(57)【要約】【課題】枚葉品の吸着搬送に関して、全体的な効率を向上する。【解決手段】吸着搬送装置のインレット供給部には、薄く軽量なインレット１０とその載置用トレイ１２とが交互に積層した状態で蓄えられている。吸着搬送装置は、インレット供給部で搬送ハンド２０を下降させると、大きい吸引力を発生させて吸着パッド２２に最上層のインレット１０とともにその下層の載置用トレイ１２を一緒に吸着させる。この状態で、搬送ハンド２０を先ずトレイ排出部へ移動させ、そこで吸着パッド２２の吸引力を低下させ、載置用トレイ１２のみを分離させる。そして、搬送ハンド２０をインレット位置決め部に移動させ、そこでインレット１０を分離する。【選択図】図１
2010013227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の枚葉品を上下方向に積層した状態で蓄え、上方向に枚葉品を取り出すための取出口が形成された供給部と、
前記取出口を通じて前記供給部内に出入りし、この出入り動作に伴い枚葉品を吸引して前記供給部内から取り出した後、前記供給部の設置場所から少なくとも別の第１搬送場所及び第２搬送場所へそれぞれ移動する吸着パッドと、
前記吸着パッドが前記取出口を通じて前記供給部内に出入りする際、前記吸着パッドに第１の吸引力を発生させて前記取出口に面した最外層の枚葉品を吸着するとともに、この吸着に伴い前記最外層の枚葉品と重なり合う内層の枚葉品との間に周囲よりも低圧な状態を発生させることで２層分の枚葉品をともに吸着した状態で前記供給部から取り出させ、この後に前記吸着パッドが前記２層分の枚葉品を吸着したまま前記第１搬送場所へ移動すると、前記第１の吸引力よりも小さい第２の吸引力を前記吸着パッドに発生させて前記低圧な状態を解消させることにより、前記第１搬送場所で前記内層の枚葉品のみの吸着を解除する制御部と
を備えたことを特徴とする枚葉品の吸着搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の枚葉品の吸着搬送装置において、
前記制御部は、
前記第１搬送場所で前記内層の枚葉品の吸着を解除した後に前記吸着パッドが前記第２搬送場所へ移動すると、前記吸着パッドによる吸引を停止して前記第２搬送場所で前記最外層の枚葉品の吸着を解除することを特徴とする枚葉品の吸着搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の枚葉品の吸着搬送装置において、
前記最外層の枚葉品とともに前記吸着パッドに吸着された状態の前記内層の枚葉品を前記最外層の枚葉品から分離させる分離手段をさらに備え、
前記制御部は、
前記第１搬送場所で前記吸着パッドに前記第２の吸引力を発生させるとともに、合わせて前記分離手段による分離を実行させることを特徴とする枚葉品の吸着搬送装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の枚葉品の吸着搬送装置において、
前記供給部は、
上方向に開口した前記取出口に面する最外層の位置から可撓性のシート材料とこれを載置する板状部材とを交互に積層した状態で蓄えており、
前記吸着パッドは、
前記第１の吸引力により前記シート材料を局部的に撓ませることで、前記シート材料とこれを載置する前記板状部材との間に前記低圧な状態を発生させて前記シート状材料とともに前記板状部材を吸着して前記供給部から取り出すことを特徴とする枚葉品の吸着搬送装置。
【請求項５】
上方向に枚葉品を取り出すための取出口が形成された供給部に複数の枚葉品を上下方向に積層した状態で蓄えておき、前記取出口を通じて吸着パッドを前記供給部内に出入りさせて前記吸着パッドにより枚葉品を吸引して前記供給部内から取り出した後、前記供給部の設置場所から少なくとも別の第１搬送場所及び第２搬送場所へそれぞれ枚葉品を搬送する枚葉品の吸着搬送方法であって、
前記取出口を通じて前記供給部内に前記吸着パッドを進入させる進入工程と、
前記吸着パッドが前記取出口に面した最外層の枚葉品に接した状態で前記吸着パッドに第１の吸引力を発生させ、この第１の吸引力で前記最外層の枚葉品を吸着するとともに、この吸着に伴い前記最外層の枚葉品と重なり合う内層の枚葉品との間に周囲よりも低圧な状態を発生させることで２層分の枚葉品をともに前記吸着パッドにより吸着させる吸着工程と、
前記第１の吸引力を発生させたまま前記吸着パッドを前記取出口から抜け出させ、前記２層分の枚葉品を前記供給部から取り出す取出工程と、
前記吸着パッドに前記２層分の枚葉品を吸着させた状態で前記第１搬送場所へ移動させる第１搬送工程と、
前記第１搬送場所で前記第１の吸引力よりも小さい第２の吸引力を前記吸着パッドに発生させて前記低圧な状態を解消させることにより、前記第１搬送場所で前記内層の枚葉品のみを前記吸着パッドから分離させる第１分離工程と、
前記第１搬送場所で前記内層の枚葉品を分離させた後、前記吸着パッドに前記最外層の枚葉品のみを吸着させた状態で前記第２搬送場所へ移動させる第２搬送工程と、
前記第２搬送場所で前記吸着パッドによる吸引を停止し、前記最外層の枚葉品を前記吸着パッドから分離させる第２分離工程と
