(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単且つ低コストな構成で信頼性の高い電子部品の供給装置を得る。【解決手段】電子部品Ｄを供給通路に１列に案内しながら玉突き状に送り出し、先頭に位置する先頭電子部品Ｄ１を取り出し可能な状態で所定の取り出し位置Ｐ１にセットする電子部品Ｄの供給装置において、供給通路を、変形可能な搬送パイプ４６によって形成し、該搬送パイプ４６が変形できることを利用して、先頭電子部品や後続電子部品の動作処理を行うように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を供給通路に１列に案内しながら玉突き状に送り出し、先頭電子部品を所定の取り出し位置にセットする電子部品の供給装置において、
前記供給通路を、変形可能な搬送パイプによって形成し、
該搬送パイプが変形できることを利用して、前記先頭電子部品及び次に控える後続電子部品のうち少なくとも一方の、前記セットのための動作処理を行うように構成した
ことを特徴とする電子部品の供給装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記変形が前記搬送パイプの弾性変形である
ことを特徴とする電子部品の供給装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記後続電子部品の前記取り出し位置への移動を、前記搬送パイプをその長手方向と交差する方向に変形させることによって阻止可能とした
ことを特徴とする電子部品の供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記搬送パイプが変形できることを利用して搬送パイプの長手方向の先端位置を変更可能とした
ことを特徴とする電子部品の供給装置。
【請求項５】
電子部品を供給通路に１列に案内しながら玉突き状に送り出し、先頭電子部品を所定の取り出し位置にセットする電子部品の供給方法において、
前記先頭電子部品の取り出しが完了するまでの間、次に控える後続電子部品の前記取り出し位置への移動を、前記搬送パイプをその長手方向と交差する方向に変形させることによって阻止する工程と、
前記先頭電子部品の取り出しが完了した後、前記搬送パイプの前記変形を復帰させながら該後続電子部品の挟持を開放することにより、該後続電子部品を次に取り出すべき先頭電子部品として前記取り出し位置にまで移送する工程と、
を含むことを特徴とする電子部品の供給方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記後続電子部品を次に取り出すべき先頭電子部品として前記取り出し位置にまで移送する工程を、前記搬送パイプの長手方向の先端位置を前記取り出し位置に近づけた状態で行なうと共に、
該移送後に、該搬送パイプの長手方向の先端位置を更に後ろに続く後続電子部品を保持しながら前記取り出し位置から後退させることにより、前記先頭電子部品となった電子部品と更に後ろに続く後続電子部品とを移送方向に離間させる
ことを特徴とする電子部品の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装機に電子部品を供給する装置、及び該供給装置を用いた電子部品の供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に電子部品を実装する表面実装機には、該電子部品を所定の取り出し位置において搭載ヘッドで吸着可能にセットするための供給装置が付設されている。この種の供給装置として、容器内に収容した電子部品を供給通路に一列に案内しながら玉突き状に送り出すいわゆるバルクフィーダが知られている。
【０００３】
バルクフィーダの場合、送り出したままの状態で先頭電子部品を単に停止させてそのまま取り出そうとすると、次に控える後続電子部品とで互いに押し付け合う力が作用したり、部品同士が形状的にひっかかったりして干渉し合うため、搭載ヘッドで安定して部品を吸着することができない。
