JPH10233598A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多数のマガジンを積層した場合であっても高さ
があまり高くならず、効果的に振動を伝えることにより
部品を確実に搬送することができるとともに、製造コス
トを低く抑えることができる部品供給装置を提供するこ
と。 【解決手段】搬送レール６２上の電子部品Ｗを搬送レー
ル６２の一端６２ｂ側から他端６２ｃ側に移動させる所
定振動を搬送レール６２に与える振動源６３と、搬送レ
ール６２の一端６２ｂ側にスティックマガジンＭの前端
Ｍａ側を接触させるとともに、スティックマガジンＭの
後端Ｍｂ側を前端Ｍａ側より上方となるように傾斜させ
て支持するマガジン支持部５０と、スティックマガジン
Ｍを積層して収容するとともに、マガジン支持部５０に
スティックマガジンＭを供給するマガジン供給部４０と
を備えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子部品を
基板に実装する実装装置に電子部品等の部品を供給する
部品供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子部品等の部品を実装装置に
１個ずつ供給する部品供給装置のうち、部品を一列に保
持する樹脂材製のスティックマガジン（図７参照）を用
いたものがある。なお、図７においてＭはスティックマ
ガジン、Ｗは電子部品を示している。このようなスティ
ックマガジンＭを用いた部品供給装置の例として、傾斜
式やリニアフィーダ式の部品供給装置がある。

【０００３】傾斜式の部品供給装置１０は、図８に示す
ように水平に設けられたベース１１と、このベース１１
に対して揺動自在に設けられた支持部１２と、この支持
部１２をベース１１に対して角度θの範囲で傾斜させる
傾斜機構１３と、支持部１２の一端部に接続されたエス
ケイプ機構１４とを備えている。支持部１２にはスティ
ックマガジンＭが支持されており、このスティックマガ
ジンＭ内には電子部品Ｗが一列に並べられて収納されて
いる。

【０００４】部品供給装置１０では、傾斜機構１３を作
動させ、支持部１２を安息角（約３５゜）以上に傾斜さ
せることで、振動を与えることなくスティックマガジン
Ｍ内部の電子部品がその自重で傾斜方向に沿って落下
し、エスケイプ機構１４の図８中右端１４ａに導入され
る。エスケイプ機構１４では、各電子部品が１個ずつに
分離され、その図８中左端１４Ｂで位置決めされる。

【０００５】一方、リニアフィーダ式の部品供給装置２
０は、図９に示すように、ベース２１と、このベース２
１上に取り付けられ振動源となるリニアフィーダ２３
と、このリニアフィーダ２３に支持されスティックマガ
ジンＭを僅かに水平にして支持するマガジン支持部２４
と、リニアフィーダ２３に支持されるとともに、マガジ
ン支持部２４の図９中右端２４ａに接触している水平搬
送ガイド２５と、マガジン支持部２４にスティックマガ
ジンＭを供給するマガジン供給部２６とを備えている。
なお、２４ｂはマガジン支持部２４にスティックマガジ
ンＭを固定するクランプを示している。

【０００６】このように構成された部品供給装置２０で
は、リニアフィーダ２３を作動させることで特別な振
動、すなわち、水平搬送ガイド２５上の部品を図９中右
方向に搬送するための振動を起こす。同時に、リニアフ
ィーダ２３の振動はマガジン支持部２４に伝達されるの
で、マガジン支持部２４に支持されたスティックマガジ
ンＭ内の電子部品Ｗが図７中矢印β方向に進行する。ス
ティックマガジンＭの前端Ｍａから水平搬送ガイド２５
上に移載された電子部品Ｗは上記振動により図９中矢印
γ方向に移動し、水平搬送ガイド２５の図９中右端２５
ａに達する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の部
品供給装置にあっては次のような問題があった。すなわ
ち、傾斜式の部品供給装置１０では、スティックマガジ
ンＭを約３５゜の安息角以上に傾ける必要があるので、
装置の設置場所等に高さ方向の制限がある場合には、最
高高さＨが制限され、多数のスティックマガジンＭを積
み上げておくことができないという問題がある。

