JP3982962B2 - 振動式部品整列装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、概ね正多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を整列搬送する振動式部品整列装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振動式部品整列装置を用いて次工程に整列搬送されるチップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗等のチップ部品（以下部品という）には、図１（ａ）、（ｂ）に示す部品１、２のように、長手方向に垂直な断面が概ね正ｎ角形の多角柱状で、側面の一つに特徴部を有するものがある。部品１、２は、いずれも長さ寸法Ｌが１．６ｍｍ、厚み寸法Ｔと幅寸法Ｗがともに０．８ｍｍの正四角柱状で、白色の基板１ａ、２ａの長手方向両端部に金属電極１ｂ、２ｂが埋め込まれ、側面の一つに黒色の特徴部１ｃ、２ｃが設けられている。部品２の特徴部２ｃは、部品２の前後方向の一方に偏って設けられている。
【０００３】
上述したような概ね正多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を、振動式部品整列装置を用いて整列供給する際には、部品の各寸法を基準として長手方向に向けて整列しても、特徴部を有する特定側面が所定の方向に向いて整列される確率は１／ｎしかない。図１（ｂ）に示した部品２のように、前後方向の向きも有する場合は、さらに確率が低下して１／２ｎとなる。このため、これらの向きを整列する整列部における部品の排除率が高く、次工程へ整列搬送できる部品の数が少なくなる問題がある。
【０００４】
この問題に対処する手段としては、搬送路を複数チャンネル設けて、各チャンネルで部品の前記特定側面や前後の向きを整列し、これらを最終的に合流させて次工程に供給する方法や、部品の搬送速度を大きくする方法が考えられる。
【０００５】
前者は、搬送路や整列部の数がチャンネル数に比例して増加し、装置のスペースや製造コストが増大する問題がある。後者については、これらの部品は微小なものが多く、整列部でのエアノズル等の部品排除手段の応答遅れや部品の踊り等のため、搬送速度を大きくするほど整列精度が低下する問題がある。
【０００６】
また、特開平１０−１２０１４８号公報に開示の部品整送装置では、部品の特定側面の向きと前後の向きをそれぞれ検出して選別する選別ユニットを、搬送路に沿って直列にＮ台配置するとともに、選別される部品をＮ等分して、これらのＮ等分した部品をそれぞれの選別ユニットに搬送路の途中から送り込んで、上流側の選別ユニットで選別された部品に合流させることにより、整列搬送される部品数を増やす工夫をしている。特定側面の向きまたは前後の向きが適正でない部品は、各選別ユニットにおいて噴出エアにより排除されるようになっている。
【０００７】
この部品整送装置は、搬送路の数は１つであるが、同じ機能と役割の選別ユニットを複数台必要とし、これら各選別ユニットへの送り込み走路も必要となり、製造コストが高くなる。また、各選別ユニットへ送り込まれる部品の排除率は低減されないので、部品の搬送効率が悪い問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の課題は、概ね正多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を、効率よく多量に整列搬送できる振動式部品整列装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、長手方向に垂直な断面が概ね正ｎ角形の多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を、振動により搬送路に沿って搬送しながら、単列単層に整列して供給する振動式部品整列装置において、前記単列単層に整列された部品を長手方向に向けて整列する手段を設け、この長手方向整列手段の下流側に、前記長手向きに整列された部品の一つの側面について、前記特徴部の有無を判定するセンサと、このセンサが前記特徴部無と判定したときに、部品を１角分横転させる手段とから成る部品横転部を、前記搬送路に沿って直列に複数箇所に設けた構成を採用したものである。
【００１０】
すなわち、長手方向整列手段により長手向きに整列された部品の一つの側面をセンサで監視し、前記特徴部が無いときのみ部品を１角分横転させる部品横転部を搬送路に沿って直列に複数箇所に設けることにより、上流側から特徴部を有する特定側面がランダムな方向を向いて搬送されてくる部品を、それぞれの特定側面の向きに応じて複数回１角分ずつ横転させ、特定側面が所定の方向を向く部品の確率を高めて、効率よく多量に整列搬送できるようにしたのである。
【００１１】
前記部品横転部を設ける箇所をｎ−１箇所とすることにより、全ての部品の特定側面を所定の向きに揃え、部品を排除することなく、さらに効率よく多量に整列搬送することができる。
【００１２】
前記部品を１角分横転させる手段としては、長手方向に部品が嵌まり込む２つの溝を有するＷ字状断面の搬送路において、部品を一方の溝から他方の溝内に横転させる方法を採用することができる。
【００１３】
前記Ｗ字状断面の搬送路を、前記２つの溝に嵌まり込む部品の断面が、Ｗ字状断面内で互いにラップするように形成することにより、Ｗ字状断面の搬送路で２つの部品が幅方向に重なるのを防止し、この搬送路の下流側での部品の１列への整列をスムーズに行うことができる。
【００１４】
前記Ｗ字状断面の搬送路の下流側に、部品が長手方向に１列に嵌まり込むＶ字状断面の搬送路へ連続的に移行する移行送路を設けることにより、別体のアクチュエータを必要とせずに、部品を１列に整列することができる。
【００１５】
前記部品を１角分横転させる手段としては、長手方向に部品が嵌まり込むＶ字状断面の搬送路において、側方からのエア噴射により部品を横転させる方法も採用することができる。
【００１６】
