(57)【要約】【課題】直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置において、その直線状搬送路の途中で詰まった部品を、圧縮空気を用いることなく確実に排除できるようにする。【解決手段】直進フィーダ２の直線状搬送路６ａの途中に設けられた姿勢保持部９の入口で詰まった部品Ｐを排除する部品排除機構１１を、部品Ｐに押し当てられる排除部材としてのスクレーパ２８と、スクレーパ２８の水平方向の移動を案内する水平移動用リニアガイド１４と、スクレーパ２８の鉛直方向の移動を案内する垂直移動用リニアガイド１５とを備えたものとし、スクレーパ２８の下端部を精度よく姿勢保持部９内に差し込んで部品搬送方向の上流側へ移動させることにより、圧縮空気を用いなくても、詰まった部品Ｐの排除が確実に行えるようにしたのである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の搬送路が形成された部品搬送部材を振動させて、前記搬送路上の部品を搬送する直進フィーダを備え、前記直進フィーダの部品搬送部材の搬送路に、部品を所定の姿勢に整列させる姿勢整列部と、前記姿勢整列部よりも部品搬送方向の下流側で部品を所定の姿勢に保って搬送する姿勢保持部が設けられており、前記姿勢保持部の入口で詰まった部品を搬送路から排除する部品排除機構を有する振動式部品搬送装置において、
前記部品排除機構は、部品に押し当てられる排除部材と、前記排除部材の水平方向の移動を案内する水平移動用リニアガイドと、前記排除部材の鉛直方向の移動を案内する垂直移動用リニアガイドとを備えていることを特徴とする振動式部品搬送装置。
【請求項２】
前記部品排除機構は、前記排除部材が前記搬送路の姿勢保持部の幅よりも狭い幅の板状のスクレーパであり、前記垂直移動用リニアガイドの案内によって前記スクレーパが前記姿勢保持部に差し込まれた状態で、前記水平移動用リニアガイドの案内によって部品搬送方向の上流側へ移動して、前記姿勢保持部の入口で詰まった部品を姿勢整列部の側方へ押し出すものであることを特徴とする請求項１に記載の振動式部品搬送装置。
【請求項３】
前記部品排除機構は、前記排除部材と一体に前記垂直移動用リニアガイドおよび水平移動用リニアガイドに案内されて、前記搬送路の上方近傍を部品搬送方向に移動する磁石を備え、前記磁石で搬送路に滞留している磁性異物を吸着するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の振動式部品搬送装置。
【請求項４】
前記部品排除機構は、真空発生器に接続され、前記排除部材と一体に前記垂直移動用リニアガイドおよび水平移動用リニアガイドに案内されて、前記搬送路の上方近傍を部品搬送方向に移動する吸引パイプを備え、前記吸引パイプで搬送路に滞留している異物を吸引するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動式部品搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線状の搬送路が形成された部品搬送部材を振動させて、その搬送路上の部品を搬送する直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子チップ部品等の小型の部品を振動により搬送しながら整列させて（部品の姿勢を揃えて）次工程に供給する装置として、直線状の搬送路が形成されたシュート（部品搬送部材）を有し、部品供給スピードを調整しやすい振動式の直進フィーダの上流側に、螺旋状の搬送路が形成されたボウルを有し、部品を多く貯蔵できる振動式のボウルフィーダを接続した振動式部品搬送装置がよく使用される。
【０００３】
上記のような振動式部品搬送装置では、ボウルフィーダのボウルを振動させて、ボウルの底部に投入された部品を螺旋状の搬送路で搬送し、その出口から直進フィーダのシュートの搬送路の入口に部品を受け渡し、直進フィーダのシュートを振動させることにより、シュートの搬送路上の部品を直線的に搬送して次工程に供給するようになっている。
