JPH08204386A - チップ部品の整列供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】収納部のチップ部品が一定量以下になった時、
収納部に簡単にチップ部品を補給できる整列供給装置を
提供する。 【構成】バルクカセット１１は後端部に収納室３３を有
し、前端部に収納室３３に収納されたチップ部品を１個
ずつ整列させて排出する排出口３７を有する。バルクカ
セット１１の後端部に着脱可能に取り付けられたチップ
ケース１２は、内部に複数のチップ部品を収納する収納
空間１２ａを有し、前端部に収納空間内のチップ部品を
バルクカセットの収納室へ供給する供給口４１を有す
る。チップケース１２の後端部にはチップ部品を収納空
間１２ａへ補給するための補給口４２と、補給口４２を
開閉する蓋体４２とが設けられる。補給口４２にパイプ
５６ａを挿入してチップ部品を補給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバラ状態で供給されたチ
ップ部品を１個ずつ整列させて排出する整列供給装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、チップ部品を自動的にプリント基
板に搭載するため、チップマウント機が用いられてい
る。この装置の場合、バラ状態で供給されたチップ部品
を一列に整列させ、かつ１個ずつ供給するため、バルク
フィーダと呼ばれる整列供給装置が不可欠である。この
ような目的で、カートリッジ式チップケースを備えたチ
ップ部品の自動整列供給装置が知られている（例えば特
開昭６３−１２７６００号公報参照）。このチップケー
スは、製造業者がチップ部品を出荷する際の包装容器と
して使用されるだけでなく、チップ部品の組立業者にお
いては、これをそのままチップマウント機に装着して用
いることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】チップケースには、チ
ップ部品の大きさにもよるが、例えば５千個〜１０万個
程度のチップ部品が収納される。しかしながら、チップ
マウント機の高速化により、この程度のチップ部品を収
容できるチップケースであっても、比較的短時間でチッ
プ部品を消費してしまう傾向にある。そのため、作業者
はチップケースの消費量を監視し、空になったチップケ
ースを整列供給装置本体から取外し、新しいチップケー
スと交換する必要がある。チップマウント機の場合、基
板ローディング時に４〜６秒程度の間停止するが、この
ような短時間ではチップケースを交換するのは不可能で
あるため、交換のためにチップマウント機をある程度の
時間停止させなければならず、作業効率が低下する原因
となっていた。また、作業者は交換作業のためにチップ
マウント機の近くに待機していなればならず、自動化，
無人化が困難であった。

【０００４】チップケースを大型化すれば交換回数を減
らすことができるが、一般に整列供給装置は、チップマ
ウント機の一部として設置され、かつ複数種類のチップ
部品を同時に供給できるように、厚さ方向に複数個並列
に配置されるため、スペース上の制約がある。しかも、
整列供給装置はチップマウント機の動きに対応して高速
で往復移動する必要性があるため、重量増加をできるだ
け避けなればならない。そのため、チップケースは薄型
となり、大型化することができなかった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、収納部のチップ
部品が一定量以下になった時、収納部に簡単にチップ部
品を補給できる整列供給装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の整列供給装置は、後端部に収納室
を有し、前端部に上記収納室に収納されたチップ部品を
１個ずつ整列させて排出する排出口を有するバルクカセ
ットと、このバルクカセットの後端部に着脱可能に取り
付けられ、内部に複数のチップ部品を収納する収納空間
を有し、前端部に上記収納空間内のチップ部品を上記バ
ルクカセットの収納室へ供給する供給口を有するチップ
ケースとを備えた整列供給装置において、上記チップケ
ースの後端部にはチップ部品を収納空間へ補給するため
の補給口が設けられていることを特徴とする。また、請
求項２に記載の整列供給装置は、複数のチップ部品を収
納する収納室と、収納室に収納されたチップ部品を１個
ずつ整列させて排出する排出口とを備えた整列供給装置
において、上記収納室の後端部には部品補給用の補給口
が設けられていることを特徴とする。なお、好ましい実
施例によれば、補給口に開閉自在な蓋体とこの蓋体を閉
鎖方向に付勢するリターンスプリングとを取り付けても
よい。また、補給口を、中央部に切れ目を有する弾性シ
ートで閉じてもよい。

