(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された振込部品が、振込まれるように内周面に振込パターンが形成された振込凹部を備えた振込箱と、
前記振込箱の前記振込凹部の裏側に吸着エアー通路が形成され投入された振込部品を吸着する吸着部と、
前記振込箱を振込箱設置台に着脱可能に固定する振込箱着脱機構と、
前記振込箱設置台を反転させる回転スイング機構を備え、
前記振込部品が投入された前記振込箱を前記振込凹部が下向きの状態で前記振込箱着脱機構に固定し、前記振込凹部が上向きになるように前記振込箱設置台を前記回転スイング機構によって回転して、前記振込箱に投入された前記振込部品を前記吸着部によって前記振込凹部に吸着させた後、前記振込凹部が下向きになるように前記振込箱設置台を前記回転機構によって反転させ、前記振込凹部に前記振込部品を吸着させたまま、前記振込箱を前記振込箱着脱機構により着脱することができるように構成したことを特徴とする振込装置。
【請求項２】
請求項１において、前記回転スイング機構は更に、前記振込箱設置台をスイングさせるスイング手段を備えると共に、前記回転スイング機構を支持し前記振込箱設置台を直線往復移動させるスライド機構を備え、
前記振込用凹部が上向きになるように前記振込箱設置台を前記回転スイング機構によって回転して、一定の角度範囲でスイングさせると同時に、前記スライド機構によって直線往復移動させ、前記振込箱に投入された前記振込部品を前記吸着部によって前記振込凹部に吸着させることを特徴とする振込装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記振込箱着脱機構は、前記振込箱を前記振込箱設置台に押しつけ固定する固定用部材と、この固定用部材を前記回転スイング機構の回転中心線に沿った方向に押しつけているばね部材と、このばね部材のばね力に抗して前記固定用部材を前記振込箱から引き離す固定解除部材とを備えており、前記固定用部材と前記固定解除部材の間は、前記固定用部材が前記回転スイング機構の回転中心線の回りに公転運動可能な状態で連結されていることを特徴とする振込装置。
【請求項４】
請求項３において、前記振込箱は、底の浅い升状の箱本体と、内側表面に前記振込パターンを構成している複数の振込用凹部が形成された平板状の蓋とを備えており、この蓋には、前記固定用部材の押しつけ力によって箱本体の側に押しつけられるテーパ面が形成されていることを特徴とする振込装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２において、前記振込箱は、升状の箱本体と、内側表面に前記振込パターンを構成している複数の振込用凹部が形成された平板状の蓋と、前記振込用凹部に振り込まれた振込部品を当該凹部に吸着するエアー吸着機構とを備えていることを特徴とする振込装置。
【請求項６】
請求項５において、前記蓋の外側表面には磁性材からなるマグネットチャック用金具が取付け固定されていることを特徴とする振込装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振込パターンが形成された振込箱に多数の電子部品等を投入し、当該振込箱を揺らすことにより振込パターンに振込対象の電子部品等を振り込む振込装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような振込装置においては、一般に、一軸あるいは二軸方向に振込箱を揺らして、その中に投入されている振込対象の小部品を振込パターンに沿って整列させるように構成されている。一連の振込動作が終了すると、振込箱に向けてローダが移動して、振込パターンに沿って整列された部品がローダの側に移される。ローダは整列された状態の部品を別の治具の待機位置まで搬送して、整列状態の部品を当該治具にそのままの状態で移すようになっている。かかる動作を繰り返し行うことにより、振込箱内に投入された部品を振込パターンに沿った状態に整列させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
