搬送装置
【課題】部品を予め整列させなくても、搬送途中にサイクルタイムを悪化させることなく部品の位置または姿勢を整えることが可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送装置１は、部品を保持した状態で受渡し領域３まで移動する受入トレイ１１と、受渡し領域３まで移動して受入トレイ１１から部品を受け取り、他の領域まで部品を保持した状態で搬送する部品保持モジュール４０と、受入トレイ１１が部品と共に受渡し領域３に到着してから部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に、受渡し領域３において受入トレイ１１に保持された部品の位置または姿勢を整えるトレイ移動手段１２および待機部品撮像手段１３と、を備える。
【解決手段】搬送装置１は、部品を保持した状態で受渡し領域３まで移動する受入トレイ１１と、受渡し領域３まで移動して受入トレイ１１から部品を受け取り、他の領域まで部品を保持した状態で搬送する部品保持モジュール４０と、受入トレイ１１が部品と共に受渡し領域３に到着してから部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に、受渡し領域３において受入トレイ１１に保持された部品の位置または姿勢を整えるトレイ移動手段１２および待機部品撮像手段１３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は部品等を搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品等の各種部品の搬送においては、直動式の搬送装置と共に回転式の搬送装置が用いられている。この内、回転式の搬送装置は、回転する略円盤状のターレットテーブル（ターンテーブル、インデックステーブル）等に部品を保持して搬送するものであり、部品の向きを変更する必要がある場合や、部品の加工組立または各種検査を搬送途中に行う場合に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献１の搬送装置とは構造が異なるが、ターレットテーブルが電子部品を下から保持し、この回転途中に電子部品に対して、水晶片や各種要素部材を組み込んでいくような搬送装置も存在する。
【特許文献１】特開平１０−１５２２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示されるような従来の搬送装置では、搬送装置に対して受け渡される部品の事前の位置決めについて、十分な配慮がなされていないという問題があった。具体的には、搬送装置に供給される部品は、受け渡し領域とは別の場所において、予め姿勢制御や位置決めがなされており、姿勢が確定した状態で搬送装置に受け渡されて、インデックステーブルが保持することが前提となっていた。
従って、この種の搬送装置に対して部品を供給する際には、搬送装置から離れた場所において、事前に姿勢制御を行う必要があることから、搬送装置への部品の供給スピードを上げることが困難となって搬送行程のサイクルタイムが長くなり、生産効率が悪化するという問題があった。また、姿勢制御を行ってから、更に供給動作（部品の移動）を行う必要があり、結局、この供給動作によって供給姿勢に誤差が発生してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、部品の姿勢制御を容易化しながらも、搬送サイクルタイムを向上させることが可能な搬送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明は、部品を保持した状態で受渡し領域まで移動する供給側部品保持手段と、前記受渡し領域まで移動して前記供給側部品保持手段から前記部品を受け取り、他の領域まで前記部品を保持した状態で搬送する搬送側部品保持手段と、前記供給側部品保持手段が前記部品と共に前記受渡し領域に到着してから前記搬送側部品保持手段が前記受渡し領域に到着するまでの間に、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品の位置または姿勢を整える整列手段と、を備えることを特徴とする、搬送装置である。
【０００６】
（２）本発明はまた、前記搬送側部品保持手段は、回転部材に対して周方向に沿って複数配設され、前記回転部材の回転に伴って前記部品が前記回転方向に搬送されることを特徴とする、上記（１）に記載の搬送装置である。
【０００７】
（３）本発明はまた、前記周方向に沿って配設される複数の搬送側部品保持手段の間に、前記整列手段との干渉を避けるための干渉回避空間部が形成されていることを特徴とする、上記（２）に記載の搬送装置である。
【０００８】
（４）本発明はまた、前記整列手段は、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品を撮像する撮像部、および前記撮像部からの情報に基づいて前記部品の位置または姿勢を修正する調整部からなることを特徴とする、上記（３）に記載の搬送装置である。
【０００９】
（５）本発明はまた、前記撮像部は、前記干渉回避空間部を通して前記受渡し領域にある前記部品を撮像することを特徴とする、上記（４）に記載の搬送装置である。
【００１０】
（６）本発明はまた、前記供給側部品保持手段は、前記調整部を一体的に備えていることを特徴とする上記（４）または（５）に記載の搬送装置である。
【００１１】
（７）本発明はまた、前記供給側部品保持手段は、バルク状態で載置された前記部品を複数保持し、前記搬送側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、前記整列手段は、前記撮像部で撮像した複数の前記部品の中から選択された１つの部品の位置または姿勢を、前記調整部で前記供給側部品保持手段を移動させることによって整えることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の搬送装置である。
【００１２】
（８）本発明はまた、前記供給側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、前記搬送側部品保持手段は、前記部品を下方から保持し、前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、前記撮像部は、前記受渡し領域にある前記部品を下方から撮像することを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の搬送装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、部品を予め整列させなくても、搬送途中にサイクルタイムを悪化させることなく部品の位置または姿勢を整えることができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態に係る搬送装置１の正面図であり、図２は搬送装置１の左側面図であり、図３は搬送装置１の平面図である。図１〜３は、搬送装置１が部品を搬送可能な運転可能状態である場合を示している。なお、以下の説明における各方向は、原則として運転可能状態の搬送装置１を正面から見た場合を基準としている。
【００１６】
図１〜３に示されるように、搬送装置１は、基台２と、基台２上面の左側に配設された部品受入装置１０と、基台２に揺動自在に配設されたアーム２０と、アーム２０に回転自在に配設された回転部材３０と、回転部材３０の外周面に周方向に沿って配設された４つの部品保持モジュール４０と、アーム２０に配設された２つの外部付勢装置５０と、回転部材３０を回転させる回転部材駆動手段６０と、基台２上面の中央手前側に配設された保持姿勢撮像手段７０と、アーム２０を揺動させる揺動手段８０と、搬送装置１全体を制御する中央制御装置９０と、基台２上面の右側に配設された整列トレイ１００を有して構成されている。この搬送装置１は、外部からバルク状態で部品受入装置１０に供給された部品を整列トレイ１００まで搬送し、部品を整列トレイ１００上に整列状態で載置するものである。
【００１７】
基台２は、略直方体状の部材である。基台２の内部には、中央制御装置９０や、特に図示しない電源装置等が配設されている。基台２上面の奥側端部には柱部材２ａが配設されており、この柱部材２ａの上端にはアーム２０を動作可能（揺動自在）に支持するアームブラケット２ｂが配設されている。本実施形態では、基台２上面の左側部分に部品受入装置１０から部品保持モジュール４０に部品を受け渡す受渡し領域３を、基台２上面の右側部分に部品の搬送先である搬出領域４を設定している。また、保持姿勢撮像手段７０が配設された基台２上面の中央手前側部分に保持姿勢撮像領域５を設定している。
【００１８】
部品受入装置１０は、略四角形状の受入トレイ１１と、例えばＸ−Ｙテーブルから構成されるトレイ移動手段１２と、アーム２０に配設された待機部品撮像手段１３から構成されている。受入トレイ１１は、トレイ移動手段１２上に配設されており、バルク状態で供給された複数の部品を上面に載置した状態で保持するものである。本実施形態では、この受入トレイ１１が本発明にかかる供給側部品保持手段を構成している。トレイ移動手段１２は、図示は省略するが、モータによって駆動される直動装置を互いに直角に組み合わせて構成されている。本実施形態におけるトレイ移動手段１２は、図３における上下方向および左右方向に受入トレイ１１を移動可能となっている。待機部品撮像手段１３は、本実施形態ではＣＣＤカメラから構成されている。待機部品撮像手段１３は、受入トレイ１１上に載置された状態で受渡し領域３にある部品を上方から撮像する位置に配設されている。待機部品撮像手段１３は中央制御装置９０と電気的に接続されている。
【００１９】
部品受入装置１０は、図１および３の左側に示す供給領域６において外部からバルク状態で受入トレイ１１上に載置された複数の部品を、トレイ移動手段１２によって受入トレイ１１を移動させることにより、受渡し領域３まで搬送する。すなわち、部品受入装置１０は、複数の部品を保持して供給領域６から受渡し領域３まで搬送する搬送装置として機能するように構成されている。
【００２０】
アーム２０は、アームブラケット２ｂからベース１０の上方を手前に向けて伸びる腕状の部材である。アーム２０には回転部材３０が回転自在に保持されると共に、回転部材駆動手段６０および外部付勢装置５０が配設されている。
【００２１】
回転部材３０は、略円盤状の部材であり、外周面に４つの部品保持モジュール４０が等間隔で配設されている。図１〜３では搬送装置１は運転可能状態であり、回転部材３０は部品を搬送可能な位置である運転位置にある。回転部材３０は、運転位置において回転の中心軸が上下方向となるようにアーム２０に保持されている。そして、回転部材３０は、運転位置において回転した場合に全ての部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５の上方を通過するように構成されている。また、運転位置においていずれかの部品保持モジュール４０が受渡し領域３に対向する位置にある場合に、他の部品保持モジュール４０が搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に対向する位置にあるように構成されている。
【００２２】
図４（ａ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の平面図であり、同図（ｂ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の断面図である。同図（ａ）に示されるように、部品保持モジュール４０は、略円筒状の回転部材３０の外周面に９０度間隔で外側に向けて突設されている。本実施形態では、このように各部品保持モジュール４０の間の部材を排除して（または切り欠いて）干渉回避空間部３１を生じるようにしている。干渉回避空間部３１の機能については、後述する。また、部品保持モジュール４０は、特に図示しないボルト等によって容易に着脱可能に回転部材３０に配設されている。
【００２３】
回転部材３０の上面の中心には、中空軸３２が突設されている。この中空軸３２は回転部材３０の回転の中心となると共に、アーム２０に回転自在に保持される部分となっている。また、中空軸３２は、大径の外側パイプ３２ａと小径の内側パイプ３２ｂが同軸的に配設された二重構造となっている。中空軸３２の外側パイプ３２ａと内側パイプ３２ｂの間隙は、低圧源となる真空ポンプ（図示省略）と部品保持モジュール４０を繋ぐ通路の一部となっている。中空軸３２の上端部には、スイベルジョイント３３を介して真空ポンプに繋がるエア配管３４が接続されている。
【００２４】
回転部材３０の内部には、外側パイプ３２ａと内側パイプ３２ｂの間隙と同軸的に接続された中央気室３５が中心部に形成されており、さらに、この中央気室３５から各部品保持モジュール４０に個別に接続された４つの吸引通路３６が放射状に形成されている。各吸引通路３６の途中には、部品保持モジュール４０と真空ポンプの連通・遮断を切り替える切替バルブ３７がそれぞれ配設されている。従って、本実施形態では、各部品保持モジュール４０と真空ポンプの連通・遮断を個別に切り替えることが可能となっている。本実施形態における切替バルブ３７は、ソレノイドによって弁体を移動させる電磁弁から構成されている。なお、切替バルブ３７は、電気的に駆動されるものであればその他の構成のものであってもよい。
【００２５】
回転部材３０の内部にはさらに、切替バルブ３７を制御して後述する吸着ノズル４２ａによる部品の吸着・解放を制御する吸着ノズル切替制御装置９１、および、後述する保持部自転駆動手段４３を制御する保持部自転制御装置９２が配設されている。吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えた制御装置である。吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２は、特に図示しない配線によって、切替バルブ３７および保持部自転駆動手段４３とそれぞれ電気的に接続されると共に、中央制御装置９０に電気的に接続されている。中央制御装置９０と吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２を繋ぐ配線は、中空軸３２先端部に配設されたスリップリング３８を介して接続されている。スリップリング３８と吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２の間の配線は、中空軸３２の内側パイプ３２ｂ内部を通されている。
【００２６】
図５（ａ）および（ｂ）は、部品保持モジュール４０の断面構造および外部付勢装置５０を示した図である。これらの図に示されるように、部品保持モジュール４０は、筺体４１と、筺体４１に自転自在に配設された保持部４２と、保持部４２を自転駆動する保持部自転駆動手段４３を有して構成されている。
【００２７】
筺体４１は、保持部４２および保持部自転駆動手段４３を内部に保持すると共に、回転部材３０にボルト等によって着脱可能に固定された部材である。
【００２８】
保持部４２は、図の下方に向けられた先端に吸着ノズル４２ａが配設された細長い円筒状の部材である。保持部４２は、中心軸周りに回転（自転）自在であると共に、中心軸（自転軸）方向に沿って往復移動自在に筺体４１に保持されている。保持部４２の内部は吸着ノズル４２ａに繋がる吸引通路４２ｂとなっている。保持部４２の吸引通路４２ａは、特に図示しない通路およびコネクタを介して回転部材３０に配設された切替バルブ３７に接続される。
