(57)【要約】【課題】スペース効率がよく、機構的な複雑さを招かない部品供給装置の実現。【解決手段】トレイストッカーは、電子部品を載置したトレイを複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間が形成され、該収納空間は下面が開放され、さらに収納したトレイの自由落下を妨げる係止を行う係止機構が形成されている。このトレイストッカーの下方に上下方向に移動可能なトレイリフターを設ける。トレイリフターが収納空間に下方から接近して係止機構による係止を解除し、最下方のトレイのみを受け取り、当該トレイを下方の部品取出位置に移送する。その後、部品移送機構が部品取出位置にあるトレイから電子部品を取り出して移送し、空になったトレイは、トレイリフターの姿勢を変化させることで、略下方に排出されるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を載置したトレイを複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間が形成され、該収納空間は下面が開放され、さらに収納したトレイの自由落下を妨げる係止機構が形成されているトレイストッカーと、
前記トレイストッカーの下方に配置されて上下方向に移動可能とされ、前記収納空間に下方から接近して前記係止機構による係止を解除して前記収納空間内で最下方のトレイのみを受け取り、当該トレイを下方の部品取出位置に移送するトレイリフターと、
前記トレイリフター上からトレイが略下方に排出されるように前記トレイリフターの姿勢を変化させる姿勢可変機構と、を備えた
部品供給装置。
【請求項２】
前記トレイリフターによって部品取出位置に移送されたトレイから電子部品を取り出して移送する部品移送機構をさらに備えた
請求項１に記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記係止機構は、前記収納空間に下方から接近して最下段のトレイを載置したトレイリフターの上昇に応じて係止が解除され、かつ最下段のトレイを載置したトレイリフターの下降に応じて新たに最下段となるトレイに対する係止を開始する機構とされている
請求項１又は請求項２に記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記部品移送機構は、前記部品取出位置の上方と、電子部品の搬送先位置との間を移動可能とされているとともに、前記トレイリフターの上下移動時には、前記搬送先位置に待避される
請求項２に記載の部品供給装置。
【請求項５】
前記収納空間は、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置の壁面は形成されておらず、
前記トレイリフターは、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置に切欠部が形成されている
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の部品供給装置。
【請求項６】
前記トレイリフターは、トレイを載置する面に通気孔が形成されている
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の部品供給装置。
【請求項７】
電子部品を載置したトレイを複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間が形成され、該収納空間は下面が開放され、さらに収納したトレイの自由落下を妨げる係止機構が形成されているトレイストッカーに対して、該トレイストッカーの下方に配置されたトレイリフターを前記収納空間に下方からに接近させて前記係止機構による係止を解除し、前記収納空間内で最下方のトレイのみをトレイリフター上に受け取り、トレイリフターを下降させてトレイを下方の部品取出位置に移送する工程と、
前記部品取出位置に移送されたトレイから電子部品を取り出して移送する工程と、
前記トレイリフターの姿勢を変化させて、前記トレイリフター上からトレイを略下方に排出する工程と、を備えた
部品供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を製造ラインに供給する部品供給装置及び部品供給方法についての技術分野に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２０１２−１０１８７９号公報
【特許文献２】特開２００１−７５９５号公報
【特許文献３】特開２０１３−１１９４４１号公報
【背景技術】
【０００３】
基板への部品組み込みや電子装置製造などの分野においてＩＣチップ等の電子部品をトレイに載置した状態でストックしておき、取り出したトレイから電子部品を取り出してラインに供給することが行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで部品実装のために電子部品を供給する方式としては、エレベータ方式、直取り方式、段積み方式がある。
エレベータ方式は電子部品を載置した多数のトレイをストックするストッカ棚を上下させ、任意の位置のトレイをトレイ引出機構により取り出すことができるようにしているが、この場合、機構が大掛かりになり、装置コストも高い。さらに部品補充のためにはストッカ棚に電子部品を載置したトレイを入れていかなければならないため、補充の際には装置を停止させる必要があり、部品実装工程全体に時間的なロスが生ずる。
