(57)【要約】    【課題】  エスケープに部品を載置する際の位置決め精度が高く、安定した部品の搬送と取り出しを実現可能にするパーツフィーダを提供する。    【解決手段】  本発明のパーツフィーダは、図１に示すように、搬送機構１、ストッパ機構２及び本発明の要部であるエスケープ部Ｅを備えたエスケープ機構３とによって構成されている。このエスケープ機構３は、エスケープ部Ｅとエスケープ部Ｅに載置された部品Ｐを目的の処理装置に吸着搬送するノズルＮとからなり、搬送機構１の振動部による振動が伝達しないように、搬送機構１から独立して設けられている。エスケープ部Ｅは、搬送機構１から搬送されてきた部品Ｐが載置される部品載置面３１と、この部品載置面３１上で部品Ｐの搬送方向を位置決めする部品載置壁３２とからなり、この部品載置面３１及び部品載置壁３２には吸着孔３３が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が移動する搬送経路と前記搬送経路に振動を加える振動部とを有する搬送機構を備えたパーツフィーダにおいて、
前記搬送経路の終端近傍には、取り出される部品が載置されるエスケープ部が設けられ、このエスケープ部は、その高さ方向を変えることなく前記搬送経路上の部品と原点位置との間を往復運動することを特徴とするパーツフィーダ。
【請求項２】
前記エスケープ部は、載置された部品を所定位置に固定させるための吸着機構を備えることを特徴とする請求項１記載のパーツフィーダ。
【請求項３】
前記搬送経路の終端近傍には、前記搬送経路上の部品を前記エスケープ部に順次送り出すストッパが設けられ、
前記ストッパから部品の長さ程度搬送逆方向に入った位置には、搬送経路上の部品を保持する保持手段が設けられ、
前記保持手段は、前記ストッパまたは前記エスケープ部の移動タイミングに合わせて、前記ストッパによって送り出される部品よりも搬送経路側に位置する部品の保持と解放を繰り返すことを特徴とする請求項１又は２記載のパーツフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、半導体素子等の小型部品を搬送し、各種の処理工程における処理装置に供給するためのパーツフィーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品や半導体素子等の小型部品は、その製造工程や実装工程において、種々の処理装置間で搬送され、受け渡しが行われる。このように各種の処理装置に対して小型部品を搬送し供給する装置として、パーツフィーダが知られている。このようなパーツフィーダは、一般的には、部品を搬送する搬送経路と、搬送経路に振動を与えて部品を連続的に移動させる振動機構と、部品をピックアップして取り出し、処理装置に供給するエスケープ機構等を備えている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されたパーツフィーダは、円形の振動パーツフィーダと直線型の供給振動フィーダとを組み合わせて、多数の部品を連続的に搬送し、搬送経路終端において、吸着パッドによって部品をピックアップして取り出すものである。
【０００４】
図７（ａ）及び（ｂ）は、このようなパーツフィーダにおける直線型の搬送経路Ｒの要部である。このパーツフィーダにおいては、斜め方向の振動を与えることによって、部品Ｐが順次搬送され、上部方向からストッパＳにより所定位置に止められる。そして、先頭の部品Ｐは、このストッパＳが回転して上昇することによって再び搬送経路Ｒの終端部に進む。このとき、エスケープ部は、このストッパＳの上昇に同期して搬送経路側に向かって回動し、部品はエスケープ部Ｅ（切出し）に載置されることとなる。具体的には、同図（ｂ）に示すように、このエスケープ部Ｅが図示しないカム機構の駆動により円弧状の軌跡を描いて搬送経路Ｒ内に入り、ストッパＳにより所定の位置に止められている部品Ｐを載せるように構成されている。
【特許文献１】特開昭６３−２１８４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のようなパーツフィーダでは、部品Ｐの進行方向とエスケープ部Ｅの底面及び側面との間に隙間Ｏができ、部品Ｐをエスケープ部Ｅに完全に載せることができなかったり、エスケープ上での部品位置にずれが生じることがあった。そして、これにより、エスケープ部Ｅが元の位置に戻り、吸着ノズルが部品Ｐをピックアップする際に、吸着しきれずに落下させたり、吸着ノズルへの吸着位置ずれ等の問題が生じ、最終的には、後工程における部品の詰まりや部品へのダメージの原因となっていた。
