JP5406682B2 - 電子部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品供給装置に係わり、特に、バラ積み状態で電子部品収納部に収納された電子部品を取出位置まで供給する電子部品供給装置に関する。

電子部品実装装置等に、直方体形状のコンデンサやレジスタ等のチップ型電子部品（以下「チップ部品」と言う）を供給する電子部品供給装置として、例えば、特許文献１に示すような、振動式電子部品供給装置（振動式パーツフィーダ）が知られている。
この振動式電子部品供給装置は、チップ部品を供給するための部品通路に対し、振動源から所定の加振周波数で振動を付与することにより、部品通路に一定方向の振動を生じさせ、この振動によりチップ部品を一定方向に供給するようにした部品供給装置である。

この振動式電子部品供給装置は、部品通路が加振されることによりチップ部品を供給するようにしているので、チップ部品が部品通路内で詰まらず、また、チップ部品を長い距離でも供給できるという利点がある。

また、特許文献１の振動式電子部品供給装置は、部品通路として、電子部品を取出位置へ搬送する部品供給用フィーダー及び電子部品を取出位置への搬送方向とは逆方向へ戻して回収する部品回収用フィーダーを有する双方向フィーダーを備え、この双方向フィーダーにより、部品循環路を形成し、電子部品の取出位置まで搬送されない電子部品を戻して再供給するようにしている。

この特許文献１の振動式電子部品供給装置においては、センサにより、双方向フィーダーの部品回収用フィーダー上にある電子部品の貯溜状況を検出し、この検出された部品の貯溜状況により、電子部品供給部から供給される電子部品の量が適量となるように調整されている。

特開平１０−１７５７２４号公報

しかしながら、上述した振動式電子部品供給装置のように、センサを設け、このセンサにより、フィーダー上の電子部品の貯溜状況を検出して、供給される電子部品の量を調整するようにしているので、このセンサを設けた分、装置の小型化及び低コスト化が難しくなる。
さらに、種類が異なる電子部品を供給する場合には、その都度、センサ自身を調整する必要があり、この調整作業が面倒である。

センサを設けた場合には、上述した問題があるため、通常であれば、センサ自体を改良して、上述した問題を解決するのが普通であるが、本発明者らは、センサを設けなくても電子部品の供給量を適量に調整することが可能な機構を鋭意研究し、本発明を得るに至ったのである。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、センサ類を設けることなく、電子部品の供給量を適量に調整することが可能な電子部品供給装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、バラ積み状態で電子部品収納部に収納された電子部品を取出位置まで供給する電子部品供給装置であって、電子部品収納部から供給された電子部品を受け取る部品中継室と、この部品中継室から供給された電子部品を取出位置まで供給する部品供給レールと、この部品供給レールに沿って設けられ部品供給レールの途中から電子部品を部品供給方向と逆方向の回収方向へ電子部品を搬送する部品回収レールと、部品供給レールに振動を付与して電子部品を取出位置まで搬送すると共に部品回収レールに振動を付与して電子部品を回収方向へ搬送する加振機構と、部品中継室にエアーを間欠的に供給して部品中継室内の電子部品を部品供給レールまで移動させるエアー供給手段と、このエアー供給手段によるエアーの非供給時に、部品回収レール上の複数の電子部品の一部を部品中継室へ戻し、部品供給レールにより供給される電子部品の供給量を調整する電子部品供給量調整手段と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、電子部品収納部内でバラ積み状態の電子部品が部品中継室に落下し、エアー供給手段により供給されるエアーにより、部品中継室から部品供給レールまで移動し、この部品供給レールが加振機構により加振されることにより、電子部品が取出位置まで搬送される。次に、部品供給レールの途中から電子部品を部品供給方向と逆方向の回収方向へ電子部品を搬送し、一部の電子部品を部品供給レールへ移し、エアーの非供給時には、電子部品供給量調整手段により、部品回収レール上の複数の電子部品の一部を部品中継室へ戻し、部品供給レールにより供給される電子部品の供給量を、センサ類を設けなくても、調整することができる。

