JP4206564B2

JP4206564B2 - 微小部品の姿勢選別装置

Info

Publication number: JP4206564B2
Application number: JP17462399A
Authority: JP
Inventors: 賢山本
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-06-21
Also published as: JP2001002230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微小部品、例えばチップ部品の姿勢選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１には微小部品ｍが示されているがほゞ直方形状である。この長辺ａは約１．２ｍｍ、短辺ｂは約１．０ｍｍ、高さｃは約０．６ｍｍのチップ部品である。このような部品ｍは振動フィーダの一部であるトラックＴ上を振動により矢印Ａ方向に移送される。図１Ａでは次工程が要求する姿勢であるが、これがこの姿勢から９０度ひねった姿勢、すなわち短辺ｂをトラックＴの側壁Ｓに当接した姿勢で移送される場合には、これを何らかの手段により、姿勢を検知し、かつこれをトラックＴの外方に排除しなければならない。部品ｍの長辺ａ（１．２ｍｍ）と短辺ｂ（１．０ｍｍ）とは比較的近似した大きさであるので、この重心位置により、縦向きか横向きかを選別することは難しい。このためにトラックＴには貫通小孔ｈが形成されており、図示せずともこの上方には発光素子、下方には受光素子が設けられている。従って部品ｍが図１Ａで示す姿勢でこの貫通小孔ｈを通過する時には発光素子からの光線を完全に遮断することなく、図１Ａでは三日月状の光を通す部分を発光素子の光線を通過させるので、受光素子はこれを検知して今通過している部品ｍは正しい姿勢であると判断し、矢印Ａの方向にそのまま移送させる。他方、図１Ｂで示す異姿勢の部品ｍは貫通小孔ｈ上を通過する時には図示するようにこれを完全に受光素子に対して塞ぐので、これにより、今貫通孔ｈを通過している部品ｍは異姿勢であると判断し、同じ貫通孔ｈから空気を噴出させ、矢印Ｂへ示す方向に排除せんとするものである。
【０００３】
然しながら、トラックＴの側壁Ｓはほぼ垂直な段差であり、矢印Ｂの方向に即座に排除出来れば良いが、空気噴出力によってはそのままトラックＴ上に落下したり、場合によっては排除出来ない場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、図１に示すような微小部品であっても確実にその姿勢判別を行い、かつ確実に異姿勢の部品をトラック外へと排除することができる微小部品の姿勢選別装置を提供することを課題とする。
【０００５】
以上の課題は、振動フィーダのトラックの一部に貫通小孔を形成し、該貫通小孔に整列して発光素子と受光素子とを対向して配置し、正しい姿勢の微小部品が前記貫通小孔上を通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことなく、そのまゝ下流側へと移送されるが、異姿勢の前記微小部品が通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことにより、前記発光素子からの光線を前記受光素子に対し、完全に遮断し、該異姿勢の微小部品を噴出空気により、前記トラック外へと排除するようにした微小部品の姿勢選別装置において、前記微小部品の側方から空気を噴出可能な小孔と、前記微小部品の下方から上方に空気を噴出可能な小孔と、前記側方から空気を噴出可能な小孔と、前記下方から上方に空気を噴出可能な小孔とに連通する空気噴出手段とを具備し、前記微小部品は、直方体形状であり、前記空気噴出手段は、前記受光素子に対する前記発光素子からの光線が完全に遮断されたときに空気を噴出し、当該空気を、前記側方から空気を噴出可能な小孔と前記下方から上方に空気を噴出可能な小孔とから噴出させて前記微小部品を排除するものであることを特徴とする微小部品の姿勢選別装置、によって解決される。