【０００４】
そのボウルフィーダと直進フィーダは、通常、両フィーダ間で部品が乗り移りやすくなるように、ボウルの搬送路出口をシュートの搬送路入口よりわずかに高くしているので、ボウルフィーダで部品を整列させても、部品が直進フィーダに乗り移ったときの衝撃で姿勢を変えたり、部品どうしが重なりあったりすることが多い。このため、直進フィーダのシュートに、その搬送路の途中まで搬送されてきた部品を所定の姿勢に整列させる姿勢整列部と、姿勢整列部よりも部品搬送方向の下流側で部品を所定の姿勢に保って排出端まで搬送する姿勢保持部を設けるようにしている。
【０００５】
ところが、直進フィーダでは、シュートの姿勢整列部を通過した直後に姿勢が変化した部品が姿勢保持部に進入できず、姿勢保持部の入口で詰まってしまうことがある。特に、最近のウェアラブル機器やスマートフォン等に搭載される電子チップ部品は一層サイズが小さくなる傾向にあり、肉眼での部品の区別や姿勢判別が困難なほど微細なものでは、姿勢保持部よりも上流側では振動によって姿勢が変化しやすいので、姿勢保持部の入口で詰まりやすい。また、部品表面に塵や埃等が付着している場合や、不良部品の割れや欠けによって生じた欠片が姿勢保持部の入り口付近に滞留している場合も、部品の詰まりが生じやすい。
【０００６】
これに対して、特許文献１で提案されている振動式部品搬送装置は、シュートの姿勢保持部の入口の直前とそれよりも上流側に、搬送路上の部品に向けて圧縮空気を噴出して部品を搬送路から排除する部品排除機構（第１および第２の排除部）を設け、姿勢保持部の入口で部品が詰まったときは、両方の部品排除機構で圧縮空気を噴出して、詰まった部品が後続部品から受ける押圧力を軽減することにより、詰まった部品を効果的に排除できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−９６５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように圧縮空気によって搬送路の途中で詰まった部品を排除する方式の部品排除機構を設けた振動式部品搬送装置では、肉眼での姿勢の判別が難しく、ピンセットでつかむことも困難なほど微細な部品を搬送する場合、圧縮空気で排除された部品が広範囲に飛び散り、トラブルを発生させるおそれがある。
【０００９】
例えば、飛び散った部品がシュートの姿勢整列部や姿勢保持部等の開閉可能な機構の僅かな隙間に入り込み、これに気付かずに作業者がその開閉可能な機構を開閉させることにより、その機構を構成するねじに部品が挟まったまま、ねじを締め付けてしまい、圧痕や変形が発生して、整列機能や搬送能力の低下等の問題が生じることが懸念される。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置において、その直線状搬送路の途中で詰まった部品を、圧縮空気を用いることなく確実に排除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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明は、直線状の搬送路が形成された部品搬送部材を振動させて、前記搬送路上の部品を搬送する直進フィーダを備え、前記直進フィーダの部品搬送部材の搬送路に、部品を所定の姿勢に整列させる姿勢整列部と、前記姿勢整列部よりも部品搬送方向の下流側で部品を所定の姿勢に保って搬送する姿勢保持部が設けられており、前記姿勢保持部の入口で詰まった部品を搬送路から排除する部品排除機構を有する振動式部品搬送装置において、前記部品排除機構は、部品に押し当てられる排除部材と、前記排除部材の水平方向の移動を案内する水平移動用リニアガイドと、前記排除部材の鉛直方向の移動を案内する垂直移動用リニアガイドとを備えている構成を採用した。
【００１２】
