(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み寸法が長さ寸法と幅寸法よりも小さい概ね直方体形状をなし、白色のセラミック基板で形成されて、その表面の中央部に黒色の抵抗体が埋め込まれ、長手方向側面が金属電極で覆われた、厚み方向で表裏の向きを有する微小部品を、搬送路に沿って移送しながら排出端に整列供給する微小部品整列供給装置において、前記部品を単層単列に整列する手段の下流側に、前記移送される部品の表裏の向きを選別する表裏選別手段と、その下流側で移送される部品の伏居、立居の向きを選別する少なくとも一つの伏居選別手段とを設け、前記表裏選別手段と伏居選別手段を、前記部品の向きが適正か不適正かを検出する検出部と、この検出部で向きが適正でないと判別された部品を圧縮エアの噴射により排除する排除部とから成り、前記検出部が、前記部品の上面に向けて配置され、部品上面からの反射光を受光する光電センサを備え、この光電センサの各部品からの受光量が、所定のしきい値以内のときにその部品の向きが適正であると検出し、前記しきい値を超えたときにその部品の向きが不適正であると検出するものとし、前記下流側の伏居選別手段の光電センサを前記部品上面に向ける角度を、前記上流側の表裏選別手段の光電センサを部品上面に向ける角度と異なる角度としたことを特徴とする微小部品整列供給装置。
【請求項２】
前記下流側の伏居選別手段の光電センサの前記しきい値の範囲を、前記上流側の表裏選別手段の光電センサのしきい値の範囲よりも狭くした請求項１に記載の微小部品整列供給装置。
【請求項３】
前記伏居選別手段の下流側に、もう一つの伏居選別手段を配置した請求項１または２に記載の微小部品整列供給装置。
【請求項４】
前記下流側のもう一つの伏居選別手段を、前記光電センサを備えたものとし、この光電センサを前記部品上面に向ける角度を、前記上流側の伏居選別手段の光電センサを部品上面に向ける角度と異なる角度とした請求項３に記載の微小部品整列供給装置。
【請求項５】
前記下流側のもう一つの伏居選別手段を、前記光電センサを備えたものとし、この光電センサの前記しきい値の範囲を、前記上流側の伏居選別手段の光電センサのしきい値の範囲よりも狭くした請求項３または４に記載の微小部品整列供給装置。
【請求項６】
前記下流側のもう一つの伏居選別手段を、前記搬送路上の空間高さを規制する遮蔽部材を設けて、立居の前記部品を排除する手段とし、前記遮蔽部材を、上下方向に移動可能なマイクロメータのヘッドとした請求項３に記載の微小部品整列供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、厚み方向で表裏の向きを有する直方体形状の微小部品を整列供給する微小部品整列供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振動式パーツフィーダやベルトコンベア等の部品整列供給装置により次工程に整列供給されるチップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタ等の微小部品には、厚み寸法Ｔが長さ寸法Ｌと幅寸法Ｗよりも小さい直方体形状で、寸法的には表裏対称であるが、表裏面の特性等が異なって表裏の向きを有するものがある。例えば、図１に示す微小部品１は、厚み寸法Ｔが幅寸法Ｗより小さく、長さ寸法Ｌが幅寸法Ｗの２倍程度のセラミック基板１ａで形成され、表面の中央部に黒色の抵抗体１ｂが埋め込まれ、長手方向側面は金属電極１ｃで覆われている。したがって、この微小部品１の表面は大半が黒色、長手方向側面は金属光沢、幅方向側面と裏面はセラミックの白色を呈している。
【０００３】
このような微小部品を次工程に供給する場合は、部品を伏居、すなわち寸法の小さい厚み方向を上下に向けた姿勢とし、かつ表裏の向きを一定方向に揃えて整列供給することが望まれる。このため、これらの微小部品を整列するためには、部品の伏居と立居（長手方向または幅方向の側面を上下に向けた姿勢）とを選別する伏居選別手段と、部品の表裏の向きを選別する表裏選別手段とが必要とされる。