【０００６】
又は、振動フィーダのトラックの一部に貫通小孔を形成し、該貫通小孔に整列して発光素子と受光素子とを対向して配置し、正しい姿勢の微小部品が前記貫通小孔上を通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことなく、そのまゝ下流側へと移送されるが、異姿勢の前記微小部品が通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことにより、前記発光素子からの光線を前記受光素子に対し、完全に遮断し、該異姿勢の微小部品を噴出空気により、前記トラック外へと排除するようにした微小部品の姿勢選別装置において、前記トラックの一部を第１の薄板により形成し、該第１の薄板に前記貫通小孔及び第１の空気導通開口を形成し、前記第１の薄板の下側に、第２、第３の薄板を重ね、該第２の薄板に長方形状又は長円形状の開口を形成し、前記第３の薄板には前記貫通小孔に整列する小開口及び第２の空気導通開口を形成し、前記長方形状又は長円形状の開口を前記貫通小孔、前記小開口、前記第１、第２の空気導通開口と連通するように前記第１、第２、第３の薄板を重ね、更に前記第１の薄板上には浅い一端開口の凹所を前記第１の空気導通開口に連通するように下面に形成させたブロックを重ね固定させ、かつ前記第２の空気導出開口に連通するように空気噴出手段を設けたことを特徴とする微小部品の姿勢選別装置、によって解決される。
【０００７】
以上のような構成で微小部品に対する空気噴出孔は非常に小さいが、この加工を容易とし、また確実に異姿勢の部品をトラック外へと、排除することが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図２及び図３は本発明の実施の形態による振動パ−ツフィ−ダ１の全体を示すが、図２において本発明にかかわる姿勢選別装置３Ａ、３Ｂを取り付けたボール２は公知のように下方のベ−スブロック４と等角度間隔で配設された、重ね板ばね６により結合されており、ベ−スブロック４上には電磁コイルを巻装した電磁石５が固定されている。またこの電磁石５に対向してアーマチュア８がボ−ル２に固定されている。ねじり振動駆動部は重ね板バネ６、電磁石５などにより構成されるがこれは筒状のカバ−７により被覆されており、振動パ−ツフィ−ダ１の全体は防振ゴムＧにより地上に支持されている。
【０００９】
図３において以上のねじり振動駆動部により部品ｍは反時計方向にトラックＴに沿って移送されるのであるが、上流側から順に公知の重ね取り装置１０、１１、早出し機構１２、ワイパ−１３などを取りつけており、この下流側に本発明に関わる姿勢選別装置３Ａ、３Ｂが設けられている。トラック口には断面が口形状のトンネル状の移送路を形成させる姿勢保持トラック１４が取り付けられている。
【００１０】
図示せずともボール２の中央底部２ａには多量の微小部品ｍ（図１と同じ）を貯蔵させておりこれが反時計方向に振動により移送される。上流側から装置１０、１１により順次、部品ｍの重なりがとられ単層とされ、下流側のワイパー１３により確実に単層とされて姿勢選別装置３Ａ内へと導かれる。
【００１１】
次に本発明にかかわる姿勢選別装置３Ａ、３Ｂについて説明するが３Ａと３Ｂとは同一の構成であるので３Ａについてのみ説明する。
【００１２】
図４ないし図６において姿勢選別装置３Ａは全体を示されており、ボール２にはスパイラル状のトラックＴが形成されているがこのボール２の周壁部の一部が切り欠けられてこれにアタッチメントとして姿勢選別装置３Ａが嵌着固定されている。この切欠き部には、まず断面が台形状の取り付けブロック２０がボルト２１により取り付けブロック２２に固定されており、この取り付けブロック２２はボルト２３によりボール２に対し固定されている。
【００１３】
この取り付けブロック２２は横方向に空気流通孔２５が形成されており、これに空気噴出手段の一部としての電磁弁を図示せずとも接続させているパイプ２４が螺着、固定されている。取り付けブロック２０は更に斜め方向に上記流通孔２５に連通して斜孔２６が形成されている。
