JP7233237B2 - トレイ搬送装置及び実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、トレイを搬送するトレイ搬送装置及びこのトレイ搬送装置を備えた実装装置に関する。

液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造工程では、基板に電子部品を実装する必要がある。例えば、基板の周縁上面に設けられた端子部に、粘着テープを介して電子部品を仮圧着後、熱と圧力を加えて本圧着することにより、基板に電子部品が実装される。このような実装を行う実装装置には、基板及び電子部品を搬送する搬送装置が必要である。

特許第４２４３６４６号公報

基板又は電子部品の実装装置への搬送の一形態として、トレイ搬送装置が用いられている。すなわち、トレイ搬送装置は、基板又は電子部品が載せられたトレイを供給し、基板又は電子部品が実装装置に受け渡されて空になったトレイを排出する。実装装置への基板又は電子部品の供給効率が生産性に影響するため、トレイ搬送装置には、トレイの供給効率を向上させることが要求されていた。

例えば、トレイの供給効率を向上させるべく、トレイを供給する供給部と、空のトレイを排出する排出部と、トレイを搬送する搬送部とを備えたトレイ搬送装置を２台設けることが行われていた。しかし、構成が複雑化し、また動作が複雑化することによりトレイの供給効率化が図りにくいという問題があった。また、このような問題は、基板や電子部品が載せられたトレイの搬送装置に限らず、他の部品を載せたトレイ搬送装置にも生じていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置構成及び動作を簡素化し、トレイの供給効率を向上させることのできるトレイ搬送装置及び実装装置を提供することにある。

本発明のトレイ搬送装置は、複数のトレイが積層されてなる段積みトレイから順次前記トレイを搬送するトレイ搬送装置であって、前記段積みトレイが載置される第１供給部及び第２供給部と、前記トレイの内部の収容物を外部に受け渡すために、前記トレイが載置されるステージと、前記ステージで前記収容物の受け渡しが完了した受け渡し済みのトレイを排出するために前記受け渡し済みのトレイを載置する第１排出部及び第２排出部と、前記トレイを搬送する搬送アームと、を備え、前記第１供給部、前記第２排出部、前記ステージ、前記第１排出部、及び前記第２供給部は、この順序で一列に配置され、前記搬送アームは、前記トレイを保持する第１アーム及び第２アームを有し、前記第１アーム及び前記第２アームは、前記一列の方向に沿って一緒に移動し、前記第１供給部から前記ステージへの前記トレイの搬送を、前記第１アームが行い、前記ステージから前記第１排出部への前記受け渡し済みのトレイの搬送を、前記第２アームが行い、前記第２供給部から前記ステージへの前記トレイの搬送を、前記第２アームが行い、前記ステージから前記第２排出部への前記受け渡し済みのトレイの搬送を、前記第１アームが行うこと、を特徴とする。

本発明の実装装置は、上記トレイ搬送装置と、基板に電子部品を実装する実装部と、を備え、前記トレイの収容物は、前記基板又は前記電子部品であること、を特徴とする。

本発明によれば、装置構成及び動作を簡素化し、トレイの供給効率を向上させることのできるトレイ搬送装置及び実装装置を得ることができる。

実施形態に係るトレイ搬送装置の平面図である。 実施形態に係るトレイ搬送装置の正面図である。 複数のトレイが積層されてなる段積みトレイの断面図である。 ダミートレイの構成を説明するための図である。 実施形態に係るトレイ搬送装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係るトレイ搬送装置の動作を説明する図であり、第１供給部からステージへのトレイの搬送過程を示す。 実施形態に係るトレイ搬送装置の動作を説明する図であり、第１供給部からステージへのトレイの搬送とステージから第１排出部への空のトレイの搬送過程を示す。 実施形態に係るトレイ搬送装置の動作を説明する図であり、供給排出ルート１から２への切り替えと第２供給部からのステージへのトレイの搬送過程を示す。 実施形態に係るトレイ搬送装置の動作を説明する図であり、ステージ上の空のトレイの排出と、ステージ上へのトレイの供給の過程を示す。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態のトレイ搬送装置及び実装装置について説明する。なお、図面は、あくまで模式図であり、装置構成の一部の部材はいずれかの図面でのみ記載され、他の図面では省略している場合がある。

［１．実施形態］
［１－１．概略構成］
図１は、実施形態に係るトレイ搬送装置の平面図である。図２は、実施形態に係るトレイ搬送装置の正面図である。

トレイ搬送装置１００は、基板Ｓが載置されるトレイ２００を搬送する装置である。図１及び図２に示すように、トレイ搬送装置１００は、第１供給部１０、第１排出部２０、ピックアップステージ３０、第２供給部４０、第２排出部５０、及び搬送アーム６０を備える。このトレイ搬送装置１００は、トレイ２００を搬送アーム６０により第１供給部１０からピックアップステージ３０に搬送し、ピックアップステージ３０でトレイ２００の内部の収容物がピックアップされて空になったトレイ（受け渡し済みのトレイ）２００を搬送アーム６０により第１排出部２０に搬送する。また、トレイ搬送装置１００は、トレイ２００を第２供給部４０からピックアップステージ３０に搬送し、ピックアップステージ３０でトレイ２００の内部の収容物がピックアップされて空になったトレイ２００を搬送アーム６０により第２排出部５０に搬送する。なお、本実施形態では、受け渡し済みのトレイ２００を便宜上「空のトレイ２００」と称することもある。

トレイ２００は、収容部に収容物を収容してトレイ搬送装置１００で搬送される部材である。収容物は、ここでは、基板Ｓである。収容部での基板Ｓの収容数は、単数であっても複数であっても良い。ここでは、トレイ２００の収容部に複数の基板Ｓがアレイ状に収容されている。

以下の説明では、トレイ２００の一方の面を表面、他方の面を裏面とする。例えば、トレイ２００が基板Ｓの収容部を上向きにした状態で水平に置かれた場合、上側が表面、下側が裏面となる。

