(57)【要約】【課題】  回転開閉式爪部材を使用したワークに対する位置補正方法と、この補正方法を実現するワーク把持装置の提供。【解決手段】  回動部材１０の水平な上面中央部のワーク２を中心に回動部材１０が正逆回転可能であり、回動部材１０上に突設した正逆回転可能な回転軸５２に爪部材２０を固定し、爪部材２０を正回転させて閉じることでワーク２に当接させるワーク把持装置１において、爪部材２０がワーク２に所定の偏角αで当接するよう回動部材１０に爪部材２０を配置し、爪部材２０を正回転させると共に、回動部材１０を偏角αと同角度で偏角を低減させる方向に回転させて、爪部材２０をワーク２に偏角ゼロで当接させる位置補正を行う。【選択図】図１
2006323516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定位置のワークを中心に正逆回転可能な回動部材と、前記回動部材に正逆回転可能に支持された爪部材を有し、前記回動部材に対して前記爪部材を正回転させて前記ワークに当接させるワーク把持装置における前記ワークに対する前記爪部材の位置補正方法であって、
前記爪部材が前記ワークに所定の偏角で当接するよう前記回動部材に爪部材を配置し、当該爪部材を正回転させると共に、前記回動部材を前記偏角と同角度で当該偏角を低減させる方向に回転させることを特徴とするワーク把持用爪部材の位置補正方法。
【請求項２】
前記爪部材の正回転と前記回動部材の回転を同期連動させることを特徴とする請求項１記載のワーク把持用爪部材の位置補正方法。
【請求項３】
前記爪部材を正回転させた後に前記回動部材を回転させることを特徴とする請求項１記載のワーク把持用爪部材の位置補正方法。
【請求項４】
前記爪部材の前記偏角は、サイズの異なる複数種類の前記ワークのサイズに対応する異なる複数の角度で変更可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワーク把持用爪部材の位置補正方法。
【請求項５】
前記爪部材は、同期して正回転動作して前記ワークを把持する一対の爪部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のワーク把持用爪部材の位置補正方法。
【請求項６】
定位置のワークを中心に正逆回転可能な回動部材と、前記回動部材に正逆回転可能に支持された爪部材を有し、前記回動部材に対して前記爪部材を正回転させて前記ワークに当接させる装置で、前記爪部材が前記ワークに所定の偏角で当接するよう前記回動部材に爪部材を配置し、当該爪部材を正回転させると共に、前記回動部材を前記偏角と同角度で当該偏角を低減させる方向に回転させるワーク把持装置であって、
前記回動部材と爪部材を同期して互いに逆方向に回転させる単一のアクチェータを有することを特徴とするワーク把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャックなどで保持された電子部品などのワークと、このワークを把持する爪部材との間の相対位置関係を補正するワーク把持用爪部材の位置補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子などの小形の電子部品（以下、ワークと称する）は、各種の処理工程を経て製造され、梱包されて出荷される。ワークの処理工程間の搬送は、等間隔に多数配置されたチャック（真空チャック）を備える搬送装置で行われるのが一般的である。搬送装置のチャックがワークを保持して間欠動作で搬送し、各停止位置でリードホーミング、特性検査等の加工や処理、ワークの方向変換などがチャックが停止している間に行われる。これらの処理や加工、方向変換などの各種処理は、停止位置にワークを開閉式爪部材で把持した状態で行われる。
【０００３】
例えば、ワークが矩形の電子部品の場合、その４辺に対して接近離反する４つの爪部材を同期して前進させて、矩形のワークをその４辺から把持することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平３−３５９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
矩形のワークの４辺に対して接近離反する４つの爪部材は、それぞれの前後の移動量を規制することで矩形のワークを適正に把持するが、それぞれの前後移動量を規制するための方法的かつ機構的手段が複雑となり、設備費が高くなる。また、前後の動きで開閉動作させる前後開閉式爪部材は、正逆回転の動きで開閉動作させる回転開閉式爪部材に比べ大きな設置スペースを必要とし、４つの前後開閉式爪部材とそのアクチェータを含めた設備が大掛かりとなり、ワーク処理工程間の狭いスペースに配置することが難しくなる不具合がある。
