JP3327077B2 - パーツフィーダ - Google Patents

パーツフィーダ

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JP3327077B2
JP3327077B2 JP30257695A JP30257695A JP3327077B2 JP 3327077 B2 JP3327077 B2 JP 3327077B2 JP 30257695 A JP30257695 A JP 30257695A JP 30257695 A JP30257695 A JP 30257695A JP 3327077 B2 JP3327077 B2 JP 3327077B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップを基板に実
装する電子部品実装装置に用いられるパーツフィーダに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品実装装置は、チップ供給部に備
えられたチップを移載ヘッドのノズルで真空吸着してピ
ックアップし、基板に移送搭載する。チップ供給部は多
品種のチップを高速度で移載ヘッドへ供給する必要があ
り、このためチップ供給部として、たとえば特公平6−
80932号公報に記載されたパーツフィーダが提案さ
れている。このパーツフィーダは、ホッパー2(符号は
同公報援用、以下同)にばらばらで収納されたチップ
(電子部品)1をパイプ9を通してエスケープロータ1
0の溝10bへ1個づつ送り、エスケープロータ10が
ピッチ回転することにより、溝10bへ送り込まれたチ
ップ1を移載ヘッドの吸着チャック25のピックアップ
位置へ移動させるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のパ
ーツフィーダは、チップ1はエスケープロータ10の溝
10bに確実に送り込まれにくく、また送り込まれた場
合にも、溝10bから不要に飛び出してしまいやすいと
いう問題点があった。
【0004】したがって本発明は、チップをロータ(エ
スケープロータ)のポケット(溝)に送り込んで、移載
ヘッドのピックアップ位置まで移動させることのできる
パーツフィーダを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、チ
ップを搬送する搬送路と、搬送路の上流側にエアを送っ
てそのエア圧によりチップを搬送路の下流へ向って移動
させるエア供給手段と、この搬送路の下流にあってこの
搬送路からチップが1個づつ送り込まれるポケットを有
し、回転軸を中心にピッチ回転することによりポケット
に送り込まれたチップを移載ヘッドのピックアップ位置
へ移動させるロータと、ロータをピッチ回転させるピッ
チ回転手段と、ロータの少なくともチップが送り込まれ
るポケットの上面を覆うシャッタとを備え、搬送路を送
られてきたエアをシャッタの下面とロータの上面の間を
通して外界へ吹き出させるようにした。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、ロータの少なくともチ
ップが送り込まれるポケットの上面を覆うシャッタを備
え、搬送路を送られてきたエアをシャッタとロータの上
面の間を通して外界へ吹き出させるようにしているの
で、チップをロータのポケットへ確実に送り込んでピッ
クアップ位置へ移動させることができる。
【0007】以下、図面を参照して本発明の一実施の形
態を説明する。図1は本発明の一実施の形態によるパー
ツフィーダの斜視図、図2は同側面図、図3は同先端部
の斜視図、図4は同先端部の断面図、図5は同先端部の
平面図、図6、図7、図8は同先端部の平断面図、図
9、図10は同先端部の平面図である。
【0008】図1および図2において、長板状の基台1
の後部上面にはカセット2が装着されている。カセット
2の内部には小形のチップ3がばらばらの状態で大量に
収納されている。基台1の後部にはエア供給手段として
のチューブ4が接続されている。チューブ4はエア供給
ユニット(図外)に接続されている。図2において、チ
ューブ4から間欠的に送られたエア(破線矢印参照)の
一部はカセット2の内部へ吹き上げ、カセット2の内部
のチップ3を流動化させる。またエアの一部は、基台1
の上面に設けられたカバー板5の下方に形成された細長
