WO2016143597A1 - 物品供給装置 - Google Patents

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WO2016143597A1
WO2016143597A1 PCT/JP2016/056179 JP2016056179W WO2016143597A1 WO 2016143597 A1 WO2016143597 A1 WO 2016143597A1 JP 2016056179 W JP2016056179 W JP 2016056179W WO 2016143597 A1 WO2016143597 A1 WO 2016143597A1
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WO
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movable block
article supply
supply apparatus
transported object
positioning mechanism
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PCT/JP2016/056179
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English (en)
French (fr)
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大介 中島
英昭 樋川
Original Assignee
倉敷紡績株式会社
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    • H05K13/043—Feeding one by one by other means than belts

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for conveying and supplying a minute article.
  • Tape reel feeders are used to supply electronic components mounted on printed circuit boards. This is a device in which depressions are formed at intervals of 1 to 2 mm in a synthetic resin or paper tape, electronic components are accommodated in the depressions, and supplied to a mounting machine (mounter).
  • the tape reel type feeder has a problem that the tape becomes bulky and the apparatus becomes large, and the tape becomes waste after use.
  • Patent Document 1 describes a bulk feeder that transports chips by feeding rectangular chips randomly stored in a cassette into a tunnel and vacuum-sucking the tip side (downstream side) of the tunnel. .
  • solder balls are used to electrically connect electronic components such as a ball grid array (BGA) type semiconductor package and the mounting board.
  • BGA ball grid array
  • an alignment plate in which a large number of holes for accommodating the solder balls one by one is arranged. For example, by dropping a large number of solder balls on the alignment plate and rubbing a rubber squeegee on the alignment plate, the solder balls are inserted into the holes and the extra solder balls are removed to align the solder balls. be able to.
  • the solder ball may be caught in the edge of the squeegee and the hole, and chipping or cracking may occur.
  • the electrical conduction characteristics are changed by reducing the volume of the solder balls.
  • the present invention has been made in consideration of the above, and an object of the present invention is to provide a supply device that can transport a minute article and supply one by one at a high speed.
  • the supply device of the present invention separates only the leading transported object and moves it to the side at the downstream end of the transporting unit.
  • the article supply apparatus of the present invention includes a transport unit that transports a transported object and a movable block. And the said movable block is provided with the accommodating part which can accommodate one of the said conveyed products in the receiving position connected to the downstream end of the said conveyance part.
  • the movable block is capable of reciprocating in a direction intersecting the receiving direction of the transported object, and the accommodating portion is at the receiving position at one end of the reciprocating motion, and the other end of the reciprocating motion.
  • the container is in a payout or pick-up position where the transported object can be picked up or picked up.
  • the article supply device further includes a pressure increasing / decreasing portion at both ends of the movable region of the movable block, and the movable block can reciprocate due to a pressure difference generated by the pressure increasing / decreasing portion.
  • the movable block further includes a positioning mechanism, and the positioning mechanism is capable of positioning the transported object accommodated in the accommodating portion within the accommodating portion.
  • the positioning mechanism may position the transported object on the side wall surface of the storage unit.
  • the positioning mechanism is a fixing ventilation part communicating with the decompression part, and has an opening on a side wall surface of the housing part.
  • the movable block further includes a positioning mechanism for positioning the transported object accommodated in the accommodating portion on a side wall surface of the accommodating portion, and the positioning mechanism includes the dispensing or depressurizing portion of the pressure increasing / decreasing portion. It is a fixing ventilation part communicating with the pressure increasing / decreasing part on the take-out position side, and has an opening on the side wall surface on the payout or take-out position side of the housing part.
  • the positioning mechanism positions the transported object on the side wall surface of the storage unit, preferably, the length (D) of the storage unit in the transport direction of the transported product, the storage unit, and the downstream end of the transport unit
  • the sum (D + G) of the gap (G) is longer than the standard length (L S ) in the transport direction of the transported object.
  • the positioning mechanism may position the transported object on the bottom surface of the storage unit.
  • the positioning mechanism is a fixing ventilation part communicating with the pressure reducing part, and has an opening on the bottom surface of the housing part.
  • the movable block further includes a positioning mechanism for positioning the transported object accommodated in the accommodating portion on the bottom surface of the accommodating portion, and the positioning mechanism includes the dispensing or taking out of the pressure increasing / decreasing portion. It is a fixing ventilation part communicating with the pressure-increasing / decreasing part on the position side, and has an opening on the bottom surface of the housing part.
  • the opening is preferably circular, and more preferably, the fixing ventilation portion is located in the vicinity of the opening from the opening to the inside. As the process proceeds, the diameter decreases.
  • the transport unit may be a first transport path extending in a one-dimensional direction.
  • each of the article supply devices further includes a take-out port capable of taking out the conveyed product in the housing portion when the movable block is at the other end of the reciprocating motion and the housing portion is in the take-out position. It may be.
  • each of the article supply devices further includes a second conveyance path that is provided on a side opposite to the conveyance unit of the movable block and extends in a one-dimensional direction, and the movable block is the other end of the reciprocating motion.
  • the transported object in the storage unit may be payable to the upstream end of the second transport path.
  • only the first one can be separated at high speed from the row of conveyed objects that have reached the downstream end of the conveying section by the movable block.
  • the transported material separated in this way can be taken out by the pickup nozzle without being interfered by the subsequent transported material, or can be introduced into another transport path in synchronization.
  • the article supply apparatus 10 of the present embodiment is combined with a hopper 70 to convey and supply an electronic component 60 that is a conveyed product.
  • Electronic components are put into the hopper.
  • the electronic component is guided from the lower part of the hopper to the first conveyance path 20 of the supply device 10.
  • transport path simply refers to the “first transport path”.
  • the electronic components are aligned in a line with the longitudinal direction thereof in the direction of the transport path, and are transported downstream in the transport path by airflow.
  • the electronic component is moved to the take-out port 50 provided at the side of the downstream end of the transport path by the movable block 30 provided at the downstream end of the transport path, and is picked up and taken out by the pickup nozzle 80 of the mounter.
  • the electronic component 60 of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the size of the electronic component is not particularly limited. However, when the electronic component is large, the influence of interference between the electronic components is relatively small, and the significance of using the supply device of the present embodiment is reduced. For this reason, the size of the electronic component is preferably 20 mm or less, more preferably 5 mm or less, and particularly preferably 2 mm or less, as long sides of a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the supply device of the present embodiment is a standard size 3216 size (3.2 mm ⁇ 1.6 mm ⁇ 1.6 mm), 2012 size (2.0 mm ⁇ 1.2 mm ⁇ 1.2 mm), 1608 size (1 .6 mm x 0.8 mm x 0.8 mm), 1005 size (1.0 mm x 0.5 mm x 0.5 mm), 0603 size (0.6 mm x 0.3 mm x 0.3 mm), 0402 size (0.4 mm ⁇ 0.2 mm ⁇ 0.2 mm), 0201 size (0.25 mm ⁇ 0.125 mm ⁇ 0.125 mm) and other multilayer ceramic capacitors (MLCC) can be suitably used.
  • the electronic component if the electronic component is too small, it becomes difficult to process and manufacture the apparatus. Therefore, the electronic component preferably has a long side of 0.05 mm or more and a short side of 0.01 mm or more.
  • the conveyance path 20 is formed in a tunnel shape by a groove formed in the base member 23 and a cover member 22 covering the upper surface of the groove.
  • the cross section of the tunnel is slightly larger than the electronic component 60.
  • An air supply section (27 in FIG. 6) is provided upstream of the conveyance path 20, and an intake section 28 is provided downstream.
  • the air supply unit sends air into the conveyance path.
  • the intake section sucks air from the inside of the conveyance path.
  • the intake section 28 of the present embodiment sucks air in the conveyance path from the downstream end 26 of the conveyance path.
  • An air flow from the upstream to the downstream can be generated in the conveyance path by the air supply unit and the intake unit.
  • an intake part and an air supply part may be appropriately added in the middle of the conveyance path.
  • a movable block 30 is disposed at the downstream end 26 of the conveyance path 20.
  • the movable block is movable in a direction perpendicular to the conveyance path (horizontal direction in FIG. 5 and vertical direction in FIG. 6) in a horizontal plane, and is provided on the side of the conveyance path downstream end and the conveyance path downstream end.
  • a reciprocating motion is possible between the outlets 50.
  • the cover member 22 at the upper part of the outlet has an opening, and a shutter 51 that can be opened and closed is provided in the opening.
