JP3410691B2 - 振動式部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動式部品供給装置
に係り、特に、電子部品などの小さな部品をスパイラル
状の搬送トラックに沿って搬送する装置に用いる場合に
好適なトラック形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体チップ、コンデンサ、ダ
イオードなどの各種電子部品を実装装置などに向けて搬
送するために、椀状容器（以下、単に「振動ボール」と
いう。）の内面上にスパイラル状に伸びる移送トラック
を形成し、この椀状容器を振動印加機構に搭載してなる
振動式パーツフィーダが従来から使用されている。この
種の振動式パーツフィーダは、近年の電子部品の小型化
に伴って次第に小さな電子部品に対する搬送能力を要求
されるようになってきている。

【０００３】従来の振動式パーツフィーダの例として実
公平４−２０３３２号に記載されたものがある。このパ
ーツフィーダの振動ボールに形成された移送トラックの
断面形状を図６に示す。この振動ボール１０は全体とし
てすり鉢状に形成され、その中心部の中央底部には断面
Ｖ字型のスパイラル状に伸びる移送トラック１３が形成
されている。移送トラック１３は、より中心側の内方内
面部１３ａと、より外側の外方内面部１３ｂとを有す
る。振動ボール１０の中央底部の表面上に多数供給され
た電子部品Ｐ１は最初に移送トラック１３内に入り、移
送トラック１３に沿ってスパイラル状に送られる。

【０００４】振動ボール１０の上記中央底部の外側には
内側に傾斜した逆円錐状の内周面が形成され、この内周
面には凹溝状の移送トラック１４が形成されている。移
送トラック１４には、搬送されていく電子部品Ｐ２，Ｐ
３の下方に形成されている下方内面部１４ａと、電子部
品Ｐ２，Ｐ３の側方外側（以下、本明細書において振動
ボールの軸線側、すなわち中心側を「内側」、この内側
の反対側、すなわち外周側を「外側」という。）に形成
されている側方内面部１４ｂと、電子部品Ｐ２，Ｐ３の
上方に形成されている上方内面部１４ｃとを有する。移
送トラック１４は上方に行くほど浅く形成され、例え
ば、下方にある移送トラック１４の部分の深さをｄ１、
ここよりちょうど１周だけ上方にある移送トラック１４
の部分の深さをｄ２とすると、ｄ１＝ｄ２＋αとなるよ
うに形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパーツフィーダにおいては、移送トラック１３の内
方内面部１３ａ及び外方内面部１３ｂ並びに移送トラッ
ク１４の側方内面部１４ｂの、移送トラック１３，１４
の延長方向と直交する断面の輪郭形状が直線になるよう
に形成されているので、特に近年増加してきた図６に示
すような薄板状の電子部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を供給しよ
うとすると、電子部品の外面が内方内面部１３ａ、外方
内面部１３ｂ、側方内面部１４ｂなどのトラック面部に
貼りついたようになることにより、電子部品の搬送速度
が低下したり、極端な場合には或る電子部品が移送トラ
ック内にて停止したりするので、電子部品が連続的に送
られにくくなり電子部品が相互に重なり合ったり、電子
部品の搬送列内に隙間が生じたりして搬送効率が低下す
るという問題点がある。同様の問題点は、トラック面部
に対向する外面が比較的大きい割に軽量な部品において
も生ずる。

【０００６】特に、きわめて軽量で且つ薄い水晶振動片
を搬送しようとする場合には、ほとんどの水晶振動片が
搬送トラック１４の側方内面部１４ｂに貼りついてしま
い、搬送不能に陥る場合がある。

【０００７】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、移送トラックのトラック面への部
品の貼りつきによって搬送速度が低下したり搬送不能に
陥ったりすることのない移送トラックを備えた振動供給
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の振動式部品供給装置は、移送トラックを備え
た振動部材に振動を加えて部品を前記移送トラックに沿
って移送するように形成された振動式部品供給装置にお
いて、前記移送トラックにおける前記部品に対向するト
ラック面部は、前記移送トラックの延長方向と直交する
断面の輪郭形状が凹曲線となるように形成されているこ
とを特徴とする。

