JP4387898B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、チップ部品をバラの状態でストックする部品ストッカと、該部品ストッカから多数のチップ部品を整列装置で整列させた後間欠的に順次搬送する搬送手段とを備え、前記搬送手段により搬送されて部品取出位置にある先頭のチップ部品をシャッタを移動させて取出口を開いて吸着ノズルでピックアップするようにした部品供給装置に関する。

この種の部品供給装置は、一般にバルクフィーダと呼ばれるが、チップ部品自動装着装置の作動と同期して水平方向に往復移動する水平作動レバーと、この水平作動レバーの往動作及び復動作により揺動する伝達レバーと、この伝達レバーの揺動により揺動してシャッタを移動させて取出口を開くシャッタ作動レバーとを備える技術は知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−２２３０９６号公報

しかしながら、待機時には前記伝達レバーとシャッタ作動レバーとは離れており、水平作動レバーが往動作してシャッタを開く際に揺動した伝達レバーの一部がシャッタ作動レバーの一部に当接した後、この伝達レバーの揺動によりシャッタ作動レバーが揺動してシャッタを開く構成であるから、前記当接により振動が発生するので、ときに部品取出位置にある先頭のチップ部品が不安定な状態となり、吸着取出し動作がうまくできないことが発生する。

そこで本発明は、部品取出位置にある先頭のチップ部品が安定した状態でシャッタを開き、吸着取出し動作がうまくできるようにすることを目的とする。

このため本発明は、チップ部品をバラの状態でストックする部品ストッカと、該部品ストッカから多数のチップ部品を整列装置で整列させた後間欠的に順次搬送する搬送手段とを備え、前記搬送手段により搬送されて部品取出位置にある先頭のチップ部品をシャッタを移動させて取出口を開いて吸着ノズルでピックアップするようにした部品供給装置において、チップ部品自動装着装置の作動と同期して往復移動する作動レバーと、端部にカム面を備えて前記作動レバーの往動作及び復動作により揺動する伝達レバーと、この伝達レバーの前記カム面に圧接するカムローラを備え前記伝達レバーの揺動により揺動して前記シャッタを移動させて前記取出口を開くシャッタ作動レバーとから成ることことを特徴とする。

本発明は、部品取出位置にある先頭のチップ部品が安定した状態でシャッタを開き、吸着取出し動作がうまくできるようにすることができる。

以下図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。先ず、１はいわゆるバルクフィーダと呼ばれる部品供給装置であり、該部品供給装置１は収納ケース２を備えている。この収納ケース２の内部にはバラの状態のチップ部品３を多数個貯留する第１部品貯留室４が形成され、この第１部品貯留室４の上端に形成された開口は蓋（図示せず）により閉じられており、この第１部品貯留室４の底面部にはチップ部品３が自重で滑り落ちることができる程度に前方へ傾斜した傾斜部４Ａが形成されている。ここで、前記チップ部品３は、一般的には直方体形状の電子部品で、例えばチップコンデンサや抵抗器などがある。

前記第１部品貯留室４の前端下部に第２部品貯留室５が形成され、即ち第１部品貯留室４の前端下部において漏斗状の第２部品貯留室５が連通されている。また、この第２部品貯留室５の下部には、この第２部品貯留室５に連通する後述の整列装置６が設けられ、チップ部品３を下方へと順次一列に整列させて移動させる。さらに、この整列装置６の下端部には前記チップ部品３を部品取出位置まで水平方向に移動させる後述の搬送装置７が接続されている（設けられている）。

従って、搬送装置７の後述する搬送ベルト６０を極力短くすることができるから、搬送ベルト６０の高さレベルの精度を向上させることができ、また高さレベルの調整も容易となる。

ここで、当該部品供給装置１のチップ部品３の供給側には、チップ部品自動装着装置が配置されており、この装着装置本体下部には当該供給装置１からチップ部品３を吸着して取出して図示しないプリント基板上に装着するための上下動可能な吸着ノズル１０が設けられている。また、前記装着装置本体下部には上下動可能なアクチュエータアーム１１が設けられ、このアーム１１はチップ部品自動装着装置の作動と同期して上下動するものである。