を含むことを特徴とする枚葉品の吸着搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層した状態で蓄えられている枚葉品を吸引力で取り出し、所望の位置へ搬送する枚葉品の吸着搬送装置及び吸着搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルムやカード等の枚葉品を積層した状態で蓄えておき、そこから必要な枚葉品を取り出して所望の場所へ搬送する手段として吸引力を利用した先行技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。一般に枚葉品は薄く軽量であるため、吸引力を利用しての搬送そのものは容易であるものの、多数の枚葉品を積層したところから１枚ずつ取り出そうとすると、複数の枚葉品が密着した状態で一緒に取り出されてしまう現象（いわゆる２枚取り、重ね取り等）が発生しやすい。このような現象が生産ライン上で発生すると、動作不良（例えばジャム）となって機械の運転が停止するため、それによって稼働効率が低下してしまう。
【０００３】
このため先行技術（特許文献１）では、積層された枚葉品（シート）に対し、４つの垂直な真空吸着パッドを下降させて４箇所を同時に吸着し、その後、枚葉品の辺方向で隣接する真空吸着パッド同士を非同期に上昇させることで２枚取りを防止している。また別の先行技術（特許文献２）では、真空吸着パッドの内部構造を改良することで、吸着パッド自体に吸着時の分離性能を持たせている。これらの他にも、積層された枚葉品の複数枚取りを防止しようとする従来技術は多数存在する。
【特許文献１】特開２００１−２６１１７４号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０５３１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら多くの先行技術は、枚葉品の複数枚取りを防止することに拘泥する余り、枚葉品を取り出した後の搬送動作まで含めた効率を向上しようとする観点に欠けている。すなわち枚葉品の搬送作業は、その１枚１枚を全て最終的な目的の位置まで搬送して初めて完了するのものであるから、先行技術（特許文献１）のように１枚ごとの分離工程に時間をかけていると、トータルでみた作業効率をあまり向上することはできない。また、吸着パッドを何度も往復させて枚葉品を１枚ずつ搬送する動作は、それだけ吸着パッドの延べ移動距離が長くなるため、トータルでみると搬送効率があまりよくないという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、枚葉品の吸着搬送に関して、全体的な効率を向上することができる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の吸着搬送装置は、枚葉品の供給部、枚葉品を吸着して搬送する吸着パッド、そして吸着パッドの動作を制御する制御部を備えた構成である。このうち供給部は、複数の枚葉品を上下方向に積層した状態で蓄え、上方向に枚葉品を取り出すための取出口が形成されている。吸着パッドは、取出口を通じて供給部内に出入りし、この出入り動作に伴い枚葉品を吸引して供給部内から取り出した後、供給部の設置場所から少なくとも別の第１搬送場所及び第２搬送場所へそれぞれ移動することで搬送動作を行う。そして制御部は、吸着パッドが取出口を通じて供給部内に出入りする際、吸着パッドに第１の吸引力を発生させて取出口に面した最外層の枚葉品を吸着するとともに、この吸着に伴い最外層の枚葉品と重なり合う内層の枚葉品との間に周囲よりも低圧な状態を発生させることで２層分の枚葉品をともに吸着した状態で供給部から取り出させ、この後に吸着パッドが２層分の枚葉品を吸着したまま第１搬送場所へ移動すると、第１の吸引力よりも小さい第２の吸引力を吸着パッドに発生させて低圧な状態を解消させることにより、第１搬送場所で内層の枚葉品のみの吸着を解除する。
【０００７】
本発明の吸着搬送装置によれば、吸着パッドによる１回の吸着で同時に２枚の枚葉品を取り出した後、先に内層の枚葉品を先に第１搬送場所で分離しておき、続けて最外層の枚葉品を吸着パッドに吸着させた状態で、そのまま第２搬送場所へ搬送することができる。このため、供給部から１枚ずつ枚葉品を分離して取り出すための設備が不要となるし、吸着パッドを１回ずつ供給部と搬送場所との間で往復させる手間が不要となるため、それだけ搬送効率を向上することができる。
【０００８】
なお上記の制御部は、第１搬送場所で内層の枚葉品の吸着を解除した後に吸着パッドが第２搬送場所へ移動すると、吸着パッドによる吸引を停止して第２搬送場所で最外層の枚葉品の吸着を解除する。これにより、１回の吸着で取り出した２枚の枚葉品を、全て目的の搬送場所へ搬送する動作が完了する。
【０００９】
また本発明の吸着搬送装置は、最外層の枚葉品とともに吸着パッドに吸着された状態の内層の枚葉品を最外層の枚葉品から分離させる分離手段をさらに備えてもよい。この場合、上記の制御部は、第１搬送場所で吸着パッドに第２の吸引力を発生させるとともに、合わせて分離手段による分離を実行させる。
【００１０】
このような構成であれば、低圧な状態の解消による自然な分離作用に加えて、分離手段による分離作用が加わるため、より円滑に内層の枚葉品だけを確実に分離させることができる。
【００１１】
