気ノズル２Ａの先端とワークＷが衝突してワークＷが破損することを防止できる。また、吸気ノズル２Ａの吸気を停止して先端からバッファＢ上にワークＷを載置する際、この吸気停止によって該ワークＷが落下してバッファＢ上でワークＷが破損することを防止できる。
【００３７】
さらに、補正機構３は、未整列トレイＭＴから若干上昇した状態で補正装置３ＡによるワークＷの姿勢の補正を行うから、この姿勢の補正時に該ワークＷの下面が未整列トレイＭＴの面に擦れて破損するといったこともない。したがって、上記の補正機構３を未整列トレイＭＴ，ＭＴに対応して設けて、順次交互にバッファＢに整列したワークＷを載置する（この載置する間に他の補正機構３が別のワークＷの姿勢を補正している）から、処理が高速となり、処理が高速化してもワークＷを破損するといったことがない。
【００３８】
本例の場合、例えば、カメラＣ０による撮像データに基づいて不図示の制御部が、ワークＷの姿勢が正しい姿勢に対して３０°傾いていると判断すると、該制御部は、補正機構３の補正装置３Ａに対してを−３０°回転する旨の実行指令を出力する。補正機構３は、補正装置３Ａが上記吸気装置２にワークＷを吸着した状態で−３０°回転して姿勢を補正し、バッファＢに正しい姿勢に補正した当該ワークＷを載置する。
【００３９】
バッファＢは、特に限定しないが、本例の場合、ワークＷが擦れたり、衝撃を受けたりすることで破損しやすいことから、停止を繰り返しつつ移動を行うコンベアを採用している。このことから、本例では、バッファＢの停止タイミングと後述する回転テーブル４の回転の停止タイミングとは同期させている。
【００４０】
バッファＢのワークＷの送り出し箇所と後述の出荷トレイＳＴのワーク受け取り箇所との間には、回転テーブル４が設けられている。回転テーブル４は、図３〜図５に示すように、本例では例えば円盤状の固定ディスク４Ａと、この固定ディスク４Ａの下面に設けられ、該固定ディスク４Ａに対して回転する吸着ディスク４Ｂとを有している。
【００４１】
固定ディスク４Ａは円盤状とされ、回転しない。また、固定ディスク４Ａは、図１に示すように、バッファＢのワークＷの送り出し箇所の上方に位置する部位に受渡孔４Ａａが、出荷トレイＳＴのワークＷの受け渡し箇所の上方に位置する部位に移載孔４Ａｂが各々形成されている。
【００４２】
固定ディスク４Ａにおける受渡孔４Ａａと移載孔４Ａｂとの間を結ぶ円周上の所定位置には、吸着ディスク４Ｂを介して吸気することでワークＷを吸着する不図示の吸引装置からのパイプＰ，Ｐが接続される接続孔４Ａｃ，２Ａｃが形成されている。
【００４３】
吸着ディスク４Ｂは、固定ディスク４Ａと同径の円盤状とされ、該固定ディスク４Ａの下面に設けられて不図示の制御部が制御する回転機構により回転する。吸着ディスク４Ｂは、図３に示すように、その上面（固定ディスク４Ａの下面に対向する面）において、受渡孔４Ａａと移載孔４Ａｂ及び接続孔４Ａｃの対応位置を結ぶ円周状の溝４Ｂａが形成されている。
【００４４】
溝４Ｂａにおける底面部位には、等（角度）間隔で複数の例えば平面視円形とされた窪み４Ｂｂが形成されている。窪み４Ｂｂは、吸気ノズル５Ａ，５Ｂの下降移動分の長さを確保するものであり、該吸気ノズル５Ａ，５Ｂの下降移動により塞がれる。
【００４５】
窪み４Ｂｂの底面部位には、吸着ディスク４Ｂの下面へ貫通する把持孔４Ｂｃが形成されている。把持孔４ＢｃはワークＷが嵌り込むことのない程度の大きさで、後述する吸気装置５の吸気ノズル５Ａ，５Ｂが突出可能な大きさとされている。
【００４６】
なお、窪み４Ｂｂと把持孔４Ｂｃは、別個に形成しておく必要はなく、窪み４Ｂｂを省略して把持孔４Ｂｃだけ形成してあってもよいし、窪み４Ｂｂを把持孔４Ｂｃとして吸着ディスク４Ｂの下面まで貫通させると共に孔の大きさをワークＷが嵌り込まない程度のものとするようにしても構わない。また、把持孔４Ｂｃの孔の形状は矩形でなくても良いが、ワークＷが嵌り込まない大きさとしておく必要がある。
【００４７】
吸着ディスク４Ｂは、固定ディスク４Ａの下面と溝４Ｂａとによりダクトを形成し、該固定ディスク４Ａの接続孔４Ａｃから吸気すると、溝４Ｂａを介して、受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂに対応する位置の把持孔４Ｂｃを除く、全ての把持孔４Ｂｃから吸気が行われ、ワークＷの吸着を可能とする。
【００４８】
受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂでは、それぞれワークＷを受け取るために吸気し、ワークＷを送り出すために吸気を停止する、吸気装置５，５が各々挿入されている。
【００４９】
吸気装置５，５は、受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂに挿入された状態で上下動し、各々に接続された吸気ノズル５Ａ，５Ｂを有している。したがって受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂの径は吸気装置５，５が各々上下移動可能な径とされている。なお、以下では、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動すると説明する。
【００５０】
例えば、これら吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動しない構成とした場合は、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが吸着ディスク４Ｂの回転を妨げないようその先端を把持孔４Ｂｃに達することがないので、吸着ディスク４Ｂの厚みをできる限り薄くすることが望ましい。
【００５１】
この理由は、特にバッファＢから吸気ノズル５Ａへ、吸気ノズル５Ｂから出荷トレイＳＴへ、ワークＷが飛来するとき、その着地衝撃によりワークＷを破損する可能性があり、また、その衝撃や飛来中にワークＷの姿勢が崩れる可能性が生じるからである。
【００５２】
