JP7298782B2 - 収納ケース - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の収納ケースに関する。

電子部品を基板に実装する際、電子部品を基板上の所定位置に設置及び実装する実装装置が用いられる。このような実装装置には、電子部品を個別に供給する必要がある。
電子部品の実装装置への個別供給方法として、テープ状の搬送体の内部に電子部品を埋設して、１つずつ取り出すテープフィーダ方法がある。しかし、テープフィーダ方法はテープやテープカバーといった廃棄物が生じる。
これに対して収納ケースにバラの状態の電子部品をまとめて投入し、収納ケースの底部に形成された部品取出口より自重によりフィーダへと電子部品を落下させ、フィーダにより実装装置へ個別に供給する方法もある（特許文献１参照）。この方法は、テープやテープカバーといった廃棄物が発生しない。

特開２００９－２９５６１８号公報

しかし、収納ケースの底部に形成された部品取出口より自重により部品を落下させる場合、底部の部品取出口が大きいと電子部品が一気に流れ出る。
一方、電子部品の単位時間当たりの流出個数を所望の個数にするために部品取出口を小さくすると、収納ケース内の電子部品の量が多い場合、部品取出口で詰りが生じる。このため、収納ケースの電子部品を詰まりが生じにくい量に制限することが必要となる。
しかし、電子部品の量を制限すると、収納ケースに投入できる電子部品が少量となり、大量生産に向かない。

本発明は、内部に収納されている電子部品の個数によらず、電子部品が部品取出口において詰まりにくく、且つ一気に流れ出にくい収納ケースを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、部品を収容する収納空間を有し、前記部品を実装装置に供給するフィーダに装着される収納ケースであって、前記フィーダに装着されたときに鉛直方向に延びる側壁部に設けられた部品取出口と、前記収納空間の内部に設けられ、前記部品取出口における前記フィーダに装着されたときに下側となる下縁部へと延びる傾斜面と、を備える収納ケースを提供する。

本発明によれば、内部に収納されている電子部品の個数によらず、電子部品が部品取出口において詰まりにくく、且つ一気に流れ出にくい収納ケースを提供することができる。

収納ケースを斜め上側から見た斜視図であり、部品取出口が開いた状態を示す。 収納ケースの内部状態を示す斜視図であり、部品取出口が開いた状態を示す。 収納ケースの内部状態を示す斜視図であり、部品取出口が閉じた状態を示す。 収納ケースを斜め下側から見た斜視図であり、部品取出口が閉じた状態を示す。 収納ケースのフィーダへの装着方法を説明する図である。

以下、本発明の実施形態の収納ケース１について図面を参照しながら説明する。図１は収納ケース１を斜め上側から見た斜視図である。収納ケース１は、内部に部品の一例として電子部品５０（図２に図示）をバラの状態で収納し、点線で示すフィーダ１００に対して着脱可能である。フィーダ１００は、収納ケース１から流出した電子部品５０を実装装置（図示せず）に供給する装置である。
実施形態で電子部品５０は、コンデンサやインダクタなどであり、長手方向長さが１．２ｍｍ以下である。電子部品５０の形状は、略直方体である。

図２は、後述の第２側壁部２２を取り外した収納ケース１の内部状態を示す斜視図であり、部品取出口６が開いた状態を示す。図３は図２と同様に後述の第２側壁部２２を取り外した収納ケース１の内部状態を示す斜視図であり、部品取出口６が閉じた状態を示す。図４は収納ケース１を斜め下側から見た斜視図である。図５は収納ケース１のフィーダ１００への装着方法を説明する図である。

（収納ケース１）
収納ケース１は、ケース本体２と、カバー部材３と、駆動部４と、ＲＦＩＤタグ５とを備える。

（ケース本体２）
ケース本体２は、第１側壁部２１と第２側壁部２２とを備え、第１側壁部２１と第２側壁部２２とが組み立てられることにより、内部に収納空間Ｓが形成される容器である。ケース本体２は、上壁部２Ｕと、底壁部２Ｄと、前側壁部２Ｆと、後側壁部２Ｂと、第１側壁部２１側の右側壁部２Ｒと、第２側壁部２２側の左側壁部２Ｌとを備える。収納ケース１の内部には、電子部品５０が、バラの状態で収納される。

