CN108687495B - 用于供应工件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于供应工件的装置(1)，该装置在具有转鼓式的优点的同时能够防止产生的污染物附着在工件上并且提高工件的排出速率的稳定性。该装置(1)具有网状转鼓(13)、旋转驱动器(7)和角度调节器(9)。网状转鼓(13)具有限定用于容纳工件的空间的网状周壁(53)，该网状转鼓被构造为通过旋转驱动器(7)和角度调节器(9)旋转和倾斜。网状转鼓(13)的网状周壁(53)的网眼尺寸根据工件的形式设置，以确保工件的分离。

Description

用于供应工件的装置

技术领域

本发明涉及一种在分离工件的同时供应该工件的装置。

背景技术

在组装微细部件的生产线中，经常使用自动化的对齐和供应装置或部件供应器来供应微细工件。

例如，在组装被要结合到硬盘驱动器中的头悬架时，使用部件供应器来供应基板。

对于这样的头悬架，由于近来硬盘驱动器的更高的密度和更高的容量并且不可忽略其生产线中产生的颗粒，因此需要更高的清洁度。

鉴于这种情况，例如，在JP2000-238912A和JP2003-095420A中提出了能够减少颗粒的部件供应器。然而，这些部件供应器难以防止容纳在振动料斗中的工件之间的间歇性摩擦和碰撞。

为了解决这个问题，在本申请的申请人在JP2012-218930中公开了一种作为部件供应器的工件供应器。该工件供应器不对工件施加连续的微振动，因此防止了工件之间的间歇性摩擦和碰撞。

该工件供应器具有用于容纳工件并将给定量的所容纳工件排出到供应站的部件装料箱。该部件装料箱具有使得工件的排出量不稳定的简单的结构。

在这方面，存在不同类型的传统料斗，包括转鼓式、倾斜供应路径式、线性振动式、皮带传送式等。

JP63-192323U、JP02-075415U、JP2001-277051A、JP2002-154639A、JP2003-155112A和JP2007-269484A中公开了转鼓式。倾斜供应路径式具有在料斗的出口处设置的滑动引导件，以通过该滑动引导件排出工件。线性振动式通过料斗的振动和轻微倾斜来排出工件。皮带传送式具有在料斗底部设置的皮带，并且驱动该皮带以便渐渐地排出工件。

在以固定的速率排出少量小工件时，线性振动式相对有利。然而，线性振动式涉及到振动，并有可能在工件上造成微细划痕。

转鼓式在转鼓的内表面上具有螺旋叶片。转鼓式使转鼓旋转从而用叶片引导并挤出工件，由此以固定速率(排出速率)将少量工件排出到供应站。转鼓式安静地工作，在排出工件方面优异，并且不会像线性振动式等那样在工件上造成微细划痕。

另一方面，转鼓式在转鼓的旋转期间产生污染物、微细颗粒等，并使它们聚集在转鼓的底部和/或叶片上。这导致聚集的污染物附着到工件上。

此外，由于转鼓式使用叶片挤出工件，因此多个工件经常在相互堆叠的同时作为团块被排出。这限制了工件排出速率的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供应工件的装置，其在具有转鼓式的优点的同时能够防止产生的污染物或微细颗粒附着到工件上并且能够提高工件的排出速率的稳定性。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种供应工件的装置，该装置具有网状转鼓、旋转驱动器和角度调节器。网状转鼓具有限定用于容纳工件的空间的网状周壁，该网状转鼓通过装置基部可旋转且可倾斜地支撑，以分离并排出工件。旋转驱动器用于驱动网状转鼓旋转。角度调节器用于驱动网状转鼓倾斜。网状转鼓的网状周壁的网眼尺寸根据工件的形式设置，以确保工件的分离。

根据该方面，网状转鼓旋转并倾斜，以从其中排出工件，同时具有转鼓式的优点。另外，旋转的网状转鼓使堆叠在另一个工件上的工件沿网状转鼓的旋转方向滑下，同时抑制与网状转鼓的网眼接触的工件沿该旋转方向滑动。这使工件分离或分散，以提高工件从网状转鼓排出的速率的稳定性。在网状转鼓的旋转期间产生的污染物、微细颗粒等穿过网状转鼓的网眼，从而从网状转鼓中排除到外部。这防止了污染物附着在工件上。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施方式的部件供应器的示意性侧视图；

