JP4513055B2 - 電子部品の整列方法及び電子部品組立体の製造方法 - Google Patents
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このタイプの部品供給装置として、例えば、図17に示すように、螺旋状の部品搬送路を有するボウルフィーダ102と、ボウルフィーダ102の部品送出部に設けられたリニアフィーダ104と、ボウルフィーダ102に供給するための部品を一時的に所蔵しておくホッパ106と、リニアフィーダ104の最下流側端部において部品を1つずつ取り出して部品取り出しロボット108に供給するエスケープ装置110と、各構成要素の動作を制御するコントローラ112と、を有する部品供給装置100がある。また、リニアフィーダ104の上方には、ボウルフィーダ102により順次送出される部品の整列状態を確保(例えば、後続の部品が前の部品に乗り上げるなどの不都合を未然に防止する)するための押さえ板が設けられている。
しかしながら、この部品供給装置100では、部品が重なり合った状態でリニアフィーダ104に送出されると、押え板によりせき止められて部品が詰まり、リニアフィーダ104による部品搬送に支障が生じてしまう問題がある。
このため、押え板により部品が詰まるという不都合を解消する部品供給装置が提案されている。
すなわち、図18に示すように、この部品供給装置200は、螺旋状の部品搬送路を備えたボウルフィーダ202と、このボウルフィーダ202の部品送出部に設けられた送り用リニアフィーダ204と、を有するものであり、送り用リニアフィーダ204の下流側に透光性の板206が設けられている。また、この板206の上面には、部品の形状、規制された姿勢に適合しかつ部品搬送方向に伸びる凹部208が送り用リニアフィーダ204と連続するように設けられている。また、板206の部品搬送方向下流側に送り用リニアフィーダ204による部品搬送方向と直交する方向に部品を導く部品案内部210が設けられている。また、部品案内部210により導かれた部品をボウルフィーダ202に戻す戻し用リニアフィーダ212が設けられている。さらに、板206に支承されている部品の画像を検出して取り出し可能な部品を識別すべく画像処理を行う画像処理部(図示省略)が設けられている(下記特許文献1参照)。
この部品供給装置200によれば、ボウルフィーダ202から、高い確率で所定の姿勢に規制された部品が送出された場合に、送り用リニアフィーダ204によりこの部品が搬送され、透光性のある板206上に供給される。そして、板206上の部品の画像を画像処理部(図示省略)により検出して、検出画像に基づく画像処理を行って取り出し可能な部品が識別され、取り出し用ロボット(図示省略)により識別された部品が取り出される。また、ツーリング部により規制されるべき姿勢と異なる姿勢で搬送されてきた部品は、取り出し用ロボット(図示省略)による把持が行われず、そのまま部品案内部210により戻し用リニアフィーダ212に導かれるので、ボウルフィーダ202に戻されて再循環され、再び上述の処理が施される(下記特許文献1参照)。このように、部品供給装置200では、押え板が設けられていないため、部品の詰まりを防止できるとともに、押え板を省略したことにより部品が所定の姿勢に整列されていなくても、画像処理部により取り出し可能な部品が識別されるため、部品の表裏(姿勢)を予め揃える必要がない。
すなわち、図19に示すように、部品搬送部300の溝302の底面には、搬送方向に沿って突起状ガイド部304が設けられている。搬送される部品306には凹部306Aが設けられており、この凹部306Aが突起状ガイド部304に係合して部品306が搬送されることにより、部品306の表裏の向きを揃え、かつ部品306の搬送時の姿勢を安定させ搬送時の振動により部品が溝内でがたつくのを防止した状態で、搬送される。また、部品搬送部300の溝302の上部には上部ガイド308が設けられており、この上部ガイド308と搬送される部品306の上面との隙間は、搬送されていく部品306の重なりを防止し、部品表面の凹凸(表裏)を選別する等の機能が必要であるため、制限されていた。