JP2008311509A - バルクフィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】より実用的なバルクフィーダを得ることを課題とする。
【解決手段】部品収容ケース１８に収容された部品を整列装置２２により一列に整列させて搬送通路２４へ供給し、吸引装置２６による搬送通路２４内の空気の吸引により部品供給位置へ搬送する。吸引装置２６は、吸着ノズル２８によって部品が取り出される毎に作動させられ、搬送通路２４の水平部９０内に待機している待機部品を部品供給位置へ移動させる。待機部品の数が減り、部品センサ１０８により検出されなくなれば整列装置２２が作動させられ、部品収容ケース１８内の部品を搬送通路２４に供給し、その部品は、次の空気の吸引時に搬送され、待機部品とされる。整列装置２２，吸引装置２６は独立して作動し、待機部品の不足時に整列装置２２が作動して部品を供給するため、待機部品の量が過剰にならず、吸引装置２６の小形化等の効果が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は電子回路部品（以下、特に必要がない限り部品と略称する）のバルクフィーダに関するものであり、特に、搬送通路内の空気の流れにより部品を搬送するタイプのバルクフィーダに関するものである。

この種のバルクフィーダの１つが下記特許文献に記載されている。このバルクフィーダは、部品収容ケースに不定の姿勢で収容された多数の部品を、整列装置により一列に整列させて搬送通路へ供給し、その搬送通路の下流側から搬送通路内の空気を吸引装置により吸引することによって、その搬送通路内の部品を部品供給位置へ搬送するものである。
特開２００２−１８５１８７公報

上記バルクフィーダは優れたものではあるが未だ改良の余地がある。例えば、整列装置と吸引装置とが動力伝達装置により共通の駆動源に接続されており、一方が作動させられる場合には他方も必ず作動させられる点がその一つである。バルクフィーダは、１個の部品が取り出された後、速やかに次の部品が部品供給位置に位置決めされる必要があるため、吸引装置は少なくとも１個の部品の取出し後に吸引状態にされることが必要である。また、吸引装置が吸引状態になったにもかかわらず、部品が部品供給位置に搬送されないという事態の発生を回避するために、バルクフィーダにおいては、整列装置の部品整列能力が吸引装置の搬送能力より下回ることがないようにされるのが普通である。そのため、吸引装置と整列装置とが常に一緒に作動させられる場合には、搬送通路全体に部品が連続して並ぶ状態になる傾向が強いが、このことは別の問題を生じさせる。

例えば、搬送通路全体に部品が連続して並ぶ状態になれば、搬送通路を流れる空気の流動抵抗が大きくなり、また、搬送される部品の質量も大きくなるため、吸引装置を強力なものとすることが必要になり、バルクフィーダの大形化およびコスト増の一因になる。あるいは、連続した部品の列が長くなれば、吸引装置が非吸引状態にされても部品と搬送通路内面との摩擦抵抗の累積により、部品供給位置にある部品が、後続の部品列と反対側のストッパとの間に強く挟まれた状態が維持され、部品の取出しが困難になる。
この問題は、従来のバルクフィーダの実用性を向上させる上で障害となる問題の一例であり、バルクフィーダには種々の観点からの改良の余地がある。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、より実用的なバルクフィーダを得ることを課題としてなされたものである。

上記課題は、部品収容ケースに不定の姿勢で収容された多数の電子回路部品を、整列装置により一列に整列させて搬送通路へ供給し、その搬送通路の下流側から搬送通路内の空気を吸引装置により吸引することによって、その搬送通路内の電子回路部品を部品供給位置へ搬送するバルクフィーダを、(a)前記部品供給位置にある電子回路部品である取出待ち部品に連続して並び、前記部品供給位置への移動に備えて待機する待機部品が設定量以上存在するか否かを検出する待機状態検出装置と、(b)その待機状態検出装置により、待機部品の量が設定量未満であることが検出された場合に、前記整列装置を作動させ、前記搬送通路への電子回路部品の供給を行わせる整列装置制御装置とを含むものとすることにより解決される。整列装置制御装置が整列装置を作動させる量、例えば、作動回数や作動時間は、整列装置の整列能力に応じて定められるべきものである。

この構成のバルクフィーダにおいては、待機部品の存在量が設定量未満になれば、その事実を待機状態検出装置が検出し、その検出に応じて、整列装置制御装置が整列装置を作動させ、搬送通路への部品の供給を行わせる。したがって、整列装置が十分な整列能力を有するものであっても、搬送通路内の待機部品の量が過多になることはなく、常に適正量の部品が待機している状態が得られ、吸引装置の小形化やコスト低減，あるいは部品供給位置にある部品の取出の容易化等の効果が得られる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（７）項が請求項４に、（８）項が請求項５に、（１１）項が請求項６に、（１２）項が請求項７に、それぞれ相当する。

