JP4946082B2

JP4946082B2 - 部品供給装置

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Publication number: JP4946082B2
Application number: JP2006032777A
Authority: JP
Inventors: 修一成川
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: JP2007210749A

Description

本発明は、部品を振動により正常な姿勢で移送することが可能な部品供給装置に関する。

従来、部品に対して振動を与えることにより、部品を整列させるとともに、部品の供給を行う部品供給装置の一つとしてパーツフィーダがよく知られている。このパーツフィーダは、部品に振動を与えることにより部品の姿勢を整え、次工程に供給することができる。

特許文献１には、前後の向きが不良な部品が多くても、十分な部品供給能力を確保できる振動式部品供給装置について開示されている。この特許文献１記載の振動式部品供給装置においては、移送されてくる部品の先端をセンサで検出し、特徴部が検出されない場合に後ろ向きであると判定して、ノズルからエアーを噴出し、エアー噴射によるモーメントで部品の前後向きを反転させて移送路から排除させずに排出端に対して整列供給できるようにしている。
特開２００３−３００６１３号公報

しかしながら、従来の部品供給装置においては、ノズルからエアーを噴出させる場合、ノズルから気体が放射状に噴射されるため、隣接する正常姿勢の部品に対してもエアーの噴出により力が加えられ、部品の姿勢変動が生じる場合がある。

また、特許文献１記載の振動式部品供給装置においては、正常でない姿勢の部品に対してのみエアーの噴出を行うので、部品の姿勢を判定する判定センサおよび制御システムが必須となる。その結果、構造が複雑化し、部品の時間単位あたりの移送量に制限がかかる。

本発明の目的は、気体を噴出させて部品の姿勢を一律に調整することができるとともに高速搬送が可能な部品供給装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

（１）
本発明に係る部品供給装置は、部品に振動を付与し搬送路上を移送させる部品供給装置であって、移送される部品の姿勢を所定の姿勢に整えるために搬送路に設けられた吐出口から気体を噴出させるエアー噴出部を備え、エアー噴出部は、吐出口から噴出される気体の広がり方向を、気体の噴出方向に沿って形成された直線状の壁で規制して、所定の姿勢の状態で移送される部品に対して噴出される気体が噴射されず、所定の姿勢でない状態で移送される部品に対してその一部分に前記気体が噴射されるようにした気体整流部を含み、搬送路は、部品の一稜線を支持可能なＶ字断面部分を含むように形成されている搬送溝を有し、エアー噴出部の吐出口は、Ｖ字断面部分を形成する一方の斜面に設けられ、気体整流部は、吐出口の上流側に気体の広がり方向を規制する直線状の壁を有する整流路が形成され、吐出口から噴出される気体の広がり角の外延が所定の姿勢の状態で移送された部品における一方の斜面と垂直な端面に沿うように、整流路の直線状の壁が一方の斜面と鋭角で交わって吐出口に連通されており、所定の姿勢でない状態で移送される部品を、その一部分への気体の噴射によって所定の姿勢に整えるものである。

本発明に係る部品供給装置においては、エアー噴出部により搬送路に設けられた吐出口から気体が気体整流部に沿って噴出され、移送される部品の姿勢を所定の姿勢に整える。具体的には、エアー噴出部の気体整流部により吐出口から噴射される気体の広がり方向が調整され、所定の姿勢の状態で移送される部品に対して噴射される気体の量が低減され、所定の姿勢でない状態で移送される部品に対して噴射される気体の量が増加される。

