JPWO2009025052A1 - 部品移送装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明の部品移送装置は、部品を所定高さの搬送面（Ｓ）に位置決めして保持する保持機構（２０）、保持機構により所定高さの搬送面に保持された部品を水平方向に引き出す引出ユニット（４０）を含む。引出ユニットは、部品を上下方向から離脱可能に把持し得る把持部材（４３，４４）、把持部材に対してカム作用を及ぼすことにより所定のタイミングで部品の把持動作及び部品の解除動作を行わせるカム部材（４２）、カム部材及び把持部材を駆動する駆動機構（４１，４６，４７）等を含む。これによれば、引出ユニットがカム部材のカム作用により把持部材に部品の把持動作及び解除動作を行わせるものであるため、構造の簡素化を達成しつつ、所望のタイミングで確実に部品を把持して引き出し、所定の供給エリアに円滑に移送でき、稼動効率及び生産性を向上させることができる。

Description

本発明は、ラック（あるいは、マガジン、カセット等）に収納された部品を取り出して供給エリアに供給するための部品移送装置及び方法に関し、特に、電子部品のプリント基板、液晶基板、ガラス基板、薄板状のトレイ等の板状をなす部品の取り出しを行う部品移送装置及び方法に関する。

従来の部品移送装置としては、プリント基板を複数段に亘って収納する基板運搬箱を水平及び上下方向に移動させる運搬箱移動手段、基板運搬箱からプリント基板を一枚ずつ取り出す基板取出手段等を備え、基板運搬箱を所定位置にセットしてステップ的に昇降させてプリント基板を所定の取出位置に位置決めし、基板取出手段によりプリント基板を一枚ずつ取り出して、下流側の供給エリア（実装機、検査機等）に供給する基板供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この装置において、基板取出手段としては、プリント基板の下側から突起をプリント基板の最奥縁部に引っ掛けて、基板運搬箱からかき出すように作動するアーム部を備えたもの、又は、プリント基板の手前側を上下方向から挟み込み、基板運搬箱からプリント基板を引っ張り出すように作動するアーム部を備えたもの、あるいは、取出方向と反対側の基板運搬箱の側面に設けられたスリットから入り込んで基板運搬箱からプリント基板を押し出すように作動するアーム部を備えたものが採用されている。

しかしながら、この装置における基板取出手段として、プリント基板の最奥縁部に突起を引っ掛けてかき出すように作動するアーム部を適用する場合、アーム部を取出方向における基板（基板運搬箱）の長さ寸法よりも長く設定する必要があり、装置の大型化を招き、又、アーム部を往復動させる駆動機構の他にアーム部（突起）を昇降させる駆動機構が必要であり、装置の複雑化、大型化を招く。
また、基板取出手段として、プリント基板を押し出すように作動するアーム部を適用する場合、アーム部を押出方向における基板（基板運搬箱）の長さ寸法よりも長く設定する必要があり、装置の大型化を招く。
さらに、基板取出手段として、プリント基板の手前側を上下方向から挟み込んで引っ張り出すように作動するアーム部を適用する場合、このアーム部がプリント基板を挟み込む作動を行うための構造及び駆動機構等が不明であり、具体的に実施できる程の内容が開示されていない。
特開平９−３３１１９１号公報

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を図りつつ、ラック等に収納された基板等の部品を取り出して所定の供給エリアに円滑に移送することができ、稼動効率及び生産性を向上させることができる部品移送装置及び方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の部品移送装置は、部品を所定高さの搬送面に位置決めして保持する保持機構と、保持機構に保持された部品を水平方向に引き出す引出ユニットとを備え、上記引出ユニットは、部品を上下方向から離脱可能に把持し得る把持部材と、把持部材に対してカム作用を及ぼすことにより所定のタイミングで部品の把持動作及び部品の解除動作を行わせるカム部材と、カム部材及び把持部材を駆動する駆動機構を含む。
この構成によれば、保持機構（例えば、部品を直接載置する載置台あるいは昇降テーブル等）により部品が所定高さの搬送面に位置決め保持されると、引出ユニットにおいて、駆動機構の駆動により、カム部材がカム作用を及ぼして、所定のタイミングで把持部材が部品を上下から把持（挟持）して所定位置まで引き出した後に部品を解除する。
このように、引出ユニットが、カム部材のカム作用により、所定のタイミングで把持部材に部品の把持動作及び解除動作を行わせるものであるため、複数のアクチュエータ等を用いる場合に比べて、構造の簡素化を達成しつつ、所望のタイミングで確実に部品を把持して引き出し、所定の供給エリアに円滑に移送することができ、稼動効率及び生産性を向上させることができる。
ここで、カム部材としては、カム作用により把持部材に把持動作及び解除動作を行わせるものであれば、例えば、回転してカム作用を及ぼすもの、直線的に往復動してカム作用を及ぼすもの等を適用でき、又、把持部材としては、上下方向から離脱可能に部品を把持するものであれば、弾性変形可能に一体的に形成されたもの、上側と下側にそれぞれ別部材を配したもの等を適用できるため、部品の形態及び種類に応じて柔軟に対応させることができる。