【００２９】
吸着ノズル４２ａは、運転位置においては基台２上面に対向するように設けられている。切替バルブ３７は、真空ポンプと吸着ノズル４２ａの連通・遮断を切り替えると共に、遮断時には、吸着ノズル４２ａを大気開放状態とするように構成されている。すなわち、保持部４２は、切替バルブ３７によって真空ポンプと吸着ノズル４２ａが連通された場合に、吸着ノズル４２ａによって部品を吸引して吸着（保持）し、切替バルブ３７によって真空ポンプと吸着ノズル４２ａが遮断された場合に、吸着ノズル１２２ａに保持していた部品を解放するように構成されている。本実施形態では、部品保持モジュール４０は、本発明に係る搬送側部品保持手段を構成している。
【００３０】
保持部自転駆動手段４３は、筺体４１に固定されたモータ４３ａと、モータ４３ａの回転駆動力を保持部４２に伝達する伝達機構４３ｂから構成されている。本実施形態では、モータ４３ａはステッピングモータから構成されている。モータ４３ａは、特に図示しない配線およびコネクタを介して、保持部自転制御装置９２と電気的に接続される。伝達機構４３ｂは、モータ４３ａの出力軸に固定された駆動歯車４３ｂ１、および保持部４２に同軸的に固定された従動歯車４３ｂ２からなり、モータ４３ａの回転数を所定の減速比で減速するように構成されている。なお、伝達機構４３ｂを３つ以上の歯車列から構成するようにしてもよいし、ベルト伝達機構やチェーン伝達機構等により構成するようにしてもよい。
【００３１】
保持部４２は、この保持部自転駆動手段４３に駆動されて自転する。本実施形態では、このように保持部４２を自転させることによって、吸着ノズル４２ａに吸着保持した部品の姿勢を整えるようになっている。
【００３２】
保持部４２の基端部（図の上端部）には、ブラケット４４が接続されている。ブラケット４４は、保持部４２の上端部から図の右側（回転部材３０の中心側）に向けて配設されている。ブラケット４４は保持部４２に対して、保持部４２の中心軸周りに回転自在であるが保持部４２の中心軸方向には移動不可能に接続されている。すなわち、保持部４２が自転した場合には、ブラケット４４は回転しないが、保持部４２が中心軸（自転軸）方向に往復移動した場合には、ブラケット４４は保持部と共に往復移動するようになっている。
【００３３】
ブラケット４４は、内部付勢装置４５によって筺体４１から常に上方（アーム２０側）に向けて付勢されており、通常は図の右側端部を、筺体４１の図の右側内側面上部に設けられたストッパ４６に当接させた状態で静止している。これにより、保持部４２は、通常は図５（ａ）に示されるように、ブラケット４４と共にアーム２０側に引き寄せられた状態となる。すなわち、運転位置においては、保持部４２は通常、基台２上面から離隔した状態となる。ブラケット４４の図の右側端部上面には、受圧部材４４ａが上方（アーム２０側）に向けて突設されている。この受圧部材４４ａは筺体４１の外部に露出しており、外部付勢装置５０は、この受圧部材４４ａに外力を加えて押圧するように構成されている。
【００３４】
外部付勢装置５０は、先端を受圧部材４４ａに向けてアーム２０に配設された細長い円筒状のガイド部材５１と、ガイド部材５１の内部に挿通された細長い棒状の押圧部材５２と、アーム２０の上面に配設されたモータ５３と、モータ５３の出力軸に固定されたカム５４を有して構成されている。押圧部材５２は、先端を受圧部材４４ａに向けると共に、基端をカム５４に接続されている。そして、モータ５３に駆動されたカム５４の回転に伴って図の上下（受圧部材４４ａに近接離隔する方向）に往復移動するように構成されている。カム５４のカムプロファイルは、搬送装置１の搬送速度等に応じて適宜に設定すればよい。
【００３５】
押圧部材５２は、受圧部材４４ａに近接する方向への移動によって、自身の先端が受圧部材４４ａに当接すると共に、内部付勢装置４５の付勢力に勝る外力を受圧部材４４ａに加える。そして、図５（ｂ）に示されるように、ブラケット４４と共に保持部４２を、保持部４２の自転軸に沿ってアーム２０から離隔する方向に移動させる。その後、カム５４の回転に伴って押圧部材５２が受圧部材４４ａから離隔する方向へ移動すると、ブラケット４４および保持部４２は、内部付勢装置４５の付勢力により、保持部４２の自転軸に沿ってアーム２０に近接する方向に移動することとなる。
【００３６】
図１〜３に戻って、本実施形態では、運転可能状態において受渡し領域３および搬出領域４に対向する位置にある部品保持モジュール４０の受圧部材４４ａを押圧する位置に、外部付勢装置５０がそれぞれ配設されている。従って、外部付勢装置５０は、運転可能状態において受渡し領域３または搬出領域４に近接する方向に保持部４２を移動させるように配設されている。また、内部付勢装置４５は、運転可能状態において受渡し領域３または搬出領域４から離隔する方向に常に保持部４２を付勢し、外部付勢装置５０による受圧部材４４ａへの外力が加わらなくなった場合には、受渡し領域３または搬出領域４から離隔する方向に保持部４２を移動させるように構成されている。すなわち、本発明における保持部自転軸方向駆動手段は、内部付勢装置４５および外部付勢装置５０から構成されている。
【００３７】
回転部材駆動手段６０は、アーム２０の図の下面に固定され、アーム２０とターレットテーブル３０の間に位置している。本実施形態では、回転部材駆動手段６０は、アーム２０に固定されるステータ、およびステータの外周を回転する筒状のロータから構成されるＤＤモータである。ステータの中心部には軸方向に貫通孔が形成されている。回転部材３０は、この貫通孔内に中空軸３２を挿通した状態でロータに固定されている。
【００３８】
保持姿勢撮像手段７０は、本実施形態ではＣＣＤカメラから構成されている。保持姿勢撮像手段７０は、保持姿勢撮像領域５において上方から来る光を検知可能なように配設されている。具体的には、保持姿勢撮像手段７０は、運転可能状態において保持姿勢撮像領域５に対向する位置にある部品保持モジュール４０の吸着ノズル４２ａに保持された部品を下方から撮像する位置に配設されている。保持姿勢撮像手段７０は中央制御装置９０と電気的に接続されており、撮像して得られた画像情報は中央制御装置９０に送信される。
【００３９】
揺動手段８０は、モータ８２と、モータ８２の出力軸に接続されるねじ軸８４と、アーム２０に配設されるナット８６とから構成されている。モータ８２は、例えばステッピングモータであり、出力軸を上にして柱部材２ａの左側面にモータブラケット８２ａを介して揺動可能に配設されている。ねじ軸８４は、外周面におねじが形成された棒状の部材であり、モータ８２の出力軸に同軸的に接続されている。ナット８６は、ねじ軸８４のおねじと螺合するめねじを備えており、ナットブラケット８８を介してアーム２０の後端上方に回動可能に配設されている。ナット８６はねじ軸８４と螺合しており、ねじ軸８４がモータ８２に駆動されて回転することにより、ねじ軸８４に沿って直線移動する。ナット８６は、アーム２０の揺動中心よりも左側に位置している。従って、ナット８６を下方に移動させることで回転部材３０を上昇させ、ナット８６を上方に移動させることで回転部材３０を下降させることができる。
【００４０】
図６は、回転部材３０を退避位置まで移動させた状態を示した左側面図である。揺動手段８０は、部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に対向状態となる運転位置（図２参照）と、部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に非対向状態となる退避位置との間を、回転部材３０を移動可能に構成されている。具体的には、揺動手段８０はアーム２０を略９０度回動させることで、回転部材３０を運転位置から退避位置に移動させる。アーム２０の回動に伴ってナット８６およびモータ８２が回動または揺動するため、揺動手段８０は、シンプルな構成でありながらも、アーム２０をスムーズに回動させることができる。本実施形態では、退避位置に移動させることによって、回転部材３０を基台２から大きく引き離すと共に、回転部材３０の下面および部品保持モジュール４０の吸着ノズル４２ａの先端を側方に向けて開放するようにしている。このようにすることで、吸着ノズル４２ａのメンテナンスや、基台２に配設された部品受入装置１０、整列トレイ１００および保持姿勢撮像手段７０等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４１】
図１〜３に戻って、中央制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えた制御装置であり、部品受入装置１０、外部付勢装置５０、回転部材駆動手段６０および保持姿勢撮像手段７０等を直接制御する。また、中央制御装置９０は、吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２に制御情報を送信して、４つの切替バルブ３７および４つの保持部自転駆動手段４３を個別に制御させる。
【００４２】
整列トレイ１００は、マトリクス状に配置された複数の凹部１０１が上面に形成されたトレイであり、例えばＸ−Ｙテーブルから構成された整列トレイ移動手段１０２上に配設されている。整列トレイ移動手段１０２は、図示は省略するが、モータによって駆動される直動装置を互いに直角に組み合わせて構成されている。本実施形態における整列トレイ移動手段１０２は、図３における上下方向および左右方向に整列トレイ１００を移動可能となっている。
【００４３】
整列トレイ移動手段１０２は、中央制御装置９０に制御されて、搬出領域４にある部品保持モジュール４０の吸着ノズル４２ａの真下に、複数の凹部１０１のうちの１つが順番に位置するように整列トレイ１００を移動させる。すなわち、搬出領域４において吸着ノズル４２ａから開放された部品が凹部１０１に収容された後に、次に搬送される部品が収容される凹部１０１を、次に搬出領域４に到着する吸着ノズル４２ａの真下となる位置に配置するという動作を繰り返し、全ての凹部１０１内に部品を収容させる。全ての凹部１０１内に部品が収容された整列トレイ１００は、例えば次の検査工程等に運ばれる。
【００４４】
次に、搬送装置１の作動について説明する。図７（ａ）〜（ｆ）は、搬送装置１の作動を示した平面図である。
【００４５】
まず、同図（ａ）に示されるように、部品受入装置１０が、供給領域６において複数の部品を載置された受入トレイ１１を受渡し領域３まで移動させる。そして、同図（ｂ）に示されるように、回転部材３０が図の反時計回りに略９０度回転する。このとき、回転部材３０の回転中に待機部品撮像手段１３が受入トレイ１１上の部品を撮像し、この画像情報を基にトレイ移動手段１２が受入トレイ１１を移動させ、選択された受入トレイ１１上の１つの部品を受渡し領域３にある部品保持手段４０の吸着ノズル４２ａの真下となる位置に配置する。
【００４６】
詳細には、待機部品撮像手段１３は、受渡し領域３にある複数の部品を撮像した後に、その画像情報を中央制御装置９０に送信する。中央制御装置９０は、受信した画像情報を解析し、画像情報に含まれる複数の部品のうちの１つを適宜に選択する。そして、吸着ノズル４２ａが吸着可能な位置に選択した１つの部品を配置するようにトレイ移動手段１２を制御する。トレイ移動手段１２は、中央制御装置９０の制御に基づいて、受入トレイ１１を移動させ、選択された部品が吸着ノズル４２ａによって適切に吸着可能となるように、その位置を整える。すなわち、本実施形態のトレイ移動手段１２および待機部品撮像手段１３は本発明に係る整列手段を構成している。また、トレイ移動手段１２は本発明に係る整列手段の調整部を構成し、待機部品撮像手段１３は本発明に係る整列手段の撮像部を構成している。
【００４７】
待機部品撮像手段１３による撮像およびトレイ移動手段１２による部品位置の調整は、次の部品保持モジュール４０が受渡し領域３に対抗する位置に到着するまでに行われる。待機部品撮像手段１３は、受渡し領域３の真上に配設されているため、受渡し領域３に対抗する位置に部品保持モジュール４０がある場合には、部品保持モジュール４０に遮られて受入トレイ１１上の部品を撮像することができない。従って、待機部品撮像手段１３は、回転部材３０の回転中、すなわち、それまで受渡し領域３にあった部品保持モジュール４０が移動し、次の部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に撮像を行う。２つの部品保持モジュール４０の間は、上述したように、大きく切り欠かれて部材が排除された干渉回避空間部３１となっているため、待機部品撮像手段１３は、干渉回避空間部３１を通して上方から受入トレイ１１上の部品を撮像することができる。
【００４８】
このように、本実施形態では、部品保持モジュール４０の間に干渉回避空間部３１を形成することによって、受入トレイ１１上に載置されて受渡し領域３にある部品を待機部品撮像手段１３により撮像することを可能としている。これにより、吸着ノズル４２ａに対する部品の位置を微調整することができるため、バルク状態で載置された部品であっても、適切に吸着ノズル４２ａに吸着させて、搬送することが可能となる。すなわち、予め部品を整列状態としておかなくても、部品を吸着ノズル４２ａに確実に受け渡すことができる。また、部品を供給領域６から受渡し領域３まで搬送する途中に部品の位置を調整するのではなく、次に部品を吸着する部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に部品の位置を調整するため、部品搬送のサイクルタイムを悪化させないようになっている。同様に、本実施形態では、受渡し領域３内における吸着ノズル４２ａの吸着位置において、予め同軸状態で姿勢制御を行うことができる。この結果、吸着ノズル４２ａに対する部品の供給姿勢を高精度で制御することが可能になり、その後の吸着ノズル４２ａによる搬送行程を簡潔化することができる。なお、干渉回避空間部３１は、部材を排除した切り欠きに限定されるものではなく、周囲を囲まれた開口部であってもよいし、例えばガラス等の光を透過することができる部材から構成されるものであってもよい。
【００４９】
回転部材３０は、略９０度回転した後に、同図（ｃ）に示されるように、所定の時間静止する。回転部材３０が静止している間に、外部付勢装置５０が、受渡し領域３にある部品保持手段４０の保持部４２を下降させ、吸着ノズル４２ａを選択された部品に近接させる。そして、切替バルブ３７が吸着ノズル４２ａと真空ポンプを連通させることにより、吸着ノズル４２ａが選択された部品を吸着して保持する。その後、外部付勢装置５０による受圧部４４ａの押圧が解除されると共に、内部付勢装置４５による付勢力によって保持部４２は、吸着ノズル４２ａに部品を保持した状態で上昇する。
【００５０】
次に、回転部材３０は、再び略９０度回転して、同図（ｄ）に示されるように、再び所定の時間静止する。これにより、先程トレイ２ｂ上から取り出された部品は、保持姿勢撮像領域５に対抗する位置に搬送される。回転部材３０が静止している間に、保持姿勢撮像手段７０は、吸着ノズル４２ａに保持されている部品を撮像する。回転部材３０が回転している間には、上記同様に、待機部品撮像手段１３は受入トレイ１１上の部品を撮像し、トレイ移動手段１２は次の部品を吸着ノズル４２ａの真下に配置する。そして、回転部材３０が静止している間には、上記同様に、受渡し領域３に対抗する位置にある部品保持手段４０の吸着ノズル４２ａが次の部品を吸着して保持する。
【００５１】