【００１４】
台形状の取り付けブロック２０のボール２に関して径内方向端部にはトラックＴの一部のトラックＴ’の側壁部２０ａが形成されており、これは後述する３枚の薄板を取り付けるための斜面２０ｂを有し図６に明示されるようにねじ孔２０ｃ、２０ｄ、２０ｅが形成されている。図４及び図５に明示されるように、ボール２のトラックＴの切り欠をこの姿勢選別装置３Ａが嵌着されるが、これにトラックＴの一部として形成されるＴは図６に示すようにボール２のトラックＴと整列している。図６にその形状が明示されるように上方からほぼ方形状の第１の薄板２９、第２の薄板２８、第３の薄板２７が重ね合わせて、ねじ４０ａ、４０ｂ、４１（図４も参照）により取り付けブロック２０の上述のねじ孔２０ｃ、２０ｄ、２０ｅに螺着締めつけることによりこの３枚の薄板２７、２８、２９は固定されるのであるが、最下方の（第３の）薄板２７には上述のねじ４０ａ、４０ｂ、４１を挿通させるための丸孔２７ｂ、２７ｃ、２７ｄが形成されており、更にこれには空気導通開口２７ａ（径φ２は２ｍｍ）及び貫通小孔２７ｅ（径φ３は１．５ｍｍ）を形成されている。押えブロック３０には上述のねじ４１の頭を納める丸孔３０ｃが形成されている。第２の薄板２８にも上述のねじ４０ａ、４０ｂ、４１を挿通させるための丸孔２８ｂ、２８ｃ、２８ｄが形成されており、更に長円形状の開口２８ａが形成されている。第３の薄板２９にも上述のねじ４０ａ、４０ｂ、４１を挿通させるための丸孔２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが形成されており更に空気導通開口２９ａ（径φ１は１ｍｍ）及び貫通小孔２９ｅ（径φ４は０．８ｍｍ）が形成されている。薄板２７、２８、２９は図５に示すように重ね合わせて押えブロック３０と取り付けブロック２０との間に挟圧、固定されるのであるが上述の空気導通開口２７ａ、長円形状の開口２８ａおよび空気導通開口２９ａ、更に貫通小孔２９ｅが相連通するように取り付けブロック２０に固定される。
【００１５】
押えブロック３０は図４及び図５に明示されるようにその下面に略半円形状の浅い凹所３０ａが形成されておりこれは第１の薄板２９の空気導通孔２９ａと連通している。さらに第１及び第３の薄板２９、２７の貫通小孔２９ｅと貫通孔２７ｅとは整列している。かつ、上述したように第２の薄板２８の長円形状の開口２８ａとは連通している。
【００１６】
第１、第３の薄板２９及び２７の貫通小孔２９ｅと貫通小孔２７ｅとは整列しているのであるがこれと整列して更にこの上方及び下方に発光素子４６ａ及び受光素子４６ｂが配設されている。発光素子４６ａは取り付け板４５にボルトにより固定されており更に取り付け板４５は水平方向の取り付け板４３に固定されている。図５に明示されるようにこれには長孔４３ａが形成されており図５と図３とから明らかなようにこの長孔４３ａの範囲内で図５に示すように矢印ｃ方向に調節可能である。調節位置でボルト４４ａ、４４ｂをボール２に固定した取り付けブロック４２に螺着、固定することにより水平取り付け板４３すなわち発光素子４６ａがボール２に対し所定位置に固定される。同様に受光素子４６ｂは取り付けブロック２２にねじ６０により固定される。
【００１７】
ボール２には受光素子４６ｂに整列して斜孔２ａが形成されており、これは取り付けブロック２０に形成した光導通用の小孔２０ｅと連通している。
【００１８】
