JP3539618B2

JP3539618B2 - 部品搬送装置

Info

Publication number: JP3539618B2
Application number: JP18835698A
Authority: JP
Inventors: 繁己高橋; 仁平甲斐下; 章根本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: DE69918223D1; TW446676B; CN1241524A; EP0968939A1; US6257394B1; MY117430A; EP0968939B1; SG74151A1; CN1118427C; JP2000016558A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部品搬送装置、特に部品を傾斜したシュート通路に沿って一列に整列させて滑落させる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チップ部品のような小型部品の分離搬送装置として、多数の部品を収納した室と、この室の下端部から部品を一列に整列させて排出する傾斜状のシュート通路と、シュート通路の下端部と接続され、部品を一列に整列させて排出する水平な案内通路とを設け、案内通路の先端から部品を１個ずつ取り出すようにしたものが知られている（例えば特開昭６３−１２７６００号公報，特開平８−２２２８９０号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような自重落下を利用した搬送装置の場合、シュート通路の勾配を大きくすれば、部品がシュート通路を滑落しやすくなるが、水平な案内通路との交差角度が大きくなるので、案内通路との接続部での部品の動きを阻害する恐れがある。一方、シュート通路の勾配を小さくすれば、案内通路との接続部での部品の動きはスムーズになるが、部品とシュート通路との摩擦抵抗が増大し、詰まりが発生しやすい。なお、部品の質量が小さい場合や、部品の汚れ，静電気などがあると、シュート通路の勾配を大きくしても、詰まりを解消する根本的な対策とはならない。
【０００４】
このような問題を解消するため、例えば圧縮エアーをシュート通路に送り込んだり、負圧で吸引することで、強制的に部品を滑り落とす方法も提案されているが、エアー供給源やエアー通路を設けなければならず、コスト上昇を招く欠点がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、簡素な構成で、シュート通路内の部品を停滞なく滑落させることができる部品搬送装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、部品を一列に整列させて滑落させる傾斜したシュート通路と、上記シュート通路の底部に、シュート通路方向もしくはこれと直交方向に移動可能に設けられ、部品を摺動自在に支持する可動部材と、上記可動部材をシュート通路方向もしくはこれと直交方向に微少移動させ、可動部材上に載った部品を滑落させる可動部材用駆動手段と、上記シュート通路の下端部と接続され、部品を一列に整列させて水平方向に案内する案内通路と、上記案内通路の底部に設けられ、案内通路に導入された部品を前方の取出位置へと搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とする部品搬送装置を提供する。
【０００７】
シュート通路内の部品は、部品自体の質量が小さい場合や、部品の汚れや静電気などの影響によって、シュート通路の底部に設けられた可動部材との間で摩擦抵抗が働き、詰まりが発生することがある。本発明では、可動部材をシュート通路方向もしくはこれと直交方向に微少移動させることで、摩擦を切るようにしたので、部品をシュート通路にそって円滑に滑落させることができる。この場合、シュート通路の勾配を小さくしても部品を容易に滑落させることができるので、シュート通路の下端部に案内通路を接続した場合に、シュート通路と案内通路との交差角度を小さくでき、シュート通路から案内通路へ円滑に部品を移動させることができる。
