JP4468481B1 - バルクフィーダ - Google Patents

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Abstract

【課題】短い時間間隔で取出口に部品を供給できる能力を発揮できるバルクフィーダを提供する。
【解決手段】バルクフィーダは、収納室14と、ロータ40と、ロータ40に設けられた複数の永久磁石40dと、部品EC1を長さ向きで収容して同向きで上方に移動させるための円弧状の案内溝13bと、案内溝13b内を移動する長さ向きの部品EC1を取込口15aを通じて取り込んで同向きで上方に移動させるための円弧状の供給通路15と、供給通路15内を移動してその先端に供給された長さ向きの部品EC1を外部に取り出すための上面開口の取出口16とを備えている。しかも、各永久磁石40dの一方磁極の中心は所定円軌道上に位置していて該所定円軌道下で移動する各永久磁石40の一方磁極の中心は案内溝13b内及び供給通路15内を向くようになっており、また、各永久磁石40dの一方磁極が向き合う案内溝13bの外側と内側には該案内溝13bを挟むようにして2つの平坦面FP1及びFP2が面一状態で存在している。
【選択図】図12

Description

本発明は、収納室内にバラ状態(向きが揃っていない状態)で収納された部品を所定向きで取出口に供給するバルクフィーダに関する。
特許文献1及び2には、後側の壁面と外周の円弧状ガイド面を有する収納室と、ガイド面の上端に設けられた取入口(以下、取込口と言う)と、取込口から下流に向かって設けられた通路と、通路の先端に設けられた部品分離部と、収納室の壁面の後方に設けられた回転板と、回転板に設けられた複数の磁石と、を備えたバルクフィーダが開示されている。
また、特許文献1及び2には、収納室内にバラ状態(向きが揃っていない状態)で部品を収納した状態で回転板を所定方向に回転させることによって、収納室内の部品を磁石の磁力によって壁面及び円弧状ガイド面の双方に同時吸引して両面に沿って整列させると共に整列した部品のみを取込口に流入させ、そして、取込口に流入した部品を通路を通じて部品分離部に自重移動させることによって、該部品を部品分離部に形成される取出口相当箇所に供給する、といった機能も開示されている。
ところで、前記バルクフィーダにおいて、収納室内の部品を壁面及び円弧状ガイド面の双方に同時吸引するには、磁石としてそれ相当の磁力を有するものが必要となる。依って、回転板を所定方向に回転させると、複数の部品が磁石の磁力によって壁面及び円弧状ガイド面の双方に同時吸引され、吸引された複数の部品の塊が両面に沿って移動して取込口に達するような挙動を生じる。
つまり、前記バルクフィーダにおいて、取込口に部品を流入させるには、複数の部品の塊のうちの最も前側の部品の向きが取込口に流入可能な向きになっている必要がある。しかしながら、部品は収納室内にバラ状態で収納されていて磁石の磁力によって壁面及び円弧状ガイド面の双方に同時吸引される複数の部品の向きもバラ状態であるため、吸引時に複数の部品の塊のうちの最も前側の部品の向きが取込口に流入可能な向きになっている確率は低い。また、吸引された複数の部品の塊は両面に沿って移動するが、部品の向きを制御するのは壁面及び円弧状ガイド面の2つの面であるため、移動時に複数の部品の塊のうちの最も前側の部品の向きが取込口に流入可能な向きに変更される確率も低い。要するに、回転板の回転量に比して取込口に流入する部品の数が少ないため、部品が取込口に流入する効率、即ち、部品が取出口に供給される効率が低い。
この種のバルクフィーダはマウンタ(部品搭載装置)の部品供給手段としての利用頻度が高く、しかも、1部品当たりの搭載時間が短い高速型のマウンタが存在する現状からして、該マウンタに適合した能力、即ち、短い時間間隔、例えば50msec以下で取出口に部品を供給できる能力がバルクフィーダに対して求められている。しかしながら、前記バルクフィーダでは先に述べたように部品が取出口に供給される効率が低いため、高速型のマウンタに適合した能力、即ち、短い時間間隔で取出口に部品を供給できる能力を発揮することは難しい。
特許第3482324号 特許第3796971号
本発明の目的は、短い時間間隔で取出口に部品を供給できる能力を発揮できるバルクフィーダを提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係るバルクフィーダは、磁力による吸引が可能な部品をバラ状態で多数個収納するための収納室と、収納室の側壁の外側に回転自在に配置されたロータと、一方磁極が収納室に向き、且つ、該一方磁極がロータの回転中心と同心の所定円軌道に沿うように間隔をおいてロータに設けられた複数の永久磁石と、所定円軌道に沿うように収納室の側壁の内面に下から上に向かって設けられ、且つ、該収納室内の部品を所定向きで収容して同向きで上方に移動させるための円弧状の案内溝と、所定円軌道に沿うように案内溝の上端から収納室の上方に向かって設けられ、且つ、案内溝内を移動する所定向きの部品を取込口を通じて取り込んで同向きで上方に移動させるための円弧状の供給通路と、供給通路の先端に設けられ、且つ、該供給通路内を移動してその先端に供給された所定向きの部品を外部に取り出すための上面開口の取出口と、を備え、各永久磁石の一方磁極の中心は所定円軌道上に位置していて該所定円軌道下で移動する各永久磁石の一方磁極の中心は案内溝内及び供給通路内を向くようになっており、また、各永久磁石の一方磁極が向き合う案内溝の外側と内側には該案内溝を挟むようにして2つの平坦面が面一状態で存在している。
このバルクフィーダにあっては、案内溝に向き合う永久磁石の一方磁極の中心が該案内溝内を向いていて、且つ、案内溝の外側と内側には該案内溝を挟み込むようにして2つの平坦面及びが面一状態で存在する。そのため、収納室内に収納されているバラ状態の部品のうちの複数の部品が永久磁石の磁力によって案内溝方向に吸引されるときには、案内溝の外側と内側に存する2つの平坦面を利用して極力多くの部品を案内溝方向に吸引することができる。また、案内溝方向に吸引された複数の部品の塊のうち、永久磁石の一方磁極に最も近く、且つ、その中心(磁力中心)に向き合う部品には案内溝内に引き込む力が最も強く作用する。しかも、複数の部品の塊が案内溝に沿って上方に移動するときには、該複数の部品の塊のうちの案内溝に近い部品が該案内溝の開口側の2つの円弧状エッジに接触してその向きが矯正される作用が生じる。
つまり、永久磁石の磁力によって極力多くの部品が案内溝方向に吸引されることも相俟って、永久磁石の磁力によって案内溝方向に吸引された複数の部品のうちの1個または複数個の部品を、前記作用に基づいて高確率で案内溝内に所定向きで収容することができる。また、案内溝内に所定向きで収容された部品は、永久磁石の磁力によって吸引されたつつ案内溝に沿って上方に移動して取込口に流入し、さらに、案内溝から取込口に流入した所定向きの部品は、永久磁石の磁力によって吸引されつつ供給通路に沿って上方に移動して取出口に達する。
要するに、永久磁石の磁力によって案内溝方向に吸引された部品を高確率で案内溝内に所定向きで収容できるため、ロータの回転量に比して取込口に所定向きで流入する部品の数を増加させることができ、これにより部品が取込口に所定向きで流入する効率、即ち、部品が取出口に所定向きで供給される効率を高めることができる。依って、取出口から部品が取り出される時間間隔が短くなっても、例えば50msec以下であっても、該時間間隔に十分に対応した供給能力を発揮することができる。
本発明によれば、短い時間間隔で取出口に部品を供給できる能力を発揮できるバルクフィーダを提供することができる。
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
