JP7020426B2 - 電子部品の振込方法および装置 - Google Patents

Description

この発明は、ワークとしての電子部品の取扱いに便宜を図り得る形態とするため、格納プレートに設けられた複数個の格納穴に電子部品を振り込む方法およびこの方法を実施する装置に関するものである。

本件において、「電子部品」と言うときは、完成品としての電子部品に限らず、たとえば、外部電極が形成される前のチップ状の電子部品本体のように、電子部品の製造途中の中間製品であって、完成品としての電子部品のための部品となるべきものをも含む。

この発明にとって興味ある電子部品の振込方法が、たとえば特開２００４－３５９５１２号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１には、複数個の格納穴を有する格納プレートを用意し、この格納プレート上に、複数個の電子部品を投入し、その状態で、格納プレートを、所定の軸線まわりに揺動させるとともに、当該軸線方向に振動させることによって、複数個の電子部品を、格納プレート上で移動させながら、各格納穴内に振り込む方法が記載されている。

特開２００４－３５９５１２号公報

特許文献１に記載の方法では、格納プレート上での電子部品の移動は、主として格納プレートの揺動によって引き起こされる。そのため、複数個の電子部品は、一塊となって重力に基づき転がりかつ攪拌されながら格納プレート上を一方方向および他方方向へと繰り返し移動する。そして、移動する電子部品のうち、格納穴と位置合わせされたものが格納穴内に振り込まれる。

上述した原理による振込方法では、重力に基づく転がりまたは落下が電子部品に及ぼす衝撃は、比較的大きい。そのため、電子部品に割れや欠けが発生するといった問題に遭遇しやすい。特に、部品本体がセラミックをもって構成されるセラミック電子部品において、割れや欠けの問題は深刻である。

また、特許文献１に記載の方法を用いて格納穴への電子部品の充填率、すなわち、格納プレートが有する格納穴の個数に対する、電子部品が振り込まれた格納穴の個数の割合を上げるには限界がある。

すなわち、格納穴への電子部品の充填率を上げるには、格納プレートの揺動の回数を増やすことが考えられるが、格納プレートの揺動の回数を増やすほど、電子部品が衝撃を受ける回数が増えてしまう。その結果、割れや欠けが生じた電子部品の数を不所望にも増やしてしまうことになる。

また、格納穴への電子部品の充填率を上げるには、格納穴の数に比べて、かなり過剰な数の電子部品を格納プレート上に投入することも考えられる。しかし、格納プレート上に投入する電子部品の数が多くなるほど、格納プレートの揺動に従って転がる各電子部品に対して及ぼされる衝撃がより大きくなる。このことも、割れや欠けが生じた電子部品の数を不所望にも増やしてしまう原因となり得る。

そこで、この発明の目的は、取り扱われる電子部品の割れや欠けが生じにくく、かつ格納穴への電子部品の充填率を容易に上げることができる、電子部品の振込方法および装置を提供しようとすることである。

この発明は、複数個の格納穴を有し、格納穴の各々の開口が主面に沿って分布している、格納プレートを用いて実施される、電子部品の振込方法にまず向けられる。

この発明に係る電子部品の振込方法は、上記格納プレートを用意する工程と、格納プレートの主面上に、複数個の電子部品を投入する工程と、を備える。さらに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を水平面上で互いに直交する方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向としたとき、この発明に係る振込方法は、格納プレートの主面を水平姿勢に維持しながら、格納プレートに対して、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の少なくとも一方の水平方向振動と、Ｚ軸方向の鉛直方向振動と、を加える工程を備え、この格納プレートに振動を加える工程は、複数個の電子部品を、格納プレートの主面に沿って移動させる工程と、複数個の電子部品を、格納プレートの主面に沿って移動させながら、各格納穴内に振り込む工程と、を含むことを第１の特徴としている。

この発明に係る振込方法では、格納プレートを揺動させるのではなく、格納プレートの主面を水平姿勢に維持しながら、格納プレートに対して、水平方向振動と鉛直方向振動とを加えることによって、複数個の電子部品を、格納プレートの主面に沿って移動させている。

この発明に係る振込方法は、水平方向振動と鉛直方向振動とが、互いに同じ振動数であり、かつ互いの間に所定の位相差を有していることを第２の特徴としている。この構成によれば、格納プレート上で電子部品を確実に移動させることができる。

この発明において、上述した水平方向振動および鉛直方向振動の振動数は５０Ｈｚ以上であることが好ましい。振動数を５０Ｈｚ以上と高くすることにより、格納プレート上での電子部品の移動速度を高くすることができる。

また、この発明において、格納プレートに振動を加える工程は、水平方向振動と鉛直方向振動との間の位相差を調整する工程を含んでいてもよい。このように、位相差を調整することにより、格納プレート上での電子部品の移動速度を変えることができる。

特に、位相差を調整する工程において、位相差を正負逆にするようにすれば、格納プレート上での電子部品の移動方向を逆転させることができる。

また、この発明において、格納プレートに振動を加える工程は、水平方向振動および鉛直方向振動の少なくとも一方の振幅を調整する工程を含んでいてもよい。このように、振幅を調整することにより、格納プレート上での電子部品の移動速度を変えることができる。

この発明では、複数個の電子部品を各格納穴内に振り込む工程において、１個の電子部品が１個の格納穴に振り込まれることが予定されている。

上述のように、１個の電子部品が１個の格納穴に振り込まれることが予定されている場合、格納穴の深さ寸法は、電子部品の外形寸法におけるいずれかの辺の長さ寸法とほぼ同じであることが好ましい。このように構成されると、格納穴に振り込まれた電子部品の一面が、格納穴の開口に整列して、格納プレートの主面と面一の面を与える状態を実現し、次に当該格納穴を越えて通過しようとする電子部品を支えかつその移動経路をより平坦なものにするように機能する。したがって、後続する電子部品を格納プレート上で円滑に移動させることができる。

電子部品が、特に、互いに直交する長さ方向、幅方向および厚さ方向にそれぞれ測定した長さ方向寸法、幅方向寸法および厚さ方向寸法によって規定される直方体形状であり、長さ方向寸法、幅方向寸法および厚さ方向寸法のうち、長さ方向寸法が最も大きいとき、上述した作用効果がより顕著に奏され得る。