振込装置による振込動作を効率良く行うためには、振込箱を平面的では無く三次元的に揺することが望ましい。また、振込動作を効率良く行うためには、振込対象の部品に応じて振込箱をどのような周期でどの程度の振幅で揺らすのかを調整できることが望ましい。さらには、一連の振込動作を終えた後に、振込箱の振込パターンに整列された部品を、効率良く、別の位置に待機している治具等に移送できることが望ましい。
【０００４】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、振込動作および振込後の部品の移送動作を効率良く行うことのできる振込装置を実現することにある。
【０００５】
【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、本発明の振込装置は、内周面に振込パターンが形成された振込箱と、この振込箱に複合往復運動を与える振込箱駆動手段とを有する構成を採用している。振込箱を複合往復運動させるための振込箱駆動手段として、振込箱を設置する振込箱設置台と、この振込箱設置台に設置された振込箱を当該振込箱設置台に固定する振込箱固定機構と、前記振込箱設置台を一定の角度範囲内でスイングさせる回転機構と、前記振込箱設置台を直線往復移動させるスライド機構とを備えた構成を採用している。
【０００６】
この構成を採用した本発明の振込装置においては、前記回転機構およびスライド機構を同時に駆動すると、振込箱が設置された振込箱設置台は、スイングしながら一定の方向に往復直線移動するという複合往復運動を行う。このような複合往復運動によって、振込箱に投入されている振込部品が振込パターンの各振込用凹部に効率良く振り込まれる。
【０００７】
ここで、回転機構およびスライド機構により振込箱設置台を同時に駆動するためには、振込箱を回転機構によって支持すると共に、この回転機構をスライド機構によって支持した構成とすればよい。
【０００８】
次に、スライド機構としては、スライドテーブルと、このスライドテーブルを往復直線移動可能に支持しているスライドガイドと、前記スライドテーブルと直交する垂線の回りに偏心回転する偏心ローラと、前記スライドテーブルに対してその移動方向とは直交する方向に移動可能な状態で支持されていると共に前記偏心ローラに当たっているローラ受けとを備えた構成のものを採用できる。
【０００９】
この構成のスライド機構では、偏心ローラを偏心回転させると、それに伴ってローラ受けが押され、このローラ受けが取付けられているスライドテーブルがスライドガイドに沿った方向に往復移動する。このスライド機構では、偏心ローラの偏心量を調整可能とすれば、スライドテーブルの直線往復運動のストロークを変えることができる。
【００１０】
次に、振込箱固定機構としては、前記振込箱を前記振込箱設置台に押しつけ固定する固定用部材と、この固定用部材を前記回転機構の回転中心線に沿った方向に押しつけているばね部材と、このばね部材のばね力に抗して前記固定用部材を前記振込箱から引き離す固定解除部材とを備えた構成のものを採用できる。この場合、前記固定用部材と前記固定解除部材の間を、前記固定用部材が前記回転機構の回転中心線の回りに公転運動可能な状態で連結しておけばよい。
【００１１】
この構成の振込箱固定機構では、固定した位置に取付けられる固定解除部材が作動すると固定用部材が振込箱から引き離される。しかし、固定解除部材が作動していない状態では、振込箱に押しつけられている固定用部材は、当該振込箱と共に回転機構の回転中心線の回りにスイング自在である。
【００１２】
ここで、振込箱としては、底の浅い升状の箱本体と、内側表面に前記振込パターンを構成している複数の振込用凹部が形成された平板状の蓋とを備え、この蓋には、前記固定用部材の押しつけ力によって箱本体の側に押しつけられるテーパ面が形成された構成のものを採用できる。この構成によれば、固定用部材を振込箱の側に押しつけて振込箱を振込箱設置台に固定すると、このための固定力が振込箱の蓋のテーパ面に作用して、蓋を箱本体に側に固定する押しつけ力としても作用する。
【００１３】
次に、本発明の振込装置においては、その振込箱を、升状の箱本体と、内側表面に前記振込パターンを構成している複数の振込用凹部が形成された平板状の蓋と、前記振込用凹部に振り込まれた振込部品を当該凹部に吸着するエアー吸着機構とを備えた構成としてある。また、蓋の外側表面には磁性材からなるマグネットチャック用金具が取付け固定された構成としてある。