すなわち、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動する構成とした場合は、バッファＢから吸気ノズル５Ａに吸着する際、吸気ノズル５Ｂから出荷トレイＳＴへ着地させる際、ワークＷが受ける衝撃を極めて小さくでき、また、その衝撃や飛来中にワークＷの姿勢が崩れることを防止できる。
【００５３】
また、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動する構成とした本例では、これと併せて、吸気ノズル５ＡがワークＷに最接近した瞬間に吸気し、吸気ノズル５Ｂが出荷トレイＳＴに最接近した瞬間に吸気を停止、するようにしているから、吸気ノズル５Ａに吸着する際にワークＷが受ける衝撃と、出荷トレイＳＴに載置する際にワークＷが受ける衝撃をほとんど無くすことができる。
【００５４】
受渡孔４Ａａにおいては、図５（ａ）に示すように吸気ノズル５Ａが吸気停止状態で下降移動し、図５（ｂ）に示すように把持孔４Ｂｃから若干突出すると共にバッファＢのワークＷ表面に接触しない限界まで接近したときに吸気し、この吸気によりワークＷを吸着する。
【００５５】
そして、図５（ｃ）に示すように吸気ノズル５Ａは吸気状態のまま吸着ディスク４Ｂの把持孔４Ｂｃによる吸着位置までワークＷを上昇し、その後、吸気ノズル５Ａは受渡孔４Ａａまで上昇する。これによりワークＷは吸着ディスク４Ｂの把持孔４Ｂｃの吸着に切り替わる。
【００５６】
一方、移載孔４Ａｂにおいては、上記と逆で図５（ｃ）（ｂ）（ａ）の手順となる。なお、図５（ａ）では未整列トレイＭＴとしているが、これを出荷トレイＳＴとして説明する。図５（ｃ）に示すように吸気ノズル５Ｂが吸気状態で下降移動し、図５（ｂ）に示すように把持孔４ＢｃにあるワークＷを吸着する。このとき、ワークＷはそれまでの吸着ディスク４Ｂの把持孔４Ｂｃの吸着から、吸気ノズル５Ｂによる吸着に切り替わる。
【００５７】
そして、吸気ノズル５ＢにワークＷを吸着したまま、該吸気ノズル５Ｂは該把持孔４Ｂｃから出荷トレイＳＴの表面と該ワークＷの下面が接触しない限界まで下降し、出荷テープＴの装填孔Ｔａに当該ワークＷを装填する。この後、図５（ａ）に示すように吸気ノズル５Ｂの吸気を停止して、移載孔４Ａｂの位置まで上昇する。
【００５８】
なお、ワークＷの、吸気ノズル５Ａによる吸着時、吸気ノズル５Ｂによる装填時、においては吸着ディスク４Ｂの回転は一旦停止している。上記動作の後、回転テーブル４は、再度回転し、吸気ノズル５Ａと吸気ノズル５Ｂの位置に把持孔２Ｂｃが対応する毎に、回転を停止させ、上記の動作を行う。
【００５９】
一方、出荷トレイＳＴには、該出荷トレイＳＴ全体をｘ方向とｙ方向に移動させるための平面移動機構ＳＴａを備えている。この平面移動機構ＳＴａは、整列されて回転テーブル４により搬送されてきたワークＷが出荷テープＴの装填孔Ｔａに装填されるよう、回転テーブル４からワークＷを受け取る箇所に出荷トレイＳＴを移動させる。
【００６０】
この平面移動機構ＳＴは、回転と停止を繰り返す回転テーブル４の速度、及び該回転テーブル４からワークＷを受け取るタイミング、に応じて、不図示の制御部により、出荷テープＴにおける装填孔Ｔａの間隔分だけ移動させるよう設定されている。
【００６１】
以上が、主にワークＷの搬送経路に関する構成であり、以下、ワークＷの外観検査に関する構成を説明する。図１には、例えば、表面、裏面の外観検査を行う場合の構成を、図６には、例えば、正面、背面、平面、底面、左側面、右側面の外観検査を行う場合の構成を、各々示している。
【００６２】
基本的に、図１に示す構成と図６に示す構成も、条件としては各撮像面が撮像可能な位置にカメラが配置され、また、その位置において各撮像面を照射する照明が配置される点で同じである。また、図１に示す構成と図６に示す構成で同じ点は、出荷トレイＳＴの直前に不良品回収部６が設けられている点である。
【００６３】
図１における、外観検査用カメラの配置の具体例としては、ワークＷの表面を撮像する外観検査用カメラＣ１は、バッファＢの先端部の上方に配置する。そして、ワークＷの裏面を撮像する外観検査用カメラＣ２は、回転テーブル４の出荷トレイＳＴに至るまでにおける、該回転テーブル４の下面の下方に配置する。
【００６４】
一方、図６における、外観検査用カメラの配置の具体例としては、外観検査用カメラＣ１（図６の場合は平面撮像）と、外観検査用カメラＣ２（図６の場合は底面撮像）は図１と同じである。ワークＷの正面と背面（前面と後面）を撮像する外観検査用カメラＣ３，Ｃ４は、回転テーブル４の径方向に配置する。
【００６５】
図６では、ワークＷの正面を撮像する外観検査用カメラＣ３を、径方向中心から外側に向けて配置し、ワークＷの背面を撮像する外観検査用カメラＣ４を、径方向外側から中心に向けて配置している。なお、この外観検査用カメラＣ３，Ｃ４は、互いに対向させると照明が干渉するので、外観検査用カメラＣ３により撮像する位置から所定回だけワークＷを移動させた箇所に外観検査用カメラＣ４を上記方向に向けて配置している。
【００６６】
ワークＷの左側面と右側面を撮像する外観検査用カメラＣ５，Ｃ６は、上記外観検査用カメラＣ３，Ｃ４の配置方向と直交するように配置している。なお、この外観検査用カメラＣ５，Ｃ６も、互いに対向させると照明が干渉するので、外観検査用カメラＣ５により撮像する位置から所定回だけワークＷを移動させた箇所に外観検査用カメラＣ６を上記方向に向けて配置している。
【００６７】
図１では外観検査用カメラＣ１，Ｃ２、図６では外観検査用カメラＣ１〜Ｃ６、により撮像されたワークＷの各面は、不図示の制御部に送られ、当該ワークＷの各面である旨整合させた状態で外観上の不良の有無が判別される。不図示の制御部が、ワークＷの検査面に不良があると判別したときは、当該ワークＷは、出荷トレイＳＴに至らず、不良品回収部６に回収する。
【００６８】
不良品回収部６は、例えば、外不良品回収部６内部から、回転テーブル４の把持孔２Ｂｃに吸着されたワークＷに吸気ノズルが向けられた不図示の吸気装置が設けられている。制御部で不良品と判別されたワークＷが不良品回収部６に到達すると、前記吸気装置が回転テーブル４の把持孔２Ｂｃより大きな吸引力で駆動され、強制的に回転テーブル４から該不良品回収部６へ移動させるようにしている。