图2是图1的部件供应器的示意性平面图；

图3是图1的部件供应器的示意性前视图；

图4是示出根据实施方式的部件供应器的转鼓部件及其支撑结构的立体图；

图5是示出根据实施方式的在转鼓部件中使用的网状转鼓和用于网状转鼓的盖体的立体图；

图6A至图6D是示出了根据实施方式的不同类型的基板的平面图；

图7是局部示出根据实施方式的网状转鼓的网状周壁以及工件的展开视图；

图8是示出根据第一实施方式的清洗框架的立体图；

图9是示出根据实施方式的清洗框架和由该清洗框架支撑的网状转鼓的立体图；以及

图10是示出根据实施方式的具有吊架的清洗框架和由该清洗框架支撑的、具有相应的盖体的网状转鼓的立体图。

具体实施方式

根据本发明的实施方式提供一种作为供应工件的装置的部件供应器，其在具有转鼓式的优点的同时能够防止产生的污染物、微细颗粒等附着在工件上并且能够提高工件的排出速率的稳定性。

部件供应器具有通过旋转驱动器的步进电机和角度调节器的步进电机驱动而旋转和倾斜的网状转鼓，从而分离或分散工件并将工件从网状转鼓中排出。网状转鼓包括限定用于容纳要被排出的工件的空间的网状周壁。网状周壁的网眼尺寸根据工件的形式设置，以确保工件的分离。

网状转鼓由装置基部可拆卸地支撑。为此，在该实施方式中，部件供应器包括转鼓基部，该转鼓基部是可旋转地且可倾斜地连接至装置基部并由旋转驱动器和角度调节器驱动的部分。进行网状转鼓的可拆卸的支撑使得转鼓基部在保留网状转鼓与转鼓基部之间的气隙的同时包围网状转鼓。然后，使用接合/脱离部件将网状转鼓的开口固定到转鼓基部的开口上。

在下文中，将参照附图详细地说明本发明的实施方式。

图1是示出部件供应器的示意性侧视图，图2至图3是示出部件供应器的示意性平面图和示意性前视图，图4是示出部件供应器的转鼓部件及其支撑结构的立体图。

如图1至图4所示，部件供应器1是在分离或分散工件的同时供应工件的装置。根据该实施方式，工件或部件是结合到硬盘驱动器中的头悬架用的基板。部件供应器1可以处理其他类型的微细工件。

部件供应器1具有转鼓部件3和供应站5，该供应站5是通过工件供应的站台。

转鼓部件3被构造为以固定的速率(排出速率)将少量工件排出到供应站5。为了实现该排出，转鼓部件3由旋转驱动器7和角度调节器9驱动，以分离工件或基板并将其排出。该实施方式的转鼓部件3具有转鼓基部11和网状转鼓13。

转鼓基部11是可旋转地且可倾斜地连接至装置基部41并由旋转驱动器7和角度调节器9驱动的部分。转鼓基部11由金属(例如，不锈钢)制成，并且形成为具有开口15和底部17的、有底的圆柱形状。

网状转鼓13形成为以恒定的外径沿其轴线笔直地延伸的有底的圆柱形状。网状转鼓13的外径小于转鼓基部11的内径。网状转鼓13的底边被包围在转鼓基部11中。网状转鼓13不限于笔直地延伸的圆柱形状，并且可以根据外径的变化是锥形的或具有一个或多个台阶。

网状转鼓13通过装置基部41可拆卸地支撑。根据该实施方式，网状转鼓13由连接至装置基部41的转鼓基部11可拆卸地保持，同时在网状转鼓13和转鼓基部11之间保留周向气隙。这种保持由设置在转鼓基部11的开口15处的接合/脱离部件21进行。通过这种保持，接合/脱离部件21将网状转鼓13的开口19固定到转鼓基部11的开口15上。

接合/脱离部件21具有围绕转鼓基部11的开口15周向设置的臂21a。每个臂21a是都是板簧，其基端部固定到转鼓基部11上并且在沿着转鼓基部11的旋转轴线的方向上从转鼓基部11的开口15突出。臂21a的前端部具有朝基端部折回的钩形并且弹性地接触网状转鼓13的开口19周围的外表面。

因此，网状转鼓13对抗接合/脱离部件21的臂21a的弹力而被压入转鼓基部11中，从而可拆卸地附接至转鼓基部11。

在这种附接状态下，网状转鼓13的底部与转鼓基部11的底部间隔开，以限定轴向气隙。网状转鼓13的底部可以与转鼓基部11的底部接触并由其支撑。

包围在转鼓基部11中并由其支撑的网状转鼓13被驱动，以使该网状转鼓13与转鼓基部11一起旋转和倾斜，从而排出工件。

转鼓基部11通过可移动托架22连接至装置基部41。即，转鼓基部11的底部连接至旋转驱动轴23。旋转驱动轴23由可移动托架22支撑。

可移动托架22包括右板25和左板27以及基部块体29。右板25和左板27在端部处各自被固定到基部块体29的右端部和左端部。引导轴30被固定到基部块体29上。

旋转驱动轴23通过轴承28由基部块体29可旋转地支撑。旋转驱动轴23的外端部从基部块体29向外突出，并且从动滑轮31被附接至旋转驱动轴23的外端部。基部块体29具有固定到基部块体29的外表面的附接板33，旋转驱动轴23从该外表面向外突出。附接板33是细长的，从而具有在径向上远离基部块体29的自由端部。步进电机35支撑在附接板33的所述自由端部上。

