JP3817918B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多数のチップ部品を一列に整列させて供給する部品供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の部品供給装置としては、バルクフィーダや振動式ボウルフィーダが知られている。バルクフィーダは、エアーによるブリッジブレークと、突き上げピンによるブリッジブレークとに大別される。しかし、エアー式の場合、エアー量や方向の調整が難しいという欠点があり、突き上げピン方式では、毎回部品にピンが当たるため、部品に傷が付きやすいという欠点がある。また、いずれの場合も、漏斗状の出口に向かってチップ部品が一斉に集中する方式であるので、一回ブリッジブレークを行なっても、直ぐにブリッジが再生されてしまい、供給効率が悪い。一方、振動式ボウルフィーダの場合には、ブリッジは形成されにくいが、装置が高価であるし、振動が他の装置に伝わりやすく、しかも大きなスペースを必要とするという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題点を解消するため、本願出願人は、構造が簡単で、整列・排出効率が良好な部品供給装置を提案した（特願平１０−１３４９７０号）。この供給装置では、固定ドラムと回転ドラムの間にチップ部品を収納する部品収納室を形成し、固定ドラムの内面にチップ部品を所定の向きに整列させて下方へ滑らせる整列溝を形成し、整列溝の下端に整列溝に沿って所定の姿勢で滑り下りるチップ部品を１個ずつ通過させるゲートを設け、このゲートを通過したチップ部品を一列に整列させて排出する排出通路を設けてある。そして、回転ドラムの内面には、ゲートで停止している不正常な姿勢のチップ部品を排出方向とは逆方向に付勢する爪部が設けられ、詰まりを解除するようになっている。
【０００４】
この供給装置の場合、チップ部品を整列溝に落ち込ませて所定の向きに整列させるとともに、ゲートを通過させることで所定の姿勢に整列させるようになっており、しかも回転ドラムの爪部で詰まりを解除するので、整列・排出能率が高い。しかしながら、部品収納室にチップ部品を直接投入する構造となっているので、チップ部品の整列・排出効率を考慮すると、大量のチップ部品を投入することは好ましくない。また、部品収納室を大きくして大量の部品を投入すると、チップ部品を攪拌する時間が長くなり、部品にダメージを与える可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、チップ部品に与えるダメージが少なく、一列に整列させて効率よく供給できる部品供給装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、高さＨおよび幅Ｗに比べて長さＬが長い直方体形状または直径ｄより長さＬが長い円柱形状のチップ部品を一列に縦列させかつ横倒姿勢で排出する部品供給装置において、供給装置本体と、本体に対し、水平軸を軸心として回転する回転ドラムと、本体と回転ドラムとの間に形成され、チップ部品を貯留するための部品貯留室とを備え、上記回転ドラムには上記部品貯留室を内側室と円環状の外側室とに仕切る円周壁が設けられ、上記内側室には外部からチップ部品が供給され、上記円周壁には、回転ドラムの回転に伴って内側室内の所定数のチップ部品をすくい上げるポケットが設けられ、上記本体の内側室に面する部位には、ポケットによってすくい上げられた部品を受ける受け口が設けられ、上記本体には、受け口で受けられた部品を外側室へ導く導入通路が設けられ、上記外側室にはチップ部品を一列に整列させて排出する整列排出部が設けられ、上記整列排出部は、上記外側室を構成する本体の内周面に沿って形成され、チップ部品を落ち込ませて一列に縦列させて下方へ滑らせる円弧状の整列溝と、上記整列溝の下端に形成され、整列溝に沿って横倒姿勢で滑り下りるチップ部品を１個ずつ通過させるゲートと、上記ゲートの下方に接続され、下方へ傾斜した排出通路とで構成され、上記回転ドラムには、上記ゲートおよび整列溝の上を通過するように回転し、ゲートで停止している起立姿勢のチップ部品を排出方向と反対方向に付勢して詰まりを解除する爪部が設けられていることを特徴とする部品供給装置を提供する。