（１）部品収容ケースに不定の姿勢で収容された多数の電子回路部品を、整列装置により一列に整列させて搬送通路へ供給し、その搬送通路の下流側から搬送通路内の空気を吸引装置により吸引することによって、その搬送通路内の電子回路部品を部品供給位置へ搬送するバルクフィーダであって、
前記部品供給位置にある電子回路部品である取出待ち部品に連続して並び、前記部品供給位置への移動に備えて待機する待機部品が設定量以上存在するか否かを検出する待機状態検出装置と、
その待機状態検出装置により、待機部品の量が設定量未満であることが検出された場合に、前記整列装置を作動させ、前記搬送通路への電子回路部品の供給を行わせる整列装置制御装置と
を含むバルクフィーダ。
上記設定量は、設定個数でも、待機部品の列（待機部品列と称する場合がある）の長さでもよい。待機状態検出装置は、設定量の待機部品の列の後端（上流側端）に対応する検出位置に部品が存在する場合と存在しない場合とで異なる信号を出力する部品センサを含むものとすることができる。
（２）前記吸引装置が、前記部品供給位置から前記取出待ち部品が取り出された後、一旦前記搬送通路内の空気を吸引する吸引状態となり、その後、非吸引状態となるものである(1)項に記載のバルクフィーダ。
取出待ち部品が取り出されれば、部品供給位置に電子回路部品が存在しない状態となる。そこで、吸引装置が一旦吸引状態にされ、それによって、取出待ち部品に隣接していた先頭の待機部品をはじめ、それに続く待機部品が１個分ずつ下流側へ移動させられ、先頭の待機部品が部品供給位置へ移動させられて取出待ち部品とされる。この際、もし、搬送通路内に、遊離部品、すなわち待機部品列から離れて存在し、未だ待機部品とはなっていない電子回路部品が存在すれば、その遊離部品も吸引される空気により搬送通路内を搬送され、待機部品列の最後部に連続して、待機部品となる。しかし、整列装置が作動させられないのに、部品収容ケースから搬送通路へ供給される電子回路部品は無いか、稀であるため、通常は搬送通路内に遊離部品は存在せず、待機部品列が電子回路部品１個分ずつ下流側へ移動させられるのみで、待機部品が１個減少することとなる。
吸引装置の作動中は待機部品列が取出待ち部品に押し付けられた状態にあるが、待機部品列が下流側へ移動させられた後、吸引装置が停止させられるため、待機部品列の取出待ち部品への押付力が解消され、取出待ち部品の取出しが容易な状態となる。
（３）前記整列装置と前記吸引装置とが、それぞれ駆動源を備えて互いに独立した駆動装置を含む(1)項または(2)項に記載のバルクフィーダ。
整列装置と吸引装置とが駆動源を共有する場合でも、駆動力の伝達経路にクラッチ等を設ければ、整列装置と吸引装置との一方を他方とは関係なく作動させることができる。しかし、本項におけるように、整列装置と吸引装置とを互いに独立した駆動装置を含むものとすれば、整列装置と吸引装置とをそれぞれ必要な時期に、相手装置の作動とは無関係に、作動させることが容易となる。
（４）前記搬送通路が前記部品供給位置に上方に開口した部品取出口を備え、当該バルクフィーダが、
その部品取出口を閉塞する閉位置と、その部品取出口を開放する開位置とに移動可能なシャッタと、
そのシャッタを前記閉位置と前記開位置との間で移動させるシャッタ駆動装置と
を含む(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のバルクフィーダ。
（５）前記吸引装置による吸引に伴って前記搬送通路内を移動する電子回路部品の最も下流側のものに前記部品供給位置において当接し、その電子回路部品を停止させるストッパを含む(1)項ないし(4)項のいずれかに記載のバルクフィーダ。
（６）前記搬送通路の少なくとも一部がチューブにより構成された(1)項ないし(5)項のいずれかに記載のバルクフィーダ。
搬送通路の一部をチューブにより構成すれば、搬送通路の形成が容易になる。搬送通路の湾曲部をチューブにより構成すれば、上記効果を特に有効に享受することができる。
（７）前記搬送通路の上流側部分が下流側部分より低い位置に形成された(1)項ないし(6)項のいずれかに記載のバルクフィーダ。
搬送通路の上流側部分が下流側部分より低い位置にあるため、部品収容ケースを低い位置に設置することができ、バルクフィーダ全体の高さを低くすることが容易となる。搬送通路形成上の都合で（例えば、曲率半径の小さい部分を含まないようにするため）、部品供給位置と部品収容ケースとは水平方向に隔たって配置され、かつ、部品供給位置はバルクフィーダの一端部の最上部に設定されるのが普通である。したがって、搬送通路の上流側部分が下流側部分より高い位置に形成されれば、部品収容ケースはそれより高い位置に設置されることとなるため、部品収容ケースがバルクフィーダの本体部から上方へ突出することとなり、その分、バルクフィーダ全体として高さが高くなることを避け得ないのであるが、本項の特徴を採用すればその不都合を回避することが容易となるのである。部品収容ケースから搬送通路の上流側部分に供給された電子回路部品を下流側へ搬送し、待機部品とするためには、電子回路部品を重力に抗して移動させることが必要であるが、搬送通路内の待機部品の量が過多になることがないように制御されるため、吸引装置を小形としつつ、部品収容ケースを低い位置に設置することができる。
（８）前記待機状態検出装置が、前記下流側部分に設定された検出位置に設けられ、その検出位置に電子回路部品が存在する場合と存在しない場合とで異なる信号を出力する部品センサを含む(7)項に記載のバルクフィーダ。
搬送通路の少なくとも部品供給位置に近接する部分は水平とされることが望ましく、部品センサは、その水平とされる部分の中間の検出位置に設けられることが望ましい。本項のバルクフィーダにおいては、搬送通路の上流側部分が下流側部分より下方に形成されるのであるから、搬送通路は、水平な下流側部分の上流端から上流側に向かって下向きに延びる垂下部、あるいは斜め下向きに延びる傾斜部を含むこととなる。そして、待機部品列が部品センサによる検出位置を越えて上流側へ延び、その上流側端部が上記垂下部あるいは傾斜部に達する状態になれば、その部分の待機部品が、重力の作用により上流側へ逆戻りし、遊離部品となる。この遊離部品の存在は、待機部品の個数が増すわけでもないにもかかわらず、搬送通路における空気の流動抵抗を増すため望ましくない。したがって、待機状態検出装置による「待機部品の量が設定量未満であること（待機部品量不足と称する場合がある）」の検出に応じて行われる整列装置の作動は、上記無駄な遊離部品を発生させない程度に行われることが望ましい。
（９）前記吸引装置が、往復動型のバキュームポンプと、そのバキュームポンプを駆動するポンプ駆動装置とを含む(1)項ないし(8)項のいずれかに記載のバルクフィーダ。
（１０）前記吸引装置が、往復動型のバキュームポンプと、そのバキュームポンプを駆動するポンプ駆動装置とを含み、前記搬送通路が前記部品供給位置に上方に開口した部品取出口を備え、当該バルクフィーダが、前記部品取出口を閉塞する閉位置とその部品取出口を開放する開位置とに移動可能なシャッタと、そのシャッタを前記閉位置と前記開位置との間で移動させるシャッタ駆動装置とを含み、かつ、前記ポンプ駆動装置が前記シャッタ駆動装置と駆動源を共有する(1)項に記載のバルクフィーダ。
ポンプ駆動装置がシャッタ駆動装置と駆動源を共有すれば、構成を単純化し、小形化し、あるいはコストを低減することができる。ポンプ駆動装置とシャッタ駆動装置とは、駆動源以外の構成要素も共有させてもよい。
本項に記載の特徴は、(2)項，(3)項，(5)項ないし(8)項の各々に記載の特徴と併せて採用することも可能である。
（１１）前記シャッタ駆動装置と駆動源を共有するポンプ駆動装置が、吸引動作の当初に前記シャッタを閉位置に移動させ、その後、前記バキュームポンプに吸引動作を行わせるものである(10)項に記載のバルクフィーダ。
部品取出口が開いた状態で吸引が行われれば、無駄な空気の吸引が行われることとなって吸引装置の吸引能力の一部が無駄となり、あるいは部品が部品取出口から飛び出したり、立ち上がったりする不都合が発生する可能性がある。したがって、シャッタの閉動作と吸引開始とは適切なタイミングで行われることが望ましいが、本項の特徴を採用すれば、容易に目的を達し得る。吸引動作の当初は、空気は殆ど吸引されず、シャッタの閉位置への移動途中であっても不都合が生じる恐れはない。
（１２）前記ポンプ駆動装置が、前記取出待ち部品が取り出される毎に前記往復動型のバキュームポンプを１往復動させるポンプ制御部を含む(11)項に記載のバルクフィーダ。
本項の特徴を採用すれば(11)項の要件を容易に満たし得る。
（１３）前記ポンプ駆動装置が、
互いに平行な回転軸線のまわりに回転可能に設けられ、回転電動モータにより正逆両方向に回転させられる２つのピニオンと、
それら２つのピニオンに接する方向に延び、それらピニオンと噛み合って往復移動させられるラックと
を含み、そのラックに前記往復動型のバキュームポンプが連結された(9)項ないし(12)項のいずれかに記載のバルクフィーダ。
２つのピニオンは共通の回転電動モータにより駆動されるようにすることも可能である。しかし、それぞれ専用の回転電動モータにより駆動されるようにすれば、各回転電動モータを小形化することができ、ひいてはバルクフィーダ全体を小形化することが容易となる。

