JP5082270B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品を振動により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等（部品搬送装置）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、振動式部品搬送装置の加振機構の設置個数を減らして、かつ、部品の搬送速度や搬送方向の設定の自由度を高めることができる振動式部品搬送装置について開示されている。

この特許文献１記載の振動式部品搬送装置においては、搬送路を設けた振動体を、直進フィーダの上部振動体に、上部振動体の振動方向に対して水平面内で平行な方向に向けて、垂直面内で等しい傾斜角度を持たせて配列した２枚の板ばねで支持することにより、上部振動体から板ばねを介して伝搬される振動を利用して、自身の加振機構を設けることなく、部品の搬送速度や搬送方向の設定に自由度を持たせて、振動体に設けた搬送路に沿って部品を搬送できるようにしている。

特許文献２には、一台の直進フィーダで整送される部品が一つの駆動部で前後方向同時に送ることができるリターンシュート付直進フィーダについて開示されている。

この特許文献２記載のリターンシュート付直進フィーダにおいては、従来の直進フィーダの駆動部取付ベースに固定された側板が前進運動用板バネにより発生する運動カウンターを利用し後進用板バネを動かす事により一台の直進フィーダで整送される部品が一つの駆動部で前後方向同時に送ることができるものである。
特開２００５−３５７９０号公報 実開平６−５３５３４号公報

しかしながら、特許文献１記載の振動式部品搬送装置および特許文献２記載のリターンシュート付直進フィーダのいずれにおいても、支持板ばねを傾斜させる必要があるため、トラフが前後方向に揺れるピッチング現象を生じた場合、搬送物が不安定となる。また、鉛直方向の振幅が、振動数・ばね強度・トラフ重量・重量バランス等により容易に変化し、任意の振幅を得ることは困難である。

本発明の目的は、容易に任意の振幅を得ることができるとともに、安定した部品の搬送を実現することができる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、搬送路に振動を発生させることにより搬送路内に供給される部品を直線状に移送する直線搬送路を含む部品供給装置であって、下部に配設されるベース部と、直線搬送路が設けられているとともにベース部の上方に配設されて振動を発生する加振部と、加振部よりも下方でベース部よりも上方に設けられる固定部と、加振部とベース部とに取り付けられ、加振部からベース部へ伝達される振動を減衰させる防振部材と、加振部と固定部とに取り付けられ、弾性変形することにより、固定部と加振部とに互いに逆位相の振動を発生させる駆動部材と、直線搬送路により搬送された部品を下流から上流側へ還流させる還流搬送路と、加振部から還流搬送路に水平方向の振動を伝達させる水平方向伝達部材と、固定部から還流搬送路に鉛直方向の振動を伝達させる鉛直方向伝達部材とを備えたものである。

本発明に係る部品供給装置においては、ベース部の上方に設けられた固定部および加振部が防振部材および駆動部材により直線搬送路に振動を付与し、直線搬送路上の部品を搬送する。また、直線搬送路により移送された部品を還流させる還流搬送路は、水平方向伝達部材および鉛直方向伝達部材により振動が伝達される。

この場合、還流搬送路に対して水平方向伝達部材から水平方向の振動、鉛直方向伝達部材から鉛直方向の振動が安定して供給されるので、還流搬送路を安定して振動させることができる。すなわち、部品供給装置において、ピッチング現象が発生した場合でも、搬送物を安定して搬送することができる。さらに、振動数、ばね定数等を容易に変更することができ、任意の振幅を得ることが容易となる。

（２）
水平方向伝達部材は、加振部にその延出方向が鉛直面に沿うように設けられることが好ましい。

この場合、水平方向伝達部材を介して加振部から還流搬送路に水平方向の振動を確実に与えることができる。

（３）
鉛直方向伝達部材は、固定部にその延出方向が水平面に沿うように設けられることが好ましい。

この場合、鉛直方向伝達部材を介して固定部から還流搬送路に鉛直方向の振動を確実に与えることができる。

以下、本発明に係る部品供給装置の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態においては、リニア型パーツフィーダ３００を例にとって説明する。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明を行う。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、本発明の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、リニア型パーツフィーダ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およびリニア型パーツフィーダ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、リニア型パーツフィーダ３００の微小部品搬入部３１１が接続されている。さらに、リニア型パーツフィーダ３００の還流搬送路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。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からリニア型パーツフィーダ３００の微小部品搬入部３１１に与えられる。

また、リニア型パーツフィーダ３００には、後述するように主に第１搬送部材３２０、圧電式振動部３０３および錘部３０２からなる１台の加振器３３３が設けられており、加振器３３３により発振された振動が、リニア型パーツフィーダ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、リニア型パーツフィーダ３００の第１搬送部材３２０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、第３搬送部材３５０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。この詳細構成については後述する。

