JP2585105B2 - 電子部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品挿入装置において、異形電子部品
等を供給するのに適した電子部品供給装置に関する。

（発明の概要〕 本発明は、異形電子部品等を供給するのに適した電子
部品供給装置において、所定トルクを越えるとスリップ
しかつ伝達可能なトルクを可変調整自在な機構を介して
駆動軸の回転力を受ける駆動ローラーと、押えローラー
とで長尺可撓性部材を挟んだ状態で繰り出すことによ
り、筒状スティック内の電子部品を押し出して所定の電
子部品渡し位置に移送する構成とし、電子部品が筒状ス
ティック内で詰まったときや電子部品の空状態のときの
ように長尺可撓性部材の前進が阻止された場合には前記
駆動ローラーが駆動軸の回転に対してスリップし、かつ
伝達トルクを適切に設定することが容易な構造として、
長尺可撓性部材を繰り出す機構を簡略化し、かつ故障の
少ない信頼性の高い機構としたものである。

（従来の技術） 従来、本出願人より、電子部品を収納した部品マガジ
ンを水平面に対して45度傾斜させて保持し、重力を利用
して部品マガジン内の電子部品を移送する電子部品供給
装置が実開昭62−34524号で提案されている。

ところで、重力を利用して部品マガジン内の電子部品
を移送する従来の構造であると、部品供給時にマガジン
内の電子部品の個数が少なくなって行くと、それだけ電
子部品を下降させる力は弱くなる問題があり、また、水
平面に対して傾斜した状態で供給された電子部品を、挿
入ヘッドでチャックできるように電子部品の姿勢を水平
に変換する機構が必要となる。

この点に鑑み、本出願人より筒状スティック内の電子
部品をばね部材で強制的に押し出して所定の電子部品渡
し位置に移送する電子部品供給装置が特願昭63−65698
号で提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、電子部品をばね部材で強制的に押し出す機
構を採用した場合、電子部品が筒状スティック内で詰ま
ったり、電子部品が無くなったときのようにばね部材の
前進が阻止されたときに当該ばね部材の強制的な押し出
しを停止する必要がでてくる。特願昭63−65698号の明
細書及び図面では、このばね部材の前進が阻止されたこ
とをばね部材先端の電気的なスイッチ手段で検出してば
ね部材の繰り出しを停止することが例示されている。し
かし、電気的なスイッチ手段であると電気配線が必要と
なり、しかもその電気配線をばね部材内部を通して引き
出さなければならず、ばね部材の繰り出し、巻き取り操
作の繰り返しにより断線する恐れがあった。

本発明は、上記の点に鑑み、長尺可撓性部材を繰り出
すのに必要なトルクが所定レベルを越えると駆動ローラ
ーが駆動軸に対してスリップして回転できなくなるとと
もに伝達可能なトルクを可変調整自在とした機構を採用
するとにより、長尺可撓性部材の前進が阻止された場合
に駆動軸側に発生する過負荷の問題を解決し、機構の簡
略化を図り、故障の発生の無い信頼性の高い電子部品供
給装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、電子部品を１
列配置で多数収容した筒状スティックを配置し、ドラム
に巻回された長尺可撓性部材を駆動ローラーと押えロー
ラーとで挟んだ状態で繰り出し、前記筒状スティック内
の電子部品を前記長尺可撓性部材により押し出して所定
の電子部品渡し位置に移送する電子部品供給装置におい
て、 所定トルクを越えるとスリップしかつ伝達可能なトル
クを可変調整自在な機構を介して駆動軸の回転力を前記
駆動ローラーに伝達するように構成するとともに、前記
電子部品渡し位置に到達した電子部品を検出する部品検
出手段を設け、 電子部品の供給指令により前記駆動ローラーを所定量
回転させて前記長尺可撓性部材を繰り出し、前記部品検
出手段が電子部品有りを検出したとき又は電子部品無し
を一定時間検出し続けたときに前記駆動軸を停止する構
成としている。

上記電子部品供給装置において、前記所定トルクを越
えるとスリップしかつ伝達可能なトルクを可変調整自在
な機構は、前記駆動軸側の回転力伝達部分にばね力によ
り前記駆動ローラーを押し付け、前記駆動軸の回転力を
摩擦を介して前記駆動ローラーに伝達する構成としても
よい。

