JP7485884B2 - 切屑回収装置および切屑回収方法 - Google Patents

切屑回収装置および切屑回収方法 Download PDF

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Description

本発明は、テープフィーダから排出されたテープ部材の切屑を回収する切屑回収装置および切屑回収方法に関する。
従来、基板に部品を装着する部品装着装置において、部品供給部としてのテープフィーダから排出されたテープ部材の切屑を自動で回収する切屑回収装置が知られている(例えば下記の特許文献1)。特許文献1では、テープカッタによって切断されたテープ部材の切屑は自重で落下してサブダクト(受容部)に受容された後、サブダクト内に設置されたエア吹出器から吹き出されるエアによってメインダクト(回収路)に移動される。そして、メインダクト内に設けられたエア吐出器から吐出されるエアによってメインダクトのエア出口側に送られるようになっている。
上記従来の切屑回収装置では、エア吐出器はメインダクトの最上流側に一つ設けられている。そして、そのエア吐出器からエアを大きな吐出力で吐出させることによって、メインダクト内の切屑を一気にエア出口まで送り出すようになっている。
国際公開第2021/131165号
しかしながら、エア吐出器が吐出するエアによってメインダクト内の切屑が移動される力は、メインダクトのエア出口側にいくほど弱まっていく。このためメインダクトがある程度長くなると切屑をメインダクトのエア出口まで送ることができなくなるおそれがあるという問題点があった。
そこで本発明は、メインダクト内のテープ部材の切屑をメインダクトのエア出口まで確実に送ることができる切屑回収装置および切屑回収方法を提供することを目的とする。
本発明の切屑回収装置は、部品装着装置が備えるテープフィーダから排出されたテープ部材の切屑を切屑受容開口から受容するサブダクトと、切屑進入開口を通じて前記サブダクトと繋がるメインダクトと、前記メインダクト内にエアを吐出し、前記切屑進入開口を通じて前記サブダクトから前記メインダクト内に移動された前記切屑を前記メインダクトのエア出口側に送る複数のエア吐出器と、を備え、前記複数のエア吐出器は前記メインダクトの延びる方向に直列に並んで設けられ、前記複数のエア吐出器がエアを順次吐出することで前記サブダクトから前記メインダクト内に進入した前記切屑を前記エア出口側に順送りする。
本発明の切屑回収方法は、部品装着装置が備えるテープフィーダから排出されたテープ部材の切屑を切屑受容開口から受容するサブダクトと、切屑進入開口を通じて前記サブダクトと繋がるメインダクトと、前記メインダクト内にエアを吐出し、前記切屑進入開口を通じて前記サブダクトから前記メインダクト内に移動された前記切屑を前記メインダクトのエア出口側に送る複数のエア吐出器と、を備え、前記複数のエア吐出器は前記メインダクトの延びる方向に沿って直列に配置されている切屑回収装置による切屑回収方法であって、前記複数のエア吐出器はそれぞれがエアを吐出することで前記切屑進入開口から前記メインダクト内に進入した前記切屑を前記エア出口側に順送りする。
本発明によれば、メインダクト内のテープ部材の切屑をメインダクトのエア出口まで確実に送ることができる。
本発明の一実施の形態における切屑回収装置を部品装着装置の作業ラインとともに示す斜視図 本発明の一実施の形態における部品装着装置の側面図 本発明の一実施の形態における部品装着装置の一部と切屑回収装置の一部の断面図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の斜視図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の模式的平面図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の一部の斜視図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の一部の平面図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備えるエア吹出器の動作説明図(閉止位置) 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備えるエア吹出器の動作説明図(開放位置) 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトの組立て手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトが備える第1ダクトピースに連結した第2ダクトピースの斜視図(閉止位置) 本発明の一実施の形態における切屑回収装置のメインダクトが備える第1ダクトピースに連結した第2ダクトピースの斜視図(開放位置) 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備えるエア吐出器と逆止弁の動作説明図(閉止位置) 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備えるエア吐出器と逆止弁の動作説明図(開放位置) 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備える収容部の斜視図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備える収容部の側面図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備えるシャッタの他の例を示す斜視図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備えるシャッタの他の例の平面図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備える収容部の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備える収容部の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置が備える収容部の動作説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の設置手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の設置手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の設置手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の設置手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の設置手順を説明する図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の設置手順を説明する図 