い溝から成る搬送路6(図3〜図5も参照)の上流側へ
送られ、そのエア圧によりカセット2から搬送路6へ送
り出されたチップ3を搬送路6の下流側へ搬送する。6
0は電子部品実装装置本体(図示せず)側の移載ヘッド
であって、ロータ(後述)のポケット内のチップ3をノ
ズル61に真空吸着してピックアップし、基板(図外)
に移送搭載する。
【0009】図3〜図5において、ロータ10は基台1
の先端部の上面に設けられている。図5に示すようにロ
ータ10は円板であり、その上面の円周上には4個のポ
ケット11が等ピッチで設けられている。ロータ10
は、後述するピッチ回転手段に駆動されて90°づつピ
ッチ回転する。搬送路6の終端部に連接するポケット1
1には、搬送路6へ圧入されたエアのエア圧により搬送
路6を搬送されてきたチップ3が1個づつ送り込まれ
る。
【0010】次に、ロータ10をピッチ回転させるピッ
チ回転手段について説明する。図4において、ロータ1
0は垂直な回転軸12の上端部に結合されている。回転
軸12の下部には回転体としてのラチェットホイール1
3が装着されており、ロータ10とラチェットホイール
13は一体的に回転軸12を中心に回転する。ラチェッ
トホイール13にはピッチ回転部材としての送り爪1
4、および逆回転防止爪15が係脱自在に係合してい
る。図6においてラチェットホイール13の胴面には4
個のポケット11に対応するように溝部16が4個等ピ
ッチで形成されており、送り爪14と逆回転防止爪15
はこの溝部16に係脱自在に係合する。
【0011】図4において、回転軸12の下部にはラチ
ェットレバー17が回転軸12を中心に回転自在に設け
られており、送り爪14はラチェットレバー17に立設
されたピン18に装着されている。逆転防止爪15は基
台1に立設されたピン19に回転自在に装着されてい
る。送り爪14と逆回転防止爪15は、ピン18、19
に巻回されたスプリング21、22により、ラチェット
ホイール13の溝部16に係合する方向へ付勢されてい
る。逆回転防止爪15は、ラチェットホイール13が正
方向(ロータ10のピッチ回転方向であって、図6では
反時計方向)へ回転するのは許容するが、逆方向へ回転
するのは防止する。送り爪14は、ラチェットレバー1
7が正方向へ回転するときは、ラチェットホイール13
の溝部16に係合してラチェットレバー17の回転をロ
ータ10に伝達し、逆方向へ回転するときは溝部16か
ら外れてこの逆方向の回転をロータ10に伝達しない。
【0012】図4および図6において、ラチェットレバ
ー17の端部にはピン23が立設されている。ピン23
は第1のバネ部材24により基台1の先端部と連結され
ている。後述するように、ラチェットレバー17はこの
第1のバネ部材24のバネ力により図8に示すラチェッ
トホイール13のピッチ回転開始位置から図6へ示すピ
ッチ回転終了位置へ回転軸12を中心に反時計方向Aへ
90°ピッチ回転し、ロータ10を同方向へ90°ピッ
チ回転させる。
【0013】図6は、ラチェットホイール13と送り爪
14がピッチ回転を終了し、またロッド35が往動開始
位置へ移動した状態を示している。また図7は送り爪1
4がピッチ回転を開始する位置へ移動した状態を示して
いる。また図8はロッド35が矢印D方向への復動を終
了した状態を示している。図6において、基台1の先端
部にはピン55が水平に配設されている。ピン55の先
端部にはストッパ56が装着されている。送り爪14
は、ストッパ56に当ることによりピッチ回転終了位置
で正しく停止する。ストッパ56は偏心カムから成って
おり、ピン55を中心に回転させることにより、送り爪
14の停止位置を微調整することができる。ラチェット
ホイール13は、送り爪14によって高速でピッチ回転
させられると、慣性力よってさらに反時計方向へ回転し
ようとする。しかし本実施の形態では、送り爪14を直
接ストッパ56に当接させることにより停止位置へ到達
したときにこの送り爪14がラチェットホイール13の
溝部16から外れないように規制している。このためラ
チェットホイール13が慣性力で回転しようとしても送
り爪14が溝部16にしっかり係合しているので回転で
きない。これにより、ラチェットホイール13やロータ
10を高速でピッチ送りさせても正確な角度だけ確実に
ピッチ送りできるのである。
【0014】次に、ラチェットレバー17を時計方向B
