JP2004168459A - Parts transfer control mechanism and parts transfer device - Google Patents

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Yuji Kanbe
祐二 神戸
Katsunori Yokoyama
勝徳 横山
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Sanki Co Ltd
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Sanki Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parts transfer control mechanism capable of speedily and precisely controlling the transfer condition of parts, and a parts transfer device provided with the same. <P>SOLUTION: A piezoelectric unit 132 is fixed to a transfer block 130A, and a piezoelectric actuator 133 attached to the unit 132 has a shim plate 133A with a base end part 133a fixed to a unit base 132A and an operation part 133b formed on the opposite side in the shape of a projected piece, and a piezoelectric material 133B adhered to the surface of the plate 133A. A transfer track 131 has a holding track part 131A with a reference side face 132a on which the operation part 133b faces and an opposed side face 130b opposed thereto. A part P is sandwiched between the surface 133c of the operation part 133b and the opposed side face 130b, and held temporarily. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部品搬送制御機構及び部品搬送装置に係り、特に、振動式部品搬送装置の部品搬送経路途中に設ける場合に好適な部品の搬送状態を制御するための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、振動パーツフィーダなどと呼ばれる振動式部品搬送装置が従来から用いられている。特に、近年、半導体ＩＣチップ、表面実装型電子部品、水晶振動片などのように、一辺が０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度の微細な直方体形状を有する部品を既定の姿勢で高速に供給するための部品供給装置として、振動式部品搬送装置が多く用いられている。
【０００３】
ところで、上記のように部品を所定の搬送経路上に沿って搬送していく場合には、部品の姿勢が正しいか否か、部品が良品であるか否か、などを適宜に検査して、正規の姿勢にない部品を排除したり、正規の姿勢にない部品を正規の姿勢に修正したり、或いは、不良品を排除したりするなどといった部品処理が施される。この場合、通常の部品処理の方法としては、搬送経路上のトラックの形状によって異常な姿勢にある部品を振り落とし、或いは、光学センサやカメラ等を用いて部品の状況を検査し、その検査結果に応じて、搬送経路のトラックに臨むように設けられたエア吹き付け手段や排除レバーなどによって、部品を排除したり、部品の姿勢を修正したりしている。
【０００４】
たとえば、以下の特許文献１には、振動式パーツフィーダにおいて、トラックとシュートの境目に配設され、一定の姿勢にされていないパーツがトラック上に傾斜部より振り落とされるように構成されたゲート構造が開示されている。また、以下の特許文献２には、圧縮エアの吹き付けによって不良姿勢の微小部品をトラック上から排除する振動式微小部品供給装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５５−１０６９１３号公報（第１図、第２頁右上欄第２行〜第７行）
【特許文献２】
特開昭２０００−２６４４２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の振動式部品搬送装置においては、微小な部品を大量かつ高速に供給することができる反面、部品の搬送密度や搬送速度を制御することが困難であるという問題点がある。これは、振動式部品搬送装置が、振動する搬送体に形成されたトラック上に部品を配置することにより部品が振動エネルギーを受け取りながらランダムに搬送されていくことを利用しているため、細かな搬送機構を設けなくても部品を搬送することができるという特性に起因するものである。
【０００７】
特に、近年需要が増大している数ｍｍ以下などといった寸法を有する極めて微小な部品を大量かつ高速に供給する場合には、部品が受け取る振動エネルギーの時間的変動が大きいとともに、部品とトラック面との間に生ずる摩擦や静電気などの部品搬送を阻害する要因の影響が大きくなるため、一定密度及び一定速度で搬送していくことが非常に難しい。したがって、部品を一定密度及び一定速度で供給する必要がある場合には、振動式部品搬送装置をそのまま適用することができない。また、部品の姿勢や良否を判定するためのセンサ等の部品検査手段を設けるとともに、その検査結果に応じた処理を行う部品処理部を構成したときには、上記のように搬送されていく部品の間隔を制御することができないため、或る部品の後に連続して搬送されてきた部品を検査し損なうなどの検査不良や、或る部品とその前後に連続して搬送されてきた部品とを一緒に処理してしまったり、処理をし損なってしまったりするなどの処理不良が発生しやすくなることから、これらの検査不良や処理不良を防止するためには搬送速度をある程度低下させる必要がある。すなわち、部品検査若しくは部品処理の精度向上と、搬送速度の向上とを両立させることが難しいという問題点もある。
【０００８】
また、従来の振動式部品供給装置では、上述の如く空気吹き付け式やレバー式の部品処理部が用いられているため、部品に対して高速に処理を行うことが不可能であるという問題点もある。たとえば、空気吹き付け式の部品処理部では、部品検査手段によって部品の姿勢や良否が判定された後に電磁弁等を切り替えて空気をノズル開口へ向けて送り出す必要がある。ところが、電磁弁等の切換動作には一定の時間がかかる上、空気の供給開始後にノズル開口から空気が噴出し始めるまでの間にも所定長さの空気供給経路の存在によるタイムラグが発生するため、高速制御には限界があり、部品供給速度を高速化することができない。また、近年においては、特に電子部品が小型化、軽量化されてきているため、搬送される部品のうちの一部に選択的に空気を吹き付けるといったことが難しいという問題点もある。たとえば、振動式パーツフィーダにおいては、部品はトラック上を振動しながら搬送されていくため、部品を高速に搬送させようとすると、或る部品を処理（排除あるいは反転）させるために空気を吹き付けた場合に、その前後の部品をも巻き込んで反転させてしまうという不具合が発生しやすくなる。さらに、上記の空気吹き付け式の部品処理部においては、空気供給経路を構成するエアホースが邪魔になったり、エアコンプレッサや電磁弁の動作等の空気供給・切換制御に伴う騒音が大きかったりすることから周囲環境を悪化させるという問題点もある。
【０００９】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、搬送対象が微小な部品である場合、搬送手段が振動式搬送装置である場合、搬送速度が高速である場合など、部品の搬送密度や搬送速度を制御することの困難な状況であっても、部品の搬送密度や搬送速度を高速かつ確実に制御することが可能な手段を提供することにある。また、部品処理の高精度化と部品搬送の高速化とを両立可能な部品搬送装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の部品搬送制御機構は、部品を搬送する過程で前記部品の搬送状態を制御するための部品搬送制御機構であって、前記部品の搬送経路途中に設けられた保持トラックと、該保持トラックに臨む保持動作部を備えた圧電アクチュエータとを有し、前記圧電アクチュエータを稼動させることにより前記保持動作部を動作させ、前記保持動作部により前記部品を一時的に保持することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、圧電アクチュエータを用いることによって、その保持動作部をきわめて高速に動作させることができるとともに、部品を一時的に保持することにより、部品の搬送密度や搬送速度を制御することが可能になる。また、圧電アクチュエータを動作させるだけで部品を保持することができるため、きわめて微小な部品であっても容易に対応することができる。ここで、部品を保持するとは、後述するように保持動作部によって部品を挟持する場合に限らず、保持トラック上に保持動作部を突出させることによって部品が下流側へ搬送されることを妨げることにより搬送を停止させる場合をも含む。特に後者の場合には、保持動作部によって前進を阻まれた部品が振動等により姿勢を変えないように覆い（後述する庇部を含む。）を設けることが望ましい。
【００１２】
本発明では、圧電アクチュエータは、従来の空気吹き付け式やレバー式の部品処理手段とは異なり、電気的な制御によりきわめて高速に応答するので、微小な部品でも、或いは、高速に搬送されてくる部品でも、さらには、振動しながら搬送されてくる部品であっても、確実に保持することができる。また、空気吹き付け式の部品処理手段に比べると、エアホースが不要になるとともに、エア供給時の騒音もなくすことができるなど、周囲環境への影響をも低減できる。
【００１３】
本発明において、前記保持トラックには、前記保持動作部に対し前記保持動作部の動作方向に対向配置された対向保持面が設けられ、前記保持動作部の動作により前記保持動作部と前記対向保持面との間に部品を挟持して、前記部品を一時的に保持可能に構成されていることが好ましい。これによれば、保持動作部と対向保持面との間に部品を挟持することによって、確実に部品を保持することができるので、部品がトラック外に飛び出したり、姿勢を変えてしまったり、保持動作部を越えて下流側に進んでしまったりすることを防止できる。
【００１４】
本発明において、前記対向保持面の上方に前記保持動作部側に張り出す庇部を有することが好ましい。これによって、保持動作部が動作して対向保持面との間に部品を挟持し、保持しようとするとき、高速に動作する保持動作部によって部品が上方へ弾き飛ばされたり、保持トラック上に突出した保持動作部によって停止されている部品が姿勢を変えたりする（振動により立ち上がるなど）といったことを防止することができるため、より確実に部品を保持することが可能になる。
【００１５】
本発明において、前記保持動作部は、待機時において前記保持トラックのトラック面の一部を構成するとともにその周囲の前記トラック面と連続するように配置され、前記保持動作部を前記トラック面から突出させることにより前記部品を保持することが好ましい。保持動作部が保持トラックのトラック面の一部を構成するとともにその周囲の前記トラック面と連続するように配置されているため、保持動作部の非動作時には部品をそのまま保持トラックの下流側に導くことができるとともに、保持動作部の動作によって直ちに部品を保持することができるため、より高速に、かつ、良好な選択性をもって、部品を保持することができる。ここで、周囲のトラック面と連続するとは、トラック面が平面である場合には周囲のトラック面と同一平面上にその表面が位置することを言い、トラック面が平面でない場合には、その表面が周囲のトラック面と接線連続又は曲率連続であることを言う。
【００１６】
本発明において、前記圧電アクチュエータは、シム板と、該シム板の表面上に被着された圧電体とを有し、前記シム板が片持ち支持されているとともに前記シム板の支持されている端部とは反対側の端部が前記保持動作部を構成しているユニモルフ型若しくはバイモルフ型の素子であることが好ましい。これによって、低電圧でも十分な動作ストロークが得られるとともに、簡易な構成で足りるため製作が容易で、かつ、小型軽量化が可能となる。また、小型化軽量化が可能であるために、特に振動式部品搬送装置に用いる場合には振動する搬送体の重心変化を低減できるなど、その振動に与える影響を低減できる。さらに、圧電アクチュエータには電磁的な影響を部品に与えないという利点があり、特に電子部品を搬送する場合に好適である。
【００１７】
本発明において、前記保持動作部は、前記シム板及び前記圧電体よりも幅狭の突片状に構成されていることが好ましい。これによって、十分な保持力及び応答速度を得ることができるとともに、種々の部品寸法や部品形状にも容易に対応することができる。特に、突片状に構成された保持動作部の幅が、搬送すべき部品の搬送方向の長さよりも短くなるように設定することが望ましい。これによって、必要な部品のみを確実に保持することができ、前後に隣接する部品に影響を与えないように構成できるから、信頼性をさらに向上できる。
【００１８】
本発明において、前記保持トラックの下流側位置にある前記部品を検出する部品検出手段を有し、前記部品検出手段による検出結果に応じて前記保持動作部を動作させることが好ましい。これによれば、保持トラックの下流側位置に部品があるか否かを部品検出手段によって検出することができるので、下流側の部品の存在状況に応じて保持動作部を動作させることによって下流側における部品の搬送速度や搬送密度を制御することができる。特に、部品検出手段により保持トラックの下流側において部品が検出されている間は保持動作部によって保持トラック上の部品を保持しておき、部品検出手段により検出されていた部品がなくなった後に保持動作部により保持されていた部品の保持状態を解除することにより、複数の部品が連続して下流側に流れることを防止できるので、部品の検査もれや処理不良を回避し、部品に対する検査や処理の確実性を高めることができる。
【００１９】
ここで、前記保持トラック上の位置若しくは前記保持トラックの上流側位置にある前記部品を検出する第１の部品検出手段と、前記保持トラックの下流側位置にある前記部品を検出する第２の部品検出手段とを有し、前記第１の部品検出手段及び前記第２の部品検出手段による検出結果に応じて前記保持動作部を動作させることが望ましい。これによれば、保持トラック上若しくはその上流側の第１の部品検出手段及び下流側の第２の部品検出手段の検出結果に応じて保持動作部を動作させることにより、保持トラック上の部品の有無若しくは上流側の部品の搬送状況と下流側の部品の搬送状況とに応じて保持動作部の動作態様を制御することが可能になるため、部品の搬送状況に応じて保持トラック上の部品の保持動作及び解放動作を行うことによって、部品の搬送密度や搬送速度を制御することが可能になる。たとえば、保持トラック上若しくは上流側の第１の部品検出手段による検出結果により保持トラック上における部品の通過タイミングを知ることができるので、保持動作部によって部品を確実に保持することができる。また、第２の部品検出手段による検出結果に応じて下流側の部品の有無を知ることができるので、保持されている部品の解放タイミングを調整することによって搬送密度や搬送速度を制御することができる。