【０００６】
また、特に小型部品を搬送する場合には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、搬送経路Ｒ上にある先頭の部品Ｐ１がストッパＳの上昇によってエスケープＥ側に進みだすと、部品Ｐ１の後続の部品Ｐ２も一緒にエスケープＥの方向へ引きずられることがある。この場合、部品Ｐ２は本来あるべき位置、すなわち、ストッパＳによって進行を停止させられる位置からエスケープＥ方向にかなり進んだ位置に移動してしまうため、再びストッパＳが下降する時には、ストッパＳの先端部が部品Ｐ２に衝突してしまい、部品を損傷したり不良品発生の原因となっていた。
【０００７】
また、図８（ｄ）に示すように、部品Ｐ１に引きずられた部品Ｐ２がさらに進んでエスケープＥ側、つまり、エスケープＥと搬送経路Ｒ間にまたがるような場合には、部品Ｐ２はエスケープＥに受け取られないまま落下してしまうこととなる。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、エスケープに部品を載置する際の位置決め精度が高く、安定した部品の搬送と取り出しを実現可能にするパーツフィーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、部品が移動する搬送経路と前記搬送経路に振動を加える振動部とを有する搬送機構を備えたパーツフィーダにおいて、前記搬送経路の終端近傍には、取り出される部品が載置されるエスケープ部が設けられ、このエスケープ部は、その高さ方向を変えることなく前記搬送経路上の部品と原点位置との間を往復運動することを特徴とする。
以上のような請求項１記載の発明では、エスケープ部が搬送経路上の部品を平行に移動して載置させることにより、部品の底面及び側面とエスケープ部の底面及び側面との間に隙間がなくなり、部品を正確に位置決めされた状態で載置することができるようになる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のパーツフィーダにおいて、前記エスケープ部は、載置された部品を所定位置に固定させるための吸着機構を備えることを特徴とする。
以上のような請求項２記載の発明では、エスケープ部に設けられた吸着機構によって、載置された部品を吸着することにより、部品をエスケープ部の所定位置に正しく固定することができるようになる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記搬送経路の終端近傍には、前記搬送経路上の部品を前記エスケープ部に順次送り出すストッパが設けられ、前記ストッパから部品の長さ程度搬送逆方向に入った位置には、搬送経路上の部品を保持する保持手段が設けられ、前記保持手段は、前記ストッパまたは前記エスケープ部の移動タイミングに合わせて、前記ストッパによって送り出される部品よりも搬送経路側に位置する部品の保持と解放を繰り返すことを特徴とする。
【００１２】
以上のような請求項３記載の発明では、ストッパによって送り出される部品よりも内側、すなわち、搬送経路寄りに位置する部品を、ストッパやエスケープ部の移動タイミングに合わせて搬送経路上で吸着したり解放したりすることによって、ストッパが上がっている状態においても、当該部品を搬送経路上にある終端近傍の正規の位置で保持することができる。これにより、再びストッパが下りてもストッパの先端部が当該部品に衝突したりすることなく、所定の位置で停止させることができ、安定した部品の搬送と取り出しができるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、エスケープに部品を載置する際の位置決め精度が高く、安定した部品の搬送と取り出しを実現可能にするパーツフィーダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態とする）を、図１乃至図３を参照して説明する。なお、図１乃至図３は、本実施形態のパーツフィーダの要部構成を示す側面図及び平面図である。
【００１５】
［第１の実施形態］
［構成］
本実施形態のパーツフィーダは、図１に示すように、搬送機構１、ストッパ機構２及び本発明の要部であるエスケープ部Ｅを備えたエスケープ機構３とによって構成されている。搬送機構１は、部品が移動する直線状の部品搬送面１１と、部品Ｐの両側に部品Ｐの左右方向をガイドするガイド部１２を備えた搬送経路Ｒが設けられている。
【００１６】