【０００８】
可動部材を微少移動させる方法としては、種々の方法が考えられる。
請求項２のように、案内通路に導入された部品を前方の取出位置へと搬送する搬送手段が、案内通路の底部に配置された前後移動可能な搬送部材と、搬送部材をその前方への移動速度に比べて後方への移動速度が大きくなるように往復駆動させ、搬送部材の上面に載った部品を前方へ搬送する搬送部材用駆動手段とを備え、可動部材用駆動手段が、可動部材と搬送部材との間に形成され、搬送部材の前後移動に伴って可動部材をシュート通路方向もしくはこれと直交方向に微少移動させる係合部を有するようにしてもよい。
この場合には、搬送部材の動きを利用して可動部材を微少移動させることができるので、格別な駆動機構が不要となり、構造が簡素となる。また、案内通路を移動する部品の供給毎に可動部材を作動させることができるので、部品の詰まりや停滞を確実に解消できる。
【０００９】
また、請求項３のように、可動部材をシュート通路方向に一定距離だけ移動可能にガイドするガイド手段を設け、可動部材用駆動手段を、可動部材を下方へ付勢する第１スプリングと、上記可動部材を上方へ付勢する第２スプリングと、第１スプリングおよび第２スプリングの少なくとも一方と連結され、シュート通路方向に揺動可能なレバーとで構成してもよい。この場合には、レバーを第１の方向へ揺動させることで、第２スプリングのばね力を第１スプリングのばね力より大きくして可動部材を上方へ移動させ、レバーを第２の方向へ揺動させることで、第１スプリングのばね力を第２スプリングのばね力より大きくして可動部材を下方へ移動させることができる。
【００１０】
この場合には、可動部材のストロークをレバーのストロークとは関係なくガイド手段によって決定できるので、可動部材のストロークを精度よく決定できる。しかも、第１スプリングと第２スプリングのばね力の大小関係により可動部材が移動するので、可動部材に無理な荷重が作用せず、可動部材の動作が円滑であり、摩耗の心配もない。
【００１１】
なお、本発明において、案内通路の底部に設けられる搬送手段としては、請求項２のように、往復移動する搬送部材を用いたものに限らず、ベルトなどの一方向に駆動される搬送部材を用いてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図７は本発明にかかる部品搬送装置の一例を示す。なお、この実施例では、図８に示すように、高さおよび幅がそれぞれＨ，Ｗ（但し、Ｈ≒Ｗ）で、長さがＬ（Ｌ＞Ｈ，Ｌ＞Ｗ）の直方体形状のチップ部品Ｃを用いたが、図９のように、直径がｄ（ｄ≒Ｗ，Ｈ）で、長さがＬ（Ｌ＞ｄ）の円柱形状のチップ部品Ｃや、図１０のように幅Ｗと高さＨとの間に寸法差のある直方体形状（Ｌ＞Ｗ＞Ｈ）のチップ部品Ｃでもよい。なお、Ｃａ，Ｃｂはチップ部品Ｃの長さ方向両端に形成された電極である。
【００１３】
図１，図２は本装置の全体図を示し、上部の部品整列部と、下部の部品取出部と、その中間部の部品シュート部とで構成されている。本図では、理解を容易にするために部品Ｃを相対的に大きく描いてあるが、実際には部品Ｃはかなり小さいものである。
【００１４】
まず最初に、部品整列部について説明する。
部品整列部は、本体１に形成された略円形の凹部２と、この凹部２に回転自在に嵌合された回転ドラム１１とを備えている。凹部２の中心部には回転ドラム１１を駆動する軸３を回転自在に支持する軸受部４が設けられている。凹部２の内周面には、部品Ｃの幅Ｗおよび高さＨに一定のクリアランスを見込んだ幅および深さの整列溝５が半円弧状に形成されている。上記凹部２の内周面には、図３に示すように整列溝５に向かって傾斜したテーパ状のガイド面６が形成され、このガイド面６は部品Ｃを整列溝５に導く機能を有する。
【００１５】
上記整列溝５の下端部にはゲート口８が形成され、このゲート口８を介して整列溝５とシュート通路９とは連通している。シュート通路９は円弧状の整列溝５に対してほぼ接線方向に形成され、かつ所定のすべり角をもって下方へ傾斜している。そして、ゲート口８は円弧状の整列溝５と接線方向のシュート通路９との接点に設けられている。ゲート口８は部品Ｃが１個ずつ縦列方向でかつ横倒姿勢で通過しうる大きさ、つまり高さおよび幅がＨおよびＷよりやや大きく、かつＬより小さく形成されている。ゲート口８の幅は整列溝５の幅と等しい。
