JP5413178B2

JP5413178B2 - 電子部品の分配装置

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Publication number: JP5413178B2
Application number: JP2009288016A
Authority: JP
Inventors: 俊一堀
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: CN102139269A; CN102139269B; JP2011128064A; TWI558280B; KR20110070773A; KR101774282B1; TW201129268A

Description

本発明は電子部品の分配装置に関し、より詳しくは、例えば品質の等級に応じて電子部品を振り分ける電子部品の分配装置に関する。

従来、品質の等級に応じて電子部品を振り分ける分配装置が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２）。
上記特許文献１の分配装置においては、揺動可能に支持されるとともに内部を電子部品が通過する揺動管と、この揺動管を相互に直交するＸ方向とＹ方向に揺動させる駆動手段と、球面状凹部に多数の分配口を形成した分配部材とを備えている。この特許文献１の分配装置においては、上記駆動手段によって揺動管をＸ方向およびＹ方向に所要量だけ揺動させることにより、該揺動管の下端部を分配部材におけるいずれかの分配口の位置に停止させるようになっている。それによって、揺動管の内部を通過した電子部品が分配部材の特定の分配口内に挿入されて、品質に応じて振り分けられるようになっている。

特開２００６−７８３４７号公報特開昭６０−２５５３７７号公報

ところで、上記特許文献１の分配装置においては、次のような問題点が指摘されている。すなわち、図５に簡略化して示すように、特許文献１の分配装置においては、駆動手段の駆動源であるＸ方向揺動用モータおよびＹ方向揺動用モータを２本のベルトを介して揺動管と連動させる構成を採用している。このようなベルト連動方式の場合には、ベルトの材質が弾性体であるために、揺動管が揺動されてから停止される際に揺動管の下端部が振動するという欠点があった。そのため、特許文献１の分配装置においては、電子部品の分配処理に要する処理時間が長くなるという欠点があった。
他方、上記ベルト連動方式による問題点を回避するために上記特許文献２や図６に示すように、駆動手段である２台のモータをカップリングを介して揺動管と直接連動させる構成を採用することができる。しかしながら、この図６のような構成では、揺動管がＸ方向に揺動される際に揺動管と供にＹ方向揺動用モータが揺動され、それによる慣性力が大きくなるために高速の分配処理が困難であり、しかも、この図６に示したＸ方向揺動用モータが大型化するという欠点が生じる。

上述した事情に鑑み、本発明は、球面状凹部に複数の分配口を形成した分配部材と、該分配部材の上方側に揺動可能に設けられて、内部を電子部品が通過する揺動管と、該揺動管を相互に直交するＸ方向およびＹ方向に揺動させて、該揺動管の下端部を上記分配部材のいずれかの分配口の上方に位置させる駆動手段とを備えて、品質の等級に応じて電子部品を振り分けるように構成した電子部品の分配装置において、
上記駆動手段は、上記揺動管をＸ方向に揺動させるＸ方向揺動機構と、上記揺動管をＹ方向に揺動させるＹ方向揺動機構とを備え、該Ｙ方向揺動機構は、上記揺動管をＸ方向とＹ方向に揺動可能に支持する支持部材と、上記Ｘ方向に配置されて上記支持部材と連結されたＸ方向回転軸と、該Ｘ方向回転軸を正逆に回転させるＹ方向揺動用モータとを備え、該Ｙ方向揺動用モータが回転されると、上記揺動管がＹ方向に揺動されるように構成されており、上記Ｘ方向揺動機構は、上記Ｘ方向回転軸と上記揺動管を挟んで対向する位置に、上記Ｘ方向回転軸と軸心を一致させてＸ方向に配置されるとともに回転自在に軸支されたＸ方向支持軸と、該Ｘ方向支持軸と上記揺動管とを連動させるリンク部材と、上記Ｘ方向支持軸をＸ方向に進退動させるＸ方向揺動用駆動源とを備えて、該Ｘ方向揺動用駆動源によって上記Ｘ方向支持軸がＸ方向に進退動されると、上記リンク部材を介して上記揺動管がＸ方向に揺動されるように構成されていることを特徴とするものである。

