(57)【要約】      （修正有）【課題】少量の部品の供給に好ましい部品の供給装置を提供する。【解決手段】基台上に固定されたフレーム１２、フレーム１２に固定され、下方端部に開口を備えた細溝を有する部品収容具１５、細溝の開口に接続された部品通路、部品通路下方端部に接して配置される溝を有し、溝に収容された部品を送り出し位置に移動させる部品移動具、前記溝の移動経路に近接して配置された光発生検出手段２０，２１、送り出し位置に移動された部品の送り出し具、送り出された部品の所定面を決められた向きに配置する回転体、そして回転体から部品を排出する機構を備え、前記光発生検出手段２０，２１により光の発生と検出をしながら、前記溝に収容された部品を移動させることにより検出される光の量に対応する電気信号の波形から、部品の所定面の配置を判別することを特徴とする部品供給装置。【選択図】        図１
2004273497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台、基台上に固定されたフレーム、着脱可能かつ斜め方向にてフレームに固定された、長さ方向に沿って形成され、下方側端部に開口を備えた細溝を有する部品収容具、該細溝の下方側端部の開口に接続し、斜め方向に配設された部品通路、該部品通路の下方側端部に接して配置される溝もしくは透孔を有し、該溝もしくは透孔に収容されている部品を所定の送り出し位置に移動させる部品移動具、該部品移動具の溝もしくは透孔が、前記部品通路の下方側端部から送り出し位置まで移動する経路に近接して配置された少なくとも一つの光発生検出手段、送り出し位置に移動された部品を該部品移動具の溝もしくは透孔から送り出す送り出し具、送り出された部品の所定面を、予め決められた向きに配置する透孔を中央に備えた回転体、そして該回転体の透孔から部品を排出する機構を備えてなり、前記の各々の光発生検出手段により光の発生と検出をしながら、該光発生検出手段にて発生させた光が部品の一面を横切るように部品移動具の溝もしくは透孔に収容された部品を移動させることによって検出される光の量に対応する電気信号の波形から、部品の所定面の配置を判別することを特徴とする部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する装置。
【請求項２】
送り出し位置と回転体との間に連結通路が設けられ、該連結通路に近接して少なくとも一つの光発生検出手段が配置されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
送り出し具が、回転体の透孔から部品を排出する機構を兼ねる請求項１に記載の装置。
【請求項４】
部品が、少なくとも一つの面に電極を備えた電子部品である請求項１に記載の装置。
【請求項５】
下記の工程を含むことを特徴とする、寸法及び／又は表面反射率の分布が互いに異なるｎ種類の面を有する部品の当該面のうちの一面が、該ｎ種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別する方法［但し、ｎは、二乃至六の整数である］：
（１）光発生検出手段により光の発生と検出をしながら、該光発生検出手段にて発生した光が前記部品の一面を横切るように、該光発生検出手段と部品とのいずれか一方もしくは両方を移動させることにより、該移動に伴って検出される光の量に対応する電気信号の波形を測定する工程；
（２）前記部品と同一の部品を用い、そのｎ種類の面もしくは（ｎ−１）種類の面のそれぞれについて前記（１）に記載の測定を少なくとも一回行なって作成された、光の量に対応する電気信号の波形を基準波形として用意する工程；
および、
（３）前記（１）で測定された電気信号の波形と、前記（２）で用意した基準波形とを比較して、（１）に記載の測定をした部品面がｎ種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別する工程。
【請求項６】
部品が、少なくとも一つの面に電極を備えた電子部品である請求項５に記載の判別方法。
【請求項７】
請求項５の（１）に記載の測定をした部品面がｎ種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別した結果、および該部品の所定面とｎ種類の面との互いの位置関係を示すデータから、部品の所定面の配置を判別する方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法により部品の所定面の配置を判別したのち、該部品を透孔を備える回転体の該透孔に収容し、次いで前記の所定面の配置の判別結果に基づき所定面が予め決められた向きとなるように回転体を静止もしくは所定の角度で回転させ、そして該部品を回転体の透孔から排出させることを特徴とする部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話に代表されるように、電気製品の小型化が進んでいる。電気製品の小型化に伴い、電気製品を構成するプリント配線板に装着される、抵抗器、コンデンサ、発光ダイオードなどの電子部品は、極めて小型化されている。例えば、抵抗器としては、幅０．５ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、長さ１ｍｍ程度の小型の抵抗器が用いられるようになっている。
【０００３】
このような小型の電子部品は、自動装着装置により、プリント配線板に装着される。自動装着装置には、電子部品を、その所定面を予め決められた一定の方向に（例えば、電子部品の電極が付設された面を下向きに）配置して供給する必要がある。以下、部品の所定面が予め決められた方向に配置している状態を正常配置、そして部品の所定面が予め決められた方向以外の方向に配置している状態を異常配置と記載する。
【０００４】