また、この搬送機構１は、図示しない振動部によって、搬送経路Ｒが斜め方向に振動するように構成されている。振動部としては、例えば、電磁石と可動コアを組み合わせ、電磁石への通電制御によって、部品の進行方向に対して斜めに振動を与えるものが考えられるが、これに限定されるものではなく、例えば、部品Ｐ に対して送り方向にエアーを間欠的に吹きつけることによっても可能である。また、特許文献１で示した円形のフィーダと組み合わせて用いることも可能である。
【００１７】
ストッパ機構２は、搬送経路Ｒの上方に回動可能に設けられたアーム部２１とその先端に形成されたストッパＳを有している。このストッパ機構２は、図１（ａ）に実線で示すように、アーム部２１が下方に回動したときには、ストッパＳが垂直方向となって搬送経路Ｒ終端手前における部品Ｐ進行方向前面に接触し、また、一点鎖線で示すようにアーム部２１が上方に回動したときには、ストッパＳが部品Ｐを解放するように構成されている。
【００１８】
ここで、ストッパＳが上方及び下方に回動するタイミングは、エスケープ部Ｅの平行移動動作と連動しているカムにより制御されている。すなわち、ストッパＳが上方へ回動すると同時にエスケープ部Ｅが部品Ｐを受け取りに行き、部品Ｐの受け取りが終了するとエスケープ部Ｅは元の位置に戻るともにストッパＳが下方に回動するようになっている。そして、このような一連の動作は、モーター及びソレノイドを駆動源として制御される。
【００１９】
搬送経路Ｒの終端には、エスケープ部としてのエスケープ部Ｅとエスケープ部Ｅに載置された部品Ｐを目的の処理装置に吸着搬送するノズルＮとからなるエスケープ機構３が設けられている。また、このエスケープ機構は、搬送機構１の振動部による振動が伝達しないように、搬送機構１から独立して設けられ、固定されている。なお、このノズルＮの構成は、本実施形態で示すように真空吸引ノズル等によって部品Ｐを吸着するものや、メカチャック等により部品Ｐを機械的に把持するものが一般的であるが、本発明としてはこれらの構成に限定されず、部品Ｐを保持する手段であれば、周知のあらゆる技術を適用することが可能である。
【００２０】
次に、本発明の要部であるエスケープ部Ｅの構成について説明する。エスケープ部Ｅは、搬送機構１から搬送されてきた部品Ｐが載置される部品載置面３１と、この部品載置面３１上で部品Ｐの搬送方向を位置決めする部品載置壁３２とからなり、この部品載置面３１及び部品載置壁３２には吸着孔３３が設けられている。
【００２１】
吸着孔３３は、部品載置面３１及び部品載置壁３２によって位置決めされた部品Ｐの底部をノズルＮによってピックアップ可能な位置に吸着して固定するものである。また、部品載置面３１は、図１に示すように、搬送経路Ｒの部品搬送面１１と水平に設けられており、搬送機構１側の端部は部品Ｐを載置する際に、端部に対する部品Ｐの引っかかりや衝突を防止するため、傾斜面３４が形成されている。
【００２２】
そして、このようなエスケープ部Ｅは、ストッパＳが上方及び下方に回動するタイミングに同期したカム機構を駆動させる駆動手段（図示せず）によって、ノズルＮが部品Ｐを吸着する原点位置と搬送経路Ｒ内の部品Ｐに部品載置壁３２当接する載置位置とを平行に往復移動するように構成されている。
【００２３】
［作用］
以上のような構成を有する本実施形態の動作について説明する。すなわち、搬送機構１の搬送経路Ｒに送り込まれた部品Ｐは、振動部によって加えられる振動で、部品搬送面１１上を移動ガイド部に左右方向をガイドされながら、順次搬送される。
【００２４】
そして、図１に示すように、ストッパ機構２におけるアーム部２１が下方に回動すると、先頭の部品Ｐの後続の部品Ｐの進行方向の前面にストッパＳが接する。これにより、部品Ｐは一時的に停止する。
【００２５】
次に、図２に示すように、ストッパ機構２におけるアーム部２１が上方に回動してストッパＳが後続の部品Ｐを解放すると、解放された部品Ｐが振動により進行を開始する。このとき、エスケープ部Ｅは、図示しない駆動手段によって搬送経路Ｒ側に平行に移動し、搬送経路Ｒ内に部品載置壁３２が部品Ｐに当接する位置、すなわち載置位置まで移動し、部品Ｐを部品載置面３１に載置する。
【００２６】
また、上記のようにして載置された部品Ｐを吸着孔３３により吸引されることによって、部品載置面３１上に固定される。そして、図３に示すように、エスケープ部Ｅは、再び平行移動して部品ＰをノズルＮが部品Ｐを吸着可能な位置である原点位置に戻ると、ノズルＮは部品Ｐを吸着保持し、各種の処理を行う処理装置に搬送する。
【００２７】
上記のような搬送経路Ｒの振動動作、アーム部２１の上下の回動動作及びエスケープ部Ｅの平行往復移動によって、先頭の部品Ｐのエスケープ部への送り出しと後続の部品Ｐの一時停止とが繰り返され、部品Ｐが１個ずつピックアップ位置に供給される。
