JP2017218318A - Part feeder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、姿勢変更及び搬送が容易かつ迅速に行えると共に、電子部品のような微小物体を擦って損傷させることを抑制するパーツフィーダに関するものである。 The present invention relates to a parts feeder that can be easily and quickly changed in posture and conveyed, and that suppresses damage caused by rubbing a minute object such as an electronic component.
例えば特許文献1〜特許文献4には、電子部品のような微小物体(以下、ワークという)を整列して搬送させるために、その搬送経路に傾斜を設け、かつ搬送経路に空気を噴射する構成のパーツフィーダが示されている。
For example, in
特許文献1のパーツフィーダは、長方形の板状の部材を選別対象として、ボウルの中心から径外方へ向かって上向き30度傾斜の傾斜トラック上で傾斜の下端の内側周壁から部品の幅よりは大で傾斜の下端の内側周壁から部品の幅よりは大で長さよりは小の位置に移送方向に並ぶ空気噴出孔からの噴出空気によって長さ方向を移送方向と直交させている部品を吹き起こし、吹き起こした部品の上端部に相当する位置で外側周壁の内周面に開口された空気噴出孔からの噴出空気を部品の背後に吹き付けて傾斜トラックから選別排除する構成としている。
The parts feeder of
特許文献2のパーツフィーダは、開角が鈍角である断面がV字形状の振動トラックの一方の側壁に沿って、幅と高さの大きさが近似する直方形状の部品を移送させ、該一方の側壁に対向して表裏検出手段を設け、該表裏検出手段により、裏向きと検出されたときには、該一方の側壁に形成した空気噴出孔から空気を噴出させて、該部品を飛翔状態にして、その重心の回りに回動させ、他方の側壁に着地させた後は、該他方の側壁との当接点のまわりに回動させるようにして表裏を反転させるべく噴射する空気の強さ及び空気噴出孔の位置を定める構成としている。
The parts feeder of
特許文献3のパーツフィーダは、直線フィーダと、直線フィーダにワークを供給するボールフィーダを備え、ボールフィーダのトラックに空気噴気口が設けられ、空気噴気口上にワーク受けが設けられ、空気噴気口とワーク受けとによりワーク分離機構が構成され、さらに、ワーク受けは網支持体である筒体と、筒体上端に設けられた網体とを有した構成とされている。
The parts feeder of
特許文献4のパーツフィーダは、V字状断面形状からなる第1搬送路とR形状底部を有する断面形状からなる第2搬送路とが並行して設けられ、第1搬送路と第2搬送路との間には凸形状の突起部PTが設けられ、また、第1搬送路の他方の斜面にはエアー噴出部が設けられた構成とされている。 In the parts feeder of Patent Document 4, a first conveyance path having a V-shaped cross section and a second conveyance path having a cross-sectional shape having an R-shaped bottom are provided in parallel, and the first conveyance path and the second conveyance path are provided. A convex protrusion PT is provided between the first and the second conveyance paths, and an air ejection part is provided on the other inclined surface of the first conveyance path.
これら、特許文献1〜4のパーツフィーダに共通する構成は、空気を噴出してワークの姿勢を変更してワークを整列搬送する又は空気を噴出して姿勢の異なるワークを排除して整列搬送すること、ワークの搬送経路が傾斜していること、である。
These configurations common to the parts feeders of
特許文献1〜4のパーツフィーダは、空気を噴出してワークを浮遊させるが、空気を噴出する部分は姿勢を変更したり(吹き飛ばして)除去したりする部位にのみであり、ワークはこの空気を噴出した部分でのみ浮遊する。換言すると、ワークは空気を噴出する部分以外では、ワークは浮遊することなく、傾斜した搬送経路を摺りながら移動していることになる。
The parts feeders of
一方、ワークの搬送経路を傾斜させている理由は、ワークの少なくとも2面、つまり搬送経路と接触する底面と、この底面と隣接する側面を接触させて、移動姿勢を安定させるためと、移動方向に傾斜させて自重により移動させることにある。 On the other hand, the reason that the workpiece conveyance path is inclined is that at least two surfaces of the workpiece, that is, the bottom surface that contacts the conveyance path and the side surface adjacent to the bottom surface are in contact with each other to stabilize the movement posture, In order to move it by its own weight.