前記各部品横転部を、振動式ボウルフィーダまたは振動式直進フィーダの搬送路に沿って設けることにより、同じ作用で部品を横転させる複数箇所の部品横転部が設けられる搬送路を同一振動周期で振動させ、それぞれの処理ピッチを合わせて、部品を搬送路上で密に搬送しながら整列することができる。
【００１７】
前記側面の特徴部が部品の前後いずれか一方に偏在し、前後の向きを有する部品について、この部品の前後方向を整列する手段を、前記複数箇所の部品横転部の下流側に設けることにより、前後の向きを有する部品も効率よく多量に整列搬送することができる。
【００１８】
前記部品の搬送路を、振動式ボウルフィーダの搬送路に振動式直進フィーダの搬送路を接続したものとし、前記各部品横転部を前記上流側のボウルフィーダの搬送路に設け、前記部品の前後方向整列手段を、前記両搬送路の接続部または前記下流側の直進フィーダの搬送路に設けることにより、ボウルフィーダと直進フィーダの各搬送速度を、処理速度の異なる部品横転部と前後方向整列手段に対して、それぞれ独立に設定することができる。また、下流側の直進フィーダの搬送速度をボウルフィーダの搬送速度よりも速くすることにより、整列された部品に適度の間隔を空けて次工程に搬送することができる。
【００１９】
前記部品の前後方向整列手段としては、前記搬送路と直交する方向に作動され、上流側から搬送される部品をそのままの姿勢で一つずつ収納する収納部を有するスライダと、この収納された部品の前記特徴部の前後方向位置を検出し、部品の前後方向を判定するセンサと、このセンサで前後方向が逆と判定された部品が送り出され、１８０°転回して下流側の搬送路に接続された前後反転送路とから成り、前記センサの判定結果に基づいて前記スライダをスライドし、前記収納された部品の前後方向が正と判定されたときは、前記収納部を前記下流側搬送路の入口に合致させて、収納された部品を下流側の搬送路に直接送り出し、部品の前後方向が逆と判定されたときは、前記収納部を前記前後反転送路の入口に合致させて、収納された部品を前後反転送路を介して下流側の搬送路に送り出す構成のものを採用することができる。この前後方向整列手段によれば、上流側から前後逆向きで搬送される部品も排除することなく、適正な向きに反転させて整列搬送でき、部品の搬送効率を著しく高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図１２に基づき、この発明の実施形態を説明する。この振動式部品整列装置は、図１（ｂ）に示した、特定側面に黒色の特徴部２ｃが前後方向に偏って設けられた正四角柱状の部品２を整列搬送するものであり、図２および図３に示すように、部品２が貯蔵されるボウル３をねじり振動させ、部品２をボウル３内の螺旋状の搬送路に沿って搬送する振動式ボウルフィーダ４と、直線状の搬送路を有するトラフ５を往復振動させ、部品２をこの搬送路に沿って排出端に搬送する振動式直進フィーダ６と、ボウルフィーダ４と直進フィーダ６の搬送路の接続部に配置された前後方向整列装置７とで基本的に構成されている。
【００２１】
前記ボウルフィーダ４の搬送路には、部品２を単列単層に整列するための複数の幅狭部８が設けられ、その下流側には、単列単層に整列された部品２を長手方向に向けて整列する長手方向整列部９が設けられている。さらに、その下流側最外周の搬送路には、長手方向に整列された部品２を、後述する手順で選択的に１角分だけ横転させる部品横転部１０が、直列に３箇所に設けられている。
【００２２】
前記長手方向整列部９は、図４に示すように、深さが部品２の厚みＴと幅Ｗに概ね等しいＶ溝１１の搬送路で形成されている。図４（ａ）に示すように、幅方向や厚み方向を進行方向に向けて搬送されてくる部品２は、振動と自重によりＶ溝１１の上縁からボウル３内に落下し、図４（ｂ）に示すように、長手方向を進行方向に向けた部品２のみが、下流側にそのまま搬送される。長手方向整列手段としては、長手方向を向かない部品２をエアノズル等により排除する方法も採用することができる。
【００２３】
前記各部品横転部１０は、図５（ａ）乃至図７（ａ）に示すように、部品２が長手方向に嵌まり込む２つの溝１２ａ、１２ｂを有するＷ字状断面の搬送路が設けられており、それぞれの上流側から搬送されてくる部品２は、向かって右側の溝１２ａに嵌まり込むようになっている。
【００２４】
前記右側の溝１２ａの斜め右上方には、光電センサ１３が部品２の右上側面１４ａに向けて設置され、右上側面１４ａの右端が接するＷ字状断面の搬送路には、エアノズル１５が部品２の右上端部に向けて設けられている。エアノズル１５は、部品２の長さ寸法Ｌに近い距離だけ、光電センサ１３の設置位置よりもわずかに下流側へずらして設けられている。
【００２５】
前記光電センサ１３は右上側面１４ａからの反射光を受光して、その受光量が予め設定されたしきい値よりも高くなったときに、電磁弁（図示省略）を作動させ、エアノズル１５からエアを噴射して、部品２を左側の溝１２ｂに１角分横転させる。すなわち、右上側面１４ａに黒色の特徴部２ｃがある場合は、１部品の受光量がしきい値に達しないので、エアノズル１５からのエアは噴射されず、そのまま右側の溝１２ａを搬送される。一方、特徴部２ｃがなく、右上側面１４ａが白色の基板２ａのままの場合には、エアが噴射されて部品２が左側の溝１２ｂ内に１角分横転される。
【００２６】
前記２つの溝１２ａ、１２ｂに嵌まり込む部品２は、その断面がＷ字状断面内で互いにラップするようになっている。その下流側は、図８に示すような移行送路により接続され、２つの溝１２ａ、１２ｂが連続的に徐々に寄り合って、図５（ｂ）乃至図７（ｂ）に示すように、１つのＶ溝１６に変化するようになっている。したがって、前記横転により２つの溝１２ａ、１２ｂに分配される部品２は、Ｗ字状断面の幅方向に重ならないので、下流側のＶ溝１６内へスムーズに１列に整列される。
【００２７】