本発明の一実施の形態の変形例における切屑回収装置の模式的平面図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作の他の例の説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作の他の例の説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作の他の例の説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作の他の例の説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作の他の例の説明図 本発明の一実施の形態における切屑回収装置の動作の他の例の説明図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の一実施の形態における切屑回収装置1が設置された作業ライン2を示している。作業ライン2は基板KBに部品を装着する複数(ここでは3台)の部品装着装置3が一の方向に並べられた構成を有し、隣接する部品装着装置3同士で基板KBを受け渡してその基板KBに部品を装着する。本実施の形態では、作業ライン2において基板KBを受け渡す方向(左右方向であり、部品装着装置3が並ぶ方向)をX方向、X方向と直交する水平方向(前後方向)をY方向、上下方向をZ方向とする。
図2において、部品装着装置3は基台11と基台11の上方を覆うカバー部材12を有している。基台11の上方にはカバー部材12によって覆われる作業空間13が形成されている。基台11の上面には作業空間13をX方向に延びる基板搬送部14が設置されている。基板搬送部14はY方向に並んだ一対のコンベア機構から成る。基板搬送部14は基板KBをX方向に搬送し、作業空間13内の所定の作業位置に基板KBを位置決めする。
図2において、基台11の前後それぞれの端部にはフィーダ台車15が取り付けられている。各フィーダ台車15には複数のテープフィーダ16がX方向に並べて取り付けられている(図1も参照)。各テープフィーダ16は、フィーダ台車15に保持されたテープリール17から繰り出されるテープ部材としてのキャリアテープ18を取り込んでY方向(基板搬送部14に向かう方向)に搬送し、キャリアテープ18に収納された部品BHを部品供給位置16Kに供給する。
図2において、基台11の上方には2つの装着ヘッド21がヘッド移動機構22によって移動自在に設けられている。各装着ヘッド21は下方に延びたノズル21Nを備えている。ヘッド移動機構22は例えば直交座標ロボットから成り、2つの装着ヘッド21を独立して水平面内で移動させる。各装着ヘッド21は、テープフィーダ16が部品供給位置16Kに供給する部品BHを、ノズル21Nの下端に吸着させてピックアップする(図2)。
図2において、部品装着装置3は制御装置23を備えている。制御装置23は基板搬送部14、テープフィーダ16、装着ヘッド21、ヘッド移動機構22等の各動作の制御を行う。
部品装着装置3は、部品装着作業を行うときには、先ず、基板搬送部14を作動させて上流側の装置から基板KBを受け取り、作業位置に位置決めする。部品装着装置3は基板KBを作業位置に位置決めしたら、テープフィーダ16を作動させて部品供給位置16Kに部品BHを供給させつつ、ヘッド移動機構22を作動させて、装着ヘッド21に部品移載作業を繰り返し行わせる。部品移載作業において、装着ヘッド21は、テープフィーダ16が供給する部品BHをピックアップした後、その部品BHを基板KBに装着させる。
各部品装着装置3は、装着ヘッド21による部品移載作業を繰り返し実行することによってその基板KBに装着すべき部品BHを装着したら、基板搬送部14を作動させて基板KBを下流側に搬出する。これにより3台の部品装着装置3それぞれが基板KBに部品BHを装着し、最も下流側に位置する部品装着装置3が基板KBを搬出したら、作業ライン2によるその基板KBに対する部品装着作業が終了する。
次に、切屑回収装置1について説明する。先ず、キャリアテープ18の切断について説明する。図2に示すように、各部品装着装置3が備えるフィーダ台車15は、テープカッタ24とシュータ25を有している。テープカッタ24はテープフィーダ16の下方に設けられており、テープフィーダ16が部品BHを供給し終えた後のキャリアテープ18を切断する。シュータ25は、図3(図2における領域RYの拡大図)にも示すように、テープカッタ24の下方に設けられている。シュータ25はテープカッタ24により切断されて自重で落下するキャリアテープ18の切屑KZを案内し、下端の排出開口25Kからフィーダ台車15の外部に排出させる。
このように作業ライン2を構成する各部品装着装置3からはキャリアテープ18の切屑KZが発生し、作業ライン2の全体で発生するキャリアテープ18の切屑KZは膨大な量となる。本実施の形態における切屑回収装置1は、作業ライン2から発生する多量のキャリアテープ18の切屑KZを人手によらずに自動回収することで切屑KZの廃棄処理を容易にするものである。
図1、図4および図5において、切屑回収装置1は、メインダクト31、複数のサブダクト32および収容部33を備えている。メインダクト31はX方向に延びた作業ライン2の下方(詳細には複数の部品装着装置3それぞれの下方)を作業ライン2の延びる方向(X方向)延びており、上流側(一端側)と下流側(他端側)のそれぞれに開口を有している。以下、メインダクト31におけるエアの出口を「エア出口31D」と称する。
図4および図5において、メインダクト31は複数のダクトピース41が一の方向(部品装着装置3の並び方向であり、X方向)に連結されて成る。図3および図6に示すようにダクトピース41は断面矩形の中空形状を有し、上壁41aと下壁41bおよびY方向に対向する2つの側壁41cを備えている。
