JP2005343600A - 振動式部品供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 振動吸収手段を備えた振動式部品供給装置において、温度変化による高さ変動の少ない振動吸収手段を用いることにより、部品供給路の高さ変動を低減するとともに、高さ調整を精度良く行うことのできる構成を提供する。
【解決手段】 本発明の振動式部品供給装置200は、部品供給路211a,221aを備えた振動体211,221A、弾性部材222Aを介して振動体221Aを支持する支持体203,223、及び、振動体221Aを振動させる加振手段を有する部品供給構造と、支持体203,223を支持する設置台201と、支持体203,223と設置台201との間に介在する振動吸収手段202とを具備し、振動吸収手段202は、支持体203,223と設置台201との間に介在し垂直に設置された軸線を有するコイルバネ231を含むことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】 本発明の振動式部品供給装置200は、部品供給路211a,221aを備えた振動体211,221A、弾性部材222Aを介して振動体221Aを支持する支持体203,223、及び、振動体221Aを振動させる加振手段を有する部品供給構造と、支持体203,223を支持する設置台201と、支持体203,223と設置台201との間に介在する振動吸収手段202とを具備し、振動吸収手段202は、支持体203,223と設置台201との間に介在し垂直に設置された軸線を有するコイルバネ231を含むことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は振動式部品供給装置に係り、特に、微細な部品を整列させて供給する場合に好適な部品供給装置の構造に関する。
一般に、部品供給路を備えた振動体を、板バネなどの弾性部材を介して支持体上に支持し、振動体を振動させる加振手段を設けた振動式部品供給装置が知られている。特に、近年電子部品の微細化が進み、1立方ミリメートル前後のサイズを備えた微細な電子部品を整列させて高速に供給する要請が高くなりつつあり、このような部品供給態様では多くの場合、上記のように構成された振動式部品供給装置が採用されている。
上記の振動式部品供給装置としては、螺旋状の部品供給路を備えた振動体(ボウル)をねじり振動させることによって部品を螺旋に沿って徐々に持ち上げるように搬送できるように構成されたボウル型振動フィーダと、直線状の部品供給路を備えた振動体を往復振動させることによって部品を直線状に搬送できるように構成されたリニア振動フィーダとが知られている。また、このボウル型振動フィーダの部品供給路の下流端にリニア振動フィーダの部品供給路の上流端を接続してなる複合型の振動式部品供給装置も知られている(例えば、以下の特許文献1参照)。さらには、螺旋状の部品供給路を備えた振動フィーダと、この部品供給路に接続された部品供給路を備えた供給側のリニア振動フィーダと、このリニア振動フィーダの部品供給路から排除された部品を回収する部品回収路を備えた回収側のリニア振動フィーダとを有する複合型の部品供給装置も知られている(例えば、以下の特許文献2参照)。
上記の振動式部品供給装置においては、部品を搬送するために振動を発生させる必要があるので、この振動によって部品供給路間の接続部分の整合性が失われたり、或いは、周囲の装置に振動による悪影響(例えば検査装置の誤検出など)が生じたりするという問題点があった。そこで、特許文献2にも記載されているように、装置の下部に振動吸収用の防振ゴムを取り付けていた。
例えば、図6及び図7には従来の複合型振動式部品供給装置100の概略側面図及び概略平面図を示す。この装置100には、ボウル型振動フィーダを構成する第1部品供給ユニット110と、リニア振動フィーダを構成する第2部品供給ユニット120とが設けられている。第1部品供給ユニット110には、螺旋状の部品供給路111aを備えたボウル状の振動体111と、この振動体111に上端部が接続された複数の板バネ(図中では一つのみ示す。)112と、この板バネ112の下端部が接続された支持体113とが設けられ、板バネ112を介して振動体111が支持体113によって垂直軸周りに揺動可能に支持された状態となっている。また、支持体113の内部には電磁駆動体などにより構成される加振手段が設けられ、この加振手段によって振動体111がねじり振動するように構成されている。
