JPH10118969A - 搬送対象物吸着装置 - Google Patents

搬送対象物吸着装置

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JPH10118969A
JPH10118969A JP27350896A JP27350896A JPH10118969A JP H10118969 A JPH10118969 A JP H10118969A JP 27350896 A JP27350896 A JP 27350896A JP 27350896 A JP27350896 A JP 27350896A JP H10118969 A JPH10118969 A JP H10118969A
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JP
Japan
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suction
pressure
detecting
pressure switch
release
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JP27350896A
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Yukio Sugano
幸男 菅野
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Advantest Corp
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409—Sucking devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S294/907—Sensor controlled device

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Abstract

(57)【要約】 【課題】吸着側と吸着開放側の圧力検出手段を個別に設
けて、ジャムの発生のない確実でより高速なる吸着搬送
手段の実現。 【解決手段】吸着状態検出用の圧力スイッチ手段と、吸
着解除検出用の圧力スイッチ手段と、該吸着状態検出用
の圧力スイッチ手段からの検出信号を受けて吸着工程の
完了と見なして次工程に移行する制御手段と、該吸着解
除状態検出用の圧力スイッチ手段からの検出信号を受け
て吸着解除工程の完了と見なして次工程に移行する制御
手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この本発明は、負圧源の開閉
により搬送対象物を吸着あるいは吸着開放する吸着搬送
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸着搬送装置の中には、設備の稼動効率
を上げる為に搬送対象物９０を短時間で的確迅速な搬送
が要求されるものがあり、例えば半導体試験装置に使用
されるハンドラ装置の吸着搬送装置がそれであり、搬送
対象物９０としては半導体ＩＣである。また一般なチッ
プ部品等の電気部品をプリント基板上に配置するチップ
マウンタ等もある。これら装置は、設備の稼動率向上と
ジャム率の低い高信頼性が要求されている。この為、装
置内で使用される吸着パッド方式の吸着搬送装置では吸
着状態を示す圧力スイッチを各吸着パッド個々に設けて
確実なる吸着保持検出と共に吸着完了時間あるいは吸着
開放完了時間の短縮化制御を行っている。
【０００３】従来一般的な一系統の吸着装置構成例を図
５に示して説明する。この例では圧力スイッチ４１を設
けて吸着・吸着開放工程を制御実施する構成例であり、
トレイ１００上に多数配列された搬送対象物（ＤＵＴ）
９０の吸着搬送事例である。一系統の吸着装置構成は、
吸着パッド３０と、パッド支持部３２と、搬送駆動手段
８０と、真空ホース３８と、圧力スイッチ４１と、負圧
開閉手段４５と、負圧源５０と、吸着制御手段７０とで
成る。
【０００４】吸着パッド３０はパッド先端部３１がＤＵ
Ｔ９０に接し、中央に導圧用貫通孔７５が設けられてい
て、負圧により吸着保持する円状構造物であり、図６に
示すように弾性ゴムパッドを使用したものや、弾性ゴム
パッドに金属リングカバーを設けたものや、金属パイプ