【００２０】
本発明において、前記保持トラックの下流側に前記部品を検査する部品検査手段を設け、該部品検査手段による検査結果に応じて、前記保持トラックから搬送されてきた前記部品を処理する部品処理部を有することが好ましい。この発明によれば、保持動作部による部品の一時的保持によって下流側の部品の搬送タイミングや搬送間隔を制御することができるため、このように搬送タイミングや搬送間隔の制御された部品を部品検査手段によって確実に検査することができるとともに、上記の搬送タイミングや搬送間隔の制御された部品に対して検査結果に応じた処理を部品処理部により行うことによって、部品を高速に搬送しても確実に部品を処理することが可能になるため、部品の処理精度の向上と部品の搬送速度の向上とを両立することができ、部品供給の信頼性と供給能力とを高次元でバランスさせることが可能になる。
【００２１】
本発明において、前記部品処理部には、前記部品を搬送経路上において処理するための処理動作部を備えた圧電アクチュエータが設けられていることが好ましい。これによって、部品の排除や反転等の各種処理動作を高速かつ確実に行うことができる。この場合、上流側の部品保持機構の圧電アクチュエータと、下流側の部品処理部の圧電アクチュエータとを一体の圧電ユニットとして構成することが望ましい。このとき、上記圧電ユニットを搬送経路が構成された搬送体に接続固定することがさらに望ましい。
【００２２】
ここで、上記の処理動作部の動作としては、例えば、部品を搬送経路上から排除するための排除動作である場合や、部品を搬送経路上において反転させる反転動作である場合などが含まれる。処理動作部が排除動作を行う場合には、処理動作部の対向側が開放された排除トラックを構成し、この排除トラック上において処理動作部を突出させることによって部品を搬送経路上から弾き飛ばすように構成すればよい。また、処理動作部が反転動作を行う場合には、たとえば、一対の傾斜面を備えた略Ｖ字状断面を有する反転トラックを設け、一方の前記傾斜面上に配置された前記部品に対して前記一方の傾斜面上から処理動作部を突出させることにより前記部品を他方の前記傾斜面上に反転させることが好ましい。なお、この場合の処理動作部は、上記圧電アクチュエータの保持動作部と同等の構造で構成することが可能である。
【００２３】
本発明において、前記保持動作部の下流側に別の保持動作部を備えた圧電アクチュエータを有することが好ましい。これによって、部品保持部の下流側にもう一組の部品保持部が設けられていることになるため、上流側の部品保持部において部品を一時的に保持することによって上流側における部品の流れを適宜に一時的に停止させることができるとともに、下流側の部品保持部において部品の保持と解放のタイミングを調整することによって搬送密度及び搬送速度を制御することができる。たとえば、下流側の部品保持部において部品を保持している場合には上流側の部品保持部において部品を保持して下流側への部品の流れを停止させ、下流側の部品保持部において部品が解放されたときは、上流側の部品保持部においても部品を解放して下流側の部品保持機構に部品を送るという手順で動作させることができる。したがって、単一の部品保持部のみが存在する場合に比べて、より確実に搬送密度及び搬送速度を制御することができるとともに、より高速に部品を搬送する場合にも対応できるようになる。ここで、下流側に設けたもう一つの保持動作部は、上流側の保持動作部と同様に構成することができる。なお、この場合において、上記の部品検査手段及び部品処理部を有する場合には、これらの部品検査手段の検査位置及び部品処理部を２つの上記部品保持部の間に配置してもよく、或いは、２つの上記部品保持部の下流側に配置してもよい。
【００２４】
本発明において、前記圧電アクチュエータの駆動系に、その電圧供給経路の電気抵抗値を可変に構成する電気抵抗可変手段を設けることが好ましい。これによれば、駆動系の電圧供給経路の電気抵抗値を可変に構成する電気抵抗可変手段を設けることにより、供給される駆動波形に対して、圧電アクチュエータに対する印加電圧波形を変形させることができるので、圧電アクチュエータの変位速度や変位加速度を制御することが可能になり、保持動作部の動作速度及び加速度を調整し、最適な操作態様を実現できるようになる。たとえば、電気抵抗可変手段により電気抵抗値を増大させることにより、印加電圧波形の立ち上がりの傾斜を緩やかに構成し、保持動作部の変位速度及び変位加速度を低減することによって、動作途中で保持動作部が部品に接触する場合には、部品に対して保持動作部をソフトタッチさせ、部品の跳ね飛ばしを防止したり部品のダメージを低減することが可能になる。また、保持動作部の退避動作時には電気抵抗値を小さくすることによって印加電圧波形の立ち下がり傾斜を急傾斜にし、迅速に保持動作部を待避させることができる。電気抵抗可変手段としては、圧電アクチュエータと直列に接続された可変抵抗を挙げることができ、その可変抵抗の抵抗値を変化させることによって上記作用を果たすことが可能である。
【００２５】
次に、本発明の部品搬送装置は、上記いずれかに記載の部品搬送制御機構と、該部品搬送制御機構を途中に配置してなる搬送経路を備えた搬送体とを有することを特徴とする。ここで、搬送体を振動させる振動源を有する振動型部品搬送装置であることが望ましい。これによって、微小な部品を大量に搬送する場合であっても、高速かつ正確に搬送密度及び搬送速度を制御することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る部品搬送制御機構及び部品搬送装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
最初に、図１乃至図５を参照して、本発明に係る部品搬送制御機構の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態の部品搬送制御機構１３０の外観を示す概略斜視図、図２は部品搬送制御機構１３０における部品保持部、部品検査部及び部品処理部の拡大部分斜視図、図３は部品搬送制御機構１３０の側面図、図４は部品搬送制御機構１３０における部品保持部、部品検査部及び部品処理部（図３に示す範囲ＩＶ）の拡大側面図、図５は部品搬送制御機構１３０における部品保持部の拡大断面図（Ａ）、部品検査部の拡大断面図（Ｂ）、部品処理部の拡大断面図（Ｃ）である。なお、図２においては、図示の都合上、後述する補助ブロックの上部を省略した状態とし、部品保持部を見やすくしてある。
【００２８】
この部品搬送制御機構１３０は、後述する部品搬送装置の搬送経路の一部を構成する搬送トラック１３１と、この搬送トラック１３１上にて部品を処理するための圧電ユニット１３２とを有する。
【００２９】
搬送トラック１３１は、搬送ブロック１３０Ａ及び補助ブロック１３０Ｂにより構成されている。搬送ブロック１３０Ａには、搬送トラック１３１を構成する段差部が構成されている。また、搬送ブロック１３０Ａには、上記段差部を覆うように補助ブロック１３０Ｂが固定されている。この補助ブロック１３０Ｂは、搬送ブロック１３０Ａの上記段差部に対して水平方向に隣接する部分（後述する対向面部を備えた部分）と、この部分から上記段差部上に張り出すように設けられた庇部とを有している。
【００３０】
圧電ユニット１３２は、ユニットベース１３２Ａと、このユニットベース１３２に片持ち支持された圧電アクチュエータ１３３，１３４と、圧電アクチュエータ１３３，１３４をユニットベース１３２Ａに片持ち支持させるための取付部材１３２Ｂとを有する。圧電アクチュエータ１３３，１３４は、ステンレス鋼、ばね鋼、各種合金等の金属板などで構成される弾性板であるシム板１３３Ａ，１３４Ａと、このシム板１３３Ａ，１３４Ａの表面上に固着された圧電体１３３Ｂ，１３４Ｂとによって構成されている。シム板１３３Ａ，１３４Ａの基端部１３３ａ，１３４ａは、ユニットベース１３２Ａ及び取付部材１３２Ｂによって固定されている。シム板１３３Ａ，１３４Ａの基端部１３３ａ，１３４ａの反対側の先端部には、幅方向に絞られた突片状の動作部１３３ｂ，１３４ｂが設けられている。これらの動作部１３３ｂ，１３４ｂは、ユニットベース１３２Ａに対して固定されておらず、自由に移動可能に構成されている。動作部１３３ｂ，１３４ｂは、シム板１３３Ａ，１３４Ａの一部で構成され、その幅は、シム板１３３，１３４の幅（動作部以外の部分の幅）及び圧電体１３３Ｂ，１３４Ｂの幅よりも小さくなるように構成されている。
【００３１】
ユニットベース１３２Ａには、上記動作部１３３ｂ，１３４ｂの間に開口部１３２ａが設けられている。この開口部１３２ａの内部には、図３及び図４に示す照明手段１３２ｂが配置され、部品Ｐを照明する。また、ユニットベース１３２Ａにおける圧電アクチュエータ１３３，１３４の間に設けられた縦溝を通して部品検査手段１３５が部品を検査するように構成されている。この部品検査手段１３５は、上記搬送トラック１３１上の上記動作部１３３ｂと１３４ｂとの間に配置された部品Ｐを検査できるように構成されている。部品検査手段１３５は、より具体的には、部品Ｐを撮影可能なＣＣＤカメラ等の撮影手段で構成される。なお、部品検査手段１３５は、図１、図３及び図４において、それぞれその光軸を一点鎖線で示すといった態様で示し、具体的な形状については図示を省略してある。
【００３２】
圧電ユニット１３２は、搬送ブロック１３０Ａに対して固定されている。より具体的にはユニットベース１３２Ａが搬送ブロック１３０Ａにボルト等の適宜の締結手段によって取り付け固定されている。ユニットベース１３２Ａは、上記搬送トラック１３１の側方においてほぼ垂直姿勢となるように固定されている。
【００３３】
図２に示すように、搬送トラック１３１には、上記動作部１３３ｂが臨む保持トラック部１３１Ａと、この保持トラック部１３１Ａの下流側において上記開口部１３２ａが臨む検出トラック部１３１Ｂと、この検出トラック部１３１Ｂの下流側において上記動作部１３４ｂが臨む処理トラック部１３１Ｃとを備えている。
【００３４】
保持トラック部１３１Ａには、図２に示すように、部品Ｐを載置するトラック底面１３１ａの一方側に基準側面１３２ｂが設けられ、図５（Ａ）に示すように、トラック底面１３１ａの他方側に、上記基準側面１３２ｂに対向する対向側面１３０ｂが設けられている。また、対向側面１３０ｂの上方からは、基準側面１３２ｂ側に向けて伸びる庇部１３０ｃが形成されている。この庇部１３０ｃは、保持トラック部１３１Ａを上方から覆うように構成されている。
【００３５】
また、基準側面１３２ｂはユニットベース１３２Ａの一部表面で構成され、対向側面１３０ｂは補助ブロック１３０Ｂの内面によって構成されている。ここで、動作部１３３ｂの表面１３３ｃは、待機状態において基準側面１３２ｂと同一平面上に配置される。この表面１３３ｃは、より具体的には、待機状態において基準側面１３２ｂの一部を構成し、表面１３３ｃとその周囲の基準側面１３２ｂの部分とが連続した表面形状となるように構成されている。図示例では、表面１３３ｃと基準側面１３２ｂとは共に平面であり、相互に同一の平面上に配置されている。
【００３６】
上記保持トラック部１３１Ａの下流に設けられた検出トラック部１３１Ｂにおいては、図５（Ｂ）に示すように、上記部品検査手段１３５が検出トラック部１３１Ｂ上の部品Ｐを検出できるように配置されている。なお、図５（Ｂ）には部品検査手段１３５の図示を省略してある。
【００３７】
また、検出トラック部１３１Ｂの下流に設けられた処理トラック部１３１Ｃにおいては、図２に示すように、部品Ｐを載置するトラック底面１３１ａの一方側に基準側面１３２ｂが設けられている。トラック底面１３１ａの他方側、すなわち基準側面１３２ｂの対向側は開放されている。処理トラック部１３１Ｃにおいても基準側面１３２ｂはユニットベース１３２Ａの一部表面で構成されている。動作部１３４ｂは、待機状態において基準側面１３２ｂと同一平面上に配置される。この表面１３４ｃは、より具体的には、待機状態において基準側面１３２ｂの一部を構成し、表面１３４ｃとその周囲の基準側面１３２ｂの部分とが連続した表面形状となるように構成されている。図示例では、表面１３４ｃと基準側面１３２ｂとは共に平面であり、相互に同一の平面上に配置されている。
【００３８】
なお、上記構成において、圧電アクチュエータ１３３の動作部１３３ｂは、保持トラック部１３１Ａ上の部品Ｐを保持する上記の「保持動作部」を構成し、圧電アクチュエータ１３４の動作部１３４ｂは処理トラック部１３１Ｃ上の部品Ｐを処理する上記の「処理動作部」を構成する。これらの動作については後述する。また、上記対向側面１３０ｂは上記の「対向保持面」を構成する。
【００３９】
また、本実施形態においては、図２及び図４において模式的に示すように、公知の光学センサ（たとえば透過式光学センサ）等で構成される第１部品検出手段Ｓ１、第２部品検出手段Ｓ２、及び、第３部品検出手段Ｓ３が設けられる。図４の斜線は各部品検出手段の検出範囲を示すものである。第１部品検出手段Ｓ１は、保持トラック部１３１Ａの部品保持位置に部品Ｐがあるか否かを検出するためのものである。第２部品検出手段Ｓ２は、検査トラック部１３１Ｂの上流寄り位置に部品Ｐがあるか否かを検出するためのものである。第３部品検出手段Ｓ３は、処理トラック部１３１Ｃの部品処理位置に部品Ｐがあるか否かを検出するためのものである。
【００４０】
図１０には、本実施形態の圧電アクチュエータ１３３の構造を示す。なお、圧電アクチュエータ１３４は、圧電アクチュエータ１３３と基本的に同様の構成を有しており、動作部１３３ｂと動作部１３４ｂの形成位置が左右異なるだけであるので、以下、圧電アクチュエータ１３３の構造について説明を行い、圧電アクチュエータ１３４の説明は同様の部分について省略する。
【００４１】
圧電アクチュエータ１３３の基本構造は、上述のようにシム板１３３Ａの表面に圧電体１３３Ｂを被着させたものである。より具体的には、図示例のように、シム板１３３Ａの表裏両面にそれぞれ薄膜状の圧電体１３３Ｂが被着されている。圧電体１３３Ｂは例えば圧電セラミックスで構成され、その表裏両面にそれぞれ図示しない電極が形成されている。そして、この圧電体１３３Ｂをシム板１３３Ａに対して導電性を有するエポキシ系接着剤にて接着する。この圧電体１３３Ｂの表裏両面に形成された図示しない電極のうち、外側の電極は配線１３３Ｐにそれぞれ接続され、内側の電極はシム板１３３Ａに導電接続されている。さらに、シム板１３３Ａからも配線１３３Ｑが引き出され、配線１３３Ｐと１３３Ｑとの間に駆動電圧Ｖｄが印加される。
【００４２】
なお、図示例では、シム板１３３Ａの表裏両面に圧電体１３３Ｂが取り付けられたバイモルフ型の素子が構成されているが、シム板の一方の表面上にのみ圧電体が取り付けられてなるユニモルフ形の素子を構成してもかまわない。
【００４３】
図１１には、圧電アクチュエータ１３３の動作態様を示す。図１１（ａ）は駆動電圧Ｖｄとして正の所定電圧＋ｖ１を印加した場合、図１１（ｂ）は駆動電圧Ｖｄを０とした場合、図１１（ｃ）は駆動電圧Ｖｄとして負の所定電圧−ｖ２を印加した場合の圧電アクチュエータ１３３の様子をそれぞれ示す。図１１（ａ）に示すように、正の駆動電圧＋ｖ１を印加することにより、動作部１３３ｂは搬送ブロック１３０Ａ及びユニットベース１３２Ａから離れる方向に動作し、後述するように部品を保持する。なお、圧電アクチュエータ１３４の動作部１３４ｂは、同じ動作によって部品をトラック上から排除する。また、図１１（ｂ）に示すように、電圧無印加状態では非動作状態となる。さらに、図１１（ｃ）に示すように、負の駆動電圧−ｖ２を印加することにより、図１３（ａ）に示す動作状態とは反対方向に動作部１３３ｂが移動する。
