(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置からの物品をピックアップして、所定の位置にプレースするために用いられる物品移載装置であって、
物品を保持する物品保持部と、
前記物品保持部を上下方向に移動可能に支持する支持手段と、
前記物品保持部を上方向に付勢することにより物品にかかる荷重を軽減する荷重軽減用バネと、
前記物品保持部を下方向に付勢することにより物品に荷重を付加する、前記軽減用バネよりもバネ定数の大きい荷重付加用バネと、
ピックアップ工程では、前記物品保持部に前記荷重軽減用バネの力を作用させて物品にかかる荷重を軽減し、プレース工程では、前記物品保持部に前記荷重軽減用バネと前記荷重付加用バネの両方の力を作用させ、前記荷重付加用バネと前記荷重軽減用バネのバネ定数の差による荷重を物品に付加するように荷重の切換を行う荷重切換機構とを具備し、
かつ、前記荷重切換機構が、
前記荷重軽減用バネ及び前記荷重付加用バネと連動するプッシャーと、前記プッシャーに取り付けられたカムフォロワーと、前記カムフォロワーを上下に移動させるカム機構部とを備え、
前記カム機構部によりカムフォロワーを介して前記プッシャーを上下方向に移動させ、
前記プッシャーが上方向に移動したときには、前記荷重付加用バネが前記物品保持部に作用せず、前記荷重軽減用バネが前記物品保持部に作用して物品にかかる荷重が軽減され、下方向に移動したときには、前記荷重軽減用バネと前記荷重付加用バネの両方が前記物品保持部に作用して、前記荷重付加用バネと前記荷重軽減用バネのバネ定数の差による荷重が物品に付加されるように構成されていること
を特徴とする荷重可変物品移載装置。
【請求項２】
ロータリーヘッドに取り付けられた物品保持部により所定の位置からの物品をピックアップして所定の位置にプレースするロータリーマルチヘッド方式の物品移載装置であって、
前記カム機構部が、円筒ガイドの外周面に形成されたガイド溝であって、前記ガイド溝が、ピックアップ工程とプレース工程の切換の際におけるロータリーヘッドの回転に伴って、前記カムフォロワーを案内し、上下方向に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の荷重可変物品移載装置。
【請求項３】
前記荷重切換機構が、前記プッシャーを磁力により所定の位置に保持することにより、荷重切換を行った状態を保持するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の荷重可変物品移載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品移載装置に関し、詳しくは、所定の位置からの物品をピックアップして、所定の位置にプレースするために用いられる物品移載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、粘着シート上に整列された電子部品（物品）を、プリント基板上に塗布された接着剤上に移載する場合、従来は、図４に示すように、ボールスライド５１により上下動可能に保持された、物品５２を吸着するための吸引ノズル（物品保持部）５３と、吸引ノズル５３を上方に押し上げることにより、ピックアップ時に物品５２にかかる荷重を軽減する荷重軽減用バネ（圧縮コイルバネ）５４と、プレース時に物品５２に所定の荷重を加えるための電磁誘導シリンダ５５とを備えた物品移載装置が用いられている。
【０００３】
しかし、上記従来の物品移載装置においては、荷重を切り換えるために、すなわち、ピックアップ時には物品５２にかかる荷重を軽減して物品に与えるダメージを小さくし、プレース時には物品５２に所定の荷重を加えて十分な接着強度を得るために、特別の動力源として、電磁誘導シリンダ５５を必要としている。その結果、設備構成が複雑になり、ロータリー式の移載設備の場合にあっては、構造上、電磁誘導シリンダのような駆動源を設けることが容易ではないという問題点がある。
【０００４】
本発明、上記問題点を解決するものであり、特別の駆動源を必要とすることなく、２種類の荷重を設定することが可能で、例えば、ピックアップ時には物品にかかる荷重を小さくして物品に与えるダメージを小さくし、プレース時には物品に所定の荷重を与えて十分な接着強度を得ることが可能な荷重可変物品移載装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１）の荷重可変物品移載装置は、
所定の位置からの物品をピックアップして、所定の位置にプレースするために用いられる物品移載装置であって、
物品を保持する物品保持部と、
前記物品保持部を上下方向に移動可能に支持する支持手段と、
前記物品保持部を上方向に付勢することにより物品にかかる荷重を軽減する荷重軽減用バネと、
前記物品保持部を下方向に付勢することにより物品に荷重を付加する、前記軽減用バネよりもバネ定数の大きい荷重付加用バネと、
