JP3996065B2

JP3996065B2 - Component processing mechanism and component transfer device

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Publication number: JP3996065B2
Application number: JP2003010788A
Authority: JP
Inventors: 順一原; 祐二神戸
Original assignee: Daiichi Co Ltd
Current assignee: Daiichi Co Ltd
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2023-01-20
Also published as: JP2004224449A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部品処理機構及び部品搬送装置に係り、特に、振動式部品搬送装置の部品搬送経路に設ける場合に好適な部品の処理を行うための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、振動パーツフィーダなどと呼ばれる振動式部品搬送装置が従来から用いられている。特に、近年、半導体ＩＣチップ、表面実装型電子部品、水晶振動片などのように、一辺が０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度の微細な直方体形状を有する部品を既定の姿勢で高速に供給するための部品供給装置として、振動式部品搬送装置が多く用いられている。
【０００３】
ところで、上記のように部品を所定の搬送経路上に沿って搬送していく場合には、部品の姿勢が正しいか否か、部品が良品であるか否か、などを適宜に検査して、正規の姿勢にない部品を排除したり、正規の姿勢にない部品を正規の姿勢に修正したり、或いは、不良品を排除したり、部品を一時的に停止させたりするなどといった部品処理が施される。この場合、通常の部品処理の方法としては、搬送経路上のトラックの形状によって異常な姿勢にある部品を振り落とし、或いは、光学センサやカメラ等を用いて部品の状況を検査し、その検査結果に応じて、搬送経路のトラックに臨むように設けられたエア吹き付け手段や排除レバーなどによって、部品を排除したり、部品の姿勢を修正したりしている。
【０００４】
たとえば、以下の特許文献１には、圧縮エアの吹き付けによって不良姿勢の微小部品をトラック上から排除する振動式微小部品搬送装置が記載されている。この装置では、エア噴出ノズルと、装置側のエア供給端とを間隔をもって対向配置させることによって、エア切れを良好にする方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭２０００−２６４４２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の振動式部品搬送装置においては、微小な部品を大量かつ高速に供給することができる反面、部品の姿勢や外観の良否を検査して選別したり、部品の姿勢を修正したりする処理を高速に行うことが難しいため、この部品の処理能力によって部品の供給速度が律速される傾向にある。特に、近年、要求される部品の搬送能力は１０００個／ｍｉｎ程度或いはそれを越えるようになってきており、これに対応できるように搬送能力を高めるには、部品の処理能力を大幅に向上させる必要がある。
【０００７】
しかしながら、従来の振動式部品搬送装置では、上述の如く空気吹き付け式の部品処理部を用いても部品に対する高速処理が困難であるという問題点がある。たとえば、搬送能力を１０００個／ｍｉｎにする場合には部品の搬送間隔は平均で６ｍｓとなるが、従来の空気吹き付け式の部品処理機構の応答時間は１０〜１５ｍｓ程度であるため全く対応できない。また、上記特許文献１に記載の装置ではエア切れは或る程度改善されるものの、搬送間隔が５〜１０ｍｓの領域では充分に対応することができず、また、通気経路の途中に間隙が設けられているために空気圧が低下することから、電磁弁等を切り替えて空気をエア噴出ノズルから噴出させてから実際にエアが部品に吹き付けられるまでの応答時間は却って長くなる可能性がある。
【０００８】
また、特に振動式部品搬送装置においては振動によって部品が搬送されるためにその搬送速度は必ずしも一定ではないので、部品の検出位置から部品の処理位置までの距離を長くすると、部品位置とエアの吹き付けタイミングとの間の整合性が得られなくなるおそれがある。このように振動式部品搬送装置では、部品の検出位置から部品の処理位置までの距離には制限があるため、部品の搬送速度が高速化されると、これによって部品を検出してから処理を行うまでの時間にますます余裕がなくなるため、部品処理における応答時間の短縮に対する要求はさらに厳しいものとなる。
【０００９】
また、近年においては、上記のように部品供給の高速化とともに部品の小型化や軽量化が進んでいるため、搬送される部品列のうちの目的の部品のみに選択的に空気を吹き付けるといったことが難しいという問題点もある。たとえば、振動式部品搬送装置においては、部品はトラック上を振動しながら搬送されていくために安定性が悪く、部品を高速に搬送させようとすると、或る部品を処理（排除あるいは反転）させるために空気を吹き付けた場合に、その前後の部品をも巻き込んで処理してしまうという不具合が発生しやすくなる。特に、部品供給速度を高めると、部品はほとんど間隔を持たずに連続して搬送されてくるので、目的の部品の前後両側の部品に誤ってエアを吹き付けてしまう可能性が増大する。
【００１０】
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、搬送対象が微小な部品である場合、搬送手段が振動式搬送装置である場合、搬送速度が高速である場合などにおいても、部品に対する処理を高速かつ確実に行うことが可能な手段を提供することにある。
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の部品処理機構は、部品の搬送過程で前記部品を処理するための部品処理機構であって、前記部品の搬送経路に臨む処理用開口部を末端側に有する通気経路を有し、該通気経路の途中には外部に開口する中途開口部が設けられ、該中途開口部の少なくとも一部を開閉するための開閉手段を有し、前記通気経路は、前記中途開口部が設けられた部位で屈折しており、前記通気経路に接続された、気体を導入する気体供給手段若しくは気体を排気する気体排気手段を有し、前記気体供給手段若しくは前記気体排気手段により前記通気経路に常時気体を流した状態で、前記開閉手段の動作により前記処理用開口部における給気作用若しくは排気作用を切り換えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、開閉手段によって通気経路に設けられた中途開口部の少なくとも一部を開閉することにより、通気経路を用いて行われる給気若しくは排気を有効にしたり停止したりすることができる。
【００１３】
例えば、部品に処理用開口部から気体を吹き付ける場合には、通気経路に気体を供給しておくとともに中途開口部を開いておくことにより、中途開口部から気体が排出されるが処理用開口部からは気体が噴出されない状態にすることができる。ここで、開閉手段によって中途開口部の少なくとも一部を閉鎖すると、通気経路に供給されていた気体は中途開口部から排出されなくなり、或いは、気体の排出抵抗が増大するので、気体は処理用開口部から噴出するようになる。また、部品を処理用開口部に吸着する場合には、通気経路を介して排気を行うとともに中途開口部を開いておくことにより、中途開口部から流入した外気が通気経路を通って排気されるため、処理用開口部の吸引作用を無効にすることができる。ここで、開閉手段によって中途開口部の少なくとも一部を閉鎖すると、通気経路に流入していた外気はなくなるか、或いは減少するので、処理用開口部の吸引作用を有効にすることができる。
【００１４】
上記のようにすると、通気経路の途中に設けられた中途開口部の開閉により処理用開口部における給気作用若しくは排気作用の有無を切り換えることができるが、通気経路に気体（エア）を常時流した状態で切り換えを行うことができるため、給気作用若しくは排気作用の開始時のタイムラグを大幅に低減できる。また、給気作用の終了時には、処理用開口部に向かっていた気流が中途開口部から外部へ放出される流れに変化するため、中途開口部から外部へ向かう気流によって中途開口部と処理用開口部との間の圧力が急減する効果も期待できることから、処理用開口部における気体の噴出を即座に停止させることができる。また、排気作用の終了時には、処理用開口部から通気経路に沿って形成されていた圧力勾配が中途開口部によって破壊され、中途開口部からの外気の流入によって中途開口部と処理用開口部との間の圧力が急増する効果も期待できることから、処理用開口部における吸引作用を即座に停止できる。さらに、通気経路における切り換え作用がバルブではなく、外部に開口した中途開口部の開閉動作によってなされるため、簡単な構造で実現することができ、製造コストの増加も抑制できるとともに、中途開口部を処理用開口部の近傍に設置することも可能になることから上記効果をより高めることが可能になる。
【００１５】
さらに、本発明においては、前記通気経路は、前記中途開口部が設けられた部位で屈折しているので、中途開口部が開放されている状態では処理用開口部における給気作用や排気作用を十分に低減することができるとともに、中途開口部の開閉動作による切り換えをさらに高速化できる。ここで、中途開口部は屈折部分よりも処理用開口部側に形成されていることが望ましい。また、中途開口部の開口方向は、屈折部に対して処理用開口部とは反対側、すなわち基端側から臨む部分の延長方向に向いていることが望ましい。
【００１６】
本発明において、前記通気経路における前記中途開口部に対して基端側から臨む部分の延長方向と前記中途開口部の開口方向との間の角度は、前記中途開口部に対して末端側から臨む部分の延長方向と前記開口方向との間の角度よりも小さいことが好ましい。これによって、通気経路に気体を供給した場合に、基端側から供給された気体が中途開口部を介して外部へ放出されやすくなり、末端側にある処理用開口部には供給されにくくなる。また、通気経路を介して排気が行われた場合には、外気が中途開口部から通気経路に流入されやすくなり、処理用開口部からは外気が流入しにくくなる。したがって、中途開口部が開放されているときの処理用開口部における作用を低減することができるとともに、中途開口部の開閉動作による給気作用若しくは排気作用の切り換えをさらに高速化できる。なお、上記中途開口部の開口方向とは、中途開口部の開口面と直交する法線方向を言う。
【００１７】
本発明において、前記中途開口部の開口面積は、前記通気経路における前記中途開口部に対して末端側から臨む部分の経路断面積よりも大きいことが好ましい。これによれば、中途開口部を介した気体の放出作用（通気経路により給気を行う場合）や外気の流入作用（通気経路により排気を行う場合）が、通気経路の末端側部分を介した給気作用や排気作用よりも容易に行われ得るので、中途開口部が開放されているときの処理用開口部における給気作用若しくは排気作用をさらに低減することができる。また、通気経路を介して給気を行う場合には、中途開口部を閉鎖する際にそれまで開口面積の大きな中途開口部を通じて放出されていた大量の気体が急に停止され、また開閉手段の閉鎖動作に伴う外気の押し込み作用も生じ得ることから、経路断面積の小さな末端側部分に気体が多量に流入するので、通気経路の末端側部分の内圧を急速に増大せしめることができ、処理用開口部における給気作用を迅速に開始させることができる。一方、通気経路を介して排気を行う場合には、中途開口部を閉鎖する際にそれまで開口面積の大きな中途開口部を通じて大量に流入していた外気が急に遮断されることから、経路断面積の小さい末端側部分から中途開口部内側に外気が大量に流出するので、末端側部分の内圧を急速に減少せしめることができ、処理用開口部における排気作用を迅速に開始させることができる。
【００１８】
本発明において、前記中途開口部の開口面積は、前記通気経路における前記中途開口部に対して基端側から臨む部分の経路断面積よりも大きいことが好ましい。これによれば、中途開口部を介した気体の放出作用（通気経路により給気を行う場合）や外気の流入作用（通気経路により排気を行う場合）が、気体を供給し若しくは排気する通気経路の基端側部分よりも容易に行われるので、通気経路により給気を行う場合には中途開口部内側の内圧を低減でき、通気経路により排気を行う場合には中途開口部内側の内圧を増大できるため、中途開口部が開放されているときの処理用開口部における給気作用若しくは排気作用をさらに低減することができる。また、通気経路を介して給気を行う場合には、中途開口部を開放する際に開口面積の大きな中途開口部から大量の気体が放出される一方、経路断面積の小さい基端側部分による気体の供給が追い付かないことから、中途開口部内側の内圧が急減するので、通気経路の末端部分の内圧を急速に減少せしめることができ、処理用開口部における給気作用を迅速に終了させることができる。一方、通気経路を介して排気を行う場合には、中途開口部を開放する際に開口面積の大きな中途開口部から大量の外気が導入される一方、経路断面積の小さい基端側部分による外気の排出が追い付かないため、通気経路の末端部分の内圧を急速に増加せしめることができることから、処理用開口部における排気作用を迅速に終了させることができる。
【００１９】
なお、上記のいずれの場合においても、中途開口部に対して末端側から臨む部分の断面積は、基端側から臨む部分の断面積よりも小さいことが好ましい。これによって、中途開口部近傍における給気状態或いは排気状態を高めることができるため、中途開口部における開閉動作による処理用開口部の作用の切り換えをより制御性良く行うことができる。