【０００７】
部品貯留室の内側室に供給されたチップ部品は、回転ドラムの回転に伴って、ポケットによってすくい上げられ、受け口で受けられる。受け口に入ったチップ部品は導入通路を介して外側室へ入り込む。外側室に導入されるチップ部品の数は、ポケットの大きさ、回転ドラムの回転速度、受け口の大きさなどによって制限される。したがって、外側室内のチップ部品は比較的少数となり、ブリッジが発生しにくく、整列排出部による整列・排出効率が良好になるとともに、整列排出部からチップ部品を整列させて排出する際にチップ部品を攪拌する時間が短くなるので、部品に与えるダメージが少なくてすむ。
また、外側室に設けられる整列排出部を、外側室を構成する本体の内周面に沿って形成され、チップ部品を落ち込ませて一列に縦列させて下方へ滑らせる円弧状の整列溝と、上記整列溝の下端に形成され、整列溝に沿って横倒姿勢で滑り下りるチップ部品を１個ずつ通過させるゲートと、上記ゲートの下方に接続され、下方へ傾斜した排出通路とで構成し、ゲートおよび整列溝の上を通過するように回転し、ゲートで停止している起立姿勢のチップ部品を排出方向と反対方向に付勢して詰まりを解除する爪部が設けてある。この場合には、チップ部品が整列溝に落ち込むとともに、縦列方向に整列される。例えばチップ部品が幅および高さに比べて長さが長い直方体形状の場合、整列溝の幅をチップ部品の幅および高さより大きく、長さより小さく設定すれば、整列溝でチップ部品を縦列方向に整列させることができる。整列溝の中に落ち込んだチップ部品は重力により下方へ滑り、ゲートに至る。ここで、横倒姿勢のチップ部品はそのままゲートを通過し、排出通路へと排出される。しかし、起立姿勢のチップ部品がゲートに到達すると、チップ部品がゲートで詰まることになる。そこで、回転ドラムの爪部がゲートで停止している起立姿勢のチップ部品を排出方向と反対方向に押し、このチップ部品をゲートから取り除くか、あるいは横倒姿勢に倒す。これによって詰まりが解除され、後続のチップ部品がゲートから排出される。
【０００８】
請求項２のように、ポケットの回転方向後端に、所定数のチップ部品を受けるための凹部を設けた場合には、回転ドラムの回転の途中でポケットからこぼれ落ちるチップ部品が少なくなり、受け口へ確実に投入することができる。特に、回転ドラムを間欠回転する場合には、停止の度にチップ部品がポケットからこぼれ落ちやすくなるが、凹部を設けることで、この問題を解消できる。
【０００９】
請求項３のように、内側室の上方に外部貯留室を設け、外部貯留室から内側室に向かって下方へ傾斜し、チップ部品を外部貯留室から内側室へ供給する供給通路を設けるのが望ましい。この場合には、チップ部品を外部貯留室から内側室へ、さらに外側室へと２段階にカスケード移動させた後で整列させるので、大量の部品を外部貯留室へ投入しても、チップ部品を攪拌している時間は短くて済み、整列効率が高い。また、チップ部品が供給通路を自重で滑落するので、外部貯留室から内側室へ至る通路の間、チップ部品には攪拌力などの外力が作用せず、ダメージを少なくできる。
【００１０】
なお、供給通路の内側室への開口部を内側室の上下方向中間位置、特に受け口よりも下方に設けるのが望ましい。この場合には、開口部より上方へはチップ部品が溜まらず、内側室内の部品量を一定量以下に制限できるとともに、ポケットですくい上げられなかったチップ部品が不用意に受け口から排出されるのを防止できる。