【００１４】
この構成の振込箱を採用すれば、蓋をそのまま搬送用治具として用いて、別の位置に待機している治具に、振り込まれて整列状態にある部品をそのまま移送できる。また、移送のためには、永久磁石を用いて蓋を吸着すればよいので、動作中に停電等が発生しても蓋が落下して整列させた部品が散乱してしまうこともない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した振込装置を説明する。
【００１６】
（全体構成）
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本例の振込装置の正面図、側面図および平面図である。これらの図を参照して説明すると、振込装置１は、内周面に振込パターンが形成された振込箱２と、この振込箱２に複合往復運動を与える振込箱駆動手段３とを有している。振込箱駆動手段３は、振込箱２を設置する振込箱設置台４と、この振込箱設置台４に設置された振込箱２を当該振込箱設置台４に固定する振込箱固定機構５と、振込箱設置台４を一定の角度範囲内でスイングさせる回転機構６と、振込箱設置台を往復直線移動させるスライド機構７とを備えている。これらの回転機構６およびスライド機構７によって、振込箱設置台４に固定された振込箱２に複合往復運動を与えて、その中に投入された振込対象の小部品を振込パターンの各振込用凹部に整列させるようになっている。
【００１７】
（振込箱および振込箱設置台）
図２には振込箱２および振込箱設置台４を取り出して示してある。振込箱２は、全体として偏平な直方体形状をしており、升状の箱本体２１と平板状の蓋２２から構成されている。蓋２２の内側表面２２ａには、振込対象の部品（図示せず）を振り込むための振込用凹部２３が例えばマトリックス状に配列された構成の振込パターン２４が形成されている。振込パターン２４の裏側には吸着エアー通路２２ｂが形成されており、各振込用凹部２３の底部は連通孔２２ｃを介して吸着エアー通路２２ｂに連通している。この吸着エアー通路２２は、蓋２２の側面に接続された可撓性のエアー吸引用チューブ２５に連通している（図１（Ｂ）参照）。エアー吸引用チューブ２５はエアー吸引ポンプ（図示せず）の側に連通している。
【００１８】
蓋２２の表面側においては、その短辺方向の縁には振込箱固定機構５によって押しつけられるテーパ付当て金２６ａ、２６ｂが取付けられている。また、蓋２２の表面には左右対称の位置に一対の円盤状マグネットチャック用金具２７ａ、２７ｂが固定されている。これらの金具は磁性材からなるものである。
【００１９】
一方、箱本体２１の開口側の端面２１ａには所定の間隔で蓋ガイドピン２８が垂直に突出している。これらのガイドビン２８の先端部分が差し込まれるピン孔２２ｄが蓋２２の側に形成されている。
【００２０】
次に、振込箱設置台４は、底板４１と、底板４１の両側に垂直に取付けられた側板４２ａ、４２ｂを備えており、これらの側板の間に形成されている凹部に振込箱２が上方から設置される。底板４１の内側底面からは複数本の振込箱ガイドピン４３が垂直に突出している。振込箱２の側においては、その箱本体２１の底板裏面に、これらの振込箱ガイドピン４２を差し込み可能な複数のピン孔２１ａが形成されている。
【００２１】
（振込箱固定機構）
図３には、振込箱２を振込箱設置台４の側に固定するための振込箱固定機構５を示してある。振込箱固定機構５は、振込箱２を振込箱設置台４に押しつけ固定するために配置した左右一対の固定用部材５１と、これらの固定用部材５１を回転機構６の回転中心線６ａに沿った方向に押しつけているばね部材５２と、このばね部材５２のばね力に抗して固定用部材５１を振込箱２から引き離す固定解除部材５３とを備えている。
【００２２】
一方の側の固定用部材５１は、振込箱２の蓋２２の両端縁に配置した当て金２６ａのテーパ面に当接可能なテーパ面を備えた固定用爪５１ａと、この固定用爪５１ａを支持している引っ張り用ピン５１ｂから構成されている。ピン５１ｂは、回転中心線６ａに平行な方向に移動可能な状態で、ピンスライドガイド５１ｃを介して振込箱設置台４の側板４２ａに支持されている。ばね部材５２であるコイルばねは、固定用爪５４の背面とピンスライドガイド５１ｃの間に圧縮状態で配置されており、このばね部材５２のばね力によって、固定用爪５１ａを支持しているピン５１ｂは常に突出方向、すなわち振込箱２を押しつける方向に付勢されている。