このような構成によれば、上記Ｘ方向揺動機構はベルトを介することなく駆動源となるＸ方向揺動用駆動源と連動し、また、Ｙ方向揺動機構もベルトを介することなく駆動源となるＹ方向揺動用モータと連動する。そのため、揺動管が揺動されてから停止する際に揺動管の下端部が振動することを防止することができる。そのため、電子部品の分配処理に要する処理時間を従来のものよりも短縮して、高速処理が可能な電子部品の分配装置を提供できる。

本発明の一実施例を示す正面図。図１に示した本実施例の平面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部の正面図。図１の要部の左側面図。従来技術の駆動手段を示す斜視図。従来技術の駆動手段を示す斜視図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は多数の電子部品Ｗ（チップ型ＬＥＤ）をそれぞれの品質の等級に応じて振り分ける電子部品の分配装置である。
本実施例の分配装置１は、上面となる球面状凹部２Ａに多数の分配口２Ｂを開口を形成した分配部材２と、この分配部材２の隣接上方側に揺動可能に配置された概略円筒状の揺動管３と、電子部品Ｗが供給される投入位置Ａから上記揺動管３の上部に配置された投入管４と、上記揺動管３を支持するとともに該揺動管３を水平面における相互に直交するＸ方向とＹ方向に揺動させる駆動手段５と、この駆動手段５の作動を制御する制御手段６とを備えている。

分配部材２は支持テーブル７の下部に水平に支持されており、この支持テーブル７の上面に、揺動管３を揺動させる駆動手段５が配置されている。分配部材２の上面は球面状凹部２Ａとなっており、分配部材２の下面は上記球面状凹部２Ａの形状に倣った球面状凸部となっている。分配部材２にはそれぞれ軸心が球面状凹部２Ａの球面の中心２Ｃ（揺動管３の揺動中心）を通るように、球面状凹部２Ａから下面まで貫通する多数の貫通孔が放射状に穿設されており、これらの貫通孔によって各分配口２Ｂが構成されている。各分配口２Ｂの下端は、それぞれパイプ１１を介して収容箱１２と接続されている。

揺動管３の上方部にはフランジ３Ａが正方形の枠状に形成されており、そこよりも下方側の部分は徐々に下方が縮径されるテーパ状に形成されている。この揺動管３のフランジ３Ａは駆動手段５によって所定高さに支持されており、揺動管３の下端部３Ｂは球面状凹部２Ａに近接した状態に維持されている。この揺動管３は、駆動手段５によって上記球面状凹部２Ａの中心２Ｃを揺動中心としてＸ方向とＹ方向に揺動されるようになっており、揺動管３の下端部３Ｂといずれかの分配口２Ｂとが連通するようになっている。
なお、揺動管３における下端部３Ｂの近接位置には、電子部品Ｗが揺動管３の内部を通過したことを検出する通過センサ１３が配置されており、この通過センサ１３が電子部品Ｗを検出すると、その検出信号が制御手段６へ伝達されるようになっている。

投入管４は、上端である投入口４Ａを図示しない支持部材によって上記投入位置Ａに水平に支持されており、投入管４の中央側の箇所は水平状態から緩やかに鉛直下方に向けて湾曲させてあり、該鉛直下方に向けて伸びる部分を支持テーブル７側のブラケット１４により保持されている。それにより、投入管４の下端部４Ｂは、鉛直下方を向けた状態で揺動管３のフランジ３Ａ内に挿入されるとともに所定高さに支持されている。ここで、投入位置Ａを揺動管３の鉛直上方とし、投入管４を湾曲させることなく、配置させてもよい。