また供給部は、上方向に開口した取出口に面する最外層の位置から可撓性のシート材料とこれを載置する板状部材とを交互に積層した状態で蓄える態様であってもよい。この場合、吸着パッドは、第１の吸引力によりシート材料を局部的に撓ませることで、シート材料とこれを載置する板状部材との間に低圧な状態を発生させてシート状材料とともに板状部材を吸着して供給部から取り出すことができる。
【００１２】
上記の態様であれば、枚葉品としての種類が異なるシート材料と板状部材それぞれの性質をうまく利用して、１回の吸着で２枚の枚葉品を良好に吸着させることができる。また、吸着パッドの吸引力では板状部材にシート材料のような局部的な撓みが発生しないので、さらに下層のシート材料までが吸着されてしまうことはない。
【００１３】
また本発明は、以下の吸着搬送方法を提供する。本発明の吸着搬送方法は、上方向に枚葉品を取り出すための取出口が形成された供給部に複数の枚葉品を上下方向に積層した状態で蓄えておき、取出口を通じて吸着パッドを供給部内に出入りさせて吸着パッドにより枚葉品を吸引して供給部内から取り出した後、供給部の設置場所から少なくとも別の第１搬送場所及び第２搬送場所へそれぞれ枚葉品を搬送する枚葉品の吸着搬送方法であって、より詳しくは以下の工程を含む。
【００１４】
すなわち本発明は、取出口を通じて供給部内に吸着パッドを進入させる進入工程と、吸着パッドが取出口に面した最外層の枚葉品に接した状態で吸着パッドに第１の吸引力を発生させ、この第１の吸引力で最外層の枚葉品を吸着するとともに、この吸着に伴い最外層の枚葉品と重なり合う内層の枚葉品との間に周囲よりも低圧な状態を発生させることで２層分の枚葉品をともに吸着パッドにより吸着させる吸着工程と、第１の吸引力を発生させたまま吸着パッドを取出口から抜け出させ、２層分の枚葉品を供給部から取り出す取出工程と、吸着パッドに２層分の枚葉品を吸着させた状態で第１搬送場所へ移動させる第１搬送工程と、第１搬送場所で第１の吸引力よりも小さい第２の吸引力を吸着パッドに発生させて低圧な状態を解消させることにより、第１搬送場所で内層の枚葉品のみを吸着パッドから分離させる第１分離工程と、第１搬送場所で内層の枚葉品を分離させた後、吸着パッドに最外層の枚葉品のみを吸着させた状態で第２搬送場所へ移動させる第２搬送工程と、第２搬送場所で吸着パッドによる吸引を停止し、最外層の枚葉品を吸着パッドから分離させる第２分離工程とを含む吸着搬送方法である。
【００１５】
本発明の吸着搬送方法によれば、１回の吸着工程に続けて２回の搬送工程（第１搬送工程、第２搬送工程）を実行することができるので、それだけ搬送工程数が少なく抑えられ、全体としての搬送効率を向上することができる。また、トータルでみた吸着パッドの移動にかかる時間や距離を削減することができるので、動力の消費や機械的な消耗を少なく抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明は、より少ない動作で多くの枚葉品を効率的に搬送することができる。また、枚葉品の取り出し時に１枚ずつ枚葉品を分離する設備を必要とせず、それだけ装置の構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
〔吸着搬送装置及び方法の概要〕
図１は、一実施形態の吸着搬送装置及び吸着搬送方法の概要を示す流れ図である。先ず、装置の構成と方法の概要について説明する。
【００１９】
本実施形態の吸着搬送装置は、枚葉品として例えばＩＣカード用のインレット１０（シート材料）とその載置用トレイ１２（板状部材）とを取り扱うものである。インレット１０は、薄膜（例えば３５〜５０μｍ程度）のフィルムを基材として、これに配線パターンを形成して半導体ＩＣ、チップ部品等を実装した電子部品である。このようなインレット１０は、例えば図示しないカード基板に貼り付けられることで、製品としての完成状態ではＩＣカード（例えばＲＦＩＤ付きＩＣカード）の内蔵電子部品となる。一方の載置用トレイ１２は、薄く軽量なインレット１０を一時的に載置しておくことで、搬送前のインレット１０の姿勢を安定させ、その取り扱いを容易にするための治具である。
【００２０】
〔搬送ハンド〕
吸着搬送装置は、搬送ハンド２０を用いてインレット１０及び載置用トレイ１２を搬送する。この搬送ハンド２０には、吸着パッド２２及びトレイ分離用エアノズル２４が取り付けられている。吸着パッド２２には図示しない吸引管路が接続されており、この吸引管路を通じて空気を引き込むことにより、吸着パッド２２に吸引力を発生させることができる。一方、トレイ分離用エアノズル２４には図示しない空圧管路が接続されており、この空圧管路から圧縮エアを供給することで、トレイ分離用エアノズル２４から分離用エアを噴出させることができる。
【００２１】
また吸着搬送装置は図示しない昇降機構及び直動機構を備えており、このうち昇降機構は搬送ハンド２０を上下方向に移動させ、また直動機構は搬送ハンド２０を水平方向に移動させることができる。なお、搬送ハンド２０の動作の流れについては後述する。
【００２２】
〔インレット供給部〕
図１中（Ａ）：インレット供給部には、例えばスタッカ１４内に上記のインレット１０と載置用トレイ１２とが交互に積層された状態で蓄えられている。スタッカ１４は上方向に開口した取出口を有しており、スタッカ１４内では取出口から下方向へインレット１０、載置用トレイ１２、次のインレット１０、次の載置用トレイ１２・・・という順に積層されている。
【００２３】
〔トレイ排出部〕