次に、回転部材３０は、同図（ｅ）に示されるように、再び略９０度回転する。回転部材３０が回転している間に、保持部自転駆動手段４３が、保持姿勢撮像手段７０によって撮像された画像情報に基づいて保持部４２を適切な角度だけ自転させ、吸着ノズル４２ａに保持された部品の姿勢を、整列トレイ１００の凹部１０１内に適切に収容されるように整える。この間にも待機部品撮像手段１３およびトレイ移動手段１２は、上記動作を行う。
【００５２】
次に、回転部材３０は、同図（ｆ）に示されるように、再び所定の時間静止する。先程姿勢を整えられた部品は、搬出領域４に到着している。回転部材３０が静止している間に、外部付勢装置５０が、搬出領域４にある部品保持手段４０の保持部４２を下降させ、吸着ノズル４２ａを整列トレイ１００の凹部１０１に近接させる。そして、切替バルブ３７が吸着ノズル４２ａと真空ポンプを遮断して吸着ノズル４２ａを大気開放状態とする。これにより、吸着ノズル４２ａが保持していた部品は開放されて落下し、凹部１０１に収容される。その後、外部付勢装置５０による受圧部４４ａの押圧が解除されると共に、内部付勢装置４５による付勢力によって保持部４２は、吸着ノズル４２ａに部品を保持した状態で上昇する。保持姿勢撮像手段７０は、この間に、上記同様に次の部品を撮像する。また、受渡し領域３にある部品保持モジュール４０は、その次の部品を吸着ノズル４２ａに保持する。
【００５３】
次に、回転部材３０は、再び略９０度回転する。回転部材３０が回転している間に、整列トレイ移動手段１０２は、次の凹部１０１を吸着ノズル４２ａの真下に配置するように、整列トレイ１００を移動させる。この間にも、待機部品撮像手段１３、トレイ移動手段１２および保持部自転駆動手段４３は、上記動作を行う。
【００５４】
搬送装置１は、上記動作を繰り返すことによって、受入トレイ１１上にバルク状態で載置された部品を１つずつ取り出して搬送し、整列トレイ１００上に整列状態で載置する。搬送装置１では、受入トレイ１１上の部品の位置調整、および吸着ノズル４２ａに保持された部品の姿勢の調整を回転部材３０の回転中に行うため、無駄な待ち時間が発生しないようになっている。このため、搬送装置１は、バルク状態の複数の部品の中から１つの部品を適切に取り出し、且つ姿勢を整えた上で整列トレイ１００まで搬送して整列状態とする動作を高速に実行することができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る搬送装置１は、部品を保持した状態で受渡し領域３まで移動する受入トレイ１１と、受渡し領域３まで移動して受入トレイ１１から部品を受け取り、他の領域まで部品を保持した状態で搬送する部品保持モジュール４０と、受入トレイ１１が部品と共に受渡し領域３に到着してから部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に、受渡し領域３において受入トレイ１１に保持された部品の位置または姿勢を整えるトレイ移動手段１２および待機部品撮像手段１３と、を備える。
このため、部品を予め整列させなくても、搬送途中にサイクルタイムを悪化させることなく部品の位置または姿勢を整えることができる。すなわち、部品の搬送途中に無駄な待ち時間や待機動作を生じることなく高速で部品を搬送することが可能となる。
【００５６】
また、搬送装置１では、部品保持モジュール４０は、回転部材３０に対して周方向に沿って複数配設され、回転部材３０の回転に伴って部品が回転方向に搬送される。このため、直動式の搬送装置とは異なり、部品を受渡し領域３まで取りに行く動作と部品を受渡し領域３から搬送する動作を同時に行うことができる。これにより、搬送速度をさらに向上させることができる。
【００５７】
また、搬送装置１では、周方向に沿って配設される複数の部品保持モジュール４０の間に、待機部品撮像手段１３との干渉を避けるための干渉回避空間部３１が形成されている。このため、受渡し領域３にある部品を回転部材３０に遮られることなく、待機部品撮像手段１３によって直接撮像することができる。これにより、受渡し領域３以外の領域に待機部品撮像手段１３および整列装置等を配設して受入トレイの移動中に部品の位置または姿勢を調整する必要がなくなる。従って、受入トレイ１１の移動距離を短縮することが可能となり、搬送速度をさらに向上させることができる。
【００５８】
また、本発明にかかる整列手段は、受渡し領域３において受入トレイ１１に保持された部品を撮像する待機部品撮像手段１３、および待機部品撮像手段１３からの情報に基づいて部品の位置または姿勢を修正するトレイ移動手段１２からなる。このため、撮像した画像情報に基づいて部品の元の位置または姿勢を確実に把握した上で、要求される位置または姿勢に調整することができる。また、部品の外形だけでなく、部品表面に付した刻印や色彩等の目印に基づいて部品の姿勢を調整することができる。
【００５９】
また、待機部品撮像手段１３は、干渉回避空間部３１を通して受渡し領域３にある部品を撮像する。このため、待機部品撮像手段１３を受渡し領域３に近い位置に配設し、受渡し領域３にある部品を直接撮像することができる。また、部品保持モジュール４０の移動中に受渡し領域３にある部品を撮像し、その位置または姿勢を調整することが可能となり、部品の搬送速度を向上させることができる。
【００６０】
また、搬送装置１では、受入トレイ１１は、バルク状態で載置された部品を複数保持し、部品保持モジュール４０は、部品を上方から保持し、干渉回避空間部３１は、回転部材３０に形成された切り欠きであり、中央制御装置９０は、待機部品撮像手段１３で撮像した複数の前記部品の中から１つの部品を選択し、トレイ移動手段１２で受入トレイ１１を移動させることによって選択した部品の位置または姿勢を整える。このため、バルク状態で供給された部品を、サイクルタイムを悪化させることなく、整列状態で搬送先に搬送することができる。これにより、部品の生産や検査等の効率を向上させることができる。
【００６１】
なお、本実施形態に係る搬送装置１は、４つの部品保持モジュール４０を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の個数の部品保持モジュール４０を備えるようにしてもよい。
【００６２】
また、保持部４２は、吸着ノズル４２ａを下方に向けているが、これに限定されるものではなく、吸着ノズル４２ａを側方や上方に向けるものであってもよい。さらに、保持部４２は、吸着ノズル４２ａを備えるものに限定されるものではなく、例えばエア駆動により部品を把持する構造のものであってもよい。
【００６３】
また、回転部材３０は、運転位置において回転の中心軸が上下方向となるように配設されているが、これに限定されるものではなく、運転位置における回転の中心軸が水平方向や斜め方向となるように配設されるものであってもよい。また、回転部材３０は、本実施形態に示される形状以外の形状であってもよい。
【００６４】
また、切替バルブ３７は、真空ポンプと吸着ノズル４２ａを遮断すると共に吸着ノズルを大気開放状態とするものに限定されるものではなく、例えば、真空ポンプと吸着ノズル４２ａを遮断すると共に吸着ノズル４２ａをコンプレッサ等の高圧源と連通させるものであってもよい。このようにすることで、吸着ノズル４２ａからの部品の解放をより高速に行うことができる場合がある。
【００６５】
また、本実施形態では、切替バルブ３７を電磁弁から構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、切替バルブ３７を機械的に動作させるバルブから構成してもよい。さらに、切替バルブ３７を動作させるアクチュエータやモータ等を回転部材３０の外部に備えるようにしてもよい。
【００６６】
また、部品受入装置１０、整列トレイ移動手段１０２および保持姿勢撮像手段７０は、中央制御装置９０によって直接制御されるものに限定されるものではなく、それぞれに専用の制御装置を設けるようにしてもよい。
【００６７】
また、アーム２０は、基台２に配設されるものに限定されるものではなく、他の部材に配設されるものや、独立して設置されるものであってもよい。さらに、アーム２０は、揺動以外の動作を可能に構成されるものであってもよい。例えば、上方に向けて直線移動した後に揺動するように、または複数の異なる回転軸を中心に揺動もしくは回動するようにアーム２０を構成してもよい。
【００６８】
また、受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５の位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５をその他の位置に配置するようにしてもよい。さらに、部品の加工組立や検査等を行う領域を搬送途中に設けるようにしてもよい。
【００６９】
また、回転部材３０の回転は、９０度回転するごとに静止する間欠回転に限定されるものではなく、部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に対抗する位置にある場合にも、回転部材３０を低速で回転させ続けるようにしてもよい。
【００７０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る搬送装置１１０について説明する。
【００７１】
図８は本発明の第２の実施形態に係る搬送装置１１０の正面図であり、図９は搬送装置１１０の平面図である。図８および９は、搬送装置１１０が部品を搬送可能な運転可能状態である場合を示している。なお、以下の説明における各方向は、原則として運転可能状態の搬送装置１１０を正面から見た場合を基準としている。
【００７２】
図８および９に示されるように、搬送装置１１０は、基台１１１と、基台１１１の左側に配設された部品保持ユニット１２０と、部品保持ユニット１２０を移動させる部品保持ユニット移動手段１３０と、基台１１１の略中央部に回転自在に配設される回転テーブル１４０と、回転テーブル１４０を回転させる回転テーブル駆動手段１５０と、基台１１１の左側に配設される部品撮像手段１６０と、部品保持ユニット１２０にむけて部品を供給するフィーダ１７０と、搬送装置１１０全体を制御する制御装置１８０を有して構成されている。この搬送装置１１０は、部品を搬送しながら加工、組立、検査等を行う装置である。従って、搬送装置１１０は部品の製造装置としての機能も有しているが、図８および９においては部品の製造に関する装置についての図示を省略している。
【００７３】
本実施形態では、搬送装置１１０は、圧電振動子の製造に用いられるものである。搬送装置１１０は、外部のパッケージ供給装置１９１から供給されたパッケージを回転テーブル１４０で保持して搬送する。そして、フィーダ１７０から供給された水晶片を、部品保持ユニット１２０によって回転テーブル１４０に保持されたパッケージ内に収容する。その後、パッケージおよび水晶片を回転テーブル１４０で搬送しながらその他の処理や検査等を行う。搬送装置１１０における処理や検査等が完了したパッケージおよび水晶片は、外部の搬出装置１９２によって次の工程に搬出される。
【００７４】
基台１１１は、略直方体上の部材である。基台１１１の内部には、制御装置１８０や特に図示しない電源装置等が配設されている。本実施形態では、水晶片を部品保持ユニット１２０によって回転テーブル１４０に保持されたパッケージ内に載置する、すなわち水晶片を部品保持ユニット１２０から回転テーブルに受け渡す受け渡し領域１１２を基台１１１上面の左側部分に設定している。また、パッケージ供給装置１９１から回転テーブル１４０にパッケージが供給される受入領域１１３を基台１１１上面の奥側部分に、回転テーブル１４０から搬出装置１９２によってパッケージおよび水晶片が搬出される搬出領域１１４を基台１１１上面の右側部分に設定している。
【００７５】
部品保持ユニット１２０は、フィーダ１７０から部品（水晶片）を取り出して保持し、部品を保持した状態で移動することで回転テーブル１４０まで部品を搬送するものである。図１０（ａ）および（ｂ）は、部品保持ユニット１２０の構造を示した断面図である。これらの図に示されるように、部品保持ユニット１２０は、筺体１２１と、筺体１２１に自転自在に配設された保持部１２２と、保持部１２２を自転駆動する保持部自転駆動手段１２３と、保持部１２２を自転軸方向に往復動させる保持部往復動手段１２４を有して構成されている。
【００７６】
筺体１２１は、保持部１２２、保持部自転駆動手段１２３および保持部往復動手段１２４を内部に保持する部材である。保持部１２２は、図の下方に向けられた先端に吸着ノズル１２２ａが配設された細長い円筒状の部材である。保持部１２２は、中心軸周りに回転（自転）自在であると共に、中心軸（自転軸）方向に沿って往復移動自在に筺体１２１に保持されている。保持部１２２の内部は吸着ノズル１２２ａに繋がる吸引通路１２２ｂとなっている。保持部１２２の吸引通路１２２ａは、特に図示しない通路を介して、特に図示しない切替バルブおよび低圧源である真空ポンプに接続されている。保持部１２２は、切替バルブによって真空ポンプと吸着ノズル１２２ａが連通された場合に、吸着ノズル１２２ａによって部品を吸引して吸着（保持）し、切替バルブによって真空ポンプと吸着ノズル４２ａが遮断された場合に、吸着ノズル１２２ａに保持していた部品を解放するように構成されている。本実施形態では、部品保持ユニット１２０は、本発明に係る供給側部品保持手段を構成している。
【００７７】
保持部自転駆動手段１２３は、筺体１２１に固定されたモータ１２３ａと、モータ１２３ａの回転駆動力を保持部１２２に伝達する伝達機構１２３ｂから構成されている。本実施形態では、モータ１２３ａはステッピングモータから構成されている。モータ１２３ａは、特に図示しない配線を介して、制御装置１８０と電気的に接続されている。伝達機構１２３ｂは、モータ１２３ａの出力軸に固定された駆動歯車１２３ｂ１、および保持部１２２に同軸的に固定された従動歯車１２３ｂ２からなり、モータ１２３ａの回転数を所定の減速比で減速するように構成されている。なお、伝達機構１２３ｂを３つ以上の歯車列から構成するようにしてもよいし、ベルト伝達機構やチェーン伝達機構等により構成するようにしてもよい。保持部１２２は、この保持部自転駆動手段１２３に駆動されて自転することで、吸着ノズル１２２ａに吸着保持した部品の姿勢を整えるようになっている。すなわち、保持部自転駆動手段１２３は、本発明に係る整列手段を構成している。
【００７８】
保持部１２２の上部の筺体１２１には、保持部往復動手段１２４が固定されている。保持部往復動手段１２４は、本実施形態では、エア駆動式の直動アクチュエータから構成されている。保持部往復動手段１２４の可動ロッド１２４ａの先端は回転自在に保持部１２２の基端に接続されており、保持部１２２の自転を妨げないようになっている。保持部往復動手段１２４は、可動ロッド１２４ａを伸縮させることで、図１０（ａ）に示されるように保持部１２２を上昇（基台１１１上面から離隔する方項に移動）、または図１０（ｂ）に示されるように保持部１２２を下降（基台１１１上面に近接する方項に移動）させる。なお、保持部往復動手段１２４は、電磁式の直動アクチュエータから構成されるものであってもよいし、ラックアンドピニオン機構やカム機構とモータを組み合わせて構成されるものであってもよい。
【００７９】
図８および９に戻って、部品保持ユニット移動手段１３０は、エア駆動式の直動アクチュエータから構成されている。部品保持ユニット移動手段１３０は、部品保持ユニット１２０を左右水平方向に移動させ、フィーダ１７０に対抗する位置と受渡し領域１１２に対抗する位置の間を往復動させる。なお、部品保持ユニット移動手段１３０は、電磁式の直動アクチュエータから構成されるものであってもよいし、ラックアンドピニオン機構やボールねじ伝道機構とモータを組み合わせて構成されるものであってもよい。
