JP2003010790A

JP2003010790A - 部品供給装置

Info

Publication number: JP2003010790A
Application number: JP2001195820A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Yamanaka; 昭浩山中
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】搬送途中の部品から姿勢不良の部品を排除す
るエア噴射の応答速度を高速化することである。【解決手段】ボウル１の搬送路２から姿勢不良の部品
Ａを排除するノズル６に圧縮エアを供給するエア配管５
のバルブ４の開閉に圧電アクチュエータを用いることに
より、エア噴射の応答速度を著しく高速化し、部品供給
の高速化のニーズに対応できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、部品を搬送路に
沿って排出端へ搬送供給し、搬送途中の部品から姿勢不
良の部品を排除する部品供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】振動式ボウルフィーダ、振動式直進フィ
ーダ、ベルトコンベア等の部品供給装置では、搬送途中
で部品の姿勢の良否を判別し、この判別結果に基づいて
姿勢不良の部品を排除するものが多い。部品の姿勢の判
別には種々の判別手段が採用されているが、姿勢不良の
部品の排除手段には、最も簡便な方法として、ノズルか
ら圧縮エアを噴射する方法がよく採用される。

【０００３】この圧縮エアの噴射で部品を排除する方法
は、部品が小さくて軽量なものである場合に好適であ
る。また、部品供給装置がボウルフィーダや直進フィー
ダのように、その搬送路が搬送方向に往復振動するもの
である場合も、排除手段が振動による悪影響を被ること
がないので好適である。

【０００４】従来、このような圧縮エアの噴射で部品を
排除する部品供給装置で、その搬送速度が速く、エア噴
射の応答速度を速く要求される場合は、ノズルに圧縮エ
アを供給するエア通路の開閉に電磁バルブを用いてい
る。図３は、その一例を示す。

【０００５】この部品供給装置は、振動式ボウルフィー
ダを用いたものであり、ボウル５１の搬送路５２の途中
で、部品上表面からの反射光量を検出する光電センサ５
３と、電磁バルブ５４を介してエア配管５５で圧縮エア
源（図示省略）に接続され、搬送路５２上の部品に圧縮
エアを噴射するノズル５６と、センサ５３の検出出力か
ら部品の姿勢を判別し、この判別結果に基づいて電磁バ
ルブ５４を開閉するコントローラ５７とが設けられてい
る。

【０００６】電磁バルブは、バルブを開閉する可動子を
電磁力により移動させるものであり、電磁応答は十分に
速く、その遅れは無視できるオーダのものであるが、電
磁力が非接触で可動子に作用するので、その応答速度は
可動子の慣性質量により規制され、最も高速なもので応
答速度は５ｍｓ（２００Ｈｚ）程度である。

【０００７】一方、近年のＩＴ化に伴い、携帯電話やＰ
ＤＡ(Personal Digital Assistant)等に代表される小型
端末機器の普及率が急激に伸びている。このような状況
下において、これらの生産工場では、小型端末機器への
電子チップ部品の実装速度が非常に速いものを要求され
ている。

【０００８】電子チップ部品は体積が１ｍｍ³以下の微
小部品が多く、テープリールに装着されて実装装置に供
給されることが多いが、例えば、テープリールに電子チ
ップ部品を装着するテーピング機に電子チップ部品を供
給する部品供給装置では、部品を排除するエア噴射の応
答速度を、少なくとも１ｍｓ（１０００Ｈｚ）程度に高
速化することが望まれている。このため、従来の電磁バ
ルブでは、このような高速化に対応できない問題があ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の課
題は、搬送途中の部品から姿勢不良の部品を排除するエ
ア噴射の応答速度を高速化することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、部品を搬送路に沿って排出端へ搬送
供給し、搬送途中の部品の姿勢の良否を判別する判別手
段と、これらの部品に対して選択的に圧縮エアを噴射す
るノズルとを備え、前記判別手段の判別結果に基づい
て、前記ノズルに圧縮エアを供給するエア通路を開閉す
るエア通路開閉手段を設けた部品供給装置において、前
記エア通路開閉手段を、エア通路を開閉する可動子を圧
電アクチュエータにより移動させるものとした構成を採
用した。