図1(A)は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの供給対象となる部品の斜視図、図(B)及び図(C)は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダで供給対象となり得る部品の斜視図である。 図2(A)はバルクフィーダの左面図、図2(B)は同右面図、図2(C)は同上面図である。 図3(A)は図2(A)〜図2(C)に示したケースを構成する左板の左面図、図3(B)は同中央板の左面図、図3(C)は同右板の左面図である。 図4(A)は図3(C)に示した板の円弧溝を示す板の部分拡大断面図、図4(B)〜図4(D)は図4(A)に示した円弧溝の変形例を示す板の部分拡大断面図である。 図5は図3(C)に示した右板の部分拡大上面図である。 図6(A)は図4(A)に示した円弧溝と取込口形成部材との位置関係を示す板の部分拡大断面図、図6(B)〜図6(D)は図4(B)〜図4(D)に示した円弧溝と取込口形成部材との位置関係を示す板の部分拡大断面図である。 図7(A)は図2(A)〜図2(C)に示したロータの左面図、図7(B)は同上面図、図7(C)は図7(A)のS3−S3線に沿う断面図である。 図8(A)〜図8(C)はケースの案内溝とロータの永久磁石との位置関係を示す、図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの部分拡大断面図である。 図9は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの部分拡大上面図である。 図10は図(C)のS1−S1線に沿う断面図である。 図11は図(C)のS2−S2線に沿う断面図である。 図12は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの動作説明図である。 図13は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの動作説明図である。 図14は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの動作説明図である。 図15は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの動作説明図である。 図16は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの動作説明図である。 図17は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの動作説明図である。 図18は図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの動作説明図である。 図19は図2(A)〜図2(C)に示したケースの変形例を示す図11対応の断面図である。 図20(A)は図19に示したケースを構成する左板の右面図、図20(B)は同右板の左面図である。 図21(A)は図2(A)〜図2(C)に示したケースの変形例を示す右板の左面図、図21(B)は図19に示したケースの変形例を示す右板の左面図である。 図2(A)は図2(A)〜図2(C)に示したケースの変形例を示す図11対応の断面図、図2(B)は図19に示したケースの変形例を示す図19対応の断面図である。 図23(A)及び図23(B)は図2(A)〜図2(C)に示したロータの変形例を示すロータの左面図である。 図24は図2(A)〜図2(C)に示したロータの変形例を示すロータの左面図である。
本発明の実施形態を以下に説明するが、該説明中に用いた「一致」及び「同一」の用語は寸法上の公差を含むものであり、完全一致及び完全同一を意味するものではない。また、以下の説明では、図2(A)の左,右,手前及び奥と他の図(図1(A)〜図1(C)を除く)のこれらに相当する方向をそれぞれ前,後,左及び右と称する。
[バルクフィーダの供給対象となる部品]
先ず、図1(A)を引用して、図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの供給対象となる部品について説明する。
部品EC1は、図1(A)に示したように、長さL1>幅W1=高さH1の寸法関係を有する直方体形状を成す。この部品EC1の具体例は、長さL1が1.6mm,1.0mm,0.6mm,0.4mm等といった小型のチップコンデンサやチップレジスタ等の電子部品である。何れの電子部品も強磁性体に属する材料を含む外部電極EC1aを有する他、種類によっては強磁性体に属する材料を含む内部導体を有していることから、後記永久磁石40dの磁力による吸引が可能である。勿論、後記永久磁石40dの磁力による吸引が可能な同形状の部品であれば、電子部品以外の部品も供給対象となる。
尚、図1(B)及び図1(C)に示した部品EC2及びEC3は、後記円弧溝13bの断面形状を変えることによって図2(A)〜図2(C)に示したバルクフィーダの供給対象となり得る部品である。図1(B)に示した部品EC2は長さL2>幅W2>高さH2の寸法関係を有する直方体形状を成し、図1(C)に示した部品EC3は長さL3>直径R3の寸法関係を有する円柱形状を成す。これら部品EC2及びEC3の具体例は、長さL2及びL3が1.6mm,1.0mm,0.6mm,0.4mm等といった小型のチップコンデンサやチップレジスタ等の電子部品である。何れの電子部品も強磁性体に属する材料を含む外部電極EC2a及びEC3aを有する他、種類によっては強磁性体に属する材料を含む内部導体を有していることから、後記永久磁石40dの磁力による吸引が可能である。勿論、後記永久磁石40dの磁力による吸引が可能な同形状の部品であれば、電子部品以外の部品も供給対象となり得る。
また、図1(A)〜図1(C)には部品として直方体形状及び円柱形状の部品EC1〜EC3を示したが、後記永久磁石40dの磁力による吸引が可能な部品であれば、同図に示した形状に類似する形状を有する部品や球形の部品等も供給対象とすることが可能である。
[バルクフィーダの一実施形態]
次に、図2(A)〜図11を引用して、図1(A)に示した部品EC1を供給対象とするバルクフィーダの構造を、図1(B)及び図1(C)に示した部品EC2及びEC3を供給対象とする場合の変形例も含めて説明する。因みに、図2(A)〜図11中に記した+印は後記ロータ40の回転中心またはこれに対応する位置を示す。
バルクフィーダは、図2(A)〜図2(C)に示したように、ケース10と、支軸20と、軸受30と、ロータ40と、図示省略のロータ駆動機構と、を備えている。
ケース10は、図2(A)〜図2(C)に示したように、左右寸法が上下寸法及び前後寸法よりも小さな略直方体形状を成している。このケース10は、図3(A)に示した左板11と、図3(B)に示した中央板12と、図3(C)に示した右板13と、を組み合わせることによって構成されている。
左板11は、図3(A)に示したように、左面視輪郭が略矩形を成していて所定の厚さを有しており、金属またはプラスチックから形成されている。この左板11は、ネジ挿通孔11aを4隅に有している。
中央板12は、図3(B)に示したように、左面視輪郭が左板11と同一で該左板11よりも大きさ厚さを有しており、金属またはプラスチックから形成されている。この中央板12は、ネジ孔12aを4隅に有し、左右方向の貫通孔12bを略中央に有している。
貫通孔12bは、曲率中心が図中の+印に在り、且つ、所定の曲率半径を有する第1円弧面12b1と、第1円弧面12b1よりも曲率半径が小さく、且つ、第1円弧面12b1と曲率中心を一致する第2円弧面12b2と、第1円弧面12b1の下端と第2円弧面12b2の下端とを結ぶ平面12b3と、第1円弧面12b1の上端と第2円弧面12b2の上端との間に形成された字形凹部12b4とを有している。また、第1円弧面12b1の曲率半径は後記円弧溝13bの外側円弧面13b1の曲率半径よりも大きく、第2円弧面12b2の曲率半径は後記円弧溝13bの内側円弧面13b2の曲率半径よりも小さい(図10参照)。