そして、アクチュエータアーム１１の下方には、バネ１２により時計方向に付勢されるもストッパ１３により規制される作動レバー１４が設けられているが、この作動レバー１４は前記アーム１１の下降により支軸１５を支点として反時計方向に揺動される。

１７は整列用レバーで、図示しないバネにより反時計方向へ揺動するように付勢されているも前記ストッパ１３が係止してこの反時計方向への揺動が規制されているが、前記作動レバー１４が反時計方向に揺動したときに支軸１８を支点として反時計方向に揺動する。この該整列用レバー１７が揺動すると、その周囲に巻装したスプリング（図示せず）を介して作動部材１９を下降させ、該作動部材１９上部の２枚の挟持片間に嵌装した偏心ピン１６を回動させると共に上昇させ、前記整列装置６を作動させることとなる。

図３乃至図９に示すように、この整列装置６は上下の取付孔２０、２０を挿通する各ボルト（図示せず）を介して装置本体１Ａに直接着脱可能に取付けられ、大きく分けて第１形成部材３１と、透明な合成樹脂材料で作製され該第１形成部材３１にボルトを介して固定される第２形成部材３２と、同じく透明な合成樹脂材料で作製され前記第１形成部材３１にボルト３５を介して固定される第３形成部材３６からなり、これらでチップ部品３を下方へと順次縦方向に一列に整列させて移動させる整列通路３４を形成する。前記整列装置６をボルト３０、３０を介して装置本体１Ａに直接着脱可能に取付けたのは、前記収納ケース２を取り外してから整列装置６を取り外すような構造であると、その作業が面倒で、作業性が悪いからである。

尚、本実施形態では、第２形成部材３２及び第３形成部材３６を透明な合成樹脂材料で作製したが、第１形成部材３１と、第２形成部材３２及び第３形成部材３６のいずれか又は両者を透明な合成樹脂材料で作製してもよい。この場合、少なくともチップ部品３が通過する部分が肉眼で見えるようにその部分を透明な材料で形成する必要がある。

前記第１形成部材３１は平板状の本体３７と、該本体３７の通路形成側に夫々ネジ２７などで固定される３つの通路形成板３８、３９、４０とから構成され、該第１形成部材３１には部品攪拌部材４１が設けられる。該部品攪拌部材４１は、一方の端部側が前記本体３７の開孔にベアリング４２Ａを介して挿通すると共に他方の端部側が第２形成部材３２の開孔３２Ａにベアリング４２Ｂを介して挿通する支軸４３と、該支軸４３の中間部に設けられ該支軸４３の回動により前記整列通路３４にチップ部品３を順次一列に整列させるための整列板４５と、外周部（円弧部）が一部切除された切欠部４８を有する攪拌板４６と、前記支軸４３の一方の端部側が前記本体３７の開孔に挿通して該本体３７より突き出た部位に着脱可能に取付けられると共に前記偏心ピン１６が設けられる回転板４７とから構成される。

尚、前記支軸４３に取付けられる整列板４５及び攪拌板４６は、当該支軸４３と一体に形成してもよく、又は取外し可能に形成してもよい。

また、前記本体３７、通路形成板３８、整列板４５及び攪拌板４６とで前記整列通路３４に連通する円弧状の案内通路４９が形成される。従って、整列板４５の厚さ及び攪拌板４６の外周から整列板４５の外周までの最短寸法は、チップ部品３の短手方向の寸法よりわずか長く形成するものである。

ここで前記第１形成部材３１、第２形成部材３２及び第３形成部材３６について、詳述する。先ず、本体３７に立設されたピン２６に通路形成板３８に開設した開口を嵌め、本体３７に開設した左方のネジ嵌合孔３７Ａ及びボルト嵌合孔３７Ｂと通路形成板３９のネジ挿通孔３９Ｃ及びボルト挿通孔３９Ｄとを合致させてネジ２７により本体３７に通路形成板３９を固定し、また本体３７に開設した右方のネジ嵌合孔（図示せず）及びボルト嵌合孔３７Ｃと通路形成板４０のネジ挿通孔４０Ａ及びボルト挿通孔４０Ｂとを合致させてボルト２５により本体３７に通路形成板４０を固定する。