本発明の実施の形態は以上のように構成されるが次にこの作用について説明する。なお、微小部品としては図１に示すような直方形状の部品ｍが適用される。これが大量にボール２内に貯蔵されているのであるが図２に示す電磁コイルに交流を通電すると公知のように重ね板ばね６の曲げによりボール２はその中心軸の周りにねじり振動を行なう。これにより図３に示すようにトラックＴ上を反時計方向に移送される。集団となって重ねとり装置１０、１１を通り単層とされる。更に下流側でワイパー１３により完全に単層とされる。（ワイパー１３と上流側との間で単層となっても再び重なることが多い。）従って姿勢選別装置３Ａには単層で部品ｍが導かれる。図１に示すように小孔ｈは本発明の実施の形態においては第１の薄板２９の端部に形成した貫通小孔２９ｅに相当し、従って薄板２９がトラックＴの一部Ｔ’を形成するものである。このトラックＴ’に導入されて図１を参照して説明すると図１Ａで示すように長手方向を移送方向に向けた部品ｍは正しい姿勢であるので貫通小孔ｈもしくは２９ｅを完全に塞ぐことなく三日月状の光通孔部分を残す。これにより発光素子４６ａからの光線はここを通って受光素子４６ｂに投光されるので今この上を通過する部品ｍは正しい姿勢であると判断し、空気を噴出させることなくそのまま図１においてＡで示す矢印方向へと移送される。
【００１９】
次に図１Ｂで示すように異姿勢すなわち長手方向を移送方向に対して垂直方向に向けた微小部品ｍは貫通孔ｈもしくは２９ｅを通過する時にはこれを完全に塞ぐので受光素子４６ｂには光を全く投光させない。これにより小孔ｈもしくは２９ｅを通過する部品ｍは異姿勢であると判断する。
【００２０】
図５に明示されるようにパイプ２４に接続された電磁弁（図示せず）を開としエアタンクからの圧縮空気が取付けブロック２０の通孔２５に導かれ更に斜孔２６を通りこれは第３の薄板２７の開口２７ａと連通しているのでここを通り更に第２の薄板２８の長円形状の開口２８ａ及び第１の薄板２９の空気導通開口２９ａを通り押えブロック３０の下面に形成した浅い凹所３０ａを通ってこれに対向する異姿勢の部品ｍを図５において右方へと吹き飛ばさんとする。更に本実施の形態によれば取付けブロック２０に形成した空気導通孔２５及び２６、第３の薄板２７に形成した開口２７ａ、第２の薄板２８に形成した長円形状の開口２８ａを通り第１の薄板２９に形成した貫通小孔２９ｅを通って空気を上方へと噴出させる。すなわち図１Ｂに示すで明らかなように貫通小孔ｈから上方に空気を噴出させることにより部品ｍは上方へとに飛ばされこれと共に上述したように押えブロック３０の浅い凹所３０ａから横方向に吹き出す噴出空気により微小な部品ｍは確実に取付けブロック２０の一端部に形成した側壁部２０ａを越えてボ−ル２の内方に入る。以上のようにして異姿勢の部品ｍが確実にボ−ル内に排除されるのであるが次のような効果を奏するものである。
【００２１】
すなわち薄板２７、２８、２９は本実施の形態によれば、０．５ミリと非常に薄く、これは吹き飛ばすべき部品ｍが上述したように長辺、短辺共に１ミリ前後で非常に小さいので、これを確実に１個を吹き飛ばすべくこのような薄板とし、押えブロック３０の底面に形成した浅い凹部３０ａが確実にここから吹き出す空気を微小な部品ｍに当てるようにしている。すなわち、薄板２７、２８、２９に上述のようなネジ挿通孔及び空気導通孔を形成するのであるが、このような加工は簡単に行われ単にこれらを重ね合わせてボ−ル２すなわち取付ブロック２０に固定させるのであるので、加工が非常に簡単である。仮に従来のようにボ−ルまたはボ−ルの側壁部に固定したアタッチメントに横方向に小孔を形成し、これから微小部品ｍに当てるためには非常に精密な加工を施し、正確に部品ｍをボ−ル内に排除するのは非常に困難である。
【００２２】
更に本実施の形態によれば図５に明示されるように発光素子４６ａは取付板４５を介して水平取付板４３に矢印ｃ方向に位置調節可能にボール２に対し固定される。従って発光素子４６ａからの光線は下方の第１の薄板２９に形成した貫通小孔２９ｅと正確に整列するように調節することができる。適応される部品が縦横厚さとも１ｍｍ前後で非常に小さい部品であるのでまた長辺と短辺とが１．０ｍｍ及び１．２ｍｍと相近接しているのでこの違いを正確に読み取るためには発光素子４６ａの光線を正確に貫通小孔２９ｅに整列させなければならない。本発明の実施の形態によればこれを簡単に行うことができる。従って感度良く正姿勢と異姿勢の部品ｍを選別することができる。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２４】
