(57)【要約】【課題】  高い防塵効果を発揮する本体構造を備えたアライメントユニットを有するワークの位置決め装置を提供する。【解決手段】  モーター２とアライメントユニット３を備えたワーク位置決め装置１において、アライメントユニット３の上面がカバー部材１３で覆われた本体構造とする。フィンガー駆動機構５はカバー部材１３の内部に収め、カバー部材１３の上面にワーク受け台３４を設ける。フィンガー７はカバー部材１３の内部から外周側へ半径方向に移動させる構造とし、一方、カバー部材１３の上面に沿って半径方向へ移動するジョイント１４を設け、これとフィンガー７を連結する。ジョイント１４の先端に対象ワーク１２と接触する爪１１を取付ける。カバー部材１３の内部にエア圧を導入してカバー部材１３の内部を外気圧よりも常時高くすることは好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターとアライメントユニットを備え、アライメントユニットはカバー部材とフィンガー駆動機構、フィンガー、ジョイント及び爪を備えて、フィンガーが駆動されフィンガーに連動する爪で受け台上面の対象ワークを位置決めするものであって、カバー部材は、筒状の外周カバーとその上面を気密に覆った上部カバーとで構成され、フィンガー駆動機構はカバー部材の内部に配置され、フィンガーはその一端を前記フィンガー駆動機構に接続して外周カバーの中央から外周方向及びその逆方向へ往復駆動可能に取付けられ、一方、上部カバー上面に沿って半径方向に移動可能なジョイントを配置し、ジョイントの一端に上部カバー上面に形成したワーク受け部に載置した対象ワークと接触する爪を設けると共にジョイントの他端をフィンガーの他端に連結してあることを特徴としたワークの位置決め装置。
【請求項２】
カバー部材の内部にエア圧が導入されて、カバー部材内部が外気よりも常時高い気圧とされていることを特徴とした請求項１に記載のワーク位置決め装置。
【請求項３】
フィンガーを貫通させる挿通孔を設けたシールブロックを、フィンガーが外周カバーを貫通する個所に装着して前記貫通部を覆うと共に貫通部と挿通孔を連通させ、挿通孔の内壁とフィンガーとの間に環状のゴムパッキンを内側からの気圧で縮径可能に装着してあることを特徴とした請求項２に記載のワーク位置決め装置。
【請求項４】
フィンガーは段付き形状であって段部分の外側面をテーパー面に形成し、挿通孔の開口個所内壁をこれに対向するテーパー面に形成してあり、フィンガーが外周方向への移動端に達したとき、フィンガーのテーパー面と挿通孔のテーパー面とが近接し挿通孔のエア流路が縮小されることを特徴とした請求項３に記載のワーク位置決め装置。
【請求項５】
シールブロックにエア継ぎ手を取付け、エア継ぎ手からのエア流路をカバー部材の内部に連通させてあることを特徴とした請求項４に記載の位置決め装置。
【請求項６】
フィンガーを貫通させる挿通孔に、環状のゴムパッキンよりも外側に予備エアポートを形成し、この部分からエア吸引を可能としてあることを特徴とした請求項３〜５のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体チップなどのワークを、設定位置に正しい姿勢で位置決めする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造工程の組立て機では、部品としての半導体チップをテープに取付けて利用する。このような部品配置テープを作るテーピング機械では、ワーク位置決め機構（アライメントユニット）を用いて半導体チップをテープに対して事前に正しい位置と姿勢にする(以下、位置決めという)。あるいは、半導体チップの検査機では、検査用プローブの位置に合わせてチップを常に正しく位置決めするためにアライメントユニットが用いられる。
【０００３】
特許文献１は、本願の出願人が提案したアライメントユニットを開示するものであり、カム機構により４方向のフィンガーを駆動して、ワークを位置決めするものである。カム機構の採用で高速かつ繰り返し精度の高い作業を行うことができ、また、フィンガーの駆動にバネ部材を介在させて位置決めの際にワークを損傷しないようにしている。
なお、機能的にアライメントだけに特化させたユニットに関する特許文献はそれほど多くなく、近時のものとしては特許文献２〜５（前記特許文献１に引用）、特許文献６及び特許文献７が散見される程度である。
【０００４】