右板13は、図3(C)に示したように、左面視輪郭が左板11と同一で該左板11と同一の厚さを有しており、後記永久磁石40dの磁力が透過可能なアルミニウム等の金属またはプラスチックから形成されている。この右板13は、ネジ挿通孔13aを4隅に有し、円弧溝13bを左面後側に有し、取出口用凹部13cを上面中央に有し、支軸20をネジ止めするための複数のネジ穴13fを右面中央に有している。
円弧溝13bは、曲率中心が図中の+印に在り、且つ、所定の曲率半径を有する外側円弧面13b1(図4(A)参照)と、外側円弧面13b1よりも曲率半径が小さく、且つ、外側円弧面13b1と曲率中心を一致する内側円弧面13b2(図4(A)参照)とを有しており、外側円弧面13b1と内側円弧面13b2の曲率半径の差は後記幅Wg(図4(A)参照)を規定している。この円弧溝13bは下から上に向かって、具体的には図中の+印の真下から真上に向かって約180度の角度範囲で形成されており、該円弧溝13bの最上点から前側の部分は同一幅Wgで前方に延びる直線溝(符号無し)となっている。
また、円弧溝13bの断面形状は、図4(A)に示したように、幅W1または高さH1よりも僅かに大きく、且つ、端面対角寸法D1及び長さL1よりも小さな幅Wg及び深さDgを有する矩形である。つまり、図4(A)に示した円弧溝13bは、同図に破線で示したように、図1(A)に示した部品EC1を幅または高さの面が略揃った長さ向きで移動可能に収容できる。
尚、図4(B)〜図4(D)に示した円弧溝13bの断面形状は、図4(A)に示した円弧溝13bの断面形状の変形例である。図4(B)に示した円弧溝13bの断面形状は、図1(A)に示した部品EC1の端面対角寸法D1よりも僅かに大きく、且つ、長さL1よりも小さな幅Wg及び深さDgを有する矩形である。つまり、図4(B)に示した円弧溝13bは、同図に破線で示したように、図1(A)に示した部品EC1を幅及び高さの面の方向に拘わらずに長さ向きで移動可能に収容できる。また、図4(C)に示した円弧溝13bの断面形状は、図1(B)に示した部品EC2の高さH2よりも僅かに大きく、且つ、幅W2よりも小さな幅Wgと、幅W2よりも僅かに大きな深さDgとを有する矩形である。つまり、図4(C)に示した円弧溝13bは、同図に破線で示したように、図1(B)に示した部品EC2を幅及び高さの面が略揃った長さ向きで移動可能に収容できる。さらに、図4(D)に示した円弧溝13bの断面形状は、図1(C)に示した部品EC3の直径R3よりも僅かに大きく、且つ、長さL3よりも小さな幅Wg及び深さDgを有する矩形である。つまり、図4(D)に示した円弧溝12bは、同図に破線で示したように、図1(C)に示した部品EC3を長さ向きで移動可能に収容できる。
取出口用凹部13cは、図3(C)及び図5に示したように、右板13の上面一部を左右方向に切り欠くようにして形成されており、円弧溝13bに達する所定の深さを有している。つまり、円弧溝13bの最上点及びその前後部分は、取出口用凹部13cを通じて上方に向けて部分的に開放している。
また、右板13の左面には、金属またはプラスチックから成る取込口形成部材13dが止めネジFSを用いて着脱自在に取り付けられている。この取込口形成部材13dにはネジ挿通孔(符号無し)が形成され、右板13の左面には止めネジFSがねじ込まれるネジ穴(符号無し)が形成されている。また、取込口形成部材13dは、中央板12のU字形凹部12b4の内形に合致した外形を有すると共に、円弧面13d1の分だけ幅が狭くなった狭幅部分13d2を有している。さらに、取込口形成部材13dの厚さは中央板12の厚さと一致している。さらに、円弧面13d1の曲率半径は前記中板12の第1円弧面12b1の曲率半径と同一か或いは僅かに大きく、該円弧面13d1の曲率中心は第1円弧面12b1の曲率中心と一致している。
この取込口形成部材13dが右板13の左面に取り付けられていることによって、図6(A)に示したように、円弧溝13bの左側開口は該取込口形成部材13dの狭幅部分13d2によって部分的に閉塞され、該閉塞部分の後端は後記取込口15aとなる。
尚、図6(B)〜図6(D)は、図4(A)に示した円弧溝13bを図4(B)〜図4(D)に示した円弧溝13bに置換した場合における各円弧溝13bと取込口形成部材13dとの位置関係を示したもので、図6(A)と同様に、各円弧溝13bの左側開口は該取込口形成部材13dの狭幅部分13d2によって部分的に閉塞され、該閉塞部分の後端は後記取込口15aとなる。
さらに、円弧溝13bの最上点から前側に形成された直線溝(符号無し)には、金属またはプラスチックから形成された四角柱形または円柱形のストッパ棒13eが嵌め込まれている。このストッパ棒13eは、図3(C)及び図5に示したように、その後部を取出口用凹部13c側に突出しており、該突出部分を取出口用凹部13cを通じて露出している。つまり、ストッパ棒13eの後部は前記円弧溝13bの開放部分に入り込んでいて、該開放部分のうちのストッパ棒13が存しない領域は後記取出口16となる。
図2(A)〜図2(C)に示したケース10を組み立てるには、図3(B)に示した中央板12の左面に図3(A)に示した左板11を重ね、且つ、該中央板12の右面に図3(C)に示した右板13を重ねると共に、左板11の各ネジ挿通孔11aと右板13の各ネジ挿通孔13aに止めネジFSを差し込み、且つ、各止めネジFSを中板12の各ネジ孔12aにねじ込んで、左板11,中央板12及び右板13を結合すれば良い。
ここでは止めネジFSを用いてケース10を組み立てるようにしたが、左板11及び右板13からネジ挿通孔11a及び13aを排除し、且つ、中央板12からネジ孔12aを排除して、これらの代わりに貫通孔を3者に形成し、3者を重ね合わせわせた後に3者の貫通孔に樹脂ピンを挿入して両端を熱溶融させることで3者の結合を行うようにしても良い。また、左板11及び右板13からネジ挿通孔11a及び13aを排除し、且つ、中央板12からネジ孔12aを排除して、3者の接触面を熱溶着することによって3者の結合を行うようにしても良い。
この組み立てによって、図10及び図11に示したように、中央板12の貫通孔12bの左側開口が左板11の右面によって閉塞され、且つ、中央板12の貫通孔12bの右側開口が右板13の左面によって閉塞される。また、中央板12の貫通孔12bの字形凹部12b4には、右板13の取込口形成部材13dが嵌り込む。さらに、右板13の円弧溝13bの左側開口の上部が、中央板12の貫通孔12bが存しない右面部分によって閉塞される。さらに、右板13の取出口用凹部13cの左側開口が、中央板12の貫通孔12bが存しない右面部分によって閉塞される。
即ち、ケース10内には、貫通孔12bの第1円弧面12b1,第2円弧面12b2及び平面12b3と、取込口形成部材13dの円弧面13d1及び狭幅部分13d2の後面並びに下面と、左板11の右面の一部と、右板13の左面の一部とによって囲まれた、左面視輪郭が略円形の収納室14(図10及び図11参照)が画成される。この収納室14にあっては、左板11の右面の一部が該収納室14の左側壁となり、右板13の左面の一部が該収納室14の右側壁(特許請求の範囲で言うところの「収納室の側壁」に該当)となる。
また、収納室14の右側壁の内面には、右板13の円弧溝13bの左側開口が閉塞されていない部分(約150度の角度範囲部分)によって、下から上に向かう円弧状の案内溝(以下、案内溝13bと言う、図10参照)が形成される。図10から分かるように、この案内溝13bの始点は同図中の+印の真下に位置する。
さらに、右板13の円弧溝13bの左側開口が閉塞された部分(約30度の角度範囲部分)によって、案内溝13bと同一断面形状を有し、且つ、案内溝13bの上端から収納室14の上方に向かう円弧状の供給通路15(図9〜図11参照)が形成されると共に、該供給通路15の後端にその入口となる取込口15a(図10参照)が形成される。図10から分かるように、この供給通路15の終点は同図中の+印の真上に位置する。