例えば、部品306の凹部306Aが上側を向いた状態でリニアフィーダ310によって搬送されると、突起状ガイド部304に乗り上げた部品306は、上部ガイド308に当って部品搬送部300から弾かれて、部品搬送部300に進入させない構造となっており、この構造により部品表面の凹凸(表裏)を選別していた。さらに、上部ガイド308があるリニアフィーダ310では、部品搬送部300の溝内で、搬送中に部品同士が重なり合い、詰まるのを防止するため、部品306の厚み方向に沿った側面に突起がないことが要求されていた(以下、「公知技術」と称する。)。
また、規制されるべき姿勢と異なる姿勢で搬送されてきた部品を排除するため、部品案内部、戻し用リニアフィーダが必要となり、装置が複雑になるという問題がある。さらに、部品の表裏の形状差(凹凸差)が判別できないと使用できないことから、部品の表裏面に形状の違いを出す必要があるが、超小型な部品ではその表裏面に凹凸差を設けることが不可能となる。
また、上記公知技術のパーツフィーダでは、部品搬送時のリニアフィーダの上下振幅を考慮して、部品の上面と上部ガイドの下面との間に上下振幅分(0.10mm)の隙間を設けていたが、部品の乗り上げ、傾きを防止するため、この隙間を0.10mm以下とすると、リニアフィーダの上下振幅を制限することになり、部品の搬送速度が落ちてしまう問題が生じ、このため、この隙間を小さくすることができなかった。この結果、部品の乗り上げ、詰まりを防止することができなかった。
また、部品の凹凸差を0.10mm以下としたことに対応して、突起状ガイド高さを低くしても、部品搬送時のリニアフィーダの上下振幅を0.10mm以下にすることができなかった。リニアフィーダの上下振幅を0.10mm以下にすると、搬送速度が著しく遅くなり、搬送効率が低下するためである。
突起状ガイドの高さを低くしても、リニアフィーダの上下振幅を0.10mm以下にできなければ、部品が突起状ガイドに乗り上げてしまうことになる(リニアフィーダの上下振幅が突起状ガイドの高さよりも高ければ、振動により部品が突起状ガイドに乗り上げてしまう)。したがって、リニアフィーダの部品搬送速度(上下振幅量の限界(0.10mm))を考慮すると、突起状ガイドの高さを0.10mm以下とすることができず、公知技術のリニアフィーダでは部品の凹部の深さ(凹凸差)が0.10mm以下となる超小型の部品には対応できなかった。
また、後続の電子部品の突起部の位置が進行停止手段により進行が止められ前方の電子部品の突起部の位置と異なり、かつ後続の電子部品の突起部が前方の電子部品の突起部の電子部品厚み方向下側に位置する場合には、前方の電子部品の突起部の下側に後続の電子部品の突起部が潜り込み、そのまま後続の電子部品により押圧されて、後続の電子部品の傾斜部を通って前方の電子部品が案内溝から排出される。
さらに、後続する電子部品との関係においては、同様に、突起部の位置関係によって、いずれか一方の電子部品が案内溝上から排出される。
一方、後続の電子部品の突起部の位置が進行停止手段により止められた前方の電子部品の突起部の位置と略同一である場合には、突起部同士が接触した状態で案内溝上に留まり、双方の電子部品が案内溝上から排出されることがない。
以上のように、突起部の位置が異なる複数の電子部品を所定の電子部品搬送装置により搬送した場合に、突起部の位置が略同一である電子部品のみを整列されることができる。この結果、電子部品の両主面(表面又は/及び裏面)に形状差を設けなくても、電子部品の表裏を揃えた状態で複数の電子部品を整列させることができる。
なお、電子部品の他方主面から突起部の突出高さ位置までの厚み方向に沿う寸法が電子部品の厚み寸法の略半分よりも長いため、後続の電子部品の突起部の位置が進行停止手段により止められた前方の電子部品の突起部の位置と異なり、かつ突起部の突出高さ位置が平面状に構成されている場合でも、突起部同士が突き合わさり一方の電子部品が他方の電子部品に乗り上がらなくなることはない。