【０００７】

【作用】バルクカセットの収納室のチップ部品が所定数
以下まで減少した場合には、補給口からチップ部品を補
給する。これにより、チップケースを取り外すことな
く、チップ部品を簡単に補給できる。

【０００８】補給口に開閉式の蓋体を取り付けたり、切
れ目を有する弾性シートで閉鎖した場合には、チップ部
品を補給した後、整列供給装置が激しく動作しても、収
納室内のチップ部品が補給口から溢れ出ることがない。
なお、チップ部品の補給動作は、作業者が手動で行って
もよいし、別の自動補給装置を用いて自動的に行っても
よい。

【０００９】

【実施例】図１，図２は本発明にかかる整列供給装置を
チップマウント機に適用した一例を示す。１はワンバイ
ワン方式のチップマウント機、２は整列供給装置である
バルクフィーダ、３はチップマウント機１に対し水平方
向に移動するリール軸テーブルである。バルクフィーダ
２はリール軸テーブル３の上面に厚み方向に並列に種類
別に複数個設置されている。図１では４個のバルクフィ
ーダ２が設置されているが、チップマウント機１で用い
られるチップ部品の種類に応じて任意に設定できる。

【００１０】まず、バルクフィーダ２について説明す
る。このバルクフィーダ２は、後述するチップケース１
２とチップ有無検出用センサ４５とセンサ感度調整部４
６とを除いて既に公知のものである。バルクフィーダ２
は、図３に示すように、本体１０と、本体１０に対して
着脱可能なバルクカセット１１と、バルクカセット１１
に対して着脱自在なチップケース１２とで構成されてい
る。バルクフィーダ本体１０には、バルクカセット１０
を約４５°傾けた状態で支持する三角ベース１３、上下
方向に駆動されるフィードレバー１４、フィードレバー
１４を上方へ付勢する戻しバネ１５、圧縮エアの開閉用
メカバルブ１６、インデックスピン突き上げ用レバー１
７、インデックステーブル１８、インデックスホイール
１９、ラック・ピニオン機構２０等が設けられている。

【００１１】フィードレバー１４を押し下げると、メカ
バルブ１６が開かれ、圧縮エアがバルクカセット１１内
に送り込まれる。また、フィードレバー１４の押し下げ
により、ラック・ピニオン機構２０を介してインデック
スホイール１９が一定角度（例えば９０°）回転する。
インデックスホイール１９の外周部には、チップ部品が
１個ずつ嵌合する溝が例えば９０°間隔で形成されてお
り、バルクカセット１１の排出口から排出された１個の
チップ部品はインデックスホイール１９の溝に嵌まった
状態で所定角度回転させられ、インデックステーブル１
８上の所定位置で停止する。また、フィードレバー１４
の押し下げ動作に連動して、インデックスピン突き上げ
レバー１７も押し下げされる。この突き上げレバー１７
の押し下げにより、図示しない連動機構を介してインデ
ックステーブル１８上の所定位置で停止しているチップ
部品をピン（図示せず）で突き上げる動作を行う。この
状態で、チップ部品はチップマウント機１によりチャッ
クされ、取り出される。バルクフィーダ本体１０の後部
には、本体１０をリール軸テーブル３に固定するための
クランプ爪２１と、クランプ爪２１を作動させるクラン
プレバー２２とが設けられている。