步进电机35在其输出轴上具有驱动滑轮37。皮带39卷绕在驱动滑轮37和从动滑轮31上。

可移动托架22的右板25和左板27具有附接在其各自的前端部处的支撑轴25a和27a。支撑轴25a和27a各自由装置基部41的右支撑壁41a和左支撑壁41b可旋转地支撑。

右支撑壁41b具有引导孔42，基部块体29的引导轴30与该引导孔42接合，以沿引导孔42被引导。

支撑轴27a具有附接至其上的从动齿轮43。角度调节器9的步进电机45附接至装置基部41的右支撑壁41b的外表面。装置基部41可以具有不同的形状。

步进电机45的输出轴45a穿过右支撑壁41b并从该右支撑壁41b朝向从动齿轮43向内突出。输出轴45a具有附接至其上的驱动齿轮47。驱动齿轮47与从动齿轮43啮合。

当旋转驱动器7的步进电机35运行时，从步进电机35的输出轴输出旋转驱动力。该旋转驱动力通过皮带39从输出轴上的驱动滑轮37传递至旋转驱动轴23上的从动滑轮31。

通过传递的旋转驱动力，旋转驱动轴23旋转，使得转鼓基部11被驱动旋转。当转鼓基部11旋转时，网状转鼓13与转鼓基部11一起一体地同轴旋转。

当角度调节器9的步进电机45运行时，从步进电机45的输出轴45a输出旋转驱动力。该旋转驱动力从输出轴45a上的驱动齿轮47传递至支撑轴27a上的从动齿轮43。

通过传递的旋转驱动力，支撑轴27a旋转，使得可移动托架22被驱动为围绕右支撑轴25a和左支撑轴27a倾斜。当可移动托架22倾斜时，网状转鼓13与转鼓基部11一起一体地倾斜。

通过这种方式，旋转驱动器7和角度调节器9驱动网状转鼓13围绕轴线旋转并且垂直地倾斜。

根据该实施方式，网状转鼓13在轴向旋转的同时逐渐倾斜，从而以固定的速率将少量工件或基板排出到供应站5。

图5是示出网状转鼓13和用于网状转鼓13的盖体55的立体图。

图5的网状转鼓13具有由金属(例如不锈钢)制成并且限定开口19的罩49。罩49是转鼓基部11的接合/脱离部件21的臂21a在其前端部处弹性地接触的部分。网状转鼓13的网状底部51和网状周壁53由金属网、网状物或网状构件制成，例如不锈钢网。网状底部51是平坦的。网状转鼓13的底部不限于网状底部51，也可以形成没有网孔的实心底部。网状周壁53形成外径恒定的圆柱形状，并在内部限定容纳工件的空间。

网状周壁53的网眼尺寸根据工件的形式设置，以确保工件的分离。工件的形式包括尺寸、厚度、外平面形状、摩擦系数等中的至少任意一个或全部。根据该实施方式，网眼尺寸根据工件的尺寸设置。

网眼尺寸被设置为使得工件的一部分不进入网状转鼓13的网孔中。与传统转鼓的光滑的内周表面相比，网状转鼓13的网眼增大了网状转鼓13的内周表面相对于工件的摩擦系数。在材料相同的情况下，该内周表面的摩擦系数自然高于光滑的内周表面的摩擦系数。

内周表面的摩擦系数可通过与盖体55的网眼的表面摩擦测试(KIP T 0903)相同的方法确认。在该方法中，使用各自与工件相同的测试件来测量摩擦系数。如果测得的摩擦系数高于工件之间的摩擦系数，则可接受。即，网状转鼓13与工件之间的摩擦系数高于工件之间的摩擦系数。

当网状转鼓13被用作作为工件的基板的清洗筐时，网状转鼓13的网眼尺寸被设置为使得在丝线直径为0.25mm且开孔面积占36.8％(约40目)以下的丝网中网眼的每个网孔或网洞约为0.39mm。可以根据超声清洁来设置小于大约0.39mm的网孔(40目)。应注意的是，太小的网孔可能会阻止超声波穿过网状转鼓13。