一方、後続の電子部品の突起部の位置が進行停止手段により止められた前方の電子部品の突起部の位置と略同一である場合には、突起部同士が接触した状態で、双方の電子部品が案内溝上に留まり、案内溝上から排出されることがない。
このように、突起部の位置が略同一となる電子部品(突起部の位置が低い電子部品同士)を整列させることができ、電子部品の両主面(表面又は/及び裏面)に形状差を設けることなく、電子部品の表裏を揃えることができる。
また、電子部品が進行する案内溝は、上部が開口しており、また公知技術のパーツフィーダのように溝に突起状ガイドが形成されていないため、進行する電子部品が案内溝で詰まることがない。
さらに、リニアフィーダを設ける必要がないため、電子部品搬送装置を小型化することができ、また、製造コストも低減することができる。また、リニアフィーダを取り除くことにより、電子部品の搬送速度(進行速度)が低下することもなく、また、表裏面の凹凸差が僅かな超小型の電子部品も何ら問題なく搬送することができる。
なお、前方の電子部品の突起部と略同じ位置(低い位置)にある突起部を備えた後続の電子部品は、前方の電子部品に乗り上げず、突起部同士が接触した状態で案内溝上に留まり、双方の電子部品が案内溝上から排出されることがない。
また、電子部品の他方主面から突起部の突出高さ位置までの厚み方向に沿う寸法が電子部品の厚み寸法の略半分よりも長いため、後続の電子部品の突起部の位置が進行停止手段により止められた前方の電子部品の突起部の位置と異なる場合でも、突起部同士が突き合わり一方の電子部品が他方の電子部品に乗り上がらなくなることはない。
このように、電子部品に案内溝を進行させるだけで、突起部が下側に位置する電子部品のみを整列させることができ、電子部品の両主面(表面又は/及び裏面)に形状差を設けることなく、電子部品の表裏を揃えることができる。
ここで、電子部品組立体としてトリマコンデンサとして用いられる可変コンデンサを例にとり、また、電子部品として可変コンデンサに用いられるロータを例にとり以下に説明する。
なお、電子部品はロータに限られるものではなく、例えば、基板に実装され、あるいはキャリアテープに収納されるダイオードやLCフィルタなどの電子部品であって、表裏を揃える必要があるもの全てが対象となる。
ここで、ロータ12の表面(他方主面)Fから突起部(突起部16の先端部P)16の先端部Pまでの寸法をt1とし、ロータ12の裏面(一方主面)Bから突起部16の先端部(突出高さ位置を意味する。以下、同様)Pまでの寸法をt2とすると、t1≠t2となるように設定されており、本実施形態では、t1>t2となるように設定されている。このように、突起部16は、ロータ12の厚み方向に沿った側面12A上であり側面12Aの厚み方向中央部CLよりもロータ12の裏面Bに偏った位置に形成されている。
また、ロータ12の表面(他方主面)F及び裏面(一方主面)Bから突起部16の先端部Pまでに至る全ての領域には傾斜部m1、m2がそれぞれ形成されている。
なお、図3(B)に示すように、ロータ12の裏面(一方主面)Bから突起部16の先端部Pまでに至る全ての領域には、常に傾斜部m2が形成されている構成に限られることはなく、例えば平面部nが形成されていてもよい。
このロータ12は、エッチング加工により製造されており、表面(他方主面)F・裏面(一方主面)Bの加工時間に差を設けることによって上記突起部16が形成されている。すなわち、図4に示すように、ロータ12の表面(他方主面)F及び裏面(一方主面)Bをマスク材18、18により被覆して、エッチング液を噴射させ、マスク材18以外の部位を溶かして突起部16が形成されている。このとき、ロータ12の側面12Aに、傾斜部m1、m2が形成されるように加工する。
また、エッチング加工により形成されたロータ12の突起部16は、ロータ12の側面12Aの一部が径方向外側に突出して形成されていてもよく、ロータ12の側面12Aの全体が径方向外側に突出して形成されていてもよい。また、この突起部16の先端部Pが尖っている。さらに、突起部16がロータ12の外周(側面)に亘って形成されており、そのロータ厚み方向(図2中矢印A方向)の位置が略同一となっている。なお、突起部16の先端部Pは、尖っている構成に限られるものではなく、例えば平面状や湾曲(曲面)状などに形成されていてもよい。