【０００８】一方、リニアフィーダ式の部品供給装置２
０では、スティックマガジンＭがクランプ２４ｂ及びマ
ガジン支持部２４を介してリニアフィーダ２３に固定さ
れているため、スティックマガジンＭとリニアフィーダ
２３とは物理的に一体となる。したがって、スティック
マガジンＭの質量が大きい場合には、振動源であるリニ
アフィーダ２３に大きな負荷がかかり、異常振動の原因
となるという問題があった。また、スティックマガジン
Ｍの剛性が低いときには、リニアフィーダ２３と同性質
の振動がスティックマガジンＭ全体に伝達されない虞が
あり、内部の電子部品Ｗが正確に搬送されない場合があ
る。これは水平搬送に効果的なリニアフィーダ２３の振
動成分、例えば振幅や非線形要素等が振動伝達過程にお
いて減衰されたり、スティックマガジンＭ全体が均一な
振動をしないこと等が原因として考えられる。さらに、
スティックマガジンＭをリニアフィーダ２３に物理的に
一体となるように固定するクランプ２４ｂが必要であり
装置の製造コストが高くなるという問題もあった。

【０００９】そこで本発明は、多数のマガジンを積層し
た場合であっても高さがあまり高くならず、効果的に振
動を伝えることにより部品を確実に搬送することができ
るとともに、製造コストを低く抑えることができる部品
供給装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載された発明は、複数の
部品を一列にして収納するマガジンの前端から上記収納
された部品を取り出し、供給する部品供給装置におい
て、上記部品を案内するガイドと、このガイド上の上記
部品を上記ガイドの一端側から他端側に移動させる振動
を上記ガイドに与える振動源と、上記ガイドの上記一端
側に上記マガジンの前端側を接触させるとともに、上記
マガジンの後端側を上記前端側より上方となるように傾
斜させて支持するマガジン支持部と、このマガジン支持
部の上方に配置され、上記マガジンを積層して収容する
とともに、上記マガジン支持部に上記マガジンを供給す
るマガジン供給部とを備えるようにした。

【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、上記マガジン支持部は上記マ
ガジンをこのマガジン内の上記部品が上記マガジンに対
して移動しない安息角以下の角度で傾斜させて支持する
ようにした。

【００１２】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。すなわち、請求項１に記載された発明では、マ
ガジンはマガジン支持部にその前端側が振動源に所定振
動を与えられるガイドに接触し、かつ、傾斜した状態で
支持した。このため、振動源から発生した振動は、ガイ
ドを介してマガジンに一部が伝達される。マガジン内の
部品は振動によってマガジンとの摩擦状態が変化し、前
端側に容易に移動する。前端側に移動した部品はガイド
の他端側へ所定振動により移送される。

【００１３】請求項２に記載された発明では、マガジン
支持部はマガジンをこのマガジン内の部品がマガジンに
対して移動しない安息角以下の角度で傾斜させて支持す
るようにしたので、部品が自重で移動することを防止す
ることができるとともに、マガジン支持部に支持された
マガジンの後端部の高さを最低限に抑えることができ、
装置全体の高さを制限できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る部品供給装置３０を示す側面図である。また、図２の
（ａ）は部品供給装置３０の背面図、図２の（ｂ）は部
品供給装置３０に組込まれたベース３１を示す平面図で
ある。図３は同装置の要部を示す斜視図、図４は同装置
に組み込まれたセパレート機構を示す側面図、図５は同
装置に組み込まれた非線形カム行程を示す図、図６は同
装置の制御部を示す図である。なお、これらの図中Ｗは
電子部品、Ｍは電子部品Ｗを収納するスティックマガジ
ンを示している。また、ＭａはスティックマガジンＭの
前端部、Ｍｂはスティックマガジンの後端部、Ｍｃはス
ティックマガジンＭの底部、Ｍｄは中空部を示してい
る。

【００１５】部品供給装置３０は、スティックマガジン
Ｍを積層して収納するとともに、所定のタイミングで後
述するマガジン支持部５０に供給するマガジン供給部４
０と、このマガジン供給部４０の下方に配置されスティ
ックマガジンＭを所定の姿勢で支持するマガジン支持部
５０と、このマガジン支持部５０の図１中左側に配置さ
れ、スティックマガジンＭから供給された電子部品Ｗを
図１中左端に移送する部品搬送部６０と、これらを連携
して制御する制御部７０とを備えている。

