KR20180132043A - 물품 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미소한 물품을 반송하고, 고속으로 공급 가능한 물품 공급 장치를 제공하는 것으로, 물품 공급 장치(10)는 반송물(60)을 반송하는 반송부(20)와 가동 블록(30)을 갖는다. 그리고, 상기 가동 블록은 상기 반송부의 하류단에 연통하는 수용 위치에서 상기 반송물의 1개를 수용 가능한 수용부를 구비한다. 그리고, 상기 가동 블록은 상기 반송물의 수용 방향과 교차하는 방향으로 왕복 운동 가능하며, 상기 왕복 운동의 한쪽 단에 있어서 상기 수용부가 상기 수용 위치에 있고, 상기 왕복 운동의 다른 쪽 단에 있어서 상기 수용부가 상기 반송물을 방출 또는 취출 가능한 방출 또는 취출 위치에 있고, 상기 수용부에 수용한 상기 반송물에 이어서 상기 수용부 내에 침입한 후속의 반송물을 상기 반송부로 밀어 되돌리는 끼임 방지부를 추가로 구비한다.

Description

물품 공급 장치

본 발명은 미소한 물품을 반송하여 공급하는 장치에 관한 것이다.

프린트 기판에 실장되는 전자 부품의 공급에 테이프 릴식 피더가 이용되고 있다. 이는 합성 수지나 종이제 테이프에 1 내지 2mm 간격으로 오목부를 형성하고, 전자 부품을 그 오목부에 수용하여 실장기(마운터)에 공급하는 장치이다. 그러나, 테이프 릴식 피더에는 테이프의 부피가 크기 때문에 장치가 커지는 점이나 사용 후에 테이프가 폐기물이 된다는 문제가 있었다.

이 문제에 대해, 테이프를 사용하지 않는 벌크 피더가 개발되었다. 이는 전자 부품을 호퍼에 투입하고, 호퍼 하부로부터 터널 형상의 반송로로 유도하고, 일렬로 정렬시켜 기류에 의해 마운터로 반송, 공급하는 것이다. 반송로 말단에 설치된 취출구에 도달한 전자 부품은 마운터의 픽업 노즐에 흡착되어 순차적으로 꺼내진다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 카세트에 랜덤으로 수용된 사각형의 칩을 터널 내로 보내고, 터널의 선단부측(하류측)을 진공 흡인함으로써 칩을 반송하는 벌크 피더가 기재되어 있다.

또한, 볼 그리드 어레이(BGA)형 반도체 패키지 등의 전자 부품과 실장 기판을 전기적으로 접속하기 위해 땜납볼이 사용된다. 땜납볼의 정렬에는 종래부터 땜납볼을 1개씩 수용하는 구멍이 다수 배열된 정렬판이 사용되고 있다. 예를 들면, 정렬판 위에 다수의 땜납볼을 투하하고, 고무제 스퀴지를 정렬판 위에 문지름으로써 땜납볼을 구멍으로 들어가게 함과 함께 여분의 땜납볼을 제거하여 땜납볼을 정렬시킬 수 있다.

이 때, 정렬판을 사용한 종래의 방법에서는 땜납볼이 스퀴지와 구멍의 엣지에 끼어 결락이나 균열이 발생하는 경우가 있었다. 이 경우, 땜납볼의 체적이 감소함으로써 전기의 도통 특성이 변경된다는 문제가 있었다. 이 문제에 대해서도 벌크 피더 등을 사용하여 땜납볼을 1개씩 공급하는 것을 고려할 수 있다.

일본 특허공개공보 평10-294597호

그러나, 본 발명자들의 연구에 의해 종래의 벌크 피더에는 공급 속도의 향상에 과제가 있는 것이 밝혀졌다. 픽업 노즐에 의한 취출의 시간 간격(피치)을 짧게 하면 반송물의 취출에 실패할 확률이 높아졌던 것이다. 그 원인은 반송 자체의 속도가 느린 것이 아니라, 반송로의 하류단(下流端)으로부터 꺼내고자 하는 반송물이 후속의 반송물과 간섭하는 것이었다. 즉, 반송로를 정렬하여 반송되어 온 반송물이 차례로 하류단에 도달하여 간극 없이 열을 이루고 있어, 선두의 1개를 꺼낼 때에 다음 반송물이 걸려 취출을 방해하는 것을 알 수 있었다.