  • the movable area 34 of the movable block 30 is defined by a cavity formed by the base member 23 and the bottom member 24. At both ends of the movable region 34, pressure increasing / decreasing portions 35 and 36 are provided.
  • the shutter 51 is not essential, and the outlet may be always open.
  • the movable block 30 has a groove-shaped accommodation portion 31 that can accommodate one electronic component on the upper surface. Since the accommodating part 31 is a closed type accommodating part in which both side surfaces and upper and lower surfaces are regulated, even if the movable block is driven at a high speed while the electronic part 60 is accommodated in the accommodating part 31, the electronic component in the accommodating part Can stably move the electronic component without jumping out of the housing portion.
  • the movable block is at one end of the reciprocating motion (the right side in FIG. 5 and the upper side in FIG. 6), one of the electronic components that has reached the downstream end 26 of the transport path by the accommodating portion being an extension of the transport path 20 Can accept.
  • this state is referred to as the movable block or the accommodating portion being in the receiving position.
  • the movable block 30 When the movable block 30 is at the other end of the reciprocating motion (the left side in FIG. 5 and the lower side in FIG. 6), the electronic component accommodated in the accommodating portion 31 is located at the outlet 50 and the upper shutter 51 is opened. Thus, the electronic component can be taken out by the pick-up nozzle of the mounter.
  • this state is referred to as the movable block or the accommodating portion being in the take-out position.
  • the movable block 30 is formed with a conveying ventilation portion 32 on the side opposite to the outlet 50 with respect to the accommodation portion 31 on the upper surface.
  • the conveying vent may be configured to communicate with the downstream end 26 of the conveyance path and the air intake 28 when the movable block is at the take-out position and to block the electronic component that has reached the downstream end 26 of the conveyance path. Good.
  • the movable block 30 has a fixing ventilation portion 33 on the wall surface on the outlet side of the accommodating portion 31 as a positioning mechanism for the electronic component.
  • the fixing ventilation portion communicates with the pressure increasing / decreasing portion 35 on the outlet side.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of the vicinity of the accommodating portion 31 of the movable block 30.
  • the accommodating portion 31 communicates with the conveyance path 20 and becomes an extension of the conveyance path, and can accept one of the electronic components.
  • Relationship between the standard length L S of the conveying path direction of length D and the electronic components of the transport path direction of the housing portion is generally D ⁇ L S.
  • the length D of the conveying path direction of the housing portion is equal to the standard length L S of the conveying path direction of the electronic component, when the shorter electronic component which was contaminated, the tip of the subsequent electronic components housed Interference occurs when entering the part and moving the movable block to the removal position.
  • the length D of the accommodating portion is shorter than the standard length L S in the conveyance path direction of the electronic component.
  • the length L of the electronic component 61 accommodated in the accommodating portion even shorter than the standard length L S, without leading end of the subsequent electronic component 62 enters the receptacle, Does not obstruct the movement of the movable block.
  • the length D of the accommodating portion is preferably L S ⁇ 0.99 or less, and more preferably L S ⁇ 0.95 or less.
  • the length D of the accommodating portion is preferably L S ⁇ 0.6 or more, and more preferably 0.7 or more.
  • a gap G is provided between the accommodating portion 31 and the transport path downstream end 26.
  • the sum D + G of length D and the gap G of the accommodating portion is preferably longer than the standard length L S of the electronic component.
  • the sum D + G of the length D of the accommodating portion and the gap G is preferably L S ⁇ 1.01 or more, and more preferably L S ⁇ 1.05 or more.
  • the gap G is preferably L S ⁇ 0.3 or less, and L S ⁇ 0 More preferably, it is 2 or less.
  • the gap G is preferably L S ⁇ 0.3 or less, and L S ⁇ 0 More preferably, it is 2 or less.
  • the movable block 30 is in the receiving position.
  • the electronic component is conveyed by the airflow and reaches the downstream end, and the leading electronic component 61 is received in the accommodating portion 31 of the movable block.
  • the air in the movable region (34 in FIG. 5) is sucked from the pressure increasing / decreasing unit (35 in FIGS. 5 and 6) on the outlet side, and the pressure increasing / decreasing unit (FIGS. 5 and 6 on the transport path side). 36), the movable block 30 moves from the receiving position toward the take-out position.
  • the electronic component 61 in the housing portion is fixed to the side wall surface by being sucked by the fixing vent portion because the fixing vent portion 33 provided on the side wall surface communicates with the pressure-increasing / decreasing portion 35. Is done.
  • the movable block 30 reaches the take-out position.
  • the electronic component 61 is sucked by the fixing ventilation portion 33.
  • the shutter (41 in FIG. 5) at the upper part of the outlet 50 is opened, and the electronic component 61 is taken out by the pick-up nozzle of the mounter.
  • the transport path 20 communicates with the intake section 28 via the transport vent 32, the electronic components on the transport path continue to move downstream, and the subsequent electronic components 62 are blocked by the movable block. Form a line.
  • the electronic component that has reached the take-out port at the downstream end of the transport path is taken out in a row without any gaps. , There was a failure to take out.
  • the supply device of this embodiment as shown in FIG. 8, among the electronic components arranged in a row at the downstream end of the transport path, the leading one electronic component 61 is separated by a movable block. Since it is moved to the take-out port, there is no interference with the subsequent electronic component 62 during take-out. As a result, even if the picking pitch is shortened, the failure is unlikely to occur, and the number of electronic components supplied per unit time can be increased. In our experiments, 1005 size MLCC could be supplied to the mounter at a rate of about 20 ms / piece.
  • the positional accuracy of the electronic component at the outlet can be improved.
  • the width of the accommodating portion 31 (length in the vertical direction in FIG. 8) is slightly clearanceed with respect to the size of the electronic component, but the electronic component is positioned on the wall on the outlet side by the fixing ventilation portion.
  • the article supply device 15 of the present embodiment is combined with the hopper 70 to convey and supply the solder balls 65 that are conveyed items.
  • the solder balls are put into the hopper and guided from the lower part of the hopper to the first conveyance path 20 which is a conveyance unit of the supply device.
  • the solder balls are aligned in a line and conveyed downstream in the conveyance path by airflow.
  • the solder ball is moved to the outlet 50 provided on the side of the downstream end of the transport path by the movable block 30 provided at the downstream end of the transport path, and is attracted to the pickup nozzle 80 and taken out.
  • the solder ball 65 which is a conveyed product has a spherical shape.
  • the size of the conveyed product is not particularly limited. However, when the conveyed product is large, the influence of the interference between the conveyed items becomes relatively small, and the significance of using the supply device of the present embodiment becomes small. From this, the size of the conveyed product is preferably 5 mm or less in diameter, more preferably 2 mm or less, and particularly preferably less than 1 mm. On the other hand, if the conveyed product is too small, it becomes difficult to process and manufacture the apparatus. Therefore, the size of the conveyed product is preferably 10 ⁇ m or more in diameter. A solder ball having a diameter of 100 ⁇ m to 800 ⁇ m is often used.
  • the supply device according to the present embodiment is particularly suitable for conveying and supplying such a solder ball.
  • the conveyance path 20 which is a conveyance unit of the present embodiment is formed in a tunnel shape by a groove formed in the base member 23 and a cover member 22 covering the upper surface of the groove.
  • the cross-sectional shape of the tunnel may be circular, or may be rectangular as shown in FIG.
  • the size of the cross section of the tunnel is slightly larger than the solder ball 65.
  • An air supply section (27 in FIG. 14) is provided upstream of the conveyance path 20, and an intake section 28 is provided downstream.
  • the air supply unit sends air into the conveyance path.
  • the intake section sucks air from the inside of the conveyance path.
  • the intake section 28 of the present embodiment sucks air in the conveyance path from the downstream end 26 of the conveyance path.
  • An air flow from the upstream to the downstream can be generated in the conveyance path by the air supply unit and the intake unit.
  • an intake part and an air supply part may be appropriately added in the middle of the conveyance path.
  • a movable block 30 is disposed at the downstream end 26 of the conveyance path 20.
  • the movable block is movable in a direction perpendicular to the conveyance path (horizontal direction in FIG. 13 and vertical direction in FIG. 14) in a horizontal plane, and is provided on the side of the conveyance path downstream end and the conveyance path downstream end. It can reciprocate along the straight line between the outlets 50.
  • the cover member 22 at the upper part of the outlet has an opening, and a shutter 51 that can be opened and closed is provided in the opening.
