JP4910284B2 - 方向選別装置および方向選別方法 - Google Patents

Description

本発明は、方向選別装置、特に、チップインダクタなどのチップ状の電子部品を供給する装置において、上下面および前後を揃えた状態に分別する方向選別装置および方向選別方法に関する。

チップ状電子部品（コンデンサ、インダクタ、抵抗など）を出荷する場合、テーピング方式による供給方法が主流である。テーピング方式による供給方法は、チップ状電子部品を、例えば振動式ボールフィーダで一列に整列させて搬送し、テープの凹部に１個づつ装填してテーピング電子部品連を製造し、これをリールに巻いて出荷している。

ここに、チップ状電子部品は基本的には直方体形状である。そして、チップ状電子部品の中には、例えば狭偏差の高周波インダクタのように、部品の実装方向の違いによってインダクタンス値が変化するために、上面を必ず上にした状態で、かつ、部品の前後方向も揃えた状態でテープの凹部に装填する必要のあるものが存在する。そのため、チップ状電子部品を方向選別装置で適正な方向に揃えた状態で、テープの凹部に装填してテーピング電子部品連を製造することが必要となる。

この種の方向選別装置として、従来より、振動式ボールフィーダ内に光反射式のセンサと噴気などのチップ排除手段とを設けた装置が知られている（特許文献１参照）。あるいは、チップ状電子部品を１列搬送する搬送路の途中に、光反射式のセンサと噴気などのチップ排除手段とを設けた装置が知られている（特許文献２参照）。

例えば、特許文献２に記載の装置は、図４に示すように、直線搬送路６１、検出タイミング用センサ６２、マーク検出用センサ６３および空気噴出手段６５を備えている。そして、直線搬送路６１上を１列整列搬送中のチップ状電子部品１の前端部分を、検出タイミング用センサ６２によって検知し、電子部品１が検出位置に到達したことを確認した後、マーク検出用センサ６３が電子部品１上面の方向識別マーク２の有無を読取る。このマーク２の有無によって方向を認識し、適正な方向に揃っている電子部品１はそのまま通過させ、不適正な方向の電子部品１は空気噴出手段６５の圧縮空気によって搬送路６１上から排除するようにしている。

ここで、チップ状電子部品１の前端部分の検知には、光が反射し易い電極部分と光が反射し難い母体部分（セラミック部分）との境界を検知している。しかし、検出タイミング用センサ６２が反射型センサであるため、電子部品１の色や表面状態や汚れによる影響を受け易く、電極の「銀色」と母体の「白色」とを安定して判別することができなかった。このため、マーク検出用センサ６３でマーク２を読み取るタイミングがずれてしまい、不適正な方向の電子部品１がそのまま通過したり、適正な方向の電子部品１を排除したりする不具合が発生していた。

また、検出タイミング用センサ６２として用いられている反射型センサは、光源部と受光部が一体型であるため、センサ自体が大きい。従って、小形のチップ状電子部品１に対して正確なタイミングで検知することが難しく、また、検出タイミング用センサ６２の取り付けも困難であった。この結果、チップ状電子部品１の小形化とともに、高速で、しかも連続して繋がった状態で搬送されるチップ状電子部品１を、適正に選別することが困難になってきていた。
特開平１０−２６５０３１号公報 特開２００３−１１２８１５号公報

そこで、本発明の目的は、高速で誤選別がなく、チップ状電子部品の上下面および前後方向を揃えることが可能な方向選別装置および方向選別方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る方向選別装置は、
（ａ）側壁および搬送方向に低下する階段状の段部を設けた搬送面を有し、チップ状電子部品を所定方向に一列に整列搬送させる搬送路と、
（ｂ）前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側に配置され、前記段部の直前に位置するチップ状電子部品に設けられた方向マークを検出するためのマーク検出用センサと、
（ｃ）前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側の側壁に設けられ、前記段部の直前に位置するチップ状電子部品を選択的に排出するための空気噴出孔と、
（ｄ）互いに別体の光源部および受光部からなり、光源部および受光部のいずれか一方が前記空気噴出孔内に配置され、前記段部の直前に位置するチップ状電子部品の前端位置を検出するための前端位置検出用センサと、
（ｅ）前記前端位置検出用センサからの信号と前記マーク検出用センサからの信号とに基づいて、前記空気噴出孔から噴出される圧縮空気をＯＮ／ＯＦＦする圧縮空気制御手段と、
を備えたことを特徴とする。前端位置検出用センサとしては、透過型センサなどが用いられる。