電子部品を供給する方法としては、複数個の窪みが形成され、それぞれの窪みに電子部品が一つずつ収容されたテープもしくはトレイ、あるいは複数個の電子部品が積み重ねられて収容されたスティックと呼ばれる容器から、電子部品を供給する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。いずれの供給方法においても、電子部品は、その所定面が予め決められた方向に配置された状態で、テープ、トレイ、もしくはスティックに収容される。
【０００５】
電子部品を供給する別の方法としては、振動フィーダを用いる方法が知られている。振動フィーダには、内側面に螺旋状の部品通路が形成されたボールが備えられている。振動フィーダのボールに大量の電子部品を入れた後、ボールを交流電磁石などを用いて振動させる。この振動によって、ボールに入れられた電子部品は、ボールの内側面に形成された螺旋状の部品通路を、ボールの上方へと向かって移動する。そして部品通路を通る異常配置の電子部品は、圧縮空気を吹き付けられるなどして通路から落下除去される。そして、最終的には正常配置の電子部品のみが部品通路を通って、ボールの上方から供給される。通路から落下除去された電子部品は、再び部品通路を通り、そして部品が正常配置であればボールの上方から供給される。電子部品は、正常配置の状態で部品通路を通るまで、繰り返し通路から落下除去される。
【０００６】
振動フィーダは、部品通路を通る異常配置の電子部品を判別して、これを通路から落下除去させることにより、正常配置の電子部品を供給する。異常配置の電子部品を判別するためには、光学的な判別方法を用いることが知られている。
【０００７】
特許文献１には、光学的な判別方法を用いた振動フィーダが記載されている。この文献に記載の振動フィーダは、透明部と不透明部からなる部品、例えば、発光ダイオードのような電子部品の供給に用いられている。このような電子部品の正常配置とは、透明部が上側となるような配置である。振動フィーダには、異常配置の電子部品を判別するために、三つの部品姿勢検出装置が用いられている。各々の部品姿勢検出装置は、光を発生する手段（以下、光発生検出手段という）と、光を検出する手段（以下、光検出手段という）から構成され、振動フィーダの部品通路を通る異常配置の電子部品を光学的に判別している。
【０００８】
部品姿勢検出装置は、主に二つの方法によって、部品通路を通る異常配置の電子部品を判別する。第一の方法は、部品通路を挟んで対向配置された光発生手段と光検出手段とにより、異常配置の電子部品を判別する方法である。例えば、前記の電子部品が横向きとなった異常配置の部品が部品通路を通ると、光発生手段にて発した光は、電子部品の不透明部に照射される。このため、光検出手段にて検出される光が遮光される。光が遮光された場合には、部品通路を通る電子部品は異常配置であると判別され、この電子部品は、圧縮空気を用いて部品通路から落下除去される。
【０００９】
第二の方法は、部品通路の上方に配置された、光発生手段と光検出手段とが一体化された構成の光発生検出手段により、異常配置の電子部品を判別する方法である。光発生検出手段としては、光発生手段である投光用ファイバセンサと、光検出手段である受光用ファイバセンサとが一体化された構成のファイバセンサが用いられている。例えば、前記の電子部品が上下逆さの状態で部品通路を通ると、光発生検出手段にて発生させた光は、電子部品の不透明部に照射され、そしてこの不透明部にて反射される。このため、光発生検出手段にて検出される光の量が多くなる。検出される光の量が多くなった場合には、部品通路を通る電子部品は異常配置であると判別され、この電子部品は圧縮空気を用いて部品通路から落下除去される。
【００１０】
前記の特許文献１に記載の振動フィーダは、前記の第一の方法、第二の方法、もしくは両者を組み合わせた方法を用いた三つの部品姿勢検出装置により、異常配置の電子部品を判別して部品通路から落下除去し、部品通路を通る正常配置の電子部品を供給する。このような振動フィーダに用いられる光学的な判別方法においては、光検出手段（もしくは光発生検出手段）により光が検出されるか否か、あるいは検出された光の量が所定の値よりも大きいか否かということから、部品通路を通る異常配置の電子部品を判別している。
【００１１】
一方、少量生産される電気製品の製造工程においては、作業員が電子部品をピンセットなどを用いてプリント配線板に装着する場合がある。このような場合、作業員が電子部品の電極面（電極が付設された面）の配置を目視により判別し、そして電子部品を、その電極面が下向きとなるようにしてプリント配線板に装着している。また、電子部品の品質検査においても、前記と同様に、検査員が電子部品の電極面の配置を目視により判別し、そして電子部品を、その電極面が下向きとなるようにして、検査用のプリント配線板に装着している。
【００１２】
【非特許文献１】
伊藤謹司著，「表面実装技術読本」，初版，日刊工業新聞社，１９９８年３月，ｐ．１９２−１９４
【特許文献１】
特開２００１−３４８１１７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
テープなどを用いる電子部品の供給方法、そして振動フィーダを用いる電子部品の供給方法は、大量（数千個程度）の部品を供給するために好ましく用いることができるが、少量（数百個程度）の部品を供給する場合には、幾つかの問題を有している。
【００１４】
テープなどを用いる電子部品の供給方法においては、電子部品を、その所定面を一定の方向に配置させて予めテープなどに収容する手間や時間が必要である。少量の電子部品をプリント配線板に装着する場合、作業員が電子部品の所定面の配置を目視により判別してプリント配線板に装着するほうが、テープなどに電子部品を収容する手間や時間が不要であるために、電子部品の装着に要する時間が短い。特に、電子部品の品質検査のために、部品の所定面を一定の方向に配置させてテープなどに収容することは、品質検査に要する時間が長くなるために好ましくない。
【００１５】
