(57)【要約】【課題】短冊状ワークにダメージを与えること無く、機構が簡単で確実に短冊状ワークを整列させることができる短冊状ワークの整列装置を提供する。【解決手段】短冊状ワークLを積層して供給するマガジン６と、マガジン６の短冊状ワークLを、垂直軸の軸端に吸着保持して搬送すると共に、短冊状ワークLを垂直軸の周りに旋回させる保持搬送機構２と、短冊状ワークLに形成した方向判別孔La,Lbと、方向判別孔La,Lbを検出する複数のセンサヘッド８を対向して設け、短冊状ワークLをセンサヘッド８で挟持し方向判別孔La,Lbの位置を検出することにより、短冊状ワークLの表裏方向および左右方向を判別する方向判別機構３と、短冊状ワークLの表裏を反転する表裏反転機構４とを具備してなる。これによって、短冊状ワークLが、衝撃を受けること無く、確実に整列される簡単な構造の整列装置が得られる。【選択図】図１
2006086440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状ワークを積層して供給するマガジンと、
前記マガジンの前記短冊状ワークを、垂直軸の軸端に吸着保持して搬送すると共に、前記短冊状ワークを前記垂直軸の周りに旋回させる保持搬送手段と、
前記短冊状ワークに形成した方向判別孔と、
前記方向判別孔を検出する複数のセンサヘッドを対向して設け、前記短冊状ワークを前記センサヘッドで挟持し前記方向判別孔の位置を検出することにより、前記短冊状ワークの表裏方向および左右方向を判別する方向判別手段と、
前記短冊状ワークの表裏を反転する表裏反転手段と、
を具備したことを特徴とする短冊状ワークの整列装置。
【請求項２】
前記表裏反転手段は、
前記短冊状ワークを把持する把持ガイドと、
前記把持ガイドを保持し、前記短冊状ワークをその水平軸周りに回転する反転フレームと、
前記把持ガイドの開閉手段と、
前記把持ガイドに把持された前記短冊状ワークを押圧して送出する押圧送出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の短冊状ワークの整列装置。
【請求項３】
前記反転フレームの回転軸は、中空の貫通回転軸であり、前記短冊状ワークは、前記貫通回転軸を貫通して、送出されることを特徴とする請求項２に記載の短冊状ワークの整列装置。
【請求項４】
前記把持ガイドの開閉手段は、
前記把持ガイドが閉まる方向に付勢する弾性部材と、
前記把持ガイドに連結したT字形ノブと、
前記T字形ノブが係合した状態で、前記把持ガイドを開く方向に牽引するC字形牽引金具と、
を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の短冊状ワークの整列装置。
【請求項５】
前記T字形ノブは、前記反転フレームの旋回時には、前記C字形牽引金具との係合が解除する方向に移動することを特徴とする請求項４に記載の短冊状ワークの整列装置。
【請求項６】
前記押圧送出手段は、昇降及び前記短冊状ワークの水平軸方向に走行し、前記反転フレームの旋回時には下降して退避し、前記短冊状ワークの送出時には上昇して、前記短冊状ワークの水平軸方向に走行し、前記短冊状ワークを送出することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の短冊状ワークの整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランダムに供給される短冊状ワークの表裏及び方向を整列させて次工程に供給する為の短冊状ワークの整列装置に関し、詳しくは表裏及び左右の方向が決められ、半導体などの電子部品の製造に用いられる、例えばリードフレーム等の表裏及び方向を正しく整列させて次工程に供給する為の短冊状ワークの整列装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の一部、例えばトランジスタ、ダイオードなどは、図４(a)で示されるように、短冊状の薄板に複数の電子部品を樹脂モールドして製作される短冊状ワークの一つであるリードフレームが、樹脂モールド後、成形機より取り出されるとき非整列状態となるため、前記リードフレームから電子部品を切り離すときの位置決めが必要なことから、表裏・方向（左右）の整列が必要である。
【０００３】
このようなリードフレームの表裏・方向整列装置は、特開平０３−２５９８１４号公報に開示されており、非整列なリードフレームの整列後、必要に応じて表裏反転、方向反転して表裏、方向を一致させ次工程に送るもので、図７は当該公報に開示された、表向け（表裏反転）装置40の実施例を示す。