上記の構成によれば、部品排除機構の排除部材を、水平移動用リニアガイドと垂直移動用リニアガイドの案内作用の組み合わせにより、姿勢保持部から部品搬送方向の上流側へ精度よく移動させることができるので、圧縮空気を用いなくても、姿勢保持部の入口で詰まった部品を確実に搬送路から排除することができる。
【００１３】
ここで、前記部品排除機構としては、前記排除部材が前記搬送路の姿勢保持部の幅よりも狭い幅の板状のスクレーパであり、前記垂直移動用リニアガイドの案内によって前記スクレーパが前記姿勢保持部に差し込まれた状態で、前記水平移動用リニアガイドの案内によって部品搬送方向の上流側へ移動して、前記姿勢保持部の入口で詰まった部品を姿勢整列部の側方へ押し出すものを採用することができる。
【００１４】
また、前記部品排除機構は、前記排除部材と一体に前記垂直移動用リニアガイドおよび水平移動用リニアガイドに案内されて、前記搬送路の上方近傍を部品搬送方向に移動する磁石を備え、前記磁石で搬送路に滞留している磁性異物を吸着するものとすることもできる。この構成は、搬送対象の部品が磁性材料で形成されているものの場合に、不良部品の割れや欠けによって生じる欠片の滞留に起因する部品詰まりを防止できるので、特に有効に機能する。
【００１５】
また、前記部品排除機構は、真空発生器に接続され、前記排除部材と一体に前記垂直移動用リニアガイドおよび水平移動用リニアガイドに案内されて、前記搬送路の上方近傍を部品搬送方向に移動する吸引パイプを備え、前記吸引パイプで搬送路に滞留している異物を吸引するものとすることもできる。このようにすれば、部品表面への塵や埃等の付着に起因する部品詰まりを効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の振動式部品搬送装置は、上述したように、直進フィーダの部品排除機構の排除部材を、水平移動用リニアガイドと垂直移動用リニアガイドの案内作用の組み合わせにより、姿勢保持部から部品搬送方向の上流側へ精度よく移動させられるようにしたものであるから、圧縮空気を用いなくても、姿勢保持部の入口で詰まった部品を確実に搬送路から排除することができる。したがって、搬送対象の部品が微細なものであっても、排除された部品が広範囲に飛び散るおそれがなく、安定して運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の振動式部品搬送装置の平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図１の部品排除機構付近の拡大平面図
【図４】ａは図３のIV−IV線に沿った断面図、ｂはａの上流側から見た側面図
【図５】図３に対応して部品排除動作を説明する拡大平面図
【図６】ａは図５のVI−VI線に沿った断面図、ｂはａの上流側から見た側面図
【図７】図６（ａ）に対応して図６に続く部品排除動作を説明する断面図
【図８】図６（ａ）に対応して図７に続く部品排除動作を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この振動式部品搬送装置は、図１および図２に示すように、振動式のボウルフィーダ１とその下流側に接続される振動式の直進フィーダ２と、両フィーダ１、２が固定される基台３とを備え、ボウルフィーダ１に投入した微細な部品を、振動により直進フィーダ２の排出端まで搬送しながら整列させて（部品の姿勢を揃えて）、次工程に供給するものである。
【００１９】
前記ボウルフィーダ１は、部品搬送部材としてのボウル４を図示省略した加振機構と傾斜板ばね５とで振動させることにより、ボウル４底部に投入された部品をボウル４内面の螺旋状の搬送路４ａで搬送して、その搬送路４ａの最上部の排出端から直進フィーダ２に向けて排出するようになっている。
【００２０】
そして、前記直進フィーダ２は、部品搬送部材としてのシュート６を図示省略した加振機構と傾斜板ばね７とで振動させることにより、ボウルフィーダ１から受け取った部品をシュート６の直線状搬送路６ａで搬送して、その搬送路６ａの排出端から次工程に向けて排出するようになっている。
