(57)【要約】【課題】インデックステーブルを用いてワークを間欠的に搬送しながら、ワークの回転を連続的に継続することの可能な、ワーク搬送装置を提供する。【解決手段】間欠的に回転駆動されるインデックステーブル１と、インデックステーブル１によって間欠的に周回移動され、かつ、ワーク６を回転自在に保持するワーク保持部材１４と、インデックステーブル１と同軸に配置され、インデックステーブル１に対して相対的に連続回転される回転ディスク２と、インデックステーブル１に対する回転ディスク２の相対回転をワーク保持部材１４に伝達して、ワーク保持部材１４に保持されたワーク６を回転させる駆動プーリー２５及び被駆動プーリー４８と、ワーク保持部材１４が所定の周回位置に来たときにワーク保持部材１４への回転の伝達を遮断する板カム３０とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に回転駆動されるインデックステーブルと、
前記インデックステーブルによって間欠的に周回移動され、かつ、ワークを回転自在に保持するワーク保持ユニットと、
前記インデックステーブルと同軸に配置され、前記インデックステーブルに対して相対的に連続回転される回転ディスクと、
前記インデックステーブルに対する前記回転ディスクの相対回転を前記ワーク保持ユニットに伝達して、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークを回転させる回転伝達手段と、
前記ワーク保持ユニットが所定の周回位置に来たときに前記回転伝達手段による回転の伝達を遮断する伝達遮断手段とを備える、ワーク搬送装置。
【請求項２】
前記回転伝達手段は、前記インデックステーブルに支持された第１の支点軸と、前記第１の支点軸を中心に揺動可能に支持された揺動軸と、前記揺動軸に回転自在に支持された駆動プーリーと、前記駆動プーリーを前記回転ディスクに押し付けるように前記揺動軸を付勢する第１の付勢手段と、前記駆動プーリーと共に巻掛け伝導機構を成す被駆動プーリーとを有し、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークを前記被駆動プーリーの回転により回転させる、請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記伝達遮断手段は、所定の周回位置に来た前記駆動プーリーを前記回転ディスクから離間させる、請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記回転伝達手段による回転の伝達が遮断されているときに前記ワーク保持ユニットによるワークの保持姿勢を所定の姿勢に変換し維持する姿勢変換維持手段を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記姿勢変換維持手段は、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークの回転軸の端面部に設けられた２つの突起と、前記２つの突起の側方において前記回転軸と略平行な第２の支点軸に回動自在に支持されたアームとを有し、前記アームを前記２つの突起に当接させることにより前記ワークの回転軸を所定の角度に変換し維持する、請求項４に記載のワーク搬送装置。
【請求項６】
前記姿勢変換維持手段は、前記アームに付勢力を与える第２の付勢手段を有し、前記第２の付勢手段は、前記アームが境界位置よりも前記ワークの回転軸に近い回動位置にあるときは前記アームを前記２つの突起に当接する方向に付勢し、前記アームが前記境界位置よりも前記ワークの回転軸から遠い回動位置にあるときは前記アームを前記２つの突起から離れる方向に付勢する、請求項５に記載のワーク搬送装置。
【請求項７】
前記ワーク保持ユニットによるワークの保持姿勢が前記姿勢変換維持手段により所定の姿勢に維持されているときに前記ワーク保持ユニットに対するワークの供給、排出を行い、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークが前記回転伝達手段により回転されているときに前記ワークに液体材料を塗布し、かつ塗布後の乾燥を行う、請求項４から６のいずれか一項に記載のワーク搬送装置。
【請求項８】