上記構成をなす装置において、保持機構は、部品を上下方向に複数段に亘って収納するラックを昇降させる昇降ユニットを含み、引出ユニットは、昇降ユニットにより所定高さの搬送面に位置決めされた部品をラックから引き出す、構成を採用することができる。
この構成によれば、昇降ユニットによりラック内の部品が所定高さの搬送面に位置決めされると、引出ユニットにおいて、駆動機構の駆動により、カム部材がカム作用を及ぼして、所定のタイミングで把持部材が部品を上下から把持（挟持）して所定位置まで引き出した後に部品を解除する。
このように、保持機構として、部品を複数段に亘って収容するラックを昇降させて位置決めする昇降ユニットを採用することで、部品の連続的な引出し、移送が可能になる。

上記構成をなす装置において、カム部材は、把持部材に対してカム作用を及ぼすことにより、搬送面から下方に待避させる待避動作を行わせる、構成を採用することができる。
この構成によれば、カム部材のカム作用により、把持部材が部品を引き出した後、この把持部材が搬送面から待避させられるため、部品の移送をより円滑に行うことができると共に、把持動作→引出動作→解除動作→待避動作を最適なタイミングで確実に行わせることができる。

上記構成をなす装置において、把持部材は、部品の上面に対して離脱可能に当接し得る上側当接部を有する上側アーム部材と、部品の下面に対して離脱可能に当接し得る下側当接部を有する下側アーム部材を含み、カム部材は、部品の引出方向に往復動自在にガイドされる被ガイド部と、上側アーム部材に上下動のカム作用を及ぼす上側カム部と、下側アーム部材に上下動のカム作用を及ぼす下側カム部を含み、駆動機構は、被ガイド部を引出方向の所定範囲に亘ってガイドする水平ガイド部，上側アーム部材及び下側アーム部材を上下方向の所定範囲に亘ってガイドする垂直ガイド部を有し，引出方向に往復動する可動ホルダと、可動ホルダがラックに近接した所定の近接位置に達したときに把持動作のためのカム作用を行わせるべくカム部材の移動のみを規制する第１ストッパと、可動ホルダがラックから離れた所定の離隔位置に達したときに解除動作のためのカム作用を行わせるべくカム部材の移動のみを規制する第２ストッパを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、可動ホルダは、カム部材（の被ガイド部）を水平ガイド部で引出方向の所定範囲で往復動自在に支持すると共に上側カム部のカム作用を受ける上側アーム部材及び下側カム部のカム作用を受ける下側アーム部材を垂直ガイド部で上下方向に相対的に移動するように支持している。
そして、可動ホルダがラックの近接位置に達してカム部材（の一側部）が第１ストッパに当接して停止すると、可動ホルダのみがさらに移動して、カム部材のカム作用により上側アーム部材（上側当接部）及び下側アーム部材（下側当接部）が部品を上下方向から把持する。一方、可動ホルダが逆向きに移動し所定の離隔位置に達してカム部材（の他側部）が第２ストッパに当接して停止すると、可動ホルダのみがさらに移動して、カム部材のカム作用により上側アーム部材（上側当接部）及び下側アーム部材（下側当接部）が部品を解除する。
このように、把持部材を上下二つのアーム部材により形成し、可動ホルダに対するカム部材の相対的な移動によりカム作用を発生させるため、駆動機構の構造を簡素化しつつ、把持動作→引出動作→解除動作を所定のタイミングで高精度に、かつ円滑に行わせることができる。

上記構成をなす装置において、カム部材は、第２ストッパに当接して規制された状態で可動ホルダがさらに移動すると、把持部材を搬送面から下方に待避させる待避動作のためのカム作用を及ぼすように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、可動ホルダが所定の離隔位置に達してカム部材（の他側部）が第２ストッパに当接して停止すると、可動ホルダのみがさらに移動して、カム部材のカム作用により、上側アーム部材（上側当接部）及び下側アーム部材（下側当接部）が、部品を解除し、続けて、搬送面から下方に待避する。このように、把持部材が、部品の解除後に搬送面の下方に待避するため、引き出された部品を所定の供給エリアに円滑に搬送（移送）することができる。

上記構成をなす装置において、上側カム部及び下側カム部は、カム部材の上端縁及び下端縁に形成され、上側アーム部材は、垂直ガイド部にガイドされると共に上側カム部に係合する上側フォロワ部を有し、下側アーム部材は、垂直ガイド部にガイドされると共に下側カム部に係合する下側フォロワ部を有し、上側フォロワ部及び下側フォロワ部には、お互いを引き寄せる引張りバネが掛止されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、カム部材が上端縁及び下端縁にカム部をもつ端面カムであり、上側フォロワ部及び下側フォロワ部がそれぞれ上側カム部及び下側カム部に係合するように引張りバネにより引き寄せられ、上側フォロワ部及び下側フォロワ部が可動ホルダの垂直ガイド部にガイドされる役割を兼ねるため、部品点数の削減、構造の簡素化等を達成しつつ、円滑で確実なカム作用を得ることができる。