【００１６】部品供給装置３０は、水平状態に配置され
たベース３１と、このベース３１上に立設された支柱３
２，３３と、これら支柱３２，３３間に設けられた壁部
３４，３５とを備えている。なお、壁部３４にはスティ
ックマガジンＭの有無を検知するセンサ３４ａが取り付
けられている。

【００１７】マガジン供給部４０は、支柱３２，３３に
それぞれ設けられたセパレータ機構４１，４２を備えて
いる。セパレータ機構４１，４２は同様に構成されてい
るので、セパレータ機構４１について説明する。セパレ
ータ機構４１は、支柱３２に取り付けられ所定のタイミ
ングで作動するアクチュエータ４１ａと、このアクチュ
エータ４１ａにより図１中矢印δ方向に往復動する突出
部４１ｂとを備えている。突出部４１ｂの先端は図３に
示すように突出部４１ｂが突出した状態でスティックマ
ガジンＭの中空部Ｍｄに係合するように形成されてい
る。

【００１８】マガジン支持部５０は、支柱３２に設けら
れ所定のタイミングで作動するアクチュエータ５１と、
このアクチュエータ５１により図１中矢印δ方向に往復
動する突出部５２とを備えている。突出部５２は上面が
水平に形成されスティックマガジンＭの底面を支持する
板材５２ａと、この板材５２ａ上中央部に取り付けら
れ、スティックマガジンＭの後端Ｍｂに当接する当接板
５２ｂとから形成されている。板材５２ａの先端から当
接板５２ｂまでの距離は後述する理由によりｇに設定さ
れている。

【００１９】部品搬送部６０は、ベース３１に固定され
電子部品Ｗを所定方向に揃えた状態で案内するリニアガ
イド６１ａ，６１ｂと、これらリニアガイド６１ａ，６
１ｂに案内され図１中矢印ε方向に数ｍｍの範囲で移動
可能に形成された搬送レール６２と、この搬送レール６
２に後述する所定の振動を与える振動源６３と、電子部
品Ｗを位置決めする部品位置決め部６４とを備えてい
る。

【００２０】搬送レール６２は、レール部６２ａを備え
ている。図１中６２ｂはレール部６２ａの一端側、６２
ｃは他端側を示している。また、図４に示すように一端
側６２ｂには切欠部６２ｄが形成され、他端側６２ｃ側
は、部品位置決め部６４に対向している。切欠部６２ｄ
には、図４に示すようにスティックマガジンＭの前端側
Ｍａが摺動自在に支持されており、この摺動距離は距離
ｇに設定されている。

【００２１】振動源６３は図１に示すように、所定回転
数で回転する回転モータ６３ａと、この回転モータ６３
ａの出力軸に取り付けられた非線形カム６３ｂと、この
非線形カム６３ｂに接触する搬送レール６２の下部に取
り付けられたカムフォロア６３ｃと、このカムフォロア
６３ｃを非線形カム６３ｂに沿わせる引張バネ６３ｄと
を備えている。なお、図５はこの振動源６３による搬送
レール６２の行程図である。

【００２２】部品位置決め部６４は、搬送されてきた電
子部品Ｗをバキュームによる吸引やゲージング機構等に
より正確に位置決めする機能を有している。この部品位
置決め部６４には電子部品Ｗの有無を検知するセンサ６
４ａが設けられている。

【００２３】制御部７０は、図６に示すように、主制御
部７１と、この主制御部７１に接続されマガジン供給部
４０を制御するマガジン供給部制御部７２と、主制御部
７１に制御されマガジン支持部５０を制御するマガジン
支持部制御部７３と、主制御部７１に接続され部品搬送
部６０を制御する部品搬送部制御部７４とを備えてい
る。また、これらマガジン供給部制御部７２，マガジン
支持部制御部７３及び部品搬送部制御部７４はセンサ６
４ａ，３４ａ等のセンサに接続されている。