状のものがある。この上端側には屈曲自在の真空ホース
３８が接続され、貫通孔７５によりパッド先端部３１に
負圧が導かれる。真空ホース３８の他端には遠隔にある
負圧開閉手段４５が接続されていて、これにより吸着駆
動のＯＮ／ＯＦＦ制御される。またこの吸着パッド３０
はパッド支持部３２を介して１軸ないし３軸機構の搬送
駆動手段８０により可動支持され、例えば上下Ｚ軸方
向、左右Ｘ軸、Ｙ軸方向に正確に自在移動可能構造とな
っている。この搬送駆動手段８０の説明については省略
する。
【０００５】圧力スイッチ４１は、スイッチする圧力点
を半固定で調整可能であり、配管長やその他の条件に対
応して調整使用される。この設定圧力点のスイッチ信号
を吸着制御手段７０に供給する。負圧源５０の例として
は高圧ＡＩＲを大気に放出時に発生する流速による負圧
発生原理を利用したイジェクタ真空ポンプによるものが
一般的に使用される。また装置小型化の為に圧力スイッ
チ４１と負圧開閉手段４５と負圧源５０が一体構造化さ
れているものがある。
【０００６】ここで吸着時や吸着開放時のホース内負圧
特性曲線のばらつきについて図４を示して説明する。図
４（ａ）は吸着時のホース内負圧特性曲線例である。こ
の図で負圧到達特性は、図示の特性曲線Ｃ１ａからＣ１
ｂのように異なってくる。この要因としては、真空ホー
ス３８配管長や、吸着パッド先端部３１とＤＵＴ９０接
面との傾斜隙間や凸凹隙間等の状態や、経時変化等があ
る。この結果所定の安全吸着圧力点Ｐ１への到達時間Ｔ
１ａ、Ｔ１ｂは、図示のように数倍の時間差ばらつきを
生じる場合がある。図４（ｂ）は吸着開放時のホース内
負圧特性曲線例である。この図においても前記説明同様
の諸条件により特性曲線Ｃ２ａからＣ２ｂのばらつきを
生じる。
【０００７】上記ばらつき背景を踏まえて、先ずＤＵＴ
９０をトレイ上からピックアップする吸着動作工程を説
明する。また本例では圧力スイッチ４１の設定を図３に
示すように確実にＤＵＴ９０を吸着保持する吸着圧力点
Ｐ１位置に設定した場合と仮定して説明する。予め搬送
駆動手段８０により吸着パッド３０先端部をＤＵＴ９０
上面に軽く押し付けた状態に位置決め制御された後、吸
着制御手段７０は負圧開閉手段４５をＯＮさせて真空ホ
ース３８内に負圧を導入する。この状態を図３の前半部
分の吸着時の圧力遷移図に示す。吸着開始後圧力スイッ
チ４１により吸着圧力点Ｐ１の検出信号を受けた時点で
直ちに吸着工程を終了して次の工程に移行する。この吸
着工程ではＤＵＴ９０は確実に吸着保持され、かつ無用
なロス時間は無い。
【０００８】次にＤＵＴ９０をトレイ上に置く吸着開放
動作工程を説明する。図３の後半は、吸着開放時の圧力
遷移図である。ＤＵＴ９０がトレイ１００上の所定ポケ
ット直上に搬送直後、吸着制御手段７０は負圧開閉手段
４５をＯＦＦさせて大気圧を導入する。ここで圧力スイ
ッチ４１は、吸着圧力点Ｐ１位置の設定条件の為に、未
だ吸着保持状態にある時点で検出信号が発生する。この
為タイマーを設けて、圧力スイッチ４１からの検出信号
で該タイマーを起動し、確実に吸着開放されると予測さ
れる予測タイマー時間経過後に、本吸着開放工程を終了
して次の工程に移行する。この場合の吸着開放工程では
見込みである為、ばらつきを考慮し、更に安全率を加味
した予測タイマー時間を設ける必要がある。この結果、
実際のＤＵＴ９０吸着開放時点と予測タイマー時間に差
異を生じる為、無駄なロス時間を生ずる難点がある。逆
に予測タイマー時間を短く設定するとジャムの発生要因
になりうるので搬送信頼性の点で好ましくない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、吸着側と吸着開放側の圧力検出手
段を個別に設けて、ジャムの発生のない確実でより高速
なる吸着搬送手段の実現を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１に、上記課題を解決
するために、本発明の構成では、吸着状態検出用の圧力
スイッチ手段と、吸着解除検出用の圧力スイッチ手段
と、吸着状態検出用の圧力スイッチ手段からの検出信号
を受けて吸着工程の完了と見なして次工程に移行する制
御手段と、吸着解除状態検出用の圧力スイッチ手段から
の検出信号を受けて吸着解除工程の完了と見なして次工
程に移行する制御手段とする。これにより、負圧源発生
手段を有して搬送対象物を吸着あるいは吸着開放する吸
着装置において、吸着時は確実なる吸着ができ、吸着開
