JP4277366B2

JP4277366B2 - 微小部品供給装置

Info

Publication number: JP4277366B2
Application number: JP15786599A
Authority: JP
Inventors: 修一成川
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2019-06-04
Also published as: JP2000344331A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微小部品供給装置に関するものであり、更に詳しくは、微小部品供給装置としての振動パーツフィーダに形成されるトラックにおいて微小部品が途中で停滞することなく円滑に移送される微小部品供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は供給対象の微小部品の一例としての角柱状のチップ抵抗Ｃ（以降、微小部品Ｃと略称する）を示す斜視図である。図１のＡは正規な姿勢にある微小部品Ｃの斜視図である。微小部品Ｃはセラミック製で白色の角柱状であり、その一側面にのみ厚膜抵抗としての炭素膜Ｒが形成され、その両端部は電極Ｅとされている。そして、各稜線の長さは長い方から順にｌ＝０．６ｍｍ、ｗ＝０．３ｍｍ、ｈ＝０．２４ｍｍである。また、図１のＢは微小部品Ｃの一側面を下にして横立ちさせた時の斜視図である。
【０００３】
図５は上記の角柱状の微小部品Ｃを図１のＡに示すように炭素膜Ｒを上にした姿勢で矢印の向きに供給する従来例の微小部品供給装置２の部分破断側面図であり、図６はその平面図である。すなわち、微小部品供給装置２は捩り振動パーツフィーダをベースとして構成されており、微小部品Ｃを収容し選別して移送するボウル２１と、これに捩り振動を与える駆動部１１とからなっている。図５を参照して、駆動部１１においては、ボウル２１の底板と一体的に固定された可動ブロック１２が等角度間隔に配置された傾斜板ばね１３によって下方の固定ブロック１４と連結されている。固定ブロック１４上にはコイル１５を巻装した電磁石１６が可動ブロック１２の下面の可動コア１２ｃと僅かの間隙をあけ対向して設けられている。また、駆動部１１は、その周囲を防音カバー１７によって覆われており、防振ゴム１８を介して床面に設置されている。そして、図１に示した角柱状の微小部品Ｃを高い精度で選別して供給するために、コイル１５にインバーター制御された高周波の交流、例えばボウル２１の共振周波数に近い２００〜３００Ｈｚの交流が通電され、電磁石１６と可動コア１２ｃとの間に交番的な吸引力が働いて、ボウル２１に反時計方向に振動角約１０度の捩り振動を与える。その時の振幅は０．０５〜０．１ｍｍ、好ましくは微小部品Ｃのサイズを考慮して０．０７〜０．０８ｍｍとされる。
【０００４】
図６を参照して、ボウル２１においては、底面２２には図示せずとも多数の微小部品Ｃが収容され、微小部品Ｃの移送路となる平面状のトラック２４が底面２２の周縁部から周壁２５の内面に沿い、約２度の上昇角度でスパイラル状に形成されている。微小部品Ｃはこのトラック２４を周壁２５の内面に接するように移送されるが、トラック２４の途中には微小部品Ｃの姿勢、移送の向き、表裏を整えるための各種の機構が設けられている。なお、ボウル２１の直径は最外周の周壁２５において約１６０ｍｍφである。
【０００５】
トラック２４の内周側に形成されている切欠き２３はトラック２４の幅を狭めて、トラック２４の内周側を移送されてくる微小部品Ｃを落下させて底面２２へ戻し移送量を調整するためのものである。その下流側の切欠き２６₁ 、丸樋溝２７₁ が設けられている。切欠き２６₁ は内周側の微小部品Ｃを落下させて、丸樋溝２７₁ を移送される微小部品Ｃの割合を高め、丸樋溝２７₁ は微小部品Ｃの長さ方向を移送方向に向けるべく設けられている。続いて設けられている切欠き２６₂ 、丸樋溝２７₂ および切欠き２６₃ 、丸樋溝２７₃ も同様である。
【０００６】