【００１６】
本体１と回転ドラム１１の間には、多数の部品Ｃを収納できる部品収納室１２が形成され、部品投入口１０より投入された部品Ｃが収納される。回転ドラム１１は内部の部品Ｃの量を確認できるように、透明な材料（例えばアクリル樹脂）で形成するのが望ましい。回転ドラム１１の内周面には、上記ガイド面６と対向するテーパ状のガイド面１３が形成され、上記ガイド面６と同様に部品Ｃを整列溝５に導く機能を有する。回転ドラム１１の周縁部内周面には、図３のように一定角度ごとに突設された複数個（図では２個）の爪部１４が設けられている。これら爪部１４はゲート口８および整列溝５の上を通過するよう寸法が設定されており、ゲート口８で停止した部品Ｃの詰まりを解除する役割を持つ。
【００１７】
上記軸３はモータなどの駆動手段と接続されており、回転ドラム１１をＡ方向に回転駆動する。そのため、ゲート口８に停止した部品Ｃを爪部１４でシュート通路９と逆方向に押し返し、詰まりを解除する。なお、回転ドラム１１の駆動方式は、上記のように軸３を駆動する方式に限らず、他の方式を用いてもよく、また連続回転に限らず間欠回転でもよい。
【００１８】
ここで、上記構成よりなる部品整列部の動作を説明する。
まず、部品投入口１０より部品収納室１２へ部品Ｃを投入すると、本体１および回転ドラム１１に形成されたガイド面６，１３により部品Ｃは整列溝５に集められる。このとき、整列溝５の幅および深さは部品Ｃの幅Ｗおよび高さＨに一定のクリアランスを見込んだ寸法に形成されているので、部品Ｃが整列溝５によって所定の向きに整列される。この内、整列溝５内を縦列状態でかつ横倒姿勢で滑り下りる部品Ｃはゲート口８を支障なく通過し、シュート通路９を経て次の部品取出部へ供給される。一方、整列溝５内を起立状態で滑り下りる部品Ｃはゲート口８を通過できず、ゲート口８を塞ぐことになる。そのため、後続の整列した部品Ｃもゲート口８を通過できず、詰まりが生じる。
【００１９】
この状態で回転ドラム１１が矢印Ａ方向に回転すると、爪部１４もしくはこの爪部によって押された部品Ｃが、部品Ｃを排出方向とは逆方向に押し倒しながらゲート口８を開放する。この時、部品Ｃに加わる荷重は部品Ｃより後の部品Ｃの重量のみであり、重力以外の拘束力が作用しないので、部品Ｃに過大な負荷をかけずに簡単に除去あるいは横倒しすることができる。これによって、部品Ｃをゲート口８からスムーズに排出することができる。
【００２０】
また、回転ドラム１１の爪部１４は、ゲート口８での詰まりを解除するだけでなく、ガイド面６，１３にブリッジができて整列溝５に落ち込みにくい状態の部品Ｃを攪拌し、整列溝５への落ち込みを促進する効果を有する。また、部品収納室１２内の部品Ｃの数が少なくなると、整列溝５に落ち込む部品Ｃも少なくなるが、回転ドラム１１の爪部１４が部品収納室１２の底部に溜まった部品を整列溝５方向へ送り込む効果を有するので、部品収納室１２内の部品を残らず排出することが可能となる。さらに、部品収納室１２に多量の部品を投入した場合、その荷重がゲート口８近傍に整列している部品に作用し、部品の流れを阻害する可能性があるが、定期的に回転ドラム１１の爪部１４がゲート口８近傍を通過して拘束を解除するので、部品が円滑にゲート口８を通過できる。
【００２１】
次に、部品シュート部について説明する。
部品シュート部を構成する傾斜状のシュート通路９は、その中間部より下部が側方へ開放しており、この開放面を側面カバー１５が閉じている。シュート通路９の底部には、部品Ｃの下面を摺動自在に支持する可動ブレード（可動部材）１６がシュート通路方向に移動可能に設けられている。すなわち、可動ブレード１６は部品Ｃの幅Ｗまたは高さＨとほぼ同程度の厚みを有する薄肉な金属板よりなり、図４に示すように、長手方向の長孔１７が前後２箇所に形成され、本体１から突設されたガイドピン１８がこれら長孔１７に摺動自在に嵌合することで、可動ブレード１６はシュート通路９方向に移動自在にガイドされている。可動ブレード１６のストロークは長孔１７の範囲内に限定され、この範囲は部品Ｃの長さＬより小さい。可動ブレード１６の中央部にはスプリング収納穴１９が設けられ、この収納穴１９にスプリング２０が収納されている。なお、スプリング２０の半径方向両側部は、図６に示すように本体１に形成された凹部２１および側面カバー１５に形成された開口穴２２に係合しており、可動ブレード１６を常時斜め下方へ付勢している。可動ブレード１６の下端部には、後述する搬送ブレード２６と係合する突起（係合部）２３が形成されている。
