JP5382857B2

JP5382857B2 - 部品供給装置

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Publication number: JP5382857B2
Application number: JP2009095925A
Authority: JP
Inventors: 哲史新田; 栄之金田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: JP2010247903A

Description

本発明は、各種機器の組立装置に所望の部品を供給する部品供給装置に関する。

図１１は、電子部品供給装置の従来例を示したものであり、特許文献１に開示されている。
即ち、電子部品供給装置６１は、電子部品６３を収容したフィーダボール６５、当該フィーダボール６５の下部に設けられた加振器６７、フィーダボール６５の上部出口に設けられたシュート６９を備え、当該シュート６９の上部にはセンサ７１が配設されている。

そして、フィーダボール６５の上部にはホッパ７３が設けられ、当該ホッパ７３の下部には加振器７５が設けられるとともに、ホッパ７３の出口にはセンサ７７が配設されている。上記センサ７１から得られた出力信号Ｖａ、センサ７７から得られた出力信号Ｖｂは、制御部７９に入力され、制御部７９の出力信号Ｖｃは加振器７５に入力される。

上記電子部品供給装置６１において、加振器７５が動作している場合、ホッパ７３から電子部品６３がフィーダボール６５に供給される。その際、ホッパ７３の出口に配設してあるセンサ７７は、フィータボール６５へ供給される電子部品６３を検出し、パルス状の出力信号Ｖｂを制御部７９に入力する。

一方、フィーダボール６５内に供給された電子部品６３は、加振器６７による振動によってフィーダボール６５内に設けた不図示のトラックを移動し、シュート６９へ排出される。上記シュート６９に排出された電子部品６３は、センサ７１により検出され、センサ７１はパルス状の出力信号Ｖａを制御部７９に入力する

上記制御部７９は、上記出力信号Ｖａ，Ｖｂのパルス数を個別にカウントするカウンタと、一方のカウント数から他方のカウント数を減算する減算器と、上記フィーダボール６５内の部品数を設定する個数設定部と、上記減算器の出力信号と上記個数設定部において設定されたデータとを比較する比較器とを備えている。

そして、フィーダボール６５内の電子部品６３の数量が、個数設定部において予め設定された数量を下回った場合、出力信号Ｖｃによって加振器７５を駆動し、ホッパ７３からフィーダボール６５に電子部品６３を供給し、フィーダボール６５内の部品残量を一定に制御するようになっている。

特開平７−４１１４８号公報

上記電子部品供給装置６１は、ホッパ７３からフィーダボール６５へ電子部品６３を供給する場合、センサ７７によって１個ずつカウントし、フィーダボール６５から排出される電子部品６３についてもセンサ７１により１個ずつカウントする構成であるため、センサの設置、カウンタや比較等のデータ処理のため回路構成が必要になり、制御部７９の構成が複雑になっていた。

また、ホッパ７３からフィーダボール６５へ電子部品６３を供給するために加振器７５が必要であり、フィーダボール６５から電子部品６３を排出するために加振器６７が必要であるため、これらが相俟ってコスト高になっていた。

更に、電子部品６３の上記供給及び排出は、電子部品６３を振動させながら行うので、電子部品によっては破損するおそれがあった。
また、ホッパ７３への電子部品６３の供給は、例えば箱等に収容したバラの電子部品を人手により移し替えるしかなく、作業性がよくなかった。

本発明の目的は上記課題を解消することに係り、組立装置に部品を供給する際、簡単な構成で部品供給を確実に行い得るように構成した部品供給装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）部品を組立装置に供給する部品供給装置であって、
筒状体からなりその内部に前記部品を収容した容器を軸方向を水平にして上下方向に積層して収容する容器収容部と、
前記容器を個別に切り出す切出し部材と、
切り出された前記容器を受ける容器受け部を一端に有するとともに部品供給位置である他端に容器保持部を有し前記容器を前記容器受け部から前記容器保持部まで水平に案内するガイド部材と、
前記ガイド部材の前記受け部に保持された容器を付勢して、前記容器保持部に送る移送部材と、
前記容器保持部に保持された前記容器内の前記部品を押し出す部品押出し部材と、
前記部品押出し部材により押し出された前記部品を保持するとともに、所定位置まで移動して、保持した前記部品を前記組立装置用のホッパに供給する部品供給部材と、
を備えたことを特徴とする部品供給装置。

