KR102605235B1 - 에어 분사 기구 및 파츠 피더 - Google Patents

Abstract

압축 공기의 유량이나 압력을 디지털 관리 가능하고, 또한 작업 효율의 저하를 방지할 수 있는 에어 분사 기구를 제공하기 위해, 에어 분사 기구(1)는 복수의 워크(W)를 향하여 순차적으로 압축 공기를 분사하는 것이며, 압축 공기원(11)에 접속되며, 개폐량을 연속적으로 변경 가능한 2포트 밸브(3)를 갖는 유량 조정 수단(3A)과, 워크(W)의 종류에 적합한 파라미터를 출력하는 상위 컨트롤러(4)와, 상위 컨트롤러(4)가 출력한 파라미터에 대응하는 인가 전압에 기초하여, 2포트 밸브(3)의 개폐량을 비례 제어하는 압전 밸브 드라이버(5)를 구비하도록 구성된다.

Description

에어 분사 기구 및 파츠 피더

본 발명은 압축 공기의 유량이나 압력을 디지털 제어 가능한 에어 분사 기구 및 파츠 피더에 관한 것이다.

종래부터 반송로 상에서 전자 부품 등의 워크(칩)의 자세 판별을 행하여, 부적절한 자세의 워크를 반송로 상으로부터 배제 또는 반송로 상에서 반전시켜 자세 교정하면서, 그 이외의 적정 자세의 워크를 소정의 공급처에 반송 가능한 파츠 피더가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1).

이러한 종류의 파츠 피더에서는, 예를 들어 도 7에 도시한 바와 같이, 압축 공기원(11)에 접속되는 레귤레이터(12)와, 레귤레이터(12)의 하류에 배치되는 3포트 밸브(700)와, 3포트 밸브(700)의 하류에 배치되는 체크 밸브를 구비한 니들 밸브(스피드 컨트롤러, 이하 「스피컨」이라고도 기재함)(50)를 구비하는 에어 분사 기구(15)를 적용하여, 부적절한 자세의 워크 W(불량 워크 W')의 배제 또는 자세 교정을 행하는 것이 통례이다.

레귤레이터(12)는 압축 공기원(11)으로부터 공급되는 압축 공기의 압력을 일정하게 조정(감압)하는 것이다.

3포트 밸브(700)는 레귤레이터(12)의 출구에 통하는 제1 포트(107a)와, 체크 밸브를 구비한 니들 밸브(50)를 통해 파츠 피더(2)의 에어 급배로(21)에 통하는 제2 포트(107b)와, 대기 영역에 통하는 제3 포트(107c)를 구비한다. 3포트 밸브(700)는 비통전 시에 있어서, 스풀(170) 내의 통로(171)를 통해 제2 포트(107b)와 제3 포트(107c)를 연통시킴과 함께, 제1 포트(107a)와 제2 포트(107b)를 차단하여, 레귤레이터(12)로부터 공급되는 압축 공기를 제1 포트(107a) 부근에서 폐지한다. 한편, 통전 시에서는 스풀(170)이 변위되고, 스풀(170) 내의 통로(173)를 통해 제1 포트(7a)와 제2 포트(107b)를 연통시켜, 레귤레이터(12)로부터 공급되는 압축 공기를 체크 밸브를 구비한 니들 밸브(이하 간단히 「니들 밸브」라고도 기재함)(50)에 공급한다.

체크 밸브를 구비한 니들 밸브(50)는 압축 공기의 유량을 조정하고, 소정 유량의 압축 공기를 파츠 피더(2)의 에어 급배로(21)에 공급한다. 또한, 체크 밸브를 구비한 니들 밸브(50)는 3포트 밸브(700)에의 통전이 OFF로 전환되어, 압축 공기의 역방향의 흐름이 발생한 경우에, 체크 밸브(51)측에서 자유류를 발생시켜, 3포트 밸브(700)를 향하여 압축 공기를 흐르게 할 수 있다.

이와 같은 에어 분사 기구(15)를 사용하는 파츠 피더(2)에서는, 센서(65)에 의해 워크 W를 검지함과 함께, 판정 기능을 구비한 센서 증폭기(68)로부터, 불량 워크 W'가 소정의 처리 위치 P에 도달하는 타이밍에 신호가 출력되고, 3포트 밸브(700)의 전자 솔레노이드(172)에 전압을 인가하여 3포트 밸브(700)를 개폐(ONㆍOFF)시켜 에어 급배로(21)로부터 처리 위치 P에 있는 불량 워크 W'에 압축 공기를 분사하고, 그것에 의해 불량 워크 W'를 반송로(20) 상으로부터 배제, 혹은 반송로(20) 상에서 반전시킬 수 있다.

일본 특허 공개 제2015-30566호 공보

그런데, 파츠 피더(2)에서는, 워크 W의 사이즈에 따라, 반전 또는 배제에 최적인 압축 공기의 유량이나 압력이 상이하므로, 대상으로 되는 워크 W 및 3포트 밸브(700)의 개방 시간에 매치한 유량 및 압력으로 되도록 니들 밸브(50)를 조정하는 것이 고려된다.