【００１２】バルクカセット１１は、図４に示すよう
に、後端部に導入口３０を有し、上記導入口３０にチッ
プケース１２が着脱交換可能となっている。この実施例
では、図５のようにバルクカセット１１側に凹溝３２が
形成され、チップケース１２側には突条４０が形成され
ている。チップケース１２の突条４０をバルクカセット
１１の凹溝３２にスライドさせることにより、チップケ
ース１２はバルクカセット１１に取り付けられ、かつバ
ルクカセット１１の導入口３０とチップケース１２の供
給口４１とが対応する。

【００１３】バルクカセット１１内に導入されたチップ
部品は、まず大部屋３３に流れ込み、次いで小部屋３４
に流れ込み、最終的に整列通路３５に入る。整列通路３
５の入口近傍には２方向の圧縮エア噴出口３６が形成さ
れ、これら噴出口３６は上記メカバルブ１６と接続され
ている。メカバルブ１６が開かれると、噴出口３６から
圧縮エアが噴出され、小部屋３４内のチップ部品が吹き
ほぐされて整列通路３５に１個ずつ入り込むとともに、
整列通路３５内のチップ部品が前方へ押し出される。整
列通路３５の前端には排出口３７が設けられており、こ
の排出口３７からチップ部品が１個ずつ整列されて排出
される。なお、バルクカセット１１の内部構造は、特開
平３−１８７２９８号公報に記載のものと同様であるた
め、ここでは詳しい説明を省略する。

【００１４】チップケース１２は透明な樹脂ケースより
なり、内部に例えば５千個〜１０万個程度のチップ部品
を収納できる収納空間１２ａが形成され、前端部と後端
部とにそれぞれ供給口４１と補給口４２とが形成されて
いる。前端部に形成された供給口４１は、スライド自在
な帯板４３で開閉される。帯板４３は可撓性を有する薄
板よりなり、この帯板４３の後端部には手動操作用の撮
み４４が取り付けられている。チップケース１２をバル
クカセット１１に取り付けた状態で、帯板４３を開き方
向にスライドさせることにより、チップケース１２内の
チップ部品がバルクカセット１１内に供給される。チッ
プケース１２の供給口４１近傍には、チップ有無検出用
センサ４５（図３参照）が取り付けられている。このセ
ンサ４５は、チップケース１２内のチップ部品が一定量
以下になったことを検出するものであり、反射型光セン
サが望ましいが、透過型センサやその他のセンサ（接触
型センサ、機械的スイッチ等）であってもよい。センサ
４５はバルクフィーダ本体１０の後端部に取り付けられ
たセンサ感度調整部４６を介して、コントローラ６０と
接続されている。

【００１５】チップケース１２の補給口４２には、内側
へ開くことができる開閉式の蓋体４７が取り付けられて
いる。蓋体４７は、図６のように軸４８を中心として上
下方向に回動自在であり、コイルばね４９によって閉鎖
方向に付勢されている。上記補給口４２には、後述する
補給用パイプ５６の下端部が挿入される。蓋体４７は内
開き式のため、パイプ５６に押されて容易に開くととも
に、収納空間１２ａに収納されたチップ部品に押されて
蓋体４７が開くことがない。

【００１６】次に、上記チップケース１２にチップ部品
を補給するための自動補給装置について説明する。リー
ル軸テーブル３の上方には、図１のように天井５０が設
けられており、天井５０には複数本の支柱５１が吊り下
げられ、その支柱５１を介して複数の棚板５２が固定さ
れている。棚板５２上には、支持テーブル５３を水平方
向に駆動させる一軸駆動機構５４が設けられている。こ
の駆動機構５４はコントローラ６０によって制御され
る。上記支持テーブル５３には、複数本のチップタンク
５５が倒立状態で支持されており、各チップタンク５５
にはそれぞれ種類の異なるチップ部品が例えば１００万
個単位で収納されている。図１では４個のチップタンク
５５が図示されているが、その個数は任意である。チッ
プタンク５５の下端開口には、互いに摺動自在な補給用
パイプ５６が着脱可能に接続されており、このパイプ５
６とチップタンク５５との接続部には開閉弁５７が設け
られている。この開閉弁５７もコントローラ６０によっ
て制御される。