丸樋溝２７₃ の下流側には、品種切り替え時、作業終了時などに、底面２２に残る微小部品Ｃを排出路３２から系外へ取り出すために、ゲート板３４を備えた早出しゲート３１が設けられている。早出しゲート３１の直ぐ下流側には、切欠き３６と外周側へ凸の円弧状に第１整列トラック４４₁ が形成され、第１整列トラック４４₁ の下流端は切欠き４５に始端を有し外周側へ凸の円弧状に形成された第２整列トラック４４₂ の上流端部に接続されている。第１整列トラック４４₁ 、第２整列トラック４４₂ は丸樋状の断面を有しており、表裏は不定のまま微小部品Ｃの長さ方向を移送方向に揃え、微小部品Ｃを単列として移送するためのものである。
【０００７】
第２整列トラック４４₂ より下流側においては、ボウル２１の周縁部の上半部を削り落とした面に載置したトラックブロック５０とこれに重ねて組み合わされた側壁ブロック５１とによって、選別トラック５４とその側壁が形成されている。選別トラック５４は直ちに、内周側からの切欠き５５によって微小部品Ｃが単列でのみ移送されるようにトラック幅が狭められている。選別トラック５４の途中には、側壁ブロック５１の外周側に圧縮空気配管の継手６２から側壁ブロック５１内を経て選別トラック５４の側壁に開口する空気噴出孔６４が設けられており、電極Ｅの端面に立つた姿勢で移送されてくる微小部品Ｃを排除する。
【０００８】
空気噴出孔６４の下流側には、重なって移送されてくる微小部品Ｃを単層にするためのワイパープレート７１が選別トラック５４とは斜めに交差しオーバーハングして設けられ、ワイパープレート７１の下流側には、微小部品Ｃの表裏姿勢選別部８１Ａが設けられている。表裏姿勢選別部８１ＡはＬ字形状の取付け板８５に取り付けられ、微小部品Ｃが黒色の炭素膜Ｒを上にした表向きであるか否かをチェックする光センサー８６と、表向き以外の微小部品Ｃは排除するための図示されない空気噴出ノズルとからなり、更に選別トラック５４が微小部品Ｃの幅と同一幅にされている。従って、表向きで長さ方向を移送方向に向けた微小部品Ｃのみが表裏姿勢選別部８１Ａを通過し、それ以外の微小部品Ｃは排除されボウル２１へ戻されるようになっている。表裏姿勢選別部８１Ａを通過した微小部品Ｃは続いて設けられている同様な表裏姿勢選別部８１Ｂに至ってダブルチェックされた後、トンネル状とされた排出トラック１０４の下流端から次工程へ供給するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
微小部品Ｃを上記の微小部品供給装置２によって供給している時に微小部品Ｃがトラック２４の途中で引っ掛かり、後続の微小部品が重なり合って移送が停滞し、微小部品Ｃを次工程へ円滑に供給し得ないような事態が発生するのである。図７は従来例の図６における［７］−［７］線方向の断面図であり、図８は図７において〇印で示した部分の拡大図である。図７を参照して、トラック２４はボウル２１内において底面２２からスパイラル状に上昇して形成されており、下流側へ向かって上向きの傾斜（本実施の形態例では上昇角度約２度）になっている。また、上述したように、機械加工によってトラック２４と周壁２５とを削り出す場合、トラック２４と周壁２５とのコーナー部２６は通常的には曲率半径が０．１Ｒ〜０．３Ｒ程度の曲面となる。更に、トラック２４はボウル２１の中心から径外方へ向かって下向き傾斜（例えば下向き傾斜角度１０度）に形成されるのが通常であり、トラック２４とその側壁である周壁２５とのなす角度は直角より小さいく、上記の例では８０度である。そして、微小部品Ｃはスパイラル状に形成されているトラック２４とボウル２１の接線方向の移送力を受けて移送される。
【００１０】
コーナー部２６の曲面の曲率半径を０．１Ｒとして示す図８を参照して、コーナー部２６の曲面の曲率半径の大きさと微小部品Ｃの稜線の長さとの関係から、トラック２４の外周側を移送される微小部品Ｃはコーナー部２６に接近、接触し、代表的に微小部品Ｃ_a として示すように、平行な２本の稜線の内の１本の稜線ｌはトラック２４に、他の１本の稜線ｌはコーナー部２６の曲面に接触させた状態、または微小部品Ｃ_b として示すように、端面をトラック２４に面接触させながら上方の１本の稜線ｈを周壁２５に接触させた状態で移送されるが、何れにしろ、０．１Ｒのコーナー部２６およびその近傍では表面が設計通りの仕上げ記号「▽▽▽」の平滑さには仕上がっておらず、その表面の凹凸に引っ掛かって捕捉されていることが考えられる。