JP7334651B2 - 供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、供給装置に関する。

電子部品等を供給する供給装置が知られている。

そのような供給装置の一例として、特許文献１の図３には、テーピング機に電子部品を供給するための装置が記載されている。この装置では、ホッパーに投入された複数の電子部品がシュートを通ってパーツフィーダに供給され、パーツフィーダからリニアフィーダを経て、テーピング機に電子部品が供給される。パーツフィーダには、電子部品の量を検出するためのフォトセンサが設けられており、フォトセンサで検出されたパーツフィーダ内の電子部品の量が減少すると、ホッパーからシュートへ電子部品を供給するように構成されている。

特開平１１－２８６３２４号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、以下の理由により、パーツフィーダに供給する電子部品の量を精度良く制御することができない。すなわち、パーツフィーダ内の電子部品の量が減少すると、ホッパーからシュートへ電子部品を供給することはできるが、パーツフィーダへの電子部品の供給量が多くなり過ぎることを抑制することはできない。パーツフィーダへの電子部品の供給量が多くなり過ぎることを抑制するため、ホッパーから供給する電子部品の量を少な目にする方法が考えられるが、その場合、電子部品の供給能力が低下する。

また、特許文献１の装置では、フォトセンサによってパーツフィーダ内に滞留している電子部品の量を検出しているが、パーツフィーダ内に滞留している大量の電子部品の数を精度良く計測することは困難である。したがって、特許文献１の装置では、パーツフィーダ内に滞留している電子部品のおおよその量しか検出できず、そのため、パーツフィーダに供給する電子部品の量を精度良く制御することが困難である。

本発明は、上記課題を解決するものであり、供給対象物の供給量を精度良く制御することができる供給装置を提供することを目的とする。

本発明の供給装置は、
第１の搬送部と第２の搬送部とを備え、複数の供給対象物を一度に搬送して供給する搬送部と、
前記搬送部から供給される複数の前記供給対象物の数を計測する数量計測部と、
前記搬送部から供給される前記供給対象物の供給数を制御するため、前記数量計測部によって計測される所定時間あたりの前記供給対象物の数に基づいて、前記搬送部の搬送動作を制御する制御部と、
前記第１の搬送部の第１の搬送面上に載置されている前記供給対象物の有無を検知する検知センサと、
を備え、
前記第１の搬送部は、複数の前記供給対象物を第１の方向に搬送して、前記第２の搬送部に供給するように構成されており、
前記第２の搬送部は、前記第１の搬送部から供給された複数の前記供給対象物を、前記第１の方向と直交する第２の方向へと搬送するように構成されており、
前記検知センサによって前記供給対象物が検知されていない間は、前記第１の搬送部の搬送動作を速くし、
前記制御部は、前記数量計測部によって計測された所定時間あたりの前記供給対象物の数と、所定時間あたりの目標数とに基づいて、前記第２の搬送部による複数の前記供給対象物の搬送速度をＰＩＤ制御によって制御する。

本発明の供給装置によれば、搬送部から供給される供給対象物の所定時間あたりの数に基づいて搬送部の搬送動作を制御するので、搬送部から供給される供給対象物の供給量を精度良く制御することができる。

一実施形態における供給装置の構成を模式的に示す上面図である。 供給対象物の一例である積層セラミックコンデンサの外観形状を模式的に示す斜視図である。 数量計測部の形状を模式的に示す斜視図である。 ホッパーから搬送部へ供給対象物を供給する供給装置の構成を模試的に示す側面図である。

以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。

図１は、一実施形態における供給装置１０の構成を模式的に示す上面図である。一実施形態における供給装置１０は、搬送部１と、数量計測部２と、制御部３とを備え、複数の供給対象物２０を供給する。ここでは、供給装置１０は、整列テーブル３０の上に供給対象物２０を供給するものとして説明する。

供給対象物２０は、例えば電子部品である。ここでは、供給対象物２０が図２に示す積層セラミックコンデンサ２１であるものとして説明する。積層セラミックコンデンサ２１の大きさに特に制約は無く、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍや、３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．６ｍｍである。ただし、供給対象物２０が積層セラミックコンデンサ２１に限定されることはないし、電子部品に限定されることもない。