しかし、この種のアライメントユニットは、作業の性質上、フィンガー及びその移動案内部材がユニット上面のワーク受け台と共に作業空間に露出した構造のものが多い。
図６〜図９は、特許文献１におけるワーク位置決め装置１の構造を簡単に示したもので、モーター２とアライメントユニット３を備える。アライメントユニット３は、本体部４とその内部に納められたフィンガー駆動機構５（図８）とからなる。フィンガー駆動機構５はモーター２で駆動されるものであり、カム機構６（図９）とフィンガー７、フィンガー７を案内するリニアガイド８などからなる。カム機構６がモーター２により回転駆動されて４個のフィンガ−７が半径方向へ同時に往復移動され、対象ワークを位置決めする構造である。
【０００５】
この構造は、図７のように、本体部４の上部がワーク受け台を兼ねたカバー９で閉鎖されてはいるが、カバー９にはスライド孔１０が形成されていて、この孔からフィンガー７が突出している。符号１１は爪、符号１２は対象ワークである。このため、カバー９下方のフィンガー駆動機構５は作業空間に露出しているに等しい。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０６０９５号公報
【特許文献２】特開平０１−１３３３２７号公報
【特許文献３】特開昭６０−１７２４３８号公報
【特許文献４】特開昭５７−１３８５９６号公報
【特許文献５】特開平０９−１０９０８１号公報
【特許文献６】特開平１０−２９３９１３号公報
【特許文献７】特開２０００−２４６５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
位置決めの必要なワーク（対象ワーク）が電子部品の場合、外殻素材がセラミックや合成樹脂のことが多い。そして、これらに位置決め用の爪で接触するとワークに付着していたバリや粉末（粉塵と呼ぶ）がワークの周辺に飛散し、従来の構造であると、アライメントユニット上面の露出した機構へ付着する。粉塵は、やがてフィンガーを滑らかに移動させるためのリニアガイドやカム機構に噛みこまれ、これらの動作不良を引き起こす恐れがある。
【０００８】
このような事態を回避するために、アライメントユニットの上面を覆う簡単な防塵カバーをつけることが考えられる。しかし、粉塵は極くわずかな間隙からも侵入するし、シート状で変形が容易なカバーではフィンガー駆動機構と接触する恐れがある。例えば、特許文献１のアライメントユニットにおいて対象ワークの位置決めは、出力トルクの小さなバネを使用することにより、フィンガーによって対象ワークが位置決めされた後に対象ワークにモーターの負荷が直接に加わらないようにしているので、フィンガー動作中にカバーと接触したりするとフィンガーの摺動抵抗が大きくなり、バネがそれに負けて対象ワークの位置決めをする前にフィンガーが停止してしまう不都合が生じる。これでは、正確な位置決めを実行できない。
そこで、この発明は、高い防塵効果を発揮する本体構造を備えたアライメントユニットを有するワークの位置決め装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
モーターとアライメントユニットを備えたワーク位置決め装置において、アライメントユニットの上面がカバー部材で覆われた本体構造とする。フィンガー駆動機構はカバー部材の内部に収め、カバー部材の上面にワーク受け部を設ける。フィンガーはカバー部材の内部から外周側へ半径方向に移動させる構造とし、一方、カバー部材の上面に沿って半径方向へ移動するジョイントを設けこれとフィンガーを連結する。ジョイントの先端に対象ワークと接触する爪を取付ける。
カバー部材の内部にエア圧を導入してカバー部材の内部を外気圧よりも常時高くすることは好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
アライメントユニットの本体構造としてカバー部材を設け、フィンガーはカバー部材の内部で半径方向に往復駆動される構造なので、フィンガーの案内や駆動を行うための機構がユニットの上面に露出しない。このため、対象ワークから飛散する粉塵により動作不良を引き起こすことが防止される。また、カバー部材の内部を外気圧よりも高くすることも簡単で、カバー部材内部への粉塵の侵入をより効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
モーターとアライメントユニットを備えたワーク位置決め装置とする。
