JP4967418B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品を振動により正常な姿勢で移送することが可能な部品供給装置に関する。

従来、部品に対して振動を与えることにより、部品を整列させるとともに、部品の供給を行う部品供給装置の一つとしてパーツフィーダがよく知られている。このパーツフィーダは、部品に振動を与えることにより部品の姿勢を整え、次工程に供給することができる。

特許文献１には、前後の向きが不良な部品が多くても、十分な部品供給能力を確保できる振動式部品供給装置について開示されている。この特許文献１記載の振動式部品供給装置においては、移送されてくる部品の先端をセンサで検出し、特徴部が検出されない場合に正常でない姿勢と判定して、ノズルからエアーを噴出し、エアー噴射によるモーメントで部品の前後向きを反転させて移送路から排除させずに排出端に対して整列供給できるようにしている。
特開２００３−３００６１３号公報

しかしながら、特許文献１記載の振動式部品供給装置等においては、センサからの信号に応じてエアー噴射を行っているため、その判定機構と制御システムとが必要となり機構が複雑となる。また、処理時間がかかって高速搬送を実現することも困難となる。また、特徴部が検出されない部品の搬送状態は、かならずしも一律に整っているわけではないため、部品を移送路から排除させない構成を採用すると、次工程に影響を及ぼす可能性がある。

本発明の目的は、部品の姿勢を確実に一律に整理することができるとともに機構の複雑化を回避することができる部品供給装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

（１）
本発明に係る部品供給装置は、部品貯留部から供給される部品に振動を付与し直線状の搬送路上を移送させる部品供給装置であって、部品を移送するために搬送路上に設けられ、部品の外形に対応した凹形状を有し、部品を所定の姿勢に保持しつつ移送することが可能な搬送溝と、搬送路を移送される部品に対して気体を噴射させることが可能なエアー噴出部と、を含み、エアー噴出部は、部品が所定の姿勢で移送されていない場合、当該エアー噴出部からの気体の噴出により当該部品を搬送路上から排除することができるものである。

本発明に係る部品供給装置においては、部品が所定の姿勢で移送されている場合、エアー噴出部からの気体の噴出に対して搬送溝の凹形状に部品がはまり込むので当該部品を保持することができ、部品に振動を付与し直線状の搬送路上を移送させて次工程に供給することができる。一方、部品が所定の姿勢で移送されていない場合、搬送溝の凹形状内に部品が保持されず、凹形状の外側に当該部品が位置することとなり、エアー噴出部からの気体の噴出により部品を排除することができる。

この場合、部品が所定の姿勢で移送されている場合には、部品が溝にはまり込むので当該部品が保持されつつ、移送される。それにより、エアー噴出部から当該部品に向けてエアーが噴出された場合でも、当該部品は搬送溝により保持されているので、搬送路上から排除されない。一方、部品が所定の姿勢で移送されていない場合には、搬送溝の凹形状により当該部品が保持されない。したがって、エアー噴出部により当該部品にエアーが噴出されることにより、所定の姿勢でない部品を搬送路上から排除することができる。その結果、所定の姿勢に整列された部品のみを次工程に供給することができる。さらに、エアー噴出部において部品の姿勢を判定する判定機構が不要となるため、機構の複雑化を回避することができる。

（２）
凹形状は、部品が所定の姿勢で移送されている場合、部品の移送方向に対して部品の両側面および底面を保持可能な形状である。

この場合、部品が所定の姿勢の状態であれば、当該部品の底面および両側面が凹形状により確実に保持されるので、エアー噴出部からエアーが噴出された場合でも、搬送溝から部品が排除されず、適切に次工程に部品を搬送することができる。

（３）
凹形状は、搬送路を形成する水平面に対して部品の移送方向に沿って水平面より凹形状の底面が移送方向下流側に向かって徐々に深くなっていく。

この場合、部品が所定の姿勢の状態であれば、徐々に深くなる底面を有する凹形状に保持されていき、部品が所定の姿勢でない状態であれば、部品が凹形状に保持されず、搬送溝の外側に在することとなる。それにより、所定の姿勢で保持された部品のみを次工程に供給することができ、所定の姿勢でない部品を適切に排除することができる。

