KR100661063B1

KR100661063B1 - 미소부품 정렬 공급장치

Info

Publication number: KR100661063B1
Application number: KR1020000065755A
Authority: KR
Inventors: 도시타카 다카스; 도시오 오구스; 겐지 에나미
Original assignee: 엔티엔 가부시키가이샤
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2006-12-22
Also published as: KR20010051484A; JP3922850B2; TW483859B; JP2001130734A

Abstract

본 발명은, 두께 방향으로 전-후 방향을 가지고 평행 직육면체 형상의 미소부품을, 확실히 효율적으로 공급하기 위한 공급장치를 제공한다. 미소부품의 전면-후면 선별수단의 검출부로서 광전센서, 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 검출부로서 광전센서, 및 또다른 가로-눕혀짐 선별수단으로서 마이크로미터가 보울 공급장치의 하류측에 접속된 직진 공급장치의 공급로를 따라 순서대로 배치된다.

광전센서의 설치 각도 및 수광량의 한계값이 서로 다르고, 각 선별수단의 식별 감도를 적정하게 조정한다. 마이크로미터의 헤드의 선단면과 공급로 사이의 높이가 임의의 부품을 확실하게 배제하도록 정확하게 조정되어, 미소부품이 효율적으로 정렬하여 공급될 수 있다.

미소 부품,광전 센서,마이크로 미터,선별,전면,후면,표면,정렬

Description

미소부품 정렬 공급장치 {MINIATURE PART FEEDER}

도 1은 본 발명에 관한 부품 공급장치로 공급된 미소부품의 사시도이다.

도 2는 제1실시예의 부품 공급장치의 정면도이다.

도 3은 도 2의 평면도이다.

도 4a는 도 2의 직진 공급장치를 도시한 평면도이다.

도 4b는 직진 공급장치의 일부 단면 정면도이다.

도 5는 도 4b의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.

도 6은 도 4b의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도이다.

도 7은 공급로의 확대 단면도이다.

도 8a는 도 4b의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도이다.

도 8b는 도 8a의 b-b선에 따른 단면도이다.

도 9는 제1실시예의 부품 공급장치의 공기식 부품 운반장치를 도시한 일부 생략 종단면도이다.

도 10은 제2실시예의 부품 공급장치의 직진 공급장치의 일부 단면 정면도이다.

도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선에 따른 단면도이다.

도 12는 도 10의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선에 따른 단면도이다.

본 발명은 미소부품을 정렬하여 공급하는 부품 공급장치에 관한 것이다.

진동식 부품 공급장치나 벨트 콘베이어 등에 의하여 다음 공정에 공급되는 부품은 칩 저항, 칩 콘덴서, 및 칩 인덕터(inductors)를 포함한다. 그 중의 일부는 두께(T)가 길이(L) 및 폭(W) 보다 작은 평행 직육면체 형상의 부재이다. 그 전면 및 후면(front and back faces), 즉 두께 방향에서 서로 대향하는 면은 치수적으로 대칭이나 다른 특성을 가진다. 도 1에 도시된 일반적인 미소부품은 두께(T)가 폭(W)보다 작고 길이(L)가 대략 폭(W)의 2배를 갖는 세라믹 기판(1a)을 형성하고, 흑색 저항체(1b)가 기판(1a)의 전면의 중앙부에 파묻히고, 금속 전극(1c)이 기판의 선단면(end faces)을 덮고 있다. 따라서 이 부품의 전면은 대체적으로 흑색이고 단부 및 후면은 세라믹의 백색을 나타낸다.

상기한 부품들을 그 측면이 아니라 그 전면 또는 후면으로 모두 향하게 가로 눕혀 공급하는 것이 바람직하다.

이러한 목적을 위하여, 두개의 다른 수단, 즉 각 부품이 눕혀져서 또는 측면으로 공급되는가를 선별하기 위한 수단, 및 면이 전면(front side) 또는 후면(back side)을 향하는지를 선별하기 위한 수단이 필요하다.

부품의 가로 눕혀짐을 선별하기 위한 한 수단은 공급로(feed path) 상에 차단부재(blocking member)를 보유한다. 즉, 부품의 높이가 두께(T)보다 높다면, 부 품은 측면으로 공급된 것으로 판별되고 공급로 외측으로 배제된다. 그러나 일부 부품들은 두께(T)와 대체로 동일한 폭(W)을 가진다. 이러한 경우, 부품이 눕혀져서 공급되는가 또는 측면으로 공급되는가를 선별하는 것이 어렵다.