放時は確実なる吸着開放ができ、ジャム発生のない確実
でより高速なる吸着搬送手段が実現できる。
【００１１】第２に、上記課題を解決するために、本発
明の構成では、吸着動作時において、搬送対象物の吸着
パッド先端部３１における吸着状態を検出する吸着検出
用圧力スイッチ４１と、吸着解除動作時において、搬送
対象物の吸着パッド先端部３１における吸着解除状態を
検出する吸着解除検出用圧力スイッチ４２と、吸着検出
用圧力スイッチ４１の検出信号を受けて、吸着完了後の
次の搬送制御工程に移行する吸着制御手段１０と、吸着
解除検出用圧力スイッチ４２の検出信号を受けて、吸着
解除完了後の次の制御工程に移行する吸着制御手段１０
の構成手段とする。これにより、負圧源発生手段を有
し、搬送対象物に接面させて負圧源の開閉により吸着あ
るいは吸着開放する吸着パッド３０を有する吸着装置に
おいて、ジャム発生のない確実でより高速なる吸着搬送
手段が実現できる。
【００１２】第３に、上記課題を解決するために、本発
明の構成では、搬送対象物の吸着パッド先端部３１にお
ける吸着圧力を検出測定する圧力検出手段６２と、圧力
検出手段６２の圧力信号をデジタルコードデータに変換
するＡＤ変換手段６４と、ＡＤ変換手段６４からのコー
ドデータを受けて、第１に吸着動作時において第１圧力
点（吸着状態検出圧力点）の検出で、吸着後の次の搬送
制御工程に移行し、第２に吸着解除動作時において第２
圧力点（吸着開放状態検出圧力点）の検出で、吸着解除
後の次の制御工程に移行する吸着制御手段１０ｂの構成
手段がある。
【００１３】第４に、上記課題を解決するために、本発
明の構成では、吸着動作時において、搬送対象物の吸着
パッド先端部３１における吸着初期状態を検出する吸着
検出用圧力スイッチ４１と、吸着解除動作時において、
搬送対象物の吸着パッド先端部３１における吸着解除初
期状態を検出する吸着解除検出用圧力スイッチ４２と、
吸着検出用圧力スイッチ４１の検出信号を受けて、短時
間タイマー１を設けて所定短時間タイマー１時間経過後
に、吸着完了後の次の搬送制御工程に移行する吸着制御
手段と、吸着解除検出用圧力スイッチ４２の検出信号を
受けて、短時間タイマー２を設けて所定短時間タイマー
２時間経過後に、吸着解除完了後の次の制御工程に移行
する吸着制御手段の構成手段がある。この短時間タイマ
ー１、２の併用により、工程間の無駄時間の低減がで
き、更なる高速化が実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例と共に詳細に説明する。
【００１５】
【実施例】本発明では、独立した吸着状態検出専用の圧
力スイッチ手段と、吸着解除状態検出専用の圧力スイッ
チ手段とを設け、両圧力スイッチ信号を受けて吸着工程
あるいは吸着解除工程の確実なる完了検出をして次工程
に移行する制御手段としている点に特徴がある。
【００１６】（実施例１）本発明実施例１の一系統吸着
装置構成は、図１に示すように吸着パッド３０と、パッ
ド支持部３２と、搬送駆動手段８０と、真空ホース３８
と、圧力スイッチ４１、４２と、負圧開閉手段４５と、
負圧源５０と、吸着制御手段１０とで成る。本発明構成
は、圧力スイッチ４１、４２と吸着制御手段１０を除
き、他は従来と同様の構成である。
【００１７】圧力スイッチ４１は、吸着状態検出専用の
圧力スイッチ手段である。この圧力設定値は確実に吸着
する圧力値Ｐ１に設定しておく。吸着制御手段１０で
は、この圧力検出後、直ちに次の制御工程に移行させ
る。圧力スイッチ４２は、吸着開放状態検出専用の圧力
スイッチ手段である。上記同様に、圧力設定値は確実に
吸着開放される圧力値Ｐ２に設定しておく。吸着制御手
段１０では、この圧力検出後、直ちに次の制御工程に移
行させる。これにより不安定不確実要因が無くなり、吸
着信頼性及び吸着開放信頼性の向上と同時にスループッ
ト向上の利点が得られる。上記説明のよう吸着状態検出
専用と吸着開放状態検出専用の圧力スイッチ手段を独立
に設けて設定することで見込み時間待ちの為のタイマー
を設ける必要は無くなる。
【００１８】（実施例２）本発明実施例１の一系統吸着
装置構成は、図２に示すように吸着パッド３０と、パッ
ド支持部３２と、搬送駆動手段８０と、真空ホース３８
と、圧力検出手段６２と、ＡＤ変換手段６４と、負圧開
閉手段４５と、負圧源５０と、吸着制御手段１０ｂとで
成る。本発明構成は、圧力検出手段６２とＡＤ変換手段