この場合、エアー噴出部の搬送路に設けられた吐出口から気体が噴出され、所定の姿勢でない部品に当該気体が噴射される。所定の姿勢でない部品の一部分に気体が噴射されることにより、当該部品に回転モーメントが発生し、当該部品が回転して所定の姿勢に整えられる。一方、所定の姿勢で搬送されていた部品に対しては、吐出口から噴出された気体が部品に噴射されないので、当該部品に回転モーメントが発生せず、当該部品の姿勢が変更されない。その結果、当該部品の所定の姿勢を維持することができる。したがって、部品が所定の姿勢である場合にのみ気体を噴射させるのではなく、部品の姿勢が所定の姿勢であってもなくても個々に対して気体を噴出させても一律の姿勢に整えることができる。以上のことより、部品の姿勢を判定することなく、部品の姿勢を一律に整え、搬送することができるので、部品搬送能力を向上させることができる。

この場合、搬送溝のＶ字断面部分において部品の一稜線が支持される。また、エアー噴出部の吐出口が一方の斜面に設けられる。エアー噴出部の気体整流部は、吐出口の上流側に形成され、気体の広がり角度の外延が所定の姿勢の状態で移送される部品の端面に沿うように形成される。その結果、所定の姿勢の状態で移送されている部品に対して噴出された気体が当たらず、所定の姿勢でない状態で移送されている部品に対して噴出された気体が当該部品に当たる。したがって、所定の姿勢でない状態の部品の姿勢を修正することができ、所定の姿勢の状態に保たれた部品を次工程に移送することができる。

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。本発明に係る部品供給装置の一例として、微小な部品を搬送する微小部品供給装置に適合させた場合について説明を行う。

（一実施の形態）
図１および図２は、本発明に係る一実施の形態に係る微小部品供給装置１００の一例を示す模式的斜視図である。図１は微小部品供給装置１００の上面を示し、図２は微小部品供給装置１００の側面を示す。

図１および図２に示すように、微小部品供給装置１００は、パーツフィーダ２００、リニアフィーダ３００およびステージ９００を含む。

また、図２に示すように、パーツフィーダ２００は、ボウル状搬送部２１０と圧電式振動部２２０とを含む。

本実施の形態における微小部品供給装置１００においては、ステージ９００上にパーツフィーダ２００およびリニアフィーダ３００が設けられる。パーツフィーダ２００の微小部品排出部２１１には、リニアフィーダ３００の微小部品搬入部３１１が接続されている。さらに、リニアフィーダ３００の微小部品還流路３１７には、パーツフィーダ２００の受け入れ路２１７が接続されている。

パーツフィーダ２００の圧電式振動部２２０により発振された振動が、圧電式振動部２２０の上部に載置されたボウル状搬送部２１０に与えられる。ボウル状搬送部２１０内には、ボウル状搬送部２１０の内周に沿って螺旋状の微小部品搬送路が設けられる（図１参照）。ボウル状搬送部２１０の中央底部に微小部品８００（図３参照）が供給され、圧電式振動部２２０からの振動により微小部品８００が螺旋状の搬送路上を搬送され、微小部品排出部２１１からリニアフィーダ３００の微小部品搬入部３１１に与えられる。

また、リニアフィーダ３００には、圧電式振動部３０２が設けられており、圧電式振動部３０２により発振された振動が、リニアフィーダ３００の各搬送路に与えられる。それにより、微小部品供給装置１００は、微小部品供給装置１００の次工程に微小部品８００を供給することができる。

また、リニアフィーダ３００の搬送路内において所定姿勢に整理されなかった微小部品８００が存在する場合、または次工程においてトラブルが生じて次工程側に微小部品８００を搬送させないようにする場合、還流部材により微小部品８００が、微小部品還流路３１７からパーツフィーダ２００の受け入れ路２１７を介してボウル状搬送部２１０の中央底部に戻される。

次に、図３は本実施の形態において搬送される微小部品８００の形状の一例を示す模式的斜視図である。

図３に示すように、微小部品８００は、長さＬ、高さＨ、幅Ｂを有する直方体からなる。長さＬ、高さＨおよび幅Ｂの関係は、Ｈ＜Ｂ＜Ｌの関係を有する。このように、微小部品８００は平板状の微小部品からなる。