【０００５】
直取り方式は、１枚のトレイを所定位置に配置させて、トレイ上の電子部品を実装装置側のピックアップロボットで直接取り出していく方式である。当然トレイ供給に複雑な構成は不要だが、トレイ１枚のみに対応するため、部品補充が頻繁で、実装工程の停止時間が長くなる。
【０００６】
段積み方式は、多数のトレイを積み重ねた状態でストックしておき、ピックアップロボットにより最上段のトレイから電子部品をピックアップしていく。
しかし、ストッカに先に入れた部品（下側のトレイに置かれた部品）ほど後に使用されるため、部品補充の際には、全トレイを使い切るか、上側のトレイを取り除いて部品を補充するなど、非効率な作業を要する。また空になったトレイを排除するには、トレイを持ち上げて横方向に移動させて廃棄しなければならず、平面的に廃棄用のスペースを確保しなければならない。
【０００７】
これらのことを鑑みて本発明は、比較的簡易な構成ながら、部品補充に都合がよく、またスペース効率もよい部品供給装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１に、本発明に係る部品供給装置は、電子部品を載置したトレイを複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間が形成され、該収納空間は下面が開放され、さらに収納したトレイの自由落下を妨げる係止機構が形成されているトレイストッカーと、前記トレイストッカーの下方に配置されて上下方向に移動可能とされ、前記収納空間に下方から接近して前記係止機構による係止を解除して前記収納空間内で最下方のトレイのみを受け取り、当該トレイを下方の部品取出位置に移送するトレイリフターと、前記トレイリフター上からトレイが略下方に排出されるように前記トレイリフターの姿勢を変化させる姿勢可変機構とを備えたものである。
この部品供給装置によれば、トレイストッカーには積み重ねたトレイを上方から装填していくとともに、その積み重ねた状態の下側からトレイが取り出されていく。さらにトレイストッカーから取り出されたトレイは、電子部品が取り出されて空になった後は、自重により略下方に排出される。
【０００９】
第２に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記トレイリフターによって部品取出位置に移送されたトレイから電子部品を取り出して移送する部品移送機構をさらに備える場合もある。
部品移送機構によりトレイリフターによって部品取出位置に運ばれたトレイから電子部品が取り出され、後続の工程に受け渡される。
【００１０】
第３に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記係止機構は、前記収納空間に下方から接近して最下段のトレイを載置したトレイリフターの上昇に応じて係止が解除され、かつ最下段のトレイを載置したトレイリフターの下降に応じて新たに最下段となるトレイに対する係止を開始する機構とされていることが望ましい。
これにより係止機構に対して制御不要で、トレイリフターの上昇とトレイを受け取ったトレイリフターの下降の過程で、トレイストッカーからトレイ１枚ずつの取出が実現できる。またトレイリフターは最下段のトレイの下方側からトレイを持ち上げた後に、最下段のトレイのみを下方に移送することになり、トレイリフターへの受け取りの過程でトレイに落下衝撃が加わることもない。
【００１１】
第４に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記部品移送機構は、前記部品取出位置の上方と、電子部品の搬送先位置との間を移動可能とされているとともに、前記トレイリフターの上下移動時には、前記搬送先位置に待避されることが望ましい。
これにより部品移送機構がトレイリフターの上昇下降の邪魔にならず、また移送先位置を待避位置として兼ねることができる。
【００１２】
第５に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記収納空間は、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置の壁面は形成されておらず、前記トレイリフターは、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置に切欠部が形成されていることが望ましい。
これにより、作業員がトレイストッカーに積み重ねた状態のトレイを装填する際の作業性を向上させるとともに、トレイリフターの位置に関わらず装填作業が容易となる。
【００１３】
第６に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記トレイリフターは、トレイを載置する面に通気孔が形成されていることが望ましい。
これによりトレイリフター上でのトレイの密着を回避し、滑り落ちやすくできる。
【００１４】