図１中（Ｂ）：トレイ排出部は、インレット供給部に隣接した位置にある。トレイ排出部には、例えば回収マガジン１５が設置されており、この回収マガジン１５には、インレット供給部から取り出された載置用トレイ１２のみが回収される。
【００２４】
〔インレット位置決め部〕
図１中（Ｃ）：インレット位置決め部は、例えばトレイ排出部に隣接した位置にある。インレット位置決め部には、例えばインレット位置決めユニット１６及び撮像カメラ１７が設置されている。位置決めユニット１６はステージ１６ａを有しており、このステージ１６ａには、インレット供給部から取り出されたインレット１０が載置される。また、位置決めユニット１６は図示しない二次元（Ｘ−Ｙ平面）可動機構を有しており、この可動機構はステージ１６ａを水平な二方向に移動させることができる。位置決めユニット１６は、撮像カメラ１７を用いてステージ１６ａ上に載置されたインレット１０を撮像し、その画像認識処理を通じてインレット１０の位置決めを行う機能を有している。
【００２５】
〔インレット貼込部〕
図１中（Ｄ）：インレット貼込部は、例えばインレット位置決め部に隣接した位置にある。インレット貼込部には、例えば貼込作業台１８が設置されており、この貼込作業台１８には、図示しない供給部からインレット貼込用シート１９が供給される。そして、上記のインレット位置決め部にて位置決めされたインレット１０は、インレット貼込部にてインレット貼込用シート１９に貼り付けられる。なおインレット貼込用シート１９は、上記のように例えばＩＣカード用のカード基板である。
【００２６】
〔吸着搬送方法の概要〕
続いて、吸着搬送装置により実行される吸着搬送方法の流れを説明する。
【００２７】
〔進入工程〕
吸着搬送装置は、インレット供給部にて搬送ハンド２０を下降させる。これにより、吸着パッド２２が取出口を通じてスタッカ１４内に進入し、その最上層（最外層）に位置するインレット１０に接触する。
【００２８】
〔吸着工程〕
吸着搬送装置は、吸着パッド２２に吸引力を発生させ、最上層のインレット１０を吸着する。このとき発生させる吸引力（第１の吸引力）は、インレット１０が局部的に吸着パッド２２内に撓んで弾性変形を生じる程度の大きさに調整されている（吸引力大）。このときのインレット１０の撓みは、最上層のインレット１０とその下層（内層）に位置する載置用トレイ１２との間に周囲（平均的な雰囲気圧）よりも低圧な状態を発生させる。これにより、最上層のインレット１０とともにその下層の載置用トレイ１２までもが吸着パッド２２に吸着された状態となる。なお、載置用トレイ１２はある程度の厚みを有した樹脂製品であるため、インレット１０のような局部的な撓みが発生しない。このため、吸引力で吸着パッド２２に吸着されるのは、最外層のインレット１０と次の載置用トレイ１２までとなる。
【００２９】
〔取出工程〕
吸着搬送装置は、同じく大きな吸引力を発生させたまま搬送ハンド２０を上昇させる。これにより図１中（Ａ）に示されているように、最上層にあったインレット１０とともにその下層にあった載置用トレイ１２が一緒にスタッカ１４から取り出される。
【００３０】
〔第１搬送工程〕
次に吸着搬送装置は、引き続き吸引力を発生させたまま搬送ハンド２０をトレイ排出部へ移動させる。また吸着搬送装置は、搬送ハンド２０がトレイ排出部に到達すると、そこで搬送ハンド２０を回収マガジン１５に向けて下降させる。
【００３１】
〔第１分離工程〕
吸着搬送装置は、ここで吸引力の大きさをそれまでより低下させる。このときの吸引力（第２の吸引力）の大きさ（強さ）は、上記のようなインレット１０の撓みをほぼ解消し、インレット１０のみを吸着できる程度に調整されている（吸引力小）。この場合、インレット１０はその弾性でほぼ平らな状態（僅かに撓んでいてもよい）に復元するので、インレット１０と載置用トレイ１２との間に発生していた低圧な状態が自然に解消する。これにより、吸着パッド２２から載置用トレイ１２のみを分離させることができる。また、このとき吸着搬送装置は、上記の分離用エアノズル２４からエアを噴出させ、載置用トレイ１２の分離を促進する。なお分離された載置用トレイ１２は、回収マガジン１５内に回収される。また載置用トレイ１２を分離させると、吸着搬送装置は搬送ハンド２０を再び上昇させる。
【００３２】
〔第２搬送工程〕
次に吸着搬送装置は、これまでより低下させた吸引力を発生させた状態で搬送ハンド２０をインレット位置決め部へ移動させる。また吸着搬送装置は、搬送ハンド２０がインレット位置決め部に到達すると、そこで搬送ハンド２０を位置決めユニット１６に向けて下降させる。
【００３３】
〔第２分離工程〕
そして吸着搬送装置は、ここで吸着パッド２２による吸引を停止する。これにより、インレット１０を吸着パッド２２から分離し、ステージ１６ａ上に載置することができる。
【００３４】
この後、吸着搬送装置は搬送ハンド２０を再び上昇させ、インレット供給部へ移動（復帰）させると、引き続き上記の各工程を繰り返し実行する。これにより、インレット供給部に蓄えられたインレット１０及び載置用トレイ１２を、それぞれの搬送場所（インレット位置決め部、トレイ排出部）へ連続的に搬送することができる。なお、図１に示される矢印はあくまで動作のサイクルを概略的に表したものである。
【００３５】
〔吸着搬送装置の具体例〕