なお、前記公報に開示された非整列（ランダム）のリードフレームの整列は、図示しないが、巻掛搬送帯（ベルト）の進行方向に直角に設けた爪（桟）に引掛け、巻掛搬送帯を傾斜させることで重なりを防ぎ１枚ずつ方向を定めて搬送し、搬送途中でリードフレームの形状等から表裏及び左右を検出し、その結果から次の表裏反転及び左右反転を行うものである。
【０００４】
以下、表裏反転、左右反転につき説明する。
図７(a)において、表向け装置40は一対の落下ワーク変向板41,43、それぞれの落下ワーク変向板41,43を駆動する変向板駆動装置42,44、短冊状の落下ワーク（以下、帯板状ワークRという）の下側縁部を受け止めるストッパー部46、水平支持部45、前後整列装置47及び該前後整列装置47を旋回させる旋回手段48から成っている。
表向け装置40の上方には図示しない帯板状ワークRの表裏及び前後検出装置が設けられており、該表裏及び前後検出装置により表裏及び前後が判別された帯板状ワークRを、表向け装置40の上方から長手方向を水平に落下させて供給するようになっている。
【０００５】
帯板状ワークRの表裏を反転させる表向け装置40の落下ワーク変向板41,43は、判別された帯板状ワークRの表裏により、例えば一方の落下ワーク変向板41（又は43）を待機姿勢P1（又はP3）側に待機させ、他方の落下ワーク変向板43（又は41）を落下ワーク変向姿勢P4（又はP2）側に対として駆動されるようになっており、表向け装置40の上方から、落下ワーク変向板の41と43の間に落下して供給された帯板状ワークRは、落下ワーク変向姿勢P4（又はP2）の落下ワーク変向板43（又は41）により表面側を上面として変向され、ストッパー部46に帯板状ワークRの下側縁部を当接させて停止すると、図７(b)に示すように落下ワーク変向姿勢P4（又はP2）にあった落下ワーク変向板43（又は41）が待機姿勢P3（又はP1）側に駆動され、待機姿勢P1（又はP3）側にあった落下ワーク変向板41（又は43）が落下ワーク変向姿勢P2（又はP4）側に駆動された後、再び待機姿勢P1（又はP3）側に駆動されて待機するようになっている。
【０００６】
これにより、ストッパー部46に当接して斜傾に停止していた帯板状ワークRが、表面側を上向きとして水平支持部45上に載置されるようになっている。
水平支持部45は図示しない駆動手段により方向を可変にできる回動自在の無端ベルトであり、前記、前後方向判別に従って帯板状ワークRの前側が次工程側となるように、前後整列装置47を旋回手段48により旋回した後、帯板状ワークRを水平支持部45により次工程に搬出するようになっている。
【特許文献１】特開平０３−２５９８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記短冊状ワークの整列装置では、帯板状ワークRの表裏・前後方向判別から表裏整列工程において、帯板状ワークRが落下して供給されることによる帯板状ワークRや載置された電子部品へのダメージが考えられると共に、図示しなかったが、前記特開平０３−２５９８１４号公報に開示された図１に示されるように、機構が複雑になるという事情がある。
【０００８】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、
リードフレームなどの短冊状ワークにダメージを与えること無く、また、機構が簡単で確実に短冊状ワークを整列させることができる短冊状ワークの整列装置を提供することにある。
なお、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、短冊状ワークを積層して供給するマガジンと、前記マガジンの前記短冊状ワークを、垂直軸の軸端に吸着保持して搬送すると共に、前記短冊状ワークを前記垂直軸の周りに旋回させる保持搬送手段と、前記短冊状ワークに形成した方向判別孔と、前記方向判別孔を検出する複数のセンサヘッドを対向して設け、前記短冊状ワークを前記センサヘッドで挟持し前記方向判別孔の位置を検出することにより、前記短冊状ワークの表裏方向および左右方向を判別する方向判別手段と、前記短冊状ワークの表裏を反転する表裏反転手段とを具備したことを特徴とするものである。この構成により、短冊状ワークが、衝撃を受けること無く、確実に整列して次工程に搬出される。また、装置の構造が簡単になる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記表裏反転手段は、前記短冊状ワークを把持する把持ガイドと、前記把持ガイドを保持し、前記短冊状ワークをその水平軸周りに回転する反転フレームと、前記把持ガイドの開閉手段と、前記把持ガイドに把持された前記短冊状ワークを押圧して送出する押圧送出手段とを備えたことを特徴とするものである。
