JP6621841B2 - バルク部品フィーダ - Google Patents

Description

本発明は、バルク状態となっている部品を、１個ずつ、順次、部品供給位置において供給するバルク部品フィーダに関する。

部品を供給する部品フィーダとして、例えば、下記特許文献に記載されているようなバルク部品フィーダが存在する。そのバルク部品フィーダは、バルク状態で部品収容器に収容された部品を、その部品収容器の一側壁に形成された案内溝に沿って、部品供給位置まで延びる部品の移動通路に導くように構成されている。

特開２０１４−６３８５３号公報

発明の解決しようとする課題

上記特許文献に記載のバルク部品フィーダでは、上記移動通路は、所定の姿勢の部品のみの移動が許容されており、その移動通路への入口、つまり、部品収容器の出口穴を部品が通過する際、所定の姿勢ではない姿勢で案内溝によって導かれた部品が、その出口穴において、引っ掛かることが稀に生じ得る。そのような部品の引っ掛かりが発生した場合、当該バルク部品フィーダによる部品の供給が停止させられることになる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、部品収容器の出口穴における部品の引っ掛かりが少ないバルク部品フィーダを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のバルク部品フィーダは、
バルク状態となっている部品を、１個ずつ、順次、部品供給位置において供給するバルク部品フィーダであって、
部品をバルク状態で収容するとともに、所定姿勢となる部品の通過を許容する出口穴を有する部品収容器と、
その部品収容器の前記出口穴から前記部品供給位置まで延びて、部品を前記所定姿勢のままで移動させるための移動通路と、
前記部品収容器の一側壁の内部側に設けられ、収容されている部品を前記出口穴まで案内する案内溝と、
前記一側壁の外部側に設けられて部品をその一側壁に向かって吸引する磁石と、
その磁石を、前記案内溝に沿って移動させる磁石移動装置と
を備え、
前記案内溝が、部品が挟まる幅で対向する１対の側面と、それら１対の側面の間を繋ぐ底面とを有する形状とされるとともに、前記底面が隆起して深さが小さくなっている部分を有することを特徴とする。

本発明のバルク部品フィーダは、上記底面が隆起して深さが小さくなっている部分が案内溝に設けられていることで、その部分を利用して、所定の姿勢ではない姿勢で案内溝によって導かれている部品を、所定の姿勢ではない姿勢から所定の姿勢に移行させることができ、その作用によって、本発明のバルク部品フィーダでは、部品収容器の出口穴における部品の引っ掛かりが少なくされている。

本発明のバルク部品フィーダが搭載された部品装着ヘッドを備えた部品装着機を示す斜視図である。 図１における部品装着ヘッドを、外装パネルを外した状態で示す斜視図である。 図２の部品装着ヘッドを、反対側からの視点で示す斜視図である。 本発明のバルク部品フィーダを示す正面図である。 図４のバルク部品フィーダの部品収容器内に設けられた案内溝について説明するための斜視図である。 所定の姿勢ではない姿勢で案内溝を案内される部品が、案内溝に設けられた深さの小さくなっている部分によって、所定の姿勢に移行する様子を示す模式図である。

以下、本発明の代表的な実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

≪部品装着機の構成≫
実施例のバルク部品フィーダが搭載される部品装着ヘッドを採用する部品装着機１０は、図１に示すように、大まかには、(a) 回路基板（以下、単に「基板」という場合がある）Ｓを保持する基板保持装置１２と、(b) それぞれが電子部品（以下、単に「部品」という場合がある）を供給する複数の部品供給装置１４と、(c) 各部品供給装置１４から供給された部品を保持するとともに、その部品を、基板保持装置１２に保持された基板Ｓに装着するための部品装着ヘッド１６と、(d) 部品装着ヘッド１６を、基板保持装置１２と部品供給装置１４とに渡って移動させる装着ヘッド移動装置１８とを含んで構成されている。ちなみに、図１では、２つの部品装着機１０がベース２０上に並んで配置されている状態（手前側の部品装着機１０は、外装パネルが取り外されている）が示されており、また、図１に示す各部品供給装置１４は、テープ化電子部品、つまり、テープに配列して保持された部品を１つずつ順次供給するテープフィーダとされている。