【００２０】
本発明において、前記開閉手段には、前記中途開口部の縁部に当接する部分に可撓性部材が取り付けられていることが好ましい。これによって、開閉動作が高速であっても開閉手段の跳ね返りを低減することができるとともに開閉手段と開口縁部との間の衝撃を和らげることができるから、中途開口部をより確実に開閉することができるとともに中途開口部の縁部と開閉手段の耐久性を向上できる。特に、次に述べる圧電アクチュエータを用いる場合には動作部が高速に動作するため、可撓性部材を取り付けることにより効果は大きくなる。
【００２１】
本発明において、前記開閉手段は、前記中途開口部を開閉可能な動作部を有する圧電アクチュエータであることが好ましい。圧電アクチュエータを用いて直接に中途開口部を開閉することにより、開閉動作の応答速度を高速化できるため、処理用開口部における切り換え動作を高速化できる。
【００２２】
本発明において、前記圧電アクチュエータは、シム板と、該シム板の表面上に被着された圧電体とを有し、前記シム板が片持ち支持されているとともに前記シム板の支持されている端部とは反対側の端部が前記保持動作部を構成しているユニモルフ型若しくはバイモルフ型の素子であることが好ましい。これによって、低電圧でも十分な動作ストロークが得られるとともに、簡易な構成で足りるため製作が容易で、かつ、小型軽量化が可能となる。また、小型化軽量化が可能であるために、特に振動式部品搬送装置に用いる場合には振動する搬送体の重心変化を低減できるなど、その振動に与える影響を低減できる。さらに、圧電アクチュエータには電磁的な影響を部品に与えないという利点があり、特に電子部品を搬送する場合に好適である。
【００２３】
本発明において、前記動作部は、前記シム板及び前記圧電体よりも幅狭の突片状に構成されていることが好ましい。これによって、十分な開閉力及び応答速度を得ることができる。特に、本発明においては通気経路の給気圧や排気圧に逆らって開閉動作を行う必要があるので、十分な開閉力を有することにより開閉速度の高速化を図ることができる。
【００２４】
ここで、本発明の部品処理機構の処理動作としては、例えば、部品を搬送経路上から排除するための排除動作である場合や、部品を搬送経路上において保持固定（停止）する保持動作である場合や、部品を搬送経路上において反転させる反転動作である場合などが含まれる。排除動作によって不適格な部品を搬送経路上から排除できる。また、保持動作によって部品の搬送状態（搬送密度、搬送速度、搬送間隔）を制御できる。さらに、反転動作によって部品の姿勢を変えることができる。
【００２５】
本発明において、前記圧電アクチュエータに印加される電圧が第１極性であるときに前記動作部が前記中途開口部を開放し、前記電圧が前記第１極性とは逆の第２極性であるときに前記動作部が前記中途開口部を閉鎖するように構成されていることが好ましい。これによれば、電圧無印加状態と電圧印加状態との切り換えによって開閉動作をさせる場合と較べると、圧電アクチュエータに逆極性の電圧を印加することによって動作部の十分な動作ストロークを確保することができるとともに、開放状態と閉鎖状態とを共に積極的に駆動させることによって実現できるため、圧電アクチュエータの取付誤差や形状誤差による開閉不良の発生を防止でき、さらに、印加電圧値による動作部の動作ストロークの調整も可能になるなどの理由により、圧電アクチュエータの調整作業を容易化できる。
【００２６】
本発明において、前記圧電アクチュエータの駆動系に、その電圧供給経路の電気抵抗値を可変に構成する電気抵抗可変手段を設けることが好ましい。これによれば、駆動系の電圧供給経路の電気抵抗値を可変に構成する電気抵抗可変手段を設けることにより、供給される駆動波形に対して、圧電アクチュエータに対する印加電圧波形を変形させることができるので、圧電アクチュエータの変位速度や変位加速度を制御することが可能になり、動作部の動作速度及び加速度を調整し、最適な操作態様を実現できるようになる。
【００２７】
次に、本発明の部品搬送装置は、上記いずれかに記載の部品処理機構と、該部品処理機構を配置してなる搬送経路を備えた搬送体とを有することを特徴とする。ここで、搬送体を振動させる振動源を有する振動型部品搬送装置であることが望ましい。これによって、微小な部品を大量に搬送する場合であっても、高速かつ確実に部品に対する処理を行うことが可能になる。
【００２８】
【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部品処理機構及び部品搬送装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
最初に、図１を参照して、本発明に係る部品処理機構の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態の部品処理機構１０の主要部を示す概略断面図である。この部品処理機構１０は、処理ブロック１０Ａと、この処理ブロック１０Ａに取り付けられた補助部材１０Ｂと、開閉部材１３とを備えている。処理ブロック１０Ａと補助部材１０Ｂとは相互に固定されている。また、開閉部材１３には可撓性部材１４が取り付けられている。
【００３０】
この部品処理機構１０には、処理トラック１１と、通気経路１２とが設けられている。処理トラック１１は部品Ｐを図の紙面と直交する方向に搬送可能な形状（段差形状）を有する。また、通気経路１２は、その基端側部分１２Ｐが処理ブロック１０Ａ内に形成され、その末端側部分１２Ｄが処理ブロック１０Ａと補助部材１０Ｂとの間隙によって構成されている。通気経路１２の末端には、処理トラック１１に臨む処理用開口部１２Ａが設けられている。この処理用開口部１２Ａは、末端側部分１２Ｄの先端に形成された、処理ブロック１０Ａと補助部材１０Ｂとの隙間によって構成されている。また、通気経路１２の経路途中には外部に開口した中途開口部１２Ｂが形成されている。この中途開口部１２Ｂは、補助部材１０Ｂに形成された貫通孔によって構成されている。
【００３１】
通気経路１２の基端側部分１２Ｐは、上記中途開口部１２Ｂよりも基端側（すなわち処理用開口部１２Ａとは反対側）の部分を言う。また、通気経路１２の末端側部分１２Ｄは、上記処理用開口部１２Ａと中途開口部１２Ｂとの間（すなわち中途開口部１２Ｂよりも末端側）の部分を言う。先端側部分１２Ｐと末端側部分１２Ｄは、中途開口部１２Ｂが設けられている部分で屈折している。より具体的には中途開口部１２Ｂが設けられている部分で約９０度の角度で屈折している。そして、基端側部分１２Ｐは中途開口部１２Ｂに向けて伸びている。また、基端側部分１２Ｐの延長方向は、中途開口部１２Ｂの開口方向、すなわち、中途開口部１２Ｂの開口面の法線（開口面に直交する線）方向にほぼ一致している。一方、末端側部分１２Ｄは中途開口部１２Ｂのすぐ内側に向けて伸びている。また、この末端側部分１２Ｄは中途開口部１２Ｂの開口面とほぼ平行な方向に伸びるように構成されている。
【００３２】
開閉部材１３は、上記中途開口部１２Ｂに対して接離動作を行うことができるように構成されていて、中途開口部１２Ｂを開閉することができるようになっている。開閉部材１３の中途開口部１２Ａに臨む部分には可撓性部材１４が取り付けられている。これによって、開閉部材１３が中途開口部１２Ｂに接近したときに可撓性部材１４は中途開口部１０２Ｂの開口縁に当接し、中途開口部１２Ｂを閉鎖するようになっている。可撓性部材１４としては、シリコーンゴムなどの各種ゴムやゲル状材料などで構成されていることが好ましい。開閉部材１３は、種々の駆動手段によって駆動することができる。たとえば、電磁ソレノイド、圧電アクチュエータ、電動モータ、流体圧シリンダなどの各種の駆動源を用いることができる。また、これらの駆動源によって開閉部材１３が直接に駆動されるように構成してもよいが、輪列機構、リンク機構、クランク機構などの各種の伝動機構を介して駆動されるように構成してもよい。
【００３３】
通気経路１２の基端部（図示せず）は給気装置や排気装置に接続される。最初に通気経路１２が給気装置に接続される場合について説明する。この場合には、図示実線白抜矢印に示すように、通気経路１２内にエアや不活性ガスなどの気体が所定圧にて導入される。すると、気体は基端側部分１２Ｐを通り、中途開口部１２Ｂの内側に到達する。このとき、中途開口部１２Ｂが開放されていると、基端側部分１２Ｐに導入された気体のほとんどは中途開口部１２Ｂから外部へと放出されるため、気体は末端側部分１２Ｄにはほとんど導入されない。したがって、処理用開口部１２Ａからは気体がほとんど噴出せず、その結果、処理トラック１１上の部品Ｐは排除されることなく処理トラック１１をそのまま通過することができる。
【００３４】
一方、図示のように中途開口部１２Ｂが閉鎖されている場合には、基端側部分１２Ｐに導入された気体はそのまま末端側部分１２Ｄ内に導入され、処理用開口部１２Ａから噴出される。これによって図示実線矢印で示すように、処理トラック１１上の部品Ｐは吹き飛ばされ、排除される。
【００３５】
ここで、通気経路１２の基端側部分１２Ｐは中途開口部に向かって伸び、しかも、中途開口部の開口方向に伸びているため、中途開口部１２Ｂが開放されているときには、導入された気体はそのまま直進して中途開口部１２Ｂから外部へ放出される。このとき、通気経路１２は基端側部分１２Ｐと末端側部分１２Ｄの間で屈折し、末端側部分１２Ｄは中途開口部１２Ｂの開口方向とは異なる方向に伸びていることにより、気体はほとんど末端側部分１２Ｄには流れないため、処理用開口部１２Ａから気体が噴出することはない。このように処理用開口部１２Ａにおいて気体の噴出がほとんどなくなる効果は、図示例のように、中途開口部１２Ｂの開口面積が末端側部分１２Ｄの断面積より大きいこと、或いは、中途開口部１２Ｂの開口面積が基端側部分１２Ｐの断面積よりも大きいことによってさらに高められる。
【００３６】
また、中途開口部１２Ｂが開放されている状態から閉鎖される際には、中途開口部１２Ｂが開放されていたときに放出されていた気体が逃げ場を失うために末端側部分１２Ｄの内圧が急激に増大し、瞬時に処理用開口部１２Ａから気体が噴出する。また、開閉部材１３が中途開口部１２Ｂを高速で閉鎖するときに生ずる外気の押し込み作用によっても一時的に通気経路１２の内圧が上昇することにより、処理用開口部１２Ａからの気体の噴出時点が早められる。特に、図示例のように中途開口部１２Ｂの開口面積が末端側部分１２Ｄの断面積よりも大きく形成されていることにより、気体の流通抵抗が急激に増大することにより一時的に末端側部分１２Ｄの内圧が急増するため、中途開口部１２Ｂの閉鎖動作から処理用開口部１２Ａにおける基体の噴出開始までのタイムラグを大幅に短縮できる。
【００３７】
一方、中途開口部１２Ｂが閉鎖されている状態から開放される際には、基端側部分１２Ｐから末端側部分１２Ｄへ流れていた気体は中途開口部１２Ｂから外部へ放出されるため、末端側部分１２Ｄには気体はほとんど流れなくなり、さらに、中途開口部１２Ｂから外部へ放出される気流によって末端側部分１２Ｄの内圧は急減するため、処理用開口部１２Ａからの気体の噴出は瞬時に停止される。また、開閉部材１３が中途開口部１２Ｂを高速で開放するときに生ずる気体の吸出し効果によっても一時的に通気経路１２の内圧が降下することにより、処理用開口部１２Ａの噴出停止時点が早められる。特に、図示例のように中途開口部１２Ｂの開口面積は基端側部分１２Ｐの断面積よりも大きく構成されているため、中途開口部１２Ｂの開放時において一時的に気体の供給が間に合わなくなり、中途開口部内側の内圧が急減するため、末端側部分１２Ｄの内圧も低下し、場合によっては逆流現象も生じ得るので、処理用開口部１２Ａにおける気体の噴出はさらに迅速に停止される。
【００３８】
次に、図示しない排気装置などによって通気経路内が排気される場合について説明する。この場合には、図示点線白抜矢印に示すように、通気経路１２の基端側部分１２Ｐが排気されることにより、中途開口部１２Ｂが開放されている場合には、中途開口部１２Ｂから外気が導入された状態となり、末端側部分１２Ｄはほとんど排気されないため、処理用開口部１２Ａによる吸引作用は生じない。このように処理用開口部１２Ａにおける吸引作用が生じない効果は、図示例のように、中途開口部１２Ｂの開口面積が末端側部分１２Ｄの断面積よりも大きいこと、或いは、中途開口部１２Ｂの開口面積が基端側部分１２Ｐの断面積よりも大きいことによってさらに高められる。
【００３９】
また、中途開口部１２Ｂが開放されている状態から閉鎖される際には、中途開口部１２Ｂが開放されていたときに外部から流入していた外気がなくなるために末端側部分１２Ｄの内圧が急激に減少し、瞬時に処理用開口部１２Ａにおいて吸引作用が生ずる。これによって、図示点線矢印に示すように、処理トラック１１上の部品Ｐは処理用開口部１２Ａに吸引され、搬送速度を一時的に低下させたり、或いは、部品Ｐを一時的に停止させたりすることができる。特に、図示例のように中途開口部１２Ｂの開口面積が末端側部分１２Ｄの断面積よりも大きく形成されていることにより、中途開口部１２Ｂが開放されていたときの外気の流入量が大きいことから、当該外気が遮断されたときに末端側部分１２Ｄからの吸出し効果が発生し、一時的に末端側部分１２Ｄの内圧は急減するため、中途開口部１２Ｂの閉鎖動作から処理用開口部１２Ａにおける吸引作用の発生までのタイムラグを短縮できる。
【００４０】