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

図１に、請求可能発明の一実施例としてのバルクフィーダ１０が図示されている。本バルクフィーダ１０は、フィーダ支持部材（図示省略）により複数、支持されて部品供給装置を構成し、回路基板に電子回路部品を装着する電子回路部品装着システムに設けられる。バルクフィーダ１０の本体部１２は幅の狭い板状を成し、フィーダ支持部材に前後方向および左右方向に位置決めされるとともに、浮上がりを防止された状態で着脱可能に固定される。本体部１２の長手方向が前後方向であって、回路基板を保持する基板保持装置（図示省略）側が前側（図１においては右側）であり、幅方向が左右方向である。

本体部１２の長手方向の中間部には、図１に示すように、部品収容ケース１８が取り付けられている。部品収容ケース１８内には、電子回路部品の一種であるチップ部品２０（図３参照。以後、部品２０と略称する。）が多数、不定の姿勢で収容されており、部品収容ケース１８の下側に設けられた整列装置２２により、一列に整列させられて搬送通路２４へ供給され、部品供給位置へ搬送される。部品供給位置は、部品装着ヘッドの吸着ノズル２８が部品２０を吸着し、バルクフィーダ１０から取り出す位置であり、バルクフィーダ１０の前端部に設定されている。搬送通路２４の部品供給位置側であって、バルクフィーダ１０の前方側が下流側であり、部品収容ケース１８側であって、バルクフィーダ１０の後方側が上流側であり、吸引装置２６により、搬送通路２４の下流側から搬送通路２４内の空気が吸引されることにより、部品２０が部品供給位置へ搬送される。

整列装置２２は、図２に示すように、部品整列ディスク３２を部品整列ディスク駆動装置３４によって回転させることにより、部品収容ケース１８内の部品２０を部品整列ブロック３６へ導き、部品整列ブロック３６内において一列に整列させて搬送通路２４へ送り込むように構成されている。部品整列ブロック３６は、図２に示すように、横断面形状が部品２０の形状に対応する形状であって、矩形を成し、鉛直方向に延びる整列通路３８を備えている。なお、図２において整列通路３８は、その側面の１つが開放された状態が図示されているが、本体部１２に取り付けられた状態では四方が閉じられた通路を構成し、その上側開口４０は部品収容ケース１８に接続され、下側開口４２は搬送通路２４に接続される。

