(57)【要約】【課題】  本発明は、ワークサイズの極微細化に伴う排出速度の高速化要求に対応することができ、また、装置のコンパクト化を実現することができるワーク排出装置を提供することを課題とする。【解決手段】  シャッタ板７は、金属板で構成されると共に、両面に圧電セラミック６ａ、６ｂが貼付されており、シャッタ板７をシム材とするバイモルフ型の圧電アクチュエータ１０を形成している。バイモルフ型の圧電アクチュエータ１０は、圧電セラミック６ａ、６ｂが電圧の印加（電界の作用）により伸縮する特性を応用し、シャッタ板７の両面に貼付した圧電セラミック６ａ、６ｂに電界を作用させることによってシャッタ板７を湾曲（ベンディング）させ、シャッタ７ａを開閉させる。【選択図】        図２
2005053631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを収納して搬送する搬送手段から前記ワークを排出するワーク排出装置であって、
前記ワークを排出するワーク排出口が形成されている排出ブロックと、
前記ワーク排出口を開閉するシャッタが形成されたシャッタ板と、
該シャッタ板を駆動して前記シャッタを開閉させる圧電アクチュエータとを具備することを特徴とするワーク排出装置。
【請求項２】
前記シャッタ板をシム材として前記シャッタ板に圧電セラミックを貼付することで前記圧電アクチュエータが構成されていることを特徴とする請求項１記載のワーク排出装置。
【請求項３】
前記シャッタ板は、非導電性材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のワーク排出装置。
【請求項４】
前記ワーク排出口には、負圧による吸引力が作用しており、
前記ワークは、前記シャッタの解放時に、前記搬送手段からワーク排出口に吸引されて排出され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ワーク排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターンテーブルの外周に設けられたワーク収納溝に収納されたチップ型電子部品等のワークを排出するワーク排出装置に関し、特に極微細なワークを迅速に排出することができるワーク排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のワーク排出装置を示す断面図である。
本出願人は、装置の幅を狭く構成することで、ターンテーブル外周の外方に、互いに干渉させることなく数多く設置することができ、ターンテーブル外周の外方ワーク収納溝内に収納されたワークを迅速にかつ同時に多数外方へ排出することができるワーク排出装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来のワーク排出装置を図５に基づいて説明する。
チップ型電子部品などのワークＷを排出する従来のワーク排出装置は、外周にワーク収納溝１０１ａが設けられたターンテーブル１０１と、ターンテーブル１０１の外周の外側に設けられたワーク排出孔１０３と、ワーク排出孔１０３を開閉するシャッタ１０５と、シャッタ１０５を駆動する駆動機構１１２とから構成されている。
【０００４】
シャッタ１０５は、支点１０９を中心に上下に揺動自在に設けられた揺動アーム１０６の自由端１０６ｂに設けられ、スプリング１０８により付勢されてワーク排出孔１０３を閉塞している。揺動アーム１０６の揺動端１０６ａには、駆動機構１１２としてソレノイド１０７が設けられ、ソレノイド１０７によって揺動アーム１０６の揺動端１０６ａを付勢することによって、揺動アーム１０６の自由端１０６ｂ側が上方に揺動し、ワーク排出孔１０３が開放されるようになっている。
【０００５】
ターンテーブル１０１のワーク収納溝１０１ａに収納されてワーク排出孔１０３に対向する位置に排出されるワークＷが位置決めされると、ソレノイド１０７が励磁されてシャッタ１０５が開き、ワーク排出孔１０３が開放されると共に、ベース１１１に設けられたエア噴出孔１０４から圧縮エアが噴射されてワーク収納溝１０１ａ内のワークＷをワーク排出孔１０３側に移送し、ワーク排出孔１０３から排出されるようになっており、ワークＷが排出されると、ソレノイド１０７の励磁が切れ、スプリング１０８に付勢されてシャッタ１０５が下り、ワーク排出孔１０３が再び閉塞される。
【特許文献１】特開２００１−３０１９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、ソレノイド１０７とスプリング１０８とにより、ワーク排出孔１０３を開閉するようになっているため、例えば電子情報産業協会の規格０６０３（長さ寸法０．６ｍｍ＊０．３ｍｍ角）や規格０４０２（長さ寸法０．４ｍｍ＊０．２ｍｍ角）などのように、近年のワークサイズの極微細化に伴う排出速度の高速化要求に対し、ソレノイド１０７の動作時間の遅さや揺動アーム１０６の慣性等が障害となり、高速化の要求に対応することができないという問題点があった。
【０００７】
また、ワークＷの極微細化に対し、揺動アーム１０６やソレノイド１０７を含むワーク排出装置の縮小化には、限界があり、大きさを元とする動作速度の低限界値の他、ワーク排出装置の装置全体に占める割合が大きくなり、装置のコンパクト化を阻害する要因となっているという問題点があった。
