(57)【要約】【課題】  ワーク通過検出装置の小型化を図ると共に、ワークを通過させた時に光量の微小変化を捕らえて、ワークの通過を確実に検出できるようにすることである。【解決手段】  チップ状の小型電子部品３９が通過する開口部３３と、この開口部３３の周縁に検出部が配置された光電式センサとを備えるワーク通過検出装置１１において、前記光電式センサが開口部３３の周縁まで延びる光ファイバ１３ａ〜１３ｄを備え、この光ファイバの少なくとも先端部分では光ファイバを構成している複数の素線２７をばらばらにし、これら複数の素線２７を開口部３３の周縁に沿って配列することによって投光側検出部２８ａ，２８ｂと、受光側検出部２８ｃ，２８ｄを形成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが通過する開口部と、
この開口部の周縁に検出部が配置された光電式センサとを備えるワーク通過検出装置において、
前記光電式センサが開口部の周縁まで延びる光ファイバを備え、この光ファイバの少なくとも先端部分では光ファイバを構成している複数の素線をばらばらにし、これら複数の素線を開口部の周縁に沿って配列することによって検出部を形成したことを特徴とするワーク通過検出装置。
【請求項２】
前記検出部は開口部の周縁において互いに直交する方向に配置される請求項１記載のワーク通過検出装置。
【請求項３】
前記複数の素線は開口部の周縁に沿って互いに密着した状態で且つ重層しない状態で配列されている請求項１記載のワーク通過検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ状の小型電子部品などをその特性に応じて別々の収納室に振り分ける際、前記小型電子部品が通過したことを検出するためのワーク通過検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チップ状の小型電子部品の電気的特性を検査する自動検査装置には、小型電子部品をその電気的特性に応じて振り分けるための分類ユニットが付設され、この分類ユニットによって振り分けられた各小型電子部品が別々の収納室に送り込まれる。自動検査装置と収納室との間はチューブによって連結されており、電気的特性の検査が終了した小型電子部品は、エアーブローによってチューブ内に吹き飛ばされ、チューブ内を通過したのち、電気的特性に応じて分類された所定の位置で、チューブの先端部から収納室内に通ずる配管に吹き出される。チューブの先端部には小型電子部品の通過を検出するためのワーク通過検出装置が設けられており、チューブの先端から各収納室内に小型電子部品が受け渡されたことを検出している。
【０００３】
従来、この種のワーク通過検出装置としては、例えば図９に示すような透過型の光電式センサを用いたものが知られている（非特許文献１）。このワーク通過検出装置１は、チップ状の小型電子部品２が通過する開口部３を有する枠体４と、この枠体４の開口端部に配置した透過型の光電式センサとを備えるものである。光電式センサは、開口部３の両側に対向させて配置した複数の発光ダイオード５と受光素子６とで構成され、発光ダイオード５の前面側に配置したレンズ７によって光を均一化して検出領域を形成している。また、受光素子６の前面側にはスリット８と透過フィルタ９とが配置されており、前記検出領域を小型電子部品２が通過するときの透過光量の変化を受光素子６で捕らえ、この変化分のみを増幅することで小型電子部品２が通過したことを検出していた。
【０００４】
しかしながら、上記従来のワーク通過検出装置１にあっては、発光ダイオード５自体のサイズが大きいために、これを開口部３の周縁に複数並べて透過型光電センサとした場合、枠体４の形状が大きくなってしまい、ワーク通過検出装置１の設置場所に制約を受けることになる。また、従来のワーク通過検出装置１にあっては、発光ダイオード５の前面側にレンズ７を配置して光の均一化を図っているが、発光ダイオード５自体のサイズが大きく隣り合う発光ダイオード５との間隔も必然的に大きくなってしまうため検出領域に発光ムラが生じてしまい、前記チップ状の小型電子部品２を通過させた時に透過光量の微小変化を確実に捕らえることができず、小型電子部品２の通過を検出できない恐れがあった。
