JP2014114026A - ワーク挿入装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置を小型、且つ、廉価に構成できるワーク挿入装置を提供する。
【解決手段】ワーク挿入装置のディスク部11aは、前面の外周縁に多数の収納凹部11a1を有し、外周面に多数の係合ピン11a4を有し、外周面上に設定された位置不変のワーク挿入場所以外を通過する複数の収納凹部11a1内のみに負圧を作用可能な負圧経路(11a2、11a3及び12b3)を有しており、その連続回転に連続回転に伴ってワーク貯蔵室12d1内を通過する複数の収納凹部11a1内に該ワーク貯蔵室12d1内に貯蔵されているワークを負圧によって引き込んで収納する。
【選択図】図1
【解決手段】ワーク挿入装置のディスク部11aは、前面の外周縁に多数の収納凹部11a1を有し、外周面に多数の係合ピン11a4を有し、外周面上に設定された位置不変のワーク挿入場所以外を通過する複数の収納凹部11a1内のみに負圧を作用可能な負圧経路(11a2、11a3及び12b3)を有しており、その連続回転に連続回転に伴ってワーク貯蔵室12d1内を通過する複数の収納凹部11a1内に該ワーク貯蔵室12d1内に貯蔵されているワークを負圧によって引き込んで収納する。
【選択図】図1
Description
本発明は、ピン係合孔及び凹部が並設されたテープの凹部内に電子部品等のワークを挿入するためのワーク挿入装置に関する。
この種のワーク挿入装置は、例えば下記特許文献1の図9に示されているように、送り孔と収納孔が並設されたキャリアテープと、キャリアテープを間欠移動させるためのテープ移動機構と、外周縁に複数のワーク保持溝を有するターンテーブルと、ターンテーブルをキャリアテープの間欠移動と同期して間欠回転させるためのテーブル回転機構と、ターンテーブル及びキャリアテープの停止時間を利用してワーク保持溝内にワークを供給するワーク供給機構と、ターンテーブル及びキャリアテープの停止時間を利用してワーク保持溝内のワークをキャリアテープの収納孔内に挿入するためのワーク挿入機構とを備えている。
また、前記テープ移動機構の役割をターンテーブルに担わせたワーク挿入装置として、キャリアテープの送り孔に係合可能な複数の係合ピンと複数のワーク保持溝をターンテーブルの外周面に設けた装置、例えば下記特許文献1の図1〜図7に示された装置や、下記特許文献2の図1〜図6に示された装置が提案されている。
しかしながら、下記特許文献1の図1〜図7に示された装置と下記特許文献2の図1〜図6に示された装置は、何れも、ターンテーブルのワーク保持溝内にワークを供給するためのワーク供給機構、具体的にはボールフィーダ(パーツフィーダとも称される)を用いる必要があるため、装置の小型化が難しいと共に装置の廉価化も難しい。
本発明の目的は、装置を小型、且つ、廉価に構成できるワーク挿入装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、ピン係合孔及び凹部が並設されたテープの凹部内に電子部品等のワークを挿入するためのワーク挿入装置であって、(a)略円板形状のディスク部の一方面で開口した一方面側開口と外周面で開口した外周面側開口を有し、且つ、前記ワークを収納可能であり、前記ディスク部の一方面の外周縁に前記テープの凹部の間隔と略等しい間隔にて周方向に形成された多数の収納凹部と、(b)前記テープのピン係合孔に挿入可能であり、前記ディスク部の外周面に前記テープのピン係合孔の間隔と略等しい間隔にて周方向に形成された多数の係合ピンと、(c)前記ディスク部の外周面上に設定された位置不変のワーク挿入場所以外を通過する複数の収納凹部内のみに負圧を作用可能な負圧経路、を有する回転自在な搬送ディスクと、多数の前記ワークをバルク状態で貯蔵可能であり、前記搬送ディスクのディスク部に設けられた多数の収納凹部のうちの一部に当たる複数の収納凹部の一方面側開口と向き合い、且つ、該複数の収納凹部の外周面側開口を閉塞するワーク貯蔵室と、前記搬送ディスクのディスク部を所定方向に連続回転させるためのディスク回転手段と、前記搬送ディスクのディスク部の負圧経路に負圧を作用させて、前記ワーク貯蔵室内のワークを前記複数の収納凹部内に引き込んで収納すると共に収納後のワークを前記ワーク挿入場所に至る過程で保持するための負圧作用手段と、前記テープのピン係合孔に前記ディスク部の係合ピンが挿入され、且つ、該テープのワーク挿入面が前記ディスク部の外周面の少なくとも前記ワーク挿入場所に接触した状態において、前記ワーク挿入場所を通過する複数の収納凹部内に収納されているワークを前記テープの凹部内に挿入するワーク挿入手段とを備える、ことをその特徴とする。
本発明によれば、装置を小型、且つ、廉価に構成できるワーク挿入装置を提供することができる。
本発明の前記目的及び他の目的と、各目的に応じた特徴と効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
先ず、図4(A)及び図4(B)を引用して、図1〜図3に示したワーク挿入装置に用いられているテープTA及びワークWOの形状等について説明する。
ワークWOは、基準寸法が長さ>幅=高さの寸法関係を有する略直方体形状を成している。ワークWOには、後記永久磁石14の磁力による吸着が可能であれば、コンデンサ、インダクタ、レジスタ等の電子部品の他、電子部品以外の部品を適宜使用できる。
テープTAは、所定の幅及び厚さを有する帯状を成している。テープTAの上面(ワーク挿入面)には、ワークWOの長さ、幅及び高さそれぞれよりも僅かに大きな長さ、幅及び深さを有する略直方体形状の多数の凹部TAaが、各凹部TAaの長さ向きがテープ走行方向と略直交するように、所定間隔IN1をおいてテープ走行方向(テープ長さ方向)に沿って並設されている。また、テープTAには、後記ディスク部11aの係合ピン11a4が挿入される横断面円形の多数(凹部TAaの数よりも少ない)のピン係合孔TAbが、間隔INよりも大きな間隔IN2をおいてテープ走行方向(テープ長さ方向)に沿って並設されている。また、ピン係合孔TAbと凹部TAaとの間隔IN3は一定である。
次に、図1〜図3を引用して、本発明を適用したワーク挿入装置の構造について説明する。図中の符号11は搬送ディスク、符号12はベース、符号13はベアリング、符号14は永久磁石、符号15はガイドローラである。ここでは、説明の便宜上、図1の手前側を前、奥側を後、上側を上、下側を下と表記する。
搬送ディスク11は、所定の厚さ及び半径を有する略円板形状のディスク部11aと、ディスク部11aの後面中央に設けられた略円柱形状の軸部11bを一体に備えている。図1に示した符号RCは搬送ディスク11の回転中心を示し、図2及び3に示した符号RCLは搬送ディスク11の回転中心線を示す。
ディスク部11aの前面の外周縁には、ワークWOの長さ、幅及び高さそれぞれよりも僅かに大きな長さ、幅及び高さを有する略直方体形状の多数(図中は72個)の収納凹部11a1、換言すれば、ワークWOを長さ向きで各々収納可能な多数の収納凹部11a1が、周方向に等角度間隔で並ぶように形成されている。各収納凹部11a1は、各々の長さ向きが回転中心線RCLと略平行であり、ディスク部11aの前面において開口した前面側開口と外周面において開口した外周面側開口を有している。周方向で隣り合う収納凹部11a1の間隔は、テープTAの凹部TAaの間隔IN1と略等しい。
また、ディスク部11aの後面には、内側内周面及び外側内周面に所定の半径を有する環状凹部11a2がその中心が回転中心RCと略一致するように形成されている。加えて、ディスク部11aの内部には、環状凹部11a2から各収納凹部11a1の内面に至る該各収納凹部11a1と同数の多数の細孔11a3が前から見て放射状に形成されている。