６４と吸着制御手段１０ｂを除き、他は従来と同様の構
成である。
【００１９】圧力検出手段６２は、例えばリニアな半導
体圧力センサであり、真空ホース３８内の負圧信号を電
気信号に変換したアナログ信号をＡＤ変換手段６４に供
給する。ＡＤ変換手段６４では、前記アナログ電気信号
を受けて、ＡＤ変換器によりデジタルコードデータに変
換して吸着制御手段１０ｂに供給する。吸着制御手段１
０ｂでは、前記連続的に変換されるコードデータを順次
受け取って、予め設定されている吸着あるいは吸着開放
する所定設定データと比較し、到達圧力を検出したら次
の制御工程に移行制御する。即ち、第１に吸着動作時に
おいては所定吸着圧力値Ｐ１以上で、吸着完了後の次の
搬送制御工程に移行し、第２に吸着解除動作時において
は所定吸着開放圧力値Ｐ２以下で、吸着解除完了後の次
の制御工程に移行する。この構成例では吸着圧力値Ｐ１
や吸着開放圧力値Ｐ２の設定値はソフト的に設定変更可
能となる利点がある。
【００２０】なお、上記実施例の説明では、吸着状態検
出用と吸着開放状態検出用の圧力検出スイッチ手段のみ
を利用する場合で説明していたが、これに更に短時間タ
イマーを設けてより高速化する実施例がある。図７の実
施例は、このタイマー併用による吸着・吸着開放動作説
明図である。第１に、吸着時の圧力スイッチ４１の設定
値は、本来の確実に吸着する圧力値より手前の吸着状態
にある吸着初期段階の圧力値Ｐ１ｂに設定する。そして
圧力スイッチ４１検出で所定の短時間タイマー１を始動
し、このタイマー時間経過後に吸着完了後の次の搬送制
御工程に移行する制御手段とする。この結果実際のＤＵ
Ｔ９０搬送動作時点では、短時間タイマー１経時後の為
に確実なる吸着状態に至る。これにより工程間の無駄時
間の低減効果が得られる。第２に、前記と同様にして吸
着開放時の圧力スイッチ４２の設定値は、本来の確実に
吸着開放する圧力値より手前の吸着開放初期段階の圧力
値Ｐ２ｂに設定する。そして圧力スイッチ４２検出で所
定の短時間タイマー２を始動し、このタイマー時間経過
後に吸着開放完了後の次の搬送制御工程に移行する制御
手段とする。この結果実際のＤＵＴ９０搬送動作時点で
は、短時間タイマー２経時後の為に確実なる吸着開放状
態に至る。これにより更なる工程間の無駄時間の低減効
果が得られる。このように２つの圧力スイッチと短時間
タイマー１、２を併用することで、本実施手段では工程
間の無駄時間の低減ができ、更なる高速化の利点が得ら
れることがわかる。ところで前記説明の短時間タイマー
１、２の両方に短時間タイマーを各々設ける例で説明し
たが、所望により一方のみに適用する実施手段としても
良い。
【００２１】また、上記実施例の説明では、吸着パッド
３０側に搬送駆動手段８０を係止して設ける具体構成例
で説明していたが、逆にトレイ１００側に上下左右移動
駆動手段を有する場合でも良く、同様にして実施できる
ことは明らかである。
【００２２】また、上記実施例の説明では、吸着パッド
３０を１個に対して真空駆動系を設ける具体構成例で説
明していたが、所望により複数の吸着パッド３０を設
け、これらを真空ホース３８あるいはマニホールド等で
並列に配管接続して使用する形態の場合でも良く、同様
にして適用可能である。
【００２３】また、上記実施例の説明では、吸着パッド
３０を１個に対して搬送駆動手段８０を設ける構成であ
ったが、所望により複数の吸着パッド３０を所定配列
し、これらを１系統の搬送駆動手段８０で同時駆動する
構成があり、同様に適用できることは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上説明した内容から、下記
に記載される効果を奏する。吸着状態検出専用の圧力ス
イッチ手段と、吸着解除状態検出専用の圧力スイッチ手
段とを独立に設けることにより、吸着時は確実なＤＵＴ
の吸着が行われ、吸着開放時は確実なＤＵＴの吸着開放
が行われる利点が得られる。このことは、従来のような
予測タイマー時間による無駄な待ち時間が解消されて吸
着搬送の実質的な搬送スループットの向上が実現され
る。更に、確実なる吸着あるいは吸着開放の検出によっ
て吸着信頼性の向上が計れる為、無用なジャム発生が無
くなる利点も得られる。これらから産業上の効果は大で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明実施例１の、一系統の吸着装置構成図
である。
