(57)【要約】【課題】上下方向に複数枚のトレイが積み上げてのその積層体が傾いても、最上段のトレイを安定して順次ピックアップしていくことができるピックアップ装置を提供する。【解決手段】上下方向に積み重ねられた複数のトレイ１１に対して、その最上段トレイ１１Ａをピックアップするピックアップ装置である。上下方向に積み重ねられた複数トレイ１１が載置される昇降台１２と、昇降台１２の上昇によって上昇してきた最上段トレイ１１Ａを保持する複数のトレイ保持機構１３と、水平面に対する最上段トレイ１１Ａの傾斜に対応して各保持機構位置を上下方向に変位させる倣い機構１４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に積み重ねられた複数のトレイに対して、その最上段トレイをピックアップするピックアップ装置であって、
上下方向に積み重ねられた複数のトレイが載置される昇降台と、最上段トレイに対して少なくとも前後左右の４箇所に配置されて、前記昇降台の上昇によって上昇してきた最上段トレイを保持する複数のトレイ保持機構と、水平面に対する最上段トレイの傾斜に対応して各保持機構位置を上下方向に変位させる倣い機構とを備えたことを特徴とするピックアップ装置。
【請求項２】
トレイ保持機構は、昇降台を介して上昇してきた最上段トレイに対してその上面を受ける押さえ爪と、押さえ爪にて上面が押さえられた状態において、その最上段トレイの係合部に係合する係合爪とを有することを特徴とする請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項３】
トレイの下面側には係合部を有し、この係合部に前記係合爪が外方から揺動して係合し、この係合状態で、この係合爪と前記押さえ爪とで協働してトレイの周縁部を挟持することを特徴とする請求項２に記載のピックアップ装置。
【請求項４】
固定側に配置されるシリンダ機構と、トレイ保持機構の上下方向の変位に追従してシリンダ機構の駆動により前記係合爪を揺動させる連結機構とを備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のピックアップ装置。
【請求項５】
トレイ保持機構にてトレイを保持した状態で、このトレイを水平状に戻す戻し機構を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピックアップ装置に関し、特に、上下方向に積み重ねられた複数のトレイに対して、その最上段トレイをピックアップするピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下方向に積み重ねられた複数のトレイに対して、複数のトレイから順次搬送していく装置として、特許文献１に示すようなクレーン型の搬送機構がある（特許文献）。この搬送機構は、図７に示すように、チャック部１を有している。チャック部１は、一対のチャック爪１ａを有しており、チャック爪１ａは、トレイ２における相互に対向した側縁部に位置する係合部３にそれぞれ係合するようになっている。
【０００３】
従って、複数のトレイ２が上下方向に積み重ねられた状態で工場内に搬入されると、搬送機構における各チャック部１のチャック爪１ａが、最上部に位置するトレイ２の係合部３と、その下側に位置するトレイ２の係合部３との間にそれぞれ挿入されて、最上部に位置するトレイ２の係合部３に係合される。その後、各チャック部１全体が上方に移動されることにより、最上部に位置するトレイ２が、他の積み重ねられたトレイ２から分離される。そして、各チャック部１によって、分離されたトレイ２が、他の部位へと搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５９１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図７に示すように複数のトレイ２を上下方向に積み重ねれば、図６に示すように傾く場合がある。このように傾けば、一のチャック爪１ａ（１ａ１）が最上段のトレイ２の一の係合部３（３ａ１）の高さ位置にあって係合することができても、他のチャック爪１ａ（１ａ２）が最上段のトレイ２の他の係合部３（３ａ２）の高さ位置に合わない場合が生じる。このような場合、最上段のトレイ２をピックアップできない。