また、弾性を有する板バネ状の押圧板２８をネジ孔２８Ａを介してネジ２９により本体３７の側壁に固定し、ピン２６を支点として揺動可能な通路形成板３８をその当接部３８Ｃが通路形成板３９の規制部３９Ａに当接して時計方向への揺動を制限するように押圧部２８Ｂが通路形成板３８の側面部を押圧付勢している。従って、通路形成板３８の揺動が制限されている状態下では一定幅（チップ部品３の１個以上２個未満の厚さで、１個の厚さに近い）を有する案内通路４９の上部が形成されるが、押圧板２８の付勢力に抗して反時計方向に通路形成板３８が揺動すると前記案内通路４９の入口が拡開することとなる。

しかし、この案内通路４９内に２つのチップ部品３が重なって詰まらないように前記通路形成板３８が前記押圧板２８に抗して揺動した際にその揺動範囲を規制するＬ字形状の規制板２１がネジ挿通孔２１Ａ及び第２形成部材３２に開設されたネジ嵌合孔（図示せず）を合致させてビス（図示せず）により第２形成部材３２の側面に固定される。

詳述すると、通路形成板３８の上端部は外方に突設された突出部３８Ａが形成され、重なったチップ部品３によって前記通路形成板３８（突出部３８Ａを除いた薄い側面部）が前記押圧板２８の押圧部２８Ｂを押圧してこの押圧板２８の付勢力に抗して揺動した際に、前記突出部３８Ａが前記規制板２１に形成された凹部形成面２１Ｂに当接して、その揺動範囲が規制されるものである。なお、反時計方向に前記通路形成板３８が揺動して前記案内通路４９の入口が拡開しても、前記通路形成板３８が前記押圧板２８に抗して揺動した際の前記規制板２１による揺動範囲の規制はチップ部品３の１個以上２個未満の厚さの範囲であるため、前記案内通路４９の入口においてチップ部品３が重なっても詰まることは無い。２個以上であれば、前記案内通路４９の入口において、２個以上のチップ部品３が詰まった状態のままとなるからである。

なお、第２形成部材３２には前記攪拌板４６を収納するための収納凹部３２Ｃを形成し、支軸４３がベアリング４２Ｂを介して挿通する開孔３２Ａ及びボルト３３の挿通孔３２Ｂを開設し、ボルト３３を回してボルト挿通孔３２Ｂに挿通した上でボルト挿通孔４０Ｂを介してボルト嵌合孔３７Ｃに嵌合させることにより、第１形成部材３１に第２形成部材３２を固定することができる。

また、第３形成部材３６には前記各ネジ２７頭部の各逃げ凹部３６Ａを形成すると共にボルト３５を回して挿通孔３６Ｂに挿通した上でボルト挿通孔３９Ｄを介してボルト嵌合孔３７Ｂに嵌合させることにより、第１形成部材３１に第３形成部材３６を固定することができる。

尚、前記通路形成板３８、３９及び４０の厚さや大きさ等を変えたものを複数種類設けて交換することにより、チップ部品３のサイズの違いに容易に対応できるものである。即ち、サイズの異なるチップ部品３に対応した案内通路４９を形成することができるものである。

一方、前記作動レバー１４にピン５０を介して回動可能にリンク片５１が連結し、このリンク片５１の他端側にはピン５２を介して連結された送りレバー５３が支軸５４を支点として回動可能に設けられる。更に、前記支軸５４には図示しないバネにより反時計方向に付勢された送り爪５５が回動可能に設けられており、前記送りレバー５３が時計方向に回動したときに送りギア（図示せず）の所定数の歯を越えるように移動し、送りレバー５３が反時計方向に戻るときに送りギアを回動させ後述のプーリ５６を反時計方向に回動させて搬送面が水平な搬送ベルト６０を介してチップ部品３を搬送する構成である。

