特許 6357339 部品積載装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6357339

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】部品積載装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/91 20060101AFI20180702BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/91 A

   H01L21/78 W

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-79507(P2014-79507)

(22)【出願日】2014年4月8日

(65)【公開番号】特開2015-67456(P2015-67456A)

(43)【公開日】2015年4月13日

【審査請求日】2017年4月5日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0116841

(32)【優先日】2013年9月30日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】500548884

【氏名又は名称】ハンファテクウィン株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＨＡＮＷＨＡ ＴＥＣＨＷＩＮ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001601

【氏名又は名称】特許業務法人英和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平川 敏朗

(72)【発明者】

【氏名】杉本 洋一郎

(72)【発明者】

【氏名】竹下 和浩

(72)【発明者】

【氏名】石山 健二

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２３１００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５６４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１１０４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １／００

Ｂ６５Ｇ ４７／９１

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
前記ベースに結合され、上方に突出され、上部に回転可能なローラを含む支持部と、
前記支持部によって支持され、弾性を持つ積載板と、
前記積載板の端部に結合された状態で移動して、前記積載板の張力を調整する拡張部と、
ネジを回転させる駆動部とを含み、
前記拡張部は、
前記積載板の端部と結合するグリップ部と、
前記グリップ部を押す第１プレートと、
前記第１プレートと接続され、前記ベースの一面を貫通するスライダーと、
前記スライダーと前記ベースの間に具備されて前記スライダーの上下移動を案内するガイド部と、
前記スライダーと結合する第２プレートと、
前記第２プレートに固定され、前記ネジと接続するナットとを含む部品積載装置。

【請求項2】

前記支持部は、前記ベースに固定される固定部と、前記固定部に回転可能に結合され、前記ローラに挿入される回転軸とを含む、請求項１に記載の部品積載装置。

【請求項3】

前記固定部は溝を含み、前記回転軸が前記溝に配置される、請求項２に記載の部品積載装置。

【請求項4】

前記拡張部は、前記ベースから突出して移動する、請求項１から３のいずれかに記載の部品積載装置。

【請求項5】

前記拡張部が下方向に移動して前記積載板を拡張させて、前記積載板の面積が拡張されることによって、前記ローラが回転する、請求項４に記載の部品積載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品積載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の小型化、高性能化が加速されているなか、高性能の超小型電子部品の製造技術が非常に重要である。大量に生産された電子部品は、部品単位で包装されて販売されることもあるが、電子機器を製造するメーカーでは部品装着装置に大量の電子部品を投入する工程を実施するため、多数の電子部品をトレイに包装（パッケージング）して販売されることもある。

【0003】

多数の電子部品をトレイに包装する工程では、電子部品の不良品を取り出してトレイに正確に整列させた状態で包装する必要があるため、自動化された電子部品の包装システムが使用される。この電子部品の包装システムでは、不良品を除いて良品のみを選別した後、選別された電子部品をトレイに積載する。そのために部品積載装置が必要となる。

【0004】

このような部品積載装置に関連する技術として特許文献１、２の技術があるが、いずれも電子部品の包装システムに適用されたものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５−２８３４５１号公報

【特許文献2】特開平１０−４１６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、電子部品の包装システムに好適に適用可能な部品積載装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点によれば、ベースと、前記ベースに結合され、上方に突出され、上部に回転可能なローラを含む支持部と、前記支持部によって支持され、弾性を持つ積載板と、前記積載板の端部に結合された状態で移動して、前記積載板の張力を調整する拡張部と、ネジを回転させる駆動部とを含み、前記拡張部は、前記積載板の端部と結合するグリップ部と、前記グリップ部を押す第１プレートと、前記第１プレートと接続され、前記ベースの一面を貫通するスライダーと、前記スライダーと前記ベースの間に具備されて前記スライダーの上下移動を案内するガイド部と、前記スライダーと結合する第２プレートと、前記第２プレートに固定され、前記ネジと接続するナットとを含む部品積載装置が提供される。