一方、中途開口部１２Ｂが閉鎖されている状態から開放される際には、中途開口部１２Ｂから外気が流入することにより、末端側部分１２Ｄの内圧は増加し、処理用開口部１２Ａにおける吸引作用は瞬時に消失する。特に、図示例のように中途開口部１２Ｂの開口面積は基端側部分１２Ｐの断面積よりも大きく構成されているため、中途開口部１２Ｂの開放時において一時的に気体の排出が追い付かなくなり、中途開口部内側の内圧が急増するため、末端側部分１２Ｄの内圧も急速に上昇し、場合によっては外気が末端側部分１２Ｄに流れ込む逆転現象も生じ得るので、処理用開口部１２Ａにおける吸引作用はさらに迅速に消失する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の部品処理機構１０においては、給気手段による気体の吹き付けで部品Ｐを処理する場合、或いは、排気手段による吸引作用で部品Ｐを処理する場合において、給気若しくは排気の開始時及び終了時の応答速度を大幅に向上させることができる。したがって、部品の処理速度を高めることができるとともに、処理時において前後の部品を巻き込むこともなくなるため、部品供給速度を大幅に高めることが可能になる。
【００４２】
［第２実施形態］
次に、図２乃至図１０を参照して、より具体的で改善された部品処理機構及びこれを備えた部品搬送装置の第２実施形態について説明する。部品搬送装置１００は、図２に示すように、制御部１０１と、この制御部１０１に接続された検出回路１０２及び駆動回路１０３、１０４，１０５，１０６を備えている。制御部１０１はＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）やＰＣ（プログラマブル・コントローラ）などで構成できる。
【００４３】
検出回路１０２は、部品搬送装置１００に設けられたセンサ１１２に接続され、センサ１１２の検出対象の状況に応じた検出信号を制御部１０１に送出するように構成されている。センサ１１２としては、各部の所定位置における部品Ｐの有無を検出するセンサが挙げられる。当該センサとしては光センサ（発光ダイオードなどの発光素子と、フォトダイオードなどの受光素子とからなるものなど）を好適に用いることができる。
【００４４】
駆動回路１０３は、装置に配備された各部の電磁弁１１３を駆動し、各部にエアその他の流体の供給を制御する。これらの電磁弁１１３のうちの一部は部品処理機構に気体（エア）を供給する給気系や排気を行う排気系に設けられる。駆動回路１０４は、部品処理機構に設けられた開閉手段を駆動するものである。開閉手段は、本実施形態では後述する圧電アクチュエータ（２３３，３３３）である。駆動回路１０５は、排気ポンプなどの排気装置１１５Ｖやコンプレッサなどの給気装置１１５Ｃを制御・駆動するものである。図示例では排気装置１１５Ｖと給気装置１１５Ｃの双方が設けられている例を示すが、いずれか一方のみが設けられていてもよい。
【００４５】
駆動回路１０６は、振動源１１６を制御・駆動して、部品Ｐを搬送するための振動を生じさせるものである。振動源１１６は公知のバイブレータ構造を有する。たとえば、圧電体とばねとを直列に接続したものを支持台と被振動体との間に介挿し、圧電体に所定周波数の電力を供給することによって振動を生起し、搬送トラックを有する被振動体（後述する。）を振動させるようになっている。
【００４６】
次に、図３及び図４を参照して、部品搬送装置１００の主要部の構造について説明する。図３は部品搬送装置１００の被振動体１２０の全体構造を示す概略斜視図、図４は被振動体１２０の全体構成を示す平面図である。したがって、これらの図では上記振動源１１６を省略してある。この被振動体１２０には、振動源１１６に接続されるベースブロック１２１と、ベースブロック１２１上に固定される複数のトラック形成ブロック１２２，１２３とを有する。トラック形成ブロック１２２，１２３には、搬送トラック１２２ａ，１２３ａが形成されている。また、搬送トラック１２２ａ，１２３ａ自体及びその両側には、部品Ｐの姿勢を変更させたり、所定の姿勢以外の部品Ｐを排除したりといった各種の処理操作を行うための形状・構造が形成されている。
【００４７】
また、ベースブロック１２１上には部品処理機構２０，３０が取り付けられている。部品処理機構２０，３０では、上記トラック形成ブロック１２２，１２３によって構成された搬送トラック１２２，１２３に接続される処理トラック２１，３１が設けられている。これらの処理トラック２１，３１は、図５及び図６に示すように、処理ブロック２０Ａ，３０Ａに設けられた段差部として形成されている。これらの処理トラック２１，３１の上方には、上記開閉手段を構成する圧電ユニット２３，３３が固定されている。
【００４８】
圧電ユニット２３，３３は、ユニットベース２３１，３３１と、このユニットベース２３１，３３１に取り付けられる固定手段（ネジやスペーサなど）２３２，３３２と、ユニットベース２３１，３３１に対して上記固定手段２３２，３３２によって片持ち支持された圧電アクチュエータ２３３，３３３とを有する。圧電アクチュエータ２３３，３３３は、全く同様の構造を有するので、以下、圧電アクチュエータ２３３のみについて説明する。
【００４９】
図７（ａ）は圧電アクチュエータの正面図、図７（ｂ）は側面図である。圧電アクチュエータ２３３は、図７に示すように、ステンレス鋼、ばね鋼、各種合金等の金属板などで構成される弾性板であるシム板２３３Ａと、このシム板２３３Ａの表面上に固着された圧電体２３３Ｂとによって構成されている。シム板２３３Ａの基端部２３３ａは、ユニットベース２３１に対して取付部材２３２によって固定されている。シム板２３３Ａの基端部２３３ａの反対側の先端部には、幅方向に絞られた突片状の動作部２３３ｂが設けられている。この動作部２３３ｂは、ユニットベース２３１に対して固定されておらず、自由に移動可能に構成されている。動作部２３３ｂは、シム板２３３Ａの一部で構成されている。また、動作部の幅は、シム板２３３Ａの幅（動作部以外の部分の幅）及び圧電体２３３Ｂの幅よりも小さくなるように構成されている。動作部２３３ｂには、上記と同様の可撓性部材２４が取り付けられている。
【００５０】
圧電アクチュエータ２３３は、より具体的には、図示例のように、シム板２３３Ａの表裏両面にそれぞれ薄膜状の圧電体２３３Ｂが被着されている。ここで、圧電体２３３Ｂは、シム板２３３Ａに対して導電性を有するエポキシ系接着剤にて接着されている。圧電体２３３Ｂは例えば圧電セラミックスで構成されている。圧電体２３３Ｂの表裏両面にはそれぞれ電極（図示せず。）が形成されている。これらの電極のうち、外側の電極は配線２３３Ｐにそれぞれ接続され、内側の電極はシム板２３３Ａに導電接続されている。さらに、シム板２３３Ａからも配線２３３Ｑが引き出され、配線２３３Ｐと２３３Ｑとの間に駆動電圧Ｖｄが印加される。
【００５１】
なお、図示例では、シム板２３３Ａの表裏両面に圧電体２３３Ｂが取り付けられたバイモルフ型の素子が構成されているが、シム板の一方の表面上にのみ圧電体が取り付けられてなるユニモルフ形の素子を構成してもかまわない。
【００５２】
図８には、圧電アクチュエータ２３３の動作態様を示す。図８（ａ）は駆動電圧Ｖｄとして正の所定電圧＋ｖ１を印加した場合、図８（ｂ）は駆動電圧Ｖｄを０とした場合、図８（ｃ）は駆動電圧Ｖｄとして負の所定電圧−ｖ２を印加した場合の圧電アクチュエータ２３３の様子をそれぞれ示す。図８（ａ）に示すように、正の駆動電圧＋ｖ１を印加することにより、動作部２３３ｂは処理ブロック２０Ａから離れる方向に動作し、後述するように中途開口部２２Ｂを開放する。また、図８（ｂ）に示すように、電圧無印加状態では非動作状態となる。さらに、図８（ｃ）に示すように、負の駆動電圧−ｖ２を印加することにより、図８（ａ）に示す動作状態とは反対方向に動作部２３３ｂが移動し、処理ブロック２０Ａに押し付けられた状態となり、後述するように中途開口部２２Ｂを閉鎖する。
【００５３】
圧電アクチュエータ２３３はユニットベース２３１に片持ち支持された状態となっていて、動作部２３３ｂが後述する中途開口部２２Ｂに合致するように設計される。しかしながら、通常、図８（ｂ）に示す電圧無印加状態にある圧電アクチュエータ２３３において、その動作部２３３ｂが中途開口部２２Ｂを閉鎖した状態、或いは、開放した状態に完全に設定することはきわめて困難である。これは、各構成部品の公差を如何に低減しようとも、圧電アクチュエータ２３３の形状誤差、圧電アクチュエータ２３３とユニットベース２３１との間の取付誤差、ユニットベース２３１と処理ブロック２０Ａとの取付誤差などが累積するためである。
【００５４】
そこで、本実施形態では、上記各構成部品の累積公差を、図８（ｂ）に示す電圧無印加状態を基準とした、図８（ｃ）に示す反対駆動状態のストローク以下に設定し、圧電アクチュエータ２３３による中途開口部２２Ｂの閉鎖時においては、圧電アクチュエータ２３３による中途開口部２２Ｂの開放時とは逆極性の（負の）駆動電圧を印加するように構成した。これによって、構成部品の累積誤差によって電圧無印加状態の圧電アクチュエータ２３３の動作部２３３ｂと中途開口部２２Ｂとの間には隙間が発生したとしても、逆極性の駆動電圧Ｖｄが印加されることにより、中途開口部２２Ｂの閉鎖状態を確実に実現することができる。
【００５５】
なお、中途開口部２２Ｂの開放時の駆動電圧（Ｖｄ＝＋ｖ１）の絶対値（ｖ１）と、中途開口部２２Ｂの閉鎖時の逆極性の駆動電圧（Ｖｄ＝−ｖ２）の絶対値（ｖ２）とを相互に一致させる必要はない。これは、両電圧の絶対値如何に拘わらず、中途開口部２２Ｂ開放時の駆動電圧Ｖｄは、動作部２３３ｂを中途開口部２２Ｂから十分に離間させて中途開口部２２Ｂの通気性が十分に確保されるように設定し、或いは、動作部２３３ｂと中途開口部２２Ｂとの離間距離を既定値に設定して中途開口部２２Ｂの通気性を一定化させればよいのに対して、中途開口部２２Ｂ閉鎖時の駆動電圧Ｖｄは、動作部２３３ｂを十分に中途開口部２２Ｂに押し付けた状態として中途開口部２２Ｂを確実に閉鎖できるように設定すればよいからである。
【００５６】
部品処理機構２０，３０は、図５に示すように通気経路２２を備えている。この通気経路２２は、本実施形態の場合には処理ブロック２０Ａ及びベースブロック１２１に形成されている。ベースブロック１２１の背後には通気コネクタ２０Ｂが接続され、この通気コネクタ２０Ｂを介して通気経路２２の基端部が排気装置１１５Ｖ又は給気装置１１５Ｃ（図２参照）に接続されている。通気経路２２には、基端側部分２２Ｐと、末端側部分２２Ｄとが設けられている。基端側部分２２Ｐと末端側部分は空間２２Ｓを介して相互に接続されている。末端側部分２２Ｄの先端には処理用開口部２２Ａが設けられ、この処理用開口部２２Ａは上記処理トラック２１に臨む。空間２２Ｓは中途開口部２２Ｂによって開口している。中途開口部２２Ｂは、上記の圧電アクチュエータ２３３の動作部２３３ｂの動作によって開閉可能に構成される。動作部２３３ｂには上記の可撓性部材２４が取り付けられ、中途開口部２２Ｂが閉鎖された状態においては、この可撓性部材２４が中途開口部２２Ｂの開口縁に当接するように構成されている。
【００５７】
空間２２Ｓは基端側部分２２Ｐの延長方向にほぼ同じ断面積を有する形状に構成され、そのまま中途開口部２２Ｂとして開口する構造となっている。したがって、中途開口部２２Ｂの開口面積は空間２２Ｓの上記断面積とほぼ等しく構成されている。空間２２Ｓの断面積は基端側部分２２Ｐの断面積よりも大きく構成されている。また、空間２２Ｓは、基端側部分２２Ｐとほぼ同軸に形成されている。
【００５８】
末端側部分２２Ｄは、空間２２Ｓの内周面に開口している。より具体的には、末端側部分２２Ｄは、空間２２Ｓの最奥部（基端側部分２２Ｐが空間２２Ｓに開口している部分）に対して接続されている。末端側部分２２Ｄの断面積は、空間２２Ｓの断面積よりも小さく構成されている。また、末端側部分２２Ｄの断面積は、基端側部分２２Ｐの断面積よりも小さく構成されている。末端側部分２２Ｄは、空間２２Ｓに接続された側において基端側部分２２Ｐの延長方向及び空間２２Ｓの延長方向（或いは中途開口部２２Ｂの開口方向）とは異なる方向を向いている。より具体的には、末端側部分２２Ｄの空間２２Ｓに接続された側にある部位の延長方向は基端側部分２２Ｐの延長方向とは略直交する方向となっている。末端側部分２２Ｄは、途中で屈折して処理用開口部２２Ａに向かうように構成される。
【００５９】
なお、第１実施形態と同様に、上記の処理用開口部２２Ａの開口方向は、上記中途開口部２２Ｂの開口方向とほぼ同じ方向に設定されている。これによって、中途開口部２２Ｂの近傍や開閉手段（圧電アクチュエータ）のメンテナンスが容易になるという利点が得られる。特に開閉手段の調整作業は重要であるので、処理用開口部と中途開口部の開口方向（開口する向き）がほぼ同じであることの意義は大きい。
【００６０】
上記部品処理機構２０，３０には、それぞれ部品Ｐを検出するためのセンサ１１２（図２参照）を備えている。このセンサ１１２は、図３及び図４に示す発光素子２３９，３３９によって照射された光が部品Ｐによって遮られた状態を検出する。
【００６１】
図９は、処理トラック２１上の部品Ｐの移動と、部品Ｐに対する処理動作との関係を示す説明図である。処理トラック２１に臨む側面には、部品Ｐの通過範囲内において処理用開口部２２Ａが開口している。また、処理用開口部２２Ａの進行方向側方には、上記センサ１１２の検出用開口２５Ａが設けられている。センサ１１２はこの検出用開口２５Ａの背後に配置され、上記発光素子２３９，３３９の光が部品Ｐによって遮断されたことを検知できるように構成されている。
【００６２】
本実施形態では、駆動電圧Ｖｄ＝＋ｖ１により図５に示す動作部２３３ｂが中途開口部２２Ｂを開放している状態を基本状態とする。この状態では、通気経路２２が給気装置１５１Ｃに接続されている場合について述べると、気体が通気経路２２の基端側部分２２Ｐに導入され、空間２２Ｓに入り、中途開口部２２Ｂから外部へ放出される。このとき、基端側部分２２Ｐは中途開口部２２Ｂに向かって開口方向と同方向に伸びるように構成されているため、基端側部分２２Ｐから空間２２Ｓ内に入った気体はそのまま直進して中途開口部２２Ｂから放出され、また、末端側部分２２Ｄは基端側部分２２Ｐの伸びる方向とは大きく（９０度）異なる方向に伸びているため、また、中途開口部２２Ｂの開口面積よりも末端側部分２２Ｄの断面積が小さく形成されているため、末端側部分２２Ｄにはほとんど気体が進入せず、その結果、処理用開口部２２Ａから気体が噴出されることはほとんどない。
