(57)【要約】      （修正有）【課題】各種部品の整列を短時間で効率的に行うことができる振込装置、およびこの振込装置を備えて所定の位置に各種部品を供給することができる部品供給装置を提供する。【解決手段】振込装置２は、所定の配列で形成された複数の凹部を備えるトレイと、トレイを水平な一軸方向に移動または往復動させるトレイ移動手段３０と、トレイを一軸方向と平行な軸を中心に回動させるトレイ回動手段４０と、トレイ移動手段３０およびトレイ回動手段４０を制御する制御手段５と、を備え、制御手段５は、トレイ上に載置された複数の部品を複数の凹部内に振り込んで整列させる振込動作を行う場合に、トレイ回動手段４０によってトレイを複数の異なる角度に傾斜させると同時に、トレイ移動手段３０によってトレイを往復動させるように制御する。【選択図】図１
2009113946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列で形成された複数の凹部を備えるトレイと、
前記トレイを水平な一軸方向に移動または往復動させるトレイ移動手段と、
前記トレイを前記一軸方向と平行な軸を中心に回動させるトレイ回動手段と、
前記トレイ移動手段および前記トレイ回動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記トレイ上に載置された複数の部品を前記複数の凹部内に振り込んで整列させる振込動作を行う場合に、前記トレイ回動手段によって前記トレイを複数の異なる角度に傾斜させると同時に、前記トレイ移動手段によって前記トレイを往復動させるように制御することを特徴とする、振込装置。
【請求項２】
前記トレイ回動手段は、少なくとも、前記トレイを第１の傾斜角度に傾斜させた状態とする第１停止位置、前記トレイを前記第１の傾斜角度より緩い第２の傾斜角度に傾斜させた状態とする第２停止位置、前記トレイを前記第１および第２の傾斜角度と逆方向となる第３の傾斜角度に傾斜させた状態とする第３停止位置、および前記トレイを前記第３の傾斜角度より緩い第４の傾斜角度に傾斜させた状態とする第４停止位置で停止可能に構成され、
前記トレイ移動手段は、前記第１乃至第４停止位置のそれぞれにおいて前記トレイを往復動させることを特徴とする、
請求項１に記載の振込装置。
【請求項３】
前記トレイ回動手段は、前記振込動作において、前記第１停止位置で停止する時間よりも前記第２停止位置で停止する時間が長く設定され、前記第３停止位置で停止する時間よりも前記第４停止位置で停止する時間が長く設定されることを特徴とする、
請求項２に記載の振込装置。
【請求項４】
前記トレイ回動手段は、前記振込動作において、前記第１乃至第４停止位置で順番に停止した後に、前記トレイを前記第１の傾斜角度または第３の傾斜角度より急な第５の傾斜角度に傾斜させた状態とする第５停止位置で停止可能に構成され、
前記トレイ移動手段は、前記第５停止位置において、前記トレイを前記第１乃至第４停止位置における場合よりも長い距離を往復動させることを特徴とする、
請求項２または３に記載の振込装置。
【請求項５】
前記トレイ移動手段は、前記複数の部品が前記トレイに投入される投入位置と、前記複数の凹部に振り込まれた前記複数の部品が前記トレイから取り出される取出位置との間を、前記トレイが移動可能なように構成され、
前記制御手段は、前記トレイに前記振込動作を行わせる振込位置を、前記投入位置と前記取出位置の間に設定することを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の振込装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記投入位置と前記取出位置の間で複数の前記振込位置を設定することを特徴とする、
請求項５に記載の振込装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記投入位置および前記取出位置において前記トレイが水平状態を維持するように前記トレイ回動手段を制御することを特徴とする、
請求項５または６に記載の振込装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載の振込装置と、
前記取出位置にある前記トレイから前記部品を取り出して供給エリアまで搬送する搬送装置と、を備えることを特徴とする、部品供給装置。
【請求項９】
前記搬送装置は、前記部品を保持する保持手段を複数備え、
前記複数の保持手段は、前記複数の凹部の一部と同じ配列で配設されていることを特徴とする、
請求項８に記載の部品供給装置。
【請求項１０】
交互に前記振込動作を行う複数の前記振込装置を備え、
前記搬送装置は、前記複数の振込装置のいずれからも前記部品を取り出して供給エリアまで搬送可能に構成されていることを特徴とする、
請求項８または９に記載の部品供給装置。
【請求項１１】
併設される２つの振込装置を備え、
前記搬送装置は、前記２つの振込装置の間に配設されることを特徴とする、
請求項１０に記載の部品供給装置。
【請求項１２】
前記供給エリアには、複数の収容穴を備える部品保持具が配置され、
前記複数の収容穴は、前記複数の凹部の一部と同じ配列で形成されており、
前記搬送装置は、前記複数の収容穴内に、複数の前記部品を一度に供給することを特徴とする、