以上のことから、従来の特許文献1〜4のパーツフィーダは、空気が噴射される部位以外では、ワークの2面を擦りながら移動していることとなり、ワークが損傷する可能性が高くなるといった問題がある。
From the above, the parts feeders of the
また、ワークのうち2面が接触することで、例えば極小のワーク、例えばミクロン単位の電子素子の場合は、ワーク自体又は搬送経路のワークと接触する面に塵や埃が数個付着するだけで、ワークの移動が妨げられてしまい、搬送経路を進行方向に傾斜させていたとしても搬送が停止することがある。 In addition, when two surfaces of the workpiece are in contact with each other, for example, in the case of a very small workpiece, for example, an electronic element of a micron unit, only a few dusts or dirt adhere to the surface of the workpiece itself or the surface contacting the workpiece in the transport path. Even if the movement of the workpiece is hindered and the conveyance path is inclined in the traveling direction, the conveyance may stop.
解決しようとする問題は、従来の特許文献1〜4のパーツフィーダは、搬送経路で2面が接触して移動することから、擦れて損傷を受ける可能性が高い点、及びワーク自体や搬送経路に塵や埃が付着するとワークの搬送移動が妨げられてしまう点、である。
The problems to be solved are that the parts feeders of the
上記課題を解決するため、本発明のパーツフィーダは、微小なワークを搬送経路である搬送路において搬送するパーツフィーダにおいて、搬送路が、空気を噴出する陽圧チャンバと、この陽圧チャンバの上面に設けた板状又はシート状の多孔質材と、この多孔質材の表面でワークの移動方向と直交する方向の端部に設けたガイドプレートと、前記多孔質材と前記ガイドプレートに設けた各々その表面へ出退可能なピンと、からなり、さらに、前記搬送路がガイドプレート側と進行方向側に傾斜していることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a parts feeder according to the present invention is a parts feeder that transports a minute work in a transport path that is a transport path. The transport path is a positive pressure chamber that ejects air, and an upper surface of the positive pressure chamber. A plate-like or sheet-like porous material provided on the surface, a guide plate provided at an end of the surface of the porous material in a direction orthogonal to the moving direction of the workpiece, and provided on the porous material and the guide plate Each of the pins has a pin that can be moved back and forth to the surface thereof, and the conveyance path is inclined toward the guide plate side and the traveling direction side.
本発明のパーツフィーダは、搬送路が、主路となる多孔質材の表面と副路となるガイドプレートとの2面で構成されるが、このうち多孔質材の表面からは陽圧チャンバにより空気が噴出しているので、少なくとも多孔質材の表面においてはワークが接触せず浮遊し、よってワークが搬送移動時に擦れて損傷する可能性が低下するという利点がある。 In the parts feeder of the present invention, the conveyance path is composed of two surfaces, that is, the surface of the porous material that is the main path and the guide plate that is the sub-path. Since the air is ejected, there is an advantage that the work is not contacted and floats at least on the surface of the porous material, and the possibility that the work is rubbed and damaged during the transfer movement is reduced.
また、本発明のパーツフィーダは、多孔質材の表面で浮遊したワークに対して、多孔質材の表面から又はガイドプレートからピンを突出させるので、極めて小さな力でワークの姿勢変更が可能となると共に、この時に搬送路とワークが擦れることがないので、ワーク損傷することも抑制されるという利点がある。 Further, the parts feeder of the present invention projects the pins from the surface of the porous material or from the guide plate with respect to the work floating on the surface of the porous material, so that the posture of the work can be changed with a very small force. At the same time, since the conveyance path and the workpiece are not rubbed, there is an advantage that damage to the workpiece is also suppressed.