また、ロータ12の表面(他方主面)側には、ドライバなどの工具によりロータ12を回転させるためのドライバ溝20が形成されている。また、ロータ12のステータ14と対向する面の一部は突出しており、この突出部分22が実質的にロータ電極として機能する。
さらに、ロータ12のステータ14と対向する面の一部には突状部24が形成されており、この突状部24によりロータ12が円滑に回転できるようになっている。
具体的には、図5に示すように、上記切断面が台形状となるロータ12の表面(他方主面)Fの長さをS1、裏面(一方主面)Bの長さをS2とすると、S2>S1が常に成立する。この場合の突起部は、ロータ12の裏面(一方主面)B側に形成された角部Rとなる。
なお、切断面が台形状のロータ12は、表面からのエッチング加工やダイシングなどの加工方法により側面に勾配が形成される。
ここで、突起部16の最も外側に突出している部位(突出高さ位置を意味する。)に平面部vに構成する場合には、ロータ12の表面Fから突起部16の平面部vのうち最も表面Fに近い部位v1までの厚み方向に沿う寸法aがロータ12の厚み寸法Tの略半分(T/2)よりも長くなるように構成する必要がある。
なお、図15(B)に示すように、ロータ12の傾斜部m1の一部には、後方ロータ12Y(図11参照)が前方のロータ12X(図11参照)に乗り上げない等の問題が生じない範囲で、平面部cが形成されていてもよい。
さらに、図15(C)に示すように、ロータ12の突起部16の最も外側に突出している部位(突出高さ位置を意味する。)を湾曲部xに形成してもよい。
なお、このステータ14は、積層セラミックコンデンサを形成する方法に準じて、電極層とセラミック誘電体層を積層して焼結する方法により製造することが可能であるが、その製造方法はこれに限られるものではない。
ここで、ばね作用部34は、例えば、プレス加工などの方法により、金属カバー30の上面を、平坦ではなく、調整穴32の周縁部の方がその周囲よりも低くなるような傾斜を有する形状に加工されており、ロータ12をステータ14側に付勢するようなばね性を持たせるように構成されている。
なお、ばね作用部34は、上記の方法に限られず、公知の種々の方法により形成することが可能であり、例えば、ロータ12の調整穴32の周縁部に、放射状に複数の切込みを設けることにより、金属カバー30の上面に、ロータ12をステータ14に付勢させるようなばね性を持たせることも可能である。
さらに、金属カバー30には、可動側電極であるロータ12と導通する端子部36が形成されている。
ボウル54の内周面には、部品搬送部がボウル底面から上方に向かって螺旋状に形成されている。この部品搬送部は、上部が開口して形成されロータ12が進行する案内溝62と、案内溝62の一方の端部(ボウル54の上方側の端部)に案内溝62を塞ぐように設けられたストッパ(進行停止手段)74と、を備えている。また、案内溝62の底面(ガイド手段)62Aは、水平面Lに対してボウル54の底面に向かって傾斜(下り傾斜、傾斜角度α)している。このロータ搬送装置52によれば、振動機56によりボウル54が振動し、ボウル54の底面から上方に向かってロータ12が案内溝62に沿って進行する。
ここで、案内溝62の深さ寸法(本実施形態ではD)は、案内溝62を進行するロータ12の厚み寸法(本実施形態ではT)以下であり、かつ、案内溝62の深さ寸法は、ロータ12の表面(他方主面)F又は裏面(一方主面)Bから突起部16の先端部Pまでの寸法(本実施形態ではt1、t2)のうち短い方の寸法(本実施形態ではt2)以上となるように、設定されている。
なお、ボウル54の近傍に、風圧手段(図示省略、ガイド手段)を設け、案内溝62から排出されたロータ12をボウル54の底面に落下させるように構成してもよい。