図５（ａ）は最初の部品横転部１０である。前記長手方向整列部９からこの部品横転部１０に搬送されてくる部品２は、その側面１４の向きがランダムであるので、前記特徴部２ｃの存在可能部１７は、４つの側面１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに分布する。上述したように、部品２は、右上側面１４ａに特徴部２ｃがない場合のみ１角分横転されるので、左側の溝１２ｂに横転される部品２の左上側面１４ｂは、特徴部２ｃの存在可能部１７無しとなる。また、右側の溝１２ａをそのまま通過する部品２も、特徴部２ｃが右上側面１４ａに存在するので、左上側面１４ｂは存在可能部１７無しとなる。したがって、図５（ｂ）に示すように、下流側のＶ溝１６に１列に整列される部品２の左上側面１４ｂは、全て存在可能部１７無しとなる。
【００２８】
図６（ａ）は二番目の部品横転部１０である。上述したように、最初の部品横転部１０からの部品２は、左上側面１４ｂに存在可能部１７無しの状態で搬送される。この二番目の部品横転部１０においても、右上側面１４ａに特徴部２ｃがない部品２のみが１角分横転されるので、左側の溝１２ｂに横転される部品２は、左上側面１４ｂと左下側面１４ｃが特徴部２ｃの存在可能部１７無しとなる。また、右側の溝１２ａに残る部品２も、特徴部２ｃが右上側面１４ａに存在するので、左上側面１４ｂと左下側面１４ｃは存在可能部１７無しとなる。したがって、図６（ｂ）に示すように、下流側のＶ溝１６に整列される部品２の左上側面１４ｂと左下側面１４ｃは、全て存在可能部１７無しとなる。
【００２９】
図７（ａ）は三番目の部品横転部１０である。この部品横転部１０へは、部品２が、左上側面１４ｂと左下側面１４ｃに存在可能部１７無しの状態で搬送される。三番目の部品横転部１０においても、右上側面１４ａに特徴部２ｃがない部品２のみが１角分横転されるので、左側の溝１２ｂに横転される部品２は、左上側面１４ｂ、左下側面１４ｃおよび右下側面１４ｄが存在可能部１７無しとなる。また、右側の溝１２ａに残る部品２も、特徴部２ｃが右上側面１４ａに存在するので、左上側面１４ｂ、左下側面１４ｃおよび右下側面１４ｄは存在可能部１７無しとなる。したがって、図７（ｂ）に示すように、３箇所の部品横転部１０を通過した部品２は、左上側面１４ｂ、左下側面１４ｃおよび右下側面１４ｄに存在可能部１７無し、すなわち、特徴部２ｃが全て右上側面１４ａに存在する状態でＶ溝１６に整列される。
【００３０】
このように、特徴部２ｃを右上側面１４ａに揃えて整列された部品２は、前記三番目の部品横転部１０のＶ溝１６に接続されるＵ溝の搬送路で、特徴部２ｃが設けられた右上側面１４ａが上を向くように整列され、前後方向整列装置７へと搬送される。
【００３１】
前記前後方向整列装置７は、図９および図１０に示すように、ボウルフィーダ４の搬送路４ａと直交する方向に作動され、ボウルフィーダ４から搬送される前記特徴部２ｃが設けられた側面１４が上を向く部品２を、そのままの姿勢で一つずつ収納する収納部１８を有するスライダ１９と、スライダ１９のガイド溝２０に入口と出口が開口するＵ字管状の反転送路２１と、それぞれ反転送路２１の反対側でガイド溝２０に連なり、直進フィーダ６の搬送路に接続された接続路２２、および姿勢不良の部品２を排除する排出路２３が設けられている。
【００３２】
前記反転送路２１は、交叉するボウルフィーダ４の搬送路４ａの上側を通してガイド溝２０に接続され、接続路２２と排出路２３は、ガイド溝２０に接続された反転路２１の、それぞれ出口と入口の延長線上に設けられている。
【００３３】
前記スライダ１９の収納部１８の右方には、収納部１８と等寸の通り抜け通路２４が設けられており、後述するように、スライダ１９が左方へスライドされて、収納部１８が反転送路２１の入口位置に合致したときに、通り抜け通路２４は反転送路２１の出口位置に合致し、反転送路２１の出口が通り抜け通路２４を介して接続路２２に、一直線上に連なるようになっている。また、反転送路２１の出口部と入口部および排出路２３には、それぞれの位置に合致するスライダ１９の収納部１８に向けて、エアノズル２５ａ、２５ｂ、２５ｃが配置されている。
【００３４】
前記スライダ１９の収納部１８の上面側には透明なガラス窓２６が嵌め込まれ、収納部１８がボウルフィーダ４の搬送路４ａ出口に合致する位置には、その上方に３つの光電センサ２７ａ、２７ｂ、２７ｃが設置されている。また、この位置における収納部１８奥側のガイド溝２０の壁には、真空源に接続されたエア吸引孔２８が設けられており、ボウルフィーダ４から搬送される部品２を収納部１８の中に吸引するようになっている。
【００３５】
前記３つの光電センサ２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、収納部１８の奥行き方向に配列されている。最も奥側の光電センサ２７ａは、部品２が収納部１８の奥まで吸引されたか否かを検知するものである。光電センサ２７ｂ、２７ｃは、それぞれ部品２の上側面１４前後部における特徴部２ｃの有無を、上側面１４からの反射光を受光して判定するものであり、光電センサ２７ａが部品２を検知したときに、この判定処理を行う。すなわち、奥側の光電センサ２７ｂの受光量が所定の値よりも多く、入口側の光電センサ２７ｃの受光量が所定の値よりも少ない場合は、特徴部２ｃが上側面１４の後部にあるとして、部品２は所望の前向きと判定し、逆の場合は、部品２は後向きと判定する。なお、両方の光電センサ２７ｂ、２７ｃの受光量が、所定の値よりも共に多いか、または共に少ない場合は、部品２が側面１４の向き不良または異材混入のものとし、リジェクト対象材と判定する。
【００３６】
前記光電センサ２７ｂ、２７ｃにより、部品２が前向きと判定されたときは、図１１（ａ）に示すように、スライダ１９は右方にスライドされ、収納部１８に収納された部品２は、エアノズル２５ａにより直進フィーダ６への接続路２２に直接排出される。部品２が後向きと判定されたときは、図１１（ｂ）に示すように、スライダ１９は左方にスライドされ、収納部１８に収納された部品２は、エアノズル２５ｂにより反転送路２１に排出され、Ｕ字管状の反転送路２１で前後方向を反転されて、スライダ１９の通り抜け通路２４を通って接続路２２に送り込まれる。このように、全て前向きに揃えて接続路２２に送り込まれた部品２は、直進フィーダ６の搬送路等を通して次工程に整列搬送される。
【００３７】
なお、前記光電センサ２７ｂ、２７ｃにより、部品２がリジェクト対象材と判定されたときは、図１２に示すように、スライダ１９は左方にスライドされ、部品２はエアノズル２５ｃにより、収納部１８から排出路２３に排除される。