あるいは、前記所定トルクを越えるとスリップしかつ
伝達可能なトルクを可変調整自在な機構は、前記駆動軸
に形成されたフランジ部と、該フランジ部より突出する
前記駆動軸の延長部分に嵌められた前記駆動ローラーを
当該フランジ部側に押えリング体を介して押し付けるば
ねと、前記駆動軸の延長部分に螺着されていて前記ばね
を位置規制するナットとを備え、前記駆動軸の回転力を
摩擦を介して前記駆動ローラーに伝達するとともに、前
記ナットの位置を変えることで伝達可能なトルクを可変
調整自在としたものであってもよい。

前記長尺可撓性部材の巻取りを前記ドラム側に設けら
れた錘で行う構成としてもよい。

（作用） 本発明の電子部品供給装置においては、筒状スティッ
ク内の電子部品を長尺可撓性部材により強制的に押し出
すので、筒状スティック内の電子部品個数にかかわらず
電子部品の移送力が一定で、電子部品供給動作が確実で
ある。また、所定トルクを越えるとスリップする機構を
介して駆動軸よりの回転力を受ける駆動ローラーと、押
えローラーとで長尺可撓性部材を挟んだ状態で繰り出す
構造であり、長尺可撓性部材繰り出しのための機構が簡
単である。さらに、電子部品が筒状スティック内で詰ま
ったときや電子部品の空状態のときのように長尺可撓性
部材の前進が阻止された場合には前記駆動ローラーが駆
動軸の回転に対してスリップする構造として、駆動軸側
における過負荷の発生を簡単な機構で防止でき、しかも
前記スリップする機構は伝達可能なトルクが可変調整自
在であるため、伝達可能なトルクを適切に設定すること
で、供給する電子部品等の異なる条件に対しても過負荷
状態を解決でき、故障の無い信頼性の高い機構としてい
る。

（実施例） 以下、本発明に係る電子部品供給装置の実施例を図面
に従って説明する。

第１図は電子部品供給装置１の左側構成部分の正面
図、第２図は同右側構成部分の正面図、第３図は左側構
成部分の平面図、第４図は同左側面図、及び第５図は電
子部品供給装置１の全体の概略構成を示す斜視図であ
る。

第１図のように、電子部品供給装置１における装置フ
レーム（垂直な板部分２）の左側には左側ステックホル
ダー3Aが固定され、第２図のように装置フレーム２の右
側には右側スティックホルダー3Bが固定され、両ホルダ
ー間に多数の電子部品を１列配置で収容した角筒状ステ
ィック４が水平に配設されるようになっている。該右側
ホルダー3Bには部品ガイド40が固定されている。

第５図は電子部品供給装置１の全体の概略構成を示す
斜視図であり、さらに、電子部品供給装置１で部品渡し
位置Ｑに送出された電子部品50をチャックしてプリント
基板側への挿入動作を実行するための挿入ヘッド60が示
される。

第１図乃至第５図において、装置フレーム２には横方
向に長穴41が形成され、取付台42の垂直部が該長穴41を
通るボルト43で締め付け固定されている。そして、取付
台42に対して前記左側ステイックホルダー3Aが固定され
る。なお、長穴41を利用して左側スティックホルダー3A
の位置を調節して左右のスティックホルダー3A,3Bで角
筒状スティック４の両端位置を規制する。

前記取付台42の左端には、ブラケット11が固定され、
長尺可撓性部材巻回用のドラム５の中心軸６が前記ブラ
ケット11にて回転自在に支持されている。ここでは、ワ
イヤを長尺コイルばね状に巻回形成したばね部材10を長
尺可撓性部材として使用している。前記ドラム５の外周
面にはばね部材巻き取り用螺旋溝７が形成されており、
ばね部材10を螺旋溝７にはめながら整列して巻取り得る
ようにしている。前記ドラム５の中心軸６の端部には小
ドラム15が連結固着され、該小ドラム15にワイヤ16の一
端が接続固定され、さらに小ドラム15の外周にワイヤ16
が巻回され、該ワイヤ下端に巻き取り用錘17が接続され
ている。そのワイヤ16の巻回方向は錘17の自重によって
ドラム５をばね部材巻き取り方向に回転させる向きであ
る。