【００６９】
不良品回収部６へ不良品のワークＷを分別する構成は、上記に限らず、例えば回転テーブル４の中心部から、径方向外側に向けて、スクレーパを突出させて把持孔２Ｂｃに吸着されたワークＷを不良品回収部６へ押し出すという構成としてもよい。
【００７０】
上記構成の装填装置１は、以上で説明したように、同一サイズのワークＷの外観検査を行って良品を出荷トレイＳＴにおける出荷テープＴに装填するという用途だけでなく、例えば、出荷トレイＳＴ及び平面移動機構ＳＴａを複数用意し、各出荷トレイＳＴには互いにサイズの異なるワークＷを装填する出荷テープＴを載置する。
【００７１】
この場合、不図示の制御部は、カメラＣ０による撮像データから、未整列トレイＭＴにおけるワークＷの載置姿勢に加えて、サイズも判別するようにし、補正機構３による補正の有無の実行指令と共に、出荷トレイＳＴに向けて送られる当該ワークＷの情報にサイズの情報も加えて外観検査を行う。
【００７２】
この後、当該ワークＷが良品であると判別された場合は、そのサイズの出荷テープＴの装填孔ＴａにワークＷを装填すべく、平面移動機構ＳＴａを駆動して、その出荷テープＴが載置された出荷トレイＳＴを吸気ノズル５Ｂの位置へ移動させる。
【００７３】
このようにすることで、未整列トレイＭＴに載置された、外観検査を未だ行っていないサイズの異なる未整列のワークＷを、高速かつ精度よく外観検査を行ったうえでそのサイズに合った出荷テープＴに装填することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の出荷トレイ装填装置の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の出荷トレイ装填装置の補正機構であり、（ａ）は未整列トレイから微小物体を捕捉する状況を、（ｂ）は微小物体の姿勢を補正する状況を、（ｃ）は微小物体をバッファに載置する状況を、各々示す図である。
【図３】本発明の出荷トレイ装填装置における回転テーブルを構成する固定ディスクであり、（ａ）は下方から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、である。
【図４】本発明の出荷トレイ装填装置における回転テーブルを構成する吸着ディスクであり、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は下方から見た図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、である。
【図５】本発明の出荷トレイ装填装置における吸気装置であり、（ａ）は回転テーブルの回転中の状態を、（ｂ）は微小物体の捕捉時の状態を、（ｃ）は微小物体の捕捉後又は捕捉前の状態を、各々示す図である。
【図６】本発明の出荷トレイ装填装置の他の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ （出荷トレイ）装填装置
２ 吸気装置（補正機構）
３ 補正装置（補正機構）
４ 回転テーブル
４Ａ 固定ディスク
４Ｂ 吸着ディスク
４Ｂｃ 把持孔
５ 吸気装置
５Ａ 吸気ノズル
５Ｂ 吸気ノズル
６ 不良品回収部
Ｂ バッファ
ＭＴ 未整列トレイ
ＳＴ 出荷トレイ
ＳＴａ 平面移動機構
Ｔ 出荷テープ
Ｔａ 装填孔
Ｃ０ カメラ
Ｃ１〜Ｃ６ 外観検査用カメラ
Ｗ ワーク（微小物体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の微小物体に衝撃を与えたり姿勢を崩すことなく出荷用トレイに装填することができると共に同時に外観検査を行うことができる出荷トレイ装填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子部品のような微小物体（以下、ワークという）は、精密部品であって衝撃に弱いのでデリケートな取扱いが必要である。ワークは、外観等検査済みで、前記検査後に良品判別されたものが出荷トレイ装填装置により出荷トレイ上の出荷テープの装填孔に装填される。
【０００３】
出荷トレイ装填装置は、ワークを装填する装填孔が例えば長さ方向に列状に形成された出荷テープが載置され、出荷トレイが前進と停止を繰り返して出荷テープを送り、該停止時に該装填穴にワークを装填する。
【０００４】
出荷トレイ装填装置に関して、ハンドリング手段などの中間手段を介さずに、ワークを１個だけ分離して出荷トレイの装填穴に装填する下記の出願が存在する。
【特許文献１】特開２００４−２６２５２９号公報
【０００５】
特許文献１は、ワークを１列搬送するフィーダの先端部の直前に、該フィーダに対する手前を低く奥側を高く傾斜した搬送手段を設け、この搬送手段の上方に、前面をワークを停止するストッパ部とし、下面を台紙の装填穴にワークを押し下げる押下部とした装填子を上下動自在に備え、さらにワークをフィーダから搬送手段の方向へ吸引する吸気手段を備えた構成である。
【０００６】
極小かつ精密な電子部品であるワークは、極小であるがゆえに、衝撃を与えたり擦られたりすると破損する可能性があり、また、各工程を移載したり搬送したりする間にワークの姿勢が崩れると装填や搬送ができないことがある。
【０００７】
特に、外観検査の工程（以下、上流工程という）を含めて出荷トレイへワークを移載する際には、ワークに衝撃を与えるのはもちろんのこと、ワークの姿勢を崩して出荷トレイへ移載できなくなることも許されない。
【０００８】
ところが、上記特許文献１は、装填穴にいま装填される際に装填子の押下部による押し下げの衝撃をワークに与え、また、このときのフィーダから１個分離された先頭のワークが装填子のストッパ部に当接する衝撃をワークに与える。しかもフィーダでは、ワークが擦られつつ搬送される構成とされている。
【０００９】
つまり、特許文献１は、ワークが、装填穴に装填されるまでにすでにフィーダ上を擦られつつ移動させられ、また、出荷トレイへの移載時に２度も衝撃を受けることになるから、上流工程で良品判別されたワークが、出荷トレイ装填装置によって破損し、この不良品を梱包する可能性がある。
【００１０】