また、第2部品供給ユニット120には、上記振動体111の部品供給路111aの下流端に接続された部品供給路121aを備えた振動体121と、この振動体121に上端部が接続された複数の板バネ122と、この板バネ122を介して振動体121を支持する支持体123とが設けられ、板バネ122を介して振動体121が支持体113によって部品供給路121aに沿った方向に揺動可能に支持された状態となっている。また、上記振動体121と板バネ122との間に連結された電磁駆動体などにより構成される加振手段が設けられ、この加振手段によって振動体121が部品供給路121aに沿って直線状に往復振動するように構成されている。
上記第1部品供給ユニット110は防振ゴム114を介して支持台115に固定され、第2部品供給ユニット120は取り付け台を介して支持台115に固定されている。この支持台115は設置台116によって防振ゴム117を介して支持されている。この防振ゴム117は、上端部と下端部にそれぞれ座金が固定され、この座金にさらにねじ軸が接合されてなるものであり、支持台115と設置台116にそれぞれ設けられた貫通孔にねじ軸を挿通し、このねじ軸にナットを螺合させて締め付けることにより支持体115及び設置台116に対してそれぞれ固定されている。
特開平8−40529号公報
特開2003−206019号公報
従来の振動式部品供給装置100においては、防振ゴム114を設けることで第1部品供給ユニット110の部品供給路111aと第2部品供給ユニット120の部品供給路121aの接続部分の整合性を確保できるようにし、また、防振ゴム117を設けることで支持台115の振動を吸収し、上記と同様に両部品供給路111a,121a間の接続部分の整合性を確保するとともに、振動が装置100の周囲に伝播することを防止している。
ところが、上記装置100においては、その設置場所の温度変化によって防振ゴム117が伸縮することにより、部品供給路121aの高さが変動し、これによって部品供給路121aと、これに接続される図示しない下流側装置(例えば部品実装装置や部品検査装置など)との間の接続部分の整合性が失われ、部品供給に支障が出るという問題点がある。特に、近年では微細な部品を供給することが多いので、数μm程度の高さ変動でも上記の接続部分における部品の受け渡しに支障が出て、部品の詰まりや部品の姿勢変動を招く恐れがある。
また、上記の装置では、部品供給路121aの高さを上記下流側装置に適合するように精密に調整する必要があるが、上記従来の防振ゴム116を介した支持構造では高さ調整が難しいと言う問題点がある。ちなみに上記特許文献2にも高さ調整機能を備えた支持構造が開示されているが、この支持構造においては、支持体と設置台との間に基板を配置し、防振ゴムを支持体と基板との間に介在させ、高さ調整構造を別の場所において基板と設置台との間に構成することにより、防止ゴムを介して支持体を支持する上記基板の高さを規定するものであることから、支持構造が複雑になるとともに、上記基板を介在させて高さを調整しているので基板に生ずる撓みによって高さ精度を高めることが難しいという問題点がある。
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、振動吸収手段を備えた振動式部品供給装置において、温度変化による高さ変動の少ない振動吸収手段を用いることにより、部品供給路の高さ変動を低減するとともに、高さ調整を精度良く行うことのできる構成を実現することにある。
斯かる実情に鑑み、本発明の振動式部品供給装置は、部品供給路を備えた振動体、弾性部材を介して前記振動体を支持する支持体、及び、前記振動体を振動させる加振手段を有する部品供給構造と、前記支持体を支持する設置台と、前記支持体と前記設置台との間に介在する振動吸収手段とを具備し、前記振動吸収手段は、前記支持体と前記設置台との間に介在し垂直に設置された軸線を有するコイルバネを含むことを特徴とする。この発明によれば、支持体と設置台との間に垂直に設置された軸線を有するコイルバネを振動吸収手段とすることにより、コイルバネが温度変化によって伸縮しても、その伸縮量の大部分がコイル径の増大に費やされ、コイルバネの高さ(軸線方向の長さ)の変動にはほとんど寄与しないので、温度変化による部品供給路の高さ変化を、従来の防振ゴムを用いた装置に較べて大幅に低減することができる。
特に、前記コイルバネと同軸に構成された高さ調整構造をさらに有することにより、部材の撓みなどの影響をほとんど受けることがなくるため、高さ調整を高精度に行うことができるとともに、これらの高さ調整構造をコンパクトに構成できる。