  • the movable area 34 of the movable block 30 is defined by a cavity formed by the base member 23 and the bottom member 24. At both ends of the movable region 34, pressure increasing / decreasing portions 35 and 36 are provided.
  • the shutter 51 is not essential, and the outlet may be always open.
  • the reciprocating motion of the movable block 30 is performed in a horizontal plane. This is because the movable block can reciprocate with a smaller driving force.
  • the reciprocating motion of the movable block is preferably performed in a direction perpendicular to the conveyance path, that is, a direction perpendicular to the receiving direction of the conveyed object. This is because the length of the accommodating portion can be shortened with respect to the same size transported object, and the movable block can be made smaller.
  • the movable block 30 has a groove-shaped accommodation portion 31 capable of accommodating one solder ball on the upper surface. Since the accommodating portion 31 is a closed accommodating portion whose both side surfaces and upper and lower surfaces are regulated, even if the movable block is driven at a high speed while the solder ball 65 is accommodated in the accommodating portion 31, the solder balls in the accommodating portion Can move the solder ball stably without jumping out of the housing portion.
  • the movable block is at one end of the reciprocating motion (the right side in FIG. 13 and the upper side in FIG. 14), one of the solder balls that reaches the downstream end 26 of the transport path by the accommodating portion being an extension of the transport path 20 Can accept. This state is said that the movable block or the accommodating portion is in the receiving position.
  • the movable block 30 is formed with a conveying ventilation portion 32 on the side opposite to the outlet 50 with respect to the accommodation portion 31 on the upper surface. If the conveying vent is in a shape that allows the conveying path downstream end 26 and the intake section 28 to communicate with each other and the solder ball reaching the conveying path downstream end 26 can be blocked when the movable block is in the take-out position. Good.
  • the movable block 30 has a fixing ventilation portion 33 as a solder ball positioning mechanism, and a circular opening 38 of the fixing ventilation portion is provided on the bottom surface of the housing portion 31.
  • the fixing ventilation portion communicates with the pressure increasing / decreasing portion 35 on the outlet side.
  • the fixing vent 33 may have a smaller diameter as it proceeds downward from the opening 38, that is, as it proceeds toward the inside.
  • FIG. 21 shows an example of a cross-sectional shape in the vicinity of the opening of the fixing ventilation portion. 21A to 21C, the inner wall surface 39 of the fixing ventilation portion is formed in a mortar shape or the like, and the diameter of the fixing ventilation portion decreases from the opening 38 downward.
  • the diameter of the opening is preferably 0.8 times or less, more preferably 0.7 times or less the diameter of the solder ball.
  • the diameter of the opening is preferably 0.2 times or more, more preferably 0.5 times or more of the diameter of the solder ball.
  • the solder ball contacts the inner wall surface 39 of the fixed ventilation portion at a position lower than the bottom surface of the housing portion, the solder ball and the inner wall surface 39 Is preferably 0.8 times or less, more preferably 0.7 times or less, preferably 0.2 times or more, more preferably 0.5 times or more.
  • FIG. 15 shows an enlarged view of the vicinity of the accommodating portion 31 of the movable block 30.
  • the accommodating portion 31 communicates with the conveyance path 20 and becomes an extension of the conveyance path, and can accept one solder ball.
  • the relationship between the distance A from the center of the opening to the end of the accommodating portion on the conveyance path side and the standard diameter R S of the solder ball is usually A ⁇ R S.
  • the tip of the subsequent solder ball enters the housing portion and moves the movable block to the take-out position.
  • the distance A is preferably shorter than the standard diameter RS of the solder ball.
  • the distance A is preferably R S ⁇ 0.99 or less, and more preferably R S ⁇ 0.95 or less.
  • the distance A is preferably R S ⁇ 0.6 or more, and more preferably 0.7 or more.
  • a gap G is provided between the accommodating portion 31 and the transport path downstream end 26.
  • the sum A + G of the distance A and the gap G is preferably longer than the standard diameter RS of the solder ball.
  • the sum A + G of the distance A and the gap G is preferably R S ⁇ 1.01 or more, and more preferably R S ⁇ 1.05 or more.
  • the gap G is preferably R S ⁇ 0.3 or less, more preferably R S. ⁇ 0.2 or less.
  • the movable block 30 is in the receiving position.
  • the solder ball is conveyed by the air current and reaches the downstream end, and the leading solder ball 66 is received in the accommodating portion 31 of the movable block.
  • the movable block 30 reaches the take-out position.
  • the solder ball 66 is sucked into the opening of the fixing ventilation portion.
  • the shutter (51 in FIG. 13) above the outlet 50 is opened, and the solder ball 66 is taken out by the pickup nozzle.
  • the conveying path 20 communicates with the intake portion 28 via the conveying vent 32, the solder ball on the conveying path continues to move downstream, and the subsequent solder ball 67 is blocked by the movable block. Form a line.
  • the air in the movable region is sucked from the pressure increasing / decreasing unit (36 in FIGS. 13 and 14) on the conveyance path side, and from the pressure increasing / decreasing unit (35 in FIGS. 13 and 14) on the outlet side.
  • the movable block 30 returns from the take-out position to the receiving position (FIG. 16A).
  • the leading one solder ball 66 is separated by the movable block and moved to the outlet. Therefore, there is no interference with the subsequent solder ball 67 at the time of taking out. As a result, even if the take-out pitch is shortened, failure is unlikely to occur, and the number of solder balls supplied per unit time can be increased.
  • the solder ball is fixed to the bottom surface of the housing portion by the action of the fixing ventilation portion 33, the solder ball is caught between the movable block and the end portion of the transport portion or the like when the movable block moves. There is nothing.
  • the opening 98 of the fixing ventilation portion 93 is provided on the side wall surface of the housing portion, the opening 98 is changed when the size of the transported object 65 changes slightly. It is necessary to change the position (height from the bottom).
  • the opening 38 of the fixing ventilation portion on the bottom surface of the housing portion, it is not necessary to change the position of the opening 38 even if the size of the conveyed object such as a spherical shape slightly changes.
  • the width (length in the vertical direction in FIG. 16) of the accommodating portion 31 is slightly provided with respect to the size of the solder ball, but the solder ball is positioned on the bottom surface of the accommodating portion by the fixing ventilation portion.
  • the article supply device 16 of the present embodiment is different from the second embodiment in that a plurality of first transport paths 20 are provided in parallel.
  • a plurality of storage portions 31 are formed at the receiving position so as to be able to receive one conveyed item from the downstream end 26 of each first conveying path.
  • An outlet 50 is provided at the upper part of each accommodating portion when the movable block is at the extraction position.
  • the article supply apparatus 17 of the present embodiment is provided with a plurality of first transport paths 20 in parallel as in the second embodiment.
  • This embodiment is different from the third embodiment in that there is no take-out port above the movable block 30 and the conveyed product is further discharged from the movable block to the second conveyance path.
  • the second transport path 40 is provided in parallel with the same number and the same interval as the first transport path on the side opposite to the first transport path 20 with respect to the movable block 30.
  • the second conveyance path is arranged so as to be shifted in the width direction from the first conveyance path so that the extension of each second conveyance path to the upstream side is located between the first conveyance paths.
  • the movable block 30 receives the conveyed product from the downstream end 26 of the first conveying path into the accommodating portion 31 at the receiving position. Next, the movable block pays out the conveyed product in the accommodating portion to the upstream end 46 of the second conveying path at the other end of the reciprocating motion. This state is said that the movable block or the accommodating portion is in the payout position. The conveyed product is conveyed further downstream through the second conveying path.
  • the transported objects that have been transported through the parallel first transport paths are once accommodated in the movable block and then simultaneously introduced into the second transport path.
  • the conveyed product can be supplied to the next process in synchronization with the movable block.
  • the article supply device 18 of the present embodiment is different from the fourth embodiment in that it has a vibration feeder 90 as a transport unit instead of the first transport path.
  • the transported object is put on the vibration feeder 90 and transported toward the movable block.
  • the movable block 30 receives the conveyed items one by one from the outlet 91 of the vibration feeder into the accommodating portion 31.
  • the conveyed product is not limited to an electronic component.
  • the shape of a conveyed product is not restricted to a substantially rectangular parallelepiped, What is necessary is just the shape which can be conveyed with an airflow by designing the cross-sectional shape of a conveyance path according to a conveyed product.
  • the conveyed product is not limited to a solder ball, and may be another article such as a ball for a micro bearing or a spacer for a liquid crystal display panel.