また、特許文献１は、ワークはフィーダ側から出荷トレイ装填装置への吸気によって移動する際、何らワークを規制していないので、出荷トレイ装填装置側へ移動した後にワークの姿勢が崩れてしまい、装填穴にワークが押し込まれないといった不具合が生じる可能性もある。
【００１１】
上記、特許文献１の課題を解消すべく、本出願人は、ワークを吸着するための吸気ノズルがそれぞれ設けられる受渡孔及び移載孔とが形成された固定ディスクと、固定ディスクの下面に設けられ、吸気ノズル間を結ぶ円周状に溝が形成されると共に該溝の所定部位に吸気孔が形成された吸着ディスクと、この吸着ディスクの下面に設けられる共に該吸着ディスクと共に回転し、溝に対応する周縁部に切欠部が周方向等角度で形成された移載ディスクと、を備えた以下の出願をした。
【特許文献２】特開２００７−２１０６５７号公報
【００１２】
ところが特許文献２は、現時点での問題点はないが、将来的にさらなる高速化と装置全体の小型化を図るうえで次の改良点が見つかった。すなわち、特許文献２は、上流工程で整列されたワークを搬送するための別の整列用のフィーダが必要となるなど、装置全体が大がかりとなっていた。
【００１３】
また、ワークを出荷トレイに向けて搬送を開始すると、この搬送中に何らのワークの姿勢の補正を行わないので、仮にさらにワークが小型化した場合、次の問題が生じる可能性がある。すなわち、ワークがさらに小型化されると、ワークを出荷トレイへの搬送経路に送り出した際、姿勢が乱れてもそのまま出荷トレイへ搬送されてしまい、出荷トレイで装填できない可能性である。そこで、本願の直近において、本出願人は、上記特許文献２の問題点を解消すべく、以下の特許文献３を出願した。
【特許文献３】特願２００８−２３６４１２号
【００１４】
上記特許文献３は、未整列トレイ上方で微小物体の送り出し位置の直前に設けられたカメラと、該未整列トレイ及び出荷トレイに臨む面の円周上に微小物体を把持するための複数の把持孔が形成されると共にこの孔が該未整列トレイと該出荷トレイに移動するよう回転する回転テーブルと、この回転テーブルの回転経路途中に設けられ、カメラによる撮像データに基づいて微小物体を整列させる補正機構と、を有することとした。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献３には現状での課題は見当たらないものの、市場においてはさらなる高速化が望まれている。すなわち、特許文献３は、ワークを出荷トレイへの搬送経路に送り出した際、姿勢が乱れてもそのまま出荷トレイへ搬送されてしまい、出荷トレイで装填できないという問題を解決するために補正機構を回転テーブルの回転経路途中に設けていた。
【００１６】
特許文献３における回転テーブルは停止と回転を繰り返すが、停止時には、未整列トレイから回転テーブルへのワークの受け渡し、回転テーブルから出荷トレイへのワークの送り出し、補正機構によるワークの姿勢の補正、を行う。
【００１７】
ここで、回転テーブルの回転速度は、現状、能力的にはさらに高速化ができるが、停止時間が回転動作間に介在することで、全体の回転速度（１周する速度）に影響をおよぼしていた。すなわち、上記停止時間は、補正機構によるワークの姿勢を補正する速度に依存したものであった。
【００１８】
したがって、特許文献３は、回転テーブルの回転速度は高速化が可能で、未整列トレイから回転テーブルへのワークの受け渡し、回転テーブルから出荷トレイへのワークの送り出し、が各々完了しているにも拘わらず、補正機構によるワークの姿勢の補正が完了するまで待つ必要があった。
【００１９】
要するに、特許文献３では、補正機構によるワークの姿勢の補正が完了するまでの時間を回転テーブルの停止時間に設定する必要があったので、補正機構が高速に動作しない限り回転テーブル全体の回転速度の高速化ができなかった。
【００２０】
ちなみに補正機構は、将来的に他の構成が開発された場合は別として、現状でこれ以上高速に動作させようとすると、ワークへ衝撃を与えたり、姿勢の補正に失敗するなど、精度の低下が予想される。
【００２１】
本発明が解決しようとする問題点は、特許文献３では補正機構によるワークの姿勢の補正が完了するまでの時間を回転テーブルの停止時間に設定していたので、さらなる高速化が望めない点、である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記問題点を解決するために本発明は、微小物体を未整列の状態で載置された未整列トレイから、個別に整列させて出荷トレイ上の出荷テープの装填孔に装填する出荷トレイ装填装置であって、複数の未整列トレイと、これら複数の未整列トレイの各々の上方に設けられたカメラと、これら複数のカメラによる撮像データに基づいて各々の未整列トレイ上の微小物体をそれぞれ把持して整列させる複数の補正機構と、これら補正機構によって整列された微小物体が整列状態で載置されるバッファと、このバッファの微小物体の載置面及び前記出荷トレイの微小物体の送り出し面に臨む円周上に微小物体を把持するための複数の把持孔が形成されると共にこの孔が該未整列トレイと該出荷トレイに移動するよう回転する回転テーブルと、を有したのである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る出荷トレイ装填装置は、未整列のまま配置されたワーク（微小物体）を複数の未整列トレイから各補正機構により姿勢を補正した後にバッファに順に載置する。このように、ある未整列トレイから整列したワークをバッファに載置する間に、他の未整列トレイでは補正機構により補正を行うから、バッファ上には高速かつ多量の整列されたワークが載置される。
【００２４】
したがって、回転テーブルは、次々と高速かつ多量の整列されたワークを出荷トレイに搬送すべく、高速化する必要が生じ、その結果、全体処理が極めて高速となると共に、多量のワークを出荷トレイに供給できるから高効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の出荷トレイ装填装置（以下、装填装置という）は、図１〜図６に示す次の形態により実施可能である。図１〜図６における図示は、理解を容易とするため実際より大げさに示している。また、説明で理解できる構成については図示を省略又は簡略している。