本発明のパーツフィーダは、搬送経路で2面が接触して移動することから、擦れて損傷を受ける可能性が高い点、及びワーク自体や搬送経路に塵や埃が付着するとワークの搬送移動が妨げられてしまう点を、空気を噴出する陽圧チャンバと、この陽圧チャンバの上面に設けた板状又はシート状の多孔質材と、この多孔質材の表面でワークの移動方向と直交する方向の端部に設けたガイドプレートと、前記多孔質材と前記ガイドプレートに設けた各々その表面へ出退可能なピンと、からなる搬送路をガイドプレート側と進行方向側に傾斜させる構成とすることで改善した。 Since the parts feeder of the present invention moves in contact with two surfaces on the transport path, it is highly likely to be damaged by rubbing, and when the workpiece itself or the transport path is attached with dust or dirt, the transport of the work is prevented. The positive pressure chamber that blows out air, the plate-like or sheet-like porous material provided on the upper surface of this positive pressure chamber, and the movement direction of the workpiece on the surface of this porous material are obstructed. And a guide plate provided at an end portion in the direction, and a porous path and a pin provided on each of the surfaces provided on the guide plate, and the conveyance path is inclined to the guide plate side and the traveling direction side. Improved.
また、本発明のパーツフィーダは、上記構成に加えて、多孔質材の下面に、該多孔質材の孔を開閉制御してワークを減速させる減速部材を設けてもよい。こうすることで、搬送姿勢を同じにしたワークを、所定間隔で個別に下流へ搬送させることができる。 In addition to the above configuration, the parts feeder according to the present invention may be provided with a speed reducing member on the lower surface of the porous material for controlling the opening and closing of the hole of the porous material to decelerate the workpiece. By carrying out like this, the workpiece | work with the same conveyance attitude | position can be separately conveyed downstream with a predetermined space | interval.
以下、図1〜図7を参照して本発明の具体的実施形態について説明する。本発明のパーツフィーダ1は、搬送路2に主要な特徴があるので、例えばワークWの搬送経路の上流工程及び下流工程の設備、及び、パーツフィーダ2における搬送路2以外の周辺構成、については示していないと共に説明を割愛する。なお、図示については、極小のワークWを本発明のパーツフィーダ1の各構成要素も小さいので、解釈を容易にするために誇張かつ拡大して示している。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the
本発明のパーツフィーダ1は、後述の搬送路2と、搬送路2の上流側で搬送されるワークWの状況を撮影するカメラ3と、このカメラ3によって撮像された画像データを画像処理し、解析して同じ姿勢とするために後述のピンG0,G1,B1、ピンG2,B2の出退、及び本例では後述の減速部材2Dの出退を制御する制御部4とを備えている。
The
搬送路2は、次のように構成されている。2Aは、空気を噴出する陽圧チャンバであり、不図示の空気ポンプと接続している。この陽圧チャンバ2Aは、所定の幅と搬送経路長を有した上面が開口した箱状とされている。なお、陽圧チャンバ2Aの陽圧とは、空気ポンプから供給された空気が充満して上面から吹き出すことを意味する。
The
2Bは、陽圧チャンバ2Aの開口面である上面に設けた板状又はシート状の多孔質材である。本例では、多孔質材2Bとして、表裏を貫通する無数の孔が形成された板状のものを採用する。多孔質材2Bは、搬送されている状態のワークWの底面が位置する搬送路2の床面を構成する。ワークWは、陽圧チャンバ2A内に充満した空気が該多孔質材2Bの表面から噴出し、浮遊した状態で搬送される。なお、多孔質板2Bは、図示では孔を個々には示していないが、ハッチングを入れて無数の孔が存在することを示している。