【図２】 本発明実施例２の、一系統の吸着装置構成図
である。
【図３】 従来の、単一圧力スイッチによる吸着・吸着
開放動作説明図である。
【図４】 吸着時と吸着開放時のホース内負圧特性曲線
例である。
【図５】 従来の、一系統の吸着装置構成例である。
【図６】 吸着パッド部の各種構造例である。
【図７】 本発明の、タイマー併用による吸着・吸着開
放動作説明図である。
【符号の説明】
１，２ タイマー １０，１０ｂ，７０ 吸着制御手段 ３０ 吸着パッド ３１ 吸着パッド先端部 ３２ パッド支持部 ３８ 真空ホース ４１，４２ 圧力スイッチ ６４ ＡＤ変換手段 ４５ 負圧開閉手段 ５０ 負圧源 ６２ 圧力検出手段 ８０ 搬送駆動手段 ９０ ＤＵＴ（搬送対象物）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 負圧源発生手段を有して搬送対象物を吸
    着あるいは吸着開放する吸着装置において、 吸着状態検出用の圧力スイッチ手段と、 吸着解除検出用の圧力スイッチ手段と、 該吸着状態検出用の圧力スイッチ手段からの検出信号を
    受けて吸着工程の完了と見なして次工程に移行する制御
    手段と、 該吸着解除状態検出用の圧力スイッチ手段からの検出信
    号を受けて吸着解除工程の完了と見なして次工程に移行
    する制御手段と、 以上を具備していることを特徴とした搬送対象物吸着装
    置。
  2. 【請求項２】 負圧源発生手段を有し、搬送対象物に接
    面させて負圧源の開閉により吸着あるいは吸着開放する
    吸着パッドを有する吸着装置において、 吸着動作時において、搬送対象物の吸着状態を検出する
    吸着検出用圧力スイッチと、 吸着解除動作時において、搬送対象物の吸着解除状態を
    検出する吸着解除検出用圧力スイッチと、 該吸着検出用圧力スイッチの検出信号を受けて、吸着完
    了後の次の搬送制御工程に移行する吸着制御手段と、 該吸着解除検出用圧力スイッチの検出信号を受けて、吸
    着解除完了後の次の制御工程に移行する吸着制御手段
    と、 以上を具備していることを特徴とした搬送対象物吸着装
    置。
  3. 【請求項３】 負圧源発生手段を有し、搬送対象物に接
    面させて負圧源の開閉により吸着あるいは吸着開放する
    吸着パッドを有する吸着装置において、 搬送対象物の吸着圧力を検出測定する圧力検出手段と、 該圧力検出手段の圧力信号をデジタルコードデータに変
    換するＡＤ変換手段と、 該ＡＤ変換手段からのコードデータを受けて、第１に吸
    着動作時において第１圧力点の検出で、吸着後の次の搬
    送制御工程に移行し、第２に吸着解除動作時において第
    ２圧力点の検出で、吸着解除後の次の制御工程に移行す
    る吸着制御手段と、 以上を具備していることを特徴とした搬送対象物吸着装
    置。
  4. 【請求項４】 負圧源発生手段を有し、搬送対象物に接
    面させて負圧源の開閉により吸着あるいは吸着開放する
    吸着パッドを有する吸着装置において、 吸着動作時において、搬送対象物の吸着初期状態を検出
    する吸着検出用圧力スイッチと、 吸着解除動作時において、搬送対象物の吸着解除初期状
    態を検出する吸着解除検出用圧力スイッチと、 該吸着検出用圧力スイッチの検出信号を受けて、短時間
    タイマーを設けて所定短時間タイマー時間経過後に、吸
    着完了後の次の搬送制御工程に移行する吸着制御手段
    と、 該吸着解除検出用圧力スイッチの検出信号を受けて、短
    時間タイマーを設けて所定短時間タイマー時間経過後
    に、吸着解除完了後の次の制御工程に移行する吸着制御
    手段と、 以上を具備していることを特徴とした搬送対象物吸着装
    置。
JP27350896A 1996-10-16 1996-10-16 搬送対象物吸着装置 Pending JPH10118969A (ja)

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MYPI97004882A MY126726A (en) 1996-10-16 1997-10-16 Pick and place apparatus for transferring objects

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