投入管４の投入口４Ａの隣接外方側には、圧縮空気を噴出させる噴射ノズル１５が配置されており、品質検査装置１６による品質検査後の電子部品Ｗが図示しない供給手段によって間欠的に投入位置Ａに搬入されると、この噴射ノズル１５から電子部品Ｗに向けて圧縮空気が噴射されるようになっている。この噴射ノズル１５から噴射される圧縮空気によって、投入位置Ａの電子部品Ｗは投入管４の投入口４Ａへ投入されるようになっている。
一方、この時点までには、投入位置Ａから投入管４に投入される電子部品Ｗに関する品質の等級が品質検査装置１６から事前に制御手段６に伝達されている。この制御手段６は駆動手段５の作動を制御して上記揺動管３をＸ方向とＹ方向に所要量だけ揺動させて、その下端部３Ｂを品質検査装置１６から伝達された品質の等級に応じた分配口２Ｂの上方位置へ移動させる。そのため、上記噴射ノズル１５によって投入口４Ａから投入管４内へ電子部品Ｗが投入されると、該電子部品Ｗは、圧縮空気によって投入管４と揺動管３内を高速で搬送された後に、品質の等級に応じた特定の分配口２Ｂに振り分けられ、その分配口２Ｂ内を通過してからパイプ１１を介して収容箱１２に収容されるようになっている。

本実施例の駆動手段５は、揺動管３をＸ方向に揺動させるＸ方向揺動機構２１と、揺動管３をＹ方向に揺動させるＹ方向揺動機構２２とから構成されており、Ｘ方向揺動機構２１およびＹ方向揺動機構２２はベルト連動方式を用いていないことが特徴である。
すなわち、上記揺動管３のフランジ３ＡにおけるＸ方向の両辺には、相互に軸心を一致させて、かつＹ方向に伸びる一対の支持軸２３Ａ，２３Ｂが連結されており、これらの支持軸２３Ａ、２３Ｂはコ字形の支持部材２４によって回転自在に軸支されている。上記支持部材２４の基部の中央部には、Ｘ方向に配置された回転軸２５の先端部が連結されており、この回転軸２５は、その軸心の延長線が上記球面状凹部２Ａの中心２Ｃ（揺動中心）を通るようにベアリング２６を介して支持テーブル７のブラケット２７に回転自在に軸支されている。これにより、上記一対の支持軸２３Ａ，２３ＢはＹ方向に支持されるとともに、一対の支持軸２３Ａ、２３Ｂの軸心を結ぶ仮想の軸心が上記球面状凹部２Ａの中心２Ｃ（揺動中心）を通るように支持されている。
また、駆動軸２８Ａの軸心を上記回転軸２５の軸心と一致させて、Ｙ方向揺動用モータ２８を支持テーブル７の上面に取り付けてあり、駆動軸２８Ａはカップリング３１を介して上記回転軸２５の他端に連結されている。本実施例の揺動管３は、支持部材２４と一対の支持軸２３Ａ，２３Ｂおよび回転軸２５により、Ｘ方向およびＹ方向に揺動可能に支持されている。
上記Ｙ方向揺動用モータ２８は所要時に制御手段６によって正逆に回転されるようになっており、制御手段６によってＹ方向揺動用モータ２８が正逆に所要量だけ回転されると、回転軸２５、支持部材２４および一対の支持軸２３Ａ，２３Ｂを介して揺動管３が上記球面状凹部２Ａの中心２Ｃを揺動中心としてＹ方向に揺動されるようになっている。本実施例においては、一対の支持軸２３Ａ，２３Ｂ、支持部材２４、回転軸２５、カップリング３１およびＹ方向揺動用モータ２８によって、揺動管３をＹ方向に揺動させるためのＹ方向揺動機構２２が構成されている。

次に、揺動管３をＸ方向に揺動させるＸ方向揺動機構２１について説明する。図１ないし図４に示すように、支持テーブル７の上面には、Ｘ方向のガイドレール３２を設けてあり、このガイドレール３２に可動部材３３の基部の底面に形成されたガイド溝３３Ａを摺動自在に係合させている。つまり、可動部材３３全体がガイドレール３２に沿ってＸ方向に移動可能となっている。
上記ガイドレール３２の一端の隣接位置となる支持テーブル７の上面には、鉛直方向のブラケット３４が連結されており、該ブラケット３４にベアリング３５を介してＸ方向のねじ軸３６が回転自在に軸支されている（図３）。
上記可動部材３３の基部にはＸ方向の貫通孔３３Ｂが穿設されており、その内周部にナット部材３７が取り付けられている。そして、このナット部材３７のめねじ部に上記ねじ軸３６のねじ部を螺合させて貫通させている。
また、ブラケット３４の隣接位置となる支持テーブル７の上面には、駆動軸３８ＡをＸ方向に維持したＸ方向揺動用モータ３８が配置されており、その駆動軸３８Ａは、上記ベアリング３５を貫通させたねじ軸３６の他端とカップリング４１を介して連結されている。Ｘ方向揺動用駆動源としてのＸ方向揺動用モータ３８は制御手段６によって所要時に正逆に回転されるようになっており、制御手段６によってＸ方向揺動用モータ３８が正逆に回転されると、ねじ軸３６が正逆に回転されて、ナット部材３７を介して可動部材３３全体がガイドレール３２に沿ってＸ方向に進退動されるようになっている。上記ねじ軸３６とナット部材３７は、可動部材３３をＸ方向に進退動させるための連動機構を構成している。