【００２６】
装填装置１は、ワークＷの搬送経路に関する構成として、未整列トレイＭＴ、補正機構３（吸気装置２及び補正装置３Ａ）、バッファＢ、回転テーブル４、吸気装置５、及び出荷トレイＳＴ、を有している。まず、先に前記搬送経路に関する構成について説明する。
【００２７】
装填装置１は、例えば、未整列トレイＭＴに載置された未整列状態のワークＷ（微小物体）を整列して出荷トレイＳＴへ搬送し、この搬送途中に外観検査を行い、良品と判別されたワークＷを該出荷トレイＳＴ上に載置された出荷テープＴの装填孔Ｔａに装填する。
【００２８】
未整列トレイＭＴは、本例では、例えば２台設けており、未整列状態のワークＷが、不図示の搬送機構により搬送されて、平面的に載置されている（互いに重なって載置されていない）。これら未整列トレイＭＴ，ＭＴは、互いに若干の距離を存して設けられており、その間には、後述するバッファＢが設けられている。
【００２９】
未整列トレイＭＴ，ＭＴの各々の中央上方にはカメラＣ０，Ｃ０が設けられている。カメラＣ０は、各未整列トレイＭＴにおける未整列状態にある目標とするワークＷまでの補正機構３の駆動量を決定すると共に、当該ワークＷの姿勢から補正量を決定するために、ワークＷを撮像（フォーカス）する。
【００３０】
なお、カメラＣ０は、補正機構３の、ワークＷまで移動、姿勢の補正、バッファＢへ搬送、の動作を行った後、該補正機構３の原点位置への復帰量（移動量）を決定するため、未整列トレイＭＴ全域を撮像している。
【００３１】
本例の補正機構３は、次の構成とされている。補正機構３は、図２に示すように、吸気装置２と補正装置３Ａとからなる。吸気装置２は吸気ノズル２Ａから吸気と吸気停止を行い、補正装置３Ａは上記カメラＣ０の撮像データに基づいて、当該ワークＷの姿勢を補正すべく回転駆動される。
【００３２】
本発明における補正機構３は、上記吸気装置２と補正装置３Ａとが垂直方向に移動する点で特徴を有する。すなわち、補正機構３は、カメラＣ０の撮像データに基づいて、捕捉するワークＷへと水平移動する。この後、図２（ａ）に示すように、補正機構３は当該ワークＷの平面上方から、該ワークＷの表面と接触しない限界の位置まで下降し、下降と同時に吸気装置２を駆動して吸気ノズル２Ａから吸気を開始する。
【００３３】
吸気ノズル２Ａで当該ワークＷを吸着すると、上昇し、補正装置３ＡがカメラＣ０の撮像データに基づいて、図２（ｂ）に示すように、当該ワークＷの姿勢の補正を行う。そして、本例の場合、この補正装置３Ａによる補正を行いつつ、補正機構３全体は未整列トレイＭＴからバッファＢへと移動する。
【００３４】
補正機構３が未整列トレイＭＴからバッファＢへと移動し、バッファＢ上に当該ワークＷを載置する間に、もう一方の補正機構３は他の未整列トレイＭＴから別のワークＷを吸着して、補正装置３Ａによる補正を行うよう、本装填装置１は複数の補正機構３，３の動作も制御している。
【００３５】
補正機構３は、補正装置３Ａによる当該ワークＷの姿勢の補正が完了し、かつバッファＢの上方まで移動すると、図２（ｃ）に示すように、該ワークＷの下面がバッファＢの表面に接触しない限界の位置まで下降し、バッファＢ上に当該ワークＷを載置して吸気装置２による吸気を停止した後、上昇し、原点へ復帰する。
【００３６】
このように補正機構３を垂直方向に移動可能とすることで、未整列トレイＭＴからワークＷを吸気ノズル２Ａに吸着する際に、この吸気により該吸気ノズル２Ａの先端とワークＷが衝突してワークＷが破損することを防止できる。また、吸気ノズル２Ａの吸気を停止して先端からバッファＢ上にワークＷを載置する際、この吸気停止によって該ワークＷが落下してバッファＢ上でワークＷが破損することを防止できる。
【００３７】
さらに、補正機構３は、未整列トレイＭＴから若干上昇した状態で補正装置３ＡによるワークＷの姿勢の補正を行うから、この姿勢の補正時に該ワークＷの下面が未整列トレイＭＴの面に擦れて破損するといったこともない。したがって、上記の補正機構３を未整列トレイＭＴ，ＭＴに対応して設けて、順次交互にバッファＢに整列したワークＷを載置する（この載置する間に他の補正機構３が別のワークＷの姿勢を補正している）から、処理が高速となり、処理が高速化してもワークＷを破損するといったことがない。
【００３８】
本例の場合、例えば、カメラＣ０による撮像データに基づいて不図示の制御部が、ワークＷの姿勢が正しい姿勢に対して３０°傾いていると判断すると、該制御部は、補正機構３の補正装置３Ａに対してを−３０°回転する旨の実行指令を出力する。補正機構３は、補正装置３Ａが上記吸気装置２にワークＷを吸着した状態で−３０°回転して姿勢を補正し、バッファＢに正しい姿勢に補正した当該ワークＷを載置する。
【００３９】
バッファＢは、特に限定しないが、本例の場合、ワークＷが擦れたり、衝撃を受けたりすることで破損しやすいことから、停止を繰り返しつつ移動を行うコンベアを採用している。このことから、本例では、バッファＢの停止タイミングと後述する回転テーブル４の回転の停止タイミングとは同期させている。
【００４０】
バッファＢのワークＷの送り出し箇所と後述の出荷トレイＳＴのワーク受け取り箇所との間には、回転テーブル４が設けられている。回転テーブル４は、図３〜図５に示すように、本例では例えば円盤状の固定ディスク４Ａと、この固定ディスク４Ａの下面に設けられ、該固定ディスク４Ａに対して回転する吸着ディスク４Ｂとを有している。
【００４１】
固定ディスク４Ａは円盤状とされ、回転しない。また、固定ディスク４Ａは、図１に示すように、バッファＢのワークＷの送り出し箇所の上方に位置する部位に受渡孔４Ａａが、出荷トレイＳＴのワークＷの受け渡し箇所の上方に位置する部位に移載孔４Ａｂが各々形成されている。
【００４２】
固定ディスク４Ａにおける受渡孔４Ａａと移載孔４Ａｂとの間を結ぶ円周上の所定位置には、吸着ディスク４Ｂを介して吸気することでワークＷを吸着する不図示の吸引装置からのパイプＰ，Ｐが接続される接続孔４Ａｃ，２Ａｃが形成されている。
【００４３】