【００２１】
ここで、ボウルフィーダ１と直進フィーダ２とでは振動方向、振動周波数および振幅が異なるため、両フィーダ１、２間の部品受け渡し部ではボウル４の搬送路４ａをシュート６の搬送路６ａより僅かに高くした状態で両搬送路４ａ、６ａをオーバーラップさせて、ボウルフィーダ１から直進フィーダ２に部品が容易に乗り移るようにしている。そして、直進フィーダ２に乗り移った部品は姿勢が一定せず、部品どうしで重なり合うこともあるので、直進フィーダ２のシュート６の搬送路６ａに、その搬送路６ａの途中まで搬送されてきた部品を所定の姿勢に整列させ、不良姿勢の部品や重なり合った部品を排除する姿勢整列部８と、姿勢整列部８よりも部品搬送方向の下流側で部品を所定の姿勢に保って排出端まで搬送する姿勢保持部９を設けている。その姿勢整列部８および姿勢保持部９は、通常、シュート６の一側の上面にねじ止めされた天板６ｂ、６ｃで上方を塞がれている。
【００２２】
また、直進フィーダ２には、姿勢整列部８から排除された部品をボウルフィーダ１のボウル４の底部に戻すリターンシュート１０と、姿勢保持部９の入口（姿勢整列部８と姿勢保持部９の境界部分）で詰まった部品を搬送路６ａから排除する部品排除機構１１が設けられている。そのリターンシュート１０はシュート６の他側に取り付けられており、部品排除機構１１は、基台３上に立設された支柱１２に固定ブロック１３を介して支持されている。
【００２３】
前記部品排除機構１１は、図３および図４（ａ）、（ｂ）に示すように、水平移動用リニアガイド１４と、垂直移動用リニアガイド１５と、部品排除部１６とを備えている。
【００２４】
水平移動用リニアガイド１４は、固定ブロック１３に固定される水平移動用取付板１７に、水平移動用ガイドレール１８と、その上流側端に隣接する上流側ストッパ１９および下流側端に隣接する下流側ストッパ２０が取り付けられ、水平移動用ガイドレール１８に摺動自在に嵌合する水平移動用ガイドブロック２１が上流側ストッパ１９と下流側ストッパ２０の間で水平方向移動可能となっている。
【００２５】
垂直移動用リニアガイド１５は、水平移動用ガイドブロック２１に固定される垂直移動用取付板２２に、垂直移動用ガイドレール２３と、その上端に隣接する上限ストッパ２４および下端に隣接する下限ストッパ２５が取り付けられ、垂直移動用ガイドレール２３に摺動自在に嵌合する垂直移動用ガイドブロック２６が上限ストッパ２４と下限ストッパ２５の間で鉛直方向移動可能となっている。
【００２６】
部品排除部１６は、垂直移動用ガイドブロック２６に固定される排除部取付板２７の一面に、部品Ｐに押し当てられる排除部材としてのスクレーパ２８と、永久磁石で形成された磁石２９と、図示省略した真空発生器に接続された吸引パイプ３０と、作業者が部品排除部１６を移動させるための把手３１が取り付けられている。
【００２７】
この部品排除部１６のスクレーパ２８は、姿勢保持部９の幅よりも狭い幅の板状のもので、下端のコーナ部には面取り加工が施され、後述するように下降して姿勢保持部９に差し込まれたときに、姿勢保持部９の側壁と接触しにくく、接触した場合でも傷をつけにくくなっている。なお、スクレーパ２８の材質は、姿勢保持部９に接触しても傷をつけにくいものを採用することが望ましい。
【００２８】
磁石２９は、スクレーパ２８に搬送方向の下流側で隣接しており、スクレーパ２８の下端よりもやや高い位置で下面が姿勢保持部９の底面に対向することにより、排除部取付板２７と一体に下降して磁性異物を吸着したときにも、吸着した磁性異物が姿勢保持部９の底面に接触しにくいようになっている。
【００２９】
吸引パイプ３０は、部品Ｐが直方体状のものである場合に、塵や埃等の異物とともに部品Ｐを吸引してしまっても詰まりにくいように、円筒状のものが用いられている。また、吸引パイプ３０の下端（吸込口）は、磁石２９の下面よりもさらに高い位置で開口しており、排除部取付板２７と一体に下降したときに姿勢保持部９の両側の溝縁部に接触しないようになっている。