可動部材３３の自由端は揺動管３の隣接位置までＹ方向に伸びており、この可動部材３３の自由端にブロック状の支持部３３Ｃが形成されている。そして、支持部３３Ｃに穿設されたＸ方向の貫通孔に、ベアリング４２を介してＸ方向の支持軸４３が回転自在に軸支されている。この支持軸４３は、支持部３３Ｃに対して軸方向に相対移動できないようになっている。
上記支持軸４３は、その軸心を対向位置の回転軸２５の軸心と一致させて上記ベアリング４２に軸支されている。支持軸４３における揺動管３側の端部には、Ｙ方向の筒状支持部材４４の中央部が連結されており、この筒状支持部材４４の内周部によって円柱状の支持ピン４５をＹ方向となるように回転自在に軸支している。そして、筒状支持部材４４の内周部から突出させた支持ピン４５の両端部に、左右一対のリンク部材４６，４６の基部が連結されている。これら両リンク部材４６、４６は概略Ｌ字状に形成されており、それらの先端部分は、揺動管３のフランジ３Ａを挟み込んだ状態となっている。
他方、上記揺動管３のフランジ３Ａにおける一対の支持軸２３Ａ、２３Ｂの下方位置には、外方側に向けて左右一対の支持ピン４７、４７を突設してあり、それら各支持ピン４７，４７を両リンク部材４６、４６の先端部に穿設されたＹ方向孔に回転自在に嵌合させている。

対向位置となる支持軸４３と上記Ｙ方向揺動機構２２の回転軸２５は、両方の軸心を一致させて配置されており、かつ、それらの軸心の延長線が上記球面状凹部２Ａの中心２Ｃ（揺動中心）を通るように配置されている。そのため、上記Ｙ方向揺動用モータ２８により回転軸２５が正逆に回転されて揺動管３がＹ方向に揺動される際には、該揺動管３とともに上記リンク部材４６，４６および筒状支持部材４４もＹ方向に迅速に揺動されるようになっている。
他方、上記Ｘ方向揺動用モータ３８が正逆に回転されると、連動機構であるねじ軸３６とナット部材３７とを介して可動部材３３全体がガイドレール３２に沿ってＸ方向に平行移動される。それに伴って、上記支持軸４３、筒状支持部材４４と両リンク部材４６、４６、両支持ピン４７、４７を介して一対の支持軸２３Ａ、２３Ｂを回転中心として揺動管３がＸ方向に揺動されるようになっている。
以上の説明から理解できるように、本実施例においては、駆動源であるＸ方向揺動用モータ３８と、ねじ軸３６、ナット部材３７、可動部材３３、支持軸４３、筒状支持部材４４、両リンク部材４６、４６、および両支持ピン４７、４７によりＸ方向揺動機構２１が構成されている。

以上のように、本実施例の駆動手段５は、上記Ｘ方向揺動機構２１とＹ方向揺動機構２２とからなり、それらの駆動源であるＸ方向揺動用モータ３８とＹ方向揺動用モータ２８の作動は制御手段６によって制御されるようになっている。また、図２から理解できるように、Ｘ方向揺動用モータ３８とＹ方向揺動用モータ２８は隣接した状態で、かつ両駆動軸３８Ａ、２８Ａが平行となるように支持テーブル７の上面に配置されている。