【００２３】
ピンスライドガイド５１ｃの背面側から突出しているピン５１ｂの部分には、ピン抜け防止用の大径フランジ５１ｄと、固定解除部材５３の側への連結用の大径フランジ５１ｅとが一定の間隔を開けて形成されている。固定解除部材５３は、ピン５１ｂのフランジ５１ｅに係合可能な溝５４ａを備えた連結金具５４と、この連結金具５４の背面側に作動ロッド５５ａが連結された固定解除用エアーシリンダ５５を備えており，このエアーシリンダ５５はブラケットを介して、後述のスライド機構７の側に固定されている。
【００２４】
ここで、連結金具５４に形成されている溝５４ａは、開口側が括れた断面形状をしていると共に、図３（Ｂ）に示すように、回転機構６の回転中心線６ａを中心とする円弧状の溝である。
【００２５】
なお、他方の側の振込箱固定機構５も同一の構成となっている。
【００２６】
振込箱固定機構５においては、エアーシリンダ５５が動作していない状態、すなわち、図３に示す状態では、ばね部材５２のばね力によって両側の固定用爪５１ａが振込箱２の蓋２２の当て金２６ａを押し付けられた状態にある。固定用爪５１ａと当て金２６ａの双方にはテーパ面が形成されているので、振込箱２は全体として固定用爪によって押し挟まれると共に、蓋２２は箱本体２１の側に押しつけられる。この結果、振込箱２は蓋２２が閉じられた状態で振込箱設置台４の側に固定された状態となっている。この固定状態において、後述の回転機構６によって回転中心線６ａを中心として、振込箱設置台４と共に振込箱２がスイングした場合、固定側の連結金具５４の溝５４ａに嵌まっているピン５１ｂのフランジ５１ｅの部分は、円弧状のこの溝５４ａに沿って移動可能である。従って、固定状態においても振込箱２のスイング動作に支障がない。
【００２７】
次に、エアーシリンダ５５を駆動して作動ロッド５５ａを引き込むと、その先端の連結金具５４の溝５４ａの括れ部分がピン５１ｂのフランジ５１ｅに係合して、ピン５１ｂをばね力に抗して引っ張る。この結果、固定用爪５１ａが振込箱２から引き離されて、振込箱２の固定状態が解除される。同時に、振込箱の蓋２２も開けることが自由になる。
【００２８】
（回転機構）
図１を参照して回転機構６を説明する。回転機構６は、振込箱設置台４の両側の側板４２ａ、４２ｂの外側面から回転中心線６ａに沿って同軸状態に延びる回転軸６１ａ、６１ｂを有している。この回転軸６１ａ、６１ｂは、それぞれ、後述のスライド機構７を構成している左右一対の垂直ブラッケット７１ａ、７１ｂによって回転自在の状態で支持されている。一方の回転軸６１ａの先端はブラケット７１ａを貫通して外側に突出しており、この突出部分には従動側スプロケット６２が固着されている。このスプロケット６２の直下の位置には、振込箱回転用モータ６３の出力軸６３ａの先端に固着した駆動側スプロケット６４が位置しており、これらの間にはタイミングベルト６５が架け渡されている。モータ６３はブラケットを介して後述のスライド機構７の側に支持されている。
【００２９】
振込箱回転用モータ６３を駆動すると、回転中心線６ａを中心として振込箱２が設置された振込箱設置台４を回転させることができる。本例では、モータ６３を駆動制御することにより、一定の角度範囲内で振込箱設置台４をスイングさせるようになっている。
【００３０】
（スライド機構）
図１および図４を参照してスライド機構７を説明する。スライド機構７は、スライドテーブル７２と、このスライドテーブル７２を回転中心線６ａの方向に往復直線移動可能に支持しているスライドガイド７３と、スライドテーブル７２と直交する垂線７ａの回りに偏心回転する偏心ローラ７４と、スライドテーブル７２に支持されたローラ受け７５とを備えている。
【００３１】
ローラ受け７５は、偏心ローラ７４をはめ込み可能な大きさの円形内周面を備えている。また、このローラ受け７５は、スライドガイド７６を介して、スライドテーブル７２の裏面に対して、回転中心線６ａの方向とは直交する方向、すなわち、スライドテーブル７２のスライド方向とは直交する方向に往復移動可能な状態で支持されている。