【００３８】
以上詳述したように、この振動式部品整列装置では、単列単層で上流側から搬送され、特定側面と前後がランダムな向きの部品を、殆ど排除することなく適正な向きに整列できるので、搬送効率を著しく高めて、次工程に多量の部品を整列搬送することができる。
【００３９】
上述した実施形態は、正四角柱状で、特定側面と前後の向きを有する部品を整列搬送するものであるが、本発明に係る振動式部品整列装置は、概ね正ｎ角柱状で特定側面を有する部品も整列搬送でき、この場合は、前記部品横転部をｎ−１箇所に設けると、全ての部品の特定側面の向きを揃えることができる。勿論、前後の向きが無い部品も整列搬送でき、この場合は、前後方向整列装置が不要となる。
【００４０】
また、この実施形態では、３箇所の部品横転部を振動式ボウルフィーダの搬送路に設けたが、振動式直進フィーダの搬送路に設けることもできる。
【００４１】
さらに、前後方向整列装置としては、実施形態の反転送路による反転方式のものの他に、回転テーブル等に部品収納部を設けて反転させるものや、前後方向検出センサとエアノズル等を用いて、逆向きの部品を排除する方式も採用することができ、その設置位置をボウルフィーダや直進フィーダの搬送路上とすることもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明の振動式部品整列装置は、長手方向整列手段により長手向きに整列された部品の一つの側面をセンサで監視し、この側面に特徴部が無いときのみ部品を１角分横転させる部品横転部を搬送路に沿って直列に複数箇所に設け、上流側から特徴部を有する特定側面がランダムな方向を向いて搬送されてくる部品を、それぞれの特定側面の向きに応じて複数回１角分ずつ横転させるようにしたので、特定側面が所定の方向を向く部品の確率を高めて、部品を効率よく多量に整列搬送することができる。また、部品排除による還流も少ないので、部品が汚れたり、落下等の衝撃で損傷することもなく、かつ、装置内での滞留時間も短いので、部品が静電気により帯電する確率も少ない。
【００４３】
前記部品横転部を設ける箇所をｎ−１箇所とすることにより、全ての部品の特定側面を同じ向きに揃えて、部品を排除することなく、さらに効率よく部品を整列搬送することができる。
【００４４】
前記側面の特徴部が部品の前後いずれか一方に偏在し、前後の向きを有する部品については、この部品の前後方向を整列する手段を、前記複数箇所の部品横転部の下流側に設けたので、前後の向きを有する部品も効率よく多量に整列搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ、ｂは、それぞれ本発明に係る振動式部品整列装置で整列搬送される部品を示す外観斜視図
【図２】振動式部品整列装置の実施形態を示す正面図
【図３】図２の平面図
【図４】ａ、ｂは、それぞれ図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】ａは図３の最初の部品横転部の断面図、ｂはａの直近下流側の断面図
【図６】ａは図３の二番目の部品横転部の断面図、ｂはａの直近下流側の断面図
【図７】ａは図３の三番目の部品横転部の断面図、ｂはａの直近下流側の断面図
【図８】図５乃至７の部品横転部の外観斜視図
【図９】図３の前後方向整列装置を示す切欠き平面図
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【図１１】ａ、ｂは、それぞれ図９の前後方向整列装置の作動を説明する切欠き平面図
【図１２】図９の前後方向整列装置の作動を説明する切欠き平面図
【符号の説明】
１、２ 部品
１ａ、２ａ 基板
１ｂ、２ｂ 電極
１ｃ、２ｃ 特徴部
３ ボウル
４ ボウルフィーダ
４ａ 搬送路
５ トラフ
６ 直進フィーダ
７ 前後方向整列装置
８ 幅狭部
９ 長手方向整列部
１０ 部品横転部
１１ Ｖ溝
１２ａ、１２ｂ 溝
１３ 光電センサ
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 側面
１５ エアノズル
１６ Ｖ溝
１７ 存在可能部
１８ 収納部
１９ スライダ
２０ ガイド溝
２１ 反転送路
２２ 接続路
２３ 排出路
２４ 通り抜け通路
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ エアノズル
２６ ガラス窓
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 光電センサ
２８ エア吸引孔
【発明の属する技術分野】
この発明は、概ね正多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を整列搬送する振動式部品整列装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振動式部品整列装置を用いて次工程に整列搬送されるチップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗等のチップ部品（以下部品という）には、図１（ａ）、（ｂ）に示す部品１、２のように、長手方向に垂直な断面が概ね正ｎ角形の多角柱状で、側面の一つに特徴部を有するものがある。部品１、２は、いずれも長さ寸法Ｌが１．６ｍｍ、厚み寸法Ｔと幅寸法Ｗがともに０．８ｍｍの正四角柱状で、白色の基板１ａ、２ａの長手方向両端部に金属電極１ｂ、２ｂが埋め込まれ、側面の一つに黒色の特徴部１ｃ、２ｃが設けられている。部品２の特徴部２ｃは、部品２の前後方向の一方に偏って設けられている。
【０００３】
上述したような概ね正多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を、振動式部品整列装置を用いて整列供給する際には、部品の各寸法を基準として長手方向に向けて整列しても、特徴部を有する特定側面が所定の方向に向いて整列される確率は１／ｎしかない。図１（ｂ）に示した部品２のように、前後方向の向きも有する場合は、さらに確率が低下して１／２ｎとなる。このため、これらの向きを整列する整列部における部品の排除率が高く、次工程へ整列搬送できる部品の数が少なくなる問題がある。