【非特許文献１】光学式透過センサＰＧ、[online]  株式会社キーエンス、[平成１６年９月９日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｅｙｅｎｃｅ.ｃｏ．ｊｐ／ｓｗｉｃｈ／ｋｏｕｄｅｎ／ｌｉｎｅｕｐ／ｐｇ／ｐｇ＿ｔｏｐ．ｈｔｍｌ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする問題点は、第１にワーク通過検出装置の小型化を図ることで設置場所の制約を受けないようにすること、第２にワークを通過させた時に光量の微小変化を確実に捕らえて、ワークの通過を検出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ワークが通過する開口部と、この開口部の周縁に検出部が配置された透過型光電センサとを備えるワーク通過検出装置において、前記光電式センサが開口部の周縁まで延びる光ファイバを備え、この光ファイバの少なくとも先端部分では光ファイバを構成している複数の素線をばらばらにし、これら複数の素線を開口部の周縁に沿って配列することによって検出部を形成したワーク通過検出装置を手段としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のワーク通過検出装置は、光電式センサとして光ファイバを利用し、開口部の周縁まで延びる光ファイバの先端を検出部とし、検出部とは離れた光ファイバの基端に光源を配置することで、ワーク通過検出装置の小型化を図ることができる。また、光ファイバを構成している複数の素線の先端部分をばらばらにし、これら複数の素線を開口部の周縁に沿って配列させているので、各素線の先端から照射する光の均一化が図られると共に、複数の素線同士を密着させて配列することができるので、ワークの通過に伴う光量の微小変化も確実に捕らえることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係るワーク通過検出装置の実施形態を詳細に説明する。図１乃至図４には透過型の光電式センサを利用したワーク通過検出装置１１が示されている。このワーク通過検出装置１１は、ブロック状の本体部１２と、この本体部１２の外周面に沿って配設される４本の光ファイバ１３ａ〜１３ｄと、これら光ファイバ１３ａ〜１３ｄを本体部１２に固定するためのファイバ固定具１４とを備える。また、前記本体部１２には後述する自動検査装置から延びるチューブ１５の先端部が連結されている。
【０００９】
前記本体部１２は、図１乃至図３に示されるように、断面Ｌ型形状をした下側ブロック１６と、この下側ブロック１６の段部の空間１７に配設される上側ブロック１８とで構成される。下側ブロック１６にはチューブ１５の先端部が挿入される円孔１９が開設されている他、この円孔１９の上部には円孔１９と同じ曲率半径からなる半円形状の湾曲面２０が形成されている。また、湾曲面２０の左右両側には前記上側ブロック１８を止着するためのネジ孔２１が設けられ、さらに、下側ブロック１６の下面には前記円孔１９の直径より一辺の長さが大きい正方形状の角孔２２が形成されている。
【００１０】
一方、上側ブロック１８には、前記下側ブロック１６に形成された半円形状の湾曲面２０と一体となって円孔１９と同じ直径の円筒孔を作る半円形状の湾曲面２３が形成されている他、湾曲面２３の左右両側には前記下側ブロック１６のネジ孔２１に対応した位置にネジ挿通孔２４が貫通している。この上側ブロック１８は、前記チューブ１５の先端部分を下側ブロック１６の円孔１９に差し込んだ後、チューブ１５の外周面に上側ブロック１８の湾曲面２３を嵌め合わせるようにして下側ブロック１６の空間１７に配置される。そして、上側ブロック１８のネジ挿通孔２４から挿入したネジ２５を下側ブロック１６のネジ孔２１にねじ込むことによって、チューブ１５の先端部分を本体部１２に締付け固定することができる。