【０００５】
本発明は、かかる不具合に鑑みてなされたもので、回転開閉式爪部材を使用することで上記課題を解決し得るワーク把持用爪部材の位置補正方法、この補正方法を実現するワーク把持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、定位置のワークを中心に正逆回転可能な回動部材と、この回動部材に正逆回転可能に支持された爪部材を有し、回動部材に対して爪部材を正回転させてワークに当接させるワーク把持装置におけるワークに対する爪部材の位置補正方法であって、爪部材がワークに所定の偏角で当接するよう回動部材に爪部材を配置し、当該爪部材を正回転させると共に、回動部材を前記偏角と同角度で当該偏角を低減させる方向に回転させることにより、上記目的を達成するものである。
【０００７】
ここで、ワークは、半導体素子などの電子部品、他の小形の電気部品、機械部品が適用できる。ワークの形状は、矩形が適切である。爪部材は、回動部材に正逆回転（自転）可能に設置した回転軸に固定した回転開閉式のもので、回転軸から直交方向に延在する爪部材の先端部がワークに当接する。このときのワークは真空チャックなどで定位置に保持されている。爪部材の数は、ワークの形状、サイズに対応させて単数あるいは複数が可能であり、複数の場合は一対の２爪、二対の４爪が適切である。回動部材は、例えば水平な上面の中央部に１つのワークが供給される回転体で、上面中央部を通る中心線を中心に所定の角度（偏角）範囲で正逆回転する。この回動部材の上面周辺部に爪部材の回転軸が設置され、この回転軸から爪部材の先端部が回動部材の上面中央部寄りに延在する。爪部材が開いた状態にあるとき、その先端部が回動部材の上面中央部に配置されたワークの側面から離れ、爪部材を正回転させて閉じる動作をさせると先端部がワークの側面に当接する。回動部材が静止した状態で爪部材を正回転させたとき、爪部材の先端部が真空チャックなどで保持されたワークの側面に所定の偏角αで当接するようにしておく。而して、爪部材を正回転させてワークに当接させる動作と共に、回動部材を偏角αと同じ角度で、偏角αを低減させる方向に回転させると、爪部材の先端部はワーク側面に偏角ゼロで当接する。この偏角ゼロの当接とは、例えば矩形のワークにおいては、その一辺に爪部材の直線状先端部が平行に対向して当接することであり、このように偏角ゼロで当接するようにワークに対する爪部材の位置補正が成される。また、ワークのサイズ変更に対応させて爪部材の偏角αを可変調整することで、異なる複数サイズのワークのいずれにも同一の爪部材を正常に当接させて把持することができる。このように位置補正される回転開閉式爪部材は、設置スペースが小さくて済むことから、回動部材を含めたワーク把持装置が設置スペースの小さいものとなり、ワーク処理工程間の狭いスペースに配置することが容易になる。
【０００８】
また、本発明においては、爪部材の正回転と回動部材の回転を同期連動させることができる。この場合、ワークに対して爪部材が平行移動するように開閉動作させることができる。例えば矩形のワークにおいては、その一辺に爪部材の直線状先端部が平行移動的に接近して偏角ゼロで当接する。爪部材と回動部材を同期して回転させるようにすると、共通の１つのアクチェータを使って爪部材と回転部材を同時に回転させることができ、短時間で位置補正ができる。
【０００９】
さらに、本発明においては、爪部材の正回転後に回動部材を回転させることができる。この場合、爪部材の先端部がワークに所定の偏角αで当接してから、ワークに対して爪部材が偏角αを低減する方向に相対移動して最終的に偏角ゼロで当接する。
【００１０】
また、本発明においては、前述したように、爪部材の偏角は、ワークの異なる複数のサイズに対応させて異なる複数の角度で変更可能とすることができる。さらに、爪部材は、同期して正回転動作してワークを前後あるいは左右から把持する一対の爪部材を有する構造とすることができる。
【００１１】