【００６３】
部品Ｐが図９に一点鎖線で示す検出位置（検出用開口２５Ａを遮る位置）に到達すると、センサ１１２は光が遮断されたことを検知し、図２に示す検出回路１０２から出力される検出信号φＡは図１０に示すように変化（反転）する。このとき、制御部１０１は、当該部品Ｐを排除すべきでない場合には何ら制御を行わないので、部品Ｐは処理用開口部２２Ａの横を支障なく通過できる。しかしながら、部品Ｐを排除しようとする場合（例えば、その部品Ｐが正規の姿勢にない場合や不良品である場合など）においては、制御部１０１の制御により、図２に示す駆動回路１０４から圧電アクチュエータ２３３に供給される駆動電圧Ｖｄが図１０に示すように変化する。すると、圧電アクチュエータ２３３が動作して動作部２３３ｂが中途開口部２２Ｂを閉鎖する。これによって、空間２２Ｓに導入された気体は逃げ場を失うので、気体は末端側部分２２Ｄを通って処理用開口部２２Ａから噴出し、図１０のＦｃに示すように処理用開口部２２Ａの吹き付け作用が開始される。これによって、図９に一点鎖線で示す部品Ｐは吹き飛ばされ、排除される。
【００６４】
ここで、センサによって部品Ｐが検出されてから検出信号φＡに応じて駆動電圧Ｖｄが変化するまでの時間をδｔａ１、駆動電圧Ｖｄが変化してから中途開口部２２Ｂが閉鎖され、処理用開口部２２Ａから気体が噴出するまでの時間をδｔｂ１とすれば、応答時間δｔ１＝δｔａ１＋δｔｂ１で表される。この応答時間δｔ１は本実施形態では約１．５〜２．０ｍｓ程度になる。したがって、原理的には２０００個／ｍｉｎの搬送速度にも十分に対応できる応答特性を有することになる。これは、圧電アクチュエータ２３３の動作が極めて高速であることと、上記通気経路２２の構造によって気流の切り換えがきわめて高速に行われることによって達成される。これに対して、たとえば、従来の電磁弁の開閉によってエアを供給・停止させる方式では、電磁弁の応答速度が約２ｍｓあり、気流の切り換えにも大きな時間がかかるので、全体としては１０〜１５ｍｓの応答時間が必要になる。これでは、１０００個／ｍｉｎの搬送速度であっても全く対応できない。
【００６５】
部品Ｐが排除されると、検出信号φＡは再び元の状態に復帰し、これによって、駆動信号Ｖｄは再び元に戻り、動作部２３３ｂが動作して中途開口部２２Ｂは再び開放される。すると、いままで末端側部分２２Ｄに流入していた気体は再び中途開口部２２Ｂから外部へ放出されるようになり、処理用開口部２２Ａからの気体の噴出は停止される。このときの応答時間δｔ２＝δｔａ２＋δｔｂ２は、上記とほぼ同様の約１．５〜２．０ｍｓ程度である。
【００６６】
以上の内容は、基本的に、通気経路２２が排気装置１５１Ｖに接続されているときにも同様に行われる。この場合、通常は中途開口部２２Ｂが開放された状態で、中途開口部２２Ｂから外気が空間２２Ｓ及び基端側部分２２Ｐに流れ込み、排出される。このとき、中途開口部２２Ｂの開口面積が基端側部分２２Ｐの断面積より大きいため、また、末端側部分２２Ｄの断面積は小さく形成されているため、しかも、末端側部分２２Ｄは基端側部分２２Ｐの伸びる方向とは大きく異なり、屈折した方向に伸びているため、流入処理用開口部２２Ａから外気が吸引されることはほとんどない。
【００６７】
そして、上記の状態において中途開口部２２Ｂが閉鎖されると、末端側部分２２Ｄからエアが吸引されて処理用開口部２２Ａにより図９に一点鎖線で示す部品Ｐは吸引される。このとき、処理用開口部２２Ａの吸引力が比較的弱ければ、部品Ｐは処理用開口部２２Ａの吸引によって一時的に減速した後に、そのまま通過していく。このときには、センサの出力信号は再び元に戻るため、中途開口部２２Ｂは開放されて、空間２２Ｓに外気が導入されるため、処理用開口部２２Ａにおける吸引作用は停止される。また、処理用開口部２２Ａの吸引力が強ければ、部品Ｐは処理用開口部２２Ａに吸着保持される。この場合には、他のセンサからの検出信号、或いは、タイマーなどによって計測された所定時間の経過を知らせる制御信号などの何らかのトリガーに基づいて、中途開口部２２Ｂは開放され、これによって上記と同様に処理用開口部２２Ａの吸引作用は停止される。上記のような処理によって、部品Ｐの搬送速度の低下、搬送間隔の拡大、一時的な部品搬送の停止などを生じさせることができる。
【００６８】
図１１（ａ）には、図示しない駆動回路と圧電体ＰＺ（圧電アクチュエータに相当）との間に可変抵抗ＶＲを接続した回路（原理図）を示し、図１１（ｂ），（ｃ）には、上記の駆動回路に接続された可変抵抗ＶＲを介して受ける圧電体ＰＺの印加電圧Ｖａの波形と、圧電体ＰＺ（圧電アクチュエータ）の変位δの波形とを示す。図１１（ａ）に示すように、駆動回路と圧電体ＰＺとの間に可変抵抗ＶＲを接続し、この可変抵抗ＶＲの電気抵抗を増減させることによって、圧電体ＰＺが受ける印加電圧Ｖａの電圧波形を変えることができる。このことは、可変抵抗ＶＲの電気抵抗を変えることによって圧電体ＰＺの変位δの変化態様も変えることができることを意味する。たとえば、図１１（ｂ）に示すように、可変抵抗ＶＲの抵抗値が低く設定されている場合には、印加電圧Ｖａの波形の変形度合は少ないため、圧電体ＰＺ（圧電アクチュエータ）の変形速度は速い。すなわち、図８（ｃ）の状態と図８（ａ）の状態との間の移行速度及び加速度が大きい。一方、可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きく設定した場合には、図１１（ｃ）に示すように印加電圧Ｖａの波形の立ち上がり、立ち下がりは放物線、円弧状になり（すなわち、立ち上がり時、立ち下がり時の変位波形の傾きが緩やかになり）、圧電アクチュエータの変位速度は遅くなる。
【００６９】
上記のように、可変抵抗ＶＲの抵抗値が小さいと圧電アクチュエータの変位速度が速く、変位加速度も大きい。したがって、この場合、圧電アクチュエータにより中途開口部２２Ｂを閉鎖する際に中途開口部２２Ｂの開口縁を強打する場合が生じ、動作部２３３ｂや可撓性部材２４、或いは、中途開口部２２Ｂの開口縁に損傷を与える可能性があるが、可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きくすることによって、圧電アクチュエータの変位速度が小さくなるので、上記のような損傷を回避することができる。なお、図１１（ａ）はあくまでも原理図であり、実用回路の構成を表すものではない。したがって、上記原理図とは異なっていても、実質的に同様に圧電アクチュエータの変位速度を調整することができればよい。
【００７０】
また、上記回路では可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きくすれば、立ち上がりだけでなく、立ち下がりにおいても変位速度が低下するが、実用上は、中途開口部２２Ｂを閉鎖させるための閉鎖動作時（図１０では立ち下がり時）における供給電位の変動速度を遅くすることにより圧電アクチュエータを相対的にゆっくりと変位させ、中途開口部２２Ｂを開放させるための開放動作時（図１０では立ち上がり時）における供給電位の変動速度を速くすることにより相対的に高速に変位させることが好ましい。これは、閉鎖動作時においては変位速度を制御することによって動作部と開口縁とが受ける物理的衝撃を和らげる必要があるのに対して、開放動作時にはそのような必要はなく、また、開放動作時には処理用開口部２２Ａの作用を迅速に停止させて後続の部品の巻き込みを防止する必要もあるからである。このため、本実施形態に用いる実用回路としては、図１０に示す正電位＋ｖ１の供給系においてのみ電気抵抗値が可変に構成されるか、或いは、正電位＋ｖ１の供給系の電気抵抗値と負電位−ｖ２の供給系の電気抵抗値とが別々に設定可能に構成されていることが好ましい。また、正電位供給系の（すなわち圧電アクチュエータに直列に接続された）電気抵抗値が、負電位供給系の（圧電アクチュエータに直列に接続された）電気抵抗値よりも小さいことが好ましい。なお、本実施形態にて示した駆動電圧の正負は一例であり、中途開口部を開放した状態と閉鎖した状態における駆動電圧の極性が相互に逆極性となっていればよい。
【００７１】
また、上記のように印加電圧波形Ｖａを可変に構成しても、その動作時間は１ｍｓ（ミリ秒）未満であり、従来の空気の噴出によって部品を排除したり反転させたりする場合の動作タイミングのずれにくらべて数分の一以下、典型的には数十分の一程度にすることができる。したがって、上記の電気抵抗を如何に変化させても、従来構造の空気吹き付け式に比べれば、きわめて高速に動作することに変わりはない。
【００７２】
図６には、部品処理機構３０の構造を示す。この部品処理機構３０では、基本的に上記部品処理機構２０と同様に構成された、処理ブロック３０Ａ、通気コネクタ３０Ｂ、通気経路３２、基端側部分３２Ｐ、末端側部分３２Ｄ、空間３２Ｓ、処理用開口部３２Ａ、中途開口部３２Ｂ、動作部３３３ｂを有する圧電アクチュエータ３３３（可撓性部材３４を含む。）を備えているので、これらについては上記部品処理機構２０に関する記述で代替し、ここでの説明は省略する。
【００７３】
この部品処理機構３０が上記部品処理機構２０と異なる点は、処理ブロック３０Ａに設けられた処理トラック３１が略Ｖ字形断面を有することである。これは、部品Ｐが図示の状態から図示点線で示される姿勢に反転できるように構成されていることを意味する。また、処理トラック３１における処理用開口部３２Ａの反対側には、部品Ｐが反転する際に部品の落下防止や反転姿勢の維持を図るための補助ブロック３０Ｃが取り付けられている。
【００７４】
この部品処理機構３０では、基本的に通気経路３２を、通気コネクタ３０Ｂを介して給気装置１５１Ｃに接続し、圧電アクチュエータ３３３によって中途開口部３２Ｂを開閉することにより、処理用開口部３２Ａからの気体の噴出状態と停止状態とを制御する。このときの作用効果については基本的に上記部品処理機構２０と同様であるので省略する。
【００７５】
この部品処理機構３０では、処理用開口部３２Ａから気体を噴出させることによって、既定姿勢とは異なる姿勢の部品Ｐを反転させ、図示点線で示す姿勢に変えることによって、部品Ｐの搬送姿勢を一定の姿勢に揃えることが可能になる。したがって、本実施形態においては、たとえば、部品処理機構３０にて部品の姿勢を一定に揃えた上で、部品の外観をカメラ画像などによって検査し（この検査機構は図示されていない。）、この検査によって判明した外観不良品を部品処理機構２０において排除する、といった一連の処理を行うことができる。
【００７６】
尚、本発明の部品搬送制御機構及び部品搬送装置は、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。たとえば、上記実施形態では、振動式部品搬送機構を備えたものを例示したが、本発明は振動式搬送機構以外の搬送方式を有する部品搬送装置にも適用できるものである。また、上記実施形態では、部品の排除、部品の保持、部品の姿勢反転などの処理を行う部品処理機構について説明したが、これらは種々の場面で用いることができる。たとえば、下流側に検査機構が設けられている場合に、下流側の検査に好ましい搬送間隔となるように上流側で部品を一時的に保持し、搬送を停止させておく場合にも用いることができる。また、部品の供給先の装置が停止した場合に部品搬送を停止する手段としても部品の保持機能を活用することができる。さらに、上記第２実施形態ではリニアフィーダ（直線状の搬送経路を有する搬送装置）を例示したが、螺旋状の搬送経路を有するボウル型の搬送装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の部品処理機構の主要部を示す概略断面図。
【図２】第２実施形態の部品搬送装置の制御系を示す概略構成ブロック図。
【図３】第２実施形態の被振動体の概略斜視図。
【図４】第２実施形態の被振動体の概略平面図。
【図５】第２実施形態の部品処理機構２０の拡大部分断面図。
【図６】第２実施形態の部品処理機構３０の拡大部分断面図。
【図７】第２実施形態の圧電アクチュエータの正面図（ａ）及び側面図（ｂ）。
【図８】第２実施形態の圧電アクチュエータの動作を示す説明図（ａ）〜（ｃ）。
【図９】第２実施形態の処理トラック上の構成を示す概略説明図。
【図１０】検出信号φＡ、圧電アクチュエータの駆動電圧Ｖｄ、及び、処理用開口部の作用状態Ｆｃの経時変化を示すタイミングチャート。
【図１１】圧電アクチュエータの接続回路図（ａ）、並びに、印加電圧波形と変位δの波形との関係を示す波形図（ｂ）及び（ｃ）。
【符号の説明】
１０，２０，３０…部品処理機構、１１，２１，３１…処理トラック、１２，２２，３２…通気経路、１２Ａ，２２Ａ，３２Ａ…処理用開口部、１２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ…中途開口部、１２Ｐ，２２Ｐ，３２Ｐ…基端側部分、１２Ｄ，２２Ｄ，３２Ｄ…末端側部分、１３…開閉手段、１４，２４，３４…可撓性部材、２３，３３…圧電ユニット、２３３，３３３…圧電アクチュエータ、２３３ｂ，３３３ｂ…動作部、１００…部品搬送装置、１０１…制御部、１０２…検出回路、１０３〜１０６…駆動回路、１１２…センサ、１１３…電磁弁、１１５Ｖ…排気装置、１１５Ｃ…給気装置、１１６…振動源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component processing mechanism and a component conveying device, and more particularly to a configuration for processing a component suitable when provided in a component conveying path of a vibration type component conveying device.