図２は、吸着搬送装置の具体的な構成例を示すブロック図である。吸着搬送装置は、上記のように搬送ハンド２０、吸着パッド２２につながる吸引管路２６、分離用エアノズル２４につながる空圧管路２８等を備えている。これら吸引管路２６及び空圧管路２８には、それぞれ図示しない空圧源（圧空ポンプ、アキュムレータ等）から圧縮エアが供給される。
【００３６】
吸引管路２６には、２系統に分岐した高圧分岐路２６ａ及び低圧分岐路２６ｂが含まれており、各分岐路２６ａ，２６ｂにはそれぞれ電磁弁２６ｃ，２６ｄが設けられている。また低圧分岐路２６ｂには、電磁弁２６ｄより下流位置にレギュレータ２６ｅが設けられている。低圧分岐路２６ｂを通る圧縮エアは、レギュレータ２６ｅにて減圧される。そして２系統の分岐路２６ａ，２６ｂが合流する地点の下流位置には、エジェクタ２６ｆが設けられている。このエジェクタ２６ｆは、供給された圧縮エアの圧力の大きさに応じて吸着パッド２２に吸引力を発生させる。なお、空圧管路２８は１系統のみであり、その途中に電磁弁２８ａが設けられている。
【００３７】
また搬送ハンド２０には、例えば２口の吸着パッド２２と１口の分離用エアノズル２４が設けられている他に、２つの光学式センサが設けられている。これら光学式センサは、その１つがトレイ有無検出センサ３０であり、もう１つがトレイ／インレット判別センサ３２である。このうちトレイ有無検出センサ３０は、吸着パッド２２に吸着されている載置用トレイ１２の有無を検出するためのものである。またトレイ／インレット判別センサ３２は、吸着パッド２２に吸着されている枚葉品がインレット１０だけであるのか、それともインレット１０及び載置用トレイ１２の両方であるのかを判別するためのものである。なお、センサ３０，３２を用いた検出や判別の制御手法についてはさらに後述する。
【００３８】
〔制御部〕
吸着搬送装置は、制御ユニット３４を備えている。制御ユニット３４は、例えば図示しないＣＰＵ（中央処理装置）をはじめ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリデバイス、入出力ドライバ、Ａ／Ｄコンバータ等の周辺ＩＣを備えたマイクロコンピュータである。制御ユニット３４には上記のセンサ３０，３２から検出信号が入力されており、制御ユニット３４は、これらセンサ３０，３２からの検出信号に基づいて吸着パッド２２による吸引力の発生や分離用エアノズル２４の動作を制御する。具体的には、制御ユニット３４は各電磁弁２６ｃ，２６ｄ，２８ａに印加する駆動信号（ＯＮ又はＯＦＦ）を制御することで、吸着パッド２２に大小いずれかの吸引力を発生させたり、分離用エアノズル２４から分離用エアを噴出させたりすることができる。
【００３９】
〔駆動部〕
また吸着搬送装置は駆動部３６を備えている。駆動部３６は、上述した搬送ハンド２０の昇降機構や直動機構を作動させるアクチュエータを有している。駆動部３６の動作もまた、制御ユニット３４により制御されている。
【００４０】
〔搬送ハンドの構成〕
図３から図５は、搬送ハンド２０の構成を詳細に示す平面図、正面図及び側面図である。また図４には、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面が示されており、図５には、図３中のＶ−Ｖ線に沿う断面が示されている。以下、適宜図３〜図５を参照しながら搬送ハンド２０の構成について説明する。
【００４１】
搬送ハンド２０は、水平な厚板状のベースプレート３８を備えており、このベースプレート３８に上記の吸着パッド２２をはじめ、分離用エアノズル２４、センサ３０，３２が取り付けられている。またベースプレート３８の上面の一側端部には固定用プレート４０が連結されており、搬送ハンド２０は、固定用プレート４０を介して図示しない昇降機構に固定されている。
【００４２】
ベースプレート３８には挿通孔３８ａ，３８ｂが形成されており、吸着パッド２２及び分離用エアノズル２４はそれぞれ挿通孔３８ａ，３８ｂを貫通した状態でベースプレート３８に固定されている。図３〜図５には示されていないが、吸着パッド２２及び分離用エアノズル２４にはそれぞれ、上記の吸引管路２６及び空圧管路２８が接続されている。なお、各管路２６，２８はフレキシブルチューブである。
【００４３】
センサ３０，３２は、ベースプレート３８の下面にブラケット３０ａ，３２ａを介して固定されている。また各センサ３０，３２には、それぞれ配線３０ｂ，３２ｂが接続されており、これら配線３０ｂ，３２ｂは上記の制御ユニット３４と各センサ３０，３２とを接続している。
【００４４】
吸着搬送装置は、例えば搬送ハンド２０をＭ個×Ｎ列に配列した吸着搬送ユニットを備えていてもよい。この場合、吸着搬送ユニットは、一度にＭ×Ｎ枚ずつのインレット１０及び載置用トレイ１２を搬送することができる。またこの場合、上記のスタッカ１４や回収マガジン１５、ステージ１６ａ等もまた搬送ハンド２０の配列に合わせて設置される。
【００４５】
〔吸着位置と検出位置〕
図６は、インレット１０及び載置用トレイ１２の形状を示す斜視図である。なお図６には、インレット１０と載置用トレイ１２とが分離した状態で示されている。
【００４６】
載置用トレイ１２には、その内側部分に２箇所の開口部１２ａ，１２ｂが形成されている。これら開口部１２ａ，１２ｂは、インレット１０と載置用トレイ１２とを交互に積層した状態で、インレット１０上の半導体ＩＣやチップ部品等と載置用トレイ１２との接触（干渉）を防止するためのものである。このような開口部１２ａ，１２ｂが載置用トレイ１２に設けられているため、スタッカ１４内でインレット１０と載置用トレイ１２とを積層しても、半導体ＩＣやチップ部品等の厚みが開口部１２ａ，１２ｂ内に吸収され、スタッカ１４内での傾きや層厚の偏りが生じることはない。
