JP2011091252A - 電子部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ベルト上の先頭部品と２番目部品との間に確実に隙間を設けることにより、安定した部品供給を可能とする電子部品供給装置を提供する。
【解決手段】搬送ベルト３を、部品を載架可能なように所定間隔の隙間を設けて並設された２本のベルトから構成する。また、搬送ベルト３の下側から、搬送ベルト３の隙間を通して突出可能なアーム２１と、搬送ベルト３上の部品を挟んで、アーム２１に対向配置されたカバー２５とを設ける。そして、第２部品Ｃ２がアーム２１の端部の上方に達したとき、アーム２１を突出状態として第２部品Ｃ２を押し上げると共に、アーム２１とカバー２５とで第２部品Ｃ２を狭持することで、第２部品Ｃ２以降の移動を堰き止め、第１部品Ｃ１と第２部品Ｃ２との間に隙間を形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子部品を基板に自走する電子部品実装装置に用いられる電子部品供給装置に関する。

従来の電子部品供給装置としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。
この技術は、例えば表面実装用ＩＣ（ＱＦＰ、ＰＬＣＣ等）のようなチップ形の電子部品を筒状のスティック内に収容し、このスティックを用いて電子部品実装装置等に電子部品を供給するものである。
図７は、従来のスティック収容部品の供給装置の構造を示す図である。

この装置においては、斜設されたスティック１０１から自重により滑り出た部品Ｃは、プーリ１０２と駆動モータ１０８のプーリ１０８ａとの間に架設されたベルト１０３によって搬送される。そして、この部品Ｃは、プーリ１０２と、プーリ１０２に対向して設けられ、ばね１１０によってプーリ１０２の方向へ付勢されるローラ１０４との間に狭持されて順次１個ずつ重ならないように受け台１０５上に受け渡された後、自重により搬送ベルト１０７上に滑り落ちる。

この搬送ベルト１０７は、ベルト１０３により回転駆動されるプーリ１０６によって駆動されるが、プーリ１０６での回転半径の差でベルト１０３より高速で駆動されるため、各部品間にはそれぞれ所定の間隔が設けられる。
その後、搬送ベルト１０７上を所定の行程端まで送られた部品がセンサ１０９により検出されると駆動モータ１０８が停止し、図７に示す吸着ヘッド１１１により吸着されて次工程へ搬送される。

また、従来のチップ部品供給装置として、例えば特許文献２に記載の技術がある。 この技術は、ベルト上に一列に整列した部品のうち、先頭のチップ部品と２番目のチップ部品との間に隙間を形成する手段を設けたものである。ここでは、２番目部品に対応するベルトの下側位置に上下動可能な押圧ピンを配置し、押圧ピンを上昇させその先端でベルトを押圧変形させることで、２番目部品を案内溝の上面に押し付けて保持している。これにより、２番目以降の部品を堰き止め、先頭部品との間に隙間を形成する。

特開平３−１６６１１４号公報 特開平８−４８４１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、部品分離機構部が吸着位置から離れている為に、段取り換え等で装置を持ち運んだ際に、図８に示すように部品間の隙間が無くなり、先頭部品Ｃ１の後端部に突出したばり５０１と２番目部品Ｃ２の前端部に突出したばり５０２とが互いに干渉し、先頭部品Ｃ１が傾いてしまう可能性がある。すると、先頭部品Ｃ１を吸着ヘッド１１で吸着する際にエア漏れを起こし、安定した供給の妨げとなる。

また、上記特許文献２に記載の技術にあっては、２番目以降の部品を堰き止める機構として、下からベルトを押す方法を採用しているため、ベルトを押すことで搬送機能が低下し、先頭部品も止まってしまう可能性があり、先頭部品と２番目の部品との間に隙間を設けることができない場合がある。さらに、ベルトを押すことで、ベルトに損傷を与えるおそれもある。
そこで、本発明は、搬送ベルト上の先頭部品と２番目部品との間に確実に隙間を設けることにより、安定した部品供給を可能とする電子部品供給装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に係る電子部品供給装置は、複数の電子部品を搬送ベルトによって整列状態で搬送し、順次所定の部品供給位置に供給する電子部品供給装置であって、前記搬送ベルトは、前記電子部品を載架可能なように所定間隔の隙間を設けて並設された複数本のベルトからなり、前記搬送ベルトの下側から、当該搬送ベルトの隙間を通して突出可能な突出部材と、前記突出部材に対向配置された固定部材と、前記突出部材を突出状態として前記搬送ベルト上の先頭側から２番目の電子部品である第２部品を押し上げると共に、前記突出部材と前記固定部材とで前記第２部品を狭持することで、前記第２部品以降の移動を堰き止める部品保持手段と、を備えることを特徴としている。