전면과 후면 선별수단은 표면(surface)이 수광량에 근거한 전면 또는 후면인지를 선별하기 위하여 각 부품의 표면에 의하여 반사되는 광선을 수신하는 광전센서(photoelectric sensor)를 포함한다. 그러나 수광량이 미소 부품을 위하여 매우 작기 때문에, 전면과 후면을 구별하는 광선량의 한계값을 설정하는 것이 곤란하다.

도 1에 도시된 상기한 미소 부품에 대하여, 전면과 후면이 동일한 표면적 및 현저히 다른 광학 성질을 가지고 있기 때문에, 전면과 후면 사이의 구별은 비교적 쉽다.

그러나 백색이고 반사율이 높지만 작은 표면적을 가지고 있는 측면에 의하여 반사된 광선량이, 흑색이고 반사율이 낮지만 큰 표면적을 가지고 있는 전면에 의하여 반사된 광선량과 그렇게 다르지 않기 때문에 측면으로 눕혀진 부품들은 가로 눕혀지고 전면을 향하는 부품에 혼합될 수 있다. 만약 광선량에 대한 한계값이 상기한 혼합을 방지하기 위하여 매우 엄하게 설정되면, 선택되어야 할 부품, 즉 전면을 향하면서 가로 눕혀진 부품들은 착오에 의하여 배제될 수 있다. 이것은 부품 공급 능력을 저하시킨다.

금속 전극에 의하여 덮혀 있는 선단면(end face)은 높은 반사율을 가지고 있고 그 단부로 눕혀진 부품의 높이와 그 측면으로 눕혀진 부품의 높이 사이에 큰 차이가 있기 때문에 그 단부로 눕혀진 부품은 쉽게 식별될 수 있다.

본 발명의 목적은 상기에서 설명된 타입의 미소부품을 확실하면서도 효율적으로 공급할 수 있는 미소부품 정렬 공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 공급로를 따라 평행 직육면체 형상의 미소부품-여기서 상기 부품은 그 두께가 길이 및 폭 보다 작고 공급로의 단부를 도달할 때까지 정렬되게 배치하도록 특성이 다른 전면과 후면을 가짐-을 공급하는 미소부품 정렬 공급장치에 있어서,

공급로에 있는 각 부품의 전면 및 후면을 선별하기 위한 적어도 하나의 전면 -후면 선별수단과, 각 부품의 가로 눕혀짐 또는 측면으로 눕혀짐을 선별하기 위한 적어도 하나의 가로-눕혀짐 위치 선별수단이, 상기 부품을 단열 및 단층으로 정렬하는 수단의 하류측에 제공되는 것을 특징으로 하는 미소부품 정렬 공급장치가 제공된다.

이러한 배치에 따라, 상기한 유형의 미소부품은 전면(또는 후면)을 모두 위로 향하게 정렬하여 눕혀지게 공급할 수 있다.

본 발명에 따라, 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 공급로상의 공간의 높이를 규제하는 차단부재를 제공하여 그 측면으로 눕혀진 임의의 부품을 배제하기 위한 수단이고, 상기 차단부재가 마이크로미터의 수직으로 이동 가능한 헤드이다. 이러한 배치에 따라, 공급로상의 공간의 높이가 정밀하게 조정될 수 있다.

본 발명에 따라, 상기 적어도 하나의 전면-후면 선별수단 및 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단은 각 부품의 방향이 적정한가 부적정한가를 검출하기 위한 검출 부, 및 상기 검출부에 의하여 부적정한 것으로 판별된 임의의 부품을 압축 공기를 분사함에 의하여 배제하는 배제부를 포함한다.

본 발명에 따라, 상기 검출부는 각 부품의 상면으로 향하게 되고, 각 부품의 상면으로부터 반사되는 광선을 수신하기 위한 광전센서를 구비한다.

만약 각 부품으로부터 수광량이 미리 설정된 한계값 이내이면, 각 부품의 방향이 적정한 것으로 판별하고, 각 부품으로부터 수광량이 상기의 한계값을 초과하면, 각 부품의 방향이 부적절한 것으로 판별한다.

본 발명에 따라, 상기 광전센서를 구비한 전면-후면 선별수단의 하류측에, 상기 광전센서를 구비한 적어도 하나의 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 제공되고, 상기 하류측의 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 광전센서가 부품의 상면으로 향하는 각도가 상류측의 상기 전면-후면 선별수단의 광전센서가 부품의 상면으로 향하는 각도와 다르다.