さらに、ケース10の上面には、供給通路15の前端(先端)に存し、且つ、1個の部品EC1を外部に取り出すための上面開口の取出口16(図9〜図11参照)が形成される。図10から分かるように、この取出口16は同図中の+印の真上に位置する。
さらに、収納室14を構成する第1円弧面12b1の曲率半径が外側円弧面13b1の曲率半径よりも大きいため、案内溝13bの外側には両者の曲率半径の差に準じた幅を持つ円弧状の平坦面FP1が形成される(図8(A)〜図8(C)及び図10参照)。この平坦面FP1の幅は、概ね、部品(EC1〜EC3)の長さ(L1〜L3)の2倍以上の値に設定されている。また、案内溝13bの内側にはこの平坦面FP1と面一状態の平坦面FP2が在るため、該案内溝13bは外側と内側の平坦面FP1及びFP2の間に挟まれるように位置している。
ここでは案内溝13bの角度範囲を約150度とし、且つ、供給通路15の角度範囲を約30度としたが、案内溝13bの角度範囲をその下端位置を変えずに多少増減しても良く、また、供給通路16の角度範囲をその上端位置を変えずに多少増減しても良い。
尚、図示を省略したが、図4(A)に示した円弧溝13bを図4(B)〜図4(D)に示した円弧溝13bに置換した場合でも、各円弧溝13bの断面形状に準じた案内溝13bと供給通路15と取込口15aと取出口16と2つの平坦面FP1及びFP2平坦面が、収納室14と共に形成される。
支軸20は、図11に示したように、軸本体20aと、該軸本体20aの左端に設けられた鍔部20bとを有しており、金属またはプラスチックから形成されている。この支軸20は、鍔部20bに設けられた複数のネジ挿通孔(図示省略)に止めネジを差し込んで右板13の右面のネジ穴13fにねじ込むことによって右板13の右面中央に取り付けられている。この取り付け状態にあっては、支軸20の軸本体20aの中心は、右板13の案内溝13bを構成する外側円弧面13b1及び内側円弧面13b2の曲率中心と一致している。
軸受30は、図11に示したように、ラジアルタイプのボールベアリングから成り、支軸20の軸本体20aにその内輪を嵌め込んで取り付けられている。
ロータ40は、図7(A)〜図7(C)に示したように、円筒部40aと、該円筒部40aの左端に設けられた鍔部40bと、該鍔部40bの左面外周に設けられた環状部40cとを有しており、永久磁石の磁力が透過可能なアルミニウム等の金属またはプラスチックから形成されている。
また、ロータ40の環状部40cには、計8個の永久磁石40dが各々の一方磁極が円筒部40aの中心(ロータ40の回転中心に相当)と同心の仮想円VC(後記円軌道に相当)に沿うように45度間隔で配置されている。各永久磁石40dは両端面に磁極を有する円柱形を成していて、一方磁極が環状部40cの左面と略面一状態で露出するように該環状部40cに埋設されている。また、各永久磁石40dには、収納室14内の部品(EC1〜EC3)を案内溝13b方向に吸引するのに十分な表面磁力を有するものが使用されている。さらに、各永久磁石40dは一方磁極の中心(磁力線が最も密集する磁力中心に相当)が仮想円VC上に位置している。この仮想円VC(後記円軌道)の曲率半径は、ケース10の案内溝13b及び供給通路15を構成する外側円弧面13b1の曲率半径以下で、且つ、内側円弧面13b2の曲率半径以上に設定されている。因みに、各永久磁石40dの一方磁極の極性は全てがN極またはS極であっても良いし、仮想円VCに沿って交互にN極とS極が並ぶようになっていても良い。
このロータ40は、図11に示したように、環状部40dの左面がケースの右板13の右面と僅かな間隔をおいて平行或いはこれに近い状態で向き合うように、換言すれば各永久磁石40dの一方磁極が収納室14の右側壁の外面と僅かな間隔をおいて平行或いはこれに近い状態で向き合うように、円筒部40aの内孔40a1を軸受30の外輪に嵌め込んで取り付けられている。
この取り付け状態にあっては、ロータ40は支軸30の軸本体20aを中心として回転することでき、この回転に伴って各永久磁石40dは仮想円VCに相当する円軌道下で移動することができる。
ロータ40の回転中心は、ケース10の案内溝13b及び供給通路15を構成する外側円弧面13b1及び内側円弧面13b2の曲率中心と、各永久磁石40dの一方磁極の中心が位置する仮想円VCの中心とに一致していて、且つ、該仮想円VCの曲率半径は案内溝13b及び供給通路15を構成する外側円弧面13b1の曲率半径以下で、且つ、内側円弧面13b2の曲率半径以上に設定されているため、仮想円VCに相当する円軌道下で移動する各永久磁石40dの一方磁極は案内溝13b及び供給通路15と向き合うと共に各々の中心は案内溝13b内及び供給通路15内を向く。また、ケース10の右板13は磁力が透過可能であるため、案内溝13bと向き合う永久磁石40dの磁力は該右板13を通じて案内溝13b内及び収納室14内に及び、供給通路15と向き合う永久磁石40dの磁力は該右板13を通じて供給通路15内に及ぶ。
図8(A)〜図8(C)には、前記条件(仮想円VC(円軌道)の曲率半径は案内溝13b及び供給通路15を構成する外側円弧面13b1の曲率半径以下で、且つ、内側円弧面13b2の曲率半径以上)を満足する位置関係を例示してある。
図8(A)は「円軌道の曲率半径=(外側円弧面13b1の曲率半径+内側円弧面13b2の曲率半径)/2」の場合の位置関係を示し、図8(B)は「(外側円弧面13b1の曲率半径+内側円弧面13b2の曲率半径)/2>円軌道の曲率半径>内側円弧面13b2の曲率半径」の場合の位置関係を示し、図8(C)は「外側円弧面13b1の曲率半径>円軌道の曲率半径>(外側円弧面13b1の曲率半径+内側円弧面13b2の曲率半径)/2」の場合の位置関係を示す。
前記条件下では図8(A)の位置関係が最も好ましく、次に、図8(B)及び図8(C)の位置関係が好ましいと言えるが、前記条件を満足していれば「円軌道の曲率半径=外側円弧面13b1の曲率半径」或いは「円軌道の曲率半径=外側円弧面13b1の曲率半径」の位置関係であっても、後述する案内溝13bへの部品(EC1〜EC3)の収容を高確率下で行うことは十分に可能である。
図10には計8個の永久磁石40dの外側を囲む仮想円(図示省略)が第1円弧面12b1とほぼ一致したものを示してあるが、外側の平坦面FP1の幅を拡大するか、或いは、直径の小さな永久磁石40dを用いれば、該仮想円は第1円弧面12b1の内側に位置するようになるし、また、直径の大きな永久磁石40dを用いれば、該仮想円は第1円弧面12b1の外側に位置するようになる。
尚、図示を省略したが、図4(A)に示した円弧溝13bを図4(B)〜図4(D)に示した円弧溝13bに置換した場合でも前記条件は同じである。
図示省略のロータ駆動機構は、ロータ40を所望の方向に回転させ、且つ、停止させるためのものであり、基本的には、モータと、モータ軸に取り付けられた駆動歯車と、モータ制御回路とを有している。ロータ40の外周面等に歯車の代用部分を形成するか、或いは、ロータ40に別部品の歯車を固着し、これら歯車に駆動歯車を噛合させれば、モータ動作によってロータ40を所望の方向に回転させることができ、且つ、モータ動作の停止によってロータ40の回転を停止させることができる。
次に、図12〜図18を引用して、図1(A)に示した部品EC1を供給対象とするバルクフィーダの部品供給に係る動作を、図1(B)及び図1(C)に示した部品EC2及びEC3を供給対象とする場合の変形例も含めて説明する。因みに、図12〜図18中に記した+印は前記ロータ40の回転中心を示す。
部品供給に際しては、図12に示したように、ケース10の収納室14内に多数の部品EC1をバラ状態(向きが揃っていない状態)で収納する。この収納は、ケース10に設けられた開閉蓋付きの補充口(図示省略)やシールで閉塞可能な補充口(図示省略)を通じて行う。