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、本実施の形態に係るリニア型パーツフィーダ３００の一部内部構造を示した模式的側面図であり、図５は図４のリニア型パーツフィーダ３００の側面図である。

リニア型パーツフィーダ３００は、主に防振台３０１、錘部（カウンターウェイト）３０２、圧電式振動部３０３、第１搬送部材（直線状搬送部材）３２０、第２搬送部材（直線状搬送部材）３３０、接続部材３４０、第３搬送部材（還流搬送部材）３５０、弾性板部材３６０、固定板３７０および保持部３８０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３０３が複数の防振用板ばね３８０により保持される。錘部３０２の上部には、圧電式振動部３０３が複数の駆動用板ばね３９０により保持される。この駆動用板ばね３９０は鉛直方向より傾斜した状態で設けられる。

また、図４の錘部３０２および圧電式振動部３０３の内部には、平板を屈曲させたＬ字状の弾性部材４１０が設けられる。弾性部材４１０の一端側が圧電式振動部３０３に固定され、他端側が錘部３０２に固定される。

さらに、弾性部材４１０の両面には、圧電素子４１１が配設される。この弾性部材４１０および圧電素子４１１からなるばね定数は、搬送する部品の重量、大きさおよび搬送路３０５の重量等によって定められる任意の共振周波数の条件に応じて適宜選択される。

圧電素子４１１は、具体的に、圧電セラミックスを分極処理して弾性部材４１０の一方の面にプラス極性の分極電位を持たせたものを貼り付け、弾性部材４１０の他方の面にマイナス極性の分極電位を持たせたものを貼り付ける。それにより、弾性部材４１０の表裏面に圧電素子４１１によるバイモルフ構造が形成される。圧電素子４１１に電荷を付与することにより振動が生じ、圧電式振動部３０３と錘部３０２とが互いに逆方向に振動する。なお、錘部３０２は、圧電式振動部３０３および第１搬送部材３２０等の重量に応じて形成された質量からなる。

図４に示すように圧電式振動部３０３の上部には、第１搬送部材３２０が固設され、第１搬送部材３２０の一端側（下流側）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、第３搬送部材３５０が併設される。

図４および図５に示すように、リニア型パーツフィーダ３００は、主に防振台３０１、錘部（カウンターウェイト）３０２、圧電式振動部３０３、第１および第２搬送部材３２０，３３０の順に積層されたものである。また、図５に示すように、板状部材から形成され、突起部３７５を有する固定板３７０が、錘部３０２に固設されている。

次いで、図４に示すように、圧電式振動部３０３には、水平方向を長手方向として設けられた接続部材３４０が設けられる。接続部材３４０は、固定板３７０に設けられた矩形状の切り欠きを介して圧電式振動部３０３に固設される。また、水平方向に長手形状が形成された接続部材３４０の微小部品８００の搬送上流側および下流側の鉛直面において、それぞれ水平方向伝達部材３６０ａの一端側がボルトＢにより固定され、当該水平方向振動伝達部材３６０ａの他端側がボルトＢにより第３搬送部材３５０に形成された鉛直面にそれぞれ固定される。

これにより、圧電式振動部３０３における水平方向の振動が、接続部材３４０を介して第３搬送部材３５０に与えられる。

一方、図４の固定板３７０に形成された突起部３７５において鉛直方向振動伝達部材３６０ｂの一端側がボルトＢにより固定され、当該鉛直方向伝達部材３６０ｂの他端側がボルトＢにより第３搬送部材３５０に形成された水平面に固定される。

これにより、錘部３０２における鉛直方向の振動が、突起部３７５を介して第３搬送部材３５０に与えられる。

続いて、図４および図５の第３搬送部材３５０における微小部品８００の搬送状態について説明する。図６は、図４および図５のリニア型パーツフィーダ３００の第３搬送部材３５０における微小部品８００の動きを示した図である。

図６に示すように、微小部品８００は、第３搬送路３５０上において微小部品８００ａ，８００ｂ，８００ｃの位置で順に搬送される。ここで、微小部品８００ａの位置にある微小部品８００には、鉛直方向伝達部材３６０ｂから第３の搬送部材３５０を介して鉛直方向の力Ｆ３６０ｂが与えられる。また、微小部品８００ａの位置にある微小部品８００には、水平方向伝達部材３６０ａから第３の搬送部材３５０を介して水平上方向の力Ｆ３６０ａが与えられる。微小部品８００ａの位置にある微小部品８００は、力Ｆ３６０ａおよびＦ３６０ｂの合力、すなわち、力Ｆ８００が加えられ、微小部品８００ｂの位置に搬送される。

