JP2010269874A - 電子部品搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の供給効率の向上に寄与する電子部品搬送装置を提供する。
【解決手段】電子部品搬送装置は、電子部品を投入する投入部２と、投入部２に投入された電子部品を搬送する搬送部３と、搬送部に振動を付与して電子部品を特定の方向に移動させる振動付与部を備え、投入部２に任意の姿勢で投入された電子部品を搬送部３に振動を付与することによって特定の姿勢に矯正して搬送する。搬送部３は、電子部品が任意の姿勢から前記特定の姿勢に矯正される第１搬送路１３ａと、第１搬送路１３ａで特定の姿勢に矯正された電子部品が搬送される第２搬送路１３ｂを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、バルクフィーダのように任意の姿勢にある電子部品を特定の姿勢に矯正して搬送する電子部品搬送装置に関するものである。

袋詰めされた電子部品を基板に実装する場合、電子部品をノズルによる吸着が可能な姿勢や配列に矯正する必要がある。電子部品の形状が直方体であれば、電子部品の断面形状に倣った断面形状を有する搬送路に電子部品を一個ずつ送り込み、空気圧を利用して搬送路の一端から他端に向けて電子部品を搬送する形態のバルクフィーダが広く用いられている。これに対し部品が円板状のものであれば、回転体に投入した部品を回転体内に配備された整流板に沿って移動させる過程で特定の姿勢に整列させる装置が知られている（特許文献１、２参照）。

特開平１１−１７７２９８号公報 特開平４−２４６０１２号公報

このような装置で部品の供給効率を上げようとすれば、回転体の径を拡大する他なく、そのためには、回転体を周囲との干渉を避け安全に設置できるような場を装置内に確保しなければならない。しかしながらその結果として装置が大型化し、実装装置に設置する場合に１台の装置で通常のバルクフィーダ数台分の設置場所を占有することになり、十分な台数を設置することができず、供給効率の低下を招くという問題がある。十分な台数を設置しようとすれば、回転体の径を縮小せざるを得ず、この場合も効率の低下を招くことになる。

そこで本発明は、電子部品の供給効率の向上に寄与する電子部品搬送装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電子部品搬送装置は、電子部品を投入する投入部と、前記投入部に投入された電子部品を搬送する搬送部と、前記搬送部に振動を付与して電子部品を特定の方向に移動させる振動付与部を備え、前記投入部に任意の姿勢で投入された電子部品を前記搬送部に振動を付与することによって特定の姿勢に矯正して搬送する電子部品搬送装置であって、前記搬送部は、電子部品が任意の姿勢から前記特定の姿勢に矯正される第１搬送路と、前記第１搬送路で前記特定の姿勢に矯正された電子部品が搬送される第２搬送路を備えている。

請求項２に記載の電子部品搬送装置は請求項１に記載の電子部品搬送装置であって、前記第２搬送路は、前記第１搬送路で前記特定の姿勢に矯正された電子部品が縦一列に整列される第１整列部と、前記縦一列に整列された電子部品が搬送される第２整列部と、からなり、前記第１整列部は、前記第２整列部との接続部に向けてその搬送路幅が漸減する。

請求項３に記載の電子部品搬送装置は請求項２に記載の電子部品搬送装置であって、前記第１整列部の搬送路を形成する両壁面が非対称な位置関係である。

請求項４に記載の電子部品搬送装置は請求項３に記載の電子部品搬送装置であって、何れかの壁面が前記特定の方向に向いている。

請求項５に記載の電子部品搬送装置は請求項２乃至４の何れかに記載の電子部品搬送装置であって、前記第１整列部の途中に拡幅部を設け、前記拡幅部で一旦拡大した搬送路幅が前記第２整列部との接続部に向けて再び漸減する。

請求項６に記載の電子部品搬送装置は請求項１乃至５の何れかに記載の電子部品搬送装置であって、前記第１搬送路と前記第２搬送路との境界部に、前記第１搬送路の高さを前記第２搬送路の高さまで段階的に減少させる仕切り部を設けた。

本発明によれば、投入部に任意の姿勢で投入された電子部品は、搬送部に振動を付与することによって搬送され、搬送の過程で特定の姿勢に整列矯正される。従来のこの種の装置のように回転体を備えておらず、装置の幅を必要最小限に抑えることができるので、電子部品実装装置の限られた幅の装着スペースに多くを装着することができるようになり、電子部品の供給効率の向上に大きく寄与する。

本発明の実施の形態における電子部品搬送装置の側面図 本発明の実施の形態における電子部品搬送装置の平面図 本発明の実施の形態における搬送部の側面図 本発明の実施の形態における第１搬送路と第２搬送路を示す側面図 本発明の実施の形態における仕切り部を示す側面図 本発明の実施の形態における波状の仕切り板を示す斜視図 本発明の実施の形態における第２の仕切り板を示す側面図 本発明の実施の形態における第１整列部と第２整列部を示す平面図

