JP4399863B2 - 保持装置 - Google Patents
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デバイスは、吸着することにより着脱可能に吸引して保持する構造のものにより保持して搬送される(たとえば特許文献1)。
そこで本発明は上記課題を解消し、被搬送物を着脱自在に確実にかつ安定して吸着して保持することができる保持装置を提供することを目的とする。
図1は、本発明の保持装置を有する搬送装置の好ましい実施形態を示している。図1に示す搬送装置は、一例としてICハンドラ10である。このICハンドラ10は、ICテストハンドラとも呼ぶことができる。このICハンドラ10は、ベース11、常温チャンバ12、低温チャンバ13、供給ロボット20、回収ロボット21、スライドテーブル421、スライドテーブル422、複数のコンベア23ないし28を有している。
図1において、図面左右方向がX方向であり、図面上下方向がY方向である。そして図面垂直方向がZ方向であり、X,Y,Z方向は、それぞれ直交している。
コンベア23ないし28は、トレイ30をY1方向あるいはY2方向に沿って搬送するためのものである。これによりトレイ30は、常温チャンバ12の外から常温チャンバ12の中へ、あるいは常温チャンバ12の中から常温チャンバ12の外へ搬送することができる。
X軸フレーム31は、X方向に配置されている。Y軸フレーム32,33は、それぞれY方向に沿って平行に配置されていて、図示しない駆動源によりX軸フレーム31においてX方向に沿って移動して位置決め可能である。
Y軸フレーム32は供給ロボット20側のものであり、Y軸フレーム33は回収ロボット21側のものである。しかしX軸フレーム31は、供給ロボット20と回収ロボット21に共通して用いられている。供給ロボット20は、ロボットハンドユニット40を有している。回収ロボット21はロボットハンドユニット41を有している。ロボットハンドユニット40は、Y軸フレーム32に沿って図示しない駆動源によりY方向に移動して位置決めできる。ロボットハンドユニット41は、Y軸フレーム33に沿って図示しない駆動源によりY方向に移動して位置決めできる。
ロボットハンドユニット40,41は、複数のノズル先端部50を有している。このノズル先端部50により、図1に示すたとえばコンベア23の上のトレイ30の上に搭載されているデバイスDを吸着した後に、たとえばスライドテーブル421側に搬送するようになっている。そしてロボットハンドユニット41は、たとえばスライドテーブル422に移されたデバイスDを、たとえば排出側のコンベア28の上にあるトレイ30の上に測定済みのデバイスDとして排出することができる。
測定ロボット35は、ロボットハンドユニット60,61を有している。ロボットハンドユニット60,61は、それぞれモータ62とボールネジ63によりZ方向に上下動して位置決め可能である。
ロボットハンドユニット61は、別のモータ64とボールネジ65により、Y方向に移動して位置決め可能である。ロボットハンドユニット60,61は、図1に示すスライドテーブル421とソケット36の間におけるデバイスDのやり取りを行ったり、ソケット36とスライドテーブル422側におけるデバイスDのやり取りを行うことができる。
保持装置100は、ロボットハンドユニット40,41,60,61に対してフローティング機構101を介して接続されている。このフローティング機構101は、ロボットハンドユニットをZ方向に関してある程度浮遊できる構造である。このフローティング機構101は、実施例では、コイルバネを用いている。
ロボットハンド先端部102はたとえば金属により作られていて、ロボットハンド先端部102の下部には基部110が固定されている。この基部110は、ロボットハンド先端部102と同様に、たとえば金属により作られている。
このノズル継手部111は第1通路111Aを有している。第1通路111Aは、基部110内の第3通路110Cに対して接続されている。第3通路110Cは、チューブ119の一端部に接続されている。チューブ119の他端部は、真空吸引および圧力気体供給部120に対して接続されている。
ノズル先端部113は、その内部に第2通路113Aを有している。この第2通路113Aは、ノズル先端部113の軸方向に形成されている。この第2通路113Aは、第1通路111Aに対して同じ延長線(軸方向,Z方向)上に配置されている。ジャバラ形状パッド114の下端部は、ノズル先端部113に対して接続されている。
このジャバラ形状パッド114は、ノズル先端部113とノズル継手部111とを機械的に接続する伸縮自在なものであり、ノズル先端部113の第2通路113Aとノズル継手部111の第1通路111Aとを連絡している。
ジャバラ形状パッド114は、筒状またはジャバラ状の形状であり、弱い力(たとえば数グラム)で弾性変形可能な部材である。