吸着ディスク４Ｂは、固定ディスク４Ａと同径の円盤状とされ、該固定ディスク４Ａの下面に設けられて不図示の制御部が制御する回転機構により回転する。吸着ディスク４Ｂは、図３に示すように、その上面（固定ディスク４Ａの下面に対向する面）において、受渡孔４Ａａと移載孔４Ａｂ及び接続孔４Ａｃの対応位置を結ぶ円周状の溝４Ｂａが形成されている。
【００４４】
溝４Ｂａにおける底面部位には、等（角度）間隔で複数の例えば平面視円形とされた窪み４Ｂｂが形成されている。窪み４Ｂｂは、吸気ノズル５Ａ，５Ｂの下降移動分の長さを確保するものであり、該吸気ノズル５Ａ，５Ｂの下降移動により塞がれる。
【００４５】
窪み４Ｂｂの底面部位には、吸着ディスク４Ｂの下面へ貫通する把持孔４Ｂｃが形成されている。把持孔４ＢｃはワークＷが嵌り込むことのない程度の大きさで、後述する吸気装置５の吸気ノズル５Ａ，５Ｂが突出可能な大きさとされている。
【００４６】
なお、窪み４Ｂｂと把持孔４Ｂｃは、別個に形成しておく必要はなく、窪み４Ｂｂを省略して把持孔４Ｂｃだけ形成してあってもよいし、窪み４Ｂｂを把持孔４Ｂｃとして吸着ディスク４Ｂの下面まで貫通させると共に孔の大きさをワークＷが嵌り込まない程度のものとするようにしても構わない。また、把持孔４Ｂｃの孔の形状は矩形でなくても良いが、ワークＷが嵌り込まない大きさとしておく必要がある。
【００４７】
吸着ディスク４Ｂは、固定ディスク４Ａの下面と溝４Ｂａとによりダクトを形成し、該固定ディスク４Ａの接続孔４Ａｃから吸気すると、溝４Ｂａを介して、受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂに対応する位置の把持孔４Ｂｃを除く、全ての把持孔４Ｂｃから吸気が行われ、ワークＷの吸着を可能とする。
【００４８】
受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂでは、それぞれワークＷを受け取るために吸気し、ワークＷを送り出すために吸気を停止する、吸気装置５，５が各々挿入されている。
【００４９】
吸気装置５，５は、受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂに挿入された状態で上下動し、各々に接続された吸気ノズル５Ａ，５Ｂを有している。したがって受渡孔４Ａａ及び移載孔４Ａｂの径は吸気装置５，５が各々上下移動可能な径とされている。なお、以下では、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動すると説明する。
【００５０】
例えば、これら吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動しない構成とした場合は、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが吸着ディスク４Ｂの回転を妨げないようその先端を把持孔４Ｂｃに達することがないので、吸着ディスク４Ｂの厚みをできる限り薄くすることが望ましい。
【００５１】
この理由は、特にバッファＢから吸気ノズル５Ａへ、吸気ノズル５Ｂから出荷トレイＳＴへ、ワークＷが飛来するとき、その着地衝撃によりワークＷを破損する可能性があり、また、その衝撃や飛来中にワークＷの姿勢が崩れる可能性が生じるからである。
【００５２】
すなわち、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動する構成とした場合は、バッファＢから吸気ノズル５Ａに吸着する際、吸気ノズル５Ｂから出荷トレイＳＴへ着地させる際、ワークＷが受ける衝撃を極めて小さくでき、また、その衝撃や飛来中にワークＷの姿勢が崩れることを防止できる。
【００５３】
また、吸気ノズル５Ａ，５Ｂが上下移動する構成とした本例では、これと併せて、吸気ノズル５ＡがワークＷに最接近した瞬間に吸気し、吸気ノズル５Ｂが出荷トレイＳＴに最接近した瞬間に吸気を停止、するようにしているから、吸気ノズル５Ａに吸着する際にワークＷが受ける衝撃と、出荷トレイＳＴに載置する際にワークＷが受ける衝撃をほとんど無くすことができる。
【００５４】
受渡孔４Ａａにおいては、図５（ａ）に示すように吸気ノズル５Ａが吸気停止状態で下降移動し、図５（ｂ）に示すように把持孔４Ｂｃから若干突出すると共にバッファＢのワークＷ表面に接触しない限界まで接近したときに吸気し、この吸気によりワークＷを吸着する。
【００５５】
そして、図５（ｃ）に示すように吸気ノズル５Ａは吸気状態のまま吸着ディスク４Ｂの把持孔４Ｂｃによる吸着位置までワークＷを上昇し、その後、吸気ノズル５Ａは受渡孔４Ａａまで上昇する。これによりワークＷは吸着ディスク４Ｂの把持孔４Ｂｃの吸着に切り替わる。
【００５６】
一方、移載孔４Ａｂにおいては、上記と逆で図５（ｃ）（ｂ）（ａ）の手順となる。なお、図５（ａ）では未整列トレイＭＴとしているが、これを出荷トレイＳＴとして説明する。図５（ｃ）に示すように吸気ノズル５Ｂが吸気状態で下降移動し、図５（ｂ）に示すように把持孔４ＢｃにあるワークＷを吸着する。このとき、ワークＷはそれまでの吸着ディスク４Ｂの把持孔４Ｂｃの吸着から、吸気ノズル５Ｂによる吸着に切り替わる。
【００５７】
そして、吸気ノズル５ＢにワークＷを吸着したまま、該吸気ノズル５Ｂは該把持孔４Ｂｃから出荷トレイＳＴの表面と該ワークＷの下面が接触しない限界まで下降し、出荷テープＴの装填孔Ｔａに当該ワークＷを装填する。この後、図５（ａ）に示すように吸気ノズル５Ｂの吸気を停止して、移載孔４Ａｂの位置まで上昇する。
【００５８】
なお、ワークＷの、吸気ノズル５Ａによる吸着時、吸気ノズル５Ｂによる装填時、においては吸着ディスク４Ｂの回転は一旦停止している。上記動作の後、回転テーブル４は、再度回転し、吸気ノズル５Ａと吸気ノズル５Ｂの位置に把持孔２Ｂｃが対応する毎に、回転を停止させ、上記の動作を行う。
【００５９】
一方、出荷トレイＳＴには、該出荷トレイＳＴ全体をｘ方向とｙ方向に移動させるための平面移動機構ＳＴａを備えている。この平面移動機構ＳＴａは、整列されて回転テーブル４により搬送されてきたワークＷが出荷テープＴの装填孔Ｔａに装填されるよう、回転テーブル４からワークＷを受け取る箇所に出荷トレイＳＴを移動させる。
【００６０】