図３は、複数のトレイ２００が積層されてなる段積みトレイＤの断面図である。図３に示すように、トレイ２００は、収容部２０１、表当接部２０２、裏当接部２０３を有する。収容部２０１は、トレイ２００の表面に設けられた、基板Ｓを収容する部分である。表当接部２０２及び裏当接部２０３は、それぞれトレイ２００の表面と裏面に設けられている。裏当接部２０３は、積層したトレイ２００の表面に当接して積層方向に直交する方向への変位が規制される。表当接部２０２は、積層されたトレイ２００の裏当接部２０３に当接して、積層方向に直交する方向への変位を規制する。つまり、複数のトレイ２００が積層されると、表当接部２０２及び裏当接部２０３は、互いに当接して積層方向に直交する方向への変位を規制する。

より具体的には、トレイ２００は、平面視すると矩形状である。表当接部２０２は、トレイ２００の表面の全周に亘って、連続して***した土手状の部分である。裏当接部２０３は、トレイ２００の裏側の全周に亘って、連続して窪んだ溝状の部分である。収容部２０１は、表当接部２０２及び裏当接部２０３によって囲まれた矩形の窪んだ領域である。さらに、トレイ２００の最外周の縁部は、トレイ２００が載置される載置面に対して平行な面となっている。

また、図３に示すように、表当接部２０２及び裏当接部２０３は、それぞれ垂直方向に対して傾斜した傾斜面２０２ａ、２０３ａを有する。傾斜面２０２ａは、表当接部２０２の外側面であり、下方に行くに従って外方に傾斜している。傾斜面２０３ａは、裏当接部２０３の外方の内側面であり、下方に行くに従って外方に傾斜している。表当接部２０２の傾斜面２０２ａの裏側が、裏当接部２０３の傾斜面２０３ａとなっている。トレイ２００が積層された場合、図３に示すように、下側のトレイ２００の表当接部２０２の傾斜面２０２ａが、上側のトレイ２００の裏当接部２０３の傾斜面２０３ａに当接する。

［１－２．詳細構成］
トレイ搬送装置１００は、複数のトレイ２００が積層されてなる段積みトレイＤから順次トレイ２００を搬送する。

図１に示すように、第１供給部１０、第２排出部５０、ピックアップステージ３０、第１排出部２０、及び第２供給部４０は、この順で一列に配置されている。すなわち、第１供給部１０、第１排出部２０は、ピックアップステージ３０を挟んで設けられ、第２供給部４０、第２排出部５０は、ピックアップステージ３０を挟んで設けられている。また、第１供給部１０のトレイ２００は、搬送アーム６０によりピックアップステージ３０を経由して第１排出部２０に空のトレイ２００として搬送され、第２供給部４０のトレイ２００は、搬送アーム６０によりピックアップステージ３０を経由して第２排出部５０に空のトレイ２００として搬送される。このように、トレイ搬送装置１００は、第１供給部１０と第１排出部２０を組とし、第２供給部４０と第２排出部５０を組とし、トレイ２００の供給と排出の組を２組有する。トレイ搬送装置１００では、供給と排出の向きが各組で互いに逆向きになっている。また、第１供給部１０と第１排出部２０の組によるトレイ２００の搬送ルートを供給排出ルート１とし、第２供給部４０と第２排出部５０の組によるトレイ２００の搬送ルートを供給排出ルート２とする。

各部１０～５０の配置間隔は、等間隔である。等間隔とは、例えば、各部１０～５０において載置されるトレイ２００の載置領域中心の間隔が一定であることをいう。

以下、第１供給部１０、第２排出部５０、ピックアップステージ３０、第１排出部２０、及び第２供給部４０の一列の方向は水平面に沿う一方向であり、この方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交し、水平面と平行な方向をＹ軸方向とし、水平面（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）と直交する方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向の移動を昇降という。

図２に示すように、第１供給部１０は、段積みトレイＤが載置され、トレイ２００を供給する。具体的には、第１供給部１０は、段積みトレイＤを載置する載置部材１１と、載置部材１１を昇降させる昇降機構１２とを有する。載置部材１１は、例えば、トレイ２００を載置する載置面を有する板状体である。昇降機構１２は、ピン１２ａ、シリンダ１２ｂを有する。ピン１２ａは、シリンダ１２ｂの先端に設けられ、載置部材１１に設けられた孔に固定される。シリンダ１２ｂは、ピン１２ａを昇降させる機構である。昇降機構１２は、載置部材１１に載置された段積みトレイＤからトレイ２００が１つ取り出されると、トレイ２００一枚分、載置部材１１を上昇させる。

第１排出部２０は、空のトレイ２００を排出するために空のトレイ２００を載置する。具体的には、第１排出部２０は、空のトレイ２００を載置する載置部材２１と、載置部材２１を昇降させる昇降機構２２とを有する。載置部材２１、昇降機構２２は、載置部材１１、昇降機構１２と同じ構成である。昇降機構２２は、ピン２２ａとシリンダ２２ｂとを有する。ピン２２ａは、シリンダ２２ｂの先端に設けられ、載置部材２１に設けられた孔に固定される。シリンダ２２ｂは、ピン２２ａを昇降させる機構である。昇降機構２２は、載置部材２１に空のトレイ２００が１つ載置されると、トレイ２００一枚分、載置部材２１を下降させる。

第２供給部４０は、段積みトレイＤが載置され、トレイ２００を供給する。具体的には、第２供給部４０は、段積みトレイＤを載置する載置部材４１と、載置部材４１を昇降させる昇降機構４２とを有する。載置部材４１、昇降機構４２は、載置部材１１、昇降機構１２と同じ構成である。昇降機構４２は、ピン４２ａとシリンダ４２ｂとを有する。ピン４２ａは、シリンダ４２ｂの先端に設けられ、載置部材４１に設けられた孔に固定される。シリンダ４２ｂは、ピン４２ａを昇降させる機構である。

第２排出部５０は、空のトレイ２００を排出するために空のトレイ２００を載置する。具体的には、第２排出部５０は、空のトレイ２００を載置する載置部材５１と、載置部材５１を昇降させる昇降機構５２とを有する。載置部材５１、昇降機構５２は、載置部材１１、昇降機構１２と同じ構成である。昇降機構５２は、ピン５２ａとシリンダ５２ｂとを有する。ピン５２ａは、シリンダ５２ｂの先端に設けられ、載置部材５１に設けられた孔に固定される。シリンダ５２ｂは、ピン５２ａを昇降させる機構である。