尚、前記送りギアと一体にプーリ５６が設けられ、このプーリ５６と前記装置本体１Ａの中間部に設けられたプーリ５７やプーリ５８、５９とに搬送ベルト６０が張架されている。そして、該搬送ベルト６０の移動のため及び該ベルト６０に前記整列装置６下端から順次受け継いで載置したチップ部品３の移動のための通路形成部材６１及び６２が設けられ、これら各プーリ５６、５７、５８、搬送ベルト６０及び通路形成部材６１及び６２とで前記搬送装置７を構成する。

一方、チップ部品自動装着装置の作動と同期して水平移動する水平作動レバー（図示せず）に伝達レバー７０の一端部が係合してバネ７１の反時計方向への付勢力に抗して支軸７２を支点として該伝達レバー７０が時計方向に揺動する構成であり、待機時には前記バネ７１の付勢力により反時計方向に付勢されて伝達レバー７０他端部の当接部８１がシャッタ作動レバー７３と一体の部品押さえレバー６６一端部の当接部７４に圧接しており、この圧接により支軸７５を支点としてバネ７６により時計方向へ揺動するよう付勢されているシャッタ作動レバー７３を静止状態にしている。即ち、バネ７１の付勢力はバネ７６の付勢力より強く設定されており、バネ７６により時計方向に揺動するよう付勢されているシャッタ作動レバー７３をバネ７１により反時計方向に揺動するよう付勢してカムローラ８６がカム面８４上端部に押圧してシャッタ作動レバー７３の時計方向への揺動を規制している。

そして、シャッタ作動レバー７３他端部の係合部７７が非磁性体であるシャッタ７８の側面下端部の係合部７９に係合し、またこのシャッタ７８はバネ８０により右方へ付勢されている。このシャッタ作動レバー７３の係止状態では、チップ部品３の取出口Ｓをシャッタ７８が閉じている。そして、シャッタ７８の側面には細長孔形状の一対のガイド孔８２が開設され、前記装置本体１Ａの側面に突設したガイドピン８３が夫々嵌合して、シャッタ７８が移動可能である。

８５は後端部の支軸６７を支点として揺動可能な部品押さえで、常時はバネ７６より付勢力の弱いバネ（図示せず）により前記支軸６７を支点として反時計方向に揺動するように付勢されているが、この部品押さえ８５の上平面に開設した開口部（図示せず）に前記部品押さえレバー６６の上部が挿入して部品押さえ８５を時計方向に回動させて、通常は部品押さえ８５はチップ部品３を押圧していない。しかし、搬送ベルト６０によるチップ部品３の搬送が停止されてシャッタ作動レバー７３及び部品押さえレバー６６が反時計方向に揺動して前記シャッタ７８が開くと共に部品押さえ８５は上述した付勢力の弱いバネにより反時計回りに回動し、次順位のチップ部品３を搬送ベルト６０に上方から押圧するものである。そして、この部品押さえ８５はチップ部品３の吸着ノズル１０により取出し後の水平作動レバー（図示せず）の後方への移動により、シャッタ作動レバー７３及び部品押さえレバー６６が時計方向に揺動して、押圧部の上方への移動により次順位のチップ部品３の搬送ベルト６０への押圧を解除するものである。

尚、前記部品供給装置１は装置本体１Ａの後部に配設したリフトアップ用の把手９０とロックレバー９１とを作業者が把持して、この部品供給装置１のセットテーブル（図示せず）の前後の位置決め孔（図示せず）にロケートピン９２を挿入して位置決めした後、ロックレバー９１のフック９３が前記セットテーブルの係止ブロック（図示せず）に係止されて、取付けられるものである。

以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、図１、図１０及び図１１に示すように、搬送ベルト６０によるチップ部品３の搬送が停止されて前記シャッタ７８が閉じている状態が待機状態である。そして、この待機時には、バネ７６により時計方向に揺動するよう付勢されているシャッタ作動レバー７３をバネ７１により反時計方向に揺動するよう付勢して、カムローラ８６がカム面８４上端部に圧接している状態で、シャッタ作動レバー７３の時計方向への揺動は規制され、チップ部品３の取出口Ｓはシャッタ７８により閉じられている。