この平面移動機構ＳＴは、回転と停止を繰り返す回転テーブル４の速度、及び該回転テーブル４からワークＷを受け取るタイミング、に応じて、不図示の制御部により、出荷テープＴにおける装填孔Ｔａの間隔分だけ移動させるよう設定されている。
【００６１】
以上が、主にワークＷの搬送経路に関する構成であり、以下、ワークＷの外観検査に関する構成を説明する。図１には、例えば、表面、裏面の外観検査を行う場合の構成を、図６には、例えば、正面、背面、平面、底面、左側面、右側面の外観検査を行う場合の構成を、各々示している。
【００６２】
基本的に、図１に示す構成と図６に示す構成も、条件としては各撮像面が撮像可能な位置にカメラが配置され、また、その位置において各撮像面を照射する照明が配置される点で同じである。また、図１に示す構成と図６に示す構成で同じ点は、出荷トレイＳＴの直前に不良品回収部６が設けられている点である。
【００６３】
図１における、外観検査用カメラの配置の具体例としては、ワークＷの表面を撮像する外観検査用カメラＣ１は、バッファＢの先端部の上方に配置する。そして、ワークＷの裏面を撮像する外観検査用カメラＣ２は、回転テーブル４の出荷トレイＳＴに至るまでにおける、該回転テーブル４の下面の下方に配置する。
【００６４】
一方、図６における、外観検査用カメラの配置の具体例としては、外観検査用カメラＣ１（図６の場合は平面撮像）と、外観検査用カメラＣ２（図６の場合は底面撮像）は図１と同じである。ワークＷの正面と背面（前面と後面）を撮像する外観検査用カメラＣ３，Ｃ４は、回転テーブル４の径方向に配置する。
【００６５】
図６では、ワークＷの正面を撮像する外観検査用カメラＣ３を、径方向中心から外側に向けて配置し、ワークＷの背面を撮像する外観検査用カメラＣ４を、径方向外側から中心に向けて配置している。なお、この外観検査用カメラＣ３，Ｃ４は、互いに対向させると照明が干渉するので、外観検査用カメラＣ３により撮像する位置から所定回だけワークＷを移動させた箇所に外観検査用カメラＣ４を上記方向に向けて配置している。
【００６６】
ワークＷの左側面と右側面を撮像する外観検査用カメラＣ５，Ｃ６は、上記外観検査用カメラＣ３，Ｃ４の配置方向と直交するように配置している。なお、この外観検査用カメラＣ５，Ｃ６も、互いに対向させると照明が干渉するので、外観検査用カメラＣ５により撮像する位置から所定回だけワークＷを移動させた箇所に外観検査用カメラＣ６を上記方向に向けて配置している。
【００６７】
図１では外観検査用カメラＣ１，Ｃ２、図６では外観検査用カメラＣ１〜Ｃ６、により撮像されたワークＷの各面は、不図示の制御部に送られ、当該ワークＷの各面である旨整合させた状態で外観上の不良の有無が判別される。不図示の制御部が、ワークＷの検査面に不良があると判別したときは、当該ワークＷは、出荷トレイＳＴに至らず、不良品回収部６に回収する。
【００６８】
不良品回収部６は、例えば、外不良品回収部６内部から、回転テーブル４の把持孔２Ｂｃに吸着されたワークＷに吸気ノズルが向けられた不図示の吸気装置が設けられている。制御部で不良品と判別されたワークＷが不良品回収部６に到達すると、前記吸気装置が回転テーブル４の把持孔２Ｂｃより大きな吸引力で駆動され、強制的に回転テーブル４から該不良品回収部６へ移動させるようにしている。
【００６９】
不良品回収部６へ不良品のワークＷを分別する構成は、上記に限らず、例えば回転テーブル４の中心部から、径方向外側に向けて、スクレーパを突出させて把持孔２Ｂｃに吸着されたワークＷを不良品回収部６へ押し出すという構成としてもよい。
【００７０】
上記構成の装填装置１は、以上で説明したように、同一サイズのワークＷの外観検査を行って良品を出荷トレイＳＴにおける出荷テープＴに装填するという用途だけでなく、例えば、出荷トレイＳＴ及び平面移動機構ＳＴａを複数用意し、各出荷トレイＳＴには互いにサイズの異なるワークＷを装填する出荷テープＴを載置する。
【００７１】
この場合、不図示の制御部は、カメラＣ０による撮像データから、未整列トレイＭＴにおけるワークＷの載置姿勢に加えて、サイズも判別するようにし、補正機構３による補正の有無の実行指令と共に、出荷トレイＳＴに向けて送られる当該ワークＷの情報にサイズの情報も加えて外観検査を行う。
【００７２】
この後、当該ワークＷが良品であると判別された場合は、そのサイズの出荷テープＴの装填孔ＴａにワークＷを装填すべく、平面移動機構ＳＴａを駆動して、その出荷テープＴが載置された出荷トレイＳＴを吸気ノズル５Ｂの位置へ移動させる。
【００７３】
このようにすることで、未整列トレイＭＴに載置された、外観検査を未だ行っていないサイズの異なる未整列のワークＷを、高速かつ精度よく外観検査を行ったうえでそのサイズに合った出荷テープＴに装填することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の出荷トレイ装填装置の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の出荷トレイ装填装置の補正機構であり、（ａ）は未整列トレイから微小物体を捕捉する状況を、（ｂ）は微小物体の姿勢を補正する状況を、（ｃ）は微小物体をバッファに載置する状況を、各々示す図である。
【図３】本発明の出荷トレイ装填装置における回転テーブルを構成する固定ディスクであり、（ａ）は下方から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、である。
【図４】本発明の出荷トレイ装填装置における回転テーブルを構成する吸着ディスクであり、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は下方から見た図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、である。
【図５】本発明の出荷トレイ装填装置における吸気装置であり、（ａ）は回転テーブルの回転中の状態を、（ｂ）は微小物体の捕捉時の状態を、（ｃ）は微小物体の捕捉後又は捕捉前の状態を、各々示す図である。
【図６】本発明の出荷トレイ装填装置の他の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ （出荷トレイ）装填装置