【００１１】
前記光ファイバ１３ａ〜１３ｄは、この実施形態では透過型の光ファイバセンサとして利用される。４本の光ファイバ１３ａ〜１３は、ガラス又はプラスチックの細い素線２７を束にしたもので、ファイバ基端に設置した光電スイッチ２６（図６参照）から延びて本体部１２の各外周面に沿って配設される。また、光ファイバ１３ａ〜１３ｄは、４本のうち対向する２本ずつが一組となって光ファイバセンサを構成している。即ち、図１において、光ファイバ１３ａと１３ｃとで一組の光ファイバセンサを構成し、光ファイバ１３ｂと１３ｄとで他の一組の光ファイバセンサを構成する。この場合、例えば、光ファイバ１３ａ，１３ｂが投光側のファイバセンサとして構成され、１３ｃ，１３ｄが受光側のファイバセンサとして構成される。
【００１２】
前記光ファイバ１３ａ〜１３ｄは、先端部分が本体部１２の外周面から下面側に沿って回り込み、下側ブロック１６の角孔２２の周縁まで延びてファイバ先端に検出部を形成するが、この検出部は、図４に示したように、光ファイバ１３ａ〜１３ｄを構成している細い素線２７の束をばらばらにほぐし、この素線２７を角孔２２の全周にわたってほぼ等間隔に配列した構成である。図４に示されるように、光ファイバ１３ａ〜１３ｄが角孔２２の一辺ずつをカバーし、光ファイバ１３ａと１３ｃ、光ファイバ１３ｂと１３ｄがそれぞれ角孔２２の対向する側に配置され、光ファイバ１３ａ，１３ｂの先端部で投光側検出部２８ａ，２８ｂを構成し、光ファイバ１３ｃ，１３ｄの先端部で受光側検出部２８ｃ，２８ｄを構成する。したがって、これらの検出部によってチューブ１５内を通過してきたチップ状の小型電子部品が角孔２２を通過するときの透過光量の変化を捕らえることで通過したことを検出することができる。また、この実施形態では、二組の検出部２８ａと２８ｃ、２８ｂと２８ｄが、角孔２２の周縁において互いに直交する方向に配置されているため、角孔２２を通過するチップ状の小型電子部品をＸ，Ｙの２方向から検出することができ、僅かな透過光量の変化でも確実に捕らえることができる。
【００１３】
図４に示されるように、角孔２２の周縁に配置される各素線２７は、一定の隙間を設けて等間隔に配置され、又は隙間を出来るだけ狭くして素線２７同士が密着した状態で配置される。また、素線２７が重ならないように配置するために接着剤などでを用いてもよい。さらに、投光側検出部２８ａ，２８ｂの光軸と受光側検出部２８ｃ，２８ｄの光軸が一致するように配設する必要がある。なお、この実施形態では素線２７の先端部が角孔２２の端部より僅かに突き出た状態で固定されているが、必ずしも先端が突き出たものに限定されるものではない。
【００１４】
前記光ファイバ１３ａ〜１３ｄの素線２７は、本体部１２の下面とファイバ固定具１４との間に挟まれた状態で保持される。ファイバ固定具１４は、本体部１２の下面形状に対応した正方形状の押え板３０と、この押え板３０の各辺の中央部から本体部１２の外周面に沿って立ち上がる４つのガイド板３１とで構成される。押え板３０の中央部には本体部１２の下面に開設された角孔２２とほぼ同じ大きさの角孔３２が開設され、本体部１２にファイバ固定具１４を固定したときに、前記一対の角孔２２，３２が重なってチップ状の小型電子部品が通過する開口部３３を構成する。また、各ガイド板３１の立ち上り部分には曲面部３４が形成され、本体部１２とガイド板３１との間に光りファイバ１３ａ〜１３ｄが配設される空隙部３５が設けられる他、曲面部３４の内周面に沿って光ファイバ１３ａ〜１３ｄの先端部分が配設ガイドされる。ファイバ固定具１４は、図１に示したように、押え板３０の４隅がネジ３６によって固定されるが、その際、押え板３０と本体部１２の下面との間に各光ファイバ１３ａ〜１３ｄの先端部分の素線２７を挟み込んで固定する。上述したように、固定する際、本体部１２の角孔２２の端部又はファイバ固定具１４の角孔３２の端部に素線２７を接着剤などで仮止めしておくと作業がし易くなる。また、図２および図４に示したように、ガイド板３１の内壁面に各光ファイバ１３ａ〜１３ｄを接着剤３７で固定しておくことが望ましい。