振動フィーダを用いる電子部品の供給方法においては、異常配置の電子部品を部品通路から落下除去させることによって、部品通路を通る正常配置の電子部品を供給している。大量の電子部品を供給する場合には、異常配置の電子部品を部品通路から落下除去させても、直ちに次の正常配置の電子部品（前記の落下除去させた部品とは別の部品）が通路を通って供給される。ところが、少量の電子部品を供給する場合には、異常配置の電子部品を部品通路から落下除去させたのちに、この落下除去させた電子部品を、正常配置の状態で部品通路を通るまで繰り返し通路から落下除去させ、そして正常配置となったのちに供給するために電子部品の供給が遅れる場合がある。
【００１６】
さらに振動フィーダを用いる電子部品の供給方法においては、供給する電子部品の種類毎に、異常配置の電子部品を判別する方法を検討する必要がある。これは、正常配置の電子部品を供給するために、異常配置の電子部品を判別していることに原因がある。即ち、正常配置の状態は一つであるが、これに対して異常配置の状態は複数（例えば、部品が横倒し、あるいは裏返しとなった状態など）存在するからである。このように複数存在する異常配置の電子部品を判別しようとすると、電子部品の全ての異常配置の状態を予め想定して、異常配置の電子部品の全てを判別できる方法を検討する必要がある。少量の電子部品を供給する場合、電子部品の種類毎に異常配置の電子部品の判別方法を検討することは手間がかかり、好ましくない。
【００１７】
本発明の目的は、特に少量の部品の供給に好ましい、部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する装置を提供することにある。
本発明の目的はまた、特に少量の部品の供給に好ましい、部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する方法を提供することにもある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、振動フィーダのように異常配置の電子部品を取り除いて正常配置の電子部品を供給するのではなく、電子部品の所定面を一定の方向に配置させ、正常配置の電子部品を一個ずつ供給することについて検討した。このように電子部品を供給することにより、電子部品を供給するために部品を一個ずつテープなどに収容する手間が不要となり、そして電子部品が少量であってもその供給に遅れを生じないからである。
【００１９】
先ず本発明者は、前記のように作業員が電子部品の電極面（所定面）の配置を判別しながら、電子部品をプリント配線板に一個ずつ装着する作業について詳細に検討した。その結果、作業員が、先ず目視で確認された面が電子部品のいずれの面であるかを判断し、この面と電子部品の電極面との互いの位置関係から、電極面の配置を判別する場合があることに注目した。例えば、正常配置の状態において、上面が発光面であり、そして下面が電極面である発光ダイオードを供給する場合、作業員は、ピンセットで取り出した発光ダイオードの上面が発光面であることを確認すると、電極面を確認することなく、下面が電極面であると判別する。これは、作業員が発光ダイオードの各々の面の互いの位置関係を把握しているからである。
【００２０】
このことから本発明者は、部品の一つの面が、この部品のいずれの面であるかを判別し、次いでこの面と部品の所定面との互いの位置関係から部品の所定面の配置を判別し、そして部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する具体的な方法について検討を進めた。そして先ず部品の一面が、この部品のいずれの面であるかを光学的に判別する方法について検討した。従来のように光が遮光されたか否か、あるいは検出される光の量が所定の値よりも大きいか否かを判別するだけでは、基本的には表面の透過率もしくは反射率が互いに異なる二つの面のうちの一面が、この二面のうちのいずれの面であるかを判別することしかできない。
【００２１】
そして本発明者は、光発生検出手段により光の発生と検出をしながら、光発生検出手段にて発生した光が部品の一面を横切るように、光発生検出手段と部品とのいずれか一方もしくは両方を移動させた場合に、この移動に伴って光発生検出手段にて検出される光の量に対応する電気信号の波形から、部品表面の反射率の分布、さらには部品の寸法の情報を得ることができ、これらの情報をもとに光を横切らせた面が部品のいずれの面であるかを判別できることを見出した。そして本発明者は、この判別を行なった面と部品の所定面との互いの位置関係から部品の所定面の配置を判別し、そして所定面を一定の方向に配置させることによって、正常配置の部品を順次一個ずつ円滑に供給することに成功した。
【００２２】
本発明は、基台、基台上に固定されたフレーム、着脱可能かつ斜め方向にてフレームに固定された、長さ方向に沿って形成され、下方側端部に開口を備えた細溝を有する部品収容具、この細溝の下方側端部の開口に接続し、斜め方向に配設された部品通路、この部品通路の下方側端部に接して配置される溝もしくは透孔を有し、溝もしくは透孔に収容されている部品を所定の送り出し位置に移動させる部品移動具、この部品移動具の溝もしくは透孔が、前記部品通路の下方側端部から送り出し位置まで移動する経路に近接して配置された少なくとも一つの光発生検出手段、送り出し位置に移動された部品を部品移動具の溝もしくは透孔から送り出す送り出し具、送り出された部品の所定面を、予め決められた向きに配置する透孔を中央に備えた回転体、そして回転体の透孔から部品を排出する機構を備えてなり、前記の各々の光発生検出手段により光の発生と検出をしながら、光発生検出手段にて発生させた光が部品の一面を横切るように部品移動具の溝もしくは透孔に収容された部品を移動させることによって検出される光の量に対応する電気信号の波形から、部品の所定面の配置を判別することを特徴とする部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する装置にある。
【００２３】
本発明の装置の好ましい態様は、下記の通りである。
（１）送り出し位置と回転体との間に連結通路が設けられ、この連結通路に近接して少なくとも一つの光発生検出手段が配置されている。
（２）送り出し具が、回転体の透孔から部品を排出する機構を兼ねる。