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。最初に電子部品搬送装置の構成について図１を参照して説明する。電子部品搬送装置１は、電子部品を投入する投入部２と、投入部２に投入された電子部品を搬送する搬送部３と、搬送部３に振動を付与する振動付与部４と、振動付与部４の作動を操作する操作部５と、電子部品搬送装置１を電子部品実装装置に装着するための装着具６で構成されている。投入部２から投入された複数の電子部品は搬送部３の一端３ａに自然落下し、振動付与部４の作動によって搬送部３の他端３ｂまで搬送される。電子部品は投入部２に無造作に投入された場合であっても、搬送部３を搬送される過程で特定の姿勢、ここでは円盤状のチップの平面部が上下方向を向く姿勢（最も安定する姿勢）に矯正される。電子部品の姿勢が矯正されることで、電子部品搬送装置１が装着された電子部品実装装置に配備されている吸着ノズルによって電子部品を確実に吸着し、保持することができるようになる。

振動付与部４は、電磁石のＯＮ／ＯＦＦによって発生する力を板バネを通じて搬送部３に伝達する。このとき搬送部３には特定の方向性を有する振動が生じる。この振動により、電子部品は特定の方向、すなわち搬送部３の一端３ａから他端３ｂに向かう方向（矢印ａ）に移動する。

次に電子部品搬送装置の搬送部について図２乃至図８を参照して説明する。搬送部３は、基部１０と基部１０の上方を覆う蓋部１１、１２を備えている。基部１０の上部には搬送部３の一端３ａから他端３ｂに通じる溝１３が形成されており、この溝が電子部品を搬
送する搬送路となっている。搬送路は大きく２つの部分に分かれ、一つは一端３ａ側の第１搬送路１３ａであり、もう一方は他端３ｂ側の第２搬送路１３ｂである。第２搬送路１３ｂは、第１搬送路１３ａから分岐した同様の形状のものが３つ形成されている。さらに第２搬送路１３ｂは、第１整列部１３ｃと、これに連続する第２整列部１３ｄとに区分される。

蓋部１１、１２はそれぞれ基部１０の上部を２つに分割して覆い、蓋部１１は第１搬送路１３ａを覆い、蓋部１２は第２搬送路１３ｂの上方を覆う。蓋部１１、１２はそれぞれピン１４、１５によって基部１０に係止されており、容易に着脱することができるようになっている。蓋部１１、１２は、基部１０の溝１３を移動するチップＣの様子を視認することができるように背面側が透視可能な材料、例えば透明プラスチックで製造されている。

第１搬送路１３ａは、その全長の半分程度のところまでは第２搬送路１３ｂとの接続部に向けてテーパ状に搬送路幅を拡大し、そこからは第２搬送路１３ｂとの接続部にまで略一定の搬送路幅を維持するような形状になっている。第１搬送路１３ａと投入部２の下端部は第１搬送路１３ａの搬送路幅が最も狭いところで連通している。従って、投入部２から投入された大量の電子部品は、第１搬送路１３ａに落下したときには搬送路幅の最も狭いところに密集した状態となっているが、第１搬送路１３ａを搬送される過程で搬送路幅が広がるにつれて密集状態が解消され、個々の姿勢変化の自由度が増すことになる。

図４において、第１搬送路１３ａは蓋部１１と溝１３の間に形成され、蓋部１１と溝１３の底との距離が第１搬送路１３ａの高さｈ１となる。この高さは、円盤状のチップＣが外周部を上下に向けた姿勢、すなわち最も全高が高くなる姿勢にあるときの全高より若干大きくなるように確保されている。これにより第１搬送路１３ａでは、外周部を上下に向けた姿勢、いわゆる立ち姿勢にあるチップＣが、円盤面を上下に向けた姿勢、いわゆる寝姿勢に姿勢変更することができる。

第２搬送路１３ｂは蓋部１２と溝１３の間に形成されている。第２搬送路１３ｂの高さｈ２は、チップＣが円盤面上下に向けた姿勢、いわゆる寝姿勢にあるときに全高より若干大きくなるように確保されている。これにより第２搬送路１３ｂでは、寝姿勢にあるチップＣのみが移動することができ、チップＣは蓋部１２との摩擦の影響をほとんど受けることなく円滑に移動することができる。

第１搬送路１３ａと第２搬送路１３ｂとの境界には仕切り部１６が設けられている。仕切り部１６は蓋部１１に設けられ、蓋部から下方に突出するように形成されている。仕切り部１６の下部は溝１３と平行な平面となっている。この下部の幅ｂ１は寝姿勢にあるチップＣの全幅と同じか若干大きい程度である。仕切り部１６の高さｈ３は、寝姿勢にあるチップＣが上下に２段重ねになったときの全高より若干大きくなるように確保されている。これにより、仕切り部１６の下に二段重ねの状態でチップＣが進入した場合、上段のチップＣは蓋部１２と衝突してその位置に留まり、その間に下段のチップＣが第２搬送路１３ｂに進入する。