（５）
エアー噴出部は、部品の両側面および底面を覆った状態で保持可能な搬送路上の位置に対応して設けられてもよい。

この場合、部品の両側面および底面を包囲可能な形状にある状態の搬送路の位置にエアー噴出部が設けられるので、所定の姿勢の部品に対してエアーが噴射された場合、部品が所定の姿勢の状態であれば排除されることなく、適切に次工程に搬送することができる。

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。本発明に係る部品供給装置の一例として、微小な部品を搬送する微小部品供給装置に適合させた場合について説明を行う。

（一実施の形態）
図１および図２は、本発明に係る一実施の形態に係る微小部品供給装置１００の一例を示す模式的斜視図である。図１は微小部品供給装置１００の上面を示し、図２は微小部品供給装置１００の側面を示す。

図１および図２に示すように、微小部品供給装置１００は、パーツフィーダ２００、リニアフィーダ３００およびステージ９００を含む。

また、図２に示すように、パーツフィーダ２００は、ボウル状搬送部２１０と圧電式振動部２２０とを含む。

本実施の形態における微小部品供給装置１００においては、ステージ９００上にパーツフィーダ２００およびリニアフィーダ３００が設けられる。パーツフィーダ２００の微小部品排出部２１１には、リニアフィーダ３００の微小部品搬入部３１１が接続されている。さらに、リニアフィーダ３００の微小部品還流路３１７には、パーツフィーダ２００の受け入れ路２１７が接続されている。

パーツフィーダ２００の圧電式振動部２２０により発振された振動が、圧電式振動部２２０の上部に載置されたボウル状搬送部２１０に与えられる。ボウル状搬送部２１０内には、ボウル状搬送部２１０の内周に沿って螺旋状の微小部品搬送路が設けられる（図１参照）。ボウル状搬送部２１０の中央底部に微小部品８００（図３参照）が供給され、圧電式振動部２２０からの振動により微小部品８００が螺旋状の搬送路上を搬送され、微小部品排出部２１１からリニアフィーダ３００の微小部品搬入部３１１に与えられる。

また、リニアフィーダ３００には、圧電式振動部３０２が設けられており、圧電式振動部３０２により発振された振動が、リニアフィーダ３００の各搬送路に与えられる。それにより、微小部品供給装置１００は、微小部品供給装置１００の次工程に微小部品８００を供給することができる。

また、リニアフィーダ３００の搬送路内において所定姿勢に整理されなかった微小部品８００が存在する場合、または次工程においてトラブルが生じて次工程側に微小部品８００を搬送させないようにする場合、還流部材により微小部品８００が、微小部品還流路３１７からパーツフィーダ２００の受け入れ路２１７を介してボウル状搬送部２１０の中央底部に戻される。

次に、図３は本実施の形態において搬送される微小部品８００の形状の一例を示す模式的斜視図である。

図３に示すように、微小部品８００は、長さＬ、高さＨ、幅Ｂを有する直方体からなる。長さＬ、高さＨおよび幅Ｂの関係は、Ｈ＜Ｂ＜Ｌの関係を有する。このように、微小部品８００は平板状の微小部品からなる。

また、微小部品供給装置１００は、微小部品８００の一方の面に電極が形成されたものである場合が多く、一般に微小部品８００の大きさは、長さＬが３．２ｍｍ〜８ｍｍ程度であり、幅Ｂが２．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度であり、高さＨが０．８ｍｍ〜１．７ｍｍ程度である。

次に、図４はリニアフィーダ３００の詳細を示す側面図である。

リニアフィーダ３００は、防振台３０１、圧電式振動部３０２、振動伝達部３０３、第１搬送部材３２０、第２搬送部材３３０、接続部材３４０、第３搬送部材３５０およびエアー噴出部４１０（図示せず）を含む。