本発明に係る部品供給方法は、電子部品を載置したトレイを複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間が形成され、該収納空間は下面が開放され、さらに収納したトレイの自由落下を妨げる係止機構が形成されているトレイストッカーに対して、該トレイストッカーの下方に配置されたトレイリフターを前記収納空間に下方からに接近させて前記係止機構による係止を解除し、前記収納空間内で最下方のトレイのみをトレイリフター上に受け取り、トレイリフターを下降させてトレイを下方の部品取出位置に移送する工程と、前記部品取出位置に移送されたトレイから電子部品を取り出して移送する工程と、前記トレイリフターの姿勢を変化させて、前記トレイリフター上からトレイを略下方に排出する工程と、を備える。
即ち、トレイストッカーに装填されたトレイについて積み重ねた状態の下側からトレイが取り出され、さらに空になったトレイは、自重により略下方に排出されることになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トレイストッカーから先入れ先出しでトレイを取り出すことができ、部品（トレイ）補充が容易であり、かつ実装工程を止める必要はない。そのうえトレイは上方のストッカ位置から下方に移送されて電子部品が取り出され、さらに下方に排出されるためスペース効率が非常に良い部品供給装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態の部品供給装置の側方から各機構を示した説明図である。
【図２】実施の形態のトレイリフターの上昇位置の説明図である。
【図３】実施の形態のトレイリフターの傾斜状態の説明図である。
【図４】実施の形態の部品供給装置の背面側から各機構を示した説明図である。
【図５】実施の形態の部品供給装置の配置の説明図である。
【図６】実施の形態のトレイ、トレイストッカー、トレイリフターの斜視図である。
【図７】実施の形態の係止機構の斜視図である。
【図８】実施の形態のトレイリフターによるトレイ受取動作の説明図である。
【図９】実施の形態のトレイリフターによるトレイ受取動作の説明図である。
【図１０】実施の形態のトレイリフターによるトレイ受取動作の説明図である。
【図１１】実施の形態の部品供給工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜部品供給装置の構成＞
以下、本発明の実施の形態を説明する。まず実施の形態の部品供給装置１の全体構成を述べる。
図１に示すように、部品供給装置１は、トレイストッカー２、トレイストッカー２の下方の中央ハウジング３、係止機構４、中央ハウジング３内において電子部品の取出を行うピックアップロボット５、下部ハウジング６、中央ハウジング３内において上下移動可能及び姿勢変更（傾斜）可能に取り付けられているトレイリフター７、トレイリフター７の上昇・下降を行う上下用エアシリンダー８、トレイリフター７の傾斜を実現するための傾斜用エアシリンダー９を備える。
【００１８】
部品供給装置１の最上部に設けられるトレイストッカー２は、多数のトレイ２００を装填可能に構成されている。
トレイストッカー２の下方には、背面ベース板１２に対して、中央ハウジング３としての構造体が取り付けられ、電子部品の取出を行う作業空間３１が、中央ハウジング３の内部空間として形成されている。
中央ハウジング３には底面は設けられておらず、トレイリフター７が図１の位置にある状態で、トレイリフター７自体が、作業空間３１においてトレイ２００を載置する底面を構成する。
【００１９】
中央ハウジング３の下方には背面ベース板１２及び中央ハウジング３と接合されたに下部ハウジング６が形成されている。この下部ハウジング６の内部空間に上下用エアシリンダー８、傾斜用エアシリンダー９が配置されている。上下用エアシリンダー８は、背面ベース板１２に固定され、また傾斜用エアシリンダー９は上下用エアシリンダー８に取り付けられている。即ち上下用エアシリンダー８に軸受部８４が設けられ、傾斜用エアシリンダー９の軸部９４が軸受部８４に取り付けられている。
【００２０】
下部ハウジング６の前面側には、傾斜部１１が形成され、この傾斜部１１に図示しない緊急停止用ボタンや操作パネル等が形成されている。
また下部ハウジング６の前面側の下方は、傾斜部１１とは逆方向に傾斜する傾斜部１３とされ、この傾斜部１３には排出口１４が形成されている。トレイリフター７が図３のように傾斜されることで、トレイリフター７に載置されているトレイ２００が自重により滑り落ち、排出口１４から排出される。排出されたトレイ２００は、排出口１４の下方に置かれたトレイ収集箱１５０内に落下する。
【００２１】
下部ハウジング６より下方には、制御ユニット１５が配置される。制御ユニット１５の筐体内には、部品供給装置１の各種動作を制御するマイクロコンピュータ、駆動回路基板、電源部等が搭載されている。
【００２２】
このような部品供給装置１は、例えば図５に示すように実装装置１１０に隣接して配置されている。
実装装置１１０にはコンベア１２１により電子部品１００を搬送するコンベア機構１２０が取り付けられており、部品供給装置１は、トレイ２００から取り出した電子部品１００をコンベア１２１上に移送する。電子部品１００はコンベア１２１に実装装置１１０側に搬送され、実装装置１１０側の機構によりピックアップされて基板等への実装に用いられる。
【００２３】
続いて部品供給装置１の各部の詳細について説明する。