【００１１】
請求項４のように、外部貯留室の上部に部品投入口を設け、この部品投入口に、所定数のチップ部品を収納するバルクケースがその開口部を下方に向けて着脱可能とすれば、重力を利用してバルクケース内のチップ部品を外部貯留室へ自動的に投入できるので、作業を自動化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は本発明にかかる部品供給装置の一例を示す。
この実施例では、図６に示すように、高さおよび幅がそれぞれＨ，Ｗ（但し、Ｈ≒Ｗ）で、長さがＬ（Ｌ＞Ｈ，Ｌ＞Ｗ）の直方体形状のチップ部品Ｃを用いたが、図７のように、直径がｄ（ｄ≒Ｗ，Ｈ）で、長さがＬ（Ｌ＞ｄ）の円柱形状のチップ部品Ｃや、図８のように幅Ｗと高さＨとの間に寸法差のある直方体形状（Ｌ＞Ｗ＞Ｈ）のチップ部品Ｃでもよい。なお、Ｃａ，Ｃｂはチップ部品Ｃの長さ方向両端に形成された電極である。図２〜図４では理解を容易にするため、チップ部品Ｃを実際より大形に描いてある。
【００１４】
供給装置本体１は縦向きに設置された略板状部材で構成されており、その後端部の上部には外部貯留室２が形成されている。外部貯留室２の上部には部品投入口３が設けられ、部品投入口３には所定数のチップ部品Ｃを収納するバルクケース４がその開口部４ａを下方に向けて着脱可能となっている。すなわち、部品投入口３の口縁には脱着部５が形成され、バルクケース４の下端部を脱着部５に側方からスライド係合させることで、バルクケース４は着脱可能である。なお、バルクケース４には公知のシャッタが装着され、バルクケース４を部品投入口３に装着した状態でシャッタを開くことにより、バルクケース４内のチップ部品Ｃが外部貯留室２へ投入される。このように、部品投入口３にバルクケース４を装着すれば、外部貯留室２の容積を実質的に拡張することができる。
【００１５】
外部貯留室２の底面２ａは傾斜状に形成されており、底面２ａの最下部には、外部貯留室２から後述する部品貯留室２０の内側室２１へチップ部品Ｃを供給する供給通路６の入口６ａが設けられている。この供給通路６は、チップ部品Ｃが自重で滑落できるように外部貯留室２から内側室２１に向かって下方へ傾斜している。
【００１６】
本体１の中央部表面側には円形の凹部７が形成され、この凹部７に回転ドラム１０が水平軸を軸心として回転自在に嵌合されている。回転ドラム１０は図示しない駆動装置によって矢印方向に回転駆動される。なお、回転方式は連続回転でも、間欠回転でもよい。本体１と回転ドラム１０との間には、図２，図３に示すように、部品貯留室２０が設けられている。部品貯留室２０は、回転ドラム１０に形成された円周壁１２によって内側室２１と外側室２２とに仕切られている。
【００１７】
供給通路６の出口である内側室２１への開口部６ｂは、内側室２１の上下方向中間位置、望ましくは内側室２１の中心よりやや下方位置に形成されている。そのため、供給通路６を滑り落ちたチップ部品Ｃが必要以上に内側室２１へ入り込むのを防止できる。なお、内側室２１の容積は、外部貯留室２の容積より小さい。
【００１８】
円周壁１２の内周には、回転ドラム１０の回転に伴って内側室２１内の所定数のチップ部品Ｃをすくい上げるポケット１３が複数個（この実施例では９０°間隔で４個）設けられ、本体１の内側室２１に面する部位には、ポケット１３によってすくい上げられたチップ部品Ｃを受ける受け口２３が設けられている。この受け口２３は回転ドラム１０の回転中心より上部、つまり供給通路６の出口６ｂより上部に位置している。そして、受け口２３で受けられたチップ部品Ｃを自重によって外側室２２へ導く導入通路２４が本体１に形成されている。
【００１９】