【００８０】
回転テーブル１４０は、略円盤状の部材であり、外周面の１６箇所に部品載置部１４１が周方向に等間隔で設けられている。回転テーブル１４０は、回転の中心軸が上下方向となるように基台１１１に保持されている。そして、回転テーブル１４０は、回転した場合に全ての部品載置部１４１が受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４の上方を通過するように構成されている。また、いずれかの部品載置部１４１が受渡し領域１１２に対向する位置にある場合に、他の部品載置部１４１が受入領域１１３および搬出領域１１４に対向する位置にあるように構成されている。
【００８１】
部品載置部１４１は、部品（パッケージ）を載置して保持するものであり、回転テーブル１４０の外周面から外側に向けて突設されている。換言すれば、各部品載置部１４１の間の部材を切り欠いて、何もない空間としている。すなわち、各部品載置部１４１の間には、本発明に係る干渉回避空間部１４３が形成されている。部品撮像手段１６０は、この干渉回避空間部を通して部品（水晶片）の撮像を行う。なお、干渉回避空間部１４３は、部材を排除した切り欠きに限定されるものではなく、周囲を囲まれた開口部であってもよいし、例えばガラス等の光を透過することができる部材から構成されるものであってもよい。
【００８２】
部品載置部１４１の上面には、部品の少なくとも一部を収容して保持する凹部１４２が形成されている。回転テーブル１４０は、回転テーブル駆動手段１５０に駆動されて図９における反時計回りに回転することにより、凹部１４２に収容した部品を搬送する。本実施形態では、回転テーブル１４０は、受入領域１１３においてパッケージ供給装置１９１から凹部１４２に収容されたパッケージを、自身の回転によって受渡し領域１１２まで搬送する。そして、受渡し領域１１２において水晶片がパッケージ内に収容された後、回転テーブル１４０は、パッケージおよび水晶片を、搬出領域まで搬送する。パッケージおよび水晶片に対する各種の処理や検査等は、回転テーブル１４０による搬送中に行われる。
【００８３】
本実施形態では、回転テーブル１４０が本発明に係る回転部材を構成し、部品載置部１４１が本発明に係る搬送側部品保持手段を構成している。
【００８４】
回転テーブル駆動手段１５０は、回転テーブル１４０の下の基台１１１に固定されている。本実施形態では、回転部材駆動手段６０は、基台１１１に固定されるステータ、およびステータの外周を回転する筒状のロータから構成されるＤＤモータである。回転テーブル１４０は、ロータに固定されている。
【００８５】
部品撮像手段１６０は、本実施形態ではＣＣＤカメラから構成されている。部品撮像手段１６０は、受渡し領域１１２において上方から来る光を検知可能なように配設されている。具体的には、部品撮像手段１６０は、受渡し領域１１２に対向する位置にある部品保持ユニット１２０の吸着ノズル１２２ａに保持された部品を下方から撮像する位置に配設されている。部品撮像手段１６０は制御装置１８０と電気的に接続されており、撮像して得られた画像情報は制御装置１８０に送信される。
【００８６】
フィーダ１７０は、部品（水晶片）を一列に並べて部品保持ユニット１２０に向けて供給する既存の装置である。フィーダ１７０が供給する水晶片は、一列に整列した状態であるが、姿勢（向き）は定まっていない。
【００８７】
制御装置１８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えた制御装置であり、部品保持ユニット１２０、部品保持ユニット移動手段１３０、回転テーブル駆動手段１５０、部品撮像手段１６０およびフィーダ１７０等を制御する。
【００８８】
次に、搬送装置１１０の作動について説明する。図１１（ａ）〜（ｆ）は、搬送装置１１０の作動を示した部分断面図である。
【００８９】
本実施形態では、回転テーブル１４０は、略１／１６回転（略２２．５度）ごとに間欠的に回転する。具体的には、回転中に部品載置部１４１が受渡し領域１１２、受入領域１１３、搬出領域１１４に対向する位置にある状態となったときに所定の時間静止する。そして、この静止している間に、受入領域１１３におけるパッケージの受け入れ、受渡し領域１１２における水晶片のパッケージ内への収容、および搬出領域１１４からのパッケージおよび水晶片の搬出が行われる。
【００９０】
図１１（ａ）は、受渡し領域１１２において水晶片のパッケージ内への収容が行われた直後の状態を示している。このとき、部品載置部１４１の１つ、および部品保持ユニット１２０は、受渡し領域１１２に対向する位置にある。この後、同図（ｂ）に示されるように、回転テーブル１４０は再び回転し、これと略同時に、部品保持ユニット１２０は、保持部１２２を上昇させると共に、部品保持ユニット移動手段１３０によってフィーダ１７０に対向する位置に移動する。
【００９１】
次に、部品保持ユニット１２０は、同図（ｃ）に示されるように、保持部１２２を下降させてフィーダ１７０から１つの水晶片を吸引して取り出し、吸着ノズル１２２ａに吸着する。そして、部品保持ユニット１２０は、同図（ｄ）に示されるように、保持部１２２を上昇させて、水晶片を保持した状態で受渡し領域１１２に対向する位置に移動する。
【００９２】
水晶片を保持した部品保持ユニット１２０が受渡し領域１１２に対向する位置に到着したら、部品撮像手段１６０が部品保持ユニット１２０に保持された水晶片を撮像する。このとき、回転テーブル１４０は回転中であり、受渡し領域１１２に対向する位置には、干渉回避空間部１４３が位置している。従って、部品撮像手段１６０は、部品載置部１４１に遮られることなく、この干渉回避空間部１４３を通して、部品保持ユニット１２０が保持している水晶片を撮像することができる。部品撮像手段１６０は、撮像して得られた画像情報を制御装置１８０に送信する。制御装置１８０は、受信した画像情報を解析し、水晶片を適切な姿勢とするために必要な保持部１２２の回転（自転）角度を算出する。そして、同図（ｅ）に示されるように、保持部自転駆動手段１２３を制御して保持部１２２を自転させ、水晶片の姿勢を適切に整える。すなわち、本実施形態の保持部自転駆動手段１２３および部品撮像手段１６０は、本発明に係る整列手段を構成している。また、保持部自転駆動手段１２３は本発明に係る整列手段の調整部を構成し、部品撮像手段１６０は本発明に係る整列手段の撮像部を構成している。
【００９３】
ここまでの、部品保持ユニット１２０、部品撮像手段１６０および制御装置１８０の動作は、次の部品載置部１４１が受渡し領域１１２に対向する位置に到着するまでの間に行われる。すなわち、回転テーブル１４０に無駄な待機動作等を行わせる必要がないため、部品搬送のサイクルタイムを短縮することができる。
【００９４】
その後、同図（ｆ）に示されるように、次の部品載置部１４１が受渡し領域１１２に対向する位置に到着したら、部品保持ユニット１２０は、保持部１２２を下降させると共に保持していた水晶片を解放し、凹部１４２に収容されたパッケージ内に水晶片を収容する。
【００９５】
搬送装置１１０は、上記動作を繰り返すことによって、回転テーブル１４０が搬送しているパッケージ内に連続的に水晶片を収容する。搬送装置１１０では、フィーダ１７０からの水晶片の取り出し、および水晶片の姿勢の調整を回転テーブル１４０の回転中に行うため、無駄な待ち時間が発生しないようになっている。また、回転テーブル１４０に干渉回避空間部１４３を設けることにより、水晶片を撮像する部品撮像手段１６０を受渡し領域１１２に配設することが可能となっている。これにより、フィーダ１７０と回転テーブル１４０を近接させて配置し、部品保持ユニット１２０の移動距離を短くすることが可能となるため、搬送時間をさらに短縮することができる。
【００９６】
このように、搬送装置１１０では、部品保持ユニット１２０は、保持部自転駆動手段１２３を一体的に備えているため、部品の位置または姿勢を調整する装置を他の場所に配設する必要がない。従って、部品保持ユニット１２０の移動距離を短縮する等、搬送装置１１０のレイアウトを効率的に構成することが可能となり、搬送速度を向上させることができる。
【００９７】
また、部品保持ユニット１２０は、部品を上方から保持し、部品載置部１４１は、前記部品を下方から保持し、干渉回避空間部１４３は、回転テーブル１４０に形成された切り欠きであり、部品撮像手段１６０は、受渡し領域１１２にある部品を下方から撮像する。このため、例えば回転テーブル１４０上に載置された部品を搬送しながら加工組立や検査等を行うような場合に、回転テーブル上への部品の載置を、部品の位置または姿勢を整えながらも高速に行うことができる。これにより、部品の生産や検査等の効率を向上させることができる。
【００９８】
なお、本実施形態における回転テーブル１４０は、１６個の部品載置部１４１を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の個数の部品載置部１４１を備えるようにしてもよい。また、回転テーブル１４０は、本実施形態に示される形状以外の形状であってもよい。
【００９９】
また、部品保持ユニット１２０は、吸着ノズル１２２ａを備えるものに限定されるものではなく、例えばエア駆動により部品を把持する構造のものであってもよい。
【０１００】
また、部品保持ユニット１２０、部品保持ユニット移動手段１３０、回転テーブル駆動手段１５０、部品撮像手段１６０およびフィーダ１７０は、制御装置１８０によって制御されるものに限定されるものではなく、それぞれに専用の制御装置を別に設けるようにしてもよい。
【０１０１】
また、受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４の位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４をその他の位置に配置するようにしてもよい。
【０１０２】
また、回転テーブル１４０の回転は、２２．５度回転するごとに静止する間欠回転に限定されるものではなく、部品載置部１４１が受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４に対抗する位置にある場合にも、回転テーブル１４０を低速で回転させ続けるようにしてもよい。
【０１０３】
また、フィーダ１７０の代わりに、部品（水晶片）を整列状態で載置するトレイや、部品を積み重ねて収容するカセット等を使用してもよい。
【０１０４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の搬送装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、電子機器や電子部品もしくはその他の各種物品の製造、または物流の分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置１の正面図である。
【図２】搬送装置１の左側面図である。
【図３】搬送装置１の平面図である。
【図４】（ａ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の平面図であり、同図（ｂ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）部品保持モジュール４０の断面構造および外部付勢装置５０を示した図である。
【図６】回転部材３０を退避位置まで移動させた状態を示した左側面図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）搬送装置１の作動を示した平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る搬送装置１１０の正面図である。
【図９】搬送装置１１０の平面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）部品保持ユニット１２０の構造を示した断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｆ）搬送装置１１０の作動を示した部分断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１１０・・・搬送装置
３、１１２・・・受渡し領域
１１・・・受入トレイ
１２・・・トレイ移動手段
１３・・・待機部品撮像手段
３０・・・回転部材
３１、１４３・・・干渉回避空間部
４０・・・部品保持モジュール
１２０・・・部品保持ユニット
１２３・・・保持部自転駆動手段
１４０・・・回転テーブル
１４１・・・部品載置部
１６０・・・部品撮像手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は部品等を搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品等の各種部品の搬送においては、直動式の搬送装置と共に回転式の搬送装置が用いられている。この内、回転式の搬送装置は、回転する略円盤状のターレットテーブル（ターンテーブル、インデックステーブル）等に部品を保持して搬送するものであり、部品の向きを変更する必要がある場合や、部品の加工組立または各種検査を搬送途中に行う場合に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献１の搬送装置とは構造が異なるが、ターレットテーブルが電子部品を下から保持し、この回転途中に電子部品に対して、水晶片や各種要素部材を組み込んでいくような搬送装置も存在する。
【特許文献１】特開平１０−１５２２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示されるような従来の搬送装置では、搬送装置に対して受け渡される部品の事前の位置決めについて、十分な配慮がなされていないという問題があった。具体的には、搬送装置に供給される部品は、受け渡し領域とは別の場所において、予め姿勢制御や位置決めがなされており、姿勢が確定した状態で搬送装置に受け渡されて、インデックステーブルが保持することが前提となっていた。
従って、この種の搬送装置に対して部品を供給する際には、搬送装置から離れた場所において、事前に姿勢制御を行う必要があることから、搬送装置への部品の供給スピードを上げることが困難となって搬送行程のサイクルタイムが長くなり、生産効率が悪化するという問題があった。また、姿勢制御を行ってから、更に供給動作（部品の移動）を行う必要があり、結局、この供給動作によって供給姿勢に誤差が発生してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、部品の姿勢制御を容易化しながらも、搬送サイクルタイムを向上させることが可能な搬送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明は、部品を保持した状態で受渡し領域まで移動する供給側部品保持手段と、前記受渡し領域まで移動して前記供給側部品保持手段から前記部品を受け取り、他の領域まで前記部品を保持した状態で搬送する搬送側部品保持手段と、前記供給側部品保持手段が前記部品と共に前記受渡し領域に到着してから前記搬送側部品保持手段が前記受渡し領域に到着するまでの間に、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品の位置または姿勢を整える整列手段と、を備えることを特徴とする、搬送装置である。