このように、一列に連なって搬送される部品のうち、先頭側から２番目の部品を、搬送ベルトを介さずに突出部材と固定部材とで直接狭持するので、第２部品を保持した際の搬送ベルトの搬送機能を維持することができる。したがって、このような構成で第２部品以降の移動を堰き止めることで、先頭部品と第２部品との間に確実に隙間を設けることができる。

そして、部品供給位置まで搬送された先頭部品が部品搬送装置の吸着ヘッドで吸着され、搬送ベルト上から取り除かれると、それまで先頭側から２番目に位置していた部品が先頭部品となり、それまで先頭側から３番目に位置していた部品が第２部品となる。これにより、部品保持手段によってこの状態での第２部品以降の移動が堰き止められ、先頭部品と第２部品との間に隙間が形成される。このように、常に先頭に位置する部品と２番目に位置する部品との間に隙間を形成することができる。

また、請求項２に係る電子部品供給装置は、請求項１に係る発明において、前記搬送ベルト上の所定位置における先頭部品の有無を検出する部品検出手段と、前記搬送ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段と、をさらに備え、前記部品保持手段は、前記部品検出手段で先頭部品を検出してから、前記第２部品が前記突出部材の上方に移動するまでの時間が経過したとき、前記突出部材を突出状態とし、前記ベルト駆動制御手段は、前記部品保持手段で前記突出部材を突出状態としてから、前記先頭部品が前記部品供給位置に移動するまでの時間が経過したとき、前記搬送ベルトを停止することを特徴としている。
これにより、確実に第２部品を突出部材と固定部材とで狭持することができると共に、先頭部品を第２部品から離反したあと、先頭部品を所定の部品供給位置で確実に停止させることができる。

本発明によれば、先頭部品と第２部品との間に確実に隙間を設けることができ、安定した部品供給を実現することができるという効果が得られる。

本発明における電子部品供給装置の主要部を示す概略構成図である。 搬送機構および分離機構を示す斜視図である。 分離機構の構成を示す拡大図である。 制御回路の構成を示すブロック図である。 本発明の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の動作を説明するための部品状態図である。 従来装置の構成を示す図である。 従来装置の課題を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
図１は、本発明における電子部品供給装置の主要部を示す概略構成図である。
図中、符号１はスティックであり、表面実装用ＩＣ（ＱＦＰ、ＰＬＣＣ等）のようなチップ形の電子部品を収納する筒状の部材である。このスティック１は、図１に示すように斜設されており、自重によってスティック１内に収納された部品が滑り出るようになっている。スティック１から滑り出た部品は、受け台２を経て搬送ベルト３上に載置され、以後、搬送機構により搬送ベルト３上を整列状態で搬送される。

ここで、搬送機構は、無端状の搬送ベルト３と、後述する制御回路３０によって駆動される駆動モータ４と、駆動モータ４により回動されるギアプーリ５と、円滑回動する複数の従動プーリ６とから構成される。搬送ベルト３は、ギアプーリ５と従動プーリ６とに架設されている。この搬送ベルト３は、図２に示すように、部品搬送方向に直交する方向に所定間隔の隙間を設けて並設された２本のベルトからなり、各部品は、２本のベルト上に載架した状態で搬送される。

また、この電子部品供給装置は、所定範囲における部品の有無を検出する検出センサ１１を備える。この検出センサ１１は、搬送ベルト３上の先頭の部品が所定位置まで送られたか否かを検知するためのものである。ここでは、検出センサ１１を搬送ベルト３上の行程端近傍の所定の部品供給位置より上流側に配置する。
本実施形態では、検出センサ１１で先頭部品を検知すると、分離機構によって先頭部品と先頭側から２番目の部品との間に一定の隙間を形成する。

図３は、分離機構の具体的構成を示す拡大図である。
分離機構は、アーム２１と、アーム２１を回転可能に支持する回転軸２２と、後述する制御回路３０によって駆動されるソレノイド２３と、アーム２１を図３における左旋方向に付勢するばね２４と、カバー２５とから構成される。
ソレノイド２３は、通常時にはオン状態となり、アーム２１の一端を矢印Ａの方向へ作動する。この通常状態では、アーム２１の他端は、搬送ベルト３の下側に位置した状態となる。なお、ここでは、アーム２１の他端（搬送ベルト３側端部）が検出センサ１１の配置位置より搬送ベルト３の上流側に位置するように、アーム２１を設計する。