본 발명은 상기 사항을 고려하여 이루어진 것으로 미소한 물품을 반송하고, 고속으로 공급 가능한 물품 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 상세하게는 사이즈의 편차가 큰 미소 물품이어도 안정적으로 공급 가능한 물품 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 위해, 본 발명의 물품 공급 장치는 반송로 등의 하류단에서 선두의 반송물만을 분리하여 측방으로 이동시킨다.

본 발명의 물품 공급 장치는 반송물을 반송하는 반송부와 가동 블록을 갖는다. 그리고, 상기 가동 블록은 상기 반송부의 하류단에 연통하는 수용 위치에서 상기 반송물의 1개를 수용 가능한 수용부를 구비한다. 그리고, 상기 가동 블록은 상기 반송물의 수용 방향과 교차하는 방향으로 왕복 운동 가능하며, 상기 왕복 운동의 한쪽 단에 있어서 상기 수용부가 상기 수용 위치에 있고, 상기 왕복 운동의 다른 쪽 단에 있어서 상기 수용부가 상기 반송물을 방출 또는 취출 가능한 방출 또는 취출 위치에 있다. 또한, 상기 가동 블록은 상기 수용부에 수용한 상기 반송물에 이어서 상기 수용부 내에 침입한 후속의 반송물을 상기 반송부로 밀어 되돌리는 끼임 방지부를 구비한다.

상기 끼임 방지부는 상기 왕복 운동의 상기 한쪽 단으로부터 상기 다른 쪽 단으로의 이동에 수반하여 상기 후속의 반송물과 면에서 접촉하여 상기 반송부로 밀어 되돌려도 된다.

바람직하게는 상기 끼임 방지부가 상기 수용부의 상기 수용 위치측에 있는 측벽의 상기 반송부측 모서리부에 설치된 모따기 부분이다.

보다 바람직하게는 상기 모따기 형상이 각면(角面)이다.

보다 바람직하게는 상기 모따기 형상이 환면(丸面)이다.

상기 물품 공급 장치는 상기 가동 블록의 가동 영역의 양단(兩端)에 가감압부를 추가로 갖고 있고, 상기 가동 블록이 상기 가감압부에 의해 생기는 기압차에 의해 왕복 운동 가능해도 된다.

상기 물품 공급 장치는 상기 가동 블록이 위치 결정 기구를 추가로 갖고 있고, 상기 위치 결정 기구가 상기 수용부에 수용한 상기 반송물을 상기 수용부 내에서 위치 결정 가능해도 된다.

본 발명의 물품 공급 장치에 의하면, 반송부의 하류단에 도달한 반송물의 열로부터 가동 블록에 의해 선두의 1개만을 고속으로 분리할 수 있다. 이와 같이 분리한 반송물은 후속하는 반송물의 간섭을 받지 않고 픽업 노즐로 꺼내거나 동기화하여 다른 반송로에 도입할 수 있다. 여기서 반송물의 사이즈가 기준보다 작은 경우, 수용부 내에 후속의 반송물의 일부가 침입하는 경우가 있다. 이 때, 후속의 반송물이 가동 블록과 반송부단 사이에 끼임으로써 가동 블록의 왕복 운동이 정지된다는 문제가 발생하는 경우가 있다. 그러나, 본 발명의 물품 공급 장치에 의하면, 수용부 내에 침입한 후속의 반송물을 반송부의 방향으로 밀어 되돌림으로써 이 끼임을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치의 사용 상태를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치의 사용 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치의 반송로를 따른 수직 단면도이다.
도 4는 도 3의 A-A 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 B-B 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 C-C 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치의 가동 블록의 수용부를 나타내는 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치의 가동 블록의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 가동 블록에 있어서 끼임이 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치의 끼임 방지부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태인 물품 공급 장치의 끼임 방지부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시형태인 물품 공급 장치의 반송로를 따른 수평 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치의 가동 블록의 확대 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태인 물품 공급 장치의 가동 블록의 확대 평면도이다.
도 15는 모따기 치수를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제1 실시형태인 물품 공급 장치를 도 1 내지 도 9에 기초하여 설명한다. 또한, 각 도면은 설명을 용이하게 하기 위해 축척이 정확하지 않고, 부재간의 간극 등이 과장되어 그려져 있다.