また、本発明に係る方向選別方法は、
（ｆ）チップ状電子部品を搬送路上を所定方向に一列に整列搬送する途中で、前記搬送路に設けた搬送方向に低下する階段状の段部によって先行するチップ状電子部品と後続のチップ状電子部品の間に隙間を発生させる工程と、
（ｇ）互いに別体の光源部および受光部からなる前端位置検出用センサによって前記段部の直前に位置するチップ状電子部品の前端位置を検出すると共に、前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側に配置されたマーク検出用センサによって前記段部の直前に位置するチップ状電子部品に設けられた方向マークを検出する工程と、
（ｈ）前記前端位置検出用センサからの信号と前記マーク検出用センサからの信号とに基づいて、前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側の側壁に設けられた空気噴出孔から圧縮空気を噴出して前記段部の直前に位置するチップ状電子部品を選択的に排出する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、チップ状電子部品を搬送路上を所定方向に一列に整列搬送する途中で、搬送路に設けた搬送方向に低下する階段状の段部によって先行するチップ状電子部品と後続のチップ状電子部品の間に隙間を発生させると共に、互いに別体の光源部および受光部からなる前端位置検出用センサを用いて、前記段部の直前に位置するチップ状電子部品の前端位置を検出するようにしているので、高速で誤選別がなく、チップ状電子部品の上下面および前後方向を揃えることが可能となる。

以下に、本発明に係る方向選別装置および方向選別方法の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１は方向選別装置を備えたテーピング装置の概略構成図である。テーピング装置１０は、振動式ボールフィーダ（パーツフィーダ）１１と、直線状の振動式リニアフィーダ１２と、リニアフィーダ１２から受け取ったチップ状電子部品をテープ１４の凹部１４ａに装填するロータ１３とを備えている。

パーツフィーダ１１には、チップ状電子部品が投入される。チップ状電子部品は、パーツフィーダ１１内を周回しながら周知の機構により整列され、リニアフィーダ１２へ供給される。

リニアフィーダ１２は三つのブロックからなり、第１ブロック１６は、パーツフィーダ１１から供給されたチップ状電子部品の上面が揃うように、裏向き状態のチップ状電子部品を表向き状態にするブロックである。第２ブロック１７は、第１ブロックで漏れた裏向き状態のチップ状電子部品を、空気噴出手段によってリニアフィーダ１２から排除し、パーツフィーダ１１に戻すブロックである。第３ブロック１８は本発明に係る方向選別装置からなるものであり、チップ状電子部品の前後方向が揃うように、不適正な方向のチップ状電子部品を空気噴出手段によってリニアフィーダ１２から排除し、パーツフィーダ１１に戻すブロックである。

図２に示すように、方向選別装置（第３ブロック）１８は、直線状の振動式リニアフィーダ１２と、前端位置検出用センサ（検出タイミング用センサ）２２と、マーク検出用センサ２３と、空気噴出手段２６と、圧縮空気制御手段３０とを備えている。

リニアフィーダ１２は搬送面１２ａと側壁１２ｂとを有し、チップ状電子部品１を所定方向に一列に整列搬送する。リニアフィーダ１２の搬送面１２ａの途中には、段部１２ｃが設けられている。

マーク検出用センサ２３は段部１２ｃの直前の搬送面１２ａ上方に配置され、チップ状電子部品１の上面に設けられた方向識別マーク２を検出する。マーク検出用センサ２３には、光源部と受光部が一体の反射型センサが使用されている。

空気噴出手段２６は、圧縮空気源（図示せず）と、ソレノイドバルブ２７と、ソレノイドバルブ２７を介して圧縮空気源に連通した空気管２４とで構成されている。空気管２４の先端部は、リニアフィーダ１２の段部１２ｃ直前の側壁１２ｂに設けた空気噴出孔２５に連結している。この空気噴出手段２６は、リニアフィーダ１２上のチップ状電子部品１を選択的に排出するため、空気噴出孔２５から圧縮空気を噴出させる。