【００４７】
２つの吸着パッド２２は、それぞれインレット１０上に設けられた吸引領域Ｂに接触した状態でインレット１０及び載置用トレイ１２を吸着する。なお吸引領域Ｂは、いずれも載置用トレイ１２の開口部１２ａ，１２ｂと重ならない位置にある。
【００４８】
図６に示されているように、インレット１０よりも載置用トレイ１２の方が大きな外形を有しているため、インレット１０を載置用トレイ１２の上面に載置して積層すると、インレット１０の外側に載置用トレイ１２の周縁部が張り出した状態となる。上記のトレイ有無検出センサ３０は、この張り出した部分を検出領域Ａ１として検出光を照射し、その検出を行う。制御ユニット３４は、トレイ有無検出センサ３０による反射光強度の変化から、載置用トレイ１２の有無を判別することができる。また分離用エアノズル２４は、インレット１０から張り出した載置用トレイ１２の周縁部に向けて分離用エアを噴出する。
【００４９】
一方のトレイ／インレット判別センサ３２は、インレット１０上で開口部１２ａと重なる部分を検出領域Ａ２として検出光を照射し、その検出を行う。例えば、吸着パッド２２による吸着時にインレット１０が存在せず、載置用トレイ１２だけが吸着された状態であれば、検出光が開口部１２ａを素通りするため、トレイ／インレット判別センサ３２では反射光が検出されなくなる。一方、正常にインレット１０が吸着されていれば、検出光がインレット１０に反射されるため、トレイ／インレット判別センサ３２では反射光を検出することができる。このため制御ユニット３４は、トレイ／インレット判別センサ３２による反射光強度の変化から、インレット１０が存在しない状態で載置用トレイ１２だけが吸着されているのか、それともインレット１０が正しく存在する状態で吸着されているのかを判別することができる。
【００５０】
〔制御手法〕
次に、制御ユニット３４による制御手法の例について説明する。図７は、搬送ハンド２０による１回の搬送サイクルを制御するための制御フローチャートである。制御ユニット３４がこの制御フローチャートを実行することにより、上記の吸着搬送方法を円滑に実行することができる。以下、制御手法の内容を各手順に沿って説明する。
【００５１】
ステップＳ１０：制御ユニット３４（ＣＰＵ）は初期動作処理を実行する。この定義済み処理では、制御ユニット３４は搬送ハンド２０をインレット供給部に移動させる。なお、搬送ハンド２０が既にインレット供給部に移動していれば、ここでは特に何もしない。これに対し、搬送ハンド２０がインレット供給部以外の場所にあれば、制御ユニット３４は駆動部３６を作動させ、搬送ハンド２０をインレット供給部まで移動させる。搬送ハンド２０の現在位置は、例えば駆動部３６に設けられたエンコーダや位置検出用スイッチ（いずれも図示されていない）等を用いて検出することができる。
【００５２】
ステップＳ１２：次に制御ユニット３４は、搬送ハンド２０を下降させる。具体的には、制御ユニット３４は駆動部３６を作動させて昇降機構を動かし、搬送ハンド２０をスタッカ１４に向けて下降させる。これにより、吸着パッド２２が最上層のインレット１０に接触する（進入工程）。
【００５３】
ステップＳ１４：制御ユニット３４は、上記の電磁弁２６ｃを作動状態に切り替える（ＯＦＦ→ＯＮ）。これにより、上記の高圧分岐路２６ａを通じて圧縮エアがエジェクタ２６ｆに供給されるので、吸着パッド２２により高い吸引力が発生する（吸着工程）。
【００５４】
ステップＳ１６：制御ユニット３４は、搬送ハンド２０を上昇させる。具体的には、駆動部３６を作動させて昇降機構を動かし、搬送ハンド２０をスタッカ１４の上方へリフトさせる。これにより、吸着パッド２２がインレット１０とともに載置用トレイ１２を吸着した状態で、これらをスタッカ１４から取り出す動作が行われる（取出工程）。
【００５５】
ステップＳ１８：制御ユニット３４は、２つのセンサ３０，３２からともに反射光が検出（ＯＮ）されているか否かを確認する。正常にインレット１０とともに載置用トレイ１２が吸着されていれば、トレイ有無検出センサ３０及びトレイ／インレット判別センサ３２のいずれの検出結果もＯＮになるので（Ｙｅｓ）、この場合、制御ユニット３４はステップＳ２１にジャンプする。これに対し、少なくともいずれか１つのセンサ３０，３２の検出結果がＯＦＦであれば（Ｎｏ）、正常な吸着が行われていないため、制御ユニット３４は次のステップＳ１９に進んでさらに条件判断を行う。なお、ここで正常な吸着が行われない場合とは、例えばインレット１０だけが吸着されて載置用トレイ１２が吸着されていない場合、逆に載置用トレイ１２だけが吸着されてインレット１０が吸着されていない場合、あるいはインレット１０及び載置用トレイ１２のいずれも吸着されていない場合である。この他にも、新たなスタッカ１４から最初に吸着を行う場合は載置用トレイ１２のみが吸着されるので、２つのセンサ３０，３２の検出結果はＯＮにならない。
【００５６】