本発明において、好ましくは、部品回収レールの部品回収方向の下流側部が部品中継室と連通し、この部品回収レールの下流側部に電子部品供給量調整手段が設けられている。
このように構成された本発明においては、部品回収レールの下流側部に電子部品供給量調整手段が設けられているので、部品回収レール上にあるチップ部品をスムーズに部品中継室に回収することができる。

本発明において、好ましくは、電子部品供給量調整手段は、部品回収レールの下流側部に設けられた段部であり、電子部品がこの段部を乗り越えて部品中継室へ戻るように構成されている。
このように構成された本発明においては、電子部品供給量調整手段として、段部を形成したので、比較的簡易な構造により、効果的に、電子部品の供給量を調整することができる。

本発明において、好ましくは、電子部品供給量調整手段の段部は、部品供給レールの上流部に対向し、且つ、平面視で回収方向に対して斜めに設けられている。
このように構成された本発明においては、段部が、部品供給レールの上流部に対向し、且つ、平面視で回収方向に対して斜めに設けられているので、部品回収レールにより回収された電子部品を部品供給レールに移動させて、電子部品をスムーズに循環させることができる。

本発明において、好ましくは、電子部品供給量調整手段の段部の高さは、電子部品の長さ、幅、厚みの３辺の一番短い辺の寸法よりも小さな値に設定されている。
このように構成された本発明においては、段部の高さを比較的低い高さに設定することにより、簡易な構造で且つ効果的に、電子部品の供給量を調整することができる。

本発明において、好ましくは、エアー供給手段のエアーを間欠的に供給するタイミングは、上記取出位置での電子部品の取出しタイミングと同期している。
このように構成された本発明においては、エアー供給手段が、取出位置での電子部品の取出しタイミングと同期してエアーを間欠的に供給しているので、より正確に、電子部品の供給量を調整することができる。

本発明の電子部品供給装置によれば、センサ類を設けることなく、電子部品の供給量を適量に調整することができる。

本発明の一実施形態による電子部品供給装置を電子部品実装装置に取り付けた状態を示す全体図である。 本発明の一実施形態による電子部品供給装置を示す正面図（図２（ａ））、平面図（図２（ｂ））、右側面図（図２（ｃ））、左側面図（図２（ｄ））である。 本発明の一実施形態による電子部品供給装置を示す部分断面正面図である。 本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品搬送レール（カバー無し）を示す平面図である。 本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品搬送レール（カバー有り）を示す平面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿って見た断面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿って見た断面図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿って見た断面図である。 図５のＥ−Ｅ線に沿って見た断面図である。 図５のＦ−Ｆ線に沿って見た断面図である。 本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品供給レール及び部品回収レールを示す概略部分平面図である。 本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品供給レール及び部品回収レールを示す概略部分正面図である。 本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品供給レール及び部品回収レールを示す部分斜視図である。

以下、添付図面により、本発明の実施形態による電子部品供給装置を説明する。
先ず、図１〜図３により、本発明の一実施形態による電子部品供給装置の基本構造を説明する。図１は本発明の一実施形態による電子部品供給装置を電子部品実装装置に取り付けた状態を示す全体図であり、図２は本発明の一実施形態による電子部品供給装置を示す正面図（図２（ａ））、平面図（図２（ｂ））、右側面図（図２（ｃ））、左側面図（図２（ｄ））であり、図３は本発明の一実施形態による電子部品供給装置を示す部分断面正面図である。

図１に示すように、符号１は、電子部品供給装置であり、この電子部品供給装置１が、電子部品実装装置（マウンター）２のテーブル４に固定手段５により取り付け固定されている。この電子部品供給装置１は、直方体形状のコンデンサやレジスタ等のチップ型電子部品Ｐ（チップ部品Ｐ）を電子部品実装装置２に供給するようになっている。

電子部品実装装置２には、部品吸着ノズル６及びプリント基板８が設けられており、この部品吸着ノズル６が、電子部品供給装置１から供給されるチップ部品Ｐを取出位置Ｔで吸着して取り出し、チップ部品Ｐをプリント基板８上の所定位置に実装するようになっている。