（２）前記ガイド部材は、前記容器を受ける待機位置と、該待機位置において切り出された前記容器を受けた後に前記移送部材により前記容器を付勢可能な位置であり且つ前記容器内の前記部品を押出し可能な位置である容器送り出し・部品押出し位置と、前記容器から前記部品を押出した後に前記容器を容器回収部に排出させる容器排出位置に移動可能であることを特徴とする上記（１）に記載の部品供給装置。

（３）前記押出し部材は、前記容器保持部に保持された前記容器内を挿通し、前記容器内に収容されている前記部品のみを押し出す構成であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の部品供給装置。

（４）前記部品供給部材は、前記容器保持部における前記押出し部材による部品押出し方向と同一直線上に配設され、前記押出し部材により前記容器から前記部品を押出して前記部品供給部材に移送させる構成であることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れかに記載の部品供給装置。

（５）前記容器は、所望数量毎にカートリッジケースに収容され、前記カートリッジケースを当該部品供給装置に装着した状態で前記カートリッジケースに設けられた開閉部材を開くことにより、前記容器収容部において前記容器を切出し可能であることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れかに記載の部品供給装置。

上記（１）の構成によれば、部品を収容した容器は切出し部材によって例えば１個ずつガイド部材上に切り出され、次いで移送部材によりガイド部材の他端に設けた容器保持部に送られて保持される。この状態で、部品押出し部材が駆動されて容器内の部品のみが部品供給部材に押し出され、部品を保持した部品供給部材が所定位置まで移動して組立装置を構成する例えばホッパ内に上記部品を排出する。

上記（２）の構成によれば、切り出された容器をガイド部材によって受け、次の切出しに備えてガイド部材が元の位置に復動する際に空の容器を容器回収箱に排出させることができる。

ガイド部材は切り出された容器の受け動作と、容器から部品を押し出すときの容器保持動作と、部品を押出した後の空の容器の排出動作とに兼用され、部品供給装置の構成が簡略化される。

上記（３）の構成によれば、容器保持部に保持されている容器から部品のみを押し出すことができ、容器はその後の回収を容易にするため容器保持部に保持された状態にある。
部品押出し部材は容器内を挿通して部品を押し出すことができ、容器の位置ずれが無いので排出を確実に行うことができる。

上記（４）の構成によれば、容器保持部に保持されている部品を押し出すための部品押出し部材と、押し出された部品を受ける部品供給部材とが同一直線上に配設されているので、部品押出し部材を直線状に駆動することにより容器内の部品を部品供給部材内に移送させることができる。

上記（５）の構成によれば、１個のカートリッジケース内に所望数量の容器が収容されているので、複数の容器の持ち運びが容易である上に、カートリッジケースを部品供給装置に装着して開閉部材を開くことにより容器を切出し得るようになる。

容器は所望数量毎にカートリッジケースに収容されるので、複数の容器を一挙にしかも簡単に持ち運びすることができ、作業性が向上する。

本発明による部品供給装置によれば、切出し部材の駆動によって、部品を収容した容器を個別に切出し、次いで移送部材によって容器を容器保持部に移送し、部品押出し部材を駆動して容器内の部品のみを押出して部品供給部材に移送し、部品供給部材を移動させて部品を組立装置に供給することができる。

従って、部品を個々に計数する必要はなく、複雑な回路構成の制御部等を用いることなく、部品を組立装置に確実に供給できる上に部品供給装置全体の構成を簡略化することができる。