へ回転させて、ロータ10を図6に示すピッチ回転終了
位置から図7および図8に示すピッチ回転開始位置へ時
計方向Bへ90°回転させる機構について説明する。図
2において、基台1の側部にはフレーム30が立設され
ている。フレーム30にはカギ形のレバー31がピン3
2で上下方向へ回転自在に軸着されている。レバー31
の先端部にはローラ33が軸着されている。34は電子
部品実装装置本体(図示せず)に設けられた押圧ロッド
である。この押圧ロッド34は上下動作を行ってローラ
33を下方へ押圧する。
【0015】図2において、レバー31の下端部には往
復動部材としての水平なロッド35がピン36で軸着さ
れている。レバー31の下端部には第2のバネ部材37
が連結されており、レバー31はそのバネ力により反時
計方向へ回転する方向へ付勢されている。ここで、第1
のバネ部材24のバネ力は、第2のバネ部材37のバネ
力よりも小さく設定されている。38はレバー31の反
時計方向の回転限度を規定するストッパピンである。ロ
ッド35の先端部はラチェットレバー17の下方まで延
出している。ラチェットレバー17の下面には係合ピン
40が突設されている。またロッド35の先端部には係
合ピン40に係合する係合部39が形成されている。
【0016】図2において、押圧ロッド34が下降して
ローラ33を下方へ押すと、レバー31は第2のバネ部
材37を伸長させながら時計方向へ回転する。するとロ
ッド35は図2,図4,図7において左方(矢印C方
向)へ往動する。すると係合部39は係合ピン40に係
合して係合ピン40を図6に示す位置から図7に示す位
置まで往動させ、これによりラチェットレバー17は時
計方向(矢印方向)へ90°回転する。すると送り爪1
4はスプリング21のバネ力に抗して図6において右側
の溝部16から脱してその先端の爪はラチェットホイー
ル13の胴面に沿って摺動して(図7において破線で示
す送り爪14を参照)、図7に示すピッチ回転開始位置
まで移動し、手前(図7において下側)の溝部16に係
合する。逆回転防止爪15は、このときラチェットホイ
ール13が送り爪14にけん引されて時計方向Bへ逆回
転するのを防止する。
【0017】次に図2において押圧ロッド34が上昇
し、ローラ33の押圧状態を解除すると、レバー31は
第2のバネ部材37のバネ力によって反時計方向へ回転
し、ロッド35は図7に示す往動終了位置から図6に示
す往動開始位置へ矢印D方向へ復動する。このロッド3
5の復動動作により、ラチェットレバー17は第1のバ
ネ部材24のバネ力により図7に示すピッチ回転開始位
置から図6に示すピッチ回転終了位置へ90°反時計方
向Aへ回転する。これにより送り爪14も第1のバネ部
材24に弾発されて図7に示すピッチ回転開始位置から
図6に示すピッチ回転終了位置まで90°回転する。こ
のとき、送り爪14はラチェットホイール13の溝部1
6に係合しているので、ラチェットホイール13は送り
爪14にけん引されて反時計方向Aへ90°回転し、ロ
ータ10もラチェットホイール13と一体的に反時計方
向Aへ90°回転する。以上のようにして、ロータ10
は図5において矢印A方向へ90°づつピッチ回転す
る。
【0018】上述したように、ロータ10は送り爪14
を付勢する第1のバネ部材24のバネ力により正方向
(矢印A方向)へ90°づつピッチ回転し、これによ
り、搬送路6からポケット11へ送り込まれたチップ3
を移載ヘッド60のノズル61のピックアップ位置P
(図9)へ移動させる。また送り爪14をピッチ回転終
了位置からピッチ回転開始位置へ移動させるロッド35
は、第2のバネ部材37のバネ力により、図7に示す往
動終了位置から図6に示す往動開始位置へ復動する。移
載ヘッド60に対するパーツフィーダのチップ供給速度
はできるだけ高速化する必要があり、このため第2のバ
ネ部材37のバネ力を強く設定して、ロッド35が図6
においてD方向へ高速度で復動できるようにしている。
【0019】図3において、ロータ10上にはシャッタ
41が設けられている。シャッタ41からは、基台1の
一方の側面に沿うようにアーム42が延出している。ア
ーム42は基台1に形成された貫通孔52(図2参照)
を貫通するピン43により基台1の側面に回転自在に軸
着されている。44は弾発レバーであって、ピン45に
より基台1の側面に軸着されている。弾発レバー44の