【００１７】補給用パイプ５６は、互いに摺動自在な２
本のパイプ５６ａ，５６ｂで構成されており、下方のパ
イプ５６ａは挿入手段である挿入用エアシリンダ５８に
よって上下に駆動される。なお、エアシリンダ５８は支
持テーブル５３の下面に固定された縦壁５９（図２参
照）に取り付けられており、コントローラ６０によって
制御される。エアシリンダ５８を駆動させると、パイプ
５６ａが下方へ突出し、その下端部が上述のチップケー
ス１２に挿入される。パイプ５６ａの下端部は、鋭角的
に尖っており、チップケース１２へ挿入しやすくしてあ
る。パイプ５６は、円パイプに限らず、角パイプであっ
てもよいことは勿論であり、内部をチップ部品が円滑に
落下できる断面積を有するものであればよい。

【００１８】コントローラ６０はチップマウント機１と
連動して、自動補給装置を構成する上記駆動機構５４、
開閉弁５７、エアシリンダ５８を制御する。また、コン
トローラ６０は、チップマウント機１の動きと連係する
ように、チップマウント機１の中央制御装置（ＣＰＵ）
４とも接続されている。ＣＰＵ４はチップマウント機１
を制御するだけでなく、チップマウント機１の動きに同
期してリール軸テーブル３を駆動させ、かつバルクフィ
ーダ２のフィードレバー１４およびインデックス突き上
げレバー１７を操作するよう指令する。

【００１９】次に、上記構成の自動補給装置の動作を図
７に従って説明する。１枚のプリント基板がチップマウ
ント機１へ取り入れられる（ローデングされる）と、チ
ップマウント機１は、このプリント基板にバルクフィー
ダ２から供給されたチップ部品を１個ずつマウントす
る。１枚のプリント基板へのマウント作業が終了する
と、そのプリント基板が次工程へ取り出されるととも
に、新たなプリント基板が取り入れられる。この基板ロ
ーディング時にはチップマウント機は一時的に停止する
ことになる。この停止時間は、通常、４〜６秒程度であ
る。

【００２０】一方、マウント動作中に、チップケース１
２内のチップ部品が一定量以下になると、チップ有無検
出用センサ４５がこれを検出し（ステップＳ₁ ）、コン
トローラ６０に信号を送る。これにより、コントローラ
６０は次回の基板ローディング時に補給動作を行うべ
く、準備作業に入る。つまり、空になったチップケース
１２の品番を確認し（ステップＳ₂ ）、これと同品番の
チップタンク５５が、補給位置のバルクフィーダ２上へ
対応するように、予め支持テーブル５３を移動させてお
く（ステップＳ₃ ）。

【００２１】基板ローディングを開始すると（ステップ
Ｓ₄ ）、ＣＰＵ４はリール軸テーブル３を補給位置へ移
動させる（ステップＳ₅ ）。これにより、空になったチ
ップケース１２を持つバルクフィーダ２が、これと同品
番のチップタンク５５の下へ対応することになる。図１
は左端のバルクフィーダ２と左端のチップタンク５５と
が上下に対応した状態を示す。次に、コントローラ６０
はエアシリンダ５８を下降させ（ステップＳ₆ ）、補給
用パイプ５６ａの下端部をチップケース１２の補給口４
２に挿入する。挿入とほぼ同時に、コントローラ６０は
開閉弁５７を開く（ステップＳ₇ ）。これにより、チッ
プタンク５５内のチップ部品は自重落下によりパイプ５
６を通ってチップケース１２に補給される。開閉弁５７
を開いて所定時間経過すると、コントローラ６０は開閉
弁５７を閉じる（ステップＳ₈ ）。開閉弁５７を開いて
いる時間は、パイプ５６を通って落下したチップ部品が
チップケース１２内にほぼ充填され、チップケース１２
から溢れることがない程度の時間である。チップケース
１２への補給が終了すると、コントローラ６０はエアシ
リンダ５８を上昇させ（ステップＳ₉ ）、パイプ５６ａ
をチップケース１２から引き抜く。エアシリンダ５８を
上昇させた後、ＣＰＵ４はリール軸テーブル３を原点へ
復帰させる（ステップＳ₁₀）。上記の補給動作と並行し
て、基板ローディングが行われるので、補給動作が終了
するとほぼ同時に基板ローディングも終了する。基板ロ
ーディング後、チップマウント機１は通常どおりマウン
ト動作を再開する。上記のように、基板ローディング時
間を利用してチップ部品の補給動作を行うので、チップ
マウント機１を補給のために個別に停止させる必要がな
く、チップマウント機１を実質的に無停止で連続運転で
きる。