また、微小部品供給装置１００は、微小部品８００の一方の面に電極が形成されたものである場合が多く、一般に微小部品８００の大きさは、長さＬが３．２ｍｍ〜８ｍｍ程度であり、幅Ｂが２．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度であり、高さＨが０．８ｍｍ〜１．７ｍｍ程度である。

次に、図４はリニアフィーダ３００の詳細を示す側面図である。

リニアフィーダ３００は、防振台３０１、圧電式振動部３０２、振動伝達部３０３、第１搬送部材３２０、第２搬送部材３３０、接続部材３４０、第３搬送部材３５０およびエアー噴出部４１０（図示せず）を含む。

図４に示すように、防振台３０１の上部には、圧電式振動部３０２が複数の防振用板ばね３８０により保持される。圧電式振動部３０２の上部には、振動伝達部３０３が複数の板ばね３９０により保持される。振動伝達部３０３の上部には、第１搬送部材３２０が固定され、第１搬送部材３２０の一端側には、第２搬送部材３３０が接続され、第１搬送部材３２０の側面には、接続部材３４０が併設される。第１搬送部材３２０には、エアー噴出部４１０（図示せず）が設けられる。また、第１搬送部材３２０には複数の板ばね３６０を介して第３搬送部材３５０が設けられる。

以上の構成により、圧電式振動部３０２により発振された振動は、板ばね３８０により第１搬送部材３２０および第２搬送部材３３０に伝えられ、さらに板ばね３６０により第３搬送部材３５０に伝えられる。

次いで、図５および図６は第１搬送部材３２０、第２搬送部材３３０、接続部材３４０および第３搬送部材３５０の詳細を説明するための図である。図５は上面を示し、図６は側面を示す。

図５および図６に示すように、第１搬送部材３２０は、微小部品搬入部３２１、傾斜搬送部３２２、搬送部３２３および姿勢一律搬送溝部３２４からなる。姿勢一律搬送溝部３２４には、エアー噴出部４１０が設けられる。

微小部品搬入部３２１には微小部品搬入路３１１が設けられ、傾斜搬送部３２２には微小部品傾斜搬送路３１２が設けられ、搬送部３２３には微小部品搬送路３１３が設けられ、姿勢一律搬送溝部３２４には搬送溝３１４が設けられる。

本実施の形態においては、後述するように、搬送溝３１４は約４５度傾斜した状態で設けられる。すなわち、姿勢一律搬送溝部３２４の上面から斜めに切り込んだ状態で搬送溝３１４が形成されている。また、エアー噴出部４１０は、搬送溝３１４に対して気体を噴出させる。なお、エアー噴出部４１０は、微小部品供給装置１００において単独のエアータンクを設けて、エアータンクから気体の供給を受けるようにしてもよく、周辺設備において設けられる、例えば窒素タンク等から気体の供給を受けるように構成されていてもよい。この搬送溝３１４およびエアー噴出部４１０の詳細配置については後述する。また、搬送溝３１４から直線状に接続された第２搬送部材３３０には、搬送路３１５が設けられる。

第３搬送部材３５０には、微小部品搬入路３１１、微小部品傾斜搬送路３１２、微小部品搬送路３１３および搬送溝３１４と並行するように、還流搬送路３１７が設けられる。

続いて、図を用いて姿勢一律搬送溝部３２４について詳細に説明を行う。図７は図５の姿勢一律搬送溝部３２４のＡ-Ａ線断面の参考例を説明するための模式的断面図であり、図８は図７の姿勢一律搬送部３２４との相違を明確にするために用いる従来の搬送部の詳細を説明するための模式的断面図である。

図７に示すように、姿勢一律搬送溝部３２４の搬送溝３１４は、全体として微小部品８００の一稜線を支持可能なＶ字状断面部を有する。このＶ字断面形状部は、面３１４ａ、面３１４ｂから形成される。本実施の形態においては、微小部品８００が直方体からなるため（図３参照）、面３１４ａおよび面３１４ｂは垂直に連なることによりＶ字断面形状部を形成する。