部品EC1の収納量が多すぎると、後述する取込口15aへの部品EC1の流入確率が低下するため、部品EC1の最大収納レベルは収納室14の高さの約1/2とすることが好ましい。例えば、部品EC1の長さL1が1.0mmの場合、図2と同一サイズのケース10を形成し、且つ、最大収納レベルを収納室14の高さ寸法の約1/2としても、数万個程度の部品EC1を収納することができる。
ケース10の収納室14内に部品EC1を収納した後は、図12に示したように、ロータ駆動機構によってロータ40を破線矢印方向(反時計回り方向)に数回転させて、部品EC1の予備供給(所謂、玉詰め)を行う。
このロータ40の回転により、図12から分かるように、各永久磁石40dは、永久磁石40dの一方磁極が収納室14と対向し、且つ、案内溝13bと向き合った状態で移動する過程(1)と、永久磁石40dの一方磁極が収納室14と対向せず、且つ、供給通路15と向き合った状態で移動する過程(2)と、永久磁石40dの一方磁極が収納室14と対向しない状態で移動する過程(3)と、を順に繰り返す。
前記過程(1)では、収納室14内に収納されているバラ状態の部品EC1のうちの複数の部品EC1が永久磁石40dの磁力によって案内溝13b方向に吸引され、吸引された複数の部品EC1は塊のままで部品収納領域から抜け出して案内溝13bに沿って上方に移動して取込口15aに達する。
案内溝13bの外側と内側には該案内溝13bを挟み込むようにして2つの平坦面FP1及びFP2が面一状態で存在し、且つ、永久磁石40dの一方磁極の中心は案内溝13b内に向いているため、図13に示したように、永久磁石40dの磁力によって案内溝13b方向に吸引された複数の部品EC1の塊は、該案内溝13b及びその両側の平坦面FP1及びFP2を覆うような山状の形態(2点鎖線参照)或いはこれに近い形態となる。つまり、案内溝13bの外側と内側に存する平坦面FP1及びFP2を利用して、極力多くの部品EC1が案内溝13b方向に吸引されることになる。永久磁石40dの磁力によって案内溝13b方向に吸引される複数の部品EC1の個数は、収納室14内の部品EC1の残数や永久磁石40dの表面磁力等に左右するが、十分量の部品EC1が収納室14内に収容され、しかも、永久磁石40dが2000〜4000ガウスの表面磁力を有していて十分な磁力が収納室14内の部品EC1に及ぶ場合には、概ね、数十個〜数百個である。
また、永久磁石40dの一方磁極の中心は案内溝13b内に向いていることから、複数の部品EC1の塊のうちの該永久磁石40dに最も近く、且つ、その中心(磁力中心)に向き合う部品EC1には案内溝13b内に引き込む力が最も強く作用する。しかも、複数の部品EC1の塊が案内溝13bに沿って上方に移動するときには、該複数の部品EC1の塊のうちの案内溝13bに近い部品EC1が該案内溝13の開口側の2つの円弧状エッジに接触してその向きが矯正される作用が生じる。
即ち、前記過程(1)では、永久磁石40dの磁力によって極力多くの部品EC1が案内溝13b方向に吸引されることも相俟って、永久磁石40dの磁力によって案内溝13b方向に吸引された複数の部品EC1のうちの1個または複数個の部品EC1を、前記作用に基づいて高確率で案内溝13b内に長さ向きで収容することができる。
ところで、部品EC1は長さL1>幅W1=高さH1の寸法関係を有する直方体形状を成すため、案内溝13b内に収容される部品EC1の向きは、基本的には、長さ向き(図14参照)と、長さ向きと90度異なる向き(図15参照)の2パターンとなり、案内溝13内に収容されない部品EC1はバラ状態である(図13参照)。
案内溝13b内に収容された1個または複数個の部品EC1が何れも「案内溝13b内に長さ向きで収容された部品EC1」であるとき、或いは、「案内溝13b内に長さ向きで収容された部品EC1」の後側に「案内溝13b内に長さ向きと90度異なる向きで収容された部品EC1」が存するときは、図14に示したように、「案内溝13b内に長さ向きで収容された部品EC1」は、永久磁石40dの磁力によって吸引されつつ案内溝13bに沿って上方に移動し、同向きのまま取込口15aに流入して供給通路15内に取り込まれる。この流入時、「案内溝13b内に長さ向きと90度異なる向きで収容された部品EC1」と「案内溝13b内に収容されない部品EC1」は、取込口形成部材13dの狭幅部分13d2の後面に当接し、永久磁石40dの一方磁極が取込口15aの右側を通り過ぎて吸引力が低下したところで下方に落下する。
また、前記作用からして、案内溝13b内に収容された1個または複数個の部品EC1が何れも「案内溝13b内に長さ向きと90度異なる向きで収容された部品EC1」である確率は低いが、この場合には、図15に示すように、「案内溝13b内に長さ向きと90度異なる向きで収容された部品EC1」と「案内溝13b内に収容されない部品EC1」は、取込口形成部材13dの狭幅部分13d2の後面に当接し、永久磁石40dの一方磁極が取込口15aの右側を通り過ぎて吸引力が低下したところで下方に落下する。
一方、前記過程(2)では、案内溝13bから取込口15aに流入した長さ向きの部品EC1が、図16に示したように、永久磁石40dの磁力によって吸引されつつ供給通路15に沿って上方に移動して取出口16に達し、該取出口16に達した長さ向きの部品EC1はその前端をストッパ棒13eの後面に当接したところで停止する。予備供給時にロータ40は数回転するため、ストッパ棒13eの後面に当接した先頭の部品EC1の後側には、複数の部品EC1が隙間を介さずに或いは介して連なるような状態となる。
他方、前記過程(3)では、永久磁石40dの磁力が収納室14内のEC1に及ぶことが抑制されるため、該永久磁石40dの磁力によって収納室14内の部品EC1に不要な変動、例えば案内溝13b内への部品収容や取込口15aへの部品流入に関与しない変動等が生じることが抑制される。
部品EC1の予備供給が完了した後は、図17及び図18に示したように、永久磁石40dの一方磁極が取出口16の右側を通り過ぎた位置に存し、且つ、その後側の永久磁石40dの一方磁極が供給通路15の右側に入り込んだ位置に存するように、ロータ40を停止させる(以下、この停止位置を待機位置と言う)。
待機位置において永久磁石40dの一方磁極が取出口16の右側を通り過ぎるようにした理由は、該永久磁石40dの磁力が後述する部品EC1の取り出しに影響を及ぼすことを回避するためである。また、待機位置において後側の永久磁石40dの一方磁極が供給通路15の右側に入り込むようにした理由は、前記予備供給によって供給通路15内に送り込まれた複数の部品EC1が、該供給通路15を構成する内側円弧面13b2を滑り落ちて取込口15aから落下しないようにするためである。
バルクフィーダからの部品EC1の取り出しは、図16及び図17に示した待機位置で行われる。具体的には、マウンタ(電子部品搭載装置)の吸着ノズル(図示省略)を取出口16に向かって下降させて該取出口16に存する先頭の部品EC1を吸着した後に、該吸着ノズルを上昇させることによって行われる。取出口16が円弧状の供給通路16の最上点に位置していることから、該取出口16に存する先頭の部品EC1の後側に複数の部品ECが連なっていても、該後続の部品EC1から先頭の部品EC1に対してその取り出しに支障を生じるような負荷,例えば押圧力等が加わることは無い。
取出口16に存する先頭の部品EC1が取り出された後は、待機位置にあるロータ40を反時計回り方向に所定角度、例えば45度や90度や135度や180度回転させて、該ロータ40を再び待機位置で停止させる。部品EC1の取り出しは図示省略のセンサによって簡単に検出できるので、該検出信号に基づいてロータ40の回転を開始することができる。