[0002]
[Prior art]
In general, a vibration type component conveying device called a vibration part feeder or the like has been conventionally used. In particular, in recent years, for supplying components having a fine rectangular parallelepiped shape with a side of about 0.5 mm to several mm at a high speed such as a semiconductor IC chip, a surface-mount electronic component, and a crystal vibrating piece at a high speed. As a component supply device, a vibratory component conveying device is often used.
[0003]
By the way, when the parts are transported along a predetermined transport path as described above, whether or not the orientation of the parts is correct, whether or not the parts are non-defective, etc. are appropriately inspected, Parts processing such as removing parts that are not in a normal position, correcting parts that are not in a normal position to a normal position, removing defective parts, or temporarily stopping a part Is done. In this case, as a normal part processing method, the part in an abnormal posture is shaken off according to the shape of the track on the conveyance path, or the state of the part is inspected using an optical sensor, a camera, etc. Accordingly, the parts are removed or the postures of the parts are corrected by air blowing means, an exclusion lever, or the like provided so as to face the truck on the conveyance path.
[0004]
For example, Patent Document 1 below describes a vibration type micro component conveying apparatus that removes micro components in a defective posture from a track by blowing compressed air. In this apparatus, a method has been proposed in which the air ejection nozzle and the air supply end on the apparatus side are arranged to face each other with a gap therebetween so that air breakage is improved.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-264429 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional vibration type component conveying apparatus, a small amount of components can be supplied at a high speed, but on the other hand, the posture and appearance of the components are inspected and selected, and the posture of the components is corrected. Since it is difficult to perform processing at high speed, the component supply speed tends to be limited by the processing capability of the component. In particular, in recent years, the required part carrying capacity has increased to about 1000 pieces / min or more, and in order to increase the carrying capacity so as to be able to cope with this, the part processing capacity is greatly improved. There is a need.
[0007]
However, the conventional vibration type component conveying apparatus has a problem that it is difficult to perform high-speed processing on components even if an air blowing type component processing unit is used as described above. For example, when the conveyance capacity is set to 1000 / min, the conveyance interval of components is 6 ms on average, but the response time of the conventional air blowing type component processing mechanism is about 10 to 15 ms, and cannot be handled at all. Further, in the apparatus described in the above-mentioned Patent Document 1, although the air cut is improved to some extent, it cannot be sufficiently handled in the region where the conveyance interval is 5 to 10 ms, and a gap is provided in the middle of the ventilation path. Therefore, the response time from when air is ejected from the air ejection nozzle until the air is actually blown to the part may be increased.
[0008]
In particular, in the vibration type component conveying device, since the component is conveyed by vibration, the conveying speed is not always constant. Therefore, if the distance from the component detection position to the component processing position is increased, the component position and the air There is a possibility that consistency with the spraying timing cannot be obtained. As described above, in the vibration type component conveying apparatus, there is a limit on the distance from the component detection position to the component processing position. Therefore, when the component conveyance speed is increased, the component is detected and processed after this. Since there is less room for time to do, the demand for reduced response time in parts processing becomes even more demanding.
[0009]
In recent years, as the speed of component supply has increased and the size and weight of the components have been reduced as described above, air is selectively blown only to the target components in the component row to be transported. There is also a problem that is difficult. For example, in a vibration type component conveying apparatus, a component is conveyed while vibrating on a track, so that the stability is poor. When a component is to be conveyed at high speed, a certain component is processed (removed or reversed). For this reason, when air is blown, it is easy to cause a problem that the parts before and after that are involved and processed. In particular, when the component supply speed is increased, the components are continuously transported with almost no space between them, so that the possibility that air is erroneously blown to the components on both the front and rear sides of the target component increases.
[0010]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and the problem is that the conveyance target is a minute part, the conveyance means is a vibration type conveyance device, the conveyance speed is high, etc. An object of the present invention is to provide a means capable of performing processing on a component at high speed and reliably.
[0011]
In order to solve the above-mentioned problems, the component processing mechanism of the present invention is a component processing mechanism for processing the component in the process of conveying the component, and has a processing opening facing the component conveyance path on the terminal side. There is a ventilation path, a midway opening that opens to the outside is provided in the middle of the ventilation path, and there is an opening / closing means for opening and closing at least a part of the midway opening. The vent path is refracted at the portion where the midway opening is provided, and has a gas supply means for introducing gas or a gas exhaust means for exhausting gas connected to the vent path, The gas supply means or the gas exhaust means switches the air supply action or exhaust action at the processing opening by the operation of the opening and closing means in a state where the gas is constantly flowing through the ventilation path. It is characterized by that.
[0012]
According to the present invention, the air supply or exhaust performed using the ventilation path can be validated or stopped by opening and closing at least a part of the midway opening provided in the ventilation path by the opening / closing means. .
[0013]
For example, when gas is blown from a processing opening to a part, the gas is discharged from the midway opening by supplying the gas to the ventilation path and opening the midway opening. Can be brought into a state where no gas is ejected. Here, if at least a part of the midway opening is closed by the opening / closing means, the gas supplied to the ventilation path is not discharged from the midway opening, or the gas discharge resistance increases, so that the gas is opened for processing. It comes to erupt from the part. In addition, when the component is adsorbed to the processing opening, exhaust is performed through the ventilation path and the middle opening is opened, so that the outside air flowing from the middle opening is exhausted through the ventilation path. Therefore, the suction action of the processing opening can be invalidated. Here, when at least a part of the midway opening is closed by the opening / closing means, the outside air flowing into the ventilation path is eliminated or reduced, so that the suction action of the processing opening can be made effective.
[0014]
With the above configuration, it is possible to switch the presence or absence of the air supply action or the exhaust action in the processing opening by opening and closing the midway opening provided in the middle of the ventilation path. However, gas (air) always flows through the ventilation path. Since switching can be performed in this state, the time lag at the start of the air supply action or the exhaust action can be greatly reduced. At the end of the air supply operation, the air flow toward the processing opening changes to a flow that is discharged to the outside from the midway opening. Since the effect of rapidly decreasing the pressure with respect to the part can also be expected, the ejection of gas at the processing opening can be stopped immediately. Further, at the end of the exhaust operation, the pressure gradient formed along the ventilation path from the processing opening is destroyed by the midway opening, and the midway opening and the processing opening are caused by the inflow of outside air from the midway opening. Since the effect of rapidly increasing the pressure during the process can be expected, the suction action at the processing opening can be stopped immediately. Furthermore, since the switching action in the ventilation path is not a valve but an opening / closing operation of a midway opening that opens to the outside, it can be realized with a simple structure, an increase in manufacturing cost can be suppressed, and the midway opening can be reduced. Since it is possible to install in the vicinity of the processing opening, the above effect can be further enhanced.
[0015]
further, In the present invention Is The ventilation path is refracted at the part where the midway opening is provided. Because In the state where the midway opening is open, the air supply action and exhaust action at the processing opening can be sufficiently reduced, and the switching by the opening / closing operation of the midway opening can be further accelerated. Here, it is desirable that the midway opening is formed closer to the processing opening than the refracted portion. Further, it is desirable that the opening direction of the midway opening portion is directed to the extending direction of the portion facing the refraction portion from the side opposite to the processing opening portion, that is, the base end side.
[0016]
In the present invention, the angle between the extension direction of the portion facing the midway opening in the ventilation path from the base end side and the opening direction of the midway opening faces the end of the midway opening. It is preferable that the angle is smaller than the angle between the extension direction of the portion and the opening direction. Accordingly, when gas is supplied to the ventilation path, the gas supplied from the base end side is easily released to the outside through the midway opening, and is not easily supplied to the processing opening on the end side. Further, when exhaust is performed through the ventilation path, the outside air is likely to flow into the ventilation path from the midway opening, and the outside air is less likely to flow from the processing opening. Therefore, it is possible to reduce the action at the processing opening when the midway opening is open, and to further speed up the switching of the air supply action or the exhausting action by the opening / closing operation of the midway opening. In addition, the opening direction of the said halfway opening part means the normal line direction orthogonal to the opening surface of a halfway opening part.
[0017]
In this invention, it is preferable that the opening area of the said halfway opening part is larger than the path | route cross-sectional area of the part which faces the said middle opening part in the said ventilation | gas_flowing path from a terminal side. According to this, the gas release action (when supplying air through the ventilation path) or the outside air inflow action (when exhausting through the ventilation path) through the midway opening is performed via the end side portion of the ventilation path. Since it can be performed more easily than the air supply action or the exhaust action, the air supply action or the exhaust action at the processing opening when the midway opening is opened can be further reduced. In addition, when supplying air through the ventilation path, when closing the midway opening, a large amount of gas that has been released through the midway opening having a large opening area until then is suddenly stopped. Since the pushing action of the outside air accompanying the closing operation can also occur, a large amount of gas flows into the end side portion with a small path cross-sectional area, so that the internal pressure at the end side portion of the ventilation path can be rapidly increased, and the processing The air supply action at the opening can be quickly started. On the other hand, when exhausting through the ventilation path, when the midway opening is closed, the outside air that has flowed in large quantities through the midway opening having a large opening area until then is suddenly blocked. Since a large amount of outside air flows out from the end side portion having a small area to the inside of the midway opening, the internal pressure of the end side portion can be rapidly reduced, and the exhaust action at the processing opening can be started quickly.
[0018]
In this invention, it is preferable that the opening area of the said halfway opening part is larger than the path | route cross-sectional area of the part which faces from the base end side with respect to the said halfway opening part in the said ventilation path. According to this, the gas release action (when supplying air through the ventilation path) and the outside air inflow action (when exhausting through the ventilation path) via the midway opening supply or exhaust gas. Because it is easier to perform than the base end side part, the internal pressure inside the midway opening can be reduced when supplying air through the ventilation path, and the internal pressure inside the midway opening is increased when exhausting through the ventilation path Therefore, it is possible to further reduce the air supply action or exhaust action at the processing opening when the midway opening is open. In addition, when air is supplied through the ventilation path, a large amount of gas is released from the midway opening having a large opening area when the midway opening is opened, while the base end side portion having a small path cross-sectional area is used. Since the gas supply cannot catch up, the internal pressure inside the midway opening rapidly decreases, so the internal pressure at the end of the ventilation path can be rapidly reduced, and the air supply action at the processing opening can be quickly terminated. Can do. On the other hand, when exhausting through the ventilation path, a large amount of outside air is introduced from the midway opening having a large opening area when the midway opening is opened, while the outside air by the proximal end portion having a small path cross-sectional area is introduced. Since the discharge of the gas does not catch up, the internal pressure at the end portion of the ventilation path can be increased rapidly, so that the exhausting action at the processing opening can be quickly terminated.
[0019]
In any of the above cases, the cross-sectional area of the portion facing from the distal end side with respect to the midway opening is preferably smaller than the cross-sectional area of the portion facing from the base end side. Thereby, since the air supply state or the exhaust state in the vicinity of the midway opening can be increased, the operation of the processing opening by the opening / closing operation in the midway opening can be switched with better controllability.