請求項３に係る発明は、請求項２において、前記反転フレームの回転軸は、中空の貫通回転軸であり、前記短冊状ワークは、前記貫通回転軸を貫通して、送出されることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項２または３において、前記把持ガイドの開閉手段は、
前記把持ガイドが閉まる方向に付勢する弾性部材と、前記把持ガイドに連結したT字形ノブと、前記T字形ノブが係合した状態で、前記把持ガイドを開く方向に牽引するC字形牽引金具とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４において、前記T字形ノブは、前記反転フレームの旋回時には、前記C字形牽引金具との係合が解除する方向に移動することを特徴とするものである。
請求項６に係る発明は、請求項２乃至５のいずれかにおいて、前記押圧送出手段は、昇降及び前記短冊状ワークの水平軸方向に走行し、前記反転フレームの旋回時には下降して退避し、前記短冊状ワークの送出時には上昇して、前記短冊状ワークの水平軸方向に走行し、前記短冊状ワークを送出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、短冊状ワーク（例えばリードフレーム）をマガジンから1枚ごと吸着ヘッドで吸着したまま取り出し、表裏・方向判別と方向整列を行った後、表裏反転機構により表裏の整列をするようにしたので、一連の工程において衝撃を受けること無く、従って短冊状ワークの電子部品にダメージを与えること無く確実に整列して次工程に搬出することができ、装置の構造が簡単になる。
【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面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の短冊状ワーク（以下ワークという）の整列装置1の一実施例を示す正面図で、図２は図１の保持搬送機構2の拡大正面図、図３は図１の方向判別機構3の拡大図、図４(a)はワークの一例であるリードフレームLの一実施例とセンサの位置関係を表した図、図４(b)はセンサによる表裏方向判別例、図５は図１の表裏反転機構4部の拡大図で (a)は平面図、(b)は部分側面図、(c)は部分正面図、図６は図５のA-A断面図で、表裏反転機構4の説明図である。
【００１５】
図１において短冊状ワークの整列装置1は、保持搬送機構2、方向判別機構3、表裏反転機構4、搬出手段5、及びワークLを積層して供給するマガジン6とから構成されている。
保持搬送機構2は図２に示すように、水平駆動軸16に直結された図示しない駆動手段により、リニアガイド17上を水平移動自在に設けられた水平ベース20上に垂直にフレーム18が設けられ、フレーム18上に駆動モータ15が配設されている。
【００１６】
フレーム18の背面ベース18aに設けられたリニアガイド19にガイドされて、垂直移動自在に垂直ベース10が設けられ、駆動モータ15に直結された駆動軸15aは、垂直ベース10の背面に設けられた図示しないナットに螺合されて垂直ベース10を垂直駆動するようになっている。
垂直ベース10には、中空軸12が回動自在に設けられ、中空軸12の一端は真空配管13により図示しない真空コントローラを介して真空供給源に接続されている。中空軸12の他端は分配ヘッド12aを構成し、分配ヘッド12aの下端には吸着ヘッド板11が配設され、吸着ヘッド板11には複数の吸着ヘッド11aが設けられている。
【００１７】
垂直ベース10に設けられた駆動モータ14は、駆動ベルト21を介して中空軸12と回動可能に連結されている。
図３に示す方向判別機構3は、ワークLを長手方向から挟持する為の凹部を有する一対のセンサヘッド8,9が、それぞれシリンダ7により進退可能に設けられ、センサヘッド8,9のそれぞれに、複数対の投光器8a,9a及び受光器8b,9bの対を成すそれぞれが、前記凹部を貫通して投光した光軸を受光可能に設けられている。
【００１８】
表裏反転機構4は、図５(a)(b)に示すように反転フレーム22の長手方向の一端が、軸受ベース33を貫通して複数の軸受25により回動自在に支持された貫通回転軸24と直結し、反転フレーム22の他端は図５(a)(c)に示すように連結軸31によりロータリーシリンダ32と連結されている。
反転フレーム22の内面側には、ワークLを幅方向に把持する一対の把持ガイド23が配設され、それぞれの把持ガイド23は、反転フレーム22を貫通して、T字形のノブ26及び複数のボールガイド30と、反転フレーム22と把持ガイド23との間隔を調整可能に拡幅させる複数のスプリング29により反転フレーム22に連結されている。
【００１９】