本発明の実施形態である部品供給装置の構成を示す側面図である。部品供給装置の部材配置を示す平面図である。移送部の構成及び作用を示す拡大図である。容器の移送を示す部品供給装置の側面図である。部品押出し部材の配置や構成を示す部品供給装置の側面図である。部品押出し部材の作用を示す部品供給装置の側面図である。部品供給部材の降下形態を示す側面図である。部品供給部材の作用を示す側面図である。容器の排出作用を示す部品供給装置の側面図である。部品供給装置の動作順を示すフローチャート図である。従来の電子部品供給装置の一例を示す模式的構成図である。

以下、本発明に係る部品供給装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態の説明にあたっては、図１〜図３を参照して部品供給装置の全体構成を説明し、次いで各図を参照して部品供給作用を説明する。なお、各図において、構成を明確にするために、一部を切り欠いて内部が見えるようになっている。

図１〜図２に示すように、本実施形態における部品供給装置１は、基板部３，５と、基板部５上に角柱状に形成されたカートリッジケース７を収容するケース収容部９と、カートリッジケース７から一個ずつ切り出された容器１１を図１の右から左に押動しながら移送する移送部１３と、移送された容器１１を保持する容器保持部１５と、保持された容器１１内に収容されている部品としての端子１７を部品供給部材１９内に押し出すための部品押出し部材２１等を備えている。

なお、本実施形態では、部品として例えばコネクタ等に用いられる針状端子１７（以下、端子という。）が適用されている。上記容器１１は円筒状に形成され、その内部に所望量の端子１７が収容されている。また、上記カートリッジケース７は、所望個数の容器１１を積層状に収容するように構成され、下端部には開閉部材（シャッター）７ａが設けられている。
従って、端子１７を部品供給装置１に供給する場合は、複数の容器１１を収容したカートリッジケース７を部品供給装置１まで持ち運んで装着すればよく、作業性が向上する。

上記移送部１３は、図３に拡大して図示したように、上下方向（矢印ａ，ｂ方向）に駆動されるガイド部材２３を備え、当該ガイド部材２３の上下方向への駆動は図１に示したガイド部材用シリンダ２５により行われる。また、移送部１３の右方の上部には、ケース収容部９に連通する容器通過部９ａが形成され、その下端部の両端には一対のピン状の切出し部材２７ａ，２７ｂが配設されている。

切出し部材２７ａ，２７ｂは、切出し部材用シリンダ２９によって図２に示す矢印ｃ，ｄ方向に駆動されるようになっている。従って、切出し部材２７ａ，２７ｂが図２に実線で示すように、即ち矢印ｃ方向に駆動されている場合、図３に示した最下端の容器１１は切出し部材２７ａ，２７ｂによって下支えされなくなり、積層状態の容器１１がガイド部材２３上に載置される。

これに対し、切出し部材２７ａ，２７ｂが図２に示す矢印ｄ方向に駆動された場合は、図３に示すように最下端の容器１１が下側面の両側で切出し部材２７ａ，２７ｂにより下支えされ、容器１１の切出しは行われない。

積層状態の容器１１がガイド部材２３上に載置されると、ガイド部材２３がほぼ容器１個分の高さだけ下降する。更に切出し部材２７ａ，２７ｂが矢印ｄ方向に移動して下から２番目の容器１１を支持する。この結果、１個の容器１１がガイド部材２３上に、即ち移送部１３内に切り出される。

また、上記移送部１３の右方には、移送部１３内に切り出された容器１１を図３の左方に押動して移送するための移送部材３１が配設されている。当該移送部材３１は、図２に示すように連結部材３３を介して移送部材用シリンダ３５に連結され、移送部材用シリンダ３５の駆動により矢印ｅ，ｆ方向に駆動される。

即ち、移送部１３内に切り出された容器１１を右から左に移送する場合は、移送部材３１は矢印ｅ方向に駆動され、移送終了に伴って復動させる場合は矢印ｆ方向に駆動される。

移送部１３の左方には、移送された容器１１を保持するための容器保持部１５が設けられている。容器保持部１５は、固定部材３７と、この固定部材３７に形成された湾曲部３７ａと、ガイド部材２３の一端部上面に形成されたテーパ面２３ａ等により構成される。