【００３２】
偏心ローラ７４はローラ支持部材７７によって支持されている。ローラ支持部材７７は、振込箱スライド用モータ７８の出力軸に連結されており、垂線７ａを中心に回転する。偏心ローラ７４は、このローラ支持部材７７によって、垂線７ａ（モータ回転軸）に対してｅだけ偏心した位置７ｂに中心が位置している。
【００３３】
モータ７８を駆動すると、ローラ支持部材７７に支持されている偏心ローラ７４は、垂線７ａの回りに偏心量ｅで偏心回転する。偏心ローラ７４は、スライドテーブル７２に対してそのスライド可能な方向とは直交する方向にスライド可能なローラ受け７５に当たっている。従って、偏心ローラ７４が偏心回転すると、スライドテーブル７２はそのスライド方向に向けて往復直線運動を行う。
【００３４】
ここで、図４から分かるように、ローラ支持部材７７は、偏心ローラ７４のローラ軸７４ａを支持している偏心コマ７７ａと、この偏心コマ７７ａを、スライトテーブル７２のスライド方向Ｂとは直交する方向Ａに移動可能に支持しているガイド面７７ｂと、偏心コマ７７ａの位置を調整可能な偏心量調整用ボルト７７ｃとを備えている。偏心コマ７７ａの位置を偏心量調整用ボルト７７ｃによって矢印Ａの方向に移動させれば、偏心ローラ７４の偏心量を変更できる。換言すると、スライドテーブル７２のストロークを調整できる。
【００３５】
（振込箱の蓋搬送機構）
なお、図５には、本例の振込装置１の振込箱の蓋２２を搬送するのに適した蓋搬送機構の例を示してある。この搬送機構８の搬送用アーム８１の下面からは一対のマグネットホルダ８２、８３が垂直に延びている。これらのマグネットホルダ８２、８３の下端面には円盤状のマグネット８４、８５が接着等によって固定されている。各マグネット８４、８５の中心からはガイドピン８６、８７が下方に向けて垂直に突出している。これらのガイドピン８６、８７を差し込み可能なピン孔２９ａ、２９ｂが、蓋２２のマグネットチャック用金具２７ａ、２７ｂの中心に形成されている。また、これらのマグネット８４、８５の間には、蓋チャック解除用のシリンダ８８が搬送用アーム８１に対して垂直に取付けられており、その作動ロッド８８ａが下方に向けて突出可能となっている。
【００３６】
この構成の搬送機構８は、蓋２２を移送する場合には、そのアーム８１を、蓋２２の直上に位置決めする。そして、アーム８１を降下させて、一対のマグネット８４、８５によって対応するマグネットチャック用金具２７ａ、２７ｂを磁力によって吸着する。この結果、図５に示すように蓋２２が搬送アーム８１の側にチャッキングされる。蓋２２のチャッキングを解除するためには、シリンダ８８を駆動して作動ロッド８８ａにより、蓋２２を下方に引き離せばよい。
【００３７】
（振込装置の動作）
上記のように構成されている振込装置１の動作を説明する。まず、振込箱２に振込対象の小部品を多数投入して蓋２２を被せる。そして、振込箱固定機構５を解除状態に保持して、振込箱２を振込箱設置台４に設置する。振込箱２を設置後は、振込箱固定機構５によって振込箱２を振込箱設置台４に固定する。図１にはこの状態を示してある。
【００３８】
次に、回転機構６を駆動して振込箱２が固定された振込箱設置台４を１８０度反転させ、反転させた状態で駆動機構６を一旦停止させる。この反転状態では、蓋２２の側が下側に位置し、その上側の表面に形成されている振込パターン２４の上に多数の小部品が溜まった状態になる。この後は、回転機構６の正転および逆転を繰り返すことにより、振込箱２を回転中心線６ａを中心として一定の角度範囲でスイングさせる。
【００３９】
これと同時にスライド機構７の側も駆動させる。スライド機構７を駆動すると、そのスライドテーブル７２が回転中心線６ａと平行な方向Ｂに向けて一定のストロークで往復直線運動を開始する。回転機構６および振込箱設置台４はこのスライド機構７によって支持されている。従って、振込箱２が設置された振込箱設置台４は、矢印Ｂの方向に往復直線運動をしながら、回転中心線６ａの回りにスイングする。従って、振込箱２は複合往復運動をすることになる。このような複合往復運動を与えられることにより、振込箱２に投入されている小部品は、効率良く、振込パターン２４を構成している振込用凹部２３に振り込まれている。
【００４０】