【００４４】
圧電アクチュエータ１３３は、図２に示すように、待機時において圧電ユニット１３２のユニットベース１３２Ａの表面で構成される基準側面１３２ｂに嵌合した状態となっていて、動作部１３３ｂの表面１３３ｃが基準側面１３２ｂと連続するように、すなわち面一（つらいち）になるように設計される。しかしながら、通常、図１１（ｃ）に示す電圧無印加状態にある圧電アクチュエータ１３３において、その表面１３３ｃを基準側面１３２ｂと完全に一致させることはきわめて困難である。これは、各構成部品の公差を如何に低減しようとも、圧電アクチュエータ１３３の形状誤差、圧電アクチュエータ１３３とユニットベース１３２Ａとの間の取付誤差、ユニットベース１３２Ａと搬送ブロック１３０Ａとの取付誤差などが累積するためである。
【００４５】
そこで、本実施形態では、上記各構成部品の累積公差を、図１１（ｂ）に示す電圧無印加状態を基準とした、図１１（ｃ）に示す反対駆動状態のストローク以下に設定し、圧電アクチュエータ１３３の待機時においては、圧電アクチュエータ１３３に動作状態とは逆極性の（負の）駆動電圧を印加するように構成した。これによって、構成部品の累積誤差によって電圧無印加状態の圧電アクチュエータ１３３の動作部１３３ｂとユニットベース１３２Ａの表面１３２ｃとの間には隙間が発生したとしても、逆極性の駆動電圧Ｖｄが印加されることにより、動作時とは反対側に動作部１３３ｂが移動し、ユニットベース１３２Ａに押し付けられた状態となるため、周囲の基準側面１３２ｂと圧電アクチュエータ１３３の動作部１３３ｂの表面１３３ｃとを常にきわめて高い精度で一致させることができる。
【００４６】
なお、駆動時の駆動電圧（Ｖｄ＝＋ｖ１）の絶対値（ｖ１）と、待機時の逆極性の駆動電圧（Ｖｄ＝−ｖ２）の絶対値（ｖ２）とを相互に一致させる必要はない。駆動時の駆動電圧Ｖｄは、部品Ｐを保持するのに最適な動作部１３３ｂのストロークが得られるように設定し、待機時の駆動電圧Ｖｄは、累積公差を解消できるに十分な反対方向のストロークが得られるように設定すればよいからである。
【００４７】
図１２は、保持トラック部１３１Ａ上に部品Ｐが到達したことを知らせるための第１検出手段Ｓ１から発せられる部品到達信号φＡと、第２部品検出手段Ｓ２により検出トラック部１３１Ｂの上流寄り位置における別の部品Ｐの有無を検出した結果、すなわち、当該位置に別の部品Ｐが存在するか否かを示す保持制御信号φＢと、この保持制御信号φＢに従って図示しない駆動回路から出力される駆動電圧Ｖｄとの関係を示すものである。上記部品到達信号φＡは動作部１３３ｂによる保持タイミングを規定するためのものである。
【００４８】
本実施形態では、部品到達信号φＡにより部品Ｐが動作部１３３ｂの正面位置（図３のＡ−Ａ線に沿った断面、すなわち図５（Ａ）に示す断面上の位置、以下、単に「部品保持位置」という。）に到達したことが判明し、同時に保持制御信号φＢにより下流側位置（第２部品検出手段Ｓ２により検出される位置、以下、単に「部品原点位置」という。）に別の部品Ｐが存在していると判明しているときには、図示しない制御手段により駆動回路から出力される駆動電圧Ｖｄを反転させて−ｖ２から＋ｖ１とし、動作部１３３ｂを動作させることにより、部品保持位置にある部品Ｐを動作部１３３ｂと対向側面１３０ｂとの間に挟持して保持する。その後、部品原点位置にあった別の部品Ｐが移動して存在しなくなったときには、保持制御信号φＢが変化するので、駆動電圧Ｖｄは再度反転して＋ｖ１から−ｖ２に戻り、動作部１３３ｂが待機状態になるため、保持されていた部品Ｐは解放されて下流側へ移動する。ここで、第１部品検出手段Ｓ１と第２部品検出手段Ｓ２のいずれか一方が部品を検出していないとき（すなわち、部品到達信号φＡと保持制御信号φＢとのいずれか一方が図示高電位になっていないとき）には、駆動電圧Ｖｄは反転せず、動作部１３３ｂは動作しない。
【００４９】
図１３（ａ）には、図示しない駆動回路と圧電体ＰＺ（圧電アクチュエータに相当）との間に可変抵抗ＶＲを接続した回路（原理図）を示し、図１３（ｂ），（ｃ）には、上記の駆動回路に接続された可変抵抗ＶＲを介して受ける圧電体ＰＺの印加電圧Ｖａの波形と、圧電体ＰＺ（圧電アクチュエータ）の変位δの波形とを示す。図１３（ａ）に示すように、駆動回路と圧電体ＰＺとの間に可変抵抗ＶＲを接続することにより、可変抵抗ＶＲの電気抵抗を増減させることによって、圧電体ＰＺが受ける印加電圧Ｖａの電圧波形を変えることができる。このことは、可変抵抗ＶＲの電気抵抗を変えることによって圧電体ＰＺの変位δの変化態様も変えることができることを意味する。たとえば、図１３（ｂ）に示すように、可変抵抗ＶＲの抵抗値が低く設定されている場合には、印加電圧Ｖａの波形の変形度合は少ないため、圧電体ＰＺ（圧電アクチュエータ）の変形速度は速い。すなわち、図１１の（ｃ）の状態から（ａ）の状態に移行するときの変形速度及び加速度が大きい。一方、可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きく設定した場合には、図１３（ｃ）に示すように印加電圧Ｖａの波形の立ち上がり、立ち下がりは放物線、円弧状になり（すなわち、立ち上がり時、立ち下がり時の変位波形の傾きが緩やかになり）、圧電アクチュエータの変位速度は遅くなる。
【００５０】
上記のように、可変抵抗ＶＲの抵抗値が小さいと圧電アクチュエータの変位速度が速く、変位加速度も大きい。したがって、この場合、圧電アクチュエータにより部品Ｐを保持する際に部品Ｐを強打する場合が生じ、部品Ｐが飛び跳ねて、トラックから外れてしまう恐れがあるとともに、部品Ｐに大きなダメージを与えてしまう。一方、可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きくすることによって、圧電アクチュエータの変位速度が小さくなるので、部品Ｐを跳ね飛ばすことなく、スムーズに保持することが可能になる。また、動作部を部品Ｐに対してソフトタッチさせ、部品Ｐのダメージを低減することも可能である。なお、図１３（ａ）はあくまでも原理図であり、実用回路の構成を表すものではない。したがって、上記原理図とは異なっていても、実質的に同様に圧電アクチュエータの変位速度を調整することができればよい。
【００５１】
また、上記回路では可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きくすれば、立ち上がりだけでなく、立ち下がりにおいても変位速度が低下するが、実用上は、立ち上がり時（すなわち保持動作時）における供給電位の変動速度を遅くすることにより圧電アクチュエータを相対的にゆっくりと変位させ、立ち下がり時（すなわち復帰動作時）における供給電位の変動速度を速くすることにより相対的に高速に変位させることが好ましい。これは、保持動作時においては変位速度を制御することによって部品Ｐを適切に保持する必要があるのに対して、部品を保持したり停止させたりした後に保持状態を解除する際には、復帰動作を素早く行うことによって保持した部品以外の他の部品に影響を与えないようにする必要があるからである。このため、本実施形態に用いる実用回路としては、図１２に示す駆動時電位（正電位＋ｖ１）の供給系においてのみ電気抵抗値が可変に構成されるか、或いは、駆動時電位（正電位＋ｖ１）の供給系の電気抵抗値と退避時電位（負電位−ｖ２）の供給系の電気抵抗値とが別々に設定可能に構成されていることが好ましい。また、駆動時電位の供給系の（すなわち圧電アクチュエータに直列に接続された）電気抵抗値が、退避時電位の供給系の（圧電アクチュエータに直列に接続された）電気抵抗値よりも大きいことが好ましい。
【００５２】
また、上記のように印加電圧波形Ｖａを可変に構成しても、その動作時間は１ミリ秒未満であり、従来の空気の噴出によって部品を排除したり反転させたりする場合の動作タイミングのずれにくらべて数分の一以下、典型的には数十分の一程度にすることができる。したがって、従来構造の空気吹き付け式やレバー式の部品制御機構に比べて、きわめて高速に動作するため、部品を確実に保持することができる。
【００５３】
また、保持トラック１３１Ａには、対向側面１３０ｂの上方から基準側面１３２ｂ側に張り出した庇部１３０ｃ（図５（Ａ）参照）が設けられているので、動作部１３３ｂによって部品Ｐが保持される際に部品Ｐが保持トラック１３１Ａ外に弾き飛ばされる、保持動作部によって保持された部品の姿勢が変わる（立ち上がった姿勢になってしまう）、などといった事態の発生を防止することができ、確実に部品Ｐを動作部１３３ｂと対向側面１３０ｂとの間に挟持することができる。
【００５４】
上記保持トラック部１３１Ａを通過した部品Ｐは、上記部品原点位置を通過した後に、図５（Ｂ）に示す所定位置（図３のＢ−Ｂ線に沿った断面、すなわち図５（Ｂ）に示す断面上の位置、以下、単に「部品検査位置」という。）において部品検査手段１３５によって検査される。この検査は、第１部品検出手段Ｓ１、第２部品検出手段Ｓ２及び第３部品検出手段Ｓ３とは異なり、部品Ｐの搬送経路上における姿勢や部品の良否を判定するためのものである。部品検査手段１３５が撮影手段である場合には、部品の外観からその姿勢や良否が判定される。
【００５５】
上記の部品検査位置を通過した部品Ｐは、その下流側にある処理トラック部１３１Ｃに移動する。この処理トラック部１３１Ｃでは、上記部品検査位置における検査による判定結果に応じて、図５（Ｃ）に示すように、たとえば、動作部１３４ｂが動作して部品Ｐを所定位置（図３のＣ−Ｃ線に沿った断面、すなわち図５（Ｃ）に示す断面上の位置、以下、単に「部品処理位置」という。）において、第３部品検出手段Ｓ３において部品が検出されたタイミングにて処理トラック部１３１Ｃ上から排除するか、或いは、そのまま通過させる。例えば、部品Ｐが部品検査位置において正規の姿勢にないと判定された場合、或いは、部品検査位置における検査によって不良品であると判定された場合には、処理トラック部１３１Ｃの部品処理位置において動作部１３４ｂによって処理トラック部１３１Ｃ上から弾き飛ばされる。一方、部品検査位置において正規の姿勢にあると判定された場合、或いは、部品検査位置における検査によって良品であると判定された場合には、動作部１３４ｂは動作せず、部品Ｐは処理トラック１３１Ｃ上をそのまま通過する。
【００５６】
なお、この処理動作部として設けられた動作部１３４ｂについても、上記動作部１３３ｂと同様に、高速に動作させることができるため、微小な部品を選別する場合、或いは、高速に部品を搬送する場合でも、部品を確実に処理（排除）することができる。また、圧電アクチュエータの動作部１３４ｂの動作によって機械的に部品を保持するため、空気の噴出とは異なり、排除すべきき部品Ｐの前後にある部品を巻き込んで排除してしまうといったこともなくなる。特に、本実施形態では、動作部１３４ｂの幅（部品Ｐの搬送方向に見た幅）を、部品Ｐの搬送方向の長さよりも小さく構成しているので、ひとつの部品Ｐを確実に排除することができ、隣接して搬送されてきた２以上の部品Ｐを誤って共に排除してしまうといったことが防止される。したがって、従来より高速な選別動作をより確実に行うことができるため、部品検査の精度を保持しつつ、部品搬送速度、或いは、部品供給速度を従来に比しきわめて高めることができるという顕著な効果を得ることができる。ところで、この動作部１３４ｂを有する圧電アクチュエータ１３４に対しても、上記と同様の電気抵抗可変手段を設けることが好ましい。
【００５７】
以上説明した本実施形態において、搬送トラック１３１により搬送され、保持トラック部１３１Ａに搬送されてきた部品Ｐは、第１部品検出手段Ｓ１により検出され、上記の部品到達信号φＡが反転する。このとき、保持トラック部１３１Ａの下流側の部品原点位置において部品が存在しないときにはそのまま部品Ｐは保持トラック部１３１Ａを通過する。また、下流側の部品原点位置においても部品が存在し、第２部品検出手段Ｓ２によって部品が検出されたときには、部品保持位置において部品Ｐは動作部１３３ｂにより保持される。そして、この保持状態は、下流側の部品原点位置に部品が存在しなくなり、第２部品検出手段Ｓ２による保持制御信号φＢが変化することによって解除され、保持されていた部品Ｐは保持トラック部１３１Ａから下流側へ移動していく。なお、この場合に、第２部品検出手段Ｓ２及び第３部品検出手段Ｓ３のいずれかが部品を検出したときに保持動作部による保持状態が開始され、第２部品検出手段Ｓ２及び第３部品検出手段Ｓ３のいずれもが部品を検出しなくなった時点で若しくはその後に上記保持状態が解除されるように構成することがより好ましい。このようにすると、動作部１３３ｂ（保持動作部）と、動作部１３４ｂ（処理動作部）との間には必ず部品Ｐが一つだけしか存在することができなくなるため、個々の部品に対してより確実に検査及び処理（排除）動作を行うことが可能になる。
【００５８】
上記のように本実施形態では、上記保持トラック部１３１Ａ及び動作部１３３ｂによって部品Ｐの搬送間隔を確保し、部品Ｐが部品検査位置において確実に検出され、その判定に応じて、部品処理位置において部品Ｐが確実に選別されるように構成できる。例えば、本実施形態では、部品Ｐの搬送間隔は、部品保持位置と部品原点位置との間隔以上となり、或いは、上記のように第２部品検出手段Ｓ２と第３部品検出手段Ｓ３の双方が部品を検出しなくなった後に部品の保持状態を解除する場合には、部品保持位置と部品処理位置との間隔以上となる。
【００５９】
本実施形態では、部品処理部としての処理トラック部１３１Ｃと動作部１３４ｂとによって部品を排除するようにしているが、例えば、略Ｖ字状断面を有する反転トラック部を設けるとともに、この反転トラック部に上記と同様の動作部を臨ませ、この動作部の動作によって反転トラック部上の部品を反転させるように構成することもできる。この場合には、部品検査位置において部品検査手段１３５により部品の搬送姿勢が正規の姿勢であるか、或いは、正規の姿勢に対して反転した姿勢であるかを検査・判定し、その判定結果に応じて、上記動作部の動作を制御すればよい。
【００６０】
また、本実施形態では、第１部品検出手段Ｓ１によって保持トラック部１３１Ａ上の部品Ｐの有無を検出し、この部品Ｐを動作部１３３ｂによって挟持状態で保持するようにしているが、この第１部品検出手段Ｓ１を設けることなく、下流側の部品検出手段（第２部品検出手段及び／又は第３部品検出手段）の検出結果のみで動作部１３３ｂ（保持動作部）を動作させるようにしてもよい。たとえば、部品検出手段（第２部品検出手段Ｓ２、或いは、第２部品検出手段及び第３部品検出手段のいずれか一方）により下流側位置において部品が検出されている間には動作部１３３ｂ（保持動作部）を動作させて保持トラック１３１Ａ上に突出させた状態とし、上流側から搬送されてくる部品Ｐを保持動作部によって一時的にせき止め（部品の搬送タイミングによっては上記実施形態と同様に部品が挟持される場合もあり得る。）、また、下流側位置に部品が検出されなくなったときに、或いは、その後、所定時間が経過したときに、保持動作部を待避させて部品搬送を再開するように制御するといった使い方も可能である。このように、下流側位置の部品の有無を部品検出手段にて検出し、この検出結果に応じて保持動作部による部品の停止を制御することにより、部品Ｐは保持動作部に一時的に進行を妨げられるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