図２に示す積層セラミックコンデンサ２１は、図示しない内部電極と誘電体層とが交互に複数積層された構造を有する積層体２２と、積層体２２の表面に形成された一対の外部電極２３ａ、２３ｂとを有する。

搬送部１は、複数の供給対象物２０を一度に搬送して供給する。「一度に搬送」とは、一つずつ一列に搬送するのではなく、複数の供給対象物２０をまとめて搬送することを意味する。本実施形態では、搬送部１は、第１の搬送部１１と第２の搬送部１２とを備える。

複数の供給対象物２０は、第１の搬送部１１の第１の搬送面１１ａ上に載置される。複数の供給対象物２０を第１の搬送部１１の第１の搬送面１１ａ上に載置する方法は、任意の方法とすることができる。一例として、複数の供給対象物２０は、第１の搬送面１１ａ上に、山積みの状態で載置される。なお、図１において、第１の搬送部１１の第１の搬送面１１ａ上および第２の搬送部１２の第２の搬送面１２ａ上のハッチングが施された領域は、複数の供給対象物２０が存在する領域を表している。

第１の搬送部１１は、第１の搬送面１１ａ上に載置された複数の供給対象物２０を第１の方向Ｙ１に搬送して、第２の搬送部１２の第２の搬送面１２ａ上に供給するように構成されている。第１の搬送部１１は、例えば、振動によって供給対象物２０を搬送する振動式フィーダであってもよいし、移動体の上に載置された供給対象物２０を連続的に搬送するコンベアであってもよい。コンベアは、例えば、移動体であるチェーンが移動するチェーンコンベアや、移動体であるベルトが移動するベルトコンベアである。

第２の搬送部１２は、第１の搬送部１１から供給された複数の供給対象物２０を、第１の方向Ｙ１と直交する第２の方向Ｙ２へと搬送するように構成されている。第２の搬送部１２は、例えば、振動によって供給対象物２０を搬送する振動式フィーダであってもよいし、移動体の上に載置された供給対象物２０を連続的に搬送するコンベアであってもよい。コンベアは、例えば、移動体であるチェーンが移動するチェーンコンベアや、移動体であるベルトが移動するベルトコンベアである。

第２の搬送部１２によって搬送された複数の供給対象物２０は、整列テーブル３０の上に供給される。すなわち、第２の搬送部１２から供給対象物２０が排出される位置は、整列テーブル３０の上方に位置する。本実施形態では、整列テーブル３０の中央付近に複数の供給対象物２０が供給されるように、第２の搬送部１２と整列テーブル３０との位置関係が予め調整されている。

数量計測部２は、搬送部１から排出される複数の供給対象物２０の所定時間あたりの数を計測する。本実施形態では、数量計測部２は、第２の搬送部１２から整列テーブル３０の上へと供給される複数の供給対象物２０の所定時間あたりの数を計測する。

図３は、数量計測部２の形状を模式的に示す斜視図である。図３に示すように、数量計測部２は、内側が貫通している枠状の枠体２ａを有し、枠体２ａの内側を上方から下方へと通過する供給対象物２０の所定時間あたりの数を計測する。すなわち、第２の搬送部１２の第２の搬送面１２ａ上を搬送されてきた複数の供給対象物２０は、第２の搬送面１２ａの端部から落下して、数量計測部２の枠体２ａの内側を通過して、整列テーブル３０の上に供給される。数量計測部２は、枠体２ａの内側を通過する複数の供給対象物２０の所定時間あたりの数を計測する。なお、本実施形態において、枠体２ａは平面視で矩形の形状を有するが、枠体２ａの平面視の形状が矩形に限定されることはない。

数量計測部２は、枠体２ａの４つの内周面のうちの１つに設けられ、光を出力する投光部と、投光部が設けられた内周面と対向する内周面に設けられ、投光部から出力される光を受光する受光部とを備える。図３では、投光部から出力される光を破線の矢印で示している。図３に示すように、投光部からは、複数の光が出力される。