なお、螺旋溝７の終端近傍にはストッパー凸部８が設
けられており、ばね部材10の脱線を防止するためにドラ
ム外周面に近接対向して横断する押さえ板13がブラケッ
ト11側に固定されている。なお、ストッパー凸部８を設
けた理由は後述する。

前記ばね部材10を角筒状スティック４の内部に繰り出
すために、第３図の如く駆動ローラー20及び押さえロー
ラー21が取付台42上に配置されている。すなわち、電動
機25及びこの回転数を減速するために組み付けられた減
速機26が取付台42の下側に取り付けられ、前記駆動ロー
ラー20は、前記減速機26の回転駆動軸27に対して第６図
に示す如き一定トルクを越えるとスリップするトルクダ
ンパー機構80を介して連結されている。なお、減速機26
によって電動機25停止時に所要のブレーキ力を得るよう
にしている。

第６図に示すように、トルクダンパー機構80は、前記
回転駆動軸27の周囲に組み立てられている。すなわち、
回転駆動軸27の途中には回転力伝達部分となるフランジ
部81が形成され、フランジ部81の上方に突出する回転駆
動軸27の延長部分には、スラストワッシャ82と、ウレタ
ン（硬度90゜程度）等の硬質ゴム製のローラー本体83の
中心に滑り軸受84を嵌め込み一体化した駆動ローラー20
と、スラストワッシャ85と、押えリング体86とが順次嵌
められている。そして、回転駆動軸27の先端部はボルト
部87となっており、その周囲に押えリング体86を押し下
げるための圧縮ばね88が配設され、さらに圧縮ばね88の
上端を規制するためのリングナット89及び止めナット95
がボルト部87に螺着されている。これらのナット89,95
はダブルナットを構成して、ナット89の移動を防止して
いる。

前記駆動ローラー20の滑り軸受（材質は砲金等）84は
ローラー本体83の厚みよりも長くてローラー本体83の上
下端面より突出しており、回転駆動軸27に対しては回転
自在である。但し、ローラー本体83の上下端面より突出
したこの滑り軸受84の両端面がスラストワッシャ（材質
は金属と樹脂でできた既製品でよい）82,85に圧接する
ため、回転駆動軸27の回転、すなわちフランジ部81（及
び押えリング体86）の回転はスラストワッシャ82,85を
介し摩擦により駆動ローラー20に伝達されることにな
る。伝達可能なトルクの大きさはナット89,95の位置を
変えて圧縮ばね88の圧縮度合（滑り軸受84の上下方向の
締め付け力）を変化させることによって可変調整でき
る。

さて、第３図のように、前記押さえローラー21は取付
台42上にピン22で枢支された略４半円形板23上にピン23
Aで枢着され、前記略４半円形板23は伸長ばね24で前記
押さえローラー21が駆動ローラー20側に圧接する向きに
付勢されている。さらに、取付台42上にはばね部材巻取
り操作のためのエアーシリンダ30が固定され、該エアー
シリンダ30のロッドは伸動時に前記略４半円形板23を押
して押さえローラー21を駆動ローラー20より離間させる
働きをする。該エアーシリンダ30はばね部材10の繰り出
し時は縮動状態であり、ドラム５より引き出されたばね
部材10は駆動ローラー20と押さえローラー21とで圧接挟
持された状態で、電動機25の作動に伴う駆動ローラー20
の回転により矢印Ｐ方向に繰り出される。

第２図の如く、前記右側スティックホルダー3Bの下端
部には、角筒状スティック４の下面を支える支持面51を
持つ固定スティック受け52が固定されている。一方、第
１図の如くスティック交換のための機構の一部を成すス
ライダ53が取付台42に対して横方向に摺動自在に設けら
れ、該スライダ53には可動スティック受け55が固定され
ている。そして、可動スティック受け55が左側スティッ
クホルダー3Aの内側に突出した状態において、可動ステ
ィック受け55、固定スティック受け52及び左右のスティ
ックホルダー3A,3Bによって多数の電子部品を１列配置
で収容した角筒状スティック４を多段積み状態で水平に
保持可能である。最下段の角筒状スティック４内には、
ワイヤを長尺コイルばね状に巻回形成したばね部材10が
角筒状スティック４の左端より進入して内部の１列配置
の電子部品50を押し出して行くようになっている。