[0020]
In the present invention, it is preferable that a flexible member is attached to the opening / closing means at a portion that contacts the edge of the midway opening. As a result, even when the opening / closing operation is performed at a high speed, the rebound of the opening / closing means can be reduced and the impact between the opening / closing means and the opening edge can be reduced, so that the midway opening can be opened and closed more reliably. And the durability of the edge of the midway opening and the opening / closing means can be improved. In particular, when the piezoelectric actuator described below is used, the operating portion operates at high speed, and thus the effect is increased by attaching a flexible member.
[0021]
In the present invention, the opening / closing means is preferably a piezoelectric actuator having an operation part capable of opening and closing the midway opening. Since the response speed of the opening / closing operation can be increased by directly opening and closing the halfway opening using the piezoelectric actuator, the switching operation in the processing opening can be increased.
[0022]
In the present invention, the piezoelectric actuator includes a shim plate and a piezoelectric body deposited on the surface of the shim plate. The shim plate is cantilevered and supported by the shim plate. It is preferable that the end opposite to the end is a unimorph type or bimorph type element constituting the holding operation unit. As a result, a sufficient operation stroke can be obtained even at a low voltage, and since a simple configuration is sufficient, manufacturing is easy, and a reduction in size and weight is possible. In addition, since it can be reduced in size and weight, the influence on the vibration can be reduced, such as the change in the center of gravity of the conveying body that vibrates can be reduced particularly when used in a vibration type component conveying apparatus. Furthermore, the piezoelectric actuator has an advantage that it does not give an electromagnetic influence to the component, and is particularly suitable for transporting electronic components.
[0023]
In this invention, it is preferable that the said operation | movement part is comprised by the protruding piece shape narrower than the said shim board and the said piezoelectric material. Thereby, sufficient opening / closing force and response speed can be obtained. In particular, in the present invention, it is necessary to perform an opening / closing operation against the supply air pressure and exhaust pressure of the ventilation path, so that the opening / closing speed can be increased by having a sufficient opening / closing force.
[0024]
Here, the processing operation of the component processing mechanism of the present invention is, for example, an exclusion operation for removing a component from the conveyance path, or a holding operation for holding and fixing (stopping) the component on the conveyance path. And a case of a reversing operation for reversing a part on a conveyance path. Unacceptable parts can be removed from the transport path by the removal operation. Moreover, the conveyance state (conveyance density, conveyance speed, conveyance interval) of components can be controlled by the holding operation. Further, the posture of the component can be changed by the reversing operation.
[0025]
In the present invention, when the voltage applied to the piezoelectric actuator has a first polarity, the operating unit opens the halfway opening, and the voltage has a second polarity opposite to the first polarity. It is preferable that the operation unit is configured to close the midway opening. According to this, it is possible to secure a sufficient operation stroke of the operation unit by applying a voltage of reverse polarity to the piezoelectric actuator, compared to the case where the switching operation is performed by switching between the voltage non-application state and the voltage application state. In addition, since it can be realized by actively driving both the open state and the closed state, it is possible to prevent the occurrence of open / close failure due to the mounting error or shape error of the piezoelectric actuator, and the operating stroke of the operating part due to the applied voltage value The adjustment work of the piezoelectric actuator can be facilitated for the reason that the adjustment of the piezoelectric actuator becomes possible.
[0026]
In the present invention, it is preferable that an electric resistance variable means for variably configuring an electric resistance value of the voltage supply path is provided in the drive system of the piezoelectric actuator. According to this, the voltage waveform applied to the piezoelectric actuator can be deformed with respect to the supplied driving waveform by providing the electric resistance variable means for variably configuring the electric resistance value of the voltage supply path of the driving system. Therefore, the displacement speed and displacement acceleration of the piezoelectric actuator can be controlled, and the operation speed and acceleration of the operation unit can be adjusted to realize an optimum operation mode.
[0027]
Next, a component transport apparatus according to the present invention includes any one of the component processing mechanisms described above and a transport body having a transport path in which the component processing mechanism is arranged. Here, it is desirable that the vibration-type component transport device has a vibration source for vibrating the transport body. As a result, even when a large amount of minute parts are conveyed, it is possible to perform processing on the parts quickly and reliably.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of a component processing mechanism and a component conveying apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0029]
[First Embodiment]
Initially, with reference to FIG. 1, 1st Embodiment of the component processing mechanism which concerns on this invention is described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the component processing mechanism 10 of the first embodiment. The component processing mechanism 10 includes a processing block 10A, an auxiliary member 10B attached to the processing block 10A, and an opening / closing member 13. The processing block 10A and the auxiliary member 10B are fixed to each other. A flexible member 14 is attached to the opening / closing member 13.
[0030]
The component processing mechanism 10 is provided with a processing track 11 and a ventilation path 12. The processing track 11 has a shape (step shape) that can convey the component P in a direction orthogonal to the drawing sheet. Further, the vent path 12 has a proximal end portion 12P formed in the processing block 10A, and a distal end portion 12D constituted by a gap between the processing block 10A and the auxiliary member 10B. A processing opening 12 A that faces the processing track 11 is provided at the end of the ventilation path 12. The processing opening 12A is formed by a gap between the processing block 10A and the auxiliary member 10B, which is formed at the tip of the distal end portion 12D. A midway opening 12 B that opens to the outside is formed in the middle of the ventilation path 12. The midway opening 12B is constituted by a through hole formed in the auxiliary member 10B.
[0031]
The base end side portion 12P of the ventilation path 12 refers to a portion on the base end side (that is, the side opposite to the processing opening 12A) with respect to the midway opening 12B. The end portion 12D of the ventilation path 12 is a portion between the processing opening 12A and the midway opening 12B (that is, the end side of the midway opening 12B). The distal end side portion 12P and the distal end side portion 12D are refracted at the portion where the midway opening 12B is provided. More specifically, the light is refracted at an angle of about 90 degrees at the portion where the midway opening 12B is provided. And the base end side part 12P is extended toward the midway opening part 12B. In addition, the extending direction of the base end side portion 12P substantially coincides with the opening direction of the midway opening 12B, that is, the normal line direction (line perpendicular to the opening surface) of the midway opening 12B. On the other hand, the end portion 12D extends toward the inner side of the midway opening 12B. Further, the distal end portion 12D is configured to extend in a direction substantially parallel to the opening surface of the midway opening 12B.
[0032]
The opening / closing member 13 is configured to be able to perform contact / separation operation with respect to the midway opening 12B, and can open / close the midway opening 12B. A flexible member 14 is attached to a portion facing the midway opening 12 A of the opening / closing member 13. Thus, when the opening / closing member 13 approaches the midway opening 12B, the flexible member 14 comes into contact with the opening edge of the midway opening 102B and closes the midway opening 12B. The flexible member 14 is preferably made of various rubbers such as silicone rubber, gel-like materials, and the like. The opening / closing member 13 can be driven by various driving means. For example, various drive sources such as an electromagnetic solenoid, a piezoelectric actuator, an electric motor, and a fluid pressure cylinder can be used. The opening / closing member 13 may be directly driven by these drive sources, but may be configured to be driven via various transmission mechanisms such as a gear train mechanism, a link mechanism, and a crank mechanism. May be.
[0033]
A base end portion (not shown) of the ventilation path 12 is connected to an air supply device or an exhaust device. First, the case where the ventilation path 12 is connected to the air supply device will be described. In this case, a gas such as air or an inert gas is introduced into the ventilation path 12 at a predetermined pressure, as indicated by the solid white arrow in the figure. Then, the gas passes through the proximal end portion 12P and reaches the inside of the midway opening 12B. At this time, if the midway opening 12B is open, most of the gas introduced into the proximal end portion 12P is released to the outside from the midway opening 12B, so that almost no gas is introduced into the end side portion 12D. Not. Therefore, the processing opening 12A Almost no gas erupts, resulting in a processing truck 11 The upper part P can pass through the processing track 11 without being removed.
[0034]
On the other hand, when the midway opening 12B is closed as shown in the figure, the gas introduced into the proximal end portion 12P is introduced into the distal end portion 12D as it is and ejected from the processing opening 12A. As a result, as indicated by a solid arrow in the figure, the part P on the processing track 11 is blown off and eliminated.
[0035]
Here, since the base end side portion 12P of the ventilation path 12 extends toward the midway opening, and further extends in the opening direction of the midway opening, the gas introduced when the midway opening 12B is opened. Goes straight and is discharged to the outside through the midway opening 12B. At this time, the ventilation path 12 is refracted between the proximal end portion 12P and the distal end portion 12D, and the distal end portion 12D extends in a direction different from the opening direction of the midway opening 12B. Since the gas does not flow to the side portion 12D, no gas is ejected from the processing opening 12A. As described above, the effect of almost no gas ejection in the processing opening 12A is that the opening area of the midway opening 12B is larger than the cross-sectional area of the end side portion 12D or the midway opening 12B. The opening area is further increased by being larger than the cross-sectional area of the proximal end portion 12P.
[0036]
Further, when the midway opening 12B is closed from the opened state, the gas released when the midway opening 12B is opened loses the escape place, so that the internal pressure of the end side portion 12D rapidly increases. And the gas is instantaneously ejected from the processing opening 12A. Further, the internal pressure of the ventilation path 12 also temporarily rises due to the pushing action of the outside air that occurs when the opening / closing member 13 closes the midway opening 12B at a high speed, so that the point of time when the gas is ejected from the processing opening 12A It is expedited. In particular, as shown in the illustrated example, the opening area of the midway opening 12B is formed to be larger than the cross-sectional area of the end portion 12D, so that the gas flow resistance rapidly increases, so that the end portion 12D is temporarily increased. Therefore, the time lag from the closing operation of the midway opening 12B to the start of jetting of the substrate in the processing opening 12A can be greatly shortened.
[0037]
On the other hand, when the midway opening 12B is released from the closed state, the gas flowing from the proximal end portion 12P to the distal end portion 12D is released from the midway opening 12B to the outside. Gas hardly flows into the portion 12D, and further, the internal pressure of the end side portion 12D is suddenly reduced by the air flow discharged from the midway opening 12B to the outside, so that the ejection of gas from the processing opening 12A is instantaneously stopped. The Further, the internal pressure of the ventilation path 12 temporarily decreases due to the gas suction effect generated when the opening / closing member 13 opens the midway opening 12B at a high speed, thereby advancing the point of time when the ejection of the processing opening 12A is stopped. . In particular, since the opening area of the midway opening 12B is configured to be larger than the cross-sectional area of the base end side portion 12P as shown in the illustrated example, the supply of gas is temporarily not in time when the midway opening 12B is opened, Since the internal pressure inside the midway opening is suddenly reduced, the internal pressure of the end side portion 12D is also reduced, and a reverse flow phenomenon may occur in some cases, so that the ejection of gas in the processing opening 12A is stopped more rapidly.
[0038]
Next, the case where the inside of the ventilation path is exhausted by an exhaust device (not shown) will be described. In this case, as shown by the dotted white arrows in the figure, when the midway opening 12B is opened by exhausting the proximal end portion 12P of the ventilation path 12, the outside air is discharged from the midway opening 12B. Since the end portion 12D is hardly exhausted, the suction action by the processing opening 12A does not occur. As described above, the effect that the suction action in the processing opening 12A does not occur is that the opening area of the midway opening 12B is larger than the cross-sectional area of the end side portion 12D, or the midway opening 12B The opening area is further increased by being larger than the cross-sectional area of the proximal end portion 12P.
[0039]
Further, when the midway opening 12B is closed from the open state, the outside air flowing in from the outside when the midway opening 12B is opened disappears, so that the internal pressure of the end side portion 12D rapidly increases. The suction action is instantaneously generated in the processing opening 12A. As a result, as indicated by the dotted arrow in the figure, the part P on the processing track 11 is sucked into the processing opening 12A, and the conveyance speed is temporarily reduced, or the part P is temporarily stopped. be able to. In particular, since the opening area of the midway opening 12B is formed larger than the cross-sectional area of the end side portion 12D as in the illustrated example, the inflow amount of outside air when the midway opening 12B is open is large. Therefore, when the outside air is shut off, a suction effect from the end side portion 12D occurs, and the internal pressure of the end side portion 12D is temporarily reduced temporarily. Therefore, the closing operation of the midway opening portion 12B is changed to the processing opening portion 12A. The time lag until the suction action occurs can be shortened.
[0040]
On the other hand, when the midway opening 12B is released from the closed state, the outside air flows from the midway opening 12B, so that the internal pressure of the end side portion 12D increases, and the suction action in the processing opening 12A is performed. Disappears instantly. Particularly, since the opening area of the midway opening 12B is configured to be larger than the cross-sectional area of the base end side portion 12P as shown in the illustrated example, the gas discharge cannot temporarily catch up when the midway opening 12B is opened, Since the internal pressure inside the midway opening increases rapidly, the internal pressure of the end side portion 12D also rises rapidly, and in some cases, a reverse phenomenon in which outside air flows into the end side portion 12D may occur. It disappears more quickly.
[0041]
As described above, in the component processing mechanism 10 according to the present embodiment, when the component P is processed by gas blowing by the air supply means, or when the component P is processed by the suction action by the exhaust means, Alternatively, the response speed at the start and end of exhaust can be greatly improved. Accordingly, it is possible to increase the processing speed of the parts and not to involve the front and rear parts at the time of processing, so that it is possible to greatly increase the parts supply speed.