【０００９】この発明によれば、移送トラックにおける
部品に対向するトラック面部が、移送トラックの延長方
向と直交する断面の輪郭形状が凹曲線となるように形成
されていることにより、部品の外面とトラック面部との
接触面積が低減され、接触状態が線接触若しくは点接触
になるため、搬送抵抗が低減される。このため、部品が
トラック面部に貼り付いたようになることを防止できる
ので、小さい部品、薄い部品、或いは軽い部品であって
も搬送速度の低下及び搬送不能状態を回避することがで
きる。

【００１０】また、本発明の振動式部品供給装置は、ス
パイラル状に伸びる移送トラックを内周壁面に備えた椀
状容器にねじり振動を加えて部品を前記移送トラックに
沿って移送するように形成された振動式部品供給装置に
おいて、前記移送トラックにおける前記部品に対向する
トラック面部は、前記移送トラックの延長方向と直交す
る断面の輪郭形状が凹曲線となるように形成されている
ことを特徴とする。

【００１１】本発明において、前記移送トラックは傾斜
面に凹溝状に形成され、搬送される前記部品の下方に位
置する下方内面部と、搬送される前記部品の側方に位置
する側方内面部とを有し、該側方内面部が前記トラック
面部となっていることが好ましい。この発明によれば、
移送トラックが傾斜面に凹溝状に形成されていることか
ら、側方内面部には部品の重量の一部しか加わらない反
面、一般に側方内面部と部品との対向面積は大きくなる
（薄板状部品の場合にはさらに大きくなる。）ので、特
に側方内面部が上記トラック面部となっていることによ
り、部品の停滞を効果的に回避することができる。

【００１２】本発明において、前記移送トラックは、前
記側方内面部の上方に位置する上方内面部を有し、該上
方内面部は、前記移送トラックの延長方向に直交する断
面の輪郭形状が凹曲線となるように形成されていること
が好ましい。この発明によれば、複数の部品が移送トラ
ック内において重なって搬送されていく場合、或いは、
側方内面部の幅よりも部品の上下幅が大きい場合でも、
凹曲面状の上方内面部によって当該部品が移送トラック
内に引っ掛かることなく、上記と同様にスムーズに搬送
される。また、移送トラックの深さが移送方向に徐々に
浅くなるように形成されている場合には、複数の重なっ
た部品のうち上の部品を凹曲面状の上方内面部に沿って
傷つけることなくスムーズに移送トラックから排出する
ことができる。

【００１３】本発明において、前記上方内面部における
前記凹曲線の曲率中心は、前記移送トラックの開口面上
若しくは該開口面より外側に位置することが好ましい。
この発明によれば、上方内面部における前記凹曲線の曲
率中心が移送トラックの開口面上若しくは開口面よりも
外側に位置することにより、上方内面部の表面は常に移
送トラックの開口面よりも外側に向いていることとなる
ので、部品同士が重なり状態にある場合に、上に重なっ
た部品は、上方内面部に引っ掛かることなく、スムーズ
に移送トラック外へ排出される。この場合、上記曲率中
心の位置は、移送トラック内における上方内面部の最奥
部の深さ分以上、開口面から離れていることがより好ま
しい。

【００１４】本発明において、前記移送トラックは、２
つの前記トラック面部によって略Ｖ溝状に形成されてい
ることが好ましい。この発明によれば、２つの前記トラ
ック面部によって略Ｖ溝状に形成されていることによっ
て、いかなる姿勢で部品が移送トラック内に入っても、
移送の停滞や停止を回避することができる。