上記構成をなす装置において、引出ユニットにより引き出された部品を担持して搬送する搬送ユニットを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、搬送ユニットにより、引き出された部品を最適なタイミングで下流側の供給エリアに移送することができる。

上記構成をなす装置において、搬送面に位置決めされた部品を、把持部材側に向けて所定量だけ押し出す押出ユニットを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、部品が狭い間隔で複数段に配列されている場合、押出ユニットにより予め部品を所定量だけ押し出すことで、引出ユニットは押し出された部品の先端領域を確実に把持することができる。また、押出ユニットは部品を所定量だけ押し出すため、従来のような長いストロークが不要であり、構造の簡素化、装置の小型化を達成することができる。

上記目的を達成する本発明の部品移送方法は、部品を所定高さの搬送面に位置決めして保持する保持ステップと、保持ステップにより位置決めして保持された部品を水平方向に引き出す引出ステップとを備え、上記引出ステップは、カム部材のカム作用により把持部材を作動させて、所定のタイミングで部品を把持し、把持部材により把持した状態で所定位置まで引出した後に部品を解除する。
この構成によれば、カム部材のカム作用により把持部材が作動することで、保持ステップにおいて所定高さの搬送面に位置決めされた部品が、上下方向から把持（挟持）されて所定位置まで引き出された後に解除される。
このように、引出ステップが、カム部材のカム作用により行われる把持動作及び解除動作を含むため、所望のタイミングで確実に部品を把持して引き出し、所定の供給エリアに円滑に移送することができ、稼動効率及び生産性を向上させることができる。

上記構成をなす方法において、保持ステップは、部品を上下方向に複数段に亘って収納するラックを昇降させる昇降ステップを含み、引出ステップは、昇降ステップにより所定高さの搬送面に位置決めされた部品をラックから引き出す、構成を採用することができる。
この構成によれば、カム部材のカム作用により把持部材が作動することで、昇降ステップにおいて所定高さの搬送面に位置決めされた部品が、上下方向から把持（挟持）されて所定位置まで引き出された後に解除される。
このように、保持ステップとして、部品を複数段に亘って収容するラックを昇降させて位置決めする昇降ステップを含めることで、部品の連続的な引出し、移送が可能になる。

上記構成をなす方法において、引出ステップは、部品を解除した後に、把持部材を搬送面から下方に待避させる、構成を採用することができる。
この構成によれば、把持部材が部品を解除した後、この把持部材を搬送面から待避させるため、部品の移送をより円滑に行うことができる。

上記構成をなす方法において、引出ステップにより引き出された部品を搬送ユニットにより下流側に向けて搬送する搬送ステップを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、搬送ユニットにより、引き出された部品を最適なタイミングで下流側の供給エリアに移送することができる。

上記構成をなす方法において、引出ステップに先立って、搬送面に位置決めされた部品を押出ユニットにより把持部材側に向けて所定量だけ押し出す押出ステップを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、部品が狭い間隔で複数段に配列されている場合、押出ユニットにより予め部品を所定量だけ押し出すことで、押し出された部品の先端領域を確実に把持することができる。

上記構成をなす部品移送装置及び方法によれば、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、ラック等に収納された基板等の部品を取り出して所定の供給エリアに円滑に移送することができ、稼動効率及び生産性を向上させることができる。

本発明に係る部品移送装置の一実施形態を示す正面図である。 図１に示す部品移送装置を示す平面図である。 図１に示す部品移送装置に含まれる引出ユニットを示す平面図である。 図１に示す部品移送装置に含まれる引出ユニットを示す正面図である。 図１に示す部品移送装置の一部をなすカム部材、把持部材（上側アーム部材、下側アーム部材）、可動ホルダを示す正面図である。 図１に示す部品移送装置の一部をなすカム部材、把持部材（上側アーム部材、下側アーム部材）、可動ホルダを示す平面図である。 図１に示す部品移送装置の一部をなすカム部材、把持部材（上側アーム部材、下側アーム部材）、可動ホルダを示す左側面図である。 図１に示す部品移送装置の一部をなす可動ホルダを示す正面である。 図１に示す部品移送装置の一部をなす上側アーム部材を示す正面図である。 図１に示す部品移送装置の一部をなす下側アーム部材を示す正面図である。 図１に示す部品移送装置の一部をなすカム部材を示す正面図である。 図１に示す部品移送装置の一部をなすカム部材、把持部材（上側アーム部材、下側アーム部材）の動作を示す動作図である。 本発明に係る部品移送装置において、部品が所定高さの搬送面に位置決めされる動作を示す動作図である。 本発明に係る部品移送装置において、押出ユニット及び引出ユニットの動作を示す動作図である。 本発明に係る部品移送装置において、引出ユニットが部品を把持する動作を示す動作図である。 本発明に係る部品移送装置において、引出ユニットが部品を所定位置まで引き出した後に部品を解除する動作を示す動作図である。 本発明に係る部品移送装置において、引出ユニットが部品を解除した後に、搬送面から下方に待避する動作を示す動作図である。 本発明に係る部品移送装置において、搬送ユニットが部品を下流側に向けて搬送する動作及び次の部品が搬送面に位置決めされる動作を示す動作図である。