まず部品供給装置１に装填されるトレイ２００を図６上段に示す。図では、多数のトレイ２００が積み重ねられた状態で示している。
各トレイ２００は平面略長方形状とされ、各端部が上面から斜め下方に屈曲されて周縁面２０２が形成され、さらに周縁面２０２の下端が全周にわたって屈曲してフランジ２０３が形成された形状とされている。
そして上面には、長手方向に平行な溝が複数、短手方向に並ぶように形成され、この各溝が部品載置凹部２０１とされる。図の例では部品載置凹部２０１が１０列設けられている。
各部品載置凹部２０１には、複数の電子部品１００が載置される。この例では、１つの部品載置凹部２０１には９個の電子部品が並べて配置されるものとしている。従ってこの図の例では１つのトレイ２００に９０個の電子部品１００が載置されている。
このように電子部品１００が載置されたトレイ２００が、必要数、積み重ねられて図１のようにトレイストッカー２に装填される。
【００２４】
トレイストッカー２は図６中段に示すように、４つのガイド板２１により形成される。各ガイド板２１は、中央ハウジング３を構成する上板３ａの上面側に取り付けられている。
各ガイド板２１は、それぞれ板状体が９０度屈曲されて形成される主部２１ａを有し、４つのガイド板２１が、その主部２１ａの９０度屈曲内面側を内向きにして四隅を囲むように配置されている。この４つのガイド板２１の主部２１ａによって囲まれた略直方体状の空間が、トレイ２００の収納空間２５となる。
【００２５】
各ガイド板２１の下部には、主部２１ａから９０度屈曲されて成る取付部２１ｂが形成されている。中央ハウジング３の上板３ａは、収納空間２５の直下全域は、トレイ２００がそのまま通過できる通過窓３ｂとされており、各ガイド板２１は、その取付部２１ｂが通過窓３ｂの角部近傍にネジ止めや溶接等により固定されることで取り付けられている。
【００２６】
各ガイド板２１の上部には、主部２１ａが外方に広げられるように屈曲された受入面２１ｃが形成されている。受入面２１ｃが形成されていることで、図６上段のような積み重なった状態のトレイ２００を、作業者が容易に収納空間２５に装填できるようにしている。
作業者によって受入面２１ｃ側から装填されたトレイ２００は、その四隅が、各ガイド板２１の主部２１ａの屈曲内面によってガイドされた状態で収納空間２５に収まる。収納空間２５内では各トレイ２００は自由落下可能である。
また上記のように収納空間２５の下方は通過窓３ｂとされており収納空間２５の底板は存在しない。そのためトレイ２００の作業空間３１への落下を妨げるため、各ガイド板２１には、係止機構４が取り付けられており、この係止機構４の係止爪４１が、各ガイド板２１の主部２１ａに設けられた窓部２１ｄから、収納空間２５側に突出するようにしている。この係止爪４１が、収納空間２５に装填されたトレイ２００のうちの最下方のトレイ２００のフランジ部２０３を係止することで、装填された全トレイ２００の落下が妨げられるようにしている。
【００２７】
なお図６では省略したが、図１に示すようにトレイストッカー２の上面には蓋２２が設けられている。蓋２２は回動支持部２４を軸に開閉可能に構成されている。
作業者は蓋２２を開けてトレイ２００を装填する。また閉じた状態の蓋２２はストッパ２３により閉状態に維持される。
【００２８】
トレイリフター７は図６下段に示すように、上面側がトレイ２００を載置可能とされる板体で形成される。この例では、トレイリフター７は、平面長方形状の板体から四隅が斜めに切り取られた形状となる斜辺部７ｃ、長方形の各辺の略中央部が凹状に切り取られた形状となる切欠部７ａを有する。また円形の通気孔７ｂが形成されている。
このトレイリフター７は、中央ハウジング３の通過窓３ｂを通過して、収納空間２５に収納されたトレイ２００のうちの最下段のトレイ２００に接触可能とされる。なお四隅の斜辺部７ｃは、トレイリフター７が通過窓３ｂを通過したときにガイド板２１と衝突しないようにするための逃げとして設けられている。
またトレイリフター７に上面四隅には、係止解除突起７１が設けられている。
係止解除突起７１は外側斜面７１ａと内側斜面７１ｂが形成されている。後述するが、外側斜面７１ａは係止機構４の係止解除のために用いられ、内側斜面７１ｂはトレイ２００の受け取りに用いられる。
【００２９】
このトレイリフター７は、図１〜図４に示すように、上下用エアシリンダー８及び傾斜用エアシリンダー９によって支持されている。
上下用エアシリンダー８のピストンロッド８１側の先端に軸支部８２が設けられ、この軸支部８２にトレイリフター７の下面側の軸受部７２が取り付けられる。
また上下用エアシリンダー８のピストンロッド８１側の傾斜用エアシリンダー９が取り付けられている。傾斜用エアシリンダー９のピストンロッド９１側の先端には軸支部８２が設けられ、この軸支部９２にトレイリフター７の下面側の軸受部７３が取り付けられる。
【００３０】
図１はトレイリフター７が部品取出位置にある状態を示している。この部品取出位置にある状態で、トレイリフター７上にトレイ２００から、ピックアップロボット５によって電子部品１００が取り出される。
図２はトレイリフター７が上下用エアシリンダー８によって上昇された状態を示している。トレイリフター７が下方から収納空間２５に接近し、最下段のトレイ２００を受け取るときの状態である。係止機構４の解除については後述する。