  • the shape of the conveyed product is not limited to a spherical shape, and the article supply apparatus according to the second to fifth embodiments can be suitably used for a micro article having a convex bottom surface such as a spheroid.
  • the above-described distance A and gap G can be set to preferable values with respect to the maximum radius R ′ parallel to the bottom surface of the conveying unit.
  • the transport mechanism for transporting the transported object may transport the transported object with a magnet or vibration.
  • a conveying path may be inclined and a conveyed product may be conveyed with gravity.
  • the positioning mechanism that positions the conveyed product accommodated in the accommodating portion of the movable block on the side wall surface or the bottom surface of the accommodating portion may be one that attracts the conveyed item to the side wall surface or the bottom surface with a magnet.
  • the fixing ventilation portion is communicated with the pressure-increasing and depressurizing portion on the payout or removal position side.
  • the fixing ventilation portion may be communicated with an independent decompression portion.
  • a fixing decompression part 37 is provided on the bottom member 24, and a fixing vent part 33 extending downward from the bottom surface of the housing part 31 is communicated with the fixing decompression part.

Abstract

　微小な物品を搬送し、高速で供給可能な物品供給装置を提供することを課題とする。　物品供給装置（１０）は、搬送物（６０）を搬送する搬送部（２０）と、可動ブロック（３０）とを有する。そして、前記可動ブロックは、前記搬送部の下流端に連通する受入位置で前記搬送物の１個を収容可能な収容部を備える。そして、前記可動ブロックは、前記搬送物の受入方向と交差する方向に往復運動可能であって、前記往復運動の一方の端において前記収容部が前記受入位置にあり、該往復運動の他方の端において前記収容部が前記搬送物を払出または取出可能な払出または取出位置にある。

Description

物品供給装置
　本発明は、微小な物品を搬送して供給する装置に関する。
　プリント基板に実装される電子部品の供給に、テープリール式フィーダーが利用されている。これは、合成樹脂や紙製のテープに１～２ｍｍ間隔で窪みを形成し、電子部品をその窪みに収容して、実装機（マウンター）に供給する装置である。しかし、テープリール式フィーダーには、テープが嵩張るため装置が大きくなることや、使用後にテープが廃棄物になるという問題があった。
　この問題に対して、テープを用いないバルクフィーダーが開発された。これは、電子部品をホッパーに投入し、ホッパー下部からトンネル状の搬送路に導き、１列に整列させて、気流によってマウンターへ搬送、供給するものである。搬送路末端に設けられた取出口に到達した電子部品は、マウンターのピックアップノズルに吸着されて順次取り出される。例えば、特許文献１には、カセットにランダムに収納された角形のチップをトンネル内に送り込み、トンネルの先端部側（下流側）を真空吸引することによりチップを搬送するバルクフィーダーが記載されている。
　また、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型半導体パッケージなどの電子部品と実装基板とを電気的に接続するために半田ボールが用いられる。半田ボールの整列には、従来より、半田ボールを１個ずつ収容する穴が多数配列された整列板が用いられている。例えば、整列板上に多数の半田ボールを投下し、ゴム製のスキージを整列板上に擦り付けることによって、半田ボールを穴に入り込ませるとともに余分の半田ボールを除去することで、半田ボールを整列させることができる。
　このとき、整列板を用いた従来の方法では、半田ボールがスキージと穴のエッジに噛み込まれて、欠けや割れが発生することがあった。その場合、半田ボールの体積が減少することによって、電気の導通特性が変わるという問題があった。この問題に対しても、バルクフィーダー等を用いて半田ボールを１個ずつ供給することが考えられる。
特開平１０－２９４５９７号公報
　しかしながら、本発明者らの研究によって、従来のバルクフィーダーには供給速度の向上に課題があることが明らかになった。マウンターのピックアップノズルによる取り出しの時間間隔（ピッチ）を短くすると、搬送物の取り出しに失敗する確率が高くなったのである。この原因は、搬送自体の速度が遅いことではなく、搬送路の下流端から取り出そうとする搬送物が後続の搬送物と干渉することであった。すなわち、搬送路を整列して搬送されてきた搬送物が、次々と下流端に到達して隙間なく列を成しており、先頭の１個を取り出す際に、次の搬送物が引っ掛って取り出しの邪魔をすることが分かった。
　本発明は、上記を考慮してなされたものであり、微小な物品を搬送し、高速で１個ずつ供給可能な供給装置を提供することを目的とする。
　上記目的のために、本発明の供給装置は、搬送部の下流端で、先頭の搬送物だけを分離して、側方に移動させる。
　本発明の物品供給装置は、搬送物を搬送する搬送部と、可動ブロックとを有する。そして、前記可動ブロックは、前記搬送部の下流端に連通する受入位置で前記搬送物の１個を収容可能な収容部を備える。そして、前記可動ブロックは、前記搬送物の受入方向と交差する方向に往復運動可能であって、前記往復運動の一方の端において前記収容部が前記受入位置にあり、該往復運動の他方の端において前記収容部が前記搬送物を払出または取出可能な払出または取出位置にある。
　好ましくは、前記物品供給装置が前記可動ブロックの可動領域の両端に加減圧部をさらに有し、前記可動ブロックが前記加減圧部によって生じる気圧差によって往復運動可能である。
　好ましくは、前記可動ブロックが位置決め機構をさらに有し、前記位置決め機構は前記収容部に収容した前記搬送物を該収容部内で位置決め可能である。
　前記位置決め機構は、前記搬送物を前記収容部の側壁面に位置決めするものであってよい。このとき、好ましくは、前記位置決め機構が減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の側壁面に開口を有する。さらに好ましくは、前記可動ブロックが前記収容部に収容した前記搬送物を該収容部の側壁面に位置決めするための位置決め機構をさらに有し、かつ前記位置決め機構が前記加減圧部のうち前記払出または取出位置側にある加減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の前記払出または取出位置側の側壁面に開口を有する。
　前記位置決め機構が前記搬送物を前記収容部の側壁面に位置決めする場合、好ましくは、前記収容部の前記搬送物の搬送方向の長さ（Ｄ）と、前記収容部と前記搬送部下流端との間隙（Ｇ）との和（Ｄ＋Ｇ）が、前記搬送物の搬送方向の標準長さ（ＬＳ）より長い。
　前記位置決め機構は、前記搬送物を前記収容部の底面に位置決めするものであってよい。このとき、好ましくは、前記位置決め機構が減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の底面に開口を有する。さらに好ましくは、前記可動ブロックが前記収容部に収容した前記搬送物を該収容部の底面に位置決めするための位置決め機構をさらに有し、かつ前記位置決め機構が前記加減圧部のうち前記払出または取出位置側にある加減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の底面に開口を有する。