枠体２ａの内側を供給対象物２０が通過すると、供給対象物２０によって光が遮られ、光が遮られている間は、受光部で光が受光されなくなる。数量計測部２は、受光部による受光の有無によって、第２の搬送部１２から整列テーブル３０の上へと供給される複数の供給対象物２０の所定時間あたりの数を計測する。

ここで、第２の搬送部１２によって第２の方向Ｙ２に供給対象物２０が搬送されるとき、供給対象物２０は１つずつ一列に並んだ状態で搬送されるのではなく、複数個が重なったり、互いに接した状態で搬送される。したがって、第２の搬送部１２から整列テーブル３０へと供給対象物２０が供給されるときも、複数の供給対象物２０が１つの塊となって供給される場合があるが、数量計測部２は、塊となった状態で供給される複数の供給対象物２０を１つとして計測する場合がある。

発明者が確認したところ、本実施形態における数量計測部２によって計測される所定時間あたりの供給対象物２０の数は、実際に第２の搬送部１２から整列テーブル３０へと供給される所定時間あたりの供給対象物２０の数の７０％以上９０％以下の範囲内であり、一例として、約８０％であった。

なお、数量計測部２の構成が上述した構成に限定されることはなく、搬送部１から排出される複数の供給対象物２０の所定時間あたりの数を計測できる構成であればよい。

制御部３は、供給対象物２０の供給数を制御するため、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数に基づいて、搬送部１の搬送動作、より詳しくは、第２の搬送部１２の搬送動作を制御する。例えば、制御部３は、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数が所定時間あたりの目標数よりも多い場合には、第２の搬送部１２による供給対象物２０の搬送速度が遅くなるように第２の搬送部１２の搬送動作を制御し、所定時間あたりの目標数よりも少ない場合には、第２の搬送部１２による供給対象物２０の搬送速度が速くなるように第２の搬送部１２の搬送動作を制御する。そのような制御を行うことにより、搬送部１から供給される供給対象物の供給量を精度良く制御することができ、例えば、所定時間あたりの供給対象物２０の供給数が目標数と一致するように制御することができる。

また、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数に基づいて、搬送部１の搬送動作を制御するので、搬送部１の搬送面上に供給対象物２０を供給する際、無造作に供給することが可能となる。すなわち、本実施形態のように、第１の搬送部１１の第１の搬送面１１ａの上に、山積みとなるように無造作に大量の供給対象物２０を載置すると、供給対象物２０の搬送時に、第１の搬送面１１ａ上および第２の搬送面１２ａ上の場所毎に、供給対象物２０の数が異なる。しかし、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数に基づいて、第２の搬送部１２の搬送動作を制御することにより、第２の搬送部１２から供給される供給対象物２０の数が一定となるように制御することが可能となる。

ここで、第２の搬送部１２が振動によって供給対象物２０を搬送する振動式フィーダである場合、制御部３は、振動式フィーダの振幅および動作時間のうちの少なくとも一方を制御することによって、第２の搬送部１２の搬送動作を制御する。振動式フィーダの動作時間とは、振動させている時間のことである。例えば、振幅を大きくすれば、供給対象物２０の搬送速度を速くすることができ、動作時間を短くすれば、供給対象物２０の搬送速度を遅くすることができる。

また、第２の搬送部１２が移動体の上に載置された供給対象物２０を連続的に搬送するコンベアである場合、制御部３は、移動体の移動速度および動作時間のうちの少なくとも一方を制御する。上述したように、コンベアがチェーンコンベアの場合、移動体はチェーンであり、ベルトコンベアの場合、移動体はベルトである。また、移動体の動作時間とは、移動体が移動している時間のことである。例えば、移動体の移動速度を速くすれば、供給対象物２０の搬送速度を速くすることができ、動作時間を短くすれば、供給対象物２０の搬送速度（平均搬送速度）を遅くすることができる。