이때, 니들 밸브(50)의 조정에서는, 다이얼식 스피드 컨트롤러나, 유량 센서 또는 압력 센서를 사용하여, 디지털 관리에 의한 재현 가능한 것으로 하는 것이 바람직하지만, 미세한 조정을 위해, 다이얼식 스피드 컨트롤러로는 적절하게 다 조정할 수 없다. 또한, 근년의 워크 W의 미소화에 수반하여, 최적의 압축 공기의 유량이나 압력도 미소화(저하)되고 있어, 유량 센서나 압력 센서로는 측정값이 너무 작아 정확하게 검지할 수 없다(유량 센서나 압력 센서 등에서의 센싱이 어렵다).

그 때문에, 대상으로 되는 워크 W의 움직임에 의한 현합 맞춤을 행하기 위해 니들 밸브(50)를 수동에 의해 조정하는 것이 일반적이지만, 수동으로 미세 조정을 행하면, 감각으로 조정하게 되므로 동일 설정으로의 재현성이 낮다. 그 때문에, 워크 W의 품종마다 니들 밸브(50)를 재조정해도, 원래의 설정값으로는 되돌릴 수 없어, 압축 공기의 유량이나 압력을 정확하게 관리할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 복수 종류(품종)의 워크 W를 동일한 파츠 피더(2)에 의해 공급하는 다품종 대응이 있지만, 에어 분사 기구(15)를 적용하는 구성에서는, 반송하는 워크 W의 품종을 변경할 때마다, 미리 품종마다 조정한 니들 밸브(50)로 교환하거나, 그때마다 니들 밸브(50)를 재조정할 필요가 있어, 작업 효율이 나쁘다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 과제를 유효하게 해결하는 것을 목적으로 하고 있으며, 압축 공기의 유량이나 압력을 디지털 관리 가능하고, 또한 작업 효율의 저하를 방지할 수 있는 에어 분사 기구 및 파츠 피더를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여, 다음과 같은 수단을 강구한 것이다.

즉, 본 발명의 에어 분사 기구는, 복수의 피분사물을 향하여 순차적으로 압축 공기를 분사하는 것이며, 압축 공기원에 접속되며, 개폐량을 연속적으로 변경 가능한 전환 밸브를 갖는 유량 조정 수단과, 피분사물의 종류에 적합한 파라미터를 출력하는 파라미터 출력 수단과, 상기 파라미터에 대응하는 인가 전압 또는 인가 전류에 기초하여, 상기 전환 밸브의 개폐량을 비례 제어하는 비례 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성이면, 파라미터 출력 수단으로부터 출력되는 파라미터에 기초하여, 유량 조정 수단이 갖는 전환 밸브에의 인가 전압 또는 인가 전류가 설정되고, 그 인가 전압 또는 인가 전류로 비례 제어 수단에 의해 전환 밸브의 개폐량을 비례 제어할 수 있으므로, 전환 밸브로부터 출력되는 압축 공기의 유량이나 압력을 피분사물의 종류에 적합한 것으로 설정할 수 있다. 그 때문에, 전환 밸브로부터 출력되는 압축 공기의 유량을 적절하게 미세 조정할 수 있음과 함께, 동일 설정으로의 재현성을 갖고, 에어 분사 기구로부터 분사되는 압축 공기의 유량이나 압력을 정확하게 디지털 관리할 수 있다. 또한, 다품종 대응의 경우에, 반송시키는 피분사물의 종류를 변경할 때마다, 상이한 설정이 이루어진 전환 밸브로 교체할 필요가 없어, 작업 효율의 저하를 방지할 수 있다.

특히, 압축 공기의 분사의 응답성을 양호하게 하기 위해서는, 상기 전환 밸브가, 압전 밸브인 것이 적합하다.

특히, 반송로를 따라서 반송되는 워크 중 불량 워크에 소정의 처리 위치에서 압축 공기를 분사하는 파츠 피더에 적용되는 경우에, 워크의 종류에 적합한 유량이나 압력의 압축 공기를 적절한 타이밍에 불량 워크에 분사하기 위해서는, 불량 워크가 상기 처리 위치에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단을 구비함과 함께, 상기 파라미터 출력 수단이, 반송시키는 워크의 종류에 적합한 파라미터를 출력하도록 구성되고, 상기 비례 제어 수단은, 상기 타이밍 취득 수단이 구한 타이밍에, 상기 파라미터에 대응하는 전압을 상기 전환 밸브에 인가하도록 구성되는 것이 바람직하다.

혹은, 불량 워크가 상기 처리 위치에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단을 구비함과 함께, 상기 파라미터 출력 수단이, 반송시키는 워크의 종류에 관한 데이터를 입력 가능한 입력부를 갖고, 상기 입력부에 입력된 데이터에 기초하여 상기 파라미터를 생성하여 출력하도록 구성되고, 상기 비례 제어 수단은, 상기 타이밍 취득 수단이 구한 타이밍에, 상기 파라미터에 대응하는 전압을 상기 전환 밸브에 인가하도록 구성되는 것이 바람직하다.