【０００４】
そこで、特許文献１には、図６及び図７に示されるような構成のバルクフィーダが開示されている。
【０００５】
このバルクフィーダ１０は、電子部品Ｄ（Ｄ１、Ｄ２、…）を格納する格納部１２と、該格納部１２の電子部品Ｄを一列に案内しながら玉突き状に（供給通路である）ベルト１４Ａ上に送り出す搬送部１４とを備え、更に、先頭電子部品を「後続電子部品と干渉しない態様で取り出し位置にセットする」ために、ストッパ手段１８、先頭電子部品移送手段２０、及び後続電子部品保持手段２６を備える。
【０００６】
前記ストッパ１８は、ベルト１４Ａの搬送方向の一定の範囲で移動自在である。先頭電子部品移送手段２０は、搬送方向及び搬送方向と直角の方向に移動自在である。後続電子部品保持装置２６は揺動自在である。
【０００７】
このバルクフィーダ１０において先頭電子部品を、後続電子部品と干渉しない状態で取り出し位置２２にセットするには、次の作業を順次行う。
【０００８】
１）ストッパ手段１８が、停止位置１６で全ての電子部品Ｄの進行を止める。
【０００９】
２）後続電子部品保持装置２６を揺動させてその先端部２６Ａで後続電子部品Ｄ２を押さえ込み、該後続電子部品Ｄ２が先頭電子部品Ｄ１を押さないように保持する。
【００１０】
３）ストッパ１８が取り出し位置に相当する位置にまで前進する。
【００１１】
４）先頭電子部品移送手段２０が、停止位置に存在する先頭電子部品Ｄ１を捕捉して、既に移動済みのストッパ１８にて位置決めされる取出し位置２２にまで移送する。
【００１２】
５）取出し位置２２にて先頭電子部品移送手段２０での該先頭電子部品Ｄ１の捕捉を解放する。
【００１３】
６）表面実装機（図示略）の搭載ヘッド２４を上方から接近させ、該先頭電子部品を吸着して取り出す。
【００１４】
７）ストッパ手段１８を停止位置１６に戻し、後続電子部品保持装置２６を解放して電子部品全体を移動させ、１）の状態を形成する。
【００１５】
このバルクフィーダ１０によれば、先頭電子部品Ｄ１は、後続電子部品Ｄ２から離間されたフリーの状態で（後続電子部品と干渉しない状態で）所定の取出し位置２２にセットされることになり、搭載ヘッド２４によって安定して先頭電子部品Ｄ１を吸着することができる。
【００１６】
【特許文献１】特願２００２−３６８４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に係るバルクフィーダ１０は、電子部品Ｄの供給通路をベルト１４Ａで構成していた。そのため、ベルト１４Ａ上の先頭電子部品Ｄ１及び後続電子部品Ｄ２の位置制御を行うために、ストッパ手段１８、先頭部品移送手段２０、後続電子部品保持手段２６等をそれぞれ揺動あるいは移動可能に配置する必要があり、構造が非常に複雑であった。
【００１８】
又、図６及び図７には図示されていないものの、それぞれの手段にはそれぞれモータあるいはシリンダ等の駆動手段が設けられており、上記１）〜７）の一連の動作を適切に行うためには、それぞれの駆動手段の動作を完全に同期させた上で適切なタイミングでオン・オフ制御する必要があり、制御系が極めて複雑となるという問題もあった。
【００１９】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、より簡易且つ低コストな構成で、先頭電子部品を後続電子部品と干渉しない状態で所定の取出し位置に確実にセットすることのできる電子部品の供給装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、電子部品を供給通路に１列に案内しながら玉突き状に送り出し、先頭電子部品を所定の取り出し位置にセットする電子部品の供給装置において、前記供給通路を、変形可能な搬送パイプによって形成し、該搬送パイプが変形できることを利用して、前記先頭電子部品及び次に控える後続電子部品のうち少なくとも一方の、前記セットのための動作処理を行うように構成したことにより、上記課題を解決したものである。