【０００６】
このような傾きに対応するために、例えば、チャック爪１ａを、前記傾きを見越して薄くしたりする方法を提案できる。しかしながら、傾きの度合いによって、このようにチャック爪を薄くしても対応できない場合もある。
【０００７】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、上下方向に複数枚のトレイが積み上げてのその積層体が傾いても、最上段のトレイを安定して順次ピックアップしていくことができるピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のピックアップ装置は、上下方向に積み重ねられた複数のトレイに対して、その最上段トレイをピックアップするピックアップ装置であって、上下方向に積み重ねられた複数のトレイが載置される昇降台と、最上段トレイに対して少なくとも前後左右の４箇所に配置されて、前記昇降台の上昇によって上昇してきた最上段トレイを保持する複数のトレイ保持機構と、水平面に対する最上段トレイの傾斜に対応して各保持機構位置を上下方向に変位させる倣い機構とを備えたものである。
【０００９】
本発明のピックアップ装置によれば、トレイ保持機構にて昇降台の上昇によって上昇してきた最上段トレイを保持することができる。しかも、各トレイ保持機構は倣い機構を介して、水平面に対する最上段トレイの傾斜に対応して上下方向に変位することができるので、最上段トレイが水平面に対して傾斜していても、各トレイ保持機構は最上段トレイを保持することができる。また、このようにトレイ保持機構にて最上段トレイを保持した状態で、昇降台が下降すれば、最上段のトレイを他のトレイから離間した状態、つまり、最上段のトレイをピックアップした状態となる。
【００１０】
トレイ保持機構は、昇降台を介して上昇してきた最上段トレイに対してその上面を受ける押さえ爪と、押さえ爪にて上面が押さえられた状態において、その最上段トレイの係合部に係合する係合爪とを有するものとできる。
【００１１】
このように、トレイ保持機構が押さえ爪と係合爪とを有するものでは、水平面に対して最上段トレイが傾斜している場合、最上段トレイが上昇してきた際に、まず、最上段トレイの最上位に対応するトレイ保持機構の押さえ爪が最上段トレイの上面に接触する。すなわち、このトレイ保持機構の押さえ爪にて最上段トレイに対してその上面を押さえた状態となる。この状態となれば、このトレイ保持機構の係合爪が最上段トレイの係合部に係合する。この際、他のトレイ保持機構の押さえ爪は最上段トレイに接触していない。
【００１２】
その後、さらに、最上段トレイが上昇すれば、次の高さ位置に対応するトレイ保持機構の押さえ爪が最上段トレイの上面に接触することになる。このため、このトレイ保持機構の係合爪が最上段トレイの係合部に係合する。この上昇の際には、最初に係合爪にて係合したトレイ保持機構は、倣い機構にて上下動が可能であるため、この係合状態を維持したままの上昇が可能である。
【００１３】
以後、最上段トレイが上昇していけば、順次、他のトレイ保持機構の係合爪が最上段トレイの係合部に係合していくことになる。そのため、最終的に、全てのトレイ保持機構の係合爪にて係合することができる。このため、少なくとも前後左右の４箇所にて最上段トレイを保持することができる。
【００１４】
トレイの下面側には係合部を有し、この係合部に前記係合爪が外方から揺動して係合し、この係合状態で、この係合爪と前記押さえ爪とで協働してトレイの周縁部を挟持するように構成できる。このように構成することによって、係合爪と押さえ爪とで協働してトレイの周縁部を挟持することができ、トレイの保持状態が安定する。しかも、係合爪が係合部に係合する際には、外方から揺動することになるので、係合爪がトレイの上下動の妨げにならない。