압축 공기를 분사하기 위해서는, 상기 전환 밸브가, 압축 공기원에 통하는 제1 포트와, 상기 반송로에 형성되는 에어 급배로에 통하는 제2 포트를 적어도 구비하고, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 연통 상태로 하는 연통 위치와, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 비연통 상태로 하는 비연통 위치 사이에서 전환 가능한 2포트 이상의 전환 밸브인 것이 필요하다. 특히, 압축 공기의 하강을 빠르게 하여 압축 공기의 분사의 응답성을 한층 더 양호하게 하기 위해서는, 상기 전환 밸브가, 대기 영역에 통하는 제3 포트를 더 구비하고, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 연통시키는 연통 위치와, 상기 제2 포트와 상기 제3 포트를 연통시키는 비연통 위치로서의 대기 개방 위치 사이에서 전환 가능한 3포트의 전환 밸브인 것이 적합하다.

또한, 분사되는 압축 공기의 유량이나 압력을 정확하게 디지털 관리할 수 있음과 함께, 다품종 대응의 경우에 작업 효율의 저하를 방지할 수 있는 파츠 피더를 실현하기 위해서는, 상기 에어 분사 기구를 사용하여, 반송로를 따라서 반송되는 불량 워크에 압축 공기를 분사하여, 당해 불량 워크를 상기 반송로로부터 배제 혹은 상기 반송로 상에서 반전시켜 자세 변경하도록 구성되는 것이 적합하다.

이상, 설명한 본 발명에 따르면, 하나의 전환 밸브에 의해 압축 공기의 유량이나 압력을 미세 조정할 수 있음과 함께, 동일 설정으로의 재현성을 갖고, 분사되는 압축 공기의 유량이나 압력을 정확하게 디지털 관리 가능하고, 또한 다품종 대응의 경우에 피반송물의 종류마다 상이한 설정이 이루어진 전환 밸브로 교환할 필요가 없어, 작업 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 에어 분사 기구 및 파츠 피더를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 에어 분사 기구를 파츠 피더에 적용한 상태에서 도시하는 모식도.
도 2는 압축 공기의 분사 시의 에어 분사 기구를 부분적으로 도시하는 모식도.
도 3은 본 발명의 변형예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 7은 종래의 구성을 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 일 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태인 에어 분사 기구(1)는 파츠 피더(2)에 적용된다. 파츠 피더(2)는 반송로(20)를 따라서 복수의 피반송물로서의 워크 W를 반송하는 것이며, 반송되는 워크 W를 촬상하는 카메라(65)에 의해 얻어지는 화상 데이터에 기초하여 워크 W의 자세 등을 판별하여 양부를 판별하고, 불량으로 판별된 불량 워크 W'를 카메라(65)보다도 반송 방향 하류측에 설정된 처리 위치 P에서 반송로(20) 상으로부터 배제 또는 반송로(20) 상에서 반전시켜 자세 교정하는 것이다. 반송로(20)에는 에어 급배로(21)가 측벽(20a)을 관통하여 형성되어 있고, 에어 분사 기구(1)는 에어 급배로(21)를 통해 처리 위치 P를 향하여 압축 공기를 분사하지만, 이때, 본 실시 형태에서는, 반송시키는 워크 W의 종류, 구체적으로는 워크 W의 품종에 적합한 유량이나 압력의 압축 공기로 불량 워크 W'를 처리한다.

에어 분사 기구(1)는 에어 회로(10)와, 상위 컨트롤러(4)와, 화상 처리 장치(6)와, 압전 밸브 드라이버(5)를 구비한다.

에어 회로(10)는 압축 공기원(11)(공장 설비)에 접속되며, 압축 공기원(11)으로부터 공급된 압축 공기를 일정값으로 감압하는 레귤레이터(12)와, 레귤레이터(12)의 하류에 배치되며, 레귤레이터(12)에 의해 감압된 압축 공기의 유량을 조정하는 2포트 밸브(3)를 구비한다. 압축 공기원(11)과 레귤레이터(12)는 제1 에어 배관 경로(13a)에 의해 접속되고, 레귤레이터(12)와 2포트 밸브(3)는 제2 에어 배관 경로(13b)에 의해 접속되고, 2포트 밸브(3)와 에어 급배로(21)는 제3 에어 배관 경로(13c)에 의해 접속된다. 본 실시 형태에서는 2포트 밸브(3)가 유량 조정 수단(3A)을 구성한다.

전환 밸브로서의 2포트 밸브(3)는 제2 에어 배관 경로(13b) 즉 레귤레이터(12)의 출구에 통하는 제1 포트(3a)와, 제3 에어 배관 경로(13c) 즉 파츠 피더(2)의 에어 급배로(21)에 통하는 제2 포트(3b)를 구비한다. 2포트 밸브(3)는 제1 포트(3a) 및 제2 포트(3b)를 각각 폐지시키는 도 1에 도시한 비연통 위치로서의 폐색 위치 L과, 작동부(30)의 전환부(33)를 통해 제1 포트(3a)와 제2 포트(3b)를 내부에서 연통시키는 도 2에 도시한 연통 위치 R 사이에서 전환 가능하게 구성된다.