도 1 및 도 2에 있어서 본 실시형태의 물품 공급 장치(10)는 호퍼(70)와 조합되어 반송물인 땜납볼(60)을 반송, 공급한다. 땜납볼은 호퍼에 투입되고, 호퍼 하부로부터 공급 장치의 반송부인 제1 반송로(20)로 유도된다. 이하, 본 실시형태에 있어서 '제1 반송로'를 간단히 '반송로'라고 한다. 땜납볼은 일렬로 정렬되어 반송로 내를 기류에 의해 하류로 반송된다. 땜납볼은 반송로의 하류단에 설치된 가동 블록(30)에 의해 반송로 하류단의 측방에 설치된 취출구(50)로 이동하고, 픽업 노즐(80)에 흡착되어 꺼내진다.

반송물인 땜납볼(60)은 구형상을 갖는다. 반송물의 크기는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 반송물이 큰 경우에는 반송물끼리의 간섭의 영향이 상대적으로 작아져 본 실시형태의 공급 장치를 이용하는 의의가 작아진다. 이 점에서 반송물의 크기는 직경이 5mm 이하인 것이 바람직하고, 2mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 1mm 미만인 것이 특히 바람직하다. 한편, 반송물이 지나치게 작으면 장치의 가공이나 제작이 곤란해지므로 반송물의 크기는 직경이 10㎛ 이상인 것이 바람직하다. 땜납볼의 직경은 100㎛ 내지 800㎛인 것이 많이 사용되고 있다. 본 실시형태의 공급 장치는 이러한 크기의 땜납볼의 반송·공급에 특히 적합하다.

도 3 및 도 4에 있어서 본 실시형태의 반송부인 반송로(20)는 베이스 부재(23)에 형성된 홈과, 이 홈의 상면을 덮는 커버 부재(22)에 의해 터널 형상으로 형성되어 있다. 터널의 단면 형상은 원형이어도 되고, 도 4에 나타내는 바와 같이 직사각형이어도 된다. 터널의 단면의 크기는 땜납볼(60)보다 약간 크다. 미소한 물품을 고속으로 반송하기 위해서는 이와 같이 측면 및 상하면이 규제된 폐쇄계의 반송로를 구성하는 것이 바람직하다.

반송로(20)의 상류에는 송기부(도 6의 27)가, 하류에는 흡기부(28)가 설치되어 있다. 흡기부(28)는 반송로(20)와 연통하고, 또한 땜납볼(60)을 통과시키지 않도록 형성되어 있다. 송기부는 반송로 내로 공기를 보낸다. 흡기부는 반송로 내로부터 공기를 흡인한다. 본 실시형태의 흡기부(28)는 반송로의 하류단(26)으로부터 반송로 내의 공기를 흡인한다. 송기부 및 흡기부에 의해 반송로 내를 상류로부터 하류를 향하는 기류를 발생시킬 수 있다. 또한, 기류를 발생시키기 위해서는 반송로 상류의 송기부 및 반송로 하류의 흡기부 중, 적어도 한쪽이 설치되어 있으면 되고, 이 경우, 다른 쪽에 통기부를 설치하면 된다. 또한, 반송로가 긴 경우에는 반송로의 도중에 흡기부와 송기부를 적절히 추가하여 설치해도 된다.

도 5 및 도 6에 있어서 반송로(20)의 하류단(26)에는 가동 블록(30)이 배치되어 있다. 가동 블록은 수평면 내에서 반송로와 직각으로 교차하는 방향(도 5의 좌우 방향, 도 6의 상하 방향)으로 이동 가능하고, 반송로 하류단과 반송로 하류단의 측방에 설치된 취출구(50) 사이를 직선을 따라 왕복 운동 가능하다. 취출구 상부의 커버 부재(22)에는 개구가 있고, 개구에는 개폐 가능한 셔터(51)가 설치되어 있다. 가동 블록(30)의 가동 영역(34)은 베이스 부재(23)와 바닥부 부재(24)에 의해 형성된 공동(空洞)에 의해 규정된다. 가동 영역(34)의 양단에는 가감압부(35, 36)가 설치되어 있다. 또한, 셔터(51)는 필수적인 것은 아니며 취출구는 상시 개방으로 해도 된다.

이와 같이 가동 블록(30)의 왕복 운동은 수평면 내에서 행해지는 것이 바람직하다. 가동 블록이 보다 작은 구동력으로 왕복 운동할 수 있기 때문이다. 또한, 가동 블록의 왕복 운동은 반송로와 직각으로 교차하는 방향, 즉 반송물의 수용 방향과 직각으로 교차하는 방향에서 행해지는 것이 바람직하다. 동일한 크기의 반송물에 대해, 수용부의 길이를 짧게 할 수 있어, 가동 블록을 보다 소형으로 할 수 있기 때문이다.