2B is a plate-like or sheet-like porous material provided on the upper surface which is the opening surface of the
2Cは、陽圧チャンバ2Aの一側面に設けたガイドプレートである。このガイドプレート2Cは、多孔質材2Bの表面から所定の高さで上方へ突出した状態で設けている。
2C is a guide plate provided on one side surface of the
G0,G1,G2は、上流側から順にガイドプレート2Cに設けたピンである。ピンG0,G1,G2は、ガイドプレート2Cの多孔質材2Bを臨む側の面から不図示の駆動手段により瞬時に出退するよう構成されている。
G0, G1, and G2 are pins provided on the
B1,B2は、上流側から順に多孔質材2Bの下面で陽圧チャンバ2A内に設けたピンである。ピンB1,B2は、多孔質材2Bの表面から不図示の駆動手段により瞬時に出退するよう構成されている。
B1 and B2 are pins provided in the
本例では、搬送経路の上流側から、ピンG0,G1,B1,G2,B2の順に設けられており、いずれも突出量を、図5(a)(b)に示すように90°だけ回転させる半突出と、図5(c)(d)に示すように180°回転させる全突出と、が制御部4により制御されるように構成されている。なお、この制御に関しては後述する。 In this example, pins G0, G1, B1, G2, and B2 are provided in this order from the upstream side of the transport path, and all of the protrusions are rotated by 90 ° as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). The control unit 4 is configured to control the half protrusions to be rotated and the full protrusions to be rotated by 180 ° as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d). This control will be described later.
2Dは、本例では、ピンB2を設けた位置からさらに下流位置における陽圧チャンバ2A内に設けた減速部材2Dである。この減速部材2Dは、陽圧チャンバ2A内においてガイドプレート2Cが位置する側と反対側(以下、反ガイドプレート2C側という)から該ガイドプレート2C側へ移動してワークWの搬送経路範囲内の多孔質材2Aの空気噴出部位を塞ぐことでワークWを減速させ、ガイドプレート2C側から反ガイドプレート2C側へ移動してワークWの搬送経路範囲内の多孔質材2Aの空気噴出部位を開けることでワークWを通常速度とする。減速部材2Dの移動制御は、上記制御部4によって行われる。なお、この制御に関しては後述する。
In this example, 2D is a
このように構成された搬送路2は、図示のとおり、本例では直線状に形成していると共に、ワークWの搬送上流端を上方に、搬送下流端を下方に角度θ1だけ傾斜させ、かつ、
多孔質材2B(陽圧チャンバ2A及びガイドプレート2Cを一体的に)、ガイドプレート2C側が下方に、該多孔質材2Bのガイドプレートを設けていない側の端部を上方に角度θ2だけ傾斜させている。
As shown in the figure, the
すなわち、搬送路2は、搬送方向へ向かって下り勾配(角度θ1)の傾斜と、ガイドプレート2C側に下り勾配(角度θ2)の傾斜とを設けている。これにより、ワークWは、多孔質材2Bから噴出する陽圧チャンバ2Aからの空気により浮遊状態となる。
In other words, the
なお、搬送路2の上記角度θ1と角度θ2は、ワークWの自重が関与しており、本発明のパーツフィーダ1におけるワークWは搬送路2においては経路全長で浮遊しているため、数度(例えば5°〜20°)の範囲で傾斜させる程度で十分である。特に搬送方向に大きく傾けると、搬送速度を早くすることができるが、姿勢を整える時間が確保できなくなる可能性がある。
Note that the angle θ1 and the angle θ2 of the
本発明のパーツフィーダ1は、上記のようにワークWが浮遊していることと、搬送路2が角度θ2だけガイドプレート2C側に傾いていることにより、ワークWは該ガイドプレート2Cに速やかに寄ってここで整列され、かつ搬送路2が角度θ1だけ搬送方向に傾いていることにより、該ガイドプレート2Cで整列された状態で、該ワークWの自重により搬送方向(上流から下流)へ移動しやすくなっている。
In the
ワークWが意図する姿勢でかつ意図する間隔で整列して搬送される場合は、上記のようにワークWの自重に任せて搬送されるが、上流から送られるワークWは姿勢も間隔もばらばらである。 When the workpiece W is conveyed in an intended posture and aligned at an intended interval, the workpiece W is conveyed with its own weight as described above. However, the workpiece W sent from the upstream has different postures and intervals. is there.