上述した好ましい実施態様において、格納穴の深さ寸法は、長さ方向寸法とほぼ同じであり、格納穴の開口は、長さ方向寸法を受け入れないが、幅方向寸法および厚さ方向寸法を受け入れる寸法に選ばれることがより好ましい。この構成によれば、電子部品を常に適正な姿勢で格納穴内に振り込むことができる。また、電子部品が、格納穴に振り込まれた後、格納プレートのたとえば鉛直方向振動により、再び外へ飛び出すといった不都合を生じにくくすることができる。

これに対して、上述の条件を満たさない場合には、複数個の電子部品を各格納穴内に振り込む工程において、１個の電子部品が１個の格納穴に振り込まれることが予定されているにも関わらず、１個の格納穴に複数個の電子部品が振り込まれたり、格納穴に正規の姿勢以外の姿勢で電子部品が振り込まれたりする不正規状態となることがある。この発明は、格納プレートに振動を加える工程において、不正規状態を解消するため、少なくとも鉛直方向振動の振幅をより大きくする工程を実施することを第３の特徴としている。

この発明に係る振込方法において、格納プレートに振動を加える工程は、複数個の電子部品を各格納穴内に振り込む工程の後、電子部品が振り込まれていない未振込の格納穴を見出す工程と、格納穴に振り込まれず、格納プレートの主面上に残存した電子部品を、未振込の格納穴に向かって移動させる工程とをさらに備えていてもよい。この構成によれば、格納穴への電子部品の充填率を短時間で上げることができる。

この発明に係る振込方法において、格納プレートの主面上に、複数個の電子部品を投入するにあたって、格納穴の数より多い数の電子部品が投入されることが好ましい。このようにすれば、格納穴への電子部品の充填率を１００％にすることがより容易になる。

格納プレートが振込装置から取り出し可能とされている場合、この発明は、複数個の格納穴が電子部品で満たされた格納プレートを取り出す工程をさらに備えていてもよい。

上述の場合、複数個の格納プレートが用意され、複数個の電子部品を各格納穴内に振り込む工程は、複数個の格納プレートを、各々の主面が面一となるように並べた状態で実施され、格納プレートを取り出す工程では、複数個の格納プレートが互いに異なる時点で取り出されるようにしてもよい。この構成によれば、複数個の格納穴が電子部品で満たされた格納プレートから順に、次の工程へと送り込むことができるので、能率的な工程進行が可能となる。また、１つの振動付与機構を、複数個の格納プレートによって共用することができる。

この発明は、また、上述した電子部品の振込方法を実施する、電子部品の振込装置にも向けられる。

この発明によれば、格納プレートに対して水平方向振動と鉛直方向振動とを加えることによって、複数個の電子部品を格納プレートの主面に沿って移動させているので、格納プレートを揺動させる場合に比べて、電子部品に及ぼされる衝撃を小さくすることができる。よって、電子部品に割れや欠けが生じにくい。

また、上述した水平方向振動および鉛直方向振動によって、格納プレート上の複数個の電子部品はほとんど攪拌されることなく、格納プレートの主面に沿って移動するので、格納穴に振り込まれやすい。また、前述したように、電子部品に及ぼされる衝撃が小さいので、格納穴への電子部品の充填率を上げるため、電子部品の移動を繰り返したり、格納穴の数に比べて、過剰な数の電子部品を格納プレート上に投入したりするといった手段を問題なく採用することができる。したがって、格納穴への電子部品の充填率を上げることが比較的容易である。

この発明の第１の実施形態による電子部品の振込方法を実施する振込装置１を示す平面図である。 図１に示した振込装置１に内蔵される振動付与機構１１を示す平面図である。 図１の線III－IIIに沿う振込装置１の断面図である。 図１に示した振込装置１の動作の一例を模式的に示す平面図である。 図１に示した振込装置１において、格納プレート２の格納穴４に振り込まれた電子部品３および振り込まれようとする電子部品３を模式的に示す断面図である。 格納穴４に振り込まれた電子部品３の、格納プレート２の主面６からの突出寸法Ｐの許容範囲を説明するための断面図である。 図１に示した振込装置１を用いた振込方法を実施した実験において求めた、電子部品の充填率と経過時間との関係を示す図である。 図１に示した振込装置１を用いた振込方法を実施した実施例と、特許文献１に記載のような格納プレートの揺動を適用した振込方法を実施した比較例とについて、実験によって求めた電子部品の充填率と電子部品の投入倍率との関係を示す図である。 図１に示した振込装置１の動作の他の例を説明するための図である。 図１に示した振込装置１の動作のさらに他の例を説明するための図である。 この発明の第２の実施形態による電子部品の振込方法を実施する振込装置の一部を示す、図５に対応する断面図である。 図１１に示した実施形態を説明するためのもので、電子部品３の外観を模式的に示す斜視図である。 図１１に示した実施形態を説明するためのもので、格納穴４の開口５を示す平面図である。 図１１に示した実施形態において遭遇する第１の不正規状態を示す断面図である。 図１１に示した実施形態において遭遇する第２の不正規状態を示す断面図である。 この発明の第１の参考例による電子部品の振込方法を実施する振込装置の一部を示す、図５に対応する断面図である。 この発明の第２の参考例による電子部品の振込方法を実施する振込装置に備える格納プレート２を模式的に示す平面図である。 この発明の第３の実施形態による電子部品の振込方法を実施する振込装置に備える格納プレート２ａおよび２ｂを模式的に示す平面図である。 この発明の第４の実施形態による電子部品の振込方法を実施する振込装置に備える格納プレート２ｃおよび２ｄを模式的に示す平面図である。 この発明の第５の実施形態による電子部品の振込方法を実施する振込装置１ａを示す、図３に対応する断面図である。