スティック交換のための機構として、さらに取付台42
側に固定されたスティック交換用エアーシリンダ61と、
取付台42に対して横方向に摺動自在に設けられたスライ
ダ62と、該スライダ62の先端部に固着された落下防止爪
63と、中間部がピン64で取付台側に枢着され、両端部が
スライダ53,62に遊着された連結レバー65と、該連結レ
バー65を左回り方向に付勢する伸長ばね66とが設けられ
ている。

スティック交換動作は、スティック交換用エアーシリ
ンダ61のロッドを伸動させることにより行う。すなわ
ち、エアーシリンダ61のロッドによりスライダ62が右方
向に摺動し、下から２番目の角筒状スティック４内に落
下防止爪63が進入し、この動作と並行してスライダ53が
左方向に摺動し、可動スティック受け55が後退する。そ
して、落下防止爪63が下から２番目の角筒状スティック
４に係合した後、可動スティック受け55が最下段の各筒
状スティック４より外れ、最下段の角筒状スティック４
が自重で下方に落下する。その後、エアーシリンダ61の
ロッドは縮動状態に復帰し、連結レバー65は伸長ばね66
の作用で左回りに動き、可動スティック受け55が前進し
て落下防止爪63が後退して下から２番目の角筒状スティ
ック４との係合を外す。この結果、下から２番目の角筒
状スティック４が最下段位置に落下し、固定スティック
受け52及び可動スティック受け55にて水平に支持される なお、ばね部材巻取り操作のためのエアーシリンダ30
のロッドを伸動させ、駆動ローラー20と押さえローラー
21とを離間させてばね部材10を解放し、巻き取り用錘17
の作用でドラム５を逆転させてばね部材10の巻き取りを
実行するが、この際に、ばね部材10が角筒状スティック
４より抜け出たことを検出するために第３図に示す如く
巻き戻し検出スイッチ70が取付台42上に設けられてい
る。

第２図、第７図及び第８図に示す如く、前記右側ステ
ィックホルダー3Bの右側下部には、底面が部品滑表面Ｆ
となる直線ガイド溝71を有する部品ガイド（シュート）
40が固定されており、該部品ガイド40は最下段の角筒状
スティック４の右端開口に連通している。この部品ガイ
ド40の上面には電子部品渡し位置Ｑの次及びそれ以降に
位置する電子部品50の上面を規制する部品押さえ72が固
定されている。また、部品ガイド40の先端部にはストッ
パ面73を持つ部品ストッパ74が固定され、部品滑走面Ｆ
を移動して来た電子部品50が突き当たるようになってい
る。

第２図及び第８図に示す如く、部品ガイド40の先端側
には前記電子部品渡し位置Ｑに到達した電子部品を検出
する部品検出手段としての先端部品検出スイッチ90が固
定されており、該スイッチ90の検出ローラー91は部品ス
トッパ74よりも高い位置で、電子部品50の高さでは押さ
れるが、ばね部材10の先端頭部では押されないように設
定されている。従って、該スイッチ90の検出ローラー91
は第２図のように電子部品渡し位置Ｑに最先端の電子部
品50が位置したときに押圧されて電子部品有りを検出す
るが、電子部品無しの場合には、第８図の如く検出ロー
ラー91は押圧されず電子部品無しを検出する。

次ぎに、電子部品供給装置１の全体の動作を説明す
る。左右のスティックホルダー3A,3B間に角筒状スティ
ック４を多段積み状態で水平に配置し、固定スティック
受け52と可動スティック受け55で支えておく。それか
ら、ドラム５に巻回された長尺可撓性部材としてのばね
部材10をドラム外周面と押さえ板13との間より引き出し
て駆動ローラー20及びこれに圧接する押さえローラー21
で挟持した状態とする。