なお、本明細書において、収納ケース１をフィーダ１００に装着したときに、鉛直方向の上下となる方向を、収納ケース１の上下とする。また、収納ケース１における、部品取出口６が設けられている側を前、その逆側を後とする。収納ケース１を、その前から見たときの右側を右とし、左側を左とする。第１側壁部２１は右側に位置し、第２側壁部２２は左側に位置する。
前側壁部２Ｆと、後側壁部２Ｂと、右側壁部２Ｒと、左側壁部２Ｌとは、鉛直方向、すなわち上下に延びる側壁部である。上壁部２Ｕと、底壁部２Ｄとは、水平方向に延びる壁部である。

（部品取出口６）
ケース本体２の前側壁部２Ｆの下側には、部品取出口６が設けられている。部品取出口６は、実施形態では四角形の開口部であるが、四角形に限定されず、例えば他の円形や楕円形状の開口部であってもよい。部品取出口６が開いたときの下縁部６ａの位置は、底壁部２Ｄのフィーダ１００側の底面から鉛直方向上側に、所定距離ｄ＝３ｍｍ～６ｍｍ、離隔している。

（傾斜面７ａ）
収納空間Ｓ内において、第１側壁部２１と第２側壁部２２との間に板部材７が延びている。板部材７の上面は、後方から前方の部品取出口６の下縁部６ａに向かって延び、下縁部６ａ側が最も下側になるよう傾斜した傾斜面７ａとなっている。
傾斜面７ａの傾斜角度θは、収納ケース１がフィーダ１００に取り付けられたときの水平方向に対して３°～１０°であり、実施形態では５°である。なお、５°～７°であればさらに良い。

（カバー部材３）
部品取出口６を覆うカバー部材３が底壁部２Ｄから前側壁部２Ｆにわたって連続して延びている。カバー部材３は、長尺の帯状部材であり、材質はこれに限定されないが、実施形態ではＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)であり、ある程度剛性を有し、且つ湾曲可能な材質である。カバー部材３の幅は、部品取出口６の幅より若干大きく、部品取出口６を隙間なく覆うことができる幅である。１．０×１０＾６～１．０×１０＾１２（１．０×１０^６～１．０×１０^１２）とする。１．０×１０＾６を下回ると、急激が電圧による部品破損が生じ、１．０×１０＾１２を上回ると、静電気による部品付着が生じる。
カバー部材３の前端には部品取出口６と略同形の開口部３ａが設けられている。なお、開口部３ａは部品取出口６と同形である必要はないが、開口部３ａと部品取出口６とが重なったときに貫通する開口が、電子部品５０の流出口となる。

（案内溝６２）
一方、ケース本体２の前側壁部２Ｆにおける部品取出口６の上側には、外側から内側に向かって窪んだカバー部スライド用凹部６１が設けられている。
部品取出口６とカバー部スライド用凹部６１とが設けられている部分の、前側壁部２Ｆの厚み方向側面には、上下に延びる案内溝６２が左右に設けられている。案内溝６２の幅とカバー部材３の厚みとの差は、５０μｍ～８０μｍである。
カバー部材３の長手方向に延びる両側が、左右の案内溝６２に挿入される。カバー部材３は、案内溝６２に案内されて、前側壁部２Ｆを上下方向にスライドする。

（駆動部４）
カバー部材３の後端には、図２及び図３に示す円形の孔３ｂが設けられている。孔３ｂには、カバー部材３をスライド駆動する駆動部４が取り付けられている。駆動部４は、矩形部材で、上側の左右に外方にフランジ部４ａが延びている。駆動部４の上面には、凸部４ｂが設けられ、凸部４ｂは、カバー部材３の孔３ｂに挿入されて上に突き出している。