【００１５】
固定側に配置されるシリンダ機構と、トレイ保持機構の上下方向の変位に追従してシリンダ機構の駆動により前記係合爪を揺動させる連結機構を備えたものが好ましい。このように構成することによって、シリンダ機構の駆動によって、連結機構を介して係合爪を揺動させることができてこの係合爪をトレイの係合部に係合させることができる。しかも、シリンダ機構が固定側に配置されるものであるので、上下動するトレイ保持機構側にこのような駆動源を配置する必要がなく、トレイ保持機構の軽量化を図ることができる。
【００１６】
保持機構にてトレイを保持した状態で、このトレイを水平状に戻す戻し機構を備えたものとできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のピックアップ装置では、最上段トレイが水平面に対して傾斜していても、各トレイ保持機構は最上段トレイを保持することができ、安定したトレイのピックアップ作業を行うことができる。
【００１８】
トレイ保持機構が押さえ爪と係合爪とを有するものでは、全トレイ保持機構の係合爪にて最上段トレイを受けることができ、安定した状態で最上段トレイを保持できる。
【００１９】
係合爪と押さえ爪とで協働してトレイの周縁部を挟持することができ、トレイの保持状態が安定する。しかも、係合爪が係合部に係合する際には、係合爪がトレイの上下動の妨げにならず、ピックアップ動作が安定する。
【００２０】
シリンダ機構と連結機構とを備えたものでは、シリンダ機構の駆動によって係合爪をトレイの係合部に係合させることができ、この係合動作が安定する。しかも、トレイ保持機構の軽量化を図ることができ、トレイ保持機構の上下動が安定して、トレイの傾きの追従性に優れる。
【００２１】
戻し機構を備えたものでは、保持機構にてトレイを保持した状態で、このトレイを水平状に戻すことができ、その後の工程が安定する。すなわち、このトレイが水平状に配設されるので、吸着装置等にて、トレイに収納されたワーク（例えば、基板）を他の部位を搬送する際に、基板を安定して吸着することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態のピックアップ装置によるピップアップ動作の工程図である。
【図２】前記図１示すピックアップ装置の平面図である。
【図３】前記図１示すピックアップ装置の要部拡大平面図である。
【図４】前記図１示すピックアップ装置の要部拡大側面図である。
【図５】前記図１示すピックアップ装置の正面図である。
【図６】従来のピックアップ装置の問題点を説明する簡略正面図である。
【図７】従来のピックアップ装置にてピックアップ動作を説明する簡略正面図である。
【００２３】
以下本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明に係るピックアップ装置を示し、このピックアップ装置は、上下方向に積み重ねられた複数のトレイ１１に対して、その最上段トレイ１１Ａをピックアップするものであって、上下方向に積み重ねられた複数トレイ１１が載置される昇降台１２と、最上段トレイ１１Ａを保持する複数のトレイ保持機構１３と、水平面に対する最上段トレイの傾斜に対応して各保持機構位置を上下方向に変位させる倣い機構１４とを備える。
【００２５】
この場合のトレイ１１は、図２から図５等に示すように、複数個の正方形状の電子部品１５等が収容される収納部１６を備える。具体的には、トレイ１１は、平面視矩形状の底壁１７と、この底壁１７の外周縁に立設される周壁１８とを備え、底壁１７に複数個（この実施形態では１０個）の前記収納部１６が設けられている。また、周壁１８の下端の前後左右の４箇所に切欠部が設けられ、この切欠部が後述する係合部２０を構成する。
【００２６】
図１に示すように、昇降台１２は、上下方向に積み重ねられた複数トレイ１１を受けるテーブル２１と、このテーブル２１を水平状態を維持しつつ上下動させる昇降機構とを備える。昇降機構としては、例えば、パンタグラフ機構と、このパンタグラフ機構を伸縮させる駆動機構とを備えたもので構成できる。また、駆動機構としては、シリンダ機構であっても、ボールねじ機構等であってもよい。
