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技術 電子部品供給装置

出願人 日東工業株式会社
発明者 宮澤隆史島嘉宏
出願日 2009年8月27日 (12年0ヶ月経過) 出願番号 2009-196788
公開日 2011年3月10日 (10年5ヶ月経過) 公開番号 2011-049373
状態 特許登録済
技術分野 振動コンベヤ 物品のコンベヤ等への供給 電気部品の供給・取り付け
主要キーワード 固定ストッパー シュートガイド アッタチメント 電子部品収納ケース サンドイッチ状態 部品収納ケース バネ常数 連通構造
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2011年3月10日)のものです。
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図面 (16)

課題

取出位置に到達したチップ部品を分離して取り出すときに部品吸着ノズルによる部品吸着ミスを低減させることができる電子部品供給装置を提供する。

解決手段

本発明は、バラ積み状態電子部品収納ケース14に収納されたチップ部品Pを取出位置38まで供給する電子部品供給装置1であって、電子部品収納ケースから導かれたチップ部品Pを一列に整列させる部品供給用レール16,16aと、この部品供給用レールに振動を付与してチップ部品Pを取出位置まで移動させる加振装置22a,22bと、部品供給用レールの下流端に位置する取出位置38に設けられたストッパー部材46と、を有し、ストッパー部材が、取出位置に到達したチップ部品P1と当接して微少距離だけ振動することによりチップ部品P1を取出位置で停止させる微動ストッパー48を備えている。

概要

背景

電子部品実装装置等に、直方体形状のコンデンサレジスタ等のチップ型電子部品(以下「チップ部品」と言う)を供給する電子部品供給装置として、特許文献1及び特許文献2に示すような、振動式電子部品供給装置(振動式パーツフィーダ)が知られている。
この振動式電子部品供給装置は、チップ部品を供給するための部品通路に対し、振動源から所定の加振周波数振動を付与することにより、部品通路に一定方向の振動を生じさせ、この振動によりチップ部品を一定方向に供給するようにした部品供給装置である。

この振動式電子部品供給装置は、部品通路が加振されることによりチップ部品を供給するようにしているので、チップ部品が部品通路内で詰まらず、また、チップ部品を長い距離でも供給できるという利点がある。

一方、電子部品実装装置等は部品吸着ノズルを備えており、この部品吸着ノズルにより、チップ部品を電子部品供給装置の取出位置にて取り出すようになっている。このため、従来の電子部品供給装置は、先頭部品と2番目の部品とを分離して容易に先頭の部品を取り出せるように取出位置に部品分離機構を設けていた。しかしながら、この部品分離機構は、小型化及び高速化の要請があり、実用上十分なものではなかった。

概要

取出位置に到達したチップ部品を分離して取り出すときに部品吸着ノズルによる部品吸着ミスを低減させることができる電子部品供給装置を提供する。本発明は、バラ積み状態電子部品収納ケース14に収納されたチップ部品Pを取出位置38まで供給する電子部品供給装置1であって、電子部品収納ケースから導かれたチップ部品Pを一列に整列させる部品供給用レール16,16aと、この部品供給用レールに振動を付与してチップ部品Pを取出位置まで移動させる加振装置22a,22bと、部品供給用レールの下流端に位置する取出位置38に設けられたストッパー部材46と、を有し、ストッパー部材が、取出位置に到達したチップ部品P1と当接して微少距離だけ振動することによりチップ部品P1を取出位置で停止させる微動ストッパー48を備えている。

目的

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、取出位置に到達したチップ部品を分離して取り出すときに部品吸着ノズルによる部品吸着ミスを低減させることができる電子部品供給装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

バラ積み状態電子部品収納部に収納された電子部品を取出位置まで供給する電子部品供給装置であって、上記電子部品収納部から導かれた電子部品を一列に整列させる部品通路と、この部品通路に振動を付与して電子部品を取出位置まで移動させる加振機構と、上記部品通路の下流端に位置する取出位置に設けられたストッパー部材と、を有し、上記ストッパー部材が、上記取出位置に到達した電子部品と当接して微少距離だけ振動することにより電子部品を取出位置で停止させる微動ストッパー手段を備えていることを特徴とする電子部品供給装置。