アライメントユニットは、フィンガーが駆動されフィンガーに連動する爪で受け台上面の対象ワークを位置決めする。したがって、アライメントユニットは、カバー部材とフィンガー駆動機構、フィンガー、ジョイント及び爪を備える。
カバー部材は、筒状の外周カバーとその上面を気密に覆った上部カバー及びシールブロックとで構成する。フィンガー駆動機構は、カバー部材の内部に配置する。
【００１２】
フィンガーは、その一端を前記フィンガー駆動機構に接続して外周カバーの中央から外周方向へ前記シールブロックを貫通させて取付け、外周方向及びその逆方向へ往復駆動可能に取り付ける。
一方、上部カバー上面に沿って半径方向に移動可能なジョイントを配置する。ジョイントの一端に爪を設けると共にジョイントの他端をフィンガーの他端へ連結する。爪は、上部カバーの上面に形成したワーク受け部に載置された対象ワークと接触する配置としてある。
カバー部材の内部にエア圧を導入してカバー部材の内部気圧を外気よりも常時高くする。
【実施例】
【００１３】
ワーク位置決め装置１（図１）は、モーター２とアライメントユニット３を備える。モーター２はこの実施例においてステッピングモーターである。
アライメントユニット２は、本体部４及びカバー部材１３及びジョイント１４を備え、本体部４にフィンガー駆動機構５（図２）、４本のフィンガー７を配置する。フィンガー駆動機構５は特許文献１の場合と同じである。なお、図２，３はジョイント１４をとりはずしてある。
【００１４】
カバー部材１３（図４）は、短筒状の外周カバー１５と上部カバー１６及びシールブロック１７を備え、外周カバー１５の上面が上部カバー１６により、シールリング１８を介して気密に閉鎖される。上部カバー１６は上方からビスで本体部４に固定する（図２）。
外周カバー１５の側壁にはシールブロック１７の取付け個所１９が４箇所形成されており、それぞれの取付け個所１９にフィンガー７が貫通する切り欠き２０とエア入口孔２１、エア出口孔２２及びネジ孔２３が形成されている。
【００１５】
シールブロック１７は、中央にフィンガー７が貫通する挿通孔２４を有し、取付け用のビス孔２５が形成されていると共にエア継ぎ手２６が取り付けられる。シールブロック１７はシールプレート２７を介在させて、前記取り付け個所１９のそれぞれにネジ２８（図２）で外周カバー１５に固定する。このとき、フィンガー駆動機構５に一端を接続したフィンガー７の他端部をシールブロック１７の挿通孔２４に貫通させて半径方向へ移動可能とし、端部を外部に露出しておく。すなわち、フィンガー７は外周カバー１５の側壁から外部に突出しており、半径方向に移動する。挿通孔２４は外周カバー１５の切り欠き２０につながり、外周カバー１５の内部と連通する。また、エア継ぎ手２６からのエア流路も外周カバー１５の内部へ連通している。
【００１６】
フィンガー７は、この実施例において、丸軸であり、先端部に段部２９を備え、また、シールブロック１７の挿通孔２４は、先端部を除いてフィンガー７の直径よりも大きくエアの流路も兼ねている（図５）。
フィンガー７における段部２９の外側面はテーパー面３０とされ、これに対向してシールブロック１７の開口端縁も内面がテーパー面３１とされており、フィンガー７がもっとも外方へ移動したとき、これらテーパー面３０、３１が近接して粉塵の侵入を極力抑えるようになっている。
前記段部２９の内側にはゴムパッキン３２が取付けられている。このゴムパッキン３２は、外周カバー１５側のエア圧が高くなると縮径して外方側にエア流路を開くタイプのものである。
さらに、シールブロック１７の挿通孔２４には前記ゴムパッキン３２よりも外方側にエア吸引口が形成され、これにエア継ぎ手３４を装着可能としてある（図３）。
【００１７】
ジョイント１４（図１）は、垂直部３５と水平部３６を備えたＬ字形であり、垂直部３５下端のすり割りでフィンガー７の外端部と連結されている。これにより、水平部３６はフィンガー７の移動と共に外周カバー１５の上面すなわち上部カバー１６の上面に沿ってフィンガー７と同じ半径方向に移動可能であり、先端に爪１１を取付けてある。符号３７はワーク受け台であり、上部カバー１６の上面に固定してある。
以上の構造であって、アライメントユニット３の上面はカバー部材１３で閉鎖され、フィンガー７は外周カバー１５から側方に突出している。
【００１８】
ワーク位置決め装置１を使用する時は、所定位置に設置した後、電源及びエア源を接続する。なお、エア継ぎ手２６は、全て利用しても良いし、一部でも良い。使用しないエア入口孔２１には栓をしておく。エア吸引口３３は必要時に使用するので、常時はとじてある。