請求項８乃至１１のいずれかに記載の部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を整列させる振込装置および所定の位置に部品を供給する部品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等の製造ライン等では製造工程の自動化、高速化が進められている。このため、電子機器等の製造に用いられる各種部品は、予め振込装置等によって所定の配列に整列させた上で製造ライン等に供給されている。このような振込装置では、複数の凹部が上面に形成されたトレイ（パレット）に複数の部品を載置し、このトレイを振動させると共に揺動させることで部品を凹部内に収容して（振り込んで）部品を整列させている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−７２５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の振込装置は、トレイを単調に振動させると共に揺動させるだけであり、部品の整列が完了するまでに時間がかかるものであった。このため、製造ライン等の高速化に対応できないという問題があった。また、複数の部品が長時間振動および揺動するトレイ上に載置されることから、部品同士が接触、摩擦することによって部品に疵が入り、この疵が不具合の原因となるという問題があった。
【０００４】
また、従来の振込装置は、部品を整列させる機能を有するだけであり、自動機械が振込装置から部品を直接取り出すことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、各種部品の整列を短時間で効率的に行うことができる振込装置、およびこの振込装置を備えて所定の位置に部品を供給することができる部品供給装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、所定の配列で形成された複数の凹部を備えるトレイと、前記トレイを水平な一軸方向に移動または往復動させるトレイ移動手段と、前記トレイを前記一軸方向と平行な軸を中心に回動させるトレイ回動手段と、前記トレイ移動手段および前記トレイ回動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記トレイ上に載置された複数の部品を前記複数の凹部内に振り込んで整列させる振込動作を行う場合に、前記トレイ回動手段によって前記トレイを複数の異なる角度に傾斜させると同時に、前記トレイ移動手段によって前記トレイを往復動させるように制御することを特徴とする、振込装置である。
【０００７】
（２）本発明はまた、前記トレイ回動手段は、少なくとも、前記トレイを第１の傾斜角度に傾斜させた状態とする第１停止位置、前記トレイを前記第１の傾斜角度より緩い第２の傾斜角度に傾斜させた状態とする第２停止位置、前記トレイを前記第１および第２の傾斜角度と逆方向となる第３の傾斜角度に傾斜させた状態とする第３停止位置、および前記トレイを前記第３の傾斜角度より緩い第４の傾斜角度に傾斜させた状態とする第４停止位置で停止可能に構成され、前記トレイ移動手段は、前記第１乃至第４停止位置のそれぞれにおいて前記トレイを往復動させることを特徴とする、上記（１）に記載の振込装置である。
【０００８】
（３）本発明はまた、前記トレイ回動手段は、前記振込動作において、前記第１停止位置で停止する時間よりも前記第２停止位置で停止する時間が長く設定され、前記第３停止位置で停止する時間よりも前記第４停止位置で停止する時間が長く設定されることを特徴とする、上記（２）に記載の振込装置である。
【０００９】
（４）本発明はまた、前記トレイ回動手段は、前記振込動作において、前記トレイを前記第１乃至第４停止位置で順番に停止した後に、前記トレイを前記第１の傾斜角度または第３の傾斜角度より急な第５の傾斜角度に傾斜させた状態とする第５停止位置で停止可能に構成され、前記トレイ移動手段は、前記第５停止位置において、前記トレイを前記第１乃至第４停止位置における場合よりも長い距離を往復動させることを特徴とする、上記（２）または（３）に記載の振込装置である。
【００１０】
（５）本発明はまた、前記トレイ移動手段は、前記複数の部品が前記トレイに投入される投入位置と、前記複数の凹部に振り込まれた前記複数の部品が前記トレイから取り出される取出位置との間を、前記トレイが移動可能なように構成され、前記制御手段は、前記トレイに前記振込動作を行わせる振込位置を、前記投入位置と前記取出位置の間に設定することを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の振込装置である。
【００１１】
（６）本発明はまた、前記制御手段は、前記投入位置と前記取出位置の間で複数の前記振込位置を設定することを特徴とする、上記（５）に記載の振込装置である。
【００１２】
（７）本発明はまた、前記制御手段は、前記投入位置および前記取出位置において前記トレイが水平状態を維持するように前記トレイ回動手段を制御することを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の振込装置である。
【００１３】
（８）本発明はまた、上記（５）乃至（７）のいずれかに記載の振込装置と、前記取出位置にある前記トレイから前記部品を取り出して供給エリアまで搬送する搬送装置と、を備えることを特徴とする、部品供給装置である。
【００１４】
（９）本発明はまた、前記搬送装置は、前記部品を保持する保持手段を複数備え、
【００１５】
前記複数の保持手段は、前記複数の凹部の一部と同じ配列で配設されていることを特徴とする、上記（８）に記載の部品供給装置である。
【００１６】
（１０）本発明はまた、交互に前記振込動作を行う複数の前記振込装置を備え、前記搬送装置は、前記複数の振込装置のいずれからも前記部品を取り出して供給エリアまで搬送可能に構成されていることを特徴とする、上記（８）または（９）に記載の部品供給装置である。
【００１７】
（１１）本発明はまた、併設される２つの振込装置を備え、前記搬送装置は、前記２つの振込装置の間に配設されることを特徴とする、上記（１０）に記載の部品供給装置である。
【００１８】