例えば、以上の実施の形態では振動フィ−ダとしていわゆる振動パ−ツフィ−ダすなわち円形のボ−ルをねじり振動させるフィ−ダについて説明したがこれに限定させることなくリニア振動フィ−ダすなわち直線的なトラックを有しこれを直線振動させるフィ−ダにも本発明は適用可能である。
【００２５】
また以上の実施の形態においては図３に明示されるようにボ−ル２の下流側に二つの姿勢選別装置３Ａ、３Ｂを設けたがこれはより確実に姿勢選別を行うために設けたが場合によっては一個の姿勢選別装置例えば３Ａのみであってもよい。これはねじり振動による部品の移送速度によって適宜選択してよい。場合によっては更に移送速度が大であれば３個直列に設けるようにしてもよい。
【００２６】
また以上の実施の形態によれば微小部品として直方形状で長辺が１．２ｍｍ、短辺が１．０ｍｍ、厚さが０．７ｍｍとしたがもちろんこの寸法に限定されることなくいわゆる微小部品であれば本発明の効果が得られるが特に長辺及び短辺が約０．５ｍｍないし２．０ｍｍであり厚さが約０．２ｍｍないし２．０ｍｍであるような微小部品に本発明は特に効果がある。
【００２７】
更に微小部品の形状は直方体形状のみに限定されず円形であってもよく三角形状その他、種々の形状の微小部品に本発明は適応可能である。またこの形状に応じて実施の形態によれば小孔ｈないし２９ｅは円形としたが、円形に限ることなく三角形状あるいは多角形状あるいは長方形状であっても良い。また、以上の実施の形態によれば第２の薄板２８には長円形状の開口２８ａを形成したがこれに限ることなく一端開口の半長円形状や長方形状であっても良くこの場合には図５から明らかなように第１、第２の薄板間では開いた空間が形成されるが、ねじ４１により確実にこれを保持することができる。更に第３の薄板２７に形成した小孔２７ｅは上方の第１の薄板２９の貫通小孔２９ｅと図示ではほぼ同大としたがもちろんこれより大きくても良い。
【００２８】
また、３枚重ねでなくてもよく一番下の板２７は無くてもよい。しかし、下に抜けるエア−の方が上に抜ける分（ワ−ク排除用）よりかなり大きくなると考えられるため、実施形態のようにもう一枚下に板２７を入れておいた方がよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の微小部品の姿勢選別装置によれば、縦横とも１ｍｍ前後もしくは１ｍｍ以下の微小な部品であっても低コストで確実に異姿勢の部品をトラックから外方に排除させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に適用される微小部品の拡大斜視図を示しＡは正しい姿勢の部品、Ｂは異姿勢の部品を示す。
【図２】本発明の実施の形態による振動パーツフィーダの部分破断側面図である。
【図３】同平面図である。
【図４】同要部の正面図である。
【図５】図４における［５］−［５］線方向の断面図である。
【図６】同要部の分解斜視図である。
【符号の説明】
１振動パーツフィーダ
２７、２８、２９薄板
２７ｅ空気導通開口
２８ａ開口
２９ａ空気導通開口
２９ｅ貫通小孔

Claims

振動フィーダのトラックの一部に貫通小孔を形成し、該貫通小孔に整列して発光素子と受光素子とを対向して配置し、正しい姿勢の微小部品が前記貫通小孔上を通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことなく、そのまゝ下流側へと移送されるが、異姿勢の前記微小部品が通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことにより、前記発光素子からの光線を前記受光素子に対し、完全に遮断し、該異姿勢の微小部品を噴出空気により、前記トラック外へと排除するようにした微小部品の姿勢選別装置において、
前記微小部品の側方から空気を噴出可能な小孔と、
前記微小部品の下方から上方に空気を噴出可能な小孔と、
前記側方から空気を噴出可能な小孔と、前記下方から上方に空気を噴出可能な小孔とに連通する空気噴出手段と