【０００４】
前記伏居選別手段としては、搬送路上の空間高さを規制する遮蔽部材を搬送路上に取り付け、丈の高い立居の部品を排除する方法があるが、この方法を微小部品に適用する場合は、伏居と立居の丈高さの差が微小であるので、前記空間高さの調整が困難な問題がある。特に、横向きの立居（幅方向側面を上下に向ける姿勢）と伏居との選別が難しい。
【０００５】
前記表裏選別手段としては、光電センサを用いて部品表面からの反射光を受光し、その受光量の違いで表裏の向きを検出する方法があるが、微小部品に適用する場合は、反射光の量が少ないので、選別のためのしきい値の設定が難しい。
【０００６】
また、図１に示したような微小部品では、表面積が同じで、光学的性質が顕著に異なる表裏面の識別は比較的容易であるが、白色で反射率は高いが、光を反射する表面積が狭い幅方向側面からの受光量は、黒色で反射率は低いが、光を反射する表面積が広い表面からの受光量と近い値となるので、横向きの立居の微小部品が、選別したい表向きの伏居のものに混じり込む。この混じり込みを防止するために、受光量のしきい値をあまり厳しく設定すると、所望の伏居の微小部品も排除され、部品の供給能力が低下する問題がある。
【０００７】
なお、縦向きの立居（長手方向側面を上下に向ける姿勢）の微小部品は、金属電極で覆われた長手方向側面の反射率が非常に高いこと、および伏居との丈高さの差も大きいことのため、前記伏居選別手段や表裏選別手段で容易に識別できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の課題は、厚み方向で表裏の向きを有する概ね直方体形状の微小部品を、確実に効率よく整列供給できる微小部品整列供給装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、厚み寸法が長さ寸法と幅寸法よりも小さい概ね直方体形状をなし、厚み方向で表裏の向きを有する微小部品を、搬送路に沿って移送しながら排出端に整列供給する微小部品整列供給装置において、前記部品を単層単列に整列する手段の下流側に、前記移送される部品の表裏の向きを選別する表裏選別手段と、移送される部品の伏居、立居の向きを選別する伏居選別手段とを、それぞれ少なくとも一つずつ設けた構成（請求項１）を採用したものである。
【００１０】
すなわち、部品を単層単列に整列する手段の下流側に、表裏選別手段と伏居選別手段とを少なくとも一つずつ設けることにより、厚み方向で表裏の向きを有し、厚み寸法が最も小さい概ね直方体形状の微小部品を、表裏の向きを揃えて伏居の姿勢で整列供給することができる。
【００１１】
前記伏居選別手段の一つを、前記搬送路上の空間高さを規制する遮蔽部材を設けて、立居の前記部品を排除する手段とし、前記遮蔽部材を、上下方向に移動可能なマイクロメータのヘッドとすることにより（請求項２）、伏居の微小部品のみが通過できる搬送路上の空間高さを容易に精度よく調整することができる。
【００１２】
前記表裏選別手段と伏居選別手段には、少なくともその一つに、前記部品の向きが適正か不適正かを検出する検出部と、この検出部で向きが適正でないと判別された部品を圧縮エアの噴射により排除する排除部とから成るもの（請求項３）を採用することができる。
【００１３】
前記検出部としては、前記部品の上面に向けて配置され、部品上面からの反射光を受光する光電センサを備え、この光電センサの各部品からの受光量が、所定のしきい値以内のときにその部品の向きが適正であると検出し、前記しきい値を超えたときにその部品の向きが不適正であると検出するもの（請求項４）を採用することができる。
【００１４】
前記光電センサを備えた表裏選別手段の下流側に、前記光電センサを備えた少なくとも一つの伏居選別手段を配置し、この下流側の伏居選別手段の光電センサを前記部品上面に向ける角度を、前記上流側の表裏選別手段の光電センサを部品上面に向ける角度と異なる角度とすることにより（請求項５）、部品上面に対する光電センサの視角を変え、部品上面の表面積の違いによる視角差、すなわち受光量差と、部品上面の反射率の違いによる受光量差とに対する相対的な識別感度を、両選別手段間で異なるものとし、これらの両選別手段における受光量のしきい値の設定をしやすくすることができる。