前記回転ディスクは前記インデックステーブルに対する相対回転速度が一定となるように制御される請求項１から７のいずれか一項に記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等のワークを搬送するワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子部品の製造工程において、セラミック板等の電子部品基材に絶縁物等の機能性塗料（スラリー）を塗布する際には、所定量のスラリーを材料表面に均一に塗布し、乾燥、定着させる必要がある。下記特許文献１は、塩化ポリビニリデン塗料をＰＥＴ容器等の物品に塗布する塗布機及び塗布方法を開示する。この塗布方法は、皮膜を物品の非水平受け面に付着する方法において、液体塗料をカーテン板の背面に供給して塗料を背面に拡げるようにしカーテン板の下縁からカーテンとして落下する工程と、受け面がカーテンと交差するように物品をカーテン板の前に近接させて物品とカーテン板とを連続的に相対移動させる工程と、塗料を受け面に自由に流下させるとともにそこから塗料を自由に排出させる工程と、付着させた皮膜を受け面で乾燥させる工程とよりなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表昭６３−５０１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワークが電子部品等で衝撃に弱い場合、ワーク排出時にワークを強制的に落下させる方式ではワークの破損リスクが高い。そこで、ワーク排出時には、ワークの搬送動作を一旦停止して、衝撃が加わらないように排出する必要がある。こうした用途には、ワークを間欠的に周回移動させるインデックステーブルを用いることができる。一方、塗布の均一性の観点からすると、搬送動作が停止していてもワークの回転（自転）を連続的に継続する必要がある。
【０００５】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、インデックステーブルを用いてワークを間欠的に搬送しながら、ワークの回転を連続的に継続することの可能な、ワーク搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、ワーク搬送装置である。このワーク搬送装置は、
間欠的に回転駆動されるインデックステーブルと、
前記インデックステーブルによって間欠的に周回移動され、かつ、ワークを回転自在に保持するワーク保持ユニットと、
前記インデックステーブルと同軸に配置され、前記インデックステーブルに対して相対的に連続回転される回転ディスクと、
前記インデックステーブルに対する前記回転ディスクの相対回転を前記ワーク保持ユニットに伝達して、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークを回転させる回転伝達手段と、
前記ワーク保持ユニットが所定の周回位置に来たときに前記回転伝達手段による回転の伝達を遮断する伝達遮断手段とを備える。
【０００７】
前記回転伝達手段は、前記インデックステーブルに支持された第１の支点軸と、前記第１の支点軸を中心に揺動可能に支持された揺動軸と、前記揺動軸に回転自在に支持された駆動プーリーと、前記駆動プーリーを前記回転ディスクに押し付けるように前記揺動軸を付勢する第１の付勢手段と、前記駆動プーリーと共に巻掛け伝導機構を成す被駆動プーリーとを有し、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークを前記被駆動プーリーの回転により回転させてもよい。
【０００８】
前記伝達遮断手段は、所定の周回位置に来た前記駆動プーリーを前記回転ディスクから離間させてもよい。
【０００９】
前記回転伝達手段による回転の伝達が遮断されているときに前記ワーク保持ユニットによるワークの保持姿勢を所定の姿勢に変換し維持する姿勢変換維持手段を備えてもよい。
【００１０】
前記姿勢変換維持手段は、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークの回転軸の端面部に設けられた２つの突起と、前記２つの突起の側方において前記回転軸と略平行な第２の支点軸に回動自在に支持されたアームとを有し、前記アームを前記２つの突起に当接させることにより前記ワークの回転軸を所定の角度に変換し維持してもよい。
【００１１】
前記姿勢変換維持手段は、前記アームに付勢力を与える第２の付勢手段を有し、前記第２の付勢手段は、前記アームが境界位置よりも前記ワークの回転軸に近い回動位置にあるときは前記アームを前記２つの突起に当接する方向に付勢し、前記アームが前記境界位置よりも前記ワークの回転軸から遠い回動位置にあるときは前記アームを前記２つの突起から離れる方向に付勢してもよい。
【００１２】
前記ワーク保持ユニットによるワークの保持姿勢が前記姿勢変換維持手段により所定の姿勢に維持されているときに前記ワーク保持ユニットに対するワークの供給、排出を行い、前記ワーク保持ユニットに保持されたワークが前記回転伝達手段により回転されているときに前記ワークに液体材料を塗布し、かつ塗布後の乾燥を行ってもよい。
【００１３】
前記回転ディスクは前記インデックステーブルに対する相対回転速度が一定となるように制御されてもよい。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インデックステーブルを用いてワークを間欠的に搬送しながら、ワークの回転を連続的に継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るワーク搬送装置の概略平面図。