（３）部品が、少なくとも一つの面に電極を備えた電子部品である。
【００２４】
本発明はまた、下記の工程を含むことを特徴とする、寸法及び／又は表面反射率の分布が互いに異なるｎ種類の面を有する部品の前記面のうちの一面が、ｎ種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別する方法［但し、ｎは、二乃至六の整数である］にもある。
（１）光発生検出手段により光の発生と検出をしながら、光発生検出手段にて発生した光が前記部品の一面を横切るように、光発生検出手段と部品とのいずれか一方もしくは両方を移動させることにより、この移動に伴って検出される光の量に対応する電気信号の波形を測定する工程。
（２）前記部品と同一の部品を用い、ｎ種類の面もしくは（ｎ−１）種類の面のそれぞれについて前記（１）に記載の測定を少なくとも一回行なって作成された、光の量に対応する電気信号の波形を基準波形として用意する工程。
（３）前記（１）で測定された電気信号の波形と、前記（２）で用意した基準波形とを比較して、（１）に記載の測定をした部品面がｎ種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別する工程。
【００２５】
上記の判別方法においては、判別対象の部品は、少なくとも一つの面に電極を備えた電子部品であることが好ましい。
【００２６】
本発明はまた、前記の（１）に記載の測定をした部品面がｎ種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別した結果、および部品の所定面とｎ種類の面との互いの位置関係を示すデータから、部品の所定面の配置を判別する方法にもある。
【００２７】
本発明はまた、前記の方法により部品の所定面の配置を判別したのち、部品を透孔を備える回転体の前記透孔に収容し、次いで前記の所定面の配置の判別結果に基づき所定面が予め決められた向きとなるように回転体を静止もしくは所定の角度で回転させ、そして部品を回転体の透孔から排出させることを特徴とする部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する方法にもある。
【００２８】
【発明の実施の形態】
先ず本発明の部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する装置（以下、部品供給装置と記載する）を、添付の図面を用いて説明する。図１は、本発明に従う部品供給装置の一例の構成を示す斜視図であり、図２は、図１の部品供給装置の要部の構成を示す断面図である。
【００２９】
部品供給装置は、基台１１、基台１１上に固定されたフレーム１２、着脱可能かつ斜め方向にてフレーム１２に固定された、長さ方向に沿って形成され、下方側端部に開口１３を備えた細溝１４を有する部品収容具１５、細溝１４の下方側端部の開口１３に接続し、斜め方向に配設された部品通路１６、部品通路１６の下方側端部に接して配置される溝１７を有し、溝１７に収容されている部品を所定の送り出し位置１８に移動させる部品移動具１９、部品移動具１９の溝１７が、前記部品通路１６の下方側端部から送り出し位置１８まで移動する経路に近接して配置された光発生検出手段２０及び２１、送り出し位置１８に移動された部品を部品移動具１９の溝１７から送り出す送り出し具２２、送り出された部品の所定面を、予め決められた向きに配置する透孔２３を中央に備えた回転体２４、そして回転体２４の透孔２３から部品を排出する機構などから構成されている。図１の部品供給装置の場合、送り出し具２２が、回転体２４の透孔２３から部品を排出する機構を兼ねている。
【００３０】
図１及び図２に示す部品供給装置は、部品移動具１９の溝１７の移動経路に近接して配置された光発生検出手段２０及び２１の各々により光の発生と検出をしながら、各々の光発生検出手段にて発生させた光が部品の一面を横切るように部品移動具の溝に収容された部品を移動させることによって検出される光の量に対応する電気信号の波形から、部品の所定面の配置を判別することに特徴がある。部品の所定面の配置を判別する方法については、部品供給装置の動作とともに、後に詳しく説明する。
【００３１】
図３は、図１の部品供給装置の部品収容具１５の構成を示す斜視図である。部品収容具１５には、その長さ方向に沿って細溝１４が形成されている。そして細溝１４の下方側端部には、開口１３が備えられている。部品収容具１５には、細溝１４を覆う透明な蓋２５が備えられている。
【００３２】
図４は、図１の部品供給装置により供給される部品の一例である小型の発光ダイオードの構成を示す斜視図である。図５は、図４の発光ダイオードをその長さ方向を中心軸として１８０度回転させて配置したときの斜視図である。発光ダイオードは、電圧を印加するための一対の電極５１ａ及び５１ｂを備えた電極面Ａを有している。発光ダイオードの発光面は、面Ｂである。発光ダイオードは、その電極面Ａ（所定面）が下向きとなるようにしてプリント配線板に装着される。
【００３３】
発光ダイオードを部品収容具に収容する手順を、図３を用いて説明する。先ず部品収容具１５を、部品供給装置のフレーム（図１：１２）から取り外す。そして部品収容具１５の蓋２５を開け、数百個程度の発光ダイオードを特に方向を定めることなく、部品収容具の細溝１４が形成された面の上に置く。そして、アクリル板などを用いて、発光ダイオードを、細溝１４を横切るように移動させる。細溝１４の幅は、発光ダイオードの長さ（図４：Ｌ）よりも狭く、且つ発光ダイオードの幅（図４：Ｗ）及び厚み（図４：Ｔ）のいずれよりも広く設定されている。このため、細溝１４を横切る発光ダイオードのうち、その長辺が概ね細溝の長さ方向を向いたものは細溝に収容され、それ以外の方向を向いたものは細溝を通り過ぎる。この細溝１４を横切るように発光ダイオードを移動させる操作を何度か繰り返すことにより、発光ダイオードが、部品収容具１５の細溝１４に一列に収容される。発光ダイオーを収容したのちに蓋２５を閉め、部品収容具１５を、部品供給装置のフレームに取り付ける。
【００３４】