이러한 배치에 따라, 이러한 두 선별수단은 부품 상면의 표면적의 차이에 따른 각도 차이를 고려하고, 부품 상면의 반사율의 차이에 따른 수광량의 차이에 기초를 둔 다른 식별 감도를 가진다. 이것은 수광량의 한계값 설정을 용이하게 한다.

본 발명에 따라, 상기 광전센서를 구비한 상기 전면-후면 선별수단의 하류측에, 상기 광전센서를 구비한 적어도 하나의 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 배치되고, 상기 하류측의 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 광전센서의 한계값의 범위가 상기 상류측의 상기 전면-후면 선별수단의 광전센서의 한계값의 범위 보다 좁다.

이러한 배치에 따라, 그 측면으로 눕혀진 부품의 수광량이 비록 전면으로 가 로 눕혀진 부품의 수광량과 그렇게 다르지 않을지라도, 미소부품은 정확하고 효율적으로 선별될 수 있다.

본 발명에 따라, 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 하류측에, 또 다른 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 배치된다. 이러한 배치로, 가로 눕혀진 부품과 측면으로 눕혀진 부품 사이의 선별 정도를 증가하는 것이 가능하다. 또 다른 가로-눕혀짐 선별수단으로서, 마이크로미터의 헤드가 차단부재로서 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 목적은 첨부된 도면을 참조하여 나타낸 다음 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

실시예가 도 1 내지 12를 참조하여 설명될 것이다.

도 2 내지 9는 도 1을 참조하여 상기에서 설명된 타입의 미소부품을 다음 공정에 공급하기 위한 제1실시예의 부품 공급장치를 도시한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 부품 공급장치는 방사상으로 외측으로 상승되는 나선상의 통로가 형성된 보울(bowl)(2)을 갖는 진동식 보울 공급장치(feeder)(3)를 포함한다. 보울(2)에서 부품들은 보울(2)(즉, 보울을 반복해서 앞뒤로 비틈에 의하여)을 진동함에 의하여 나선 통로를 따라 방사상으로 외측으로 그리고 위쪽으로 공급된다. 보울(2)의 상부 외측 에지에 공급되는 부품들은 직진 공급장치(5)의 연장된 직선 트로프(trough)(4)로 이동하고 트로프(4)를 세로로 진동함에 의하여 트로프의 배출 단부를 향하여 공급된다. 트로프에 배제되었던 임의의 부품들은 공기식 부품 운반장치(6)를 통하여 보울(2)로 되돌아온다.

보울(2)의 나선 통로는 부품들(1)을 공급장치(5)의 트로프(4)로 이동할 때 단열 및 단층으로 정렬하기 위한 복수의 제한부(restricted portions)(7)를 가지고 있다.

도 4a, 4b에 도시된 바와 같이, 직진 공급장치(5)는 트로프를 따라서 상류로부터 하류까지 각 부품의 전면과 후면을 선별하기 위한 광전센서(8), 각 부품의 가로 눕혀짐을 선별하기 위한 제1수단으로서 광전센서(9), 제2 선별수단으로서 마이크로미터(micrometer)(10)를 가지고 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 광전센서(8,9)는 부품을 트로프(4)의 공급로로 향하도록 하기 위하여 스크류로 고정되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 노즐(12)은 광전센서(8,9)가 제공된 위치에서 공급로의 측벽(11)에 형성된다. 공급로는 측벽으로 약간 아래로 경사져 있어 부품(1)이 측벽과 항상 접촉하고 있는 일측과 함께 공급로를 따라 공급된다. 상기 광전센서(8,9)는 공급로로 이송된 각 부품(1)의 상면으로부터 반사광을 수광한다. 공급로의 부품으로부터 각 센서에 의하여 수광된 광선량이 미리 설정된 한계값 보다 크다면, 공기가 대응 노즐(12)로부터 분사되어 부품을 공급로에 평행하게 연장된 그루브(groove)(13) 아래로 배제한다.

광전센서(9)의 한계값은 광전센서(8)의 한계값 보다 작다. 이것은 허용 가능한 범위가 좁다는 것을 의미한다.

전면의 반사광량과 백색의 후면의 반사광량 사이에 상당한 차이가 있으며 따라서 고 반사율을 가지기 때문에 전면으로 향하는 부품과 후면으로 향하는 부품을 선별하는 수단은 비교적 느슨한(엄하지 않은) 한계값을 가질 수 있어, 후면을 향하 는 부품들이 쉽게 배제될 것이고 전면을 향하는 부품들이 실수로 배제되지 않을 것이다.