そこで、上記構成の本発明のパーツフィーダ1は、搬送路2において、ピンG0の位置に到達する前にカメラ3でワークWで1個ずつ撮像し、この撮像データを制御部4において個別に画像処理を行ったうえ、現状の姿勢と間隔を解析し、ピンG0〜G2、ピンB1,B2、及び減速部材2Dの出退の駆動制御を行って、上流からワークWの搬送方向の先端となっている面、上面となっている面が個々にばらばらであっても、同じ姿勢にして、かつ1個ずつ個別に分離して搬送する。この動作について以下、詳述する。
Therefore, the
以下、ワークWは、6面を有し、図4に示すように、意図する正しい搬送姿勢を図4(a)として各面に1〜6の面番号を付して説明する。制御部4は、上流から搬送されたワークWが、図4(a)に示すように、面5又は面6が搬送方向の先端面又は後端面にあるのか、図4(b)に示すように、面2又は面4が搬送方向の先端面又は後端面にあるのかを判断し、図4(a)の状態であればピンG0を駆動せず、図4(b)の状態であればピンG0を半突出駆動する。
Hereinafter, the workpiece W has six surfaces, and as illustrated in FIG. 4, the intended correct conveyance posture is described with reference to FIG. As shown in FIG. 4B, the control unit 4 determines whether the workpiece W conveyed from the upstream side has the
例えば図4(b)のように、ワークWの面2が先端面、面4が後端面に位置した状態で、ピンG0の突出位置に、ワークWの先端部が位置したときにピンG0を半突出させると先端方向に90°回転して面6が先端面となり、ワークWの後端部が位置したときにピンG0を半突出させると後端方向に90°回転して面5が先端面となる。本例の場合は、面5を先端面とするので、ワークWの先端部が位置したときにピンG0を半突出させる。
For example, as shown in FIG. 4B, when the
ピンG0の位置をワークWが通過するまでには、ワークWは先端面が面5又は面6となっており、続いて、制御部4は、ワークWの先端面が面5なのか面6なのか、及び、上面が面1〜面4のいずれであるのかの解析結果に基づいて、ピンG1,B1,G2,B2の駆動と、駆動させる場合の半突出又は全突出の信号をワークWの間隔に基づいたタイミングで連続して出力する。
By the time the workpiece W passes through the position of the pin G0, the tip end surface of the workpiece W is the
例えば、面5又は面6が先端面にある場合は、図6のように場合分けでき、各々について次のように制御する。なお、図6において、半分白・半分黒の丸印は半突出(90°回転)を、全白丸は全突出(180°回転)を意味する。なお、本例では、ピンG1,G2はワークWの上部を反ガイドプレート2C方向に押して一方向に回転させ、ピンB1,B2はワークWの後端部を押し上げて該後端部を先端方向の一方向に回転させる、つまりいずれも一方向に回転させて姿勢を整える制御例を説明する。
For example, when the
<面1が上面:面5が先端面>意図する正常姿勢なので、ピンG1〜B2のどれも駆動しない。なお、面5が先端面にあるときには、本例ではピンB1,B2は駆動しない。
<面2が上面:面5が先端面>ピンG1を全突出させて面2の反対面である面4を上面にした後、ピンG2を半突出させて面4の隣接面である面1を上面にする。
<
<
<面3が上面:面5が先端面>ピンG1を全突出させて面3の反対面である面1を上面にする。
<面4が上面:面5が先端面>ピンG1を半突出させて面4の隣接面である面1を上面にする。
<
<Surface 4 is an upper surface:
<面1が上面:面6が先端面>ピンG1を全突出させて面1の反対面である面3を上面にし、ピンB1を全突出させて面5を先端面にすると共に面3の反対面である面1を上面にする。
<面2が上面:面6が先端面>ピンB1を全突出させて面5を先端面にすると共に面2の反対面である面4を上面にし、ピンG1を半突出させて面4の隣接面である面1を上面にする。
<
<
<面3が上面:面6が先端面>ピンB1を全突出させて面5を先端面にすると共に面3の反対面である面1を上面にする。
<面4が上面:面6が先端面>ピンB1を全突出させて面5を先端面にすると共に面4の反対面である面3を上面にし、ピンG2を半突出させて面4の隣接面である面1を上面にする。