請求項2

上記ストッパー部材の微動ストッパー手段は板バネである請求項1に記載の電子部品供給装置。

請求項3

上記ストッッパー部材の微動ストッパー手段のバネ常数は、0.1mm/g〜10.0mm/gの範囲である請求項1又は請求項2に記載の電子部品供給装置。

請求項4

上記ストッッパー部材の微動ストッパー手段のバネ常数は、0.7mm/g〜2.0mm/gの範囲である請求項3に記載の電子部品供給装置。

技術分野

0001

本発明は、電子部品供給装置に係わり、特に、バラ積み状態電子部品収納部に収納された電子部品を取出位置まで供給する電子部品供給装置に関する。

背景技術

0002

電子部品実装装置等に、直方体形状のコンデンサレジスタ等のチップ型電子部品(以下「チップ部品」と言う)を供給する電子部品供給装置として、特許文献1及び特許文献2に示すような、振動式電子部品供給装置(振動式パーツフィーダ)が知られている。
この振動式電子部品供給装置は、チップ部品を供給するための部品通路に対し、振動源から所定の加振周波数振動を付与することにより、部品通路に一定方向の振動を生じさせ、この振動によりチップ部品を一定方向に供給するようにした部品供給装置である。

0003

この振動式電子部品供給装置は、部品通路が加振されることによりチップ部品を供給するようにしているので、チップ部品が部品通路内で詰まらず、また、チップ部品を長い距離でも供給できるという利点がある。

0004

一方、電子部品実装装置等は部品吸着ノズルを備えており、この部品吸着ノズルにより、チップ部品を電子部品供給装置の取出位置にて取り出すようになっている。このため、従来の電子部品供給装置は、先頭部品と2番目の部品とを分離して容易に先頭の部品を取り出せるように取出位置に部品分離機構を設けていた。しかしながら、この部品分離機構は、小型化及び高速化の要請があり、実用上十分なものではなかった。

先行技術

0005

特開平10−175724号公報
特許第3874280号公報

発明が解決しようとする課題

0006

そこで、本出願人は、部品搬送レールを取出位置に継ぎ目のない一体連通構造のものにすると共にその先端を閉じるストッパーを設けたり、部品搬送レールの取出位置近傍に部品の動き規制しかつ逆流を防止するための折れ線状部を形成したり、部品の飛び出しを防止するために取出位置の一部をカバーで覆う等の提案を行った(特願2008−047732号参照)。これらの提案は、従来技術に比べ有効なものであるが、現在、より有効で効果的な技術が求められている。

0007

ここで、図14及び図15により、電子部品供給装置の部品の取出位置で発生する問題点を具体的に説明する。図14に示すように、部品供給用レール70上において、先頭のチップ部品P1は、上述したように振動により取出位置72まで移動するが、この取出位置72に配置された固定ストッパー74と衝突し、この衝突の反力F1により、チップ部品P1は、部品供給用レール70上を逆走する。この結果、先頭のチップ部品P1は、本来の位置からズレてしまい、部品吸着ノズル76に吸着されるとき、吸着ミスが発生する。

0008

また、図15に示すように、先頭のチップ部品P1が、後続の2番目以降のチップ部品P2からの押し力F2を受けることがある。この場合には、上述した衝突の反力F1と押し力F2とにより、先頭の電子部品P1は、サンドイッチ状態となり、部品吸着ノズル76により吸着されるとき、吸着ミスが発生する。

0009

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、取出位置に到達したチップ部品を分離して取り出すときに部品吸着ノズルによる部品吸着ミスを低減させることができる電子部品供給装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上記の目的を達成するために本発明によれば、バラ積み状態で電子部品収納部に収納された電子部品を取出位置まで供給する電子部品供給装置であって、電子部品収納部から導かれた電子部品を一列に整列させる部品通路と、この部品通路に振動を付与して電子部品を取出位置まで移動させる加振機構と、部品通路の下流端に位置する取出位置に設けられたストッパー部材と、を有し、ストッパー部材が、取出位置に到達した電子部品と当接して微少距離だけ振動することにより電子部品を取出位置で停止させる微動ストッパー手段を備えていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、電子部品収納部でバラ積み状態の電子部品が、加振機構により部品通路に付与された振動により、部品通路上を一列に整列して取出位置まで移動する。このとき、取出位置に到達した先頭の電子部品が微動ストッパー手段に当接し、微動ストッパー手段が微少距離だけ振動する。この微動ストッパー手段が振動することにより、先頭の電子部品の衝突による反力が吸収されると共に後続の2番目以降の電子部品が先頭の電子部品を押す押し力も吸収される。この結果、本発明によれば、電子部品を取出位置で大きなズレが生じることなく停止することができ、それにより、電子部品実装装置等の部品吸着ノズルによる電子部品の吸着ミスを低減させることができる。

0011

本発明において、好ましくは、ストッパー部材の微動ストッパー手段は板バネである。
このように構成された本発明においては、取出位置において部品分離機構を設けることなく、簡易な構成の板バネを設けることにより、取出位置で容易に先頭の電子部品を分離して取り出すことができる。