例えば、一対の爪部材のそれぞれの偏角αは同一で、それぞれを正回転させて閉じる動作をさせると、一対の爪部材の先端部でワークが両側から把持される。閉じた一対の爪部材の先端部間の距離を閉じ幅と称すると、この閉じ幅はワーク幅に相当する。一対の各爪部材の偏角αを異なる複数のワーク幅に対応させて可変調整することで、閉じ幅が複数段階で可変調整でき、一対の爪部材がサイズの異なる複数種類のワークに共通に適用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、爪部材が正回転することでワークに所定の偏角で当接するように正回転前の爪部材を回動部材に配置して、爪部材を正回転させると共に、回動部材を前記偏角で回転させることで、爪部材がワークに偏角ゼロの適正な状態で当接するように位置補正されるので、設置スペースが小さくて済む回転開閉式爪部材を適正かつ有効に使用した、従って、ワーク処理工程間の狭いスペースに配置することが容易なワーク把持装置が提供できるといった実用価値に優れた効果がある。
【００１３】
また、爪部材と回動部材を同期連動させて相互に逆方向回転させて位置補正することで、高速化が可能であり、爪部材と回動部材を共通の１つのアクチェータで回転させることができて、ワーク把持装置のコンパクト化、コスト低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図６を参照して説明する。
【００１５】
図１に示されるワーク把持装置１は、真空チャック３に保持された１個の矩形のワーク２を二対４爪の爪部材２０で把持する。各爪部材２０は回転開閉式のもので、共通の回動部材１０に正逆回転可能に支持される。回動部材１０は、ワーク把持装置１の全体を支持するベース４に正逆回転可能に保持される。回動部材１０の正逆回転と各爪部材２０の正逆回転（自転）が、共通のアクチェータ３０で同期連動して行われる。
【００１６】
回動部材１０は、鉛直な回転中心線を有する円筒状本体部１０ａと、本体部１０ａの上端に固定された円板状の天板部１０ｂと、本体部１０ａの下端に固定された円板状の底板部１０ｃを有する。底板部１０ｃの下面中央部に同軸に固定した回転支軸１０ｄがベース４に軸受５を介して正逆回転可能に支持される。天板部１０ｂの中央部に、真下に向けて１本の爪開閉用第１回転軸４０が回転可能に設置される。天板部１０ｂ周辺部の略９０°間隔の４箇所に第２回転軸５０が鉛直に配置される。４本の第２回転軸５０の各々は第１回転軸４０と平行で、各々の上端部が天板部１０ｂ上に正逆回転可能に突出し、この突出先端部に爪部材２０の略中央部が固定される。第１回転軸４０の下端部は、回動部材本体部１０ａの下部内の中心部へと延在する。
【００１７】
図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１回転軸４０の略中間部分に太陽ギヤ４１が同軸に固定され、各第２回転軸５０の略中間部分に遊星ギヤ５１が同軸に固定される。太陽ギヤ４１の周りに９０°間隔で４個の遊星ギヤ５１が配置される。各遊星ギヤ５１が１つの太陽ギヤ４１に噛合して、第１回転軸４０の略中間部分が正逆回転可能に保持される。第１回転軸４０で太陽ギヤ４１を正逆回転させると、周りの４個の遊星ギヤ５１が同じ回転方向に同じ角速度で正逆回転して、４本の第２回転軸５０が正逆回転（自転）し、４本の爪部材２０が同時に開閉動作する。
【００１８】
４本の各第２回転軸５０の下端に附勢部材５２が装着される。附勢部材５２は例えば巻きばねで、対応する各第２回転軸５０を図３で反時計方向に附勢する。この附勢で４本の各爪部材２０が閉じる方向に附勢される。図２（Ａ）では４本の爪部材２０が全開した状態にあり、この全開は対応する附勢部材５２の附勢に抗して行われる。図２（Ｂ）では４本の爪部材２０が閉じた状態にあり、このとき各爪部材２０は附勢部材５２の附勢で矩形のワーク２を４辺から掴む。４本の爪部材２０は、第２回転軸５０に固定される中央部から先端部２０ａが回動部材１０の上面中央部寄りに延在し、第２回転軸５０を図２で反時計方向に正回転させると、爪部材２０が反時計方向に閉じて、先端部２０ａの直線部分がワーク２の直線状の各辺に平行に対向して当接する。このときのワーク２は、図１の鎖線で示す真空チャック３で定位置に水平に保持された状態にある。４本の爪部材２０が同期して閉じて、１つのワーク２をその４辺から把持すると、真空チャック３が外れて、ワーク２の加工や方向変換などの各種処理が行われる。
【００１９】
アクチュータ３０は、ベース４に固定されたモーター３１と、モーター３１の駆動軸３２の回転力を第１回転軸４０にプーリー３３、３４を介して伝達する第１ベルト３５と、駆動軸３２の回転力を回動部材１０の回転支軸１０ｄにプーリー３６、３７を介して伝達する第２ベルト３８を備える。モーター３１で駆動軸３２を正逆回転させると、第１回転軸４０と回動部材１０が同時に同方向に回転する。