【００２４】主制御部７１は、センサ６４ａ，３４ａ等
のセンサからの情報に基づいてマガジン供給部制御部７
２，マガジン支持部制御部７３及び部品搬送部制御部７
４からの情報に基づいて「動作エラー」又は「部品エン
プティ」を表示する機能を有している。

【００２５】このように構成された部品供給装置３０で
は、次のようにして電子部品Ｗを供給する。なお、部品
供給は大きく分けて、「スティックマガジン供給工
程」、「部品搬送工程」とからなっている。なお、マガ
ジン供給部４０には予め図１及び図２の（ｂ）に示すよ
うに間隙Ｑから電子部品Ｗが収容されたスティックマガ
ジンＭが投入されており、投入されたスティックマガジ
ンＭは、マガジン供給部４０に段積みされる。

【００２６】「スティックマガジン供給工程」では、エ
スケープ機構４１，４２のアクチュエータ４１ａ，４２
ｂを作動させて突出部４１ｂ，４２ｂとスティックマガ
ジンＭとの係合を解除する。このため、段積みされたス
ティックマガジンＭが落下する。このとき、最下段のス
ティックマガジンＭの後端部Ｍｂは、マガジン支持部５
０の板材５２ａ上面に支持され、前端部Ｍａはガイド６
１の切欠部６２ｄ上に支持され、前端部Ｍａを下方にし
て約１０°傾いた状態となる。なお、スティックマガジ
ンＭの側方は壁部３４，３５により規制されている。

【００２７】次に、エスケープ機構４１，４２のアクチ
ュエータ４１ａ，４２ｂを作動させて突出部４１ｂ，４
２ｂをスティックマガジンＭ側に突出させる。このと
き、突出部４１ｂ，４２ｂのテーパ部４１ｃ，４２ｃ
（４２ｃは不図示）によりスティックマガジンＭ′の中
空部Ｍｄが持ち上げられる。これにより最下段のスティ
ックマガジンＭとその上のスティックマガジンＭ′とが
分離される。したがって、スティックマガジンＭは前後
方向に自由に微振動できる。以上で「スティックマガジ
ン供給工程」を終了する。

【００２８】一方、スティックマガジンＭの前端部Ｍａ
下部は、搬送レール６２の切欠部６２ｂに摺動自在に接
触した状態で突き当たっている。したがって、スティッ
クマガジンＭは、搬送レール６２の切欠部６２ｂと板材
５２ａとにより両端を支持され、落下しない。

【００２９】次に、「部品搬送工程」では、回転モータ
６３ａを作動させることにより、非線形カム６３ｂを回
転させ、カムフォロア６３ｃを動作させる。これによ
り、搬送レール６２が並進運動を開始する。

【００３０】ここで、搬送レール６２の並進運動につい
て説明する。図５に示すように行き行程における最大加
速度α１と、戻り行程における最大加速度α２とが大き
く異なる。すなわち、時間ｔ０から時間ｔ１までは、搬
送レール６２に前向きの加速度α１が作用し、前方に搬
送レール６２が移動する。時間ｔ１から時間ｔ２まで
は、搬送レール６２に後向きの加速度α２が作用し、搬
送レール６２の移動速度が減少し、時間ｔ２において停
止する。時間ｔ２から時間ｔ３までは、続けて搬送レー
ル６２に後向きの加速度α２が作用し、後方に搬送レー
ル６２が移動する。時間ｔ３から時間ｔ４までは、搬送
レール６２に前向きの加速度α２が作用し、搬送レール
６２の移動速度が減少し、時間ｔ４において停止する。
これで１サイクルとなる。