電子部品50の供給が指令された場合、減速機付き電動
機25を作動させて駆動ローラー20を所定量回転させ最下
段の角筒状スティック４内にばね部材10を所定長繰り出
し、角筒状スティック４内に１列配置で収容された電子
部品50を強制的に押し出す。この結果、部品ガイド40の
直線ガイド溝71先端の電子部品渡し位置Ｑに最先端の電
子部品50が到達する。該電子部品50がストッパ面73に当
接して停まると、先端部品検出スイッチ90の検出ローラ
ー91が押され、スイッチ90は電子部品有りを検出し、前
記電動機25を停止するとともに、第５図の挿入ヘッド60
による位置Ｑの電子部品のチャックを許可し、最先端の
電子部品が挿入ヘッド60でチャックされてプリント基板
に挿入される。

挿入ヘッド60の電子部品の取り出し動作により電子部
品渡し位置Ｑは空きとなるから、再び電動機25が作動し
てばね部材10を繰り出し、電子部品を位置Ｑに移送す
る。このような動作は、最下段の角筒状スティック４及
び部品ガイド40内の電子部品が無くなるまで繰り返し実
行される。

最後の電子部品が挿入ヘッド60で取り出された後、電
動機25がばね部材10を繰り出すと、電子部品が無いた
め、先端部品検出スイッチ90は第８図の状態で電子部品
無しを検出し続ける。この結果、電動機25は動作を継続
し回転駆動軸27は回転し続けるが、ばね部材10を繰り出
すために必要なトルクが過大となり、駆動ローラー20が
スラストワッシャ82,85に対してスリップして回転でき
なくなるため、電動機側が過負荷状態となることはな
い。

電動機25の動作が所定時間（例えば３秒程度）継続し
ても先端部品検出スイッチ90が電子部品無しを検出し続
けた場合には、これをタイマー等で検出して電動機25を
停止し、巻き戻し操作用エアーシリンダ30のロッドを伸
動させ、略４半円形板23を回動させ、駆動ローラー20か
ら押さえローラー21を離間させてばね部材10を解放す
る。このため、ドラム５側の巻き取り用錘17の自重によ
るドラム５の巻戻し動作が開始され、ばね部材10はドラ
ムに慣性があるので当該ドラム５で適度な速度で巻き取
られ（急激な巻き戻しを防止する）、角筒状スティック
４を抜けて巻き戻し検出スイッチ70を作動させる所まで
ばね部材10の先端が戻る。巻き戻し検出スイッチ70でば
ね部材10の戻りが検出されると、エアーシリンダ30のロ
ッドは縮動状態に戻り、停止状態の駆動ローラー20と押
さえローラー21とでばね部材10を再び挟持してドラム５
のそれ以上の逆転を防止する。万一、巻き戻しスイッチ
70等が故障してドラム５の逆転が継続した場合でもドラ
ム側螺旋溝７の終端近傍にストッパー凸部８が形成され
ているから、ばね部材10は該ストッパー凸部８と押さえ
板13との狭い隙間に挟まり、ばね部材10の先端が完全に
フリーとなってドラム５から外れてしまうことはない。
このことは、装置の取り扱いを容易にする。

また、ばね部材10の戻りをスイッチ70で検出後、ステ
ィック交換用エアーシリンダ61を作動させ、可動スティ
ック受け55を最下段の角筒状スティック４から外して落
下させ、下から２番目の角筒状スティック４を最下段に
持ってくる。以後、再び通常の電子部品供給動作が繰り
返される。

なお、角筒状スティック４内またはガイド溝71で電子
部品が詰まった場合にもばね部材10の繰り出しのための
トルクが過大となり、駆動ローラー20がスリップする事
態が発生するが、この場合にも所定時間経過後、電動機
25を停止しかつ巻き戻し操作用エアーシリンダ30を作動
させてばね部材10の巻き戻し動作を実行させるととも
に、スティック交換動作を実行させる。