【０００６】
（２）本発明はまた、前記搬送側部品保持手段は、回転部材に対して周方向に沿って複数配設され、前記回転部材の回転に伴って前記部品が前記回転方向に搬送されることを特徴とする、上記（１）に記載の搬送装置である。
【０００７】
（３）本発明はまた、前記周方向に沿って配設される複数の搬送側部品保持手段の間に、前記整列手段との干渉を避けるための干渉回避空間部が形成されていることを特徴とする、上記（２）に記載の搬送装置である。
【０００８】
（４）本発明はまた、前記整列手段は、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品を撮像する撮像部、および前記撮像部からの情報に基づいて前記部品の位置または姿勢を修正する調整部からなることを特徴とする、上記（３）に記載の搬送装置である。
【０００９】
（５）本発明はまた、前記撮像部は、前記干渉回避空間部を通して前記受渡し領域にある前記部品を撮像することを特徴とする、上記（４）に記載の搬送装置である。
【００１０】
（６）本発明はまた、前記供給側部品保持手段は、前記調整部を一体的に備えていることを特徴とする上記（４）または（５）に記載の搬送装置である。
【００１１】
（７）本発明はまた、前記供給側部品保持手段は、バルク状態で載置された前記部品を複数保持し、前記搬送側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、前記整列手段は、前記撮像部で撮像した複数の前記部品の中から選択された１つの部品の位置または姿勢を、前記調整部で前記供給側部品保持手段を移動させることによって整えることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の搬送装置である。
【００１２】
（８）本発明はまた、前記供給側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、前記搬送側部品保持手段は、前記部品を下方から保持し、前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、前記撮像部は、前記受渡し領域にある前記部品を下方から撮像することを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の搬送装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、部品を予め整列させなくても、搬送途中にサイクルタイムを悪化させることなく部品の位置または姿勢を整えることができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態に係る搬送装置１の正面図であり、図２は搬送装置１の左側面図であり、図３は搬送装置１の平面図である。図１〜３は、搬送装置１が部品を搬送可能な運転可能状態である場合を示している。なお、以下の説明における各方向は、原則として運転可能状態の搬送装置１を正面から見た場合を基準としている。
【００１６】
図１〜３に示されるように、搬送装置１は、基台２と、基台２上面の左側に配設された部品受入装置１０と、基台２に揺動自在に配設されたアーム２０と、アーム２０に回転自在に配設された回転部材３０と、回転部材３０の外周面に周方向に沿って配設された４つの部品保持モジュール４０と、アーム２０に配設された２つの外部付勢装置５０と、回転部材３０を回転させる回転部材駆動手段６０と、基台２上面の中央手前側に配設された保持姿勢撮像手段７０と、アーム２０を揺動させる揺動手段８０と、搬送装置１全体を制御する中央制御装置９０と、基台２上面の右側に配設された整列トレイ１００を有して構成されている。この搬送装置１は、外部からバルク状態で部品受入装置１０に供給された部品を整列トレイ１００まで搬送し、部品を整列トレイ１００上に整列状態で載置するものである。
【００１７】
基台２は、略直方体状の部材である。基台２の内部には、中央制御装置９０や、特に図示しない電源装置等が配設されている。基台２上面の奥側端部には柱部材２ａが配設されており、この柱部材２ａの上端にはアーム２０を動作可能（揺動自在）に支持するアームブラケット２ｂが配設されている。本実施形態では、基台２上面の左側部分に部品受入装置１０から部品保持モジュール４０に部品を受け渡す受渡し領域３を、基台２上面の右側部分に部品の搬送先である搬出領域４を設定している。また、保持姿勢撮像手段７０が配設された基台２上面の中央手前側部分に保持姿勢撮像領域５を設定している。
【００１８】
部品受入装置１０は、略四角形状の受入トレイ１１と、例えばＸ−Ｙテーブルから構成されるトレイ移動手段１２と、アーム２０に配設された待機部品撮像手段１３から構成されている。受入トレイ１１は、トレイ移動手段１２上に配設されており、バルク状態で供給された複数の部品を上面に載置した状態で保持するものである。本実施形態では、この受入トレイ１１が本発明にかかる供給側部品保持手段を構成している。トレイ移動手段１２は、図示は省略するが、モータによって駆動される直動装置を互いに直角に組み合わせて構成されている。本実施形態におけるトレイ移動手段１２は、図３における上下方向および左右方向に受入トレイ１１を移動可能となっている。待機部品撮像手段１３は、本実施形態ではＣＣＤカメラから構成されている。待機部品撮像手段１３は、受入トレイ１１上に載置された状態で受渡し領域３にある部品を上方から撮像する位置に配設されている。待機部品撮像手段１３は中央制御装置９０と電気的に接続されている。
【００１９】
部品受入装置１０は、図１および３の左側に示す供給領域６において外部からバルク状態で受入トレイ１１上に載置された複数の部品を、トレイ移動手段１２によって受入トレイ１１を移動させることにより、受渡し領域３まで搬送する。すなわち、部品受入装置１０は、複数の部品を保持して供給領域６から受渡し領域３まで搬送する搬送装置として機能するように構成されている。
【００２０】
アーム２０は、アームブラケット２ｂからベース１０の上方を手前に向けて伸びる腕状の部材である。アーム２０には回転部材３０が回転自在に保持されると共に、回転部材駆動手段６０および外部付勢装置５０が配設されている。
【００２１】
回転部材３０は、略円盤状の部材であり、外周面に４つの部品保持モジュール４０が等間隔で配設されている。図１〜３では搬送装置１は運転可能状態であり、回転部材３０は部品を搬送可能な位置である運転位置にある。回転部材３０は、運転位置において回転の中心軸が上下方向となるようにアーム２０に保持されている。そして、回転部材３０は、運転位置において回転した場合に全ての部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５の上方を通過するように構成されている。また、運転位置においていずれかの部品保持モジュール４０が受渡し領域３に対向する位置にある場合に、他の部品保持モジュール４０が搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に対向する位置にあるように構成されている。
【００２２】
図４（ａ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の平面図であり、同図（ｂ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の断面図である。同図（ａ）に示されるように、部品保持モジュール４０は、略円筒状の回転部材３０の外周面に９０度間隔で外側に向けて突設されている。本実施形態では、このように各部品保持モジュール４０の間の部材を排除して（または切り欠いて）干渉回避空間部３１を生じるようにしている。干渉回避空間部３１の機能については、後述する。また、部品保持モジュール４０は、特に図示しないボルト等によって容易に着脱可能に回転部材３０に配設されている。
【００２３】
回転部材３０の上面の中心には、中空軸３２が突設されている。この中空軸３２は回転部材３０の回転の中心となると共に、アーム２０に回転自在に保持される部分となっている。また、中空軸３２は、大径の外側パイプ３２ａと小径の内側パイプ３２ｂが同軸的に配設された二重構造となっている。中空軸３２の外側パイプ３２ａと内側パイプ３２ｂの間隙は、低圧源となる真空ポンプ（図示省略）と部品保持モジュール４０を繋ぐ通路の一部となっている。中空軸３２の上端部には、スイベルジョイント３３を介して真空ポンプに繋がるエア配管３４が接続されている。
【００２４】
回転部材３０の内部には、外側パイプ３２ａと内側パイプ３２ｂの間隙と同軸的に接続された中央気室３５が中心部に形成されており、さらに、この中央気室３５から各部品保持モジュール４０に個別に接続された４つの吸引通路３６が放射状に形成されている。各吸引通路３６の途中には、部品保持モジュール４０と真空ポンプの連通・遮断を切り替える切替バルブ３７がそれぞれ配設されている。従って、本実施形態では、各部品保持モジュール４０と真空ポンプの連通・遮断を個別に切り替えることが可能となっている。本実施形態における切替バルブ３７は、ソレノイドによって弁体を移動させる電磁弁から構成されている。なお、切替バルブ３７は、電気的に駆動されるものであればその他の構成のものであってもよい。
【００２５】
回転部材３０の内部にはさらに、切替バルブ３７を制御して後述する吸着ノズル４２ａによる部品の吸着・解放を制御する吸着ノズル切替制御装置９１、および、後述する保持部自転駆動手段４３を制御する保持部自転制御装置９２が配設されている。吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えた制御装置である。吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２は、特に図示しない配線によって、切替バルブ３７および保持部自転駆動手段４３とそれぞれ電気的に接続されると共に、中央制御装置９０に電気的に接続されている。中央制御装置９０と吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２を繋ぐ配線は、中空軸３２先端部に配設されたスリップリング３８を介して接続されている。スリップリング３８と吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２の間の配線は、中空軸３２の内側パイプ３２ｂ内部を通されている。
【００２６】
図５（ａ）および（ｂ）は、部品保持モジュール４０の断面構造および外部付勢装置５０を示した図である。これらの図に示されるように、部品保持モジュール４０は、筺体４１と、筺体４１に自転自在に配設された保持部４２と、保持部４２を自転駆動する保持部自転駆動手段４３を有して構成されている。
【００２７】
筺体４１は、保持部４２および保持部自転駆動手段４３を内部に保持すると共に、回転部材３０にボルト等によって着脱可能に固定された部材である。
【００２８】
保持部４２は、図の下方に向けられた先端に吸着ノズル４２ａが配設された細長い円筒状の部材である。保持部４２は、中心軸周りに回転（自転）自在であると共に、中心軸（自転軸）方向に沿って往復移動自在に筺体４１に保持されている。保持部４２の内部は吸着ノズル４２ａに繋がる吸引通路４２ｂとなっている。保持部４２の吸引通路４２ａは、特に図示しない通路およびコネクタを介して回転部材３０に配設された切替バルブ３７に接続される。
【００２９】
吸着ノズル４２ａは、運転位置においては基台２上面に対向するように設けられている。切替バルブ３７は、真空ポンプと吸着ノズル４２ａの連通・遮断を切り替えると共に、遮断時には、吸着ノズル４２ａを大気開放状態とするように構成されている。すなわち、保持部４２は、切替バルブ３７によって真空ポンプと吸着ノズル４２ａが連通された場合に、吸着ノズル４２ａによって部品を吸引して吸着（保持）し、切替バルブ３７によって真空ポンプと吸着ノズル４２ａが遮断された場合に、吸着ノズル１２２ａに保持していた部品を解放するように構成されている。本実施形態では、部品保持モジュール４０は、本発明に係る搬送側部品保持手段を構成している。
【００３０】
保持部自転駆動手段４３は、筺体４１に固定されたモータ４３ａと、モータ４３ａの回転駆動力を保持部４２に伝達する伝達機構４３ｂから構成されている。本実施形態では、モータ４３ａはステッピングモータから構成されている。モータ４３ａは、特に図示しない配線およびコネクタを介して、保持部自転制御装置９２と電気的に接続される。伝達機構４３ｂは、モータ４３ａの出力軸に固定された駆動歯車４３ｂ１、および保持部４２に同軸的に固定された従動歯車４３ｂ２からなり、モータ４３ａの回転数を所定の減速比で減速するように構成されている。なお、伝達機構４３ｂを３つ以上の歯車列から構成するようにしてもよいし、ベルト伝達機構やチェーン伝達機構等により構成するようにしてもよい。
【００３１】
保持部４２は、この保持部自転駆動手段４３に駆動されて自転する。本実施形態では、このように保持部４２を自転させることによって、吸着ノズル４２ａに吸着保持した部品の姿勢を整えるようになっている。
【００３２】
保持部４２の基端部（図の上端部）には、ブラケット４４が接続されている。ブラケット４４は、保持部４２の上端部から図の右側（回転部材３０の中心側）に向けて配設されている。ブラケット４４は保持部４２に対して、保持部４２の中心軸周りに回転自在であるが保持部４２の中心軸方向には移動不可能に接続されている。すなわち、保持部４２が自転した場合には、ブラケット４４は回転しないが、保持部４２が中心軸（自転軸）方向に往復移動した場合には、ブラケット４４は保持部と共に往復移動するようになっている。
【００３３】
ブラケット４４は、内部付勢装置４５によって筺体４１から常に上方（アーム２０側）に向けて付勢されており、通常は図の右側端部を、筺体４１の図の右側内側面上部に設けられたストッパ４６に当接させた状態で静止している。これにより、保持部４２は、通常は図５（ａ）に示されるように、ブラケット４４と共にアーム２０側に引き寄せられた状態となる。すなわち、運転位置においては、保持部４２は通常、基台２上面から離隔した状態となる。ブラケット４４の図の右側端部上面には、受圧部材４４ａが上方（アーム２０側）に向けて突設されている。この受圧部材４４ａは筺体４１の外部に露出しており、外部付勢装置５０は、この受圧部材４４ａに外力を加えて押圧するように構成されている。
【００３４】
外部付勢装置５０は、先端を受圧部材４４ａに向けてアーム２０に配設された細長い円筒状のガイド部材５１と、ガイド部材５１の内部に挿通された細長い棒状の押圧部材５２と、アーム２０の上面に配設されたモータ５３と、モータ５３の出力軸に固定されたカム５４を有して構成されている。押圧部材５２は、先端を受圧部材４４ａに向けると共に、基端をカム５４に接続されている。そして、モータ５３に駆動されたカム５４の回転に伴って図の上下（受圧部材４４ａに近接離隔する方向）に往復移動するように構成されている。カム５４のカムプロファイルは、搬送装置１の搬送速度等に応じて適宜に設定すればよい。
【００３５】
押圧部材５２は、受圧部材４４ａに近接する方向への移動によって、自身の先端が受圧部材４４ａに当接すると共に、内部付勢装置４５の付勢力に勝る外力を受圧部材４４ａに加える。そして、図５（ｂ）に示されるように、ブラケット４４と共に保持部４２を、保持部４２の自転軸に沿ってアーム２０から離隔する方向に移動させる。その後、カム５４の回転に伴って押圧部材５２が受圧部材４４ａから離隔する方向へ移動すると、ブラケット４４および保持部４２は、内部付勢装置４５の付勢力により、保持部４２の自転軸に沿ってアーム２０に近接する方向に移動することとなる。