モーター２を駆動するとフィンガー駆動機構５によってフィンガー７が設定したタイミングで半径方向に往復移動し、これにより、ジョイント１４を介してカバー部材１３上面の爪１１が移動し、ワーク受け台３７に供給された対象ワーク１２を位置決めする作動を繰り返す。
【００１９】
この実施例は、次の優れた効果を発揮する。
対象ワーク１２が粉塵を生じるものであっても、アライメントユニット３の上面はカバー部材１３で閉鎖されており、また、フィンガー７が外周カバー１５から突出している貫通個所はカバー部材１３の側方なので、粉塵がカバー部材１３の内部に到達する可能性が極めて少ない。
【００２０】
カバー部材１３を本体構造とし、その外周カバー１５にシールブロック１７を取付けられるようにしているので、必要に応じてさらに防塵効果を高めることができる。
挿通孔２４の内壁とフィンガー７との間に配置したゴムパッキン３２はエアの流量が大きな場合、縮径して流路を広げるので、大量のエアを挿通孔２４の開口端へ向けて送出すことができる。
フィンガー７に設けた段部２９とゴムパッキン３２は、挿通孔２４の開口端から侵入した粉塵を阻止するストッパーの機能とこれを外方へ押し戻す作用がある。そして、このようにして押し戻され、挿通孔２４の端部近くに集積した粉塵は状況に応じて設定した一定時間ごとにエア吸引口３３から吸引して外部に排出される。
【００２１】
カバー部材１３の内部からエアが吹き出す個所は外周カバー１５の側面であり、カバー部材１３上面のワーク受け台３７から遠いので、エアブローにより、位置決め済みの対象ワーク１２の位置が狂ってしまうことがない。
シール方式がエアブローによる非接触のため、位置決めに必要なフィンガー７の推力が変化せず、長期にわたり安定した位置決め精度を維持することができる。
シール部材（シールブロック１７やゴムパッキン３２）が粉塵により消耗した場合、シール部材だけを本体側の構造であるカバー部材１３から独立させて交換することができ、シール効果の維持、改善が容易で安価である。
【００２２】
フィンガー７の形状が丸軸であり、爪１１との連結がジョイント１４で行うので爪形状が限定されずワーク形状や位置決め仕様に応じて自由な形状のものを選択できる。
従来は小さなワークの取り扱いを対象としていたが、フィンガー７が側面に出ているので取り扱えるワークの大きさが拡大する。
シールブロックは、対象ワーク１２から生じる粉塵の大きさ、材質、形状などの合わせて適切なものと交換することができ、アライメントユニットそのものを交換する必要がない。
【００２３】
フィンガー７の貫通個所がシールブロック１７で封鎖されると共に、カバー部材１３の内部が供給されるエア圧により外気圧より高く保たれる結果、シールブロック１７における挿通孔２４の開口端から内部のエアが流出し、粉塵がカバー部材１３の内部に侵入することがより効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】イは全体の正面図、ロは矢印方向から見た一部の側面図
【図２】平面図
【図３】正面図（一部を断面としている）
【図４】分解して示す斜視図
【図５】一部の拡大正面図（一部断面）
【図６】正面図（従来例）
【図７】平面図（従来例）
【図８】平面図（従来例）
【図９】平面図(カム)
【符号の説明】
【００２５】
１  ワーク位置決め装置
２  モーター
３  アライメントユニット
４  本体部
５  フィンガー駆動機構
６  カム機構
７  フィンガー
８  リニアガイド
９  カバー
１０  スライド孔
１１  爪
１２  対象ワーク
１３  カバー部材
１４  ジョイント
１５  外周カバー
１６  上部カバー
１７  シールブロック
１８  シールリング
１９  取付け個所
２０  切り欠き
２１  エア入口
２２  エア出口
２３  ネジ孔
２４  挿通孔
２５  ビス孔
２６  エア継ぎ手
２７  シールプレート
２８  ねじ
２９  段部
３０  テーパー面（フィンガー）
３１  テーパー面（挿通孔）
３２  ゴムパッキン
３３  エア吸引口
３４  エア継ぎ手
３５  垂直部
３６  水平部
３７  ワーク受け台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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