図4において、メインダクト31は、主ダクトピース41Mと、距離調整用のダクトピース(調整用ダクトピース)である副ダクトピース41Sの2種類のダクトピース41が組み合わされて成る。主ダクトピース41MはY方向に対向する2つの側壁41cそれぞれに切屑進入開口41Kが形成されている。このため切屑進入開口41Kは、メインダクト31の延びる方向(X方向)に複数設けられた構成と成っている。
図1、図2および図4において、複数のサブダクト32はそれぞれフィーダ台車15の下方の床面FL上に設置されており、各サブダクト32はメインダクト31の前後(Y方向)に対向する2つの側壁41cそれぞれに、切屑進入開口41Kを覆うようにして接続されている(図5も参照)。以下、メインダクト31の前側に位置するサブダクト32を「第1サブダクト32A」と称し、メインダクト31の後側に位置するサブダクト32を「第2サブダクト32B」と称する(図5)。
本実施の形態では、X方向に隣接する2つの第1サブダクト32Aが1台の部品装着装置3が備える前側のフィーダ台車15の1台分に対応し、X方向に隣接する2つの第2サブダクト32Bが1台の部品装着装置3が備える後側のフィーダ台車15の1台分に対応する(図5)。各サブダクト32はメインダクト31側に開放した箱形状を有している(図6、図7、図8Aおよび図8B)。
図3、図6、図8Aおよび図8Bにおいて、各サブダクト32の上壁には、上方(テープフィーダ16側)に開口した切屑受容開口32Kが設けられている。サブダクト32は、直上に位置する対応するシュータ25を通じて自重で落下するキャリアテープ18の切屑KZ(すなわちテープフィーダ16から排出された切屑KZ)を、切屑受容開口32Kを通じて受容する。
図1および図4において、メインダクト31のエア出口31D側の端部は下流側に向かって斜め上方に延びており、その斜め上方に延びた先は水平部となっている。エア出口31Dはその水平部の下面に開口して設けられている。
上記の1つの主ダクトユニットを構成する隣接する2つの主ダクトピース41Mは、それぞれの端部同士を突き合せた状態で(図9A→図9B)、L型連結具42を用いて連結される。L型連結具42は図9Bおよび図9Cに示すように水平部42aと水平部42aの一端部から下方に延びた垂直部42bとを有し、全体としてL型の形状を有している。水平部42aは隣接する2つの主ダクトピース41Mそれぞれの上面(上壁41aの上面)に接する部分であり、垂直部42bは隣接する2つの主ダクトピース41Mのそれぞれの側面(一方の側壁41cの外面)に接する部分である。
図9Bおいて、L型連結具42の水平部42aのうち垂直部42bが形成されている側とは反対側の端部には、垂直部42bが形成されている側の端部に向かって延びる2つの切欠き溝部42Kが設けられている。また、L型連結具42の垂直部42bには、その垂直部42bを板厚方向に貫通する螺子挿入孔42HがX方向に並んで設けられている。
図9A~図9Cにおいて、各主ダクトピース41Mの上面(上壁41aの上面)には、ボルトが突起部43として上方に延びて設けられている。また、各主ダクトピース41Mの側壁41cの上下には複数の螺子穴41Hが設けられている。2つの主ダクトピース41Mを端部同士突き合せた場合、隣接する2つの突起部43のX方向の間隔は、L型連結具42に設けられた2つの切欠き溝部42Kの間隔と一致し、隣接する2つの螺子穴41HのX方向の間隔は、L型連結具42に設けられた2つの螺子挿入孔42Hの間隔と一致するようになっている。
端部同士を突き合せた状態の2つの主ダクトピース41MをL型連結具42によって連結する場合には、L型連結具42が備える2つの切欠き溝部42Kが2つの主ダクトピース41Mが備える2つの突起部43と水平方向(Y方向)に対向する位置から、L型連結具42を2つの主ダクトピース41Mに近づけていく(図9B→図9C)。そして、L型連結具42に形成された2つの切欠き溝部42Kを2つの主ダクトピース41Mの2つの突起部43に横方向(Y方向)から係合させるとともに、L型連結具42の垂直部42bを2つの主ダクトピース41Mの側面(側壁41cの外面)に当接させる。
垂直部42bが2つの主ダクトピース41Mの側面に当接したら、垂直部42bに設けられた2つの螺子挿入孔42Hから締結具としての2つの螺子44を挿入し、2つの主ダクトピース41Mの側壁41cに設けられた螺子穴41Hに螺入する。これによりL型連結具42が2つの主ダクトピース41Mに固定され、これら2つの主ダクトピース41MはL型連結具42によって連結された状態となる(図9C)。
前述したように、X方向に連結された2つの主ダクトピース41Mが1台の部品装着装置3に対応しており、副ダクトピース41Sは、連結された2つの主ダクトピース41M(便宜上「主ダクトユニット」と称する)の間に位置して設けられている。
図10Aおよび図10Bにおいて、副ダクトピース41Sは一方の端部に延出部41Eを有している。副ダクトピース41Sの他方の端部は主ダクトピース41Mの端部と同じであり、前述のL型連結具42と螺子44によって、主ダクトピース41Mと連結することができる(図10B→図10C)。
このように本実施の形態において、L型連結具42は、隣接する2つのダクトピース41(主ダクトピース41M同士または主ダクトピース41Mと副ダクトピース41S)の端部同士が突き合わされた状態で2つのダクトピース41を連結するようになっている。更に詳細には、L型連結具42は、2つのダクトピース41それぞれの上面および側面に接した状態で2つのダクトピース41を連結するようになっている。
このように本実施の形態において、L型連結具42は、2つのダクトピース41それぞれの上面に接する部分(水平部42a)に形成された2つの切欠き溝部42Kが、2つのダクトピース41それぞれの上面から上方に突出して設けられた突起部43に横方向から係合されるようになっている。またL型連結具42は、垂直部42bが締結具としての螺子44によって2つのダクトピース41の側面に締結されるようになっている。
一端側が主ダクトピース41Mに連結された副ダクトピース41Sは、他端側に形成された延出部41Eを他の主ダクトピース41Mに印籠嵌合させて取り付けられる(図11A→図11B)。副ダクトピース41Sは主ダクトピース41Mに印籠嵌合されることから、副ダクトピース41Sは主ダクトピース41Mに対してX方向にスライド自在である。このため副ダクトピース41Sの両端側に位置する2つの主ダクトピース41Mの間の間隔を変化させ、その距離を調整することができる。