符号の説明

Ａ１ 供給エリア
Ｒ ラック
Ｗ 部品
Ｙ 引出方向
Ｚ 上下方向
Ｓ 所定高さの搬送面
１０ ベース
２０ 昇降ユニット（保持機構）
２１ 支柱
２２ 昇降テーブル
２２ａ ボールナット
２３ ボールネジ
２４ モータ
３０ テーブルユニット
３１ ガイドレール
３２ 可動テーブル
３２ａ ボールナット
３３ ボールネジ
３４ モータ
４０ 引出ユニット
４１ 可動ホルダ（駆動機構）
４１´ 二つの直立壁
４１´´ 基部
４１ 可動ホルダ
４１ａ ガイドピン（水平ガイド部）
４１ｂ 縦長孔（垂直ガイド部）
４２ カム部材
４２ａ 横長孔（被ガイド部）
４２ｂ 上側カム部
４２ｃ 下側カム部
４２ｄ 一側部
４２ｅ 他側部
４３ 上側アーム部材（把持部材）
４３ａ 上側当接部
４３ｂ 上側フォロワピン（上側フォロワ部）
４３ｃ 縦長孔
４４ 下側アーム部材（把持部材）
４４ａ 下側当接部
４４ｂ 下側フォロワピン（下側フォロワ部）
４４ｃ 縦長孔
４５ ホルダ駆動機構
４５ａ ガイドレール
４５ｂ 無端ベルト
４５ｃ 駆動プーリ
４５ｄ 従動プーリ
４５ｅ モータ
４６ 第１ストッパ（駆動機構）
４７ 第２ストッパ（駆動機構）
４８ 引張りバネ
５０ 搬送ユニット
５１ 搬送ベルト
５２ 従動プーリ
５３ 駆動プーリ
５４ モータ
６０ 押出ユニット
６１ 押出ロッド
６２ クランク部材
６３ モータ

以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
この部品移送装置は、図１ないし図３に示すように、ベース１０、ベース１０上の左側に設けられて部品Ｗを収納したラックＲを昇降させる保持機構としての昇降ユニット２０、ベース１０の右側に設けられたテーブルユニット３０、テーブルユニット３０上に設けられた引出ユニット４０及び搬送ユニット５０、昇降ユニット２０の左側に隣接して設けられた押出ユニット６０等を備えている。
また、図１及び図２に示すように、この部品移送装置に対して、Ｙ方向の隣接する位置においてラックＲから引き出した部品Ｗを供給する供給エリアＡ１が配置されている。

ラックＲは、図１及び図２に示すように、外輪郭が略直方体をなし、略矩形の板状をなす基板状の部品Ｗを上下方向Ｚに配列して収納し得るように、上側フレームＲ１、下側フレームＲ２、上側フレームＲ１と下側フレームＲ２を連結する四隅及び中央２箇所の縦フレームＲ３、縦フレームＲ３に複数段に亘って設けられて部品Ｗを載置し得る載置フレームＲ４等を備えている。

昇降ユニット２０は、図１及び図２に示すように、ベース１０上に垂直に設けられた支柱２１、支持壁２１のガイドレール２１ａに対して上下方向Ｚに昇降自在に支持された昇降テーブル２２、昇降テーブル２２のボールナット２２ａに螺合すると共に上下方向Ｚに伸長するボールネジ２３、ボールネジ２３を回転駆動するモータ２４等を備えている。
そして、昇降ユニット２０は、昇降テーブル２２にラックＲを保持した状態で、モータ２４が回転すると、ボールネジ２３が回転し、ボールナット２２ａと一緒に昇降テーブル２２がステップ的に昇降して、引き出される部品Ｗを一つずつ所定高さの搬送面Ｓに位置決めするようになっている。

テーブルユニット３０は、図１ないし図３Ｂに示すように、ベース１０上に固定されてＸ方向に伸長するガイドレール３１、ガイドレール３１にガイドされてＸ方向に移動する可動テーブル３２、可動テーブル３２のボールナット３２ａに螺合すると共にＸ方向に伸長するボールネジ３３、ボールネジ３３を回転駆動するモータ３４等を備えている。
可動テーブル３２上には、図１ないし図３Ｂに示すように、引出ユニット４０及び搬送ユニット５０が設けられている。
そして、可動テーブル３２は、モータ３４が回転すると、ボールネジ３３及びボールナット３２ａを介して、Ｘ方向に移動して、所定位置に位置決めされるようになっている。

引出ユニット４０は、図３Ａないし図９に示すように、可動ホルダ４１、カム部材４２、把持部材としての上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４、可動ホルダ４１を駆動するホルダ駆動機構４５、カム部材４２の一側部が当接し得る第１ストッパ４６、カム部材４２の他側部が当接し得る第２ストッパ４７等を備えている。
ここでは、可動ホルダ４１、第１ストッパ４６、第２ストッパ４７等により、カム部材４２及び把持部材（上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４）を駆動する駆動機構が構成されている。