前端位置検出用センサ（検出タイミング用センサ）２２は、互いに別体の光源部２２ａおよび受光部２２ｂからなる透過型センサである。光源部２２ａは図３に示すように、空気噴出孔２５内に埋め込まれて取り付けられている。空気噴出孔２５は横断面が円形の、例えば寸法Ａが０．６ｍｍ、寸法Ｂが０．３ｍｍの段付き孔である。空気噴出孔２５の寸法Ａの部分の内径は、光源部２２ａのファイバ４１の外径より若干大きく設計されている。空気噴出孔２５の噴出方向の中心と光源部２２ａの軸心とは同心となるように設定されている。この光源部２２ａの軸心は、リニアフィーダ１２の搬送面１２ａに略平行に配置されている。空気噴出孔２５の寸法Ａの部分に光源部２２ａのファイバ４１を配置する際には、その先端面が寸法Ｂの部分から寸法Ｃの隙間を確保した状態で取り付けられる。これにより、前端位置検出用センサ２２は空気噴出孔２５と同じ位置で検出することを可能とし、空気噴出孔２５は内部に光源部２２ａのファイバ４１を配置した状態でも、圧縮空気を噴出することができる。

一方、受光部２２ｂは、リニアフィーダ１２を間にして光源部２２ａに対向している。前端位置検出用センサ２２はリニアフィーダ１２上のチップ状電子部品１の前端位置を検出するためのものである。

圧縮空気制御手段３０は、前端位置検出用センサ２２からの信号Ｓ２とマーク検出用センサ２３からの信号Ｓ３とに基づいて、空気噴出孔２５から噴出される圧縮空気をＯＮ／ＯＦＦする。

次に、以上の構成からなる方向選別装置１８の動作を説明する。

チップ状電子部品１はリニアフィーダ１２の搬送面１２ａ上を数珠繋ぎになって所定方向に一列に整列搬送されてくる。搬送面１２に設けた段部１２ｃに達したチップ状電子部品１は段部１２ｃによって前方に傾いて下段に滑り落ち、後続のチップ状電子部品１との間に隙間を発生させる。

前端位置検出用センサ２２は透過型センサであるため、チップ状電子部品１とチップ状電子部品１の隙間を検出する。段部１２ｃの働きによりチップ状電子部品１相互間の間隔が広くなっているので、光源部２２ａから出射した光は確実に受光部２２ｂに入射する。

次に、後続のチップ状電子部品１が搬送されてきて、その前端が光源部２２ａから出射した光を遮光する。この前端位置検出用センサ２２の光が遮光された時点でチップ状電子部品１の前端位置を検知し、前端位置検出用センサ２２は検知信号Ｓ２を圧縮空気制御手段３０に送る。

前端位置検出用センサ２２がチップ状電子部品１の前端位置を検知したタイミングで、マーク検出用センサ２３によってチップ状電子部品１の上面に設けられた方向識別マーク２の有無を検出する。マーク検出用センサ２３は反射型のセンサであり、例えば方向識別マーク２がある（光が反射する）場合は、不適正な方向のチップ状電子部品１としてＮＧの信号Ｓ３を圧縮空気制御手段３０に送る。圧縮空気制御手段３０は、前端位置検出用センサ２２からの検知信号Ｓ２とマーク検出用センサ２３からのＮＧの信号Ｓ３とに基づいて、ソレノイドバルブ２７へ駆動信号が出される。ソレノイドバルブ２７はＯＮ状態となり、リニアフィーダ１２の側壁１２ｂに設けられた空気噴出孔２５から圧縮空気を噴出してリニアフィーダ１２上のチップ状電子部品１を選択的に排出する。

逆に、方向識別マーク２がない（光が反射しない）場合は、適正な方向のチップ状電子部品１としてマーク検出用センサ２３はＧＯＯＤの信号Ｓ３を圧縮空気制御手段３０に送る。圧縮空気制御手段３０は、前端位置検出用センサ２２からの検知信号Ｓ２とマーク検出用センサ２３からのＧＯＯＤの信号Ｓ３とに基づいて、ソレノイドバルブ２７へ駆動信号を出さない。ソレノイドバルブ２７はＯＦＦ状態となり、リニアフィーダ１２の側壁１２ｂに設けられた空気噴出孔２５から圧縮空気は噴出せず、リニアフィーダ１２上のチップ状電子部品１はそのまま通過する。