印籠嵌合した副ダクトピース41Sと主ダクトピース41Mは、図11Bおよび図11Cに示す平板型連結具45を用いて連結される。平板型連結具45は、隣接する2つのダクトピース41(主ダクトピース41Mと副ダクトピース41S)それぞれの側面に接した状態で、締結具としての螺子44によって、2つのダクトピース41の側面に締結される。
平板型連結具45は図11Bに示すように、上下に配置された2つの螺子差込穴45Hと、上下に配置されてX方向に延びた2つの長孔45Nを有している。2つの螺子差込穴45Hから差し込んだ螺子44と2つの長孔45Nから差し込んだ螺子44をそれぞれ主ダクトピース41Mの側面に設けられた螺子穴41Hに螺入することで、副ダクトピース41Sと主ダクトピース41Mに固定することができ、これにより副ダクトピース41Sと主ダクトピース41Mを連結することができる(図11C)。
このように本実施の形態において、隣接する2つのダクトピース41を連結する連結具(L型連結具42と平板型連結具45)は、隣接する2つのダクトピース41それぞれの上面または側面に接した状態で2つのダクトピース41を連結するようになっている。
図3、図4、図5および図6において、各サブダクト32の内部にはエア吹出器51が設けられている。エア吹出器51は例えば、X方向に延びたパイプ状の部材から成り、X方向に並んだ複数のエア吹出口51Nを備えている。
図6、図8Aおよび図8Bにおいて、各エア吹出口51Nは、メインダクト31の切屑進入開口41Kの方向を向けて開口している。以下、メインダクト31の前側の第1サブダクト32A内に設けられたエア吹出器51を「第1エア吹出器51A」と称し、メインダクト31の後側の第2サブダクト32B内に設けられたエア吹出器51を「第2エア吹出器51B」と称する(図5)。
図4において、メインダクト31の前側に位置してX方向に並ぶ複数の第1エア吹出器51Aはそれぞれ、メインダクト31の前方をX方向に延びる第1エア供給路52Aと繋がっている。また、メインダクト31の後側に位置してX方向に並ぶ複数の第2エア吹出器51Bはそれぞれ、メインダクト31の後方をX方向に延びる第2エア供給路52Bと繋がっている。
図3、図5、図6、図8Aおよび図8Bにおいて、メインダクト31を構成する主ダクトピース41Mの側壁41cには、切屑進入開口41Kを開閉するシャッタ53が設けられている。シャッタ53は全体として矩形平板状の部材から成り、上縁がメインダクト31に支持されている。具体的には、シャッタ53は上縁部が軸をX方向(左右方向)に向けたヒンジ(シャッタヒンジ54)によってメインダクト31の天井面(上壁41aの下面)に取り付けられている(図7も参照)。このためシャッタ53はシャッタヒンジ54を支点にして垂直面(YZ面)内で揺動自在になっている。
各シャッタ53のX方向の両端部はそれぞれ主ダクトピース41M(すなわちメインダクト31)の側壁41cに向かう側に折り曲げられている。これによりシャッタ53の両端部は、後述するエア吐出器71から吐出されるエアを受けるエア受け部53Tとなっている(図6、図7、図8Aおよび図8B)。
シャッタ53はメインダクト31のY方向に対向する2つの側壁41cのそれぞれに形成された切屑進入開口41Kに対応して設けられている。このためメインダクト31内には、前側に位置するシャッタ53と後側に位置するシャッタ53がY方向に対向して位置した状態となっている。以下、メインダクト31の前側に位置して第1サブダクト32Aに対応するシャッタ53を「第1シャッタ53A」と称し、メインダクト31の後側に位置して第2サブダクト32Bに対応するシャッタ53を「第2シャッタ53B」と称する(図5)。
このように実施の形態における切屑回収装置1は、サブダクト32として、メインダクト31を挟んで対向する位置に第1サブダクト32Aと第2サブダクト32Bを有し、エア吹出器51として、第1サブダクト32Aに受容された切屑KZをメインダクト31内に移動させる第1エア吹出器51Aと第2サブダクト32Bに受容された切屑KZをメインダクト31内に移動させる第2エア吹出器51Bを有する構成と成っている。またシャッタ53として、第1サブダクト32Aに対応する切屑進入開口41Kを開閉する第1シャッタ53Aと第2サブダクト32Bに対応する切屑進入開口41Kを開閉する第2シャッタ53Bを有する構成となっている。
各シャッタ53は、シャッタヒンジ54を支軸として揺動自在であり、自重で垂下して切屑進入開口41Kを閉止する閉止位置(図6、図7および図8A)と、エア吹出器51から吹き出されたエアによってメインダクト31側に押されて切屑進入開口41Kを開放する開放位置(図8B)との間で移動するようになっている。シャッタ53が閉止位置に位置した状態では、シャッタ53の両端部(エア受け部53Tの端部)がメインダクト31の内面に当接した状態となる(図6および図7)。
図4において、メインダクト31の前側に配置された第1エア吹出器51A(図5)とメインダクト31の後側に配置された第2エア吹出器51B(図5)はそれぞれ、エア供給路52を介して制御バルブ61に繋がっている。制御バルブ61は図示しないエア発生源と繋がっている。
制御バルブ61の動作は管理装置62(図4)によって制御され、エア発生源が発生するエアを第1エア供給路52Aまたは第2エア供給路52Bに供給する。制御バルブ61によって第1エア供給路52Aにエアが供給されると、複数の第1エア吹出器51A(図5)それぞれからエアが吹き出され、制御バルブ61によって第2エア供給路52Bにエアが供給されると、複数の第2エア吹出器51B(図5)それぞれからエアが吹き出される。
エア吹出器51からエアが吹き出されていない状態では、シャッタ53は自重で垂下姿勢となっており、閉止位置に位置している(図8A)。この状態からエア吹出器51からエアAirが吹き出されるとそのエアAirに押されてシャッタ53は開放位置に位置し(図8A→図8B)、サブダクト32内の切屑KZは切屑進入開口41Kからメインダクト31内に移動する(図8B)。エア吹出器51がエアAirの吹き出しを停止すると、シャッタ53は自重で垂下姿勢に戻って閉止位置に復帰する(図8B→図8A)。
このように本実施の形態において、シャッタ53は、垂直面(ここではYZ面)に沿って揺動自在に設けられており、エア吹出器51がエアを吹き出していない状態では切屑進入開口41Kを閉止する閉止位置に位置し、エア吹出器51がエアを吹き出している状態ではそのエア吹出器51が吹き出すエアに押されて切屑進入開口41Kを開放する開放位置に位置するようになっている。