在网状转鼓13不用作清洗筐的情况下，可以在不考虑超声波是否穿过网状转鼓13的情况下设置网眼尺寸。

只要工件的一部分不进入网状转鼓13的网孔，网孔的尺寸就可以大于约0.39mm(40目)。通常，在平面图中网孔被设置为工件尺寸的大约5％至10％。在网状转鼓13被用作清洗筐的情况下，网状转鼓13的网孔下限在平面图中为工件尺寸的大约2％。

通过这种方式，网状转鼓13被设置为在防止网眼被工件堵塞且使工件过度滑动的同时用网眼适当地拦阻工件。

通过这种设置，网状转鼓13旋转，以使工件在其内周表面上分离或分散，并且将工件以固定的速率少量地从其中排出到供应站5。

在将网状转鼓13用作清洗筐时，使用盖体55。盖体55具有上部环57a、下部环57b和连接部57c，它们作为框架，例如由不锈钢制成。连接部57c连接上部环57a和下部环57b。盖体55包括附接至上部环57a的顶壁58a以及附接在上部环57a和下部环57b之间的周壁58b。顶壁58a和周壁58b由金属网(例如，不锈钢网)制成。

盖体55具有装配于网状转鼓13的罩49并且封闭网状转鼓13的开口19的尺寸。另外，盖体55不帮助排出工件，并且其顶壁58a和周壁58b的网眼尺寸可以不同于网状转鼓13的网眼尺寸。

图6A至图6D是各自示出不同类型的基板的平面图。

如图6A所示，基板59A具有板体61和凸出部63。凸出部63从板体61的一侧突出。凸出部63要被插入并固定到穿过支架的臂形成的孔中。通过这种插入和固定，基板59A被装配到臂上，以进行头悬架的安装。

基板可以根据头悬架的尺寸、功能等具有不同的形状。对于本实施方式的工件，图6B至图6D中举例说明了基板的变型。

类似于基板59A，图6B至图6D的基板59B、59C和59D各自具有板体61和凸出部63。基板59A、59B和59C具有圆形角部61a。基板59B和59C具有用于降低重量的孔61b。基板59B具有宽度方向突起61c。基板59B和59C具有圆边61d和61e。

因此，根据角部61a、宽度方向突起61c等来设置网状转鼓13的网眼尺寸。

在将工件供应到供应站5时，将工件装入网状转鼓13，例如每个工件都是基板59A、59B、59C和59D中的任何一种。通过步进电机35和45驱动网状转鼓13旋转和倾斜。另外，可以将两种或更多种基板装入网状转鼓13中。

根据下述设置操作网状转鼓13。

初始角度：80度；完成角度：100度；旋转速度：2.3度/秒；倾斜返回速度：0.1度/秒

操作设置可以根据所需的排出速率或工件的种类而改变。初始角度和完成角度基于垂直方向。

通过上述设置，部件供应器1控制步进电机35和45，使得大约5至30个工件被排出到供应站5，然后停止步进电机35和45。

该控制通过照相机的监控来进行。部件供应器1可以根据工件的剩余数量与网状转鼓13的旋转速度和倾斜角度之间的估计的关系来控制步进电机35和45。

图7是部分示出网状周壁53与网状转鼓13中的工件一起的展开图。在图7中，基板59C用作工件。

如图7所示，直接接触网状周壁53的网眼或网状转鼓13的基板59C从网状转鼓13接收适当的摩擦力。

网状转鼓13中堆叠在另一个基板59C上的基板59C根据网状转鼓13的旋转如箭头所示那样滑下。在图7中，上侧是网状转鼓13的旋转方向上的前侧。

同时，下滑的基板59C根据网状转鼓13的倾斜朝向网状转鼓13的开口19移动。

因此，部件供应器1通过调节网状转鼓13围绕轴线的旋转和倾斜角度而以固定的速率将少量基板59C排出到供应站5。

随着倾斜角度逐渐增大，直接接触网状转鼓13的网眼的基板59C被排出到供应站5。

在网状转鼓13的旋转期间产生的污染物或微细颗粒穿过网状转鼓13的网眼并从网状转鼓13中移除到外部。

图8是示出清洗框架的立体图，图9是示出清洗框架和由清洗框架支撑的网状转鼓的立体图，图10是示出具有吊架的清洗框架和具有相应的盖体的网状转鼓的立体图。在图9中，为了易于理解，基板59C比实际中的大。