なお、ポケット１３の形状としては、図２に示すように角形のものに限らず、図４に示すように回転方向後端に凹部１３ａを有する形状としてもよい。この場合には、回転ドラム１０の回転の途中でポケット１３からこぼれ落ちるチップ部品Ｃが少なくなり、受け口２３へ確実に投入することができる。特に、回転ドラム１０を間欠回転する場合には、停止の度にチップ部品Ｃがポケット１３からこぼれ落ちやすくなるが、凹部１３ａを設けることで、この問題を解消できる。
【００２０】
外側室２２にはチップ部品を一列に整列させて排出する整列排出部が設けられている。この整列排出部は、整列溝３０とゲート３２と排出通路３３と爪部１４とで構成されている。
この実施例の整列溝３０は、図２，図３に示すように、本体１の凹部７の内周面に、チップ部品Ｃの幅寸法Ｗに一定のクリアランスを見込んだ幅で、かつチップ部品Ｃの高さ寸法Ｈに一定のクリアランスを見込んだ深さで形成された半円弧状の溝である。また、凹部７の内周面には、整列溝３０の断面方向にテーパ状のガイド面３１が形成されている。このガイド面３１は整列溝３０に向かって傾斜しており、チップ部品Ｃを整列溝３０に導く機能を有する。また、回転ドラム１０の内面には、本体１のガイド面３１と対向するガイド面１５が形成されている。なお、ガイド面３１，１５はテーパ状に限られるものではなく、チップ部品Ｃを整列溝３０へ滑り込ませる形状であればよい。
【００２１】
上記整列溝３０の下端には、チップ部品Ｃが１個ずつ縦列方向でかつ横倒姿勢で通過しうる大きさのゲート３２が形成されている。つまり、ゲート３２の高さおよび幅がＨおよびＷよりやや大きく、かつＬより小さく形成されている。ゲート３２の幅は整列溝３０の幅と等しい。さらに、ゲート３２の下方には、排出通路３３が本体１に形成されている。
【００２２】
上記回転ドラム１０の外周部側縁には、複数の爪部１４が周方向に等間隔で突設されている。図２では４個の爪部１４が描かれているが、これより多くの爪部１４を設けてもよい。爪部１４はゲート３２および整列溝３０の上を通過するように回転し、ゲート３２でのチップ部品Ｃの詰まりを解除する機能と、外側室２２内のチップ部品Ｃを整列溝３０へ送り込む機能を有する。つまり、整列溝３０にそってチップ部品Ｃが起立状態で滑り下りた場合には、ゲート３２に当たって停止し、後続のチップ部品Ｃの通過を阻害することになる。この時、回転ドラム１０が矢印方向に回転すると、図５のように爪部１４がゲート３２で停止しているチップ部品Ｃを排出通路３３とは逆方向に付勢し、チップ部品Ｃを横倒させるか、または整列溝３０方向へ押し戻す。これによって、ゲート３２の詰まりが解消される。
【００２３】
排出通路３３は、円弧状の整列溝３０に対してほぼ接線方向に形成された第１通路３４と、第１通路３４に対して交差する第２通路３５とで構成されており、第１通路３４の傾斜角αは第２通路３５の傾斜角βより大きく、チップ部品Ｃが第１通路３４内を確実に滑り下りるように、望ましくはαは３５°以上に設定されている。なお、第２通路３５の傾斜角βは３５°以下でもよい。
【００２４】
第２通路３５の底部には、薄肉な金属板よりなるブレード４０が前後移動自在に配置されている。ブレード４０の前後部には長孔４１が設けられ、これら長孔４１に本体１に突設されたピン４２を挿通することで、ブレード４０は第２通路３５と平行に往復移動自在である。ブレード４０のストロークはチップ部品Ｃの長さより短く設定されている。上記ブレード４０を図示しない駆動手段によって前後に往復移動させることで、第２通路３５内のチップ部品Ｃとブレード４０との間の摩擦を切り、傾斜角βが小さくても、チップ部品Ｃを滞留なく滑落させることができる。
なお、第２通路３５の下端部は図示しない取出部に連通している。
【００２５】
ここで、上記構成よりなる部品供給装置の動作を説明する。