可動ホルダ４１は、図４ないし図７に示すように、Ｘ方向に所定間隔をおいて直立する二つ直立壁４１´及びホルダ駆動機構４５に連結される基部４１´´を画定するように形成され、それぞれの直立壁４１´は一体的に連結されると共にそれぞれ、カム部材４２を部品Ｗの引出方向（Ｙ方向）に往復動自在にガイドする水平ガイド部としての２つのガイドピン４１ａ、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４を上下方向Ｚに往復動自在にガイドする垂直ガイド部としての縦長孔４１ｂ等を備えるように形成されている。

カム部材４２は、図４ないし図６、図９に示すように、Ｘ方向に所定間隔をおいて二つ配置されると共に一体的に連結されており、それぞれ、部品Ｗの引出方向（Ｙ方向）に伸長してガイドピン４１ａが挿入される被ガイド部としての横長孔４２ａ、上端縁に形成された上側カム部４２ｂ、下端縁に形成された下側カム部４２ｃ、第１ストッパ４６に当接し得る一側部４２ｄ、第２ストッパ４７に当接し得る他側部４２ｅ等を備えるように形成されている。

上側アーム部材４３は、図４ないし図６、図８Ａに示すように、部品Ｗの上面に対して離脱可能に当接し得る上側当接部４３ａ、上側カム部４２ｂに係合する上側フォロワ部としての上側フォロワピン４３ｂ、後述する下側アーム部材４４の下側フォロワピン４４ｂが挿入される縦長孔４３ｃ等を備えるように形成されている。
下側アーム部材４４は、図４ないし図６、図８Ｂに示すように、部品Ｗの下面に対して離脱可能に当接し得る下側当接部４４ａ、下側カム部４２ｃに係合する下側フォロワ部としての下側フォロワピン４４ｂ、上側アーム部材４３の上側フォロワピン４３ｂが挿入される縦長孔４４ｃ等を備えるように形成されている。
そして、上側フォロワピン４３ｂは、図４に示すように、可動フレーム４１の縦長孔４１ｂ及び下側アーム部材４４の縦長孔４４ｃに挿入されて、可動ホルダ４１に対して上下方向Ｚに往復動自在にガイドされるようになっている。また、下側フォロワピン４４ｂは、図４に示すように、可動フレーム４１の縦長孔４１ｂ及び上側アーム部材４３の縦長孔４３ｃに挿入されて、可動ホルダ４１に対して上下方向Ｚに往復動自在にガイドされるようになっている。
さらに、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂには、お互いを引き寄せるように引張りバネ４８が掛止されている。これにより、上側フォロワピン４３ｂは上側カム部４２ｂに係合した状態が維持されて上下動のカム作用を受け、又、下側フォロワピン４４ｂは下側カム部４２ｃに係合した状態が維持されて上下動のカム作用を受けるようになっている。

すなわち、上記可動ホルダ４１、カム部材４２、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４の関係において、上側カム部４２ｂ及び下側カム部４２ｃは、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４を相対的に上下動させるようにカム作用を及ぼす。
図９及び図１０に示すように、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂがＡ点からＤ点に向けて移動するとき（すなわち、カム部材４２の他側部４２ｅが第２ストッパ４７に当接した状態で可動ホルダ４１が右向きに移動するとき）、把持動作（図１０のＳ１）及び引出動作→解除動作（図１０のＳ２）→待避動作（図１０のＳ３）が連続して行われる。
すなわち、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂが、Ａ点に位置するとき図１０のＳ１に示すように上側当接部４３ａ及び下側当接部４４ａがお互いに近づいて部品Ｗを上下方向Ｚから把持し、Ｂ点に位置するとき又はＢ点を通過するとき図１０のＳ２に示すように上側当接部４３ａ及び下側当接部４４ａがお互いに離隔して部品Ｗの把持を解除する動作が完了し、Ｃ点に位置するとき又はＣ点を通過するとき上側当接部４３ａ及び下側当接部４４ａが部品Ｗから引出方向Ｙの前方に外れ、Ｄ点に位置するとき図１０のＳ３に示すように上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４が搬送面Ｓから下方へ待避する動作が完了する。
一方、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂが、Ｄ点からＡ点に向けて移動するとき（すなわち、カム部材４２の一側部４２ｄが第１ストッパ４６に当接した状態で可動ホルダ４１が左向きに移動するとき）、待避位置に待機した状態から、搬送面Ｓの高さまで上昇し、部品Ｗの先端領域を受け入れ、上下方向Ｚから部品Ｗを把持する動作が完了する。

ホルダ駆動機構４５は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、可動テーブル３２上において引出方向（Ｙ方向）伸長して形成され可動ホルダ４１を往復動自在にガイドするガイドレール４５ａ、可動ホルダ４１（基部４１´´）に連結された無端ベルト４５ｂ、無端ベルト４５ｂが巻回された駆動プーリ４５ｃ及び従動プーリ４５ｄ、駆動プーリ４５ｃを回転駆動するモータ４５ｅ等を備えている。
そして、モータ４５ｅが一方向に回転すると、カム部材４２及び把持部材（上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４）を保持した可動ホルダ４１が、ガイドレール４５ａに沿って（引出方向（Ｙ方向）において）ラックＲに近づく左向きに駆動され、一方、モータ４５ｅが他方向に回転すると、カム部材４２及び把持部材（上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４）を保持した可動ホルダ４１が、ガイドレール４５ａに沿って（引出方向（Ｙ方向）において）ラックＲから遠ざかる右向きに駆動されるようになっている。