以上のように構成された駆動手段５のＸ方向揺動機構２１とＹ方向揺動機構２２は、制御手段６によって次のように作動を制御される。すなわち、処理対象となる電子部品Ｗに関して品質検査装置１６によって品質の等級検査が行われると、その検査結果である品質の等級が品質検査装置１６から制御手段６へ伝達される。
制御手段６には、電子部品Ｗに関する品質の各等級とそれらに対応する各分配口２Ａの位置とに関するデータが予め保存されており、制御手段６は、上記データを基にして上記品質検査装置１６から伝達された特定の電子部品Ｗの品質の等級と対応する分配口２Ｂを認識する。その後、制御手段６は、認識した特定の分配口２Ｂに揺動管３の下端部３Ｂが位置するように、Ｘ方向揺動用モータ３８とＹ方向揺動用モータ２８とを同期して所要量だけ正転または逆転させる。

これにより、回転軸２５と支持部材２４および一対の支持軸２３Ａ，２３Ｂを介して揺動管３がＹ方向に所要量だけ揺動されて停止するとともに、揺動管３は可動部材３３のＸ方向の移動に伴ってリンク部材４６，４６と支持ピン４７，４７を介してＸ方向に所要量だけ揺動されて停止する。これにより、上記特定の分配口２Ｂの位置に揺動管３の下端部３Ｂが停止し、それらが連通する。
本実施例においては、ベルト連動方式を採用しておらず、駆動手段５は上述した構成となっているので、揺動管３が特定の分配口２Ｂで停止される際に揺動管３の下端部３Ｂが不必要に振動することがなく、特定の分配口２Ｂの位置まで迅速に揺動管３が移動して、そこに揺動管３の下端部３Ｂが停止する。
この後、図示しない供給手段によって投入位置Ａに電子部品Ｗが搬入されると、噴射ノズル１５から噴射される圧縮空気によって電子部品Ｗが投入管４内に投入される。すると、該電子部品Ｗは、投入管４と揺動管３内を搬送されてから特定の分配口２Ｂ内に投入され、該分配口２Ｂを通過した後にパイプ１１を介して収容箱１２に収容される。つまり、分配装置１によって最初の電子部品Ｗが品質の等級に応じて分配処理される。

その後、次の処理対象となる電子部品Ｗの品質の等級が品質検査装置１６から制御手段６に伝達されると、制御手段６は前述した最初の電子部品Ｗの場合と同様に、新たな電子部品Ｗの品質の等級に対応する分配口２Ｂまで揺動管３が移動されるように、Ｘ方向揺動用モータ３８とＹ方向揺動用モータ２８を同期して所要量だけ正逆に回転させる。これにより、揺動管３がＸ方向とＹ方向に所要量だけ揺動されて、新たな電子部品Ｗの品質の等級と対応する分配口２Ｂまで移動されて停止する。この後、上述した要領で新たな電子部品Ｗが投入位置Ａにおいて噴射ノズル１５により投入管４内に投入されるので、該新たな電子部品Ｗは、投入管４と揺動管３内を搬送されてから特定の分配口２Ｂへ振り分けられる。
その後、順次、新たに処理すべき各電子部品Ｗに対して、分配装置１の駆動手段５によって上述した説明と同様に品質の等級に応じて分配処理が行われる。

以上のように、本実施例の駆動手段５においては、駆動源となるＸ方向揺動用モータ３８およびＹ方向揺動用モータ２８は、ベルト連動方式を採用してないので、駆動手段５により揺動管３が特定の分配口２Ｂまで移動されて停止する際に、揺動管３の下端部が振動することを防止することができる。したがって、ベルト連動方式を採用した図５に示す従来技術と比較して、揺動管３を迅速に特定の分配口２Ｂへ移動させることができる。したがって、従来と比較して、処理能力が高い電子部品の分配装置１を提供することができる。
しかも、図６に示した構成と比較すると、本実施例の駆動手段５においては揺動管３を揺動させる際の慣性力を小さく抑制することができる。そのため、駆動手段５における上記両モータ３８、２８の大型化を抑制することができ、分配装置１全体の設置スペースを従来よりも減少させることができる。
なお、上記実施例においては、連動機構を介して可動部材３３をＸ方向揺動モータ３８によってＸ方向に進退動させているが、例えば次のような構成を採用してＸ方向支持軸４３をＸ方向に進退動させてもよい。つまり、Ｘ方向支持軸４３の近傍にＸ方向揺動用モータ３８を配置し、Ｘ方向支持軸４３を回転自在にかつ軸方向に移動可能に該モータ３８の駆動軸と連動させて、上記モータ３８の回転によりＸ方向支持軸４３をＸ方向に進退動させるように構成しても良く、Ｘ方向揺動用モータ３８は適宜配置できるものである。また、Ｘ方向支持軸４３を回転自在に支持する部材をＸ方向に進退動させるために、揺動カム、ラック・アンド・ピニオン等を介して、該モータ３８と連動させても良く、これに限るものではない。
また、上述した実施例においては、図２の左右方向を水平面におけるＸ方向とし、図２の上下方向をＹ方向として定義したが、それらの方向は逆であっても良い。

