JPH10184940A - 間欠開放弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアー等の流体を間欠的に供給する間欠開放
弁であって、高速動作が可能であると共に耐久性に優れ
た間欠開放弁を提供することを課題とする。 【解決手段】 流体通路６、７が形成されたブロック体
２と、該ブロック体にその流体通路を遮るように介挿さ
れた回転円板３と、回転円板を回転させる駆動源４とか
ら成り、回転円板には上記流体通路を横切る部位に連通
孔８ａ、８ｂが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な間欠開放弁に
関する。詳しくは、エアー等の流体を間欠的に供給する
間欠開放弁であって、高速動作が可能であると共に耐久
性に優れた間欠開放弁を提供する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体を間欠的に供給して動作する装置が
ある。

【０００３】例えば、バルクカセットと称されるチップ
部品供給装置がそれである。

【０００４】バルクカセットはチップ部品をプリント基
板に装着する高速チップ部品装着装置における部品供給
装置に使用され、チップ部品の供給を受けてそれをプリ
ント基板に装着する高速チップ部品装着装置に対してチ
ップ部品の供給をする都度正圧エアーの供給を受け、該
正圧エアーによってチップ部品を所定の部品供給部に供
給するようになっている。

【０００５】そのため、バルクカセットにはその部品供
給部にチップ部品を提供するタイミングに合わせて正圧
エアーを供給する必要がある。

【０００６】そこで、従来にあっては、正圧エアー供給
源とバルクカセットの正圧エアー供給口との間の正圧エ
アー経路内に電磁弁を介挿し、所定のタイミングに合わ
せて電磁弁を開放してバルクカセットに間欠的に正圧エ
アーを供給するようにしていた。

【０００７】電磁弁は、電圧を印加することにより作動
するので、高速チップ部品装着装置の動作をコントロー
ルする制御装置から動作タイミングに合わせて電圧を印
加することにより必要なタイミングで必要な正圧エアー
をバルクカセットに供給することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電磁弁は内
部に摩擦する箇所が存在するため、劣化させずに半永久
的に使用することは不可能である。そして、電磁弁の長
時間の使用による劣化は、動作に応答遅れを生じさせ易
く、該応答遅れにより正圧エアーの供給が不安定とな
り、確実なチップ部品の供給が損なわれ、高速チップ部
品装着装置全体の稼働率を低下させる原因となる。

【０００９】また、高速チップ部品装着装置が高速化す
るうちで、単位時間当りの電磁弁の動作頻度が増加し、
このため、電磁弁の寿命が短命化する傾向にある。

【００１０】そこで、本発明は、エアー等の流体を間欠
的に供給する間欠開放弁であって、高速動作が可能であ
ると共に耐久性に優れた間欠開放弁を提供することを課
題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明間欠開放弁は、上
記した課題を解決するために、流体通路が形成されたブ
ロック体と、該ブロック体にその流体通路を遮るように
介挿された回転円板と、回転円板を回転させる駆動源と
から成り、回転円板には上記流体通路を横切る部位に連
通孔が形成されているものである。

【００１２】従って、本発明間欠開放弁にあっては、高
速動作が可能であると共に摩擦箇所が少なく、耐久性に
優れている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明間欠開放弁の実施
の形態を図示した実施例に従って詳細に説明する。

【００１４】間欠開放弁１は、その主体を為すブロック
体２と、回転円板３と、回転円板３を回転駆動するＡＣ
サーボモータ４とから成る。

【００１５】ブロック体２は適当な剛体ブロック、例え
ば、金属ブロックから成り、側面に開口したスリット５
を有する。そして、該スリット５の上方（説明の便宜上
図１における上方を上方、下方を下方として説明す
る。）にブロック体２の上面とスリット５の上面との間
に貫設された供給側流体通路６が、また、スリット５の
下方にブロック体２の下面とスリット５の下面との間に
貫設された排出側流体通路７が形成され、供給側流体通
路６の下端と排出側流体通路７の上端とは上下で対向し
た状態とされている。