以下、この発明を、図面を参照しながら、いくつかの実施形態に関連して説明する。複数の図面間において、同じ要素には共通の参照符号を用い、重複する説明を省略する。

図１ないし図５を参照して、この発明の第１の実施形態による電子部品の振込方法を実施する振込装置１の構成について説明する。

振込装置１は、格納プレート２を備える。格納プレート２には、それぞれ電子部品３（図５参照）を格納するための複数個の格納穴４が設けられている。なお、図１では、複数個の格納穴４をすべて図示するのではなく、一部のみを図示している。格納穴４の各々の開口５は、行方向および列方向に配列されながら、格納プレート２の主面６に沿って分布している。格納プレート２の主面６の周縁部には、枠部材７が配置され、これによって、格納プレート２の主面６上に投入された電子部品３が格納プレート２から脱落しないようにされる。

この実施形態では、電子部品３は各格納穴４内に１個ずつ振り込まれる。格納穴４に振り込まれた電子部品３が、完成品としての電子部品であるとき、複数個の電子部品３が格納プレート２上に整列して保持されることにより、当該電子部品のたとえば特性測定工程または梱包工程への供給に際して便宜が図られる。また、格納穴４に振り込まれた電子部品３が、外部電極が形成される前のチップ状の電子部品本体であるとき、複数個の電子部品本体が格納プレート２上に整列して保持されることにより、当該電子部品本体の外部電極形成のための工程への供給に際して便宜が図られる。

また、格納プレート２は、好ましくは、上記格納穴４を貫通孔として形成する上板８と、格納穴４の底面壁を与える下板９と、からなる。この場合、厚み寸法が異なったり、格納穴４の開口寸法が異なったりする、いくつかの種類の上板８を用意しておけば、下板９を共通にしながら、取り扱う電子部品３の寸法または形状変更に迅速に対応することができる。

振込装置１は、上述した格納プレート２を支持するための基台１０を備える。基台１０は、格納プレート２の主面６を水平姿勢に維持する。なお、以下の説明において、図１ないし図５の各々のマージン部分に図示するように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を水平面上で互いに直交する方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向とする。

基台１０と格納プレート２とは、以下に詳述する振動付与機構１１を介して結合される。

主として図２を参照して、振動付与機構１１は、まず、格納プレート２（図２では、想像線で示されている。）に対して、Ｙ軸方向の振動を付与するＹ軸方向振動機構１１Ｙを備える。Ｙ軸方向振動機構１１Ｙは、基台１０に設けられた４個のブラケット１２～１５と、ブラケット１２および１３間に渡された板ばね１６と、ブラケット１４および１５間に渡された板ばね１７と、板ばね１６および１７の各々の長手方向端部近傍にそれぞれ貼り付けられた圧電素子１８および１９と、板ばね１６および１７の各々の長手方向中央部に連結スペーサ２０および２１を介してそれぞれ連結されたＹ軸振動伝達ロッド２２および２３と、を備えている。

Ｙ軸方向振動機構１１Ｙにおいて、格納プレート２に対して、Ｙ軸方向の振動を付与するため、圧電素子１８および１９に所定の周波数を有する交流電圧が印加される。その結果、上記周波数に対応する振動数をもって、板ばね１６および１７が同期して互いに同方向に湾曲変形する。この湾曲変形が、連結スペーサ２０および２１を介して、Ｙ軸振動伝達ロッド２２および２３に伝達され、Ｙ軸振動伝達ロッド２２および２３が上記振動数をもってＹ軸方向に振動する。

また、振動付与機構１１は、格納プレート２に対して、Ｘ軸方向の振動を付与するＸ軸方向振動機構１１Ｘを備える。Ｘ軸方向振動機構１１Ｘは、上述したＹ軸振動伝達ロッド２２および２３の各々の長手方向端部間にそれぞれ渡された板ばね２４および２５と、板ばね２４および２５の各々の長手方向端部近傍にそれぞれ貼り付けられた圧電素子２６および２７と、板ばね２４および２５の各々の長手方向中央部に連結スペーサ２８および２９を介してそれぞれ連結されたＸ軸振動伝達ロッド３０および３１と、を備えている。Ｘ軸振動伝達ロッド３０および３１の各々の長手方向端部間は、連結ロッド３２および３３によって連結される。

Ｘ軸方向振動機構１１Ｘにおいて、格納プレート２に対して、Ｘ軸方向の振動を付与するため、圧電素子２６および２７に所定の周波数を有する交流電圧が印加される。その結果、上記周波数に対応する振動数をもって、板ばね２４および２５が同期して互いに同方向に湾曲変形する。この湾曲変形が、連結スペーサ２８および２９を介して、Ｘ軸振動伝達ロッド３０および３１に伝達され、Ｘ軸振動伝達ロッド３０および３１が上記振動数をもってＸ軸方向に振動する。

さらに、振動付与機構１１は、格納プレート２に対して、Ｚ軸方向の振動を付与するＺ軸方向振動機構１１Ｚを備える。Ｚ軸方向振動機構１１Ｚは、上述したＸ軸振動伝達ロッド３０および３１の各々の長手方向中央部間にそれぞれ渡された板ばね３４および３５と、板ばね３４および３５の各々の長手方向端部近傍にそれぞれ貼り付けられた圧電素子３６および３７と、板ばね３４および３５の各々の長手方向中央部間に渡された台座３８と、を備えている。格納プレート２は、台座３８上に取り付けられる。

Ｚ軸方向振動機構１１Ｚにおいて、格納プレート２に対して、Ｚ軸方向の振動を付与するため、圧電素子３６および３７に所定の周波数を有する交流電圧が印加される。その結果、上記周波数に対応する振動数をもって、板ばね３４および３５が同期して互いに同方向に湾曲変形する。この湾曲変形が、台座３８を介して、格納プレート２に伝達され、格納プレート２が上記振動数をもってＺ軸方向に振動する。

前述の説明において、Ｙ軸方向振動機構１１ＹによるＹ軸方向の振動は、Ｙ軸振動伝達ロッド２２および２３に伝達されることまでを説明したが、Ｙ軸振動伝達ロッド２２および２３のＹ軸方向の振動は、板ばね２４および２５、連結スペーサ２８および２９、Ｘ軸振動伝達ロッド３０および３１、板ばね３４および３５、ならびに台座３８を順次経由して、格納プレート２に伝達される。

また、Ｘ軸方向振動機構１１ＸによるＸ軸方向の振動については、Ｘ軸振動伝達ロッド３０および３１に伝達されることまでを説明したが、Ｘ軸振動伝達ロッド３０および３１のＸ軸方向の振動は、板ばね３４および３５、ならびに台座３８を順次経由して、格納プレート２に伝達される。