第１ストッパ４６は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、引出方向（Ｙ方向）において、可動テーブル３２上の左端（ラックＲに近い側）に配置されている。
そして、第１ストッパ４６は、可動ホルダ４１が引出方向（Ｙ方向）の左向きに移動して、ラックＲに近接した所定の近接位置に達したときに、把持動作のためのカム作用を行わせるべく、カム部材４２の一側部４２ｄを当接させてカム部材４２のみの移動を規制するようになっている。

第２ストッパ４７は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、引出方向（Ｙ方向）において、可動テーブル３２上の右端（ラックＲから離れた側）に配置されている。
そして、第２ストッパ４７は、可動ホルダ４１が引出方向（Ｙ方向）の右向きに移動して、ラックＲから離れた所定の離隔位置に達したときに、解除動作のためのカム作用を行わせるべく、カム部材４２の他側部４２ｅを当接させてカム部材４２のみの移動を規制するようになっている。

上記のように、引出ユニット４０として、把持部材（上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４）、把持部材にカム作用を及ぼすことにより部品Ｗの把持動作及び解除動作を行わせるカム部材４２、駆動機構（可動ホルダ４１、第１ストッパ４６、第２ストッパ４７等）を採用したことにより、複数のアクチュエータ等を用いる場合に比べて、構造の簡素化を達成しつつ、所望のタイミングで確実に部品Ｗを把持して引き出し、供給エリアＡ１に円滑に移送することができ、稼動効率及び生産性を向上させることができる。
特に、把持部材として、二つの上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４を採用したことにより、駆動機構の構造を簡素化しつつ、把持動作→引出動作→解除動作を所定のタイミングで高精度に、かつ円滑に行わせることができる。
また、カム部材４２は、その上端縁及び下端縁において上側カム部４２ｂ及び下側カム部４２ｃを画定する端面カムであるためカム部材４２の形状を簡素化することができ、又、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂがそれぞれ上側カム部４２ｂ及び下側カム部４２ｃに係合するように引張りバネ４８により引き寄せられると共に、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂが可動ホルダ４１の縦長孔４１ｂにガイドされる役割を兼ねるため、部品点数の削減、構造の簡素化等を達成しつつ、円滑で確実なカム作用を得ることができる。

搬送ユニット５０は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、引き出された部品Ｗを担持し得る無端状の搬送ベルト５１、搬送ベルト５１が巻回された複数の従動プーリ５２、駆動プーリ５３、駆動プーリ５３を回転駆動するモータ５４等を備えている。
そして、モータ５４が回転すると、引き出された部品Ｗを担持して下流側の供給エリアＡ１に向けて搬送するようになっている。
このように、引出ユニット４０により引き出された部品Ｗを担持して搬送する搬送ユニット５０を設けることにより、引き出された部品Ｗを最適なタイミングで下流側の供給エリアＡ１に移送することができる。

押出ユニット６０は、図１及び図２に示すように、部品Ｗの縁部に当接する押出ロッド６１、押出ロッド６１を往復動させるクランク部材６２、クランク部材６２を回転駆動するモータ６３等を備えている。
押出ロッド６１は、搬送面Ｓの位置において、引出方向（Ｙ方向）に所定量だけ往復動するように形成されている。
そして、モータ６３が回転して、クランク部材６２が所定角度回転すると、押出ロッド６１が、ラックＲ内に入り込んで、搬送面Ｓに位置決めされた部品ＷをラックＲから所定量だけ把持部材（上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４）又は搬送ユニット５０側に向けて押し出すようになっている。
このように、押出ユニット６０により予め部品Ｗを所定量だけ押し出すことで、部品Ｗが狭い間隔で複数段に配列されている場合であっても、引出ユニット４０は押し出された部品Ｗの先端領域を確実に把持することができる。また、押出ユニット６０は部品Ｗを所定量だけ押し出すため、従来のような長いストロークが不要であり、構造の簡素化、装置の小型化を達成することができる。

次に、上記部品移送装置の動作（移送方法）について、図１１ないし図１６を参照しつつ説明する。
先ず、図１１に示すように、部品Ｗが複数段に亘って収納されたラックＲが昇降ユニット２０に搬入されて保持されると、昇降ユニット２０が昇降して、最初に取り出される部品Ｗを所定高さの搬送面Ｓに位置決めする（保持ステップ、昇降ステップ）。このとき、引出ユニット４０は、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４の上側当接部４３ａ及び下側当接部４４ａがお互いに近づいた状態で、搬送面Ｓから下方に待避した位置に停止している。

続いて、搬送面Ｓに位置決めされた部品Ｗをセンサ（不図示）等により検出すると、図１２に示すように、押出ユニット６０が作動して、その部品Ｗを所定量だけラックＲから右向きに押し出す（押出ステップ）。また、可動ホルダ４１は引出方向（Ｙ方向）の左向きに移動して待機位置Ｐ_０に至る。ここで、引出ユニット４０及び搬送ユニット５０がＸ方向の所定位置からずれている場合、可動テーブル３１をＸ方向に適宜駆動して、その位置ずれが補正される。