【００２７】
トレイ保持機構１３は、昇降台１２のテーブル２１を包囲状とする枠体２５に、前後左右に４個配設される。各トレイ保持機構１３は、昇降台１２を介して上昇してきた最上段トレイ１１Ａに対してその上面１１ａ（図１参照）を受ける押さえ爪２６と、押さえ爪２６にて上面１１ａが押さえられた状態において、その最上段トレイ１１Ａの係合部２０に係合する係合爪２７とを有するものである。
【００２８】
すなわち、枠体２５は、左右の保持枠２５ａ、２５ａを有し、各保持枠２５ａの前後に上下動自在のブロック体２８，２８を付設している。そして、各ブロック体２８の上部から前記延設部２４ｂがトレイ側に向かって水平方向に延びて、この延設部２４ｂの先端が押さえ爪２６となる。このため、昇降台１２のテーブル２１が上昇してきた場合、この押さえ爪２６に最上段トレイ１１Ａの上面１１ａ、つまり周壁１８の一部が当接（接触）する。なお、ブロック体２８は、本体基部２８ａと、この本体基部２８ａに付設される副体２８ｂとを有し、この副体２８ｂは、立ち上がり片部２４ａと、この立ち上がり片部２４ａから延びる前記延設部２４ｂからなる。
【００２９】
係合爪２７は、係合部２０に係合した状態において、押さえ爪２６の下方の位置に押さえ爪２６に相対面（相対向）するように配置される。また、この係合爪２７はその軸部３３を中心に揺動（回動）する。
【００３０】
この係合爪２７の揺動（回動）は、固定側の枠体２５にそのシリンダ本体３０ａが付設されるシリンダ機構３０の駆動によって行われる。すなわち、このシリンダ機構３０のピストンロッド３０ｂの先端部３２と、係合爪２７とを連結機構３１を介して連結する。図３に示すように、この際、ピストンロッド３０ｂが延びた状態において、係合爪２７が係合部２０に係合しない収納状態となっている。この収納状態において、ピストンロッド３０ｂを引っ込めることによって、係合爪２７とピストンロッド３０ｂの先端部とが連結された揺動アーム３３か揺動し、この揺動によって、係合爪２７がその枢支軸３３を中心に矢印Ａ方向(図３参照)に揺動（回動）してこの係合爪２７に対応する係合部２０に外方から係合することになる。
【００３１】
このように係合した状態から、ピストンロッド３０ｂが延びれば、揺動アーム３３が揺動し、この揺動によって、係合爪２７がその枢支軸３３を中心に矢印Ｂ方向(図３参照)に揺動（回動）してこの係合爪２７が係合部２０から外れることになる。
【００３２】
また、ブロック体２８は、枠体２５から立設されるロッド３５、３５にガイドされて上下動し、コイルスプリング等からなる弾性部材３６にて、弾性的に下方に押し付けられている。この場合、ロッド３５、３５の上端に受板３７が固定され、この受板３７と、ブロック体２８の本体基部２８ａとの間に前記弾性部材３６が介在されている。
【００３３】
シリンダ機構３０のシリンダ本体３０ａは、図４に示すように、その基部支持部４０が枠体２５から立設される軸部材４１に枢支されている。また、このシリンダ機構３０のピストンロッド３０ｂと連結される連結機構３１は、ブロック体２８の上下動に追従できる構成になっている。この場合、係合爪２７は、ブロック体２８の上下動と一体的に上下動し、シリンダ機構３０のピストンロッド３０ｂは、ブロック体２８の上下動に伴って上下動しない。
【００３４】
このため、押さえ爪２６と係合爪２７とは一体に上下動し、これらの上下方向間隔は一定とされる。そして、押さえ爪２６と係合爪２７との上下動の際にシリンダ機構３０は上下動しない。
【００３５】
このように、ブロック体２８が、枠体２５に対して上下動することができ、この構成をもって、前記倣い機構１４を形成することができる。また、弾性部材３６にて、後述するように、トレイ保持機構１３をもとの位置に戻す戻し機構４５を構成することができる。
【００３６】