【００２０】
本発明においては、図２（Ａ）に示すように、全開時の４本の各爪部材２０を、回動部材１０の上面中央部のワーク２に対して所定の偏角αで対峙するように配置する。すなわち、１つの爪部材２０において、その直線状の先端部２０ａと矩形のワーク２の対応する一辺が偏角αを成すように配置する。図２（Ａ）の状態でアクチュータ３０を駆動させて、各爪部材２０を偏角αで正回転させて閉じ、同時に回動部材１０を図２で時計方向の逆回転方向に偏角αだけ回転させると、図２（Ｂ）に示すように４本の各爪部材２０が同時に閉じて矩形のワーク２をその４辺から偏角ゼロで把持する。この把持解除は、アクチュータ３０で爪部材２０と回動部材１０を上記と逆動作させればよい。
【００２１】
次に、本発明方法の他の実施の形態を図４（Ａ）（Ｂ）、図５（Ａ）（Ｂ）、図６に基づいて説明する。
【００２２】
図４（Ａ）は、１つのワーク２を一対の爪部材２０で把持する例が示される。一対の爪部材２０は同一構造で、ワーク２の中心に対して点対称に配置される。爪部材２０の中央部に固定された第２回転軸５０の中心点をワーク２に対して所定の偏角αの位置に配置し、爪部材２０の直線状先端部２０ａをワーク２の対応する一辺に平行に対向させておく。
【００２３】
この図４（Ａ）の状態で爪部材２０を偏角αで正回転させて閉じる動作をさせると共に、同期させて回動部材１０を図４で時計方向に偏角αで回転させる。両者の回転角速度を同一にすると、図４（Ｂ）の鎖線で示すように爪部材２０がワーク２に対して平行移動するように接近して、最終的に偏角ゼロでワーク２を把持する。
【００２４】
図４の場合、一対の爪部材２０を閉じてワーク２を把持したときの各爪部材先端部間の間隔ｗが閉じ幅である。この閉じ幅ｗは、一対の各爪部材２０の偏角αを異なる複数のワーク幅に対応させて可変調整することで、閉じ幅が複数段階で可変調整できる。従って、一対の爪部材２０がサイズの異なる複数種類のワーク２に共通に適用できる。
【００２５】
図５（Ａ）は、１つのワーク２を一対の爪部材２０で把持する例が示される。この場合、一対の爪部材２０を閉じたときに各先端部２０ａがワーク２の対応する二辺に偏角αで角度を持って当接するようにしてある。この図５（Ａ）の状態で、回動部材１０を図５で反時計方向に偏角αで回転させて、図５（Ｂ）に示すように各先端部２０ａをワーク２に偏角ゼロで当接させる。この場合、爪部材２０を開閉させるアクチュータと回動部材１０を正逆回転させるアクチュータは、別々に設けることが補正動作を安定させる上で望ましい。  図６は、１本の爪部材２０のみが示される。この爪部材２０は、図４の一対の爪部材と同等の動きをして、図示しないワークに当接する。この場合のワークは爪部材２０と当接する一辺と反対側の辺が他の部材で位置決めされて、この他の部材と図６の１本の爪部材２０とで把持される。
【００２６】
なお、本発明のワーク把持回転装置は、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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部の縦断面図である。
【図２】図１のワーク把持装置における回動部材の平面図で、（Ａ）は爪全開時、（Ｂ）は爪全閉時である。
【図３】図１のワーク把持回転装置における回動部材の中断の横断面図で、（Ａ）は爪全開時、（Ｂ）は爪全閉時である。
【図４】本発明の他の実施の形態を説明するための爪部材平面図で、（Ａ）は爪全開時、（Ｂ）は爪閉時である。
【図５】本発明の他の実施の形態を説明するための爪部材平面図で、（Ａ）は爪全開時、（Ｂ）は爪閉時である。
【図６】本発明の他の実施の形態を説明するための爪部材平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ワーク把持装置
２    ワーク
３    真空チャック
４    ベース
１０    回動部材
２０    爪部材
２０ａ    直線状先端部
３０    アクチェータ
３１    モーター
３５、３８    ベルト
４０    第１回転軸
５０    第２回転軸
ｗ    閉じ幅
α    偏角
【図１】
2006323516.tif 000003
【図２】
2006323516.tif 000004
【図３】
2006323516.tif 000005
【図４】
2006323516.tif 000006
【図５】
2006323516.tif 000007
【図６】
2006323516.tif 000008