이 전환은, 2포트 밸브(3)에 구비되는 전기적 입력부(32)에의 통전(전압 인가)에 의해, 작동부(30)가 변위됨으로써 행해지며, 전기적 입력부(32)에의 비통전 시에는, 도 1에 도시한 폐색 위치 L로 되어, 레귤레이터(12)로부터 2포트 밸브(3)에 공급된 압축 공기가 제1 포트(3a) 부근에서 폐지된다. 한편, 전기적 입력부(32)에의 통전 시에는, 작동부(30)가 변위되어 도 2에 도시한 연통 위치 R로 되어, 레귤레이터(12)로부터 공급된 압축 공기를 제1 포트(3a)로부터 입력시키고 전환부(33)를 통해 제2 포트(3b)로부터 출력시켜, 에어 급배로(21)에 급기한다. 이에 의해 에어 급배로(21)로부터 처리 위치 P를 향하여 압축 공기가 분사된다. 그리고, 전기적 입력부(32)에의 통전이 정지되면, 작동부(30)가 원래의 위치를 향하여 변위되어 도 1에 도시한 폐색 위치 L로 되돌아가, 에어 분사 회로(10)로부터의 분사가 정지된다.

또한, 작동부(30)의 변위량 즉 2포트 밸브(3)의 개폐량(개방량)은 전기적 입력부(32)에 인가되는 전압에 따라서 연속적으로 변경 가능하고, 인가 전압에 대하여 개폐량이 일의적으로 결정되므로, 에어 급배로(21)로부터 공급되는 압축 공기의 유량 및 압력을 미세 조정할 수 있다. 또한, 2포트 밸브(3)는 구동원에 피에조 소자를 사용한 밸브인 압전 밸브이며, 예를 들어 전자 밸브나 비례 밸브에 비해 전압이 인가되고 나서의 응답성이 빠르다(고속 응답).

파라미터 출력 수단으로서의 상위 컨트롤러(4)는 워크 W의 종류, 구체적으로는 워크 W의 품종에 적합한 드라이버 설정의 다양한 파라미터를 유지하고 있고, 반송로(20)에서 반송시키는 워크 W의 품종에 최적인 파라미터를 화상 처리 장치(6)에 출력한다.

화상 처리 장치(6)는 상위 컨트롤러(4)로부터 출력된 파라미터를 압전 밸브 드라이버(5)의 통신 입출력부(51)에 송신하는 드라이버 설정부(64)와, 카메라(65)를 사용하여 얻어진 화상 데이터를 처리하는 화상 처리부(61)와, 화상 처리부(61)에서 처리한 데이터에 기초하여 워크 W의 자세 등의 양부를 판별하는 화상 판별부(62)와, 화상 판별부(62)가 불량이라고 판별한 워크 W인 불량 워크 W'가 처리 위치 P에 도달하는 타이밍에 관한 데이터(타이밍 데이터)를 배제 반전 지령으로서 압전 밸브 드라이버(5)의 지령 입력부(54)에 출력하는 지령부(63)를 구비한다. 불량 워크 W'가 처리 위치 P에 도달하는 타이밍은, 예를 들어 상기 화상 데이터를 사용하여 산출되는 불량 워크 W'의 반송 속도 등으로부터 구해지고, 화상 처리 장치(6)는 불량 워크 W'가 처리 위치 P에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단으로서도 기능한다.

비례 제어 수단으로서의 압전 밸브 드라이버(5)는 통신 입출력부(51)를 통해 파라미터가 입력되면, 파라미터마다의 비례 제어에 관한 다양한 데이터, 예를 들어 파라미터마다의 인가 전압을 미리 유지하는 인가 전압 설정부(53)로부터 대응하는 인가 전압을 인출하여, 2포트 밸브(3)에의 인가 전압(비례 제어)을 설정한다. 마찬가지로, 인가 전압 설정부(53)를 통해, 지령 입력부(54)의 신호에 대해 동기 출력ㆍ원샷 출력의 전환, 상승, 하강 등의 전압 출력 파형의 설정, 원샷 펄스 시간의 설정, 지령 입력부(54)나 2포트 밸브(3)의 기구에 맞춘 노멀 클로즈ㆍ노멀 오픈의 전환 등도 파라미터마다 설정한다.

또한, 압전 밸브 드라이버(5)는 지령 입력부(54)를 통해 지령부(63)로부터 입력된 타이밍 데이터에 기초하여, 출력 제어부(55) 및 전압 출력 회로(56)를 통해, 인가 전압 설정부(53)에서 설정된 전압을 2포트 밸브(3)의 전기적 입력부(32)에 인가한다. 이와 같이 동일한 품종의 워크 W가 반송되고 있는 동안은, 압축 공기의 분사마다 인가 전압의 피드백 제어를 행하지 않고, 인가 전압을 미리 정해 놓음으로써, 분사의 응답성을 빠르게 할 수 있다.

이와 같은 구성에서는, 워크 W의 반송이 개시되면, 상위 컨트롤러(4)로부터 워크 W의 품종에 적합한 파라미터가 드라이버 설정부(64)를 통해 압전 밸브 드라이버(5)에 출력되고, 인가 전압 설정부(53)에서 워크 W의 품종에 최적인 인가 전압 등이 설정된다. 화상 처리 장치(6)는 카메라(65)를 사용하여 얻은 화상 데이터에 기초하여 화상 판정부(62)에서 워크 W의 자세 등의 양부를 판별함과 함께 불량 워크 W'가 처리 위치 P에 도달하는 타이밍을 구하고, 지령부(63)를 통해 타이밍 데이터를 압전 밸브 드라이버(5)에 출력한다. 압전 밸브 드라이버(5)는 타이밍 데이터가 지령 입력부(54)를 통해 입력될 때마다, 인가 전압 설정부(53)에서 설정된 원샷 펄스 시간 동안, 인가 전압을 2포트 밸브(3)의 전기적 입력부(32)에 부여한다. 또는, 동기 출력으로 설정되어 있는 경우에는, 화상 처리 장치(6)의 지령부(63)로부터 신호가 출력되고 있는 동안, 인가 전압을 입력부(32)에 부여한다.