【００３６】
図１〜３に戻って、本実施形態では、運転可能状態において受渡し領域３および搬出領域４に対向する位置にある部品保持モジュール４０の受圧部材４４ａを押圧する位置に、外部付勢装置５０がそれぞれ配設されている。従って、外部付勢装置５０は、運転可能状態において受渡し領域３または搬出領域４に近接する方向に保持部４２を移動させるように配設されている。また、内部付勢装置４５は、運転可能状態において受渡し領域３または搬出領域４から離隔する方向に常に保持部４２を付勢し、外部付勢装置５０による受圧部材４４ａへの外力が加わらなくなった場合には、受渡し領域３または搬出領域４から離隔する方向に保持部４２を移動させるように構成されている。すなわち、本発明における保持部自転軸方向駆動手段は、内部付勢装置４５および外部付勢装置５０から構成されている。
【００３７】
回転部材駆動手段６０は、アーム２０の図の下面に固定され、アーム２０とターレットテーブル３０の間に位置している。本実施形態では、回転部材駆動手段６０は、アーム２０に固定されるステータ、およびステータの外周を回転する筒状のロータから構成されるＤＤモータである。ステータの中心部には軸方向に貫通孔が形成されている。回転部材３０は、この貫通孔内に中空軸３２を挿通した状態でロータに固定されている。
【００３８】
保持姿勢撮像手段７０は、本実施形態ではＣＣＤカメラから構成されている。保持姿勢撮像手段７０は、保持姿勢撮像領域５において上方から来る光を検知可能なように配設されている。具体的には、保持姿勢撮像手段７０は、運転可能状態において保持姿勢撮像領域５に対向する位置にある部品保持モジュール４０の吸着ノズル４２ａに保持された部品を下方から撮像する位置に配設されている。保持姿勢撮像手段７０は中央制御装置９０と電気的に接続されており、撮像して得られた画像情報は中央制御装置９０に送信される。
【００３９】
揺動手段８０は、モータ８２と、モータ８２の出力軸に接続されるねじ軸８４と、アーム２０に配設されるナット８６とから構成されている。モータ８２は、例えばステッピングモータであり、出力軸を上にして柱部材２ａの左側面にモータブラケット８２ａを介して揺動可能に配設されている。ねじ軸８４は、外周面におねじが形成された棒状の部材であり、モータ８２の出力軸に同軸的に接続されている。ナット８６は、ねじ軸８４のおねじと螺合するめねじを備えており、ナットブラケット８８を介してアーム２０の後端上方に回動可能に配設されている。ナット８６はねじ軸８４と螺合しており、ねじ軸８４がモータ８２に駆動されて回転することにより、ねじ軸８４に沿って直線移動する。ナット８６は、アーム２０の揺動中心よりも左側に位置している。従って、ナット８６を下方に移動させることで回転部材３０を上昇させ、ナット８６を上方に移動させることで回転部材３０を下降させることができる。
【００４０】
図６は、回転部材３０を退避位置まで移動させた状態を示した左側面図である。揺動手段８０は、部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に対向状態となる運転位置（図２参照）と、部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に非対向状態となる退避位置との間を、回転部材３０を移動可能に構成されている。具体的には、揺動手段８０はアーム２０を略９０度回動させることで、回転部材３０を運転位置から退避位置に移動させる。アーム２０の回動に伴ってナット８６およびモータ８２が回動または揺動するため、揺動手段８０は、シンプルな構成でありながらも、アーム２０をスムーズに回動させることができる。本実施形態では、退避位置に移動させることによって、回転部材３０を基台２から大きく引き離すと共に、回転部材３０の下面および部品保持モジュール４０の吸着ノズル４２ａの先端を側方に向けて開放するようにしている。このようにすることで、吸着ノズル４２ａのメンテナンスや、基台２に配設された部品受入装置１０、整列トレイ１００および保持姿勢撮像手段７０等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４１】
図１〜３に戻って、中央制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えた制御装置であり、部品受入装置１０、外部付勢装置５０、回転部材駆動手段６０および保持姿勢撮像手段７０等を直接制御する。また、中央制御装置９０は、吸着ノズル切替制御装置９１および保持部自転制御装置９２に制御情報を送信して、４つの切替バルブ３７および４つの保持部自転駆動手段４３を個別に制御させる。
【００４２】
整列トレイ１００は、マトリクス状に配置された複数の凹部１０１が上面に形成されたトレイであり、例えばＸ−Ｙテーブルから構成された整列トレイ移動手段１０２上に配設されている。整列トレイ移動手段１０２は、図示は省略するが、モータによって駆動される直動装置を互いに直角に組み合わせて構成されている。本実施形態における整列トレイ移動手段１０２は、図３における上下方向および左右方向に整列トレイ１００を移動可能となっている。
【００４３】
整列トレイ移動手段１０２は、中央制御装置９０に制御されて、搬出領域４にある部品保持モジュール４０の吸着ノズル４２ａの真下に、複数の凹部１０１のうちの１つが順番に位置するように整列トレイ１００を移動させる。すなわち、搬出領域４において吸着ノズル４２ａから開放された部品が凹部１０１に収容された後に、次に搬送される部品が収容される凹部１０１を、次に搬出領域４に到着する吸着ノズル４２ａの真下となる位置に配置するという動作を繰り返し、全ての凹部１０１内に部品を収容させる。全ての凹部１０１内に部品が収容された整列トレイ１００は、例えば次の検査工程等に運ばれる。
【００４４】
次に、搬送装置１の作動について説明する。図７（ａ）〜（ｆ）は、搬送装置１の作動を示した平面図である。
【００４５】
まず、同図（ａ）に示されるように、部品受入装置１０が、供給領域６において複数の部品を載置された受入トレイ１１を受渡し領域３まで移動させる。そして、同図（ｂ）に示されるように、回転部材３０が図の反時計回りに略９０度回転する。このとき、回転部材３０の回転中に待機部品撮像手段１３が受入トレイ１１上の部品を撮像し、この画像情報を基にトレイ移動手段１２が受入トレイ１１を移動させ、選択された受入トレイ１１上の１つの部品を受渡し領域３にある部品保持手段４０の吸着ノズル４２ａの真下となる位置に配置する。
【００４６】
詳細には、待機部品撮像手段１３は、受渡し領域３にある複数の部品を撮像した後に、その画像情報を中央制御装置９０に送信する。中央制御装置９０は、受信した画像情報を解析し、画像情報に含まれる複数の部品のうちの１つを適宜に選択する。そして、吸着ノズル４２ａが吸着可能な位置に選択した１つの部品を配置するようにトレイ移動手段１２を制御する。トレイ移動手段１２は、中央制御装置９０の制御に基づいて、受入トレイ１１を移動させ、選択された部品が吸着ノズル４２ａによって適切に吸着可能となるように、その位置を整える。すなわち、本実施形態のトレイ移動手段１２および待機部品撮像手段１３は本発明に係る整列手段を構成している。また、トレイ移動手段１２は本発明に係る整列手段の調整部を構成し、待機部品撮像手段１３は本発明に係る整列手段の撮像部を構成している。
【００４７】
待機部品撮像手段１３による撮像およびトレイ移動手段１２による部品位置の調整は、次の部品保持モジュール４０が受渡し領域３に対抗する位置に到着するまでに行われる。待機部品撮像手段１３は、受渡し領域３の真上に配設されているため、受渡し領域３に対抗する位置に部品保持モジュール４０がある場合には、部品保持モジュール４０に遮られて受入トレイ１１上の部品を撮像することができない。従って、待機部品撮像手段１３は、回転部材３０の回転中、すなわち、それまで受渡し領域３にあった部品保持モジュール４０が移動し、次の部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に撮像を行う。２つの部品保持モジュール４０の間は、上述したように、大きく切り欠かれて部材が排除された干渉回避空間部３１となっているため、待機部品撮像手段１３は、干渉回避空間部３１を通して上方から受入トレイ１１上の部品を撮像することができる。
【００４８】
このように、本実施形態では、部品保持モジュール４０の間に干渉回避空間部３１を形成することによって、受入トレイ１１上に載置されて受渡し領域３にある部品を待機部品撮像手段１３により撮像することを可能としている。これにより、吸着ノズル４２ａに対する部品の位置を微調整することができるため、バルク状態で載置された部品であっても、適切に吸着ノズル４２ａに吸着させて、搬送することが可能となる。すなわち、予め部品を整列状態としておかなくても、部品を吸着ノズル４２ａに確実に受け渡すことができる。また、部品を供給領域６から受渡し領域３まで搬送する途中に部品の位置を調整するのではなく、次に部品を吸着する部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に部品の位置を調整するため、部品搬送のサイクルタイムを悪化させないようになっている。同様に、本実施形態では、受渡し領域３内における吸着ノズル４２ａの吸着位置において、予め同軸状態で姿勢制御を行うことができる。この結果、吸着ノズル４２ａに対する部品の供給姿勢を高精度で制御することが可能になり、その後の吸着ノズル４２ａによる搬送行程を簡潔化することができる。なお、干渉回避空間部３１は、部材を排除した切り欠きに限定されるものではなく、周囲を囲まれた開口部であってもよいし、例えばガラス等の光を透過することができる部材から構成されるものであってもよい。
【００４９】
回転部材３０は、略９０度回転した後に、同図（ｃ）に示されるように、所定の時間静止する。回転部材３０が静止している間に、外部付勢装置５０が、受渡し領域３にある部品保持手段４０の保持部４２を下降させ、吸着ノズル４２ａを選択された部品に近接させる。そして、切替バルブ３７が吸着ノズル４２ａと真空ポンプを連通させることにより、吸着ノズル４２ａが選択された部品を吸着して保持する。その後、外部付勢装置５０による受圧部４４ａの押圧が解除されると共に、内部付勢装置４５による付勢力によって保持部４２は、吸着ノズル４２ａに部品を保持した状態で上昇する。
【００５０】
次に、回転部材３０は、再び略９０度回転して、同図（ｄ）に示されるように、再び所定の時間静止する。これにより、先程トレイ２ｂ上から取り出された部品は、保持姿勢撮像領域５に対抗する位置に搬送される。回転部材３０が静止している間に、保持姿勢撮像手段７０は、吸着ノズル４２ａに保持されている部品を撮像する。回転部材３０が回転している間には、上記同様に、待機部品撮像手段１３は受入トレイ１１上の部品を撮像し、トレイ移動手段１２は次の部品を吸着ノズル４２ａの真下に配置する。そして、回転部材３０が静止している間には、上記同様に、受渡し領域３に対抗する位置にある部品保持手段４０の吸着ノズル４２ａが次の部品を吸着して保持する。
【００５１】
次に、回転部材３０は、同図（ｅ）に示されるように、再び略９０度回転する。回転部材３０が回転している間に、保持部自転駆動手段４３が、保持姿勢撮像手段７０によって撮像された画像情報に基づいて保持部４２を適切な角度だけ自転させ、吸着ノズル４２ａに保持された部品の姿勢を、整列トレイ１００の凹部１０１内に適切に収容されるように整える。この間にも待機部品撮像手段１３およびトレイ移動手段１２は、上記動作を行う。
【００５２】
次に、回転部材３０は、同図（ｆ）に示されるように、再び所定の時間静止する。先程姿勢を整えられた部品は、搬出領域４に到着している。回転部材３０が静止している間に、外部付勢装置５０が、搬出領域４にある部品保持手段４０の保持部４２を下降させ、吸着ノズル４２ａを整列トレイ１００の凹部１０１に近接させる。そして、切替バルブ３７が吸着ノズル４２ａと真空ポンプを遮断して吸着ノズル４２ａを大気開放状態とする。これにより、吸着ノズル４２ａが保持していた部品は開放されて落下し、凹部１０１に収容される。その後、外部付勢装置５０による受圧部４４ａの押圧が解除されると共に、内部付勢装置４５による付勢力によって保持部４２は、吸着ノズル４２ａに部品を保持した状態で上昇する。保持姿勢撮像手段７０は、この間に、上記同様に次の部品を撮像する。また、受渡し領域３にある部品保持モジュール４０は、その次の部品を吸着ノズル４２ａに保持する。
【００５３】
次に、回転部材３０は、再び略９０度回転する。回転部材３０が回転している間に、整列トレイ移動手段１０２は、次の凹部１０１を吸着ノズル４２ａの真下に配置するように、整列トレイ１００を移動させる。この間にも、待機部品撮像手段１３、トレイ移動手段１２および保持部自転駆動手段４３は、上記動作を行う。
【００５４】
搬送装置１は、上記動作を繰り返すことによって、受入トレイ１１上にバルク状態で載置された部品を１つずつ取り出して搬送し、整列トレイ１００上に整列状態で載置する。搬送装置１では、受入トレイ１１上の部品の位置調整、および吸着ノズル４２ａに保持された部品の姿勢の調整を回転部材３０の回転中に行うため、無駄な待ち時間が発生しないようになっている。このため、搬送装置１は、バルク状態の複数の部品の中から１つの部品を適切に取り出し、且つ姿勢を整えた上で整列トレイ１００まで搬送して整列状態とする動作を高速に実行することができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る搬送装置１は、部品を保持した状態で受渡し領域３まで移動する受入トレイ１１と、受渡し領域３まで移動して受入トレイ１１から部品を受け取り、他の領域まで部品を保持した状態で搬送する部品保持モジュール４０と、受入トレイ１１が部品と共に受渡し領域３に到着してから部品保持モジュール４０が受渡し領域３に到着するまでの間に、受渡し領域３において受入トレイ１１に保持された部品の位置または姿勢を整えるトレイ移動手段１２および待機部品撮像手段１３と、を備える。
このため、部品を予め整列させなくても、搬送途中にサイクルタイムを悪化させることなく部品の位置または姿勢を整えることができる。すなわち、部品の搬送途中に無駄な待ち時間や待機動作を生じることなく高速で部品を搬送することが可能となる。
【００５６】
また、搬送装置１では、部品保持モジュール４０は、回転部材３０に対して周方向に沿って複数配設され、回転部材３０の回転に伴って部品が回転方向に搬送される。このため、直動式の搬送装置とは異なり、部品を受渡し領域３まで取りに行く動作と部品を受渡し領域３から搬送する動作を同時に行うことができる。これにより、搬送速度をさらに向上させることができる。
【００５７】
また、搬送装置１では、周方向に沿って配設される複数の部品保持モジュール４０の間に、待機部品撮像手段１３との干渉を避けるための干渉回避空間部３１が形成されている。このため、受渡し領域３にある部品を回転部材３０に遮られることなく、待機部品撮像手段１３によって直接撮像することができる。これにより、受渡し領域３以外の領域に待機部品撮像手段１３および整列装置等を配設して受入トレイの移動中に部品の位置または姿勢を調整する必要がなくなる。従って、受入トレイ１１の移動距離を短縮することが可能となり、搬送速度をさらに向上させることができる。
【００５８】