【００２１】
本発明によれば、供給通路を搬送パイプで形成し、且つ該搬送パイプ自体を変形できる素材で構成するようにしたため、この変形を利用することにより、先頭電子部品の取出し位置までの移送、後続電子部品の保持、あるいは先頭電子部品と後続電子部品の離間等の全ての動作、あるいはこれらのうちの少なくとも一部の動作を、供給通路である搬送パイプ自体の変形を利用して実現することができる。したがって、その分供給装置全体の構成を簡略化でき、制御系も簡略化できる。また、簡略化した分、コストを低減できる上に、各動作の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
なお、前記変形が前記搬送パイプの弾性変形である場合は、該弾性変形によって発生する付勢力や復元力をも利用することが可能となり、装置を一層簡素化できる場合がある。
【００２３】
また、前記後続電子部品の前記取り出し位置への移動を、前記搬送パイプをその長手方向と交差する方向に変形させることによって阻止するように構成した場合は、搬送パイプ自体の変形により後続電子部品の取出し位置への移動を簡単に阻止することが可能となる。
【００２４】
また、前記搬送パイプが変形できることを利用して搬送パイプの長手方向の先端位置を変更可能とした場合は、既に位置決めされている前記先頭電子部品に対して、後続電子部品を移送方向に離間させるような構成にも対応できるようになる。なお、電子部品の供給装置を利用したこれらの電子部品の供給方法については後に詳述する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、簡易且つ低コストな構成で、先頭電子部品を後続電子部品と干渉しない状態で所定の取出し位置に確実にセットすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下図面に基づいて本発明の実施形態に係るバルクフィーダ（電子部品の供給装置）の一例を詳細に説明する。
【００２７】
図１の（Ｂ）は、当該バルクフィーダ３０の全体構成を示すもので、後述する動作工程図（図３〜図５）の図３に相当する状態が描かれている。図１の（Ａ）は（Ｂ）の搬送パイプ（後述）付近の要部を拡大して示したものである。また、図２の（Ｂ）は、同動作工程図の図５の直前に相当する状態の要部拡大図であり、図２の（Ａ）は図２の（Ｂ）の平面図である。したがって、図１と図２は動作状態が異なるだけで、装置としては同一であるため、以下、図１と図２を適宜に参照しながら、バルクフィーダ３０の構成を説明する。
【００２８】
このバルクフィーダ３０は、図示せぬ表面実装機の搭載ヘッド３１と同期して動作するドライブシリンダ３２を備える。バルクフィーダ３０の全ての動作はこのドライブシリンダ３２の動きだけで実現される。ドライブシリンダ３２のロッド先端部３２Ａは、ノックレバー３４の一端に設けられたシリンダ側ローラ３４Ａに当接している。
【００２９】
ノックレバー３４は、ベースフレーム３３に設けられたノックレバーヒンジ３４Ｂを中心に揺動可能である。ノックレバー３４の他端にはノックレバーカムローラ３４Ｃが回転自在に組み込まれている。ノックレバーカムローラ３４Ｃは、クランプレバー３６のクランプレバー溝（長孔）３６Ａと係合している。ノックレバー３４のノックレバーヒンジ３４Ｂ周りの揺動は、ベースフレーム３３に設けられたノックレバーストッパ３８とノックレバーピン４０との間のみに拘束されており、且つスプリング３５によってノックレバー３４のシリンダ側ローラ３４Ａがロッド先端部３２Ａと離反するのが防止されている。
【００３０】
クランプレバー３６は、クランプレバーヒンジ４２を介してシャッタアーム４４と回動可能に係合している。クランプレバー３６の上部には搬送パイプ（供給通路）４６を固定するための固定板３６Ｂが設けられ、該固定板３６Ｂを介して搬送パイプ４６が一体的に固定されている。搬送パイプ４６については後述する。なお、クランプレバーヒンジ４２は、クランプレバー３６とシャッタアーム４４とを単に連結しているだけで、それ自体は固定されておらず、自由に移動可能である。