電子部品を押すための長尺可撓性部材としては、ばね
部材10の他にウレタン製ベルト材（断面丸、角等）等を
採用できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の電子部品供給装置は、
所定トルクを越えるとスリップしかつ伝達可能なトルク
を可変調整自在な機構を介して駆動軸の回転力を受ける
駆動ローラーと押えローラーとで長尺可撓性部材を挟ん
だ状態で繰り出すことにより、筒状スティック内の電子
部品を押し出して所定の電子部品渡し位置に移送する構
成としたので、電子部品が筒状スティック内で詰まった
ときや電子部品の空状態のときのように長尺可撓性部材
の前進が阻止された場合には前記駆動ローラーが駆動軸
の回転に対してスリップして駆動軸側が過負荷状態にな
るのを未然に防止することができる。また、駆動ローラ
ーに伝達するトルクを適切に設定可能であり、供給する
電子部品等の異なる条件に対しても過負荷状態を解決で
き、確実な動作が可能である。また、長尺可撓性部材の
先端に前進が阻止されたことを検出する電気スイッチ手
段を設ける必要性が無くなり、長尺可撓性部材自体の構
造を簡略化して修理や点検を必要とする構成を除外した
ので故障の発生を無くし、信頼性の向上を図ることがで
き、コスト低減にも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品供給装置の実施例であっ
て左側部分の構成を示す正面図、第２図は同右側部分の
構成を示す正面図、第３図は実施例の左側部分の構成を
示す平面図、第４図は同左側面図、第５図は実施例の全
体構成の概略を示す斜視図、第６図は実施例におけるト
ルクダンパー機構部分の正断面図、第７図は部品ガイド
部分の側断面図、第８図は部品ガイド部分の正断面図で
ある。 １……電子部品供給装置、3A,3B……スティックホルダ
ー、４……角筒状スティック、５……ドラム、７……螺
旋溝、８……ストッパー凸部、10……ばね部材、11……
ブラケット、13……押さえ板、20……駆動ローラー、21
……押さえローラー、25……電動機、30,61……エアー
シリンダ、40……部品ガイド、50……電子部品、60……
挿入ヘッド、80……トルクダンパー機構。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品を１列配置で多数収容した筒状ス
   ティックを配置し、ドラムに巻回された長尺可撓性部材
   を駆動ローラーと押えローラーとで挟んだ状態で繰り出
   し、前記筒状スティック内の電子部品を前記長尺可撓性
   部材により押し出して所定の電子部品渡し位置に移送す
   る電子部品供給装置において、 所定トルクを越えるとスリップしかつ伝達可能なトルク
   を可変調整自在な機構を介して駆動軸の回転力を前記駆
   動ローラーに伝達するように構成するとともに、前記電
   子部品渡し位置に到達した電子部品を検出する部品検出
   手段を設け、 電子部品の供給指令により前記駆動ローラーを所定量回
   転させて前記長尺可撓性部材を繰り出し、前記部品検出
   手段が電子部品有りを検出したとき又は電子部品無しを
   一定時間検出し続けたときに前記駆動軸を停止すること
   を特徴とする電子部品供給装置。
2. 【請求項２】前記所定トルクを越えるとスリップしかつ
   伝達可能なトルクを可変調整自在な機構は、前記駆動軸
   側の回転力伝達部分にばね力により前記駆動ローラーを
   押し付け、前記駆動軸の回転力を摩擦を介して前記駆動
   ローラーに伝達するものである請求項１記載の電子部品
   供給装置。
3. 【請求項３】前記所定トルクを越えるとスリップしかつ
   伝達可能なトルクを可変調整自在な機構は、前記駆動軸
   に形成されたフランジ部と、該フランジ部より突出する
   前記駆動軸の延長部分に嵌められた前記駆動ローラーを
   当該フランジ部側に押えリング体を介して押し付けるば
   ねと、前記駆動軸の延長部分に螺着されていて前記ばね
   を位置規制するナットとを備え、前記駆動軸の回転力を
   摩擦を介して前記駆動ローラーに伝達するとともに、前
   記ナットの位置を変えることで伝達可能なトルクを可変
   調整自在としたものである請求項１記載の電子部品供給
   装置。
4. 【請求項４】前記長尺可撓性部材の巻取りを前記ドラム
   側に設けられた錘で行う請求項1,2又は３記載の電子部
   品供給装置。