가동 블록(30)은 상면에 땜납볼 1개를 수용 가능한 홈형상의 수용부(31)를 갖는다. 도 13에 나타내는 바와 같이 수용부(31)는 가동 블록(30)의 이동 방향으로 나란한 2개의 측벽(91, 92) 사이에 형성되어 있다. 수용부의 수용 위치측에 있는 측벽(91)의 반송로(20)측(반송로 하류단(26)측) 모서리부(93)는 환면 형상으로 모따기 가공되어 끼임 방지부(90)를 형성하고 있다. 여기서 모서리부가 환면으로 모따기되어 있다는 것은 모서리부를 둥그스름하게 하고 있는 것을 말한다. 둥그스름한 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 모서리부의 모따기 부분이 원기둥의 측면의 일부여도 되고, 타원기둥의 측면의 일부여도 된다.

도 5 및 도 6으로 돌아와서 수용부(31)는 양측면 및 상하면이 규제된 폐쇄계의 수용부이기 때문에, 수용부(31)에 땜납볼(60)을 수용한 상태에서 가동 블록을 고속으로 구동시켰다고 해도 수용부 내의 땜납볼이 수용부 밖으로 튀어나오는 경우 없이 안정적으로 땜납볼을 이동 가능하다. 가동 블록이 왕복 운동의 한쪽 단(도 5의 우측, 도 6의 상측)에 있을 때에는 수용부가 반송로(20)의 연장이 되어 반송로 하류단(26)에 도달한 땜납볼의 1개를 수용할 수 있다. 이 상태를 가동 블록 또는 수용부가 수용 위치에 있다고 한다.

가동 블록(30)이 왕복 운동의 다른 쪽 단(도 5의 좌측, 도 6의 하측)에 있을 때에는 수용부(31)에 수용된 땜납볼이 취출구(50)에 위치하고, 상부의 셔터(51)를 열어 픽업 노즐에 의해 땜납볼을 꺼낼 수 있다. 이 상태를 가동 블록 또는 수용부가 취출 위치에 있다고 한다.

가동 블록(30)은 상면의 수용부(31)에 대해, 취출구(50)와 반대측에 반송용 통기부(32)가 형성되어 있다. 반송용 통기부는 가동 블록이 취출 위치에 있을 때, 반송로 하류단(26)과 흡기부(28)를 연통함과 함께 반송로 하류단(26)에 도달한 땜납볼을 막을 수 있는 형상이면 된다.

가동 블록(30)은 땜납볼의 위치 결정 기구로서 고정용 통기부(33)를 갖고, 수용부(31)의 바닥면에 고정용 통기부의 원형의 개구(38)가 설치되어 있다. 고정용 통기부는 취출구측 가감압부(35)와 연통하고 있다. 이에 의해, 고정용 통기부(33) 내를 감압함으로써 반송물을 개구(38)에 고정할 수 있다. 고정용 통기부(33)는 개구(38)로부터 하방으로 나아감에 따라, 즉 내부를 향해 나아감에 따라 직경이 작아져 있어도 된다. 예를 들면, 고정용 통기부의 내벽면을 개구(38)로부터 하방을 향해 직경이 작아지는 절구 형상으로 형성해도 된다. 이와 같이 개구부를 절구 형상 등으로 형성함으로써 수용부에 수용된 땜납볼이 개구로 유인되어, 보다 단시간에 개구에 고정된다.

도 7에 가동 블록(30)의 수용부(31) 부근을 확대하여 나타낸다. 도 7의 A에 있어서 가동 블록이 수용 위치에 있을 때, 수용부(31)는 반송로(20)와 연통하여 반송로의 연장이 되어 땜납볼의 1개를 수용 가능하다. 개구의 중심으로부터 수용부의 반송로측 단과의 거리(A)와 땜납볼의 표준 반경(R_S)의 관계는 통상 A≤R_S이다. 또한, 거리(A)가 땜납볼의 표준 반경(R_S)과 동일하면 이보다 작은 땜납볼이 혼입되어 있는 경우에 후속의 땜납볼의 선단이 수용부 내로 진입하여 가동 블록을 취출 위치로 이동시킬 때에 간섭한다. 따라서, 상기 거리(A)는 땜납볼의 표준 반경(R_S)보다 짧은 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 7의 B를 참조하여 수용부에 수용된 땜납볼(61)의 반경(R)이 표준 반경(R_S)보다 짧은 경우여도 후속의 땜납볼(62)의 선단이 수용부 내로 들어가지 않아 가동 블록의 이동을 방해하지 않는다. 구체적으로는 거리(A)는 바람직하게는 R_S×0.99 이하이고, 보다 바람직하게는 R_S×0.95 이하이다. 한편, 거리(A)가 지나치게 짧으면 수용한 땜납볼이 안정되지 않기 때문에, 거리(A)는 바람직하게는 R_S×0.6 이상이고, 보다 바람직하게는 R_S×0.7 이상이다.