【００１５】
前記光電センサを備えた表裏選別手段の下流側に、前記光電センサを備えた少なくとも一つの伏居選別手段を配置し、この下流側の伏居選別手段の光電センサの前記しきい値の範囲を、前記上流側の表裏選別手段の光電センサのしきい値の範囲よりも狭くすることにより（請求項６）、立居と表向きの伏居との受光量差が、表裏の向きの違いによる受光量差よりも小さい微小部品を、それぞれの選別手段で精度よく効率的に選別することができる。
【００１６】
前記伏居選別手段の下流側に、もう一つの伏居選別手段を配置することにより（請求項７）、立居と伏居との選別がより難しい微小部品の選別精度を上げることができる。このもう一つの伏居選別手段としては、前記マイクロメータのヘッドを遮蔽部材として用いる方法も採用することができる。
【００１７】
前記下流側のもう一つの伏居選別手段は、前記光電センサを備えたものとし、この光電センサを前記部品上面に向ける角度を、前記上流側の伏居選別手段の光電センサを部品上面に向ける角度と異なる角度とした手段（請求項８）とすることもできる。
【００１８】
前記下流側のもう一つの伏居選別手段は、前記光電センサを備えたものとし、この光電センサの前記しきい値の範囲を、前記上流側の伏居選別手段の光電センサのしきい値の範囲よりも狭くした手段（請求項９）とすることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図１２に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図９は、第１の実施形態を示す。この微小部品整列供給装置は、図１に示した、厚み寸法Ｔが幅寸法Ｗより小さく、長さ寸法Ｌが幅寸法Ｗの２倍程度の白色のセラミック基板１ａで形成され、表面の中央部に黒色の抵抗体１ｂが埋め込まれ、長手方向側面が金属電極１ｃで覆われた微小部品１を、次工程に整列供給するものであり、図２および図３に示すように、微小部品１が貯蔵されるボウル２をねじり振動させ、微小部品１をボウル２内の螺旋状の搬送路に沿って移送する振動式ボウルフィーダ３と、直線状の搬送路を有するトラフ４を往復振動させ、ボウル２から受け渡された微小部品１を搬送路に沿って移送し、排出端に供給する振動式直進フィーダ５とで基本的に構成され、直進フィーダ５の搬送路の途中で排除された微小部品１をボウル２に戻すエア式部品搬送装置６も設けられている。
【００２０】
前記ボウルフィーダ３の搬送路には複数の幅狭部７が設けられており、これらの幅狭部７で単列単層に整列した微小部品１を、下流側の直進フィーダ５のトラフ４に受け渡す。
【００２１】
前記直進フィーダ５の搬送路には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、微小部品１の表裏選別手段の検出部としての光電センサ８と、第１の伏居選別手段の検出部としての光電センサ９と、第２の伏居選別手段としてのマイクロメータ１０が、上流側から順に配置されている。
【００２２】
前記各光電センサ８、９は、図５および図６に示すように、それぞれ搬送路に向けて取り付けられ、止めねじで固定されている。各光電センサ８、９が取り付けられた部位の搬送路には、図７に示すように、搬送路の壁１１にそれぞれノズル１２が形成されている。なお、搬送路は壁１１側へ下降するように僅かに傾斜させて形成され、微小部品１が壁１１に沿って移送されるようになっている。各光電センサ８、９は、搬送路を移送される微小部品１の上面からの反射光を受光し、その受光量が予め設定されたしきい値を超えたときにのみ、ノズル１２からエアを噴射し、微小部品１を搬送路に沿う溝１３の中に排除する。
【００２３】