なお、図４に示すように、載置部材１１、２１、４１、５１には、ダミートレイ２１０が固定されていても良い。ダミートレイ２１０は、トレイ２００と同形の部材であり、載置されるトレイ２００又は空のトレイ２００の位置決めのために、載置部材１１、２１、４１、５１に対して固定具Ｂにより固定されている。固定具Ｂとしては、例えばボルトである。ボルトは、ダミートレイ２１０の載置部材１１、２１、４１、５１に平行な縁部に形成された孔に挿通され、載置部材１１、２１、４１、５１に形成されたねじ穴にねじ込むことにより、ダミートレイ２１０が載置部材１１、２１、４１、５１に固定される。

ピックアップステージ３０（以下、単に「ステージ３０」ともいう。）は、収容部２０１の基板Ｓが外部に受け渡されるステージである。ステージ３０には、第１供給部１０又は第２供給部４０から供給されたトレイ２００が載置され、ステージ３０と外部装置７０との間に設けられたピックアップ装置により、トレイ２００の基板Ｓが１枚ずつピックアップされ、外部装置７０に受け渡される。具体的には、ピックアップ装置は、ステージ３０の上方にステージ３０上のトレイ２００を視野に収めるカメラＣを備え、当該カメラＣによる撮像により得た画像で認識される基板Ｓの中心を吸着パッド等で保持し、外部装置７０に移載する。外部装置７０は、ここでは、基板Ｓの周縁に設けられた端子に、電子部品を実装する実装装置であり、より具体的には、この実装装置を構成する端子清掃装置である。端子清掃装置は、電子部品を実装する前に基板Ｓを清掃するものである。実装装置は、端子清掃装置の他、基板Ｓの端子、或いは、電子部品の電極に異方性導電性テープ（ＡＣＦ）を貼付するテープ貼付装置、ＡＣＦを介して基板Ｓの端子に電子部品を仮圧着する仮圧着装置、仮圧着された電子部品を本圧着する本圧着装置等を備えて構成される。

搬送アーム６０は、収容部２０１に基板Ｓが収容されたトレイ２００、収容部２０１に基板Ｓのない空のトレイ２００を搬送する。図１及び図２に示すように、搬送アーム６０は、２つのアーム６１、６２を有する。アーム６１、６２は、トレイ２００を保持する保持部６１ａ、６２ａを有する。保持部６１ａ、６２ａは、例えば、図示しない減圧装置に接続された吸着孔により、基板Ｓを吸着する吸着パッドである。保持部６１ａ、６２ａは、トレイ２００の表当接部２０２を吸着する。

より詳細には、アーム６１、６２は、ここでは、角が角張ったＵ字形状を成し、保持部６１ａ、６２ａは、トレイ２００を保持する保持面を下方に向けられて、例えば、アーム６１、６２のＵ字の両脚部分に設けられている。

アーム６１、６２は、第１供給部１０、第２排出部５０、ステージ３０、第１排出部２０、及び第２供給部４０の配置間隔と同じ間隔を空けて連ねて設けられている。アーム６１、６２は、ここでは、各部１０～５０の配置間隔と同じ間隔を空けて一体化されている。そのため、アーム６１、６２は、同方向に一緒に移動する。

搬送アーム６０は、図示しない駆動機構によって、第１供給部１０、第２排出部５０、ステージ３０、第１排出部２０、及び第２供給部４０が成す列の方向（Ｘ軸方向）に沿って各部１０～５０の上方を一方向に移動する。例えば、アーム６１が第１供給部１０の真上に位置しているとすると、アーム６２は第２排出部５０の真上に位置する。この状態で、搬送アーム６０が２ピッチ分Ｘ軸方向に移動すると、アーム６１がステージ３０の真上に位置し、アーム６２が第１排出部２０の真上に位置する。図示しない駆動機構は、例えば、Ｘ軸方向に延びるレール、レール上をスライドするスライダ、スライダを駆動させるボールネジ、ボールネジを回動させる駆動源により構成することができる。なお、アーム６１、６２が各部１０～５０の上方を移動する際の移動経路を「搬送経路」と称する。

アーム６１、６２が各部１０～５０の真上に位置するとは、各部１０～５０から基板Ｓのあるトレイ２００若しくは空のトレイ２００を保持できるように、アーム６１、６２が各部１０～５０と対面し、又は、各部１０～５０に基板Ｓのあるトレイ２００若しくは空のトレイ２００を載置することができるように、アーム６１、６２が各部１０～５０と対面する位置にあることをいい、この位置がアーム６１、６２の停止位置である。より具体的には、アーム６１は、各部１０、５０、３０、２０の真上を停止位置とし、アーム６２は、各部５０、３０、２０、４０の真上を停止位置とする。また、隣同士の当該停止位置の間隔を１ピッチとする。

また、搬送アーム６０は、図示しない昇降機構によって、アーム６１、６２を昇降させる。この昇降機構は、例えばシリンダ等により構成することができる。

搬送アーム６０は、アーム６１が、第１供給部１０からステージ３０へのトレイ２００の搬送を行い、アーム６２が、ステージ３０から第１排出部２０への空のトレイ２００の搬送を行う。このアーム６１、６２の搬送は並行して行ってもよい。また、アーム６１によって第１供給部１０のトレイ２００の搬送がすべて終了すると、アーム６２が、第２供給部４０からステージ３０へのトレイ２００の搬送を行い、アーム６１が、ステージ３０から第２排出部５０への空のトレイ２００の搬送を行う。このアーム６１、６２の搬送は並行して行ってもよい。