【0008】

本発明において、前記支持部は、前記ベースに固定される固定部と、前記固定部に回転可能に結合され、前記ローラに挿入される回転軸とを含むことができる。

【0009】

本発明において、前記固定部は溝を含み、前記回転軸を前記溝に配置することができる。

【0010】

本発明において、前記拡張部は、前記ベースから突出して移動することができる。

【0011】

本発明においては、前記拡張部が下方向に移動して前記積載板を拡張させて、前記積載板の面積が拡張されることによって、前記ローラが回転することができる

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、電子部品の包装システムに適用可能な部品積載装置の積載板を均一に拡張させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施例の部品積載装置が装着された電子部品の包装システムの構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】図１の電子部品の包装システムの動作状態を示した斜視図である。

【図3】図１の電子部品の包装システムの他の動作状態を示した斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る図１の部品積載装置の構成を概略的に示す断面図である。

【図5】本発明の一実施例に係る積載板が拡張された状態の部品積載装置の構成を概略的に示す断面図である。

【図6】本発明の一実施例に係る支持部の構成を概略的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。

【0015】

図１は、本発明の一実施例の部品積載装置（３）が装着された電子部品の包装システムの構成を概略的に示す斜視図である。

【0016】

図１に示された実施例の電子部品包装システム（１００）は、個々の単位で製造が完了した大量の電子部品の供給を受け、不良品を検出し、品質が良好な電子部品（良品）のみを選別した後、選別された電子部品を正確に配置された姿勢でトレイに積載する機能を実行する装置である。

【0017】

電子部品の包装システム（１００）は、制御用ソフトウェアを備えたコンピュータや、一つの半導体チップに製作された中央処理装置（ＣＰＵ）や、各種半導体チップを有するプリント回路基板のような制御部によって制御されることにより、様々な構成要素を動作させることができる。以下で説明される電子部品の包装システム（１００）の各構成要素の動作の制御は、制御部によって行われる。

【0018】

電子部品の包装システム（１００）の基板部（１０１）には、Ｙ軸に平行な方向に延長する第１ガイド（１０２）が配置される。第１ガイド（１０２）には、部品積載装置（３）が第１ガイド（１０２）に沿って移動可能に配置される。部品積載装置（３）は、第１ガイド（１０２）に設けられた駆動部（１０３）から供給される動力により第１ガイド（１０２）に沿って移動することができる。

【0019】

部品積載装置（３）は、部品供給ロボット（１０７）から供給された電子部品が積載される積載板（３２０）を備える。部品供給部（１０８）は、製造が完了した複数の電子部品を一時的に収納する機能を有する。部品供給部（１０８）には、作業者が手動で電子部品を供給することがあり、別個の電源装置（ロボット）によって電子部品が供給されることもある。

【0020】

図２は図１の電子部品の包装システムの動作状態を示した斜視図である。

【0021】

部品供給ロボット（１０７）が部品供給部（１０８）に収納された電子部品を吸着して部品積載装置（３）の積載板（３２０）に供給すると、部品積載装置（３）が第１ガイド（１０２）に沿って、第１のカメラ（１１０）の位置に移動する。

【0022】

第１のカメラ（１１０）は、積載板（３２０）の表面に置かれている複数の電子部品の画像を撮影する。電子部品の包装システム（１００）の制御部は、第１のカメラ（１１０）の撮影画像を利用して、複数の電子部品のそれぞれのＸ軸とＹ軸の位置と、回転した角度（θ）を算出することができる。第１のカメラ（１１０）は、第４ガイド（１５０）に沿ってＸ軸に平行な方向に移動することができる。

【0023】

図３は図１の電子部品の包装システムの他の動作状態を示した斜視図である。

【0024】

第１のカメラ（１１０）によって撮影された画像から積載板（３２０）上の複数の電子部品の位置が確認されれば、第２のカメラ（１１１）が第２ガイド（１２０）に沿って積載板（３２０）上の電子部品の位置に移動する。第２のカメラ（１１１）は、それぞれの電子部品の上面を撮影して、電子部品の上面の外観検査を実施する。第２のカメラ（１１１）は、電子部品に向けて光を照射する照明部（１１１ａ）を備える。

【0025】

第２ガイド（１２０）は、Ｘ軸に平行な方向に沿って延長するように配置され、第２のカメラ（１１１）とロータリーヘッド（１３０）を第２ガイド（１２０）に沿って移動させる機能を実行する。