0012

本発明において、好ましくは、ストッッパー部材の微動ストッパー手段のバネ常数は、0.1mm/g〜10.0mm/gの範囲である。

0013

本発明において、好ましくは、ストッッパー部材の微動ストッパー手段のバネ常数は、0.7mm/g〜2.0mm/gの範囲である。

発明の効果

0014

本発明の電子部品供給装置によれば、取出位置に到達したチップ部品を分離して取り出すときに部品吸着ノズルによる部品吸着ミスを低減させることができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明の一実施形態による電子部品供給装置を電子部品装着装置に取り付けた状態を示す全体図である。
本発明の一実施形態による電子部品供給装置を示す正面図(図2(a))、平面図(図2(b))、右側面図(図2(c))、左側面図(図2(d))である。
本発明の一実施形態による電子部品供給装置を一部切り欠いて示す正面図である。
図3の要部拡大正面図である。
本発明の一実施形態による電子部品供給装置の加振装置の一部を拡大して示す部分拡大正面図である。
本発明の一実施形態による電子部品の部品通路を拡大して示す拡大正面図である。
本発明の一実施形態による電子部品供給装置のシステム構成を示すブロック図である。
本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品の取出位置の近傍部分を示す平面図である。
図8の側面図である。
本発明の一実施形態の電子部品供給装置による部品の供給スピード別の吸着成功率を示す表である。
本発明の一実施形態の電子部品供給装置による部品吸着ノズルの吸着力別の吸着成功率を示す表である。
本発明の他の実施形態による電子部品供給装置の部品の取出位置の近傍部分を示す平面図である。
図12の側面図である。
従来の電子部品供給装置の部品の取出位置の近傍部分を示す側面図である。
従来の電子部品供給装置の部品の取出位置の近傍部分を示す側面図である。

実施例

0016

以下、添付図面により、本発明の実施形態による電子部品供給装置を説明する。
先ず、図1図9により、本発明の一実施形態による電子部品供給装置を説明する。図1は本発明の一実施形態による電子部品供給装置を電子部品装着装置に取り付けた状態を示す全体図であり、図2は本発明の一実施形態による電子部品供給装置を示す正面図(図2(a))、平面図(図2(b))、右側面図(図2(c))、左側面図(図2(d))であり、図3は本発明の一実施形態による電子部品供給装置を一部切り欠いて示す正面図であり、図4図3の要部拡大正面図であり、図5は本発明の一実施形態による電子部品供給装置の加振装置の一部を拡大して示す部分拡大正面図であり、図6は本発明の一実施形態による電子部品の部品通路を拡大して示す拡大正面図であり、図7は本発明の一実施形態による電子部品供給装置のシステム構成を示すブロック図であり、図8は本発明の一実施形態による電子部品供給装置の部品の取出位置の近傍部分を示す平面図であり、図9図8の側面図である。

0017

図1に示すように、符号1は、電子部品供給装置であり、この電子部品供給装置1が、電子部品実装装置(マウンター)2のテーブル4に取り付け固定されている。この電子部品供給装置1は、直方体形状のコンデンサやレジスタ等のチップ型電子部品P(チップ部品P)を電子部品実装装置2に供給するようになっている。

0018

電子部品実装装置2には、部品吸着ノズル6及びプリント基板8が設けられており、この部品吸着ノズル6が、電子部品供給装置1から供給されるチップ部品Pを取出位置で吸着して取り出し、チップ部品Pをプリント基板8上の所定位置実装するようになっている。

0019

なお、本実施形態による電子部品供給装置1は、電子部品実装装置2以外にも適用可能であり、測定された電気特性に基づき電子部品の良・不良を選別する電子部品特性選別機、撮像された画像に基づき電子部品の良・不良を選別する電子部品外観選別機、対象包装体部品収納部に移乗・挿入する電子部品包装装置等に取り付けるようにしても良い。

0020

次に、図2及び図3に示すように、電子部品供給装置1は、プラットフォーム10と部品供給用アタッチメント12とを備えている。この部品供給用アタッチメント12は、チップ部品Pをバラ積み状態で収納する部品収納ケース14と、この部品収納ケース14内のチップ部品Pを導いて、一列に整列させる部品通路である部品供給用レール16とを備えている。さらに、この部品供給用アタッチメント12は、固定手段18により、プラットフォーム10に着脱自在に取り付けられている。
この部品供給用アタッチメント12は、チップ部品の種類毎に対応したものが準備され、共通であるプラットフォーム10に取り付けられるようになっている。