なお、保持トラック部の上方には、部品の姿勢変化を妨げるための覆いや上記庇部が設けられることが好ましい。この覆いは、保持動作部に挟持されてないにも拘らず、保持動作部によってせき止められた部品の姿勢が変化し、たとえば、立ち上がり姿勢や横倒し姿勢に移行することを防止する。
【００６２】
図１６及び図１７は、上記実施形態の変形例を示す部分拡大斜視図及び部分拡大断面図である。この変形例においては、上記実施形態と対応した２つの圧電アクチュエータのうち、保持動作を行う圧電アクチュエータが、ユニットベース３３２Ａに対して保持トラック部３３１Ａの反対側に動作部３３３ｂ（保持動作部）が退避するように支持される。この圧電アクチュエータにおいてその動作部３３３ｂが自由端となるように片持ち支持されている点は上記と同様である。搬送ブロック３３０Ａに設けられた保持トラック部３３１Ａに部品Ｐが搬送されてくると、この部品Ｐは第１部品検出手段Ｓ１によって検出され、図示しない制御装置により動作部３３３ｂはユニットベース３３２Ａ側（図１７における図示右側）に変形し、図１７に点線で示すように、部品Ｐは動作部３３３ｂと対向保持面（この場合にはユニットベース３３２Ａ）との間に挟持される。なお、この変形例において、検査トラック部３３１Ｂ、処理トラック部３３１Ｃ、動作部３３４ｂは上記実施形態とほぼ同様である。また、動作部３３３ｂが、部品Ｐを挟持することなく、単に保持トラック部３３１Ａ上に突出し、上流側から搬送されてくる部品を妨げ、単に停止させるだけでもよい点も上記実施形態と全く同様である。
【００６３】
［第２実施形態］
次に、図６乃至図９を参照して、本発明に係る部品搬送制御機構の第２実施形態について説明する。図６は、この実施形態の部品搬送制御機構２３０の概略斜視図、図７は、部品搬送制御機構の中心部にある部品保持部（図６に示す範囲ＶＩＩ）を拡大して示す拡大部分斜視図、図８は、同部品保持部を拡大して示す拡大部分側面図、図９は、同部品保持部の拡大部分断面図である。
【００６４】
この部品搬送制御機構２３０においては、搬送ブロック２３０Ａに補助ブロック２３０Ｂが取り付けられ、搬送ブロック２３０Ａと補助ブロック２３０Ｂとによって搬送トラック２３１が設けられている。この搬送トラック２３１には、搬送ブロック２３０Ａに配置されたトラック底面２３１ａの一方側に基準側面が形成され、トラック底面２３１ａの他方側に配置された対向側面２３０ｂが形成されている。
【００６５】
搬送ブロック２３０Ａには圧電ユニット２３２が取り付け固定されている。この圧電ユニット２３２は、第１実施形態のものとほぼ同様の、ユニットベース２３２Ａ、取付部材２３２Ｂ、圧電アクチュエータ２３３，２３４とを有する。圧電アクチュエータ２３３及び２３４は、シム板２３３Ａ，２３４Ａの表面に圧電体２３３Ｂ，２３４Ｂを被着した構造を有する。その構造は第１実施形態の圧電アクチュエータと基本的にほぼ同様の構造であるので同様部分の説明は省略する。圧電アクチュエータ２３３，２３４のシム板２３３Ａ，２３４Ａは、一方の端部がユニットベース２３２Ａ及び取付部材２３２Ｂによって固定された基端部２３３ａ，２３４ａとなっており、他方の自由端部が動作部２３３ｂ，２３４ｂとなっていて、片持ち支持された構造を有する。動作部２３３ｂ，２３４ｂは、シム板２３３Ａ，２３４Ａの先端側が絞られて他の部分よりも細幅の突片状となるように構成されている。本実施形態では、動作部２３３ｂと２３４ｂとを近接配置させるため、シム板２３３Ａと２３４Ａを、相互にもう一方のシム板の側に張り出した形状とし、その張り出し部分の先端に突片状に動作部２３３ｂ，２３４ｂを設けてある。
【００６６】
上記の搬送トラック２３１のうち、圧電ユニット２３２が配置されている領域が保持トラック部２３１Ａとなっている。この保持トラック部２３１Ａにおいては、トラック底面２３１ａの一方側に形成された基準側面２３２ｂと、トラック底面２３１ａの他方側に配置された、基準側面２３２ｂに対向する対向側面２３０ｂとが形成されている。基準側面２３２ｂは、圧電ユニット２３２のユニットベース２３２Ａの一部表面で構成されている。基準側面２３２ｂは、上記搬送ブロック２３０Ａに設けられた基準側面と同一平面上に位置するように配置され、面同士が相互に連続するように形成されている。
【００６７】
本実施形態では、図８に示すように、第１実施形態と同様の第１部品検出手段Ｓ１が設けられ、動作部２３３ｂが臨む保持トラック部２３１Ａ上の位置（以下、単に「第１部品保持位置」という。）における部品Ｐの有無を第１部品検出手段Ｓ１により検出できるように構成されている。また、第１部品保持位置の下流側に第２部品検出手段Ｓ２が設けられている。この第２部品検出手段Ｓ２は、動作部２３４ｂが臨む保持トラック部２３１Ａ上の位置（以下、単に「第２部品保持位置」という。）における部品Ｐの有無を検出できるように構成されている。
【００６８】
以上のように構成された本実施形態では、第１部品保持位置に部品Ｐが搬送されてきた場合、すなわち第１部品検出手段Ｓ１において部品Ｐが検出された場合であって、第２部品検出手段Ｓ２において部品Ｐが検出されていないとき、すなわち第２部品保持位置に部品Ｐがないときには、動作部２３３ｂは動作せず、そのまま第１部品保持位置を通過して第２部品保持位置に到達し、ここで第２部品検出手段Ｓ２によって検出されて動作部２３４ｂによって第２部品保持位置において保持される。また、上記場合において、第２部品検出手段Ｓ２において部品Ｐが検出されているとき、すなわち第２部品保持位置に部品Ｐがあるときには、動作部２３３ｂが動作してその表面２３３ｃと対向側面２３０ｂとの間に部品Ｐは挟持され、保持される。ここで、第２部品検出手段Ｓ２において別の部品が検出され続けている間には、その検出期間中、動作部２３４ｂは部品Ｐを保持し続ける。この場合において、第２部品検出手段Ｓ２において部品Ｐが検出されなくなったとき、すなわち第２部品保持位置に部品Ｐがなくなったときには、直ちに動作部２３３ｂが待機状態に復帰して、保持されていた部品Ｐは解放され、第２部品保持位置に搬送されていく。
【００６９】
一方、第２部品保持位置に部品Ｐが搬送されてきた場合、すなわち第２部品検出手段Ｓ２により部品が検出された場合には、動作部２３４ｂが動作してその表面２３４ｃと対向側面２３０ｂとの間に部品Ｐは挟持され、保持される。そして、保持開始から所定時間が経過すると、動作部２３４ｂは待機状態に戻り、保持されていた部品Ｐは解放され、下流側に搬送されていく。動作部２３４ｂによる部品Ｐの保持時間としては、例えば、０．１ｍｓ〜１．０ｓなどの適宜の時間が設定される。保持時間の設定は、例えば、タイマー回路の設定やＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）に対して行われ、タイマー回路の出力値の変化やＭＰＵからの要求信号などに基づいて駆動回路の出力が切り換えられるように構成される。
【００７０】
この実施形態では、第２部品保持位置において部品Ｐが常に所定の時間ずつ保持された後に下流側へ送られていくので、その下流における搬送密度及び搬送速度を制御することができる。ただし、このように２つの部品保持部を設けなくても、単一の部品保持部だけでも下流の搬送密度及び搬送速度を制御することは可能である。しかしながら、この場合には、単一の部品保持部において部品を解放した際に、２以上の部品が続けて部品保持位置を通過してしまうといったことが発生する恐れがある。しかし、本実施形態では、第２部品保持位置の上流側に第１部品保持位置が設定され、この第１部品保持位置において部品が保持されることにより、上流側から搬送されてくる部品を動作部２３３ｂによる部品保持によって一時的に停止させる一方、第２部品保持位置において動作部２３４ｂにより保持されていた部品が解放されて移動したときに、動作部２３３ｂが保持していた部品を解放して第２部品保持位置に新たな部品をひとつずつ供給する。したがって、動作部２３３ｂは上流側から搬送されてくる１又はそれ以上の部品を停止させておき、動作部２３４ｂによって保持される部品と、その上流側にある部品との間隔を確保する役割を果たし、また、動作部２３４ｂはひとつずつ供給される部品を所定の時間間隔で下流側に送り出す役割を有している。このように構成することにより、搬送制御のミスを防止することができ、部品Ｐの搬送密度及び搬送速度をより確実に制御することが可能になる。
【００７１】
この実施形態は、後述する部品搬送装置に設置され、その部品搬送装置を部品供給装置として用いる場合に、部品を要求された搬送密度及び搬送速度で供給することができるという点できわめて有用である。
【００７２】
なお、この実施形態においても、第１実施形態と同様に電気抵抗可変手段を設けることが好ましく、また、図１３を参照して説明した事項は全て同様に採用することが可能である。
【００７３】
［第３実施形態］
最後に、図１４及び図１５を参照して、本発明に係る部品搬送装置の実施形態について説明する。ここで、図１４は、本実施形態の部品搬送装置１００の平面図、図１５は部品搬送装置１００の側面図である。
【００７４】
この部品搬送装置１００は、螺旋状の搬送トラックを備えた螺旋状搬送部１１０と、この螺旋状搬送部１１０の出口に接続された直線状の搬送トラックを備えた直線状搬送部１２０とを有する。螺旋状搬送部１１０は、いわゆるボウル型振動バーツフィーダと呼ばれるものである。螺旋状搬送部１１０には、振動源１１１と、この振動源１１１に接続されたボウル型の搬送体１１２とを有する。振動源１１１は、搬送体１１２に対して、その軸線周りに旋回する方向に往復する振動を与えるように構成されている。
【００７５】
また、搬送体１１２には、円錐状に構成された内底部１１２ａと、この内底部１１２ａの外周部分から上方へ向けて螺旋状に伸びる搬送トラック１１２ｂとが設けられている。内底部１１２ａ上に部品（図示せず）を多数投入すると、振動源１１１によって与えられた振動により、部品は徐々に螺旋状の搬送トラック１１２ｂ上を移動していく。搬送トラック１１２ｂは、内底部１１２ａに近い下部から上部に向かうに従って徐々に幅狭になるように構成され、上部に進むに従って部品を徐々に１列に整列させ、それらの姿勢を揃えていく。
【００７６】
直線状搬送部１２０は、振動源１２１と、この振動源１２１に接続された搬送体１２２とを有する。振動源１２１は、搬送体１２２を搬送方向に往復する振動を与える。搬送体１２２は、上記螺旋状搬送部１１０の搬送トラック１２０の出口に接続された、直線状の搬送トラック１２２ａを備えている。この搬送トラック１２２ａは、上記搬送トラック１１２ｂによって整列された各部品の整列状態を維持したまま、当該部品を直線方向に搬送していく。
【００７７】
本実施形態では、螺旋状搬送部１１０の搬送トラック１１２ｂによる搬送経路の途中に、上記部品搬送制御機構１３０が装着される。より具体的には、搬送体１１２に上記搬送ブロック１３０が嵌合するように取り付け固定される。すなわち、搬送トラック１１２ｂの途中に、上記搬送トラック１３１が配置されることになる。これによって、螺旋状搬送部１１０において螺旋状の搬送トラック１１２ｂを搬送されていく途中で、部品検査手段１３５により部品が検査され、その検査結果に応じて部品が処理（排除）される。これによって、螺旋状搬送部１１０の搬送トラック１１２ｂの出口では、例えば、全て姿勢の揃った部品のみ、或いは、良品のみが搬送されてくることになる。
【００７８】
また、本実施形態において、螺旋状搬送部１１０の代わりに、直線状搬送部１２０の途中に図示点線で示す部品搬送制御機構１３０′を取り付けてもよい。この場合には、直線状搬送部１２０による搬送途中において部品が検査・処理される。
【００７９】
上記部品搬送装置１００において、上記第２実施形態で示された部品搬送制御機構２３０を取り付けてもよい。この場合には、搬送密度及び搬送速度が適宜に制御され、下流側に送られる。
【００８０】
尚、本発明の部品搬送制御機構及び部品搬送装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、圧電アクチュエータを用いて部品の搬送状態を制御することにより、微小部品であっても、高速かつ正確に部品の搬送状態を制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品搬送制御機構の第１実施形態の構造を示す概略斜視図である。
【図２】第１実施形態における部品保持部、部品検査部及び部品処理部の拡大部分斜視図である。
【図３】第１実施形態の側面図である。
【図４】第１実施形態の部品保持部、部品検査部及び部品処理部（図３に示す範囲ＩＶ）を示す拡大部分側面図である。
【図５】第１実施形態の部品保持部の断面構造（図３に示すＡ−Ａ線に沿った断面構造）を示す拡大部分断面図（ａ）、部品検査部の断面構造（図３に示すＢ−Ｂ線に沿った断面構造）を示す拡大部分断面図（ｂ）及び部品処理部の断面構造（図３に示すＣ−Ｃ線に沿った断面構造）を示す拡大部分断面図（ｃ）である。
【図６】本発明に係る部品搬送制御機構の第２実施形態の構造を示す概略斜視図である。
【図７】第２実施形態における部品保持部の構造（図６に示す範囲ＶＩＩ）を示す部分拡大斜視図である。
【図８】第２実施形態における部品保持部の構造を示す拡大部分側面図である。
【図９】第２実施形態における部品保持部の搬送方向と直交する断面を示す拡大部分断面図である。
【図１０】圧電アクチュエータの平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図１１】圧電アクチュエータの動作状態を示す説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図１２】部品の到達信号φＡ、反転制御信号φＢ及び駆動電圧Ｖｄの波形を示すタイミングチャートである。
【図１３】圧電アクチュエータの接続回路図（ａ）、並びに、印加電圧波形と変位δの波形との関係を示す波形図（ｂ）及び（ｃ）である。
【図１４】本発明に係る部品搬送装置（第３実施形態）の構造を示す平面図である。
【図１５】第３実施形態の側面図である。
【図１６】第１実施形態の変形例を示す部分拡大斜視図である。
【図１７】第１実施形態の変形例を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１００…部品搬送装置、１１０…螺旋状搬送部、１２０…直線状搬送部、１３０…部品搬送制御機構、１３０Ａ…搬送ブロック、１３０Ｂ…補助ブロック、１３１…搬送トラック、１３１Ａ…保持トラック部、１３１Ｂ…検査トラック部、１３１Ｃ…処理トラック部、１３２…圧電ユニット、１３２Ａ…ユニットベース、１３２Ｂ…取付部材、１３３，１３４…圧電アクチュエータ、１３３Ａ，１３４Ａ…シム板、１３３Ｂ，１３４Ｂ…圧電体、１３３ａ，１３４ａ…基端部、１３３ｂ…動作部（保持動作部）、１３４ｂ…動作部（処理動作部）、１３３ｃ，１３４ｃ…表面、１３５…部品検査手段、Ｓ１〜Ｓ３…部品検出手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a component transport control mechanism and a component transport device, and more particularly, to a configuration for controlling a component transport state suitable for being provided in the middle of a component transport path of a vibration type component transport device.