図２に示すように、容器保持部１５に連続して、一方の側に部品押出し部材２１が配設され、他方の側に部品供給部材１９が配設されている。容器保持部１５、部品押出し部材２１、部品供給部材１９は、同一直線上に配設されている。部品押出し部材２１の一端である容器保持部１５側の端部には押出し部２１ａが設けられ、部品押出し部材２１が図２に示した矢印ｇ側に付勢されたとき、押出し部２１ａが容器１１内を挿通して容器１１内に収容されている端子１７のみを部品供給部材１９側に押し出すようになっている。部品押出し部材２１は、部品押出し部材用シリンダ４１によって矢印ｇ，ｈ方向に駆動される。

なお、図５及び図６に示すように、容器保持部１５と部品供給部材１９との間には、部品供給装置１の側壁４が存在しており、容器１１内の端子１７は、側壁４に形成された孔４ａを通って部品供給部材１９に移送される。側壁４に形成された孔４ａの内径は容器１１の内径よりわずかに大きく、容器１１は孔４ａよりも大径であるので、端子１７を押し出す際に、容器１１は孔４ａの周囲の部分で軸方向の移動を制限されている。

図７及び図８に示すように、部品供給部材１９は、下側が開閉自在となるように一対のアーム１９ａ，１９ｂを枢支して構成されたチャックが利用されている。部品供給部材１９は、容器１１から押し出された端子１７を保持したまま下降し、端子１７を不図示のホッパ内に移送させるためのものであり、部品供給部材用シリンダ４３によりロッド４３ａが上下動して部品供給部材１９の昇降動作と部品供給動作とが制御されるようになっている。また、アーム開閉用シリンダ４４によりロッド４４ａが上下動してアーム１９ａ，１９ｂの開閉動作が制御されるようになっている。ロッド４４ａの上下動によりアーム１９ａ，１９ｂの固定支点１９ｃが上下動され、アーム１９ａ，１９ｂは固定支点１９ｄを中心に回動する。

なお、部品供給部材１９は、図１及び図４では最も手前に示されるべきものであるが、図示を省略されている。

また、部品供給装置１の外側部には、容器１１を収容するための容器回収箱４５、端子１７が押し出された後の空の容器１１を容器保持部１５から容器回収箱４５に移送するためのシュータ４７が設けられている。

次に、上記部品供給装置１の作用を順次説明する。
先ず、部品供給装置１へのカートリッジケース７の装着から説明すると、容器１１を収容したカートリッジケース７をケース収容部９内に差し込むようにして装着する。次に、開閉部材７ａを開くと、カートリッジケース７内の容器１１が容器通過部９ａ内に落下する。

なお、図１に示すように、容器通過部９ａ内に例えば２個の容器１１が介在している状態で、上記のようにカートリッジケース７を装着し、開閉部材を開いてもよい。

初期状態では、切出し部材２７ａ，２７ｂは図２の矢印ｄ方向に駆動され、図１及び図３に示すように最下端の容器１１を下支えしている。そして、図１及び図３に実線で示すようにガイド部材２３は最上位置に位置決めされ、部品移送部材３１は移送部１３の右方外側に位置決めされている。

この状態で、図１０のステップＳ１に示すように、組立装置に部品を供給するためのパーツフィーダのホッパ内の端子１７が所定量以下になったことが検出されると、ステップＳ２に示すように切出し部材２７ａ，２７ｂが図２に示す矢印ｃ方向に駆動される。この結果、図２に実線で、また図１０にステップＳ３で示すように、切出し部材２７ａ，２７ｂが容器１１の下側から完全に抜け、最下端の容器１１がガイド部材２３上に載置されて切出しが行われる。