上下用エアシリンダー８が伸長／短縮し、また傾斜用エアシリンダー９は上下用エアシリンダー８のピストンロッド８１側に取り付けられていることで、トレイリフター７は水平状体を保ったまま上昇／下降を行うことができる。
【００３１】
図３は、図１の部品取出位置にある状態から、傾斜用エアシリンダー９のピストンロッド９１が引き込まれることで、トレイリフター７が傾斜された状態である。
傾斜用エアシリンダー９のピストンロッドが引き込まれると、軸受部７２，７３で支持されているトレイリフター７は図のように傾斜することになる。
これによりトレイリフター７上のトレイ２００が滑り落ちる。特にトレイ２００を載置する面に通気孔７ｂが形成されていることで、トレイ２００の下面側とトレイリフター７の上面の間に密封空間ができず、トレイリフター７上面でトレイ２００が密着することがない。このためトレイリフター７の傾斜に応じてトレイ２００は自然に滑り落ちる。
【００３２】
図１のようにトレイリフター７が部品取出位置にある状態で、ピックアップロボット５によって電子部品１００の取出が行われる。図の例では、ピックアップロボット５は、アーム５１に９個の吸着ヘッド５２を備えたものとしている。
アーム５３の付け根側には昇降機構５３が設けられており、アーム５１全体は昇降可能とされる。アーム５１がトレイ２００の１つの部品載置凹部２０１の真上に位置した状態で、昇降機構５３によりアーム５１が降下されることで、各吸着ヘッド５２はトレイ２００上の電子部品１００の上面に当接する状態となる。この際に図示を省略したエアチューブを介して吸引が行われることで、各吸着ヘッド５２が電子部品１００を吸着する。その状態で昇降機構５３が上昇されることで、トレイ２００から電子部品１００がピックアップされる。上述のように１つの部品載置凹部２０１には９個の電子部品１００が載置されているが、この９個の電子部品１００を９個の吸着ヘッド５２により一斉にピックアップすることができる。
【００３３】
アーム５１及び昇降機構５３は、図１〜図４に示すスライド部５４によってスライド移動される。スライド部５４は内部のモータでピニオンギア５７を駆動する。スライド部５４はガイドレール５５に対して摺動可能に取り付けられるとともに、ピニオンギア５７がラックギア５６と歯合するようにされている。これによりスライド部５４は、ラック・ピニオン機構によりガイドレール５５に沿ってスライド可能とされる。即ちアーム５１全体がガイドレール５５に沿ってスライド移動可能である。
図４からわかるように、ガイドレール５５は、部品供給装置１の背面側から見て左右方向に配されており、アーム５１を作業空間３１からコンベア１２１上方に至る間、移動可能とされている。即ちアーム５１（スライド部５４）は、実線で示すコンベア上方位置と、二点鎖線で示す位置の間をスライド可能とされている。
【００３４】
例えば二点鎖線で示す位置において、上述のように９個の吸着ヘッド５２で９個の電子部品１００をピックアップした後、アーム５１が実線で示すコンベア１２１上に移送され、昇降機構５３で降下された状態で吸着ヘッド５２による吸引が解除されることで、９個の電子部品１００は、コンベア１２１上に載せられることになり、コンベア１２１によって移送される。
【００３５】
＜係止機構とトレイ受け取り動作＞
次に係止機構４の構造と、トレイリフター７によるトレイ２００の受け取り動作について説明する。まず図７、図８Ａを参照して係止機構４の構造を説明する。係止機構４は、基体部４２に軸部４２ａが設けられ、この軸部４２ａがＵ字状に形成された固定部４３の軸受け４３ａに挿通されている。固定部４３はＵ字状の底面部分がガイド板２１の主部２１ａの側面にネジ４７で固定されている。
軸部４２ａにはトグルばね４４の中央コイル部分４４ａが装着されており、トグルばねの一方の開放端４４ｂは固定部４３に当接し、他方の開放端４４ｃは屈曲されて基体部４２の側面に押しつけられる。従って基体部４２は軸部４２ａを中心にして下端側が収納空間２５側に向かう方向に、トグルばね４４による付勢力の限度内で付勢されている。
【００３６】
また基体部４２には取付ピン４２ｂ、ストッパピン４２ｃ、軸ピン４２ｄが形成されている。
係止爪４１は、その軸孔４１ａに軸ピン４２ｄが挿通されることで、基体部４２に対して回動可能に取り付けられている。この状態で、係止爪４１の先端部４１ｃがガイド板２１の窓部２１ｄから収納空間２５側に突出しており、先端部４１ｃがトレイ２００の下部を支えることができるようにされている。
また係止爪４１にはバネ取付部４１ｂが形成されている。このバネ取付部４１ｂと、取付ピン４２ｂの間にコイルバネ４５が渡されている。これにより係止爪４１は、軸孔４１ａを中心に先端部４１ｃが上方に向かう回動方向に付勢される。但し、その回動は、ストッパピン４２ｃにより制限される。
【００３７】
また基体部４２には軸部４２ｅが設けられ、軸部４２ｅに扁平な円柱形状の当接体４６が回転可能に取り付けられている。但し、当接体４６は必ずしも回転可能としなくてもよく、基体部４２に一体的に形成されていてもよい。
この当接体４６はトレイリフター７に設けられた係止解除突起７１と当接する。
【００３８】
このような係止機構４の動作を伴う、トレイリフター７によるトレイ２００の受け取り動作を図８、図９、図１０で説明する。