0021

図2に示すように、部品供給アッタチメント12の部品供給用レール16には、部品供給用通路16aと部品回収用通路16bが設けられている(図2(b)参照)。

0022

また、図3及ぶ図4に示すように、プラットフォーム10には、部品供給用アッタチメント12の部品供給用通路16aと部品回収用通路16bをそれぞれ駆動するための、加振装置22a,22bが設けられている。
部品供給用通路16a用の加振装置22aは、ベースプレート24aと、トッププレート26aと、このベースプレート24aに取り付けられた振動源である圧電素子28aとこの圧電素子28aで発生した振動をトッププレート26aに伝達するための加振機構である板バネ30aとを備えている。ここで、トッププレート26aは、上述したように、固定手段18により、部品供給用アタッチメント12の部品供給レール16の部品供給用通路16aに固定され、圧電素子28aからの振動を板バネ30aを介して伝達さるようになっている。ここで、板バネ30aは、図4において、右方向に傾いて設けられており、この板バネ30aが振動することにより、部品供給用通路16a上のチップ部品Pを部品供給方向(左方向)へ移動させるようになっている。

0023

同様に、部品回収用通路16b用の加振装置22bも、ベースプレート24bと、トッププレート26bと、このベースプレート24bに取り付けられた振動源である圧電素子28bとこの圧電素子28bで発生した振動をトッププレート26bに伝達するための加振機構である板バネ30bとを備えている。ここで、トッププレート26bも、固定手段18により、部品供給用アタッチメント12の部品供給レール16の部品回収用通路16bに固定され、圧電素子28bからの振動を板バネ30bを介して伝達さるようになっている。ここで、板バネ30bは、図4において、左方向に傾いて設けられており、この板バネ360bが振動することにより、部品回収用通路16b上のチップ部品Pを部品回収方向(右方向)へ移動させるようになっている。

0024

次に、図5に示すように、トッププレート26aの先端側には、検出片32が取り付けられており、一方、プラットフォーム10のベース36には、検出片32に微小隙間を介して振動センサ34が取り付けられている。この振動センサ34は、圧電素子28で加振されたトッププレート26aで発生している振動の振幅及び位相を検知するようになっている。

0025

次に、図6に示すように、部品供給用アッタチメント12の部品供給用レール16の部品供給用通路16aの下流側(供給側)の端部には、チップ部品Pの取出位置38が設けられており、この取出位置38まで供給されたチップ部品Pが、上述した電子部品実装装置2の部品吸着ノズル6により吸着されて取り出され、その後、図1に示すように、プリント基板8の所定位置まで搬送され、プリント基板8に実装されるようになっている。

0026

次に、図3に示すように、電子部品供給装置2のプラットフォーム10には、更に、交流電圧発生部40及び制御部42が設けられている。
ここで、図7に示すように、本発明の一実施形態では、制御部42が、交流電圧発生部40に信号を送り、この交流電圧発生部40により加振装置22a、22bのトッププレート26a、26b及びトッププレート26a、26bに取り付けられた部品供給用通路16a及び部品回収用通路16bが加振されて振動するようになっている。このように、本実施形態では、制御部42は、トッププレート26a、26bの振動振幅を検出する振動センサ34に接続されており、その検出された振幅の値に応じて振動源28a、28bに所定の振動を発生させるようにして電圧制御を行っている。

0027

次に、図8及び図9により、電子部品供給装置1の取出位置38におけるチップ部品Pを取出すための機構を説明する。
部品供給通路16aの上方には、チップ部品Pの飛び出しを防止すると共に部品の取出しのための空間を確保するためのシュートガイド44が設けられている。また、部品供給通路16aの下流側の端部の先頭のチップ部品P1と向き合う位置には、ストッパー部材46が固定配置されている。このストッパー部材46の先頭のチップ部品P1の側には、先頭のチップ部品P1が当接すると微少距離だけ振動してチップ部品P1を取出位置38で停止させるための微動ストッパー48が取り付けられている。

0028

この微動ストッパー48は、バネ性を持つ薄板であり、例えば、SUS0.03mmの厚みを持つ板バネである。
この微動ストッパー48のバネ常数は、好ましくは、0.1mm/g〜10.0mm/gの範囲であり、さらに、より好ましくは、0.7mm/g〜2.0mm/gの範囲である。