≪部品装着ヘッドの構成≫
外装パネルを外した状態の部品装着ヘッド１６を示す図２および図３から解るように部品装着ヘッド１６は、バルク状態の部品を１個ずつ、部品供給位置ＰＳにおいて順次供給する実施例のバルク部品フィーダ（以下、単に「バルクフィーダ」という場合がある）３０を搭載している。つまり、バルクフィーダ搭載型部品装着ヘッド（部品フィーダ搭載型部品装着ヘッドの一種）である。ちなみに、バルク状態とは、ばらばらの部品が集合した状態を意味する。

部品装着ヘッド１６は、下端部に吸着ノズル３２が取り付けられた複数（詳しくは、１２である）の装着ユニット３４を有しており、それら装着ユニット３４は、各々が軸状をなすとともに、一円周上に配置されている。装着ユニット３４は、装着ユニット移動装置３６によって、一斉に間欠回転させられるとともに、バルクフィーダ３０から供給される部品を受け取るための部品受取位置に位置するもの、および、その受け取った部品を基板に装着するための部品装着位置に位置するものが、昇降させられるようになっている。

ちなみに、部品装着ヘッド１６が、上述の部品供給装置１４から供給される部品を装着する場合には、上記部品装着位置に位置する装着ユニット３４によって、部品供給装置１４から供給される部品が受け取られる。また、吸着ノズル３２に負圧（大気圧より低い圧力）が供給されることで、装着ユニット３４は部品を保持し、部品の基板への装着に際し、吸着ノズル３２には、正圧（大気圧より高い圧力）が供給されるようにされている。

≪バルク部品フィーダ≫
バルクフィーダ３０は、部品をバルク状態で収容する部品収容器として機能するケース７０を有しており、部品装着ヘッド１６に対して着脱可能とされている。ケース７０は、部品を収容するケース本体部７２と、そのケース本体部７２の下部において横に延び出した延出部７４とを有している。部品供給位置ＰＳは、その延出部７４に設けられており、ケース本体部７２と延出部７４とに跨って、部品を所定姿勢のままで移動させるための移動通路７６が、部品供給位置ＰＳにまで延びるように形成されている。部品は、移送機構により、ケース本体部７２の部品収容空間から移動通路７６に導かれた後、その移動通路７６を移動させられて、部品供給位置ＰＳにおいて、１つずつ供給される。ちなみに、移動通路７６はトンネル状の通路であり、部品供給位置ＰＳにおいて上方に向かって開口している。また、ケース本体部７２の上部には、当該ケース本体部７２に部品を投入するための投入口７７が設けられており、その投入口７７は、通常は、スライドする蓋７８によって塞がれている。

ケース本体部７２は、２つの板材８０，８２が重ね合わされて形成されている。図４に示すように、手前側の板材８０には、奥側の板材８２に面する側面に、部品収容凹所８４が形成されており、この部品収容凹所８４によって、ケース本体部７２の内部には、部品Ｐが収容される空間である部品収容空間８６が形成されている。この部品収容空間８６の上部の開口が、上述の投入口７７として機能する。蓋７８は、板材８０の上部にスライド可能に支持され、スプリング８８によって投入口７６が閉まる方向に付勢されている。

一方で、板材８２には、板材８０に面する側面に、円周の一部、詳しくは、円周の約３／４を構成するように延びる部分と、その部分から延び出すように延びる部分とからなる形状を有する溝が形成されている。この溝は、板材８０に向かって開口しており、部品収容空間８６に開口する約１／２円周の部分は、後に詳しく説明する案内溝９０とされ、残りの部分は、板材８０によって塞がれて、トンネル状の通路とされている。この通路が、上述の移動通路７６の一部を構成している。

また、板材８２の反対側の側面、つまり、ケース本体部７２の外側の側面には、下部が半円状の凹所９２が設けられている。この凹所９２には、ギヤ付きの円盤９４が配設され、その円盤９４のケース本体部７２側の面には、複数の磁石９６、詳しくは、８個の磁石９６が、一円周上に等角度ピッチで保持されている。板材８２は、ケース本体部７２の一側壁、つまり、ケース７０の一側壁となっており、各磁石９６は、その一側壁の外側に設けられて部品収容空間８６の部品Ｐを、その一側壁の内側の面に向かって吸引する。各磁石９６の配設円の一部は、案内溝９０と対応する位置に位置している。