[0002]
[Prior art]
In general, a vibration-type component conveying device called a vibration part feeder or the like has been conventionally used. In particular, in recent years, it has been desired to supply a component having a fine rectangular parallelepiped shape with a side of about 0.5 mm to several mm at a high speed in a predetermined posture, such as a semiconductor IC chip, a surface mount type electronic component, and a crystal vibrating piece. As a component supply device, a vibration type component transfer device is often used.
[0003]
By the way, when a component is conveyed along a predetermined conveyance path as described above, whether or not the orientation of the component is correct, whether or not the component is non-defective, etc. are appropriately inspected, Component processing is performed such as removing components that are not in a normal posture, correcting components that are not in a normal posture to have a normal posture, or removing defective products. In this case, as a normal component processing method, a component in an abnormal position is shaken off depending on the shape of a track on the transport path, or the status of the component is inspected using an optical sensor, a camera, or the like, and the inspection result is obtained. In accordance with the above, components are eliminated or the posture of the components is corrected by an air blowing means or an elimination lever provided so as to face a truck on the transport path.
[0004]
For example, Patent Literature 1 below discloses a gate provided in a vibration type part feeder at a boundary between a track and a chute so that a part that is not in a fixed posture is swung down from a slope onto a track. The structure is disclosed. Further, Patent Document 2 below discloses a vibrating micro component supply device that removes micro components in a defective posture from tracks by blowing compressed air.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-55-106913 (FIG. 1, page 2, upper right column, lines 2 to 7)
[Patent Document 2]
JP-A-2000-264429
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional vibrating type component conveying apparatus, there is a problem that it is difficult to control the conveying density and the conveying speed of the components, while it is possible to supply a large number of minute components at high speed. This is because the vibration-type component transport device utilizes the fact that components are randomly transferred while receiving vibration energy by arranging components on a track formed on a vibrating transport body. This is due to the characteristic that components can be transported without providing a transport mechanism.
[0007]
In particular, when very small parts having dimensions such as several millimeters or less, whose demand is increasing in recent years, are supplied in large quantities and at high speed, the vibration energy received by the parts has a large temporal variation, and the parts and the track surface have a large variation. In this case, it is very difficult to convey the components at a constant density and a constant speed because the influence of factors that hinder the component conveyance such as friction and static electricity generated during the process increases. Therefore, when components need to be supplied at a constant density and a constant speed, the vibrating component conveying device cannot be applied as it is. In addition, when a component inspection unit such as a sensor for determining the attitude and the quality of the component is provided and a component processing unit that performs a process according to the inspection result is configured, the interval between the components to be conveyed as described above is provided. Can not be controlled, so that inspection failures such as failure to inspect components that have been continuously transported after a certain component, or a certain component and components that have been continuously transported before and after Since processing defects such as processing or failure of processing are likely to occur, it is necessary to reduce the transport speed to some extent in order to prevent these inspection defects and processing defects. That is, there is also a problem that it is difficult to achieve both improvement in accuracy of component inspection or component processing and improvement in transport speed.
[0008]
Further, in the conventional vibration type component supply device, since the air blowing type or lever type component processing unit is used as described above, there is also a problem that it is impossible to perform high-speed processing on the component. is there. For example, in an air blowing type component processing unit, it is necessary to switch an electromagnetic valve or the like to send air toward a nozzle opening after the component inspection unit determines the orientation and quality of the component. However, the switching operation of the solenoid valve or the like takes a certain amount of time, and a time lag occurs due to the presence of an air supply path of a predetermined length even before the air starts to be ejected from the nozzle opening after the air supply is started. However, there is a limit to high-speed control, and it is not possible to increase the component supply speed. Further, in recent years, in particular, since electronic components have been reduced in size and weight, there is also a problem that it is difficult to selectively blow air to a part of the conveyed components. For example, in a vibrating parts feeder, parts are conveyed while oscillating on a truck, and when parts are to be conveyed at high speed, air is blown to process (reject or reverse) a part. In such a case, a problem that a part before and after the part is entangled and reversed is likely to occur. Furthermore, in the above-described air blowing type component processing unit, the air hose that constitutes the air supply path becomes an obstacle, and the noise accompanying the air supply / switching control such as the operation of the air compressor and solenoid valve is large. There is also a problem of deteriorating the surrounding environment.
[0009]
Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and the problem is that when the object to be conveyed is a minute part, when the conveying means is a vibration type conveying device, when the conveying speed is high, and so on, It is an object of the present invention to provide a means capable of controlling the transfer density and the transfer speed of parts at high speed and reliably even in a situation where it is difficult to control the transfer density and the transfer speed. Another object of the present invention is to provide a component transport apparatus that can achieve both high precision in component processing and high-speed component transport.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a component transport control mechanism of the present invention is a component transport control mechanism for controlling a transport state of the component in a process of transporting the component, and is provided in the middle of the transport path of the component. It has a holding track and a piezoelectric actuator having a holding operation unit facing the holding track, and operates the holding operation unit by operating the piezoelectric actuator, and temporarily holds the component by the holding operation unit. It is characterized by doing.
[0011]
According to the present invention, by using the piezoelectric actuator, the holding operation unit can be operated at extremely high speed, and by temporarily holding the component, it is possible to control the transport density and the transport speed of the component. Will be possible. In addition, since the components can be held only by operating the piezoelectric actuator, even very small components can be easily handled. Here, to hold the component means not only to hold the component by the holding operation unit as described later, but also to prevent the component from being transported to the downstream side by projecting the holding operation unit on the holding track. Also includes the case where the transport is stopped. In particular, in the latter case, it is desirable to provide a cover (including an eave portion described later) so that the component that has been prevented from moving forward by the holding operation unit does not change its posture due to vibration or the like.
[0012]
In the present invention, unlike the conventional air blowing or lever type component processing means, the piezoelectric actuator responds at an extremely high speed by electrical control, so that even a small component or a component conveyed at a high speed is used. However, even a component that is conveyed while being vibrated can be reliably held. Further, as compared with the air blowing type component processing means, an air hose is not required, and noise at the time of air supply can be eliminated, thereby reducing the influence on the surrounding environment.
[0013]
In the present invention, the holding track is provided with an opposing holding surface that is arranged to face the holding operation section in the operation direction of the holding operation section, and the operation of the holding operation section causes the holding operation section to face the holding section. It is preferable that a component is sandwiched between the surface and the component so that the component can be temporarily held. According to this, the component can be reliably held by sandwiching the component between the holding operation unit and the opposed holding surface, so that the component jumps out of the track, changes its posture, or It is possible to prevent advancing to the downstream side beyond the operation section.
[0014]
In the present invention, it is preferable that an eave portion that protrudes toward the holding operation unit be provided above the opposing holding surface. With this, when the holding operation unit operates to hold the component between the opposing holding surface and hold the component, the component is flipped upward by the holding operation unit that operates at a high speed or protrudes above the holding track. Since it is possible to prevent the component stopped by the holding operation unit from changing its posture (such as rising due to vibration), it is possible to more reliably hold the component.
[0015]
In the present invention, the holding operation unit constitutes a part of the track surface of the holding track during standby and is arranged so as to be continuous with the surrounding track surface, and projects the holding operation unit from the track surface. It is preferable to hold the component by doing so. Since the holding operation part constitutes a part of the track surface of the holding track and is arranged so as to be continuous with the surrounding track surface, when the holding operation part is not operating, the component is directly guided to the downstream side of the holding track. In addition, the component can be held immediately by the operation of the holding operation unit, so that the component can be held faster and with good selectivity. Here, “continuous with the surrounding track surface” means that the surface is located on the same plane as the surrounding track surface when the track surface is flat, and when the track surface is not flat, the surface is located on the same plane. Is continuous with the surrounding track surface by tangent or curvature.
[0016]
In the present invention, the piezoelectric actuator includes a shim plate and a piezoelectric body attached on a surface of the shim plate, and the shim plate is cantilevered and supported by the shim plate. It is preferable that the end opposite to the end is a unimorph-type or bimorph-type element constituting the holding operation section. As a result, a sufficient operation stroke can be obtained even at a low voltage, and since a simple configuration is sufficient, the production is easy, and the size and weight can be reduced. In addition, since it is possible to reduce the size and weight, especially when used in a vibrating component conveying apparatus, it is possible to reduce the influence on the vibration, such as a change in the center of gravity of the vibrating conveying body. Further, the piezoelectric actuator has an advantage of not giving an electromagnetic influence to components, and is particularly suitable for transporting electronic components.
[0017]
In the present invention, it is preferable that the holding operation portion is formed in a protruding shape narrower than the shim plate and the piezoelectric body. As a result, sufficient holding force and response speed can be obtained, and it is possible to easily cope with various component dimensions and component shapes. In particular, it is desirable to set the width of the holding operation portion formed in a protruding piece shape to be shorter than the length of the component to be transported in the transport direction. As a result, it is possible to reliably hold only the necessary components and to configure so as not to affect the components adjacent to the front and rear, so that the reliability can be further improved.
[0018]
In the present invention, it is preferable that a component detection unit that detects the component at a position downstream of the holding track is provided, and the holding operation unit is operated according to a detection result by the component detection unit. According to this, it is possible to detect whether or not there is a component at the downstream position of the holding track by the component detecting unit. Therefore, by operating the holding operation unit in accordance with the existence state of the component on the downstream side, the downstream side is operated. In this case, the transfer speed and the transfer density of the parts can be controlled. In particular, while the component is being detected on the downstream side of the holding track by the component detection unit, the holding operation unit holds the component on the holding track, and the holding operation is performed after the component detected by the component detection unit disappears. By releasing the held state of the parts held by the unit, it is possible to prevent a plurality of parts from continuously flowing to the downstream side, thereby avoiding omission of inspection of parts and processing defects, and inspecting and processing parts. Can be improved.
[0019]
Here, first component detection means for detecting the component at a position on the holding track or at an upstream position of the holding track, and second component for detecting the component at a position downstream of the holding track. It is preferable that a detection unit be provided, and the holding operation unit be operated according to the detection result by the first component detection unit and the second component detection unit. According to this, the holding operation section is operated in accordance with the detection results of the first component detecting means on the holding track or on the upstream side thereof and the second component detecting means on the downstream side thereof, so that the components on the holding track are operated. Since it is possible to control the operation mode of the holding operation unit according to the presence or absence or the transport status of the upstream component and the transport status of the downstream component, it is possible to control the operation of the component on the holding track according to the transport status of the component. By performing the holding operation and the releasing operation, it is possible to control the transport density and the transport speed of the component. For example, the passage timing of the component on the holding track can be known from the detection result by the first component detecting means on the holding track or on the upstream side, so that the component can be reliably held by the holding operation unit. Further, since the presence / absence of a component on the downstream side can be known according to the detection result by the second component detection means, it is possible to control the transport density and the transport speed by adjusting the release timing of the held component. it can.
[0020]
In the present invention, a component inspection unit that inspects the component is provided downstream of the holding track, and a component processing unit that processes the component transported from the holding track according to an inspection result by the component inspection unit. It is preferred to have. According to the present invention, the transfer timing and the transfer interval of the downstream component can be controlled by the temporary holding of the component by the holding operation unit. Means that the parts can be inspected reliably, and the parts whose processing timing and interval have been controlled are processed in accordance with the inspection results by the parts processing unit. Since parts can be processed quickly, it is possible to improve the processing accuracy of parts and improve the transport speed of parts at the same time, and to achieve a high-level balance between the reliability and supply capability of parts supply. Will be possible.
[0021]
In the present invention, it is preferable that the component processing unit is provided with a piezoelectric actuator including a processing operation unit for processing the component on a transport path. As a result, various processing operations such as elimination and inversion of parts can be performed at high speed and reliably. In this case, it is desirable to configure the piezoelectric actuator of the component holding mechanism on the upstream side and the piezoelectric actuator of the component processing unit on the downstream side as an integrated piezoelectric unit. At this time, it is further desirable to connect and fix the piezoelectric unit to a carrier having a transport path.