【０００８】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークサイズの極微細化に伴う排出速度の高速化要求に対応することができ、また、装置のコンパクト化を実現することができるワーク排出装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、ワークを収納して搬送する搬送手段から前記ワークを排出するワーク排出装置であって、前記ワークを排出するワーク排出口が形成されている排出ブロックと、前記ワーク排出口を開閉するシャッタが形成されたシャッタ板と、該シャッタ板を駆動して前記シャッタを開閉させる圧電アクチュエータとを具備することを特徴とするワーク排出装置に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記シャッタ板をシム材として前記シャッタ板に圧電セラミックを貼付することで前記圧電アクチュエータが構成されていることを特徴とする請求項１記載のワーク排出装置に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記シャッタ板は、非導電性材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のワーク排出装置に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、前記ワーク排出口には、負圧による吸引力が作用しており、前記ワークは、前記シャッタの解放時に、前記搬送手段からワーク排出口に吸引されて排出され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ワーク排出装置に存する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のワーク排出装置は、ワーク排出口を開閉するシャッタを、圧電アクチュエータの湾曲（ベンディング）により駆動するように構成することにより、シャッタの開閉機構の応答特性を向上させることができるため、ワークサイズの極微細化に伴う排出速度の高速化要求に対応することができると共に、シャッタの開閉機構の構造をシンプルで且つ形状を小型化することができるため、装置のコンパクト化を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るワーク排出装置の一実施例を示す部分斜視図であり、図２および図３は、図１に示すワーク排出装置の作用を説明するための縦断面図である。
【００１２】
本発明のワーク排出装置は、図１乃至図３を参照すると、ワークＷが排出されるワーク排出口５が形成されている排出ブロック４と、ワーク排出口５を開閉するシャッタ７ａが形成されているシャッタ板７とからなり、ターンテーブル１によって搬送されてくるワークＷをワーク排出口５から排出する機構となっている。
【００１３】
ターンテーブル１は、間欠回転によってワークＷを搬送するものであり、ターンテーブル１の周縁部には、複数のワーク収納溝２が設けられ、図示しない真空発生源に接続された吸引孔３により、ワークＷがワーク収納溝２に吸着されて搬送されるようになっている。
【００１４】
排出ブロック４は、図１に示すターンテーブル１側を上側としたとき、ターンテーブル１の下方に配設され、シャッタ板７を固定する固定フレーム４ａが下方に延設されている。ワーク排出口５は、位置決めされたワーク収納溝２と対向する位置に、且つターンテーブル１の回転面（水平面）に対して平行になるように排出ブロック４に開口されている。
【００１５】
また、排出ブロック４には、図２に示すようにワーク排出口５から排出導孔５ａが開孔して設けられ、排出導孔５ａのワーク排出口５と反対側に螺合されたコネクタ８から排出管９を介して図示しないワーク受けに連結されている。さらに、ワーク受けは、図示しない真空発生源に接続され、排出管９を通して排出導孔５ａ内が常時負圧化されるようになっており、排出導孔５ａ内の負圧によって発生するワーク排出口５の吸引力がワーク収納溝２の吸引孔３によるワークＷの吸引力に勝るように設定されている。
【００１６】
シャッタ板７の固定端７ｂは、排出ブロック４の下方に延設された固定フレーム４ａの先端近傍に固定されており、シャッタ板７は、自由端を上方にして垂直に配設されている。また、シャッタ板７の自由端側は、Ｌ字形に屈曲加工されており、屈曲された水平面がシャッタ７ａを構成している。
【００１７】
シャッタ板７は、金属板で構成されると共に、両面に圧電セラミック６ａ、６ｂが貼付されており、シャッタ板７をシム材とするバイモルフ型の圧電アクチュエータ１０を形成している。バイモルフ型の圧電アクチュエータ１０は、圧電セラミック６ａ、６ｂが電圧の印加（電界の作用）により伸縮する特性を応用し、シャッタ板７（金属板）の両面に貼付した圧電セラミック６ａ、６ｂに電界を作用させることによってシャッタ板７を湾曲（ベンディング）させるものである。
【００１８】
図２および図３に示すバイモルフ型の圧電アクチュエータ１０は、パラレル型であり、圧電セラミック６ａ、６ｂは、いずれも分極方向が図中右方向になるようにシャッタ板７に貼付されている。従って、電界発生手段１１によって、圧電セラミック６ａ、６ｂにそれぞれ異なる向きに電界を作用させる（圧電セラミック６ａには、分極方向と順方向の、圧電セラミック６ｂには、分極方向と逆方向の電界を作用させる）ことにより、圧電セラミック６ａが縮んで、圧電セラミック６ｂが伸び、図３に示すように、シャッタ板７が図中左方向、すなわち排出ブロック４から離れる方向に湾曲（ベンディング）する。
【００１９】