先端部にはローラ46が軸着されている。また弾発レバ
ー44はスプリング47により時計方向へ付勢されてい
る。ローラ46はスプリング47のバネ力によりアーム
42の先端部を上方へ押し上げており、これによりアー
ム42は図3において反時計方向へ弾発されてシャッタ
41はロータ10の上面へ押し付けられている。このシ
ャッタ41は、少なくともチップ3が送り込まれるポケ
ット11の上面を覆っており、ロータ10のポケット1
1へ送り込まれたチップ3が、移載ヘッド60によりピ
ックアップされる前に、ポケット11から飛び出すのを
防止する。
【0020】図2および図4において、基台1の反対側
の側面にもシャッタ41からアーム48が延出してい
る。アーム48の先端部はシャフト50の先端部にピン
43で連結されている。シャフト50の後端部はピン4
9でレバー31に軸着されている。ピン43は基台1の
側面に形成された水平な貫通孔52に貫通し、貫通孔5
2内を基台1の長手方向へ摺動自在となっている。した
がってレバー31が上述のように押圧ロッド34に押さ
れてピン32を中心に揺動すると、シャフト50はロッ
ド35と同様に矢印C,D方向へ往復動し、シャッタ4
1はスペーサ53上を矢印C,D方向へ往復動する。非
ピックアップ時は、シャッタ41はピックアップ位置P
を覆っているが(図5(a)参照)、移載ヘッド60の
ノズル61がポケット11内のチップ3を真空吸着して
ピックアップするときは、シャッタ41は図4において
矢印C方向へ後退し、ピックアップ位置Pのポケット1
1の上面を開放する(図5(b)参照)。
【0021】図4において、スペーサ53は板状であっ
て、カバー板5とシャッタ41の間の搬送路6上を閉鎖
している。スペーサ53はシャッタ41とロータ10の
上面の間隔を一定にし、この間隔を通ってエアが定量的
に外界へ吹き出せるようにしている(図4の破線矢印a
参照)。図4において、チップ3はエア圧により搬送路
6からロータ10のポケット11へ1個づつ送り込まれ
るが、この場合、搬送路6を通ってきたエアはそのまま
シャッタ41の下面とロータ10の上面の間を通って定
量的にスムーズに流れ、シャッタ41の先端部から矢印
aで示すように外界へ吹き出す。このようにエアがシャ
ッタ41の下面に沿ってスムーズに外界へ吹き出すこと
により、チップ3はこのエアの流れに乗って確実にポケ
ット11へ送り込まれる。またロータ10の上面とシャ
ッタ41の下面の間隔(すなわちエアの流通路の間隔)
はスペーサ53の厚さで規定されているので、常に一定
の流速でエアを矢印a方向へ吹き出させることができ
る。さらにはエアを吹き出させることにより、ロータ1
0とシャッタ41の間やポケット11内にごみ類が入り
込んで、ごみ類による詰りが発生するのを解消するクリ
ーニング効果が得られる。
【0022】図3において、54は基台1の先端部に凹
設された回収部である。移載ヘッド60がピックアップ
ミスをしてポケット11内に取り残されたチップ3は、
ピックアップ位置Pから90°ピッチ回転して回収部5
4に対向する位置まで移動してきた状態で、シャッタ4
1の先端部から吹き出すエアによりこの回収部54へ送
り出されて回収される。
【0023】このパーツフィーダは上記のように構成さ
れており、次にその動作を説明する。図2において、チ
ューブ4から間欠的に送られるエアにより、カセット2
内のチップ3は搬送路6を一列に整列してロータ10へ
向って搬送される。さて、図2において押圧ロッド34
が下降し、ローラ33を押し下げると、レバー31は時
計方向へ回転する。するとシャフト50は矢印C方向へ
後退し、シャッタ41もC方向へ後退して図5(b)に
示すようにロータ10の上面を開放する。ただしこの場
合も、シャッタ41はチップ3が搬送路6から送り込ま
れるポケット11(図5(b)において下流のポケット
11)を覆って、このポケット11に送り込まれるチッ
プ3がこのポケット11から飛び出さないようにしてい
る。またロッド35も第2のバネ部材37を伸長させて
矢印C方向へ後退する。
【0024】図6は、当初の状態を示しており、図7は
ロッド35がC方向へ往動した状態を示している。ロッ
ド35がC方向へ往動して図6の状態から図7の状態へ
移行すると、ピン40は係合部39によりC方向へ押さ
れ、これにより送り爪14はスプリング21のバネ力に