【００２８】
なお、本実施形態において、搬送機構１及びストッパ機構２の具体的な構成は本発明を実施するための最良の形態として例示するものに過ぎず、必須の構成要素ではない。搬送機構１及びストッパ機構２の構成としては、エスケープ機構３におけるエスケープ部Ｅの平行往復移動に際して、このエスケープ部Ｅに部品Ｐを一つづつ提供することのできるものであれば、周知のあらゆる技術と組み合わせることも可能である。
【００２９】
［効果］
以上のような本実施形態によれば、部品載置面３１及び部品載置壁３２とを備えたエスケープ部Ｅが搬送経路Ｒ内に平行に移動して部品Ｐを載置させることにより、部品Ｐの底面及び側面とエスケープ部Ｅの底面及び側面との間に隙間がなくなり、部品Ｐを正確に位置決めされた状態で載置することができるようになる。また、エスケープ部Ｅの部品載置面３１及び部品載置壁３２に吸着孔３３を設け、載置された部品Ｐを吸着することにより、部品Ｐをエスケープの所定位置に正しく固定することができるようになる。
【００３０】
［第２の実施形態］
［構成］
本実施形態のパーツフィーダは、第１の実施形態の搬送経路に改良を加えたものである。すなわち、図４に示すように、ストッパＳ先端部から搬送方向に部品の長さ程度内側の搬送経路上に、下方より部品を保持する保持手段としてのチャック３５が設けられている。このチャック３５は、搬送経路上の部品Ｐを真空吸着によって保持するものである。なお、このチャック３５以外の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
より具体的には、図４（ａ）に示すように、チャック３５は、ストッパＳが降りて、各部品Ｐ１〜Ｐｎが一列に制止されている状態において、ストッパＳ近傍から部品Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とすると、ストッパＳに接している部品Ｐ１に隣接する部品Ｐ２を吸着保持できる位置に設けられている。また、このチャック３５は、間欠的に吸着と解放を繰り返すように構成されている。
【００３２】
ここで、エスケープ部Ｅの平行移動、ストッパＳの上下回動及びチャック３５のバキューム吸着の各タイミングについて、図５に示す。すなわち、チャック３５の動作は、エスケープ部Ｅの平行移動タイミング及びストッパＳの上下移動タイミングと、カム機構により同期するように制御されており、エスケープ部Ｅが搬送経路側に近づく、あるいはストッパＳが上昇するのに合わせて吸着を開始し（ＯＮ）、エスケープ部Ｅが搬送経路側から元の位置に戻るあるいはストッパＳが下降するのに合わせて吸着を停止（ＯＦＦ）するように構成されている。
【００３３】
なお、このチャック３５の構成は、真空吸着方式に限られず、例えば、メカチャッキングによって機械的に保持する構成も採用可能である。ただ、本実施形態で示す真空吸着方式のほうが簡素で確実に部品の保持が可能である。
【００３４】
［作用］
次に、このチャック３５とストッパＳ、エスケープ部Ｅ及びノズルＮの各部の作用と電子部品Ｐの動きについて説明する。まず、図６（ａ）に示すように、部品Ｐ１〜Ｐ４が並んだ状態で搬送経路Ｒ上を搬送されてくる。このとき、ストッパＳは下方に回動した状態で部品Ｐ１に接し、各部品がエスケープ部Ｅ側に移動しないように部品Ｐ１を制止している。また、チャック３５上部には部品Ｐ２が位置している。また、エスケープ部Ｅ及びノズルＮは待機状態となっている。
【００３５】
そして、図６（ｂ）に示すように、エスケープ部Ｅが先行して搬送経路Ｒ側に移動し、部品Ｐ１を受取るために移動を開始すると同時に、ストッパＳが上方に回動を開始する。部品Ｐ１は振動によりエスケープ部Ｅの部品載置面３１側にわずかに移動し、エスケープ部Ｅ側の吸着孔３３による吸着によって部品載置面３１に位置決め載置される。このとき、エスケープＥの移動及びストッパＳの上方への回動にあわせて、これと同時にチャック３５の吸着が開始される。これによって、部品Ｐ２が搬送経路Ｒ上において吸着保持され、これに伴って後続のＰ３及びＰ４もエスケープＥ側には進めない状態となる。
【００３６】
なお、図６（ｂ）に示す部品の載置位置においては、上部に設けたセンサによって、エスケープ部Ｅの載置面３１上に部品Ｐ１が載置されているか否かを確認するようにしても良い。そして仮に部品Ｐ１が搭載されていなければ、アラームを発生させると同時に装置を一時停止させることができる。
【００３７】