部品整列ディスク３２は円板状を成し、本体部１２に軸（図示省略）により、前後方向に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられている。部品整列ディスク３２は、その外周面の一部が切り欠かれ、回動軸線と直角に立体交差する一平面状の案内面４６が形成されており、図２に示す案内位置と、図示を省略する部品進入規制位置との間を往復回動させられる。案内位置は、案内面４６が鉛直方向に延びるとともに、整列通路３８の側面と同一平面内に位置し、鉛直方向において連続する面を形成し、部品２０の整列通路３８への進入を案内する位置である。部品進入規制位置は、案内面４６が整列通路３８から離れて上向きとなり、部品整列ディスク３２の案内面４６が形成されていない部分が上側開口４０上へ突出し、部品２０の整列通路３８への進入を規制する位置である。部品整列ディスク３２は、本体部１２により回動可能に支持された回動体４８と一体的に設けられ、回動体４８と共に回動させられる。この回動体４８には、その回動軸線から半径方向に外れた位置に、回動軸線と平行に偏心ピン５０が突設され、係合部を構成している。

部品整列ディスク駆動装置３４は、図２に示すように、駆動源の一種である回転電動モータたる部品供給モータ５４と、部品供給モータ５４の回転を部品整列ディスク３２の回動運動に変換する運動変換装置５６とを含む。運動変換装置５６は、駆動カム５８，クランクレバー６０および駆動シャフト６２を含む。駆動カム５８は板カムとされ、その外周面は、回転軸線からの距離が全周にわたって漸変させられ、回転軸線からの距離が一定の部分のないカム面６４とされている。

駆動シャフト６２は、図２に示すように、本体部１２に鉛直方向に設けられた案内部材たるガイドロッド６６に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合されている。駆動シャフト６２の上端部と下端部とにそれぞれ大径の係合部６８，７０が設けられ、上側の係合部６８には円環状溝７２が設けられるとともに、前記偏心ピン５０が、駆動シャフト６２の軸方向には相対移動不能に、円環状溝７２の周方向には相対移動可能に嵌合されている。クランクレバー６０は、本体部１２に軸７４により、前記駆動カム５８の回転軸線と平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられ、軸７４との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としてのねじりばね（図示省略）により、一方のアーム部７６がカム面６４に当接する向きに付勢されており、クランクレバー６０は駆動カム５８の回転に追従して回動させられる。

クランクレバー６０の他方のアーム部７８の先端部は、図２に示すように、二股状を成し、駆動シャフト６２の小径部８０を軸方向に相対移動可能に挟んでいる。このアーム部７８と駆動シャフト６２の係合部６８との間には、付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング８２が配設され、駆動シャフト６２がクランクレバー６０に対して上方へ付勢されている。スプリング８２の付勢による駆動シャフト６２の移動限度は、係合部７０がアーム部７８に当接することにより規定され、クランクレバー６０の回動により駆動シャフト６２が昇降させられ、それにより偏心ピン５０が移動させられて回動体４８が回動させられ、部品整列ディスク３２が回動させられる。駆動カム５８は部品回転モータ５４により一方向へ回転させられるが、部品整列ディスク３２は、クランクレバー６０および駆動シャフト６２の作用により、部品進入規制位置と案内位置との間を往復回動させられ、駆動カム５８の１回転により、１回往復回動させられる。

なお、図示は省略するが、本バルクフィーダ１０には、作動量検出装置の一種である作動回数検出装置が設けられ、整列装置２２の作動量たる作動回数が検出されるようにされている。整列装置２２においては、部品整列ディスク３２の１回の往復回動が１回の作動とされ、作動回数検出装置は、例えば、クランクレバー６０に設けられた被検出部と、その被検出部を検出するセンサであって、非接触型センサの一種である光電センサ、例えば、透過型の光電センサとを含む定位置検出装置と、クランクレバー６０の往復回動回数をカウントするカウンタとを備え、クランクレバー６０の往復回動回動を検出するものとされている。光電センサは、例えば、部品整列ディスク３２が部品進入規制位置へ回動した状態において、クランクレバー６０の被検出部が、発光部が発する光を遮って受光部の受光を妨げ、クランクレバー６０を検出する位置に設けられている。光電センサは、クランクレバー６０を検出する場合と、検出しない場合とで異なる信号を出力し、後述する制御装置のコンピュータに入力させる。このコンピュータに上記カウンタが設けられており、光電センサからの信号に基づいて、部品整列ディスク３２が部品進入規制位置へ至り、クランクレバー６０が光電センサによって検出される毎に、その検出回数、すなわちクランクレバー６０の往復回動回数がカウントされ、整列装置２２の作動回数が検出される。

前記搬送通路２４は、図１に示すように、その上流側部分、すなわち部品収容ケース１８側の部分が下流側部分より低い位置に形成されており、それにより部品収容ケース１８および整列装置２２が本体部１２の上面より低い位置に設置されている。この搬送通路２４の下流側部分は水平に設けられて水平部９０とされ、上流側部分は、水平部９０から斜め下向きに延び出させられた傾斜部９２とされている。水平部９０は部品供給位置へ至っているが、搬送通路２４は、図３に示すように、吸引装置２６との干渉を回避するために、本体部１２の幅方向の中央から側方へ外れた位置に設けられ、水平部９０の下流側端部は部品供給位置に向かって本体部１２の幅方向の中央側へ湾曲させられ、部品供給位置においては、本体部１２の幅方向（図３においては上下方向）に平行とされている。また、傾斜部９２の上流側端部は鉛直とされ、図２に示すように、整列通路３８の下側開口４２に接続されている。