一方、図４に示すように収納ケース１の底壁部２Ｄには、外側から内側に向かって窪んだ駆動部スライド用凹部２３が設けられている。駆動部スライド用凹部２３の前側面には、カバー部材３が底壁部２Ｄの内面側から外面側へと挿通可能な長孔２４が設けられている。カバー部材３は、長孔２４を通って、駆動部スライド用凹部２３の底面である外面側に延びている。駆動部スライド用凹部２３の外面には、２つの窪み２６ａ及び窪み２６ｂが前後に並んで設けられている。

駆動部スライド用凹部２３が設けられている部分の、底壁部２Ｄの厚み方向の側面には、前後に延びる図４に示す駆動用溝部２５が左右に設けられている。
左右の駆動用溝部２５の間に駆動部４のフランジ部４ａが挿通される。駆動部４は、作業者又は他の装置によって前後に移動されると、駆動用溝部２５に案内されて、駆動部スライド用凹部２３の内部を前後方向にスライドする。このとき、駆動部４のスライド範囲は、凸部４ｂが前側の窪み２６ａに嵌る位置と、後側の窪み２６ｂに嵌る位置との間である。

図５の詳細については後述するが、図５（ｃ）及び図３に示すように、駆動部４の凸部４ｂが前側の窪み２６ａにあるとき、カバー部材３の開口部３ａはカバー部スライド用凹部６１内に位置して部品取出口６と重ならず、部品取出口６の全体が閉じられ、電子部品５０は外部へと放出されない。

図５（ｄ）及び図２に示すように、駆動部４の凸部４ｂが後ろ側の窪み２６ｂにあるとき、カバー部材３の開口部３ａは部品取出口６と重なって、部品取出口６を開口する。電子部品５０の取出しが可能となる。

（把持部１０）
ケース本体２の後側及び上側に、把持部１０が設けられている。把持部１０は、実施形態では上側把持部１０Ａと後側把持部１０Ｂとの２種類設けられているが、これに限定されず、どちらか一方であってもよく、また左右や前方の上下など、他の場所に設けられていてもよい。
上側把持部１０Ａは、ケース本体２の上側の前後両端に設けられた窪みである。後側把持部は、ケース本体２の後側の上下の両端に設けられた窪みである。把持部１０は、例えば搬送時にロボットハンドなので把持される際に利用される。

（ＲＦＩＤタグ５）
ケース本体２は、さらに、下方において左右に貫通する貫通孔９を備える。貫通孔９の内部の上面には、ＲＦＩＤタグ５が貼着されている。ＲＦＩＤタグ５は、送受信部、メモリ及びアンテナなどを有する公知のものである。なお、必ずしも貫通孔でなくてもよく、ＲＦＩＤタグが収容できればよく、ＲＦＩＤタグがケース本体に貼り付けられていてもよい。

一方、図１に示すように、フィーダ１００側には、リーダーライタ１０５が取り付けられている。リーダーライタ１０５は、収納ケース１をフィーダ１００に装着したときに、ＲＦＩＤタグ５の情報を読み取りもしくは書き込むことができる。

ケース本体２には、さらに、底壁部２Ｄの外面から下方に延びる被ロック部８とＴ字スロット部１３とが設けられている。

（被ロック部８）
被ロック部８は、実施形態では前側被ロック部８Ａと後側被ロック部８Ｂとの２つ設けられてるが、これに限定されず、１つであってもよい。以下、前側被ロック部８Ａと、後側被ロック部８Ｂとに共通する部分は被ロック部８としてまとめて説明する。
被ロック部８は上方から下方に向かって延び、下端が略９０°後方に曲がり、上下左右に延びる断面においてＬ字形状を有する。

（Ｔ字スロット部１３）
Ｔ字スロット部１３は、実施形態では前側Ｔ字スロット部１３Ａと後側Ｔ字スロット部１３Ｂとの２つの部分を備えるが、これに限定されず、１本であってもよい。ただし、複数に分割することにより、フィーダ１００に装着する際の収納ケース１のスライド距離を短くすることができる。以下、前側Ｔ字スロット部１３Ａと、後側Ｔ字スロット部１３Ｂとの共通部分はＴ字スロット部１３としてまとめて説明する。
Ｔ字スロット部１３は、図４に示すように、上方から下方に向かって延びる細首部１３ａと、細首部１３ａのさらに下方に設けられた幅広部１３ｂとを備え、上下左右に延びる断面においてＴ字形状を有する。