まず図８Ａは、トレイストッカー２にトレイ２００が装填されているときの状態を表している。上方からトレイ２００が収納空間２５に入れられてきたとき、最下段のトレイ２００は、そのフランジ部２０３が係止爪４１の先端部４１に当接する。そしてトレイ２００の重さにより係止爪４１が回動し、図８Ｂのように先端部４１ｃが略水平になった状態で、最下段のトレイ２００を支持する。この状態で多数のトレイ２００がトレイストッカー２に収納される。
【００３９】
図８Ｂではトレイリフター７が上昇し、トレイストッカー２の下方に接近した状態を示している。
トレイ２００を受け取る場合、トレイリフター７はさらに上昇し、図８Ｃのようにトレイリフター７の上面が、収納空間２５に装填されたトレイ２００のうち最下段のトレイ２００に当接した状態となる。この時点では、係止端４１はまだトレイ２００の下側を支えている状態である。
なお、トレイリフター７が上昇してきたとき、最下段のトレイ２００は、係止解除突起７１の内側斜面７１ｂに案内されてトレイリフター７上に位置決めされた状態で載置される。
【００４０】
トレイリフター７は、このようにトレイ２００に当接した状態から、図９Ａ、図９Ｂのように、さらにわずかに上昇される。
トレイリフター７が図９Ａの位置まで上昇されると、係止解除突起７１の外側斜面７１ａが当接体４６の円周面に当接する。係止解除突起７１の上昇に伴って、当接体４６は収納空間２５から離れる方向に移動されていく。これにより基体部４２の下端側がトグルばね４４の付勢に逆らって収納空間２５から離れる方向に移動され、コイルバネ４５で付勢されている係止爪４１は、その先端部４１ｃが最下段のトレイ２００のフランジ部２０３から抜けるように回動する。トレイリフター７は、図９Ｂの状態まで上昇され、係止爪４１による係止は完全に解かれた状態となる。即ち積み重ねられた全トレイ２００はトレイリフター７によって持ち上げられている状態となる。
【００４１】
その後、トレイリフター７は下降される。下降の過程で逆の動作が行われる。即ち係止解除突起７１の下降に従って、トグルばね４４の付勢により当接体４６及び基体部４２の下端側が収納空間２５側に近づく。これにより図９Ｃのように係止爪４１の先端部４１ｃが開いていく。
さらにトレイリフター７が下降すると、図１０Ａのように下から２番目のトレイ２００のフランジ部２０３に先端部４１ｃが掛かり、さらに下降すると、図１０Ｂのように積み重ね状態のトレイ２００の重量が先端部４１ｃにかかった状態となる。つまり下から２番目から最上段までのトレイ２００を、係止爪４１が支持している状態となる。
引き続きトレイリフター７が下降していくと、図１０Ｃのように、係止爪４１による支持が解かれた最下段のトレイ２００のみがトレイリフター７上に載置された状態となり、そのまま図１に示した部品取出位置まで搬送される。
【００４２】
このように、トレイリフター７がトレイストッカー２に下方から接近して最下段のトレイ２００に当接し、さらにわずかに全トレイ２００を持ち上げ、その後下降することで、最下段のトレイ２００のみが係止機構４の係止を解かれ、トレイリフター７に受け渡され、他のトレイ２００は引き続き係止機構４により落下しないように係止される。
【００４３】
＜工程手順＞
以上の構造の本実施の形態の部品供給装置１における動作の流れを図１１に示す。図１１に示す工程は、制御ユニット１５内のマイクロコンピュータにより、各部の動作が制御されて実現される。
実装装置１１０に対して電子部品１００を供給する際には、図１１のステップＳ１〜Ｓ６が繰り返し実行される。
【００４４】
ステップＳ１：アーム待避
トレイリフター７によるトレイ２００の受け取りに先立って、ピックアップロボット５のアーム５１をスライド移動させ、作業空間３１から待避させる。待避位置は図４に実線で示したコンベア１２１の上方位置とする。
【００４５】
ステップＳ２：トレイリフター７の上昇
上下用エアシリンダー８によりトレイリフター７を上昇させ、トレイストッカー２から最下段のトレイ２００の受け取りを行う。
具体的には、トレイリフター７を図１の部品取出位置にある状態からトレイストッカー２の下部に向かって上昇させ、最下段のトレイ２００に当接させ、さらにそのまま図９Ｂの位置に至らせるまでの上昇動作となる。
【００４６】
ステップＳ３：トレイリフター７の下降
上下用エアシリンダー８によりトレイリフター７を下降させ、トレイストッカー２から受け取った最下段のトレイ２００を図１の部品取出位置にまで搬送する。
具体的には、トレイリフター７を図９Ｂの位置から図１の状態にまで下降させる。この下降の過程で、図９、図１０で説明したように、１つのトレイ２００のみを受け取って搬送する動作が実現される。
【００４７】
ステップＳ４：ピックアップロボット５による部品取出／移送
部品取出位置に搬送されたトレイからピックアップロボット５による電子部品１００のコンベア１２１への移送を行う。
トレイ２００には第１列から第１０列までの部品載置凹部２０１があり、各部品載置凹部２０１に９個の電子部品１００が載置されている。ピックアップロボット５は、まずスライド部５４の動作でアーム５１を第１列の部品載置凹部２０１の直上に位置させる。そして昇降機構５３によりアーム５１を下降させる。その状態で９個の吸着ヘッド５２の吸引を開始し、９個の電子部品１００を吸着する。