一方、ソレノイド２３をオフ状態としてアーム２１の一端を開放すると、ばね２４の付勢力により、アーム２１が回転軸２２を支点として図３における左旋方向に回転する。これにより、アーム２１の他端は、搬送ベルト３の上側まで突出した状態となる。すなわち、ソレノイド２３がオフ状態であるとき、図２（ｂ）に示すように、アーム２１の他端が２本のベルトの間の隙間から突出するようにアーム２１を配置する。
また、カバー２５は、搬送ベルト３上の部品を挟んで、アーム２１の搬送ベルト３側端部に対向配置する位置に固定されている。

次に、制御回路３０で実行する処理について説明する。
図４は、制御回路３０を説明するブロック図である。
この図４に示すように、制御回路３０には、検出センサ１１の検出信号が入力される。検出センサ１１から制御回路３０に先頭部品が所定位置に達したことを示す検出信号ＯＮが入力されると、制御回路３０は、先頭部品が上記所定位置に達してから予め設定した待機時間Ｔａが経過したか否かを判定する。そして、待機時間Ｔａが経過したとき、制御回路３０は、ソレノイド２３に対して、ソレノイド２３をオフ状態とするための指令信号を出力する。次いで、先頭部品が上記所定位置に達してから予め設定した待機時間Ｔｂ（＞Ｔａ）が経過したか否かを判定し、待機時間Ｔｂが経過したとき、制御回路３０は、駆動モータ４に対して、駆動モータ４を停止状態とするための指令信号を出力する。

ここで、上記待機時間Ｔａは、先頭部品が上記所定位置に達してから、先頭側から２番目の部品がアーム２１の搬送ベルト３側端部の真上に到達するまでの時間に設定する。また、上記待機時間Ｔｂは、先頭部品が上記所定位置に達してから、先頭部品が上記部品供給位置に到達するまでの時間に設定する。これら待機時間Ｔａ及びＴｂは、部品の大きさや搬送ベルト３の速度に応じて設定する。

その後、先頭部品が、図示しない部品搬送装置に設けられた吸着ヘッドにより上記部品供給位置で吸着され、検出センサ１１によって先頭部品が検出されない状態となると、検出センサ１１から制御回路３０に検出信号ＯＦＦが入力される。すると、制御回路３０は、ソレノイド２３に対して、ソレノイド２３をオン状態とするための指令信号を出力すると共に、駆動モータ４に対して、駆動モータ４を駆動状態とするための指令信号を出力する。
なお、図１において、アーム２１が突出部材に対応し、カバー２５が固定部材に対応し、ソレノイド２３、ばね２４及び制御回路３０が部品保持手段に対応し、駆動モータ４及び制御回路３０がモータ駆動制御手段に対応している。

（動作） 次に、本実施形態の動作について、図５及び図６を参照しながら説明する。
図５は、本実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図６は、本実施形態の動作を説明するための部品状態図である。
スティック１内から自重により次々と連続的に滑り出た部品は、受け台２を経て搬送ベルト３上に載置され、以後、搬送ベルト３により図１の右方向に搬送される。このとき、各部品は隙間無く一列に連なって搬送される。

そして、図５の時刻ｔ１で、図６（ａ）に示すように、搬送ベルト３上の先頭の部品である第１部品Ｃ１が検出センサ１１の検出可能範囲に達すると、検出センサ１１がこれを検出し、制御回路３０に検出信号ＯＮを出力する。
このとき、制御回路３０は、検出信号ＯＮを検出してから待機時間Ｔａが経過するまで、各指令信号の出力を待機する。したがって、この間、搬送ベルト３による各部品の搬送は継続される。

そして、時刻ｔ１から待機時間Ｔａが経過した時刻ｔ２で、図６（ｂ）に示すように、先頭側から２番目の部品である第２部品Ｃ２がアーム２１の搬送ベルト３側端部の真上まで移動すると、制御回路３０は、ソレノイド２３をオフ状態とする指令信号を出力する。
これにより、アーム２１は、回転軸２２を支点としてばね２４が付勢する方向に回転し、アーム２１の搬送ベルト３側端部が、２本の搬送ベルト３の隙間を通って搬送ベルト３の上側まで突出する。このとき、図６（ｃ）に示すように、アーム２１の端部で第２部品Ｃ２を押し上げ、第２部品Ｃ２を搬送ベルト３から離反した状態でアーム２１の端部とカバー２５とで狭持することになる。なお、アーム２１の突出量は、部品の厚さより小さくなるように設計する。