　前記位置決め機構が前記搬送物を前記収容部の側壁面に位置決めする場合、好ましくは、前記開口が円形であり、さらに好ましくは、前記固定用通気部は、前記開口近傍において、該開口から内部に進むにしたがって径が小さくなる。
　また、上記各物品供給装置において、前記搬送部が一次元方向に延在する第１搬送路であってもよい。
　また、上記各物品供給装置は、前記可動ブロックが前記往復運動の他方の端にあり、前記収容部が取出位置にあるときに、前記収容部内の搬送物を取出可能な取出口をさらに有していてもよい。あるいは、上記各物品供給装置は、前記可動ブロックの前記搬送部と反対側に設けられ、一次元方向に延在する第２搬送路をさらに有し、前記可動ブロックが前記往復運動の他方の端にあり、前記収容部が払出位置にあるときに、前記収容部内の搬送物を前記第２搬送路の上流端に払出可能であってもよい。
　本発明の物品供給装置によれば、搬送部の下流端に到達した搬送物の列から、可動ブロックにより、先頭の１個だけを高速で分離することができる。このように分離した搬送物は、後続する搬送物の干渉を受けないでピックアップノズルで取り出したり、同期を取って別の搬送路に導入したりすることができる。
本発明の第１の実施形態である物品供給装置の使用状態を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態である物品供給装置の使用状態を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態である物品供給装置の第１搬送路に沿った垂直断面図である。 図３のＡＡ断面を示す図である。 図３のＢＢ断面を示す図である。 図５のＣＣ断面を示す図である。 本発明の第１の実施形態である物品供給装置の可動ブロックの収容部を示す拡大図である。 本発明の第１の実施形態である物品供給装置の可動ブロックの動作を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態である物品供給装置の使用状態を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態である物品供給装置の使用状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態である物品供給装置の第１搬送路に沿った垂直断面図である。 図１１のＡＡ断面を示す図である。 図１１のＢＢ断面を示す図である。 図１３のＣＣ断面を示す図である。 本発明の第２の実施形態である物品供給装置の可動ブロックの収容部を示す拡大図である。 本発明の第２の実施形態である物品供給装置の可動ブロックの動作を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態である物品供給装置の第１搬送路に沿った水平断面図である。 本発明の第３の実施形態である物品供給装置の可動ブロック部分の垂直断面図である。 本発明の第４の実施形態である物品供給装置の搬送路に沿った水平断面図である。 本発明の第５の実施形態である物品供給装置の平面図（左側）と第２搬送路に沿った水平断面図（右側）である。 固定用通気部の開口の断面形状を例示する図である。 固定用通気部の開口を収容部側壁面に設けた比較例を示す図である。 固定用通気部の変形例を示す図である。
　本発明の第１の実施形態である物品供給装置を図１～図８に基づいて説明する。なお、本明細書における各図は、説明を容易にするために、縮尺が正確ではなく、部材間の隙間等が誇張して描かれている。
　図１および図２において、本実施形態の物品供給装置１０は、ホッパー７０と組み合わされて、搬送物である電子部品６０を搬送、供給する。電子部品は、ホッパーに投入される。電子部品は、ホッパー下部から供給装置１０の第１搬送路２０に導かれる。以下本明細書において、単に「搬送路」というときは「第１搬送路」を指す。電子部品は、その長手方向を搬送路の方向に向けて、一列に整列して、搬送路内を気流によって下流へと搬送される。電子部品は、搬送路の下流端に設けられた可動ブロック３０によって、搬送路下流端の側方に設けられた取出口５０に移動し、マウンターのピックアップノズル８０に吸着されて取り出される。
　本実施形態の電子部品６０は、略直方体形状を有する。電子部品の大きさは特に限定されない。しかし、電子部品が大きい場合は、電子部品同士の干渉の影響が相対的に小さくなり、本実施形態の供給装置を利用する意義が小さくなる。このことから、電子部品の大きさは略直方体形状の長辺が２０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましく、２ｍｍ以下であることが特に好ましい。さらに、本実施形態の供給装置は、規格サイズである３２１６サイズ（３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．６ｍｍ）、２０１２サイズ（２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×１．２ｍｍ）、１６０８サイズ（１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍ）、１００５サイズ（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ）、０６０３サイズ（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）、０４０２サイズ（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ×０．２ｍｍ）、０２０１サイズ（０．２５ｍｍ×０．１２５ｍｍ×０．１２５ｍｍ）などの積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）に対して好適に用いることができる。一方、電子部品が小さすぎると装置の加工や製作が難しくなるので、電子部品の大きさは、長辺が０．０５ｍｍ以上、短辺が０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。
　図３および図４において、搬送路２０は、ベース部材２３に形成された溝と、その溝の上面を覆うカバー部材２２によって、トンネル状に形成されている。トンネルの断面は電子部品６０よりわずかに大きい。微小な物品を高速に搬送するためには、このように側面および上下面が規制された閉鎖系の搬送路を構成することが好ましい。
　搬送路２０の上流には送気部（図６の２７）が、下流には吸気部２８が設けられている。送気部は搬送路内に空気を送り込む。吸気部は搬送路内から空気を吸引する。本実施形態の吸気部２８は搬送路の下流端２６から搬送路内の空気を吸引する。送気部および吸気部によって搬送路内を上流から下流に向かう気流を発生させることができる。なお、気流を発生させるためには、搬送路上流の送気部および搬送路下流の吸気部のうち、少なくとも一方が設けられていればよく、その場合他方に通気部を設ければよい。また、搬送路が長い場合は、搬送路の途中に吸気部と送気部を適宜追加して設けてもよい。
　図５および図６において、搬送路２０の下流端２６には、可動ブロック３０が配置されている。可動ブロックは、水平面内で搬送路と直角に交差する方向（図５の左右方向、図６の上下方向）に移動可能であり、搬送路下流端と搬送路下流端の側方に設けられた取出口５０の間を往復運動可能である。取出口上部のカバー部材２２には開口があり、開口には開閉可能なシャッター５１が設けられている。可動ブロック３０の可動領域３４は、ベース部材２３と底部部材２４によって形成された空洞によって規定される。可動領域３４の両端には、加減圧部３５、３６が設けられている。なお、シャッター５１は必須ではなく、取出口は常時開放としてもよい。
　可動ブロック３０は上面に、電子部品１個を収容可能な溝状の収容部３１を有する。収容部３１は両側面および上下面が規制された閉鎖系の収容部であるため、収容部３１に電子部品６０を収容した状態で可動ブロックを高速に駆動させたとしても、収容部内の電子部品が収容部外へ飛び出すことなく安定して電子部品を移動可能である。可動ブロックが往復運動の一方の端（図５の右側、図６の上側）にあるときは、収容部が搬送路２０の延長となって、搬送路下流端２６に到達した電子部品の１個を受け入れることができる。以下この状態を、可動ブロックまたは収容部が受入位置にある、という。
　可動ブロック３０が往復運動の他方の端（図５の左側、図６の下側）にあるときは、収容部３１に収容された電子部品が取出口５０に位置し、上部のシャッター５１を開けて、マウンターのピックアップノズルにより電子部品を取り出すことができる。以下この状態を、可動ブロックまたは収容部が取出位置にある、という。
　可動ブロック３０は、上面の収容部３１に対して取出口５０と反対側に、搬送用通気部３２が形成されている。搬送用通気部は、可動ブロックが取出位置にあるときに、搬送路下流端２６と吸気部２８を連通するとともに、搬送路下流端２６に到達した電子部品を堰き止めることができる形状であればよい。