【００１６】回転円板３はその中心がＡＣサーボモータ
４の回転軸４ａに固定され、その一部が上記ブロック体
２のスリット５内に位置するように配置されている。そ
して、回転円板３のスリット５内に位置する部分には連
通孔８ａ、８ｂが形成されている。

【００１７】連通孔８ａ、８ｂは同一の円周上に位置し
ており、そして、回転円板３の回転によって上記供給側
流体通路６と排出側流体通路７との間を通過するように
なっている。そして、図示した実施例では、図２で良く
分かるように、連通孔８ａは原点Ｓから１５０゜から１
８０゜の角度範囲に、また、連通孔８ｂは原点Ｓから３
２０゜から３４０゜の角度範囲に形成されている。

【００１８】スリット５内において回転円板３とブロッ
ク体２との間に介挿されるようにシール材９がブロック
体２に固着されている。これによって、回転円板３とブ
ロック体２との間からエアー漏れが生じることの無いよ
うにされている。尚、シール材９にはそれぞれ供給側流
体通路６、排出側流体通路７に連通した開口９ａ、９ｂ
が形成されている。

【００１９】しかして、上記間欠開放弁１は次のように
動作する。

【００２０】例えば、供給側流体通路６を正圧エアーの
供給源に接続して、供給側流体通路６に正圧エアーが供
給されている状態としておく。回転円板３の原点Ｓがシ
ール材９の開口９ａ、９ｂに対向している状態では正圧
エアーは回転円板３によって遮断されており、排出側流
体通路７には正圧エアーの圧力は生じない。

【００２１】そして、ＡＣサーボモータ４が駆動されて
回転円板３が図２に矢印で示す方向に回転すると、その
連通孔８ａ、８ｂが開口９ａ、９ｂと対向している間
（図３参照）正圧エアーが供給側流体通路６から排出側
流体通路７へと流れ、排出側流体通路７に正圧エアーの
圧力が生じる（図４参照）。

【００２２】次に、本発明にかかる間欠開放弁１の具体
的使用例をバルクカセットへの使用を例にして説明す
る。

【００２３】先ず、バルクカセットとそれが使用される
高速チップ部品装着機の概要を説明する。

【００２４】プリント基板にチップ部品を実装する高速
チップ部品装着機１０はそのほぼ中央部にバルク化され
た、即ち、荷造りされていない状態のチップ部品をプリ
ント基板に装着する部品供給装置１１を備えている。

【００２５】部品供給装置１１には移動ベース１２が備
えられ、該移動ベース１２には多数のバルクカセット１
３、１３、・・・が移動ベース１２の移動方向に配列さ
れている。

【００２６】バルクカセット１３は既知のものであり、
その前端部の図示しない係合部が移動ベース１２の前端
部に係合されると共にその後端部に設けられたクランプ
爪１４がクランプレバー１５の操作によって移動ベース
１２の後端部に係合されて、移動ベース１２に取り付け
られる。

【００２７】部品収容部１６は透明な薄いケース体とし
て形成され、その前端部に図示しない開口部が設けら
れ、該開口部は図示しないシャッターにより開閉される
ようになっている。そして、部品収容部１６内にはチッ
プ部品１７、１７、・・・が多数収容されている。

【００２８】上記部品収容部１６は上記バルクカセット
１３の部品収容部装着部１８に取り付けられ、そして、
シャッターがスライドされて開口部が開口される。この
ようにして、部品収容部１６がバルクカセット１３にセ
ッティングされる。

【００２９】正圧エアー供給口１９がバルクカセット１
３の上端面前寄りの位置に開口されており、該正圧エア
ー供給口１９からバルクカセット１３の内部に向かって
延びるエアー供給路２０が形成されている（図８参
照）。そして、エアー供給路２０の先端は２つに分岐さ
れ、その一方は部品一時保管部２１の部品入口部２２側
へ向かって開口した部品かくはん用ノズル２３に接続さ
れ、他方は部品移送路２４に部品入口部２２の反対側に
向かって開口した部品移送用ノズル２５に接続されてい
る。