또한, 수용부(31)와 반송로 하류단(26) 사이에는 간극(G)이 형성되어 있다. 상기 거리(A)와 간극(G)의 합 A+G는 땜납볼의 표준 반경(R_S)보다 긴 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 7의 C를 참조하여 수용부에 수용된 땜납볼(61)의 반경(R)이 표준 반경(R_S)보다 큰 경우여도 가동 블록을 취출 위치에 이동시킬 때에 상기 땜납볼(61)이 반송로 하류단에 걸리는 경우가 없다. 구체적으로는 거리(A)와 간극(G)의 합 A+G는 바람직하게는 R_S×1.01 이상이고, 보다 바람직하게는 R_S×1.05 이상이다. 한편, 간극(G)이 지나치게 크면 땜납볼이 반송로로부터 수용부로 이동할 때에 간극에 걸리는 경우가 있으므로, 간극(G)은 바람직하게는 R_S×0.3 이하이고, 보다 바람직하게는 R_S×0.2 이하이다. 예를 들면, G≤R_S×0.3일 때, A＝R_S×0.8이면 A+G≤R_S×1.1이 되고, A＝R_S×0.9이면 A+G≤R_S×1.2가 된다. 이는 실제 치수로 하면, 예를 들면, 표준 반경(R_S)＝400㎛일 때, A＝360㎛, G＝120㎛가 되고, A+G＝480㎛가 된다.

다음으로, 본 실시형태의 가동 블록의 동작을 설명한다.

도 8의 A에 있어서 가동 블록(30)은 수용 위치에 있다. 땜납볼은 기류에 의해 반송되어 하류단에 도달하고, 선두의 땜납볼(61)이 가동 블록의 수용부(31)에 수용된다.

계속해서, 도 8의 B에 있어서 취출구측 가감압부(도 5 및 도 6의 35)로부터 가동 영역(도 5의 34) 내의 공기를 흡인하고, 반송로측 가감압부(도 5 및 도 6의 36)로부터 가동 영역 내로 송기함으로써 가동 블록(30)이 수용 위치로부터 취출 위치를 향해 이동한다. 이 때, 수용부 내의 땜납볼(61)은 고정용 통기부(33)가 가감압부(35)와 연통하고 있으므로, 고정용 통기부의 개구(도 5 및 도 6의 38)로 끌어당겨져 바닥면에 고정(위치 결정)된다.

계속해서, 도 8의 C에 있어서 가동 블록(30)은 취출 위치에 도달한다. 땜납볼(61)은 고정용 통기부의 개구로 끌어당겨져 있다. 취출구(50) 상부의 셔터(도 5의 51)가 열려 땜납볼(61)이 픽업 노즐에 의해 꺼내진다. 한편, 반송로(20)는 반송용 통기부(32)를 개재하여 흡기부(28)와 연통하고 있으므로, 반송로 위의 땜납볼은 하류를 향해 이동을 계속하고, 후속의 땜납볼(62)은 가동 블록에 막혀 열을 이룬다.

계속해서, 도 8의 B와 반대로 반송로측 가감압부(도 5 및 도 6의 36)로부터 가동 영역 내의 공기를 흡인하고, 취출구측 가감압부(도 5 및 도 6의 35)로부터 가동 영역 내로 송기함으로써 가동 블록(30)은 취출 위치로부터 수용 위치로 되돌아간다(도 8의 A).

상기 동작을 반복해서 행하고, 반송로의 하류단에 도달한 땜납볼의 열로부터 선두의 1개만을 차례로 분리(1개로 끊음)하여 취출구로 이동시킴으로써 픽업 노즐에 땜납볼을 1개씩 공급할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태의 끼임 방지부의 작용을 설명한다.