【0026】

第２のカメラ（１１１）を利用することにより、それぞれの電子部品の外観検査を実施するとともに、それぞれの電子部品の中心位置を算出することができる。

【0027】

ロータリーヘッド（１３０）は、第２ガイド（１２０）に沿ってＸ軸に平行な位置に移動することができる。また、第２ガイド（１２０）は、図面に表さなかったが、Ｙ軸に平行な位置に移動することができる。したがって、ロータリーヘッド１３０は、Ｘ軸とＹ軸のそれぞれに平行に移動することにより、算出されたそれぞれの電子部品の位置に対応する位置に移動することができる。

【0028】

ロータリーヘッド（１３０）は、電子部品の位置に対応する位置に移動した後、ロータリーヘッド（１３０）のノズル（１３１）を下降させて、圧縮空気の吸引力を利用することで、部品積載装置（３）の積載板（３２０）に置かれている電子部品を吸着（ピックアップ）する。ロータリーヘッド（１３０）は、円周方向に沿って配置される複数のノズル（１３１）を備える。ロータリーヘッド（１３０）が所定角度回転した後にノズル（１３１）が下降して電子部品を吸着することにより、ロータリーヘッド（１３０）の全ノズル（１３１）のそれぞれが電子部品を吸着することができる。

【0029】

第２のカメラ（１１１）によって実施された外観検査に基づいて、不良品と判定された電子部品は、ノズル（１３１）によって吸着されない。ロータリーヘッド（１３０）による電子部品の吸着が完了した後に、不良品回収部（１０９）が不良品と判定され、積載板（３２０）に残っている電子部品を吸着して回収することができる。

【0030】

ロータリーヘッド（１３０）のノズル（１３１）が電子部品を吸着した後に、ロータリーヘッド１３０は、Ｘ軸に平行な方向に第２ガイド（１２０）に沿って移動することにより、第３のカメラ（１１２）の上に移動する。第３のカメラ（１１２）は、ロータリーヘッド（１３０）のノズル（１３１）に吸着された電子部品の下面を撮影して、電子部品の外観検査を行うことができる。ロータリーヘッド（１３０）を回転させながら、第３のカメラ（１１２）によって撮影することにより、全ノズル（１３１）のそれぞれに吸着された電子部品の外観検査を行うことができる。

【0031】

全ての電子部品の外観検査（スキャン）が完了した後に、ロータリーヘッド（１３０）をＸ軸とＹ軸に対して平行な方向に移動させる。具体的には、ロータリーヘッド（１３０）をトレイホルダー組立体（１７０）の電子部品が積載されるトレイ（１７１）に対応する位置に移動させた後、ロータリーヘッド（１３０）のノズル（１３１）を下降させて圧縮空気をオフにすることにより、トレイ（１７１）のポケットに電子部品を挿入することができる。

【0032】

ロータリーヘッド（１３０）を回転させると同時に、ロータリーヘッド（１３０）をＸ軸とＹ軸方向に移動させて、次のノズル（１３１）の電子部品をトレイ（１７１）の次のポケットに挿入させる動作を繰り返すことで、複数の電子部品をトレイ（１７１）の複数のポケットのそれぞれに挿入することができる。

【0033】

トレイ（１７１）には、検査の結果、良品と判定された電子部品のみを挿入し、検査の結果、不良品と判定された電子部品はダンプボックス（１９０）に移動させる。ロータリーヘッド（１３０）は、ダンプボックス（１９０）の位置に対応する位置に移動した後に不良品である電子部品をダンプボックス（１９０）に落下させることができる。

【0034】

トレイ（１７１）が一杯になると、トレイ（１７１）を第３ガイド（１４０）に沿ってＹ軸に平行な方向に移動させる。第３ガイド（１４０）は、駆動部（１４１）の駆動力によって、トレイ（１７１）をＹ軸に平行な方向に移動させることができる。一方、第４のカメラ（１１３）は、第４ガイド（１５０）に沿ってＸ軸に平行な方向に移動することができる。

【0035】

トレイ（１７１）を図２に示された第４のカメラ（１１３）の位置まで移動させた後に、第４のカメラ（１１３）がトレイ（１７１）に積載された全ての電子部品を撮影する。具体的には、トレイ（１７１）を第３ガイド（１４０）に沿って移動させながら、第４のカメラ（１１３）をＸ軸に平行な一方向に移動させることで、トレイ（１７１）の全てのポケットの画像を撮影することができる。