【００１５】なお、本明細書には、移送トラックを備え
た振動部材に振動を加えて部品を前記移送トラックに沿
って移送するように形成された振動式部品供給装置にお
いて、前記移送トラックは傾斜面に凹溝状に形成され、
搬送される前記部品の下方に位置する下方内面部と、搬
送される前記部品の側方に位置する側方内面部と、該側
方内面部の上方に位置する上方内面部とを有し、該上方
内面部は、前記移送トラックの延長方向と直交する断面
の輪郭形状が凹曲線となるように形成されていることを
特徴とする振動式部品供給装置が記載されている。この
発明においても、上記請求項５及びこれに対応する２つ
前の段落に記載された限定事項を付与することが好まし
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る振動式部品供給装置の実施形態について詳細に説
明する。図１は本実施形態における振動ボール２０の概
略の断面形状を示すものである。本実施形態は従来の振
動式パーツフィーダと同様に、振動ボール２０が振動印
加機構に接続されてなるものである。この振動印加機構
は図示しないが、振動ボール２０の中心部に形成された
軸孔２０ａに挿通したボルトなどにより磁性体からなる
可動コアが振動ボール２０に固定され、この可動コアは
固定部材に対して回転方向にねじれた状態に傾斜配置し
た複数の板ばねを介して接続され、上記可動コアが僅か
な間隙を介して電磁石に対向配置されてなる。電磁石に
所定周波数の交流を印加することによって、可動コアは
電磁石から発生する磁界によって振動ボール２０全体に
ねじり振動を与える。

【００１７】振動ボール２０の中央部には中心に向けて
円錐台状に盛り上がった中央底部２１が形成され、この
中央底部２１の周囲には、逆円錐面状に形成された内周
面２２が形成されている。中央底部２１の表面には、ス
パイラル状に外側に向けて徐々に伸びる移送トラック２
３が形成される。また、この移送トラック２３に繋がる
ようにして、内周面２２の表面には、移送トラック２４
がスパイラル状に徐々に上方に向けて伸びるように形成
されている。

【００１８】本実施形態では、中央底部２１は全体とし
て円錐台状に形成されているので、振動ボール２０がね
じり振動することにより、中央底部２１の表面上に堆積
された多数の電子部品（図示せず）は、徐々に外側に落
下していき、やがて中央底部２１の外縁部、すなわち、
中央底部２１の最下部に隣接するように形成された移送
トラック２４の最下部に供給される。また、移送トラッ
ク２３内に入った電子部品は移送トラック２３に沿って
螺旋状に移送され、やがて移送トラック２４の最下部に
供給される。移送トラック２４内に供給された電子部品
は、振動ボール２０のねじり振動によって内周面２２を
徐々に移送トラック２４に沿って上方へ移動していく。

【００１９】図５は、本実施形態の概略平面図である。
上記の移送トラック２３及び２４は振動ボール２０の中
央から中央底部２１上を外側へスパイラル状に伸び、さ
らに内周面２２上を外側に向けてスパイラル状に伸び、
その最外部において連絡部２５を経て、振動ボール２０
の最外部に隣接して配置されたリニアパーツフィーダ３
０に移載される。リニアパーツフィーダ３０は、振動ボ
ール２０の移送トラック２４によって送られてきた電子
部品を一つずつ整列させて次工程（例えば、電子部品の
ピックアンドプレース部）に送るためのものであり、図
示右側が下方になるように傾斜した振動板３１が取り付
けられ、この振動板３１の上に僅かな隙間を介して傾斜
した規制板３２が重なり、また、振動板３１の斜め下に
は僅かな隙間を介して傾斜した案内板３３が設けられて
いる。振動板３１は図示しない上記とは別の振動印加装
置に接続されており、振動ボール２０とは独立に振動が
印加されるようになっている。このリニアパーツフィー
ダ３０においては、振動板３１の振動によって、振動板
３１に形成された直線状の移送トラック３１ａに沿って
電子部品が一つずつ縦列状態で搬送されていくようにな
っている。