図4および図5において、メインダクト31内には複数のエア吐出器71が設けられている。これら複数のエア吐出器71は、メインダクト31の延びる方向に直列に並んで設けられている。本実施の形態では、エア吐出器71は副ダクトピース41S内(すなわち2つの主ダクトユニットの間)に設けられている(図12Aおよび図12B)。
このように本実施の形態において、エア吐出器71は、主ダクトユニットごと、すなわち、メインダクト31の延びる方向(X方向)に切屑進入開口41Kを2つずつ(複数ずつ)区切る位置に設けられている(図5)。なお、エア吐出器71は、主ダクトユニットを構成する2つの主ダクトピース41Mの間に設けることによって、1つの主ダクトピース41Mごとに設けてもよいし、さらには、3つ以上の複数の主ダクトピース41Mごとに設けてもよい。
図12Aおよび図12Bにおいて、エア吐出器71は例えば、Y方向に延びたパイプ状の部材から成り、Y方向に並んだ複数のエア吐出口71Nを備えている。エア吐出器71は副ダクトピース41S内の天井寄りの位置に設けられており、エア吐出口71Nをエア出口31D(図4)側に向く斜め下の方向に向けている(図13Aおよび図13Bも参照)。
図4において、複数のエア吐出器71はX方向に延びて設けられたエア供給配管71Tに繋がっており、エア供給配管71Tは制御バルブ61に繋がっている。管理装置62が制御バルブ61を制御し、エア供給配管71Tを通じて各エア吐出器71にエアを供給すると、そのエア吐出口71Nからエアが吐出される(図13B)。
管理装置62は上流側に位置するエア吐出器71から順番にエアが吐出されるように複数のエア吐出器71を制御する。これによりメインダクト31内には上流側から下流側に(エア出口31Dに)向かって順番にエアが流れ、サブダクト32からメインダクト31内に移動された切屑KZは、リレー式に下流側(エア出口31D側)に送られる(順送りされる)。
このように本実施の形態における切屑回収装置1では、メインダクト31内にエアを吐出する複数のエア吐出器71がメインダクト31の延びる方向に直列に並んで設けられており、これら複数のエア吐出器71がエアを順次吐出することで、サブダクト32からメインダクト31内に進入した切屑KZをエア出口31Dに順送りするようになっている。このため各エア吐出器71に必要なエアの吐出力は直近の下流側に位置するエア吐出器71の位置まで切屑KZを送るのに必要な大きさでよく、従来のようにメインダクト31の最上流側から最下流側(エア出口31D)まで一気に切屑KZを送るのに必要な吐出力は不要であるので、その分、運転コストを低減することができる。
図12A、図12B、図13Aおよび図13Bにおいて、メインダクト31内には複数の逆止弁72が設けられている。逆止弁72は後述するように、メインダクト31内におけるエア吐出器71によるエアAirの吐出方向に対して逆行する方向(下流側から上流側に向かう方向)の切屑KZの移動を阻止する機能を有するものである。
各逆止弁72は、各副ダクトピース41Sの下流側の端部に設けられている(図12A、図12B、図13Aおよび図13B)。副ダクトピース41Sは前述したように、X方向に並ぶ2つの主ダクトユニットの間に設けられており、逆止弁72は隣接する2つの部品装着装置3の間に位置している。このため本実施の形態において、逆止弁72は、主ダクトユニットごと、すなわち、メインダクト31の延びる方向(X方向)に複数の切屑進入開口41Kを2つずつ(複数ずつ)区切る位置に設けられた構成となっている(図5)。なお、逆止弁72は、エア吐出器71を主ダクトユニットを構成する2つの主ダクトピース41Mの間に設けることによって、1つの主ダクトピース41Mごとに設けてもよいし、さらには、3つ以上の複数の主ダクトピース41Mごとに設けてもよい。
図10A、図12Aおよび図12Bにおいて、逆止弁72は上縁が副ダクトピース41Sの下流側端部の天井面(上壁41aの下面)にヒンジ(弁ヒンジ72H)を介して取り付けられている。このため逆止弁72は、垂直面(XZ面)に沿って揺動可能であり、自重で垂下した閉止位置と、下端を下流側(エア出口31D側)に移動させる方向に揺動した開放位置との間で移動可能である。
逆止弁72は、閉止位置に位置した状態から下端を上流側(エア出口31Dとは反対側)に移動させる方向に揺動させようとしても、副ダクトピース41Sの内壁に設けられたストッパ41P(図12B)に当接するために移動させることができない(閉止位置に位置した状態を維持する)。このように逆止弁72は、下端を下流側に移動させる方向にのみ揺動できる構成となっている。
逆止弁72は、その逆止弁72が取り付けられている副ダクトピース41Sが備えるエア吐出器71よりも下流側の位置に設けられている。逆止弁72は、直近の上流側のエア吐出器71からエアAirが吐出されると、そのエアAirによって下流側に押され、閉止位置から下端を下流側に移動させる方向に揺動して開放位置に位置することで、メインダクト31におけるその位置(逆止弁72が設けられている位置)を開放状態にする(図13A→図13B)。そして、その副ダクトピース41S内に位置していた切屑KZは、エア吐出器71が吐出するエアAirによって、逆止弁72を通過して下流側に移動する(図13B)。
これに対し、逆止弁72は、直近の上流側に位置するエア吐出器71がエアを吐出していない状態において、直近の下流側に位置するサブダクト32内のエア吹出器51が吹き出したエアがそのサブダクト32に対応する切屑進入開口41Kを通じて上流側に流れてきた場合には、閉止位置に位置した状態を維持する。このため下流側に位置するエア吹出器51がエアを吹き出すことによってサブダクト32からメインダクト31に移動した切屑KZが、逆止弁72を通ってその上流側に移動することはない。
このように本実施の形態において、逆止弁72は、開放位置に位置した状態ではエア吐出器71が吐出するエアによってメインダクト31内の切屑KZが下流側に通過するのを許容し、メインダクト31内におけるエア吐出器71によるエアの吐出方向に対して逆行する方向の切屑KZの移動を阻止するようになっている。
図14Aおよび図14Bにおいて、収容部33はベルトコンベア91を有している。ベルトコンベア91は、X方向に対向して配置された一対のフレーム92、一対のフレーム92によって回転自在に支持された複数のプーリ(駆動プーリ93Kと複数の従動プーリ93J)およびこれら複数のプーリに掛け渡された搬送ベルト94を備えて構成されている。搬送ベルト94の表面には、一定間隔おきに、搬送ベルト94の幅方向に延びた区画部材95が形成されている。