（フィーダ１００側）
一方、図５に示すように、フィーダ１００には、フィーダ１００の上面から下方に窪んだ第１装着凹部１０１と第２装着凹部１０２とが設けられている。

（第１装着凹部１０１）
前側に設けられている第１装着凹部１０１の左右の幅は、Ｔ字スロット部１３の幅広部１３ｂが挿入可能な幅で、上下の深さは、幅広部１３ｂの上下方向の長さより深く且つ前側Ｔ字スロット部１３Ａ全体の上下方向の長さより短い。
第１装着凹部１０１の上部の２箇所には、Ｔ字スロット部の幅広部１３ｂは挿通不能であるが、細首部１３ａは挿通可能な幅の図１に示すスリット１０４が設けられた押さえ板部１０３が設けられている。押さえ板部１０３の上面は、フィーダ１００の上面から連続した水平面で、前押さえ板部１０３Ａと後押さえ板部１０３Ｂとが設けられている。図５（ａ）に示す前押さえ板部１０３Ａと後押さえ板部１０３Ｂとの間の隙間ｅの前後の長さは、前側Ｔ字スロット部１３Ａが挿入可能な長さである。

（ロック部１０８）
第２装着凹部１０２は第１装着凹部１０１よりも深く、内部にロック部１０８が設けられている。ロック部１０８は、実施形態においては前側被ロック部８Ａと後側被ロック部８Ｂとのそれぞれに対応して、それぞれ前側ロック部１０８Ａと後側ロック部１０８Ｂとを備えている。

（前側ロック部１０８Ａ）
前側ロック部１０８Ａは、板状部材で前後に上方に向かう突起が設けられている。前側ロック部１０８Ａの底面の前後は、第２装着凹部１０２の底部との間にそれぞれバネを介して取り付けられている。前側ロック部１０８Ａはこのバネによって上下に移動可能である。

（後側ロック部１０８Ｂ）
後側ロック部１０８Ｂは、板状部材で前後に上方に向かう突起が設けられている。後側ロック部１０８Ｂの底面の前後は、第２装着凹部１０２の底部との間にそれぞれバネを介して取り付けられている。後側ロック部１０８Ｂの中央部は左右に延びる軸ｐによって軸支されている。後側ロック部１０８Ｂは軸を中心として揺動可能である。

（装着動作）
次に、収納ケース１をフィーダ１００に装着する動作について説明する。
収納ケース１は、内部に電子部品５０がバラの状態で多数収納され、且つ部品取出口６が閉じている。このとき、駆動部４の凸部４ｂは前側の窪み２６ａにあり、カバー部材３の開口部３ａによって部品取出口６の全体が閉じられている。

この状態の収納ケース１を、図５（ａ）の白い矢印で示すように、前押さえ板部１０３Ａと後押さえ板部１０３Ｂとの間の隙間に、収納ケース１の前側Ｔ字スロット部１３Ａが挿入されるようにしてフィーダ１００側に近づける。
そうすると、前押さえ板部１０３Ａと後押さえ板部１０３Ｂとの間の隙間ｅより、収納ケース１の前側Ｔ字スロット部１３Ａが、第１装着凹部１０１の内部に挿入される。同時に、後押さえ板部１０３Ｂの後方より収納ケース１の後側Ｔ字スロット部１３Ｂが、第１装着凹部１０１の内部に挿入される。
なお、このとき、前側ロック部１０８Ａが駆動部４によって押されて、バネ力に抗して押し下げられる。前側ロック部１０８Ａは回転せずに全体が下降する。

次に、図５（ｂ）の白い矢印で示すように収納ケース１を全体的に前側にスライドさせる。
そうすると、前側Ｔ字スロット部１３Ａと後側Ｔ字スロット部１３Ｂとが、第１装着凹部１０１の底面に沿ってスライドし、前側Ｔ字スロット部１３Ａの幅広部１３ｂが前押さえ板部１０３Ａの下に入り込み、後側Ｔ字スロット部１３Ｂの幅広部１３ｂが後押さえ板部１０３Ｂの下に入り込む。これにより収納ケース１がフィーダ１００に固定される。
なお、前側Ｔ字スロット部１３Ａの前面が第１装着凹部１０１の前面に当接することにより収納ケース１がフィーダ１００に位置決めされる。