本実施形態において、制御部３は、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数と、所定時間あたりの目標数とに基づいて、第２の搬送部１２による複数の供給対象物２０の搬送速度をＰＩＤ制御によって制御する。すなわち、第２の搬送部１２から供給される所定時間あたりの供給対象物２０の数が所定時間あたりの目標数と一致するように、第２の搬送部１２による複数の供給対象物２０の搬送速度をＰＩＤ制御によって制御する。第２の搬送部１２による複数の供給対象物２０の搬送速度をＰＩＤ制御によって制御することにより、第２の搬送部１２から整列テーブル３０の上へと供給される所定時間あたりの供給対象物２０の数を迅速に、所定時間あたりの目標数と一致させることが可能となる。ただし、第２の搬送部１２から供給される所定時間あたりの供給対象物２０の数を所定時間あたりの目標数と一致させるための制御方法がＰＩＤ制御に限定されることはない。

ここで、本実施形態における数量計測部２によって計測される供給対象物２０の数は、実際に第２の搬送部１２から整列テーブル３０へと供給される供給対象物の数と完全に一致せず、誤差が生じる。したがって、本実施形態において、制御部３は、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数を所定倍した数に基づいて、第２の搬送部１２の搬送動作を制御する。所定倍は、数量計測部２によって計測される供給対象物２０の数と、実際に第２の搬送部１２から整列テーブル３０へと供給される供給対象物２０の数との差を事前に求め、求めた差に基づいて決定する。上述したように、数量計測部２によって計測される所定時間あたりの供給対象物２０の数は、実際に第２の搬送部１２から整列テーブル３０へと供給される所定時間あたりの供給対象物２０の数の例えば８０％であり、その場合の所定倍は、１．２５倍となる。

制御部３が数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数を所定倍した数に基づいて、第２の搬送部１２の搬送動作を制御することにより、実際に第２の搬送部１２から供給される供給対象物２０の数に近い数に基づいて第２の搬送部１２の搬送動作を制御することができる。したがって、より精度良く、第２の搬送部１２から供給される所定時間あたりの供給対象物２０の数を所定時間あたりの目標数と一致させることができる。

なお、第２の搬送部１２から整列テーブル３０へと供給される供給対象物２０の数は、例えば、６０秒間で１２００個と多い。したがって、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数を所定倍した数が実際の供給数と完全に一致していなくても、第２の搬送部１２の搬送動作を制御するのに問題は生じない。

また、数量計測部２によって、第２の搬送部１２から供給される複数の供給対象物の所定時間あたりの数を正確に計測することができるのであれば、計測された数を所定倍する必要はない。

本実施形態における供給装置１０において、制御部３は、数量計測部２によって計測された所定時間あたりの供給対象物２０の数が０の間は、搬送部１、より詳しくは、第２の搬送部１２による搬送動作を速くする。すなわち、数量計測部２によって、最初の供給対象物２０が検出されるまでの間は、第２の搬送部１２を高速で作動させることにより、第２の搬送部１２から整列テーブル３０への供給対象物２０の供給を迅速に開始することができる。

本実施形態における供給装置１０は、検知センサ４０をさらに備える。検知センサ４０は、第２の搬送部１２の近い位置において、第１の搬送部１１の第１の搬送面１１ａ上に載置されている供給対象物２０の有無を検知する。一例として、検知センサ４０は、第２の方向Ｙ２に対向して設けられた投光部と受光部とを備えたフォトセンサである。投光部から出力された光は受光部で受光されるが、第１の搬送面１１ａ上に供給対象物２０が存在すると、供給対象物２０によって光が遮られて、受光部で光が受光できなくなる。すなわち、受光部による受光の有無に基づいて、第１の搬送面１１ａ上に載置されている供給対象物２０の有無を検知する。ただし、検知センサ４０による供給対象物２０の検知方法が上述した方法に限定されることはない。

制御部３は、検知センサ４０によって第１の搬送部１１の第１の搬送面１１ａ上に載置されている供給対象物２０が検知されていない間は、第１の搬送部１１の搬送動作を速くする。すなわち、検知センサ４０によって、最初の供給対象物２０が検出されるまでの間は、第１の搬送部１１を高速で作動させることにより、第１の搬送部１１から第２の搬送部１２への供給対象物２０の供給を迅速に開始することができ、供給装置１０による供給対象物２０の供給速度を向上させることができる。

整列テーブル３０は、供給対象物２０の姿勢を整え、かつ、一列に整列させる整列装置である。本実施形態における整列テーブル３０は、図示しない整列ガイドを備え、径方向内側の位置に供給された複数の供給対象物２０の姿勢を整えながら、一列に整列させて、径方向外側へと排出するように構成されている。