【００１１】圧電アクチュエータは電気を入力エネルギ
とし、変位を出力できるものであり、電界の印加方向と
平行な方向に変位を出力する積層型のものと、電界の印
加方向と直交方向に変位を出力するバイモルフ型のもの
とがある。これらは、いずれも圧電応答が十分に速く、
かつ、その変位で可動子を移動させるので、可動子の慣
性質量で応答速度が規制されることがなく、エア通路開
閉の応答速度を０．２ｍｓ（５０００Ｈｚ）程度に高速
化することができる。また、圧電アクチュエータは、電
磁コイルと可動鉄心とで構成される電磁バルブよりも小
型化が可能な利点も有する。

【００１２】前記可動子としては、往復動して前記エア
通路を開閉し、弾性部材によりエア通路閉側へ付勢さ
れ、前記圧電アクチュエータの作動によりエア通路開側
へ移動するものを採用することができる。

【００１３】前記圧電アクチュエータを、圧電素子をそ
の伸縮変位方向に積層した積層型のものとし、この圧電
素子の伸縮方向に前記可動子を移動させることにより、
圧電素子の伸縮方向と可動子の移動方向を合致させて可
動子を確実に移動させることができる。また、圧電素子
の積層枚数で圧電アクチュエータの変位出力を精度よく
設定できるとともに、可動子の断面寸法内で圧電アクチ
ュエータをコンパクトに設計できる。

【００１４】前記エア通路開閉手段を前記ノズルと近接
した位置に配置することにより、圧縮エアのノズルへの
到達時間を短縮し、エア噴射の応答速度をさらに速くす
ることができる。

【００１５】上記各部品供給装置は、搬送路を搬送方向
に往復振動させて部品を搬送するものに好適である。

【００１６】上記各部品供給装置は、概ね１ｍｍ³以下
の微小部品の供給に好適である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、この発明の
実施形態を説明する。この部品供給装置は、振動式ボウ
ルフィーダにより体積が概ね１ｍｍ³以下の微小な電子
チップ部品Ａを供給するものであり、図１に示すよう
に、ボウル１の搬送路２の途中で、部品上表面からの反
射光量を検出する光電センサ３と、バルブ４を介してエ
ア配管５で圧縮エア源（図示省略）に接続され、搬送路
２上の部品に選択的に圧縮エアを噴射するノズル６と、
センサ３の検出出力から部品の姿勢を判別し、この判別
結果に基づいて、後述するバルブ４の圧電アクチュエー
タ７を作動するコントローラ８とが設けられている。

【００１８】前記電子チップ部品Ａは、セラミック基体
に電極や抵抗等のマーク部が部分的に表装されたもので
あり、表裏面や前後方向の位置で光反射率が異なる。し
たがって、搬送路２を搬送される部品Ａの姿勢によって
光電センサ３の検出出力が異なるので、コントローラ８
が部品Ａの姿勢を判別することができる。コントローラ
８は、部品Ａの姿勢が不良と判別したときに圧電アクチ
ュエータ７を作動してバルブ４を開とし、この姿勢不良
の部品Ａを圧縮エアの噴射により搬送路２からボウル１
の底へ排除する。

【００１９】前記バルブ４は、図２に示すように、圧縮
エアの入口９と出口１０およびリリーフ口１１が設けら
れた三方弁となっており、入口９から出口１０への通路
を開閉する可動子１２がコイルばね１３で通路閉側へ付
勢され、圧電アクチュエータ７により通路開側へ移動さ
せられるようになっている。

【００２０】前記圧電アクチュエータ７は、圧電素子１
４をその伸縮変位方向に積層した積層型のもであり、圧
電素子１４の伸縮方向端面に配置された押圧部材１５を
介して、可動子１２を通路開側へ押し付ける。押圧部材
１５には、可動子１２を通路開側へ付勢する補助コイル
ばね１６も取り付けられている。図２（ａ）は、コント
ローラ８により圧電アクチュエータ７が作動され、可動
子１２が通路開側へ押し付けられた状態、図２（ｂ）
は、圧電アクチュエータ７が作動されず、可動子１２が
通路閉側へ押し付けられている状態である。