【図２】図１のステーションＳ３〜Ｓ１５の断面図。
【図３】図１のステーションＳ１７のワーク姿勢変換前の断面図。
【図４】図１のステーションＳ１７のワーク姿勢変換後の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係るワーク搬送装置の概略平面図である。図２は、図１のステーションＳ３〜Ｓ１５の断面図である。図３は、図１のステーションＳ１７のワーク姿勢変換前の断面図である。図４は、同ステーションのワーク姿勢変換後の断面図である。なお、図２〜図４において塗布、乾燥に係る構成の図示は省略している。
【００１９】
インデックステーブル１は、搭載したワーク保持部材１４（ワークチャックユニット）を各ステーションにインデックス搬送するためのテーブルである。インデックステーブル１の外周部にはワーク保持部材１４が例えば２０°間隔で合計１８個配置固定される。インデックステーブル１は、不図示のサーボモータに直結され、例えば２０°の間欠送りで図１の時計方向に回転駆動される。ワーク保持部材１４は、インデックステーブル１の回転に伴って２０°の間欠送りで図１の時計方向に回転（公転）する。
【００２０】
図１に示すステーションＳ１でワーク保持部材１４にワーク６が供給される。ワーク保持部材１４は、供給されたワーク６を保持（把持）し、各ステーションを順次周回する。途中のステーションＳ３は塗布部８であり、ここではシャワー７によりワーク６に液体材料（スラリー）が塗布される。続くステーションＳ４〜Ｓ１５は乾燥部９（乾燥炉）であり、ここではワーク６は例えばトンネル内に入り、熱風ないし温風を吹き付けることで塗布後の乾燥（仮乾燥）が行われる。ワーク保持部材１４はステーションＳ１７でワーク６を排出する。ステーションＳ１８ではワーク保持部材１４のチャッククリーニングが行われる。チャッククリーニングは例えばチャックのＶ溝にブラシが出し入れするものでありチャッククリーニング部１５により自動で行われる。
【００２１】
ワーク６にスラリーを塗布する方法としては、例えば、(1)ディップコート、(2)スプレー塗布、(3)ノズル塗布、(4)シャワー塗布などが考えられる。ここで、ディップコートでは塗布量のバラツキが大きく、スプレー塗布ではスラリーの回収率が低く、ノズル塗布では吐出量のバラツキが大きかったり高粘度スラリーの吐出が困難である等の問題がある。また、シャワー塗布では塗布膜厚の均一性を確保するのに難点があるが、本実施の形態では構造的に簡単なシャワー塗布で均一な膜厚を得ることを目的とする。
【００２２】
シャワー塗布でワーク６に均一な塗布膜を付けるためには、ワーク６は、スラリーの塗布から乾燥までの間（すなわちステーションＳ３〜Ｓ１５を周回中）、連続回転（自転）し続けることが重要である。連続回転の速度は一定速であることが好ましい。一方、自動化のためには、ワーク６の供給時と排出時に、ワーク保持部材１４によるワーク６の保持姿勢（保持角度）を受け渡ししやすい姿勢（角度）に維持しておく必要がある。こうした背景から、本実施の形態のワーク搬送装置は、スラリー塗布、乾燥の際はワーク６を常に一定速で回転（自転）させつつ、ワーク６の受け渡し時には、ワーク６の姿勢（角度）を一定に保持する機構を有する。以下、構成の詳細を説明する。
【００２３】
図２〜図４に示すように、上面が水平のインデックステーブル１には円筒支持部１６が略垂直に貫通固定される。円筒支持部１６にはベアリング１７を介して第１の支点軸１８が回転自在に支持される。第１の支点軸１８の上端部にはレバー１９が一体的に固定される。レバー１９の一端側にはバネ取付金具２０が取付け固定される。バネ取付金具２０には第１の付勢手段としてのバネ２２の一端が取り付けられる。バネ２２は例えばコイルバネである。バネ２２の他端は、インデックステーブル１に立設固定されたバネ取付金具２１に取り付けられる。バネ２２はレバー１９を平面視で反時計回りに回動する方向に付勢する。レバー１９の他端側には揺動軸２３が立設固定される。揺動軸２３はインデックステーブル１の回転軸と略平行である。揺動軸２３にはベアリング２４を介して駆動プーリー２５が回転自在に支持される。駆動プーリー２５の外周面にはループ状の凹溝が２箇所設けられてＯリング２６が嵌められる。図２に示すように駆動プーリー２５の外周面（Ｏリング２６）は回転ディスク２の外周面に当接する。当接力はバネ２２の付勢によってレバー１９を介して与えられる。揺動軸２３の上端部にはカムフォロワとなるローラー２７が取り付けられる。回転ディスク２は、インデックステーブル１と同軸に設けられ、不図示のサーボモータに直結され、インデックステーブル１よりも高速で同方向に連続回転される。回転ディスク２は、好ましくは、インデックステーブル１に対する相対速度が常に一定となるように同期制御しながら回転駆動される。インデックステーブル１に対する回転ディスク２の相対回転はワーク６を回転（自転）させるための動力として使われる。これについては後述する。