ステップＳ１９：制御ユニット３４は、トレイ有無検出センサ３０の検出結果のみがＯＮであるか否かを判断する。例えば、前回の吸着で先にインレット１０のみが搬送されていった場合、今回の吸着時には載置用トレイ１２のみが吸着されることになる。この他にも、インレット供給部に新たなスタッカ１４が設置された場合、その最上層にはインレット１０の飛散防止のために載置用トレイ１２が設置されている。このため新たなスタッカ１４から最初に搬送動作を開始した場合、吸着パッド２２には載置用トレイ１２のみが吸着されることになる。いずれの場合にも、吸着パッド２２に載置用トレイ１２だけが吸着されることでトレイ有無検出センサ３０の検出結果のみがＯＮになるので（Ｙｅｓ）、制御ユニット３４はステップＳ２１にジャンプする。
【００５７】
これに対し、吸着パッド２２に載置用トレイ１２が吸着されていなかった場合、トレイ有無検出センサ３０の検出結果はＯＦＦになる（ステップＳ１９：Ｎｏ）。この場合、制御ユニット３４はステップＳ２０に進んで別の判断を行う。
【００５８】
ステップＳ２０：制御ユニット３４は、トレイ／インレット判別センサ３２の検出結果のみがＯＮであるか否かを判断する。吸着パッド２２にインレット１０のみが吸着されていた場合、トレイ／インレット判別センサ３２の検出結果のみがＯＮになる（Ｙｅｓ）。この場合、正常な吸着（２枚取り）が行われなかったことになるが、インレット１０については正しく吸着されているため、そのままインレット位置決め部へ搬送する処理が行われる。したがって、制御ユニット３４はステップＳ２０からステップＳ３２にジャンプする。
【００５９】
これに対し、吸着パッド２２にインレット１０も吸着されていなかった場合、トレイ／インレット判別センサ３２の検出結果はＯＦＦになる（ステップＳ２０：Ｎｏ）。この場合、制御ユニット３４はステップＳ１２に戻って吸着動作を繰り返す。
【００６０】
ステップＳ２１：正常に吸着がなされていれば（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、制御ユニット３４は次に搬送ハンド２０をトレイ排出部へ移動させる。具体的には、制御ユニット３４は駆動部３６を作動させて直動機構を動かし、インレット１０及び載置用トレイ１２を吸着した状態で搬送ハンド２０をトレイ排出部まで移動させる（第１搬送工程）。
【００６１】
ステップＳ２２：搬送ハンド２０をトレイ排出部へ移動させると、次に制御ユニット３４は搬送ハンド２０を下降させる。具体的には、駆動部３６を作動させて昇降機構を動かし、搬送ハンド２０を回収マガジン１５に向けて下降させる（第１搬送工程）。
【００６２】
ステップＳ２４，ステップＳ２６：そして制御ユニット３４は、高圧分岐路２６の電磁弁２６ｃを非作動とし、代わりに低圧分岐路２６ｂの電磁弁２６ｄを作動状態に切り替える。これにより、低圧分岐路２６ｂを通じて減圧された圧縮エアがエジェクタ２６ｆに供給されるため、吸着パッド２２には低い吸引力が発生することになる。また制御ユニット３４は、空圧管路２８の電磁弁２８ａを作動状態に切り替え、分離用エアノズル２４からトレイ分離用エアを噴出させる。これにより、上記のように載置用トレイ１２のみが分離して、回収マガジン１５に回収される（第１分離工程）。
【００６３】
ステップＳ２８：載置用トレイ１２を分離させると、制御ユニット３４は次に搬送ハンド２０を上昇させる。
【００６４】
ステップＳ３０：そして制御ユニット３４は、載置用トレイ１２の分離が正常に完了したか否かを確認する。具体的には、制御ユニット３４はトレイ有無検出センサ３０からの検出信号に基づいて載置用トレイ１２の有無を判別し、その結果、載置用トレイ１２が存在しないことを確認すると（Ｙｅｓ）、次のステップＳ３１を実行する。一方、未だ載置用トレイ１２が分離されていなければ（Ｎｏ）、制御ユニット３４はステップＳ２２に戻って分離動作を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ３１：制御ユニット３４は、トレイ／インレット判別センサ３２の検出結果がＯＮであるか否かを確認する。すなわち、載置用トレイ１２を分離した後、吸着パッド２２にインレット１０が正しく吸着されていれば、トレイ／インレット判別センサ３２の検出結果はＯＮになるので（Ｙｅｓ）、次に制御ユニット３４はステップＳ３２を実行する。
【００６６】
これに対し、載置用トレイ１２を分離した時点でインレット１０が正しく吸着されていなかった場合、トレイ／インレット判別センサ３２の検出結果はＯＮにならない（Ｎｏ）。この場合、制御ユニット３４は最初のステップＳ１０に戻って処理をやり直す。
【００６７】
ステップＳ３２：上記のステップＳ３０で載置用トレイ１２の分離が完了すると、制御ユニット３４は搬送ハンド２０をインレット位置決め部へ移動させる（第２搬送工程）。
ステップＳ３４：次に制御ユニット３４は、インレット位置決め部で搬送ハンド２０を下降させる。
【００６８】
ステップＳ３６：制御ユニット３４は、吸着パッド２２による吸引を停止させる。具体的には、電磁弁２６ｄを作動状態から非作動状態に切り替え（ＯＮ→ＯＦＦ）、吸引力を解除する。これにより、吸着パッド２２からインレット１０が分離されて、ステージ１６ａに載置される（第２分離工程）。
【００６９】
ステップＳ３８：インレット１０を分離すると、制御ユニット３４は搬送ハンド２０を上昇させる。
【００７０】