【０００４】
この問題に対処する手段としては、搬送路を複数チャンネル設けて、各チャンネルで部品の前記特定側面や前後の向きを整列し、これらを最終的に合流させて次工程に供給する方法や、部品の搬送速度を大きくする方法が考えられる。
【０００５】
前者は、搬送路や整列部の数がチャンネル数に比例して増加し、装置のスペースや製造コストが増大する問題がある。後者については、これらの部品は微小なものが多く、整列部でのエアノズル等の部品排除手段の応答遅れや部品の踊り等のため、搬送速度を大きくするほど整列精度が低下する問題がある。
【０００６】
また、特開平１０−１２０１４８号公報に開示の部品整送装置では、部品の特定側面の向きと前後の向きをそれぞれ検出して選別する選別ユニットを、搬送路に沿って直列にＮ台配置するとともに、選別される部品をＮ等分して、これらのＮ等分した部品をそれぞれの選別ユニットに搬送路の途中から送り込んで、上流側の選別ユニットで選別された部品に合流させることにより、整列搬送される部品数を増やす工夫をしている。特定側面の向きまたは前後の向きが適正でない部品は、各選別ユニットにおいて噴出エアにより排除されるようになっている。
【０００７】
この部品整送装置は、搬送路の数は１つであるが、同じ機能と役割の選別ユニットを複数台必要とし、これら各選別ユニットへの送り込み走路も必要となり、製造コストが高くなる。また、各選別ユニットへ送り込まれる部品の排除率は低減されないので、部品の搬送効率が悪い問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の課題は、概ね正多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を、効率よく多量に整列搬送できる振動式部品整列装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、長手方向に垂直な断面が概ね正ｎ角形の多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を、振動により搬送路に沿って搬送しながら、単列単層に整列して供給する振動式部品整列装置において、前記単列単層に整列された部品を長手方向に向けて整列する手段を設け、この長手方向整列手段の下流側に、前記長手向きに整列された部品の一つの側面について、前記特徴部の有無を判定するセンサと、このセンサが前記特徴部無と判定したときに、部品を１角分横転させる手段とから成る部品横転部を、前記搬送路に沿って直列に複数箇所に設けた構成を採用したものである。
【００１０】
すなわち、長手方向整列手段により長手向きに整列された部品の一つの側面をセンサで監視し、前記特徴部が無いときのみ部品を１角分横転させる部品横転部を搬送路に沿って直列に複数箇所に設けることにより、上流側から特徴部を有する特定側面がランダムな方向を向いて搬送されてくる部品を、それぞれの特定側面の向きに応じて複数回１角分ずつ横転させ、特定側面が所定の方向を向く部品の確率を高めて、効率よく多量に整列搬送できるようにしたのである。
【００１１】
前記部品横転部を設ける箇所をｎ−１箇所とすることにより、全ての部品の特定側面を所定の向きに揃え、部品を排除することなく、さらに効率よく多量に整列搬送することができる。
【００１２】
前記部品を１角分横転させる手段としては、長手方向に部品が嵌まり込む２つの溝を有するＷ字状断面の搬送路において、部品を一方の溝から他方の溝内に横転させる方法を採用することができる。
【００１３】
前記Ｗ字状断面の搬送路を、前記２つの溝に嵌まり込む部品の断面が、Ｗ字状断面内で互いにラップするように形成することにより、Ｗ字状断面の搬送路で２つの部品が幅方向に重なるのを防止し、この搬送路の下流側での部品の１列への整列をスムーズに行うことができる。
【００１４】
前記Ｗ字状断面の搬送路の下流側に、部品が長手方向に１列に嵌まり込むＶ字状断面の搬送路へ連続的に移行する移行送路を設けることにより、別体のアクチュエータを必要とせずに、部品を１列に整列することができる。
【００１５】
前記部品を１角分横転させる手段としては、長手方向に部品が嵌まり込むＶ字状断面の搬送路において、側方からのエア噴射により部品を横転させる方法も採用することができる。
【００１６】
前記各部品横転部を、振動式ボウルフィーダまたは振動式直進フィーダの搬送路に沿って設けることにより、同じ作用で部品を横転させる複数箇所の部品横転部が設けられる搬送路を同一振動周期で振動させ、それぞれの処理ピッチを合わせて、部品を搬送路上で密に搬送しながら整列することができる。
【００１７】
前記側面の特徴部が部品の前後いずれか一方に偏在し、前後の向きを有する部品について、この部品の前後方向を整列する手段を、前記複数箇所の部品横転部の下流側に設けることにより、前後の向きを有する部品も効率よく多量に整列搬送することができる。
【００１８】
前記部品の搬送路を、振動式ボウルフィーダの搬送路に振動式直進フィーダの搬送路を接続したものとし、前記各部品横転部を前記上流側のボウルフィーダの搬送路に設け、前記部品の前後方向整列手段を、前記両搬送路の接続部または前記下流側の直進フィーダの搬送路に設けることにより、ボウルフィーダと直進フィーダの各搬送速度を、処理速度の異なる部品横転部と前後方向整列手段に対して、それぞれ独立に設定することができる。また、下流側の直進フィーダの搬送速度をボウルフィーダの搬送速度よりも速くすることにより、整列された部品に適度の間隔を空けて次工程に搬送することができる。
【００１９】