（１２）本発明はまた、前記供給エリアには、複数の収容穴を備える部品保持具が配置され、前記複数の収容穴は、前記複数の凹部の一部と同じ配列で形成されており、前記搬送装置は、前記複数の収容穴内に、複数の前記部品を一度に供給することを特徴とする、上記（８）乃至（１１）のいずれかに記載の部品供給装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各種部品の整列を短時間で効率的に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態に係る部品供給装置１の正面図であり、図２は部品供給装置１の平面図である。なお、以下の説明においては、原則として部品供給装置１を正面から見た場合の各方向を示している。部品供給装置１は、バルク状態（ランダムに集合した状態）で供給された部品（本実施形態では、電子部品のシーム封止用リッド）を整列させる振込装置２と、振込装置２から部品を取り出して供給エリア３におかれた部品保持具（本実施形態では、リッドカセット）１００内に供給する搬送装置４と、部品供給装置１全体を制御する制御手段５を有して構成されている。振込装置２および搬送装置４は、ベース１０上に配設されており、制御手段５はベース１０内部に配設されている。ベース１０の上部は、透明な防塵カバー１０Ａによって覆われており、塵や埃が混入した状態で部品が供給エリア３に供給されるのを防止している。
【００２２】
振込装置２は、部品を整列させるトレイ２０と、トレイ２０を直線移動または往復動させるトレイ移動手段３０と、トレイ２０を回動させるトレイ回動手段４０と、トレイ２０に部品を投入する投入手段５０とから構成されている。
【００２３】
図３（ａ）は、トレイ２０の平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。これらの図に示されるように、トレイ２０の上面２０Ａには、部品を収容して（振り込んで）整列させるための複数の凹部２１が所定の配列で形成されている。この凹部２１は、本実施形態ではシーム封止用リッドの形状に合わせた略長方形状の窪みであり、マトリクス状に配列されている。なお、凹部２１が形成された板状の別部材を上面２０Ａにとりつけるようにしてもよい。このようにすれば、板状の別部材を交換するだけで凹部２１の形状を容易に変更することが可能となる。
【００２４】
トレイ２０の上面２０Ａの図の左右両端部には、外側が下がるように傾斜した傾斜面２０Ｂがそれぞれ形成されている。また、トレイ２０の上面２０Ａおよび傾斜面２０Ｂの外周には、上方に向けて突出する外周壁２４が連続して形成されている。すなわち、トレイ２０の左右両端部にはそれぞれ窪みが形成されており、この２つの窪みは、振込動作（詳細は後述する）中に部品が一旦集積される第１集積部２２および第２集積部２３となっている。第１集積部２２の外側には、曲折された横長の板である受け板２５が配設されている。この受け板２５は、第１集積部２２の外側に位置することで落下ストッパとして機能し、第１集積部２２側を下げてトレイ２０を傾斜させた場合に、部品がトレイ２０外に落下するのを防ぐためのものである。
【００２５】
トレイ２０の下面２０Ｃの略中央には、後述するトレイ回動手段４０の回動軸４２が接続されるブラケット２６が設けられている。回動軸４２は、第１集積部２２と第２集積部２３を繋ぐ直線に対して直角に接続される。トレイ２０は、振込動作中にこの回動軸４２を中心として回動（揺動）し、第１集積部２２を下げて傾斜した状態、または第２集積部２３を下げて傾斜した状態となる。
【００２６】
図３（ｃ）は、複数の凹部２１と繋がる通気孔２７をトレイ２０内部（特に底面）に形成した場合を示した図である。このように通気孔２７を設けることで、凹部２１内に付着した塵等を排出することが可能となる。また、部品を凹部２１から取り出す際に部品と凹部２１の間に負圧が発生するのを防止することができるため、部品を高速で凹部２１から取り出すことが可能となる。さらに、通気孔２７に吸引ポンプ等を接続し、凹部２１から部品を吸引するようにしてもよい。このようにすることで、振り込み完了後の部品を凹部２１内に確実に保持することが可能となる。
【００２７】
図１および図２に戻って、トレイ移動手段３０は、本実施形態ではボールねじ伝動装置を利用した直動アクチュエータである。トレイ移動手段３０は、レール３１と、軸３２と、モータ３３と、スライダ３４とから構成されている。
【００２８】
レール３１は、ベース１０の右側部分において長手方向を前後方向として配設されている。軸３２は、おねじが形成された軸であり、レール３１と平行にレール３１に沿って配設されている。モータ３３は、本実施形態ではステッピングモータであり、レール３１の後方に配設されている。モータ３３は、出力軸が軸３２に接続されており、制御手段５に制御されて軸３２を回転駆動する。スライダ３４は、軸３２と螺合するナット（図示省略）を備えており、レール３１上に直線移動可能に配設されている。スライダ３４は、軸３２の回転に伴い、レール３１に沿って直線移動する。スライダ３４上には、トレイ２０が回動可能に配設されると共に、トレイ回動手段４０が配設されている。
【００２９】
トレイ回動手段４０は、モータ４１と、回動軸４２とから構成されている。モータ４１は、本実施形態ではステッピングモータであり、スライダ３４の前部に配設されている。モータ４１は、出力軸が回動軸４２に接続され、制御手段５に制御されて回動軸４２を回転駆動する。回動軸４２は、レール２１と平行に配設され、トレイ２０のブラケット２６に接続されている。従って、トレイ２０は、スライダ３４の移動方向と平行な軸を中心として回動するようになっている。
【００３０】
投入手段５０は、ホッパ５１とベルトコンベア５２とから構成され、トレイ移動手段３０の前方右側に配設されている。ホッパ５１は、漏斗状の容器であり、複数の部品をバルク状態で貯留するものである。ホッパ５１は、下部に開閉装置（図示省略）を備えている。この開閉装置は、制御手段５に制御されて開閉し、ホッパ５１内に貯留された部品を定量だけ切り出し、ベルトコンベア５２上に落下させる。ベルトコンベア５２は、ホッパ５１の下方からレール２１の前部上方にかけて配設されており、制御手段５に制御されるモータ（図示省略）によって駆動される。ベルトコンベア５２は、ホッパ５１から切り出された部品を搬送して、トレイ２０の略中央部に投入する。