2포트 밸브(3)는 인가 전압에 따라서 작동부(30)가 연속적으로 변위되어, 워크 W의 품종에 최적인 유량 및 압력으로 압축 공기를 출력시킨다. 2포트 밸브(3)로부터 출력된 압축 공기는, 에어 급배로(21)를 통해 불량 워크 W에 도달하여, 불량 워크 W를 반송로(20) 상으로부터 적절하게 배제 또는 반송로(20) 상에서 적절하게 반전시켜 자세 변경시킨다. 이와 같이 워크 W의 품종에 최적인 유량 및 압력으로 압축 공기를 분사함으로써, 예를 들어 파츠 피더(2)의 정렬 능력을 적합한 상태로 유지할 수 있다.

이상과 같이 본 실시 형태의 에어 분사 기구(1)는, 복수의 피분사물로서의 워크 W를 향하여 순차적으로 압축 공기를 분사하는 것이며, 압축 공기원(11)에 접속되며, 개폐량을 연속적으로 변경 가능한 전환 밸브로서의 2포트 밸브(3)를 갖는 유량 조정 수단(3A)과, 워크 W의 종류, 구체적으로는 품종에 적합한 파라미터를 출력하는 파라미터 출력 수단으로서의 상위 컨트롤러(4)와, 파라미터에 대응하는 인가 전압에 기초하여, 2포트 밸브(3)의 개폐량을 비례 제어하는 비례 제어 수단으로서의 압전 밸브 드라이버(5)를 구비하도록 구성된다.

이와 같은 구성이면, 상위 컨트롤러(4)로부터 출력되는 파라미터에 기초하여, 유량 조정 수단(3A)이 갖는 2포트 밸브(3)에의 인가 전압이 설정되고, 그 인가 전압으로 압전 밸브 드라이버(5)에 의해 2포트 밸브(3)의 개폐량을 비례 제어할 수 있으므로, 2포트 밸브(3)로부터 출력되는 압축 공기의 유량이나 압력을 워크 W의 품종에 적합한 것으로 설정할 수 있다. 그 때문에, 2포트 밸브(3)로부터 출력되는 압축 공기의 유량을 적절하게 미세 조정할 수 있음과 함께, 동일 설정으로의 재현성을 갖고, 에어 분사 기구(1)로부터 분사되는 압축 공기의 유량이나 압력을 정확하게 디지털 관리할 수 있다. 또한, 다품종 대응(다품종 공용 파츠 피더 시)의 경우에, 반송시키는 워크 W의 품종을 변경할 때마다, 상이한 설정이 이루어진 2포트 밸브(3)로 교체할 필요가 없어, 전환 작업을 효율화할 수 있고, 작업 효율의 저하를 방지할 수 있다.

특히, 2포트 밸브(3)가 압전 밸브이기 때문에, 압축 공기의 분사의 응답성을 양호하게 할 수 있다.

또한, 반송로(20)를 따라서 반송되는 워크 W 중 불량 워크 W'에 소정의 처리 위치 P에서 압축 공기를 분사하는 파츠 피더(2)에 적용되는 것이며, 불량 워크 W'가 처리 위치 P에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단으로서의 화상 처리 장치(6)를 구비함과 함께, 상위 컨트롤러(4)가, 반송시키는 워크 W의 품종에 적합한 파라미터를 출력하도록 구성되고, 압전 밸브 드라이버(5)는 화상 처리 장치(6)가 구한 타이밍에, 파라미터에 대응하는 전압을 2포트 밸브(3)에 인가하도록 구성되기 때문에, 상위 컨트롤러(4)로부터 출력되는 파라미터에 기초하여 2포트 밸브(3)의 개폐량을 비례 제어할 수 있고, 압전 밸브 드라이버(5)에 의해, 워크 W의 품종에 적합한 유량 및 압력의 압축 공기를 적절한 타이밍에 불량 워크 W'에 분사하는 것이 가능해진다.

전환 밸브는, 압축 공기원(11)에 통하는 제1 포트(3a)와, 반송로(20)에 형성되는 에어 급배로(21)에 통하는 제2 포트(3b)를 구비하고, 제1 포트(3a)와 제2 포트(3b)를 연통 상태로 하는 연통 위치 R과, 제1 포트(3a)와 제2 포트(3b)를 비연통 상태로 하는 비연통 위치로서의 폐색 위치 L 사이에서 전환 가능한 2포트 밸브(3)이도록 2포트 이상의 전환 밸브인 것이 필요하다. 또한 후술하는 바와 같이, 상기 전환 밸브가, 대기 영역에 통하는 제3 포트 밸브를 더 구비하고, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 연통시키는 연통 위치와, 상기 제2 포트와 상기 제3 포트를 연통시키는 비연통 위치로서의 대기 개방 위치로 전환 가능한 3포트의 전환 밸브임으로써, 압축 공기의 압력의 하강을 빠르게 하여 압축 공기의 분사의 응답성을 한층 더 양호하게 한다.