昇降機構５３によりアーム５１が上昇され、その後スライド部５４によりアーム５１がコンベア１２０の直上位置に移動される。そして昇降機構５３によりアームが下降された位置で吸着ヘッド５２の吸着が終了され、９個の電子部品１００はコンベア１２１上に置かれることになる。これで１列分９個の移送が完了する。
このような動作が第１０列まで繰り返されることで、トレイ２００上の全ての電子部品１００がコンベア１２１に移送されて、コンベア１２１により実装装置１１０に供給されていく。
【００４８】
なお、コンベア１２１は図５のようにトレイ２００の部品載置凹部２０１としての溝と平行に配置されており、一列分の９個の電子部品１００は、コンベア１２１上で進行方向に直線に並んで載置される。このコンベア１２１上では例えば光センサ等で電子部品１００の有無を確認するようにしており、１列分の電子部品１００がアーム５１の直下の範囲から捌けたことを確認してから、次の列の９個の電子部品１００がコンベア１２１上に移送されるようにしている。
【００４９】
ステップＳ５：トレイ排出
トレイ２００上の全ての電子部品１００をコンベア１２１に移送し、トレイ２００が空になった時点で、トレイ排出を行う。この場合、傾斜用エアシリンダー９を駆動して、図３のように傾斜させる。トレイ２００は自然に落下し、排出される。
【００５０】
ステップＳ６：トレイリフターの水平復帰
傾斜状態にした後、トレイの落下に必要な所定時間を経たら、傾斜用エアシリンダー９を駆動して、トレイリフター７を図１の水平状態に復帰させる。
その後、再びステップＳ１からの手順が行われる。
【００５１】
＜まとめ及び変形例＞
以上、本実施の形態の部品供給装置１について説明してきた。実施の形態によれば以下の効果が得られる。
【００５２】
実施の形態の部品供給装置１は、電子部品１００を載置したトレイ２００を複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間２５が形成され、該収納空間２５は下面が開放され、さらに収納したトレイ２００の自由落下を妨げる係止を行う係止機構４が形成されているトレイストッカー２を備える。またトレイストッカー２の下方に配置されて上下方向に移動可能とされ、収納空間２５に下方から接近して係止機構４による係止を解除して収納空間２５内で最下方のトレイ２００のみを受け取り、当該トレイ２００を下方の部品取出位置に移送するトレイリフター７と、トレイリフター７上からトレイ２００が略下方に排出されるようにトレイリフター７が傾斜するように姿勢を変化させる姿勢可変機構（傾斜用エアシリンダー９）を備える。
【００５３】
この部品供給装置１によれば、トレイストッカー２には上方から、トレイ２００を逐次装填していくことができる。つまり部品補充の際は、単にトレイストッカー２の上方から新たな電子部品入りのトレイ２００を装填していくだけでよく、実装装置１１０を含めた実装工程を部品補充のために停止させる必要はない。これにより工程効率を著しく向上させることができる。
また積み重なった状態で納品される複数のトレイ２００をそのままトレイストッカー２に装填すれば良いため、部品補充作業も非常に容易である。
【００５４】
またトレイストッカー２に先に入れたトレイ（収納空間２５内で下側のトレイ２００）から先に使用されることで、先入れ先出しが実現できる。このため使用途中の状態からでも部品補充による悪影響はない。例えば従来の先入れ後出しの場合は、ストッカ内の残部品数をわざわざ把握していなければ適切に部品補充ができなかったり、最下部のトレイに残った部品を使用するために面倒な入れ替えが生ずることがあるが、本実施の形態ではこのようなことは発生しない。また先に入れた電子部品１００を後から使用することで生ずる可能性のある部品ロットの逆転といったことも発生しない。
【００５５】
また、トレイストッカー２から取り出されたトレイ２００は、電子部品１００が取り出された後、トレイリフター７の傾斜により自重で下方に排出される。このため、トレイ排出のためにトレイを持ち上げて移動させる機構は不要である。従って部品供給装置１の構造自体が簡易なものとなる。
またトレイ２００は、トレイストッカー２から作業空間３１に下方に搬送され、さらに下方に排出されるというように、部品供給装置１はトレイ２００については下方への移送のみとしている。これはトレイ移動・排出のため横方向のスペースを不要とすることを意味し、スペース効率が非常によい。結果として製造ラインにおける部品供給装置１の配置スペースは小さくでき、設備配置上有利である。部品供給装置１を図５のように実装装置１１０の横に配置する際などにも都合がよい。
【００５６】
また実施の形態の部品供給装置１においては、トレイリフター７によって部品取出位置に移送されたトレイ２００から電子部品を取り出して移送する部品移送機構としてピックアップロボット５を備えている。ピックアップロボット５により電子部品１００が、部品供給装置１の横に配置されたコンベア１２１に移送されることで、部品供給装置１のみで電子部品１００を取り出すことが実現され、後続の工程に便利となる。
なお、変形例として、ピックアップロボット５等の部品移送機構を備えない部品供給装置１も実現可能である。例えば作業空間３１に実装装置１１０側のロボットアームが進入して、トレイリフター７上のトレイ２００から電子部品１００を取り出すようにすることもできる。
【００５７】