図５に示すように下段のチップＣ１が第２搬送路１３ｂに進入し、その後に続くチップＣ２がそのまま上段のチップＣ３の下に進入してきた場合、チップＣ２とチップＣ３の位置関係によってはチップＣ３がバランスを崩すことがあるが、チップＣ３は仕切り部１６の下にいるため、大きく傾くようなことはなく、第２搬送路１３ｂへ進入しようとしているチップＣ２の進路を妨げることはない。

図２、図６において、第１搬送路１３ａのテーパ状に搬送路幅が拡大する部位には波状
の仕切り板１７が設けられている。仕切り板１７は３枚の三角板を連続することで波状を形成している。大量のチップＣに振動を付与すると、立ち姿勢のチップＣが互いに密着しあって大きな一塊のチップ群を形成す現象が起り易い。このような一塊となったチップ群は互いの円盤面を完全に密着させた状態にあるため、一度形成されると容易には分断することができない。仕切り板１７は、投入部２から投入されたチップＣの搬送路のうち最も投入部２に近いところの直線部を波状にすることで、チップ群の形成を抑制し、仮に形成されたとしても互いの円盤面を不揃いの状態にすることでチップ群を分断し易くする役割を担っている。

図２において、波状の仕切り板１７に続いて第２の仕切り板１８が設けられている。第２の仕切り板１８は仕切り板１７が設けられているテーパ状の直線部と直交する方向に延伸された平板で形成されている。第２の仕切り板１８の高さｈ４は、図７に示すように立ち姿勢にあるチップＣの全高の半分の高さより大きくなっている。これにより、チップＣの重心は第２の仕切り板１８より低い位置となるので、立ち姿勢にあるチップＣは第２の仕切り板１８と衝突すると必ず倒され、強制的に寝姿勢に矯正される。

第２の仕切り板１８は、加振によるチップＣの移動方向に傾いているため、チップＣには搬送路幅の方向に移動させる力が作用するので、チップ群を分離し、互いに距離をおいた状態に分散させることができる。分散されたチップＣは寄りかかるものがないため、安定を失って容易に転倒する。

チップＣの移動方向において第２の仕切り板１８の先には第３の仕切り板１９、２０が設けられている。第３の仕切り板１９、２０は第２の仕切り板１８と同様に対し正にあるチップＣを寝姿勢に矯正する役割を担っている。従って、第２の仕切り板１８と同じ高さが確保されている。第３の仕切り板１９、２０はチップの移動方向に距離をおいて設けられている。この距離は、チップＣがこれらの間を円滑に移動することを妨げない程度に確保されている。

第３の仕切り板１９、２０は、それぞれの先端部がチップＣの移動方向において重なり、かつ反対方向を向くように設けられている。第３の仕切り板１９、２０のこのような位置関係により、チップＣは第３の仕切り板１９、２０の間を強制的に蛇行しながら移動することになる。このようにチップＣを強制的に蛇行させることで、チップ群が形成されにくくなり、仮に形成されたとしても蛇行の過程で崩壊し、互いに距離をおいた分散状態にすることができる。

なお、第２の仕切り板１８と第３の仕切り板１９、２０は何れかを択一的に設置するだけでも前述した作用効果を十分に発揮することができる。

さらに第１搬送路１３ａには適宜の間隔で整流部材２１が設けられている。整流部材２１は投入された大量のチップＣを第１搬送路１３ａの全体に均一に分散させるとともに一塊となったチップ群を分散する役割を担っている。第１搬送路１３ａが３つの第２搬送路１３ｂに分岐するところには、各第２搬送路１３ｂに対応して３つの整流部材２２が設けられている。この整流部材２２は第２搬送路１３ｂ側を直線部とした半円形の整流部材である。第２搬送路１３ｂ側を直線部とすることで、整流部材２２と仕切り部１６との間に空間を形成し、整流された後のチップＣの移動の自由度を高めている。

図８において、第１整列部１３ｃは第２整列部１３ｄとの接続部に向けてその搬送路幅ｂ２を漸減させているが、その途中に拡幅部２３を設け、搬送路幅ｂ２を急拡大させた後に再び第２整列部との接続部に向けて搬送路幅ｂ２を漸減させている。搬送路幅ｂ２が漸減するに従い、チップＣは徐々に整列され、第２整列部１３ｄに至るまでの間に図２に示
すように縦一列に整列された状態となる。第２整列部１３ｄの搬送路幅ｂ３はチップＣの直径より若干大きい程度であり、チップＣは縦一列に整列された状態を維持したまま搬送部３の他端３ｂまで搬送される。