以上のようにして、格納プレート２には、Ｘ軸方向振動機構１１Ｘ、Ｙ軸方向振動機構１１ＹおよびＺ軸方向振動機構１１Ｚによって、それぞれ、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の振動が与えられる。なお、振込装置１を用いて、電子部品３を格納穴４に振り込むにあたっては、たとえば、水平方向振動を付与するため、Ｘ軸方向振動機構１１ＸおよびＹ軸方向振動機構１１Ｙのいずれか一方のみが駆動され、鉛直方向振動を付与するため、Ｚ軸方向振動機構１１Ｚが駆動される。以下において、振込装置１の動作を説明することによって、この発明の第１の実施形態による振込方法を明らかにするが、この説明では、水平方向振動を付与するため、Ｘ軸方向振動機構１１Ｘのみが駆動されるものとする。

振込方法を実施するにあたって、まず、格納プレート２が、図１ないし図３に示すように、振込装置１にセットされ、格納プレート２の主面６上に複数個の電子部品３が投入される。この状態が図４（１）に模式的に図示されている。図４（１）からわかるように、複数個の電子部品３は、格納プレート２の主面６の図による、たとえば左側の部分に寄せて投入される。

図４（１）～（４）では、格納穴４の図示が省略されている。図４（１）～（４）において、複数個の電子部品３の集合体が電子部品群３Ａとして図示されている。一例として、格納プレート２に、４９行および５４列をなして２６４６個の格納穴４が設けられるとき、格納穴４の個数の約１．５倍の４０００個の電子部品３が格納プレート２の主面６上に投入される。

なお、この実施形態において取り扱われる電子部品３は、チップ状であり、最小で、０．２５ｍｍ×０．１２５ｍｍの平面寸法を有しかつ０．１２５ｍｍ以下の厚み寸法を有し、最大で、５．７ｍｍ×５．０ｍｍの平面寸法を有しかつ５．０ｍｍ以下の厚み寸法を有するものである。

次に、格納プレート２の主面６を水平姿勢に維持しながら、Ｘ軸方向振動機構１１ＸおよびＺ軸方向振動機構１１Ｚが駆動される。すなわち、格納プレート２に対して、Ｘ軸方向の水平方向振動と、Ｚ軸方向の鉛直方向振動と、が加えられる。これによって、複数個の電子部品３は、一塊の電子部品群３Ａを形成しながら、格納プレート２の主面６に沿って、図４（１）に示すように、Ｘ軸方向の矢印３９方向へ移動する。そして、この移動の過程において、電子部品３は、図５に示すように、各格納穴４内に１個ずつ振り込まれる。

上述した水平方向振動と鉛直方向振動とは、互いに同じ振動数であり、かつ互いの間に所定の位相差を有している。その結果、水平方向振動と鉛直方向振動とが合成されて、楕円軌道を与える振動となり、この楕円の長径方向が格納プレート２の主面６に対して斜めに交差する方向に向けられる。この斜め方向の楕円軌道を有する振動が駆動源となり、電子部品３が、図４（１）および図５において矢印３９で示す方向に移動し、空の格納穴４と位置合わせされたとき、図５の右部分に示すように、その格納穴４内に振り込まれる。

上述した水平方向振動および鉛直方向振動の振動数は、好ましくは、５０Ｈｚ以上とされる。このように、振動数を５０Ｈｚ以上と高くすることにより、格納プレート２上での電子部品３の移動速度を高くすることができる。また、水平方向振動および鉛直方向振動の各々の振幅は、電子部品３が、格納穴４に振り込まれた後、再び外へ飛び出すといった不都合を生じさせない程度に選ばれるが、たとえば、０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下、好ましくは、０．０５ｍｍ以上かつ０．１５ｍｍ以下に設定される。

この実施形態では、１個の電子部品３が１個の格納穴４に振り込まれることが予定されている。この場合、図５からわかるように、格納穴４の深さ寸法は、電子部品３の外形寸法における最も長い辺の長さ寸法とほぼ同じとされる。このように構成されると、格納穴４に振り込まれた電子部品３の一面が、格納穴４の開口５に整列し、次に当該格納穴４を越えて通過しようとする電子部品３を支えかつその移動経路をより平坦なものにするように機能する。したがって、後続する電子部品３を格納プレート２上で円滑に移動させることができる。

上述の作用効果は、この実施形態のように、電子部品３が、互いに直交する長さ方向、幅方向および厚さ方向にそれぞれ測定した長さ方向寸法、幅方向寸法および厚さ方向寸法によって規定される直方体形状であり、長さ方向寸法、幅方向寸法および厚さ方向寸法のうち、長さ方向寸法が最も大きいとき、より顕著に奏され得る。

また、この実施態様では、格納穴４の開口は、上記長さ方向寸法を受け入れないが、幅方向寸法および厚さ方向寸法を受け入れる寸法に選ばれている。したがって、電子部品３を常に適正な姿勢で格納穴４内に振り込むことができる。また、電子部品３が、格納穴４に振り込まれた後、格納プレート２のたとえば鉛直方向振動により、再び外へ飛び出すといった不都合を生じにくくすることができる。

図４（１）に示した電子部品群３Ａの矢印３９方向への移動の結果、図４（２）に示すように、電子部品群３Ａは、格納プレート２の主面６の右側の部分に寄せられる。この移動の途中で、複数個の電子部品３が格納穴４に振り込まれるので、格納プレート２の主面６の右側の部分にまで到達する電子部品３の個数は、当初投入された電子部品３の個数より減っている。また、通常、この段階では、すべての格納穴４が電子部品３で充填されるのではなく、空のままの格納穴４がいくつか残される。

次に、空のまま残された格納穴４に電子部品３を振り込むため、図４（２）にＸ軸方向の矢印４０で示すように、格納プレート２上で、電子部品群３Ａが逆方向へ移動される。この逆方向の移動は、格納プレート２に付与される水平方向振動と鉛直方向振動との間の位相差を正負逆にすることによって実現される。この電子部品群３Ａの矢印４０方向への移動の途中において、未振込の格納穴４に電子部品３が振り込まれる。