抗して右側の溝部16から脱し、図7において破線で示
すように送り爪14の先端部はラチェットホイール13
の胴面に沿って摺動し、ついには手前(図7の下側)の
溝部16に係合する。そこで図1に示す移載ヘッド60
は、シャッタ41から露呈するロータ10のポケット1
1内のチップ3(図5(b)のピックアップ位置Pのチ
ップ3)をノズル61に真空吸着してピックアップし、
基板へ移送搭載する。
【0025】次に図2において押圧ロッド34が上昇す
ると、レバー31は第2のバネ部材37のバネ力により
反時計方向へ回転する。するとシャッタ41はD方向へ
移動してロータ10のピックアップ位置Pの上面を塞ぐ
(図5(a)を参照)。またこれとともに、ロッド35
はD方向へ復動し、図7に示す位置から図6に示す位置
へ戻る。係合部39にはラチェットレバー17の係合ピ
ン40が第1のバネ部材24のバネ力によって付勢され
ているのでロッド35のD方向への移動に伴なってラチ
ェットレバー17が図7に示す位置から図6に示す位置
まで移動することにより、送り爪14は図7に示すピッ
チ回転開始位置から図6に示すピッチ回転終了位置に復
帰する。この復帰動作において、送り爪14は溝部16
に係合しているので、ラチェットホイール13は送り爪
14にけん引されて図7に示すピッチ回転開始位置から
図6に示すピッチ回転終了位置まで90°矢印A方向へ
ピッチ回転する。したがって上述した動作が繰り返され
ることにより、ラチェットホイール13およびロータ1
0は矢印A方向へ90°づつピッチ回転する。
【0026】図9は、上述した動作により、ロータ10
が90°づつピッチ回転する様子を示している(ただ
し、シャッタ41は省略)。図示するように、搬送路6
を一列で送られてきたチップ3は、搬送路6に連接する
ロータ10のポケット11に1個づつ送り込まれる。そ
してロータ10が90°ピッチ回転することにより、チ
ップ3は移載ヘッド60のノズル61によるピックアッ
プ位置Pへ送られ、そこでピックアップされて基板へ移
送搭載される。
【0027】図10は、チップ3が搬送路6からポケッ
ト11に完全に送り込まれなかった場合(チップ3がポ
ケット11から搬送路6側へはみ出している場合)を示
している(但し、シャッタ41は省略)。このときロー
タ10を90°ピッチ回転させるためにロッド35やラ
チェットレバー17が図7に示す状態から図6に示す状
態へ復帰しようとするが、図10に示すようにポケット
11に完全に送り込まれなかったチップ3によってロー
タ10及びラチェットホイール13は回転できず、従っ
てこれと一体的に回転しようとするラチェットレバー1
7も回転できない。一方ロッド35は、その係合部39
とラチェットレバー17の係合ピン40との係合状態が
解除され、ロッド35は往復開始位置に戻る。従ってチ
ップ3に加えられる力は、第1のバネ部材24のバネ力
のみとなり、第2のバネ部材37の強力なばね力は係合
ピン40とロッド35の係合部39の係合状態が解除さ
れることによって伝わらないようになっている。しかも
第1のバネ部材24のバネ力は小さく設定されているの
で、チップ3が搬送路6の終端部のエッジKから加えら
れる力は小さく、したがってチップ3がエッジKに強く
当って破壊されることはない。この後、再度押圧ロッド
34を下降させるとロッド35が矢印C方向へ移動して
その係合部39が係合ピン40に係合すると、その衝撃
でロータ10がわずかに反時計方向へ回転する。すると
ロータ10と搬送路6の終端部のエッジKの間にはさま
れていたチップ3がフリーとなり、このチップ3は、基
台1の上面とシャッタ41の間からロータ10側へ間欠
的に吹き出されるエア(図10の破線矢印参照)によっ
てポケット11に完全に送り込まれる。そして上述した
ピッチ回転動作により、このチップ3はピックアップ位
置Pへ送られて、移載ヘッド60により無事にピックア
ップされる。
【0028】次に他の実施の形態について説明する。図
11は本発明の他の実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の斜視図、図12は同断面図である。基台1の上
面の搬送路6を覆うカバー板5Aの先端部からは舌片状
のシャッタ41Aが延出している。このシャッタ41A
は、搬送路6に連結するポケット11の上面のみを部分
的に覆っている。図12に示すように、カバー板5Aの