次に、本実施の形態の動作について詳細に説明する。
【００２０】
図２には、電界発生手段１１のスイッチがオフされ、シャッタ板７の両面に貼付された圧電セラミック６ａ、６ｂに電界が作用していない状態が示されており、シャッタ板７が垂直に保たれ、シャッタ板７の自由端側に形成されたシャッタ７ａが、排出ブロック４に形成されているワーク排出口５上を覆ってワーク排出口５を閉塞するようになっている。
【００２１】
このようにワーク排出口５がシャッタ７ａによって閉塞された状態では、ターンテーブル１のワーク収納溝２に吸着されてワーク排出口５上に搬送されてきたワークＷが排出導孔５ａ内の負圧の影響を受けることはない。
【００２２】
ワーク排出口５上に搬送されてきたワークＷが排出するワークＷである場合には、電界発生手段１１のスイッチがオンされ、シャッタ板７の圧電セラミック６ａ、６ｂに所定の電界が作用され、図３に示すように、固定フレーム４ａに固定された固定端７ｂを中心にしてシャッタ板７が湾曲することにより、シャッタ７ａが略水平方向にワーク排出口５上から離脱してワーク排出口５が開放される。
【００２３】
ワーク排出口５が開放されると、排出導孔５ａ内の負圧がワーク排出口５の吸引力となり、ワーク排出口５の吸引力は、ワーク収納溝２の吸引孔３によるワークＷの吸引力に勝るように設定されているため、ワーク収納溝２に吸着しているワークＷが排出導孔５ａに吸引されて排出される。なお、ワークＷの排出が連続してある場合には、シャッタ７ａを開いたまま、且つターンテーブル１も停止することなく、回転中にワーク排出口５の真上に来たワークＷをワーク排出口５から吸引して排出することも可能である。
【００２４】
ワークＷが排出されると、電界発生手段１１のスイッチがオフされ、シャッタ板７の両面に貼付された圧電セラミック６ａ、６ｂに電界が作用していない状態になり、シャッタ７ａがワーク排出口５を閉塞する。
【００２５】
なお、本実施の形態では、圧電アクチュエータ１０としてシャッタ板７の両面に圧電セラミック６ａ、６ｂをそれぞれ貼付したバイモルフ型が用いられているが、シャッタ板７の片面にのみに圧電セラミック６ａもしくは６ｂを貼付したユニモルフ型の圧電アクチュエータ１０であっても良い。
【００２６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ワーク排出口５を開閉するシャッタ７ａを、圧電アクチュエータ１０の湾曲（ベンディング）により駆動するように構成することにより、シャッタ７ａの開閉機構の応答特性を向上させることができるため、ワークサイズの極微細化に伴う排出速度の高速化要求に対応することができると共に、シャッタ７ａの開閉機構の構造をシンプルで且つ形状を小型化することができるため、装置のコンパクト化を実現することができるという効果を奏する。
【００２７】
次に、本発明の他の実施の形態を図４に基づいて詳細に説明する。
図４は、本発明に係るワーク排出装置に用いられる圧電アクチュエータの他の実施例を示す縦断面図である。
【００２８】
他の実施の形態では、シャッタ板７として炭素繊維強化プラスチック（CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastic）、ガラス繊維強化プラスチック（GFRP：Glass Fiber Reinforced Plastic）等の非導電性材料が用いられる。
【００２９】
図４を参照すると、シャッタ板７の圧電セラミック６ａ、６ｂが貼付される箇所には、金属メッキ処理によって導電層１２が形成され、導電層１２を用いることによって圧電セラミック６ａ、６ｂに電界を作用させる構成になっている。
【００３０】
このようにシャッタ板７に非導電性材料を用いることによって、圧電セラミック６ａ、６ｂに作用させる電界がワークＷに悪影響をおよぼすことを防止することが可能になる。
【００３１】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るワーク排出装置の一実施例を示す部分斜視図である。
【図２】図１に示すワーク排出装置の作用を説明するための縦断面図である。
【図３】図１に示すワーク排出装置の作用を説明するための縦断面図である。
【図４】本発明に係るワーク排出装置に用いられる圧電アクチュエータの他の実施例を示す縦断面図である。
【図５】従来のワーク排出装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ターンテーブル
２  ワーク収納溝
３  吸引孔
４  排出ブロック
４ａ  固定フレーム
５ａ  排出導孔
５  ワーク排出口
６ａ、６ｂ  圧電セラミック
７  シャッタ板
７ａ  シャッタ
７ｂ  固定端
８  コネクタ
９  排出管
１０  圧電アクチュエータ
１１  電界発生手段
１２  導電層
１０１  ターンテーブル
１０１ａ  ワーク収納溝
１０３  ワーク排出孔
１０４  エア噴出孔
１０５  シャッタ
１０６  揺動アーム
１０６ａ  揺動端
１０６ｂ  自由端
１０７  ソレノイド
１０８  スプリング
１０９  支点
１１１  ベース
１１２  駆動機構
Ｗ  ワーク
【図１】
2005053631.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005053631.tif 000006
【図５】
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