【００１５】
図５は、ワーク通過検出装置１１の開口部３３をワークが通過するときの検出部との位置関係を示したものである。この図において、黒丸は開口部３３の周縁部に配列された素線２７の一本一本を示している。矢印Ａは検出部２８ａの投光方向、矢印Ｂは検出部２８ｂの投光方向をそれぞれ示し、検出部２８ａ、２８ｂの各素線２７から投光された開口部３３内の透過光を符号Ｄで示す。検出部２８ａ，２８ｂは互いに直交する位置に配置される。ワーク３８ａ，３８ｂは、図５の紙面上において上部から下部に向かって開口部３３内を通過する。ワークが開口部３３を通過する際の姿勢として、例えばワーク３８ａのように、開口部３３を斜めに通過する場合と、ワーク３８ｂのように、開口部３３の一辺とほぼ平行に通過する場合などが考えられる。前者の場合には、両方の検出部２８ａ，２８ｂで検出することができるが、後者の場合には、直交する２方向に検出部２８ａ，２８ｂがないと検出できない恐れがある。例えば、ワーク３８ｂの板厚が非常に薄いような場合、ワーク３８ｂが検出部２８ｂの透過光Ｄの間をすり抜けてしまうことがあり、検出部２８ｂで検出される遮光量は非常に少なく不安定である。この点、本実施形態では検出部２８ｂと直交する検出部２８ａによって十分に大きな遮光量を得ることができる。このように、検出部２８ａ，２８ｂを直交する２方向に設置したことによって、微小ワークが通過したときの僅かな遮光量も捕らえることができ、高い検出精度が得られることになる。
【００１６】
図６乃至図８は、上述したワーク通過検出装置１１を、電気的特性に応じてチップ状の小型電子部品３９を振り分ける分類ユニット４０に適用した場合の一実施例を示したものである。分類ユニット４０は、前記小型電子部品３９の電気的特性を検査する自動検査装置４１に付設されており、検査済みの小型電子部品３９をその電気的特性に応じて振り分ける振分装置４２と、この振分装置４２から小型電子部品３９を受け取って各収納室（図示せず）に送り込む分配器４３とがフレーム４４に支持された構成となっている。
【００１７】
前記振分装置４２は、フレーム４４の中央部において、前後方向に配設された横シャフト４５を備えている。この横シャフト４５は、その前後端がフレーム４４に回動可能に支持されていると共に、後端部が軸受４６を介して反転モータ４７に連結されている。また、横シャフト４５の中央部付近には縦シャフト４８が配置され、その上端部が横シャフト４５に連結されている。また、縦シャフト４８の下端には本発明のワーク通過検出装置１１が取付けられている。このワーク通過検出装置１１は、下面に設けられた開口部３３が分配器４３の上面５０と接近した位置で且つ対向するように取付けられている。そのため、図８に示したように、反転モータ４７の駆動によって横シャフト４５が正逆方向に回転し、それに伴って縦シャフト４８が揺動することでワーク通過検出装置１１が分配器４３の上面５０に沿って移動する。
【００１８】
一方、分配器４３は湾曲状の上面５０を有する矩形状の部材であり、上面５０にはＸ，Ｙ方向に整列された多数の受入孔５１が設けられている。各受入孔５１は分配器４３の下面に貫通し、さらに配管５２を通じて収納室（図示せず）と連通している。前記小型電子部品受入孔５１の開口数は、前記小型電子部品３９を分類する振分数の対応している。また、前記分配器４３の両端は、フレーム４４に掛け渡されたガイドレール５３に支持されており、このガイドレール５３に沿って前後方向にスライド移動が可能である。このスライド移動は、分配器４３とモータ５４とを連結するリンク部材５９によって行なわれる。なお、分配器４３の上面５０の湾曲形状は前記振分装置４２の縦シャフト４８を揺動させたとき、その下端に取付けられたワーク通過検出装置１１の回動軌跡に対応したものである。
【００１９】