【００３０】しかして、部品収容部１６からのチップ部
品１７、１７、・・・の取出は、以下のようにして為さ
れる。

【００３１】部品収容部１６のシャッターがスライドさ
れて開口部が開口されると、部品収容部１６内に収納さ
れていたチップ部品１７、１７、・・・がバルクカセッ
ト１３内に設けられた部品一時保管部２１に供給され、
該チップ部品１７、１７、・・・の先端部が自重により
部品入口部２２に達する。

【００３２】次に、バルクカセット１３に設けられたフ
ィードレバー２６が図示しない押圧レバーにより押圧さ
れると共に、後述する正圧エアー供給装置から正圧エア
ーが正圧エアー供給口１９に供給され、該正圧エアーは
エアー供給路２０を通って上記２つのノズル、即ち、部
品かくはん用ノズル２３及び部品移送用ノズル２５から
噴射される。

【００３３】部品かくはん用ノズル２３から噴射された
正圧エアーによって部品入口部２２付近に固まっていた
チップ部品１７、１７、・・・が吹き上げられ、そし
て、自重によって部品入口部２２付近に落下し、そのう
ちの一つが部品入口部２２から部品移送路２４内に落下
していく。部品移送路２４内に落下したチップ部品１７
は部品移送用ノズル２５から噴射された正圧エアーによ
って部品供給部２７まで送られる。

【００３４】部品供給部２７に送られたチップ部品１７
は吸着ノズル２８により吸着され、そして、再度フィー
ドレバー２６が押圧されると共に正圧エアー供給装置か
ら正圧エアーが正圧エアー供給口１９に供給され、次の
チップ部品１７が部品供給部２７に送られる。そして、
このような一連の動作が間欠的に為される。

【００３５】そして、上述したようにバルクカセット１
３に間欠的に正圧エアーを供給する正圧エアー供給装置
に上記した間欠開放弁１が使用される。

【００３６】図９は正圧エアー供給装置２９を概略的に
示すものである。

【００３７】正圧エアー供給ブロック３０が設けられ、
該正圧エアー供給ブロック３０を介して正圧エアーがバ
ルクカセット１３の正圧エアー供給口１９に供給され
る。そして、高速チップ部品装着機１０に設けられた正
圧エアー供給源３１と正圧エアー供給ブロック３０とが
エアー経路３２によって結ばれ、該エアー経路３２中に
上記間欠開放弁１が介挿される。そして、間欠開放弁１
のＡＣサーボモータ４は高速チップ部品装着機１０の全
体の制御を司る中央演算装置（ＣＰＵ）３３によってそ
の動作を制御されるようになっている。尚、間欠開放弁
１の供給側流体通路６と正圧エアー供給源３１との間の
エアー経路３２には圧力調整弁３４が設けられ、間欠開
放弁１に供給される正圧エアーの圧力を一定の値に保つ
ようになっている。

【００３８】しかして、上記正圧エアー供給装置２９に
あっては、間欠開放弁１のＡＣサーボモータ４がＣＰＵ
３３の指令に基づいて駆動され、それによって回転円板
３が１回転する間に回転円板３に設けられた連通孔８
ａ、８ｂが順次に間隔をあけて供給側流体通路６と排出
側流体通路７との間に位置し、その間に正圧エアーが正
圧エアー供給ブロック３０を介してバルクカセット１３
の正圧エアー供給口１９に供給される。