また実施の形態の部品供給装置１では、図８、図９、図１０で説明したように、係止機構４は、収納空間２５に下方から接近して最下段のトレイ２００を載置したトレイリフター７の上昇に応じて係止が解除され、かつ最下段のトレイ２００を載置したトレイリフター７の下降に応じて新たに最下段となるトレイ（それまで下から２番目であったトレイ）に対する係止を開始する機構とされている。
これにより係止機構４に対して制御不要で、トレイリフター７の上昇とトレイ２００を受け取ったトレイリフター７の下降という単純な動作の過程で、トレイストッカー２からトレイ２００を１枚ずつの取り出すということが実現できる。電子部品１００の取出工程を進行させるための全体の制御も簡易となる。
さらにトレイリフター７は収納空間２５内の全トレイ２００を持ち上げた後に、降下して最下段のトレイ２００のみを下方に移送することになり、トレイリフター７への受け取りの過程で全てのトレイ２００に落下衝撃が加わることがない。このため全てのトレイ２００上の電子部品１００は安定して載置された状態を保つことができる。
【００５８】
また部品移送機構（ピックアップロボット５）は、作業空間３１における部品取出位置の上方と、電子部品の搬送先位置としたコンベア１２１上の位置との間を移動可能とされている。そしてトレイリフター７の上下移動時には、ピックアップロボット５のアーム５１は搬送先位置に待避される。これによりアーム５１がトレイリフターの上昇下降の邪魔にならず、また移送先位置を待避位置として兼ねることができ、待避位置として余分なスペースを確保する必要もない。このため部品供給装置１自体に必要とされるスペースも最小限とすることができる。
【００５９】
また収納空間２５は、４つのガイド板２１の内方の空間として形成されることで、収納空間２５には、トレイ２５の平面の各辺の中央部近辺に相当する位置の壁面は形成されておらず、またトレイリフター７は、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置に切欠部７ａが形成されている。
収納空間２５に壁面が形成されていないことで、作業員がトレイストッカー２に積み重ねた状態のトレイ２００を装填する際の作業性が向上される。つまり多数のトレイ２００を上から装填して、そのまま手に持って、下方まで入れていくことができる。収納空間２５内でトレイ２００を落下させるということも生じさせないで装填を完了できる。これにより部品補充の作業効率を高めることができる。
さらにトレイリフター７の切欠部７ａにより、トレイを支えた作業者の指が収納空間２５の最下方でもトレイリフター７に触れない状態を保てるため、トレイリフター７の位置に関わらず、トレイ装填ができる。つまり例えばトレイリフター７が図２の位置状態で装置が停止されているような場合があっても、作業者はトレイを通常通り手で支えたままで収納空間２５内に入れていくことができる。
【００６０】
またトレイリフター７には、トレイ２００を載置する面に通気孔７ｂが形成されている。これにより、トレイリフター上でのトレイが密着してしまうことをなくし、傾斜させたときにトレイがスムースに滑り落ちるようにできる。
【００６１】
なお、実施の形態で説明した構成は一例であり、多様な変形例が想定される。
ピックアップロボット５を搭載する場合において、吸着ヘッド５２数は１つ以上であればよい。また部品をピックアップするヘッド機構は吸着タイプに限られない。
トレイ２００や電子部品１００のサイズに応じて吸着ヘッド５２等のピックアップヘッドの位置が可変できるものとしてもよい。
複数のピックアップヘッドを設ける場合に、取出動作としては、全てが同時に電子部品１００をピックアップしてもよいが、一部のピックアップヘッドのみが用いられたり、順番に用いられるなどの動作シーケンスを実現することもできる。
またピックアップロボット５のアーム５１は、電子部品１００の取出や移送のためにスライド移動するものとしたが、アーム５１が支点を中心に円方向移動するような形態も考えられる。
【００６２】
係止機構４は４つ設けた例としたが、より多数設けることも当然考えられる。電子部品１００を含めた収納空間２５内の多数のトレイ２００の総重量を支える必要があるため、収納空間２５に収納可能なトレイ２００の総重量に応じて係止機構４の数や位置が適宜決められれば良い。
【００６３】
排出のトレイリフター７の構造や姿勢変更の態様も各種考えられる。
例えばトレイリフターが、複数の板状体が水平姿勢を取ることでトレイ２００を載置可能に形成されるようにし、排出の際は、各板状体が垂直姿勢を取ることで、載置されたトレイが落下するような機構も想定される。
【符号の説明】
【００６４】
１…部品供給装置
２…トレイストッカー
３…中央ハウジング
４…係止機構
５…ピックアップロボット
６…下部ハウジング
７…トレイリフター
８…上下用エアシリンダー
９…傾斜用エアシリンダー
１００…電子部品
２００…トレイ
【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】
2015225991.tif 000010
【図９】
2015225991.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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