부품의 전면에 의하여 반사된 광선량과 더 작은 표면적을 가지지만 전면보다 높은 반사율을 가지고 있는 부품의 측면에 의하여 반사된 광선량 사이에 단지 약간의 차이만이 있기 때문에 가로 눕혀진 부품을 선별하는 수단은 엄격한 한계값을 가진다. 또한 선단에 눕혀진 부품들은 전면-후면 선별수단에 의하여 쉽게 배제될 수 있다.

광전센서(8)는 비교적 큰 각도를 가지는데 반하여 광전센서(9)는 부품의 상면에 대한 각도 및 가로 눕혀진 부품으로부터 반사된 광선량과 그 측면으로 눕혀진 부품으로부터 반사된 광선량의 차이를 증가시키기 위하여 거의 직각으로 설치된다. 이것은 한계값의 설정을 용이하게 한다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 마이크로미터(10)는 그 헤드(10a)의 선단면이 공급로에 평행하게 될 수 있도록 약간 경사져 있다. 마이크로미터(10)의 눈금을 참조하여, 헤드는 정밀하게 위치할 수 있어 헤드(10a)의 선단면과 공급로 사이에 한정된 공간의 높이는 각 부품의 두께(T)와 폭(W) 사이 값으로 정확하게 설정된다.

따라서, 가로 눕혀진 부품만이 헤드(10a) 아래로 통과할 수 있고, 그 측면으로 눕혀진 임의의 다른 부품들은 도 8b에 명백하게 도시된 것과 같은 방식으로 마이크로미터 헤드(10a)에 의하여 공급로로부터 그루브(13) 내로 밀리게 된다. 따라서, 전면쪽으로 가로 눕혀진 부품만이 다음 공정으로 공급된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 공기식 부품 운반장치(6)은 그루브(13)의 일단부 에 형성된 구멍(14)과 통해있는 공급단을 가지고 있는 파이프(15), 및 파이프(15)의 배출단에 접속된 감속용기(16)를 포함한다. 구멍(14)에 삽입된 노즐(17)을 통하여 공기가 파이프 내에 분사된다. 따라서, 그루브(13) 내의 부품들은 구멍(14)을 통하여 파이프(15)로 흡입되고 감속용기(16)로 공급된다. 파이프(15)의 배출단은 용기(16)의 접선 방향으로 용기와 접속된다. 따라서 용기(16)내에 들어간 부품들은 나선식으로 선회하는 동안 보울(2)로 떨어진다.

도 10 내지 12는 제2실시예의 부품 공급장치를 도시한다. 제2실시예는 제1실시예와 정확히 동일한 구성을 가지만, 도 10에 도시된 바와 같이 제1실시예와 다른 보울 공급장치(3) 및 직진 공급장치(5)를 포함하고, 각 부품의 가로 눕혀짐을 선별하는 수단으로서 마이크로미터(18), 및 각 부품의 전면과 후면을 선별하기 위한 광전센서(19)가 순서대로 부품 공급방향을 따라서 부품 공급장치에 제공된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 마이크로미터(18)는 그 헤드(18a)의 선단면이 공급로에 팽행하게 되도록 설치된다. 제1실시예와 동일하게, 마이크로미터(18)의 눈금을 참조하여, 헤드(18a)의 선단면과 공급로 사이의 공간이 정확하게 각 부품의 두께(T)와 폭(W)의 중간 값으로 설정되도록 헤드(18)가 정교하게 이동한다. 따라서, 가로 눕혀진 부품만이 헤드(18a) 아래로 통과할 있고, 임의의 다른 부품들은 공급로로부터 그루브(13)내로 밀리어 배제된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 광전센서(19)가 공급로를 향하여 경사져 있다. 제1실시예의 광전센서(8)와 같이, 공급로에 공급된 각 부품(1)의 상면으로부터 반사된 광선량이 미리 설정된 한계값 보다 크다면, 부품을 그루브(13) 내로 배제하도 록 공기가 노즐(20)로부터 분사된다. 이 위치에 공급된 부품들은 일부만이 후면을 향하고 모두 가로 눕혀져 있기 때문에, 센서(19)의 한계값은 비교적 넓은 허용 범위를 가진 큰 값으로 설정된다.