例如，清洗框架65由金属丝制成，并且具有支撑部67。网状转鼓13从转鼓基部11拆下，以便设置在清洗框架65上并用作清洗筐。

在将网状转鼓13用作清洗筐时，将经加工的工件容纳在已拆下的网状转鼓13中，例如每个经加工的工件都是经加工的基板59A、59B、59C和59D中的任何一种。然后，容纳基板的网状转鼓13由清洗框架65的支撑部67中的任何一个支撑。如图9所示，容纳基板的其他网状转鼓13也各自由其他支撑部67支撑。

如图10所示，盖体55被放置在相应的网状转鼓13上，并且吊架69被附接至清洗框架65。之后，将网状转鼓13与清洗框架65一起浸入清洗槽中，以对工件或基板进行超声清洗。

通过这种方式，在将工件或基板供应到供应站5的步骤之前，使用作为清洗筐的网状转鼓13对工件或基板进行超声清洗。

在清洗之后，将网状转鼓13从清洗槽拉出，并与清洗框架65分离。将分离的网状转鼓13逐一固定到部件供应器1上，以将清洗过的工件或基板供应到供应站5。在固定网状转鼓13时，移除盖体55。

如上所述，本实施方式的部件供应器1设置有具有网状周壁53的网状转鼓13。

网状转鼓13的网状周壁53对工件适当地施加摩擦力，以抑制工件在网状周壁53上滑动。因此，部件供应器1通过调节网状转鼓13围绕轴线的旋转和倾斜而以固定的速率将少量工件从网状转鼓13排出到供应站5。

即，直接接触网状转鼓13的网眼或网状周壁53的工件或基板59C接收到适当的摩擦力，而堆叠在其他基板59C上的基板59C根据网状转鼓13围绕轴线的旋转而在网状转鼓13中优先滑下。另外，由于网状转鼓13在内周表面上没有叶片，因此与传统的转鼓式料斗不同，工件绝不会堆叠在叶片上。

因此，部件供应器1在网状转鼓13中将工件有效地分散，并且以固定的速率将少量工件精确地排出到供应站5。

在网状转鼓13的旋转期间产生的污染物或微细颗粒穿过网状转鼓13的网眼并且从网状转鼓13中移除到外部。

因此，部件供应器1防止了网状转鼓13中产生的污染物附着在工件上。

网状转鼓13由装置基部41可拆卸地支撑。在这种实施方式中，转鼓部件3具有转鼓基部11，该转鼓基部11是可旋转地且可倾斜地连接至装置基部41的并由旋转驱动器7和角度调节器9驱动的部分，转鼓基部11具有圆柱形状，以在网状转鼓13与转鼓基部11之间保持气隙的同时包围网状转鼓13。转鼓部件3还具有将包围在转鼓基部11中的网状转鼓13的开口19固定到转鼓基部11的开口15上的接合/脱离部件21。

因此，网状转鼓13从转鼓基部11上拆下，从而用作清洗筐。由此，在清洗之后供应之前，完全或基本上防止了工件被污染。

网状转鼓13可以由除了网状构件之外的材料制成，并且可以由成形为圆柱形转鼓的、内周表面的摩擦系数与上述实施方式的网状转鼓13相同的多孔材料制成。

旋转驱动器可以具有由装置基部侧的构件支撑的辊并且通过该辊周向支撑转鼓基部，该构件被构造为通过角度调节器倾斜。

步进电机可以直接组装到转鼓基部的旋转驱动轴上。

网状转鼓13的材料不限于特定的材料，但是需要网眼等的内周表面相对于工件的摩擦系数高于工件之间的摩擦系数。

接合/脱离部件21可以设置在转鼓基部11内。

网状转鼓13可以固定到转鼓基部11上。

转鼓部件3可以仅具有网状转鼓13，而没有转鼓基部。

Claims (1)

1.一种用于供应工件的装置，其特征在于，包括：

网状转鼓，其具有限定用于容纳工件的空间的网状周壁，所述网状转鼓由装置基部可旋转地且可倾斜地支撑，以分离并排出工件；

旋转驱动器，其驱动网状转鼓旋转；

角度调节器，其驱动网状转鼓倾斜，

转鼓基部，其是可旋转地且可倾斜地连接至装置基部并由旋转驱动器和角度调节器驱动的部分，所述转鼓基部具有圆柱形状，以在网状转鼓与转鼓基部之间保持气隙的同时包围网状转鼓；以及

接合/脱离部件，其将包围在转鼓基部中的网状转鼓的开口固定到转鼓基部的开口上，

其中，网状转鼓的网状周壁的网眼尺寸根据工件的形式设置，以确保工件的分离，

网状转鼓由装置基部可拆卸地支撑。

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