同様に、微小部品８００ｂの位置にある微小部品８００には、鉛直方向伝達部材３６０ｂから第３の搬送部材３５０を介して鉛直方向の力Ｆ３６１ｂが与えられる。また、微小部品８００ｂの位置にある微小部品８００には、水平方向伝達部材３６０ａから第３の搬送部材３５０を介して水平上方向の力Ｆ３６１ａが与えられる。微小部品８００ｂの位置にある微小部品８００は、力Ｆ３６１ａおよびＦ３６１ｂの合力、すなわち、力Ｆ８０１が加えられ、微小部品８００ｃの位置に搬送される。

以上のように、第３搬送部材３５０における微小部品８００は、微小部品８００ａの位置から微小部品８００ｂの位置に移送され、微小部品８００ｂの位置から微小部品８００ｃの位置に移送される。

以上の構成により、第３搬送部材３５０に対して水平方向伝達部材３６０ａから水平方向の振動（力Ｆ３６０ａ）、鉛直方向伝達部材３６０ｂから鉛直方向の振動（力Ｆ３６０ｂ）が安定して供給されるので、第３搬送部材３５０を安定して振動させることができる。すなわち、リニア型パーツフィーダ３００において、ピッチング現象が発生した場合でも、微小部品８００を安定して搬送することができる。さらに、振動数、ばね定数等を容易に変更することができ、任意の振幅を得ることが容易となる。

さらに、水平方向伝達部材３６０ａを介して圧電式振動部３０３から第３搬送部材３５０に水平方向の振動（力Ｆ３６０ａ）を確実に与えることができ、鉛直方向伝達部材３６０ｂを介して錘部３０２から第３搬送部材３５０に鉛直方向の振動（力Ｆ３６０ｂ）を確実に与えることができる。

本発明に係る部品供給装置３００においては、第１搬送部材３１０および第２搬送部材３２０に形成される搬送路が直線搬送路に相当し、リニア型パーツフィーダ３００が部品供給装置に相当し、ベース部３０１がベース部に相当し、圧電式振動部３０３が加振部に相当し、錘部３０２が固定部に相当し、保持部材３８０が防振部材に相当し、駆動用板ばね３９０が駆動部材に相当し、第３搬送部材３５０が還流搬送路に相当し、鉛直方向伝達部材３６０ｂが鉛直方向伝達部材に相当し、水平方向伝達部材３６０ａが水平方向伝達部材に相当する。

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。

本発明の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 本発明の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 本実施の形態に係るリニアフィーダの一部内部構造を示した模式的側面図 図４のリニア型パーツフィーダ３００の側面図 図４および図５のリニア型パーツフィーダの第３搬送部材における微小部品の動きを示した図

符号の説明

２００ パーツフィーダ
３００ リニアフィーダ
３０２ 錘部
３０３ 圧電式振動部
３２０ 第１搬送部材
３３０ 第２搬送部材
３５０ 第３搬送部材
３６０ａ 水平方向伝達部材
３６０ｂ 鉛直方向伝達部材
３７０ 固定板
３７５ 突起部
３８０ 保持部
４１１ 圧電素子
８００ 微小部品
８００ａ，８００ｂ，８００ｃ 微小部品の位置
Ｂ ボルト

Claims (3)

1. 搬送路に振動を発生させることにより前記搬送路内に供給される部品を直線状に移送する直線搬送路を含む部品供給装置であって、
   下部に配設されるベース部と、
   前記直線搬送路が設けられているとともに前記ベース部の上方に配設されて振動を発生する加振部と、
   前記加振部よりも下方で前記ベース部よりも上方に設けられる固定部と、
   前記加振部と前記ベース部とに取り付けられ、前記加振部から前記ベース部へ伝達される振動を減衰させる防振部材と、
   前記加振部と前記固定部とに取り付けられ、弾性変形することにより、前記固定部と前記加振部とに互いに逆位相の振動を発生させる駆動部材と、
   前記直線搬送路により搬送された部品を下流から上流側へ還流させる還流搬送路と、
   前記加振部から前記還流搬送路に水平方向の振動を伝達させる水平方向伝達部材と、
   前記固定部から前記還流搬送路に鉛直方向の振動を伝達させる鉛直方向伝達部材と、を備えたことを特徴とする部品供給装置。
2. 前記水平方向伝達部材は、前記加振部にその延出方向が鉛直面に沿うように設けられたことを特徴とする請求項１記載の部品供給装置。
3. 前記鉛直方向伝達部材は、前記固定部にその延出方向が水平面に沿うように設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の部品供給装置。

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