把持ガイド23の開閉手段であるそれぞれのノブ26 のT字形頭部は、シリンダ28のスプール28aに進退自在に設けられた牽引金具27のC字形溝の開口部からC字形溝内に挿入されている。
図５(c)に示すように、反転フレーム22の長手方向と平行に送出手段である移載シリンダ36が配設され、送出板34を昇降自在に設けられた昇降シリンダ35が、移載シリンダ36のリニアガイド36a上を反転フレーム２２の長手方向に走行自在に設けられている。なお、詳細は図示しないが、図５(a)の貫通回転軸24に対向して例えばベルトによる搬出手段5（図１）が配設されている。
【００２０】
次に、図１乃至図６により作用について詳述する。
図１において、ワーク供給用マガジン6に表裏或いは方向がランダムに積層されたワークLを、図２に示す保持搬送機構2の吸着ヘッド11aで一枚ごと吸着保持して搬送する過程で、方向判別機構3のセンサヘッド8,9に設けられた光センサと、ワークLに設けられた表裏・方向判別孔La及びLb（図４(a)）の検出の組み合わせにより表裏・方向が判別、その結果に基づき整列されるようになっている。
【００２１】
即ち、保持搬送機構2は、垂直方向駆動用に設けられた駆動モータ15により駆動軸15aが回動され、垂直ベース10の図示しないナットに螺合して垂直ベース10が昇降するようになっており、これに伴い垂直ベース10に設けられた中空軸12、分配ヘッド12a及び吸着ヘッド板11も同時に昇降されるようになっている。
【００２２】
また、図示しない駆動手段により、水平駆動軸16が駆動されて吸着ヘッド板11がマガジン6と方向判別機構3の間を水平移動するようになっている。そして水平移動してマガジン位置に到達した吸着ヘッド板11の複数の吸着ヘッド11aを下降させ、マガジン6にランダムに積層されたワークLを１枚ごと吸着保持させて上昇後、方向判別機構3に搬送する。このとき、方向判別機構3のセンサヘッド8,9はそれぞれシリンダ7により引き戻されて後退位置に待機されており、ワークLが方向判別位置に位置決めされると、図3に示すように一対のセンサヘッド8,9がそれぞれシリンダ7により送出されて、ワークLの長手方向端部がセンサユヘッド8,9の凹部で挟持される。このとき、ワークLとセンサヘッド8,9に設けられたセンサ位置との関係は図４(a)の実施例に示すように、センサヘッド8に設けられた複数の投光器8a及び受光器8bの光軸8c位置（以下、センサ位置という）はS1、S2となり、センサヘッド9に設けられた複数の投光器9a及び受光器9bのセンサ位置はS3、S4となるようになっている。
【００２３】
このとき、それぞれのセンサ位置関係とワークLの方向判別孔La,Lbは、例えば正しい方向（正面）のワークLの端部からの方向判別孔Laの寸法がa×g、b×gで、方向判別孔Lbの寸法がc×f、d×fとしたとき、センサ位置S1はc×e、センサ位置S2はc×f、センサ位置S3はb×g、センサ位置S4はb×hとなるように設定されている。また、それぞれの寸法関係はa<b<c=d、e=f<g=hであるとき、センサヘッド8,9によるワークLの表裏・方向判別は図４(b)による。
【００２４】
表裏・方向の判別が完了すると、シリンダ7によりそれぞれのセンサヘッド8,9が引き戻されて、ワークLが挟持状態から解放される。前記方向判別の結果、方向が逆の場合は、図２に示す方向反転用の駆動モータ14が起動し、駆動ベルト21を介して中空軸12、分配ヘッド12a及び吸着ヘッド板11が１80°旋回し、吸着ヘッド11aに吸着保持されたワークLの方向が整列されるようになっている。
方向が整列されると、垂直用の駆動モータ15により垂直ベース10が下降し、吸着ヘッド11aに吸着保持されたワークLが図５に示す表裏反転機構4に搬送されるようになっている。
【００２５】
図５(a)及び図６において把持ガイド23は定常状態においては、スプリング29の弾性力により反転フレーム22から開離して、一対の把持ガイド23の間隔を狭めてワークLを把持可能な幅になるように設定されている。
吸着ヘッド11aに保持されてワークLが表裏反転機構4に搬送されるとき、シリンダ28により牽引金具27が後退し、牽引金具27のC字形溝の開口部に挿入されたT字形のノブ26が牽引され、ノブ26に連結された把持ガイド23がスプリング29の弾性力に抗して反転フレーム22側に牽引され、一対の把持ガイド23の間隔が開いてワークLが搬入できる状態に待機されている。
【００２６】
吸着ヘッド11aに吸着されたワークLが下降して把持ガイド23のレベルに搬送されると、シリンダ28のスプール28aが突出して牽引金具27を前記定常状態に復帰させ、スプリング29の弾性力により把持ガイド23を反転フレーム22から開離させてワークLを把持するようになっている。
【００２７】