【００２１】図２に示したように、圧電アクチュエータ
７を用いたバルブ４は、図３に示した従来の部品供給装
置の電磁バルブ５４よりも小型化が可能であり、図１に
示したように、ノズル６に近接させて配置することがで
きる。したがって、この部品供給装置は、圧電アクチュ
エータ７の優れた応答性と相俟って、圧縮エアのノズル
６への到達時間も短縮でき、エア噴射の応答速度を著し
く高速化できる。

【００２２】本発明に係る部品供給装置は、実施形態の
振動式ボウルフィーダに限定されることはなく、振動式
直進フィーダやベルトコンベア等にも採用することがで
き、勿論、チップ部品等の微小部品以外の部品を供給す
るものにも適用することができる。また、圧電アクチュ
エータにはバイモルフ型のものを用いてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明の部品供給装置
は、姿勢不良の部品を排除するノズルに圧縮エアを供給
するエア通路の開閉手段に圧電アクチュエータを用いた
ので、エア通路開閉の応答速度を著しく高速化でき、姿
勢不良の部品を確実に排除して、部品供給の高速化のニ
ーズに対応することができる。

【００２４】また、圧電アクチュエータはかなりの小型
化が可能であるので、前記エア通路の開閉手段をノズル
に近接させて配置することができ、圧縮エアのノズルへ
の到達時間を短縮して、エア噴射の応答速度をさらに高
速化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】部品供給装置の実施形態を示す一部省略外観斜
視図

【図２】ａ、ｂは、それぞれ図１のバルブを拡大して示
す断面図

【図３】従来の部品供給装置を示す一部省略外観斜視図

【符号の説明】

１ボウル２搬送路３センサ４バルブ５エア配管６ノズル７圧電アクチュエータ８コントローラ９入口１０出口１１リリーフ口１２可動子１３コイルばね１４圧電素子１５押圧部材１６コイルばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C030 AA02 AA23 3F015 AA16 CA02 3F079 AD06 BA06 BA13 CA11 CB33 CC03 3H062 AA02 AA12 BB10 BB30 CC05 DD11 EE06 GG01 HH02 HH10 5E313 AA01 CC02 CD01 DD03 DD06 DD12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品を搬送路に沿って排出端へ搬送供給
し、搬送途中の部品の姿勢の良否を判別する判別手段
と、これらの部品に対して選択的に圧縮エアを噴射する
ノズルとを備え、前記判別手段の判別結果に基づいて、
前記ノズルに圧縮エアを供給するエア通路を開閉するエ
ア通路開閉手段を設けた部品供給装置において、前記エ
ア通路開閉手段を、エア通路を開閉する可動子を圧電ア
クチュエータにより移動させるものとしたことを特徴と
する部品供給装置。
【請求項２】前記可動子を往復動して前記エア通路を
開閉するものとし、この可動子を弾性部材によりエア通
路閉側へ付勢して、前記圧電アクチュエータの作動によ
りエア通路開側へ移動させるようにした請求項１に記載
の部品供給装置。
【請求項３】前記圧電アクチュエータを、圧電素子を
その伸縮変位方向に積層した積層型のものとし、この圧
電素子の伸縮方向に前記可動子を移動させるようにした
請求項１または２に記載の部品供給装置。
【請求項４】前記エア通路開閉手段を前記ノズルと近
接した位置に配置した請求項１乃至３のいずれかに記載
の部品供給装置。
【請求項５】前記搬送路が、その搬送方向に往復振動
して部品を搬送するものである請求項１乃至４のいずれ
かに記載の部品供給装置。
【請求項６】前記部品が概ね１ｍｍ³以下の微小部品
である請求項１乃至５のいずれかに記載の部品供給装
置。