図14Aおよび図14Bにおいて、ベルトコンベア91の一方のフレーム92には駆動モータ96が取り付けられている。駆動モータ96が駆動ベルト97を介して駆動プーリ93Kを回転駆動すると、搬送ベルト94が走行する。フレーム92には一対のベルトガイド98が設けられている、搬送ベルト94はこれら一対のベルトガイド98によって両端がガイドされることで、所定の経路に沿って走行する。駆動モータ96の動作は管理装置62によって制御される。
ベルトコンベア91による搬送領域は、図14Bに示すように、前後方向にほぼ水平に延びる排出領域R1と、排出領域R1に連なり斜め上方へ向かう上昇領域R2と、上昇領域R2に連なりY方向に沿ってほぼ水平に延びる投棄領域R3から成る。駆動プーリ93Kが駆動モータ96によって回転駆動されると、搬送ベルト94がこれら3つの領域をこの順(排出領域R1→上昇領域R2→投棄領域R3の順)で移動する。
図4において、ベルトコンベア91は、搬送ベルト94の排出領域R1がエア出口31Dの直下に位置するように設置されている。図4、図14Aおよび図14Bに示すように、搬送ベルト94の投棄領域R3の下方には切屑通路99が設けられており、切屑通路99の下方には収容箱100が設置されている。収容箱100は上方に開口した箱状の部材から構成されている。
次に、切屑回収装置1による切屑KZの回収動作について説明する。前述したように、各部品装着装置3が備えるフィーダ台車15が排出したキャリアテープ18の切屑KZは、シュータ25を通じて下方に排出される。シュータ25を通じて下方に排出された切屑KZは、サブダクト32に形成された切屑受容開口32Kを通じてサブダクト32に受容される(図3および図8A)。
作業ライン2を構成する部品装着装置3が部品装着作業を行っている間、切屑回収装置1は、一定時間おきに切屑KZの回収動作を実行する。回収動作では先ず、管理装置62が制御バルブ61を作動させることによって、全ての第1エア吹出器51Aからエアを一定時間(数秒程度)吹き出させる(図8B)。これにより全ての第1シャッタ53Aは閉止位置から揺動して開放位置に位置し、第1サブダクト32A内の切屑KZは対応する前側の切屑進入開口41Kからメインダクト31内に移動する(図15A)。第1エア吹出器51Aがエアを吹き出し終わると、第1シャッタ53Aは自重で閉止位置に復帰する。
管理装置62は、第1シャッタ53Aが閉止位置に位置したら、次は全ての第2エア吹出器51Bからエアを一定時間吹き出させる(図15B)。これにより全ての第2シャッタ53Bは閉止位置から揺動して開放位置に位置し、第2サブダクト32B内の切屑KZは対応する後側の切屑進入開口41Kからメインダクト31内に移動する(図15B)。第2エア吹出器51Bがエアを吹き出し終わると、第2シャッタ53Bは自重で閉止位置に復帰する。
ここで、切屑進入開口41Kを開閉するシャッタ53(第1シャッタ53Aと第2シャッタ53B)は上縁がメインダクト31に取り付けられて垂直面(YZ面)に沿って揺動自在になっており、エア吹出器51から吹き出されたエアに押されて開放位置に位置するとき、その下縁をメインダクト31内の底面(ダクトピース41の下壁41bの上面)から遠ざかる方向(上方)に移動させる。このため開放位置側に移動したシャッタ53が下縁とメインダクト31内の底面との間で切屑KZを噛み込むことはなく、切屑KZを噛み込んだためにシャッタ53の開閉が不能になってしまうという事態が防止される。
管理装置62は、第2シャッタ53Bが閉止位置に位置したら、次いで、エア供給配管71Tを通じて複数のエア吐出器71それぞれからエアを吐出させる。このときメインダクト31内に直列に設けられた複数のエア吐出器71が下流側(エア出口31D側)に向けて順番に一定時間ずつエアを吐出するようにする(図15C→図16A→図16B→図16C)。これによりメインダクト31内には、エア出口31Dに向かう方向のエアの流れが形成され、各サブダクト32からメインダクト31内に移動した切屑KZは、そのエアの流れ(圧力)によってリレー式に下流側(エア出口31D側)に送られる(図16C)。
作業ライン2を構成する各部品装着装置3が部品装着作業を実行している間、管理装置62は上記動作(図15A→図15B→・・・図16C)を繰り返し実行する。これにより各部品装着装置3のテープフィーダ16からサブダクト32内に落下した切屑KZは、一定時間ごとにメインダクト31に移動された後、メインダクト31の下流側に移動されて、エア出口31Dからメインダクト31の外部に排出される。
本実施の形態における切屑回収装置1では、各シャッタ53は、対応するエア吹出器51がエアを吹き出していないときには自重で垂下して閉止位置に位置する(図6、図7および図8A)。このため1つのエア吐出器71がエアを吐出している場合、そのエア吐出器71の下流側に位置するシャッタ53は全て閉止位置に位置した状態となるが、エア吹出器51から吹き出されたエアAirがシャッタ53の両端部に形成されたエア受け部53Tに当たると、シャッタ53には閉止位置の側に向く付勢力が作用し(図7中に示す矢印P)、シャッタ53は確実に閉止位置に位置する。これにより、エア吐出器71からエアが吐出されている間、各切屑進入開口41Kをシャッタ53によって確実に閉止することが可能となり、メインダクト31内の切屑KZがサブダクト32内に逆流する事態を防止することができる。
なお、ここではシャッタ53の両端部の折り曲げられた部分がエア受け部53Tとなっていたが、図17および図18に示す他の例のように、平板状のシャッタ53の表面(メインダクト31側の表面)にX方向に斜めに交差する一対の斜面部を有する山型形状の張出部材53Hを設け、この張出部材53Hの斜面部がエア受け部53Tとして機能する構成であってもよい。このような構成であってもエア吹出器51から吹き出されたエアAirがエア受け部53Tに当たると、シャッタ53には閉止位置の側に向く付勢力が作用するので(図18中に示す矢印P)、エア吐出器71からエアが吐出されている間、各切屑進入開口41Kはシャッタ53によって確実に閉止されることとなり、同様の効果を得ることができる。