上述した矢印４０方向への移動工程を実施する時間は、通常、前述した矢印３９方向への移動工程を実施する時間より短くされる。言い換えると、矢印４０方向への移動速度は、矢印３９方向への移動速度より高くされる。矢印４０方向への移動工程を実施しようとする段階では、格納穴４に振り込まれないで残された電子部品３の個数が当初投入された電子部品３の個数より減っている。このような移動速度の変更は、水平方向振動と鉛直方向振動との間の位相差を変更したり、水平方向振動および鉛直方向振動の振幅を変更したりして、水平方向すなわちＸ軸方向の振動成分をより大きくすることにより達成される。

図４（２）に示した電子部品群３Ａの矢印４０方向への移動の結果、図４（３）に示すように、電子部品群３Ａは、格納プレート２の主面６の左側の部分に寄せられる。この段階でも、空のままの格納穴４がいくつか残されていることがあり、すべての格納穴４が電子部品３で充填される必要がある場合には、図４（３）に矢印４１で示す方向へ電子部品群３Ａが移動され、図４（４）に示すように、電子部品群３Ａが格納プレート２の主面６の右側の部分に再び寄せられる。さらに、必要に応じて、電子部品群３Ａの移動方向の切換えが繰り返されることもあり得る。

前述した図５に示すように、格納穴４に振り込まれた電子部品３の一面が、格納穴４の開口５に整列し、次に当該格納穴４を越えて通過しようとする電子部品３を支えかつその移動経路をより平坦なものにするように機能するためには、格納穴４の深さ寸法が電子部品３の外形寸法における最も長い長さ方向寸法とほぼ同じとされる必要がある。しかし、実際には、以下のように、電子部品３の長さ方向寸法が格納穴４の深さ寸法よりわずかに大きくても、上述の機能を損なわないようにすることができる。

図６を参照して、格納穴４に振り込まれた電子部品３の、格納プレート２の主面６からの突出寸法Ｐは、０．１ｍｍ以下であれば、上述の機能は損なわれない。なお、０．１ｍｍという寸法は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の振動の振幅の２倍程度にあたる。

図４を参照して、振込装置１を用いて、電子部品３の振込を実施した実験例について説明する。この実験例では、平面寸法が３．２ｍｍ×２．５ｍｍの電子部品３を取り扱った。格納プレート２として、４９行および５４列をなして２６４６個の格納穴４が設けられたものを用いた。また、格納プレート２に対して、約８０Ｈｚの振動数であり、０．０５～０．５ｍｍの範囲内の振幅の水平方向振動および鉛直方向振動を加えるようにした。

まず、図４（１）に示すように、格納穴４の個数の約１．５倍の４０００個の電子部品３を格納プレート２の主面６上の左側に寄せて投入した。

次に、格納プレート２に対して水平方向振動および鉛直方向振動を加え、図４（１）の矢印３９方向へ電子部品群３Ａを移動させた。その結果、約２１秒後に、電子部品群３Ａは、図４（２）に示すように、格納プレート２の主面６の右側の部分に寄せられるように移動した。このとき、５２個の格納穴４が未振込のまま残った。すなわち、図７に示すように、９８．０％の充填率が得られた。

次に、図４（２）の矢印４０方向へ電子部品群３Ａを移動させた。その結果、約３０秒後に、電子部品群３Ａは、図４（３）に示すように、格納プレート２の主面６の左側の部分に寄せられるように移動した。このとき、８個の格納穴４がなおも未振込のまま残った。すなわち、図７に示すように、９９．７％の充填率が得られた。

次に、図４（３）の矢印４１方向へ電子部品群３Ａを移動させた。その結果、約４０秒後に、電子部品群３Ａは、図４（４）に示すように、格納プレート２の主面６の右側の部分に寄せられるように移動した。この段階で、未振込の格納穴４がなくなり、図７に示すように、１００％の充填率が得られた。

上述した実験例では、格納穴４の個数の約１．５倍の個数の電子部品３を投入すれば、すなわち投入倍率を約１．５倍とすれば、約４０秒後に１００％の充填率が得られることが確認された。そこで、電子部品３の振込時間を約４０秒に固定しながら、投入倍率を変えたとき、どの程度の充填率が得られるかを調査する実験を試みた。

この実験例において、この発明の範囲内の実施例では、上述した図７のデータを求めた振込装置１を用いた振込方法を採用した。他方、この発明の範囲外の比較例では、特許文献１に記載のような格納プレートの揺動を適用した振込方法を採用した。比較例では、格納プレートの揺動角度が約１０～２０度で、格納プレートが４０秒間に往復で３回揺動し、揺動軸方向に２０Ｈｚの振動を加えた。

図８には、実施例と比較例とについて、上記実験で求めた電子部品の充填率と電子部品の投入倍率との関係が示されている。図８からわかるように、約４０秒の振込操作を実施したとき、実施例では、投入倍率を１．２倍以上とすれば、１００％の充填率が得られるが、比較例では、投入倍率を２倍にしても、１００％の充填率が得られず、投入倍率を３倍にしたとき、ようやく１００％の充填率が得られた。

このように、実施例によれば、１００％の充填率を得るために必要な投入倍率を低く抑えることができる。

また、上記実験において、格納穴に振り込まれた電子部品の割れや欠けの発生状況についても調査した。その結果、比較例では、割れや欠けが比較的大きな損傷として現れ、また、投入倍率が高くなるほど、割れや欠けによる損傷の程度が高く、発生数が多くなった。これに対して、実施例では、投入倍率が高くなっても、割れや欠けの発生数が増えることがほとんどなく、割れや欠けの発生した場合であっても、その損傷の程度が低く、また、割れや欠けの発生数も比較例に比べて少なく抑えることができた。

以上説明した実施形態では、格納プレート２に対して水平方向振動を付与するため、Ｘ軸方向振動機構１１Ｘのみが駆動されたが、Ｙ軸方向振動機構１１Ｙのみが駆動されても、Ｘ軸方向振動機構１１ＸおよびＹ軸方向振動機構１１Ｙの双方が駆動されてもよい。