また、図１及び図２に示すように、トレイ搬送装置１００は、シャッタ８０を備える。シャッタ８０は、第１供給部１０と第２排出部５０の間、及び、第２供給部４０と第１排出部２０の間に設けられている。シャッタ８０は、例えば開閉式のシャッタであり、長方形の部材が蛇腹状に連結してなるスラットと、第１供給部１０と第２排出部５０の間、及び、第２供給部４０と第１排出部２０の間の上方に設けられ、スラットを巻き取って収容するケースと、スラットをガイドするレールとを有する。スラットをレールに沿ってケースから降ろすことで、スラットにより各部１０、５０間、各部４０、２０間を遮断し、シャッタ８０が閉められた状態となる。また、スラットをレールに沿って上げ、ケースに収容することで、各部１０、５０間、各部４０、２０間が開放され、シャッタ８０が開けられた状態となる。

シャッタ８０は、例えば、作業員が、第１供給部１０、第２供給部４０に段積みトレイＤをセットする際に、それぞれの供給部１０、４０に設けられた不図示の開閉扉等を操作することで、自動的に開閉されるようになっている。より具体的には、開閉扉の解錠ボタンを操作することでシャッタ８０が閉じられ、開閉扉が閉じられたことが不図示のセンサ等により検知されると、シャッタ８０が開放されるようになっている。このような制御は、後述の不図示の制御装置によって実行される。これにより、トレイ２００のセット又は回収の作業中に、作業員の手などが隣接する動作中の他の部内に侵入することに起因する事故や搬送アーム６０に誤動作による事故が生じることを防止する。

なお、トレイ搬送装置１００は、図示しない制御装置によって制御される。制御装置は、トレイ搬送装置１００の各部１０～５０の起動、停止、速度、動作タイミング等を制御する。これらの制御は、図示しない各種のセンサやタイマからの入力信号に基づく演算処理により行われる。

制御装置は、例えば、専用の電子回路又は所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。制御装置には、作業員が制御に必要な指示や情報を入力する入力装置、装置の状態を確認するための出力装置が接続されている。

［１－３．作用］
図５及び図６～図９を用いて、トレイ搬送装置１００の作用を説明する。図５は、トレイ搬送装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図６～図９は、トレイ２００の搬送過程を示す図である。なお、予めダミートレイ２１０が載置部材１１、２１、４１、５１にそれぞれ固定されており、各部材に基板Ｓのあるトレイ２００又は空のトレイ２００を位置決めして載置できるようになっているものとする。また、載置部材１１のダミートレイ２１０には、段積みトレイＤが予め載せられているものとする。なお、図６～図９において、Ｘ軸方向に沿って、左側から右側に向かう方向を「Ｘ軸正方向」、反対に、右側から左側に向かう方向を「Ｘ軸負方向」と称する。また、以下の一連の動作は、前述した制御装置の制御下で実行される。

まず、図６（ａ）に示すように、昇降機構１２により、段積みトレイＤの最上段のトレイ２００が搬送アーム６０との受け渡し位置に位置するように載置部材１１を上昇させる（ステップＳ０１）。受け渡し位置は、予め設定された高さ位置であり、本実施形態では、ステージ３０に合わせて設定されている。より具体的には、ステージ３０に載置されたトレイ２００と第１供給部１０の最上段のトレイ２００とが同じ高さ位置となるように受け渡し位置が設定される。

搬送アーム６０は、アーム６１を第１供給部１０の真上に位置させ、アーム６２を第２排出部５０の真上に位置させ、アーム６１により、第１供給部１０の最上段のトレイ２００を保持する（ステップＳ０２）。具体的には、搬送アーム６０は、受け渡し位置まで下降し、アーム６１の保持部６１ａでトレイ２００を吸着保持し、搬送アーム６０の搬送経路まで戻る。なお、最上段のトレイ２００が保持されると、昇降機構１２は、トレイ２００一枚分、載置部材１１を上昇させる。次のトレイ２００の受け渡しに備えるためである。以降、トレイ２００が受け渡される度に、トレイ２００一枚分、載置部材１１を上昇させる。なおこのとき、アーム６２は、第２排出部５０上で、アーム６１と一緒に下降及び上昇動作を行うが、トレイ２００の保持や載置は行わない。なお、アーム６１が第１供給部１０の真上に位置しアーム６２が第２排出部５０の真上に位置する搬送アーム６０の位置を「第１スタートポジション」と称することとする。

搬送アーム６０は、搬送経路上を２ピッチ分Ｘ軸正方向に移動する（ステップＳ０３）。これにより、アーム６１がステージ３０の真上に位置し、アーム６２が第１排出部２０の真上に位置する。

その後、図６（ｂ）に示すように、搬送アーム６０は、ステージ３０との受け渡し位置まで昇降機構により下降し、吸着保持を解除してステージ３０上にトレイ２００を載置する（ステップＳ０４）。この後、搬送アーム６０は、第１スタートポジションに戻る（ステップＳ０５）。ステージ３０上のトレイ２００の基板Ｓをピックアップ装置が１枚ずつ外部装置７０に搬送している間、図６（ｃ）に示すように、アーム６１により、第１供給部１０の最上段のトレイ２００を保持して待機する（ステップＳ０６）。

ステージ３０での基板Ｓの受け渡しが終了すると、搬送アーム６０は、搬送経路上を１ピッチ分Ｘ軸正方向に移動する（ステップＳ０７）。これにより、アーム６１が第２排出部５０の真上に位置し、何も保持していないアーム６２がステージ３０の真上に位置する。その後、図７（ｄ）に示すように、搬送アーム６０は、アーム６２によりステージ３０上の空のトレイ２００を保持する（ステップＳ０８）。具体的には、搬送アーム６０は、ステージ３０との受け渡し位置まで昇降機構により下降し、アーム６２の保持部６２ａにより空のトレイ２００を吸着保持し、搬送経路に戻る。なお、この搬送アーム６０の下降及び上昇動作の間、アーム６１はトレイ２００を保持したままである。

そして、搬送アーム６０は、搬送経路上を１ピッチＸ軸正方向に移動する（ステップＳ０９）。これにより、トレイ２００を保持したアーム６１がステージ３０の真上に位置し、空のトレイ２００を保持したアーム６２が第１排出部２０の真上に位置する。図７（ｅ）に示すように、搬送アーム６０は、ステージ３０へのトレイ２００の載置と、第１排出部２０への空のトレイ２００の載置とを同時に行う（ステップＳ１０）。その際、第１排出部２０は、昇降機構２２により、ダミートレイ２１０の高さがステージ３０に載置されたトレイ２００と同じ高さになる受け渡し位置となるよう位置づけられている。