前記部品の前後方向整列手段としては、前記搬送路と直交する方向に作動され、上流側から搬送される部品をそのままの姿勢で一つずつ収納する収納部を有するスライダと、この収納された部品の前記特徴部の前後方向位置を検出し、部品の前後方向を判定するセンサと、このセンサで前後方向が逆と判定された部品が送り出され、１８０°転回して下流側の搬送路に接続された前後反転送路とから成り、前記センサの判定結果に基づいて前記スライダをスライドし、前記収納された部品の前後方向が正と判定されたときは、前記収納部を前記下流側搬送路の入口に合致させて、収納された部品を下流側の搬送路に直接送り出し、部品の前後方向が逆と判定されたときは、前記収納部を前記前後反転送路の入口に合致させて、収納された部品を前後反転送路を介して下流側の搬送路に送り出す構成のものを採用することができる。この前後方向整列手段によれば、上流側から前後逆向きで搬送される部品も排除することなく、適正な向きに反転させて整列搬送でき、部品の搬送効率を著しく高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図１２に基づき、この発明の実施形態を説明する。この振動式部品整列装置は、図１（ｂ）に示した、特定側面に黒色の特徴部２ｃが前後方向に偏って設けられた正四角柱状の部品２を整列搬送するものであり、図２および図３に示すように、部品２が貯蔵されるボウル３をねじり振動させ、部品２をボウル３内の螺旋状の搬送路に沿って搬送する振動式ボウルフィーダ４と、直線状の搬送路を有するトラフ５を往復振動させ、部品２をこの搬送路に沿って排出端に搬送する振動式直進フィーダ６と、ボウルフィーダ４と直進フィーダ６の搬送路の接続部に配置された前後方向整列装置７とで基本的に構成されている。
【００２１】
前記ボウルフィーダ４の搬送路には、部品２を単列単層に整列するための複数の幅狭部８が設けられ、その下流側には、単列単層に整列された部品２を長手方向に向けて整列する長手方向整列部９が設けられている。さらに、その下流側最外周の搬送路には、長手方向に整列された部品２を、後述する手順で選択的に１角分だけ横転させる部品横転部１０が、直列に３箇所に設けられている。
【００２２】
前記長手方向整列部９は、図４に示すように、深さが部品２の厚みＴと幅Ｗに概ね等しいＶ溝１１の搬送路で形成されている。図４（ａ）に示すように、幅方向や厚み方向を進行方向に向けて搬送されてくる部品２は、振動と自重によりＶ溝１１の上縁からボウル３内に落下し、図４（ｂ）に示すように、長手方向を進行方向に向けた部品２のみが、下流側にそのまま搬送される。長手方向整列手段としては、長手方向を向かない部品２をエアノズル等により排除する方法も採用することができる。
【００２３】
前記各部品横転部１０は、図５（ａ）乃至図７（ａ）に示すように、部品２が長手方向に嵌まり込む２つの溝１２ａ、１２ｂを有するＷ字状断面の搬送路が設けられており、それぞれの上流側から搬送されてくる部品２は、向かって右側の溝１２ａに嵌まり込むようになっている。
【００２４】
前記右側の溝１２ａの斜め右上方には、光電センサ１３が部品２の右上側面１４ａに向けて設置され、右上側面１４ａの右端が接するＷ字状断面の搬送路には、エアノズル１５が部品２の右上端部に向けて設けられている。エアノズル１５は、部品２の長さ寸法Ｌに近い距離だけ、光電センサ１３の設置位置よりもわずかに下流側へずらして設けられている。
【００２５】
前記光電センサ１３は右上側面１４ａからの反射光を受光して、その受光量が予め設定されたしきい値よりも高くなったときに、電磁弁（図示省略）を作動させ、エアノズル１５からエアを噴射して、部品２を左側の溝１２ｂに１角分横転させる。すなわち、右上側面１４ａに黒色の特徴部２ｃがある場合は、１部品の受光量がしきい値に達しないので、エアノズル１５からのエアは噴射されず、そのまま右側の溝１２ａを搬送される。一方、特徴部２ｃがなく、右上側面１４ａが白色の基板２ａのままの場合には、エアが噴射されて部品２が左側の溝１２ｂ内に１角分横転される。
【００２６】
前記２つの溝１２ａ、１２ｂに嵌まり込む部品２は、その断面がＷ字状断面内で互いにラップするようになっている。その下流側は、図８に示すような移行送路により接続され、２つの溝１２ａ、１２ｂが連続的に徐々に寄り合って、図５（ｂ）乃至図７（ｂ）に示すように、１つのＶ溝１６に変化するようになっている。したがって、前記横転により２つの溝１２ａ、１２ｂに分配される部品２は、Ｗ字状断面の幅方向に重ならないので、下流側のＶ溝１６内へスムーズに１列に整列される。
【００２７】
図５（ａ）は最初の部品横転部１０である。前記長手方向整列部９からこの部品横転部１０に搬送されてくる部品２は、その側面１４の向きがランダムであるので、前記特徴部２ｃの存在可能部１７は、４つの側面１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに分布する。上述したように、部品２は、右上側面１４ａに特徴部２ｃがない場合のみ１角分横転されるので、左側の溝１２ｂに横転される部品２の左上側面１４ｂは、特徴部２ｃの存在可能部１７無しとなる。また、右側の溝１２ａをそのまま通過する部品２も、特徴部２ｃが右上側面１４ａに存在するので、左上側面１４ｂは存在可能部１７無しとなる。したがって、図５（ｂ）に示すように、下流側のＶ溝１６に１列に整列される部品２の左上側面１４ｂは、全て存在可能部１７無しとなる。
【００２８】
図６（ａ）は二番目の部品横転部１０である。上述したように、最初の部品横転部１０からの部品２は、左上側面１４ｂに存在可能部１７無しの状態で搬送される。この二番目の部品横転部１０においても、右上側面１４ａに特徴部２ｃがない部品２のみが１角分横転されるので、左側の溝１２ｂに横転される部品２は、左上側面１４ｂと左下側面１４ｃが特徴部２ｃの存在可能部１７無しとなる。また、右側の溝１２ａに残る部品２も、特徴部２ｃが右上側面１４ａに存在するので、左上側面１４ｂと左下側面１４ｃは存在可能部１７無しとなる。したがって、図６（ｂ）に示すように、下流側のＶ溝１６に整列される部品２の左上側面１４ｂと左下側面１４ｃは、全て存在可能部１７無しとなる。
【００２９】
図７（ａ）は三番目の部品横転部１０である。この部品横転部１０へは、部品２が、左上側面１４ｂと左下側面１４ｃに存在可能部１７無しの状態で搬送される。三番目の部品横転部１０においても、右上側面１４ａに特徴部２ｃがない部品２のみが１角分横転されるので、左側の溝１２ｂに横転される部品２は、左上側面１４ｂ、左下側面１４ｃおよび右下側面１４ｄが存在可能部１７無しとなる。また、右側の溝１２ａに残る部品２も、特徴部２ｃが右上側面１４ａに存在するので、左上側面１４ｂ、左下側面１４ｃおよび右下側面１４ｄは存在可能部１７無しとなる。したがって、図７（ｂ）に示すように、３箇所の部品横転部１０を通過した部品２は、左上側面１４ｂ、左下側面１４ｃおよび右下側面１４ｄに存在可能部１７無し、すなわち、特徴部２ｃが全て右上側面１４ａに存在する状態でＶ溝１６に整列される。