[0042]
[Second Embodiment]
Next, with reference to FIGS. 2 to 10, a more specific and improved component processing mechanism and a component conveying apparatus having the component processing mechanism according to a second embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the component conveying apparatus 100 includes a control unit 101, a detection circuit 102 and drive circuits 103, 104, 105, 106 connected to the control unit 101. The control unit 101 can be configured by an MPU (microprocessor unit), a PC (programmable controller), or the like.
[0043]
The detection circuit 102 is connected to a sensor 112 provided in the component conveying apparatus 100, and is configured to send a detection signal corresponding to a detection target state of the sensor 112 to the control unit 101. Examples of the sensor 112 include a sensor that detects the presence or absence of the component P at a predetermined position of each part. As the sensor, an optical sensor (including a light emitting element such as a light emitting diode and a light receiving element such as a photodiode) can be suitably used.
[0044]
The drive circuit 103 drives the solenoid valve 113 of each part provided in the apparatus, and controls the supply of air and other fluids to each part. Some of these electromagnetic valves 113 are provided in an air supply system that supplies gas (air) to the component processing mechanism and an exhaust system that performs exhaust. The drive circuit 104 drives the opening / closing means provided in the component processing mechanism. The opening / closing means is a piezoelectric actuator (233, 333) described later in the present embodiment. The drive circuit 105 controls and drives an exhaust device 115V such as an exhaust pump and an air supply device 115C such as a compressor. In the illustrated example, an example in which both the exhaust device 115V and the air supply device 115C are provided is shown, but only one of them may be provided.
[0045]
The drive circuit 106 controls and drives the vibration source 116 to generate vibration for conveying the component P. The vibration source 116 has a known vibrator structure. For example, a piezoelectric body and a spring connected in series are inserted between a support base and a vibrating body, and vibration is generated by supplying electric power of a predetermined frequency to the piezoelectric body. The body (described later) is vibrated.
[0046]
Next, referring to FIGS. 3 and 4, the structure of the main part of the component conveying apparatus 100 will be described. 3 is a schematic perspective view showing the entire structure of the vibrating body 120 of the component conveying apparatus 100, and FIG. 4 is a plan view showing the entire structure of the vibrating body 120. As shown in FIG. Therefore, the vibration source 116 is omitted in these drawings. The vibrating body 120 includes a base block 121 connected to the vibration source 116 and a plurality of track forming blocks 122 and 123 fixed on the base block 121. Transport tracks 122a and 123a are formed in the track forming blocks 122 and 123, respectively. In addition, shapes and structures for performing various processing operations such as changing the posture of the component P and eliminating the component P other than the predetermined posture are formed on the transport tracks 122a and 123a themselves and on both sides thereof. Yes.
[0047]
In addition, component processing mechanisms 20 and 30 are mounted on the base block 121. In the component processing mechanisms 20 and 30, processing tracks 21 and 31 connected to the transport tracks 122 and 123 formed by the track forming blocks 122 and 123 are provided. These processing tracks 21 and 31 are formed as stepped portions provided in the processing blocks 20A and 30A, as shown in FIGS. Above these processing tracks 21 and 31, piezoelectric units 23 and 33 constituting the opening / closing means are fixed.
[0048]
The piezoelectric units 23 and 33 include unit bases 231 and 331, fixing means (screws, spacers, etc.) 232 and 332 attached to the unit bases 231 and 331, and the fixing means 232 and 332 with respect to the unit bases 231 and 331. And piezo-electric actuators 233 and 333 that are cantilevered. Since the piezoelectric actuators 233 and 333 have exactly the same structure, only the piezoelectric actuator 233 will be described below.
[0049]
FIG. 7A is a front view of the piezoelectric actuator, and FIG. 7B is a side view. As shown in FIG. 7, the piezoelectric actuator 233 includes a shim plate 233A, which is an elastic plate made of a metal plate such as stainless steel, spring steel, and various alloys, and a piezoelectric member fixed on the surface of the shim plate 233A. It is comprised by the body 233B. The base end portion 233a of the shim plate 233A is fixed to the unit base 231 by an attachment member 232. A protruding piece-like operating portion 233b narrowed in the width direction is provided at the distal end portion of the shim plate 233A opposite to the base end portion 233a. The operation unit 233b is not fixed to the unit base 231 and is configured to be freely movable. The operation unit 233b is configured by a part of the shim plate 233A. Further, the width of the operating portion is configured to be smaller than the width of the shim plate 233A (the width of the portion other than the operating portion) and the width of the piezoelectric body 233B. A flexible member 24 similar to the above is attached to the operating portion 233b.
[0050]
More specifically, as shown in the illustrated example, the piezoelectric actuator 233 has thin film-like piezoelectric bodies 233B attached to both front and back surfaces of the shim plate 233A. Here, the piezoelectric body 233B is bonded to the shim plate 233A with an epoxy adhesive having conductivity. The piezoelectric body 233B is made of, for example, piezoelectric ceramics. Electrodes (not shown) are formed on both the front and back surfaces of the piezoelectric body 233B. Out of these electrodes, the outer electrode is connected to the wiring 233P, and the inner electrode is conductively connected to the shim plate 233A. Further, the wiring 233Q is also drawn from the shim plate 233A, and the drive voltage Vd is applied between the wirings 233P and 233Q.
[0051]
In the illustrated example, a bimorph type element in which the piezoelectric body 233B is attached to both the front and back surfaces of the shim plate 233A is configured. However, a unimorph type element in which the piezoelectric body is attached only to one surface of the shim plate is provided. An element may be configured.
[0052]
FIG. 8 shows an operation mode of the piezoelectric actuator 233. 8A shows a case where a positive predetermined voltage + v1 is applied as the driving voltage Vd, FIG. 8B shows a case where the driving voltage Vd is 0, and FIG. 8C shows a negative predetermined voltage − as the driving voltage Vd. The state of the piezoelectric actuator 233 when v2 is applied is shown. As shown in FIG. 8A, by applying a positive drive voltage + v1, the operation unit 233b operates in a direction away from the processing block 20A, and opens the midway opening 22B as described later. Further, as shown in FIG. 8B, the non-operating state occurs when no voltage is applied. Further, as shown in FIG. 8C, when the negative drive voltage −v2 is applied, the operation unit 233b moves in the direction opposite to the operation state shown in FIG. 8A and is pressed against the processing block 20A. As will be described later, the midway opening 22B is closed.
[0053]
The piezoelectric actuator 233 is in a state of being cantilevered by the unit base 231, and the operation unit 233b is designed to match a midway opening 22B described later. However, normally, in the piezoelectric actuator 233 in the voltage non-application state shown in FIG. 8B, it is extremely difficult to completely set the operation portion 233b to the state where the midway opening 22B is closed or opened. It is. This means that no matter how much the tolerance of each component is reduced, the shape error of the piezoelectric actuator 233, the mounting error between the piezoelectric actuator 233 and the unit base 231 and the mounting error between the unit base 231 and the processing block 20A are accumulated. It is to do.
[0054]
Therefore, in the present embodiment, the cumulative tolerance of each component is set to be equal to or less than the stroke in the opposite drive state shown in FIG. 8C with reference to the no-voltage application state shown in FIG. When the midway opening 22B is closed by the actuator 233, a drive voltage having a polarity (negative) opposite to that when the midway opening 22B is opened by the piezoelectric actuator 233 is applied. As a result, even if a gap is generated between the operating portion 233b of the piezoelectric actuator 233 in the no-voltage application state and the midway opening 22B due to the accumulated error of the component parts, the drive voltage Vd having the reverse polarity is applied. In addition, it is possible to reliably realize the closed state of the midway opening 22B.
[0055]
The absolute value (v1) of the drive voltage (Vd = + v1) when the midway opening 22B is opened and the absolute value (v2) of the reverse polarity drive voltage (Vd = −v2) when the midway opening 22B is closed. Do not need to match each other. This is because, regardless of the absolute value of both voltages, the driving voltage Vd when the midway opening 22B is opened sufficiently separates the operating unit 233b from the midway opening 22B and sufficiently ensures the air permeability of the midway opening 22B. In contrast, the air gap of the midway opening 22B may be made constant by setting the separation distance between the operation unit 233b and the midway opening 22B to a predetermined value, whereas the midway opening This is because the drive voltage Vd when 22B is closed may be set so that the midway opening 22B can be reliably closed with the operating portion 233b sufficiently pressed against the midway opening 22B.
[0056]
The component processing mechanisms 20 and 30 include a ventilation path 22 as shown in FIG. In the present embodiment, the ventilation path 22 is formed in the processing block 20A and the base block 121. A ventilation connector 20B is connected to the back of the base block 121, and a proximal end portion of the ventilation path 22 is connected to the exhaust device 115V or the air supply device 115C (see FIG. 2) via the ventilation connector 20B. The ventilation path 22 is provided with a proximal end portion 22P and a distal end portion 22D. The proximal end portion 22P and the distal end portion are connected to each other through a space 22S. A processing opening 22A is provided at the tip of the end portion 22D, and the processing opening 22A faces the processing track 21. The space 22S is opened by the midway opening 22B. The midway opening 22B is configured to be openable and closable by the operation of the operation unit 233b of the piezoelectric actuator 233 described above. The above-mentioned flexible member 24 is attached to the operating portion 233b. When the midway opening 22B is closed, the flexible member 24 is configured to abut against the opening edge of the midway opening 22B. Yes.
[0057]
The space 22S is formed in a shape having substantially the same cross-sectional area in the extending direction of the proximal end portion 22P, and has a structure that opens as a midway opening 22B as it is. Therefore, the opening area of the midway opening 22B is configured to be approximately equal to the cross-sectional area of the space 22S. The cross-sectional area of the space 22S is configured to be larger than the cross-sectional area of the proximal end side portion 22P. Further, the space 22S is formed substantially coaxially with the proximal end portion 22P.
[0058]
The terminal side portion 22D opens to the inner peripheral surface of the space 22S. More specifically, the distal end portion 22D is connected to the innermost portion of the space 22S (the portion where the proximal end portion 22P opens into the space 22S). The cross-sectional area of the end portion 22D is configured to be smaller than the cross-sectional area of the space 22S. Further, the cross-sectional area of the distal end portion 22D is configured to be smaller than the cross-sectional area of the proximal end portion 22P. The distal end portion 22D faces a direction different from the extending direction of the proximal end portion 22P and the extending direction of the space 22S (or the opening direction of the midway opening 22B) on the side connected to the space 22S. More specifically, the extending direction of the portion on the side connected to the space 22S of the distal side portion 22D is a direction substantially orthogonal to the extending direction of the proximal side portion 22P. The end side portion 22D is configured to be refracted in the middle toward the processing opening 22A.
[0059]
As in the first embodiment, the opening direction of the processing opening 22A is set to be substantially the same as the opening direction of the midway opening 22B. This provides an advantage that maintenance of the vicinity of the midway opening 22B and the opening / closing means (piezoelectric actuator) is facilitated. In particular, since the adjustment operation of the opening / closing means is important, it is significant that the opening direction (opening direction) of the processing opening and the midway opening is substantially the same.
[0060]
Each of the component processing mechanisms 20 and 30 includes a sensor 112 (see FIG. 2) for detecting the component P. This sensor 112 detects a state in which the light irradiated by the light emitting elements 239 and 339 shown in FIGS.
[0061]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the movement of the part P on the processing track 21 and the processing operation for the part P. On the side facing the processing track 21, a processing opening 22 A is opened within the passage range of the component P. Further, a detection opening 25A of the sensor 112 is provided on the side of the processing opening 22A in the traveling direction. The sensor 112 is disposed behind the detection opening 25A, and is configured to detect that the light from the light emitting elements 239 and 339 is blocked by the component P.
[0062]
In the present embodiment, the basic state is a state in which the operation unit 233b illustrated in FIG. 5 opens the midway opening 22B by the drive voltage Vd = + v1. In this state, the case where the ventilation path 22 is connected to the air supply device 151C will be described. Gas is introduced into the proximal end portion 22P of the ventilation path 22, enters the space 22S, and is discharged to the outside from the midway opening 22B. Is done. At this time, since the base end side portion 22P is configured to extend in the same direction as the opening direction toward the midway opening 22B, the gas that has entered the space 22S from the base end side portion 22P goes straight on and is halfway. The distal end portion 22D is released from the opening 22B and extends in a direction (90 degrees) that is largely different from the extending direction of the proximal end portion 22P. Since the cross-sectional area of the portion 22D is small, almost no gas enters the end portion 22D, and as a result, the gas is hardly ejected from the processing opening 22A.
[0063]
When the component P reaches the detection position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 9 (the position where the detection opening 25A is blocked), the sensor 112 detects that the light has been blocked, and is output from the detection circuit 102 shown in FIG. The signal φA changes (inverts) as shown in FIG. At this time, since the control unit 101 does not perform any control when the part P is not to be excluded, the part P can pass through the processing opening 22A without any trouble. However, when the part P is to be excluded (for example, when the part P is not in a normal posture or is defective), the piezoelectric element is driven from the drive circuit 104 shown in FIG. The drive voltage Vd supplied to the actuator 233 changes as shown in FIG. Then, the piezoelectric actuator 233 operates and the operation unit 233b closes the midway opening 22B. As a result, the gas introduced into the space 22S loses the escape field, so that the gas is ejected from the processing opening 22A through the end portion 22D, and the spraying action of the processing opening 22A as shown by Fc in FIG. Is started. As a result, the part P indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 9 is blown away and eliminated.