<
<Surface 4 is the upper surface: Surface 6 is the front end surface> The pin B1 is fully protruded to make the
本例では、ピンB2を駆動する必要のない制御例を示したが、ピンG1,B1,G2,B2の設置位置や数及び駆動制御は、上記に限らないと共に、7面以上の面を有したワークWの姿勢変更に必要となる場合もあることから、上記に限定しない。 In this example, the control example that does not need to drive the pin B2 is shown. However, the installation position and number of the pins G1, B1, G2, and B2 and the drive control are not limited to the above, and have seven or more surfaces. However, it is not limited to the above because it may be necessary to change the posture of the workpiece W.
本例では、ピンB2を通過するまでにはワークWは全て意図した同じ姿勢(面1が上面、面5が先頭面)となっており、続いて、制御部4は、搬送方向のワークW同士の距離の解析に基づいて、図7に示すように、減速部材2Dの出退を制御する。
In this example, all the workpieces W have the same intended posture (the
図7(a)に示すように、搬送方向先頭から3個連続し、所定(適正)間隔を開けて2個連続し、てワークWが減速部材2Dの位置に到来すると、制御部4は先頭ワークWが減速部材2D上を通過し終える直前に、図7(b)に示すように、減速部材2Dをガイドプレート側2Cに移動させて多孔質材2Bの空気噴出孔を塞いで減速させる。
As shown in FIG. 7 (a), when the three workpieces continue from the beginning in the transport direction, and continue two at a predetermined (appropriate) interval, and the workpiece W arrives at the position of the
なお、減速部材2Dは多孔質材2Bの空気噴出孔を塞ぐが、浮遊状態にあるワークWが多孔質材2Bに着地することはなく、浮遊と傾斜による自重搬送の速度が減速する程度に僅かな範囲を僅かな時間だけ多孔質部材2Bの空気噴出孔を塞いで、ごく僅かに空気噴出量を減らすようにしている。
The
制御部4は、本例では、先頭から3個目のワークWが通過し終える直前に、図7(d)に示すように、減速部材2Dをガイドプレート側2Cに移動させて多孔質材2Bの空気噴出孔を塞いで減速させる。こうすることで、ワークWは、同じ姿勢で、ほぼ等間隔で個別に下流工程へ搬送されることなる。
In this example, the control unit 4 moves the
以上のように、本発明のパーツフィーダ1は、従来はワークWの2面が常に接触した状態で搬送されていたのに対し、ガイドプレート2Cの1面でしかも浮遊した状態のワークが接触した状態で搬送させることができるので、搬送移動時に擦れて損傷する可能性を低下させることができる。
As described above, the
また、本発明のパーツフィーダ1は、多孔質材2Bの表面で浮遊したワークWに対して、多孔質材2Bの表面とガイドプレート2CからピンG0〜G2、ピンB1,B2を出退させるので、極めて小さな力でワークの姿勢変更が可能となると共にワークWが擦れることがないので損傷を抑制することができる。
Further, the
1 パーツフィーダ
2 搬送路
2A 陽圧チャンバ
2B 多孔質材
2C ガイドプレート
2D 減速部材
3 カメラ
4 制御部
G0,G1,G2 (ガイドプレートから出退する)ピン
B1,B2 (多孔質材から出退する)ピン
W ワーク
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- 2016-06-10 JP JP2016115840A patent/JP6716064B2/en active Active
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