ワークLが把持ガイド23に把持されると、吸着ヘッド11aが吸着を解除しワークLから離脱して上昇し、マガジン6の次のワークLを搬送する体勢に入るようになっている。前記表裏判別において、裏面と判定されると、図５(c)に示す昇降シリンダ35により送出板34が退避位置に下降し、反転フレーム22が図５(a)に示す連結軸31により連結されたロータリーシリンダ32により駆動されて180°旋回し、リードフレームLの表裏が整列されるようになっている。このとき、前記牽引金具27のC字形溝の開口部から挿入されていたT字形のノブ26は、牽引金具27内でフリーの状態になっており、反転フレーム22の旋回に伴う牽引金具27との干渉が生じないようになっている。
【００２８】
ワークLの表裏が整列されると、図５(c)に示す退避位置にあった送出板34が昇降シリンダ35により上昇してワークLを押圧する位置に戻り、移載シリンダ36のリニアガイド36aにガイドされて昇降シリンダ及び送出板34が２本の把持ガイド23間を移動し、把持ガイド23に把持されたリードフレームLを、把持ガイド23のガイド面23aにガイドされて貫通回転軸24の貫通孔から送出されるようになっている。
【００２９】
貫通回転軸24から送出されたワークLは、貫通回転軸24と対向して配設されている例えばベルトコンベアなどの搬出手段5に移載されて搬送され、次工程に搬出されるようになっている。
ワークLの搬出手段5への移載が完了すると、送出板34が下降して退避位置に戻ると共に、移載シリンダ36により昇降シリンダ35及び送出板34が後退して元位置に復帰すると共に、反転フレーム22が180°旋回して定常状態に復帰するようになっている。
【００３０】
このように、本実施の形態によれば、ワーク（リードフレーム）Lをマガジン６から1枚ごと吸着ヘッド１１ａで吸着したまま、表裏・左右方向を判別し、その結果に基づいて、ワークLの左右方向を整列し、さらに表裏反転機構４により表裏方向の整列を行うようにしたので、ワークLは、簡単な構造の装置によって、ダメージを受けること無く、確実に整列される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例に係るリードフレーム整列装置の正面図である。
【図２】図１のリードフレーム保持搬送機構を示す正面図である。
【図３】図１の方向判別機構を示す正面図である。
【図４】方向判別の一実施例で、(a)はリードフレームとセンサ位置の例、(b)は検出結果と方向判別の例である。
【図５】図１の表裏反転機構を示し、(a)は平面図、(b)は部分側面図、(c)は部分正面図である。
【図６】図５のA-A断面図である。
【図７】(a)及び(b)は、従来技術の表裏・左右反転装置の一実施例及び説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
1 短冊状ワークの整列装置 
2 保持搬送機構
3 方向判別機構
4 表裏反転機構
5 搬出手段
6 マガジン
7 シリンダ
8 センサヘッド
8a 投光器
8b 受光器
8c 光軸
9 センサヘッド
9a 投光器
9b 受光器
9c 光軸
10 垂直ベース
11 吸着ヘッド板
11a 吸着ヘッド
12 中空軸
12a 分配ヘッド
13 真空配管
14 駆動モータ
15 駆動モータ
15a 駆動軸
16 水平駆動軸
17 リニアガイド（水平）
18 フレーム
18a 背面ベース
19 リニアガイド（垂直）
20 水平ベース
21 駆動ベルト
22 反転フレーム
23 把持ガイド
23a ガイド面
24 貫通回転軸
25 軸受
26 ノブ
27 牽引金具
28 シリンダ
28a スプール
29 スプリング
30 ボールガイド
31 連結軸
32 ロータリーシリンダ
33 軸受ベース
34 送出板
35 昇降シリンダ
36 移載シリンダ
36a リニアガイド
40 表向け装置
41 落下ワーク変向板
42 変向板駆動装置
43 落下ワーク変向板
44 変向板駆動装置
45 水平支持部
46 ストッパー部
47 前後整列装置
48 旋回手段
L ワーク
La 方向判別孔
Lb 方向判別孔
P1 待機姿勢
P2 落下ワーク変向姿勢
P3 待機姿勢
P4 落下ワーク変向姿勢
S1 センサ位置
S2 センサ位置
S3 センサ位置
S4 センサ位置
【図１】
2006086440.tif 000003
【図２】
2006086440.tif 000004
【図３】
2006086440.tif 000005
【図４】
2006086440.tif 000006
【図５】
2006086440.tif 000007
【図６】
2006086440.tif 000008
【図７】
2006086440.tif 000009