図４に示すように、防振台３０１の上部には、圧電式振動部３０２が複数の防振用板ばね３８０により保持される。圧電式振動部３０２の上部には、振動伝達部３０３が複数の板ばね３９０により保持される。振動伝達部３０３の上部には、第１搬送部材３２０が固定され、第１搬送部材３２０の一端側には、第２搬送部材３３０が接続され、第１搬送部材３２０の側面には、接続部材３４０が併設される。第１搬送部材３２０には、エアー噴出部４１０（図示せず）が設けられる。また、第１搬送部材３２０には複数の板ばね３６０を介して第３搬送部材３５０が設けられる。

以上の構成により、圧電式振動部３０２により発振された振動は、板ばね３８０により第１搬送部材３２０および第２搬送部材３３０に伝えられ、さらに板ばね３６０により第３搬送部材３５０に伝えられる。

次いで、図５および図６は第１搬送部材３２０、第２搬送部材３３０、接続部材３４０および第３搬送部材３５０の詳細を説明するための図である。図５は上面を示し、図６は側面を示す。

図５に示すように、第１搬送部材３２０は、微小部品搬入部３２１、傾斜搬送部３２２、搬送部３２３、姿勢一律搬送溝部３２４およびエアー噴出部４１０からなる。微小部品搬入部３２１には微小部品搬入路３１１が設けられ、傾斜搬送部３２２には微小部品傾斜搬送路３１２が設けられ、搬送部３２３には微小部品搬送路３１３が設けられ、姿勢一律搬送溝部３２４には搬送溝３１４が設けられる。搬送溝３１４の下流部には、第１搬送部材３２０を形成する水平面上において、搬送溝３１４に交差するようにエアー噴出部４１０が設けられる。この搬送溝３１４およびエアー噴出部４１０の詳細については後述する。また、搬送溝３１４から直線状に接続された第２搬送部材３３０には、搬送路３１５が設けられる。さらに、第１搬送部材３２０に併設された接続部材３４０には、搬送溝３１４に設けられたエアー噴出部４１０の位置から排出された微小部品８００の搬送が可能なように搬送路３１６が設けられる。

第３搬送部材３５０には、微小部品搬入路３１１、微小部品傾斜搬送路３１２、微小部品搬送路３１３および搬送溝３１４と並行するように、還流搬送路３１７が設けられる。

なお、エアー噴出部４１０は、微小部品供給装置１００において単独のエアータンクを設けてもよく、周辺設備において設けられる例えば窒素タンク、空気タンク、その他任意の気体のタンク等から気体の供給を受けるように構成されていてもよい。

続いて、図７は、図５の姿勢一律搬送溝部３２４の詳細を説明するための模式的説明図である。

図７に示すように、姿勢一律搬送溝部３２４においては、図５および図６で示した微小部品搬入部３２１、傾斜搬送部３２２、搬送部３２３において形成された水平面に対して徐々に深さが増すように搬送溝３１４が形成されている。

搬送溝３１４は、姿勢一律搬送溝部３２４において少なくとも微小部品８００の下流の搬送路３１５との接続部において深さＨｗとなるように形成されている。なお、この深さＨｗは、微小部品８００の高さＨよりも大きな値であることが好ましく、少なくとも微小部品８００を保持できる値であることが好ましい。

図７に示すように、正常な姿勢の微小部品８００は、姿勢一律搬送溝部３２４において形成された搬送溝３１４に徐々にはまり込んで矢印Ｘの方向に移送される。

次に、図８は微小部品８００が正常な姿勢で搬送されている状態（微小部品８００が搬送溝３１４にはまり込んでいる状態）を示す模式的断面図であり、図９は微小部品８００が正常でない姿勢で搬送されている状態（微小部品８００が搬送溝３１４の外側に位置する状態）を示す模式的断面図である。