本実施の形態では、上述したように、メインダクト31を挟んで対向する第1シャッタ53Aと第2シャッタ53Bは時間をずらして開放位置に位置されるようになっている。すなわち、第1エア吹出器51Aがエアを吹き出している時間と第2エア吹出器51Bがエアを吹き出している時間は重複しないようになっている。このため、対向する2つのシャッタ53(第1シャッタ53Aと第2シャッタ53B)が同時に開放位置に位置したために干渉してしまうということがなく、シャッタ53が損傷することを防止することができる。また、対向する2つのエア吹出器51(第1エア吹出器51Aと第2エア吹出器51B)が吹き出すエアによって切屑KZがサブダクト32内に戻されてしまう事態も防止することができる。
複数のエア吐出器71によって切屑KZがリレー式にメインダクト31内を移動されてエア出口31Dに到達したら、切屑KZはエア出口31Dから下方に落下する。これにより切屑KZは、エア出口31Dの下方に位置する収容部33の搬送ベルト94上の排出領域R1に排出される(図19A)。
メインダクト31内の切屑KZが収容部33の搬送ベルト94上に排出されたら、管理装置62は収容部33の駆動モータ96を作動させて、搬送ベルト94を走行させる。これにより搬送ベルト94の排出領域R1に排出された切屑KZは上昇領域R2を上昇方向に運搬され(図19B中に示す矢印H1)、投棄領域R3へ運ばれる(図19C中に示す矢印H2)。前述したように、搬送ベルト94の表面には搬送ベルト94の幅方向に延びた区画部材95が設けられているので、切屑KZは上昇領域R2であっても、搬送ベルト94から離脱(落下)することなく、投棄領域R3まで確実に運ばれる。
投棄領域R3へ運ばれた切屑KZは、その後、投棄領域R3の端部から下方に投棄される。投棄領域R3の端部から投棄された切屑KZは、その直下に位置する切屑通路99を通って落下し、収容箱100に収容される。従って前後の2つのメインダクト31を通じて回収された切屑KZは、最終的には1つの収容箱100に収容される。切屑KZが収容箱100に収容されたら、作業者は収容部33から収容箱100を取り外し、所定の場所に切屑KZを処分したうえで、収容箱100をもとの位置に戻す。これにより一連の切屑回収作業が終了する。
次に、本実施の形態における切屑回収装置1の設置作業の実行手順(設置方法)について説明する。切屑回収装置1を部品装着装置3が一の方向に並べられて成る作業ライン2の下方に設置する場合には、先ず、複数のダクトピース41をそれぞれ部品装着装置3(作業ライン2)の下方に挿入する(挿入工程。図20A→図20B)。複数のダクトピース41を部品装着装置3の下方に挿入したら、その挿入した複数のダクトピース41のうち隣接するもの同士を連結具(L型連結具42と平板型連結具45)によって連結する(連結工程)。
連結工程では、先ず、L型連結具42を用いて隣接する2つの主ダクトピース41Mを連結する(図20C、図9B→図9C)とともに、連結された2つの主ダクトピース41M(主ダクトユニット)にL型連結具42を用いて副ダクトピース41Sを連結する(図10B→図10C)。そして、連結された副ダクトピース41Sの延出部41Eを同様に副ダクトピース41Sが連結された他の主ダクトユニットに印籠嵌合させ(図11A)、印籠嵌合している主ダクトピース41Mと副ダクトピース41Sの間の嵌合している部分の長さを変えることによって、副ダクトピース41Sを挟んで位置する2つの主ダクトピース41Mの距離(2つの主ダクトユニットの距離)を調整する(図21A中に示す矢印U)。その後、平板型連結具45を用いて、印籠嵌合している副ダクトピース41Sと主ダクトピース41Mを連結する(図21B、図11B→図11C)。
このように本実施の形態における切屑回収装置1の設置作業(設置方法)では、連結工程において、距離調整用のダクトピース41(すなわち副ダクトピース41S)を挟んで位置する2つのダクトピース41(主ダクトピース41M)の間の距離を調整した後、副ダクトピース41Sを主ダクトピース41Mに連結するようになっている。
上記の連結工程で隣接する主ダクトピース41M同士を連結したら、各主ダクトピース41Mにサブダクト32を取り付け(サブダクト取付け工程。図21C)、メインダクト31のエア出口31D側に収容部33を設置する(収容部設置工程)。これにより切屑回収装置1の設置作業が終了する。
このように本実施の形態では、複数のダクトピース41が作業ライン2の延びる方向(X方向)に直列に連結されて成るメインダクト31を作業ライン2の下方に設置する場合に、複数のダクトピース41をそれぞれ部品装着装置3の下方に挿入した後(挿入工程)、その部品装着装置3の下方に挿入した複数のダクトピース41のうち隣接するもの同士を連結具(L型連結具42と平板型連結具45)により連結するようになっている(連結工程)。
このため従来のように、メインダクト31を作業ライン2の下方に設置する場合に、メインダクト31の全部あるいは一部に相当する複数のダクトピース41を予め連結させた状態で、作業ライン2の上流側あるいは下流側の端部から作業ライン2の延びる方向(X方向)に押し込んで挿入するといった大掛かりな作業を行う必要がない。このためメインダクト31の設置作業のために広い作業スペースを必要とせず、少人数で作業を行うことができ、設置に要する作業時間を大幅に短縮することができる。また、ダクトピース41の中に、両端に位置する他の2つのダクトピース41の間の距離を調節するための距離調整用のダクトピース41(副ダクトピース41S)が含まれているので、連結工程において、隣接するダクトピース41(主ダクトピース41M)の間の距離の調整を容易に行うことができる。
なお、上述の実施の形態ではメインダクト31が1つであったが、図22に示すように、メインダクト31は互いに平行に延びる第1メインダクト31Aと第2メインダクト31Bの2つのメインダクト31から成っている場合には、複数のダクトピース41をそれぞれ部品装着装置3の下方に挿入する挿入工程では、第1メインダクト31Aを構成する複数のダクトピース41と第2メインダクト31Bを構成する複数のダクトピース41をそれぞれ、作業ライン2を挟んで対向する(Y方向に対向する)両側から部品装着装置3の下方に挿入するようにする。
以上説明したように、本実施の形態における切屑回収装置1では、メインダクト31内にエアを吐出する複数のエア吐出器71がメインダクト31の延びる方向に直列に並んで設けられており、これら複数のエア吐出器71がエアAirを順次吐出することで、サブダクト32からメインダクト31内に侵入した切屑KZをエア出口31Dに順送りするようになっている。このため各エア吐出器71に必要なエアの吐出力は直近の下流側に位置するエア吐出器71の位置まで切屑KZを送るのに必要な大きさでよく、従来のようにメインダクト31の最上流側から最下流側(エア出口31D)まで一気に切屑KZを送るのに必要な吐出力は不要であるので、その分、切屑回収装置1の運転コストを低減することができる。