【００３１】
搬送装置４は、部品をトレイ２０から供給エリア３まで直線移動させる部品移動手段６０と、部品を吸着して保持する部品吸着手段７０とから構成されている。
【００３２】
部品移動手段６０は、本実施形態ではボールねじ伝動装置を利用した直動アクチュエータである。部品移動手段６０は、レール６１と、軸６２と、モータ６３と、スライダ６４とから構成されている。
【００３３】
レール６１は、左右両端部に備える脚部６１Ａを介して、ベース１０の後部上方において長手方向を左右方向として配設されている。具体的には、レール６１は振込装置２のレール３１の後部上方から供給エリア３の後部上方にかけて配設されている。軸６２は、おねじが形成された軸であり、レール６１と平行にレール６１に沿って配設されている。モータ６３は、本実施形態ではステッピングモータであり、レール６１の左端に配設されている。モータ６３は、出力軸が軸６２に接続されており、制御手段５に制御されて軸６２を回転駆動する。スライダ６４は、軸６２と螺合するナット（図示省略）を備えており、レール６１に直線移動可能に配設されている。スライダ６４は、軸６２の回転に伴い、レール６１に沿って直線移動する。スライダ６４には、部品吸着手段７０が配設されている。
【００３４】
部品吸着手段７０は、部品を吸着する吸着部７１と、吸着部７１を上下方向に移動させるシリンダ７２とから構成されている。吸着部７１は、レール６１と平行な方向に一列に配列された複数の吸着ノズル７３を備えている。シリンダ７２は、本実施形態ではエアシリンダであり、外部のコンプレッサ等（図示省略）から供給されるエア圧によって吸着部７１を移動させる。吸着ノズル７３は、先端を下方に向けて配設されており、基端を吸引ポンプ（図示省略）に接続されている。吸着部７１は、部品をこの吸着ノズル７３によってトレイから吸引し、吸着ノズル７３の先端に吸着して保持する。
【００３５】
図３（ｄ）は、トレイ２０と吸着部７１の関係を示した図である。同図に示されるように、複数の吸着ノズル７３は、トレイ２０の凹部２１に対応させて同ピッチに配列されている。従って、吸着部７１は、トレイ２０の凹部２１内に収容されて整列した部品をその整列状態を維持したまま吸着して保持することが可能となっている。すなわち、搬送装置４は、トレイ２０上に整列した複数の部品の一部をその整列状態を維持したまま供給エリア３まで搬送可能に構成されている。なお、本実施形態では、吸着ノズル７３の数は、凹部２１の一列分の半数に設定されている。従って、搬送装置４は、整列した部品の一列分を２回に分けて供給エリアに搬送することとなる。
【００３６】
図１及び図２に戻って、供給エリア３は、ベース１０上部の左側やや後方よりに設定されている。本実施形態では供給エリア３には、部品保持具１００が配設されている。上述したように本実施形態では、部品保持具１００はシーム溶接装置で使用されるリッドカセットであり、シーム溶接装置に供給されるシーム溶接用リッドを大量に保持しておくためのものである。
【００３７】
部品保持具１００は、多数の部品を積載して保持する深穴である複数の収容穴１０１を備えている。この複数の収容穴１０１は、搬送装置４の吸着ノズル７３と同数且つ同ピッチで一列に配列して形成されている。そして、部品保持具１００は、一列の収容穴１０１が搬送装置４のレール１と平行になるように、収容穴１０１の開口部を上にして供給エリアに配設される。すなわち、収容穴１０１の配列は、トレイ２０の凹部２１０の一列の半分と同じ配列となる。従って、搬送装置４によってトレイ２０上の整列状態を維持したまま供給エリア３に搬送されてきた複数の部品は、その整列状態を維持したまま、部品保持具１００の収容穴１０１内に収容されることとなる。
【００３８】
本実施形態では、この部品保持具１００の収容穴１０１の配列に対応させて、トレイ２０の凹部２１の配列、および搬送装置４の吸着ノズルの配列が決定されているが、これに限定されるものではなく、トレイ２０の凹部２１の配列に対応させて部品保持具１００の収容穴１０１の配列を決定するようにしてもよい。
【００３９】
部品供給装置１は、この他に、部品吸着検出センサ８１、部品供給検出センサ８２および部品整列調整具９０を備えている。
【００４０】
部品吸着検出センサ８１は、本実施形態では複数の吸着ノズル７３に対応した複数の投光部と受光部からなる反射型フォトセンサであり、部品吸着手段７０の移動経路途中の近傍に配設されている。部品保持検出センサ８１は、複数の吸着ノズル７３に吸着された部品に向けて各投光部がそれぞれ光を発する。そして、部品に反射した光を各受光部が受光したか否かによって、複数の吸着ノズル７３が部品を吸着しているか否かを個別に検出する。
【００４１】
部品供給検出センサ８２は、本実施形態では、部品保持具１００の複数の収容穴１０１に対応した複数の投光部と受光部からなる透過型フォトセンサであり、各収容穴１０１の開口部近傍に投光部および受光部がそれぞれ配設されている。部品供給センサ８２の各投光部は、各収容穴１０１を横断するようにそれぞれ光を発し、この光を反対側の各受光部が受光している。そして、収容穴１０１に部品が供給され、投光部が発した光が遮られた場合に、その収容穴１０１に部品が供給されたことを検出する。
【００４２】