図８に示すように、正常な姿勢で搬送されている微小部品８００は、姿勢一律搬送溝部３２４の搬送溝３１４に完全にはまり込んだ状態で移送される。この場合、微小部品８００の両側面および底面が搬送溝３１４により完全に覆われている状態となる。それにより、エアー噴出部４１０から気体が矢印Ｒの方向に噴射された場合でも、微小部品８００が搬送溝３１４により保持される。

一方、図９に示すように、正常でない姿勢で搬送されている微小部品８００は、姿勢一律搬送溝部３２４の搬送溝３１４にはまり込まず、搬送溝３１４の外側に位置しつつ移送される。この場合、微小部品８００の両側面および底面が搬送溝３１４により保持されない状態となる。それにより、エアー噴出部４１０から気体が矢印Ｒの方向に噴射された場合、微小部品８００が搬送溝３１４により保持されず、微小部品８００が姿勢一律搬送溝部３２４から排除され、接続部材３４０の搬送路３１６、第３搬送部材３５０の還流搬送路３１７（図５参照）に移送される。

（参考例）
次に、図１０は、図７に示した姿勢一律搬送溝部３２４の参考例を説明するための模式的説明図である。

図１０に示すように、姿勢一律搬送溝部３２４ａにおいては、微小部品搬入部３２１、傾斜搬送部３２２、搬送部３２３において形成された水平面に対して徐々に搬送溝３１４ａを形成する壁３２６，３２７の高さが高くなるように搬送溝３１４ａが形成されている。

搬送溝３１４ａは、姿勢一律搬送溝部３２４ａにおいて少なくとも微小部品８００の下流の搬送路３１５との接続部において壁３２６，３２７の高さが高さＨｙとなるように形成されている。なお、この高さＨｙは、微小部品８００の高さＨよりも大きな値であることが好ましく、すくなくとも微小部品８００を保持できる値であることが好ましい。

図１０に示すように、正常な姿勢の微小部品８００は、姿勢一律搬送溝部３２４ａにおいて形成された搬送溝３１４ａに徐々に矢印Ｘａの方向で保持されつつ移送される。

次に、図１１は微小部品８００が正常な姿勢で搬送されている状態（微小部品８００が搬送溝３１４ａにはまり込んでいる状態）を示す模式的断面図であり、図１２は微小部品８００が正常でない姿勢で搬送されている状態（微小部品８００が搬送溝３１４ａの外側に位置する状態）を示す模式的断面図である。

図１１に示すように、正常な姿勢で搬送されている微小部品８００は、姿勢一律搬送溝部３２４ａの搬送溝３１４ａに徐々に保持される状態で移送される。この場合、微小部品８００の両側面および底面が搬送溝３１４ａ（壁３２６，３２７）により完全に覆われている状態となる。それにより、エアー噴出部４１０から気体が矢印Ｒの方向に噴射された場合でも、微小部品８００が搬送溝３１４ａにより保持される。

一方、図１２に示すように、正常でない姿勢で搬送されている微小部品８００は、姿勢一律搬送溝部３２４ａの搬送溝３１４ａに保持されず、搬送溝３１４ａの外側に位置しつつ搬送される。この場合、微小部品８００の両側面および底面が搬送溝３１４ａにより保持されない状態となる。それにより、エアー噴出部４１０から気体が矢印Ｒの方向に噴射された場合、微小部品８００が搬送溝３１４ａにより保持されず、微小部品８００が姿勢一律搬送溝部３２４ａから排除され、接続部材３４０の搬送路３１６、第３搬送部材３５０の還流搬送路３１７に移送される。

以上の構成により、本発明に係るリニアフィーダ３００においては、微小部品８００が所定の姿勢で移送されている場合、エアー噴出部４１０からの気体の噴出に対して搬送溝３１４の凹形状に微小部品８００がはまり込むので当該微小部品８００を保持することができ、微小部品８００に振動を付与し直線状の姿勢一律搬送部３２４上を移送させて次工程に供給することができる。