本バルクフィーダ１０においては、搬送通路２４のうち、水平部９０の最も部品供給位置側の部分は、本体部１２に、その上面に開口して形成された溝９６（図３参照）により構成され、それ以外の部分はチューブ９８により構成されており、傾斜部９２の形成が容易である。傾斜部９２は、図１に示すように、特に、その長手方向の両端側がそれぞれ湾曲させられて配設され、湾曲部を備えているが、湾曲が容易であり、搬送通路２４の形成が容易である。このチューブ９８は、例えば、光透過性を備え、摩擦係数が低く、可撓性のある材料であって、例えば、透明な高分子樹脂材、具体的には、ＰＥ（ポリエチレン），ＰＶＣ（ポリ塩化ビニール），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＧＰＰＳ（ポリスチレン）等により形成されている。溝９６の上記開口は、図３に示すように、本体部１２に被せられたカバー１００により覆われて閉じられ、チューブ９８と共に搬送通路２４を形成しているが、カバー１００の部品供給位置に対応する部分には開口１０２が設けられて溝９６が開放され、上方に開口した部品取出口１０４が設けられている。溝９６内には、部品取出口１０４に対して搬送通路２４とは反対側の部分にストッパ１０６が設けられ、部品２０を部品供給位置において停止させ、位置決めするようにされている。

搬送通路２４の水平部９０の中間部に検出位置が設定され、図４に示すように、部品センサ１０８が設けられている。部品センサ１０８は、例えば、非接触センサの一種である光電センサであって、例えば、透過型の光電センサにより構成されている。チューブ９８は光透過性を有する材料製であり、部品センサ１０８の発光部１０７（図５参照）が発する光はチューブ９８を透過して部品２０に照射されて反射され、あるいはチューブ９８を透過して受光部１０９（図５参照）により受光される。それにより、部品センサ１０８は、検出位置に部品２０が存在し、水平部９０内に部品２０の列が部品センサ１０８により検出される設定長さ以上、存在する場合と、検出位置に部品２０が存在せず、列の長さが設定長さに満たない場合とで異なる信号を出力する。

前記吸引装置２６は、図１に示すように、本体部１２の前部に設けられ、前後方向に平行に設けられた往復動型のバキュームポンプ１１０と、そのバキュームポンプ１１０を駆動するポンプ駆動装置１１２とを含む。バキュームポンプ１１０は、ハウジング１１４内にプランジャが軸方向に移動可能に嵌合され、その一方の側であって後側にポンプ室（図示省略）が形成されるとともに、吸引通路１１６によって前記部品取出口１０４に接続されている。また、プランジャの他方の側であって、前側の室は大気に開放されて大気室とされ、プランジャから前方へ延び出させられたロッド１１８は、大気室を通り、ハウジング１１４から前方へ突出させられている。

ポンプ駆動装置１１２は、図１に示すように、本体部１２に、それぞれ、本体部１２の幅方向に平行な軸線まわりに回転可能に設けられた２つのピニオン１２２と、それらピニオン１２２をそれぞれ正逆両方向に回転させる駆動源たる回転電動モータ１２４と、２つのピニオン１２２に接する方向であって、本体部１２の前後方向に延び、それらピニオン１２２と噛み合って往復移動させられるラック１２６とを含む。ラック１２６にはバキュームポンプ１１０のロッド１１８が連結されており、ラック１２６と一体的に移動させられる。ラック１２６は、図１に示す後退端位置と、後退端位置から前進させられた前進端位置とに移動させられ、ラック１２６の前進によりロッド１１８が前進させられるとともにプランジャが前進させられ、吸引通路１１６，部品取出口１０４を経て搬送通路２４内の空気がポンプ室へ吸引される。搬送通路２４内の空気は部品供給位置側から、すなわち下流側から吸引されるのであり、吸引された空気は、ラック１２６が後退させられ、ロッド１１８が後退させられるとともにプランジャが後退させられることにより大気に排出される。図示は省略するが、吸引通路１１６には吸入弁が設けられ、部品取出口１０４側からポンプ室への空気の流入は許容するが、逆向きの流れ（ポンプ室から部品取出口１０４側への空気の排出）は阻止するようにされており、ポンプ室を大気に開放するポートには吐出弁が設けられ、ポンプ室から大気への空気の排出は許容するが、大気の流入は阻止するようにされている。

ラック１２６の後退端位置は、例えば、バキュームポンプ１１０のプランジャが後退方向のストロークエンドに到達し、ポンプ室からの空気の排出が終了した状態となる位置に設定され、ラック１２６に設けられた被検出部１２８が本体部１２に設けられた後退端位置センサ１３０によって検出されることにより、ラック１２６の後退端位置への移動が検出される。後退端位置センサ１３０は、例えば、非接触センサの一種である光電センサであって、例えば、透過型の光電センサにより構成される。

また、ラック１２６の前進端位置は、例えば、ラック１２６の前進開始からの回転電動モータ１２４の作動時間によって決められる。この作動時間は、プランジャがストロークエンドに到達する少し手前でラック１２６が停止させられる時間に設定され、回転電動モータ１２４に大きい負荷がかからないようにされる。プランジャがストロークエンドに到達した後にラック１２６が停止させられるように作動時間が設定され、プランジャがストロークエンドにおいて停止させられるようにしてもよい。