さらに、ディスク部11aの外周面には、テープTAのピン係合孔TAbに挿入可能な多数(図中は24個)の係合ピン11a4が、周方向に等角度間隔で並ぶように形成されている。各係合ピン11aの頭部は、テープTAのピン係合孔TAbへの挿入がスムースに行えるように丸みを有している。周方向で隣り合う係合ピン11a4の間隔は、テープTAのピン係合孔TAbの間隔IN2と略等しく、係合ピン11a4と収納凹部11a1との間隔は、テープTAのピン係合孔TAbと凹部TAaとの間隔IN3と略等しい。
軸部11bの後面には、略円柱状のモータ軸取付穴11b1がその中心が回転中心RCと略一致するように形成されている。図示を省略したが、モータ軸取付穴11b1には、搬送ディスク11を連続回転させるためのモータのモータ軸が取り付けられている。
ベース12は、所定の厚さを有する縦向きの支持部12aと、支持部12aの前面に設けられた環状凸部12bと、支持部12aの下端に設けられた横向きの脚部12cと、支持部12aの前面に設けられた貯蔵室形成部12dと、支持部12aの前面に設けられた磁石配置部12eを一体に備えている。
支持部12aには、貫通孔12a1が形成されている。図2及び図3から分かるように、搬送ディスク11はその軸部11bを貫通孔12a1にベアリング13を介して回転自在に配置されており、配置後の搬送ディスク11の回転中心線RCLは鉛直線(図示省略)と略90度を成している。
環状凸部12bの前面には、その内側内周面及び外側内周面の半径が、搬送ディスク11の環状凹部11a2の内側内周面及び外側内周面の半径と略一致するC状凹部12b1が形成されている。加えて、環状凸部12bの外周面には、該外周面から環状凹部12b1に至る負圧作用孔12b2が形成されており、該環状凸部12bの前面には、搬送ディスク11の環状凹部11a2に挿入可能な円弧状片12b3が突設されている。円弧状片12b3の内側内周面及び外側内周面の半径は、搬送ディスク11の環状凹部11a2の内側内周面及び外側内周面の半径と略一致し、その前後寸法は、搬送ディスク11の環状凹部11a2の深さと略一致しており、該円弧状片12b3の前から見た角度は略30度(図1の角度αを参照)である。図示を省略したが、負圧作用孔12b2には、該負圧作用孔12b2に負圧(エア吸引圧)を作用させるための負圧回路がチューブを介して接続されている。
図2及び図3から分かるように、搬送ディスク11は、環状凹部11a2の後面側開口がC状凹部12b1の前面側開口に略合致し、且つ、該環状凹部11a2内に円弧状片12b3が挿入された状態で、その後面を環状凸部12bの前面に回転自在に接触している。また、円弧状片12bは環状凹部11a2と細孔11a3との連通を遮るものであるため、負圧作用孔12b2に負圧(エア吸引圧)を作用させても、該円弧状片12b3に対応する複数(図中は7個又は6個)の収納凹部11a1内には負圧は作用せず、該円弧状片12b3に対応しない他の収納凹部11a1内のみに負圧が作用する。要するに、搬送ディスク11のディスク部11aの外周面上には、該ディスク部11aに設けられた多数の収納凹部11a1のうちの一部に当たる複数(図中は7個又は6個)の収納凹部11a1に負圧を作用させない領域(図1の角度αに対応する領域)が位置不変のワーク挿入場所として設定されており、負圧作用孔12b2に負圧(エア吸引圧)を作用させたときには、ワーク挿入場所以外を通過する複数(図中は65個又は66個)の収納凹部11a1のみに負圧を作用させることができる。
貯蔵室形成部12dには、前から見て略弓形を成す凹部12d1が形成されている。凹部12d1の前後寸法は、搬送ディスク11のディスク部11aの厚さよりも大きく、その内周面の曲率半径は、該ディスク部11aの半径と略一致している。加えて、凹部12d1の底面には、搬送ディスク11の係合ピン11a4を非接触で通過させるための円弧状溝12d2が形成されていると共に、テープTAの通過を許容するテープ通過孔12d3が該底面の接線方向に形成されている。
図1及び図2から分かるように、搬送ディスク11はディスク部11aの下側部分が凹部12d1内に配置されているものの、ディスク部11aはその外周面を凹部12d1の内周面と実質的に非接触で回転できるようになっている。この「実質的に非接触」はディスク部11aの回転に支障を生じないことを意味するものであり、接触するもののディスク部11aの回転に支障を生じない場合もその意味として含む。