ピックアップ工程では、前記物品保持部に前記荷重軽減用バネの力を作用させて物品にかかる荷重を軽減し、プレース工程では、前記物品保持部に前記荷重軽減用バネと前記荷重付加用バネの両方の力を作用させ、前記荷重付加用バネと前記荷重軽減用バネのバネ定数の差による荷重を物品に付加するように荷重の切換を行う荷重切換機構と
を具備し、
かつ、前記荷重切換機構が、
前記荷重軽減用バネ及び前記荷重付加用バネと連動するプッシャーと、前記プッシャーに取り付けられたカムフォロワーと、前記カムフォロワーを上下に移動させるカム機構部とを備え、
前記カム機構部によりカムフォロワーを介して前記プッシャーを上下方向に移動させ、
前記プッシャーが上方向に移動したときには、前記荷重付加用バネが前記物品保持部に作用せず、前記荷重軽減用バネが前記物品保持部に作用して物品にかかる荷重が軽減され、下方向に移動したときには、前記荷重軽減用バネと前記荷重付加用バネの両方が前記物品保持部に作用して、前記荷重付加用バネと前記荷重軽減用バネのバネ定数の差による荷重が物品に付加されるように構成されている  ことを特徴としている。
【０００６】
荷重軽減用及び荷重付加用の付勢手段として、上記のような荷重軽減用バネ及び荷重付加用バネを用いるとともに、荷重切換機構により、ピックアップ工程では、物品保持部に荷重軽減用バネの力が作用するように荷重の切換を行って物品にかかる荷重を軽減し、プレース工程では、物品保持部に荷重軽減用バネと荷重付加用バネの両方の力を作用させ、荷重付加用バネと荷重軽減用バネのバネ定数の差による荷重が物品に付加されるように荷重の切換を行うことにより、電磁誘導シリンダなどの特別の駆動源を必要とせずに、例えば、粘着シート上に整列された電子部品を、プリント基板上に塗布された接着剤上に移載するような場合に、ピックアップ時には荷重を小さくして物品に与えるダメージを小さくし、プレース時には物品に所定の荷重を与えて十分な接着強度を得ることが可能になる。
【０００７】
また、荷重切換機構を、カム機構部により、カムフォロワーを介して、荷重軽減用バネ及び荷重付加用バネと連動するプッシャーを上下方向に移動させる構成としているので、プッシャーが上方向に移動したときには、荷重付加用バネを作用させずに荷重軽減用バネを作用させて物品に加わる荷重を軽減し、下方向に移動したときには、荷重軽減用バネと荷重付加用バネの両方を作用させて、両者のバネ定数の差による荷重を物品に加えることが可能になり、例えば、粘着シート上に整列された電子部品を、プリント基板上に塗布された接着剤上に移載するような場合に、ピックアップ時には荷重を小さくして物品に与えるダメージを小さくし、プレース時には所定の荷重を与えて十分な接着強度を得ることが可能になる。
【０００８】
また、本発明（請求項２）の荷重可変物品移載装置は、
ロータリーヘッドに取り付けられた物品保持部により所定の位置からの物品をピックアップして所定の位置にプレースするロータリーマルチヘッド方式の物品移載装置であって、
前記カム機構部が、円筒ガイドの外周面に形成されたガイド溝であって、前記ガイド溝が、ピックアップ工程とプレース工程の切換の際におけるロータリーヘッドの回転に伴って、前記カムフォロワーを案内し、上下方向に移動させるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
円筒ガイドの外周面にガイド溝を形成してカム機構部とした場合、ガイド溝のパターンを、ガイド溝を案内されるカムフォロワーが、円周方向に移動するにつれて円筒ガイドの軸方向に変位するようなパターンとすることにより、ロータリーヘッドの回転に伴って、カムフォロワーをガイドして上下動させることが可能になる。簡単な構成で荷重の切換を行うことが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
【００１０】
また、本発明（請求項３）の荷重可変物品移載装置は、前記荷重切換機構が、前記プッシャーを磁力により所定の位置に保持することにより、荷重切換を行った状態を保持するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
プッシャーを磁力により所定の位置に保持して、荷重切換を行った状態を保持するようにした場合、複雑なロック装置などを必要とすることなく、確実に所定の切換状態を保持することが可能になり、簡単な構成で、高い信頼性を得ることが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。なお、図１及び図２は、本発明の一実施形態にかかる荷重可変物品移載装置の要部を示す図であり、図１はピックアップ時の状態を示す図、図２はプレース時の状態を示す図である。なお、この実施形態の荷重可変物品移載装置は、粘着シート上に整列された積層セラミック電子部品などの物品を、プリント基板上に塗布された接着剤上に移載するために用いられるものである。なお、物品の種類は、積層セラミック電子部品に限られるものではなく、その他の種々の物品を移載する場合に広く本発明を適用することが可能である。
【００１３】