【0036】

第４のカメラ（１１３）によって撮影された画像を合成することで、トレイ（１７１）の全体のポケットに挿入された電子部品の完全な画像を獲得することができ、ポケットに挿入された電子部品の積載状態が不良である不良品が存在する場合には、検査結果を出力して警告を行うことができる。

【0037】

上述した構成の電子部品の包装システム（１００）は、ロータリーヘッド（１３０）のノズル（１３１）に吸着される電子部品の上面の外観検査と下面の外観検査を一連の処理過程中に連続して高速に行うことができる。したがって、電子部品をトレイ（１７１）に移す動作を実行するとともに、電子部品の上面と下面の外観検査を高精度に行うので、電子部品包装工程の迅速性と信頼性が向上する。

【0038】

また、第１のカメラ（１１０）から取得した画像から、それぞれの電子部品の位置を正確に認識した後、ロータリーヘッド（１３０）がそれぞれの電子部品を迅速に吸着することができ、電子部品を吸着したロータリーヘッド（１３０）は、第３のカメラ（１１２）の検査工程を通過した後、トレイ（１７１）の上に移動して部品積載工程を迅速に実行することができる。

【0039】

上述のような構成により、ロータリーヘッド（１３０）のＸ軸に平行な一方向の移動距離が最小化され、トレイ（１７１）に部品を高速に積載（ロード）することができ、電子部品の包装システム（１００）の全体的なサイズを最小限に抑えることができる。

【0040】

図４は、本発明の一実施形態に係る図１の部品積載装置（３）の構成を概略的に示す断面図、図６は、本発明の一実施例に係る支持部（３３０）の構成を概略的に示す平面図である。

【0041】

図４を参照すると、部品積載装置（３）は、ベース（３１０）、支持部（３３０）、積載板（３２０）、拡張部（３４０）、及び駆動部（３５０）を含むことができる。

【0042】

ベース３１０は、内部に駆動部（３５０）を備えており、拡張部（３４０）が運動できるように支持台の役割を果たすことができる。

【0043】

支持部（３３０）は、ベース（３１０）の上面に結合され、その上面から上方に突出している。支持部（３３０）は、固定部（３３３）、回転軸（３３２）、及びローラ（３３１）を含むことができる。

【0044】

固定部（３３３）は、ベース（３１０）に固定することができる。固定部（３３３）は、複数個形成され、複数個形成された固定部（３３３）が、全体的に円形を形成するように配列することができる。固定部（３３３）の上に溝（３３３１）が形成されることができる。

【0045】

回転軸（３３２）は固定部（３３３）に回転可能に結合することができる。そして、この回転軸（３３２）がローラ（３３１）と結合することができる。すなわち、回転軸（３３２）は、ローラ（３３１）に挿入することができる。回転軸（３３２）は固定部（３３３）の上部に形成された溝（３３３１）に配置され、ローラ（３３１）に挿入された回転軸（３３２）が回転することにより、ローラ（３３１）が回転することができる。

【0046】

ローラ（３３１）は支持部（３３０）の上部に配置することができ、積載板（３２０）と接触することができる。ローラ（３３１）の回転軸（３３２）が挿入され、回転軸（３３２）が回転するにつれて、ローラ（３３１）が回転することができる。ローラ（３３１）は、積載板（３２０）の張力の変化により、回転することができる。また、ローラ（３３１）は、積載板（３２０）の面積が拡大するにつれて回転することができる。図４には、シリンダー形のローラ（３３１）が示されているが、ローラ（３３１）は球形などの様々な形で支持部（３３０）の上部に配置することができる。

【0047】

図６を参照すると、固定部（３３３）、回転軸（３３２）及びローラ（３３１）がそれぞれ複数個設けられ、複数個設けられた固定部（３３３）における、回転軸（３３２）とローラ（３３１）が、全体的に円形をなすように配列されることができる。また、複数のローラ（３３１）が積載板（３２０）と接触することができる。例えば積載板の（３２０）の面積が拡大するにつれて、複数のローラ（３３１）が回転することができる。