【００２２】上記実施例では、基板ローディング時にチ
ップ部品の補給を行うようにしたが、これに限るもので
はない。即ち、マウント中のバルクフィーダ２に対し
て、チップタンク５５を同期して移動させ、空になった
チップケース１２にその都度チップ部品を補給するよう
にしてもよい。また、チップタンク５５を支持した支持
テーブル５３を移動させ、チップタンク５５を空になっ
たバルクフィーダ２の上へ移動させたが、これに代え
て、チップタンク５５を支持した支持テーブル５３を固
定しておき、バルクフィーダ２を支持したリール軸テー
ブル３を所望の位置へ移動させてもよい。なお、上記自
動補給装置では上下方向に伸縮自在なパイプを用い、こ
のパイプの下端部をシリンダによって上下方向に移動さ
せ、チップケースの補給口に挿入させるようにしたが、
これに限るものではない。

【００２３】図８は蓋体の他の実施例を示す。この実施
例では、チップケース１２の補給口４２を一対の内開き
式の蓋体７０，７１で開閉するものであり、これら蓋体
７０，７１は図示しないスプリングにより閉鎖方向に付
勢されている。蓋体７０，７１が閉じた状態で、その隙
間Ｌは最小のチップ部品でも落下しない程度の寸法に設
定してある。この実施例では、第１実施例に比べて蓋体
７０，７１の寸法が短くて済むので、収納空間１２ａに
ほぼ満量状態までチップ部品を補給した場合でも、蓋体
７０，７１の先端部がチップ部品と接触する可能性が低
い。

【００２４】図９は蓋体のさらに他の実施例を示す。こ
の実施例では、蓋体を外開き式の蓋体７２で構成したも
のであり、蓋体７２はスプリング（図示せず）によって
閉鎖方向に付勢されている。蓋体７２の一端部には押圧
部７２ａが形成されている。この場合には、蓋体７２を
開くため、補給用パイプ５６ａと一体に上下動するプッ
シュピン５６ｂを設け、このプッシュピン５６ｂで押圧
部７２ａを押して蓋体７２を開いた後、パイプ５６ａを
挿入するようになっている。

【００２５】図１０はチップケースの他の実施例を示
す。この実施例では、チップケース１２の補給口４２に
ゴム製フィルムなどからなる弾性シート７３を貼り付
け、このシート７３の中央部に縦方向の切れ目７３ａを
入れたものである。この場合には、補給用パイプを補給
口４２に挿入すると、切れ目７３ａが開かれ、容易にパ
イプを挿入できる。パイプを引き抜けば、弾性シート７
３は切れ目７３ａを自動的に閉じる。