또한, 파츠 피더(2)는 본 실시 형태의 에어 분사 기구(1)를 사용하여, 반송로(20)를 따라서 반송되는 불량 워크 W'에 압축 공기를 분사하여, 당해 불량 워크 W'를 반송로(20)로부터 배제 혹은 반송로(20) 상에서 반전시켜 자세 변경하도록 구성되기 때문에, 하나의 2포트 밸브(3)를 사용하여 분사되는 압축 공기의 유량이나 압력을 미세 조정 가능하고, 동일 설정으로의 재현성을 갖고, 분사되는 압축 공기의 유량 및 압력을 정확하게 관리할 수 있음과 함께, 다품종 대응의 경우에, 반송시키는 워크 W의 품종을 변경할 때마다, 상이한 설정이 이루어진 2포트 밸브(3)로 교환할 필요가 없어, 작업 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 각 부의 구체적인 구성은, 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 이하, 전술한 구성과 마찬가지의 것에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

예를 들어, 본 실시 형태에서는 상위 컨트롤러(4)로부터 워크 W의 품종마다 상이한 파라미터가 출력되었지만, 도 3에 도시한 바와 같이, 상위 컨트롤러(4)로부터 반송시키는 워크 W의 품종 데이터가 출력되는 구성이어도 된다(상위 컨트롤러(4)는 품종 지정만). 이 경우, 화상 처리 장치(6)가 품종 데이터마다 적합한 파라미터를 유지하는 파라미터 설정부(66)를 구비하고, 파라미터 설정부(66)에 의해, 상위 컨트롤러(4)로부터 출력된 품종 데이터에 적합한 파라미터를 드라이버 설정부(64)를 통해 압전 밸브 드라이버(5)에 출력하는 구성으로 하는 것이 고려된다. 또한, 이 구성에서는, 화상 처리 장치(6)가 파라미터 출력 수단을 구성한다.

또한, 상위 컨트롤러(4)로부터 파라미터를 출력하는 구성에 한정되지 않고, 도 4에 도시한 바와 같이, 압전 밸브 드라이버(5)가 구비하는 입력부로서의 설정 입력부(52)로부터, 반송시키는 워크 W의 품종에 관한 데이터를 수동으로 입력 가능하게 하고(패널 입력), 설정 입력부(52)에 입력된 데이터로부터 품종마다 적합한 파라미터를 생성하고, 인가 전압 설정부(53)에서 인가 전압 등을 설정하는 구성으로 해도 된다. 또한, 이 구성에서는, 압전 밸브 드라이버(5)가 파라미터 출력 수단을 구성한다. 또한, 카메라(65) 및 화상 처리 장치(6) 대신에, 센서(67) 및 판정 기능을 구비한 센서 증폭기(68)를 사용하는 구성이어도 된다. 도 4에 도시한 구성에서는, 센서(67)가 워크 W를 검지함과 함께, 센서(67)의 검지 결과에 기초하여, 불량 워크 W'가 처리 위치 P에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단으로서의 센서 증폭기(68)가 배제 반전 지령을 지령 입력부(54)에 출력하도록 구성되고, 배제 반전 지령이 지령 입력부(54)에 입력될 때마다, 인가 전압 설정부(53)를 통해 설정된 인가 전압이 2포트 밸브(3)에 인가된다.

이와 같이, 반송로(20)를 따라 반송되는 불량 워크 W'에 소정의 처리 위치 P에서 압축 공기를 분사하는 파츠 피더(2)에 적용되는 것이며, 불량 워크 W'가 처리 위치 P에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단으로서의 센서 증폭기(68)를 구비함과 함께, 파라미터 출력 수단으로서의 압전 밸브 드라이버(5)가, 반송시키는 워크 W의 품종에 관한 데이터를 입력 가능한 입력부로서의 설정 입력부(52)를 갖고, 설정 입력부(52)에 입력된 데이터에 기초하여 상기 파라미터를 생성하여 출력하도록 구성되고, 압전 밸브 드라이버(5)는, 센서 증폭기(68)가 구한 타이밍에, 상기 파라미터에 대응하는 전압을 2포트 밸브(3)에 인가하도록 구성되기 때문에, 설정 입력부(52)에 입력된 데이터에 기초하여 2포트 밸브(3)의 개폐량을 비례 제어할 수 있음과 함께, 압전 밸브 드라이버(5)에 의해, 워크 W의 품종에 적합한 유량이나 압력의 압축 공기를 적절한 타이밍에 불량 워크 W'에 분사하는 것이 가능해진다.

또한, 도 4에 도시한 구성에 있어서, 판정 기능을 구비한 센서 증폭기(68) 대신에, 판정 기능을 갖지 않는 센서 증폭기 및 프로그래머블 컨트롤러를 사용해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는 유량 조정 수단(3A)이 갖는 전환 밸브로서 2포트 밸브(3)가 사용되었지만, 도 5에 도시한 바와 같은 3포트 밸브(7)가 사용되어도 된다. 혹은, 4포트 이상의 밸브가 사용되어도 된다.