각 실시예의 부품 공급장치는 각 부품의 하나의 전면-후면 선별수단을 가지고 있다. 그러나 2이상의 선별수단이 단계적으로 더 엄격하게 전면과 후면을 선별하기 위하여 제공될 수 있다. 만약 부품 공급장치가 각 부품의 복수의 전면-후면 선별수단 및 하나의 가로-눕혀짐 선별수단을 가지거나, 또는 각 부품의 하나의 전면-후면 선별수단 및 복수의 가로-눕혀짐 선별수단을 가지고 있다면, 복수의 수단이 반드시 연속하여 배치되지 않아도 된다. 즉, 하나의 수단이 복수의 수단 중의 인접한 수단 사이에 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 배치로, 두께가 그 폭 및 길이 보다 작으며 대체적으로 평행 직육면체 형상의 미소부품을 모두 전면 또는 후면 쪽을 향하면서 가로 눕혀진 위치로 공급하는 것이 가능하다.

Claims

공급로를 따라 평행 직육면체 형상의 미소부품-여기서 상기 부품은 두께가 그 길이 및 폭 보다 작고 공급로의 단부를 도달할 때까지 정렬되게 배치하도록 특성이 다른 전면과 후면(front and back sides)을 가짐-을 공급하는 미소부품 정렬 공급장치에 있어서,

공급로에 있는 각 부품의 전면 및 후면을 선별하기 위한 적어도 하나의 전면-후면 선별수단과, 각 부품의 가로 눕혀짐 또는 측면으로 눕혀짐을 선별하기 위한 적어도 하나의 가로-눕혀짐 위치 선별수단이, 상기 부품을 단열 및 단층으로 정렬하는 수단의 하류측에 제공되는 것을 특징으로 하는 미소부품 정렬 공급장치.
제1항에 있어서, 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 공급로상의 공간의 높이를 규제하는 차단부재를 제공하여 그 측면으로 눕혀진 임의의 부품을 배제하기 위한 수단이고, 상기 차단부재가 마이크로미터의 수직으로 이동 가능한 헤드인 것을 특징으로 하는 미소부품 정렬 공급장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전면-후면 선별수단 및 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단은 각 부품의 방향이 적정한가 부적정한가를 검출하기 위한 검출부, 및 상기 검출부에 의하여 부적정한 것으로 판별된 임의의 부품을 압축 공기를 분사함에 의하여 배제하는 배제부를 포함하는 미소부품 정렬 공급장 치.
제3항에 있어서, 상기 검출부는 각 부품의 상면으로 향하게 되고, 각 부품의 상면으로부터 반사되는 광선을 수신하기 위한 광전센서를 구비하고,

각 부품으로부터 수광량이 미리 설정된 한계값 이내이면, 각 부품의 방향이 적정한 것으로 판별하고, 각 부품으로부터 수광량이 상기의 한계값을 초과하면, 각 부품의 방향이 부적절한 것으로 판별하는 미소부품 정렬 공급장치.
제4항에 있어서, 상기 광전센서를 구비한 전면-후면 선별수단의 하류측에, 상기 광전센서를 구비한 적어도 하나의 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 제공되고, 상기 하류측의 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 광전센서가 부품의 상면으로 향하는 각도가 상류측의 상기 전면-후면 선별수단의 광전센서가 부품의 상면으로 향하는 각도와 다른 미소부품 정렬 공급장치.
제4항에 있어서, 상기 광전센서를 구비한 상기 전면-후면 선별수단의 하류측에, 상기 광전센서를 구비한 적어도 하나의 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 배치되고, 상기 하류측의 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 광전센서의 한계값의 범위가 상기 상류측의 상기 전면-후면 선별수단의 광전센서의 한계값의 범위 보다 좁은 미소부품 정렬 공급장치.
제5항에 있어서, 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 하류측에, 또 다른 가로-눕혀짐 위치 선별수단이 배치되는 미소부품 정렬 공급장치.
제7항에 있어서, 상기 하류측의 또 다른 가로-눕혀짐 위치 선별수단은 광전센서를 구비하고, 상기 광선센서가 부품의 상면으로 향하는 각도가 상류측의 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 광전센서가 부품의 상면으로 향하는 각도와 다른 미소부품 정렬 공급장치.
제7항에 있어서, 상기 하류측의 또 다른 가로-눕혀짐 위치 선별수단은 광전센서를 구비하고, 상기 광전센서의 한계값의 범위가 상류측의 상기 가로-눕혀짐 위치 선별수단의 광전센서의 한계값의 범위 보다 좁은 미소부품 정렬 공급장치.