【００３１】
シャッタアーム４４は、ベースフレーム３３に設けられたシャッタアームヒンジ４８を中心に揺動可能である。シャッタアーム４４の上部には、搬送パイプ４６の上部を被覆可能なシャッタ５４が一体的に形成されている。このシャッタ５４には、クランプ爪５６が一体的に取り付けられており、搬送パイプ４６上の後続電子部品Ｄ２を上部から押さえ込むことができるようになっている（後述）。スプリング５０は、常時、該クランプ爪５６を搬送パイプ４６を押さえ込む方向に付勢している。この付勢は、シャッタアーム４４が、ベースフレーム３３に設けられたシャッタアームストッパ５２に当接するまで可能である。シャッタアーム４４には、クランプレバーストッパ４４Ａが設けられており、クランプレバー３６との所定角以上の重なりが阻止されている。
【００３２】
搬送パイプ４６は、この実施形態では耐磨耗性があり、且つ弾性係数の大きい（少ない変形量で大きな付勢力を発生可能な）ステンレスで構成されている。搬送パイプ４６の断面は、電子部品Ｄの姿勢変更を防止するために、電子部品Ｄより僅かだけ大きい寸法の角型形状とされている。また、搬送パイプ４６は、この実施形態では、クランプレバー３６の上部に（固定板３６Ｂを介して）一体的に固定されており、且つその先端部４６Ａが長さＬ２だけクランプレバー３６から片持ち状態で突出するような態様で保持されている。クランプレバー３６の上部は、クランプレバーヒンジ４２を中心として搬送パイプ先端側が上がるように傾いており（傾くように組み付けられており）、これにより搬送パイプ４６も一体となって傾むこうとするため、結果として図１の状態で搬送パイプ４６の先端部４６Ａが後続電子部品Ｄ２を下方向から押し付ける状態が形成されるようになっている。更に、搬送パイプ４６の先端部４６Ａの上部には、電子部品Ｄの１個分程度の長さＬ１にわたって上部開口部４６Ｂが形成されており、前記シャッタ５４のクランプ爪５６が直接（後続）電子部品Ｄ２に当接可能とされている。これはより効率的に後続電子部品Ｄ２のクランプができるように意図したためである。
【００３３】
搬送パイプ４６の先端部４６Ａは、ベースフレーム３３上に形成されたホルダブロック６０に臨んでいる。ホルダブロック６０には先頭電子部品Ｄ１が進入してくる溝６０Ａが穿設されている。この溝６０Ａの前壁６０Ａ１にまで先頭電子部品Ｄ１が到達したときの位置が「先頭電子部品Ｄ１の取り出し位置Ｐ１」に相当する。
【００３４】
なお、電子部品Ｄは、搬送パイプ４６中を一列に案内されながら玉突き状に押し出されてくるようになっている。この押し出しの構成については特に限定されないが、具体的には、例えば、格納部（図６の符号１２参照）から鉛直方向下側に所定長さ導くことによって当該鉛直部分に存在する電子部品の自重分を押し出しの原動力としてもよいし、後方からエアによる押し出しのフォローを行うようにしてもよい。
【００３５】
次に、図３〜図５に示す動作工程図に基づいて、このバルクフィーダ３０の作用を説明する。
【００３６】
図３は、搭載ヘッド３１が先頭電子部品Ｄ１を取り出し位置Ｐ１からピックアップするときの状態を示している。前述したように図１が図３に対応しているため、再び図１を合わせて参照しながら図３の状態の作用を説明する。
【００３７】
バルクフィーダ３０は、このときは待機状態にあり、搭載ヘッド３１がピックアップを完了するまでそのまま待機している。このとき、後続電子部品Ｄ２は、待機位置Ｐ２で搬送パイプ４６の底面４６Ｃと、上面開口部４６Ｂから臨んでいるシャッタ５４のクランプ爪５６とに挟持されることによって該待機位置Ｐ２に保持されている。
【００３８】
即ち、シャッタアーム４４は、スプリング５０の付勢力によってシャッタアームヒンジ４８を中心としてシャッタアームストッパ５２の方向に回転しようとする。この結果、シャッタアーム４４と一体化されているクランプ爪５６は、後続電子部品Ｄ２を下方向に押圧する。