前記光電センサ９の受光量のしきい値は、光電センサ８のそれよりも低い値、つまり許容範囲が狭く厳しい値に設定されている。すなわち、前記表裏選別手段では、表面積が表面と等しく反射率が高いので、表面との受光量の差が大きい裏面を比較的緩いしきい値で識別することにより、裏向きの微小部品１を確実に排除し、かつ誤って表向きの微小部品１を排除しないようにしている。第１の伏居選別手段では、表面積が表面よりも狭く反射率が高いので、表面との受光量の差が小さい幅方向側面を厳しいしきい値で識別している。なお、縦向きの立居の微小部品１は、ほとんどが前記表裏選別手段で排除される。
【００２４】
また、前記光電センサ８は比較的大きな傾斜角度で取り付けられ、光電センサ９は垂直に近い角度で取り付けられている。これは、第１の伏居選別手段における光電センサ９の部品上面に対する視角をより大きくし、伏居と立居における部品上面の表面積の違いによる視角差、すなわち受光量の差をできるだけ拡大し、前記しきい値の設定をしやすくするためである。
【００２５】
前記第２の伏居選別手段としてのマイクロメータ１０は、図８（ａ）に示すように、そのヘッド１０ａの先端面が搬送路面と平行になるように、僅かに傾斜させて取り付けられている。ヘッド１０ａの先端面と搬送路面間の空間高さは、マイクロメータ１０の目盛りを参考にして、微小部品１が伏居のときの丈高さと、横向きの立居のときの丈高さとの中間値に精度よく設定されている。
【００２６】
図８（ｂ）に示すように、搬送路の壁１１に沿って移送される微小部品１は、伏居のものだけがヘッド１０ａの下を通過し、第１の伏居選別手段で識別漏れされ、前記設定された空間高さよりも丈の高い立居の微小部品１が、ヘッド１０ａの外周面に沿って搬送路から押し出され、搬送路に沿う溝１３の中に確実に排除される。したがって、表向きで伏居の微小部品１のみが次工程に整列供給される。
【００２７】
前記エア式部品搬送装置６は、図９に示すように、前記溝１３の端に設けられた孔１４に供給端が開口し、溝１３内に排除された微小部品１を戻し搬送する管路１５と、管路１５の排出端に接続された減速容器１６とで構成されている。孔１４にはノズル１７が挿入されており、このノズル１７からエアを噴射することにより、管路１５の供給端側が負圧となり、溝１３内の微小部品１が管路１５に吸い込まれ、減速容器１６に向かって戻し搬送される。管路１５の排出端は円筒状の減速容器１６の接線方向に接続されており、減速容器１６内に排出された微小部品１は、螺旋状に周回下降しながらボウル２に着地する。
【００２８】
図１０乃至図１２は、第２の実施形態を示す。この微小部品整列供給装置は、振動式ボウルフィーダ３と振動式直進フィーダ５との基本構成は第１の実施形態と同じであり、前記表裏選別手段と伏居選別手段の組合せが異なる。この実施形態では、図１０に示すように、微小部品１の伏居選別手段としてのマイクロメータ１８と、表裏選別手段の検出部としての光電センサ１９とが、直進フィーダ５の搬送路に上流側から順に配置されている。
【００２９】
前記マイクロメータ１８は、図１１に示すように、そのヘッド１８ａの先端面が搬送路面と平行になるように取り付けられ、第１の実施形態のマイクロメータ１０と同様に、ヘッド１８ａの先端面と搬送路面間の空間高さが、微小部品１が伏居のときの丈高さと、横向きの立居のときの丈高さとの中間値に設定されている。この伏居選別手段では、横向きの立居の微小部品１とともに、縦向きの立居のものも溝１３の中に排除される。
【００３０】
前記光電センサ１９は、図１２に示すように、搬送路に向けて傾斜させて取り付けられ、第１の実施形態の光電センサ８と同様に、搬送路を移送される微小部品１上面からの反射光の受光量が予め設定されたしきい値を超えたときに、ノズル２０からエアを噴射し、微小部品１を溝１３の中に排除する。この表裏選別手段の部位に移送される微小部品１はいずれも伏居で、表裏の向きのみが揃っていないので、光電センサ１９のしきい値は、許容範囲を比較的広くした高い値に設定されている。
【００３１】