0029

次に、上述した本実施形態による電子部品供給装置の動作を説明する。部品収納ケース14にバラ積み状態で収納されたチップ部品Pは、部品供給用通路16a上に落下し、その後、加振装置22aにより部品供給用通路16aへ振動が付与され、部品供給用通路16aが振動することにより、チップ部品Pは、一列に整列して部品供給用通路16aの下流側の端部の取出位置38まで移動する。なお、部品供給用通路16a上で過剰となったチップ部品Pは、部品回収用通路16bに移動し、加振装置22bにより部品回収用通路16bへ振動が付与され、部品回収用通路16bが振動することにより、チップ部品Pは上流側へ戻される。

0030

次に、図8及び図9に示すように、電子部品供給装置1の取出位置38に到達した先頭のチップ部品P1が微動ストッパー48に当接(衝突)し、微動ストッパー48が微少距離だけ振動する。この微動ストッパー48が振動することにより、先頭のチップ部品P1の衝突による反力F1が吸収されると共に後続の2番目以降のチップ部品P2が先頭のチップ部品P1を押す押し力F2も吸収される。この結果、本実施形態の電子部品供給装置1によれば、チップ部品Pは、取出位置で大きなズレが生じることなく停止することができ、電子部品実装装置2等の部品吸着ノズル6によるチップ部品Pの吸着ミスを低減させることができる。

0031

次に、図10及び図11により、本実施形態による電子部品供給装置による部品吸着ノズルにおける吸着成功率について説明する。図10は本発明の一実施形態の電子部品供給装置による部品の供給スピード別の吸着成功率を示す表であり、図11は本発明の一実施形態の電子部品供給装置による部品吸着ノズルの吸着力別の吸着成功率を示す表である。
先ず、図10に示すように、固定ストッパーを用いた従来の電子部品供給装置においては、チップ部品の供給スピードが速くなればなるほど、吸着力成功率は低下する。これは、チップ部品の供給スピードが速くなればなるほど、図14及び図15に示す反力F1及び押し力F2の値が大きくなり、部品吸着ノズルによるチップ部品P1の吸着に悪影響を及ぼすからでる。
これに対し、本実施形態による電子部品供給装置1においては、チップ部品の供給スピードが変化しても、微動ストッパー48が反力F1及び押し力F2を吸収するので、吸着力成功率はほぼ変化せず、高い成功率を示している。

0032

次に、図11に示すように、固定ストッパーを用いた従来の電子部品供給装置においては、部品吸着ノズルの吸着力が小さくなればなるほど、吸着力成功率は低下する。これは、部品吸着ノズルの吸着力が小さくなればなるほど、図14及び図15に示す反力F1及び押し力F2の値が大きくなり、部品吸着ノズルによるチップ部品P1の吸着に悪影響を及ぼすからでる。
これに対し、本実施形態による電子部品供給装置1においては、部品吸着ノズルの吸着力が変化しても、微動ストッパー48が反力F1及び押し力F2を吸収するので、吸着力成功率はほぼ変化せず、高い成功率を示している。

0033

次に、図12及び図13により、本発明の他の実施形態による電子部品供給装置を説明する。図12は本発明の他の実施形態による電子部品供給装置の部品の取出位置の近傍部分を示す平面図であり、図13図12の側面図である。
本発明の他の実施形態の基本構造は、上述した本発明の一実施形態と同様であるので、以下、異なる部分のみ説明する。

0034

図12及び図13に示すように、部品供給通路16aの下流側の端部には、加振される部分とは、微少距離だけ離間して、固定ステージ50が固定配置され、先頭のチップ部品P1は、この固定ステージ50上の取出位置38にて、部品吸着ノズル6により吸着されるようになっている。この固定ステージ50は、部品供給通路16aと共に部品通路を形成している。この固定ステージ5の部品供給通路16aの反対側には、ストッパー部材46が固定配置されている。

0035

このように構成された本発明の他の実施形態の電子部品供給装置においては、上述した作用効果を奏する他に、さらに、部品吸着ノズル6がチップ部品P1を吸着するとき、部品吸着ノズル6がチップ部品P1を上方から押し付けるように作用するが、チップ部品P1は固定ステージ45上に配置されており、振動している部品供給通路16aの影響を受けることがないので、吸着精度が向上する。

0036

1電子部品供給装置
2電子部品実装装置
6部品吸着ノズル
10プラットフォーム
12部品供給用アタッチメント
14部品収納ケース
16部品供給用レール(部品通路)
16a部品供給用通路
16b部品回収用通路
22a加振装置(部品供給用通路)
22b 加振装置(部品回収用通路)
38取出位置
46ストッパー部材
45固定ステージ
48微動ストッパー
50 固定ステージ
Pチップ部品
P1先頭のチップ部品
P2 2番目以降のチップ部品
F1衝突の反力
F2 押し力

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