[0022]
Here, the operation of the processing operation unit includes, for example, a case of an exclusion operation for eliminating a component from the transport path, a case of a reversal operation of reversing the component on the transport path, and the like. When the processing operation unit performs the exclusion operation, the processing operation unit constitutes an exclusion track that is open on the opposite side, and the processing operation unit protrudes on the exclusion track so that the component is flipped off from the transport path. What is necessary is just to comprise. In the case where the processing operation unit performs the reversing operation, for example, a reversing track having a substantially V-shaped cross section provided with a pair of inclined surfaces is provided, and the component disposed on one of the inclined surfaces is provided. It is preferable that the component is inverted on the other inclined surface by projecting the processing operation portion from the one inclined surface. In this case, the processing operation unit can be configured with the same structure as the holding operation unit of the piezoelectric actuator.
[0023]
In the present invention, it is preferable that a piezoelectric actuator having another holding operation unit downstream of the holding operation unit is provided. As a result, another set of component holding units is provided on the downstream side of the component holding unit. Therefore, by temporarily holding the components in the upstream component holding unit, the flow of the components on the upstream side is reduced. The transport density and the transport speed can be controlled by adjusting the timing for holding and releasing the components in the downstream component holding unit while appropriately stopping the transport appropriately. For example, when the component is held in the downstream component holding unit, the component is held in the upstream component holding unit to stop the flow of the component to the downstream side, and the component is held in the downstream component holding unit. When released, the components can be operated in the procedure of releasing the components in the upstream component holding unit and sending the components to the downstream component holding mechanism. Therefore, as compared with the case where only a single component holding unit is present, the transport density and the transport speed can be controlled more reliably, and the case where components are transported at a higher speed can be handled. Here, another holding operation unit provided on the downstream side can be configured similarly to the holding operation unit on the upstream side. Note that, in this case, when the above-described component inspection unit and the component processing unit are provided, the inspection position and the component processing unit of the component inspection unit may be disposed between the two component holding units. Alternatively, they may be arranged downstream of the two component holding units.
[0024]
In the present invention, it is preferable that the driving system of the piezoelectric actuator is provided with electric resistance variable means for variably setting the electric resistance value of the voltage supply path. According to this, by providing the electric resistance variable means for variably changing the electric resistance value of the voltage supply path of the drive system, it is possible to deform the applied voltage waveform to the piezoelectric actuator with respect to the supplied drive waveform. Therefore, the displacement speed and displacement acceleration of the piezoelectric actuator can be controlled, and the operation speed and acceleration of the holding operation unit can be adjusted to realize an optimal operation mode. For example, by increasing the electric resistance value by the electric resistance variable means, the rising slope of the applied voltage waveform is configured to be gentle, and the displacement speed and the displacement acceleration of the holding operation unit are reduced, so that the holding operation unit is in the middle of the operation. In the case where the component comes into contact with the component, the holding operation portion is soft-touched to the component, thereby preventing the component from splashing or reducing the damage to the component. Further, at the time of the retracting operation of the holding operation unit, the falling slope of the applied voltage waveform is made steep by reducing the electric resistance value, so that the holding operation unit can be quickly evacuated. Examples of the electric resistance variable unit include a variable resistor connected in series with the piezoelectric actuator, and the above-described operation can be achieved by changing the resistance value of the variable resistor.
[0025]
Next, a component transport apparatus according to the present invention includes: the component transport control mechanism according to any one of the above; and a transport body including a transport path in which the component transport control mechanism is disposed in the middle. . Here, it is desirable that the apparatus is a vibration-type component transfer device having a vibration source that vibrates the transfer body. This makes it possible to control the transfer density and transfer speed at high speed and accurately even when transferring a large number of minute components.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a component transport control mechanism and a component transport device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0027]
[First Embodiment]
First, a first embodiment of a component transfer control mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of the component transport control mechanism 130 of the first embodiment, FIG. 2 is an enlarged partial perspective view of a component holding unit, a component inspection unit, and a component processing unit in the component transport control mechanism 130, and FIG. 4 is an enlarged side view of the component holding unit, the component inspection unit, and the component processing unit (range IV shown in FIG. 3) in the component transport control mechanism 130. FIG. 5 is a side view of the component transport control mechanism 130. 3A is an enlarged cross-sectional view of a component holding unit, FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of a component inspection unit, and FIG. In FIG. 2, for convenience of illustration, the upper part of an auxiliary block, which will be described later, is omitted to make it easier to see the component holder.
[0028]
The component transport control mechanism 130 includes a transport track 131 that forms a part of a transport path of a component transport device described later, and a piezoelectric unit 132 that processes components on the transport track 131.
[0029]
The transport track 131 includes a transport block 130A and an auxiliary block 130B. The transport block 130 </ b> A is provided with a step portion forming the transport track 131. An auxiliary block 130B is fixed to the transport block 130A so as to cover the step. The auxiliary block 130B includes a portion horizontally adjacent to the step portion of the transport block 130A (a portion having an opposing surface portion to be described later), and an eave provided to project from the portion onto the step portion. Part.
[0030]
The piezoelectric unit 132 has a unit base 132A, piezoelectric actuators 133 and 134 cantilevered on the unit base 132, and an attachment member 132B for allowing the unit base 132A to support the piezoelectric actuators 133 and 134 on the unit base 132A. The piezoelectric actuators 133 and 134 are shim plates 133A and 134A, which are elastic plates made of a metal plate of stainless steel, spring steel, various alloys, or the like, and a piezoelectric body fixed on the surfaces of the shim plates 133A and 134A. 133B and 134B. The base ends 133a and 134a of the shim plates 133A and 134A are fixed by a unit base 132A and a mounting member 132B. At the distal ends of the shim plates 133A and 134A opposite to the base ends 133a and 134a, protruding piece-shaped operating portions 133b and 134b narrowed in the width direction are provided. These operation units 133b and 134b are not fixed to the unit base 132A, and are configured to be freely movable. The operation parts 133b and 134b are constituted by a part of the shim plates 133A and 134A, and the width thereof is smaller than the width of the shim plates 133 and 134 (the width of the parts other than the operation parts) and the width of the piezoelectric bodies 133B and 134B. It is configured to be.
[0031]
An opening 132a is provided in the unit base 132A between the operation units 133b and 134b. The illumination means 132b shown in FIGS. 3 and 4 is arranged inside the opening 132a, and illuminates the component P. Further, the component inspection means 135 is configured to inspect the component through a vertical groove provided between the piezoelectric actuators 133 and 134 in the unit base 132A. The component inspection unit 135 is configured to inspect a component P disposed between the operation units 133b and 134b on the transport track 131. More specifically, the component inspection unit 135 is configured by a photographing unit such as a CCD camera capable of photographing the component P. 1, 3 and 4, the optical axis of each of the component inspection means 135 is shown by a dashed line, and the specific shape is not shown.
[0032]
The piezoelectric unit 132 is fixed to the transport block 130A. More specifically, the unit base 132A is attached and fixed to the transport block 130A by appropriate fastening means such as bolts. The unit base 132A is fixed to be substantially vertical on the side of the transport track 131.
[0033]
As shown in FIG. 2, the transport track 131 includes a holding track 131A facing the operation unit 133b, a detection track 131B facing the opening 132a downstream of the holding track 131A, and a detection track 131B facing the opening 132a. A processing track section 131C is provided on the downstream side of the operation section 134b.
[0034]
As shown in FIG. 2, the holding track portion 131A is provided with a reference side surface 132b on one side of a track bottom surface 131a on which the component P is mounted, and as shown in FIG. 5A, on the other side of the track bottom surface 131a. Further, an opposing side surface 130b opposing the reference side surface 132b is provided. Further, an eave portion 130c extending from the upper side of the facing side surface 130b toward the reference side surface 132b is formed. The eave portion 130c is configured to cover the holding track portion 131A from above.
[0035]
Further, the reference side surface 132b is constituted by a partial surface of the unit base 132A, and the opposed side surface 130b is constituted by an inner surface of the auxiliary block 130B. Here, the surface 133c of the operation unit 133b is arranged on the same plane as the reference side surface 132b in the standby state. More specifically, the surface 133c forms a part of the reference side surface 132b in the standby state, and is configured such that the surface 133c and the surrounding reference side surface 132b have a continuous surface shape. In the illustrated example, both the surface 133c and the reference side surface 132b are planes and are arranged on the same plane.
[0036]
In the detection track portion 131B provided downstream of the holding track portion 131A, as shown in FIG. 5B, the component inspection means 135 is arranged so as to detect the component P on the detection track portion 131B. I have. In FIG. 5B, illustration of the component inspection means 135 is omitted.
[0037]
In the processing track portion 131C provided downstream of the detection track portion 131B, as shown in FIG. 2, a reference side surface 132b is provided on one side of a track bottom surface 131a on which the component P is placed. The other side of the track bottom surface 131a, that is, the side opposite to the reference side surface 132b is open. Also in the processing track portion 131C, the reference side surface 132b is formed by a partial surface of the unit base 132A. The operation unit 134b is arranged on the same plane as the reference side surface 132b in the standby state. More specifically, the surface 134c forms a part of the reference side surface 132b in the standby state, and is configured such that the surface 134c and the surrounding reference side surface 132b have a continuous surface shape. In the illustrated example, both the surface 134c and the reference side surface 132b are planes and are arranged on the same plane.
[0038]
Note that, in the above configuration, the operation unit 133b of the piezoelectric actuator 133 constitutes the above-described “holding operation unit” that holds the component P on the holding track unit 131A, and the operation unit 134b of the piezoelectric actuator 134 operates on the processing track unit 131C. The above-described “processing operation unit” for processing the component P is configured. These operations will be described later. Further, the opposing side surface 130b constitutes the “opposing holding surface”.
[0039]
Further, in the present embodiment, as schematically shown in FIGS. 2 and 4, a first component detecting unit S1 and a second component detecting unit S2 each including a known optical sensor (for example, a transmission optical sensor) or the like. , And a third component detecting means S3. The hatched lines in FIG. 4 indicate the detection ranges of the respective component detection units. The first component detecting means S1 detects whether or not there is a component P at the component holding position of the holding track section 131A. The second component detection means S2 detects whether or not there is a component P at a position closer to the upstream of the inspection track section 131B. The third component detection means S3 detects whether or not there is a component P at the component processing position of the processing track section 131C.
[0040]
FIG. 10 shows the structure of the piezoelectric actuator 133 of the present embodiment. Note that the piezoelectric actuator 134 has basically the same configuration as the piezoelectric actuator 133, and only the position where the operating part 133b and the operating part 134b are formed is different on the left and right. Therefore, the structure of the piezoelectric actuator 133 will be described below. And description of the piezoelectric actuator 134 will be omitted for similar parts.
[0041]
The basic structure of the piezoelectric actuator 133 is such that the piezoelectric body 133B is attached to the surface of the shim plate 133A as described above. More specifically, as in the illustrated example, a thin-film piezoelectric body 133B is attached to each of the front and back surfaces of the shim plate 133A. The piezoelectric body 133B is made of, for example, piezoelectric ceramics, and electrodes (not shown) are formed on both front and back surfaces thereof. Then, the piezoelectric body 133B is bonded to the shim plate 133A with an epoxy adhesive having conductivity. Of the electrodes (not shown) formed on the front and back surfaces of the piezoelectric body 133B, the outer electrodes are connected to the wiring 133P, and the inner electrodes are conductively connected to the shim plate 133A. Further, the wiring 133Q is also drawn out from the shim plate 133A, and the driving voltage Vd is applied between the wirings 133P and 133Q.
[0042]
In the illustrated example, a bimorph-type element in which the piezoelectric body 133B is attached to both the front and back surfaces of the shim plate 133A is configured, but a unimorph-type element in which the piezoelectric body is attached to only one surface of the shim plate 133A. An element may be configured.
[0043]
FIG. 11 shows an operation mode of the piezoelectric actuator 133. FIG. 11A shows a case where a positive predetermined voltage + v1 is applied as the driving voltage Vd, FIG. 11B shows a case where the driving voltage Vd is set to 0, and FIG. The state of the piezoelectric actuator 133 when v2 is applied is shown. As shown in FIG. 11A, by applying a positive drive voltage + v1, the operation unit 133b operates in a direction away from the transport block 130A and the unit base 132A, and holds components as described later. The operating section 134b of the piezoelectric actuator 134 removes the component from the track by the same operation. In addition, as shown in FIG. 11B, when no voltage is applied, the device is in a non-operating state. Further, as shown in FIG. 11C, by applying the negative drive voltage −v2, the operation unit 133b moves in the direction opposite to the operation state shown in FIG. 13A.
[0044]
As shown in FIG. 2, the piezoelectric actuator 133 is in a state of being fitted to the reference side surface 132b formed by the surface of the unit base 132A of the piezoelectric unit 132 during standby, and the surface 133c of the operation section 133b is connected to the reference side surface. It is designed to be continuous with 132b, that is, to be flush. However, in the piezoelectric actuator 133 in a state where no voltage is applied as shown in FIG. 11C, it is usually very difficult to completely match the surface 133c with the reference side surface 132b. This is because no matter how the tolerance of each component is reduced, the shape error of the piezoelectric actuator 133, the mounting error between the piezoelectric actuator 133 and the unit base 132A, the mounting error between the unit base 132A and the transport block 130A, etc. are accumulated. To do that.
[0045]
Therefore, in the present embodiment, the cumulative tolerance of each of the above components is set to be equal to or less than the stroke in the opposite driving state shown in FIG. 11C with reference to the no-voltage application state shown in FIG. When the actuator 133 is on standby, a driving voltage having a polarity (negative) opposite to that of the operating state is applied to the piezoelectric actuator 133. As a result, even if a gap is generated between the operating portion 133b of the piezoelectric actuator 133 in the no-voltage application state and the surface 132c of the unit base 132A due to the accumulated error of the components, the drive voltage Vd of the opposite polarity is applied. As a result, the operating portion 133b moves to the opposite side to the operation, and is pressed against the unit base 132A, so that the surrounding reference side surface 132b and the surface 133c of the operating portion 133b of the piezoelectric actuator 133 are always extremely high. They can be matched with precision.
[0046]
It is not necessary that the absolute value (v1) of the driving voltage (Vd = + v1) at the time of driving and the absolute value (v2) of the driving voltage of the opposite polarity (Vd = −v2) at the time of standby match each other. The driving voltage Vd at the time of driving is set such that an optimal stroke of the operation unit 133b for holding the component P is obtained, and the driving voltage Vd at the time of standby is a stroke in the opposite direction sufficient to eliminate the accumulated tolerance. This is because the setting may be made such that is obtained.