上述した各実施形態は、搬送路に表裏選別手段を一つだけ設けたが、二つ以上設けて表裏の向きを段階的に厳しく選別してもよい。また、表裏選別手段と伏居選別手段の少なくともいずれか一方を二つ以上設けた場合は、この二つ以上設けた選別手段を必ずしも連続させて配置する必要はなく、他方の選別手段と交互に配置することもできる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明の微小部品整列供給装置は、部品を単層単列に整列する手段の下流側に、表裏選別手段と伏居選別手段とを少なくとも一つずつ設けたので、厚み方向で表裏の向きを有し、厚み寸法が最も小さい概ね直方体形状の微小部品を、表裏の向きを揃えて伏居の姿勢で整列供給することができる。
【００３３】
また、前記伏居選別手段の一つを、搬送路上の空間高さを規制する遮蔽部材を設けて、立居の微小部品を排除する手段とし、この遮蔽部材としてマイクロメータのヘッドを採用したので、伏居の微小部品のみが通過できる搬送路上の空間高さを容易に精度よく調整することができる。
【００３４】
さらに、表裏選別手段の下流側に少なくとも一つの伏居選別手段を配置し、これらの各選別手段の検出部として、部品上面からの反射光を受光し、その受光量の値で微小部品の向きを識別する光電センサをそれぞれ採用し、これらの光電センサを部品上面に向ける角度を互いに異なる角度として、部品上面の表面積の違いによる視角差、すなわち受光量差と、部品上面の反射率の違いによる受光量差とに対する相対的な識別感度を、これらの両選別手段間で異なるものとしたので、両選別手段における受光量のしきい値の設定をしやすくすることができる。
【００３５】
また、これらのしきい値の許容範囲を、上流側の表裏選別手段よりも下流側の伏居選別手段で厳しく設定することにより、立居と表向きの伏居との受光量差が、表裏の向きの違いによる受光量差よりも小さい微小部品を、それぞれの選別手段で精度よく効率的に選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る微小部品整列供給装置で整列供給される微小部品の例を示す外観斜視図
【図２】第１の実施形態の微小部品整列供給装置を示す正面図
【図３】図２の平面図
【図４】ａは図２の直進フィーダを示す平面図、ｂはａの一部断面正面図
【図５】図４（ｂ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【図６】図４（ｂ）のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図５および６の搬送路の拡大断面図
【図８】ａは図４（ｂ）のVIII−VIII線に沿った断面図、ｂはａのｂ−ｂ線に沿った断面図
【図９】図２のエア式部品搬送装置を示す一部省略縦断面図
【図１０】第２の実施形態の微小部品整列供給装置の直進フィーダを示す一部断面正面図
【図１１】図１０のXI−XI線に沿った断面図
【図１２】図１０のXII −XII 線に沿った断面図
【符号の説明】
１  微小部品
１ａ  セラミック基板
１ｂ  抵抗体
１ｃ  電極
２  ボウル
３  ボウルフィーダ
４  トラフ
５  直進フィーダ
６  エア式部品搬送装置
７  幅狭部
８、９  光電センサ
１０  マイクロメータ
１０ａ  ヘッド
１１  壁
１２  ノズル
１３  溝
１４  孔
１５  管路
１６  減速容器
１７  ノズル
１８  マイクロメータ
１８ａ  ヘッド
１９  光電センサ
２０  ノズル
【図１】
0003922850.tif 000002
【図２】
0003922850.tif 000003
【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】
0003922850.tif 000009
【図９】
0003922850.tif 000010
【図１０】
0003922850.tif 000011
【図１１】
0003922850.tif 000012
【図１２】
0003922850.tif 000013