도 7에 있어서 설명한 바와 같이 표준 반경보다 작은 땜납볼이 수용부에 수용된 경우여도 수용부의 사이즈(도 7에서의 거리(A))를 적절히 설정해 둠으로써 후속의 땜납볼이 가동 블록의 이동을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 표준 반경보다 큰 폭으로 작은 땜납볼이 혼입된 경우나 표준 반경보다 작은 땜납볼이 2개 연속해서 반송되어 온 경우 등에는 가동 블록을 취출 위치로 이동시킬 때에 후속의 땜납볼이 간섭하는 경우가 있다.

도 9는 끼임 방지부가 없는 경우에 표준 반경보다 작은 땜납볼이 2개 연속해서 반송되어 오면 끼임이 발생하는 경우가 있음을 나타내고 있다. 도 9의 A에 있어서 후속의 땜납볼(62)의 대략 3분의 1이 수용부 내에 침입하고 있다. 이 상태에서 가동 블록(30)이 취출 위치로 이동하려고 하면 도 9의 B에 나타내는 바와 같이 후속의 땜납볼(62)이 수용부(31)의 수용 위치측 측벽(91)과 반송로 하류단의 취출 위치측 측벽(94) 사이에 끼어 가동 블록(30)의 동작이 정지한다. 이 때, 후속의 땜납볼(62)은 도 9의 B에 있어서의 점(P1)에서 수용부(31)의 수용 위치측에 있는 측벽(91)의 반송로측 모서리부와 점접촉하고 있고, 가동 블록(30)에 눌리는 형태로 도 9의 아래 방향으로 힘이 작용하고 있다.

다음으로, 도 10에 있어서 끼임 방지부(90)를 설치한 본 실시형태의 동작을 나타낸다. 도 10의 A는 도 9의 경우와 동일하게 표준 직경보다 작은 땜납볼이 2개 연속해서 반송되어 옴으로써 후속의 땜납볼(62)의 대략 3분의 1이 수용부(31) 내에 침입하고 있는 상태를 나타내고 있다. 가동 블록(30)에는 도 13에 나타내는 바와 같이 수용부(31)의 수용 위치측에 있는 측벽(91)의 반송로(20)측 모서리부(93)에 끼임 방지부(90)가 설치되어 있다.

계속해서, 도 10의 B에 있어서 가동 블록(30)이 취출 위치를 향해 이동한다(도 10의 아래 방향). 이 때, 후속의 땜납볼(62)과 끼임 방지부(90)인 환면 부분이 접촉하고, 땜납볼(62)에 대해, 반송로(20)의 방향으로 밀어 되돌리는 작용을 갖는 힘(도 10에 있어서 좌측으로 기울어진 아래 방향의 힘)이 작용한다. 그 결과, 후속의 땜납볼(62)은 반송로(20)의 방향으로 밀어 되돌려진다.

본 실시형태의 효과를 이하에 설명한다.

본 실시형태의 물품 공급 장치에서는 도 8에 나타내는 바와 같이 반송로 하류단에서 열을 이룬 땜납볼 중, 선두의 1개의 땜납볼(61)을 가동 블록에 의해 분리하여 취출구로 이동시키기 때문에 취출시에 후속의 땜납볼(62)과의 간섭이 없다. 그 결과, 취출의 피치를 짧게 해도 실패가 잘 일어나지 않아 단위 시간당 땜납볼의 공급수를 많게 할 수 있다.

또한, 끼임 방지부(90)의 작용에 의해 수용부 내에 침입한 후속의 땜납볼을 반송로로 밀어 되돌리기 때문에 가동 블록이 이동할 때에도 땜납볼이 가동 블록과 반송부의 단부 사이에 끼이는 경우가 없다. 이는 사이즈의 편차가 큰 반송물에 대해, 특히 유익하다. 또한, 사이즈의 편차가 적은 고정밀도의 부품에서는 이러한 문제가 일어날 가능성은 적지만, 규격보다 작은 땜납볼이 연속해서 오는 이상한 사태가 발생하더라도 장치의 동작이 정지하지 않고 연속 공급이 가능하다는 이점이 있다.

또한, 끼임 방지부(90)와 후속의 땜납볼이 면에서 접촉하기 때문에, 가동 블록과의 접촉에 의한 반송물에 대한 손상이 경감된다는 효과도 있다.

다음으로, 본 발명의 물품 공급 장치의 제2 실시형태를 도 11에 기초하여 설명한다. 본 실시형태는 모따기 형상이 각면인 점에서 제1 실시형태와 상이하다.