円盤９４は、図２，図３に示すように、モータ９８の回転によってギヤ１００を介して回転させられ、それによって、複数の磁石９６が、一円周に沿って回転させられる。詳しく言えば、各磁石９６が、図４に示す反時計まわりの回転方向に回転させられることで、つまり、正回転させられることで、部品収容空間８６において、各磁石９６によって吸引されたいくつかの部品Ｐが、案内溝９０に沿って、部品Ｐの溜まりから持ち上げられるようにして移動通路７６に向かって移動させられる。すなわち、モータ９８，ギヤ１００，円盤９４等を含んで、磁石９６を案内溝９０に沿って移動させる磁石移動装置１０２が構成されているのである。そして、その磁石移動装置１０２，磁石９６，案内溝９０等を含んで、部品Ｐをケース本体部７２の部品収容空間８６から移動通路７６に導く上述の移送機構が構成されているのである。

案内溝９０の一部を斜めからの視点で示す図５（ａ），案内溝９０の断面を示す図５（ｂ）を参照しつつ、さらに説明すれば、案内溝９０は、部品Ｐが挟まる幅で対向する１対の側面１０４と、それら１対の側面１０４の間を繋ぐ底面１０６とを有する形状とされている。部品Ｐは、幅寸法ｗ，長手寸法ｌ（ｌ＞ｗ）の柱形状をなしており、案内溝９０の幅Ｗ，深さＤは、部品Ｐの幅寸法ｗより僅かに大きくされている。したがって、１つの磁石９６によって移動させられるいくつかの部品Ｐのうちの一部は、案内溝９０に嵌り込んで、１対の側面１０４によって幅方向に挟まれるようにして移動させられる。また、案内溝９０と移動通路７６との境目、つまり、移動通路７６の入り口は、部品収容空間８６からの出口穴１１０として機能する。この出口穴１１０は、正規の姿勢（所定姿勢）で案内溝９０に嵌り込んで移動させられた部品Ｐだけの通過を許容するものとされており、他の姿勢のものは、板材８０の出口穴１１０の周囲の部分によって、部品Ｐの溜まりに落下させられる。言い換えれば、出口穴１１０は、部品Ｐの長手方向の通過だけを許容するのであり、上記部品Ｐの正規の姿勢は、部品Ｐが案内溝９０内に寝た姿勢なのである。出口穴１１０を通過した部品Ｐは、この正規の姿勢のまま、前述の部品供給位置ＰＳまで移動通路７６を移動する。

上記正規の姿勢ではなく、図５（ａ）において、Ｐ’で示すような姿勢で、部品Ｐが案内溝９０を移動させられることもあり得る。通常、そのような姿勢の部品Ｐ（以下、「立ち姿勢部品Ｐ’」と言う場合がある）は、出口穴１１０の箇所において、部品Ｐの溜まりに落下させられる。しかしながら、例えば、正規の姿勢の部品Ｐが直後に移動させられているような場合には、稀ではあるが、落下させられることなく、出口穴１１０の箇所において係止されることも予想される。そのようにして係止された立ち姿勢部品Ｐ’が存在する場合、後続の部品Ｐの移動経路７６への進入が阻害され、当該バルクフィーダ３０による部品Ｐの供給が停止させられることにもなりかねない。

そこで、上記立ち姿勢部品Ｐ’の姿勢を修正するために、バルクフィーダ３０では、案内溝９０の一部に、底面１０６が隆起して深さＤが小さくされた部分、つまり、底面隆起部１１２が設けられている。詳しく言えば、部品Ｐの溜まりの上方に位置する位置において、出口穴１１０の手前側において、出口穴１１０から磁石９６の配設角度ピッチの半分程度離れた位置に設けられている。