【0048】

再び図４を参照すると、積載板（３２０）は支持部（３３０）によって支持されることができる。また、積載板（３２０）は支持部（３３０）のローラ（３３１）と接触することができる。積載板（３２０）は、弾性（伸縮性）を持つことができ、これによって積載板（３２０）の張力が調整されることができる。積載板（３２０）は、弾性（伸縮性）を有するゴム、合成樹脂などの物質で形成することができる。積載板（３２０）の表面は非粘着性とすることができ、また、高い摩擦係数を持つようにすることができる。これにより、部品積載装置（３）の移動時に積載板（３２０）に配置される部品（１０）の移動（ずれ）を防止することができる。

【0049】

拡張部（３４０）は、積載板（３２０）の端部に結合された状態で移動して、積載板（３２０）の張力を調整することができる。また、拡張部（３４０）は積載板（３２０）の面積を拡大させることができる。拡張部（３４０）は、ベース（３１０）から突出して上下方向（Ｍ方向）に移動することができる。

【0050】

拡張部（３４０）は、グリップ部（３４１）、第１プレート（３４２）、スライダー（３４３）、第２プレート（３４４）及びナット（３４５）を含むことができる。

【0051】

グリップ部（３４１）は、積載板（３２０）の端部と結合することができる。第１プレート（３４２）は、グリップ部（３４１）を上から押すことができる。スライダー（３４３）は、第１プレート（３４２）と接続され、ベース（３１０）の一面（上面）を貫通することができる。スライダー（３４３）とベース（３１０）の間にガイド部（３６０）が具備されてスライダー（３４３）の上下移動を案内することができる。第２プレート（３４４）はスライダー（３４３）と結合することができる。ナット（３４５）は、第２プレート（３４４）に固定することができる。

【0052】

駆動部（３５０）は、拡張部（３４０）を移動（駆動）させることができる。駆動部（３５０）は、ベース（３１０）の内部に配置することができる。駆動部（３５０）は、モータであることができる。駆動部（３５０）は、カップリング（３８０）によってネジ（３７０）と接続することができる。ネジ（３７０）は、拡張部（３４０）のナット（３４５）と接続することができる。

【0053】

駆動部（３５０）によってネジ（３７０）が回転することができ、ネジ（３７０）に接続されたナット（３４５）が上下に移動することにより、拡張部（３４０）が上下に移動することができる。図面には、ネジとナットによって上下に移動させる方法を示したが、これに限定されず、さまざまな方法で拡張部（３４０）を上下に移動させることができる。

【0054】

積載板（３２０）の表面には、部品（１０）が積載される。積載板（３２０）の表面には複数の部品（１０）を積載することができる。部品（１０）どうしの間隔は、所定の間隔（Ｌ１）であることができる。

【0055】

図５は、本発明の一実施例に係る積載板（３２０）が拡張された状態の部品積載装置（３）の構成を概略的に示す断面図である。

【0056】

図５を参照すると、駆動部（３５０）によってネジ（３７０）が回転することができ、ネジ（３７０）に接続されたナット（３４５）が下方向（Ｄ方向）に移動するにつれて、拡張部（３４０）が下方向に移動することができる。このとき、拡張部（３４０）のグリップ部（３４１）が積載板（３２０）の端部に結合された状態で下方向に移動するので、積載板（３２０）の張力が増加する。拡張部（３４０）が積載板（３２０）の端部を持ち、下方向に移動するにつれて積載板（３２０）の面積が拡大する。

【0057】

積載板（３２０）は、支持部（３３０）のローラ（３３１）と接触した状態で、面積が拡大することができる。積載板（３２０）の面積が拡大するにつれてローラ（３３１）が回転することができる。これにより、積載板（３２０）を全体的に均一に拡張することができる。

【0058】

積載板（３２０）の面積が拡大するにつれて積載板（３２０）の表面に配置された部品（１０）どうしの間隔（Ｌ２）が拡張される前の間隔（Ｌ１）よりも拡大される。これにより、カメラによる積載板（３２０）の表面に置かれている複数の部品（１０）の撮影時に、それぞれの部品（１０）の位置算出及び外観検査が容易になる。

【0059】

本発明について、図面に示された実施例を参考にして説明したが、これは例示的的なものに過ぎず、当該分野における通常の知識を有する者であれば、このことから多様な変形及び実施形態の変形が可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。

【符号の説明】

【0060】

３：部品積載装置
３１０：ベース
３２０：積載板
３３０：支持部
３４０：拡張部
３５０：駆動部
３３１：ローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】