【００３９】
一方、搬送パイプ４６は、クランプレバーヒンジ４２を中心としてその先端部４６Ａ側が上がるように組み付けられており、結果として搬送パイプ４６の先端が後続電子部品Ｄ２を下方向から押し付ける状態が形成されている。この押し付け力は、搬送パイプ４６の曲げ変形（弾性変形）によって発生した復元力（付勢力）にほかならないが、この実施形態では、搬送パイプ４６に弾性係数の大きなステンレスを用いているため、わずかな変形であっても後続電子部品Ｄ２を待機位置Ｐ２に保持するのに十分大きな付勢力（挟持力）を得ることができる。これが図３で示す待機状態である。
【００４０】
搭載ヘッド３１はこの状態で（後続電子部品Ｄ２との干渉しない状態で）先頭電子部品Ｄ１をピックアップする。先頭電子部品Ｄ１がピックアップされると、ドライブシリンダ３２が動作してロッド先端部３２Ａが図４の位置まで伸長する。
【００４１】
なお、前述したように、図２の（Ａ）、（Ｂ）がこの図４から図５に至る状態に対応しているため、以降、図２の（Ａ）、（Ｂ）を合わせて参照しながら説明する。
【００４２】
図４の位置では、ノックレバー３４はクランプレバー溝３６Ａのほぼ中央位置にまで回転し、ノックレバーカムローラ３４Ｃの作用によりクランプレバー３６を図の矢示Ｂ方向に回転させようとする。しかしながら、クランプレバー３６は、クランプレバーストッパ４４Ａによってシャッタアーム４４に対して位置決めされているため、クランプレバー３６とシャッタアーム４４は一体となってシャッタアームヒンジ４８を中心に回動を開始する。この回動により、搬送パイプ４６の先端部４６Ａは、後続電子部品Ｄ２が保持された状態で取出し位置Ｐ１へと近付く。
【００４３】
やがて、シャッタアーム４４の動きがシャッタアームストッパ５２によって止められると、その後はクランプレバー３６のみが回転を続けるため、該クランプレバー３６と一体化されている搬送パイプ４６の先端部４６Ａもクランプ爪５６から離れるように動作する。そのため、これまで維持されていた搬送パイプ４６先端部４６Ａの弾性変形も解放され、後続電子部品Ｄ２の保持も解放される。
【００４４】
後続電子部品Ｄ２の保持が解放されると、搬送パイプ４６内の後続電子部品Ｄ２、Ｄ３、…が一斉に移動し、後続電子部品Ｄ２が新たな先頭電子部品Ｄ１として取出し位置Ｐ１に位置決めされる。これが図５の直前の状態、即ち、図２に示す状態である。この一斉移動中においても、クランプ爪５６は取出し位置Ｐ１の溝６０Ａの上部を塞いでいるため、新たに先頭電子部品Ｄ１となった最先の電子部品の飛び出しを防ぐことができる。取り出し位置Ｐ１の位置決めは、固定部材であるホルダブロック６０によってなされるため、従来のような可動式のストッパ（１８）によるものと異なり、正確である。
【００４５】
移動によって新しい先頭電子部品Ｄ１（Ｄ２→Ｄ１）がホルダブロック６０の溝６０Ａの前壁６０Ａ１に当たって停止すると、それまで３番目の後続電子部品Ｄ３であった電子部品が新しい後続電子部品Ｄ２となる。
【００４６】
ドライブシリンダ３２のロッド先端部３２Ａが更に伸長して図５の位置にまで伸びてくると、ノックレバー３４がノックレバーストッパ３８に当接し、ここでクランプレバー３６も停止することになる。
【００４７】
この状態からドライブシリンダ３２のロッド先端３２Ａが戻り始めると、図５、図４、図３の順序で動作するため、先ず、クランプレバー３６に固定されている搬送パイプ４６が再び弾性変形を強いられるようになるため、この弾性変形によって発生する付勢力により後続電子部品（Ｄ３→Ｄ２となった電子部品）Ｄ２がクランプ爪５６との間で挟持（保持）されるようになる。そのため、後続電子部品Ｄ２は該搬送パイプ４６に保持されたまま、取出し位置Ｐ１に先頭電子部品Ｄ１を残した状態でホルダブロック６０から離れて行き、再び図３、即ち図１の状態で搭載ヘッド３１のピックアップを待つことになる。
【００４８】