なお、本実施形態による電子部品供給装置１は、電子部品実装装置２以外にも適用可能であり、測定された電気特性に基づき電子部品の良・不良を選別する電子部品特性選別機、撮像された画像に基づき電子部品の良・不良を選別する電子部品外観選別機、対象包装体の部品収納部に移乗・挿入する電子部品包装装置等に取り付けるようにしても良い。

次に、図２に示すように、電子部品供給装置１は、プラットフォーム１０と部品供給用アタッチメント１２とを備えている。この部品供給用アタッチメント１２は、固定手段１４により、プラットフォーム１０に着脱自在に取り付けられている。
この部品供給用アタッチメント１２は、チップ部品の種類毎に対応したものが準備され、共通であるプラットフォーム１０に取り付けられるようになっている。

次に、図３に示すように、電子部品供給装置１の部品供給用アタッチメント１２は、チップ部品Ｐをバラ積み状態で収納する部品収納ケース１６と、この部品収納ケース１６を振動させてチップ部品Ｐを落下させる加振装置１８と、この部品収納ケース１６から落下した電子部品Ｐを一時的に貯溜する部品中継室２０と、この部品中継室２０から供給されたチップ部品Ｐを取出位置Ｔまで供給する部品搬送レール２２を備えている。

ここで、部品供給用アッタチメント１２の部品搬送レール２２には、チップ部品を取出位置Ｔまで供給する部品供給レール２４と、この部品供給レール２４の途中からチップ部品Ｐを部品供給方向（左方向）と逆方向の回収方向（右方向）へチップ部品を搬送する部品回収レール２６を備えている（図２（ｂ）、図４参照）。

次に、図３に示すように、電子部品供給装置１のプラットフォーム１０には、部品供給用アッタチメント１２の部品供給レール２４と部品回収レール２６を駆動するための加振装置２８，３０がそれぞれ設けられている。

部品供給レール２４用の加振装置２８は、ベースプレート３２と、トッププレート３４と、このベースプレート３２に取り付けられた振動源である圧電素子３６とこの圧電素子３６で発生した振動をトッププレート３４に伝達するための加振機構である板バネ３８とを備えている。ここで、トッププレート３４は、上述したように、固定手段１４により、部品供給用アタッチメント１２の部品搬送レール２０の部品供給レール２４に固定され、圧電素子３６からの振動を板バネ３８を介して伝達さるようになっている。ここで、板バネ３８は、右方向に傾いて設けられており、この板バネ３８が振動することにより、部品供給レール２４上のチップ部品Ｐを部品供給方向（左方向）へ移動させるようになっている。

同様に、部品回収レール２６用の加振装置３０も、ベースプレート４２と、トッププレート４４と、このベースプレート４２に取り付けられた振動源である圧電素子４６とこの圧電素子４６で発生した振動をトッププレート４４に伝達するための加振機構である板バネ４８とを備えている。ここで、トッププレート４４も、固定手段１４により、部品供給用アタッチメント１２の部品搬送レール２０の部品回収レール２６に固定され、圧電素子４６からの振動を板バネ４８を介して伝達さるようになっている。ここで、板バネ４８は、左方向に傾いて設けられており、この板バネ４８が振動することにより、部品回収レール２６上のチップ部品Ｐを部品回収方向（右方向）へ移動させるようになっている。

さらに、図３に示すように、電子部品供給装置１の部品供給用アタッチメント１２の部品中継室２０の下部には、エアー供給口５０が設けられ、このエアー供給口５０には、部品中継室２０内にエアーを間欠的に供給するためのエアー供給装置５２が接続して設けられている。このエアー供給装置５２によるエアーを間欠的に供給するタイミングは、電子部品実装装置２の部品吸着ノズル６が取出位置Ｔにてチップ部品Ｐを取り出すタイミングと同期している。

次に、図４乃至図１１により、電子部品供給装置１の部品搬送レール２２の構造を詳細に説明する。図４は本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品搬送レール（カバー無し）を示す平面図であり、図５は本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品搬送レール（カバー有り）を示す平面図であり、図６は図５のＡ−Ａ線に沿って見た断面図であり、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿って見た断面図であり、図８は図５のＣ−Ｃ線に沿って見た断面図であり、図９は図５のＤ−Ｄ線に沿って見た断面図であり、図１０は図５のＥ−Ｅ線に沿って見た断面図であり、図１１は図５のＦ−Ｆ線に沿って見た断面図である。