次に、部品供給装置の動作を、図４の発光ダイオードを供給する場合を例として説明する。図２に示すように、部品収容具１５には、発光ダイオード２６が通過できる大きさの透孔２７を備えたセパレータ２８が備えられている。セパレータ２８は、エアシリンダ２９により発光ダイオードが収容された細溝１４に垂直な方向に移動される。セパレータ２８の透孔２７を、細溝１４の真下の位置から通路３０の真上の位置まで移動させることにより、部品収容具１５の細溝１４に収容されている発光ダイオード２６が、部品通路１６に一個ずつ送り出される。
【００３５】
部品通路１６への発光ダイオードの送り出しを補助するため、細溝１４の上方側から、空気を給排気することもできる。同様に、細溝１４の下方側から、空気を給排気することもできる。図２に示す部品収容具１５には、細溝１４の上方側から空気を給排気するための給排気口（図示せず）、そして細溝１４の下方側から空気を給排気するための給排気口３１が設けられている。細溝上方側の給排気口は、フレーム１２に備えられた給排気口（図１：３２）と連結している。
【００３６】
例えば、細溝上方側の給排気口から加圧空気を圧入し、細溝下方側の給排気口３１から空気を排気することにより、発光ダイオードを、細溝１４からセパレータの透孔２７へと円滑に移動することができる。また、セパレータ２８が透孔２７に収容された発光ダイオードを通路３０の側へと移動している間に、細溝上方側の給排気口から空気を排気することにより、部品収容具１５の細溝１４の一番下に収容されている発光ダイオード２６とセパレータ２８との摩擦が軽減され、発光ダイオードの破損を防止することができる。
【００３７】
部品通路１６に送り出された発光ダイオードは、部品通路１６の下方側端部へと移動する。前記と同様に、部品通路１６の内部における発光ダイオードの移動を補助するために、部品通路１６の上方側（もしくは下方側）から空気を給排気することができる。例えば、給排気口３１から加圧空気を圧入することにより、発光ダイオードを、部品通路１６の下方側端部へと円滑に移動することができる。そして発光ダイオードは、部品通路１６を通って、部品通路１６の下方側端部に接して配置される部品移動具１９の溝１７に収容される。部品移動具には、溝１７に代えて透孔が備えられていても良い。
【００３８】
部品移動具１９は、周縁に四つの溝１７を備えた円盤状の部材から構成されている。円盤状の部品移動具１９は、ステッピングモータ３３により回転され、溝１７に収容されている発光ダイオードを所定の送り出し位置１８に移動する。円盤状の部品移動具１９は、ボールベアリング３４により回転可能とされている。円盤状の部品移動具１９には、補助回転ディスク３５が固定されている。補助回転ディスク３５は、円盤状の部品移動具１９とともにステッピングモータ３３により回転される。
【００３９】
円盤状の部品移動具１９の回転中は、部品移動具１９と補助回転ディスク３５との間に形成された空気通路３６、部品移動具１９に形成された空気通路３７を通じて空気を排気することにより、発光ダイオードを部品移動具の溝１７に吸着仮固定しておくことが好ましい。発光ダイオードが収容された部品移動具１９の溝１７が、送り出し位置１８の真上に到達したのち、前記の空気通路３６からの空気の排気を停止するか、もしくは空気通路３６から加圧空気を僅かに送り込むことにより、発光ダイオードを部品移動具の溝１７から送り出し位置１８に速やかに移動させることができる。
【００４０】
本発明の部品供給装置には、部品移動具の溝（もしくは透孔）の移動経路に近接して、少なくとも一つの光発生検出手段が配置される。図２の部品供給装置には、前記部品移動具１９の溝１７が、部品通路１６の下方側端部から送り出し位置１８まで移動する経路に近接して二つの光発生検出手段２０及び２１が配置されている。図２の部品供給装置の各々の光発生検出手段としては、ファイバセンサが用いられている。ファイバセンサは、プリント配線板に電子部品を固定しているはんだの量の検出などに広く用いられている。光発生検出手段は、光を発生させる機能と、光を受光してその光量を検出することができれば、その構成に特に制限はない。光発生検出手段は、公知の光発生手段と光検出手段とを組み合わせて構成することもできる。光発生手段の代表例としては、発光ダイオード、および半導体レーザが挙げられる。光検出手段の代表例としては、フォトダイオードが挙げられる。
【００４１】
部品移動具１９の溝１７の移動経路に近接配置された光発生検出手段２０及び２１のそれぞれによって光の発生と検出しながら、溝１７に収容されている発光ダイオードを移動（部品通路１６の下方側端部に近接する位置から、送り出し位置１８へと移動）させると、各々の光発生手段により発生させた光が、発光ダイオードの一面を横切る。例えば、光発生検出手段２０によって光の発生と検出しながら、溝１７に収容されている発光ダイオードを移動させると、光発生検出手段２０により発生した光は、発光ダイオードの上面（部品通路１６から溝１７に収容された状態における上面）を図２の紙面に垂直な方向に横切る。このような部品の移動に伴って光発生検出手段により検出される光の量に対応する電気信号の波形は、部品表面の反射率の分布、および寸法に対応した形状となる。
【００４２】
光発生検出手段２０にて発生した光が横切る発光ダイオードの面は、部品移動具１９の溝１７に収容された発光ダイオードの配置によって、図４に示す発光ダイオードの面Ａ、面Ｂ、面Ｃ、および面Ｄのいずれかの面である。
【００４３】
図５に、溝１７に収容された発光ダイオードの上面が面Ａである場合に、面Ａに光発生検出手段２０によって光が照射される方向を実線の矢印５２ａで、そして発光ダイオードの移動方向を破線の矢印５３ａで示す。図６は、発光ダイオードを矢印５３ａの示す方向に移動させた場合に、光発生検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図である。図６において、横軸は発光ダイオードの移動距離を、縦軸は光発生検出手段２０により検出された光の量に対応する電気信号の電圧値を示している。