を具備し、
前記微小部品は、直方体形状であり、
前記空気噴出手段は、前記受光素子に対する前記発光素子からの光線が完全に遮断されたときに空気を噴出し、当該空気を、前記側方から空気を噴出可能な小孔と前記下方から上方に空気を噴出可能な小孔とから噴出させて前記微小部品を排除するものであることを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
請求項１に記載の微小部品の姿勢選別装置であって、
前記側方に空気を噴出する小孔を、複数枚の少なくとも一個の開口を有する薄板を重ね合わせることにより形成することを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
振動フィーダのトラックの一部に貫通小孔を形成し、該貫通小孔に整列して発光素子と受光素子とを対向して配置し、正しい姿勢の微小部品が前記貫通小孔上を通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことなく、そのまゝ下流側へと移送されるが、異姿勢の前記微小部品が通過するときには該貫通小孔全体を塞ぐことにより、前記発光素子からの光線を前記受光素子に対し、完全に遮断し、該異姿勢の微小部品を噴出空気により、前記トラック外へと排除するようにした微小部品の姿勢選別装置において、前記トラックの一部を第１の薄板により形成し、該第１の薄板に前記貫通小孔及び第１の空気導通開口を形成し、前記第１の薄板の下側に、第２、第３の薄板を重ね、該第２の薄板に長方形状又は長円形状の開口を形成し、前記第３の薄板には前記貫通小孔に整列する小開口及び第２の空気導通開口を形成し、前記長方形状又は長円形状の開口を前記貫通小孔、前記小開口、前記第１、第２の空気導通開口と連通するように前記第１、第２、第３の薄板を重ね、更に前記第１の薄板上には浅い一端開口の凹所を前記第１の空気導通開口に連通するように下面に形成させたブロックを重ね固定させ、かつ前記第２の空気導出開口に連通するように空気噴出手段を設けたことを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の微小部品の姿勢選別装置であって、
前記振動フィーダはボウルをねじり振動させる振動パ−ツフィ−ダであることを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の微小部品の姿勢選別装置であって、
前記発光素子及び受光素子の一方は前記トラックに対し、該トラックの延在方向と交差する方向に移動調節可能とされていること特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
請求項３に記載の微小部品の姿勢選別装置であって、
前記振動フィーダはボウルをねじり振動させる振動パ−ツフィ−ダであり、
前記トラックの一部に直線的であって前記ボウルの周壁の一部を直線的に切り欠いて、形成される切欠部に嵌合される取付ブロックに前記第１、第２、第３の薄板が重ねて固定されることを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の微小部品の姿勢選別装置であって、
前記貫通小孔は円形であり、前記微小部品は直方体形状であることを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
請求項１から請求項７のうちのいずれか一項に記載の微小部品の姿勢選別装置であって、
前記トッラクは横方向に傾斜した部品移送面に対しほぼ垂直な側壁部を有し、前記微小部品は該側壁部に当接しながら振動で移送されることを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。
請求項１から請求項８のうちのいずれか一項に記載の微小部品の姿勢選別装置であって、
前記微小部品の長辺及び短辺は約０．５〜２．０ｍｍであり、厚さは約０．２〜２．０ｍｍであることを特徴とする微小部品の姿勢選別装置。