図６（ｃ）に示すように、エスケープ部Ｅに部品Ｐ１が載置されると、このエスケープ部Ｅは元の位置に戻る。そして、ストッパＳは、このエスケープ部Ｅの動作に同期して回動し下降する。これと同時に、チャック３５のバキューム吸着は停止し、Ｐ２を解放する。これにより、Ｐ２は図示しない振動部からの振動によってストッパＳ先端部まで移動し、これに伴って後続のＰ３，Ｐ４もエスケープＥ側に搬送経路Ｒ上を移動する。
【００３８】
なお、図６（ｃ）から明らかなように、チャック３５に吸着保持された部品Ｐ２とストッパＳ先端部との間には、部品１個分あり、これは部品Ｐ２がエスケープＥ側に進んだとしてもストッパＳが下降位置に到達するまでの十分なものであるから、ストッパＳが下降したとしても当該ストッパＳ先端部が部品Ｐ２に当ることはない。
【００３９】
次に、図６（ｄ）に示すように、エスケープＥが元の位置に戻ると、ノズルＮは下降して部品Ｐ１を吸着する。このときチャック３５のバキューム吸着はオフであるから、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４等の後続の部品は振動部からの振動により、部品Ｐ２がストッパＳ先端部に当接する位置までそれぞれ移動する。これにより、エスケープＥに搬送すべき部品Ｐ１のみを送り出し、搬送経路上に止めておくべき部品Ｐ２〜Ｐ４はストッパＳにて搬送経路Ｒ上に止めておくことができる。そして、ノズルＮは部品Ｐ１を吸着した状態で上方へ上がり、図示しないターンテーブル等の搬送手段により次の工程へ搬送する。
【００４０】
［効果］
以上のような本実施形態によれば、ストッパＳによって送り出される部品Ｐ１よりも内側、すなわち、搬送経路Ｒ寄りに位置する部品Ｐ２を、ストッパＳやエスケープ部Ｅの移動タイミングに合わせてチャック３５によって搬送経路Ｒ上で吸着したり解放したりすることによって、ストッパＳが上がっている状態においても、部品Ｐ２を搬送経路上の正規の位置で保持することができる。これにより、再びストッパＳが下りてもストッパＳの先端部が部品Ｐ２に衝突したりすることなく、所定の位置で停止させることができ、安定した部品の搬送と取り出しができるようになる。
【００４１】
[他の実施形態]
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、各部材の大きさ、形状、数、材料等は適宜変更可能である。
また、部品載置面３１上の部品Ｐの固定方法は上記実施形態の構成に限られるものではない。すなわち、上記実施形態の図面において吸着孔３３は、部品載置面３１及び部品載置壁３２上の部品Ｐの角部に相当する位置に設けているが、部品Ｐを載置面上で固定することができる位置であれば、いずれの位置に設けても構わない。部品Ｐを固定する手段は、このような吸着するものに限られず、載置面上で部品Ｐを四方から挟み込むようなメカチャッキングによって固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるパーツフィーダの構成を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるパーツフィーダの作用を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるパーツフィーダの作用を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるパーツフィーダの構成を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるパーツフィーダの動作タイミングを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるパーツフィーダの作用を示す模式図である。
【図７】従来の振動式のパーツフィーダの要部を示す側面図である。
【図８】従来の振動式のパーツフィーダを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…搬送機構
２…ストッパ機構
３…エスケープ機構
１１…部品搬送面
１２…ガイド部
２１…アーム部
３１…部品載置面
３２…部品載置壁
３３…吸着孔
３４…傾斜面
３５…チャック
Ｅ…エスケープ部
Ｎ…ノズル
Ｐ，Ｐ１〜Ｐ４…電子部品（部品）
Ｒ…搬送経路
Ｓ…ストッパ
【図１】
2006021928.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】
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【図８】
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