図７に示すように、面３１４ａおよび面３１４ｂにより形成された搬送溝３１４内を微小部品８００が移送される。本実施の形態において、微小部品８００の所定の姿勢の状態とは、図７の微小部品８００ａの状態を示し、所定の姿勢でない状態とは、図７の微小部品８００ｂの状態を示す。具体的には、微小部品８００ａは面３１４ｂよりも面３１４ａと接触している領域が多い状態で移送され、微小部品８００ｂは面３１４ａよりも面３１４ｂと接触している領域が多い状態で移送されている。すなわち、微小部品８００ａにおいては、主に面３１４ａに寄り添って移送され、微小部品８００ｂにおいては、主に面３１４ｂに寄り添って移送される。

次に、姿勢一律搬送溝部３２４の搬送溝３１４の面３１４ｂ側には、エアー噴出部４１０が設けられている。このエアー噴出部４１０は、吐出口４１１、気体整流部４２０を含む。

エアー噴出部４１０の吐出口４１１は、面３１４ｂと平行に設けられ、気体の噴出方向に沿ってエアー噴出部４１０の吐出口４１１から面３１４ｂに向けて気体整流部４２０が形成される。本実施の形態においては、気体整流部４２０が面３１４ｂに対して垂直で、かつ面３１４ａに対して平行に設けられ、吐出口４１１は、気体整流部４２０に対して垂直で、かつ面３１４ｂに対して平行に設けられる。

また、気体整流部４２０は、面３１４ａおよび面３１４ｂの交点（搬送溝３１４の最下部）から微小部品８００の一端の高さＨ（図３参照）離れた面３１４ｂ上の点Ｐｈに連なるように形成される。なお、本実施の形態においては、高さＨとしたが、これに限定されず、部品の搬送姿勢によって変動するため、高さＨの代わりに、他の長さＬまたは幅Ｂを用いてもよい。また、気体整流部４２０は、気体の噴出方向に沿って直線状の壁から形成される。本実施の形態においては、気体整流部４２０はドリル加工等により形成されるため半円筒形状からなる。なお、半円筒形状に限らず、他の任意の形状で直線状の壁を有するもの、例えば半四角筒形状等であってもよい。すなわち、気体整流部４２０の直線状の壁の反対側に壁が形成されていないことが好ましい。

この場合、図７に示すように、エアー噴出部４１０の吐出口４１１から噴射された気体は、気体整流部４２０の壁に沿って直線状に噴出される（図７中、領域４３０）。それにより、微小部品８００ｂに対しては気体が噴射されるが、微小部品８００ａに対しては気体が噴射されない。

一方、図８に示すように、搬送部３２４Ｌ内を移送される微小部品８００の場合、所定の姿勢の状態である微小部品８００ａおよび所定の姿勢の状態でない微小部品８００ｂのいずれにおいても、面３１４ｂに設けられたエアー噴出部４１０Ｌの吐出口４１１Ｌから噴出された気体が広がり角を持って放射状に噴出される（図８中、領域４３０Ｌ）ため、微小部品８００ｂのみならず、微小部品８００ａに対しても気体が噴射されることとなる。その結果、所定の姿勢の状態で移送されている微小部品８００ａに対しても気体が噴射されるため、所定の姿勢の状態の微小部品８００ａが所定の姿勢でない状態に変化する場合がある。