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述した形態のものに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態では、収容部33はメインダクト31の出口(エア出口31D)から排出された切屑KZをベルトコンベア91によって搬送して収容箱100に排出する構成となっていたが、ベルトコンベア91を使用せず、収容箱100をエア出口31Dの下方に設置するようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、切屑回収装置1が行う切屑KZの回収動作では、全ての第1エア吹出器51Aからエアを一定時間吹き出させた後(図15A)、次いで全ての第2エア吹出器51Bからエアを一定時間吹き出させ(図15B)、その後に複数のエア吐出器71が上流側から下流側に順番に一定時間ずつエアを吐出する手順になっていたが(図15C→図16A→図16B→図16C)、これは一例であり、切屑KZの回収動作は他の手順によってもよい。例えば、上述した「全ての第1エア吹出器51Aが同時にエアを吹出し→全ての第2エア吹出器51Bが同時にエアを吹出し→複数のエア吐出器71が上流側から下流側にかけて順番にエアを吹出し」という手順ではなく、「第1エア吹出器51Aがエアを吹出し→これと対向する第2エア吹出器51Bがエアを吹出し→これら第1エア吹出器51Aと第2エア吹出器51Bのすぐ上流側のエア吐出器71がエアを吹出し」から成る動作を上流側から下流側にかけて順番に行っていく手順(図23A→図23B→図23C→図24A→図24B→図24C→・・・)等であってもよい。
メインダクト内のテープ部材の切屑をメインダクトのエア出口まで確実に送ることができる切屑回収装置および切屑回収方法を提供する。
1 切屑回収装置
2 作業ライン
3 部品装着装置
16 テープフィーダ
18 キャリアテープ(テープ部材)
31 メインダクト
31A 第1メインダクト
31B 第2メインダクト
31D エア出口
32 サブダクト
32A 第1サブダクト
32B 第2サブダクト
32K 切屑受容開口
41K 切屑進入開口
51 エア吹出器
51A 第1エア吹出器
51B 第2エア吹出器
52A 第1エア供給路
52B 第2エア供給路
53 シャッタ
53A 第1シャッタ
53B 第2シャッタ
53T エア受け部
71 エア吐出器
72 逆止弁
Air エア
KZ 切屑
BH 部品
KB 基板

Claims (10)

  1. 部品装着装置が備えるテープフィーダから排出されたテープ部材の切屑を切屑受容開口から受容するサブダクトと、
    切屑進入開口を通じて前記サブダクトと繋がるメインダクトと、
    前記メインダクト内にエアを吐出し、前記切屑進入開口を通じて前記サブダクトから前記メインダクト内に移動された前記切屑を前記メインダクトのエア出口側に送る複数のエア吐出器と、を備え、
    前記複数のエア吐出器は前記メインダクトの延びる方向に直列に並んで設けられ、前記複数のエア吐出器がエアを順次吐出することで前記サブダクトから前記メインダクト内に進入した前記切屑を前記エア出口側に順送りする、切屑回収装置。
  2. 前記複数のエア吐出器の各々は前記メインダクトの前記エア出口側に向く斜め下の方向にエアを吐出する、請求項1に記載の切屑回収装置。
  3. 複数の切屑進入開口の各々が前記切屑進入開口であり、前記複数の切屑進入開口は前記メインダクトの延びる方向に設けられており、前記複数のエア吐出器は、前記複数の切屑進入開口を一または複数ずつ区切る位置に設けられている、請求項1または2に記載の切屑回収装置。
  4. 前記メインダクトは、各々が前記部品装着装置である複数の部品装着装置が一の方向に並べられて成る作業ラインの下方に前記作業ラインに沿って延びて設けられ、前記複数のエア吐出器の各々は、前記複数の部品装着装置のうち隣接する2つの部品装着装置の間に位置している、請求項1に記載の切屑回収装置。
  5. 前記メインダクト内における前記複数のエア吐出器によるエアの吐出方向に対して逆行する方向の前記切屑の移動を阻止する逆止弁をさらに備えた、請求項1に記載の切屑回収装置。
  6. 前記逆止弁は垂直面内で揺動して閉止位置と開放位置との間で移動可能であり、前記開放位置に位置した状態では前記複数のエア吐出器が吐出するエアによって前記メインダクト内の前記切屑が下流側に通過するのを許容する、請求項5に記載の切屑回収装置。
  7. 前記逆止弁は上縁が前記メインダクトに支持されており、自重で垂下した前記閉止位置と、前記複数のエア吐出器が吐出するエアによって押されて揺動する前記開放位置との間で移動可能である、請求項6に記載の切屑回収装置。
  8. 複数の切屑進入開口の各々が前記切屑進入開口であり、前記複数の切屑進入開口は前記メインダクトの延びる方向に設けられており、前記逆止弁は、前記複数の切屑進入開口を一または複数ずつ区切る位置に設けられている、請求項5~7のいずれかに記載の切屑回収装置。
  9. 前記メインダクトは、各々が前記部品装着装置である複数の部品装着装置が一の方向に並べられて成る作業ラインの下方に前記一の方向に沿って延びて設けられ、前記逆止弁は、前記複数の部品装着装置のうち隣接する2つの部品装着装置の間に位置している、請求項8に記載の切屑回収装置。
  10. 部品装着装置が備えるテープフィーダから排出されたテープ部材の切屑を切屑受容開口から受容するサブダクトと、切屑進入開口を通じて前記サブダクトと繋がるメインダクトと、前記メインダクト内にエアを吐出し、前記切屑進入開口を通じて前記サブダクトから前記メインダクト内に移動された前記切屑を前記メインダクトのエア出口側に送る複数のエア吐出器と、を備え、前記複数のエア吐出器は前記メインダクトの延びる方向に沿って直列に配置されている切屑回収装置による切屑回収方法であって、
    前記複数のエア吐出器はそれぞれがエアを吐出することで前記切屑進入開口から前記メインダクト内に進入した前記切屑を前記エア出口側に順送りする、切屑回収方法。
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