部品整列調整具９０は、吸着ノズル７３に吸着された部品の整列状態を搬送途中に微調整するためのものであり、部品吸着手段７０の移動経路途中の近傍に配設されている。図４は、部品整列調整具９０の一部を拡大して示した図である。同図に示されるように、部品整列調整具９０は、Ｌ字形状の当接部材９２を複数備えている。この複数の当接部材９２は、吸着ノズル７３と同数且つ同ピッチで配設されている。そして、同図に示されるように、搬送装置４が部品を供給エリア３まで搬送する途中において、この当接部材９２を部品１１０の直交する２つの端面に当接させることで、部品の姿勢および位置を微調整することが可能となっている。
【００４３】
このように、部品供給装置１は、必要に応じて、複数の部品をより高精度に整列させた状態で供給エリア３に供給することが可能となっている。なお、部品整列調整具９０を使用しないことにより、部品供給のサイクルタイムを向上させるようにすることも可能である。
【００４４】
次に、部品供給装置１の作動について説明する。図５〜９は、部品供給装置１の作動を示した図である。
【００４５】
最初に、制御手段５の制御により振込装置２が作動し、バルク状態で投入装置５０のホッパに供給された部品を整列させる。まず、トレイ移動手段３０が、図５に示されるように、投入手段５０近傍の投入位置Ａにトレイ２０を移動させる。このとき、トレイ回動手段４０は、トレイ２０を水平状態に維持している。そして、投入手段５０が、所定の量の部品（図示省略）をトレイ２０上に投入する。
【００４６】
次に、トレイ移動手段３０は、図６に示されるように、トレイ２０を振込位置Ｂ、ＣまたはＤに移動させる。そして、トレイ移動手段３０およびトレイ回動手段４０がトレイ２０に振込動作を行わせる。本実施形態では、振込位置を３箇所設定し、振込動作を実行するごとに各振込位置Ｂ〜Ｄを順番に使用するようにしている。すなわち、初めに振込位置Ｂで振込動作を実行した場合、次の振込動作は振込位置Ｃで実行され、その次の振込動作はＤで実行される。振込動作では、後述するようにトレイ移動手段３０がトレイ２０を往復動させるが、このように振込動作を行う位置を変更することによって、トレイ移動手段３０の軸３２やレール３１等が局部的に磨耗するのを防止することができる。
【００４７】
図７（ａ）〜（ｄ）および図８（ａ）〜（ｄ）は、振込動作時のトレイ２０の姿勢を示した図である。振込位置に移動したトレイ２０は、図７（ａ）に示されるように、水平状態となっている。この状態から、まずトレイ回動手段４０が、第１集積部２２が下がる方向にトレイ２０を回動させ、図７（ｂ）に示されるようにトレイ２０を、第１集積部２２を下にして所定の角度で傾斜させた状態で停止する（準備停止位置）。そして、トレイ移動手段３０がトレイ２０を往復動させる（準備ステップ）。このようにトレイ２０を傾斜した状態で往復動（振動）させることにより、トレイ２０上の部品は、徐々に第１集積部２２に向けて移動する（滑り落ちる）こととなる。すなわち、振込動作では、まずトレイ２０上の部品を第１集積部２２に集積する動作が行われる。トレイ移動手段３０は所定の時間だけトレイ２０を往復動させた後に停止する。この結果、大半の部品は第１集積部２２内に集積され、一部の部品は凹部２１内に収容される。なお、トレイ２０を傾斜させる角度は、部品の形状、大きさ、滑りやすさおよび凹部２１への嵌りやすさ等に応じて適切な値を設定すればよい。
【００４８】
次に、トレイ回動手段４０は、第２集積部２３が下がる方向にトレイ２０を回動させ、図７（ｃ）に示されるようにトレイ２０を、第２集積部２３を下にして第１の傾斜角度で傾斜させた状態で停止する（第１停止位置）。そして、トレイ移動手段３０がトレイ２０を往復動させる（第１ステップ）。トレイ２０をこのように傾斜させた状態では、第１集積部２２の傾斜面２０Ｂは内側が下がった状態となる。従って、第１集積部２２内の部品は、トレイ２０の往復動に伴って反対側の第２集積部２３に向けて滑り落ちていくこととなる。第１ステップでは、トレイ移動手段３０は、第１の継続時間だけトレイ２０を往復動させた後に停止する。第１の継続時間が経過した後には、第１集積部２２内の略全ての部品が第１集積部２２から排出され、一部の部品は滑り落ちていく途中で凹部２１内に収容される。なお、第１の傾斜角度および第１の継続時間は、部品の形状、大きさ、滑りやすさおよび凹部２１への嵌りやすさ等に応じて適切な値を設定すればよい。
【００４９】
次に、トレイ回動手段４０は、第２集積部２３が上がる方向にトレイ２０を若干回動させ、図７（ｄ）に示されるようにトレイ２０を、第２集積部２３を下にして第１の傾斜角度より緩い第２の傾斜角度で傾斜させた状態で停止する（第２停止位置）。そして、トレイ移動手段３０がトレイ２０を往復動させる（第２ステップ）。第２の傾斜角度は第１の傾斜角度よりも緩いことから部品の滑り落ちる速度が遅くなるため、部品は高い確率で凹部２１内に収容されるようになる。凹部２１内に収容されなかった部品は、第２集積部２３内に集積される。第２ステップでは、トレイ移動手段３０は、トレイ２０を第１の継続時間よりも長い第２の継続時間だけ往復動させた後に停止する。なお、第２の傾斜角度および第２の継続時間は、上記同様に部品の形状等に応じて適切な値を設定すればよい。
【００５０】
次に、トレイ回動手段４０は、第１集積部２２が下がる方向にトレイ２０を回動させ、図８（ａ）に示されるようにトレイ２０を、第１集積部２２を下にして第３の傾斜角度で傾斜させた状態で停止する（第３停止位置）。すなわち、上記第１ステップと逆方向にトレイ２０を傾斜させる。そして、トレイ移動手段３０がトレイ２０を往復動させる（第３ステップ）。このとき、第２集積部２３の傾斜面２０Ｂは内側が下がった状態となるため、第２集積部２３内の部品は反対側の第１集積部２２に向けて滑り落ちていく。その際、部品の一部は、凹部２１内に収容される。第３ステップでは、トレイ移動手段３０は、第３の継続時間だけトレイ２０を往復動させた後に停止する。
【００５１】