この待機状態において、チップ部品自動装着装置の作動と同期して水平作動レバーが前方へ水平移動すると、図１２に示すように、バネ７１の反時計方向への付勢力に抗して伝達レバー７０が時計方向に回動すると、カムローラ８６がカム面８４上端部に圧接している状態から、カム面８４に沿ってカムローラ８６が案内されながら、シャッタ作動レバー７３及び部品押さえレバー６６がバネ７６の付勢力に抗して支軸７５を支点として反時計方向へ揺動する。すると、シャッタ作動レバー７３他端部の係合部７７がシャッタ７８の側面下端部の係合部７９に係合しているので、シャッタ７８はバネ８０の付勢力に抗して、ガイドピン８３がガイド孔８２に案内されながらシャッタ７８が前方へ移動するので、チップ部品３の取出口Ｓは開かれる。

このとき、部品押さえレバー６６も反時計方向に揺動するので、次順位のチップ部品３を搬送ベルト６０に上方から押圧するものである。そして、この次順位のチップ部品３を搬送ベルト６０に上方から押圧している状態で、チップ部品自動装着装置の吸着ノズル１０が下降し、最先端位置（部品取出位置）にあるチップ部品３を開かれた取出口Ｓを介して吸着して取出す。

このように、搬送ベルト６０に次順位のチップ部品３を上方から押圧するものであるために、従来のような次順位のチップ部品を部品保持ピンでいつも同じ位置の反対側のシュートの壁面（金属製）に押圧させるものと異なり、チップ部品の電極がこのシュートの壁面にこびりついてここにチップ部品が張り付いてチップ部品の搬送ができないという事態を回避できる。また、搬送ベルト６０はゴム製で軟性体であり、押圧してもチップ部品が傷つくことも極めて少ない。

そして、水平作動レバーが後方へ水平移動すると、図１４に示すように、バネ７１の時計方向への付勢力により伝達レバー７０が反時計方向に回動し、カム面８４に沿ってカムローラ８６が案内されながらカム面８４上端部にまでスムーズに移動して、シャッタ作動レバー７３及び部品押さえレバー６６がバネ７６の付勢力により支軸７５を支点として時計方向へ揺動する。すると、シャッタ作動レバー７３他端部の係合部７７がシャッタ７８の側面下端部の係合部７９に係合しているので、シャッタ７８はバネ８０の付勢力に抗して、ガイドピン８３がガイド孔８２に案内されながらシャッタ７８が後方へ移動するので、チップ部品３の取出口Ｓは閉じられる。このとき、部品押さえレバー６６も時計方向に揺動して、押圧部の上方へ移動により次順位のチップ部品３の搬送ベルト６０への押圧を解除するものである。

そして、図１に示す状態からチップ部品自動装着装置のアクチュエータアーム１１が下降して、作動レバー１４は支軸１５を支点として反時計方向に揺動される。従って、待機時には既に送りギア（図示せず）の所定数の歯を越えた位置にある送り爪５５は、前記作動レバー１４の揺動によりリンク片５１を介して送りレバー５３が支軸５４を支点として反時計方向に回動するので、前記送りギアを反時計方向に回動させプーリ５６を反時計方向に回動させて搬送面が水平な搬送ベルト６０を介してチップ部品３を搬送する（図１５参照）。

そして、アクチュエータアーム１１が上昇すると、作動レバー１４は支軸１５を支点として時計方向に揺動され、送り爪５５は送りギア（図示せず）の所定数の歯を越えた位置にまで移動する。

また、アクチュエータアーム１１が下降して作動レバー１４が支軸１５を支点として反時計方向に揺動した際に、その周囲に巻装したスプリング（図示せず）を介して作動部材１９を下降させ、該作動部材１９上部の２枚の挟持片間に嵌装した偏心ピン１６を回動させると共に上昇させ、前記整列装置６を作動させることとなる。

即ち、作動部材１９を下降させて偏心ピン１６を回動させると共に下降させて、整列板４５の弦部分Ｇが水平の状態から傾斜した状態に攪拌板４６及び整列板４５が戻ることとなり、第１形成部材３１の平板状の本体３７と攪拌板４６との間の空間に受け入れたチップ部品３を順次一列に整列させながら整列通路３４に導く。このときアクチュエータアーム１の下降及び上昇による攪拌板４６の往復動により第２部品貯留室５内のチップ部品３を攪拌すると共に、本体３７、通路形成板３８、整列板４５及び攪拌板４６とで形成される案内通路４９を介してチップ部品３を順次整列させながら整列通路３４に導く。