この実施形態の荷重可変物品移載装置は、図１及び図２に示すように、ボールスライド１により上下動可能に保持され、真空吸引することにより物品２を吸着して保持する吸引ノズル（物品保持部）３と、吸引ノズル３を上方向に押し上げることにより、ピックアップ時に物品２にかかる荷重を軽減するための、圧縮コイルバネを用いた荷重軽減用バネ４と、プレース時に物品２に所定の荷重を加えるための、圧縮コイルバネを用いた、荷重軽減用バネ４よりも大きいバネ定数を有する荷重付加用バネ５と、荷重切換機構６（この実施形態においては、荷重軽減用バネ４及び荷重付加用バネ５と連動するプッシャー７と、プッシャー７に取り付けられたカムフォロワー８と、カムフォロワー８を上下方向に移動させるカム機構部９（図３）から形成されている）とを備えており、ボールスライド１（図１及び図２）は、チャックベース２０に取り付けられている。
【００１４】
なお、荷重切換機構６は、ピックアップ時には、吸引ノズル３に荷重軽減用バネ４の力が作用するように荷重の切換を行って物品２にかかる荷重を軽減し、プレース時には、吸引ノズル３に荷重軽減用バネ４と荷重付加用バネ５の両方が作用して、荷重付加用バネ５と荷重軽減用バネ４のバネ定数の差による荷重が物品に加わるように荷重の切換を行って、物品２にかかる荷重を付加するように構成されている。
【００１５】
また、荷重軽減用バネ４は、シャフト１０に取り付けられており、シャフト１０の端部には、荷重軽減用バネ４の荷重を調整するための第１のバネストッパ１１が取り付けられている。また、荷重付加用バネ５はシャフト１２、及び吸引ノズル３などを保持する保持部材１８を介して吸引ノズル３に荷重をかけるように構成されており、シャフト１２には荷重付加用バネ５の荷重を調整するための第２のバネストッパ１３が取り付けられている。なお、シャフト１２の下端部は、プッシャー７とともにシャフト１２が下位置にあるときに、吸引ノズル３などを保持する保持部材１８と当接するように構成されている。
【００１６】
また、この荷重可変物品移載装置においては、プッシャー７の上下方向の動作範囲を規定するために、第１のストッパ１４及び第２のストッパ１５が配設されている。そして、ストッパ１４及びストッパ１５には、荷重切換を行った状態を保持すべく、プッシャー７を磁力により所定の位置に保持するためのマグネット１６，１７が配設されている。
【００１７】
また、この実施形態の荷重可変物品移載装置においては、図３に示すように、カム機構部９として、円筒ガイド２１の外周面を蛇行しながら一周するガイド溝２２が設けられており、ピックアップ工程とプレース工程の切換の際におけるロータリーヘッドの回転に伴い、カムフォロワー８がガイド溝２２に案内されて上下方向に移動するように構成されている。
【００１８】
次に、上記のように構成された荷重可変物品移載装置の動作について説明する。
まず、ピックアップ工程においては、カム機構部９（ガイド溝２２）（図３）によりプッシャー７が案内され、上位置に移動する（図１）。そして、プッシャー７がマグネット１６に吸着されることによりこの状態が確実に保持される。
そして、このとき、プッシャー７が上位置にあり、シャフト１２も上位置にあるため、荷重付加用バネ５は作用せず、荷重軽減用バネ４が作用して吸引ノズル３を押し上げる。その結果、吸引ノズル３から物品２にかかる荷重が軽減され、物品２に加わるダメージが小さくなる。
【００１９】
また、プレース工程においては、カム機構部９（ガイド溝２２）（図３）によりプッシャー７を案内してプッシャー７を下位置に移動させる（図２）。そして、プッシャー７がマグネット１７に吸着されることによりこの状態が確実に保持される。
そして、このとき、プッシャー７が下位置にあり、シャフト１２も下位置にあって、その下端部が吸引ノズル３などを保持する保持部材１８と当接しているため、荷重付加用バネ５が、荷重がシャフト１２、保持部材１８を介して吸引ノズル３に作用する。
また、この状態では、荷重軽減用バネ４も作用しており、保持部材１８を介して吸引ノズル３を上方に押し上げているが、荷重付加用バネ５のほうが荷重軽減用バネ４よりもバネ定数が大きいため、荷重付加用バネ５と荷重軽減用バネ４のバネ定数の差による下方向への荷重が吸引ノズル３に加わることになる。その結果、物品２に所定の荷重を与えて十分な接着強度を得ることが可能になる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、粘着シート上に整列された積層セラミック電子部品などの物品を、プリント基板上に塗布された接着剤上に移載する場合を例にとって説明したが、本発明の荷重可変物品移載装置の用途はこれに限定されるものではなく、所定の位置からの物品をピックアップし、所定の位置にプレースする種々の場合に広く適用することが可能である。特に、移載前と移載後において、物品に加える荷重を変える必要がある場合や、物品が破損しやすい材質から形成されているような場合に特に有意義である。
【００２１】