以上の構成からなるテーピング装置１０は、チップ状電子部品１をリニアフィーダ１２上を所定方向に一列に整列搬送する途中で、リニアフィーダ１２に設けた段部１２ｃによってチップ状電子部品１とチップ状電子部品１の間に隙間を発生させると共に、互いに別体の光源部２２ａおよび受光部２２ｂからなる前端位置検出用センサ２２を用いて、リニアフィーダ１２上のチップ状電子部品１の前端位置を検出するようにしているので、高速で誤選別がなく、チップ状電子部品１の上下面および前後方向を揃えることが可能となる。

表１は、方向選別装置１８を評価した結果を示す表である。比較のために、表１には、従来の方向選別装置６０（図４参照）の評価結果も併せて記載している。チップ状電子部品１のサイズは、長さが０．６ｍｍ、幅が０．３ｍｍ、厚みが０．３ｍｍであり、評価数は各１５万個である。

表１より、実施例は従来例と比べて、処理能力が２５５個／分から５２９個／分になると共に、カメラＮＧ率（方向選別装置が誤選別した割合）が９．６２％から０．６７％に改善されている。

また、図４の従来の方向選別装置６０を使用した場合、誤選別防止のために、２台の方向選別装置６０をリニアフィーダ１２に沿って縦列配置し、２度の方向選別を行っていた。これに対して、本実施例の方向選別装置１８を使用した場合は、選別精度が向上したことにより、１台の方向選別装置１８で正確に選別を行うことができ、テーピング装置の小型化を図ることができる。

なお、本発明は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば前記実施例では、前端位置検出用センサ（検出タイミング用センサ）２２の光源部２２ａを空気噴出孔２５内に配置したが、受光部２２ｂを空気噴出孔２５内に配置してもよい。

本発明に係る方向選別装置の一例を備えたテーピング装置を示す概略構成図。 図１に示した方向選別装置を示す構成図。 図２に示した前端位置検出用センサの取り付け説明図。 従来の方向選別装置を示す構成図。

符号の説明

１２…リニアフィーダ
１２ａ…搬送面
１２ｂ…側壁
１２ｃ…段部
１８…方向選別装置
２２…前端位置検出用センサ
２２ａ…光源部
２２ｂ…受光部
２３…マーク検出用センサ
２５…空気噴出孔
３０…圧縮空気制御手段

Claims (5)

1. 側壁および搬送方向に低下する階段状の段部を設けた搬送面を有し、チップ状電子部品を所定方向に一列に整列搬送させる搬送路と、
   前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側に配置され、前記段部の直前に位置するチップ状電子部品に設けられた方向マークを検出するためのマーク検出用センサと、
   前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側の側壁に設けられ、前記段部の直前に位置するチップ状電子部品を選択的に排出するための空気噴出孔と、
   互いに別体の光源部および受光部からなり、光源部および受光部のいずれか一方が前記空気噴出孔内に配置され、前記段部の直前に位置するチップ状電子部品の前端位置を検出するための前端位置検出用センサと、
   前記前端位置検出用センサからの信号と前記マーク検出用センサからの信号とに基づいて、前記空気噴出孔から噴出される圧縮空気をＯＮ／ＯＦＦする圧縮空気制御手段と、
   を備えたことを特徴とする方向選別装置。
2. さらに、チップ状電子部品を前記搬送路に送り込む前にチップ状電子部品の上面が揃うようにするブロックを備えたこと、を特徴とする請求項１に記載の方向選別装置。
3. 前記前端位置検出用センサが透過型センサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方向選別装置。
4. チップ状電子部品を搬送路上を所定方向に一列に整列搬送する途中で、前記搬送路に設けた搬送方向に低下する階段状の段部によって先行するチップ状電子部品と後続のチップ状電子部品の間に隙間を発生させる工程と、
   互いに別体の光源部および受光部からなる前端位置検出用センサによって前記段部の直前に位置するチップ状電子部品の前端位置を検出すると共に、前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側に配置されたマーク検出用センサによって前記段部の直前に位置するチップ状電子部品に設けられた方向マークを検出する工程と、
   前記前端位置検出用センサからの信号と前記マーク検出用センサからの信号とに基づいて、前記搬送路の前記段部よりも搬送方向上流側の側壁に設けられた空気噴出孔から圧縮空気を噴出して前記段部の直前に位置するチップ状電子部品を選択的に排出する工程と、
   を備えたことを特徴とする方向選別方法。
5. さらに、チップ状電子部品を前記搬送路に送り込む前にチップ状電子部品の上面が揃うようにする工程を備えたこと、を特徴とする請求項４に記載の方向選別方法。

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