以上のように、エアー噴出部４１０の姿勢一律搬送溝部３２４に設けられた吐出口４１１から気体が噴出され、所定の姿勢でない微小部品８００ｂに当該気体が噴射される。所定の姿勢でない微小部品８００ｂの一部分に気体が噴射されることにより、当該微小部品８００ｂに回転モーメントが発生し、当該微小部品８００ｂが回転して所定の姿勢の状態の部品８００ａの姿勢に整えられる。一方、所定の姿勢で搬送されていた微小部品８００ａに対しては、吐出口４１１から噴出された気体が微小部品８００ａに噴射されないので、当該微小部品８００ａに回転モーメントが発生せず、当該微小部品８００ａの姿勢が変更されない。その結果、当該微小部品８００ａの所定の姿勢を維持することができる。したがって、微小部品８００が微小部品８００ｂの姿勢である場合にのみ気体を噴射させるのではなく、微小部品８００の姿勢が微小部品８００ａ，８００ｂのいずれの姿勢であっても、個々の微小部品８００に対して気体を噴出させればよいので、微小部品８００の姿勢を判定することなく、微小部品８００の姿勢を一律に整え搬送することができるので、部品搬送能力を向上させることができる。

（実施例）
図９は、図７の姿勢一律搬送溝部３２４の実施例を説明するための模式的断面図である。

図９に示す姿勢一律搬送溝部３２４の構造が、図７に示す姿勢一律搬送溝部３２４の構造と異なるのは以下の点である。

図９に示すように、搬送溝３１４の面３１４ｂに対して所定の角度αでエアー噴出部４１０ａの吐出口４１１ａが設けられている。また、気体整流部４２０ａは、吐出口４１１ａの上流側に形成されている。ここで、所定の角度αは、気体整流部４２０ａおよび吐出口４１１ａから噴射される気体の広がり角（領域４３０）の外延が、搬送溝３１４内の微小部品８００ａの端部に沿って噴射される角度で設けられる。

この構成により、エアー噴出部４１０ａの姿勢一律搬送溝部３２４ａに設けられた吐出口４１１ａから気体が噴出され、所定の姿勢でない微小部品８００ｂに当該気体が噴射される。所定の姿勢でない微小部品８００ｂの一部分に気体が噴射されることにより、当該微小部品８００ｂに回転モーメントが発生し、当該微小部品８００ｂが回転して所定の姿勢の状態の部品８００ａの姿勢に整えられる。一方、所定の姿勢で搬送されていた微小部品８００ａに対しては、吐出口４１１ａから噴出された気体が微小部品８００ａに噴射されないので、当該微小部品８００ａに回転モーメントが発生せず、当該微小部品８００ａの姿勢が変更されない。その結果、当該微小部品８００ａの所定の姿勢を維持することができる。

したがって、微小部品８００が微小部品８００ｂの姿勢である場合にのみ気体を噴射させるのではなく、微小部品８００の姿勢が微小部品８００ａ，８００ｂのいずれの姿勢であっても、個々の微小部品８００に対して気体を噴出させればよいので、微小部品８００の姿勢を判定することなく、微小部品８００の姿勢を一律に整え、搬送することができるので、部品搬送能力を向上させることができる。

以上のように、エアー噴出部４１０ｂの姿勢一律搬送溝部３２４，３２４ａに設けられた吐出口４１１，４１１ａから気体が噴出され、所定の姿勢でない微小部品８００ｂに当該気体が噴射される。所定の姿勢でない微小部品８００ｂの一部分に気体が噴射されることにより、当該微小部品８００ｂに回転モーメントが発生し、当該微小部品８００ｂが回転して所定の姿勢の状態の部品８００ａの姿勢に整えられる。一方、所定の姿勢で搬送されていた微小部品８００ａに対しては、吐出口４１１，４１１ａから噴出された気体が微小部品８００ａに噴射されないので、当該微小部品８００ａに回転モーメントが発生せず、当該微小部品８００ａの姿勢が変更されない。その結果、当該微小部品８００ａの所定の姿勢を維持することができる。したがって、微小部品８００が微小部品８００ｂの姿勢である場合にのみ気体を噴射させるのではなく、微小部品８００の姿勢が微小部品８００ａ，８００ｂのいずれの姿勢であっても、個々に対して気体を噴出させればよいので、微小部品８００ａの姿勢を判定することなく、微小部品８００ａの姿勢を一律に整え、搬送することができるので、部品搬送能力を向上させることができる。