一方、微小部品８００が所定の姿勢で移送されていない場合、搬送溝３１４の凹形状内に微小部品８００が保持されず、凹形状の外側に当該微小部品８００が位置することとなり、エアー噴出部４１０からの気体の噴出により微小部品８００を排除することができる。

その結果、所定の姿勢に整列された微小部品８００のみを次工程に供給することができる。さらに、エアー噴出部４１０において微小部品８００の姿勢を判定する判定機構が不要となるため、微小部品８００の高速搬送を実現することができる。

また、所定の姿勢の微小部品８００の底面が徐々に深くなる凹形状に保持されることにより、所定の姿勢にない微小部品８００が凹形状に保持されず、搬送溝３１４の外側に位置することができるので、確実に姿勢の異なる部品を排除することができる。

上記の一実施の形態においては、パーツフィーダ２００が部品貯留部に相当し、リニアフィーダ３００が部品供給装置に相当し、微小部品８００が部品に相当し、第１搬送部材３２０の微小部品搬入部３２１、傾斜搬送部３２２、搬送部３２３、姿勢一律搬送溝部３２４が直線状の搬送路に相当し、搬送溝３１４が搬送溝に相当し、エアー噴出部４１０がエアー噴出部に相当し、微小部品８００の搬送溝３１４にはまり込む姿勢が所定の姿勢に相当する。

本発明は、上記の好ましい一実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、本実施の形態においては、リニアフィーダ３００に適用した場合について説明したが、これに限定されず、パーツフィーダ２００に適用してもよい。

本発明に係る一実施の形態に係る微小部品供給装置の一例を示す模式的斜視図 本発明に係る一実施の形態に係る微小部品供給装置の一例を示す模式的斜視図 本実施の形態において搬送される微小部品の形状の一例を示す模式的斜視図 リニアフィーダの詳細を示す側面図 第１搬送部材、第２搬送部材、接続部材および第３搬送部材の詳細を説明するための図 第１搬送部材、第２搬送部材、接続部材および第３搬送部材の詳細を説明するための図 図５の姿勢一律搬送溝部の詳細を説明するための模式的説明図 微小部品が正常な姿勢で搬送されている状態を示す模式的断面図 微小部品が正常でない姿勢で搬送されている状態を示す模式的断面図 図７に示した姿勢一律搬送溝部の参考例を説明するための模式的説明図 微小部品が正常な姿勢で搬送されている状態を示す模式的断面図 微小部品が正常でない姿勢で搬送されている状態を示す模式的断面図

符号の説明

２００ パーツフィーダ
３００ リニアフィーダ
３１４ 搬送溝
３２０ 第１搬送部材
３２１ 微小部品搬入部
３２２ 傾斜搬送部
３２３ 搬送部
３２４ 姿勢一律搬送溝部
４１０ エアー噴出部
８００ 微小部品

Claims (2)

1. 部品貯留部から供給される部品に振動を付与し直線状の搬送路上を移送させる部品供給装置であって、
   前記部品を移送するために前記搬送路上に設けられ、前記部品の外形に対応した凹形状を有し、前記部品を所定の姿勢に保持しつつ移送することが可能な搬送溝と、
   前記搬送路を移送される前記部品に対して気体を噴射させることが可能なエアー噴出部と、を含み、
   前記凹形状は、前記部品が所定の姿勢で移送されている場合、前記部品の移送方向に対して前記部品の両側面および底面を保持可能な形状であり、
   前記搬送路を形成する水平面に対して前記部品の移送方向に沿って前記水平面より凹形状の底面が移送方向下流側に向かって徐々に深くなっていき、前記部品が所定の姿勢で移送されていない場合に前記両側面および底面が前記搬送溝に保持されないようにされ、
   前記エアー噴出部は、前記部品が所定の姿勢で移送されていない場合、当該エアー噴出部からの気体の噴出により当該部品を前記搬送路上から排除することができることを特徴とする部品供給装置。
2. 前記エアー噴出部は、前記部品の両側面および底面を覆った状態で保持可能な前記搬送路上の位置に対応して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。

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