待機位置にあるロータ40を反時計回り方向に所定角度回転する過程では、「案内溝13b内への部品EC1の収容」と「案内溝13bから取込口15aへの部品EC1の流入」と「供給通路1内における部品EC1の移動」が前記同様に行われ、部品EC1が再び取出口16に供給される。これ以後も、取出口16に存する先頭の部品EC1が取り出される度に待機位置にあるロータ40は反時計回り方向に所定角度回転する。
尚、図示を省略したが、図4(A)に示した円弧溝13bを図4(B)〜図4(D)に示した円弧溝13bに置換した場合でも、同図に示した部品EC1〜EC3を対象として前記同様の供給動作を実現できる。因みに、また、図4(A)に示した案内溝13bを図4(B)に示した案内溝13bに置換した場合には、部品EC1が幅または高さの面が揃わない長さ向き(図4(B)の破線参照)で案内溝13b内に収容され得るが、案内溝13b内を移動する過程や供給通路15内を移動する過程では該部品EC1それ自体に姿勢を安定化させる変位が生じるため、該部品EC1は幅または高さの面が揃った姿勢で取出口16に供給されることになる。
次に、前述のバルクフィーダによって得られる効果について説明する。
(1)先に述べたように、案内溝13bに向き合う永久磁石40dの一方磁極の中心が該案内溝13b内を向いていて、且つ、案内溝13bの外側と内側には該案内溝13bを挟み込むようにして2つの平坦面FP1及びFP2が面一状態で存在する。
そのため、収納室14内に収納されているバラ状態の部品(EC1〜EC3)のうちの複数の部品(EC1〜EC3)が永久磁石40dの磁力によって案内溝13b方向に吸引されるときには、案内溝13bの外側と内側に存する2つの平坦面FP1及びFP2を利用して極力多くの部品(EC1〜EC3)を案内溝13b方向に吸引することができる。
また、案内溝13b方向に吸引された複数の部品(EC1〜EC3)の塊のうち、永久磁石40dの一方磁極に最も近く、且つ、その中心(磁力中心)に向き合う部品(EC1〜EC3)には案内溝13b内に引き込む力が最も強く作用する。しかも、複数の部品(EC1〜EC3)の塊が案内溝13bに沿って上方に移動するときには、該複数の部品(EC1〜EC3)の塊のうちの案内溝13bに近い部品(EC1〜EC3)が該案内溝13の開口側の2つの円弧状エッジに接触してその向きが矯正される作用が生じる。
つまり、永久磁石40dの磁力によって極力多くの部品(EC1〜EC3)が案内溝13b方向に吸引されることも相俟って、永久磁石40dの磁力によって案内溝13b方向に吸引された複数の部品(EC1〜EC3)のうちの1個または複数個の部品(EC1〜EC3)を、前記作用に基づいて高確率で案内溝13b内に長さ向きで収容することができる。また、案内溝13b内に長さ向きで収容された部品(EC1〜EC3)は、永久磁石40dの磁力によって吸引されたつつ案内溝13bに沿って上方に移動して取込口15aに流入し、さらに、案内溝13bから取込口15aに流入した長さ向きの部品(EC1〜EC3)は、永久磁石40dの磁力によって吸引されつつ供給通路15に沿って上方に移動して取出口16に達する。
要するに、永久磁石40dの磁力によって案内溝13b方向に吸引された部品(EC1〜EC3)を高確率で案内溝13b内に長さ向きで収容できるため、ロータ40の回転量に比して取込口15aに長さ向きで流入する部品(EC1〜EC3)の数を増加させることができ、これにより部品(EC1〜EC3)が取込口15aに長さ向きで流入する効率、即ち、部品(EC1〜EC3)が取出口16に長さ向きで供給される効率を高めることができる。依って、取出口16から部品(EC1〜EC3)が取り出される時間間隔が短くなっても、例えば50msec以下であっても、該時間間隔に十分に対応した供給能力を発揮することができる。
(2)先に述べたように、円弧状の案内溝13bは、右板13の円弧溝13bの左側開口が閉塞されていない部分によって形成され、また、円弧状の供給通路15は、右板13の円弧溝13bの左側開口が閉塞された部分によって形成されている。
つまり、1つの円弧溝13bを利用して案内溝13b及び供給通路15を形成できるので、該案内溝13b及び供給通路15の形成が極めて容易であると共に、同一断面形状を有する案内溝13bと供給通路15を連続して得ることも簡単である。
(3)先に述べたように、右板13の円弧溝13bは、ロータ40の回転中心に対応する位置の真下から真上に向かって形成されており、また、供給通路15の先端に設けられ取出口16は、ロータ40の回転中心に対応する位置の真上に位置している。
つまり、案内溝13bの始点がロータ40の回転中心に対応する位置の真下に位置しているため、収納室14内に収納された部品(EC1〜EC3)の残数が少なくなった場合でも該部品(EC1〜EC3)を案内溝13e方向に確実に吸引して取出口16に供給することができる。
また、取出口16がロータ40の回転中心に対応する位置の真上に位置しているため、ケース10、ひいてはバルクフィーダ自体をコンパクトに構成することができる。しかも、取込口15aから取出口16に至る供給通路15の長さを短くできるので、該供給通路15内における部品(EC1〜EC3)の移動と取出口16への部品(EC1〜EC3)の供給をスムースに行うことができる。
(4)先に述べたように、右板13の円弧溝13bの断面形状は、収納室14内に収納される部品(EC1〜EC3)に応じて適宜設定されている(図4(A)〜図4(D)を参照)。
つまり、円弧溝13bの断面形状を変更するだけで、バルクフィーダで供給しようとする部品(EC1〜EC3)を簡単に変更することができる。
(5)先に述べたように、各永久磁石40dの一方磁極の中心が位置する仮想円VC(円軌道)の曲率半径は、案内溝13b及び供給通路15を構成する外側円弧面13b1の曲率半径以下で、且つ、内側円弧面13b2の曲率半径以上に設定されている。
つまり、この条件設定により、仮想円VCに相当する円軌道下で移動する各永久磁石40dの一方磁極の中心を案内溝13b内及び供給通路15内に向かせることを確実に行うことできる。前記条件内にあっては、図8(A)に示す「円軌道の曲率半径=(外側円弧面13b1の曲率半径+内側円弧面13b2の曲率半径)/2」の場合の位置関係が最も好ましく、次に、図8(B)に示す「(外側円弧面13b1の曲率半径+内側円弧面13b2の曲率半径)/2>円軌道の曲率半径>内側円弧面13b2の曲率半径」の場合の位置関係と、図8(C)に示す「外側円弧面13b1の曲率半径>円軌道の曲率半径>(外側円弧面13b1の曲率半径+内側円弧面13b2の曲率半径)/2」が好ましいと言えるが、「円軌道の曲率半径=外側円弧面13b1の曲率半径」或いは「円軌道の曲率半径=外側円弧面13b1の曲率半径」の位置関係であっても、案内溝13bへの部品(EC1〜EC3)の収容を高確率下で行うことは十分に可能である。
(6)先に述べたように、ロータ40の環状部40cには、計8個の永久磁石40dが各々の一方磁極が円筒部40aの中心(ロータ40の回転中心に相当)と同心の仮想円VC(後記円軌道に相当)に沿うように45度間隔で配置されている。
つまり、複数の永久磁石40dを等角度間隔で配置してあるので、取出口16に存する先頭の部品(EC1〜EC3)が取り出された後に待機位置にあるロータ40を反時計回り方向に所定角度回転させてから停止させる動作を、例えば45度や90度や135度や180度回転させて停止させる動作をモータ制御回路において簡単に制御することができる。
[ケースの変形例]
(1)前記ケース10は3つの部品(左板11,中央板12及び右板13)を組み合わせることによって構成されているが、同様の案内溝13b,供給通路15,取込口15a及び取出口16を有するものであれば、別構造のケースを代わりに用いても良い。
図19,図20(A)及び図20(B)に示したケース10-1は、左板11-1と右板13-1とを組み合わせることによって構成されており、前記取込口形成部材13dを有していない。