続いて、図１３に示すように、押出ユニット６０による部品Ｗの押出動作が完了すると、押出ユニット６０（押出ロッド６１）は待機位置に戻る。そして、可動ホルダ４１が左向きに移動してラックＲに近接した近接位置に達すると、カム部材４２の一側部４２ｄが第１ストッパ４６に当接してカム部材４２の左向きの移動が規制され、可動ホルダ４１がさらに左向きに所定量だけ移動して把持位置Ｐ_１に至る間に、上側アーム部材４３（の上側当接部４３ａ）及び下側アーム部材４４（の下側当接部４４ａ）が所定量だけ上昇して、上側アーム部材４３（の上側当接部４３ａ）を搬送面Ｓより上方に位置付け、下側アーム部材４４（の下側当接部４４ａ）を搬送面Ｓより下方に位置付け、上側当接部４３ａと下側当接部４４ａとが離れた状態を維持したまま、部品Ｗを上側当接部４３ａと下側当接部４４ａとの間に位置付ける。そして、部品Ｗの上下方向Ｚから近づいて部品Ｗの先端領域を把持する。

続いて、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４が部品Ｗを把持した状態で、図１４に示すように、可動ホルダ４１が引出方向（Ｙ方向）の右向きに移動して、ラックＲから離れた離隔位置に達すると、カム部材４２の他側部４２ｅが第２ストッパ４７に当接してカム部材４２の右向きの移動が規制され、可動ホルダ４１がさらに右向きに所定量だけ移動して解除位置Ｐ_２に至る間に、上側アーム部材４３（の上側当接部４３ａ）及び下側アーム部材４４（の下側当接部４４ａ）が部品Ｗから上下方向Ｚに離れて部品Ｗを解除する（引出ステップ）。

続いて、図１５に示すように、可動ホルダ４１がさらに右向きに移動して待避位置Ｐ_３に至る間に、カム部材４２のカム作用により、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４が、搬送面Ｓから下方に所定量だけ下降して待避動作が完了する。また、昇降ユニット２０が１ステップ上昇して、次の部品Ｗを所定高さの搬送面Ｓに位置決めする。
このように、カム部材４２のカム作用により、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４が部品Ｗを引き出した後、上側アーム部材４３及び下側アーム部材４４を搬送面Ｓから下方に待避させるため、部品Ｗの移送をより円滑に行うことができると共に、把持動作→引出動作→解除動作→待避動作を最適なタイミングで確実に行わせることができる。

その後、図１６に示すように、引き出された部品Ｗは、搬送ユニット５０により担持されて供給エリアＡ１に搬送される（搬送ステップ）。または、引き出された部品Ｗは、搬送ユニット５０上に担持された後、供給エリアＡ１の所定の受け取り位置に向けて、搬送ユニット５０により搬送される。ここで、搬送ユニット５０による搬送動作は、所望の最適なタイミングで行われる。
また、搬送ユニット５０により部品Ｗが搬送されている最中に、可動ホルダ４１は、左向きに移動して待機位置Ｐ０に至る。
上記の昇降ステップ（昇降動作及び位置決め動作）→押出ステップ（押出動作）→引出ステップ（把持動作→引出動作→解除動作→待避動作）→搬送ステップ（搬送動作）等からなる一連の動作が、全ての部品Ｗに対して繰り返し行われる。
以上述べたように、この部品移送装置及び方法によれば、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、ラックＲ等に収納された基板等の部品Ｗを取り出して所定の供給エリアＡ１に円滑に移送することができ、全体として稼動効率及び生産性を向上させることができる。

上記実施形態においては、保持機構として、ラックＲを昇降させて位置決めする昇降ユニット２０を含む場合を示したが、これに限定されるものではなく、部品Ｗを直接載置するだけで所定高さの搬送面に位置決めして保持する載置台、あるいは、部品Ｗを直接載置して昇降し所定高さの搬送面に位置決めする昇降テーブル等を採用してもよい。
上記実施形態においては、引出ユニット４０として、引出方向（Ｙ方向）に往復動して上下方向Ｚにカム作用を及ぼすカム部材４２、二つのアーム部材４３，４４からなる把持部材を含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、カム作用により把持部材に把持動作及び解除動作を行わせるものであれば、例えば、回転してカム作用を及ぼす円板カム等を採用してもよく、又、上下方向Ｚから離脱可能に部品Ｗを把持するものであれば、弾性変形可能に一体的に形成された二つの指先片をもつ可撓性の把持部材を採用してもよい。
上記実施形態においては、カム部材として、上端縁及び下端縁により画定された上側カム部４２ｂ及び下側カム部４２ｃをもつ端面カムを採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂを挿入するカム溝を有する溝カムを採用してもよい。この場合、上側フォロワピン４３ｂ及び下側フォロワピン４４ｂをカム溝に常に係合させることができるため、引張りバネ４８を廃止することができる。