【００２２】
次に、部品取出部について説明する。
シュート通路９の下端部は、水平な案内通路２５の後端部と接続されており、シュート通路９を滑った部品Ｃは案内通路２５に入り込むようになっている。案内通路２５の側面は開放しており、上記側面カバー１５によって閉じられている。案内通路２５の底部には部品Ｃの下面を摺動自在に支持する搬送ブレード（搬送部材）２６が前後移動可能に配置されている。すなわち、搬送ブレード２６は可動ブレード１６と同様に、部品Ｃの幅Ｗまたは高さＨとほぼ同程度の厚みを有する薄肉な金属板よりなり、その中間部には長手方向の長孔２７が前後２箇所に形成され、本体１から突設されたガイドピン２８がこれら長孔２７に摺動自在に嵌合することで、搬送ブレード２６は水平方向に前後移動自在にガイドされている。搬送ブレード２６には複数のスプリング収納穴２９が設けられ、これら収納穴にスプリング３０が収納されている。スプリング３０の半径方向両側部は、図７に示すように本体１に形成された凹部３１および側面カバー１５に形成された開口穴３２に係合しており、搬送ブレード２６を常時後方へ付勢している。搬送ブレード２６の後部上面には、図４に示すように浅い凹溝（係合部）３３が形成され、この凹溝３３に可動ブレード１６の下端部に形成された突起２３が係合可能である。上記凹溝３３と突起２３とで、可動ブレード１６をシュート通路９方向に微少移動させる可動部材用駆動手段を構成している。
【００２３】
搬送ブレード２６の後方には、搬送ブレード２６をその前方への移動速度に比べて後方への移動速度が大きくなるように往復駆動させるカム３４が設けられており、スプリング３０のばね力によってブレード２６の後端部がカム３４の周面に接触している。上記スプリング３０とカム３４とによって、搬送ブレード２６を往復駆動する搬送部材用駆動手段を構成している。上記カム３４は、山部３４ａと谷部３４ｂとを有しており、図示しないモータ等によって矢印Ｂ方向に回転駆動されている。搬送ブレード２６の後端部がカム３４の山部３４ａに乗り上げるに従い、搬送ブレード２６は低速で前進し、カム３４の谷部３４ｂに落ち込むことで、搬送ブレード２６は高速で後退する。搬送ブレード２６の前進速度は、搬送ブレード２６とその上面に載った部品Ｃとの間で所定の保持摩擦力が働く速度に設定され、搬送ブレード２６の後退速度は、搬送ブレード２６とその上面に載った部品Ｃとの間で摩擦力が実質的に切れる速度に設定されている。そのため、搬送ブレード２６が前後に往復移動するにつれて、その上面に載った部品Ｃは前方へ間欠的に搬送される。案内通路２５の前端部へ搬送された部品Ｃは、取出位置３５でチップマウンタなどの取出装置（図示せず）によって１個ずつ取り出される。
【００２４】
上記搬送ブレード２６が前後に往復移動する毎に、その凹溝３３に可動ブレード１６の突起２３が落ち込み、乗り上げを繰り返し、可動ブレード１６をシュート通路９方向に微少移動させることができる。すなわち、図４のように、搬送ブレード２６が後端位置にある時には突起２３は凹溝３３に落ち込んだ位置にあり、可動ブレード１６は下端位置にある。カム３４が回転して、図５のように搬送ブレード２６が前方へ移動すると、突起２３は搬送ブレード２６の上面に乗り上げ、可動ブレード１６は上方へ移動する。このように可動ブレード１６をシュート通路９方向に微少移動させることで、部品Ｃの質量が小さい場合や、部品Ｃに汚れ，静電気などがある場合でも、可動ブレード１６と部品Ｃとの間に働く摩擦を切り、部品Ｃをシュート通路９にそって円滑に滑落させることができる。この場合、シュート通路９の勾配を小さくしても部品Ｃを容易に滑落させることができるので、シュート通路９と案内通路２５との交差角度を小さくでき、シュート通路９から案内通路２５へ円滑に部品Ｃを移動させることができる。