【００２４】
インデックステーブル１の外周部には支持機構３が固定される。支持機構３にはワーク保持部材１４が固定支持される。すなわち、支持機構３には一対のブラケット４が固定される。一対のブラケット４の一端側同士の間を渡すように中継軸３７が回転自在に支持される。中継軸３７には中継プーリー３５、３６が一体回転可能に固定される。中継プーリー３５と前述の駆動プーリー２５には丸ベルト３４が巻掛けられて回転を伝達する。このとき、鉛直方向を軸とする駆動プーリー２５の回転は、水平方向を軸とする中継プーリー３５の回転に方向変換される。中継プーリー３５の回転により中継軸３７が回転し、さらに中継プーリー３６が回転する。一方のブラケット４の他端側にはワーク回転軸４３が回転自在に支持される。ワーク回転軸４３には被駆動プーリー４８が一体回転可能に固定される。被駆動プーリー４８と中継プーリー３６にはタイミングベルト３８が巻掛けられて回転を伝達する。ワーク回転軸４３には一対のチャック５（図１）の一方が一体回転可能に固定される。一対のチャック５の他方は一対のブラケット４の他方に回転自在に支持される。一対のチャック５はワーク６の両端を把持する（図１）。ワーク回転軸４３の端面部には一対のローラー４４（突起の例示）が突出して設けられる。
【００２５】
一方のブラケット４には、第２の支点軸４７を介してアーム４１が回転自在に支持される。アーム４１にはバネ取付金具４２が固定され、一方のブラケット４にはバネ取付金具４６が固定され、バネ取付金具４２、４６間には第２の付勢手段としてのバネ４５が取り付けられる。バネ４５は例えばコイルバネ（引っ張りコイルバネ）である。一方のブラケット４には規制部材３９が突出して設けられ、ワーク６の回転時はアーム４１はバネ４５の付勢により規制部材３９に当接状態となっている（図２）。
【００２６】
図３及び図４に示すように、不図示の装置基台に固定された固定フレーム２８には、カム支持軸２９が固定される。カム支持軸２９の下端部には伝達遮断手段としての板カム３０が固定される。板カム３０は図１のステーションＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１に跨って設けられる。前述のローラー２７は、ステーションＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１において板カム３０の外周面に乗り上げる。これにより揺動軸２３はバネ２２の付勢（平面視で反時計回り方向の付勢）に逆らって時計回りに揺動し、駆動プーリー２５の外周面と回転ディスク２の外周面との接触が解除され、回転ディスク２から駆動プーリー２５への回転伝達が遮断される。
【００２７】
図３及び図４に示すように、固定フレーム２８にはエアシリンダ３１（アクチュエータ）が固定される。エアシリンダ３１のピストンロッド３２の先端にはプッシャー３３が固定される。プッシャー３３は前述のアーム４１に設けられたローラー４０をバネ４５の付勢（図中時計回り方向の付勢）に逆らって外側に押し出す（図４）。これによりアーム４１は外側（反時計回り）に回動し、バネ取付金具４２、４６及び第２の支点軸４７が一直線上に並んだ回動位置（境界位置）を超えるとバネ４５の付勢（図中反時計回り方向の付勢）によりアーム４１は一対のローラー４４に当接する。こうしてワーク保持部材１４によるワーク６の保持姿勢は水平方向に変換される。なお、図１のステーションＳ１でワーク６を受け取った後はアーム４１を図２及び図３の状態に戻す必要がある。このため、ステーションＳ１にはステーションＳ１７のエアシリンダ３１等と同様の構成を備えておき、アーム４１をバネ２２の付勢（図中反時計回り方向の付勢）に逆らって時計回りに回動させて復帰させる。
【００２８】
以下、本実施の形態ワーク搬送装置の動作を説明する。
【００２９】
図１に示すワーク供給部１０はワーク６を整列搬送する。ワーク６は塗布前重量測定部１１にて重量が測定される。その後、ワーク６はステーションＳ１にてワーク保持部材１４に供給されてワーク保持部材１４のチャック５に把持される。このとき、図４に示すようにアーム４１によりワーク回転軸４３の回転位置すなわち一方のチャック５の回転位置は固定されている。その後、ステーションＳ１ではアーム４１を規制部材３９側に回動させ、アーム４１を図３の状態としてワーク回転軸４３の固定を解除する。
【００３０】