前記振分装置４２の横シャフト４５の先端部分にチップ吹出装置５５が配設されている。このチップ吹出装置５５は、自動検査装置４１で電気的特性の検査が終了した前記小型電子部品３９を振分装置４２に送り出すためのものであり、横向きの先端ノズル５６と、この先端ノズル５６に通じるエアー通路５７と、先端ノズル５６と対向するラッパ状の受入口５８とを備えている。図示外のエアー源からエアー通路５７に供給されたエアーを先端ノズル５６から勢いよく吹き出すことで、ワーク搬送台６０の上に載置された小型電子部品３９を受入口５８に向けて吹き飛ばす。受入口５８とワーク通過検出装置１１との間は横フレーム４５に沿って配管されたチューブ１５で連結されており、受入口５８内に吹き飛ばされた小型電子部品３９は、チューブ１５内を勢いよく通過したのち、ワーク通過検出装置１１の開口部から所定の受入孔５１内に吹き出され、その際に小型電子部品３９の通過がワーク通過検出装置１１によって検出される。前記小型電子部品３９が分配器４３のどの位置に分類されるかは、該小型電子部品３９の電気的特性に基づいてコンピュータが演算処理することで決定される。これを受けて分配器４３が前後方向にスライドしＸ方向の位置が決定と共に、縦シャフト４８が揺動してワーク通過検出装置１１が分配器４３の上面５０に沿って移動することでＹ方向の位置が決定する。このようにして、前記小型電子部品３９の吹き出し位置が決定され、開口部３３から所定の受入孔５１内に吹き出された小型電子部品３９は配管５２を通じて所定の収納室に収納される。
【００２０】
なお、自動検査装置４１は、図７及び図８に示したように、前記小型電子部品３９を搬送するための円板状の回転台６１と、この回転台６１の上面に配列された複数のワーク搬送台６０とを備える。また、自動検査装置４１には回転台６１に向かって真っ直ぐに延びるフィーダ６２と、このフィーダ６２の先端から小型電子部品３９をワーク搬送台６０に一つずつ移し替えるための供給装置６３とが配設されている。
【００２１】
ワーク搬送台６０に載置された前記小型電子部品３９は、回転台６１が間欠的に回転移動することによって搬送され、ワーク検査ユニット６４によって電気的特性が検査される。ここでの検査では、例えばチップ状の小型電子部品３９を発光させた時の明るさや発光色などが電気的特性として検査される。検査が終了した小型電子部品３９は、再びワーク搬送台６０に載置された状態で前記チップ吹出装置５５の配設位置まで搬送される。
【００２２】
なお、上記の実施形態ではワーク通過検出装置１１をチップ状の小型電子部品３９の分類ユニット４０に適用した場合について説明したが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るワーク通過検出装置の全体構造を斜視図である。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】本体部の構成を分解して示す断面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線断面図である。
【図５】本発明に係るワーク通過検出装置の検出方法の特徴を示す説明図である。
【図６】本発明を利用した分類ユニットおよび自動検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】本発明を利用した分類ユニットの概略構成を示す側面図である。
【図８】本発明を利用した分類ユニットのチップ振分方法を示す断面図である。
【図９】従来におけるワーク通過検出装置の一例を示す平断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１  ワーク通過検出装置
１３ａ〜１３ｄ  光ファイバ
２７  素線
２８ａ，２８ｂ  投光側検出部
２８ｃ，２８ｄ  受光側検出部
３３  開口部
３９  チップ状の小型電子部品(ワーク)
【図１】
2006078431.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006078431.tif 000009
【図８】
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【図９】
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