本体部１２には、図４に示すように、部品取出口１０４を開閉するシャッタ１３６が設けられている。シャッタ１３６は、本体部１２に前後方向に移動可能に設けられ、本体部１２との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング１３８により前方へ付勢されており、そのスプリング１３８の付勢により、シャッタ１３６の後部から下方へ突出させられた係合部１４０が、ラック１２６の前部から上方へ突出させられた係合部１４２に後方から当接させられる。シャッタ１３６は、ラック１２６が後退端位置に位置し、吸引装置２６が非吸引状態にある状態では、スプリング１３８の付勢による前進限度が係合部１４０の係合部１４２への当接により規定され、図４に実線で示すように、部品取出口１０４に対して後方側に隣接し、部品取出口１０４を開放する開位置に位置する。

ラック１２６が前進させられ、バキュームポンプ１１０が空気を吸引するとき、シャッタ１３６はスプリング１３８の付勢によりラック１２６に追従して前進させられ、図４に二点鎖線で示すように、部品取出口１０４を閉塞する閉位置へ移動させられる。シャッタ１３６の前進は、本体部１２に設けられたストッパ１４４に当接することにより止められて閉位置に位置する状態に保たれる。ストッパ１４４は、シャッタ１３６を、部品取出口１０４をちょうど塞いだ状態で停止させる位置に設けられており、その後は係合部１４２が係合部１４０から離間し、ラック１２６のみが前進させられる。また、ラック１２６の後退時には、その途中で係合部１４２が係合部１４０に係合し、スプリング１３８の付勢力に抗してシャッタ１３６を後退させ、開位置へ移動させる。本実施例では、スプリング１３８がポンプ駆動装置１１２と共にシャッタ駆動装置１４６を構成し、ポンプ駆動装置１１２はシャッタ駆動装置１４６と駆動源を共有しているのであり、シャッタ１４６は係合部１４０においてラック１２６に離間可能に係合させられることにより、ラック１２６の移動の一部のみに追従し、部品取出口１０４をちょうど開閉する範囲を移動させられる。

本バルクフィーダ１０は、図１に示すように、制御装置１５０を備えている。制御装置１５０はコンピュータを主体として構成されており、部品センサ１０８の検出信号等が入力されるとともに、電子回路部品装着システム全体を制御する制御装置のコンピュータに接続されており、そのコンピュータからの指令信号や前記作動回数検出装置の光電センサおよび部品センサ１０８の検出信号等に基づいて整列装置２２，吸引装置２６を制御する。

次に作動を説明する。
バルクフィーダ１０が部品装着装置への部品２０の供給に備えて待機させられた状態では、図５(a)に概略的に示すように、部品取出口１０４に部品２０がある。この部品２０は、部品供給位置にある取出待ち部品２０であり、搬送通路２４の水平部９０には、取出待ち部品２０の上流側に部品２０が連続して並び、部品供給位置である部品取出口１０４への移動に備えて待機する待機状態にある。これら部品２０は待機部品２０であり、待機部品列１６０を構成し、通常は、部品センサ１０８により検出されるが、傾斜部９２には至らない長さを有する。また、シャッタ１３６は開位置に位置させられて部品取出口１０４を開放し、吸引装置２６はラック１２６が後退端位置に位置して非吸引状態にあり、整列装置２２は、部品整列ディスク３２が部品進入規制位置に位置させられ、部品収容ケース１８から部品整列ブロック３６への部品２０の進入が規制された状態にある。

吸着ノズル２８は部品供給位置において昇降させられ、取出待ち部品２０を吸着し、部品取出口１０４から取り出す。この際、吸引装置２６は停止させられ、非吸引状態にあり、搬送通路２４内の空気が吸引されず、待機部品列１６０の取出待ち部品への押付力が解消されている。また、待機部品列１６０は、搬送通路２４の水平部９０において並ぶ待機部品２０により構成され、長さが短く、吸引装置２６の非吸引状態においてストッパ１０６と待機部品列１６０とが取出待ち部品２０を挟む力は小さく、吸着ノズル２８は取出待ち部品２０を容易に取り出すことができる。

図５(b)に示すように、取出待ち部品２０が取り出されたならば、電子回路部品装着システムの制御装置からバルクフィーダ１０の制御装置１５０への指令に基づいて吸引装置２６が作動させられ、搬送通路２４内の空気を吸引する。回転電動モータ１２４が起動されてラック１２６，ロッド１１８およびシャッタ１３６が前進させられ、まず、シャッタ１３６が開位置から閉位置へ前進させられて部品取出口１０４を塞ぐ。シャッタ１３６がストッパ１４４に当接して閉位置に停止させられた後は、ラック１２６およびロッド１１８が前進させられ、バキュームポンプ１１０の作動により搬送通路２４内の空気が吸引される。シャッタ１３６は開位置において部品取出口１０４に対して後方側に隣接する位置に位置するため、まず、ラック１２６の前進の初期であって、バキュームポンプ１１０の吸引動作の当初にシャッタ１３６が閉位置に到達して部品取出口１０４を閉塞し、その後のバキュームポンプ１１０の作動により、搬送通路２４内の空気が無駄なく吸引される。搬送通路２４内の空気は、部品２０を部品取出口１０４に停止させるストッパ１０６と溝９６およびシャッタ１３６との間の隙間を通って、本体部１２の幅方向においてストッパ１０６の後方側へ、すなわち部品取出口１０４に対して搬送通路２４とは反対側へ吸引され、取出待ち部品２０に隣接していた先頭の待機部品２０をはじめ、それに続く待機部品が１個ずつ下流側へ移動させられ、先頭の待機部品２０であって、最も下流側の待機部品２０が部品供給位置においてストッパ１０６に当接して停止させられ、取出待ち部品２０となる。ラック１２６は前進端位置へ前進させられた後、後退させられて吸引装置２６が非吸引状態となり、次の吸引に備えた待機状態となる。ラック１２６は、後退の末期にシャッタ１３６に係合して開位置へ移動させ、部品取出口１０４が開かれ、吸着ノズル２８が取出待ち部品２０を取り出すことができる。