【００３０】
また、排除部取付板２７の他面（スクレーパ２８等の取付面と反対の面）には、上下方向に延びて上端が閉塞された筒部２７ａが設けられている。そして、その筒部２７ａに一部収納されたコイルスプリング３２が、筒部２７ａの上端内面と垂直移動用リニアガイド１５の下限ストッパ２５の上面との間で圧縮された状態で組み込まれており、これにより排除部取付板２７はその筒部２７ａで垂直移動用リニアガイド１５の上限ストッパ２４に当接した状態で停止している。このときには、スクレーパ２８、磁石２９および吸引パイプ３０が姿勢保持部９の上方で待機するように、部品排除部１６が位置調整されている。
【００３１】
上述した部品排除機構１１の構成により、部品排除部１６は、垂直移動用リニアガイド１５と一体に水平移動用リニアガイド１４に案内されて水平方向に移動可能、かつ垂直移動用リニアガイド１５に案内されて鉛直方向に移動可能となっている。そして、その水平方向および下方への移動は、作業者が排除部取付板２７に取り付けられた把手３１をつかんで移動方向の力を加えることによって行われ、上方への移動はコイルスプリング３２の弾性復元力によって行われる。したがって、部品排除部１６を下方へ移動させたときは、図示省略したねじで排除部取付板２７を垂直移動用取付板２２に係止することにより、鉛直方向位置を固定するようになっている。
【００３２】
次に、図５乃至図８に基づいて、直進フィーダ２のシュート６の姿勢保持部９入口付近での部品排除動作について説明する。
【００３３】
シュート６の姿勢保持部９の入口で部品Ｐが詰まったときには、まず、図５および図６（ａ）、（ｂ）に示すように、作業者がシュート６の天板６ｂ、６ｃを固定しているねじを緩め、各天板６ｂ、６ｃを搬送路６ａの幅方向外側へ移動させて、姿勢整列部８および姿勢保持部９の上方を開放する。次に、部品排除機構１１の把手３１をつかんで、部品排除部１６を姿勢保持部９の入口よりも下流側で垂直移動用ガイドブロック２６と一体に下降させ、垂直移動用ガイドブロック２６が下限ストッパ２５に当接して部品排除部１６の下降が規制された状態で鉛直方向の位置を固定する。これにより、スクレーパ２８の下端部が姿勢保持部９に差し込まれ、その底には接触しない状態となる。
【００３４】
図５および図６の状態から部品排除部１６を上流側へ移動させていくと、図７に示すように、部品排除部１６のスクレーパ２８が姿勢保持部９の入口で詰まった部品Ｐを上流側へ押し戻すようになる。上流側へ押し戻された部品Ｐは、後続の部品Ｐに上流側への移動を阻止されて姿勢整列部８の側方へ押し出され、リターンシュート１０へ送られてボウルフィーダ１のボウル４の底部に戻される。また、この部品排除動作と同時に、部品排除部１６の磁石２９および吸引パイプ３０がスクレーパ２８と一体に搬送路６ａ（姿勢保持部９の入口付近）の上方近傍を上流側へ移動することにより、搬送路６ａに滞留している異物のうちの磁性異物が磁石２９に吸着され、塵や埃等、非磁性でスクレーパ２８では排除されない微細な異物が吸引パイプ３０に吸引されて外部に排出される。
【００３５】
そして、図７の状態から部品排除部１６をさらに上流側へ移動させて、図８に示すように、水平移動用ガイドブロック２１が上流側ストッパ１９に到達すると、スクレーパ２８だけでなく、磁石２９および吸引パイプ３０も姿勢保持部９の入口よりも上流側に達し、部品排除動作が完了する。
【００３６】
部品排除動作完了後は、図示は省略するが、部品排除部１６の鉛直方向位置の固定を解除することにより、コイルスプリング３２の弾性復元力で部品排除部１６を元の高さまで上昇させる。そして、部品排除機構１１の把手３１をつかんで下流側へ移動させ、図３および図４の状態に戻すとともに、シュート６の天板６ｂ、６ｃを閉じておく。
【００３７】