図９には、格納プレート２に対して水平方向振動を付与するため、Ｙ軸方向振動機構１１Ｙのみが駆動された場合が示されている。この場合、電子部品群３Ａは、Ｙ軸方向の矢印４３方向に移動する。Ｙ軸方向振動機構１１Ｙによる水平方向振動とＺ軸方向振動機構１１Ｚによる鉛直方向振動との位相差を正負逆にすることにより、電子部品群３Ａは、矢印４３方向とは逆のＹ軸方向に移動する。

図１０には、格納プレート２に対して水平方向振動を付与するため、Ｘ軸方向振動機構１１ＸおよびＹ軸方向振動機構１１Ｙの双方が駆動された場合が示されている。この場合、電子部品群３Ａは、Ｘ軸およびＹ軸の双方に対して斜め方向に向く矢印４４方向に移動する。このとき、たとえば、Ｘ軸方向振動機構１１Ｘによる水平方向振動の振幅およびＹ軸方向振動機構１１Ｙによる水平方向振動の振幅の少なくとも一方を調整することにより、矢印４４の向く方向を変更することができる。

前述した図４ならびに上述の図９および図１０を参照すれば、格納プレート２上の電子部品群３Ａを任意の水平方向に移動させ得ることがわかる。このことを利用すれば、次のような実施形態が可能となる。

すなわち、格納プレート２に振動を加えることによって、複数個の電子部品３を各格納穴４内に振り込んだ後、電子部品３が振り込まれていない未振込の格納穴４を見出す工程が実施される。この工程を実施するため、たとえば、振込装置１にカメラを取り付けておき、このカメラによって未振込の格納穴４を検知するようにされる。そして、格納穴４に振り込まれず、格納プレート２の主面６上に残存した電子部品３を、未振込の格納穴４に向かって移動させる工程がさらに実施される。この実施形態によれば、格納穴４への電子部品３の充填率を短時間で上げることができる。

次に、図１１ないし図１３を参照して、この発明の第２の実施形態について説明する。図１１は、図５に対応する断面図である。また、図１２は、電子部品３の外観を模式的に示す斜視図である。図１３は、格納穴４の開口５を示す平面図である。

第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して、格納穴４に格納される電子部品３の姿勢が異なっている。電子部品３は、前述したように、直方体形状であるが、図１２を参照して、より詳細に説明すると、互いに直交する長さ方向、幅方向および厚さ方向にそれぞれ測定した長さ方向寸法Ｌ、幅方向寸法Ｗおよび厚さ方向寸法Ｔによって規定される直方体形状であり、長さ方向寸法Ｌ、幅方向寸法Ｗおよび厚さ方向寸法Ｔのうち、長さ方向寸法Ｌが最も大きい。また、幅方向寸法Ｗは、厚さ方向寸法Ｔより大きい。

図１１に示すように、格納穴４の深さ寸法は、図１２に示した電子部品３の厚さ方向寸法Ｔとほぼ同じとされる。また、図１３に示した格納穴４の開口５の寸法ＡおよびＢは、それぞれ、電子部品３の長さ方向寸法Ｌおよび幅方向寸法Ｗを受け入れることができるように選ばれる。したがって、格納穴４の開口５は、電子部品３の長さ方向寸法Ｌと幅方向寸法Ｗとによって規定されるＬＷ面を受け入れることができ、その結果、電子部品３は、その長さ方向寸法Ｌと幅方向寸法Ｗとによって規定されるＬＷ面が格納穴４の開口５に沿って延びる状態で、格納穴４に振り込まれる。

上述のように、格納穴４の開口５は、電子部品３のＬＷ面を受け入れることができるということは、ＬＷ面より小さい、幅方向寸法Ｗと厚さ方向寸法Ｔとによって規定されるＷＴ面も、長さ方向寸法Ｌと厚さ方向寸法Ｔとによって規定されるＬＴ面も受け入れ可能である。そのため、この実施形態では、格納穴４への電子部品３の振り込みに関して、図１４に示すように、１個の格納穴４に複数個の電子部品３が振り込まれたり、図１５に示すように、格納穴４に正規の姿勢以外の姿勢で電子部品３が振り込まれたりする不正規状態に遭遇することがある。

図１４では、各々のＷＴ面を上方に向け、かつ各々のＬＷ面を互いに対向させた状態で、２個の電子部品３が１個の格納穴４に振り込まれている。図１５では、１個の電子部品３が格納穴４に振り込まれているが、ＬＴ面を上方に向けた状態となっている。

これらの不正規状態がもたらされたときには、格納プレート２に振動を加える工程において、少なくとも鉛直方向振動の振幅をより大きくすることが行なわれる。この場合、たとえば鉛直方向振動の振幅は、正規状態の電子部品３については格納穴４から飛び出さないが、不正規状態の電子部品３が格納穴４から飛び出すことを可能とする程度に選ばれる。図１４および図１５に示した不正規状態の電子部品３の重心は、図１１に示した正規状態の格納穴４内の電子部品３の重心より高い位置にある。したがって、水平方向振動を加えながら、鉛直方向振動の振幅をより大きくすれば、不正規状態の電子部品３のみを格納穴４から飛び出させることができ、その後において、図１１に示すように、正規状態で格納穴４に電子部品３を振り込むことができる。

なお、取り扱われるべき電子部品３が、幅方向寸法Ｗと厚さ方向寸法Ｔとが互いに等しい場合には、図１５に示した状態は不正規状態ではなくなる。したがって、第２の実施形態は、幅方向寸法Ｗと厚さ方向寸法Ｔとが互いに等しい電子部品３を取り扱うのに適している。

次に、図１６を参照して、第１の参考例について説明する。前述した実施形態では、複数個の電子部品３を各格納穴４内に振り込む工程において、１個の電子部品３が１個の格納穴４に振り込まれるようにされたが、この参考例では、図１６に示すように、複数個の電子部品３が１個の格納穴４に振り込まれるようにされている。

図１６に示した参考例は、多数の電子部品３を複数グループに分配する場合に有利に適用される。たとえば、セラミック電子部品を製造するために実施される焼成工程において、電子部品３としての多数の生のセラミック素体を同時に焼成するが、焼成むらが生じないように、できるだけ均一な密度で多数のセラミック素体を並べなければならない。このとき、図１６に示した参考例を適用して、複数個の格納穴３内にそれぞれ振り込まれた適当数の電子部品３としてのセラミック素体を、そのままの位置関係を保ちながら、焼成炉内に配置すれば、ほぼ均一な密度で多数のセラミック素体を並べることができる。