第１整列部１３ｃ、基部１０の上部に形成された溝１３の両側面を壁面２４、２５としている。軸２６は加振によって特定の方向に移動するチップＣの移動方向を示す移動軸であり、壁面２４、２５は軸２６に対して非対称の関係に形成されている。第１整列部１３ｃのチップＣは壁面２４、２５に接触しながら搬送されるため、壁面２４寄りのチップＣと壁面２５寄りのチップＣでは移動速度が異なることになる。これにより壁面２４、２５の間を搬送される複数のチップＣの移動速度には差が生じるので、拡散した状態から縦一列に収束する過程において、両壁面２４、２５の間でいくつかのチップＣが互いに対抗してせり合い、搬送路が塞がるような不具合は起りにくくなる。

壁面２５は加振によるチップＣの移動方向に壁面が向いているので、加振によってチップＣには壁面２５から離れようとする力が働く。従って、いくつかのチップＣが両壁面２４、２５の間で密集しあうようなことが仮に起ったとしても、これらのチップＣは壁面２５から離れようとするので、密集状態は多くの場合自然に解消される。

拡幅部２３は、漸減基調の中において搬送路幅を急拡大させることで、チップＣの移動の自由度を高める役割を担っている。ここでは搬送路幅ｂ４まで漸減したところに拡幅部２３を設けている。搬送路幅ｂ４は、チップＣが２つであれば同時に通過することができるが３つだと通過することができない程度の大きさである。拡幅部２３は、チップＣの密集状態を緩衝する役割を担い、搬送路幅の漸減基調の中に一箇所急激に拡幅させることで、チップＣの移動の自由度を増し、未然に防止することができる。

このように電子部品搬送装置１は、搬送部に振動を付与することにより電子部品を搬送するものであり、搬送部の一端から大量に投入された電子部品は搬送部を移動する過程で任意の姿勢から特定の姿勢に整列矯正され、他端に到達する。従来のこの種の装置のように回転体を備える必要はない。搬送部に形成されている搬送路は幅より長さによって電子部品の整列矯正の効率、精度を向上させているので、装置の幅を必要最小限に抑えることができる。従って、電子部品搬送装置１は電子部品実装装置の限られた幅の装着スペースに多くを装着することができるようになり、電子部品の供給効率の向上、ひいては実装効率の向上に大きく寄与することになる。

本発明によれば、投入部に任意の姿勢で投入された電子部品は、搬送部に振動を付与することによって搬送され、搬送の過程で特定の姿勢に整列矯正される。従来のこの種の装置のように回転体を備えておらず、装置の幅を必要最小限に抑えることができるので、電子部品実装装置の限られた幅の装着スペースに多くを装着することができるようになり、電子部品の供給効率の向上に大きく寄与することになるので、電子部品実装分野において有用である。

１ 電子部品搬送装置
２ 投入部
３ 搬送部
４ 振動付与部
１３ａ 第１搬送路
１３ｂ 第２搬送路
１３ｃ 第１整列部
１３ｄ 第２整列部
１６ 仕切り部
２３ 拡幅部
２４、２５ 壁面

Claims (6)

1. 電子部品を投入する投入部と、前記投入部に投入された電子部品を搬送する搬送部と、前記搬送部に振動を付与して電子部品を特定の方向に移動させる振動付与部を備え、前記投入部に任意の姿勢で投入された電子部品を前記搬送部に振動を付与することによって特定の姿勢に矯正して搬送する電子部品搬送装置であって、
   前記搬送部は、電子部品が任意の姿勢から前記特定の姿勢に矯正される第１搬送路と、前記第１搬送路で前記特定の姿勢に矯正された電子部品が搬送される第２搬送路を備えていることを特徴とする電子部品搬送装置。
2. 前記第２搬送路は、前記第１搬送路で前記特定の姿勢に矯正された電子部品が縦一列に整列される第１整列部と、前記縦一列に整列された電子部品が搬送される第２整列部と、からなり、前記第１整列部は、前記第２整列部との接続部に向けてその搬送路幅が漸減することを特徴とする請求項１に記載の電子部品搬送装置。
3. 前記第１整列部の搬送路を形成する両壁面が非対称な位置関係であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品搬送装置。
4. 何れかの壁面が前記特定の方向に向いていることを特徴とする請求項３に記載の電子部品搬送装置。
5. 前記第１整列部の途中に拡幅部を設け、前記拡幅部で一旦拡大した搬送路幅が前記第２整列部との接続部に向けて再び漸減することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の電子部品搬送装置。
6. 前記第１搬送路と前記第２搬送路との境界部に、前記第１搬送路の高さを前記第２搬送路の高さまで段階的に減少させる仕切り部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電子部品搬送装置。

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