【００３１】上述した加速度α１の絶対値は静止摩擦力
μの絶対値より小さく、加速度α２の絶対値は静止摩擦
力μの絶対値より大きい。このため、搬送レール６２上
に電子部品Ｗが載置されている場合には、次のように電
子部品Ｗが移動する。すなわち、時間ｔ０から時間ｔ１
では、静止摩擦力μを越えないので搬送レール６２に対
しては移動しない。次に、時間ｔ１から時間ｔ２では、
静止摩擦力μを越え、搬送レール６２の速度の急激な減
少にもかかわらず、電子部品Ｗのみ前進する。さらに、
時間ｔ２から時間ｔ３では、静止摩擦力μを越えている
ので電子部品Ｗのみがベース３１に対して停止し、搬送
レール６２のみが後方に移動する。次に、時間ｔ３から
時間ｔ４では、静止摩擦力μを越えているので電子部品
Ｗのみがベース３１に対して停止し、搬送レール６２の
みが減速し、停止する。結果的に、電子部品Ｗが搬送レ
ール６２に対して前方に移動し、この並進運動を連続し
て行うことにより電子部品Ｗは搬送レール６２の他端側
６２ｃに達する一方、搬送レール６２の切欠部６２ｂに
は、スティックマガジンＭの前端部Ｍａが接触している
ため、切欠部６２ｂを介してスティックマガジンＭにも
振動が伝達され、スティックマガジンＭが微振動する。
このとき、切欠部６２ｂとスティックマガジンＭとは、
摺動自在に接触しているため、伝達される振動は上述し
た並進運動とは異なるランダムなものとなる。

【００３２】このとき、約１０°に傾いたスティックマ
ガジンＭ内部の電子部品Ｗは、静的状態では力Ｆ（電子
部品Ｗの自重の床面に沿って電子部品Ｗを落下させよう
とする力成分）と電子部品Ｗと中空部Ｍｄとの静止摩擦
力ｆとの均衡によって静止しており、落下しない。この
ような状態で上記のようなランダムな微振動によってこ
の均衡が崩れると、スティックマガジンＭの前端側Ｍａ
に向けて滑り落ちる。このようにして、自重と微振動の
複合効果で落下した電子部品ＷはスティックマガジンＷ
の前端側に到達した後、搬送レール６２の一端側６２ｂ
に落下する。搬送レール６２上の電子部品Ｗは、上述し
た非線形振動によって、搬送レール６２の他端側６２ｃ
へ搬送される。上の電子部品Ｗは前方に振動にあわせて
進行し、部品位置決め部６４まで搬送される。

【００３３】部品位置決め部６４まで搬送された電子部
品Ｗは位置決めされ、センサ６４ａｓがＯＮとなる。こ
れにより、回転モータ６３ａの作動が停止し、搬送レー
ル６２による電子部品Ｗの搬送が中断される。

【００３４】次に別に配置された挿入ロボット（不図
示）により電子部品Ｗが取り上げられると、センサ６４
ａがＯＦＦとなり、回転モータ６３ａの作動が開始さ
れ、搬送レール６２によるを電子部品Ｗの搬送が継続さ
れる。

【００３５】以下同様にして、スティックフィーダＭの
電子部品Ｗが空になるまで同様に電子部品Ｗの供給が続
けられる。センサ６４ｂが予め定められた時間の間、Ｏ
ＦＦとなることで、スティックマガジンＭ内部の電子部
品Ｗがすべて無くなったことが検出される。これによ
り、マガジン支持部５０のアクチュエータ５１が作動
し、突出部５２が図１中δ１方向に移動する。スティッ
クマガジンＭは回収箱（不図示）内に落下し、回収され
る。スティックマガジンＭが落下した後、アクチュエー
タ５１が作動し、突出部５２が再度、図１中δ２方向に
移動し、「スティックマガジン供給工程」を行う。

【００３６】一方、スティックマガジンのセンサ３４ａ
が予め定められた時間の間、ＯＦＦとなることで、ステ
ィックマガジンＭが２段目以上が無くなったことが検出
される。これにより、外部に部品エンプティ（空）信号
を発する。

【００３７】この他、定時間内に、所定の動作が実行さ
れなかった場合、制御部７０は外部出力に動作エラー信
号を発する。上述したように本発明の一実施の形態に係
る部品供給装置３０では、スティックマガジンＭを安息
角以下の角度で保持することができる。このため、多数
のスティックマガジンＭを積層した場合であっても装置
全体の高さを最小限に抑えることができるとともに、ス
ティックマガジンＭに収容された電子部品Ｗの自重によ
る移動を防止することができる。