また、本発明にかかる整列手段は、受渡し領域３において受入トレイ１１に保持された部品を撮像する待機部品撮像手段１３、および待機部品撮像手段１３からの情報に基づいて部品の位置または姿勢を修正するトレイ移動手段１２からなる。このため、撮像した画像情報に基づいて部品の元の位置または姿勢を確実に把握した上で、要求される位置または姿勢に調整することができる。また、部品の外形だけでなく、部品表面に付した刻印や色彩等の目印に基づいて部品の姿勢を調整することができる。
【００５９】
また、待機部品撮像手段１３は、干渉回避空間部３１を通して受渡し領域３にある部品を撮像する。このため、待機部品撮像手段１３を受渡し領域３に近い位置に配設し、受渡し領域３にある部品を直接撮像することができる。また、部品保持モジュール４０の移動中に受渡し領域３にある部品を撮像し、その位置または姿勢を調整することが可能となり、部品の搬送速度を向上させることができる。
【００６０】
また、搬送装置１では、受入トレイ１１は、バルク状態で載置された部品を複数保持し、部品保持モジュール４０は、部品を上方から保持し、干渉回避空間部３１は、回転部材３０に形成された切り欠きであり、中央制御装置９０は、待機部品撮像手段１３で撮像した複数の前記部品の中から１つの部品を選択し、トレイ移動手段１２で受入トレイ１１を移動させることによって選択した部品の位置または姿勢を整える。このため、バルク状態で供給された部品を、サイクルタイムを悪化させることなく、整列状態で搬送先に搬送することができる。これにより、部品の生産や検査等の効率を向上させることができる。
【００６１】
なお、本実施形態に係る搬送装置１は、４つの部品保持モジュール４０を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の個数の部品保持モジュール４０を備えるようにしてもよい。
【００６２】
また、保持部４２は、吸着ノズル４２ａを下方に向けているが、これに限定されるものではなく、吸着ノズル４２ａを側方や上方に向けるものであってもよい。さらに、保持部４２は、吸着ノズル４２ａを備えるものに限定されるものではなく、例えばエア駆動により部品を把持する構造のものであってもよい。
【００６３】
また、回転部材３０は、運転位置において回転の中心軸が上下方向となるように配設されているが、これに限定されるものではなく、運転位置における回転の中心軸が水平方向や斜め方向となるように配設されるものであってもよい。また、回転部材３０は、本実施形態に示される形状以外の形状であってもよい。
【００６４】
また、切替バルブ３７は、真空ポンプと吸着ノズル４２ａを遮断すると共に吸着ノズルを大気開放状態とするものに限定されるものではなく、例えば、真空ポンプと吸着ノズル４２ａを遮断すると共に吸着ノズル４２ａをコンプレッサ等の高圧源と連通させるものであってもよい。このようにすることで、吸着ノズル４２ａからの部品の解放をより高速に行うことができる場合がある。
【００６５】
また、本実施形態では、切替バルブ３７を電磁弁から構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、切替バルブ３７を機械的に動作させるバルブから構成してもよい。さらに、切替バルブ３７を動作させるアクチュエータやモータ等を回転部材３０の外部に備えるようにしてもよい。
【００６６】
また、部品受入装置１０、整列トレイ移動手段１０２および保持姿勢撮像手段７０は、中央制御装置９０によって直接制御されるものに限定されるものではなく、それぞれに専用の制御装置を設けるようにしてもよい。
【００６７】
また、アーム２０は、基台２に配設されるものに限定されるものではなく、他の部材に配設されるものや、独立して設置されるものであってもよい。さらに、アーム２０は、揺動以外の動作を可能に構成されるものであってもよい。例えば、上方に向けて直線移動した後に揺動するように、または複数の異なる回転軸を中心に揺動もしくは回動するようにアーム２０を構成してもよい。
【００６８】
また、受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５の位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５をその他の位置に配置するようにしてもよい。さらに、部品の加工組立や検査等を行う領域を搬送途中に設けるようにしてもよい。
【００６９】
また、回転部材３０の回転は、９０度回転するごとに静止する間欠回転に限定されるものではなく、部品保持モジュール４０が受渡し領域３、搬出領域４および保持姿勢撮像領域５に対抗する位置にある場合にも、回転部材３０を低速で回転させ続けるようにしてもよい。
【００７０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る搬送装置１１０について説明する。
【００７１】
図８は本発明の第２の実施形態に係る搬送装置１１０の正面図であり、図９は搬送装置１１０の平面図である。図８および９は、搬送装置１１０が部品を搬送可能な運転可能状態である場合を示している。なお、以下の説明における各方向は、原則として運転可能状態の搬送装置１１０を正面から見た場合を基準としている。
【００７２】
図８および９に示されるように、搬送装置１１０は、基台１１１と、基台１１１の左側に配設された部品保持ユニット１２０と、部品保持ユニット１２０を移動させる部品保持ユニット移動手段１３０と、基台１１１の略中央部に回転自在に配設される回転テーブル１４０と、回転テーブル１４０を回転させる回転テーブル駆動手段１５０と、基台１１１の左側に配設される部品撮像手段１６０と、部品保持ユニット１２０にむけて部品を供給するフィーダ１７０と、搬送装置１１０全体を制御する制御装置１８０を有して構成されている。この搬送装置１１０は、部品を搬送しながら加工、組立、検査等を行う装置である。従って、搬送装置１１０は部品の製造装置としての機能も有しているが、図８および９においては部品の製造に関する装置についての図示を省略している。
【００７３】
本実施形態では、搬送装置１１０は、圧電振動子の製造に用いられるものである。搬送装置１１０は、外部のパッケージ供給装置１９１から供給されたパッケージを回転テーブル１４０で保持して搬送する。そして、フィーダ１７０から供給された水晶片を、部品保持ユニット１２０によって回転テーブル１４０に保持されたパッケージ内に収容する。その後、パッケージおよび水晶片を回転テーブル１４０で搬送しながらその他の処理や検査等を行う。搬送装置１１０における処理や検査等が完了したパッケージおよび水晶片は、外部の搬出装置１９２によって次の工程に搬出される。
【００７４】
基台１１１は、略直方体上の部材である。基台１１１の内部には、制御装置１８０や特に図示しない電源装置等が配設されている。本実施形態では、水晶片を部品保持ユニット１２０によって回転テーブル１４０に保持されたパッケージ内に載置する、すなわち水晶片を部品保持ユニット１２０から回転テーブルに受け渡す受け渡し領域１１２を基台１１１上面の左側部分に設定している。また、パッケージ供給装置１９１から回転テーブル１４０にパッケージが供給される受入領域１１３を基台１１１上面の奥側部分に、回転テーブル１４０から搬出装置１９２によってパッケージおよび水晶片が搬出される搬出領域１１４を基台１１１上面の右側部分に設定している。
【００７５】
部品保持ユニット１２０は、フィーダ１７０から部品（水晶片）を取り出して保持し、部品を保持した状態で移動することで回転テーブル１４０まで部品を搬送するものである。図１０（ａ）および（ｂ）は、部品保持ユニット１２０の構造を示した断面図である。これらの図に示されるように、部品保持ユニット１２０は、筺体１２１と、筺体１２１に自転自在に配設された保持部１２２と、保持部１２２を自転駆動する保持部自転駆動手段１２３と、保持部１２２を自転軸方向に往復動させる保持部往復動手段１２４を有して構成されている。
【００７６】
筺体１２１は、保持部１２２、保持部自転駆動手段１２３および保持部往復動手段１２４を内部に保持する部材である。保持部１２２は、図の下方に向けられた先端に吸着ノズル１２２ａが配設された細長い円筒状の部材である。保持部１２２は、中心軸周りに回転（自転）自在であると共に、中心軸（自転軸）方向に沿って往復移動自在に筺体１２１に保持されている。保持部１２２の内部は吸着ノズル１２２ａに繋がる吸引通路１２２ｂとなっている。保持部１２２の吸引通路１２２ａは、特に図示しない通路を介して、特に図示しない切替バルブおよび低圧源である真空ポンプに接続されている。保持部１２２は、切替バルブによって真空ポンプと吸着ノズル１２２ａが連通された場合に、吸着ノズル１２２ａによって部品を吸引して吸着（保持）し、切替バルブによって真空ポンプと吸着ノズル４２ａが遮断された場合に、吸着ノズル１２２ａに保持していた部品を解放するように構成されている。本実施形態では、部品保持ユニット１２０は、本発明に係る供給側部品保持手段を構成している。
【００７７】
保持部自転駆動手段１２３は、筺体１２１に固定されたモータ１２３ａと、モータ１２３ａの回転駆動力を保持部１２２に伝達する伝達機構１２３ｂから構成されている。本実施形態では、モータ１２３ａはステッピングモータから構成されている。モータ１２３ａは、特に図示しない配線を介して、制御装置１８０と電気的に接続されている。伝達機構１２３ｂは、モータ１２３ａの出力軸に固定された駆動歯車１２３ｂ１、および保持部１２２に同軸的に固定された従動歯車１２３ｂ２からなり、モータ１２３ａの回転数を所定の減速比で減速するように構成されている。なお、伝達機構１２３ｂを３つ以上の歯車列から構成するようにしてもよいし、ベルト伝達機構やチェーン伝達機構等により構成するようにしてもよい。保持部１２２は、この保持部自転駆動手段１２３に駆動されて自転することで、吸着ノズル１２２ａに吸着保持した部品の姿勢を整えるようになっている。すなわち、保持部自転駆動手段１２３は、本発明に係る整列手段を構成している。
【００７８】
保持部１２２の上部の筺体１２１には、保持部往復動手段１２４が固定されている。保持部往復動手段１２４は、本実施形態では、エア駆動式の直動アクチュエータから構成されている。保持部往復動手段１２４の可動ロッド１２４ａの先端は回転自在に保持部１２２の基端に接続されており、保持部１２２の自転を妨げないようになっている。保持部往復動手段１２４は、可動ロッド１２４ａを伸縮させることで、図１０（ａ）に示されるように保持部１２２を上昇（基台１１１上面から離隔する方項に移動）、または図１０（ｂ）に示されるように保持部１２２を下降（基台１１１上面に近接する方項に移動）させる。なお、保持部往復動手段１２４は、電磁式の直動アクチュエータから構成されるものであってもよいし、ラックアンドピニオン機構やカム機構とモータを組み合わせて構成されるものであってもよい。
【００７９】
図８および９に戻って、部品保持ユニット移動手段１３０は、エア駆動式の直動アクチュエータから構成されている。部品保持ユニット移動手段１３０は、部品保持ユニット１２０を左右水平方向に移動させ、フィーダ１７０に対抗する位置と受渡し領域１１２に対抗する位置の間を往復動させる。なお、部品保持ユニット移動手段１３０は、電磁式の直動アクチュエータから構成されるものであってもよいし、ラックアンドピニオン機構やボールねじ伝道機構とモータを組み合わせて構成されるものであってもよい。
【００８０】
回転テーブル１４０は、略円盤状の部材であり、外周面の１６箇所に部品載置部１４１が周方向に等間隔で設けられている。回転テーブル１４０は、回転の中心軸が上下方向となるように基台１１１に保持されている。そして、回転テーブル１４０は、回転した場合に全ての部品載置部１４１が受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４の上方を通過するように構成されている。また、いずれかの部品載置部１４１が受渡し領域１１２に対向する位置にある場合に、他の部品載置部１４１が受入領域１１３および搬出領域１１４に対向する位置にあるように構成されている。
【００８１】
部品載置部１４１は、部品（パッケージ）を載置して保持するものであり、回転テーブル１４０の外周面から外側に向けて突設されている。換言すれば、各部品載置部１４１の間の部材を切り欠いて、何もない空間としている。すなわち、各部品載置部１４１の間には、本発明に係る干渉回避空間部１４３が形成されている。部品撮像手段１６０は、この干渉回避空間部を通して部品（水晶片）の撮像を行う。なお、干渉回避空間部１４３は、部材を排除した切り欠きに限定されるものではなく、周囲を囲まれた開口部であってもよいし、例えばガラス等の光を透過することができる部材から構成されるものであってもよい。
【００８２】
部品載置部１４１の上面には、部品の少なくとも一部を収容して保持する凹部１４２が形成されている。回転テーブル１４０は、回転テーブル駆動手段１５０に駆動されて図９における反時計回りに回転することにより、凹部１４２に収容した部品を搬送する。本実施形態では、回転テーブル１４０は、受入領域１１３においてパッケージ供給装置１９１から凹部１４２に収容されたパッケージを、自身の回転によって受渡し領域１１２まで搬送する。そして、受渡し領域１１２において水晶片がパッケージ内に収容された後、回転テーブル１４０は、パッケージおよび水晶片を、搬出領域まで搬送する。パッケージおよび水晶片に対する各種の処理や検査等は、回転テーブル１４０による搬送中に行われる。
【００８３】
本実施形態では、回転テーブル１４０が本発明に係る回転部材を構成し、部品載置部１４１が本発明に係る搬送側部品保持手段を構成している。
【００８４】
回転テーブル駆動手段１５０は、回転テーブル１４０の下の基台１１１に固定されている。本実施形態では、回転部材駆動手段６０は、基台１１１に固定されるステータ、およびステータの外周を回転する筒状のロータから構成されるＤＤモータである。回転テーブル１４０は、ロータに固定されている。
【００８５】
部品撮像手段１６０は、本実施形態ではＣＣＤカメラから構成されている。部品撮像手段１６０は、受渡し領域１１２において上方から来る光を検知可能なように配設されている。具体的には、部品撮像手段１６０は、受渡し領域１１２に対向する位置にある部品保持ユニット１２０の吸着ノズル１２２ａに保持された部品を下方から撮像する位置に配設されている。部品撮像手段１６０は制御装置１８０と電気的に接続されており、撮像して得られた画像情報は制御装置１８０に送信される。
【００８６】
フィーダ１７０は、部品（水晶片）を一列に並べて部品保持ユニット１２０に向けて供給する既存の装置である。フィーダ１７０が供給する水晶片は、一列に整列した状態であるが、姿勢（向き）は定まっていない。
【００８７】
制御装置１８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えた制御装置であり、部品保持ユニット１２０、部品保持ユニット移動手段１３０、回転テーブル駆動手段１５０、部品撮像手段１６０およびフィーダ１７０等を制御する。
【００８８】
次に、搬送装置１１０の作動について説明する。図１１（ａ）〜（ｆ）は、搬送装置１１０の作動を示した部分断面図である。
【００８９】
本実施形態では、回転テーブル１４０は、略１／１６回転（略２２．５度）ごとに間欠的に回転する。具体的には、回転中に部品載置部１４１が受渡し領域１１２、受入領域１１３、搬出領域１１４に対向する位置にある状態となったときに所定の時間静止する。そして、この静止している間に、受入領域１１３におけるパッケージの受け入れ、受渡し領域１１２における水晶片のパッケージ内への収容、および搬出領域１１４からのパッケージおよび水晶片の搬出が行われる。