도 14에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서는 수용부(31)의 수용 위치측에 있는 측벽(91)의 반송로(20)측(반송로 하류단(26)측) 모서리부(93)는 각면으로 모따기되어 끼임 방지부(90)를 형성하고 있다. 여기서는 모서리부를 비스듬하게 깎아 모서리를 완만하게 하고 있다. 모따기의 각도(θ)(각면의 법선(N)과 측벽면(91)이 이루는 각도)가 지나치게 크면 땜납볼을 반송로로 밀어 되돌리는 작용이 작아진다. 따라서 모따기의 각도(θ)는 70도 이하인 것이 바람직하고, 50도 이하가 보다 바람직하고, 45도 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 모따기의 각도(θ)가 지나치게 작으면 각면과 측벽면의 엣지 부분과 후속의 땜납볼(62)이 점접촉하여 땜납볼에 손상을 부여하기 쉽다. 그 때문에, 모따기의 각도(θ)는 20도 이상인 것이 바람직하고, 40도 이상이 보다 바람직하다.

도 11에 있어서 표준 반경보다 작은 땜납볼이 2개 연속해서 반송되어 옴으로써 후속의 땜납볼(62)의 대략 3분의 1이 수용부(31) 내에 침입하더라도 가동 블록(30)의 취출 위치에 대한(도 11의 아래 방향에 대한) 이동에 수반하여 후속의 땜납볼(62)과 끼임 방지부(90)인 각면 부분이 접촉하여 땜납볼(62)에 대해, 반송로(20)의 방향으로 밀어 되돌리는 작용을 갖는 힘(도 11에 있어서 좌측으로 기울어진 아래 방향의 힘)이 작용한다. 그 결과, 후속의 땜납볼(62)은 반송로(20)의 방향으로 밀어 되돌려진다.

다음으로, 본 발명의 물품 공급 장치의 제3 실시형태를 도 12에 기초하여 설명한다.

도 12에 있어서 본 실시형태의 물품 공급 장치(11)는 제1 반송로(20)가 복수 병렬하여 설치되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는 가동 블록(30)의 상방에 취출구가 없고, 반송물이 가동 블록으로부터 다시 제2 반송로로 방출되는 점에서 제1 실시형태와 상이하다.

제2 반송로(40)는 가동 블록(30)에 대해, 제1 반송로(20)와 반대측에 제1 반송로와 동일한 수, 동일한 간격으로 병렬하여 설치되어 있다. 또한, 제2 반송로는 각 제2 반송로의 상류측에 대한 연장이 제1 반송로끼리 사이에 위치하도록 제1 반송로와 폭방향으로 어긋나게 배치되어 있다.

가동 블록(30)은 수용 위치에 있어서 제1 반송로의 하류단(26)으로부터 반송물을 수용부(31)에 수용한다. 계속해서, 가동 블록은 왕복 운동의 타단에 있어서 제2 반송로의 상류단(46)으로 수용부 내의 반송물을 방출한다. 이 상태를 가동 블록 또는 수용부가 방출 위치에 있다고 한다. 반송물은 제2 반송로를 통해 더욱 하류로 반송된다.

끼임 방지부는 복수의 수용부 각각에 설치되어 있고, 각 끼임 방지부는 각 수용부의 수용 위치측에 있는 측벽의 제1 반송로측 모서리부에 설치된 모따기 부분이다.

그 밖의 모서리부의 구조·기능은 제1 실시형태와 동일하다. 또한, 가동 블록에 의해 각 반송로의 선두로부터 1개의 반송물을 분리하는 것에 의한 효과나 고정용 통기부에 의해 각 수용부 내에서 반송물을 고정하는 것에 의한 효과 및 끼임 방지부에 의해 후속의 반송물이 제1 반송로로 밀어 되돌려지는 효과는 제1 실시형태와 동일하다.

본 실시형태의 물품 공급 장치(11)에 의하면 병렬하는 제1 반송로를 반송되어 온 반송물은 일단 가동 블록에 수용되고, 이어서, 일제히 제2 반송로로 도입된다. 이와 같이 가동 블록으로 동기화하여 반송물을 다음 공정으로 공급할 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 사상의 범위 내에서 각종 변형이 가능하다.

예를 들면, 반송물은 땜납볼에 한정되지 않고, 미소 베어링용 구슬이나 액정 디스플레이 패널용 스페이서 등의 다른 물품이어도 된다. 또한, 반송물의 형상은 구형상에 한정되지 않고, 회전 타원체 등의 하면이 볼록한 형상의 미소 물품에 본 발명의 물품 공급 장치를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 반송물이 구형상이 아닐 때에는 전술한 거리(A) 및 간극(G)은 반송물의 수용부 바닥면에 평행한 최대 반경(R')에 대해, 바람직한 값을 정할 수 있다. 또한, 반송물은 MLCC와 같은 대략 직방체 형상이어도 된다.