この振動式部品搬送装置は、上述したように、直進フィーダ２のシュート６の姿勢保持部９の入口で部品Ｐが詰まったときは、部品排除機構１１のスクレーパ２８を姿勢保持部９から部品搬送方向の上流側へ移動させることにより、詰まった部品Ｐをシュート６の搬送路６ａから排除するようにしている。そして、そのスクレーパ２８を含む部品排除部１６の移動を水平移動用リニアガイド１４と垂直移動用リニアガイド１５の組み合わせによって案内するようにしたので、スクレーパ２８を精度よく鉛直方向および水平方向に移動させて部品Ｐの排除を確実に行うことができる。したがって、従来の圧縮空気を部品の排除に用いるものと異なり、搬送対象の部品が微細なものであっても排除した部品が広範囲に飛び散るおそれがなく、安定して運転することができる。
【００３８】
また、部品排除機構１１は、スクレーパ２８と一体にシュート６の搬送路６ａの上方近傍を部品搬送方向に移動する磁石２９および吸引パイプ３０を備え、搬送路６ａ上の磁性異物を磁石２９で吸着し、非磁性の異物を吸引パイプ３０で吸引するようにしたので、これらの異物に起因する部品詰まりを防止することもできる。なお、本明細書において「搬送路６ａの上方近傍」とは、搬送路６ａの上方であって、磁石２９および吸引パイプ３０を用いて搬送路６ａ上の異物を吸着または吸引できる距離のことを言う。
【００３９】
そのうち、磁石２９は、搬送対象の部品Ｐが磁性材料で形成されている場合に、不良部品の割れや欠けによって生じる欠片の滞留に起因する部品詰まりを防止でき、搬送路６ａの外側で滞留している部品を吸着して取り除くこともできるので、特に有効に機能する。なお、この磁石２９としては、姿勢保持部９の側壁に傷をつけにくいマグネットシート等を用いることが望ましく、その磁力は必要に応じて選定すればよい。そして、高さや幅方向位置を調節可能とすれば、吸着能力が調整しやすくなる。吸着した磁性異物の除去は、より磁力の強い異物除去用の磁石を用いれば簡単に行える。また、このような永久磁石のほか、電磁石を用いることもでき、その場合は磁力の調整や吸着した磁性異物の除去がより容易になる。
【００４０】
吸引パイプ３０についても、その形状、寸法は、必要に応じて選定すればよく、高さを調節可能とすれば吸引能力が調整しやすくなる。
【００４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４２】
例えば、上述した実施形態では、部品排除機構を直進フィーダの姿勢保持部の入口で詰まった部品を排除するものに限定したが、水平移動用リニアガイドの水平移動用ガイドレールを延長して、直進フィーダの搬送路に滞留する部品や異物をより広範囲に排除する構成とすることもできる。また、部品排除機構のスクレーパ、磁石および吸引パイプは、互いの位置関係や組み合わせを必要に応じて変更することができ、単独で使用することもできる。
【００４３】
また、本発明は、部品排除機構の水平移動用リニアガイドの代わりに、スクレーパ等の排除部材を水平面内で円周方向に案内する水平回転用ガイドを用いることにより、ボウルフィーダの螺旋状搬送路に滞留する部品や異物の排除に応用することもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１  ボウルフィーダ
２  直進フィーダ
４  ボウル
６  シュート
６ａ  搬送路
６ｂ、６ｃ  天板
８  姿勢整列部
９  姿勢保持部
１０  リターンシュート
１１  部品排除機構
１４  水平移動用リニアガイド
１５  垂直移動用リニアガイド
１６  部品排除部
２８  スクレーパ
２９  磁石
３０  吸引パイプ
３１  把手
Ｐ  部品
【図１】
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【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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