(57)【要約】【課題】ワークの搬送速度の高速化に対応してワークを高速度で移載することができるワーク移載装置を提供する。【解決手段】ワーク移載装置１０は搬送テーブル１により搬送されるワークＰを吸着する吸着ヘッド３と、吸着ヘッド３を上下方向へ移動させるアクチュエータ５とを備えている。アクチュエータ５はフレーム７に支持されている。アクチュエータ５は湾曲自在のアクチュエータ本体５ａと、アクチュエータ本体５ａの表裏面に貼付けられたピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂとを有している。【選択図】　図１
2004018054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送テーブルにより搬送されるワークをキャリアテープ内に移載して収納するワーク移載装置において、
搬送テーブルにより搬送されるワークを吸着する吸着ヘッドと、
フレームと、
フレームに支持されるとともに、吸着ヘッドを上下方向へ移動させる動作機構とを備え、
動作機構はフレームから延びるとともに湾曲自在のアクチュエータからなることを特徴とするワーク移載装置。
【請求項２】
アクチュエータは湾曲自在のアクチュエータ本体と、アクチュエータ本体に取付けられたピエゾアクチュエータとからなることを特徴とする請求項１記載のワーク移載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は搬送テーブルにより搬送されるチップ部品等のワークをキャリアテープ内に移載するワーク移載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来のワーク移載装置を示す斜視図である。図３において、チップ部品（ワーク）Ｐが、間欠回転する搬送テーブル１のワーク収納凹部１ａに収納され、搬送テーブル１の下に設けられた基台９に支えられてワーク移載装置２０まで搬送される。ワーク移載装置２０において、キャリアテープ２の空の部品収納部２ａは、搬送テーブル１により搬送されてきたチップ部品Ｐと対峙する位置に待機しており、更にチップ部品Ｐを挟んでキャリアテープ２の反対側にチップ部品Ｐの吸着保持手段である吸着ヘッド２３が配設されている。
【０００３】
この吸着ヘッド２３は、コの字形フレーム２７のうち搬送テーブル１側の下フレーム２７ａを貫通して垂直に設けられており、下フレーム２７ａの上方には吸着ヘッド２３に連結された連結具２４が設けられている。また連結具２４の上端には上フレーム２７ｂを貫通して垂直に延びるロッド２９が連結され、更にロッド２９は上フレーム２７ｂの上部に取付けられたソレノイド２６に連結されている。
【０００４】
また、下フレーム２７ａと連結具２４との間には、コイルスプリング等の弾性体２５が配置されている。ソレノイド２６へ通電することによって吸着ヘッド２３を降下させ、ソレノイド２６への通電をＯＦＦすることにより、弾性体２５の復元力によって上方へ復帰させるようになっている。また、吸着ヘッド２３内には図示しない真空吸引孔が貫通して設けられ、この吸着ヘッド２３内の真空吸引孔には、図示しない真空発生源に接続されたエアホース２８が、連結具２４を介して連通され、吸着ヘッド２３の下端によってチップ部品Ｐを吸着保持するようになっている。
【０００５】
図３において、搬送テーブル１のワーク収納凹部１ａに収納されるとともに、基台９上を間欠搬送されてきたチップ部品Ｐは、ワーク移載装置２０の吸着ヘッド２３により吸着保持される。次にソレノイド２６が励磁されてロッド２９がキャリアテープ２側に押し下げられ、ロッド２９の先端に連結された連結具２４と吸着ヘッド２３も、キャリアテープ２側に押し下げられる。このことにより、連結具２４とフレーム２７の下フレーム２７ａに挟持された弾性体２５が連結具２４により圧縮され、同時に、吸着ヘッド２３に吸着保持されたチップ部品Ｐが、吸着ヘッド２３に対峙して基台９に設けられた孔を介してキャリアテープ２の部品収納部２ａ内に挿入される。
【０００６】
チップ部品Ｐが部品収納部２ａに挿入されると、チップ部品Ｐが吸着ヘッド２３に吸着されたままキャリアテープ２が１ピッチ間欠送りされる。これによりチップ部品Ｐが吸着ヘッド２３の吸着面を摺動して移動し、チップ部品Ｐが吸着ヘッド２３の吸着から解除されて部品収納部２ａに収納される。チップ部品Ｐが部品収納部２ａに収納されて吸着が解除されると、吸着ヘッド２３の真空吸引及びソレノイド２６の励磁が切られ、圧縮されていた弾性体２５の復元力により連結具２４がソレノイド２６側に押し戻され、連結具２４に連結された吸着ヘッド２３とロッド２９もソレノイド２６側に復帰する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のワーク移載装置の場合、吸着ヘッド２３を復帰用の弾性体２５の力に抗してソレノイド２６により下方へ押し下げる必要がある。このようにワークＰの移載以外の力にも対抗できる大パワーのソレノイド２６を用いるためフレーム２７の剛性を高める必要があり、連結具２４を含めた質量が大きくなるとともに、弾性体２５により吸着ヘッドを復帰させる際、フレーム２７の振動が発生し易くなり、高速化に対応できないという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、高速度にワークを移載することができるワーク移載装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送テーブルにより搬送されるワークをキャリアテープ内に移載して収納するワーク移載装置において、搬送テーブルにより搬送されるワークを吸着する吸着ヘッドと、フレームと、フレームに支持されるとともに、吸着ヘッドを上下方向へ移動させる動作機構とを備え、動作機構はフレームから延びるとともに湾曲自在のアクチュエータからなることを特徴とするワーク移載装置である。