次に、トレイ回動手段４０は、第１集積部２２が上がる方向にトレイ２０を若干回動させ、図８（ｂ）に示されるようにトレイ２０を、第１集積部２２を下にして第４の傾斜角度で傾斜させた状態で停止する（第４停止位置）。すなわち、上記第２ステップと逆方向にトレイ２０を傾斜させる。そして、トレイ移動手段３０がトレイ２０を往復動させる（第４ステップ）。このとき、滑り落ちていく部品は高い確率で凹部２１内に収容され、凹部２１内に収容されなかった部品は第１集積部２２内に集積される。第４ステップでは、トレイ移動手段３０は、第３の継続時間よりも長い第４の継続時間だけトレイ２０を往復動させた後に停止する。
【００５２】
上記動作の結果、トレイ２０に形成された略全ての凹部２１に部品が収容される。すなわち、部品が所定の配列に整列することとなる。なお、上記第１ステップ〜第４ステップを順番に複数回繰り返すことで、凹部２１に部品が収容される割合を増加させることができる。上記第１ステップ〜第４ステップを何回実行するかは、部品の大きさや形状等に応じた適切な回数を設定すればよい。
【００５３】
次に、トレイ回動手段４０は、第１集積部２２が下がる方向にトレイ２０を回動させ、図８（ｃ）に示されるようにトレイ２０を、第１集積部２２を下にして第１の傾斜角度または第３の傾斜角度より大きい第５の傾斜角度で傾斜させた状態で停止する（第５停止位置）。そして、トレイ移動手段３０が、上記第１ステップ〜第４ステップよりも大きい移動距離でトレイ２０を往復動させる（第５ステップ）。このようにトレイ２０をより急な傾斜角度でより激しく往復動させることで、凹部２１内に正しい姿勢で収容されていない部品や、単に凹部２１に引っ掛っていたような部品を第１集積部２２に落とし込むことができる。すなわち、トレイ２０上において正しく整列状態となっていない部品を排除することができる。なお、図３（ｃ）に示すような通気孔２７をトレイ２０に設けている場合には、第５ステップを実行する際に通気孔２７を介して部品を吸引することで、正しい姿勢で凹部２１に収容されている部品までもが排除されないようにすることができる。
【００５４】
最後に、トレイ回動手段４０が、第１集積部２２が上がる方向にトレイ２０を回動させ、図８（ｄ）に示されるようにトレイ２０を水平状態とすることで、振込動作は完了する。振込動作が完了した後には、トレイ移動手段３０が、図９に示されるように、トレイ２０を取り出し位置Ｅに移動させる。
【００５５】
以上で、振込装置２による部品の整列が完了する。次に、これらの整列した部品を、制御手段５の制御により搬送装置４がトレイ２０から取り出して搬送し、供給エリア３の部品保持具１００に供給する。
【００５６】
まず、部品移動手段６０が部品吸着手段７０をトレイ２０の上方に移動させる。次に、部品吸着手段７０のシリンダ７２が吸着部７１を下降させて、凹部２１内に収容された部品に吸着ノズル７３の先端を当接させる。そして、吸着ノズル７３が部品を吸引して吸着すると共に、シリンダ７２が部品を吸着した吸着部７１を上昇させて、部品をトレイ２０上から取り出す。その後、部品移動手段６０は部品吸着手段７０と共に部品を供給エリア３の上方に向けて移動させる、すなわち、部品を搬送する。
【００５７】
部品吸着検出センサ８１は、部品移動手段６０が部品を供給エリア３に向けて搬送している途中に、各吸着ノズル７３がそれぞれ部品を吸着しているか否かを検出する。この結果、部品を吸着していない吸着ノズル７３は吸引を解除される。また、部品吸着手段７０は、搬送途中に吸着部７１を一旦下降させて、吸着ノズル７３に吸着した部品を部品整列調整具９０に当接させる。これにより、各部品の整列状態を高精度に微調整する。
【００５８】
その後、供給エリア３の上方に到達した部品吸着手段７０は、シリンダ７２により吸着部７１を下降させて、吸着ノズル７３に吸着している部品を部品保持具１００の収容穴１０１内部に挿入する。そして、吸着ノズル７３の吸引を解除し、部品を吸着ノズル７３から落下させて収容穴１０１内部に部品を供給する。このとき、部品供給検出センサ８２が落下する部品を検出し、収容穴１０１ごとに部品が供給されたか否かを判断する。
【００５９】
収容穴１０１内に部品を供給した後、部品吸着手段７０は、吸着部７１を上昇させる。そして、部品移動手段６０は、次の部品をトレイ２０上から取り出すべく、部品吸着手段７０をトレイ２０の上方に向けて移動させる。
【００６０】
搬送装置４は、上記動作を繰り返してトレイ２０上の部品を全て取り出して搬送し、部品保持具１００に供給する。なお、本実施形態では、搬送装置４はトレイ２０上の部品を後方側の列から順に取り出して搬送する。従って、トレイ移動手段３０は、搬送装置４によってトレイ２０から一列分の部品が取り出されるごと（本実施形態では、部品の取り出しが２回行われるごと）に、トレイ２０を部品一列分だけ後方に向けて移動させる。
【００６１】
搬送装置４がトレイ２０上の部品を全て取り出すと、振込装置２は再び部品の整列を行う。そして、振込装置２が部品の整列を完了すると、搬送装置４は再び部品の搬送を行う。振込装置２による部品の整列及び搬送装置４による部品の搬送は、部品保持具１００に所定の数の部品が供給されるまで繰り返し実行される。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る振込装置２は、トレイ移動手段３０およびトレイ回動手段４０を制御する制御手段５によって、トレイ２０を複数の異なる角度に傾斜させると同時に、トレイ移動手段３０によってトレイ２０を往復動させるように制御する。このため、各種部品の整列を短時間で効率的に行うことが可能となり、高速な製造ライン等にも十分な個数の部品を整列させて供給することができる。また、振込動作中に長時間部品同士が接触、摩擦することによって部品に疵が入るのを防止することができる。
【００６３】