このように部品２０が１個、取り出される毎に１回、吸引装置２６が作動させられ、図５(c)に示すように、待機部品列１６０を構成する部品２０が１個分ずつ部品取出口１０４側へ移動させられ、待機部品列１６０が１個分ずつ下流側へ移動させられる。この際、通常は搬送通路２４内には遊離部品が存在せず、待機部品列１６０が部品１個分ずつ下流側へ移動させられるのみで、待機部品が１個減少する。もし遊離部品が存在しても僅かであり、空気の吸引が行われるに従って待機部品列の最後部に連続して待機部品となる。

待機部品２０が減少し、図５(d)に示すように、部品センサ１０８によって待機部品２０が検出されなくなり、待機部品列１６０の長さが設定長さ未満であることが検出されれれば、その状態を表す検出信号に基づいて整列装置２２が作動させられ、部品収容ケース１８から搬送通路２４に部品２０が供給される。部品供給モータ５４が起動され、駆動カム５８が回転させられて部品整列ディスク３２が回動させられるのであり、部品整列ディスク３２の部品進入規制位置から案内位置への回動により、部品収容ケース１８内の部品２０は案内面４６により案内されて整列通路３８に順次、１個ずつ進入し、１列に並んで搬送通路２４に供給される。部品整列ディスク３２は、回動により部品収容ケース１８内の部品２０を動かし、整列通路３８内への進入を促進する役割も果たす。部品整列ディスク３２は、案内位置への回動後、直ちに逆向きに回動させられ、部品進入規制位置へ戻される。部品整列ディスク３２が部品進入規制位置に位置する状態では、部品整列ブロック３６の整列通路３８の上側開口４０は閉じられるわけではないが、部品整列ディスク３２の一部が上側開口４０上に位置することにより、部品２０は上側開口４０の開口周縁部と部品整列ディスク３２とに阻まれて整列通路３８内へは進入しなくなる。

駆動カム５８は一方向に回転させられ、その１回転により部品整列ディスク３２が１回往復回動させられて、整列装置２２が１回、作動させられる。部品整列ディスク３２は、部品進入規制位置から案内位置へ回動させられ、案内位置において停止させられることなく、再び部品進入規制位置へ戻されるのである。部品整列ディスク３２は、待機部品量不足の１回の検出に応じて１往復回動させられるのみでもよいが、１回の待機部品量不足検出に応じて整列通路３８へ供給される部品２０の数を平均化させるため、部品整列ディスク３２が複数回往復回動させられるようにすることが望ましい。

なお、部品整列ディスク３２が部品進入規制位置から案内位置へ回動させられる際に、その回動が部品２０により妨げられることがあれば、クランクレバー６０のアーム部７６が駆動カム５８のカム面６４から離れ、部品整列ディスク３２が無理に回動させられることが回避される。アーム部７６は、駆動カム５８が更に回転させられれば、やがてカム面６４に接触し、部品整列ディスク３２を案内位置側から部品進入規制位置へ回動させる。また、部品整列ディスク３２が案内位置から部品進入規制位置へ回動させられる際に、その回動が部品２０により妨げられることがあれば、クランクレバー６０がスプリング８２を圧縮して駆動シャフト６２に対して係合部７０から離れる方向に回動させられる。そのため、駆動シャフト６２は上昇させられず、部品整列ディスク３２が無理に回動させられることが回避される。

待機部品列１６０は、空気の吸引による部品２０の搬送がスムーズに行われるようにするという観点からは短いことが望ましいが、整列装置２２の作動による部品供給数にばらつきがあり、供給数が少なくても、また、同一のバルクフィーダ１０から部品２０が連続して取り出されても「部品なし」の状態にならないことが必要であり、部品センサ１０８の配設位置はこのことを考慮して決定される。本バルクフィーダ１０においては、部品センサ１０８は水平部９０の中間部に設けられる。そのため、水平部９２の部品センサ１０８より上流側の部分にも待機部品２０を待機させることができ、整列装置２２の作動回数は、１回の待機部品量不足の検出に応じた供給数が最も多い場合でも、吸引装置２６による吸引を妨げず、かつ、傾斜部９２には至らない範囲で待機部品列１６０に連続する状態となる数の部品２０が供給される回数に設定される。待機部品量不足が検出されれば、整列装置２２は設定された回数、作動させられる。部品供給モータ５４の起動後、整列装置２２の作動回数が前記作動回数検出装置により検出され、部品整列ディスク３２が設定回数、往復回動させられ、整列装置２２が設定された回数、作動させられた状態で部品供給モータ５４が停止させられるのであり、部品整列ディスク３２は部品進入規制位置に位置する状態で停止させられる。