【００１０】
本発明は、アクチュエータは湾曲自在のアクチュエータ本体と、アクチュエータ本体に取付けられたピエゾアクチュエータとからなることを特徴とするワーク移載装置である。
【００１１】
本発明によれば、吸着ヘッドを動作させる動作機構として、圧電（ピエゾ）素子の印加電圧に対する変位特性を応用したピエゾアクチュエータを用いるので、復帰用弾性体が不要になってフレームの剛性を小さく抑えることができる。このため装置全体が軽量になるとともに振動の発生が低減され、高速かつ安定した吸着ヘッドの位置出しができるようになる。このため、搬送速度の高速化に対応したワークの移載を可能とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１および図２（ａ）（ｂ）は、本発明によるワーク移載装置の一実施の形態を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、ワーク移載装置１０は搬送テーブル１のワーク収納凹部１ａ内に収納されて搬送されるチップ部品（ワーク）Ｐをキャリアテープ２の部品収納部２ａ内に移載するものである。
【００１５】
このようなワーク移載装置１０は、搬送テーブル１のワーク収納凹部１ａ内に収納されて搬送されるチップ部品Ｐを吸着する吸着ヘッド３と、吸着ヘッド３を連結具４を介して保持するとともに吸着ヘッド３を上下方向に移動させるアクチュエータ（動作機構）５とを備え、アクチュエータ５はフレーム７に支持されている。
【００１６】
また図１において、チップ部品Ｐは、間欠回転する搬送テーブル１のワーク収納凹部１ａに収納されてワーク移載装置１０に搬送される間、搬送テーブル１の下方に配置された基台９により支持されるようになっている。
【００１７】
またワーク移載装置１０において、基台９の下方にキャリアテープ２が配置されている。この場合、キャリアテープ２の空の部品収納部２ａは、搬送テーブル１により搬送されてきたチップ部品Ｐと、基台９の孔（図示せず）を介して対峙する位置に待機している。また搬送テーブル１により搬送されたチップ部品Ｐを挟んでキャリアテープ２の反対側に、上述したチップ部品Ｐの吸着保持手段である吸着ヘッド３が配設されている。
【００１８】
吸着ヘッド３の下端はチップ部品Ｐと対峙しており、吸着ヘッド３の上端が連結具４を介して動作機構であるアクチュエータ５に連結されている。吸着ヘッド３には図示しない真空吸引ノズルが貫通して設けられ、吸着ヘッド３の真空吸引ノズルに連結具４およびエアホース５を介して真空発生源が接続され、吸着ヘッド３の下端によりチップ部品Ｐが吸着保持されるようになっている。
【００１９】
またアクチュエータ５は湾曲自在のアクチュエータ本体５ａと、アクチュエータ本体５ａの表裏面に各々貼付されたピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂとを有し、アクチュエータ５は連結具４の反対側において上述のようにフレーム７に固定されている。
【００２０】
ピエゾ（圧電）素子は端子に電圧印加すると変位することが知られており、ピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂはこのピエゾ素子を組み合わせて湾曲機能を持たせたものである（図２（ａ）−（ｃ））。湾曲機能を有するピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂは、図２（ａ）に示すように正極マーク６４に対応する端子６１に一定の正極入力（＋電圧）を印加し、正極マーク６４と逆側に配設された端子６２に一定の負極入力（−電圧）を印加する。この状態で中央の端子６３に交流入力（正・負に変化する電圧）を印加すると、正極入力と、負極入力と、交流入力とがそれぞれ差動効果を持つため、ピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂは図２（ｃ）に示す実線方向への湾曲と点線方向への湾曲が繰り返される差動電圧特性を持つことになる。
【００２１】
一方、図２（ｂ）に示すように、正極マーク６４の端子６１に０Ｖから最大値まで直線変化する正極入力を印加し、他の２端子６２，６３を接続して負極入力（０Ｖ）を印加すると、図２（ｃ）に示すように、ピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂは正極マーク６４が記入された面を上面として実線で示すように下方向にのみ湾曲する単一電源特性を持つことになる。