3포트 밸브(7)는 제2 에어 배관 경로(13b) 즉 레귤레이터(12)의 출구에 통하는 제1 포트(7a)와, 제3 에어 배관 경로(13c) 즉 파츠 피더(2)의 에어 급배로(21)에 통하는 제2 포트(7b)와, 대기 영역에 통하는 제3 포트(7c)를 구비한다. 3포트 밸브(7)는 전기적 입력부(32)에의 통전 시에, 작동부(70)의 전환부(73)를 통해 제1 포트(7a)와 제2 포트(7b)를 내부에서 연통시키는 도 5의 (b)에 도시한 연통 위치 R과, 전기적 입력부(32)에의 비통전 시에, 작동부(70)의 전환부(71)를 통해 제2 포트(7b)와 제3 포트(7c)를 내부에서 연통시킴과 함께 제1 포트(7a)와 제2 포트(7b)를 비연통 상태로 하는 동 도의 (a)에 도시한 비연통 위치로서의 대기 개방 위치 N 사이에서 전환 가능하게 구성된다.

도 5의 (a)에 도시한 대기 개방 위치 N에서는, 레귤레이터(12)로부터 3포트 밸브(7)에 공급된 압축 공기가 제1 포트(7a) 부근에서 폐지됨과 함께, 제2 포트(7b)가 대기 개방된다. 한편, 동 도의 (b)에 도시한 연통 위치 R에서는, 레귤레이터(12)로부터 공급된 압축 공기를 제1 포트(7a)로부터 입력시키고 전환부(73)를 통해 제2 포트(7b)로부터 출력시켜, 에어 급배로(21)에 급기한다. 이에 의해 에어 급배로(21)로부터 처리 위치 P를 향하여 압축 공기가 분사된다.

그리고, 전기적 입력부(32)에의 통전이 정지되면, 작동부(70)가 원래의 위치를 향하여 변위되어 동 도의 (a)에 도시한 대기 개방 위치 N으로 되돌아가고, 이때의 제3 에어 배관 경로(13c) 내의 잔압은, 에어 급배로(21)로부터 대기 중에 개방됨과 함께, 3포트 밸브(7)의 제2 포트(7b)로부터 전환부(71)를 통해 제3 포트(7c)로부터 대기 개방된다. 그 때문에, 3포트 밸브(7)를 도 5의 (b)에 도시한 연통 위치 R로부터 동 도의 (a)에 도시한 대기 개방 위치 N으로 되돌린 직후에는, 3포트 밸브(7)와 파츠 피더(2)의 에어 급배로(21) 사이의 제3 에어 배관 경로(13c) 내의 잔압이, 에어 급배로(21) 및 3포트 밸브(7)의 양쪽으로부터 적절하게 대기 개방되므로, 압축 공기의 압력의 하강을 빠르게 할 수 있다.

이와 같이, 전환 밸브가, 압축 공기원(11)에 통하는 제1 포트(7a)와, 반송로(20)에 형성되는 에어 급배로(21)에 통하는 제2 포트(7b)와, 대기 영역에 통하는 제3 포트(7c)를 적어도 구비하고, 제1 포트(7a)와 제2 포트(7b)를 연통시키는 연통 위치 R과, 제2 포트(7b)와 제3 포트(7c)를 연통시킴과 함께 제1 포트(7a)와 제2 포트(7b)를 비연통 상태로 하는 비연통 위치로서의 대기 개방 위치 N 사이에서 전환 가능한 3포트 이상의 3포트 밸브(7)이기 때문에, 분사 후의 제3 에어 배관 경로(13c) 내의 잔압이, 에어 급배로(21)로부터 대기 중에 개방됨과 함께, 3포트 밸브(7)의 제2 포트(7b)로부터 전환부(71)를 통해 제3 포트(7c)로부터 대기 개방되므로, 분사 후의 배기를 에어 급배로(21) 및 3포트 밸브(7)의 양쪽으로부터 행할 수 있어, 압축 공기의 분사의 하강을 빠르게 하여 압축 공기의 압력의 응답성을 보다 한층 더 양호하게 할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 상술한 바와 같이 전기적 입력부(32)에의 비통전 시에 대기 개방되는 노멀 클로즈 타입의 3포트 밸브(7)가 사용되지만, 전기적 입력부(32)에의 비통전 시에 폐지 상태로 되는 노멀 오픈 타입의 3포트 밸브(7)가 사용되어도 된다. 노멀 오픈과 노멀 클로즈의 전환은, 도 4 등에 도시한 인가 전압 설정부(53)에 의해 행해진다.

또한, 상기 실시 형태에서는 상위 컨트롤러(4)로부터 워크 W의 품종마다 상이한 파라미터를 출력하지만, 상위 컨트롤러(4)로부터 품종 및 로트마다 상이한 파라미터를 출력하는 구성으로 해도 된다. 워크 W는 동품종이라도, 로트마다 외형, 표면 마찰이 약간 상이하므로, 동일한 설정이라도, 반전의 움직임, 배제의 움직임에 차이가 발생하여, 파츠 피더(2)의 정렬 능력의 저하를 초래할 우려가 있지만, 워크 W의 품종 및 로트마다 상이한 파라미터를 출력 가능한 구성임으로써, 분사하는 압축 공기의 유량이나 압력을 한층 더 최적으로 할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 2포트 밸브(3) 혹은 3포트 밸브(7) 대신에, 도 6에 도시한 바와 같은 전환 밸브로서의 비례 밸브(75) 및 에어 배관 경로(13d)를 통해 비례 밸브(75)에 접속되는 고속의 전자 밸브(76)가 사용되어도 된다. 즉, 유량 조정 수단(3B)이 비례 밸브(75)와 전자 밸브(76)로 구성되어도 된다. 이 구성에서는, 상기 압전 밸브 드라이버(5)와 거의 마찬가지의 구성인 비례 제어 수단으로서의 전자 밸브 드라이버(5')로부터 비례 밸브(75)의 도시하지 않은 코일에 인가되는 전류로 비례 밸브(75)의 개폐량을 비례 제어하여, 비례 밸브(75)로부터 출력되는 압축 공기의 유량이나 압력을 디지털 관리함과 함께, 타이밍 취득 수단이 구한 타이밍에 전자 밸브 드라이버(5')에 의해 전자 밸브(76)를 개폐시켜 압축 공기를 분사한다.