　また、可動ブロック３０は、電子部品の位置決め機構として、収容部３１の取出口側の壁面に固定用通気部３３を有する。固定用通気部は、取出口側の加減圧部３５と連通している。
　図７に、可動ブロック３０の収容部３１付近を拡大して示す。図７Ａにおいて、可動ブロックが受入位置にあるとき、収容部３１は搬送路２０と連通して搬送路の延長となり、電子部品の１個を受け入れ可能である。収容部の搬送路方向の長さＤと電子部品の搬送路方向の標準長さＬＳとの関係は通常Ｄ≦ＬＳである。なお、収容部の搬送路方向の長さＤが電子部品の搬送路方向の標準長さＬＳと等しいと、これより短い電子部品が混入していた場合に、後続の電子部品の先端が収容部内に進入し、可動ブロックを取出位置に移動させる際に干渉する。したがって、収容部の長さＤは、電子部品の搬送路方向の標準長さＬＳより短いことが好ましい。これにより、図７Ｂを参照して、収容部に収容された電子部品６１の長さＬが標準長さＬＳより短い場合でも、後続の電子部品６２の先端が収容部内に入り込むことがなく、可動ブロックの移動を妨げない。具体的には、収容部の長さＤは、ＬＳ×０．９９以下であることが好ましく、ＬＳ×０．９５以下であることがさらに好ましい。一方、収容部が短すぎると、収容した電子部品が安定しないので、収容部の長さＤは、ＬＳ×０．６以上であることが好ましく、０．７以上であることがさらに好ましい。
　また、収容部３１と搬送路下流端２６の間には間隙Ｇが設けられている。収容部の長さＤと間隙Ｇの和Ｄ＋Ｇは、電子部品の標準長さＬＳより長いことが好ましい。これにより、図７Ｃを参照して、収容部に収容された電子部品６１の長さＬが標準長さＬＳより長い場合でも、可動ブロックを取出位置に移動させる際に、当該電子部品６１が搬送路下流端に引っ掛ることがない。具体的には、収容部の長さＤと間隙Ｇの和Ｄ＋Ｇは、ＬＳ×１．０１以上であることが好ましく、ＬＳ×１．０５以上であることがさらに好ましい。一方、間隙Ｇが大きすぎると、電子部品が搬送路から収容部に移動する際に間隙にひっかかることがあるので、間隙ＧはＬＳ×０．３以下であることが好ましく、ＬＳ×０．２以下であることがさらに好ましい。例えば、Ｇ≦ＬＳ×０．３のとき、Ｄ＝ＬＳ×０．８であればＤ＋Ｇ≦ＬＳ×１．１となり、Ｄ＝ＬＳ×０．９であればＤ＋Ｇ≦ＬＳ×１．２となる。これは実際の寸法でいうと、例えば標準長さＬＳ＝１．０ｍｍのとき、Ｄ＝０．９ｍｍ、Ｇ＝０．３ｍｍとなり、Ｄ＋Ｇ＝１．２ｍｍとなる。
　次に本実施形態の可動ブロックの動作を説明する。
　図８Ａにおいて、可動ブロック３０は、受入位置にある。電子部品は、気流によって搬送されて下流端に到達し、先頭の電子部品６１が可動ブロックの収容部３１に受け入れられる。
　次いで、図８Ｂにおいて、取出口側の加減圧部（図５および図６の３５）から可動領域（図５の３４）内の空気を吸引し、搬送路側の加減圧部（図５および図６の３６）から可動領域内に送気することによって、可動ブロック３０が受入位置から取出位置に向けて移動する。このとき、収容部内の電子部品６１は、側壁面に設けられた固定用通気部３３が加減圧部３５と連通しているので、固定用通気部に吸い付けられて側壁面に固定（位置決め）される。
　次いで、図８Ｃにおいて、可動ブロック３０は、取出位置に達する。電子部品６１は固定用通気部３３に吸いつけられている。取出口５０上部のシャッター（図５の４１）が開いて、電子部品６１がマウンターのピックアップノズルによって取り出される。一方、搬送路２０は搬送用通気部３２を介して吸気部２８と連通しているので、搬送路上の電子部品は下流に向かって移動を続け、後続の電子部品６２は可動ブロックに堰き止められて列をなす。
　次いで、図８Ｂと逆に、搬送路側の加減圧部（図５および図６の３６）から可動領域内の空気を吸引し、取出口側の加減圧部（図５および図６の３５）から可動領域内に送気することによって、可動ブロック３０は取出位置から受入位置へと戻る（図８Ａ）。
　上記の動作を繰り返し行い、搬送路の下流端に到達した搬送物の列から先頭の１個だけを次々に分離（１個切り）して取出口に移動させることで、ピックアップノズルに電子部品を１個ずつ供給することができる。
　本実施形態の供給装置の効果を以下に説明する。
　先に述べたように、従来のバルクフィーダーでは、搬送路下流端の取出口に到達した電子部品が隙間なく列をなした状態で先頭の１個を取り出すため、後続の電子部品との干渉によって、取り出しに失敗することがあった。これに対して、本実施形態の供給装置では、図８に示したように、搬送路下流端で列をなした電子部品のうち、先頭の１個の電子部品６１を可動ブロックによって分離して取出口に移動させるため、取り出しに際して後続の電子部品６２との干渉がない。その結果、取り出しのピッチを短くしても失敗が起こりにくく、単位時間あたりの電子部品の供給数を多くすることができる。本発明者らの実験では、１００５サイズのＭＬＣＣを２０ｍｓ／個程度の速度でマウンターに供給することができた。
　また、固定用通気部３３の作用により可動ブロックの収容部内で電子部品を固定するので、取出口における電子部品の位置精度を向上させることができる。収容部３１の幅（図８において上下方向の長さ）は電子部品の大きさに対して僅かにクリアランスを設けてあるが、固定用通気部によって電子部品を取出口側の壁面に位置決めすることで、収容部内の電子部品の位置変動を低減し、ピックアップの成功率を高める効果がある。このことは、電子部品のサイズが小さい場合に特に有益である。本発明者らの実験では、１００５サイズの電子部品を位置精度±３０μｍ以内でマウンターに供給することができた。
　また、可動ブロックの移動と、固定用通気部への電子部品の固定の両方が、加減圧部の作動によって実現されるので、両者の同期制御が不要となり、取り出しのピッチが短くなっても一連の動作を安定して行うことができる。
　本発明の第２の実施形態である物品供給装置を図９～図１６に基づいて説明する。
　図９および図１０において、本実施形態の物品供給装置１５は、ホッパー７０と組み合わされて、搬送物である半田ボール６５を搬送、供給する。半田ボールは、ホッパーに投入され、ホッパー下部から供給装置の搬送部である第１搬送路２０に導かれる。半田ボールは、一列に整列して、搬送路内を気流によって下流へと搬送される。半田ボールは、搬送路の下流端に設けられた可動ブロック３０によって、搬送路下流端の側方に設けられた取出口５０に移動し、ピックアップノズル８０に吸着されて取り出される。
　搬送物である半田ボール６５は、球形状を有する。搬送物の大きさは特に限定されない。しかし、搬送物が大きい場合は、搬送物同士の干渉の影響が相対的に小さくなり、本実施形態の供給装置を利用する意義が小さくなる。このことから、搬送物の大きさは、径が５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ未満であることが特に好ましい。一方、搬送物が小さすぎると装置の加工や製作が難しくなるので、搬送物の大きさは、径が１０μｍ以上であることが好ましい。半田ボールの径は、１００μｍ～８００μｍのものが多く用いられている。本実施形態の供給装置はこのような大きさの半田ボールの搬送・供給に特に適している。
　図１１および図１２において、本実施形態の搬送部である搬送路２０は、ベース部材２３に形成された溝と、その溝の上面を覆うカバー部材２２によって、トンネル状に形成されている。トンネルの断面形状は円形であってもよいし、図１２に示したように矩形であってもよい。トンネルの断面の大きさは半田ボール６５よりわずかに大きい。微小な物品を高速に搬送するためには、このように側面および上下面が規制された閉鎖系の搬送路を構成することが好ましい。
　搬送路２０の上流には送気部（図１４の２７）が、下流には吸気部２８が設けられている。送気部は搬送路内に空気を送り込む。吸気部は搬送路内から空気を吸引する。本実施形態の吸気部２８は搬送路の下流端２６から搬送路内の空気を吸引する。送気部および吸気部によって搬送路内を上流から下流に向かう気流を発生させることができる。なお、気流を発生させるためには、搬送路上流の送気部および搬送路下流の吸気部のうち、少なくとも一方が設けられていればよく、その場合他方に通気部を設ければよい。また、搬送路が長い場合は、搬送路の途中に吸気部と送気部を適宜追加して設けてもよい。
　図１３および図１４において、搬送路２０の下流端２６には、可動ブロック３０が配置されている。可動ブロックは、水平面内で搬送路と直角に交差する方向（図１３の左右方向、図１４の上下方向）に移動可能であり、搬送路下流端と搬送路下流端の側方に設けられた取出口５０の間を直線に沿って往復運動可能である。取出口上部のカバー部材２２には開口があり、開口には開閉可能なシャッター５１が設けられている。可動ブロック３０の可動領域３４は、ベース部材２３と底部部材２４によって形成された空洞によって規定される。可動領域３４の両端には、加減圧部３５、３６が設けられている。なお、シャッター５１は必須ではなく、取出口は常時開放としてもよい。
　このように、可動ブロック３０の往復運動は水平面内で行われるのが好ましい。可動ブロックがより小さな駆動力で往復運動できるからである。また、可動ブロックの往復運動は搬送路と直角に交差する方向、すなわち搬送物の受入方向と直角に交差する方向で行われるのが好ましい。同じ大きさの搬送物に対して、収容部の長さを短くすることができ、可動ブロックをより小型にできるからである。