[0047]
FIG. 12 shows a component arrival signal φA issued from the first detection means S1 for notifying that the component P has arrived on the holding track portion 131A, and a position of the detection track portion 131B closer to the upstream by the second component detection means S2. The result of detecting the presence or absence of another component P, that is, a holding control signal φB indicating whether another component P exists at the position, and a driving voltage output from a driving circuit (not shown) according to the holding control signal φB It shows the relationship with Vd. The component arrival signal φA is for defining the holding timing of the operation unit 133b.
[0048]
In the present embodiment, the component P is moved by the component arrival signal φA to the front position of the operation unit 133b (a cross section along the line AA in FIG. 3, that is, a position on the cross section shown in FIG. At the same time as the holding position), and at the same time, is changed to a downstream position (a position detected by the second component detecting means S2, hereinafter simply referred to as a "component origin position") by the holding control signal φB. When it is determined that the component P exists, the drive voltage Vd output from the drive circuit is inverted by control means (not shown) to change from -v2 to + v1, and the operation unit 133b is operated to operate the component holding position. Is held between the operation part 133b and the opposing side surface 130b. Thereafter, when another component P at the component origin position moves and no longer exists, the holding control signal φB changes, so the drive voltage Vd is again inverted and returns from + v1 to −v2, and the operation unit 133b is turned off. Since the standby state is established, the held component P is released and moves downstream. Here, when either one of the first component detection means S1 and the second component detection means S2 does not detect a component (that is, one of the component arrival signal φA and the holding control signal φB is set to the illustrated high potential). If not, the drive voltage Vd is not inverted, and the operation unit 133b does not operate.
[0049]
FIG. 13A shows a circuit (principle diagram) in which a variable resistor VR is connected between a drive circuit (not shown) and a piezoelectric body PZ (corresponding to a piezoelectric actuator), and FIG. 13B and FIG. Shows the waveform of the applied voltage Va of the piezoelectric body PZ received via the variable resistor VR connected to the drive circuit, and the waveform of the displacement δ of the piezoelectric body PZ (piezoelectric actuator). As shown in FIG. 13A, by connecting a variable resistor VR between the drive circuit and the piezoelectric body PZ, the electric resistance of the variable resistor VR is increased or decreased, so that the applied voltage Va applied to the piezoelectric body PZ is reduced. The voltage waveform can be changed. This means that the variation of the displacement δ of the piezoelectric body PZ can be changed by changing the electric resistance of the variable resistor VR. For example, as shown in FIG. 13B, when the resistance value of the variable resistor VR is set low, the deformation rate of the piezoelectric body PZ (piezoelectric actuator) is small since the degree of deformation of the waveform of the applied voltage Va is small. Is fast. That is, the deformation speed and the acceleration at the time of transition from the state of FIG. 11 (c) to the state of FIG. 11 (a) are large. On the other hand, when the resistance value of the variable resistor VR is set to be large, the rising and falling of the waveform of the applied voltage Va becomes a parabola and an arc as shown in FIG. The slope of the displacement waveform at the time becomes gentle), and the displacement speed of the piezoelectric actuator becomes slow.
[0050]
As described above, when the resistance value of the variable resistor VR is small, the displacement speed of the piezoelectric actuator is high and the displacement acceleration is large. Therefore, in this case, when the component P is held by the piezoelectric actuator, the component P may be hit hard, and the component P may jump and fall off the track, and the component P may be seriously damaged. On the other hand, by increasing the resistance value of the variable resistor VR, the displacement speed of the piezoelectric actuator decreases, so that the component P can be held smoothly without jumping. Further, it is also possible to make the operating unit soft-touch the component P, thereby reducing the damage of the component P. FIG. 13A is only a principle diagram and does not represent the configuration of a practical circuit. Therefore, even if it is different from the above principle diagram, it is sufficient if the displacement speed of the piezoelectric actuator can be adjusted substantially similarly.
[0051]
In addition, in the above circuit, if the resistance value of the variable resistor VR is increased, not only the rising but also the falling speed decreases the displacement speed. However, in practice, the fluctuation speed of the supply potential at the time of rising (that is, at the time of the holding operation). It is preferable that the piezoelectric actuator be displaced relatively slowly by decreasing the speed, and be displaced relatively fast by increasing the fluctuation speed of the supply potential at the time of falling (that is, at the time of the return operation). This is because, during the holding operation, it is necessary to appropriately hold the component P by controlling the displacement speed. On the other hand, when releasing the holding state after holding or stopping the component, resetting is performed. This is because it is necessary to perform the operation quickly so as not to affect other components other than the held component. For this reason, as a practical circuit used in the present embodiment, the electric resistance value is configured to be variable only in the supply system of the driving potential (positive potential + v1) shown in FIG. It is preferable that the electrical resistance value of the supply system of (1) and the electrical resistance value of the supply system of the potential at the time of evacuation (negative potential -v2) can be set separately. Further, the electric resistance value of the driving potential supply system (that is, connected in series to the piezoelectric actuator) is larger than the electric resistance value of the retracting potential supply system (connected in series to the piezoelectric actuator). preferable.
[0052]
Further, even if the applied voltage waveform Va is made variable as described above, the operation time is less than 1 millisecond, and the operation timing shift in the case of removing or inverting the parts by the conventional ejection of air is performed. It can be reduced to a fraction of a second, typically a few tenths. Therefore, compared with the conventional air blowing type or lever type component control mechanism, the device operates at an extremely high speed, so that the component can be reliably held.
[0053]
In addition, since the holding track 131A is provided with an eave portion 130c (see FIG. 5A) that protrudes from above the opposing side surface 130b toward the reference side surface 132b, the component P is held by the operating portion 133b. In such a case, it is possible to prevent occurrence of such a situation that the component P is flipped out of the holding track 131A, the posture of the component held by the holding operation unit is changed (it becomes a standing posture), and the like. P can be sandwiched between the operation portion 133b and the opposing side surface 130b.
[0054]
After passing through the holding track portion 131A, the component P passes through the component origin position and then moves to a predetermined position shown in FIG. 5B (a cross section taken along line BB of FIG. 3, ie, FIG. 5B). The part is inspected by the part inspecting means 135 at the position on the cross section shown below (hereinafter, simply referred to as “part inspection position”). This inspection is different from the first component detection means S1, the second component detection means S2, and the third component detection means S3, and is for determining the attitude of the component P on the transport path and the quality of the component. When the component inspection unit 135 is a photographing unit, the posture and the quality of the component are determined from the appearance of the component.
[0055]
The component P that has passed the above component inspection position moves to the processing track section 131C on the downstream side. In the processing track section 131C, for example, as shown in FIG. 5C, the operation section 134b operates to move the component P to a predetermined position (C-C in FIG. 3) in accordance with the determination result by the inspection at the component inspection position. In a cross section along the line C, that is, a position on the cross section shown in FIG. 5C (hereinafter, simply referred to as a “component processing position”), the processing track is detected at the timing when the component is detected by the third component detection unit S3. It is removed from the portion 131C or passed as it is. For example, when it is determined that the component P is not in the proper posture at the component inspection position, or when it is determined that the component P is defective by the inspection at the component inspection position, the operation is performed at the component processing position of the processing track unit 131C. The processing track portion 131C is flipped off by the portion 134b. On the other hand, when it is determined that the component is in the correct posture at the component inspection position, or when it is determined that the product is non-defective by the inspection at the component inspection position, the operation unit 134b does not operate, and the component P is moved to the processing track 131C. Pass over as it is.
[0056]
The operation unit 134b provided as the processing operation unit can be operated at a high speed similarly to the operation unit 133b. Therefore, when selecting a small component or when transferring a component at a high speed. However, it is possible to reliably process (eliminate) parts. Further, since the components are mechanically held by the operation of the operation part 134b of the piezoelectric actuator, unlike the ejection of air, the components before and after the component P to be eliminated are not involved and eliminated. In particular, in the present embodiment, the width of the operation section 134b (the width as viewed in the transport direction of the component P) is configured to be smaller than the length of the component P in the transport direction. It is possible to prevent two or more components P conveyed adjacently from being erroneously removed together. Therefore, the sorting operation at a higher speed than before can be performed more reliably, so that the component transport speed or the component supply speed can be significantly increased as compared with the conventional one while maintaining the accuracy of the component inspection. Can be obtained. By the way, it is preferable to provide the same electric resistance varying means as described above also for the piezoelectric actuator 134 having the operating portion 134b.
[0057]
In the present embodiment described above, the component P transported by the transport track 131 and transported to the holding track portion 131A is detected by the first component detecting means S1, and the component arrival signal φA is inverted. At this time, when there is no component at the component origin position on the downstream side of the holding track portion 131A, the component P passes through the holding track portion 131A as it is. Also, there is a component at the component origin position on the downstream side, and when the component is detected by the second component detection means S2, the component P is held by the operation unit 133b at the component holding position. This holding state is released by the absence of the component at the component origin position on the downstream side, and the holding control signal φB by the second component detecting means S2 is changed, and the held component P is released from the holding track portion 131A. From to the downstream side. In this case, when either the second component detection means S2 or the third component detection means S3 detects a component, the holding state by the holding operation unit is started, and the second component detection means S2 and the third component detection are started. It is more preferable that the holding state is released when none of the means S3 detects a component or thereafter. In this case, only one component P can be present between the operation unit 133b (holding operation unit) and the operation unit 134b (processing operation unit). Inspection and processing (rejection) operations can be performed more reliably.
[0058]
As described above, in the present embodiment, the transport interval of the component P is ensured by the holding track unit 131A and the operation unit 133b, and the component P is reliably detected at the component inspection position. It can be configured such that the parts P are reliably sorted. For example, in the present embodiment, the transport interval of the component P is equal to or longer than the interval between the component holding position and the component origin position, or as described above, both the second component detecting unit S2 and the third component detecting unit S3 In the case where the component holding state is released after the detection of is stopped, the interval is equal to or longer than the interval between the component holding position and the component processing position.
[0059]
In the present embodiment, components are eliminated by the processing track section 131C as the component processing section and the operation section 134b. For example, an inverted track section having a substantially V-shaped cross section is provided. It is also possible to have a configuration in which the same operation unit as described above is faced, and the component on the reversal track unit is inverted by the operation of this operation unit. In this case, at the component inspection position, the component inspecting means 135 inspects / determines whether the transporting posture of the component is a normal posture or an inverted posture with respect to the normal posture. The operation of the operation unit may be controlled accordingly.
[0060]
Further, in the present embodiment, the presence or absence of the component P on the holding track portion 131A is detected by the first component detection means S1, and the component P is held in a sandwiched state by the operation portion 133b. Even if the component detection unit S1 is not provided, the operation unit 133b (holding operation unit) may be operated only by the detection result of the downstream component detection unit (the second component detection unit and / or the third component detection unit). Good. For example, while the component is detected at the downstream position by the component detection means (the second component detection means S2, or one of the second component detection means and the third component detection means), the operation unit 133b (holding) is performed. The operating part is operated to protrude above the holding track 131A, and the part P conveyed from the upstream side is temporarily dammed by the holding operating part (depending on the part transfer timing, the part P may be similar to the above embodiment). May be pinched.) Also, when the component is no longer detected at the downstream position, or when a predetermined time elapses thereafter, the holding operation unit is evacuated and component transport is restarted. It is also possible to use such a control. As described above, the presence / absence of the component at the downstream position is detected by the component detection unit, and the stop of the component by the holding operation unit is controlled according to the detection result, so that the component P temporarily advances to the holding operation unit. Therefore, the same effect as the above embodiment can be obtained.
[0061]
In addition, it is preferable that a cover and the above-mentioned eave portion are provided above the holding track portion to prevent a change in the posture of the component. The cover prevents the posture of the component blocked by the holding operation unit from being changed, for example, not shifting to a standing posture or a sideways posture, even though it is not sandwiched by the holding operation unit.
[0062]
16 and 17 are a partially enlarged perspective view and a partially enlarged cross-sectional view showing a modification of the above embodiment. In this modified example, of the two piezoelectric actuators corresponding to the above-described embodiment, a piezoelectric actuator that performs a holding operation has an operation unit 333b (holding operation unit) on the side opposite to the holding track unit 331A with respect to the unit base 332A. It is supported to evacuate. This piezoelectric actuator is the same as described above in that the operating portion 333b is cantilevered so as to be a free end. When the component P is transported to the holding track section 331A provided in the transport block 330A, the component P is detected by the first component detecting means S1, and the control section (not shown) causes the operating section 333b to move the operating section 333b to the unit base 332A side (see FIG. 17, the component P is sandwiched between the operation part 333b and the opposing holding surface (in this case, the unit base 332A), as indicated by the dotted line in FIG. In this modification, the inspection track unit 331B, the processing track unit 331C, and the operation unit 334b are almost the same as those in the above-described embodiment. Further, the operation unit 333b may simply protrude above the holding track unit 331A without pinching the component P, block the component conveyed from the upstream side, and simply stop the operation, similarly to the above embodiment. is there.
[0063]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the component transport control mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic perspective view of the component transport control mechanism 230 according to this embodiment, and FIG. 7 is an enlarged partial perspective view showing a component holding unit (range VII shown in FIG. 6) at the center of the component transport control mechanism. 8 and FIG. 8 are enlarged partial side views showing the component holder in an enlarged manner, and FIG. 9 is an enlarged partial cross-sectional view of the component holder.
[0064]
In the component transport control mechanism 230, an auxiliary block 230B is attached to a transport block 230A, and a transport track 231 is provided by the transport block 230A and the auxiliary block 230B. The transport track 231 has a reference side surface formed on one side of a track bottom surface 231a disposed on the transport block 230A, and an opposing side surface 230b disposed on the other side of the track bottom surface 231a.
[0065]
The piezoelectric unit 232 is attached and fixed to the transport block 230A. The piezoelectric unit 232 includes a unit base 232A, a mounting member 232B, and piezoelectric actuators 233 and 234 substantially similar to those of the first embodiment. The piezoelectric actuators 233 and 234 have a structure in which piezoelectric bodies 233B and 234B are attached to the surfaces of shim plates 233A and 234A. The structure is basically substantially the same as the piezoelectric actuator of the first embodiment, and the description of the same parts will be omitted. One end of the shim plates 233A, 234A of the piezoelectric actuators 233, 234 is a base end 233a, 234a fixed by a unit base 232A and a mounting member 232B, and the other free end is an operating part 233b, 234b and has a cantilevered structure. The operating portions 233b and 234b are configured such that the front ends of the shim plates 233A and 234A are narrowed to have a narrower protruding piece shape than other portions. In the present embodiment, in order to dispose the operating portions 233b and 234b close to each other, the shim plates 233A and 234A are formed so as to project from each other to the side of the other shim plate. Parts 233b and 234b are provided.