なお、電子部品組立体製造装置50による電子部品組立体10の製造方法は、大きく分けて、電子部品搬送装置52による搬送工程と、組立装置70による組立工程と、から成り、それぞれについて詳細に説明する。
図6乃至図9に示すように、振動機56が作動するとボウル54が振動する。ボウル54が振動すると、ボウル54の内部に供給されているロータ12が案内溝62の溝面62Aをボウル底面から上方に向かって進行する(進行工程)。このとき、ボウル54の内部には複数のロータ12が供給されており、突起部16の位置がバラバラな状態(ロータ12の表裏が揃っていない状態)で一列となって連続的に進行していく。
ここで、案内溝62の深さ寸法Dがロータ12の表面(他方主面)F又は裏面(一方主面)Bから突起部16の先端部Pまでの寸法(本実施形態ではt1、t2)のうち短い方の寸法(本実施形態ではt2)以上となるように設定されているため、突起部16が下側に位置するロータ12が案内溝62を進行する場合でも、ロータ12がボウル54の振動により案内溝62からこぼれ落ちてしまうことを防止できる。
図11に示すように、ロータ12が案内溝62の溝面を進行していくと、やがて先頭(1番目)のロータ12X(12)が案内溝62の端部を塞いだストッパ74に接触し、このロータ12X(12)の進行が阻止される。これにより、後続(2番目)のロータ12Y(12)が先頭のロータ12X(12)に接触する。このとき、先頭(1番目)のロータ12X(12)の突起部16が厚み方向中央部CLよりも下側(溝面側)に位置しており、後続(2番目)のロータ12Yの突起部16が厚み方向中央部CLよりも上側(開口側)に位置しており、かつ、ロータ12の表面Fから突起部16の先端部Pまでに至る領域に傾斜部m1が形成されていれば、後続(2番目)のロータ12Y(12)が先頭のロータ12X(12)の突起部16によりガイドされる形で先頭(1番目)のロータ12X(12)の傾斜部m1を通過してロータ12X(12)に乗り上げる。
ここで、案内溝62の深さ寸法Dがロータ12の厚み寸法T以下となるように設定されているため、先頭(1番目)のロータ12X(12)に乗り上げた後続(2番目)のロータ12Y(12)は、さらにボウル54の振動により搬送される後続のロータ12Zの推進力も加わることにより、案内溝62から排出される(排出工程)。案内溝62から排出された後続(2番目)のロータ12Y(12)は、案内溝62の溝面62Aがボウル54の底面に向けて下り傾斜しているため、そのままボウル54の底面に落下する。ボウル54の底面に落下した後続(2番目)のロータ12Y(12)は、ボウル54の振動により再度、案内溝62を進行する(再送工程)。
換言すれば、各ロータ12の突起部16の厚み方向の位置(高さ)が異なると、表裏が揃って並んだロータ12の一部が案内溝62から排出されたり、表裏が逆になっているロータ12の一部が案内溝62から排出されないことがあり、不適切になる。
このように、突起部16の位置が略同一となるロータ12だけが案内溝62に留まり、整列されていく(図13参照)。
換言すれば、図16に示すように、突起部16の突出高さ位置に平面部vが形成されており、かつ、ロータ12の表面Fから突起部16の平面部vのうち最も表面Fに近い部位v1までの厚み方向に沿う寸法aがロータ12の厚み寸法Tの略半分(T/2)以下に構成されていれば、2つのロータ12が表裏を逆にして並んだ場合であっても、各ロータ12の平面部v同士が付き合わさり、一方のロータ12が他方のロータ12に乗り上がらなくなり、案内溝62から排出させることができず、不適切となる。
また、従来の部品搬送装置と異なり、リニアフィーダ310(図19参照)が不要なり、装置全体を小型化することができると共に、装置のコストも低減させることができる。さらに、従来の部品搬送装置のように、案内溝302に、ロータ12の凹部に係合する突起状ガイド部304(図19参照)を形成する必要が無く、さらに装置の製造コストを低減させることができる。また、リニアフィーダ310(図19参照)が設けられていないため、ロータ12の搬送速度(進行速度)が低下することもなく、また、表裏面(両主面)の凹凸差が僅かな超小型のロータ12も何ら問題なく搬送することができる。