　可動ブロック３０は上面に、半田ボール１個を収容可能な溝状の収容部３１を有する。収容部３１は両側面および上下面が規制された閉鎖系の収容部であるため、収容部３１に半田ボール６５を収容した状態で可動ブロックを高速に駆動させたとしても、収容部内の半田ボールが収容部外へ飛び出すことなく安定して半田ボールを移動可能である。可動ブロックが往復運動の一方の端（図１３の右側、図１４の上側）にあるときは、収容部が搬送路２０の延長となって、搬送路下流端２６に到達した半田ボールの１個を受け入れることができる。この状態を、可動ブロックまたは収容部が受入位置にある、という。
　可動ブロック３０が往復運動の他方の端（図１３の左側、図１４の下側）にあるときは、収容部３１に収容された半田ボールが取出口５０に位置し、上部のシャッター５１を開けて、ピックアップノズルにより半田ボールを取り出すことができる。この状態を、可動ブロックまたは収容部が取出位置にある、という。
　可動ブロック３０は、上面の収容部３１に対して取出口５０と反対側に、搬送用通気部３２が形成されている。搬送用通気部は、可動ブロックが取出位置にあるときに、搬送路下流端２６と吸気部２８を連通するとともに、搬送路下流端２６に到達した半田ボールを堰き止めることができる形状であればよい。
　可動ブロック３０は、半田ボールの位置決め機構として、固定用通気部３３を有し、収容部３１の底面に固定用通気部の円形の開口３８が設けられている。固定用通気部は、取出口側の加減圧部３５と連通している。
　固定用通気部３３は、開口３８から下方へ進むにしたがって、すなわち内部に向かって進むにしたがって、径が小さくなっていてもよい。図２１に、固定用通気部の開口近傍における断面形状の例を示す。図２１Ａ～Ｃにおいて、固定用通気部の内壁面３９はすり鉢状等に形成されており、固定用通気部は開口３８から下方へ向かって径が小さくなっている。このように開口部をすり鉢状等に形成することによって、収容部に受け入れられたボールが開口に誘引され、より短時間で開口に固定される。
　固定用通気部の開口３８は、大きすぎると、半田ボールが嵌り込んで、ピックアップ時の抵抗が大きくなる。このことから、開口の径は半田ボールの径の好ましくは０．８倍以下、より好ましくは０．７倍以下である。一方、開口が小さすぎると、半田ボールを固定する力が弱く、可動ブロックの移動の際に、半田ボールが開口から外れることがある。このことから、開口の径は半田ボールの径の好ましくは０．２倍以上であり、より好ましくは０．５倍以上である。開口の入口が図２１Ａ～Ｃに示すようにすり鉢状等に形成されていて、半田ボールが収容部底面より低い位置で固定通気部の内壁面３９と接する場合には、半田ボールと内壁面３９との接円の径が半田ボールの径の好ましくは０．８倍以下、より好ましくは０．７倍以下であり、好ましくは０．２倍以上、より好ましくは０．５倍以上である。
　図１５に、可動ブロック３０の収容部３１付近を拡大して示す。図１５Ａにおいて、可動ブロックが受入位置にあるとき、収容部３１は搬送路２０と連通して搬送路の延長となり、半田ボールの１個を受け入れ可能である。開口の中心から収容部の搬送路側の端との距離Ａと、半田ボールの標準径ＲＳとの関係は通常Ａ≦ＲＳである。なお、距離Ａが半田ボールの標準径ＲＳと等しいと、これより小さな半田ボールが混入していた場合に、後続の半田ボールの先端が収容部内に進入し、可動ブロックを取出位置に移動させる際に干渉する。したがって、上記距離Ａは、半田ボールの標準径ＲＳより短いことが好ましい。これにより、図１５Ｂを参照して、収容部に収容された半田ボール６６の径Ｒが標準径ＲＳより短い場合でも、後続の半田ボール６７の先端が収容部内に入り込むことがなく、可動ブロックの移動を妨げない。具体的には、距離Ａは、好ましくはＲＳ×０．９９以下であり、より好ましくはＲＳ×０．９５以下である。一方、距離Ａが短すぎると、収容した半田ボールが安定しないので、距離Ａは、好ましくはＲＳ×０．６以上であり、より好ましくは０．７以上である。
　また、収容部３１と搬送路下流端２６の間には間隙Ｇが設けられている。上記距離Ａと間隙Ｇの和Ａ＋Ｇは、半田ボールの標準径ＲＳより長いことが好ましい。これにより、図１５Ｃを参照して、収容部に収容された半田ボール６６の径Ｒが標準径ＲＳより大きい場合でも、可動ブロックを取出位置に移動させる際に、当該半田ボール６６が搬送路下流端に引っ掛ることがない。具体的には、距離Ａと間隙Ｇの和Ａ＋Ｇは、好ましくはＲＳ×１．０１以上であり、より好ましくはＲＳ×１．０５以上である。一方、間隙Ｇが大きすぎると、半田ボールが搬送路から収容部に移動する際に間隙にひっかかることがあるので、間隙Ｇは好ましくはＲＳ×０．３以下であり、より好ましくはＲＳ×０．２以下である。例えば、Ｇ≦ＲＳ×０．３のとき、Ａ＝ＲＳ×０．８であればＡ＋Ｇ≦ＲＳ×１．１となり、Ａ＝ＲＳ×０．９であればＡ＋Ｇ≦ＲＳ×１．２となる。これは実際の寸法でいうと、例えば標準径ＲＳ＝７５０μｍのとき、Ａ≒６７５μｍ、Ｇ＝２２５μｍとなり、Ａ＋Ｇ＝９００μｍとなる。
　次に本実施形態の可動ブロックの動作を説明する。
　図１６Ａにおいて、可動ブロック３０は受入位置にある。半田ボールは、気流によって搬送されて下流端に到達し、先頭の半田ボール６６が可動ブロックの収容部３１に受け入れられる。
　次いで、図１６Ｂにおいて、取出口側の加減圧部（図１３および図１４の３５）から可動領域（図１３の３４）内の空気を吸引し、搬送路側の加減圧部（図１３および図１４の３６）から可動領域内に送気することによって、可動ブロック３０が受入位置から取出位置に向けて移動する。このとき、収容部内の半田ボール６６は、固定用通気部３３が加減圧部３５と連通しているので、固定用通気部の開口（図１３および図１４の３８）に吸い付けられて底面に固定（位置決め）される。
　次いで、図１６Ｃにおいて、可動ブロック３０は、取出位置に達する。半田ボール６６は固定用通気部の開口に吸いつけられている。取出口５０上部のシャッター（図１３の５１）が開いて、半田ボール６６がピックアップノズルによって取り出される。一方、搬送路２０は搬送用通気部３２を介して吸気部２８と連通しているので、搬送路上の半田ボールは下流に向かって移動を続け、後続の半田ボール６７は可動ブロックに堰き止められて列をなす。
　次いで、図１６Ｂと逆に、搬送路側の加減圧部（図１３および図１４の３６）から可動領域内の空気を吸引し、取出口側の加減圧部（図１３および図１４の３５）から可動領域内に送気することによって、可動ブロック３０は取出位置から受入位置へと戻る（図１６Ａ）。
　上記の動作を繰り返し行い、搬送路の下流端に到達した半田ボールの列から先頭の１個だけを次々に分離（１個切り）して取出口に移動させることで、ピックアップノズルに半田ボールを１個ずつ供給することができる。
　本実施形態の効果を以下に説明する。
　本実施形態の物品供給装置では、図１６に示したように、搬送路下流端で列をなした半田ボールのうち、先頭の１個の半田ボール６６を可動ブロックによって分離して取出口に移動させるため、取り出しに際して後続の半田ボール６７との干渉がない。その結果、取り出しのピッチを短くしても失敗が起こりにくく、単位時間あたりの半田ボールの供給数を多くすることができる。
　また、固定用通気部３３の作用により半田ボールが収容部底面に固定されるので、可動ブロックが移動する際にも、半田ボールが可動ブロックと搬送部の端部等との間に噛み込まれることがない。なお、図２２を参照して、搬送物が球状等である場合に、固定用通気部９３の開口９８を収容部側壁面に設けると、搬送物６５の大きさが少しでも変わると開口９８の位置（底面からの高さ）を変更する必要がある。これに対して、本実施形態では、固定用通気部の開口３８を収容部底面に設けることにより、球状等の搬送物の大きさが多少変わっても開口３８の位置を変更する必要がない。
　また、収容部３１の幅（図１６において上下方向の長さ）は半田ボールの大きさに対して僅かにクリアランスを設けてあるが、固定用通気部によって半田ボールを収容部の底面に位置決めすることで、収容部内の半田ボールの位置変動を低減し、ピックアップの成功率を高める効果がある。このことは、半田ボールのサイズが小さい場合に特に有益である。
　さらに、可動ブロックの移動と、固定用通気部への半田ボールの固定の両方が、加減圧部の作動によって実現されるので、両者の同期制御が不要となり、取り出しのピッチが短くなっても一連の動作を安定して行うことができる。本発明者らの実験では、直径７６０μｍの半田ボールを用いて、可動ブロックを２０ｍｓサイクルで安定して往復運動させることができた。
　次に、本発明の物品供給装置の第３の実施形態を図１７および図１８に基づいて説明する。
　図１７および図１８において、本実施形態の物品供給装置１６は、第１搬送路２０が複数並列して設けられている点で、第２の実施形態と異なる。可動ブロック３０には、受入位置において、各第１搬送路の下流端２６から搬送物を１個ずつ受入可能なように複数の収容部３１が形成されている。可動ブロックが取出位置にあるときの各収容部の上部に取出口５０が設けられている。