圧縮コイルバネ115は、図4に示すようにノズル継手部111とノズル先端部113の間に配置されていて、圧縮コイルバネ115はノズル先端部113をノズル継手部111から離れる方向、すなわち図4において下方向に沿ってノズル受け部116の内面116A側へ付勢するためのものである。
図4と図5に示すように、圧縮コイルバネ115は、ジャバラ形状パッド114と同軸であって、しかも外側に配置されている。この圧縮コイルバネ115は、ジャバラ形状パッド114が低温度状態にさらされた場合であっても、ジャバラ形状パッド114が縮んだままの状態を保持するのを防いで、ノズル受け部116の内面116A側へ伸ばすとともに、ノズル先端部113をノズル受け部116の内面116A側に付勢することができる。
ノズル受け部116は、基部110の下面側において固定されていて、基部110とノズル受け部116は、ノズル継手部111、圧縮コイルバネ115、ジャバラ形状パッド114およびノズル先端部113のフランジ部113Fを収容して外部から覆って保護している。図4と図5に示すように、ノズル受け部116は、断面で見て略U字型を有している。
ガイド突起部130は、図4のデバイスDの側面135に接することにより、デバイスDを倣わせることができる。このために、ノズル先端部113がデバイスDの表面を吸着した後に、ガイド突起部130はデバイスDの側面135を確実にガイドすることができ、デバイスDの横滑り現象を防ぐことができる。
この押し込み現象を防止することにより、ノズル先端部113、圧縮コイルバネ115、ジャバラ形状パッド114に対して余計な負荷をかけないで済むので、保持装置100および保持装置100を含むロボットハンドユニットなどの耐久性を高めることができる。
図4に示すように、トレイ30は凹部126を有している。この凹部126は平坦な底面127と傾斜した側面127Aを有している。底面127の上には、デバイスDの底面側が配置されている。この凹部126にこのような要領でデバイスDが収容されている。
図4は、保持装置100がトレイ30のデバイスDの上方に配置された状態を示している。図6は、保持装置100がZ方向に沿って下がり、ノズル先端部113がデバイスDの表面に接触している状態を示している。
図7は、ノズル先端部113がデバイスDの表面を吸着して保持してデバイスDを少し持ち上げた状態を示している。図8は、保持装置100自体がZ方向に沿って上昇することにより、デバイスDがトレイ30の上方に離れた状態を示している。
この状態では、圧縮コイルバネ115はノズル先端部113のフランジ113Fをノズル受け部116の内面116A側に押し付けている。各ガイド突起部130は、トレイ30内のデバイスDの各側面135に略対応する位置にある。
図7に示すようにノズル先端部113はデバイスDを吸着するとともに、ジャバラ形状パッド114はZ方向に弾性変形して収縮する。この場合には、圧縮コイルバネ115の力に抗してジャバラ形状パッド114が収縮した状態になり、この結果ノズル先端部113は上方向に上昇してフランジ部113Fは内面116Aから離れることになる。図6における装着状態では、フランジ部113Fは、内面116Aからやや離れた状態にある。この場合では案内孔125はノズル先端部113の外周面を案内していて、ノズル先端部113の軸方向にぶれは生じない。
その後、保持装置100が移動して、たとえば図1に示すようにスライドテーブル421上の別のトレイ30に置かれる場合には、図1に示す真空吸引および圧力気体供給部120が、真空吸引を止めて、圧力気体を逆にチューブ119、第3通路110C、第1通路111A、ジャバラ形状パッド114を通じて第2通路113Aに供給することにより、ノズル先端部113はデバイスDをトレイ30の上に即座に放すことができる。
図9ないし図14に示す各実施形態において、図4に示す実施形態と同じ箇所には同じ符号を記してその説明を用いることにする。
図9に示す実施形態が図4の実施形態と異なるのは、圧縮コイルバネ115が、ジャバラ形状パッド114の内側に配置されていることである。この圧縮コイルバネ115は、ノズル継手部111とノズル先端部113の間に配置されており、圧縮コイルバネ115は、ジャバラ形状パッド114と同軸状に配置されている。
このように、外周面113Gが内周面135Tに嵌合し合う形状にすることにより、ノズル先端部113がデバイスDの表面に接触して吸引する場合に、ノズル先端部113の軸は、常にノズル受け部116の案内孔135の中心に位置させることができる。このために、ノズル先端部113は、デバイスDの表面の正確な位置に対してより安定してかつ確実に吸着して保持することができる。
この空間166は、基部110とノズル受け部116により囲まれてかつ覆われて形成された空間である。この空間166の中にはジャバラ形状パッド114が配置されている。このために、加熱媒体は、ジャバラ形状パッド114を外部から加熱することができるので、低温状態にさらされた場合であっても、ジャバラ形状パッド114の柔軟性が低下したり永久ひずみを生じたりするのを防ぐことができる。