【００４４】
図４に、溝１７に収容された発光ダイオードの上面が面Ｂである場合に、面Ｂに光発生検出手段２０によって光が照射される方向を実線の矢印５２ｂで、そして発光ダイオードの移動方向を破線の矢印５３ｂで示す。そして図７は、発光ダイオードを矢印５３ｂの示す方向に移動させた場合に、光発生検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図である。
【００４５】
図４に、溝１７に収容された発光ダイオードの上面が面Ｃである場合に、面Ｃに光発生検出手段２０によって光が照射される方向を実線の矢印５２ｃで、そして発光ダイオードの移動方向を破線の矢印５３ｃで示す。そして図８は、発光ダイオードを矢印５３ｃの示す方向に移動させた場合に、光発生検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図である。
【００４６】
図５に、溝１７に収容された発光ダイオードの上面が面Ｄである場合に、面Ｄに光発生検出手段２０によって光が照射される方向を実線の矢印５２ｄで、そして発光ダイオードの移動方向を破線の矢印５３ｄで示す。そして図９は、発光ダイオードを矢印５３ｄの示す方向に移動させた場合に、光発生検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図である。
【００４７】
図６〜図９に示すように、光発生検出手段２０により検出された光の量に対応する電気信号の波形は、発光ダイオードの面Ａ〜Ｄの各々の面に対応して個別の形状を有していることがわかる。従って、発光ダイオードの面Ａ〜Ｄの各々の面について、予め前記と同様の測定をして得られる電気信号の波形を基準波形として用意しておき、この基準波形と、測定された電気信号の波形とを比較することにより、光発生検出手段２０にて発生した光を照射した部品の一面が、前記の面Ａ〜Ｄのいずれの面であるかを判別することができる。
【００４８】
また、図８及び図９は、それぞれ発光ダイオードの面Ｃ及び面Ｄについて得られる電気信号の波形である。面Ｃ及び面Ｄの表面反射率は互いに等いため、従来のように面に反射される光の量などからこれらの面を区別することは難しい。本発明に従って面Ｃ及び面Ｄについて測定された電気信号の波形は、これらの面の表面反射率が互いに等しくても、面の寸法（光が横切る方向に沿った寸法）が互いに異なっているために、各々の面に対応した個別の形状を有している。従って、このような電気信号の波形を用いることにより、表面反射率が互いに等しい二つの面を区別することができる。
【００４９】
図４の発光ダイオードの場合は、四つの面の表面反射率あるいは寸法が互いに異なっていたが、部品によっては、例えば四つの面の内の二面の表面反射率と寸法とが互いに等しい場合もある。このような部品を用いる場合には、さらに光発生検出手段２１によって部品の側面についても前記の電気信号の波形を測定し、表面反射率と寸法とが互いに等しい二面のそれぞれと、部品側面を含む前記二面以外の面との位置関係などから、前記の二面を互いに区別することができる。
【００５０】
また、各々の光発生検出手段によって得られた電気信号の波形から、発光ダイオードの長軸方向に対する向きも判別することができる。例えば、発光ダイオードの長軸方向に対する向きが、図５の配置の発光ダイオードとは逆であった場合（上面が面Ａで、前面が面Ｂである場合）、光発生検出手段２０にて検出される電気信号の波形は、図６の電気信号の波形を裏返した形状となる。
【００５１】
そして、前記のようにして部品移動具１９の溝１７に収容された発光ダイオードの上面が面Ａ〜面Ｄのいずれの面であるかを判別した結果と、予め用意された発光ダイオードの面Ａ〜面Ｄと所定面（面Ａ）との互いの位置関係を示すデータとを用いて、発光ダイオードの所定面である電極面Ａの配置を判別することができる。前記データは、例えば、溝１７に収容された発光ダイオードの上面が面Ａであるときは、所定面（Ａ面）が上面であることを示し、同様に上面がＢ面であるときは、所定面が前面であることを示し、上面がＣ面であるときは、所定面が下面であることを示し、上面がＤ面であるときは、所定面が背面であることを示す。このようにして、発光ダイオードは、部品移動具１９の溝１７の移動とともに所定面の配置を判別されながら、送り出し位置１８に移動される。
【００５２】
図２の送り出し位置１８に移動された発光ダイオードは、送り出し具２２により、送り出し位置１８から送り出される。送り出し具２２は、エアシリンダ（図１：３８）によってその長さ方向に沿って移動される。送り出し具２２には、その位置を検出するための四個のフォトセンサ（図１：３９）が備えられている。なお、本明細書において、「部品を部品移動具の溝もしくは透孔から送り出す」という工程には、図２に示すように、部品を送り出し位置１８から送り出すことも含まれる。
【００５３】
送り出された発光ダイオードは、回転体２４の透孔２３に収容される。回転体２４は、前記の所定面の配置の判別結果に基づき、発光ダイオードの電極面Ａ（所定面）が下向きとなるように回転する。回転体２４は、ベルト４０を介して、補助回転ディスク３５に固定されたプーリ４１に連結されている。そして、回転体２４は、ステッピングモータ３３の回転力が、部品移動具１９、補助回転ディスク３５、プーリ４１、そしてベルト４０を介して伝達されることにより回転する。回転体２４は、ボールベアリング４２により回転可能とされている。
【００５４】
回転体２４によって電極面Ａが下向きとなるように配置された発光ダイオードは、回転体の透孔２３から部品を排出する機構によりステージ４３の上に供給される。図２の部品供給装置の場合、部品の排出機構としては、前記の送り出し具２２が用いられいている。排出機構としては、前記のように、加圧空気などを利用することもできる。また、ステージ４３には、空気通路４４と、空気通路４４と連結する空気排気口（図１：４５）が備えられている。空気排気口（図１：４５）から空気を排気することにより、発光ダイオードが、ステージ４３上に仮吸着された状態で安定に供給される。
【００５５】