ところで、この装置には、トレイ保持機構１３の上下位置を確認する位置検出手段５０が設けられている。位置検出手段５０は、枠体２５側に設けられるセンサ本体５１と、ブロック体２８側に設けられる遮光板５２とを備えたものである。センサ本体５１は、レーザ光等の検出光を投光する光投光部５１ａと、この光投光部５１ａからの検出光を受光する光受光部５１ｂとを有する。また、遮光板５２は、センサ本体側へ突出する平板体にて構成される。
【００３７】
このため、図３と図４とに示すように、遮光板５２がセンサ本体５１の光投光部５１ａと光受光部５１ｂとの間に位置した際に、対向する投光・受光器間の光軸を遮光板５２が遮ることになる。これによって、トレイ保持機構１３の元の位置、つまり、ブロック体２８が下降した位置に戻っていることを確認できる。
【００３８】
次に前記のように構成したピックアップ装置を用いて、上下方向に複数に積み重ねられたトレイ１１のピックアップ方法を図１等に基づいて説明する。まず、図１（ａ）に示すように、昇降台１２のテーブル２１に複数に積み重ねられたトレイ１１を載置した状態とする。また、各係合爪２７をトレイ側に突出しない収納状態としておく。そして、積み上げれたトレイ１１が傾斜した状態、つまり、最上段トレイ１１Ａが水平面に対して傾斜しているものとする。
【００３９】
この状態で、昇降台１２のテーブル２１を矢印Ｕのように上昇させていく。この上昇によって、最上段トレイ１１Ａの最上位に対応するトレイ保持機構１３（１３Ａ）の押さえ爪２６（２６Ａ）が、最上段トレイ１１Ａの上面１１ａの一部に接触（当接）する。この状態で、係合爪２７（２７Ａ）を揺動させてこの係合爪２７Ａに対応する係合部２０に係合させる。これによって、このトレイ保持機構１３Ａにおいて、押さえ爪２６Ａと係合爪２７Ａとで協働してトレイ１１Ａの周縁部を挟持することになる。すなわち、昇降台１２のテーブル２１が上昇し続けることによって、押さえ爪２６Ａにて最上段トレイ１１Ａの上面１１ａを押えているため、このトレイ保持機構１３Ａは上昇することになる。このため、位置検出手段５０において、遮光板５２により検出光の遮光状態が解除されて、押さえ爪２６Ａにて最上段トレイ１１Ａの上面１１ａを押えていていることが分かる。これによって、係合爪２７Ａの係合部２０への係合動作を行うことになる。
【００４０】
その後、さらに、昇降台１２のテーブル２１を上昇させていけば、次の高さ位置に対応するトレイ保持機構１３（１３Ｂ）の押さえ爪２６（２６Ｂ）が、最上段トレイ１１Ａの上面１１ａの一部に接触（当接）する。この接触によって、係合爪２７Ａの係合部２０への係合動作を行うことになる。これによって、このトレイ保持機構１３Ｂにおいて、押さえ爪２６Ｂと係合爪２７Ｂとで協働してトレイ１１Ａの周縁部を挟持することになる。
【００４１】
以後、さらに昇降台１２のテーブル２１を上昇させていくことによって、全トレイ保持機構の押さえ爪２６Ａと係合爪２７Ａとで協働してトレイ１１Ａの周縁部を挟持することになる。すなわち、図１（ｃ）に示すように、最上段トレイ１１Ａの前後左右の４箇所をトレイ保持機構１３にて保持することになる。
【００４２】
この図１（ｃ）に示す状態から、昇降台１２のテーブル２１を図１（ｄ）の矢印Ｄで示すように、下降させる。この場合、最上段トレイ１１Ａは各トレイ保持機構１３にて保持されているので、昇降台１２のテーブル２１を下降させれば、他のトレイ１１が下降することになって、この図１（ｄ）に示すように、最上段トレイ１１Ａのみをピックアップした状態となる。
【００４３】
このように、最上段トレイ１１Ａのみをピックアップした状態となれば、最上段トレイ１１Ａの下面側の規制がなくなり、トレイ保持機構１３は戻り機構によって、それぞれ、初期位置である最下位に下降する。これによって、トレイ保持機構１３に保持されているトレイ１１Ａは水平状態となる。この状態では、位置検出手段５０において、遮光板５２により検出光が遮光され、トレイ１１Ａが水平状態となっていることが分かる。このように、最上段トレイ１１Ａのピックアップが終了すれば、このトレイを他の部位へ搬送したり、受け部材に移送したりできる。