また、図1及び図2から分かるように、凹部12d1内に配置されたディスク部11aの下側部分の前側には前から見て略弓形を成す空間が残存しており、該空間は多数のワークWOをバルク状態(多数のワークWOの向きが揃っていない状態を指す)で貯蔵可能なワーク貯蔵室(以下、ワーク貯蔵室12d1と言う)となっている。要するに、ワーク貯蔵室12d1は、ディスク部11aに設けられた多数の収納凹部11a1の一部に当たる複数(図中は21個)の収納凹部11a1の前面側開口と向き合い、且つ、該複数の収納凹部11a1の外周面側開口を閉塞している。
磁石配置部12eは、搬送ディスク11のディスク部11aの外周面と間隔をおいて向き合う湾曲面(符号無し)を有しており、該湾曲面に永久磁石14が配置されている。永久磁石14にはサマリウムコバルト磁石やネオジム磁石等の高磁力のものが好ましく使用できる。図1及び図3から分かるように、永久磁石14は、ディスク部11aの外周面上に設定された位置不変のワーク挿入場所(図1の角度αに対応する領域)を通過する複数(図中は7個又は6個)の収納凹部11a1の外周面側開口と略同一間隔をおいて向き合う長さを有しており、該複数の収納凹部11a1内に収納されているワークWOを磁力によってテープTAの凹部TAa内に引き込んで挿入する役目を果たす。
ガイドローラ15は、ベース12の支持部12aの前面に回転自在に配置されており、その外周面にテープTAが嵌り込むガイド溝15aを有している。このガイドローラ15は、テープTAをそのワーク挿入面が搬送ディスク11のディスク部11aの外周面に接触し、且つ、そのピン係合孔TAbに該ディスク部11aの係合ピン11a4が挿入されるように案内する役目を果たす。
尚、特許請求の範囲に記載した「テープ、凹部、ピン係合孔」には前掲のテープTA、凹部TAa、ピン係合孔TAbがそれぞれ該当し、「ワーク」には前掲のワークWOが該当し、「搬送ディスク、ディスク部、収納凹部、係合ピン、負圧経路」には前掲の搬送ディスク11、ディスク部11a、収納凹部11a1、係合ピン11a4、環状凹部11a2と多数の細孔11a3と円弧状片12b3がそれぞれ該当し、「ワーク貯蔵室」には前掲のワーク貯蔵室12d1が該当し、「ディスク回転手段」には前掲のモータ(図示省略)が該当し、「負圧作用手段」には前掲の負圧回路(図示省略)が該当し、「ワーク挿入手段」には前掲の永久磁石14が該当する。
次に、図5(A)及び図5(B)を引用して、図1〜図3に示したワーク挿入装置におけるワーク挿入動作について説明する。
ワーク挿入動作を開始するに際しては、ワーク貯蔵室12d1内に多数のワークWOを投入すると共に、テープTAを図1に示したように配置する。図1及び図2に示した2点鎖線はワークWOの貯蔵上限であり、投入後の多数のワークWOはワーク貯蔵室12d1内にバルク状態で貯蔵される。そして、搬送ディスク11を図1において時計回り方向に連続回転させると共に、ベース12の負圧作用孔12b2に負圧(エア吸引圧)を作用させる。
搬送ディスク11のディスク部11aの外周面に案内されたテープTAのピン係合孔TAbには該ディスク部11aの係合ピン11a4が挿入されるため、テープTAは、そのワーク挿入面が該ディスク部11aの外周面の少なくともワーク挿入場所(図1の角度αに対応する領域)に接触した状態で、搬送ディスク11の連続回転に伴って連続移動する。
図5(A)に示したように、連続回転する搬送ディスク11に設けられた多数の収納凹部11a1の一部に当たる複数の収納凹部11a1はワーク貯蔵室12d1内を通過するようになっており、しかも、該複数の収納凹部11a1内にはベース12のC状凹部12b1から搬送ディスク11の環状凹部11a2及び各細孔11a3を通じて負圧が作用しているため、ワーク貯蔵室12d1内を通過する複数の収納凹部11a1内に該ワーク貯蔵室12d1内に貯蔵されているワークWOが引き込まれて収納される。