また、トレイ回動手段４０は、少なくとも、トレイ２０を第１の傾斜角度に傾斜させた状態とする第１停止位置、第１の傾斜角度より緩い第２の傾斜角度に傾斜させた状態とする第２停止位置、第１および第２の傾斜角度と逆方向となる第３の傾斜角度に傾斜させた状態とする第３停止位置、第３の傾斜角度より緩い第４の傾斜角度に傾斜させた状態とする第４停止位置で停止可能に構成され、トレイ移動手段３０は、前記第１乃至第４停止位置のそれぞれにおいてトレイ２０を往復動させる。このため、第１停止位置の第１ステップ（または第３停止位置の第３ステップ）において部品を第１集積部２２（または第２集積部２３）から早急に排出すると共に、第２停止位置の第２ステップ（または第４停止位置の第４ステップ）において部品を高い確率で凹部２１内に収容させることができる。結果として、各種部品の整列を短時間で効率的に行うことが可能となる。
【００６４】
また、トレイ回動手段４０は、振込動作において、第１停止位置で停止する時間よりも第２停止位置で停止する時間が長く設定され、第３停止位置で停止する時間よりも第４停止位置で停止する時間が長く設定される。すなわち、主に第１集積部２２（または第２集積部２３）から部品を排出するステップである第１ステップ（または第３ステップ）を短くし、凹部２１内に部品を収容させるステップである第２ステップ（または第４ステップ）を長くすることで、各種部品の整列を短時間で効率的に行うことができる。
【００６５】
また、トレイ回動手段４０は、振込動作において、第１乃至第４停止位置で順番に停止した後に、トレイ２０を第１の傾斜角度または第３の傾斜角度より急な第５の傾斜角度に傾斜させた状態とする第５停止位置で停止可能に構成され、トレイ移動手段３０は、第５停止位置において、トレイ２０を第１乃至第４停止位置における場合よりも長い距離を往復動させるため、未整列状態でトレイ２０上に残存している部品を排除することができる。これにより、未整列状態の部品がトレイ２０から取り出されて搬送されるのを防止することができる。また、整列状態の部品の取り出しが未整列状態の部品に阻害されるのを防止することができる。
【００６６】
また、トレイ移動手段３０は、複数の部品がトレイ２０に投入される投入位置Ａと、複数の凹部２１に振り込まれた複数の部品がトレイ２０から取り出される取出位置Ｅとの間を、トレイ２０が移動可能なように構成され、制御手段５は、トレイ２０に振込動作を行わせる振込位置Ｂ〜Ｄを、投入位置Ａと取出位置Ｅの間に設定するため、振込装置２への部品の投入、振込動作による部品の整列、および振込装置２からの部品の取り出しからなる一連の工程を自動化することができる。また、振込装置２を自動化された製造ラインや各種装置の一部に組み込むことが可能となる。さらに、トレイ２０の移動手段および振込動作時のトレイ２０の往復動手段をトレイ移動手段２０に兼用させることによって、部品点数を減らし、振込装置２のコストを削減することができる。
【００６７】
また、制御手段５は、投入位置Ａと取出位置Ｅの間で複数の振込位置Ｂ〜Ｄを設定するため、振込動作においてトレイ２０を往復動作させるトレイ移動手段３０の部品が局部的に磨耗するのを防止することができる。これにより、装置全体の寿命を延ばすと共に、メンテナンス費用を削減することができる。
【００６８】
また、制御手段５は、投入位置Ａおよび取出位置Ｅにおいてトレイ２０が水平状態を維持するように回動手段４０を制御するため、振込装置２への部品の投入、および振込装置２からの部品の取り出しを自動機械によって行うことができる。特に、振込装置２からの部品の取り出しにおいて、ロボットアーム等のアクチュエータを用いて、部品を整列状態のまま取り出して搬送することが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態に係る部品供給装置１は、振込装置２と、取出位置Ｅにあるトレイ２０から部品を取り出して供給エリア３まで搬送する搬送装置４と、を備えるため、部品の整列および搬送を１つの装置により短時間で効率的に行うことが可能となる。これにより、高速な製造ライン等にも十分な個数の部品を整列させて供給することができる。また、部品供給装置１を自動化された製造ライン等の一部に組み込むことが可能となる。
【００７０】
また、搬送装置４は、部品を保持する保持手段（吸着ノズル７３）を複数備え、複数の保持手段は、複数の凹部２１の一部と同じ配列で配設されているため、複数の部品を整列状態のまま、短時間で効率的に供給エリア３まで搬送して供給することができる。これにより、部品供給装置１を自動化された製造ライン等の一部に組み込むことが容易となる。
【００７１】
また、供給エリア３には、複数の収容穴１０１を備える部品保持具１００が配置され、複数の収容穴１０１は、複数の凹部２１の一部と同じ配列で形成されており、搬送装置４は、複数の収容穴１０１内に、複数の部品を一度に供給するため、製造ライン等で使用される部品保持具１００に、バルク状態で供給された部品を整列させて短時間で効率的に供給することが可能となる。これにより、高速な製造ライン等にも十分な個数の部品を供給することができる。
【００７２】
なお、本実施形態に係る振込装置２では、トレイ移動手段３０としてボールねじ伝動装置を利用した直動アクチュエータを採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、リニアモータを利用した直動アクチュエータ等のその他の構造のアクチュエータを採用してもよい。また、直動ではなく円運動や曲線運動をするアクチュエータを採用してもよい。
【００７３】
また、トレイ回動手段４０は、ステッピングモータ４１により回動軸４２を回動させる構造に限定されるものではなく、例えば、トレイ２０の端部を上下に移動させるエアシリンダ等の直動アクチュエータを採用してもよい。
【００７４】
また、本実施形態に係る搬送装置４の部品吸着手段７０では、吸引ポンプに接続された吸着ノズル７３が部品を吸引して吸着する構造を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば電磁石を使用する等、その他の構造であってもよい。