このように、第２部品Ｃ２をアーム２１とカバー２５とで狭持することで、第２部品Ｃ２が停止した状態で保持される。したがって、それに伴って第２部品Ｃ２以降の部品も停止した状態となる。
この状態で駆動モータ４の駆動を継続すると、第１部品Ｃ１のみが搬送ベルト３によって前方に搬送され、図６（ｄ）に示すように、第１部品Ｃ１と第２部品Ｃ２及びそれ以降の部品との間に隙間が形成される。

そして、時刻ｔ１から待機時間Ｔｂが経過した時刻ｔ３で、第１部品Ｃ１が部品供給位置に到達すると、制御回路３０は、駆動モータ４を停止する指令信号を出力する。これにより、第１部品Ｃ１と第２部品Ｃ２との間に一定の隙間が形成された状態で第１部品Ｃ１が停止する。そのため、この部品供給位置では、安定して第１部品Ｃ１を吸着することができる。

その後、時刻ｔ４で、第１部品Ｃ１が部品搬送装置に設けられた吸着ヘッドにより吸着されると、検出センサ１１からの検出信号がＯＦＦとなる。
すると、制御回路３０は、ソレノイド２３をオン状態とする指令信号を出力する。これにより、アーム２１は回転軸２２を支点として図３における右旋方向へ回転し、アーム２１の端部が搬送ベルト３の下側へ引っ込むことで第２部品Ｃ２が開放される。また同時に、制御回路３０は、駆動モータ４を駆動状態とする指令信号を出力する。これにより、第２部品Ｃ２以降の部品が搬送ベルト３によって隙間無く搬送される。
以降、第２部品Ｃ２を先頭部品として、上述した動作を繰り返す。

ところで、第２部品Ｃ２以降の部品を堰き止める手法として、特許文献２に記載の技術のように、第２部品Ｃ２に対応する搬送ベルトの下側位置に上下動可能な押圧ピンを配置し、押圧ピンを上昇させその先端で搬送ベルトを押圧変形させることで、第２部品Ｃ２を案内溝の上面に押し付けて保持するものがある。
しかしながら、この場合、搬送ベルトを直接押す構成であるため、搬送ベルトを押すことで搬送機能が低下し、第１部品Ｃ１も停止してしまう可能性がある。そのため、第１部品Ｃ１と第２部品Ｃ２との間に隙間を設けることができない場合がある。さらに、搬送ベルトを押すことで、搬送ベルトに損傷を与える可能性もある。 また、上記のように第２部品Ｃ２を上下方向から狭持して保持するのに代えて、第２部品Ｃ２を左右方向から狭持して保持するものもある。しかしながら、この場合、部品の側方に部品保持機構を設ける必要があり、スペース効率が悪い。

さらに、本実施形態におけるスティックフィーダのように、側面にリードが出ている部品を対象としている場合、部品を左右方向から狭持した際にリードに損傷を与えるおそれがある。
また、別の手法として、第２部品Ｃ２を上方から吸着することで、第２部品Ｃ２以降の部品を堰き止めるものもあるが、この場合に部品の上方に部品吸着機構を設ける必要があり、スペース効率が悪い。

これに対して、本実施形態では、第２部品Ｃ２を下から押し上げて第２部品Ｃ２以降を堰き止める構成とするので、スペース効率を向上させることができる。また、搬送ベルト３を、所定間隔を設けて並設した２本のベルトから構成し、アーム２１の搬送ベルト３側端部を２本のベルトの間から突出して第２部品Ｃ２を押し上げるので、第１部品Ｃ１の搬送機能を維持することができると共に、搬送ベルトに損傷を与えるのを防止することができる。

（効果）
このように、上記実施形態では、搬送ベルトを、部品を載架可能なように所定間隔毎に並設された２本のベルトから構成し、アームの搬送ベルト側端部を２本のベルトの間から突出可能な構成とする。したがって、アームを突出状態とした際に、搬送ベルトを介さずに、アームとカバーとで直接第２部品を狭持することができる。そのため、部品の搬送機能を維持した状態で第２部品以降を堰き止めることができ、確実に第１部品と第２部品との間に隙間を形成することができる。また、搬送ベルトを損傷するおそれもない。

さらに、第２部品を下から押し上げて保持することで第２部品以降を堰き止める構成とするので、第２部品の保持機構を部品の上方や側方に設ける必要がない。そのため、スペース効率を向上させることができる。
また、先頭部品の所定位置での有無を検出するセンサを設け、センサで先頭部品を検出してから、第２部品がアームの上方に移動するまでの時間が経過したときに、ソレノイドをオフ状態としてアームを突出状態とする。このように、アームを突出状態とするタイミングを制御することで、確実に第２部品をアームとカバーとで狭持することができる。