【００４４】
その後は、上から２段目であったトレイ１１が最上段トレイ１１Ａとなって、前記動作を繰り返すことによって、この最上段トレイ１１Ａをピックアップすることができる。このため、昇降台１２のテーブル２１上のすべてのトレイ１１をピックアップすることができる。
【００４５】
本発明のピックアップ装置では、トレイ保持機構１３にて昇降台１２の上昇によって上昇してきた最上段トレイ１１Ａを保持することができる。しかも、各トレイ保持機構１３は倣い機構１４を介して、水平面に対する最上段トレイ１１Ａの傾斜に対応して上下方向に変位することができるので、最上段トレイ１１Ａが水平面に対して傾斜していても、各トレイ保持機構１３は最上段トレイ１１Ａを保持することができる。また、このようにトレイ保持機構１３にて最上段トレイ１１Ａを保持した状態で、昇降台１２が下降すれば、最上段トレイ１１Ａを他のトレイ１１から離間した状態、つまり、最上段トレイ１１Ａをピックアップした状態となる。
【００４６】
このため、本発明のピックアップ装置では、最上段トレイ１１Ａが水平面に対して傾斜していても、各トレイ保持機構１３は最上段トレイ１１Ａを保持することができる。すなわち、前後左右の４箇所でトレイ１１を保持でき、安定したトレイ１１のピックアップ作業を行うことができる。
【００４７】
トレイ保持機構１３が押さえ爪２６と係合爪２７とを有するものでは、全トレイ保持機構１３の係合爪２７にて最上段トレイ１１Ａを受けることができ、安定した状態で最上段トレイ１１Ａを保持できる。
【００４８】
係合爪２７と押さえ爪２６とで協働してトレイ１１の周縁部を挟持することができ、トレイの保持状態が安定する。しかも、係合爪２７が係合部２０に係合する際には、外方から揺動することになるので、係合爪２７がトレイ１１の上下動の妨げにならず、ピックアップ動作が安定する。
【００４９】
シリンダ機構３０と連結機構３１とを備えたものでは、シリンダ機構３０の駆動によって係合爪２７をトレイ１１の係合部２０に係合させることができ、この係合動作が安定する。しかも、シリンダ機構３０が固定側に配置されるものであるので、上下動するトレイ保持機構１３側にこのような駆動源を配置する必要がなく、トレイ保持機構１３の軽量化を図ることができる。このため、トレイ保持機構１３の上下動が安定して、トレイ１１の傾きの追従性に優れる。
【００５０】
戻し機構４５を備えたものでは、保持機構１３にてトレイ１１を保持した状態で、このトレイ１１を水平状に戻すことができ、その後の工程が安定する。すなわち、このトレイ１１が水平状に配設されるので、吸着装置等にて、トレイ１１に収納されたワーク（例えば、基板）を他の部位を搬送する際に、基板を安定して吸着することができるからである。
【００５１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、トレイ保持機構１３の数としては、少なくも、トレイ１１の前後左右の４箇所保持できればよいが、４個以上備えたものであってもよい。また、積み上げるトレイ１１の数も任意に設定できる。トレイ保持機構１３の係合爪２７を係合部２０に係合させる場合、全トレイ保持機構１３の押さえ爪２６にてトレイ１１を押えた状態で、行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１１Ａ 最上段トレイ
１１ａ 上面
１２   昇降台
１３   トレイ保持機構
１４   倣い機構
２６   押さえ爪
２７   係合爪
３０   シリンダ機構
３１   連結機構
４５   戻し機構
【図１】
2013052940.tif 000003
【図２】
2013052940.tif 000004
【図３】
2013052940.tif 000005
【図４】
2013052940.tif 000006
【図５】
2013052940.tif 000007
【図６】
2013052940.tif 000008
【図７】
2013052940.tif 000009