電子部品供給装置１の部品搬送レール２２は、チップ部品Ｐを取出位置Ｔまで供給する部品供給レール２４と、この部品供給レール２４に沿って設けられ、部品供給レール２４の途中からチップ部品Ｐを部品供給方向（左方向）と逆方向の回収方向（右方向）へチップ部品を搬送する部品回収レール２６を備えている。

部品回収レール２６の部品回収方向（右方向）の下流側部２６ａには、部品中継室２０と連通する連通口５４が設けられ、部品中継室２０内のチップ部品Ｐがこの連通口５４を通って、部品回収レール２６に供給される。
部品回収レール２６の部品供給レール２４の上流部２４ａに対向する位置には、詳細は後述する段部５６が設けられている。この段部５６は、部品供給レール２４の上流部２４ａに向かって平面視で斜めに延びており、この段部５６により、部品中継室２０から供給されたチップ部品Ｐ及び部品回収レール２６で回収されたチップ部品Ｐの両方のチップ部品Ｐが、部品供給レール２４の上流部２４ａへ移動するようになっている。

部品供給レール２４は、チップ部品Ｐを上流部２４ａからチップ部品Ｐの取出位置Ｔまで供給するように形成された部品整列溝２４ｂと、この部品整列溝２４ｂに隣接し且つチップ部品Ｐを上流部２４ａから途中の中間部２４ｃまで供給するように形成された部品搬送面２４ｄを備えている。ここで、部品供給レール２４の部品整列溝２４ｂと部品搬送面２４ｄは、部品供給方向においてほぼ水平な状態となるように形成されている。また、幅方向において、部品搬送面２４ｄの表面が部品整列溝２４ｂに向けて若干の角度だけ下方に傾斜するように形成され（図１０参照）、それにより、部品搬送面２４ｄの表面上のチップ部品Ｐが部品整列溝２４ｂ内に移動し易くなっている。

ここで、チップ部品Ｐが長さＬ、幅Ｗ、厚みＴの３辺を有し、Ｌ＞Ｗ＞Ｔ又はＬ＞Ｗ＝Ｔの関係がある場合、部品整列溝２４ｂの幅は、３辺の一番短い寸法よりも若干広い寸法となっている。

このように、部品供給レール２４は、上述した加振装置２８により加振されることにより、部品整列溝２４ｂによりチップ部品Ｐを上流部２４ａからチップ部品Ｐの取出位置Ｔまで供給すると共に、部品整列溝２４ｂに収納できず溢れたチップ部品Ｐも上流部２４ａから途中の中間部２４ｃまで供給するようになっている。

部品回収レール２６は、上述した部品供給レール２４の途中の中間部２４ｃに対応する位置である上流側部２６ｂから上述した下流側部２６ａまで延びて形成されている部品搬送面２６ｃを備えている。この部品回収レール２６の部品搬送面２６ｃは、図６に示されているように、上流側部２６ｂから下流側部２６ａの段部５６の位置まで直線的に上昇するように形成されている。
本実施形態においては、このように部品回収レール２６の部品搬送面２６ｃを上流側部２６ｂから下流側部２６ａの段部５６の位置まで直線的に上昇するように形成しているので、部品供給レール２４により供給方向（左方向）へ供給されるチップ部品Ｐと部品回収レール２６により回収方向（右方向）へ回収されるチップ部品Ｐとが途中で接触したり衝突したりすることを防止し、チップ部品Ｐをスムーズに搬送することができる。

また、図５乃至図１０に示されているように、部品供給レール２４及び部品回収レール２６の上方には、透明なカバー５６が取り付けられ、上方から、チップ部品Ｐの状態が目視できるようになっている。