次に、図１７を参照して、第２の参考例について説明する。第２の参考例は、上述の第１の参考例の場合と同様、複数個の電子部品３が１個の格納穴４に振り込まれることが予定されている。

第２の参考例では、格納穴４が、複数個の電子部品３を縦列状態で振り込むことが可能な長手の開口５を有している。この参考例によれば、格納穴４に振り込まれた複数個の電子部品３は整列しているので、当該振り込み工程の後に実施されることのある、たとえば電子部品３の供給工程を能率的に実施することができる。

次に、図１８を参照して、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、複数個、たとえば２個の格納プレート２ａおよび２ｂを用いることを特徴としている。２個の格納プレート２ａおよび２ｂは、各々の主面６が面一となるように並べられる。この状態で、図示しない共通の振動付与機構によって、２個の格納プレート２ａおよび２ｂに同時に水平方向振動および鉛直方向振動が加えられる。図１８および後述する図１９では、図４（１）～（４）の場合と同様、格納穴４の図示が省略されている。

図１８に示すように、２個の格納プレート２ａおよび２ｂの並び方向の両端部には、第１および第２の待機エリア４５および４６が設けられ、２個の格納プレート２ａおよび２ｂならびに第１および第２の待機エリア４５および４６は、共通の枠部材７によって取り囲まれる。

図１８において、複数個の電子部品３の集合体が電子部品群３Ａとして図示されている。複数個の電子部品３は、まず、たとえば第１の待機エリア４５に投入される。次に、格納プレート２ａおよび２ｂに対して、Ｘ軸方向の水平方向振動と、Ｚ軸方向の鉛直方向振動と、が加えられる。これによって、複数個の電子部品３は、一塊の電子部品群３Ａを形成しながら、格納プレート２ａの主面６および格納プレート２ｂの主面６に順次沿って、矢印４７方向へ移動する。

上述の電子部品群３Ａの矢印４７方向への移動の結果、電子部品群３Ａは、第２の待機エリア４６に到達する。この移動の過程において、電子部品３は、格納プレート２ａの格納穴４内に、次いで格納プレート２ｂの格納穴４内に振り込まれる。そのため、第２の待機エリア４６に達する電子部品３の個数は、当初投入された電子部品３の個数より減っている。また、通常、この段階では、すべての格納穴４が電子部品３で充填されるのではなく、空のままの格納穴４がいくつか残される。

次に、格納プレート２ａおよび２ｂに付与される水平方向振動と鉛直方向振動との間の位相差が正負逆にされ、それによって、電子部品群３Ａが第２の待機エリア４６から第１の待機エリア４５に向かって移動する。この移動の途中において、未振込の格納穴４に電子部品３が振り込まれる。

以降、必要な回数だけ、電子部品群３Ａの移動が繰り返される。

この実施形態では、格納プレート２ａおよび２ｂが別々に振込装置から取り出し可能とされていることが好ましい。このような好ましい構成によれば、複数個の格納穴４が電子部品３で満たされた格納プレート２ａまたは２ｂから順に、次の工程へと送り込むことができるので、能率的な工程進行が可能となる。また、格納プレート２ａおよび２ｂのいずれかが取り出された後、取り出された格納プレートに代わる空の格納プレートが次いでセットされる。

次に、図１９を参照して、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、第３の実施形態の場合と同様、複数個、たとえば２個の格納プレート２ｃおよび２ｄを用いることを特徴としている。以下、第４の実施形態の、第３の実施形態とは異なる点について説明する。

図１９に示すように、２個の格納プレート２ｃおよび２ｄの並び方向と直交する方向の両端部には、第１および第２の待機エリア４８および４９が設けられ、２個の格納プレート２ｃおよび２ｄならびに第１および第２の待機エリア４８および４９は、共通の枠部材７によって取り囲まれる。

図１９において、複数個の電子部品３の集合体が電子部品群３Ａとして図示されている。複数個の電子部品３は、まず、たとえば第１の待機エリア４８に投入される。次に、格納プレート２ｃおよび２ｄに対して、Ｙ軸方向の水平方向振動と、Ｚ軸方向の鉛直方向振動と、が加えられる。これによって、複数個の電子部品３は、一塊の電子部品群３Ａを形成しながら、格納プレート２ｃおよび２ｄの各々の主面６に沿って、矢印５０方向へ移動する。

上述の電子部品群３Ａの矢印５０方向への移動の結果、電子部品群３Ａは、第２の待機エリア４９に到達する。この移動の過程において、電子部品３は、格納プレート２ｃおよび２ｄの格納穴４内に振り込まれる。そのため、第２の待機エリア４９に達する電子部品３の個数は、当初投入された電子部品３の個数より減っている。また、通常、この段階では、すべての格納穴４が電子部品３で充填されるのではなく、空のままの格納穴４がいくつか残される。

次に、格納プレート２ｃおよび２ｄに付与される水平方向振動と鉛直方向振動との間の位相差が正負逆にされ、それによって、電子部品群３Ａが第２の待機エリア４９から第１の待機エリア４８に向かって移動する。この移動の途中において、未振込の格納穴４に電子部品３が振り込まれる。

以降、必要な回数だけ、電子部品群３Ａの移動が繰り返される。

この実施形態においても、能率的な工程進行を可能とするため、格納プレート２ｃおよび２ｄが別々に振込装置から取り出し可能とされていることが好ましい。

第４の実施形態におけるその他の構成および作用効果は、第３の実施形態におけるそれらと実質的に同様である。

次に、図２０を参照して、第５の実施形態について説明する。図２０は、第１の実施形態を示す図３に対応する図である。第５の実施形態は、第１の実施形態と比較して、格納プレート２が振込装置１ａから容易に着脱可能とされていることを特徴としている。したがって、前述した第３および第４の実施形態における格納プレートが振込装置から取り出し可能とされている構成は、たとえば、第５の実施形態の構成を採用することにより容易に実現することができる。