底面はシャッタ41Aの底面よりわずかに下方へ突出し
ており、カバー板5Aの底部がロータ10の上面とシャ
ッタ41Aの下面の間隔を規定するスペーサ53Aとな
っている。したがってこのものも、搬送路6を流れてき
たエアは、シャッタ41Aの下面とロータ10の上面の
間を通って定量的に流れて外界へ吹き出すので(矢印a
参照)、図4に示す実施の形態と同様の作用効果が得ら
れる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、ロータを高速度でピッ
チ回転させながら、搬送路を送られてきたチップを移載
ヘッドのピックアップ位置へ確実に移動させることがで
きる。またロータの少なくともチップが送り込まれるポ
ケットの上面を覆うシャッタを備え、搬送路を送られて
きたエアをシャッタの下面とロータの上面の間を通して
外界へ吹き出させるようにしているので、チップをロー
タのポケットに確実に送り込んでピックアップ位置へ移
動させることができる。さらには、シャッタの下面から
吹き出すエアにより、ロータとシャッタの間やロータの
ポケット内にごみ類が入り込んで、ごみ類による詰りが
発生するのを解消するクリーニング効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
斜視図
【図2】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
側面図
【図3】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の斜視図
【図4】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の断面図
【図5】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の平面図
【図6】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の平断面図
【図7】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の平断面図
【図8】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の平断面図
【図9】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダの
先端部の平面図
【図10】本発明の一実施の形態によるパーツフィーダ
の先端部の平面図
【図11】本発明の他の実施の形態によるパーツフィー
ダの先端部の斜視図
【図12】本発明の他の実施の形態によるパーツフィー
ダの先端部の断面図
【符号の説明】 1 基台 2 カセット 3 チップ 4 チューブ 6 搬送路 10 ロータ 11 ポケット 12 回転軸 13 ラチェットホイール 14 送り爪 16 溝部 17 ラチェットレバー 24 第1のバネ部材 31 レバー 34 押圧ロッド 35 ロッド 37 第2のバネ部材 41,41A シャッタ 53,53A スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65G 51/02 B65G 47/84 H05K 13/00 - 13/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チップを搬送する搬送路と、この搬送路の
    上流側にエアを送ってそのエア圧によりチップをこの搬
    送路の下流へ向って移動させるエア供給手段と、この搬
    送路の下流にあってこの搬送路からチップが1個づつ送
    り込まれるポケットを有し、回転軸を中心にピッチ回転
    することによりこのポケットに送り込まれたチップを移
    載ヘッドのピックアップ位置へ移動させるロータと、こ
    のロータをピッチ回転させるピッチ回転手段と、このロ
    ータの少なくともチップが送り込まれるポケットの上面
    を覆うシャッタとを備え、前記搬送路を送られてきたエ
    アをこのシャッタの下面と前記ロータの上面の間を通し
    て外界へ吹き出させることを特徴とするパーツフィー
    ダ。
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