この状態から、ステップＳ４に示すようにガイド部材２３を下降させると、容器１１もガイド部材２３上に載った状態で下降する。次いで、ステップＳ５に示すように、ガイド部材２３が略中間位置まで下降した時、ステップＳ６に示すように切出し部材２７ａ，２７ｂを図２に示す矢印ｄ方向に駆動する。この結果、下降しつつある最下端の容器１１と、その上にある容器１１との間に切出し部材２７ａ，２７ｂが差し込まれるようになり、ステップＳ７に示すように切出し部材２７ａ，２７ｂを元の位置に復動させることにより、最下端の容器１１の真上に位置する容器１１の連続した切出しが阻止される。

そして、ステップＳ８に示すように、ガイド部材２３を移送部１３の最下端まで下降させると、図４に実線で示すように移送部１３内には切り出された１個の容器１１のみが存在するようになる。

ここで注目すべきは、ガイド部材２３の図４中、右端上面に右下がりのテーパ面２３ｂが形成されていることである。このテーパ面２３ｂが形成されていることにより、切出された容器１１がガイド部材２３の右端上側に受け止められ、左方へ不所望に転がることなくガイド部材２３上の右端に位置決めされることになる。

上記のように１個の容器１１がガイド部材２３上に位置決めされ、且つガイド部材２３が移送部１３の最下端に位置決めされた後、図４に想像線で示すように、且つステップＳ９に示すように移送部材３１を右から左に駆動し、容器１１を付勢して容器保持部１５に移送する。

これによりステップＳ１０に示すように容器１１は容器保持部１５に保持される。この段階では、部品押出し部材２１は図２及び図５に示すように待機位置に位置決めされている。

次に、部品押出し部材２１を図２に示す矢印ｇ方向に、また図６に示すように容器保持部１５方向に駆動する。この結果、容器１１内に収容されていた端子１７が押出し部２１ａによって押され、部品供給部材１９内に移送される。以上の作用は、ステップＳ１１，Ｓ１２に相当し、この時点からステップＳ１３に示すように予め設定された時間を計測し、所定時間経過後に、ステップＳ１４に示すように部品押出し部材２１を図２に示す矢印ｈ方向に駆動して、即ち元の位置に復動させる。

そして、ステップＳ１５に示すように、部品押出し部材２１が元の位置に復動した後、図７に示すように、またステップＳ１６に示すように部品供給部材１９を下降させる。ステップＳ１７に示すように部品供給部材１９が所定位置まで下降した後、図８に示すように、またステップＳ１８に示すように部品供給部材１９を開き、端子１７を不図示のホッパ内に収容させる。

これまでの作用により、切り出された１個の容器１１内の端子１７のみが、パーツフィーダのホッパ内に移送されたことになる。

ステップＳ１９に示すように、部品供給部材１９内の端子１７の移送が終了した時点から、ステップＳ２０に示すようにタイマを駆動させ、予め設定された所定時間経過後にステップＳ２１に示すように部品供給部材１９を閉じるようにする。次に、ステップＳ２２に示すように部品供給部材１９を閉じてから、ステップＳ２３に示すように部品供給部材１９を上昇させ、ステップＳ２４に示すように元の位置に戻す。

次に、ステップＳ２５に示すように、移送部材３１を矢印ｆ方向に駆動し、次いでステップＳ２６に示すように元の位置に復帰させる。

一方、容器保持部１５には、端子１７が押し出された後の空の容器１１が保持されている。この空の容器１１は、ステップＳ２７及び図９に示すように、ガイド部材２３を上昇させることにより、シュータ４７を介して容器回収箱４５に回収される。

即ち、ガイド部材２３を上昇させると、容器１１は固定部材３７の壁面に沿ってそのまま真上方向に上昇し、ガイド部材２３のテーパ面２３ａに案内されてシュータ４７の方向に向かうようになる。シュータ４７は容器収容箱４５の方向に下がり勾配になっているので、容器１１はシュータ４７から容器収容箱４５内に転がり落ちる。

従って、切り出された容器１１は、図３に点線で示すように移動するのであるが、容器保持部１５において端子１７が押し出されて容器１１のみとなり、最終的に容器収容箱４５に回収されることになる。