【００９０】
図１１（ａ）は、受渡し領域１１２において水晶片のパッケージ内への収容が行われた直後の状態を示している。このとき、部品載置部１４１の１つ、および部品保持ユニット１２０は、受渡し領域１１２に対向する位置にある。この後、同図（ｂ）に示されるように、回転テーブル１４０は再び回転し、これと略同時に、部品保持ユニット１２０は、保持部１２２を上昇させると共に、部品保持ユニット移動手段１３０によってフィーダ１７０に対向する位置に移動する。
【００９１】
次に、部品保持ユニット１２０は、同図（ｃ）に示されるように、保持部１２２を下降させてフィーダ１７０から１つの水晶片を吸引して取り出し、吸着ノズル１２２ａに吸着する。そして、部品保持ユニット１２０は、同図（ｄ）に示されるように、保持部１２２を上昇させて、水晶片を保持した状態で受渡し領域１１２に対向する位置に移動する。
【００９２】
水晶片を保持した部品保持ユニット１２０が受渡し領域１１２に対向する位置に到着したら、部品撮像手段１６０が部品保持ユニット１２０に保持された水晶片を撮像する。このとき、回転テーブル１４０は回転中であり、受渡し領域１１２に対向する位置には、干渉回避空間部１４３が位置している。従って、部品撮像手段１６０は、部品載置部１４１に遮られることなく、この干渉回避空間部１４３を通して、部品保持ユニット１２０が保持している水晶片を撮像することができる。部品撮像手段１６０は、撮像して得られた画像情報を制御装置１８０に送信する。制御装置１８０は、受信した画像情報を解析し、水晶片を適切な姿勢とするために必要な保持部１２２の回転（自転）角度を算出する。そして、同図（ｅ）に示されるように、保持部自転駆動手段１２３を制御して保持部１２２を自転させ、水晶片の姿勢を適切に整える。すなわち、本実施形態の保持部自転駆動手段１２３および部品撮像手段１６０は、本発明に係る整列手段を構成している。また、保持部自転駆動手段１２３は本発明に係る整列手段の調整部を構成し、部品撮像手段１６０は本発明に係る整列手段の撮像部を構成している。
【００９３】
ここまでの、部品保持ユニット１２０、部品撮像手段１６０および制御装置１８０の動作は、次の部品載置部１４１が受渡し領域１１２に対向する位置に到着するまでの間に行われる。すなわち、回転テーブル１４０に無駄な待機動作等を行わせる必要がないため、部品搬送のサイクルタイムを短縮することができる。
【００９４】
その後、同図（ｆ）に示されるように、次の部品載置部１４１が受渡し領域１１２に対向する位置に到着したら、部品保持ユニット１２０は、保持部１２２を下降させると共に保持していた水晶片を解放し、凹部１４２に収容されたパッケージ内に水晶片を収容する。
【００９５】
搬送装置１１０は、上記動作を繰り返すことによって、回転テーブル１４０が搬送しているパッケージ内に連続的に水晶片を収容する。搬送装置１１０では、フィーダ１７０からの水晶片の取り出し、および水晶片の姿勢の調整を回転テーブル１４０の回転中に行うため、無駄な待ち時間が発生しないようになっている。また、回転テーブル１４０に干渉回避空間部１４３を設けることにより、水晶片を撮像する部品撮像手段１６０を受渡し領域１１２に配設することが可能となっている。これにより、フィーダ１７０と回転テーブル１４０を近接させて配置し、部品保持ユニット１２０の移動距離を短くすることが可能となるため、搬送時間をさらに短縮することができる。
【００９６】
このように、搬送装置１１０では、部品保持ユニット１２０は、保持部自転駆動手段１２３を一体的に備えているため、部品の位置または姿勢を調整する装置を他の場所に配設する必要がない。従って、部品保持ユニット１２０の移動距離を短縮する等、搬送装置１１０のレイアウトを効率的に構成することが可能となり、搬送速度を向上させることができる。
【００９７】
また、部品保持ユニット１２０は、部品を上方から保持し、部品載置部１４１は、前記部品を下方から保持し、干渉回避空間部１４３は、回転テーブル１４０に形成された切り欠きであり、部品撮像手段１６０は、受渡し領域１１２にある部品を下方から撮像する。このため、例えば回転テーブル１４０上に載置された部品を搬送しながら加工組立や検査等を行うような場合に、回転テーブル上への部品の載置を、部品の位置または姿勢を整えながらも高速に行うことができる。これにより、部品の生産や検査等の効率を向上させることができる。
【００９８】
なお、本実施形態における回転テーブル１４０は、１６個の部品載置部１４１を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の個数の部品載置部１４１を備えるようにしてもよい。また、回転テーブル１４０は、本実施形態に示される形状以外の形状であってもよい。
【００９９】
また、部品保持ユニット１２０は、吸着ノズル１２２ａを備えるものに限定されるものではなく、例えばエア駆動により部品を把持する構造のものであってもよい。
【０１００】
また、部品保持ユニット１２０、部品保持ユニット移動手段１３０、回転テーブル駆動手段１５０、部品撮像手段１６０およびフィーダ１７０は、制御装置１８０によって制御されるものに限定されるものではなく、それぞれに専用の制御装置を別に設けるようにしてもよい。
【０１０１】
また、受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４の位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４をその他の位置に配置するようにしてもよい。
【０１０２】
また、回転テーブル１４０の回転は、２２．５度回転するごとに静止する間欠回転に限定されるものではなく、部品載置部１４１が受渡し領域１１２、受入領域１１３および搬出領域１１４に対抗する位置にある場合にも、回転テーブル１４０を低速で回転させ続けるようにしてもよい。
【０１０３】
また、フィーダ１７０の代わりに、部品（水晶片）を整列状態で載置するトレイや、部品を積み重ねて収容するカセット等を使用してもよい。
【０１０４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の搬送装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、電子機器や電子部品もしくはその他の各種物品の製造、または物流の分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置１の正面図である。
【図２】搬送装置１の左側面図である。
【図３】搬送装置１の平面図である。
【図４】（ａ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の平面図であり、同図（ｂ）は回転部材３０および部品保持モジュール４０の断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）部品保持モジュール４０の断面構造および外部付勢装置５０を示した図である。
【図６】回転部材３０を退避位置まで移動させた状態を示した左側面図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）搬送装置１の作動を示した平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る搬送装置１１０の正面図である。
【図９】搬送装置１１０の平面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）部品保持ユニット１２０の構造を示した断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｆ）搬送装置１１０の作動を示した部分断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１１０・・・搬送装置
３、１１２・・・受渡し領域
１１・・・受入トレイ
１２・・・トレイ移動手段
１３・・・待機部品撮像手段
３０・・・回転部材
３１、１４３・・・干渉回避空間部
４０・・・部品保持モジュール
１２０・・・部品保持ユニット
１２３・・・保持部自転駆動手段
１４０・・・回転テーブル
１４１・・・部品載置部
１６０・・・部品撮像手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を保持した状態で受渡し領域まで移動する供給側部品保持手段と、
前記受渡し領域まで移動して前記供給側部品保持手段から前記部品を受け取り、他の領域まで前記部品を保持した状態で搬送する搬送側部品保持手段と、
前記供給側部品保持手段が前記部品と共に前記受渡し領域に到着してから前記搬送側部品保持手段が前記受渡し領域に到着するまでの間に、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品の位置または姿勢を整える整列手段と、を備えることを特徴とする、搬送装置。
【請求項２】
前記搬送側部品保持手段は、回転部材に対して周方向に沿って複数配設され、前記回転部材の回転に伴って前記部品が前記回転方向に搬送されることを特徴とする、
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記周方向に沿って配設される複数の搬送側部品保持手段の間に、前記整列手段との干渉を避けるための干渉回避空間部が形成されていることを特徴とする、
請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記整列手段は、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品を撮像する撮像部、および前記撮像部からの情報に基づいて前記部品の位置または姿勢を修正する調整部からなることを特徴とする、
請求項３に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記撮像部は、前記干渉回避空間部を通して前記受渡し領域にある前記部品を撮像することを特徴とする、
請求項４に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記供給側部品保持手段は、前記調整部を一体的に備えていることを特徴とする
請求項４または５に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記供給側部品保持手段は、バルク状態で載置された前記部品を複数保持し、
前記搬送側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、
前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、
前記整列手段は、前記撮像部で撮像した複数の前記部品の中から選択された１つの部品の位置または姿勢を、前記調整部で前記供給側部品保持手段を移動させることによって整えることを特徴とする、
請求項５または６に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記供給側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、
前記搬送側部品保持手段は、前記部品を下方から保持し、
前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、
前記撮像部は、前記受渡し領域にある前記部品を下方から撮像することを特徴とする、
請求項５または６に記載の搬送装置。
【請求項１】
部品を保持した状態で受渡し領域まで移動する供給側部品保持手段と、
前記受渡し領域まで移動して前記供給側部品保持手段から前記部品を受け取り、他の領域まで前記部品を保持した状態で搬送する搬送側部品保持手段と、
前記供給側部品保持手段が前記部品と共に前記受渡し領域に到着してから前記搬送側部品保持手段が前記受渡し領域に到着するまでの間に、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品の位置または姿勢を整える整列手段と、を備えることを特徴とする、搬送装置。
【請求項２】
前記搬送側部品保持手段は、回転部材に対して周方向に沿って複数配設され、前記回転部材の回転に伴って前記部品が前記回転方向に搬送されることを特徴とする、
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記周方向に沿って配設される複数の搬送側部品保持手段の間に、前記整列手段との干渉を避けるための干渉回避空間部が形成されていることを特徴とする、
請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記整列手段は、前記受渡し領域において前記供給側部品保持手段に保持された部品を撮像する撮像部、および前記撮像部からの情報に基づいて前記部品の位置または姿勢を修正する調整部からなることを特徴とする、
請求項３に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記撮像部は、前記干渉回避空間部を通して前記受渡し領域にある前記部品を撮像することを特徴とする、
請求項４に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記供給側部品保持手段は、前記調整部を一体的に備えていることを特徴とする
請求項４または５に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記供給側部品保持手段は、バルク状態で載置された前記部品を複数保持し、
前記搬送側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、
前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、
前記整列手段は、前記撮像部で撮像した複数の前記部品の中から選択された１つの部品の位置または姿勢を、前記調整部で前記供給側部品保持手段を移動させることによって整えることを特徴とする、
請求項５または６に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記供給側部品保持手段は、前記部品を上方から保持し、
前記搬送側部品保持手段は、前記部品を下方から保持し、
前記干渉回避空間部は、前記回転部材に形成された切り欠きまたは開口であり、
前記撮像部は、前記受渡し領域にある前記部品を下方から撮像することを特徴とする、
請求項５または６に記載の搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１９６７４０（Ｐ２００９−１９６７４０Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３８１１４（Ｐ２００８−３８１１４）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（５０１４１０１３７）アキム株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（５０１４１０１３７）アキム株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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