これにより、ノズル先端部が被搬送物を吸着する際に、ノズル受け部の案内孔は、ノズル先端部を確実に案内することができ、ノズル先端部の軸方向がぶれてしまうことが無く、ノズル先端部は被搬送物を確実にかつ安定して着脱可能に吸着して保持することができる。
ノズル先端部がジャバラ形状パッドの伸張力および/または圧縮コイルバネの伸張力によりノズル先端部の軸上の方向(下方向)に押し出された時に、ノズル受け部はノズル先端部の一部分と接触してノズル先端部を受けるようになっている。これにより、ノズル先端部がデバイスに接触する時に、ノズル先端部の軸方向の位置を常に一定の位置にすることができる。
このために、ノズル受け部116が設けられており、ジャバラ形状パッド114が圧縮コイルバネ115の力により下方向に伸びて形状が復帰する時に、フランジ部113Fがノズル受け部116の内面116Aに突き当たることにより、ノズル先端部113の下面(吸着面)は常にトレイ30の表面30Sから、あるいは基部110側から見て一定の高さにすることができる。
なお、図4に示す押し込み防止突起部133は、ノズル受け部116に設ける以外に、ロボットハンドユニットのロボットハンド先端部102側に設けても良いし、トレイ30側に設けるようにしても同様の機能を果たすことができる。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
Claims (4)
- 被搬送物を着脱自在に吸着して保持するための保持装置であって、
基部と、
前記基部に配置されて第1通路を有する継手部と、
第2通路を有し、前記第1通路と前記第2通路を通じて吸引することで前記被搬送物を保持するノズル先端部と、
前記ノズル先端部と前記継手部とを接続する伸縮自在な胴体部であり、前記ノズル先端部の前記第2通路と前記継手部の前記第1通路とを連絡する前記胴体部と、
前記ノズル先端部と前記継手部との間に配置されて、前記ノズル先端部を前記継手部から離れる方向に沿って付勢するための付勢部材と、
前記基部に対して固定されている受け部であり、前記ノズル先端部が前記被搬送物を吸着する時に前記ノズル先端部を前記付勢部材の力に抗して前記ノズル先端部の軸方向に移動する際に前記ノズル先端部を案内する案内孔を有する前記受け部と、
を備え、
さらに、前記基部と前記受け部は、前記継手部と前記胴体部を覆っており、かつ前記受け部は、前記ノズル先端部に対する前記被搬送物の位置をガイドするためのガイド突起部と、前記被搬送物を収容しているトレイに突き当たることで該受け部と前記ノズル先端部とが前記被搬送物に対して押し込まれすぎるのを阻止する押し込み防止突起部とを有しており、
前記胴体部は、フェニル基のシリコンゴムにより形成されていて、
前記基部と前記受け部が形成している空間に前記胴体部を暖めるための加熱媒体を供給する加熱媒体供給部が前記基部に接続されている
ことを特徴とする保持装置。 - 被搬送物を着脱自在に吸着して保持するための保持装置であって、
基部と、
前記基部に配置されて第1通路を有する継手部と、
第2通路を有し、前記第1通路と前記第2通路を通じて吸引することで前記被搬送物を保持するノズル先端部と、
前記ノズル先端部と前記継手部とを接続する伸縮自在な胴体部であり、前記ノズル先端部の前記第2通路と前記継手部の前記第1通路とを連絡する前記胴体部と、
前記ノズル先端部と前記継手部との間に配置されて、前記ノズル先端部を前記継手部から離れる方向に沿って付勢するための付勢部材と、
前記基部に対して固定されている受け部であり、前記ノズル先端部が前記被搬送物を吸着する時に前記ノズル先端部を前記付勢部材の力に抗して前記ノズル先端部の軸方向に移動する際に前記ノズル先端部を案内する案内孔を有する前記受け部と、
を備え、
さらに、前記基部と前記受け部は、前記継手部と前記胴体部を覆っており、かつ前記受け部は、前記ノズル先端部に対する前記被搬送物の位置をガイドするためのガイド突起部と、前記被搬送物を収容しているトレイに突き当たることで該受け部と前記ノズル先端部とが前記被搬送物に対して押し込まれすぎるのを阻止する押し込み防止突起部とを有しており、
前記胴体部は、フェニル基のシリコンゴムにより形成されていて、
前記基部と前記受け部が形成している空間内の前記胴体部を暖めるための熱源を有している
ことを特徴とする保持装置。 - 前記熱源により加熱された温度を検出する測温センサを有していることを特徴とする請求項2に記載の保持装置。
- 前記基部は、搬送用のロボットハンドにおいてフローティング機構を介して設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の保持装置。
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