【００３８】また、搬送部６０の振動源６３からはステ
ィックマガジンＭへは、電子部品Ｗを滑り落とせるのに
十分な振動、すなわちランダムな振動が伝われば十分な
ので振動源６３とスティックマガジンＭとを物理的に結
合する必要がない。このため、スティックマガジンＭの
全質量が振動源６３の負荷となることはなく、スティッ
クマガジンＭの質量が大きくても異常振動が発生しにく
い。

【００３９】さらに、上述したようにスティックマガジ
ンＭ内の電子部品Ｗに搬送レール６２と同性質の振動成
分を伝える必要がないので、スティックマガジンＭには
高い剛性が要求されないとともに、スティックマガジン
Ｍを搬送レール６２に固定する必要がなく、コストを低
減することができる。

【００４０】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではない。すなわち上記実施の形態では、搬
送レールの振動源としてモータと非線形カムを用いた
が、他の振動型リニアフィーダを振動源としてもよい。
また、マガジン支持部はスティックマガジンの前後両端
で支持するようにしているが、中央部を板状若しくはフ
ック状のもので支持するようにしてもよい。さらに、ス
ティックマガジンの前後エスケイプ機構は約１０゜段違
いに設置することはなく、いったん水平位置まで落下さ
せたあと、後方のエスケイプのみ上方に移動し、スティ
ックマガジンが約１０゜傾くようにしてもよい。このほ
か本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、マ
ガジンはマガジン支持部にその前端側が振動源に所定振
動を与えられるガイドに接触し、かつ、傾斜した状態で
支持した。このため、振動源から発生した所定振動は、
ガイドを介してマガジンに一部が伝達される。マガジン
内の部品は振動によってマガジンとの摩擦状態が変化
し、前端側に容易に移動する。前端側に移動した部品は
ガイドの他端側へ所定振動により移送される。

【００４２】請求項２に記載された発明によれば、マガ
ジン支持部はマガジンをこのマガジン内の部品がマガジ
ンに対して移動しない安息角以下の角度で傾斜させて支
持するようにしたので、部品が自重で移動することを防
止することができるとともに、マガジン支持部に支持さ
れたマガジンの後端部の高さを最低限に抑えることがで
き、装置全体の高さを制限できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る部品供給装置を示
す側面図。

【図２】（ａ）は同部品供給装置の背面図、（ｂ）は同
部品供給装置に組込まれたベースを示す平面図。

【図３】同部品供給装置に組み込まれたセパレート機構
を示す側面図。

【図４】同部品供給装置の要部を示す側面図。

【図５】同部品供給装置に組み込まれた振動源による搬
送レールの駆動行程を示す図。

【図６】同部品供給装置の制御系統を示すブロック図。

【図７】スティックマガジンの一例を示す斜視図。

【図８】傾斜式の部品供給装置を示す側面図。

【図９】リニアフィーダ式の部品供給装置を示す側面
図。

【符号の説明】 ３０…部品供給装置 ４０…マガジン供給部 ５０…マガジン支持部 ５１…アクチュエータ ５２…突出部 ６０…部品搬送部 ６２…搬送レール ７０…制御部 Ｍ…スティックマガジン Ｗ…電子部品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の部品を一列にして収納するマガジン
   の前端から上記収納された部品を取り出し、供給する部
   品供給装置において、 上記部品を案内するガイドと、 このガイド上の上記部品を上記ガイドの一端側から他端
   側に移動させる振動を上記ガイドに与える振動源と、 上記ガイドの上記一端側に上記マガジンの前端側を接触
   させるとともに、上記マガジンの後端側を上記前端側よ
   り上方となるように傾斜させて支持するマガジン支持部
   と、 このマガジン支持部の上方に配置され、上記マガジンを
   積層して収容するとともに、上記マガジン支持部に上記
   マガジンを供給するマガジン供給部とを備えていること
   を特徴とする部品供給装置。
2. 【請求項２】上記マガジン支持部は上記マガジンをこの
   マガジン内の上記部品が上記マガジンに対して移動しな
   い安息角以下の角度で傾斜させて支持することを特徴と
   する請求項１に記載の部品供給装置。