まず、部品投入口３にバルクケース４を装着し、外部貯留室２へチップ部品Ｃを投入すると、外部貯留室２の底面２ａおよび供給通路６の傾斜によってチップ部品Ｃは内側室２１へ送られる。内側室２１内に溜められるチップ部品Ｃの数は、供給通路６の出口６ｂの位置によって制限される。内側室２１へ入ったチップ部品Ｃは、回転ドラム１０の回転に伴って少数ずつポケット１３ですくい上げられ、受け口２３へ投入される。そして、導入通路２４を介して外側室２２へ導入される。特に、ポケット１３の数や回転ドラム１０の回転速度、受け口２３の大きさなどによって決定される内側室２１から外側室２２への単位時間当たりの部品供給数を、ゲート３２を通じて外側室２２から排出される単位時間当たりの部品排出数より少なくすることで、外側室２２内のチップ部品Ｃを適切な数量に制限でき、良好な整列・排出効率を維持できる。
【００２６】
外側室２２に入ったチップ部品Ｃは整列溝３０に落ち込んで所定の向きに整列される。そして、整列溝３０に沿って下方へ滑り、ゲート３２を通過して排出通路３３へと至る。整列溝３０内で起立したチップ部品Ｃはゲート３２で停止するが、爪部１４が定期的にゲート３２の上を排出方向と逆方向に通過するので、ゲート３２で停止したチップ部品Ｃは横倒しにされる。そのため、詰まりが即座に解消され、排出効率が低下することがない。しかも、外側室２２内のチップ部品Ｃの数が少ないので、外側室２２内でブリッジが発生せず、整列効率が良好であるとともに、長時間に亘って攪拌されずに排出通路３３へと排出されるので、チップ部品Ｃの損傷も少ない。
【００２７】
排出通路３３へ入ったチップ部品Ｃは、傾斜角αが大きい第１通路３４を滑り落ち、第２通路３５へ至る。第２通路３５の傾斜角βは比較的小さいので、ブレード４０との摩擦によってチップ部品Ｃに滞留が生じる可能性があるが、ブレード４０は前後に往復移動されるので、チップ部品Ｃは円滑に滑落できる。
【００２８】
なお、第２通路３５の傾斜角βを小さくすれば、水平な取出部へ取り出す場合に交差角を小さくでき、第２通路３５と取出部との間の部品移動を円滑に行なうことができる。取出部でチップ部品Ｃは１個ずつチップマウンタなどの取出装置によって取り出される。
【００２９】
上記実施例では、本体１の内周に設けられた整列溝３０でチップ部品Ｃの高さおよび幅方向（Ｈ，Ｗ方向）の選別を行い、ゲート３２で長さ方向（Ｌ方向）の選別を行なうようにしたので、整列・排出効率が従来のバルクフィーダに比べて格段に向上する。また、チップ部品の排出量は、回転ドラム１０の回転速度の影響を殆ど受けないため、回転ドラム１０をゆっくり回転させることで部品に与えるダメージが少なくなり、静粛である。
【００３０】
本発明の部品供給装置は上記実施例の構造に限定されるものではない。
上記実施例では、回転ドラム１０の円周壁１２の内周面に凹状のポケット１３を形成したが、ポケットはこれに限定されるものではなく、例えば円周壁の内面に適宜間隔でかき上げ板を固定することでポケットを構成してもよい。
上記実施例では、円弧状の整列溝３０とゲート３２と排出通路３３と爪部１４とで整列排出部を構成したが、これに限るものではない。例えば、円周壁１２の外周側に別の円周壁を設け、この円周壁に連通路を形成することにより、整列排出部を構成してもよい。この場合には、ゲートや爪部が不要となる。
上記実施例では、排出通路３３を傾斜角αの大きな第１通路３４とブレード４０を有する傾斜角βの小さな第２通路３５とで構成したが、いずれか片方の通路のみで構成してもよい。
また、上記実施例では、外部貯留室２の上部にバルクケース４を着脱するようにしたが、バルクケース４を用いずに外部貯留室２にチップ部品Ｃを直接投入するようにしてもよい。