一方、ガイド部材２３はそのまま上昇を続け、ステップＳ２８に示すように元の位置に復動して待機状態になり、次の容器１１の切出しに備えることになる。
ホッパ内に供給すべき部品の量が多い場合には、複数個の容器１１から連続して部品１７が供給される。

以上に説明したように、本実施形態の部品供給装置１は、所望量の端子１７を収納した容器１１をカートリッジケース７に収容した状態で持ち運び、部品供給装置１に装着する。従って、複数の容器１１を簡単に持ち運ぶことができ、作業性が向上する。

また、容器１１を移送部１３に向けて１個ずつ切出した後、容器保持部１５に移送するとともに、容器保持部１５において容器１１から端子１７を押出し、部品供給部材１９を駆動して不図示のホッパに移送する。従って、従来のように端子１７の切出し量を計数する必要がなく、回路構成の複雑な制御部等が不要になる。

更に、端子１７を押出した後の空の容器１１は、ガイド部材２３の復動動作により容器回収箱４５に移送されるので、容器１１の回収と再利用が容易に行われる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態において、容器保持部１５において容器１１から端子１７を押し出す際、容器１１の一端を容器保持部１５の一部に係止させて、端子１７の押出し方向に移動しないように構成してもよい。また、容器保持部１５において、容器１１を移送部材３１によって押え付けるように構成してもよい。

また、容器１１の断面形状は、上記実施形態のような円筒形でなくてもよく、角筒等の軸方向を有する中空形状であればよい。
更に、容器１１内に収容される部品は、上記実施形態のような端子１７でなくてもよく、何でもよい。

１部品供給装置
３，５基板部
７ユニットケース
９ケース収容部
９ａ容器通過部
１１容器
１３移送部
１５容器保持部
１７端子
１９部品供給部材
２１部品押出し部材
２３ガイド部材
２３ａ，２３ｂテーパ面
２５ガイド部材用シリンダ
２７切出し部材
２９切出し部材用シリンダ
３１移送部材
３３連結部材
３５移送部材用シリンダ
３７固定部材
４１部品押出し部材用シリンダ
４３部品供給部材用シリンダ
４４アーム開閉用シリンダ
４５容器回収箱
４７シュータ

Claims

部品を組立装置に供給する部品供給装置であって、
筒状体からなりその内部に前記部品を収容した容器を軸方向を水平にして上下方向に積層して収容する容器収容部と、
前記容器を個別に切り出す切出し部材と、
切り出された前記容器を受ける容器受け部を一端に有するとともに部品供給位置である他端に容器保持部を有し前記容器を前記容器受け部から前記容器保持部まで水平に案内するガイド部材と、
前記ガイド部材の前記受け部に保持された容器を付勢して、前記容器保持部に送る移送部材と、
前記容器保持部に保持された前記容器内の前記部品を押し出す部品押出し部材と、
前記部品押出し部材により押し出された前記部品を保持するとともに、所定位置まで移動して、保持した前記部品を前記組立装置用のホッパに供給する部品供給部材と、
を備えたことを特徴とする部品供給装置。
前記ガイド部材は、前記容器を受ける待機位置と、該待機位置において切り出された前記容器を受けた後に前記移送部材により前記容器を付勢可能な位置であり且つ前記容器内の前記部品を押出し可能な位置である容器送り出し・部品押出し位置と、前記容器から前記部品を押出した後に前記容器を容器回収部に排出させる容器排出位置に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
前記押出し部材は、前記容器保持部に保持された前記容器内を挿通し、前記容器内に収容されている前記部品のみを押し出す構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品供給装置。
前記部品供給部材は、前記容器保持部における前記押出し部材による部品押出し方向と同一直線上に配設され、前記押出し部材により前記容器から前記部品を押出して前記部品供給部材に移送させる構成であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の部品供給装置。
前記容器は、所望数量毎にカートリッジケースに収容され、前記カートリッジケースを当該部品供給装置に装着した状態で前記カートリッジケースに設けられた開閉部材を開くことにより、前記容器収容部において前記容器を切出し可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の部品供給装置。