【００７５】
また、本実施形態に係る部品供給装置１では、３箇所の振込位置Ｂ〜Ｄを設定しているが、振込位置は交互に使用される２箇所であってもよいし、４箇所以上の振込位置を設定してもよい。
【００７６】
また、振込動作において、第１の傾斜角度と第３の傾斜角度を互いに逆方向の等しい角度としてもよい。例えば、水平状態を０度とした場合に、第１の傾斜角度を反時計回りに２５度とし、第３の傾斜角度を時計回りに２５度とするようにしてもよい。同様に、第２の傾斜角度と第４の傾斜角度を互いに逆方向の等しい角度としてもよい。また、第１の継続時間と第３の継続時間を等しい継続時間としてもよく、同様に、第２の継続時間と第４の継続時間を等しい継続時間としてもよい。
【００７７】
また、振込動作の第１ステップ〜第４ステップを繰り返す場合に、各ステップにおける傾斜角度を変更して各ステップを繰り返すようにしてもよい。例えば、２回目の各ステップにおいては、１回目のときよりも傾斜角度を緩くし、継続時間を短くするようにしてもよい。
【００７８】
また、振込動作の第２ステップの後に、例えば、第２集積部２３を下にして第２の傾斜角度よりも緩い傾斜角度でトレイ２０を傾斜させて往復動させるステップを追加してもよい。また、第４ステップの後に上記同様のステップを追加してもよい。すなわち、本実施形態では傾斜角度を２段階に変更しているが、傾斜角度を３段階以上に変更するようにしてもよい。
【００７９】
また、本実施形態に係る部品供給装置１は、部品保持具１００に部品を供給するものであるが、これに限定されるものではなく、製造ライン等に直接部品を供給するもの、例えば、シーム封止用リッドをシーム溶接装置に直接供給するものであってもよい。
【００８０】
また、部品供給装置１が複数の振込装置２を備えるようにしてもよい。図１０は、部品供給装置１が２つの振込装置２を備える例を示した図である。この例では、同図に示されるように、２つの振込装置２は部品供給装置１の左右両側に平行に配設されている。そして、供給エリア３は２つの振込装置２の間に設定され、搬送装置４は、２つの振込装置２の間において両者を繋ぐように配設されている。すなわち、この例では、１つの搬送装置４で２つの振込装置２のいずれからも部品を取り出して、供給エリア３に向けて搬送可能に構成されている。このように、部品供給装置１に２つの振込装置２を備え、２つの振込装置２に交互に振込動作を実行させることで部品供給のサイクルタイムを短縮することが可能となる。すなわち、搬送装置４が一方の振込装置２のトレイ２０から部品を搬送している間に、他方の振込装置２に振込動作を実行させることで部品が整列するまでの待ち時間をなくすことができる。
【００８１】
また、この例のように、搬送装置４を２つの振込装置２の間に配設することで、部品供給装置１全体をコンパクトに構成することができる。さらに、搬送装置４の部品吸着手段７０の移動距離を短くすることができるため、部品供給のサイクルタイムを短縮することが可能となる。
【００８２】
なお、複数の振込装置２、供給エリア３および搬送装置４の配置は図１０に示した例に限定されるものではなく、設置スペース等に応じてその他の配置を採用してもよい。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の振込装置および部品供給装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、電子機器や電子部品もしくはその他の各種物品の製造、または物流の分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態に係る部品供給装置１の正面図である。
【図２】部品供給装置１の平面図である。
【図３】（ａ）はトレイ２０の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図であり、（ｃ）は複数の凹部２１と繋がる通気孔２７をトレイ２０内部に形成した場合を示した図であり、（ｄ）はトレイ２０と吸着部７１の関係を示した図である。
【図４】部品整列調整具９０の一部を拡大して示した図である。
【図５】部品供給装置１の作動を示した図である。
【図６】部品供給装置１の作動を示した図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）振込動作時のトレイ２０の姿勢を示した図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）振込動作時のトレイ２０の姿勢を示した図である。
【図９】部品供給装置１の作動を示した図である。
【図１０】部品供給装置１が２つの振込装置２を備える例を示した図である。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・部品供給装置
２・・・振込装置
３・・・供給エリア
４・・・搬送装置
５・・・制御手段
２０・・・トレイ
２１・・・凹部
３０・・・トレイ移動手段
４０・・・トレイ回動手段
７３・・・吸着ノズル
１００・・・部品保持具
１０１・・・収容穴
Ａ・・・投入位置
Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・振込位置
Ｅ・・・取出位置
【図１】
2009113946.tif 000003
【図２】
2009113946.tif 000004
【図３】
2009113946.tif 000005
【図４】
2009113946.tif 000006
【図５】
2009113946.tif 000007
【図６】
2009113946.tif 000008
【図７】
2009113946.tif 000009
【図８】
2009113946.tif 000010
【図９】
2009113946.tif 000011
【図１０】
2009113946.tif 000012