【００２０】規制板３２は、振動板３１に対してほぼ平
行に斜め方向にスライド可能に構成され、これによっ
て、振動板３１の搬送トラック３１ａの幅を調節するこ
とができるようになっている。また、案内板３３は、振
動板３１の表面と、後述する部品復帰領域の表面との間
を橋渡しするように、両表面間を滑らかに繋ぐための緩
やかな凹曲面状の表面を備えている。この案内板３３に
よって、複数の電子部品が相互に重なるなどの原因によ
って一部の電子部品が移送トラック３１ａから外れる
と、その電子部品は案内板３３の表面を経てスムーズに
（大きな衝撃を受けることなく）振動ボール２０の部品
復帰領域２６，２７まで滑落する。

【００２１】部品復帰領域２６，２７は、移送トラック
３１ａ及び案内板３３の斜め下方に形成されている。こ
れらの部品復帰領域２６，２７には、振動ボール２０内
の部品が搬送される回転方向（図示の場合には時計周
り）に緩やかに湾曲した多数の凹溝が並列状態に形成さ
れ、これらの凹溝はいずれも振動ボール２０の内周面或
いは他の凹溝まで伸びている。各凹溝は、その延長方向
と直交する断面の輪郭形状が凹曲線となるように形成さ
れている。移送トラック３１ａから滑落した電子部品は
これら凹溝のいずれかに沿って移送され、上記内周面２
２上に導かれ、内周面２２上を滑落して最終的に移送ト
ラック２４内に導入され、再び移送トラック２４に沿っ
て送られるようになっている。

【００２２】このように多数の凹溝を配列した部品復帰
領域２６，２７を設けたことによって、移送トラック３
１ａからあふれた電子部品を相互に重ねることなく分散
された状態で内周面２２、さらには移送トラック２４へ
と戻すことができる。

【００２３】図２は、本実施形態における移送トラック
２４の断面形状を示す断面斜視図である。移送トラック
２４は、移送される電子部品Ｐの下方に形成されたほぼ
平面状の下方内面部２４ａと、移送される電子部品Ｐの
側方外側に形成された側方内面部２４ｂと、移送される
電子部品Ｐの上方に形成された上方内面部２４ｃとを備
えている。ここで、本実施形態では、移送トラック２４
の深さｄは、その延長方向に変化しないように構成され
ている。ただし、上述の従来技術と同様に、振動ボール
２０の下方にある移送トラック２４の部分における深さ
ｄ１と、これよりちょうど１周分だけ上方にある移送ト
ラック２４の部分の深さｄ２との間に、常にｄ１＞ｄ２
の関係があるように形成されていてもよい。特に、ｄ１
＝ｄ２＋α（αは定数）となるように形成されていても
構わない。

【００２４】一般に、図２に示すような円盤状の電子部
品Ｐよりも平面矩形状の電子部品の方が、また、側方内
面部２４ｂに対向する面積に比べて重量が小さい電子部
品の方が、さらに、移送トラック２４のスパイラル径に
比べて搬送方向の長さが短い小さな電子部品の方が、部
品重量に対する接触面積の比が大きくなるために側方内
面部２４ｂに貼り付き易い。特に、電子部品の重量の一
部（場合によっては大部分）は下方内面部２４ａが受け
持つので、側方内面部２４ｂに加わる重量分は少なくな
る。

【００２５】しかし、本実施形態では、図３に示すよう
に、移送トラック２４の側方内面部２４ｂは、移送トラ
ック２４の延長方向に直交する断面の輪郭形状が凹曲線
になっている。このため、電子部品Ｐが薄板状であって
も、電子部品Ｐの外面が側方内面部２４ｂに対して密着
しにくくなり、接触状態が線接触或いは点接触となり、
電子部品Ｐと側方内面部２４ｂとの接触面積が少なくな
るので、電子部品Ｐの移送速度の低下や移送停止などを
回避することが可能になる。平面形状が数ミリ角程度で
あり、厚さが数十μｍ程度の水晶振動片などのように小
さく、薄く、しかも軽い部品の場合には特に有効であ
る。