さらに、アームを突出状態としてから、先頭部品が所定の部品供給位置に移動するまでの時間が経過したとき、搬送ベルトを停止する。このように、搬送ベルトを停止するタイミングを制御することで、先頭部品を上記部品供給位置で確実に停止させることができ、安定した部品供給を実現することができる。
以上のように、比較的簡易な構成で、先頭部品と第２部品との間に確実に隙間を設けることができ、安定した部品供給を実現することができる。

（変形例）
なお、上記実施形態においては、搬送ベルト３を２本のベルトから構成する場合について説明したが、３本以上のベルトから構成することもできる。例えば、搬送ベルトを３本のベルトから構成する場合、アーム２１の搬送ベルト３側端部を二股に分岐形成し、各ベルト間の２つの隙間から上記分岐形成した各端部を突出させるようにすればよい。このように、搬送ベルトを３本以上のベルトから構成することで、部品の搬送および第２部品の押し上げをより安定して行うことができる。

また、上記実施形態においては、検出センサ１１からの検出信号がＯＮとなってから待機時間Ｔａ後にソレノイド２３をオフ状態とする場合について説明したが、検出センサ１１で先頭部品を検出したときに、第２部品がアーム２１の搬送ベルト３側端部の上方に位置していれば、待機時間Ｔａを設ける必要はない。すなわち、この場合、検出センサ１１からの検出信号がＯＮとなるのと同時に、ソレノイド２３をオフ状態とすることになる。

さらに、上記実施形態においては、アーム２１を突出状態とする際に、ソレノイド２３をオフ状態とし、ばね２４の付勢力によってアーム２１を回転軸２２を支点として図３における左旋方向に回転させる場合について説明したが、ソレノイド２３とばね２４との配置を逆にすることもできる。すなわち、図３におけるソレノイド２３の位置にばね２４を配置し、図３におけるばね２４の位置にソレノイド２３を配置することもできる。

このとき、アーム２１を通常状態（非突出状態）とする場合には、ソレノイド２３をオフ状態とし、ばね２４によりアーム２１を右旋方向に付勢すればよい。一方、アーム２１を突出状態とする場合には、ソレノイド２３をオン状態とし、アーム２１の搬送ベルト３側端部を図３の矢印Ａの方向へ作動すればよい。この場合にも、図３に示す構成を採用した場合と同様の作用効果が得られる。

また、上記実施形態においては、検出センサ１１をアーム２１の搬送ベルト３側端部より下流に配置する場合について説明したが、検出センサ１１をアーム２１の搬送ベルト３側端部より上流に配置することもできる。 さらにまた、上記実施形態においては、スティックを用いた電子部品供給装置に本発明を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば整列装置を用いて、ばらばらの状態でストックした部品を順次一列に連なって整列させ、搬送する電子部品供給装置等にも本発明を適用することができる。

１…スティック、２…受け台、３…搬送ベルト、４…駆動モータ、５…ギアプーリ、６…従動プーリ、１１…検出センサ、２１…アーム（突出部材）、２２…回転軸、２３…ソレノイド、２４…ばね、２５…カバー（固定部材）、３０…制御回路

Claims (2)

1. 複数の電子部品を搬送ベルトによって整列状態で搬送し、順次所定の部品供給位置に供給する電子部品供給装置であって、
   前記搬送ベルトは、前記電子部品を載架可能なように所定間隔の隙間を設けて並設された複数本のベルトからなり、
   前記搬送ベルトの下側から、当該搬送ベルトの隙間を通して突出可能な突出部材と、
   前記突出部材に対向配置された固定部材と、
   前記突出部材を突出状態として前記搬送ベルト上の先頭側から２番目の電子部品である第２部品を押し上げると共に、前記突出部材と前記固定部材とで前記第２部品を狭持することで、前記第２部品以降の移動を堰き止める部品保持手段と、を備えることを特徴とする電子部品供給装置。
2. 前記搬送ベルト上の所定位置における先頭部品の有無を検出する部品検出手段と、
   前記搬送ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段と、をさらに備え、
   前記部品保持手段は、前記部品検出手段で先頭部品を検出してから、前記第２部品が前記突出部材の上方に移動するまでの時間が経過したとき、前記突出部材を突出状態とし、
   前記ベルト駆動制御手段は、前記部品保持手段で前記突出部材を突出状態としてから、前記先頭部品が前記部品供給位置に移動するまでの時間が経過したとき、前記搬送ベルトを停止することを特徴とする請求項１に記載の電子部品供給装置。

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