　その他の各部の構造・機能は、第２の実施形態について図１３および図１４で同じ番号を付した部分と同様である。また、可能ブロックによって各搬送路の先頭から搬送物を１個ずつ分離することによる効果や、固定用通気部によって各収容部内で搬送物を固定することによる効果も第１の実施形態と同じである。
　次に、本発明の物品供給装置の第４の実施形態を図１９に基づいて説明する。
　図１９において、本実施形態の物品供給装置１７は、第２の実施形態と同じく、第１搬送路２０が複数並列して設けられている。そして、本実施形態では、可動ブロック３０の上方に取出口がなく、搬送物が可動ブロックからさらに第２搬送路に払い出される点で、第３の実施形態と異なる。
　第２搬送路４０は、可動ブロック３０に対して第１搬送路２０と反対側に、第１搬送路と同数、同じ間隔で、並列して設けられている。また、第２搬送路は、各第２搬送路の上流側への延長が第１搬送路同士の間に位置するように、第１搬送路と幅方向にずれて配置されている。
　可動ブロック３０は、受入位置において、第１搬送路の下流端２６から搬送物を収容部３１に受け入れる。次いで、可動ブロックは、往復運動の他端において、第２搬送路の上流端４６に、収容部内の搬送物を払い出す。この状態を、可動ブロックまたは収容部が払出位置にある、という。搬送物は第２搬送路を通って、さらに下流へと搬送される。
　その他の各部の構造・機能は、第３の実施形態と同様である。また、可能ブロックによって各搬送路の先頭から１個の搬送物を分離することによる効果や、固定用通気部によって各収容部内で搬送物を固定することによる効果は第２および第３の実施形態と同じである。
　本実施形態の物品供給装置１７によれば、並列する第１搬送路を搬送されてきた搬送物は、一旦可動ブロックに収容され、次いで一斉に第２搬送路に導入される。このように、可動ブロックで同期をとって、搬送物を次工程へ供給することができる。
　次に、本発明の物品供給装置の第５の実施形態を図２０に基づいて説明する。
　図２０において、本実施形態の物品供給装置１８は、第１搬送路の代わりに振動フィーダー９０を搬送部として有する点で、第４の実施形態と異なる。
　搬送物は、振動フィーダー９０上に投入され、可動ブロックに向かって搬送される。可動ブロック３０は、受入位置において、振動フィーダーの出口９１から搬送物をそれぞれ１個ずつ収容部３１に受け入れる。
　その他の各部の構造・機能は、第３および第４の実施形態と同様である。また、可能ブロックによって振動フィーダーの各出口から１個の搬送物を分離することによる効果や、固定用通気部によって各収容部内で搬送物を固定することによる効果は第２～第４の実施形態と同じである。
　本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
　例えば、第１の実施形態において、搬送物は電子部品には限られない。また、第１の実施形態において、搬送物の形状は略直方体には限られず、搬送物に合わせて搬送路の断面形状を設計することにより気流で搬送可能な形状であればよい。
　また、例えば、第２～第５の実施形態において、搬送物は半田ボールには限られず、微小ベアリング用の玉や、液晶ディスプレイパネル用のスペーサーなどの他の物品であってもよい。また、搬送物の形状は球状には限られず、回転楕円体等の下面が凸である形状の微小物品に、第２～第５の実施形態の物品供給装置を好適に用いることができる。なお、搬送物が球状でないときは、前述の距離Ａおよび間隙Ｇは、搬送物の収容部底面に平行な最大半径Ｒ’に対して好ましい値を定めることができる。
　また、例えば、搬送物を搬送するための搬送機構は、搬送物を磁石や振動で搬送するものであってもよい。また、上記第２の実施形態では、気流によって搬送物を搬送したが、搬送路を傾斜させて、重力によって搬送物を搬送してもよい。
　また、例えば、可動ブロックの収容部に収容した搬送物を、収容部の側壁面または底面に位置決めする位置決め機構は、磁石で搬送物を側壁面または底面に吸着するものであってもよい。また、上記実施形態では固定用通気部を払出または取出位置側にある加減圧部と連通させたが、固定用通気部は独立した減圧部と連通させてもよい。そのような例として、図２３では、底部部材２４に固定用減圧部３７を設け、収容部３１底面から下方に延びる固定用通気部３３を固定用減圧部に連通させている。
　１０、１５～１８　物品供給装置
　２０　第１搬送路（搬送部）
　２２　カバー部材
　２３　ベース部材
　２４　底部部材
　２６　搬送路下流端
　２７　送気部
　２８　吸気部
　３０　可動ブロック
　３１　収容部
　３２　搬送用通気部
　３３　固定用通気部
　３４　可動領域
　３５　取出口側の加減圧部
　３６　搬送路側の加減圧部
　４０　第２搬送路
　４６　第２搬送路の上流端
　４７　送気部
　５０　取出口
　５１　シャッター
　６０～６２　電子部品（搬送物）
　６５～６７　半田ボール（搬送物）
　７０　ホッパー
　８０　ピックアップノズル
　９０　振動フィーダー（搬送部）
　９１　振動フィーダーの出口
　９３　固定用通気部
　９８　固定用通気部の開口

Claims (15)

  1. 　搬送物を搬送する搬送部と、可動ブロックとを有し、
    　前記可動ブロックは、
    　　前記搬送部の下流端に連通する受入位置で前記搬送物の１個を収容可能な収容部を備え、
    　　前記搬送物の受入方向と交差する方向に往復運動可能であって、
    　　前記往復運動の一方の端において前記収容部が前記受入位置にあり、該往復運動の他方の端において前記収容部が前記搬送物を払出または取出可能な払出または取出位置にある、
    物品供給装置。
  2. 　前記可動ブロックの可動領域の両端に加減圧部をさらに有し、
    　前記可動ブロックが前記加減圧部によって生じる気圧差によって往復運動可能である、
    請求項１に記載の物品供給装置。
  3. 　前記可動ブロックが位置決め機構をさらに有し、
    　前記位置決め機構が前記収容部に収容した前記搬送物を該収容部内で位置決め可能である、
    請求項１または２に記載の物品供給装置。
  4. 　前記位置決め機構が前記搬送物を前記収容部の側壁面に位置決めする、
    請求項３に記載の物品供給装置。
  5. 　前記位置決め機構が減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の側壁面に開口を有する、
    請求項４に記載の物品供給装置。
  6. 　前記可動ブロックが前記収容部に収容した前記搬送物を該収容部の側壁面に位置決めするための位置決め機構をさらに有し、
    　前記位置決め機構が前記加減圧部のうち前記払出または取出位置側にある加減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の前記払出または取出位置側の側壁面に開口を有する、
    請求項２に記載の物品供給装置。
  7. 　前記収容部の前記搬送物の搬送方向の長さ（Ｄ）と、前記収容部と前記搬送部下流端との間隙（Ｇ）との和（Ｄ＋Ｇ）が、前記搬送物の搬送方向の標準長さ（ＬＳ）より長い、
    請求項４～６のいずれか一項に記載の物品供給装置。
  8. 　前記位置決め機構が前記搬送物を前記収容部の底面に位置決めする、
    請求項３に記載の物品供給装置。
  9. 　前記位置決め機構が減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の底面に開口を有する、
    請求項８に記載の物品供給装置。
  10. 　前記可動ブロックが前記収容部に収容した前記搬送物を該収容部の底面に位置決めするための位置決め機構をさらに有し、
    　前記位置決め機構が前記加減圧部のうち前記払出または取出位置側にある加減圧部と連通している固定用通気部であり、前記収容部の底面に開口を有する、
    請求項２に記載の物品供給装置。
  11. 　前記開口が円形である、
    請求項９または１０に記載の物品供給装置。
  12. 　前記固定用通気部は、前記開口近傍において、該開口から内部に進むにしたがって径が小さくなる、
    請求項１１に記載の物品供給装置。
  13. 　前記搬送部が一次元方向に延在する第１搬送路である、
    請求項１～１２のいずれか一項に記載の物品供給装置。
  14. 　前記可動ブロックが前記往復運動の他方の端にあり、前記収容部が取出位置にあるときに、前記収容部内の搬送物を取出可能な取出口をさらに有する、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の物品供給装置。
  15. 　前記可動ブロックの前記搬送部と反対側に設けられ、一次元方向に延在する第２搬送路をさらに有し、
    　前記可動ブロックが前記往復運動の他方の端にあり、前記収容部が払出位置にあるときに、前記収容部内の搬送物を前記第２搬送路の上流端に払出可能である、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の物品供給装置。
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