【００２６】上記側方内面部２４ｂの上記凹曲線の曲率
半径をＲｂとし、側方内面部２４ｂの上下幅をＷｂとす
ると、Ｒｂ＝（０．５〜２０．０）×Ｗｂの範囲内であ
ることが特に望ましい。この範囲よりも曲率半径Ｒｂが
小さくなると電子部品がＷｂよりも小さい場合、側方内
面部２４ｂによって電子部品の上下端部が引っかかりや
すくなり、却って搬送速度が低下したり、搬送不能に陥
ったりする場合が多くなる。また、上記範囲よりも曲率
半径Ｒｂが大きくなると、側方内面部２４ｂと電子部品
との接触面積が増大し、やはり搬送速度が低下したり、
搬送不能に陥ったりする場合が多くなる。

【００２７】また、本実施形態では、上方内面部２４ｃ
もまた、移送トラック２４の延長方向に直交する断面の
輪郭形状が凹曲線になるように形成されている。したが
って、側方内面部２４ｂの幅Ｗｂよりも図３に示す電子
部品Ｑの上下幅が大きいような場合であっても、上方内
面部２４ｃが上下方向にも凹曲面状に形成されているこ
とから、電子部品が移送トラックに引っかかることが低
減され、効率よく、且つ、安定して電子部品を搬送する
ことができる。さらに、上方内面部２４ｃが上下方向に
も凹曲面状に形成されていることによって、下方内面部
２４ａに係止された電子部品に対して他の電子部品が重
なって搬送されていくような場合、上に重なった電子部
品の上端が上方内面部２４ｃに引っ掛かりにくくなり、
円滑に移送できる。また、移送トラック２４の深さは上
述のように移送方向に徐々に低下していくので、上に重
なった電子部品が移送されていくに従って上方内面部２
４ｃに接触しながらスムーズに移送トラック２４内から
外へと排除され、移送トラック２４の下方の内周面２２
を経て中央底部２１へと落下するように構成することが
できる。このような重なり部品の排出性能を考慮する
と、上方内面部２４ｃにおける移送トラック２４の延長
方向に直交する断面輪郭形状を示す凹曲線の曲率半径
は、側方内面部２４ｂにおける同凹曲線の曲率半径より
も小さいことが好ましい。

【００２８】また、上方内面部２４ｃの表面は、上記の
ように重なり部品を移送トラックの外部へ円滑に排出す
ることができるように、全てが移送トラックの外側に向
かって開くように形成されていることが好ましい。すな
わち、図３に示すように、上方内面部２４ｃの曲率中心
Ｔが移送トラック２４の開口面Ｓ上或いは開口面Ｓより
も移送トラックの外側にあることが好ましい。この関係
は、上方内面部２４ｃの表面の最奥部の深さをｄａと
し、上方内面部２４ｃの凹曲線の曲率半径をＲｔとする
と、ｄａ＝Ｒｔ、或いは、ｄａ＜Ｒｔとして表現され
る。さらに上方内面部２４ｃによる重なり部品の排出を
スムーズにさせるためには、ｄａ＜０．５×Ｒｔである
ことが望ましい。

【００２９】なお、上方内面部２４ｃは、側方内面部２
４ｂと一体、或いは連続的に形成されていてもよい。例
えば、上方内面部２４ｃの曲率が側方内面部２４ｂの曲
率と滑らかに繋がるように形成されていてもよい。もち
ろん、側方内面部や上方内面部の凹曲線は一定の曲率で
ある必要はなく、場所によって曲率が変化する形状であ
っても構わない。

【００３０】図４は、上記中央底部２１に形成された移
送トラック２３の断面形状を示す拡大断面図である。移
送トラック２３は、基本的に断面Ｖ字状の凹溝として形
成されている。移送トラック２３には、中心側に形成さ
れた内方内面部２３ａと、外側（外周側）に形成された
外方内面部２３ｂとを有する。内方内面部２３ａと外方
内面部２３ｂとは、いずれも移送トラック２３の延長方
向に直交する断面の輪郭形状が凹曲線になるように形成
されている。このため、図示一点鎖線にて示すように電
子部品Ｐは内方内面部２３ａ、外方内面部２３ｂのいず
れに対しても接触面積が小さくなり、電子部品の停滞や
停止を回避することができる。