【００２２】
本実施の形態では、上述のようにアクチュエータ５のアクチュエータ本体５ａの表裏面にピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂが貼付されている。この場合、ピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂは同時に同一方向に湾曲してアクチュエータ本体５ａを変位させ、吸着ヘッド３がキャリアテープ２側の方向（下方）へ押し下げられるような単一電源特性を持つよう構成されている。ピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂは印加電圧がなくなると元の位置に復帰するため、ピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂへの印加電圧を矩形波的に変化させることにより、吸着ヘッド３を電圧の変化に同期させて上下動させることができる。
【００２３】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。間欠回転する搬送テーブル１のワーク収納凹部１ａに収納されたチップ部品Ｐは基台９に支持されながら搬送される。ワーク移載装置１０の直前までチップ部品Ｐが搬送されると、チップ部品Ｐは吸着ヘッド３の真空吸引により吸着保持され、吸着ヘッド３の吸着面を摺動しながらワーク移載装置１０まで達する。このときピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂに電圧が印加されてアクチュエータ５のアクチュエータ本体５ａが下方に曲げられる。このことにより、吸着ヘッド３により吸着保持されたチップ部品Ｐは、基台９の孔（図示せず）を通り、搬送テーブル１の凹部１ａ下方で待機していたキャリアテープ２の空の部品収納部２ａに挿入される。
【００２４】
チップ部品Ｐがキャリアテープ２の部品収納部２ａに挿入されると、キャリアテープ２が１ピッチだけ間欠送りされ、これによりチップ部品Ｐが吸着ヘッド３の吸着面を摺動して移動し、吸着ヘッド３の吸着から解放されて部品収納部２ａに収納される。チップ部品Ｐが部品収納部２ａに収納されて吸着が解除されると、ピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂの印加電圧が０Ｖとなり、アクチュエータ５のアクチュエータ本体５ａの変位が復帰し、このことにより吸着ヘッド３も元の位置へ復帰する。
【００２５】
このように、アクチュエータ５のアクチュエータ本体５ａはピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂの変位に追従して変位するため、アクチュエータ本体５ａの復帰力は、図３の従来例に示す弾性体２５に比べて小さくて良く、従ってアクチュエータ５に振動が起こることはなく、高速追従性が向上する。このためチップ部品Ｐの搬送速度の高速化に追従させて、搬送テーブル１側からキャリアテープ２側へチップ部品Ｐを迅速に移載することができる。また、図３の従来例に示すようなソレノイド２６やロッド２９を用いる必要がないので、フレーム７および装置全体の軽量化を図ることができる。さらに装置全体の剛性を低く抑えることができ、高速移載をより確実に行なうことができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態において、アクチュエータ５のアクチュエータ本体５ａの表裏面にピエゾアクチュエータ６ａ，６ｂを貼付した例を示したが、所望の押し下げ荷重が得られれば、アクチュエータ本体５ａの表面または裏面のいずれか一方のみにピエゾアクチュエータを貼付してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、吸着ヘッドを湾曲自在のアクチュエータで行わせるようにしたので、ワーク移載の際の高速追従性能を向上させることができ、装置全体を従来技術に比べてより軽量化することができる。このため、ワーク搬送速度の高速化に対応してワークの移載を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワーク移載装置の一実施の形態を示す斜視図。
【図２】アクチュエータのピエゾアクチュエータを示す図。
【図３】従来のワーク移載装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１　搬送テーブル
１ａ　凹部
２　キャリアテープ
２ａ　部品収納部
３　吸着ヘッド
４　連結具
５　アクチュエータ
５ａ　アクチュエータ本体
６ａ，６ｂ　ピエゾアクチュエータ
７　フレーム
８　エアホース
９　基台
１０　ワーク移載装置
６１　端子
６２　端子
６３　端子
６４　正極マーク
Ｐ　チップ部品
【図１】
2004018054.tif 000003
【図２】
2004018054.tif 000004
【図３】
2004018054.tif 000005