ステップＳ４０：最後に制御ユニット３４は、インレット１０の分離が正常に完了したか否かを確認する。具体的には、トレイ／インレット判別センサ３２からの検出信号に基づき、インレット１０が吸着されたままでないことを確認する。ここでもし、未だインレット１０が吸着されたままであれば（Ｎｏ）、制御ユニット３４はステップＳ３４に戻って分離動作を繰り返す。一方、既にインレット１０が分離済みであることを確認すると（Ｙｅｓ）、制御ユニット３４は１回の搬送サイクルを終了し、次のサイクルに移行する。これ以降は、１回のサイクルごとに上記のステップＳ１０〜ステップＳ４０が繰り返される。
【００７１】
上述した吸着搬送装置及び吸着搬送方法によれば、最初の吸着工程でインレット１０及び載置用トレイ１２を同時に吸着しているため、これらを順にトレイ排出部、インレット位置決め部へスムーズに搬送することができる。また、インレット１０と載置用トレイ１２を一緒に吸着していても、吸引力の切り替え（大→小）によってトレイ排出部では載置用トレイ１２のみを正確に分離することができるので、一度の吸着で２つの枚葉品をそれぞれ別々の位置へ搬送することができ、それだけ搬送効率を向上することができる。
【００７２】
〔比較例〕
本実施形態と対比する比較例として、インレット１０と載置用トレイ１２とを１枚ずつ吸着して、それぞれ別々の位置に搬送する方法を挙げると、比較例の搬送方法には以下のデメリットがある。すなわち、比較例では最初に吸着したインレット１０をインレット位置決め部まで搬送した後、搬送ハンド２０をインレット供給部まで復帰させ、次に載置用トレイ１２を吸着してこれをトレイ排出部まで搬送した後、搬送ハンド２０をインレット供給部に復帰させる必要があるため、それだけ搬送工程が増えて煩瑣であるし、それだけ搬送ハンド２０の延べ移動距離が長くなり、トータルでみた搬送効率が低下してしまう。また、最初の吸着工程で載置用トレイ１２とインレット１０との分離を行う手間が余計に必要となるため、そこでの分離用に設備が別途必要となる。
【００７３】
この点、本実施形態の搬送方法であれば、一度の吸着でインレット１０と載置用トレイ１２を同時に取り出し、これらをそれぞれの搬送場所へ流れるように搬送することができるので、それだけ搬送工程数が少ないし、搬送ハンド２０の移動距離が少ないため、トータルでみた搬送効率は比較例よりも大幅に短縮される。本発明の発明者等が行った検証によれば、比較例に対して本実施形態の搬送方法では１回のサイクルタイムが約５０％程度に短縮されていた。
【００７４】
本発明は上述した一実施形態に限らず、各種の変形を伴って実施することができる。一実施形態では、インレット１０と載置用トレイ１２という異なる種類の枚葉品を取り扱っているが、全て同じ種類の枚葉品を搬送する装置として本発明を適用してもよい。この場合、１回の吸着工程で２枚分の枚葉品を取り出し、これらを１回の搬送工程で目的の搬送場所まで搬送してから、そこで時間をおいて１枚ずつ枚葉品を分離させることで、供給位置から搬送場所までの往復動作を少なくし、それだけ搬送工程数を削減することができる。
【００７５】
また、一実施形態ではトレイ排出部とインレット位置決め部とが別の場所にある例を挙げているが、これらは同じ場所にあってもよい。例えば、搬送ハンド２０が移動する場所は同じであるが、この場所で搬送ハンド２０に対して回収マガジン１５と位置決めユニット１６とが相対的に移動し、載置用トレイ１２とインレット１０が順番に分離されていく態様であってもよい。すなわち本発明において、第１搬送場所と第２搬送場所とが物理的に同じ場所であってもかまわない。
【００７６】
その他、一実施形態で挙げた搬送装置の構成や配置はいずれも好ましい例示であり、本発明の実施に際して搬送装置の構成や配置を適宜に変更可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】吸着搬送装置及び吸着搬送方法の概要を示す流れ図である。
【図２】吸着搬送装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】搬送ハンドの構成を詳細に示す平面図である。
【図４】搬送ハンドの構成を詳細に示す正面図及び部分断面図（図３中ＩＶ−ＩＶ断面）である。
【図５】搬送ハンドの構成を詳細に示す側面図及び部分断面図（図３中Ｖ−Ｖ断面）である。
【図６】インレット及び載置用トレイの形状を示す斜視図である。
【図７】搬送ハンドによる１回の搬送サイクルを制御するための制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１０    インレット
１２    載置用トレイ
１４    スタッカ（供給部）
１５    回収マガジン
１６    インレット位置決めユニット
２０    搬送ハンド
２２    吸着パッド
２４    トレイ分離用エアノズル
２６    吸引管路
２６ｃ，２６ｄ  電磁弁
２６ｆ  エジェクタ
２８    空圧管路
３０    トレイ有無検出センサ
３２    トレイ／インレット判別センサ
３４    制御ユニット
【図１】
2010013227.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010013227.tif 000006
【図５】
2010013227.tif 000007
【図６】
2010013227.tif 000008
【図７】
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