【００２６】図１１は整列供給装置の第２実施例を示
す。図において、図４と同一部品には同一符号を付して
説明を省略する。この実施例は、チップケースを省略
し、バルクカセット１１の後部に例えば５千個〜１０万
個程度のチップ部品を収納できる大形の収納室８０を形
成したものである。この収納室８０の後端面には補給口
８１が形成され、補給口８１には内開き式の蓋体８２が
取り付けられている。なお、蓋体８２は図示しないコイ
ルばねによって閉鎖方向に付勢されている。なお、蓋体
８２に代えて、図８のような一対の蓋体や、図９のよう
な外開き式の蓋体を用いてもよいし、図１０のような弾
性シートを用いてもよい。

【００２７】本発明の場合、チップ部品を収納した収納
室または収納空間が透明であれば、外部より目視により
チップ部品が少なくなったことを確認できるので、作業
者が手動でチップ部品を補給することもできる。ただ、
マウント動作中や基板ローディング時に補給を行うのは
難しいので、段取り換え時に補給してもよい。この場
合、チップマウント機に２組のバルクフィーダを設け、
そのうちの１組が動作中の間、他の１組を段取り換えの
ため待機させるようにし、この待機中のバルクフィーダ
に手動でチップ部品を補給すればよい。この場合には、
時間的な余裕があるので、容易に補給できる。なお、本
発明の整列供給装置は、チップマウント機に限らず他の
機械（例えば自動テーピング機）にも適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、整列供給装置の収納部にチップ部品を補給する
ための補給口を設けたので、収納部内のチップ部品が少
なくなった時、チップケースを取り外すことなくチップ
部品を簡単に補給できる。そのため、チップ部品の補給
のための機械停止を無くすことができ、機械の稼働率を
向上させることができる。また、先端に補給用パイプを
取り付けた補給装置を用いれば、自動化，無人化が可能
であり、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動補給装置を備えたチップマウント機の全体
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】バルクフィーダの斜視図である。

【図４】バルクカセットおよびチップケースの断面図で
ある。

【図５】図４のＢ方向矢視図である。

【図６】蓋体の斜視図である。

【図７】自動補給装置の動作の一例のフローチャート図
である。

【図８】他の実施例の蓋体を備えたチップケースの一部
断面図である。

【図９】さらに他の実施例の蓋体を備えたチップケース
の一部断面図である。

【図１０】チップケースの他の実施例の一部断面図であ
る。

【図１１】整列供給装置の第２実施例の断面図である。

【符号の説明】

１ チップマウント機 ２ バルクフィーダ（整列供給装置） １１ バルクカセット １２ チップケース １２ａ 収納空間 ３３ 大部屋（収納室） ３７ 排出口 ４１ 供給口 ４２ 補給口 ４７ 蓋体 ４９ コイルばね（リターンスプリング） ５５ チップタンク ５６ 補給用パイプ ７３ 弾性シート ７３ａ 切れ目

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後端部に収納室を有し、前端部に上記収納
   室に収納されたチップ部品を１個ずつ整列させて排出す
   る排出口を有するバルクカセットと、 このバルクカセットの後端部に着脱可能に取り付けら
   れ、内部に複数のチップ部品を収納する収納空間を有
   し、前端部に上記収納空間内のチップ部品を上記バルク
   カセットの収納室へ供給する供給口を有するチップケー
   スとを備えた整列供給装置において、 上記チップケースの後端部にはチップ部品を収納空間へ
   補給するための補給口が設けられていることを特徴とす
   る整列供給装置。
2. 【請求項２】複数のチップ部品を収納する収納室と、収
   納室に収納されたチップ部品を１個ずつ整列させて排出
   する排出口とを備えた整列供給装置において、 上記収納室の後端部には部品補給用の補給口が設けられ
   ていることを特徴とする整列供給装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の整列供給装置に
   おいて、 上記補給口には、開閉自在な蓋体とこの蓋体を閉鎖方向
   に付勢するリターンスプリングとが取り付けられている
   ことを特徴とする整列供給装置。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の整列供給装置に
   おいて、 上記補給口は、中央部に切れ目を有する弾性シートで閉
   じられていることを特徴とする整列供給装置。