また、ロータ12が進行する案内溝62は、上部が開口しており、また公知技術のパーツフィーダのように溝に突起状ガイド部304(図19参照)が形成されていないため、進行するロータ12が案内溝62内で詰まることがない。
図10に示すように、複数のロータ12が案内溝62に整列されると、駆動手段(図示省略)により吸引ノズル72が駆動され、案内溝62上に整列されたロータ12を空気吸引力により吸引ノズル72に吸着させ、組立位置まで移動させられる。この組立位置では、既にステータ14が載置されており、吸引ノズル72より、ロータ12がステータ14の上に搭載される(搭載工程)。ステータ14の上にロータ12が搭載されると、吸引ノズル72により金属カバー30を、ロータ12の上方からロータ12がステータ14に圧接するように取り付けられる(取付工程)。このとき、金属カバー30の一部がステータ14に係合されて、可変コンデンサ10が製造される。
12 ロータ(電子部品)
16 突起部
52 ロータ搬送措置(電子部品搬送装置)
54 ボウル(振動体)
56 振動機(振動体)
62 案内溝
62A 底面(ガイド手段)
74 ストッパ(進行停止手段)
Claims (6)
- 電子部品が進行すると共に上部が開口した案内溝と、前記電子部品の進行を停止する進行停止手段と、を有する振動体、を備えた電子部品搬送装置を用いて、前記電子部品を搬送し整列させる電子部品の整列方法であって、
前記電子部品は、電気的特性を有し、
前記電子部品の厚み方向に沿った側面上であり前記側面の厚み方向中央部よりも前記電子部品の両主面のうち一方主面に偏った位置には、前記側面から突出し前記電子部品の厚み方向に沿う位置が略同一となる突起部が形成され、
前記電子部品の両主面のうち他方主面から前記突起部の突出高さ位置までに至る領域の少なくとも一部には傾斜部を有し、
前記電子部品の前記他方主面から前記突起部の突出高さ位置までの厚み方向に沿う寸法が前記電子部品の厚み寸法の略半分よりも長いものであり、
前記振動体に供給された前記電子部品が前記案内溝を進行する進行工程と、
前方の前記電子部品の進行を前記進行停止手段で停止すると共に、前方の前記電子部品に後続の前記電子部品を押し付けて、前記突起部が高い位置にある一方の前記電子部品を前記突起部が低い位置にある他方の前記電子部品に乗り上げさせることにより一方の前記電子部品を前記案内溝から排出する排出工程と、
を有することを特徴とする電子部品の整列方法。 - 前記突起部の突出高さ位置には、前記電子部品の前記両主面に対して直交する面又は部位がないことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の整列方法。
- 前記電子部品の厚み方向に切断した切断面の形状が台形状であることを特徴とする請求項2に記載の電子部品の整列方法。
- 前記電子部品は、可変コンデンサを構成し可動側電極として機能するロータであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子部品の整列方法。
- 前記案内溝から排出された一方の前記電子部品を前記振動体に戻し、前記案内溝上を再度進行させる再送工程を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子部品の整列方法。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子部品の整列方法により整列した前記電子部品を用いて電子部品組立体を製造する電子部品組立体の製造方法であって、
整列した前記電子部品を取り出して、前記電子部品組立体を構成する被搭載部材に搭載する搭載工程と、
前記電子部品を前記被搭載部材に対して圧接させるように取付部材を前記電子部品又は/及び前記被搭載部材に取り付ける取付工程と、
を有することを特徴とする電子部品組立体の製造方法。
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