以上述べたように、本発明の部品移送装置及び方法は、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、ラック等に収納された基板等の部品を取り出して所定の供給エリアに円滑に移送でき、稼動効率及び生産性を向上させることができるため、電子機器の部品を移送する製造ライン、機械部品を移送する製造ライン等において利用できるのは勿論のこと、その他の分野の部品を移送する移送ラインあるいは製造ライン等においても有用である。

Claims (13)

1. 部品を所定高さの搬送面に位置決めして保持する保持機構と、前記保持機構に保持された部品を水平方向に引き出す引出ユニットとを備え、
   前記引出ユニットは、部品を上下方向から離脱可能に把持し得る把持部材と、前記把持部材に対してカム作用を及ぼすことにより所定のタイミングで部品の把持動作及び部品の解除動作を行わせるカム部材と、前記カム部材及び把持部材を駆動する駆動機構を含む、
   部品移送装置。
2. 前記保持機構は、部品を上下方向に複数段に亘って収納するラックを昇降させる昇降ユニットを含み、
   前記引出ユニットは、前記昇降ユニットにより所定高さの搬送面に位置決めされた部品を前記ラックから引き出す、
   ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の部品移送装置。
3. 前記カム部材は、前記把持部材に対してカム作用を及ぼすことにより、前記搬送面から下方に待避させる待避動作を行わせる、
   ことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の部品移送装置。
4. 前記把持部材は、部品の上面に対して離脱可能に当接し得る上側当接部を有する上側アーム部材と、部品の下面に対して離脱可能に当接し得る下側当接部を有する下側アーム部材を含み、
   前記カム部材は、部品の引出方向に往復動自在にガイドされる被ガイド部と、前記上側アーム部材に上下動のカム作用を及ぼす上側カム部と、前記下側アーム部材に上下動のカム作用を及ぼす下側カム部を含み、
   前記駆動機構は、前記被ガイド部を前記引出方向の所定範囲に亘ってガイドする水平ガイド部，前記上側アーム部材及び下側アーム部材を上下方向の所定範囲に亘ってガイドする垂直ガイド部を有し，前記引出方向に往復動する可動ホルダと、前記可動ホルダが前記ラックに近接した所定の近接位置に達したときに前記把持動作のためのカム作用を行わせるべく前記カム部材の移動のみを規制する第１ストッパと、前記可動ホルダが前記ラックから離れた所定の離隔位置に達したときに前記解除動作のためのカム作用を行わせるべく前記カム部材の移動のみを規制する第２ストッパを含む、
   ことを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項に記載の部品移送装置。
5. 前記カム部材は、前記第２ストッパに当接して規制された状態で、前記可動ホルダがさらに移動すると、前記把持部材を前記搬送面から下方に待避させる待避動作のためのカム作用を及ぼすように形成されている、
   ことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の部品移送装置。
6. 前記上側カム部及び下側カム部は、前記カム部材の上端縁及び下端縁に形成され、
   前記上側アーム部材は、前記垂直ガイド部にガイドされると共に前記上側カム部に係合する上側フォロワ部を有し、
   前記下側アーム部材は、前記垂直ガイド部にガイドされると共に前記下側カム部に係合する下側フォロワ部を有し、
   前記上側フォロワ部及び下側フォロワ部には、お互いを引き寄せる引張りバネが掛止されている、
   ことを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項に記載の部品移送装置。
7. 前記引出ユニットにより引き出された部品を担持して搬送する搬送ユニットを含む、
   ことを特徴とする請求の範囲第１ないし第６項のいずれか一つに記載の部品移送装置。
8. 前記搬送面に位置決めされた部品を、前記把持部材側に向けて所定量だけ押し出す押出ユニットを含む、
   ことを特徴とする請求の範囲第１ないし第７項のいずれか一つに記載の部品移送装置。
9. 部品を所定高さの搬送面に位置決めして保持する保持ステップと、前記保持ステップにより位置決めして保持された部品を水平方向に引き出す引出ステップとを備え、
   前記引出ステップは、カム部材のカム作用により把持部材を作動させて、所定のタイミングで部品を把持し、前記把持部材により把持した状態で所定位置まで引出した後に部品を解除する、
   部品移送方法。
10. 前記保持ステップは、部品を上下方向に複数段に亘って収納するラックを昇降させる昇降ステップを含み、
    前記引出ステップは、前記昇降ステップにより所定高さの搬送面に位置決めされた部品を前記ラックから引き出す、
    ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の部品移送方法。
11. 前記引出ステップは、部品を解除した後に、前記把持部材を前記搬送面から下方に待避させる、
    ことを特徴とする請求の範囲第９項又は第１０項に記載の部品移送方法。
12. 前記引出ステップにより引き出された部品を搬送ユニットにより下流側に向けて搬送する搬送ステップを含む、
    ことを特徴とする請求の範囲第９項ないし第１１項のいずれか一つに記載の部品移送方法。
13. 前記引出ステップに先立って、前記搬送面に位置決めされた部品を押出ユニットにより前記把持部材側に向けて所定量だけ押し出す押出ステップを含む、
    ことを特徴とする請求の範囲第９項ないし第１２項のいずれか一つに記載の部品移送方法。

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