【００３０】
このように、特徴部２ｃを右上側面１４ａに揃えて整列された部品２は、前記三番目の部品横転部１０のＶ溝１６に接続されるＵ溝の搬送路で、特徴部２ｃが設けられた右上側面１４ａが上を向くように整列され、前後方向整列装置７へと搬送される。
【００３１】
前記前後方向整列装置７は、図９および図１０に示すように、ボウルフィーダ４の搬送路４ａと直交する方向に作動され、ボウルフィーダ４から搬送される前記特徴部２ｃが設けられた側面１４が上を向く部品２を、そのままの姿勢で一つずつ収納する収納部１８を有するスライダ１９と、スライダ１９のガイド溝２０に入口と出口が開口するＵ字管状の反転送路２１と、それぞれ反転送路２１の反対側でガイド溝２０に連なり、直進フィーダ６の搬送路に接続された接続路２２、および姿勢不良の部品２を排除する排出路２３が設けられている。
【００３２】
前記反転送路２１は、交叉するボウルフィーダ４の搬送路４ａの上側を通してガイド溝２０に接続され、接続路２２と排出路２３は、ガイド溝２０に接続された反転路２１の、それぞれ出口と入口の延長線上に設けられている。
【００３３】
前記スライダ１９の収納部１８の右方には、収納部１８と等寸の通り抜け通路２４が設けられており、後述するように、スライダ１９が左方へスライドされて、収納部１８が反転送路２１の入口位置に合致したときに、通り抜け通路２４は反転送路２１の出口位置に合致し、反転送路２１の出口が通り抜け通路２４を介して接続路２２に、一直線上に連なるようになっている。また、反転送路２１の出口部と入口部および排出路２３には、それぞれの位置に合致するスライダ１９の収納部１８に向けて、エアノズル２５ａ、２５ｂ、２５ｃが配置されている。
【００３４】
前記スライダ１９の収納部１８の上面側には透明なガラス窓２６が嵌め込まれ、収納部１８がボウルフィーダ４の搬送路４ａ出口に合致する位置には、その上方に３つの光電センサ２７ａ、２７ｂ、２７ｃが設置されている。また、この位置における収納部１８奥側のガイド溝２０の壁には、真空源に接続されたエア吸引孔２８が設けられており、ボウルフィーダ４から搬送される部品２を収納部１８の中に吸引するようになっている。
【００３５】
前記３つの光電センサ２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、収納部１８の奥行き方向に配列されている。最も奥側の光電センサ２７ａは、部品２が収納部１８の奥まで吸引されたか否かを検知するものである。光電センサ２７ｂ、２７ｃは、それぞれ部品２の上側面１４前後部における特徴部２ｃの有無を、上側面１４からの反射光を受光して判定するものであり、光電センサ２７ａが部品２を検知したときに、この判定処理を行う。すなわち、奥側の光電センサ２７ｂの受光量が所定の値よりも多く、入口側の光電センサ２７ｃの受光量が所定の値よりも少ない場合は、特徴部２ｃが上側面１４の後部にあるとして、部品２は所望の前向きと判定し、逆の場合は、部品２は後向きと判定する。なお、両方の光電センサ２７ｂ、２７ｃの受光量が、所定の値よりも共に多いか、または共に少ない場合は、部品２が側面１４の向き不良または異材混入のものとし、リジェクト対象材と判定する。
【００３６】
前記光電センサ２７ｂ、２７ｃにより、部品２が前向きと判定されたときは、図１１（ａ）に示すように、スライダ１９は右方にスライドされ、収納部１８に収納された部品２は、エアノズル２５ａにより直進フィーダ６への接続路２２に直接排出される。部品２が後向きと判定されたときは、図１１（ｂ）に示すように、スライダ１９は左方にスライドされ、収納部１８に収納された部品２は、エアノズル２５ｂにより反転送路２１に排出され、Ｕ字管状の反転送路２１で前後方向を反転されて、スライダ１９の通り抜け通路２４を通って接続路２２に送り込まれる。このように、全て前向きに揃えて接続路２２に送り込まれた部品２は、直進フィーダ６の搬送路等を通して次工程に整列搬送される。
【００３７】
なお、前記光電センサ２７ｂ、２７ｃにより、部品２がリジェクト対象材と判定されたときは、図１２に示すように、スライダ１９は左方にスライドされ、部品２はエアノズル２５ｃにより、収納部１８から排出路２３に排除される。
【００３８】
以上詳述したように、この振動式部品整列装置では、単列単層で上流側から搬送され、特定側面と前後がランダムな向きの部品を、殆ど排除することなく適正な向きに整列できるので、搬送効率を著しく高めて、次工程に多量の部品を整列搬送することができる。
【００３９】
上述した実施形態は、正四角柱状で、特定側面と前後の向きを有する部品を整列搬送するものであるが、本発明に係る振動式部品整列装置は、概ね正ｎ角柱状で特定側面を有する部品も整列搬送でき、この場合は、前記部品横転部をｎ−１箇所に設けると、全ての部品の特定側面の向きを揃えることができる。勿論、前後の向きが無い部品も整列搬送でき、この場合は、前後方向整列装置が不要となる。
【００４０】
また、この実施形態では、３箇所の部品横転部を振動式ボウルフィーダの搬送路に設けたが、振動式直進フィーダの搬送路に設けることもできる。
【００４１】
さらに、前後方向整列装置としては、実施形態の反転送路による反転方式のものの他に、回転テーブル等に部品収納部を設けて反転させるものや、前後方向検出センサとエアノズル等を用いて、逆向きの部品を排除する方式も採用することができ、その設置位置をボウルフィーダや直進フィーダの搬送路上とすることもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明の振動式部品整列装置は、長手方向整列手段により長手向きに整列された部品の一つの側面をセンサで監視し、この側面に特徴部が無いときのみ部品を１角分横転させる部品横転部を搬送路に沿って直列に複数箇所に設け、上流側から特徴部を有する特定側面がランダムな方向を向いて搬送されてくる部品を、それぞれの特定側面の向きに応じて複数回１角分ずつ横転させるようにしたので、特定側面が所定の方向を向く部品の確率を高めて、部品を効率よく多量に整列搬送することができる。また、部品排除による還流も少ないので、部品が汚れたり、落下等の衝撃で損傷することもなく、かつ、装置内での滞留時間も短いので、部品が静電気により帯電する確率も少ない。