以上説明したように、部品搬送レール２２は、部品供給レール２４と部品回収レール２６を備え、部品整列溝２４ｂから溢れた部品供給レール２４の部品搬送面２４ｄ上の部品は、上流部２４ａから途中の中間部２４ｃまで搬送（供給）され、ここで、部品回収レール２６の上流側部２６ａへ移り、次に、部品回収レール２６の部品搬送面２６ｃ上を上流側部２６ｂから下流側部２６ａの段部５６の位置まで搬送される。ここで、段部５６に当たったチップ部品Ｐは、この段部５６にガイドされて部品供給レール２４の上流部２４ａへ移る。このようにして、部品供給溝２４ｂによりチップ部品Ｐの取出位置Ｔに到達しないチップ部品Ｐは、部品供給レール２４と部品回収レール２６において、循環するようになっている。

次に、図１２乃至図１４により、本実施形態による電子部品供給装置１の電子部品供給量調整手段である段部５６の構造及び機能について詳細に説明する。図１２は本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品供給レール及び部品回収レールを示す概略部分平面図であり、図１３はその概略部分正面図であり、図１４はその部分斜視図である。
先ず、部品回収レール２６により回収されたチップ部品Ｐの一部は、段部５６にガイドされて部品供給レール２４の上流部２４ａへ移り、再び、部品供給レール２４により、取出位置Ｔまで搬送（供給）される。

次に、エアー供給装置５２からエアーが供給されているときには、このエアーにより、部品中継室２０内にあるチップ部品Ｐが連通口５４を経て、さらに、部品回収レール２６の段差５６を経て、部品供給レール２４の上流部２４ａへ移り、部品供給レール２４により、取出位置Ｔまで搬送（供給）される。
次に、エアー供給装置５２からエアーが供給されていないときには、部品回収レール２６により回収されたチップ部品Ｐの一部は、加振装置３０の加振力により、段部５６を乗り越えて、連通口５４を経て、部品中継室２０まで戻されるようになっている。

ここで、段差５６の高さＨを適当な値に設定することにより、部品回収レール２６により回収されるチップ部品Ｐが多すぎる場合には、より多くのチップ部品Ｐが段部５６を乗り越えて部品中継室２０に戻され、一方、回収されるチップ部品Ｐが少ない場合には、より少ないチップ部品Ｐが段部５６を乗り越えて部品中継室２０に戻されるようになっている。このようにして、本実施形態においては、部品供給レール２４上に貯溜されているチップ部品Ｐの量をセンサにより検出しなくても、適当な量のチップ部品Ｐが部品供給レール２４上に常時貯溜させることができる。

この段差５６の高さＨは、チップ部品Ｐの３辺の長さＬ、幅Ｗ、厚みＴの３辺の一番短い寸法よりも小さな値に設定される。例えば、Ｌ＝０．４ｍｍ、Ｗ＝Ｔ＝０．２ｍｍのチップ部品の場合には、Ｈ＝０．０２ｍｍが好ましく、Ｌ＝０．６ｍｍ、Ｗ＝Ｔ＝０．３ｍｍのチップ部品の場合には、Ｈ＝０．０５ｍｍが好ましく、Ｌ＝１．０ｍｍ、Ｗ＝Ｔ＝０．５ｍｍのチップ部品の場合には、Ｈ＝０．１２ｍｍが好ましい。

次に、上述した本発明の実施形態による電子部品供給装置の動作を説明する。
先ず、加振装置１８により部品収納ケース１４が加振され、これにより、部品収納ケース１４内にバラ積み状態で収納されたチップ部品Ｐは、部品中継室２０内に落下する。次に、エアー供給装置５２から部品中継室２０内にエアーが間欠的に供給され、このエアーの上向きの流れにより、チップ部品Ｐは、連通口５４を通り、部品回収レール２６の下流側部２６ａの段部５６を経て、部品供給レール２４の上流部２４ａに到達する。

部品供給レール２４の上流部２４ａに到達したチップ部品Ｐの一部は、部品整列溝２４ｂ内に入り、部品供給レール２４が加振装置２８により加振され、これにより、取出位置Ｔまで搬送される。部品整列溝２４ｂから溢れて部品搬送面２４ｄ上にあるチップ部品Ｐは、部品供給レール２４の途中の中間部２４ｃまで搬送されて、この中間部２４ｃで、部品回収レール２６の上流側部２６ｂの部品搬送面２６ｃ上へ移り、部品回収レール２６が加振装置３０により加振され、これにより、下流側部２６ａまで戻され、チップ部品Ｐの一部は、再び、部品供給レール２４の上流部２４ａへ移り、循環する。