[0064]
Here, the time from when the component P is detected by the sensor to when the drive voltage Vd changes according to the detection signal φA is δta1, the midway opening 22B is closed after the drive voltage Vd changes, and the processing opening If the time until the gas is ejected from 22A is δtb1, the response time is expressed as δt1 = δta1 + δtb1. This response time δt1 is about 1.5 to 2.0 ms in this embodiment. Therefore, in principle, it has a response characteristic that can sufficiently cope with a conveyance speed of 2000 / min. This is achieved by the fact that the operation of the piezoelectric actuator 233 is extremely fast and that the airflow is switched very fast by the structure of the ventilation path 22. On the other hand, for example, in the conventional system in which air is supplied and stopped by opening and closing the solenoid valve, the response speed of the solenoid valve is about 2 ms, and it takes a long time to switch the airflow. Response time is required. In this case, even a conveyance speed of 1000 / min cannot be handled at all.
[0065]
When the component P is removed, the detection signal φA is restored to the original state, whereby the drive signal Vd is restored to the original state, the operation unit 233b is operated, and the midway opening 22B is opened again. As a result, the gas that has flowed into the terminal side portion 22D so far is discharged from the midway opening 22B to the outside, and the ejection of gas from the processing opening 22A is stopped. The response time δt2 = δta2 + δtb2 at this time is about 1.5 to 2.0 ms, which is substantially the same as described above.
[0066]
The above contents are basically performed in the same manner when the ventilation path 22 is connected to the exhaust device 151V. In this case, normally, outside air flows into the space 22S and the base end side portion 22P from the midway opening 22B and is discharged while the midway opening 22B is open. At this time, since the opening area of the midway opening 22B is larger than the cross-sectional area of the proximal end portion 22P, and the cross-sectional area of the distal end portion 22D is formed smaller, the distal end portion 22D is closer to the proximal end side. Since the portion 22P is greatly different from the direction in which the portion 22P extends and extends in the refracted direction, the outside air is hardly sucked from the inflow processing opening 22A.
[0067]
When the midway opening 22B is closed in the above state, air is sucked from the end portion 22D, and the part P indicated by the one-dot chain line in FIG. 9 is sucked by the processing opening 22A. At this time, if the suction force of the processing opening 22A is relatively weak, the component P is temporarily decelerated by the suction of the processing opening 22A and then passes as it is. At this time, since the output signal of the sensor returns to the original state again, the midway opening 22B is opened and the outside air is introduced into the space 22S, so the suction action at the processing opening 22A is stopped. Further, if the suction force of the processing opening 22A is strong, the component P is sucked and held in the processing opening 22A. In this case, the midway opening 22B is opened based on some trigger such as a detection signal from another sensor or a control signal notifying the passage of a predetermined time measured by a timer or the like. The suction action of the processing opening 22A is stopped. By the processing as described above, it is possible to cause a decrease in the conveyance speed of the component P, an increase in the conveyance interval, a temporary stop of the component conveyance, and the like.
[0068]
FIG. 11A shows a circuit (principle diagram) in which a variable resistor VR is connected between a drive circuit (not shown) and a piezoelectric body PZ (corresponding to a piezoelectric actuator), and FIGS. 11B and 11C show the circuit. These show the waveform of the applied voltage Va of the piezoelectric body PZ received through the variable resistor VR connected to the drive circuit and the waveform of the displacement δ of the piezoelectric body PZ (piezoelectric actuator). As shown in FIG. 11A, a variable resistor VR is connected between the drive circuit and the piezoelectric body PZ, and the voltage of the applied voltage Va received by the piezoelectric body PZ is increased or decreased by increasing or decreasing the electrical resistance of the variable resistor VR. The waveform can be changed. This means that the change mode of the displacement δ of the piezoelectric body PZ can also be changed by changing the electric resistance of the variable resistor VR. For example, as shown in FIG. 11B, when the resistance value of the variable resistor VR is set low, the deformation rate of the waveform of the applied voltage Va is small, and therefore the deformation speed of the piezoelectric body PZ (piezoelectric actuator). Is fast. That is, the transition speed and acceleration between the state of FIG. 8C and the state of FIG. On the other hand, when the resistance value of the variable resistor VR is set to be large, the rising and falling edges of the waveform of the applied voltage Va become a parabola and an arc as shown in FIG. (The slope of the displacement waveform at the time becomes gentle), and the displacement speed of the piezoelectric actuator becomes slow.
[0069]
As described above, when the resistance value of the variable resistor VR is small, the displacement speed of the piezoelectric actuator is high and the displacement acceleration is large. Therefore, in this case, when the halfway opening 22B is closed by the piezoelectric actuator, there is a case where the opening edge of the halfway opening 22B is struck, and the operation part 233b, the flexible member 24, or the opening edge of the halfway opening 22B is generated. However, by increasing the resistance value of the variable resistor VR, the displacement speed of the piezoelectric actuator is reduced, so that the above damage can be avoided. Note that FIG. 11A is a principle diagram and does not represent a configuration of a practical circuit. Therefore, it is only necessary to be able to adjust the displacement speed of the piezoelectric actuator in substantially the same manner even if it is different from the above principle diagram.
[0070]
Further, in the above circuit, if the resistance value of the variable resistor VR is increased, the displacement speed is reduced not only at the rising but also at the falling, but practically during the closing operation for closing the midway opening 22B (FIG. The supply potential at the time of opening operation (at the time of rising in FIG. 10) to relatively slowly displace the piezoelectric actuator by slowing the fluctuation speed of the supply potential at the time of falling at 10) and to open the midway opening 22B. It is preferable to displace at a relatively high speed by increasing the fluctuation speed. This is because it is necessary to reduce the physical impact received by the moving part and the opening edge by controlling the displacement speed during the closing operation, whereas this is not necessary during the opening operation. This is because sometimes it is necessary to quickly stop the action of the processing opening 22A to prevent the subsequent parts from being caught. For this reason, as a practical circuit used in the present embodiment, the electric resistance value is variably configured only in the supply system of the positive potential + v1 shown in FIG. 10, or the electric resistance value of the supply system of the positive potential + v1 is negative. It is preferable that the electric resistance value of the supply system of the potential −v2 can be set separately. The electrical resistance value of the positive potential supply system (that is, connected in series with the piezoelectric actuator) is preferably smaller than the electrical resistance value of the negative potential supply system (connected in series with the piezoelectric actuator). In addition, the positive / negative of the drive voltage shown in this embodiment is an example, and the polarity of the drive voltage in the state which opened the halfway opening part and the closed state should just be a mutually reverse polarity.
[0071]
Further, even if the applied voltage waveform Va is variably configured as described above, the operation time is less than 1 ms (milliseconds), and the operation timing when components are eliminated or reversed by conventional air ejection It can be set to a fraction of a fraction of the deviation, typically a few tenths. Therefore, no matter how the electric resistance is changed, the operation is extremely high as compared with the conventional air blowing type.
[0072]
FIG. 6 shows the structure of the component processing mechanism 30. In this component processing mechanism 30, a processing block 30A, a ventilation connector 30B, a ventilation path 32, a proximal end portion 32P, a distal end portion 32D, a space 32S, and a processing block that are basically configured in the same manner as the component processing mechanism 20 described above. Since the piezoelectric actuator 333 (including the flexible member 34) having the opening portion 32A, the midway opening portion 32B, and the operation portion 333b is provided, these are replaced by the description relating to the component processing mechanism 20 described above. Description is omitted.
[0073]
The difference between the component processing mechanism 30 and the component processing mechanism 20 is that the processing track 31 provided in the processing block 30A has a substantially V-shaped cross section. This means that the component P is configured to be able to be reversed from the illustrated state to the posture indicated by the dotted line in the drawing. In addition, an auxiliary block 30C is attached to the opposite side of the processing opening 32A in the processing track 31 to prevent the component from falling and to maintain the inverted posture when the component P is inverted.
[0074]
In this component processing mechanism 30, basically, the ventilation path 32 is connected to the air supply device 151C via the ventilation connector 30B, and the halfway opening 32B is opened and closed by the piezoelectric actuator 333, whereby the processing opening 32A is opened. The gas ejection state and the stop state are controlled. The operational effects at this time are basically the same as those of the component processing mechanism 20 and are omitted.
[0075]
In this component processing mechanism 30, the conveying posture of the component P is kept constant by inverting the component P in a posture different from the default posture by ejecting gas from the processing opening 32 A and changing the posture to the posture shown by the dotted line in the figure. It becomes possible to align with the posture of. Therefore, in the present embodiment, for example, the component processing mechanism 30 aligns the posture of the component at a constant level, and then the appearance of the component is inspected with a camera image or the like (this inspection mechanism is not shown). It is possible to perform a series of processes such as eliminating defective appearance products found by inspection in the component processing mechanism 20.
[0076]
It should be noted that the component conveyance control mechanism and the component conveyance device of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the one provided with the vibration type part conveyance mechanism is illustrated, but the present invention can also be applied to a part conveyance apparatus having a conveyance method other than the vibration type conveyance mechanism. In the above-described embodiment, the component processing mechanism that performs processing such as component removal, component holding, and component orientation reversal has been described, but these can be used in various situations. For example, when an inspection mechanism is provided on the downstream side, it is also used when the parts are temporarily held on the upstream side and the conveyance is stopped so that the conveyance interval is preferable for the inspection on the downstream side. it can. The component holding function can also be used as means for stopping component conveyance when the device to which the component is supplied stops. Furthermore, although the linear feeder (conveying device having a linear conveying path) is exemplified in the second embodiment, the present invention can also be applied to a bowl type conveying apparatus having a helical conveying path.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a component processing mechanism according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration block diagram showing a control system of a component conveying apparatus according to a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a vibrating body according to a second embodiment.
FIG. 4 is a schematic plan view of a vibrating body according to a second embodiment.
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view of a component processing mechanism 20 according to a second embodiment.
FIG. 6 is an enlarged partial sectional view of a component processing mechanism 30 according to a second embodiment.
7A and 7B are a front view and a side view of a piezoelectric actuator according to a second embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram (a) to (c) illustrating the operation of the piezoelectric actuator of the second embodiment.
FIG. 9 is a schematic explanatory diagram showing a configuration on a processing track according to the second embodiment.
FIG. 10 is a timing chart showing changes over time in a detection signal φA, a drive voltage Vd of a piezoelectric actuator, and an operation state Fc of a processing opening.
FIG. 11 is a connection circuit diagram (a) of a piezoelectric actuator, and waveform diagrams (b) and (c) showing a relationship between an applied voltage waveform and a displacement δ waveform.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30 ... parts processing mechanism, 11, 21, 31 ... processing track, 12, 22, 32 ... ventilation path, 12A, 22A, 32A ... processing opening, 12B, 22B, 32B ... midway opening, 12P , 22P, 32P ... proximal end portion, 12D, 22D, 32D ... distal end portion, 13 ... opening / closing means, 14, 24, 34 ... flexible member, 23, 33 ... piezoelectric unit, 233, 333 ... piezoelectric actuator, 233b, 333b ... operation unit, 100 ... part conveying device, 101 ... control unit, 102 ... detection circuit, 103-106 ... drive circuit, 112 ... sensor, 113 ... solenoid valve, 115V ... exhaust device, 115C ... air supply device, 116 ... Vibration source

Claims

A component processing mechanism for processing the component in the process of conveying the component,
There is a ventilation path having a processing opening facing the conveying path of the part on the end side, and a midway opening that opens to the outside is provided in the middle of the ventilation path, and at least a part of the midway opening is opened and closed closing means for possess,
The ventilation path is refracted at a site where the midway opening is provided,
Gas supply means for introducing gas or gas exhaust means for exhausting gas connected to the ventilation path,
A component processing mechanism characterized in that the gas supply means or the gas exhaust means switches the air supply action or the exhaust action in the processing opening by the operation of the opening / closing means in a state where gas is constantly flowing through the ventilation path. .

The angle between the extension direction of the portion facing from the proximal end side with respect to the halfway opening portion in the ventilation path and the opening direction of the halfway opening portion is the extension direction of the portion facing the middle opening portion from the distal side. The component processing mechanism according to claim 1, wherein the angle is smaller than an angle between the opening direction and the opening direction.

3. The component processing mechanism according to claim 1 , wherein an opening area of the midway opening is larger than a path cross-sectional area of a portion facing the midway opening in the ventilation path from a terminal side .

The opening area of the midway opening is larger than a path cross-sectional area of a portion facing the midway opening in the ventilation path from the base end side. Parts processing mechanism.

5. The component processing mechanism according to claim 1 , wherein a flexible member is attached to a portion of the opening / closing means that contacts an edge of the midway opening .

The component processing mechanism according to claim 1 , wherein the opening / closing means is a piezoelectric actuator having an operation unit capable of opening and closing the midway opening .

When the voltage applied to the piezoelectric actuator has a first polarity, the operating unit opens the halfway opening, and when the voltage has a second polarity opposite to the first polarity, the operating unit The part processing mechanism according to claim 6 , wherein the part processing mechanism is configured to close the midway opening .

8. A component conveying apparatus comprising: the component processing mechanism according to claim 1; and a conveyance body having a conveyance path in which the component processing mechanism is arranged .