【００３９】次に、正圧エアーをバルクカセット１３に
供給するタイミングの制御について、高速チップ部品装
着装置１０の動作との関連で説明する。

【００４０】図１０は高速チップ部品装着装置１０の吸
着ノズル２８の周辺を上方から見たものである。また、
図１１は高速チップ部品装着装置１０の本体上部の内部
を斜視したものである。更に、図１２は高速チップ部品
装着装置１０の吸着部を斜視したものである。更にま
た、図１３は高速チップ部品装着装置１０の装着部を斜
視したものである。これらの他、高速チップ部品装着装
置１０には、吸着ノズル２８をチップ部品１７のプリン
ト基板３５への装着方向に回動させる機構、該回動した
吸着ノズル２８をそれ自身の回動原点に復帰させる機構
等、多くの機構を有するが、本発明に係る間欠開放弁１
とは直接の関連がないので図示及び説明を省略する。

【００４１】先ず、図１０を参照して高速チップ部品装
着装置１０のロータリーヘッド３６について説明する。

【００４２】高速チップ部品装着装置１０はその中央部
にロータリーヘッド３６を有している。該ロータリーヘ
ッド３６は上方から見て時計回り方向にのみ回転可能で
あり、その周縁部に複数の吸着ノズル２８、２８、・・
・を有する吸着ノズルユニット３７、３７、・・・を周
方向に等間隔に１０個有している。そして、該ロータリ
ーヘッド３６は円周を１０分割した１０個のステーショ
ン位置３８、３８、・・・を有する。

【００４３】吸着ステーション３８ａに位置している吸
着ノズルユニット３７に付属する吸着ノズル２８がバル
クカセット１３により供給された（上記部品供給部２７
に位置された）チップ部品１７を吸着すると、ロータリ
ーヘッド３６が時計回り方向に回転して、チップ部品１
７を保持した吸着ノズルユニット３７は認識ステーショ
ン３８ｂへと移動する。

【００４４】認識ステーション３８ｂにおいては、吸着
ノズル２８が吸着しているチップ部品１７の視覚認識が
行われ、該視覚認識が終了すると、ロータリーヘッド３
６が更に時計回り方向に回転して、視覚認識が終了した
チップ部品１７を保持した吸着ノズルユニット３７は装
着ステーション３８ｃへと向かう。

【００４５】そして、装着ステーション３８ｃにおいて
は、吸着ノズル２８に吸着されているチップ部品１７が
プリント基板３５に装着される。

【００４６】次に、図１１を参照して高速チップ部品装
着装置１０の駆動部について説明する。

【００４７】高速チップ部品装着装置１０はその駆動部
分を全て動作させる動力源であるメインモータ３９を有
する。該メインモータ３９は既知のサーボモータであ
り、該メインモータ３９の出力軸３９ａとウォーム減速
機４０の入力軸４０ａとに駆動ベルト４１が架け渡され
ている。ウォーム減速機４０の出力軸４０ｂと後側カム
軸４２とに駆動ベルト４３が架け渡されている。また、
ウォーム減速機４０の出力軸４０ｂはカップリング４４
を介してインデックスユニット４５の入力動力として使
用され、更に、前側カム軸４６との間に駆動ベルト４７
が架け渡されている。

【００４８】このような構成により、メインモータ３９
がある一定回転数回転すると、後側カム軸４２及び前側
カム軸４６が共に１回転し、インデックスユニット４５
の出力軸が３６０゜を１０分割した角度、即ち、３６゜
だけ回転するようになっている。

【００４９】そして、インデックスユニット４５の出力
軸が上記角度（３６゜）回転する間に、間欠開放弁１の
回転円板３が１回転するように、ＡＣサーボモータ４が
ＣＰＵ３３によって制御される。

【００５０】尚、メインモータ３９の単位時間当りの回
転数と間欠開放弁１のＡＣサーボモータ４の単位時間当
りの回転数とは一致しない。何故ならば、メインモータ
３９はウォーム減速機４０を介してインデックスユニッ
ト４５に接続されており、従って、ＡＣサーボモータ４
の単位時間当りの回転数よりメインモータ３９の単位時
間当りの回転数の方が大きくなっている。