トレイ２００の載置と空のトレイ２００の載置とを同時に行った段階で、第１供給部１０のトレイ２００が全てなくなったか否かを判別する。その結果、トレイ２００の全てがなくなっていなければ（ステップＳ１１のＮＯ）、ステップＳ０５に戻り、図７（ｆ）に示すように、ステップＳ０５からＳ１０を繰り返す。反対に、第１供給部１０のトレイ２００が全てなくなっていたら（ステップＳ１１のＹＥＳ）、図８（ｇ）に示すように、何も保持していない搬送アーム６０は、アーム６１が第１排出部２０の真上に位置し、アーム６２が第２供給部４０の真上に位置する第２スタートポジションに移動する（ステップＳ１２）。すなわち、トレイ搬送装置１００は、第１供給部１０から第１排出部２０への供給排出ルート１から、第２供給部４０から第２排出部５０への供給排出ルート２へ切り替える。

ここで、供給排出ルート１では、第１スタートポジションでアーム６１にトレイ２００を保持してから、ステージ３０上の空のトレイ２００を保持、ステージ３０上へのトレイ２００への載置、空のトレイ２００の排出までの動作を、Ｘ軸正方向への移動のみで順次行い、その後、Ｘ軸負方向の移動のみで第１スタートポジションに戻る動作を繰り返すように制御される。つまり、供給排出ルート１では、Ｘ軸方向の正負への往復移動のみで一連の動作の制御が実行される。

なお、搬送アーム６０が第２スタートポジションに向けて移動を開始すると、ステージ３０では、基板Ｓの受け渡しが開始される。

ステップＳ０１の前段階又はステップＳ０１が開始されてから搬送アーム６０が第２スタートポジションに位置するまでに、第２供給部４０には、作業員又は不図示の搬送装置により、段積みトレイＤがセットされている。すなわち、段積みトレイＤが載置部材４１のダミートレイ２１０上に載せられている。このセットの際、第２供給部４０と第１排出部２０との間のシャッタ８０を閉めることで（例えば図７（ｆ）参照）、当該間がシャッタ８０により遮断されるので、作業員又は搬送装置に干渉することなく安全にトレイ２００をセットできる。また、最上段のトレイ２００が受け渡し位置に位置するまで載置部材４１が昇降機構４２により上昇している（ステップＳ１３）。

図８（ｈ）に示すように、搬送アーム６０が第２スタートポジションに位置すると、アーム６２により、第２供給部４０の最上段のトレイ２００を保持して待機する（ステップＳ１４）。具体的には、搬送アーム６０は、受け渡し位置まで下降し、アーム６２の保持部６２ａでトレイ２００を吸着保持し、搬送経路まで戻る。このとき、ステージ３０では、第１供給部１０から最後に搬送されたトレイ２００の基板Ｓの受け渡しが行われており、搬送アーム６０は当該受け渡しが終了するまで待機する。なお、第２供給部４０の最上段のトレイ２００が保持されると、昇降機構４２は、トレイ２００一枚分、載置部材４１を上昇させる。次のトレイ２００の受け渡しに備えるためである。以降、トレイ２００が受け渡される度に、トレイ２００一枚分、載置部材４１を上昇させる。

ステージ３０で、第１供給部１０の最後のトレイ２００の基板Ｓの受け渡しが完了すると、搬送アーム６０は、１ピッチ分Ｘ軸負方向に移動する（ステップＳ１５）。これにより、何も保持していないアーム６１がステージ３０の真上に位置し、トレイ２００を保持したアーム６２が第１搬出部２０の真上に位置する。

その後、図９（ｉ）に示すように、搬送アーム６０は、アーム６１によりステージ３０上の空のトレイ２００を保持する（ステップＳ１６）。具体的には、搬送アーム６０は、ステージ３０との受け渡し位置まで昇降機構により下降し、アーム６１の保持部６１ａにより空のトレイ２００を吸着保持し、搬送経路に戻る。

そして、搬送アーム６０は、１ピッチＸ軸負方向に移動する（ステップＳ１７）。これにより、空のトレイ２００を保持したアーム６１が第２排出部５０の真上に位置し、トレイ２００を保持したアーム６２がステージ３０の真上に位置する。図９（ｊ）に示すように、搬送アーム６０は、第２排出部２０への空のトレイ２００の載置と、ステージ３０へのトレイ２００の載置とを同時に行う（ステップＳ１８）。その際、第２排出部５０は、昇降機構５２により、ダミートレイ２１０の高さがステージ３０に載置されたトレイ２００と同じ高さになる受け渡し位置となるように位置されている。

トレイ２００の載置と空のトレイ２００の載置とを同時に行った段階で、第２供給部４０のトレイ２００がすべてなくなったか否かを判別する。その結果、トレイ２００の全てがなくなっていなければ（ステップＳ１９のＮＯ）、ステップＳ１４に戻り、ステップＳ１４からＳ１８を繰り返す。反対に、第２供給部４０のトレイ２００が全てなくなっていたら（ステップＳ１９のＹＥＳ）、搬送アーム６０は、第２スタートポジションに戻り、ステージ３０上のトレイ２００の基板Ｓの受け渡しが完了するまで待機する。そして、ステージ３０上での基板Ｓの受け渡しの完了後、搬送アーム６０は、ステージ３０上の空のトレイ２００をアーム６１で保持し、第２排出部５０に受け渡して、第２排出部５０に段積みされた空のトレイ２００を外部に排出して終了する。

このように、供給排出ルート２では、第２スタートポジションでアーム６２にトレイ２００を保持してから、ステージ３０上の空のトレイ２００の保持、ステージ３０上へのトレイ２００の載置、空のトレイ２００の排出までを、Ｘ軸負方向への移動のみで順次行い、その後、Ｘ軸正方向の移動のみで第２スタートポジションに戻る動作を繰り返すように制御される。つまり、供給排出ルート２では、Ｘ軸方向の負正への往復移動のみで一連の動作の制御が実行される。