部品のサイズが大きい場合に問題が発生しないのは、大きい部品はコーナー部２６に接近することがないためと考えられる。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、最長の稜線の長さが１ｍｍ以下の角柱状の微小部品が移送の途中で引っ掛かることなく円滑に移送されるトラックを備えた微小部品供給装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は請求項１の構成によって解決されるが、その解決手段を説明すれば、請求項１の微小部品供給装置は、底面に角柱状の微小部品を収容可能で、前記底面から周壁に沿いスパイラル状に上昇して形成され、前記周壁に向かって内側から下方に傾斜する平面状のトラックを有するボウルと、前記ボウルの底面に収容される微小部品に捩り振動を与えて前記微小部品をトラック上に移送させる駆動部とを具備し、前記周壁は、垂直に形成され、前記トラックと前記周壁との接合部であるコーナー部が前記微小部品の最長の稜線の長さより大きい曲率半径を有する曲面に形成され、前記曲面と前記トラックとの接続は、その接続部分での前記曲面と前記トラックの移送面との傾きが同一であり、前記曲面と前記周壁との接続は、その接続部分での前記曲面と周壁面との傾きが同一である。このような微小部品供給装置は、微小部品がトラックと周壁とのコーナー部に引っ掛かることなく、移送の停滞を発生させない。また、破片や塵埃的な異物が微小部品に共存しており、それらがトラックと周壁とのコーナー部に引っ掛かることなく、微小部品の移送の停止を招くようなこともない。
【００１３】
請求項１に従属する請求項２の微小部品供給装置は、前記トラックと前記周壁とのなす角度が直角より小さい鋭角に形成されているものである。トラックと周壁とのなす角度が直角または鋭角である場合、微小部品はトラックと周壁とのコーナー部に引っ掛かり捕捉され易いが、請求項２の微小部品供給装置は、トラックと周壁とのコーナー部が曲率半径の大きい曲面に形成されているので、微小部品はトラックと周壁とのコーナー部に捕捉されない。
【００１４】
請求項１の微小部品供給装置は、ボウルの底面に収容された微小部品に捩り振動を与え、ボウルの底面から周壁に沿いスパイラル状に上昇して形成されたトラックを移送するものである。このような微小部品供給装置では、微小部品はボウルの接線方向の移送力を受けて移送されるので、スパイラル状に形成されているトラックと側壁である周壁とのコーナー部に引っ掛かり捕捉され易いが、請求項１の微小部品供給装置は、トラックと周壁とのコーナー部が曲率半径の大きい曲面に形成されているので、微小部品はトラックと周壁とのコーナー部に捕捉されない。
【００１５】
請求項１に従属する請求項３の微小部品供給装置は、前記曲面の曲率半径が（曲面の曲率半径／微小部品の最長の稜線の長さ）の比で示して、１／１より大きく２／１までの範囲内にあるものである。このような請求項３の微小部品供給装置はトラックと周壁とのコーナー部が曲率半径の大きい曲面に形成されているので、微小部品はトラックと周壁とのコーナー部に引っ掛かって捕捉されることはない。
【００１６】
請求項１に従属する請求項５の微小部品供給装置は最長の稜線の長さが１ｍｍ以下の部品を供給対象とするものである。このような微小部品を供給するに際し、トラック上で移送の停滞を発生させない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による微小部品供給装置について具体的に説明する。
【００１８】
図２は本実施の形態例の微小部品供給装置１の平面図である。また、図３は図２における［３］−［３］線方向の断面図である。微小部品供給装置１の全体的な構成は従来例の微小部品供給装置２と同様である。従って、本実施の形態例の微小部品供給装置１が従来例の微小部品供給装置２と異なる部分、すなわち、ボウル１２１と、その内部に形成されているトラック１２４、周壁１２５、およびそれらの接続部であるコーナー部１２６は符号を変えて付している。そして、それら以外の対応する構成要素については同一の符号を付して説明は省略する。また、図４は図３において〇印で示した部分の拡大図である。
【００１９】