振込装置１ａにおける台座３８には、受け台５１が取り付けられる。受け台５１は、その周縁部に立上がり部５２を形成しており、格納プレート２は、立上がり部５２に嵌り込むことによって位置決めされた状態で、受け台５１上に置かれる。格納プレート２は、第１の実施形態の場合と同様、上板８および下板９から構成される。

なお、格納プレートの着脱可能な構成は、他の形式の機械的な嵌合構造で実現されても、真空吸着や磁力を適用した保持手段で実現されてもよい。

以上説明した各実施形態は、例示的なものであり、この発明の範囲内において種々の変形が可能である。たとえば、取り扱われる電子部品は、直方体形状でなくてもよい。円盤状、円柱状、または角柱状の電子部品であっても、さらには、螺旋状に巻かれたワイヤからなるコイル状の電子部品であってもよい。

また、複数種類の形状・大きさの格納穴を有する１個または複数個の格納プレートを用いながら、複数種類の電子部品に対して同時に振り込み工程を実施し、格納穴の種類ごとに電子部品を選別するといった操作にも、この発明を適用することができる。

また、この発明の範囲は、上述した実施形態に限らず、異なる実施形態間において、構成を部分的に置換したり、組み合わせたりしたものにも及ぶことを指摘しておく。

１，１ａ 振込装置
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 格納プレート
３ 電子部品
３Ａ 電子部品群
４ 格納穴
５ 開口
６ 主面
１０ 基台
１１ 振動付与機構
１１Ｘ Ｘ軸方向振動機構
１１Ｙ Ｙ軸方向振動機構
１１Ｚ Ｚ軸方向振動機構
１２～１５ ブラケット
１６，１７，２４，２５，３４，３５ 板ばね
１８，１９，２６，２７，３６，３７ 圧電素子
２０，２１，２８，２９ 連結スペーサ
２２，２３ Ｙ軸振動伝達ロッド
３０，３１ Ｘ軸振動伝達ロッド
３２，３３ 連結ロッド
３８ 台座
５１ 受け台

Claims (13)

1. 複数個の格納穴を有し、前記格納穴の各々の開口が主面に沿って分布している、格納プレートを用意する工程と、
   前記格納プレートの前記主面上に、複数個の電子部品を投入する工程と、
   Ｘ軸方向およびＹ軸方向を水平面上で互いに直交する方向とし、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向としたとき、前記主面を水平姿勢に維持しながら、前記格納プレートに対して、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の少なくとも一方の水平方向振動と、前記Ｚ軸方向の鉛直方向振動と、を加える工程と、
   を備え、
   前記格納プレートに振動を加える工程は、前記複数個の電子部品を、前記格納プレートの前記主面に沿って移動させる工程と、前記複数個の電子部品を、前記格納プレートの前記主面に沿って移動させながら、各前記格納穴内に振り込む工程と、を含み、
   前記水平方向振動と前記鉛直方向振動とは、互いに同じ振動数であり、かつ互いの間に所定の位相差を有しており、
   前記複数個の電子部品を各前記格納穴内に振り込む工程において、１個の前記電子部品が１個の前記格納穴に振り込まれることが予定されているが、１個の前記格納穴に複数個の前記電子部品が振り込まれたり、前記格納穴に正規の姿勢以外の姿勢で前記電子部品が振り込まれたりする不正規状態となることがあり、前記格納プレートに振動を加える工程は、前記不正規状態を解消するため、少なくとも前記鉛直方向振動の振幅をより大きくする工程を含む、
   電子部品の振込方法。
2. 前記水平方向振動および前記鉛直方向振動の前記振動数は５０Ｈｚ以上である、請求項１に記載の電子部品の振込方法。
3. 前記格納プレートに振動を加える工程は、前記水平方向振動と前記鉛直方向振動との間の前記位相差を調整する工程を含む、請求項１または２に記載の電子部品の振込方法。
4. 前記位相差を調整する工程は、前記位相差を正負逆にする工程を含む、請求項３に記載の電子部品の振込方法。
5. 前記格納プレートに振動を加える工程は、前記水平方向振動および前記鉛直方向振動の少なくとも一方の振幅を調整する工程を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品の振込方法。
6. 前記格納穴の深さ寸法は、前記電子部品の外形寸法におけるいずれかの辺の長さ寸法とほぼ同じである、請求項１ないし５のいずれかに記載の電子部品の振込方法。
7. 前記電子部品は、互いに直交する長さ方向、幅方向および厚さ方向にそれぞれ測定した長さ方向寸法、幅方向寸法および厚さ方向寸法によって規定される直方体形状であり、前記長さ方向寸法、幅方向寸法および厚さ方向寸法のうち、前記長さ方向寸法が最も大きい、請求項６に記載の電子部品の振込方法。
8. 前記格納穴の深さ寸法は、前記長さ方向寸法とほぼ同じであり、前記格納穴の開口は、前記長さ方向寸法を受け入れないが、前記幅方向寸法および厚さ方向寸法を受け入れる寸法に選ばれる、請求項７に記載の電子部品の振込方法。
9. 前記格納プレートに振動を加える工程は、前記複数個の電子部品を各前記格納穴内に振り込む工程の後、前記電子部品が振り込まれていない未振込の前記格納穴を見出す工程と、前記格納穴に振り込まれず、前記格納プレートの前記主面上に残存した前記電子部品を、前記未振込の格納穴に向かって移動させる工程とをさらに備える、請求項１ないし８のいずれかに記載の電子部品の振込方法。
10. 前記格納プレートの前記主面上に、複数個の電子部品を投入する工程において、前記格納穴の数より多い数の前記電子部品が投入される、請求項１ないし９のいずれかに記載の電子部品の振込方法。
11. 複数個の前記格納穴が前記電子部品で満たされた前記格納プレートを取り出す工程をさらに備える、請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子部品の振込方法。
12. 前記格納プレートを用意する工程は、複数個の前記格納プレートを用意する工程を備え、前記複数個の電子部品を各前記格納穴内に振り込む工程は、複数個の前記格納プレートを、各々の前記主面が面一となるように並べた状態で実施され、前記格納プレートを取り出す工程は、複数個の前記格納プレートを互いに異なる時点で取り出す工程を備える、請求項１１に記載の電子部品の振込方法。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の電子部品の振込方法を実施する、電子部品の振込装置。

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