エアー供給装置５２がエアーを供給しないときには、上述したように、部品回収レール２６により回収されたチップ部品Ｐの一部は、加振装置３０の加振力により、段部５６を乗り越えて、連通口５４を経て、部品中継室２０まで戻される。さらに、適当な高さＨに設定された段差５６により、部品回収レール２６により回収されるチップ部品Ｐが多すぎる場合には、より多くのチップ部品Ｐが段部５６を乗り越えて部品中継室２０に戻され、一方、回収されるチップ部品Ｐが少ない場合には、より少ないチップ部品Ｐが段部５６を乗り越えて部品中継室２０に戻される。この結果、本実施形態においては、部品供給レール２４上に貯溜されているチップ部品Ｐの量をセンサにより検出しなくても、適当な量のチップ部品Ｐが部品供給レール２４上に常時貯溜させることができる。

さらに、電子部品供給装置１の取出位置Ｔに到達した先頭のチップ部品Ｐは、電子部品実装装置２等の部品吸着ノズル６により吸着されて取り出され、プリント基板８の所定位置まで搬送され、プリント基板８に実装される。

１ 電子部品供給装置
２ 電子部品実装装置
６ 部品吸着ノズル
１０ プラットフォーム
１２ 部品供給用アタッチメント
１６ 部品収納ケース
１８，２８，３０ 加振装置
２０ 部品中継室
２２ 部品搬送レール
２４ 部品供給レール
２４ａ 上流部
２４ｂ 部品整列溝
２４ｃ 中間部
２４ｄ 部品搬送面
２６ 部品回収レール
２６ａ 下流側部
２６ｂ 上流側部
２６ｃ 部品搬送面
５０ エアー供給口
５２ エアー供給装置
５４ 連通口
５６ 段部
５８ カバー
Ｐ チップ部品
Ｔ 取出位置

Claims (6)

1. バラ積み状態で電子部品収納部に収納された電子部品を取出位置まで供給する電子部品供給装置であって、
   上記電子部品収納部から供給された電子部品を受け取る部品中継室と、
   この部品中継室から供給された電子部品を取出位置まで供給する部品供給レールと、
   この部品供給レールに沿って設けられ上記部品供給レールの途中から電子部品を部品供給方向と逆方向の回収方向へ電子部品を搬送する部品回収レールと、
   上記部品供給レールに振動を付与して電子部品を取出位置まで搬送すると共に上記部品回収レールに振動を付与して電子部品を回収方向へ搬送する加振機構と、
   上記部品中継室にエアーを間欠的に供給して部品中継室内の電子部品を上記部品供給レールまで移動させるエアー供給手段と、
   このエアー供給手段によるエアーの非供給時に、上記部品回収レール上の複数の電子部品の一部を上記部品中継室へ戻し、上記部品供給レールにより供給される電子部品の供給量を調整する電子部品供給量調整手段と、
   を有することを特徴とする電子部品供給装置。
2. 上記部品回収レールの部品回収方向の下流側部が上記部品中継室と連通し、この部品回収レールの下流側部に上記電子部品供給量調整手段が設けられている請求項１に記載の電子部品供給装置。
3. 上記電子部品供給量調整手段は、上記部品回収レールの下流側部に設けられた段部であり、電子部品がこの段部を乗り越えて上記部品中継室へ戻るように構成されている請求項２に記載の電子部品供給装置。
4. 上記電子部品供給量調整手段の段部は、上記部品供給レールの上流部に対向し、且つ、平面視で回収方向に対して斜めに設けられている請求項１乃至３の何れか１項に記載の電子部品供給装置。
5. 上記電子部品供給量調整手段の段部の高さは、上記電子部品の長さ、幅、厚みの３辺の一番短い辺の寸法よりも小さな値に設定されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の電子部品供給装置。
6. 上記エアー供給手段のエアーを間欠的に供給するタイミングは、上記取出位置での電子部品の取出しタイミングと同期している請求項１乃至５の何れか１項に記載の電子部品供給装置。

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