[0066]
In the transport track 231, the area where the piezoelectric unit 232 is arranged is a holding track section 231A. In the holding track portion 231A, a reference side surface 232b formed on one side of the track bottom surface 231a and an opposite side surface 230b disposed on the other side of the track bottom surface 231a and facing the reference side surface 232b are formed. The reference side surface 232b is configured by a partial surface of the unit base 232A of the piezoelectric unit 232. The reference side surface 232b is disposed so as to be located on the same plane as the reference side surface provided on the transport block 230A, and is formed so that the surfaces are continuous with each other.
[0067]
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the same first component detecting means S1 as that of the first embodiment is provided, and a position on the holding track portion 231A where the operating portion 233b faces (hereinafter simply referred to as "first component holding portion"). The first part detecting means S1 can detect the presence or absence of the part P at the position "). Further, a second component detection unit S2 is provided downstream of the first component holding position. The second component detection means S2 is configured to be able to detect the presence or absence of the component P at a position on the holding track portion 231A facing the operation section 234b (hereinafter, simply referred to as a "second component holding position").
[0068]
In the present embodiment configured as described above, the case where the component P is conveyed to the first component holding position, that is, the case where the component P is detected by the first component detection unit S1, and the second component detection When the component P is not detected in the means S2, that is, when there is no component P at the second component holding position, the operation unit 233b does not operate and passes through the first component holding position to reach the second component holding position. Then, here, it is detected by the second component detection means S2 and is held at the second component holding position by the operation unit 234b. In the above case, when the component P is detected by the second component detection means S2, that is, when the component P is located at the second component holding position, the operation unit 233b operates to move the front surface 233c and the opposing side surface 230b. The component P is sandwiched and held between them. Here, while another component is continuously detected by the second component detection means S2, the operation unit 234b keeps holding the component P during the detection period. In this case, when the component P is no longer detected by the second component detection means S2, that is, when the component P is no longer in the second component holding position, the operation unit 233b immediately returns to the standby state and is held. The component P is released and is transported to the second component holding position.
[0069]
On the other hand, when the component P is conveyed to the second component holding position, that is, when the component is detected by the second component detection unit S2, the operation unit 234b operates to move the front surface 234c and the opposing side surface 230b. The component P is sandwiched and held therebetween. Then, when a predetermined time has elapsed from the start of the holding, the operation unit 234b returns to the standby state, and the held component P is released and transported to the downstream side. As the holding time of the component P by the operation unit 234b, for example, an appropriate time such as 0.1 ms to 1.0 s is set. The setting of the holding time is performed, for example, on the setting of a timer circuit or on an MPU (microprocessor unit), so that the output of the drive circuit is switched based on a change in the output value of the timer circuit or a request signal from the MPU. Is configured.
[0070]
In this embodiment, since the component P is always held for a predetermined time at the second component holding position and then sent to the downstream side, it is possible to control the transport density and the transport speed downstream thereof. However, even without providing the two component holding units, it is possible to control the downstream transport density and the transport speed with only a single component holding unit. However, in this case, when a component is released in a single component holding unit, there is a possibility that two or more components may pass through the component holding position continuously. However, in the present embodiment, the first component holding position is set upstream of the second component holding position, and the component conveyed from the upstream side is operated by holding the component at the first component holding position. While the part is temporarily stopped by the component holding by the unit 233b, when the component held by the operating unit 234b is released and moved at the second component holding position, the component held by the operating unit 233b is released. New components are supplied one by one to the second component holding position. Therefore, the operation unit 233b stops one or more components conveyed from the upstream side, and plays a role of securing an interval between the component held by the operation unit 234b and the component on the upstream side. The operation section 234b has a role of sending out parts supplied one by one to the downstream side at predetermined time intervals. With this configuration, it is possible to prevent a mistake in the transport control, and it is possible to more reliably control the transport density and the transport speed of the component P.
[0071]
This embodiment is extremely useful in that it is installed in a component transport device described below, and when the component transport device is used as a component supply device, components can be supplied at a required transport density and transport speed. .
[0072]
Note that, also in this embodiment, it is preferable to provide an electric resistance variable unit as in the first embodiment, and all the items described with reference to FIG. 13 can be employed similarly.
[0073]
[Third embodiment]
Lastly, an embodiment of the component transport device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 14 is a plan view of the component transport device 100 of the present embodiment, and FIG. 15 is a side view of the component transport device 100.
[0074]
The component transport apparatus 100 includes a spiral transport section 110 having a spiral transport track, and a linear transport section 120 having a linear transport track connected to an outlet of the spiral transport section 110. . The spiral conveying section 110 is a so-called bowl-type vibrating baht feeder. The spiral transport section 110 has a vibration source 111 and a bowl-shaped transport body 112 connected to the vibration source 111. The vibration source 111 is configured to apply a reciprocating vibration to the carrier 112 in a direction of revolving around the axis thereof.
[0075]
Further, the transport body 112 is provided with an inner bottom portion 112a formed in a conical shape, and a transport track 112b spirally extending upward from an outer peripheral portion of the inner bottom portion 112a. When a large number of components (not shown) are put on the inner bottom portion 112a, the components gradually move on the spiral transport track 112b due to the vibration given by the vibration source 111. The transport track 112b is configured so as to gradually become narrower from the lower portion close to the inner bottom portion 112a toward the upper portion, and the components are gradually aligned in one row as they move upward, and their postures are aligned.
[0076]
The linear transport section 120 has a vibration source 121 and a transport body 122 connected to the vibration source 121. The vibration source 121 gives a vibration that reciprocates the transport body 122 in the transport direction. The transport body 122 includes a linear transport track 122a connected to the exit of the transport track 120 of the spiral transport section 110. The transport track 122a transports the components in a linear direction while maintaining the alignment of the components arranged by the transport track 112b.
[0077]
In the present embodiment, the component transport control mechanism 130 is mounted in the middle of the transport route of the spiral transport unit 110 by the transport track 112b. More specifically, the transport block 130 is attached and fixed to the transport body 112 so as to fit. That is, the transport track 131 is arranged in the middle of the transport track 112b. As a result, the components are inspected by the component inspection means 135 while the spiral transport section 110 is transporting the spiral transport track 112b, and the components are processed (rejected) according to the inspection result. As a result, at the exit of the transport track 112b of the spiral transport section 110, for example, only components with all postures or only non-defective products are transported.
[0078]
Further, in the present embodiment, instead of the spiral transport section 110, a component transport control mechanism 130 'shown by a dotted line in the drawing may be attached in the middle of the linear transport section 120. In this case, the parts are inspected and processed during the transportation by the linear transportation unit 120.
[0079]
In the component transport device 100, the component transport control mechanism 230 described in the second embodiment may be attached. In this case, the transport density and the transport speed are appropriately controlled, and the paper is sent downstream.
[0080]
It should be noted that the component transport control mechanism and the component transport device of the present invention are not limited to the illustrated example described above, and it is a matter of course that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to control the transfer state of a component at high speed and accurately even for a small component by controlling the transfer state of the component using the piezoelectric actuator. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a first embodiment of a component transport control mechanism according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged partial perspective view of a component holding unit, a component inspection unit, and a component processing unit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side view of the first embodiment.
FIG. 4 is an enlarged partial side view illustrating a component holding unit, a component inspection unit, and a component processing unit (a range IV illustrated in FIG. 3) according to the first embodiment.
5A is an enlarged partial cross-sectional view showing a cross-sectional structure (a cross-sectional structure along the line AA shown in FIG. 3) of the component holding unit according to the first embodiment, and FIG. (B) showing an enlarged partial cross-sectional view (cross-sectional structure along the line BB shown in FIG. 3) and an enlarged partial cross-sectional view (c showing a cross-sectional structure taken along the line CC shown in FIG. ).
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a structure of a second embodiment of the component transport control mechanism according to the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged perspective view showing a structure (a range VII shown in FIG. 6) of a component holding unit in the second embodiment.
FIG. 8 is an enlarged partial side view illustrating a structure of a component holding unit according to a second embodiment.
FIG. 9 is an enlarged partial cross-sectional view illustrating a cross section orthogonal to a transport direction of a component holding unit according to a second embodiment.
FIG. 10 is a plan view (a) and a side view (b) of a piezoelectric actuator.
FIGS. 11A to 11C are explanatory diagrams illustrating operation states of the piezoelectric actuator.
FIG. 12 is a timing chart showing waveforms of a component arrival signal φA, an inversion control signal φB, and a drive voltage Vd.
13A is a connection circuit diagram of a piezoelectric actuator, and FIGS. 13B and 13C are diagrams showing a relationship between an applied voltage waveform and a waveform of a displacement δ.
FIG. 14 is a plan view showing the structure of a component conveying device (third embodiment) according to the present invention.
FIG. 15 is a side view of the third embodiment.
FIG. 16 is a partially enlarged perspective view showing a modification of the first embodiment.
FIG. 17 is a partially enlarged sectional view showing a modification of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
Numeral 100: component transport device, 110: spiral transport unit, 120: linear transport unit, 130: component transport control mechanism, 130A: transport block, 130B: auxiliary block, 131: transport track, 131A: holding track unit, 131B ... Inspection track part, 131C processing track part, 132 piezoelectric unit, 132A unit base, 132B mounting member, 133, 134 piezoelectric actuator, 133A, 134A shim plate, 133B, 134B piezoelectric material, 133a, 134a Base end portion, 133b operating part (holding operating part), 134b operating part (processing operating part), 133c, 134c surface, 135 part inspecting means, S1 to S3 part detecting means

Claims (12)

部品を搬送する過程で前記部品の搬送状態を制御するための部品搬送制御機構であって、
前記部品の搬送経路途中に設けられた保持トラックと、該保持トラックに臨む保持動作部を備えた圧電アクチュエータとを有し、
前記圧電アクチュエータを稼動させることにより前記保持動作部を動作させ、前記保持動作部により前記部品を一時的に保持することを特徴とする部品搬送制御機構。A component transport control mechanism for controlling a transport state of the component in a process of transporting the component,
A holding track provided in the middle of the component transport path, and a piezoelectric actuator having a holding operation unit facing the holding track,
A component transport control mechanism, wherein the holding operation unit is operated by operating the piezoelectric actuator, and the component is temporarily held by the holding operation unit. 前記保持トラックには、前記保持動作部に対し前記保持動作部の動作方向に対向配置された対向保持面が設けられ、
前記保持動作部の動作により前記保持動作部と前記対向保持面との間に部品を挟持して、前記部品を一時的に保持可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品搬送制御機構。The holding track is provided with an opposing holding surface that is arranged to face the holding operation unit in the operation direction of the holding operation unit,
2. The device according to claim 1, wherein a component is held between the holding operation unit and the opposed holding surface by an operation of the holding operation unit, and the component is temporarily held. 3. Parts transport control mechanism. 前記対向保持面の上方に前記保持動作部側に張り出す庇部を有することを特徴とする請求項２に記載の部品搬送制御機構。The component transport control mechanism according to claim 2, further comprising an eave portion that protrudes toward the holding operation unit above the opposing holding surface. 前記保持動作部は、待機時において前記保持トラックのトラック面の一部を構成するとともにその周囲の前記トラック面と連続するように配置され、前記保持動作部を前記トラック面から突出させることにより前記部品を保持することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の部品搬送制御機構。The holding operation unit constitutes a part of the track surface of the holding track during standby and is arranged so as to be continuous with the surrounding track surface, and the holding operation unit projects from the track surface by projecting the holding operation unit from the track surface. The component transport control mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the component is held. 前記圧電アクチュエータは、シム板と、該シム板の表面上に被着された圧電体とを有し、前記シム板が片持ち支持されているとともに前記シム板の支持されている端部とは反対側の端部が前記保持動作部を構成しているユニモルフ型若しくはバイモルフ型の素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の部品搬送制御機構。The piezoelectric actuator has a shim plate and a piezoelectric body adhered on the surface of the shim plate, and the shim plate is cantilevered and the supported end of the shim plate is The component transport control mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the opposite end is a unimorph-type or bimorph-type element constituting the holding operation unit. 前記保持動作部は、前記シム板及び前記圧電体よりも幅狭の突片状に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の部品搬送制御機構。The component transport control mechanism according to claim 5, wherein the holding operation unit is configured in a protruding shape narrower than the shim plate and the piezoelectric body. 前記保持トラックの下流側位置にある前記部品を検出する部品検出手段を有し、前記部品検出手段による検出結果に応じて前記保持動作部を動作させることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の部品搬送制御機構。7. The apparatus according to claim 1, further comprising: a component detection unit configured to detect the component at a position downstream of the holding track, wherein the holding operation unit is operated according to a detection result of the component detection unit. The component transport control mechanism according to any one of the above items. 前記保持トラックの下流側に前記部品を検査する部品検査手段を設け、該部品検査手段による検査結果に応じて、前記保持トラックから搬送されてきた前記部品を処理する部品処理部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の部品搬送制御機構。A component inspection unit for inspecting the component is provided downstream of the holding track, and a component processing unit that processes the component conveyed from the holding track according to an inspection result by the component inspection unit is provided. The component transport control mechanism according to any one of claims 1 to 7, wherein: 前記部品処理部には、前記部品を搬送経路上において処理するための処理動作部を備えた圧電アクチュエータが設けられていることを特徴とする請求項８に記載の部品搬送制御機構。The component transport control mechanism according to claim 8, wherein the component processing unit is provided with a piezoelectric actuator including a processing operation unit for processing the component on a transport path. 前記保持動作部の下流側に別の保持動作部を備えた圧電アクチュエータを有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の部品搬送制御機構。The component transport control mechanism according to any one of claims 1 to 9, further comprising a piezoelectric actuator having another holding operation unit downstream of the holding operation unit. 前記圧電アクチュエータの駆動系に、その電圧供給経路の電気抵抗値を可変に構成する電気抵抗可変手段を設けることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の部品搬送制御機構。The component conveyance control according to any one of claims 1 to 10, wherein the driving system of the piezoelectric actuator includes an electric resistance variable unit configured to vary an electric resistance value of a voltage supply path of the piezoelectric actuator. mechanism. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の部品搬送制御機構と、該部品保持機構を途中に配置してなる搬送経路を備えた搬送体とを有することを特徴とする部品搬送装置。A component transport apparatus comprising: the component transport control mechanism according to any one of claims 1 to 11; and a transport body including a transport path having the component holding mechanism arranged in the middle. .
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