尚、前記攪拌板４６の揺動時に案内通路４９の入口付近でチップ部品３が噛んで詰まったりしないように、そのような事態が発生しそうになると、通路形成板３８が押圧板２８の付勢力に抗して当該チップ部品３によりピン２６を支点として少しだけ反時計方向に揺動して案内通路４９を拡開する。しかし、反時計方向に前記通路形成板３８が揺動して前記案内通路４９の入口が拡開しても、通路形成板３８の揺動は規制板２１により規制され、しかも規制板２１による揺動範囲の規制はチップ部品３の１個以上２個未満の厚さの範囲であるため、前記案内通路４９の入口においてチップ部品３が重なっても詰まることは無い。従って、当該チップ部品３は詰まることなく案内通路４９に整列されながら、確実に案内され整列通路３４へと導びかれる。

このため、仮に詰まりが生じた場合に、ボルト３０、３０を装置本体１Ａから抜いて、作動部材１９上部の２枚の挟持片間に嵌装した偏心ピン１６を抜きながら装置本体１Ａから整列装置６を取り外した後、ボルト３３、３５を抜いて、第１形成部材３１から第２形成部材３２及び第３形成部材３６を外して、チップ部品の詰まりを除いたりする必要がない。

なお、以上の実施形態では整列装置６を構成する第２形成部材３２と第３形成部材３６とは別体で構成したが、両者を一体で構成しても良い。即ち、整列装置６を第１形成部材３１と第２形成部材とで構成してもよい。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

部品供給装置の側面図である。 部品供給装置の位置破断せる要部側面図である。 第１形成部材から第２及び第３形成部材とを分離した状態の斜視図である。 第１形成部材から第２及び第３形成部材とを分離した状態の斜視図である。 整列装置を各形成部材に分離した状態の正面図である。 案内通路の入口近くにてチップ部品が重なった状態を示す第２及び第３形成部材を外した状態の整列装置の右側面図である。 第１形成部材に第２及び第３形成部材とを合体した状態の斜視図である。 第１形成部材に第２及び第３形成部材とを合体した状態の斜視図である。 整列装置の正面図である。 待機状態における部品供給装置の要部側面図及び要部拡大縦断側面図である。 待機状態における部品供給装置の要部拡大側面図である。 シャッタが開いた状態の部品供給装置の要部側面図及び要部拡大縦断側面図である。 シャッタが開いて吸着ノズルがチップ部品を取出した状態の部品供給装置の要部側面図及び要部拡大縦断側面図である。 シャッタが閉じた状態の部品供給装置の要部側面図及び要部拡大縦断側面図である。 シャッタが閉じてチップ部品を送り動作時の部品供給装置の要部側面図及び要部拡大縦断側面図である。

符号の説明

１ 部品供給装置
２ 収納ケース
３ チップ部品
６ 整列装置
１０ 吸着ノズル
４９ 案内通路
６０ 搬送ベルト
７０ 伝達レバー
７３ シャッタ作動レバー
７８ シャッタ
８４ カム面
８６ カムローラ
Ｓ 取出口

Claims (1)

1. チップ部品をバラの状態でストックする部品ストッカと、該部品ストッカから多数のチップ部品を整列装置で整列させた後間欠的に順次搬送する搬送手段とを備え、前記搬送手段により搬送されて部品取出位置にある先頭のチップ部品をシャッタを移動させて取出口を開いて吸着ノズルでピックアップするようにした部品供給装置において、チップ部品自動装着装置の作動と同期して往復移動する作動レバーと、端部にカム面を備えて前記作動レバーの往動作及び復動作により揺動する伝達レバーと、この伝達レバーの前記カム面に圧接するカムローラを備え前記伝達レバーの揺動により揺動して前記シャッタを移動させて前記取出口を開くシャッタ作動レバーとから成ることことを特徴とする部品供給装置。
   
   

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