部品供給装置により、発光ダイオードなどのように極性のある電子部品を供給し、供給された部品を作業員がプリント配線板に装着するような場合には、上記のように光発生検出装置によって判別された電子部品の長軸方向に対する向きの情報を、ランプあるいはブザーなどにより知らせることが好ましい。
【００５６】
部品供給装置により、発光ダイオードなどのように極性のある電子部品を供給し、供給された部品を公知の自動装着装置によってプリント配線板に装着するような場合には、電子部品の長軸方向に対する向きの情報を自動装着装置に伝達することにより、自動装着装置によって、電子部品をその長軸方向に対する向きを調節しながらプリント配線板に装着することができる。
【００５７】
図１０は、部品供給装置の要部の別の一例の構成を示す断面図である。図１０の部品供給装置には、三個の部品収容具（図示は略する）が備えられている。三個の部品収容具に収容された部品は、それぞれ部品通路６６ａ、６６ｂ、および６６ｃを通って、部品移動具６９に備えられた透孔６７に収容される。部品移動具６９の透孔６７には、三個の部品収容具に収容されたの部品のうちの一個が収容される。部品移動具６９を上下方向に移動させることにより、部品は、部品通路の下方側端部から送り出し位置６８まで移動する。図１０の部品供給装置には、部品移動具６９の移動経路に近接して、光発生検出手段７０ａが配置されている。光発生検出手段７０ａにて発生させた光は、図１０の紙面に垂直な方向に沿って部品の一面に照射される。光発生検出手段７０ａにより光の発生と検出をしながら、部品移動具６９を移動させることにより、図１の部品供給装置の場合と同様に、部品の各々の面に対応する電気信号の波形を得ることができる。
【００５８】
図１０の部品供給装置には、送り出し位置６８と回転体６５との間に連結通路６１が設けられており、そして連結通路６１に近接して二個の光発生検出手段７０ｂ及び７０ｃが配置されている。光発生検出手段７０ｂにて発生させた光は、前記の光照射手段７０ａにより光が照射された面と同一の面に照射される。部品は、送り出し具２２により連結通路６１の内部を、水平方向に移動する。従って、光発生検出手段７０ｂにて発生した光は、光発生検出手段７０ａにより光が照射された面と同一の面を、部品の長さ方向に横切る。光発生検出手段７０ｃにて発生した光は、連結通路６１を通る部品の下面を、部品の長さ方向に横切る。このように三つの光発生検出手段のそれぞれにより得られる電気信号の波形を用いることにより、部品の二つの面（前面及び下面）がそれぞれ部品のいずれの面であるかをより確実に判別することができ、そしてこの判別結果に基づき、前記と同様にして、部品の所定面の配置を判別することができる。
【００５９】
次に、前記の部品供給装置に用いられる、本発明の寸法及び／又は表面反射率の分布が互いに異なるｎ種類の面（但し、ｎは、二乃至六の整数である）を有する部品のｎ種類の面のうちの一面が、前記ｎ種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別する方法を、部品が図１１に示す小型のコンデンサである場合を例として簡単に説明する。
【００６０】
図１１のコンデンサは、略直方体状の形状にあり、その両端に電極７１ａ及び７１ｂを有している。コンデンサは極性を有していない部品であり、面Ｅもしくは面Ｇが下向きとなるようにして、プリント配線板に装着される。このコンデンサは、寸法が異なる二種類の面を有している。面Ｅと面Ｇとは同一の種類の面であり、そして面Ｆと面Ｈとは同一の種類の面である。本発明の方法は、この二種類の面（面Ｅ〜面Ｈの四面）のうちの一面が、これら二種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別する。
【００６１】
コンデンサの面Ｅ〜面Ｈのうちの一面が、前記二種類の面のうちのいずれの種類の面であるかということは、下記の工程（１）〜（３）を順に実施する方法によって判別することができる。
（１）光発生検出手段により光の発生と検出をしながら、光発生検出手段にて発生した光がコンデンサの上面を横切るように、コンデンサを図１１に記入した破線の矢印７３ｇが示す方向に移動させる。図１１に記入した実線の矢印７２ｇは、光発生検出手段にて発生した光の照射方向を示している。そして前記のコンデンサの移動に伴って、光発生検出手段により検出される光の量に対応する電気信号の波形を測定する。測定される電気信号の波形は、二種類の面の寸法（光が横切る方向に沿った長さ）が互いに異なるため、上面が二種類の面のうちのいずれの種類の面であるかによって、それぞれ個別の形状となる。
（２）前記部品と同一のコンデンサを用い、二種類の面のそれぞれについて、前記（１）に記載の測定を一回行なって作成された、光の量に対応する電気信号の波形を基準波形として用意する。
（３）前記（１）で測定された電気信号の波形と、前記（２）で用意した基準波形とを比較することにより、（１）の測定をした部品面が二種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別する。
【００６２】
図１１のコンデンサの場合、一種類の面、例えば面Ｅと面Ｇが属する種類の面についての基準波形のみ用意されていれば、（１）の測定をした面が二種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別することもできる。即ち、測定された電気信号の波形が基準波形と一致していれば、測定された面（上面）が面Ｅと面Ｇが属する種類の面であることがわかり、測定された電気信号の波形が基準波形と一致していなければ、測定された面（上面）が面Ｆと面Ｈが属する種類の面であることがわかる。従って、基準波形としては、（面の種類の数−１）の面についての電気信号の波形を用意しておくこともできる。
【００６３】
また、より高精度に部品面を判別するため、あるいは部品の長軸方向の向き判別するために、前記の測定面についてさらに別の光検出手段を用いて電気信号の波形の測定を行なって、すなわち二種類の面の各種類毎に二回（二回以上であってもよい）の電気信号の波形の測定を行なって、これらの電気信号を基準波形として用意することもできる。