なお、搬送アーム６０が第２供給部４０の最後のトレイ２００をステージ３０に搬送し終えてさらに第１供給部１０からトレイ２００を供給するようにしても良い。この場合は、ステージ３０上での基板Ｓの受け渡しの完了後、つまり、ステップＳ１９でのＹＥＳ判定の後、何も保持していない搬送アーム６０は、第１スタートポジションに移動し、ステップＳ０５からＳ１８を繰り返す。またこの場合、搬送アーム６０が第１スタートポジションに戻るまでの間、すなわち、供給排出ルート２でトレイ２００の搬送が実行されている間に、作業員又は不図示の搬送装置により、第１供給部１０に段積みトレイＤがセットされている。

このように、予定されたすべてのトレイ２００の基板Ｓの受け渡しが完了したら、搬送アーム６０は、ステージ３０上の空のトレイ２００をアーム６１又はアーム６２で保持し、第１排出部２０又は第２排出部５０に受け渡して、段積みされた空のトレイ２００を外部に排出して終了する。

以上のように、本実施形態のトレイ搬送装置１００は、第１供給部１０、第２排出部５０、ステージ３０、第１排出部２０、及び第２供給部４０は、この順序で一列に等間隔で配置し、搬送アーム６０を、アーム６１、６２を上記等間隔と同じ間隔で設けるようにしたので、供給排出ルート１から２に切り替えるに当たり、ステージ３０上でトレイ２００から基板Ｓを受け渡している間に、第２供給部４０で搬送アーム６０が次にステージ３０上に載置するトレイ２００を準備することができるので、第１供給部１０でトレイ２００がなくなっても、トレイ２００の供給中断時間をなくすことができ、トレイ２００の供給効率を向上させることができる。

同様に、供給排出ルート２から１に切り替えるに当たり、ステージ３０上でトレイ２００から基板Ｓを受け渡している間に、第１供給部１０で搬送アーム６０が次にステージ３０上に載置するトレイ２００を準備することができるので、第２供給部４０でトレイ２００がなくなっても、トレイ２００の供給中断時間をなくすことができ、トレイ２００の供給効率を向上させることができる。

また、各部１０～５０及びアーム６１、６２の配置間隔を等間隔としたので、搬送アーム６０は、第１供給部１０の最後のトレイ２００をステージ３０に搬送した後、１ピッチ分の移動で第２供給部４０のトレイ２００を保持できるので、１つの搬送アーム６０でトレイの供給源の切り替えができるとともに、搬送アーム６０の搬送経路を短くすることができる。つまり、装置構成及び動作を簡素化することができ、トレイ２００の供給効率を向上させることができる。

言い換えると、トレイ搬送装置１００は、供給排出ルート１と供給排出ルート２とで、トレイ２００の供給方向を逆にし、供給排出ルート１では、アーム６１に基板Ｓのあるトレイ２００を供給するために搬送する役割を持たせ、アーム６２には空のトレイ２００を排出するために搬送する役割を持たせ、一方、供給排出ルート２では、アーム６２に基板Ｓのあるトレイ２００を供給するために搬送する役割を持たせ、アーム６１には空のトレイ２００を排出するために搬送する役割を持たせている。そのため、１つの搬送アーム６０でトレイの供給源の切り替えができるとともに、搬送アーム６０の搬送経路を短くすることができる。

また、供給排出ルート１では、第１供給部１０からのトレイ２００の受け取り、ステージ３０からの空のトレイ２００の受け取り、第１排出部２０への空のトレイ２００の排出という第１供給部１０から第１排出部２０への一連の動作をＸ軸正方向へのピッチ移動のみで行い、この間にＸ軸負方向への移動を含まない。そのため、搬送アーム６０の移動制御が簡素化できるとともに、一方向への移動のみで戻り方向への移動を含まないことにより、一連の動作を効率良く行うことができる。

供給排出ルート２でも同様に、第２供給部４０から第２排出部５０への一連の動作をＸ軸負方向への移動のみで行い、Ｘ軸正方向への移動を含まない。そのため、搬送アーム６０の移動制御が簡素化できるとともに、一連の動作を効率良く行うことができる。

［１－４．効果］
（１）本実施形態のトレイ搬送装置１００は、複数のトレイ２００が積層されてなる段積みトレイＤから順次トレイ２００を搬送するトレイ搬送装置１００であって、段積みトレイＤが載置される第１供給部１０及び第２供給部４０と、トレイ２００の内部の収容物である基板Ｓを外部に受け渡すために、トレイ２００が載置されるステージ３０と、ステージ３０で収容物の受け渡しが完了した受け渡し済みのトレイ２００を排出するために受け渡し済みのトレイ２００を載置する第１排出部２０及び第２排出部５０と、トレイ２００を搬送する搬送アーム６０と、を備えるようにした。そして、第１供給部１０、第２排出部５０、ステージ３０、第１排出部２０、及び第２供給部４０は、この順序で一列に配置した。搬送アーム６０は、トレイ２００を保持するアーム６１及びアーム６２を有し、アーム６１及びアーム６２は、一列の方向に沿って一緒に移動し、第１供給部１０からステージ３０へのトレイ２００の搬送を、アーム６１が行い、ステージ３０から第１排出部２０への受け渡し済みのトレイ２００の搬送を、アーム６２が行い、第２供給部４０からステージ３０へのトレイの搬送を、アーム６２が行い、ステージ３０から第２排出部５０への受け渡し済みのトレイ２００の搬送を、アーム６１が行うようにした。

これにより、装置構成及び動作の簡素化を図ることができ、トレイ２００の供給効率を向上させることができる。すなわち、１つの搬送アーム６０で第１供給部１０のトレイ２００も第２供給部４０のトレイ２００も搬送するので、トレイ２００を供給する供給部と、空のトレイ２００を排出する排出部と、トレイ２００を搬送する搬送部とを備えた従来のトレイ搬送装置を２台設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。また、搬送アーム６０を一列の方向に沿って移動させ、収容物のあるトレイ２００と空のトレイ２００を搬送するアームの役割を第１アーム６１と第２アーム６２で入れ替えるようにしたので、動作を簡素化することができる。