ワーク貯蔵室11c内に投入される多数のワークWOは通常は外観検査や特性検査等の各種検査が完了した後のものであるため、前記複数の収納凹部11a1内へのワークWOの引き込み及び収納はスムースに行える。
搬送ディスク11の連続回転に伴ってワーク収納後の収納凹部11a1がワーク挿入場所に至るまでの過程では、収納後のワークWOは収納凹部11a1内に作用する負圧によって保持されているため、収納後のワークWOがワーク挿入場所に至るまでの過程で収納凹部11a1から脱落することはない。
図5(B)に示したように、搬送ディスク11の連続回転に伴ってワーク収納後の収納凹部11a1がワーク挿入場所に入り込むと、該収納凹部11a1内への負圧作用が円弧状片12b3によって遮断されると共に、該収納凹部11a1内に収納されているワークWOが永久磁石14の磁力(図中の太線矢印を参照)によってテープTAの凹部TAa内に引き込まれて挿入される。
ワーク挿入場所にあってはテープTAのワーク挿入面がディスク部11aの外周面に接触し、且つ、テープTAの凹部TAaの開口が収納凹部11a1の外周面側開口と正対しているため、前記凹部TAa内へのワークWOの引き込み及び挿入はスムースに行える。
ワーク挿入済みのテープTAはベース12のテープ通過孔12dから次工程、即ち、テープTAのワーク挿入面にカバーテープを接合して凹部TAaの開口を塞ぐ工程等に送られる。
次に、図1〜3に示したワーク挿入装置によって得られる効果について説明する。
(効果1)ディスク部11aの連続回転に伴ってワーク貯蔵室12d1内を通過する複数の収納凹部11a1内に該ワーク貯蔵室12d1内に貯蔵されているワークWOを負圧によって引き込んで収納できるので、ターンテーブルのワーク保持溝にワークを供給するためにボールフィーダ等のワーク供給機構を必要とする従前装置に比べて、装置を小型化できると共に装置を廉価化できる。
(効果2)ディスク部11aの連続回転に伴ってワーク貯蔵室12d1内を通過する複数の収納凹部11a1内に該ワーク貯蔵室12d1内に貯蔵されているワークWOを負圧によって引き込んで収納できるので、ボールフィーダ等のワーク供給機構を用いてターンテーブルのワーク保持溝内にワークを供給する従前装置に比べて、ディスク部11aの連続回転速度を高速化できる。
即ち、従前装置においてターンテーブルの間欠回転及び連続回転の速度を高めると、該速度にボールフィーダ等のワーク供給機構からのワーク供給速度が追従せずにワークがワーク保持溝内に収納されない現象を生じ得るが、前記ワーク挿入装置にあってはディスク部11aの連続回転速度を高速化してもこのような現象を生じること無く収納凹部11a1内へのワークWOの収納を確実に行えるし、ディスク部11aの連続回転速度の高速化に伴ってテープTAの連続移動速度も高速化できる。
(効果3)ディスク部11aの連続回転に伴って収納凹部11a1内に収納された後のワークWOがワーク挿入場所に至る過程において収納後のワークWOを負圧によって収納凹部11a1内に保持できるので、収納後のワークWOが収納凹部11a1から脱落することを防止するための機構が不要であり、この点からも装置の廉価化に貢献できる。
(効果4)ディスク部11aの連続回転に伴って収納凹部11a1内に収納された後のワークWOがワーク挿入場所に入り込んだ後は、該ワークWOへの負圧作用を遮断し、且つ、該ワークWOを永久磁石14の磁力によって引き込んでテープTAの凹部TAa内に挿入できるので、収納凹部11a1内から凹部TAa内へのワークWOを移行をスムースに、且つ、確実に行える。しかも、凹部TAa内へのワークWOの移行に永久磁石14を用いているため、ワーク移行のための複雑な機構が不要であり、この点からも装置の廉価化に貢献できる。
次に、図1〜3に示したワーク挿入装置の変形例について説明する。
(変形例1)図1〜図3には、搬送ディスク11としてその回転中心線RCLが鉛直線と略90度を成すように配置したものを示したが、搬送ディスク11は多少傾いて配置されていても、例えば鉛直線に対して±30度の範囲で傾けて配置しても、前記同様の効果を得ることができる。