左板11-1は、図20(A)に示したように、左面視輪郭が略矩形を成していて所定の厚さを有しており、金属またはプラスチックから形成されている。この左板11-1は、ネジ孔11aを4隅に有し、収納室用凹部11bを右面に有している。
収納室用凹部11bは、曲率中心が図中の+印に在り、且つ、所定の曲率半径を有する第1円弧面11b1と、第1円弧面11b1よりも曲率半径が小さく、且つ、第1円弧面11b1と曲率中心を一致する第2円弧面11b2と、第1円弧面11b1の下端と第2円弧面11b2の下端とを結ぶ第1平面11b3と、第1円弧面11b1の上端と第2円弧面11b2の上端とを結ぶ第2平面11b4と、収納室用凹部11bの底に当たる左側内側面11b5とを有している。また、第1円弧面11b1の曲率半径は後記円弧溝13bの外側円弧面13b1の曲率半径よりも大きく、第2円弧面11b2の曲率半径は後記円弧溝13bの内側円弧面13b2の曲率半径よりも小さい。
右板13-1は、図20(B)に示すように、左面視輪郭が左板11-1と同一で該左板11-1よりも小さな厚さを有しており、永久磁石40dの磁力が透過可能なアルミニウム等の金属またはプラスチックから形成されている。この右板13-1は、ネジ挿通孔13aを4隅に有し、円弧溝13bを左面後側に有し、取出口用凹部13cを上面中央に有し、支軸20をネジ止めするための複数のネジ穴13fを右面中央に有している。
円弧溝13bは、曲率中心が図中の+印に在り、且つ、所定の曲率半径を有する外側円弧面13b1と、外側円弧面13b1よりも曲率半径が小さく、且つ、外側円弧面13b1と曲率中心を一致する内側円弧面とを有しており、外側円弧面13b1と内側円弧面13b2の曲率半径の差は前記幅Wg(図4(A)〜図4(D)参照)を規定している。この円弧溝13bは下から上に向かって、具体的には図中の+印の真下から真上に向かって約180度の角度範囲で形成されており、該円弧溝13bの最上点から前側の部分は同一幅Wgで前方に延びる直線溝(符号無し)となっている。因みに、円弧溝13bの断面形状には、図4(A)〜図4(D)に示した円弧溝13bの断面形状が採用される。
取出口用凹部13cは、右板13-1の上面一部を左右方向に切り欠くようにして形成されており、円弧溝13bに達する所定の深さを有している。つまり、円弧溝13bの最上点及びその前後部分は、取出口用凹部13cを通じて上方に向けて部分的に開放している。
さらに、円弧溝13bの最上点から前側に形成された直線溝(符号無し)には、金属またはプラスチックから形成された四角柱形または円柱形のストッパ棒13eが嵌め込まれている。このストッパ棒13eは、その後部を取出口用凹部13c側に突出しており、該突出部分を取出口用凹部13cを通じて露出している。つまり、ストッパ棒13eの後部は前記円弧溝13bの開放部分に入り込んでいて、該開放部分のうちのストッパ棒13が存しない領域は取出口16となる。
図19に示したケース10-1を組み立てるには、図30(A)に示した左板11-1の右面に図20(B)に示した右板13-1の左面を重ねると共に、右板13-1の各ネジ挿通孔13aに止めネジFSを差し込み、且つ、各止めネジFSを左板11-1の各ネジ孔11aにねじ込んで、左板11-1及び右板13-1を結合すれば良い。
ここでは止めネジFSを用いてケース10-1を組み立てるようにしたが、左板11-1からネジ孔11aを排除し、且つ、右板13-1からネジ挿通孔13aを排除して、これらの代わりに貫通孔を両者に形成し、左板11-1と右板13-1を重ね合わせわせた後に両者の貫通孔に樹脂ピンを挿入して両端を熱溶融させることで両者の結合を行うようにしても良い。また、左板11-1からネジ孔11aを排除し、且つ、右板13-1からネジ挿通孔13aを排除して、両者の接触面を熱溶着することによって両者の結合を行うようにしても良い。
この組み立てによって、左板11-1の収納室用凹部11bの右側開口が右板13-1の左面によって閉塞される。また、右板13-1の円弧溝13bの左側開口の上部が、左板11-1の収納室用凹部11bが存しない右面部分によって閉塞される。また、右板13-1の取出口用凹部13cの左側開口が、左板11-1の収納室用凹部11bが存しない右面部分によって閉塞される。
即ち、ケース10-1内には、前記ケース10と同様に、左板11-1の収納室用凹部11bの第1円弧面11b1,第2円弧面11b2,第1平面11b3,第2平面11b4及び左側内側面11b5と、右板13-1の左面の一部とによって囲まれた、左面視輪郭が略円形の収納室14が画成される(図19参照)。この収納室14にあっては、左板11-1の左側内側面11b5が該収納室14の左側壁となり、右板13-1の左面の一部が該収納室の右側壁(特許請求の範囲で言うところの「収納室の側壁」に該当)となる。
また、収納室14の右側壁の内面には、前記ケース10と同様に、右板13-1の円弧溝13bの左側開口が閉塞されていない部分(約150度の角度範囲部分)によって、下から上に向かう円弧状の案内溝13b(以下、案内溝13bと言う)が形成される。
さらに、右板13-1の円弧溝13bの左側開口が閉塞された部分(約30度の角度範囲部分)によって、前記ケース10と同様に、案内溝13bと同一断面形状を有し、且つ、案内溝13bの上端から収納室14の上方に向かう円弧状の供給通路15が形成されると共に、該供給通路15の後端にその入口となる取込口15aが形成される。
さらに、ケース10-1の上面には、前記ケース10と同様に、供給通路15の前端(先端)に存し、且つ、1個の部品(EC1〜EC3)を外部に取り出すための上面開口の取出口16が形成される。
さらに、収納室14を構成する第1円弧面11b1の曲率半径が外側円弧面13b1の曲率半径よりも大きいため、前記ケース10と同様に、案内溝13bの外側には両者の曲率半径の差に準じた幅を持つ円弧状の平坦面FP1が形成される。この平坦面FP1の幅は、概ね、部品(EC1〜EC3)の長さ(L1〜L3)の2倍以上の値に設定されている。案内溝13bの内側にはこの平坦面FP1と面一状態の平坦面FP2が存するため、該案内溝13bは2つの平坦面FP1及びFP2の間に挟まれるように位置している。
このケース10-1を前記ケース10の代わりに用いたバルクフィーダであっても、前記同様の供給動作を実現でき、且つ、前記同様の効果を得ることができる。
(2)前記ケース10と前記ケース10-1はストッパ棒13eを有しているが、該ストッパ棒13eの代用となる部分を設ければ、該ストッパ棒13eを排除しても良い。
図21(A)に示した右板13-2は前記ケース10の右板13に対応するものであり、円弧溝13b’の最上点から前側の部分に設けた直線溝(符号無し)を排除して、円弧溝13bの前端(先端)の壁をストッパとして代用している。また、円弧溝13b’の前端(先端)の壁に当接した先頭の部品(EC1〜EC3)をマウンタ(電子部品搭載装置)の吸着ノズル(図示省略)によって取り出すときの支障とならないように、取出口用凹部13c’の形状を前側傾斜面を有する形状に変えてある。
図21(B)に示した右板13-3は前記ケース10-1の右板13-1に対応するものであり、円弧溝13b’の最上点から前側の部分に設けた直線溝(符号無し)を排除して、円弧溝13b’の前端(先端)の壁をストッパとして代用している。また、円弧溝13b’の前端(先端)の壁に当接した先頭の部品(EC1〜EC3)をマウンタ(電子部品搭載装置)の吸着ノズル(図示省略)によって取り出すときの支障とならないように、取出口用凹部13c’の形状を前側傾斜面を有する形状に変えてある。
前記ケース10の右板13を図21(A)に示した右板13-2に変えたケース、または、前記ケース10-1の右板13-1を図21(B)に示した右板13-3に変えたケースを前記ケース10の代わりに用いたバルクフィーダであっても、前記同様の供給動作を実現でき、且つ、前記同様の効果を得ることができる。