出口穴１１０の箇所において係止された立ち姿勢部品Ｐ’が存在して、部品Ｐの供給が停止されているような場合には、例えば、磁石移動装置１０２によって、磁石９６を逆回転させればよい。図６（ａ）に示すように、磁石９６の逆回転によって、係止された立ち姿勢部品Ｐ’と後続の部品Ｐとが、案内溝９０に沿って、逆向きに移動させられ、図６（ｂ）に示すように、底面隆起部１１２にまで到達する。底面隆起部１１２の斜面に位置したときに、比較的不安定な立ち姿勢部品Ｐ’は、磁石９６の磁力によって倒されて、図６（ｃ）に示すように、正規の姿勢となる。その後、図６（ｄ）に示す位置から、磁石９６の正回転によって移動させれば、正規の姿勢となった部品Ｐおよびその後続の部品Ｐは、出口穴１１０を通過して、部品供給位置ＰＳに移動させられることになる。なお、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、底面隆起部１１２においても案内溝９０は、ある程度の深さを有している。つまり、底面隆起部１１２においても、部品Ｐが１対の側面１０４において幅方向に挟まれている。そのことは、立ち姿勢部品Ｐ’を、案内溝９０内に正規の姿勢で嵌り込ませるのに役立っている。

上記の説明は、係止された立ち姿勢部品Ｐ’が存在したことを前提に磁石９６を逆回転させる場合の説明であるが、立ち姿勢部品Ｐ’が係止される前に、磁石９６を逆回転させてその立ち姿勢部品Ｐ’を正規の姿勢にするようにしてもよい。また、磁石９６を逆回転させずとも、単に、立ち姿勢部品Ｐ’が正回転で底面隆起部１１２を通過することによっても、立ち姿勢部品Ｐ’の正規の姿勢への移行が期待できるのである。

１０：部品装着機 １６：部品装着ヘッド ３０：バルク部品フィーダ ７０：ケース〔部品収容器〕 ７２：ケース本体部 ７４：延出部 ７６：移動通路 ８０：板材 ８２：板材 ８４：部品収容凹所 ８６：部品収容空間 ９０：案内溝 ９４：円盤 ９６：磁石 １０２：磁石移動装置 １０４：側面 １０６：底面 １１０：出口穴 １１２：底面隆起部 〔溝の深さが小さくなっている部分〕 Ｐ：部品 Ｐ’：立ち姿勢部品 ＰＳ：部品供給位置 ｗ：幅寸法 ｌ：長手寸法 Ｗ：幅 Ｄ：深さ

Claims (5)

1. バルク状態となっている部品を、１個ずつ、順次、部品供給位置において供給するバルク部品フィーダであって、
   部品をバルク状態で収容するとともに、所定姿勢となる部品の通過を許容する出口穴を有する部品収容器と、
   その部品収容器の前記出口穴から前記部品供給位置まで延びて、部品を前記所定姿勢のままで移動させるための移動通路と、
   前記部品収容器の一側壁の内部側に設けられ、収容されている部品を前記出口穴まで案内する案内溝と、
   前記一側壁の外部側に設けられて部品をその一側壁に向かって吸引する磁石と、
   その磁石を、前記案内溝に沿って移動させる磁石移動装置と
   を備え、
   前記案内溝が、部品が挟まる幅で対向する１対の側面と、それら１対の側面の間を繋ぐ底面とを有する形状とされるとともに、前記底面が隆起して深さが小さくなっている部分を有することを特徴とするバルク部品フィーダ。
2. 前記部品が、幅寸法よりも長い長手寸法を有する柱形状を有するものであり、
   前記出口穴が、部品の長手方向の通過だけを許容するようにされているとともに、前記案内溝が、１対の側面によって部品を幅方向に挟むようにされている請求項１に記載のバルク部品フィーダ。
3. 前記案内溝が、前記深さが小さくなっている部分においても、前記１対の側面の間に部品が挟まるようにされている請求項１または請求項２に記載のバルク部品フィーダ。
4. 前記案内溝が、円周の一部を構成するように延びており、前記磁石移動装置が、前記磁石を前記円周に沿って回転させるように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のバルク部品フィーダ。
5. それぞれが前記磁石となる複数の磁石が、一円周上に配置された請求項４に記載のバルク部品フィーダ。

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