図３、図４を参照して、本実施の形態例の微小部品供給装置１は、ボウル１２１内に形成させるトラック１２４と周壁１２５との接続部であるコーナー部１２６の曲面を微小部品Ｃの最長の稜線の長さより大きい曲率半径で形成させたものであり、具体的には微小部品Ｃの最長の稜線の長さｌ＝０．６ｍｍであるから、コーナー部１２６の曲面の曲率半径を０．７５Ｒとして製作したものである。従って、図４を参照して、トラック１２４の外周側を移送される微小部品Ｃは、代表的に微小部品Ｃ₁ または微小部品Ｃ₂ として示すように、コーナー部１２６の曲面に隣り合う平行な２本の稜線ｌとｌまたはｈとｈを接触させた状態で移送されるが、微小部品Ｃのサイズと比較してコーナー部１２６の曲面の曲率半径が大きく、トラック１２４と周壁１２５とのなす角度は８０度であっても、コーナー部１２６およびその近傍は表面粗さが設計通りに仕上がると考えられるが、事実、このようなコーナー部１２６を有するボウル１２１を備えた微小部品供給装置１を使用して微小部品Ｃを移送したところ、微小部品Ｃはトラック１２４において移送の停滞を全く発生することなく極めて円滑に移送された。
【００２０】
本実施の形態の微小部品供給装置１は以上のように構成され作用するが、勿論、本発明はこれに限られることなく、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。
【００２１】
本発明の微小部品供給装置は、最長の稜線の長さが１ｍｍ以下の角柱状の微小部品に振動を与えて移送する平面状のトラックとその側壁を備えた微小部品供給装置において、トラックと側壁との接合部であるコーナー部が稜線の最大長さより大きい曲率半径の曲面に形成されているものであり、本実施の形態例においては、微小部品Ｃに捩り振動を与えて移送する微小部品供給装置１を例示したが、これ以外に微小部品に直線振動を与えて移送する微小部品供給装置も本発明に含まれる。なかでもトラック幅が制限されており、移送される微小部品の中で側壁に接触して移送される微小部品の割合が高いものにおいて特に効果的である。
【００２２】
また、トラックと側壁とのなす角度が小さい程、機械加工でコーナー部およびその近傍を平滑な面に得ることは困難になる。本実施の形態例においては、捩り振動による微小部品供給装置１のトラック１２４と周壁１２５とのなす角度が８０度である場合を例示したが、トラックと側壁とのなす角度が直角または直角より小さい鋭角に形成される限りにおいて、本発明の微小部品供給装置はトラックと側壁とがなす角度の大小は問わない。また、直線振動による微小部品供給装置においても、移送する微小部品の直線状トラックにおける幅方向の位置を規制する場合があるが、その場合には、トラックは移送方向に向かって例えば左方へ傾斜させたものとされ、直立する側壁とトラックとのなす角度は直角より小さい鋭角とされる。本発明はこのような場合も含む。
【００２３】
また、トラックが下流側へ向かって上向き傾斜の場合は移送の抵抗が大きく、微小部品の引っ掛かりを生じ易くなる。本実施の形態例においては、捩り振動による微小部品供給装置１においてトラック１２４が上昇角度約２度を有し、下流側へ向かって上向き傾斜に形成される場合を例示したが、これ以外の上昇角度のトラックであっても同様である。更には、トラックが水平に形成されたもの、または、逆に下流側へ向かって若干下向き傾斜に形成される場合も本発明に含まれる。
【００２４】
また本実施の形態例においては、捩り振動による微小部品供給装置１において、最外周の周壁１２５における直径が約１６０ｍｍφであるボウル１２１内において接線方向の移送力を受けて移送される微小部品Ｃがスパイラル状に上昇して形成されているトラック１２４を移送される場合を説明した。ボウルの直径が小さくなるほど、スパイラル状のトラックの向きと、微小部品の移送力の方向とは乖離して微小部品が引っ掛かり易くなる。しかし、本発明の微小部品供給装置はトラックと側壁とのコーナー部が曲率半径の曲面に形成されているので、ボウルの直径の大小に関係なく微小部品の引っ掛かりを生じない。
【００２５】