なお、本発明において外部貯留室２は必須ではなく、例えば内側室２１にチップ部品を直接投入するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、回転ドラムの回転に伴って内側室内のチップ部品をポケットですくい上げ、これを受け口で受けて導入通路を介して外側室へ送りこむようにしたので、外側室内のチップ部品は比較的少数となり、ブリッジが発生しにくく整列・排出効率が良好となる。また、チップ部品１個当たりの攪拌時間を短くできるので、部品に与えるダメージが少なく、部品不良率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる部品供給装置の一例の正面である。
【図２】図１の部品供給装置の断面図である。
【図３】図２のIII −III 線断面図である。
【図４】ポケットの他の例の拡大図である。
【図５】図２のゲート部分の拡大断面図である。
【図６】チップ部品の一例の斜視図である。
【図７】チップ部品の他の例の斜視図である。
【図８】チップ部品のさらに他の例の斜視図である。
【符号の説明】
Ｃ チップ部品
１ 本体
２ 外部貯留室
４ バルクケース
６ 供給通路
１０ 回転ドラム
１２ 円周壁
１３ ポケット
１４ 爪部
２０ 部品貯留室
２１ 内側室
２２ 外側室
２３ 受け口
２４ 導入通路
３０ 整列溝
３２ ゲート
３３ 排出通路

Claims (4)

1. 高さＨおよび幅Ｗに比べて長さＬが長い直方体形状または直径ｄより長さＬが長い円柱形状のチップ部品を一列に縦列させかつ横倒姿勢で排出する部品供給装置において、
   供給装置本体と、本体に対し、水平軸を軸心として回転する回転ドラムと、本体と回転ドラムとの間に形成され、チップ部品を貯留するための部品貯留室とを備え、
   上記回転ドラムには上記部品貯留室を内側室と円環状の外側室とに仕切る円周壁が設けられ、
   上記内側室には外部からチップ部品が供給され、
   上記円周壁には、回転ドラムの回転に伴って内側室内の所定数のチップ部品をすくい上げるポケットが設けられ、
   上記本体の内側室に面する部位には、ポケットによってすくい上げられた部品を受ける受け口が設けられ、
   上記本体には、受け口で受けられた部品を外側室へ導く導入通路が設けられ、
   上記外側室にはチップ部品を一列に整列させて排出する整列排出部が設けられ、
   上記整列排出部は、上記外側室を構成する本体の内周面に沿って形成され、チップ部品を落ち込ませて一列に縦列させて下方へ滑らせる円弧状の整列溝と、上記整列溝の下端に形成され、整列溝に沿って横倒姿勢で滑り下りるチップ部品を１個ずつ通過させるゲートと、上記ゲートの下方に接続され、下方へ傾斜した排出通路とで構成され、
   上記回転ドラムには、上記ゲートおよび整列溝の上を通過するように回転し、ゲートで停止している起立姿勢のチップ部品を排出方向と反対方向に付勢して詰まりを解除する爪部が設けられていることを特徴とする部品供給装置。
2. 上記ポケットの回転方向後端には、所定数のチップ部品を受けるための凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
3. 上記内側室の上方に外部貯留室が設けられ、
   外部貯留室から内側室に向かって下方へ傾斜し、チップ部品を外部貯留室から内側室へ供給する供給通路が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の部品供給装置。
4. 上記外部貯留室の上部に部品投入口が設けられ、この部品投入口に、所定数のチップ部品を収納するバルクケースがその開口部を下方に向けて着脱可能であることを特徴とする請求項３に記載の部品供給装置。

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