このように、この実施形態では、供給通路（搬送パイプ）を弾性を有する素材（変形可能な素材）によって形成するようにしたため、供給通路自体がその長手方向にも又長さ方向と交差する方向にも変形することができる。この結果、後続電子部品の保持や先頭電子部品の取出し位置への移送、あるいは先頭電子部品と後続電子部品との移送方向での離間を僅か１個の駆動手段で実現できることになり、各要素の動きを制御するための複雑な制御系を一切必要としない。したがって、コスト低減できると共に動作の信頼性も向上させることができる。
【００４９】
但し、本発明では、先頭電子部品や後続電子部品の動作処理の全てを１個の駆動手段にて実現することを必ずしも要求するものではない。例えば、後続電子部品を挟持するための駆動手段と搬送パイプの先端位置を変更するための駆動手段とを別々に設けるようにしてもよい。この場合には、２つの駆動手段を同期させて制御することになるが、従来の３つの駆動手段を持つものに比べ制御系はより簡易であり、かつ、上述したようなリンク機構を必要とせず、よりきめ細かな動作制御を行わせることができるようになる可能性がある。
【００５０】
また、上記実施形態においては、後続電子部品の保持及び保持の解放を、供給通路である搬送パイプ自体の弾性変形に伴って発生する付勢力の付与及び除去によって実現するようにしていたが、本発明においては、弾性変形に伴って発生する付勢力を利用するか否かについては特に限定されるものではない。即ち、例えば後続電子部品の保持を搬送パイプの上下から強制的に外力を加えたり引っ張ったりすることによって搬送パイプを変形させるものであってもよい。換言するならば、本発明に係る変形は必ずしも自身で復帰が可能な弾性変形である必要はなく、外部からの加圧或いは誘導力によって従動的に変形するものであってもよい。この場合でも、搬送パイプ（供給通路）が変形できることを利用して先頭電子部品や後続電子部品の動作処理を行なっていることに変わりはなく、本発明の技術的範疇に入る。
【００５１】
また、上記実施形態においては、搬送パイプの先端部に上部開口部を設け、後続電子部品の挟持を効率的に行うようにしていたが、例えば、搬送パイプを弾性係数が比較的小さい（変形し易い）素材で形成した場合には、（上部開口部無しで）上下に搬送パイプを介したまま、後続電子部品を挟持する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
基板上に電子部品を装着する表面実装機において該電子部品を供給するための装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係るバルクフィーダの全体構成を示すもので、（Ｂ）はその概略構成図、（Ａ）は（Ｂ）の搬送パイプ付近の要部拡大図
【図２】ドライブシリンダが図５の直前の状態になったときの要部を拡大して示すもので、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は正面図
【図３】電子部品の供給工程の一過程を示す工程図
【図４】図３の後の過程を示す工程図
【図５】図４の後の過程を示す工程図
【図６】従来のバルクフィーダの一例を示す全体概略正面図
【図７】図６の先頭電子部品付近の要部拡大斜視図
【符号の説明】
【００５４】
３０…バルクフィーダ
３１…搭載ヘッド
３２…ドライブシリンダ
３３…ベースフレーム
３４…ノックレバー
３６…クランプレバー
３８…クランプレバーストッパ
４０…ノックレバーピン
４２…クランプレバーヒンジ
４４…シャッタアーム
４６…搬送パイプ
４８…シャッタアームヒンジ
５０…シャッタアームスプリング
５２…シャッタアームストッパ
５４…シャッタ
５６…クランプ爪
６０…ホルダブロック
Ｐ１…取出し位置
Ｐ２…待機位置
Ｄ１…先頭電子部品
Ｄ２…後続電子部品
【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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