또한, 예를 들면, 끼임 방지부의 형상은 환면 또는 각면에 한정되지 않고, 수용부에 침입한 후속의 반송물을 반송로로 밀어 되돌리는 방향으로 힘을 가하는 것이 가능한 형상이면 된다.

또한, 끼임 방지부의 모따기 형상의 사이즈는 특별히 한정되지 않지만, 반송물의 사이즈와 수용부의 측벽면의 사이즈에 기초하여 적절히 설계하면 된다. 도 15를 참조하여 모따기 부분의 수용부측의 일변의 치수(C)(이하, '모따기 치수'라고 함)를 크게 하면, 그만큼 측벽(91)의 평면 부분은 작아진다. 측벽(91)의 평면 부분이 지나치게 작아지면 가동 블록을 이동시켰을 때에 수용부에 수용한 선두의 반송물을 취출 위치측으로 안정적으로 누를 수 없다. 그 때문에, 모따기 치수(C)는 수용부의 수용 방향의 폭(W)의 40％ 이하가 바람직하다. 또한, 모따기 치수가 지나치게 작으면 모따기 부분과 측벽면의 엣지 부분과, 후속의 땜납볼(62)이 점접촉하여 땜납볼에 손상을 부여하기 쉽다. 그 때문에, 모따기 치수(C)는 수용부의 수용 방향의 폭(W)의 20％ 이상이 바람직하다.

10, 11: 물품 공급 장치 20: 반송로(제1 반송로, 반송부)
22: 커버 부재 23: 베이스 부재
24: 바닥부 부재 26: 반송로 하류단
27: 송기부 28: 흡기부
30: 가동 블록 31: 수용부
32: 반송용 통기부 33: 고정용 통기부
34: 가동 영역 35: 취출구측 가감압부
36: 반송로측 가감압부 38: 고정용 통기부의 개구
40: 제2 반송로 46: 제2 반송로의 상류단
47: 송기부 50: 취출구
51: 셔터 60, 61, 62: 땜납볼(반송물)
70: 호퍼 80: 픽업 노즐
90: 끼임 방지부 91: 수용 위치측 측벽
92: 방출 또는 취출 위치측 측벽
93: 수용 위치측 측벽의 반송부측 모서리부
94: 반송로 하류단의 취출 위치측 측벽

Claims (7)

1. 반송물을 반송하는 반송부와 가동 블록을 갖는 물품 공급 장치로서,
   상기 가동 블록은,
   (1) 상기 반송부의 하류단에 연통하는 수용 위치에서 상기 반송물의 1개를 수용 가능한 수용부를 가지고;
   (2) 상기 반송물의 수용 방향과 교차하는 방향으로 왕복 운동 가능하고;
   (3) 상기 왕복 운동의 한쪽 단에 있어서 상기 수용부가 상기 수용 위치에 있고, 상기 왕복 운동의 다른 쪽 단에 있어서 상기 수용부가 상기 반송물을 방출 또는 취출 가능한 방출 또는 취출 위치에 있으며;
   (4) 상기 수용부에 수용한 상기 반송물에 이어서 상기 수용부 내에 침입한 후속의 반송물을 상기 반송부로 밀어 되돌리는 끼임 방지부를 갖는, 물품 공급 장치
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 끼임 방지부는 상기 왕복 운동의 상기 한쪽 단으로부터 상기 다른 쪽 단으로의 이동에 수반하여 상기 후속의 반송물과 접촉하여 상기 반송부로 밀어 되돌리는, 물품 공급 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 끼임 방지부는 상기 수용부의 상기 수용 위치측에 있는 측벽의 상기 반송부측 모서리부에 설치된 모따기 부분인, 물품 공급 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 모따기 형상이 각면인, 물품 공급 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 모따기 형상이 환면인, 물품 공급 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가동 블록의 가동 영역의 양단에 가감압부를 추가로 갖고,
   상기 가동 블록이 상기 가감압부에 의해 생기는 기압차에 의해 왕복 운동 가능한, 물품 공급 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가동 블록이 위치 결정 기구를 추가로 갖고,
   상기 위치 결정 기구가 상기 수용부에 수용한 상기 반송물을 상기 수용부 내에서 위치 결정 가능한, 물품 공급 장치.

Images