また、上記実施形態では、物品保持手段として、真空吸引することにより物品を吸着して保持する吸引ノズルを用いた場合について説明したが、例えば爪により物品を挟んで保持するような機械的な方式のものや、場合によっては磁力により吸着する方式のものなど、種々の方式のものを用いることが可能である。
【００２２】
また、上記実施形態では、円筒ガイドの外周面にガイド溝を形成して、これをカム機構部とした場合について説明したが、カム機構部の構成はこれに限られるものではなく、板カムなどの種々のカムを用いることが可能である。
【００２３】
さらに、上記実施形態では、物品保持部（吸引ノズル）を上下方向に移動可能に支持する支持手段として、ボールスライドを用いた場合について説明したが、支持手段の構成はこれに限定されるものではなく、物品保持部を上下方向に移動させることが可能な種々の手段を用いることが可能である。
【００２４】
本発明は、さらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
上述のように、本発明の荷重可変物品移載装置は、荷重軽減用及び荷重付加用の付勢手段として、上記のような荷重軽減用バネ及び荷重軽減用バネよりもバネ定数の大きい荷重付加用バネを用いるとともに、荷重切換機構により、ピックアップ工程では、物品保持部に荷重軽減用バネの力が作用するように荷重の切換を行って物品にかかる荷重を軽減し、プレース工程では、物品保持部に荷重付加用バネと荷重軽減用バネのバネ定数の差による力が作用して物品に荷重が付加されるように荷重の切換を行うようにしているので、電磁誘導シリンダなどの特別の駆動源を必要とせずに、例えば、粘着シート上に整列された電子部品を、プリント基板上に塗布された接着剤上に移載するような場合に、ピックアップ時には荷重を小さくして物品に与えるダメージを小さくし、プレース時には物品に所定の荷重を与えて十分な接着強度を得ることが可能になる。
【００２６】
また、荷重切換機構を、カム機構部により、カムフォロワーを介して、荷重軽減用バネ及び荷重付加用バネと連動するプッシャーを上下方向に移動させる構成としているので、プッシャーが上方向に移動したときには、荷重付加用バネを作用させずに荷重軽減用バネを作用させて物品に加わる荷重を軽減し、下方向に移動したときには、荷重軽減用バネと荷重付加用バネの両方を作用させて、両者のバネ定数の差による荷重を物品に加えることが可能になり、例えば、粘着シート上に整列された電子部品を、プリント基板上に塗布された接着剤上に移載するような場合に、ピックアップ時には荷重を小さくして物品に与えるダメージを小さくし、プレース時には所定の荷重を与えて十分な接着強度を得ることが可能になる。
【００２７】
また、円筒ガイドの外周面にガイド溝を形成してカム機構部とした場合、ガイド溝のパターンを、ガイド溝を案内されるカムフォロワーが、円周方向に移動するにつれて円筒ガイドの軸方向に変位するようなパターンとすることにより、ロータリーヘッドの回転に伴って、カムフォロワーをガイドして上下動させることが可能になる。簡単な構成で荷重の切換を行うことが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
【００２８】
また、プッシャーを磁力により所定の位置に保持して、荷重切換を行った状態を保持するようにした場合、複雑なロック装置などを必要とすることなく、確実に所定の切換状態を保持することが可能になり、簡単な構成で、高い信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかる荷重可変物品移載装置のピックアップ時の状態を示す図である。
【図２】  本発明の一実施形態にかかる荷重可変物品移載装置のプレース時の状態を示す図である。
【図３】  本発明の一実施形態にかかる荷重可変物品移載装置のカム機構部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】  従来の荷重可変物品移載装置を示す図である。
【符号の説明】
１            ボールスライド
２            電子部品（物品）
３            物品保持部（吸引ノズル）
４            荷重軽減用バネ
５            荷重付加用バネ
６            荷重切換機構
７            プッシャー
８            カムフォロワー
９            カム機構部
１０          シャフト
１１          第１のバネストッパ
１２          シャフト
１３          第２のバネストッパ
１４          第１のストッパ
１５          第２のストッパ
１６，１７    マグネット
１８          保持部材
２０          チャックベース
２１          円筒ガイド
２２          ガイド溝
【図１】
0003783345.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003783345.tif 000004
【図４】
0003783345.tif 000005