【００４３】
前記部品横転部を設ける箇所をｎ−１箇所とすることにより、全ての部品の特定側面を同じ向きに揃えて、部品を排除することなく、さらに効率よく部品を整列搬送することができる。
【００４４】
前記側面の特徴部が部品の前後いずれか一方に偏在し、前後の向きを有する部品については、この部品の前後方向を整列する手段を、前記複数箇所の部品横転部の下流側に設けたので、前後の向きを有する部品も効率よく多量に整列搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ、ｂは、それぞれ本発明に係る振動式部品整列装置で整列搬送される部品を示す外観斜視図
【図２】振動式部品整列装置の実施形態を示す正面図
【図３】図２の平面図
【図４】ａ、ｂは、それぞれ図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】ａは図３の最初の部品横転部の断面図、ｂはａの直近下流側の断面図
【図６】ａは図３の二番目の部品横転部の断面図、ｂはａの直近下流側の断面図
【図７】ａは図３の三番目の部品横転部の断面図、ｂはａの直近下流側の断面図
【図８】図５乃至７の部品横転部の外観斜視図
【図９】図３の前後方向整列装置を示す切欠き平面図
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【図１１】ａ、ｂは、それぞれ図９の前後方向整列装置の作動を説明する切欠き平面図
【図１２】図９の前後方向整列装置の作動を説明する切欠き平面図
【符号の説明】
１、２ 部品
１ａ、２ａ 基板
１ｂ、２ｂ 電極
１ｃ、２ｃ 特徴部
３ ボウル
４ ボウルフィーダ
４ａ 搬送路
５ トラフ
６ 直進フィーダ
７ 前後方向整列装置
８ 幅狭部
９ 長手方向整列部
１０ 部品横転部
１１ Ｖ溝
１２ａ、１２ｂ 溝
１３ 光電センサ
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 側面
１５ エアノズル
１６ Ｖ溝
１７ 存在可能部
１８ 収納部
１９ スライダ
２０ ガイド溝
２１ 反転送路
２２ 接続路
２３ 排出路
２４ 通り抜け通路
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ エアノズル
２６ ガラス窓
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 光電センサ
２８ エア吸引孔
Claims (8)
- 長手方向に垂直な断面が概ね正ｎ角形の多角柱状で、側面の一つに特徴部を有する部品を、振動により搬送路に沿って搬送しながら、単列単層に整列して供給する振動式部品整列装置において、前記単列単層に整列された部品を長手方向に向けて整列する手段を設け、この長手方向整列手段の下流側に、前記長手向きに整列された部品の一つの側面について、前記特徴部の有無を判定するセンサと、このセンサが前記特徴部無と判定したときに、部品を１角分横転させる手段とから成る部品横転部を、前記搬送路に沿って直列にｎ−１箇所に設け、前記部品を１角分横転させる手段を、長手方向に部品が嵌まり込む２つの溝が同じ高さ位置に形成されたＷ字状断面の搬送路において、部品を一方の溝から他方の溝内に、側方からのエア噴射により横転させるものとしたことを特徴とする振動式部品整列装置。
- 前記Ｗ字状断面の搬送路を、前記２つの溝に嵌まり込む部品の断面が、Ｗ字状断面内で互いにラップするように形成した請求項１に記載の振動式部品整列装置。
- 前記Ｗ字状断面の搬送路の下流側に、部品が長手方向に１列に嵌まり込むＶ字状断面の搬送路へ連続的に移行する移行送路を設けた請求項１または２に記載の振動式部品整列装置。
- 前記各部品横転部を、振動式ボウルフィーダの搬送路に沿って設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の振動式部品整列装置。
- 前記各部品横転部を、振動式直進フィーダの搬送路に沿って設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の振動式部品整列装置。
- 前記側面の特徴部が部品の前後いずれか一方に偏在し、前後の向きを有する部品について、この部品の前後方向を整列する手段を、前記複数箇所の部品横転部の下流側に設けた請求項１乃至５のいずれかに記載の振動式部品整列装置。
- 前記部品の搬送路が、振動式ボウルフィーダの搬送路に振動式直進フィーダの搬送路を接続したものであり、前記各部品横転部を前記上流側のボウルフィーダの搬送路に設け、前記部品の前後方向整列手段を、前記両搬送路の接続部または前記下流側の直進フィーダの搬送路に設けた請求項６に記載の振動式部品整列装置。
- 前記部品の前後方向整列手段が、前記搬送路と直交する方向に作動され、上流側から搬送される部品をそのままの姿勢で一つずつ収納する収納部を有するスライダと、この収納された部品の前記特徴部の前後方向位置を検出し、部品の前後方向を判定するセンサと、このセンサで前後方向が逆と判定された部品が送り出され、１８０°転回して下流側の搬送路に接続された前後反転送路とから成り、前記センサの判定結果に基づいて前記スライダをスライドし、前記収納された部品の前後方向が正と判定されたときは、前記収納部を前記下流側搬送路の入口に合致させて、収納された部品を下流側の搬送路に直接送り出し、部品の前後方向が逆と判定されたときは、前記収納部を前記前後反転送路の入口に合致させて、収納された部品を前後反転送路を介して下流側の搬送路に送り出すものである請求項６または７に記載の振動式部品整列装置。
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