部品整列ブロック３６から搬送通路２４に供給された部品２０は、次に、吸引装置２６によって搬送通路２４内の空気が吸引されるまで、傾斜部９２の上流側の部分に溜められており、部品取出し後、吸引装置２６の作動によって搬送通路２４内の空気が吸引されることにより、搬送通路２４内を下流側へ移動させられ、待機部品列１６０の最後部に連続して並ぶ状態となり、待機部品２０となる。それにより、部品センサ１０８が部品２０を検出する状態になれば、整列装置２２は更には作動させられない。なお、部品２０は搬送通路２４内を搬送されるとき、部品供給位置へ到達するまでの間に姿勢を整えられ、図３に示すように、上面が水平となる姿勢となる。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、制御装置１５０が整列装置制御装置を構成し、取出待ち部品２０が取り出される毎にバキュームポンプ１１０を１往復動させる部分がポンプ制御部を構成し、前記ラック１２６等と共にポンプ駆動装置を構成している。

なお、待機状態検出装置により、待機部品の量が設定量未満であることが検出された場合、例えば、部品センサにより電子回路部品が検出されなくなった場合、直ちに整列装置を作動させることは不可欠ではなく、例えば、その後設定数の電子回路部品が取り出された後に整列装置が作動させられるようにしてもよい。

また、ポンプ駆動装置の２つのピニオンを回転させる回転電動モータは、パルスモータ等、回転量の制御が可能な回転電動モータとし、モータの回転量を制御してラックの移動端位置、例えば、前進端位置が決められるようにしてもよい。例えば、回転電動モータがパルスモータとされる場合、例えば、ラックの前進端位置がラックの前進開始からの指令パルス数によって決められる。この指令パルス数は、例えば、バキュームポンプのプランジャがストロークエンドに到達する少し手前でラックが停止させられるパルス数に設定され、パルスモータに大きい負荷がかからないようにされる。プランジャがストロークエンドに到達した後にラックが停止させられるように指令パルス数が設定され、プランジャがストロークエンドにおいて停止させられるようにしてもよい。

請求可能発明の実施例であるバルクフィーダを示す正面図である。 上記バルクフィーダの整列装置を示す斜視図である。 上記バルクフィーダの部品取出口およびその近傍部分を示す平面図である。 上記バルクフィーダのシャッタ，シャッタ駆動装置およびその近傍部分を示す正面図（一部断面）である。 部品取出口および搬送通路における電子回路部品の状態を説明する図である。

符号の説明

１０：バルクフィーダ １８：部品収容ケース ２０：チップ部品 ２２：整列装置 ２４：搬送通路 ２６：吸引装置 ２８：吸着ノズル ３２：部品整列ディスク ３４：部品整列ディスク駆動装置 ３６：部品整列ブロック ９０：水平部 ９２：傾斜部 ９８：チューブ １０４：部品取出口 １０８：部品センサ １１０：バキュームポンプ １１２：ポンプ駆動装置 １２２：ピニオン １２４：回転電動モータ １２６：ラック １３６：シャッタ １４６：シャッタ駆動装置 １５０：制御装置

Claims (7)

1. 部品収容ケースに不定の姿勢で収容された多数の電子回路部品を、整列装置により一列に整列させて搬送通路へ供給し、その搬送通路の下流側から搬送通路内の空気を吸引装置により吸引することによって、その搬送通路内の電子回路部品を部品供給位置へ搬送するバルクフィーダであって、
   前記部品供給位置にある電子回路部品である取出待ち部品に連続して並び、前記部品供給位置への移動に備えて待機する待機部品が設定量以上存在するか否かを検出する待機状態検出装置と、
   その待機状態検出装置により、待機部品の量が設定量未満であることが検出された場合に、前記整列装置を作動させ、前記搬送通路への電子回路部品の供給を行わせる整列装置制御装置と
   を含むことを特徴とするバルクフィーダ。
2. 前記吸引装置が、前記部品供給位置から前記取出待ち部品が取り出された後、一旦前記搬送通路内の空気を吸引する吸引状態となり、その後、非吸引状態となるものであることを特徴とする請求項１に記載のバルクフィーダ。
3. 前記整列装置と前記吸引装置とが、それぞれ駆動源を備えて互いに独立した駆動装置を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のバルクフィーダ。
4. 前記搬送通路の上流側部分が下流側部分より低い位置に形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のバルクフィーダ。
5. 前記待機状態検出装置が、前記下流側部分に設定された検出位置に設けられ、その検出位置に電子回路部品が存在する場合と存在しない場合とで異なる信号を出力する部品センサを含むことを特徴とする請求項４に記載のバルクフィーダ。
6. 前記吸引装置が、往復動型のバキュームポンプと、そのバキュームポンプを駆動するポンプ駆動装置とを含み、前記搬送通路が前記部品供給位置に上方に開口した部品取出口を備え、当該バルクフィーダが、
   前記部品取出口を閉塞する閉位置と、その部品取出口を開放する開位置とに移動可能なシャッタと、
   そのシャッタを前記閉位置と前記開位置との間で移動させるシャッタ駆動装置と
   を含み、かつ、前記ポンプ駆動装置が前記シャッタ駆動装置と駆動源を共有し、吸引動作の当初に前記シャッタを閉位置に移動させ、その後、前記バキュームポンプに吸引動作を行わせるものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のバルクフィーダ。
7. 前記ポンプ駆動装置が、前記取出待ち部品が取り出される毎に前記往復動のバキュームポンプを１往復動させるポンプ制御部を含むことを特徴とする請求項６に記載のバルクフィーダ。

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