【００２５】
上記実施例では、係合部として、可動ブレード１６の下端に突起２３を設け、搬送ブレード２６の上面に凹溝３３を設けたが、搬送ブレード２６の上面に突起を設けても同様の作用効果を奏する。
【００２６】
図１１は本発明の第２実施例を示す。
この実施例では、可動ブレード１６をシュート通路９と直交方向に微少揺動させることにより、可動ブレード１６と部品Ｃとの間に働く摩擦を切るようにしたものである。すなわち、可動ブレード１６の上端部は軸４０によって揺動自在に支持されており、重力によって可動ブレード１６は下方へ揺動した位置にある。搬送ブレード２６の上面には突起４１が設けられ、搬送ブレード２６が後端位置にある時には突起４１は可動ブレード１６に接触しておらず、搬送ブレード２６が前端位置へ移動すると、突起４１が可動ブレード１６を微小ストロークだけ上方へ揺動させる。搬送ブレード２６の揺動ストロークは、搬送ブレード２６上の部品Ｃをシュート通路９の天井面との間で挟みこまないように、微少範囲に限定する必要がある。
この場合も、搬送ブレード２６の前後移動に同期して可動ブレード１６を揺動させることで、可動ブレード１６上の部品Ｃを円滑に滑落させることができる。
【００２７】
図１２は本発明の第３実施例を示す。
この実施例では、可動ブレード１６はシュート通路９の全域に亘って設けられており、第１実施例と同様に、長孔１７とピン１８とによってシュート通路９方向に一定距離だけ移動可能にガイドされている。可動ブレード１６の後端部と本体１との間には、可動ブレード１６を斜め下方へ付勢する第１スプリング５０が介装されている。また、本体１には、軸５３を中心としてシュート通路９方向に揺動可能なレバー５１が設けられ、このレバー５１と可動ブレード１６の前端部との間に第２スプリング５２が介装されている。この実施例の第１，第２スプリング５０，５２は共に引張スプリングであるが、圧縮スプリングを用いてもよい。
【００２８】
初期位置では、図１２のように、第１スプリング５０によって可動ブレード１６は下方へ移動した位置にあり、可動ブレード１６は搬送ブレード２６と接触または近接している。また、レバー５１は第２スプリング５２によって引っ張られて、図１２の左側に揺動した位置にある。
【００２９】
いま、図１２に二点鎖線で示すようにレバー５１を右側へ揺動させると、第２スプリング５２が引っ張られ、第２スプリング５２のばね力が第１スプリング５０のばね力より大きくなる。そのため、可動ブレード１６は第２スプリング５２によって斜め上方へ引き上げられる。
【００３０】
再び、レバー５１を左側へ揺動させると、図１２の状態となり、上記の動作を繰り返すことで、可動ブレード１６をシュート通路９方向に微少移動させることができる。その結果、可動ブレード１６と部品Ｃとの摩擦を切り、部品をシュート通路９に沿って円滑に滑落させることができる。
【００３１】
上記実施例では、可動ブレード１６のストロークは長孔１７とピン１８とによって決定されるので、レバー５１を大きく揺動させても、可動ブレード１６のストロークは影響されない。したがって、レバー５１を駆動するための駆動機構の設定が自由になり、また可動ブレード１６と搬送ブレード２６とが直接係合しないので、摩耗が少ないという利点がある。
【００３２】
なお、第３実施例では、第１スプリング５０を本体１と可動ブレード１６との間に介装したが、可動ブレード１６とレバー５１との間に介装してもよい。つまり、レバー５１の両側にスプリング５０，５２を配置してもよい。さらに、第２スプリング５２の一端を本体１に連結し、第１スプリング５０の一端を可動ブレード１６に連結しても、同様の動作を実現できる。
【００３３】
上記実施例では、可動部材および搬送部材としてブレードを用いたが、これに限るものではなく、シュート通路および案内通路の底面を構成し、かつ所定方向に移動しうるものであれば、如何なる部材を用いてもよい。ただ、ブレードのような薄肉部材とした場合には、軽量化できるので、移動時の慣性の影響を小さくでき、駆動機構を簡素化できる。