この状態で、図１に示すリーダーライタ１０５はＲＦＩＤタグ５の情報の読み取りが可能となる。なお、ＲＦＩＤタグ５は貫通孔９の内部に配置されているので、運搬時などにおいても剥がれにくく、また破損しにくい。なお、情報収容部には、２次元を含むバーコード、または、識別文字やマークが記載されていてもよい。識別文字またはマークに対応する情報を読み取り側で保持していてもよく、情報収容部に設けられた識別文字やマークを読み取り後、読み取り側に収容されたデータと連結させることで、本ケースに収容された電子部品と情報をフィーダ１００側に伝える。

次いで、図５（ｃ）に示すように駆動部４を後方に移動させると、カバー部材３の開口部３ａが部品取出口６と重なって、部品取出口６が開口する。
このとき、図５（ｄ）に示すように駆動部４によって後側ロック部１０８Ｂの前側の突起が下に押される。後側ロック部１０８Ｂは軸ｐを中心として回転して後側ロック部１０８Ｂの後側の突起が上昇する。後側の突起が後側被ロック部８ＢのＬ字型の後端と当接する。

また、駆動部４が後方に移動すると、駆動部４によって押圧されていた前側ロック部１０８Ａの押圧が解除される。そうすると前側ロック部１０８Ａがバネの復元力によって上昇し、前側ロック部１０８Ａの前端の突起が前側被ロック部８ＡのＬ字型の後端と当接する。

このようにして後側ロック部１０８Ｂが後側被ロック部８Ｂをロックし、前側ロック部１０８Ａが前側被ロック部８Ａをロックする。ゆえに、カバー部材３が部品取出口６を開口しているときに、収納ケース１がフィーダ１００から取り外されることがない。

この状態で、電子部品５０は、傾斜面７ａに沿って滑り落ち、部品取出口６から放出される。このとき、傾斜面７ａの角度によって電子部品５０の単位時間当たりの流出個数を制御できるので、電子部品５０の供給速度をコントロール可能である。
放出された電子部品５０は、フィーダ１００に設けられた搬送部（図示せず）によって、所定の場所に搬送される。
実施形態と異なり、電子部品５０が自重によって鉛直方向に落下する場合は、一気に落下するので、部品取出口６において電子部品５０が詰まる可能性がある。
しかし、実施形態では電子部品５０の単位時間当たりの流出個数を制御できるので、内部に収納されている電子部品５０の個数によらず、電子部品５０が部品取出口６において詰まりにくく、且つ一気に流れ出ることがない。

また、電子部品５０の最も薄い方向の厚みは、例えば９０μｍ～７００μｍであり案内溝６２の幅とカバー部材３の厚みとの差である５０μｍ～８０μｍより大きいので、電子部品５０が放出される際に、案内溝６２とカバー部材３との隙間に入り込むことがない。なお、電子部品５０の長手方向長さとしては１８０μｍ～３３０μｍの大きさを備えることがより好ましい。

実施形態では、部品取出口６が開いたときの下縁部６ａの位置は、底壁部２Ｄのフィーダ１００側の底面から鉛直方向上側に、所定距離ｄ、離隔している。したがって、流出した電子部品５０が、落下先のフィーダ１００上の図示しない搬送部から部品取出口６に逆流することがない。

部品取出口６が開いているとき、図２に示すように少なくとも部品取出口６の下縁部６ａはカバー部材３の開口部３ａの下縁部より上側にある。ゆえに、電子部品５０が流出する際に、カバー部材３の開口部３ａの下縁部に引っかかって、流出が妨げられることがない。