ここで、振込用凹部２３のそれぞれは、吸引されて減圧状態とされている。従って、振込用凹部２３に振り込まれた部品はそこに吸着されて抜け落ちることはない。
【００４１】
一定の期間だけ上記の複合往復運動を振込箱２に与えた後は、回転機構６およびスライド機構７を停止しする。そして、回転機構６を駆動して振込箱２を１８０度反転させて、図１に示す状態に戻す。この後は、振込箱固定機構５による固定を解除して、蓋２２を取り外し可能にする。
【００４２】
この状態で、搬送アーム８１を用いて磁力により蓋２２を吸着して所定の場合に移送する。そして、予め待機している治具（図示せず）に整列した状態のまま部品を移す。この動作においては、例えば、ノックピンを用いて、各振込用凹部２３に振り込まれている部品を確実に治具の側に移すことが望ましい。
【００４３】
以後、同様の動作を繰り返して、振込箱２に投入されている部品の振込動作を行う。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の振込装置では、振込箱に対して、一定の角度範囲でスイングさせると共に往復直線移動をさせるという複合往復運動を与えることにより、効率良く部品の振込動作を行うことができる。
【００４５】
また、振込箱を振込箱設置台に固定するための固定機構は、振込箱をスイング可能な状態で振込箱設置台に固定できるので、振込箱のスイング機構を簡単な構成により実現できる。
【００４６】
さらに、振込箱をスライドさせるためのスライド機構は、そのスライド方向のストロークを変更できる構成となっている。従って、振込対象の部品に応じたストロークで振込箱をスライドできるので、効率の良い振込動作を実現できる。
【００４７】
さらにまた、振込箱の蓋を、そのまま、振り込まれた部品を移送するための移送具として利用できるので、従来のように専用の移送具を用いる場合に比べて機構が簡単になり、効率も向上する。
【００４８】
これに加えて、振込箱の蓋の移送に当たっては、磁石の磁力を用いて蓋をチャッキングするようにしているので、その他のチャッキング機構のように停電時等にチャッキング力が無くなり、それが解除されてしまうおそれがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明を適用した振込装置を一部切り欠いた状態で示す正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）はその平面図である。
【図２】（Ａ）は振込装置の振込箱および振込箱設置台を取り出して部分的に切り欠いて示す正面図、（Ｂ）はその蓋に形成された振込パターンを示すための部分拡大図である。
【図３】（Ａ）は振込箱固定機構を示す部分正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）はその平面図である。
【図４】（Ａ）は振込装置のスライド機構の一部を部分的に切り欠いて示す正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）はその平面図である。
【図５】（Ａ）は振込蓋の搬送機構の主要部分を示す部分正面図、（Ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
１    振込装置
２    振込箱
２２  蓋
２３  振込用凹部
２４  振込パターン
２６ａ、２６ｂ  テーパ付の当て金具
２７ａ、２７ｂ  マグネットチャッキング用金具
３    振込箱駆動手段
４    振込箱設置台
５    振込箱固定機構
５１  固定用部材
５２  ばね部材
５３  固定解除部材
５４  連結金具
５４ａ  円弧状の溝
６    回転機構
６ａ  回転中心線
７    スライド機構
７２  スライドテーブル
７３  スライドガイド
７４  偏心ローラ
７５  ローラ受け
７７ａ  偏心コマ
７７ｃ  偏心量調整用ボルト
ｅ    偏心量
Ｂ    スライド方向（往復直線移動方向）
【図１】
0003964479.tif 000002
【図２】
0003964479.tif 000003
【図３】
0003964479.tif 000004
【図４】
0003964479.tif 000005
【図５】
0003964479.tif 000006