本発明によって搬送しうる部品としては、チップ部品に限るものではなく、シュート通路内を一列に整列させて搬送しうる部品であれば、いかなる部品でもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の部品搬送装置によれば、可動部材をシュート通路方向もしくはこれと直交方向に微少移動させることで、部品との間の摩擦を切るようにしたので、部品をシュート通路にそって停滞なく円滑に滑落させることができる。そして、従来のような圧縮エアーや負圧を利用した搬送装置に比べて、装置を簡素化できるので、コストを低減できる。
また、シュート通路の勾配を小さくしても部品を容易に滑落させることができるので、シュート通路とその下端部に接続される案内通路との交差角度を小さくでき、シュート通路から案内通路へ円滑に部品を移動させることができる。したがって、案内通路を通って部品を一列に整列させながら取出位置へと円滑に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる部品搬送装置の側面図である。
【図２】図１に示す部品搬送装置の縦断面図である。
【図３】図１のIII −III 線拡大断面図である。
【図４】図１に示す部品搬送装置の搬送ブレードの後退状態の要部拡大図である。
【図５】図１に示す部品搬送装置の搬送ブレードの前進状態の要部拡大図である。
【図６】図４のVI−VI線拡大断面図である。
【図７】図４のVII −VII 線拡大断面図である。
【図８】本発明で用いられるチップ部品の一例の斜視図である。
【図９】本発明で用いられるチップ部品の他の例の斜視図である。
【図１０】本発明で用いられるチップ部品のさらに他の例の斜視図である。
【図１１】本発明にかかる部品搬送装置の第２実施例の断面図である。
【図１２】本発明にかかる部品搬送装置の第３実施例の断面図である。
【符号の説明】
１本体
５整列溝
８ゲート口
９シュート通路
１２部品収納室
１６可動ブレード（可動部材）
２３突起（係合部）
２５案内通路
２６搬送ブレード（搬送部材）
３３凹溝（係合部）
３４カム

Claims

部品を一列に整列させて滑落させる傾斜したシュート通路と、
上記シュート通路の底部に、シュート通路方向もしくはこれと直交方向に移動可能に設けられ、部品を摺動自在に支持する可動部材と、
上記可動部材をシュート通路方向もしくはこれと直交方向に微少移動させ、可動部材上に載った部品を滑落させる可動部材用駆動手段と、
上記シュート通路の下端部と接続され、部品を一列に整列させて水平方向に案内する案内通路と、
上記案内通路の底部に設けられ、案内通路に導入された部品を前方の取出位置へと搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とする部品搬送装置。
上記搬送手段は、
上記案内通路の底部に配置された前後移動可能な搬送部材と、
上記搬送部材をその前方への移動速度に比べて後方への移動速度が大きくなるように往復駆動させ、搬送部材の上面に載った部品を前方へ搬送する搬送部材用駆動手段とを備え、
上記可動部材用駆動手段は、可動部材と搬送部材との間に形成され、搬送部材の前後移動に伴って可動部材をシュート通路方向もしくはこれと直交方向に微少移動させる係合部を有することを特徴とする請求項１に記載の部品搬送装置。
上記可動部材をシュート通路方向に一定距離だけ移動可能にガイドするガイド手段が設けられ、
上記可動部材用駆動手段は、上記可動部材を下方へ付勢する第１スプリングと、上記可動部材を上方へ付勢する第２スプリングと、第１スプリングおよび第２スプリングの少なくとも一方と連結され、シュート通路方向に揺動可能なレバーとで構成され、
上記レバーを第１の方向へ揺動させることで、第２スプリングのばね力を第１スプリングのばね力より大きくして可動部材を上方へ移動させ、レバーを第２の方向へ揺動させることで、第１スプリングのばね力を第２スプリングのばね力より大きくして可動部材を下方へ移動させることを特徴とする請求項１に記載の部品搬送装置。