【００３１】この移送トラック２３の内方外面部２３ａ
及び外方内面部２３ｂについても、上記の側方内面部２
４ｂと同様に、それらの上下方向の幅Ｗに対して、輪郭
形状の凹曲線の曲率半径をＲとすると、Ｒ＝（０．５〜
２０．０）×Ｗの範囲内であることが電子部品の噛み込
みや停滞或いは停止を回避するために好ましい。

【００３２】尚、本発明の振動式部品供給装置は、上述
の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。例えば、本実施形態の移送トラックのトラ
ック面部の形状は、図５に示すような直線状の移送トラ
ック３１ａにおいて採用しても同様の効果が得られ、こ
のような場合についても本発明の範囲内に含まれるもの
である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、移
送トラックにおける部品に対向するトラック面部が、移
送トラックの延長方向と直交する断面の輪郭形状が凹曲
線となるように形成されていることにより、搬送抵抗が
低減されるため、部品がトラック面部に貼り付いたよう
になることを防止できるので、小さい部品、薄い部品、
或いは軽い部品であっても搬送速度の低下及び搬送不能
状態を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振動式部品供給装置の実施形態に
おける振動ボールの全体形状を示す概略縦断面図であ
る。

【図２】同実施形態における振動ボールの部分断面斜視
図である。

【図３】同実施形態における移送トラック２４の断面形
状を示す拡大断面図である。

【図４】同実施形態における移送トラック２３の断面形
状を示す拡大断面図である。

【図５】同実施形態の概略平面図である。

【図６】従来の振動式パーツフィーダのトラック形状を
示す部分断面図である。

【符号の説明】

２０ 振動ボール ２１ 中央底部 ２２ 内周面 ２３，２４ 移送トラック ２３ａ 内方内面部 ２３ｂ 外方内面部 ２４ａ 下方内面部 ２４ｂ 側方内面部 ２４ｃ 上方内面部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 47/14 101

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移送トラックを備えた振動部材に振動を
   加えて部品を前記移送トラックに沿って移送するように
   形成された振動式部品供給装置において、前記移送トラ
   ックにおける前記部品に対向するトラック面部は、前記
   移送トラックの延長方向と直交する断面の輪郭形状が凹
   曲線となるように形成され、前記移送トラックは傾斜面
   に凹溝状に形成され、搬送される前記部品の下方に位置
   する下方内面部と、搬送される前記部品の側方に位置す
   る側方内面部とを有し、該側方内面部が前記トラック面
   部となっており、前記下方内面部はほぼ平面状に形成さ
   れていることを特徴とする振動式部品供給装置。
2. 【請求項２】 前記移送トラックは、前記側方内面部の
   上方に位置する上方内面部を有し、該上方内面部は、前
   記移送トラックの延長方向に直交する断面の輪郭形状が
   凹曲線となるように形成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の振動式部品供給装置。
3. 【請求項３】 前記上方内面部における前記凹曲線の曲
   率半径は、前記側方内面部における前記凹曲線の曲率半
   径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の振動
   式部品供給装置。
4. 【請求項４】 スパイラル状に伸びる前記移送トラック
   を内周壁面に備えた椀状容器にねじり振動を加えて部品
   を前記移送トラックに沿って移送するように形成されて
   いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に
   記載の振動式部品供給装置。
5. 【請求項５】 移送トラックを備えた振動部材に振動を
   加えて部品を前記移送トラックに沿って移送するように
   形成された振動式部品供給装置において、前記移送トラ
   ックにおける前記部品に対向するトラック面部は、前記
   移送トラックの延長方向と直交する断面の輪郭形状が凹
   曲線となるように形成され、前記移送トラックは、２つ
   の前記トラック面部によって略Ｖ溝状に形成されている
   ことを特徴とする振動式部品供給装置。