【００６４】
次に、コンデンサの所定面（面Ｅもしくは面Ｇ）の配置を判別する方法について説明する。まず、コンデンサの所定面とコンデンサの有する二種類の面との互いの位置関係を示すデータを用意する。このデータは、例えば、コンデンサの上面が面Ｅと面Ｇが属する種類の面であるときは、所定面（面Ｅもしくは面Ｇ）が下面であることを示し、同様に上面が面Ｆと面Ｈが属する種類の面であるときは、所定面（面Ｅもしくは面Ｇ）が前面であることを示す。そしてこのデータと、前記の光照射検出手段によって測定された面が二種類の面のうちのいずれの種類の面であるかを判別した結果とから、前記のコンデンサの所定面の配置を判別することができる。例えば、図１１の配置のコンデンサの場合、光発生検出手段により測定された電気信号の波形から、上面が面Ｅと面Ｇが属する種類の面であることが判別される。この場合には、前記データにより所定面が下面であると判別され、コンデンサは正常配置であると判断される。
【００６５】
次に、コンデンサの所定面を一定の方向に配置させ供給する方法について説明する。前記のようにコンデンサの所定面の配置を判別したのち、まずコンデンサを透孔を備える回転体の透孔に収容し、次いで前記の所定面の配置の判別結果に基づき所定面（面Ｅもしくは面Ｇ）が下向きとなるように回転体を静止もしくは所定の角度で回転させ、そしてコンデンサを回転体の透孔から排出させる。このようにして、コンデンサの所定面を一定の方向に配置させ、供給することができる。
【００６６】
本発明の部品の所定面を一定の方向に配置させ供給する方法（あるいは装置）は、特に少量の電子部品の供給に好ましく用いることができるが、従来の光学的な判別方法によっては所定面の配置を判別することが難しかった様々な部品（精密機械部品など）の供給にも用いることができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の部品供給装置は、少量の部品（特に電子部品）を、その所定面を一定の方向に配置させて供給することができる。本発明の部品供給装置により、少量の電子部品をプリント配線板に装着する作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う部品供給装置の一例の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の部品供給装置の要部の構成を示す断面図である。
【図３】図１の部品供給装置の部品収容具の構成を示す斜視図である。
【図４】図１の部品供給装置により供給される部品の一例である小型の発光ダイオードの構成を示す斜視図である。
【図５】図４の発光ダイオードをその長さ方向を中心軸として１８０度回転させて配置したときの斜視図ある。
【図６】図４の発光ダイオードの面Ａについて測定された、光照射検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図。
【図７】図４の発光ダイオードの面Ｂについて測定された、光照射検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図。
【図８】図４の発光ダイオードの面Ｃについて測定された、光照射検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図。
【図９】図４の発光ダイオードの面Ｄについて測定された、光照射検出手段２０にて検出された光の量に対応する電気信号の波形を示す図。
【図１０】本発明の部品供給装置の要部の別の一例の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明に従って所定面の配置を判別する部品の別の一例である小型のコンデンサの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１  基台
１２  フレーム
１３  開口
１４  細溝
１５  部品収容具
１６  部品通路
１７  溝
１８  送り出し位置
１９  部品移動具
２０、２１  光発生検出手段
２２  送り出し具
２３  透孔
２４  回転体
２５  蓋
２６  発光ダイオード
２７  透孔
２８  セパレータ
２９  エアシリンダ
３０  通路
３１  給排気口
３２  給排気口
３３  ステッピングモータ
３４  ボールベアリング
３５  補助回転ディスク
３６  空気通路
３７  空気通路
３８  エアシリンダ
３９  フォトセンサ
４０  ベルト
４１  プーリ
４２  ボールベアリング
４３  ステージ
４４  空気通路
４５  空気排気口
５１ａ、５１ｂ  電極
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ  光の照射方向
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ  発光ダイオードの移動方向
６１  連結通路
６５  回転体
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ  部品通路
６７  透孔
６８  送り出し位置
６９  部品移動具
７１ａ、７１ｂ  電極
７２ｇ  光の照射方向
７３ｇ  コンデンサの移動方向
Ａ〜Ｄ  発光ダイオードの面
Ｅ〜Ｈ  コンデンサの面
Ｌ  発光ダイオードの長さ
Ｗ  発光ダイオードの幅
Ｔ  発光ダイオードの厚み
【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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【図９】
2004273497.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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