実施形態の収納ケース１には把持部１０が設けられているので、自動ロボットアームなどを用いてフィーダ１００にセットすることができる。

ケース本体２はＲＦＩＤタグ５を備え、フィーダ１００側には、リーダーライタ１０５が取り付けられているので、リーダーライタ１０５によって、ＲＦＩＤタグ５の情報を読み取ることができる。ゆえに、収納ケース１内の電子部品５０の管理が容易である。

（変形形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、これに限定されず、種々の変更が可能である。

（１）例えば、実施形態では、Ｔ字スロット部１３が、第１装着凹部１０１がフィーダ１００に設けられているが、これに限定されず、Ｔ字スロット部がフィーダ、第１凹部が収納ケースに設けられていてもよい。
また、被ロック部８が収納ケース１、ロック部１０８がフィーダ１００に設けられているが、これに限定されず、被ロック部がフィーダ１００、ロック部が収納ケース１に設けられていてもよい。

（２）フィーダ１００に別途、収納ケース１を振動させる振動装置を設けてもよい。この場合、電子部品５０の放出速度が低下した場合などにおいて振動装置により収納ケース１を振動させて放出速度を向上させることができる。

（３）実施形態で傾斜面７ａは平面としたが、これに限定されず、曲面などであってもよい。この場合、上下前後の断面において曲線であってもよく、上下左右の断面において曲線であってもよ。また、上下前後の断面及び上下左右の断面において傾きの異なる直線の組み合わせであってもよい。さらにこれらの曲線と直線との組み合わせであってもよい。

（４）ロック部と被ロック部の構造は、実施形態のような構造に限定されない。部品取出口６が開いているときに、収納ケース１のフィーダ１００から取り外しが規制される構造であれば、他の構造であってもよい。

（５）ＲＦＩＤタグ５は、貫通孔９以外の箇所に配置されてもよい。また、ＲＦＩＤタグ５の代わりに、外部から読み取り可能な情報が記録された媒体が配置されてもよい。

θ 傾斜角度
Ｓ 収納空間
１ 収納ケース
２ ケース本体
２Ｄ 底壁部
２Ｆ 前側壁部
３ カバー部材
３ａ 開口部
４ 駆動部
５ ＲＦＩＤタグ
６ 部品取出口
６ａ 下縁部
７ａ 傾斜面
８ 被ロック部
１０ 把持部
１３ Ｔ字スロット部
２１ 第１側壁部
２２ 第２側壁部
２５ 駆動用溝部
５０ 電子部品
６２ 案内溝
１００ フィーダ
１０８ ロック部

Claims (10)

1. 部品を収容可能とする収容空間を内部に有するケース本体と、
   前記ケース本体に設けられた部品取出口と、
   前記ケース本体内の側壁間に設けられ、前記収容空間に収容された部品が滑り落ちるよう傾斜した傾斜面をなす板部材とを備え、
   前記部品取出口は、前記板部材の一方の端部に設けられている、
   収納ケース。
2. 内部を中空とするケース本体と、
   前記ケース本体に設けられた部品取出口と、
   前記ケース本体の内部を２つの空間に区切るように配置された板部材とを備え、
   前記部品取出口は、前記板部材の一方の端部に設けられている、
   収納ケース。
3. 前記傾斜面は、水平面に対して、３°以上１０°以下の角度をなす、
   請求項１に記載の収納ケース。
4. 前記ケース本体は底面を有し、
   前記部品取出口の下縁部は、前記底面を含む面より上方に配置されている、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の収納ケース。
5. 前記ケース本体は外壁部を有し、
   前記外壁部に、把持部が設けられている、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の収納ケース。
6. 前記部品取出口に沿ってスライドすることにより開閉可能とするカバー部材を有する、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の収納ケース。
7. 前記ケース本体は外壁部を有し、
   前記外壁部に、前記カバー部材をスライド駆動させる駆動部を備える、
   請求項６に記載の収納ケース。
8. 前記ケース本体は外壁部を有し、
   前記外壁部に被ロック部が設けられる、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の収納ケース。
9. 前記ケース本体は外壁部を有し、
   前記外壁部の表面上に、情報表示部が設けられている、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の収納ケース。
10. 内部に収容される部品は、長手方向の長さが１．２ｍｍ以下である、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の収納ケース。

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