(変形例2)図1〜図3には、搬送ディスク11の収納凹部11a1として略直方体形状のワークWOの長さ、幅及び高さそれぞれよりも僅かに大きな長さ、幅及び高さを有する略直方体形状のものを示したが、ワークWOとして基準寸法が長さ>幅>高さの寸法関係を有する略直方体形状のものや、基準寸法が長さ=幅=高さの寸法関係を有する略直方体形状のものや、略球形状のものを用いた場合でも、収納凹部11a1の形状をこれらワークWOを収納可能な形状に変更すれば、前記同様の効果を得ることができる。
(変形例3)図1〜図3には、搬送ディスク11として72個の収納凹部11a1を形成したものを示したが、搬送ディスク11に72個よりも多くの数の収納孔11a1を形成した場合でも、或いは、72個よりも少ない数の収納凹部11a1を形成した場合でも、前記同様の効果を得ることができる。
(変形例4)図1〜図3には、搬送ディスク11の収納凹部11a1に収納されているワークWOをテープTAの凹部TAa内に引き込んで挿入するための手段として永久磁石14を用いたものを示したが、永久磁石14を排除し、その代わりとしてワーク挿入場所を通過する複数の収納凹部11a1内に正圧(エア吹込圧)を作用させることが可能な通路を円弧状片12b3に形成しても、前記同様の効果を得ることができる。因みに、永久磁石14の代わりに前掲の正圧(エア吹込圧)を利用する場合には、永久磁石14の磁力による吸着が可能でない電子部品や電子部品以外の部品をワークWOとして用いることができる。
TA…テープ、TAa…凹部、TAb…ピン係合孔、WO…ワーク、11…搬送ディスク、11a…ディスク部、11a1…収納凹部、11a2…環状凹部、11a3…細孔、11a4…係合ピン、11d1…ワーク貯蔵室、12b3…円弧状片、14…永久磁石。
Claims (2)
- ピン係合孔及び凹部が並設されたテープの凹部内に電子部品等のワークを挿入するためのワーク挿入装置であって、
(a)略円板形状のディスク部の一方面で開口した一方面側開口と外周面で開口した外周面側開口を有し、且つ、前記ワークを収納可能であり、前記ディスク部の一方面の外周縁に前記テープの凹部の間隔と略等しい間隔にて周方向に形成された多数の収納凹部と、(b)前記テープのピン係合孔に挿入可能であり、前記ディスク部の外周面に前記テープのピン係合孔の間隔と略等しい間隔にて周方向に形成された多数の係合ピンと、(c)前記ディスク部の外周面上に設定された位置不変のワーク挿入場所以外を通過する複数の収納凹部内のみに負圧を作用可能な負圧経路、を有する回転自在な搬送ディスクと、
多数の前記ワークをバルク状態で貯蔵可能であり、前記搬送ディスクのディスク部に設けられた多数の収納凹部のうちの一部に当たる複数の収納凹部の一方面側開口と向き合い、且つ、該複数の収納凹部の外周面側開口を閉塞するワーク貯蔵室と、
前記搬送ディスクのディスク部を所定方向に連続回転させるためのディスク回転手段と、
前記搬送ディスクのディスク部の負圧経路に負圧を作用させて、前記ワーク貯蔵室内のワークを前記複数の収納凹部内に引き込んで収納すると共に収納後のワークを前記ワーク挿入場所に至る過程で保持するための負圧作用手段と、
前記テープのピン係合孔に前記ディスク部の係合ピンが挿入され、且つ、該テープのワーク挿入面が前記ディスク部の外周面の少なくとも前記ワーク挿入場所に接触した状態において、前記ワーク挿入場所を通過する複数の収納凹部内に収納されているワークを前記テープの凹部内に挿入するワーク挿入手段とを備える、
ことを特徴とするワーク挿入装置。 - 前記ワークは、磁力による吸着が可能なワークであり、
前記ワーク挿入手段は、前記ワーク挿入場所を通過する複数の収納凹部内に収納されているワークを磁力によって前記テープの凹部内に引き込んで挿入する永久磁石から成る、
ことを特徴とする請求項1に記載のワーク挿入装置。
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