２ 吸気装置（補正機構）
３ 補正装置（補正機構）
４ 回転テーブル
４Ａ 固定ディスク
４Ｂ 吸着ディスク
４Ｂｃ 把持孔
５ 吸気装置
５Ａ 吸気ノズル
５Ｂ 吸気ノズル
６ 不良品回収部
Ｂ バッファ
ＭＴ 未整列トレイ
ＳＴ 出荷トレイ
ＳＴａ 平面移動機構
Ｔ 出荷テープ
Ｔａ 装填孔
Ｃ０ カメラ
Ｃ１〜Ｃ６ 外観検査用カメラ
Ｗ ワーク（微小物体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小物体を未整列の状態で載置された未整列トレイから、個別に整列させて出荷トレイ上の出荷テープの装填孔に装填する出荷トレイ装填装置であって、複数の前記未整列トレイと、これら複数の未整列トレイの各々の上方に設けられたカメラと、これら複数のカメラによる撮像データに基づいて各々の未整列トレイ上の微小物体をそれぞれ把持して整列させる複数の補正機構と、これら補正機構によって整列された微小物体が整列状態で載置されるバッファと、このバッファの微小物体の載置面及び前記出荷トレイの微小物体の送り出し面に臨む円周上に微小物体を把持するための複数の把持孔が形成されると共にこの孔が該未整列トレイと該出荷トレイに移動するよう回転する回転テーブルと、を有したことを特徴とする出荷トレイ装填装置。
【請求項２】
回転テーブルは、バッファから微小物体を受け取る箇所に受渡孔が、出荷トレイに微小物体を送り出す箇所との間に移載孔が、各々形成された固定ディスクと、この固定ディスクの下面に設けられて回転し、該固定ディスクに面する側と反対面の円周上に複数の把持孔が形成された吸着ディスクとからなることを特徴とする請求項１記載の出荷トレイ装填装置。
【請求項３】
補正機構は、微小物体を把持して回転させる補正装置と、微小物体を把持する際には該微小物体の表面に接触しない限界まで下降したときに吸引し、微小物体を載置する際には載置面の表面と微小物体の下面とが接触しない限界まで下降したときに吸引を停止する吸引装置と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載の出荷トレイ装填装置。
【請求項４】
バッファから出荷トレイに至る回転軌道上の回転テーブル近傍に、微小物体の外観を撮像する外観検査カメラを複数設け、これら外観検査カメラによる撮像データに基づいて外観検査を行って、良品と判別された微小物体を整列して出荷トレイに装填することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の出荷トレイ装填装置。
【請求項５】
出荷トレイに平面移動機構を設けると共に大きさの種類毎の複数の出荷テープを出荷トレイ上に設け、複数の外観検査カメラの撮像データに基づいて、各種類の微小物体を判別して、それぞれの種類の出荷テープの装填孔に微小物体を装填することを特徴とする請求項４に記載の出荷トレイ装填装置。
【請求項１】
微小物体を未整列の状態で載置された未整列トレイから、個別に整列させて出荷トレイ上の出荷テープの装填孔に装填する出荷トレイ装填装置であって、複数の前記未整列トレイと、これら複数の未整列トレイの各々の上方に設けられたカメラと、これら複数のカメラによる撮像データに基づいて各々の未整列トレイ上の微小物体をそれぞれ把持して整列させる複数の補正機構と、これら補正機構によって整列された微小物体が整列状態で載置されるバッファと、このバッファの微小物体の載置面及び前記出荷トレイの微小物体の送り出し面に臨む円周上に微小物体を把持するための複数の把持孔が形成されると共にこの孔が該未整列トレイと該出荷トレイに移動するよう回転する回転テーブルと、を有したことを特徴とする出荷トレイ装填装置。
【請求項２】
回転テーブルは、バッファから微小物体を受け取る箇所に受渡孔が、出荷トレイに微小物体を送り出す箇所との間に移載孔が、各々形成された固定ディスクと、この固定ディスクの下面に設けられて回転し、該固定ディスクに面する側と反対面の円周上に複数の把持孔が形成された吸着ディスクとからなることを特徴とする請求項１記載の出荷トレイ装填装置。
【請求項３】
補正機構は、微小物体を把持して回転させる補正装置と、微小物体を把持する際には該微小物体の表面に接触しない限界まで下降したときに吸引し、微小物体を載置する際には載置面の表面と微小物体の下面とが接触しない限界まで下降したときに吸引を停止する吸引装置と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載の出荷トレイ装填装置。
【請求項４】
バッファから出荷トレイに至る回転軌道上の回転テーブル近傍に、微小物体の外観を撮像する外観検査カメラを複数設け、これら外観検査カメラによる撮像データに基づいて外観検査を行って、良品と判別された微小物体を整列して出荷トレイに装填することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の出荷トレイ装填装置。
【請求項５】
出荷トレイに平面移動機構を設けると共に大きさの種類毎の複数の出荷テープを出荷トレイ上に設け、複数の外観検査カメラの撮像データに基づいて、各種類の微小物体を判別して、それぞれの種類の出荷テープの装填孔に微小物体を装填することを特徴とする請求項４に記載の出荷トレイ装填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１００３２３（Ｐ２０１０−１００３２３Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４５２８（Ｐ２００８−２７４５２８）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（５９１１３７７８７）株式会社ヒューブレイン (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（５９１１３７７８７）株式会社ヒューブレイン (7)
【Ｆターム（参考）】
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