上記の一実施の形態においては、微小部品８００が部品に相当し、第１搬送部材３２０の微小部品搬入部３２１、傾斜搬送部３２２、搬送部３２３、姿勢一律搬送溝部３２４が搬送路に相当し、リニアフィーダ３００が部品供給装置に相当し、吐出口４１１，４１１ａが吐出口に相当し、エアー噴出部４１０，４１０ａがエアー噴出部に相当し、微小部品８００ａが所定の姿勢の状態で移送される部品に相当し、微小部品８００ｂが所定の姿勢でない状態で移送される部品に相当し、気体整流部４２０，４２０ａが気体整流部、直線部を有する壁および吐出口の上流側に直線部を有する整流路に相当し、搬送溝３１４が搬送溝およびＶ字断面部分に相当し、面３１４ｂが一方の斜面に相当し、面３１４ａが他方の斜面に相当し、領域４３０の外延が噴出される気体の広がり角の外延に相当する。

本発明は、上記の好ましい一実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

本発明に係る一実施の形態に係る微小部品供給装置の一例を示す模式的斜視図本発明に係る一実施の形態に係る微小部品供給装置の一例を示す模式的斜視図本実施の形態において搬送される微小部品の形状の一例を示す模式的斜視図リニアフィーダの詳細を示す側面図第１搬送部材、第２搬送部材、接続部材および第３搬送部材の詳細を説明するための図第１搬送部材、第２搬送部材、接続部材および第３搬送部材の詳細を説明するための図図５の姿勢一律搬送溝部のＡ-Ａ線断面の参考例を説明するための模式的断面図図７の姿勢一律搬送部との相違を明確にするために用いる従来の搬送部の詳細を説明するための模式的断面図図５の姿勢一律搬送溝部のＡ-Ａ線断面の実施例を説明するための模式的断面図

符号の説明

８００微小部品
３２１微小部品搬入部
３２０第１搬送部材
３２２傾斜搬送部
３２３搬送部
３２４姿勢一律搬送溝部
３００リニアフィーダ
４１１，４１１ａ吐出口
４１０，４１０ａエアー噴出部
８００ａ所定の姿勢の状態で移送される部品
８００ｂ所定の姿勢でない状態で移送される部品
４２０，４２０ａ気体整流部
３１４搬送溝
３１４ｂ面
３１４ａ面
４３０領域

Claims

部品に振動を付与し搬送路上を移送させる部品供給装置であって、
移送される前記部品の姿勢を所定の姿勢に整えるために前記搬送路に設けられた吐出口から気体を噴出させるエアー噴出部を備え、
前記エアー噴出部は、
前記吐出口から噴出される気体の広がり方向を、気体の噴出方向に沿って形成された直線状の壁で規制して、前記所定の姿勢の状態で移送される部品に対して噴出される前記気体が噴射されず、前記所定の姿勢でない状態で移送される部品に対してその一部分に前記気体が噴射されるようにした気体整流部を含み、
前記搬送路は、前記部品の一稜線を支持可能なＶ字断面部分を含むように形成されている搬送溝を有し、
前記エアー噴出部の吐出口は、前記Ｖ字断面部分を形成する一方の斜面に設けられ、
前記気体整流部は、
前記吐出口の上流側に前記気体の広がり方向を規制する直線状の壁を有する整流路が形成され、前記吐出口から噴出される気体の広がり角の外延が所定の姿勢の状態で移送された前記部品における前記一方の斜面と垂直な端面に沿うように、前記整流路の直線状の壁が前記一方の斜面と鋭角で交わって前記吐出口に連通されており、
前記所定の姿勢でない状態で移送される部品を、その一部分への前記気体の噴射によって所定の姿勢に整えるようにしたことを特徴とする部品供給装置。