（２）搬送アーム６０は、アーム６１によって第１供給部１０のトレイの搬送がすべて終了すると、第２供給部４０からステージ３０へのトレイの搬送を、アーム６２が行い、ステージ３０から第２排出部５０への受け渡し済みのトレイ２００の搬送を、アーム６１が行うようにした。これにより、トレイ供給中断時間をなくすことができ、トレイの供給効率を向上させることができる。

（３）搬送アーム６０は、アーム６１がステージ３０の真上に位置し、アーム６２が第１排出部２０の真上に位置する停止位置において、ステージ３０へのトレイ２００の載置と第１排出部２０への受け渡し済みのトレイ２００の載置とを並行して行い、アーム６１が第２排出部５０の真上に位置し、アーム６２がステージ３０の真上に位置する停止位置において、ステージ３０へのトレイ２００の載置と第２排出部５０への受け渡し済みのトレイ２００の載置とを並行して行うようにした。これにより、基板Ｓのあるトレイ２００の供給と受け渡し済みのトレイ２００の排出とを並行して行えるので、トレイ２００の搬送効率を向上させることができる。

（４）第１排出部２０及び第２排出部５０は、受け渡し済みのトレイを載置する載置面を有する載置部材２１、５１と、載置部材２１、５１を昇降させる昇降機構２２、５２と、を有するようにした。これにより、ステージ３０の高さに載置部材２１、５１の高さを合わせる調整をすることができるので、ステージ３０上へのトレイ２００の載置と、排出部２０、５０の載置部材２１、５１への受け渡し済みのトレイ２００の載置とを同時に行うことができ、ステージ３０が載置部材２１、５１の高さまで下がって高さを揃えることにより生じる搬送アーム６０の昇降時間を削減することができる。その結果、トレイ２００の搬送効率を向上させることができる。

（５）第１供給部１０及び第２供給部４０は、トレイ２００を載置する載置面を有する載置部材１１、４１と、載置部材１１、４１を昇降させる昇降機構１２、４２と、を有するようにした。これにより、載置部材１１、４１の載置面を搬送アーム６０に近づけることができるので、第１供給部１０及び第２供給部４０からトレイ２００を搬送アーム６０に受け渡す際の搬送アーム６０の昇降時間を削減することができ、トレイ２００の搬送効率を向上させることができる。

（６）第１供給部１０と第２排出部５０の間、又は、第２供給部４０と第１排出部２０の間には、シャッタ８０を設けるようにした。これにより、作業員の手が誤って隣接する他の部に進入したり、搬送アーム６０が誤って第１供給部１０、第２供給部４０に進入したりするのを防ぐことができる。そのため、第１供給部１０又は第２供給部４０でトレイ２００の供給をしている間、他方の第２供給部４０又は第１供給部１０において、作業員が安全に段積みトレイＤをセットすることができる。

［２．他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、上記実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。

（１）トレイ搬送装置１００は、基板Ｓに電子部品を実装する実装装置に適用することができる。すなわち、実装装置は、トレイ搬送装置１００と、基板Ｓに電子部品を実装する実装部と、を備える。実装部は、例えば、基板Ｓの周縁上面に設けられた端子部を清掃し、この端子部に、粘着テープを介して電子部品を仮圧着後、熱と圧力を加えて本圧着することにより、基板Ｓに電子部品を実装する。トレイ搬送装置１００は、トレイ２００の収容物を、基板Ｓ又は電子部品とし、実装部に基板Ｓ又は電子部品を供給しても良い。また、実装装置が、トレイ２００の収容物を基板Ｓとするトレイ搬送装置１００と、トレイ２００の収容物を電子部品とするトレイ搬送装置１００を備えるようにしても良い。換言すれば、トレイ２００の収容物は、基板Ｓに限定されず、電子部品としても良い。また、トレイ搬送装置１００は、実装装置以外の装置に部品を供給するようにしても良く、トレイ２００の収容物は、基板Ｓ、電子部品に限らず、これら以外の部品としても良い。

（２）上記実施形態では、ステージ３０の高さに合わせて載置部材１１、２１、４１、５１の高さを調整するようにしたが、ステージ３０に、ステージ３０を昇降させる昇降機構を設け、ステージ３０の高さを載置部材１１、２１、４１、５１に合わせて調整するようにしても良い。

（３）上記実施形態では、アーム６１、６２を一体化させるようにしたが、アーム６１、６２を独立とし、各アーム６１、６２を各部１０～５０の配置間隔と同じ間隔を保って同期して移動させることで一緒に移動させるようにしても良い。

（４）上記実施形態では、ステージ３０上で収容された基板Ｓがすべて受け渡されて空になったトレイ２００を排出部２０、５０に排出するようにしたが、これに限られるものではない。すなわち、受け渡し済みのトレイ２００は、空のトレイに限らない。例えば、ピックアップ装置の備えるカメラＣによる撮像により得られた基板Ｓの画像を認識した結果、基板Ｓに傷や割れなどの欠陥が検出された場合、その基板Ｓをピックアップせずに取り残すことがある。このような場合、取り残した基板Ｓが収容されたままのトレイ２００を受け渡し済みのトレイ２００として、排出するようにしてもよい。

つまり、本発明において、ステージ３０で収容物（基板Ｓ）の受け渡しが完了した状態とは、トレイ２００に収容された全ての収容物の受け渡しが完了した状態だけに限らず、トレイ２００に取り残しの収容物がある状態も含む。要は、受け渡すべき収容物の受け渡しが完了した状態のことである。したがって、第１排出部２０及び第２排出部５０に排出されるトレイ２００も、必ずしも空である必要はない。