【００５１】上記ウォーム減速機４０の補助入力軸４０
ｃには手動回転ノブ４８が接続されており、メインモー
タ３９の電源が切断された場合、即ち、サーボが切断さ
れた状態のとき、ウォーム減速機４０を手動回転ノブ４
８を操作して手動にて回転させることにより、前側カム
軸４６、後側カム軸４２及びインデックスユニット４５
の出力軸を回転させることができるようになっている。

【００５２】また、後側カム軸４２には補助ブレーキ４
９が伝達ベルト５０を介して接続されており、メインモ
ータ３９の減速に関し補助的な働きをしている。

【００５３】上記インデックスユニット４５の下部に
は、吸着ノズル２８、２８、・・・が付属したロータリ
ーヘッド３６が垂設されている。該インデックスユニッ
ト４５は入力軸が一定速度で回転していても、その出力
軸は間欠的に、且つ、一定角度、即ち、３６０゜を１０
分割した角度（３６゜）だけ回転する構成となってい
る。つまり、カップリング４４を介して伝達される動力
は一定速度で回転しているが、インデックスユニット４
５の出力軸は間欠的に、且つ、３６゜だけ回転し、これ
によってロータリーヘッド３６が間欠的に３６゜づつ回
転されることになる。

【００５４】上記後側カム軸４２及び前側カム軸４６に
は、吸着カム板５１、装着カム板５２等多数のカム板５
３、５３、・・・が設けられている。

【００５５】次に、図１２によって高速チップ部品装着
装置１０の吸着部について説明する。

【００５６】後側カム軸４２に設けられた吸着カム板５
１には吸着カム受リンク５４が図示しないカムフォロア
ー及びスプリングを介して圧接されている。そして、該
吸着カム受リンク５４がリンク機構を介してフィードタ
イロッド５５を上下方向に移動させ、該フィードタイロ
ッド５５に付属するフィードブロック５６を上下方向に
移動させる。また、後側カム軸４２の回転によってエア
ー供給ブロック取着軸５７を介して正圧エアー供給ブロ
ック３０が上下方向に移動されるようになっている。

【００５７】フィードタイロッド５５には補助フィード
モータ５８が付設され、後側カム軸４２を回転させずに
フィードブロック５６を動作させることができるように
なっている。

【００５８】次に、図１３によって高速チップ部品装着
装置１０の装着部について説明する。

【００５９】前側カム軸４６に設けられた装着カム板５
２には図示しないカムフォロアー及びスプリングを介し
て装着カム受リンク５９が圧接している。該装着カム受
リンク５９がリンク機構を介して装着タイロッド６０を
上下方向に移動させ、これによって、ロータリーヘッド
３６に付属する吸着ノズル２８が上下方向に移動され
る。

【００６０】上述したように、高速チップ部品装着装置
１０の駆動部分を全て動作させる動力源であるメインモ
ータ３９がＣＰＵ３３により制御され、そして、該ＣＰ
Ｕ３３によって正圧エアー供給装置２９に設けられた間
欠開放弁１のＡＣサーボモータ４も制御され、これによ
って、高速チップ部品装着装置１０の動作中における必
要なタイミングにおいて正圧エアーがバルクカセット１
３に供給されることになる。

【００６１】そして、本発明にかかる上記間欠開放弁１
は高速チップ部品装着装置１０の高速化に対応すること
ができる。即ち、高速チップ部品装着装置１０が高速化
するということは、単位時間当りにプリント基板に装着
するチップ部品の点数が増加すると言うことであり、バ
ルクカセット１３がそれだけ多くの点数のチップ部品を
供給する必要がある。単位時間当りのチップ部品の供給
点数が増加すれば、それだけ頻繁に正圧エアーをバルク
カセット１３に供給する必要があり、従来の電磁弁では
磨耗箇所があり、寿命が短くなってしまうが、上記間欠
開放弁１には磨耗箇所が無く、耐久性に優れ、しかも、
正圧エアーの供給に関し高速追従性に優れ、高速チップ
部品装着装置１０の高速化に対応することができる。