また本実施の形態例においては、微小部品Ｃ最長の稜線の長さがｌ＝０．６ｍｍである角柱状の微小部品Ｃを移送するトラック１２４と周壁１２５とのコーナー部１２６の曲面の曲率半径を０．７５ｍｍとした場合を例示したが、曲率半径の大きさを（曲面の曲率半径／微小部品の最長の稜線の長さ）の比で示して、１／１から２／１までの範囲内に設定することが好ましい。この比が１／１未満であると、微小部品がトラックと側壁との接続部であるコーナー部に引っ掛かり捕捉される確率が増大する。また、この比が２／１を超えても移送の停滞を防ぐという目的は達し得るが、トラック幅が大となり、多くの点において経済性を低下させる。
【００２６】
【本発明の効果】
請求項１の微小部品供給装置によれば、トラックと側壁との接続部であるコーナー部が角柱状の微小部品の最長の稜線の長さより大きい曲率半径の曲面に形成されているので、微小部品がトラックと側壁とのコーナー部に引っ掛かり捕捉されることはなく、その捕捉に起因する移送の停滞を発生させない。
請求項２の微小部品供給装置によれば、トラックと側壁とのなす角度が直角または直角より小さい鋭角とされており移送の停滞が発生し易い場合においても、トラックと側壁とのコーナー部が大きい曲率半径の曲面とされているので、微小部品の移送の停滞を発生させない。
【００２７】
請求項３の微小部品供給装置によれば、ボウル内において微小部品がボウルの接線方向の移送力を受けて、スパイラル状に上昇して形成されているトラックを移送され移送の停滞が発生し易い場合においても、トラックと側壁とのコーナー部が大きい曲率半径の曲面とされているので、微小部品の移送の停滞を発生させない。
請求項４の微小部品供給装置によれば、トラックと側壁とのコーナー部の曲面の曲率半径の大きさを（曲面の曲率半径／微小部品の最長の稜線の長さ）の比で１／１から２／１までの範囲内に設定されているので、トラックと側壁とのコーナー部に微小部品は捕捉されず、その捕捉に起因する微小部品の移送の停滞を発生させない。
請求項５の微小部品供給装置によれば、トラックと側壁とのコーナー部が大きい曲率半径の曲面とされているので、最長の稜線の長さが１ｍｍ以下の微小部品であってもその供給に際し、移送の停滞を発生させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】移送対象の微小部品の斜視図であり、Ａは炭素抵抗膜面を上にしている場合、ＢはＡを横倒しにした場合を示す。
【図２】実施の形態例の微小部品供給装置の平面図である。
【図３】図２における［３］−［３］線方向の断面図である。
【図４】図３における〇印部分の拡大図である。
【図５】従来例の微小部品供給装置の部分破断側面図である。
【図６】同平面図である。
【図７】図６における［７］−［７］線方向の断面図である。
【図８】図７における〇印部分の拡大図である。
【符号の説明】
１実施の形態例の微小部品供給装置
１２１ボウル
１２２底面
１２４トラック
１２５周壁（側壁）
１２６コーナー部

Claims

底面に角柱状の微小部品を収容可能で、前記底面から周壁に沿いスパイラル状に上昇して形成され、前記周壁に向かって内側から下方に傾斜する平面状のトラックを有するボウルと、
前記ボウルの底面に収容される微小部品に捩り振動を与えて前記微小部品をトラック上に移送させる駆動部と
を具備し、
前記周壁は、垂直に形成され、
前記トラックと前記周壁との接合部であるコーナー部が前記微小部品の最長の稜線の長さより大きい曲率半径を有する曲面に形成され、
前記曲面と前記トラックとの接続は、その接続部分での前記曲面と前記トラックの移送面との傾きが同一であり、
前記曲面と前記周壁との接続は、その接続部分での前記曲面と周壁面との傾きが同一であることを特徴とする微小部品供給装置。
請求項１に記載の微小部品供給装置であって、
前記トラックと前記周壁とのなす角度が直角より小さい鋭角に形成されていることを特徴とする微小部品供給装置。
請求項１又は請求項２に記載の微小部品供給装置であって、
前記曲面の曲率半径が（曲面の曲率半径／微小部品の最長の稜線の長さ）の比で示して、１／１より大きく２／１までの範囲内にあることを特徴とする微小部品供給装置。
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の微小部品供給装置であって、
前記微小部品の最長の稜線の長さが１ｍｍ以下であることを特徴とする微小部品供給装置。