（５）上記実施形態では、一方の供給部１０、４０のトレイ２００がすべてなくなった時点で、他方の供給部１０、４０からトレイ２００を供給するように供給排出ルート１、２を切り替えるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、供給排出ルート１でトレイ２００の搬送を行なっているときに、第１供給部１０または第１排出部２０に故障などの異常が生じることが考えられる。このような場合、第１供給部１０にトレイ２００が残っている状態で、第２供給部４０からのトレイ２００の供給、つまり、供給排出ルート２に切り替えるようにしてもよい。このようにすることにで、第１供給部１０または第１排出部２０に故障などの異常が生じても、トレイ２００の搬送を継続させることができる。また、供給排出ルート２でのトレイ２００の搬送中に、第１供給部１０または第１排出部２０の不具合の解消を図ることができるので、予定された数量のトレイ２００の供給が完了する前にトレイ２００の搬送が停止することが防止できる。このため、トレイ搬送装置１００を適用した実装装置等の生産性を向上させることができる。

なお、供給部１０、４０や排出部２０、５０の異常は、各部１０、２０、４０、５０の動作状態を検知するセンサを設けておき、制御装置がこれらのセンサの出力を監視することによって検知することが可能である。制御装置が異常を検知した場合、当該ルート１、２でのトレイ２００の搬送を中断し、他方のルート１、２によるトレイ２００の搬送に切り替えればよい。

（６）上記実施形態では、シャッタ８０を巻き取り式のシャッタとしたが、これに限られるものではない。作業員が作業を行っている供給部１０、４０に隣接する他の部に作業員の手が進入したり、作業員が作業を行っている供給部１０、４０に搬送アーム６０が進入したりすることが防止できる構成であれば、他の構成のもの、例えば、板状のものであってもよい。

また、シャッタ８０の開閉制御は、供給部１０、４０の開閉扉の操作に基づくものに限られるものではなく、例えば、供給排出ルート１、２の切り替えに基づいて開閉するようにしてもよい。すなわち、供給排出ルート１でトレイ２００の搬送を行うときは、第１供給部１０と第２排出部５０の間のシャッタ８０を開放し、第１排出部２０と第２供給部４０の間のシャッタ８０を閉じるように制御し、供給排出ルート２でトレイ２００の搬送を行うときは、第１供給部１０と第２排出部５０の間のシャッタ８０を閉じ、第１排出部２０と第２供給部４０の間のシャッタ８０を開放するように制御してもよい。

１００ トレイ搬送装置
１０ 第１供給部
１１ 載置部材
１２ 昇降機構
１２ａ ピン
１２ｂ シリンダ
２０ 第１排出部
２１ 載置部材
２２ 昇降機構
２２ａ ピン
２２ｂ シリンダ
３０ ピックアップステージ
４０ 第２供給部
４１ 載置部材
４２ 昇降機構
４２ａ ピン
４２ｂ シリンダ
５０ 第２排出部
５１ 載置部材
５２ 昇降機構
５２ａ ピン
５２ｂ シリンダ
６０ 搬送アーム
６１、６２ アーム
６１ａ、６２ａ 保持部
７０ 外部装置
８０ シャッタ
２００ トレイ
２１０ ダミートレイ
Ｄ 段積みトレイ
Ｃ カメラ

Claims (7)

1. 複数のトレイが積層されてなる段積みトレイから順次前記トレイを搬送するトレイ搬送装置であって、
   前記段積みトレイが載置される第１供給部及び第２供給部と、
   前記トレイの内部の収容物を外部に受け渡すために、前記トレイが載置されるステージと、
   前記ステージで前記収容物の受け渡しが完了した受け渡し済みのトレイを排出するために前記受け渡し済みのトレイを載置する第１排出部及び第２排出部と、
   前記トレイを搬送する搬送アームと、
   を備え、
   前記第１供給部、前記第２排出部、前記ステージ、前記第１排出部、及び前記第２供給部は、この順序で一列に配置され、
   前記搬送アームは、
   前記トレイを保持する第１アーム及び第２アームを有し、
   前記第１アーム及び前記第２アームは、前記一列の方向に沿って一緒に移動し、
   前記第１供給部から前記ステージへの前記トレイの搬送を、前記第１アームが行い、
   前記ステージから前記第１排出部への前記受け渡し済みのトレイの搬送を、前記第２アームが行い、
   前記第２供給部から前記ステージへの前記トレイの搬送を、前記第２アームが行い、
   前記ステージから前記第２排出部への前記受け渡し済みのトレイの搬送を、前記第１アームが行うこと、
   を特徴とするトレイ搬送装置。
2. 前記搬送アームは、前記第１アームによって前記第１供給部の前記トレイの搬送がすべて終了すると、
   前記第２の供給部から前記ステージへの前記トレイの搬送を、前記第２アームが行い、
   前記ステージから前記第２排出部への前記受け渡し済みのトレイの搬送を、前記第１アームが行うこと、
   を特徴とする請求項１記載のトレイ搬送装置。
3. 前記搬送アームは、
   前記第１アームが前記ステージの真上に位置し、前記第２アームが前記第１排出部の真上に位置する停止位置において、前記ステージへの前記トレイの載置と前記第１排出部への前記受け渡し済みのトレイの載置とを並行して行い、
   前記第１アームが前記第２排出部の真上に位置し、前記第２アームが前記ステージの真上に位置する停止位置において、前記ステージへの前記トレイの載置と前記第２排出部への前記受け渡し済みのトレイの載置とを並行して行うこと、
   を特徴とする請求項１又は２記載のトレイ搬送装置。
4. 前記第１排出部及び前記第２排出部は、
   前記受け渡し済みのトレイを載置する載置面を有する載置部材と、
   前記載置部材を昇降させる昇降機構と、
   を有すること、
   を特徴とする請求項１～３の何れか記載のトレイ搬送装置。
5. 前記第１供給部及び前記第２供給部は、
   前記トレイを載置する載置面を有する載置部材と、
   前記載置部材を昇降させる昇降機構と、
   を有すること、
   を特徴とする請求項１～４の何れか記載のトレイ搬送装置。
6. 前記第１供給部と前記第２排出部の間、又は、前記第２供給部と前記第１排出部の間には、シャッタが設けられていること、
   を特徴とする請求項１～５の何れか記載のトレイ搬送装置。
7. 請求項１～６の何れか記載のトレイ搬送装置と、
   基板に電子部品を実装する実装部と、
   を備え、
   前記トレイの収容物は、前記基板又は前記電子部品であること、
   を特徴とする実装装置。

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