(3)前記ケース10と前記ケース10-1は各々の収納室14を構成する第1円弧面12b1及び11b1が右板13及び13-1の左面と直角を成しているが、該第1円弧面12b1及び11b1を右板13及び13-1の左面に対して鋭角的に傾くようにしても良い。
図22(A)に示したケース10-2は前記ケース10に対応するものであり、第1円弧面12b1’の断面が略1/4円を成す湾曲面となっている。また、図22(B)に示したケース10-3は前記ケース10-1に対応するものであり、第1円弧面11b1’の断面が略1/4円を成す湾曲面となっている。
このような第1円弧面12b1’及び11b1’を採用すれば、収納室14内に収納された部品(EC1〜EC3)の残数が少なくなった場合でも、該第1円弧面12b1’及び11b1’の傾きを利用して残り少なくなった部品(EC1〜EC3)を右板13及び13-1の左面に向かって、即ち、案内溝13bの下端に向かって自重移動させることができる。
つまり、収納室14の左右寸法を増加させて部品(EC1〜EC3)の収納数を拡大させると、永久磁石40dの磁力が該永久磁石40dから離れた部品(EC1〜EC3)に及び難くなるが、このような場合でも残り少なくなった部品(EC1〜EC3)を案内溝13bの下端に向かって自重移動させることによって、該部品(EC1〜EC3)を永久磁石40dの磁力によって確実に吸引することができる。
図22(A)及び図22(B)には第1円弧面1b1’及び11b1’の断面を略1/4円を成す湾曲面としたものを示したが、残り少なくなった部品(EC1〜EC3)を案内溝13bの下端に向かって自重移動できる断面形状であれば、例えば該断面を右板13及び13-1の左面に対して鋭角的に傾く平坦な傾斜面となるようにしても、前記同様の効果を得ることができる。
勿論、図22(A)に示したケース10-2、または、図22(B)に示したケース10-3を前記ケース10の代わりに用いたバルクフィーダであっても、前記同様の供給動作を実現でき、且つ、前記同様の効果を得ることができる。
[ロータの変形例]
(1)前記ロータ40は計8個の永久磁石40dを45度間隔で有しているが、永久磁石40dの数及び角度間隔は必要に応じて変更しても良い。
図23(A)に示したロータ40-1は、計16個の永久磁石40dを22.5度間隔で有している。また、図23(B)に示したロータ40-2は、計4個の永久磁石40dを90度間隔で有している。
前記ロータ40に設けられる永久磁石40dの数は該ロータ40の回転速度に関与するが、先に述べた供給動作を的確に行うには永久磁石40dの数は4〜16個が好ましい。また、永久磁石40dの角度間隔は等間隔で無くても良いが、等間隔であるほうが供給動作においてロータ40の回転を制御し易い。
このロータ40-1、または、ロータ40-2を前記ロータ40の代わりに用いたバルクフィーダであっても、前記同様の供給動作を実現でき、且つ、前記同様の効果を得ることができる。
(2)前記ロータ40と前記ロータ40-1と前記ロータ40-2は永久磁石40dとして円柱形を成すものを用いているが、該永久磁石40dとして円柱形以外の形状を成すものを用いても良い。
図2に示したロータ40-3は永久磁石40d’として4角柱形を成すものを用いており、各永久磁石40d’の一方磁極の中心は前記永久磁石40dと一致している。各永久磁石として3角柱形や5角以上の多角柱形を成すものを用いることも可能ではあるが、永久磁石の部品コストを考えれば円柱形または4角柱形を成すものが好ましい。
このロータ40-3を前記ロータ40の代わりに用いたバルクフィーダであっても、前記同様の供給動作を実現でき、且つ、前記同様の効果を得ることができる。
10,10-1,10-2,10-3…ケース、13b…案内溝(円弧溝)、13b1…外側円弧面、13b2…内側円弧面、FP1,FP2…平坦面、14…収納室、15…供給通路、15a…取込口、16…取出口、40,40-1,40-2,40-3…ロータ、40d,40d’…永久磁石、VC…円軌道(仮想円)、EC1〜EC3…部品。

Claims (11)

  1. バラ状態の部品を所定向きで取出口に供給するバルクフィーダであって、該バルクフィーダは、
    磁力による吸引が可能な部品をバラ状態で多数個収納するための収納室と、
    収納室の側壁の外側に回転自在に配置されたロータと、
    一方磁極が収納室に向き、且つ、該一方磁極がロータの回転中心と同心の所定円軌道に沿うように間隔をおいてロータに設けられた複数の永久磁石と、
    所定円軌道に沿うように収納室の側壁の内面に下から上に向かって設けられ、且つ、該収納室内の部品を所定向きで収容して同向きで上方に移動させるための円弧状の案内溝と、
    所定円軌道に沿うように案内溝の上端から収納室の上方に向かって設けられ、且つ、案内溝内を移動する所定向きの部品を取込口を通じて取り込んで同向きで上方に移動させるための円弧状の供給通路と、
    供給通路の先端に設けられ、且つ、該供給通路内を移動してその先端に供給された所定向きの部品を外部に取り出すための上面開口の取出口と、を備え、
    各永久磁石の一方磁極の中心は所定円軌道上に位置していて該所定円軌道下で移動する各永久磁石の一方磁極の中心は案内溝内及び供給通路内を向くようになっており、また、各永久磁石の一方磁極が向き合う案内溝の外側と内側には該案内溝を挟むようにして2つの平坦面が面一状態で存在しており、
    供給通路は、収納室の側壁の内面に設けられた円弧溝の開口の上部を閉塞した部分によって形成され、また、案内溝は、円弧溝の開口が閉塞されていない部分によって形成されている。
  2. 請求項1に記載のバルクフィーダにおいて、
    円弧溝は、ロータの回転中心に対応する位置の真下から真上に向かって形成されており、また、供給通路の先端に設けられ取出口は、ロータの回転中心に対応する位置の真上に位置する。
  3. 請求項に記載のバルクフィーダにおいて、
    収納室内に収納される部品が長さ>幅=高さの寸法関係を有する直方体形状であるとき、円弧溝の断面形状は、該部品の幅または高さよりも僅かに大きく、且つ、長さよりも小さな幅及び深さを有する矩形である。
  4. 請求項に記載のバルクフィーダにおいて、
    収納室内に収納される部品が長さ>幅>高さの寸法関係を有する直方体形状であるとき、円弧溝の断面形状は、該部品の高さよりも僅かに大きく、且つ、幅よりも小さな幅と、幅よりも僅かに大きな深さとを有する矩形である
  5. 請求項に記載のバルクフィーダにおいて、
    収納室内に収納される部品が長さ>直径の寸法関係を有する円柱形状であるとき、円弧溝の断面形状は、該部品の直径よりも僅かに大きく、且つ、長さよりも小さな幅及び深さを有する矩形である。
  6. 請求項に記載のバルクフィーダにおいて、
    所定円軌道の曲率半径は、円弧溝の外側円弧面の曲率半径以下で、且つ、内側円弧面の曲率半径以上に設定されている。
  7. 請求項に記載のバルクフィーダにおいて、
    所定円軌道の曲率半径は、所定円軌道の曲率半径=(外側円弧面の曲率半径+内側円弧面の曲率半径)/2、となっている。
  8. 請求項に記載のバルクフィーダにおいて、
    所定円軌道の曲率半径は、(外側円弧面の曲率半径+内側円弧面の曲率半径)/2>所定円軌道の曲率半径>内側円弧面の曲率半径、となっている。
  9. 請求項に記載のバルクフィーダにおいて、
    所定円軌道の曲率半径は、外側円弧面の曲率半径>所定円軌道の曲率半径>(外側円弧面の曲率半径+内側円弧面の曲率半径)/2、となっている。
  10. 請求項1に記載のバルクフィーダにおいて、
    複数の永久磁石は、各々の一方磁極の中心が所定円軌道上に位置するように等角度間隔で配置されている。
  11. 請求項10に記載のバルクフィーダにおいて、
    永久磁石の数は計8個で、該計8個の永久磁石は45度間隔で配置されている。
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