ここで、整列テーブル３０に供給される供給対象物２０の量が多いと、複数の供給対象物２０の姿勢を整えながら、一列に整列させることが難しくなる。本実施形態の供給装置１０は、数量計測部２によって計測される所定時間あたりの供給対象物２０の数に基づいて、供給対象物２０を搬送する搬送部１の搬送動作を制御するので、整列テーブル３０に供給される供給対象物２０の数を、例えば一定となるように制御することができる。これにより、整列テーブル３０によって複数の供給対象物２０による供給対象物２０の整列ミスを抑制することができる。

また、整列テーブル３０に供給される供給対象物２０の量が多過ぎると、供給対象物２０が損傷する可能性が高くなるが、本実施形態の供給装置１０では、上述したように、整列テーブル３０に供給される供給対象物２０の数を、例えば一定となるように制御することができる。したがって、整列テーブル３０に供給される供給対象物２０の量が過多となるのを抑制することができ、供給対象物２０の損傷を抑制することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、搬送部１は、第１の搬送部１１と第２の搬送部１２の２つの搬送部を備えるものとして説明したが、１つだけであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、搬送部１には、図４に示すような供給口４ａに比べて排出口４ｂが狭いホッパー４から供給対象物２０を供給するようにしてもよい。なお、図４では、制御部３を省略している。

１ 搬送部
２ 数量計測部
２ａ 枠体
３ 制御部
４ ホッパー
１０ 供給装置
１１ 第１の搬送部
１１ａ 第１の搬送部の第１の搬送面
１２ 第２の搬送部
１２ａ 第２の搬送部の第２の搬送面
２０ 供給対象物
２１ 積層セラミックコンデンサ
２２ 積層体
２３ａ、２３ｂ 外部電極
３０ 整列テーブル
４０ 検知センサ

Claims (6)

1. 第１の搬送部と第２の搬送部とを備え、複数の供給対象物を一度に搬送して供給する搬送部と、
   前記搬送部から供給される複数の前記供給対象物の数を計測する数量計測部と、
   前記搬送部から供給される前記供給対象物の供給数を制御するため、前記数量計測部によって計測される所定時間あたりの前記供給対象物の数に基づいて、前記搬送部の搬送動作を制御する制御部と、
   前記第１の搬送部の第１の搬送面上に載置されている前記供給対象物の有無を検知する検知センサと、
   を備え、
   前記第１の搬送部は、複数の前記供給対象物を第１の方向に搬送して、前記第２の搬送部に供給するように構成されており、
   前記第２の搬送部は、前記第１の搬送部から供給された複数の前記供給対象物を、前記第１の方向と直交する第２の方向へと搬送するように構成されており、
   前記検知センサによって前記供給対象物が検知されていない間は、前記第１の搬送部の搬送動作を速くし、
   前記制御部は、前記数量計測部によって計測された所定時間あたりの前記供給対象物の数と、所定時間あたりの目標数とに基づいて、前記第２の搬送部による複数の前記供給対象物の搬送速度をＰＩＤ制御によって制御することを特徴とする供給装置。
2. 前記搬送部は、振動によって前記供給対象物を搬送する振動式フィーダであって、
   前記制御部は、前記振動式フィーダの振幅および動作時間のうちの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１に記載の供給装置。
3. 前記搬送部は、移動体の上に載置された供給対象物を連続的に搬送するコンベアであって、
   前記制御部は、前記移動体の移動速度および動作時間のうちの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１に記載の供給装置。
4. 前記制御部は、前記数量計測部によって計測された所定時間あたりの前記供給対象物の数を所定倍した数に基づいて、前記第２の搬送部の搬送動作を制御することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の供給装置。
5. 前記制御部は、前記数量計測部によって計測された所定時間あたりの前記供給対象物の数が０の間は、前記第２の搬送部による搬送動作を速くすることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の供給装置。
6. 前記搬送部は、前記供給対象物の姿勢を整え、かつ、一列に整列させる整列装置に、複数の前記供給対象物を供給することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の供給装置。

Images