또한, 본 실시 형태의 에어 분사 기구(1)는 파츠 피더(2)에 적용되었지만, 이것에 한정되지 않고, 외관 검사기, 측정 분별기 및 테이핑기 등에 적용되어도 된다.

그 밖의 구성도, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형이 가능하다.

본 발명은 압축 공기의 유량이나 압력을 디지털 제어 가능한 에어 분사 기구 및 파츠 피더에 적용할 수 있다.

1 : 에어 분사 기구
2 : 파츠 피더
3 : 2포트 밸브(전환 밸브, 압전 밸브)
3A, 3B : 유량 조정 수단
4 : 상위 컨트롤러(파라미터 출력 수단)
5 : 압전 밸브 드라이버(비례 제어 수단, 파라미터 출력 수단)
5' : 전자 밸브 드라이버(비례 제어 수단)
6 : 화상 처리 장치(타이밍 취득 수단, 파라미터 출력 수단)
7 : 3포트 밸브(전환 밸브, 압전 밸브)
7a : 제1 포트
7b : 제2 포트
7c : 제3 포트
11 : 압축 공기원
20 : 반송로
21 : 에어 급배로
52 : 설정 입력부(입력부)
68 : 센서 증폭기(타이밍 취득 수단)
P : 처리 위치
R : 연통 위치
L : 폐색 위치(비연통 위치)
N : 대기 개방 위치(비연통 위치)
W : 워크(피분사물)
W' : 불량 워크

Claims (6)

1. 복수의 피분사물을 향하여 순차적으로 압축 공기를 분사하는 에어 분사 기구이며,
   압축 공기원에 접속되며, 개폐량을 연속적으로 변경 가능한 전환 밸브를 갖는 유량 조정 수단과,
   피분사물의 종류에 적합한 파라미터를 출력하는 파라미터 출력 수단과,
   상기 파라미터 출력 수단으로부터 출력되는 상기 파라미터에 기초하여 상기 파라미터마다의 인가 전압 또는 인가 전류를 설정하고, 지령 신호가 지령 입력부에 입력되면 상기 인가 전압 또는 인가 전류에 기초하여, 상기 전환 밸브의 개폐량을 전기적으로 비례 제어하는 비례 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 에어 분사 기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전환 밸브가, 압전 밸브인 것을 특징으로 하는, 에어 분사 기구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   반송로를 따라서 반송되는 워크 중 불량 워크에 소정의 처리 위치에서 압축 공기를 분사하는 파츠 피더에 적용되는 것이며,
   불량 워크가 상기 처리 위치에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단을 구비함과 함께, 상기 파라미터 출력 수단이, 반송시키는 워크의 종류에 적합한 파라미터를 출력하도록 구성되고,
   상기 비례 제어 수단은, 상기 타이밍 취득 수단이 구한 타이밍에, 상기 파라미터에 대응하는 전압을 상기 전환 밸브에 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 에어 분사 기구.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   반송로를 따라서 반송되는 워크 중 불량 워크에 소정의 처리 위치에서 압축 공기를 분사하는 파츠 피더에 적용되는 것이며,
   불량 워크가 상기 처리 위치에 도달하는 타이밍을 구하는 타이밍 취득 수단을 구비함과 함께, 상기 파라미터 출력 수단이, 반송시키는 워크의 종류에 관한 데이터를 입력 가능한 입력부를 갖고, 상기 입력부에 입력된 데이터에 기초하여 상기 파라미터를 생성하여 출력하도록 구성되고,
   상기 비례 제어 수단은, 상기 타이밍 취득 수단이 구한 타이밍에, 상기 파라미터에 대응하는 전압을 상기 전환 밸브에 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 에어 분사 기구.
5. 제3항에 있어서,
   상기 전환 밸브가, 압축 공기원에 통하는 제1 포트와, 상기 반송로에 형성되는 에어 급배로에 통하는 제2 포트를 적어도 구비하고, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 연통 상태로 하는 연통 위치와, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트를 비연통 상태로 하는 비연통 위치 사이에서 전환 가능한 2포트 이상의 전환 밸브인 것을 특징으로 하는, 에어 분사 기구.
6. 제1항 또는 제2항에 기재된 에어 분사 기구를 사용하여, 반송로를 따라서 반송되는 불량 워크에 압축 공기를 분사하여, 당해 불량 워크를 상기 반송로로부터 배제 혹은 상기 반송로 상에서 반전시켜 자세 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 파츠 피더.

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