１‥電子部品の分配装置２‥分配部材
２Ａ‥球面状凹部２Ｂ‥分配口
３‥揺動管５‥駆動手段
２１‥Ｘ方向揺動機構２２‥Ｙ方向揺動機構
２４‥支持部材２５‥回転軸（Ｘ方向回転軸）
２８‥Ｙ方向揺動用モータ
３８‥Ｘ方向揺動用モータ（Ｘ方向揺動用駆動源）
４３‥支持軸（Ｘ方向支持軸）４６、４６‥リンク部材
Ｗ‥電子部品

Claims

球面状凹部に複数の分配口を形成した分配部材と、該分配部材の上方側に揺動可能に設けられて、内部を電子部品が通過する揺動管と、該揺動管を相互に直交するＸ方向およびＹ方向に揺動させて、該揺動管の下端部を上記分配部材のいずれかの分配口の上方に位置させる駆動手段とを備えて、品質の等級に応じて電子部品を振り分けるように構成した電子部品の分配装置において、
上記駆動手段は、上記揺動管をＸ方向に揺動させるＸ方向揺動機構と、上記揺動管をＹ方向に揺動させるＹ方向揺動機構とを備え、
該Ｙ方向揺動機構は、上記揺動管をＸ方向とＹ方向に揺動可能に支持する支持部材と、上記Ｘ方向に配置されて上記支持部材と連結されたＸ方向回転軸と、該Ｘ方向回転軸を正逆に回転させるＹ方向揺動用モータとを備え、該Ｙ方向揺動用モータが回転されると、上記揺動管がＹ方向に揺動されるように構成されており、
上記Ｘ方向揺動機構は、上記Ｘ方向回転軸と上記揺動管を挟んで対向する位置に、上記Ｘ方向回転軸と軸心を一致させてＸ方向に配置されるとともに回転自在に軸支されたＸ方向支持軸と、該Ｘ方向支持軸と上記揺動管とを連動させるリンク部材と、上記Ｘ方向支持軸をＸ方向に進退動させるＸ方向揺動用駆動源とを備えて、該Ｘ方向揺動用駆動源によって上記Ｘ方向支持軸がＸ方向に進退動されると、上記リンク部材を介して上記揺動管がＸ方向に揺動されるように構成されていることを特徴とする電子部品の分配装置。
上記Ｘ方向揺動機構は、Ｘ方向に進退動可能な可動部材と、該可動部材の支持部に設けられた上記Ｘ方向支持軸と、上記可動部材をＸ方向に進退動させるための上記Ｘ方向揺動用駆動源としてのＸ方向揺動用モータとを備えることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の分配装置。
上記支持部材はコ字形に形成されており、該支持部材の基部の中央部に上記Ｘ方向回転軸の端部が連結されており、また、上記揺動管の上部にはＹ方向の一対の支持軸が連結されており、該一対の支持軸を上記支持部材の自由端により回転自在に支持することで、上記揺動管が上記一対の支持軸を中心にＸ方向に揺動可能となっており、
また、上記リンク部材は概略Ｌ字形をした一対のリンク部材であって、該一対のリンク部材の基部は、上記Ｘ方向支持軸に回転自在に軸支された支持ピンの両端に連結されており、該一対のリンク部材の自由端は、上記揺動管に突設された支持ピンに回転自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子部品の分配装置。