【００６２】尚、上記間欠開放弁１において、回転円板
３に形成した連通孔８ａ、８ｂの位置を、それぞれ、原
点Ｓから１５０゜から１８０゜の角度範囲と３２０゜か
ら３４０゜の角度範囲としたが、これらの形成位置は任
意に変更することができる。また、その幅を変更するこ
とにより、同じ圧力の正圧エアーを供給されながら正圧
エアーの吐出量を変更することもできる。

【００６３】また、上記実施例では、回転円板３に形成
する連通孔の数を２個としたが、回転円板３に形成され
る連通孔の数は任意であり、その使用目的により選択す
れば良いものである。

【００６４】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明間欠開放弁は、流体通路が形成されたブロッ
ク体と、該ブロック体にその流体通路を遮るように介挿
された回転円板と、回転円板を回転させる駆動源とから
成り、回転円板には上記流体通路を横切る部位に連通孔
が形成されていることを特徴とする。

【００６５】従って、本発明間欠開放弁にあっては、高
速動作が可能であると共に摩擦箇所が少なく、耐久性に
優れている。

【００６６】また、請求項２に記載された発明にあって
は、ブロック体には上記流体通路を流体供給側と流体排
出側とに分けるスリットが形成され、回転円板は該スリ
ット内に位置され、回転円板とブロック体のスリット形
成面との間にはシール材が介在されているので、ブロッ
ク体と回転円板との間の気密性が良好である。

【００６７】更に、請求項３及び請求項４に記載された
発明にあっては、回転円板を回転させる駆動源がサーボ
モータであるので、制御がし易く、複雑な機構の中に組
込んで使用することが可能である。

【００６８】尚、上記実施例において示した各部の具体
的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当たっ
ての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これら
によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されること
があってはならないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図４と共に本発明間欠開放弁の実施の
一例を示すものであり、本図は断面図である。

【図２】回転円板の拡大平面図である。

【図３】動作タイミングを示すタイムチャート図であ
る。

【図４】図３の動作タイミングに対応した供給正圧エア
ーの圧力を示すタイムチャート図である。

【図５】高速チップ部品装着装置の概要を示す斜視図で
ある。

【図６】高速チップ部品装着装置の部品供給装置の概要
を示す側面図である。

【図７】バルクカセットの概要を示す斜視図である。

【図８】バルクカセットの概要を示す断面図である。

【図９】正圧エアー供給装置の概要を示す図である。

【図１０】高速チップ部品装着装置の吸着ノズルの周辺
を示す概略平面図である。

【図１１】高速チップ部品装着装置の内部機構の概要を
示す斜視図である。

【図１２】高速チップ部品装着装置の吸着部の概要を示
す斜視図である。

【図１３】高速チップ部品装着装置の装着部の概要を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１…間欠開放弁、２…ブロック体、３…回転円板、４…
ＡＣサーボモータ（駆動源）、５…スリット、６…供給
側流体通路（流体通路）、７…排出側流体通路（流体通
路）、８ａ、８ｂ…連通孔、９…シール材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体通路が形成されたブロック体と、 該ブロック体にその流体通路を遮るように介挿された回
   転円板と、 回転円板を回転させる駆動源とから成り、 回転円板には上記流体通路を横切る部位に連通孔が形成
   されていることを特徴とする間欠開放弁。
2. 【請求項２】 ブロック体には上記流体通路を流体供給
   側と流体排出側とに分けるスリットが形成され、 回転円板は該スリット内に位置され、 回転円板とブロック体のスリット形成面との間にはシー
   ル材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載
   の間欠開放弁。
3. 【請求項３】 上記駆動源がサーボモータであることを
   特徴とする請求項１に記載の間欠開放弁。
4. 【請求項４】 上記駆動源がサーボモータであることを
   特徴とする請求項２に記載の間欠開放弁。