続いて、インデックステーブル１の間欠回転により、ワーク保持部材１４はステーションＳ２に移動する。すると、板カム３０の外周面に乗り上げていたローラー２７は元の位置に戻り、図２に示すように駆動プーリー２５の外周面（Ｏリング２６）が回転ディスク２の外周面に当接する。これにより、インデックステーブル１に対する回転ディスク２の相対回転が駆動プーリー２５、中継プーリー３５、３６を介して被駆動プーリー４８に伝達され、ワーク回転軸４３及びチャック５が回転し、ワーク６が回転（自転）する。インデックステーブル１に対する回転ディスク２の相対速度を常に一定となるように同期制御することで、ワーク６を一定回転速度で回転させ続けることができる。
【００３１】
インデックステーブル１の間欠回転によりワーク保持部材１４がステーションＳ３（塗布部８）に移動すると、シャワー７によりワーク６に液体材料（スラリー）が塗布される。その後、インデックステーブル１の間欠回転によりワーク保持部材１４がステーションＳ４〜Ｓ１５（乾燥部９）を周回移動する間、ワーク６には熱風または温風が吹き付けられて塗布後の仮乾燥が行われる。
【００３２】
インデックステーブル１の間欠回転によりワーク保持部材１４がステーションＳ１６からＳ１７に周回移動する間に、ローラー２７は板カム３０の外周面に乗り上げ、駆動プーリー２５の外周面と回転ディスク２の外周面との接触が解除され、回転ディスク２から駆動プーリー２５への回転伝達が遮断される（図２→図３）。
【００３３】
その後、ステーションＳ１７ではエアシリンダ３１が作動し、プッシャー３３がローラー４０を外側に押し出してアーム４１が一対のローラー４４に当接状態となる（図４）。これによりワーク保持部材１４によるワーク６の保持姿勢は所定姿勢（水平方向）に変換され維持される。その後、ステーション１７ではチャック５はワーク６を離して排出する。このとき、ワーク６はチャック５から不図示の移送テーブルに衝撃が加わらないように受け渡される。ワーク６は塗布後重量測定部１２にて重量が測定され、ワーク取出部１３によって整列搬送される。一方、ワーク保持部材１４はインデックステーブル１の間欠回転によりステーションＳ１８に移動してチャック５がクリーニングされ、さらにステーションＳ１に移動し、次のワーク６の供給を受ける。以上の動作は１８系統並列に実施される。
【００３４】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００３５】
(1) ワーク６の搬送系に間欠動作するインデックステーブル１を用いていおりワーク６の供給、排出時（受け渡し時）に搬送動作を一旦停止し、またワーク６の受け渡し時はワーク保持部材１４によるワーク６の保持姿勢を所定姿勢（受け渡ししやすい姿勢）に維持しているため、チャック５とのワーク６の受け渡しがスムーズであり、またワーク６に衝撃が加わるリスクが低減される。
【００３６】
(2) インデックステーブル１に対して相対的に連続回転する回転ディスク２の回転を利用してワーク６を回転（自転）させるため、ワーク６の搬送にインデックステーブル１を用いながら、ワーク６を連続回転させ続けることができる。そしてワーク６を連続回転させながらワーク６に対するスラリーの塗布、乾燥を行うため、構造的に簡単なシャワー塗布で均一な膜厚を得ることことができる。
【００３７】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００３８】
駆動プーリー２５から被駆動プーリー４８への回転伝達は中継プーリー３５、３６を介さずに行ってもよい。
【００３９】
インデックステーブル１の間欠回転の角度やステーションの数は実施の形態の例に関わらず任意であって設計の都合により適宜決められる。
【符号の説明】
【００４０】
１  インデックステーブル、２  回転ディスク、３  支持機構、４  ブラケット、５  チャック、６  ワーク、７  シャワー、８  塗布部、９  乾燥部、１０  ワーク供給部、１１  塗布前重量測定部、１２  塗布後重量測定部、１３  ワーク取出部、１４  ワーク保持部材、１５  チャッククリーニング部、１６  円筒支持部、１７  ベアリング、１８  第１の支点軸、１９  レバー、２０  バネ取付金具、２１  バネ取付金具、２２  バネ、２３  揺動軸、２４  ベアリング、２５  駆動プーリー、２６  Ｏリング、２７  ローラー、２８  固定フレーム、２９  カム支持軸、３０  板カム、３１  エアシリンダ、３２  ピストン、３３  プッシャー、３４  丸ベルト、３５  中継プーリー、３６  中継プーリー、３７  中継軸、３８  タイミングベルト、３９  規制部材、４０  ローラー、４１  アーム、４２  バネ取付金具、４３  ワーク回転軸、４４  ローラー、４５  バネ、４６  バネ取付金具、４７  第２の支点軸、４８  被駆動プーリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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