この場合に、上記高さ調整構造は、前記コイルバネの一端部に固定され、前記コイルバネの軸線に沿った螺合部を備えた端部材と、前記螺合部に螺合して前記支持体若しくは前記設置台と前記端部材とを固定可能に構成された固定部材と、前記支持体若しくは前記設置台と螺合し、前記固定部材と同軸に設置された状態で前記端部材に当接する高さ調整ネジとを有することが好ましい。これによれば、簡単な構造にも拘らず、固定部材により振動吸収手段を支持体若しくは設置台に確実に固定できるとともに、固定部材による固定状態を解除して高さ調整ネジを回転操作することにより容易に装置の高さを調整することができる。また、コイルバネ、端部材の螺合部及び固定部材が相互に同軸に構成されるので、高さ調整を高精度に行うことができるとともに、これらの高さ調整構造をコンパクトに構成できる。
本発明において、前記コイルバネは矩形断面を有することが好ましい。これによれば、矩形断面を有するコイルバネを用いることにより、コイルバネの端部と支持体若しくは設置台、或いは、コイルバネと端部材との接触面積を充分に確保でき、コイルバネの位置決めや姿勢保持も容易かつ確実に行うことができるので、振動を受けても支持構造の高さ変動を抑制でき、安定した支持構造を構成できる。
本発明において、前記端部材は前記コイルバネの端面及び端部内周面に固定されていることが好ましい。端部材がコイルバネの端面及び端部内周面に固定されていることにより、端部材とコイルバネとの間の固定力を充分に確保できるとともに、通常、コイルバネの製造時には心金の外周面によってコイルバネの内面形状が成形されるので、コイルバネは高い内周面精度を有することから、矩形断面のコイルバネの端部内周面によって端部材とコイルバネとを径方向に高精度に位置決めできる。
本発明において、前記固定部材は前記支持体若しくは前記設置台に係合する固定ネジであることが好ましい。固定部材を支持体若しくは設置台に係合する固定ネジとすることにより、固定部材による固定作業や固定状態の解除作業を容易に行うことができる。なお、本明細書に言う固定ネジとは、ボルトやナットなどのように端部材の螺合部(ネジ孔やネジ軸)に螺合するねじ山を有し、かつ、支持体若しくは設置台に係合するボルト頭部やナット端面などの係合構造を有するものとする。
本発明において、前記高さ調整ネジは前記固定部材を回転自在に挿通する貫通孔を備えた筒状ネジであることが好ましい。これによって高さ調整ネジが固定部材の外周に配置されるので、高さ調整ネジの操作を容易に行うことができる。
本発明において、前記部品供給構造は、螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体と、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段と、前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた第2の振動体と、前記第2の振動体を振動させる第2の前記加振手段とを有し、前記支持体は第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持するとともに第2の前記弾性部材を介して前記第2の振動体を支持することが好ましい。この構成では、コイルバネによって支持体の振動を吸収することができるので、第1の部品供給路と第2の部品供給路との間の接続部分の整合性を確実に確保することができ、両供給路の整合作業も容易になる。
本発明において、前記部品供給構造は、螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体と、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段と、前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた供給側の前記振動体と、前記供給側の振動体を振動させる供給側の前記加振手段と、前記第2の部品供給路から排除された部品を回収して前記第1の部品供給路に戻す部品回収路を備えた回収側の振動体と、前記回収側の振動体を振動させる回収側の加振手段とを有し、前記支持体は、第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持し、また供給側の前記弾性部材を介して前記供給側の振動体を支持し、さらに回収側の前記弾性部材を介して前記回収側の振動体を支持することが好ましい。これによれば、コイルバネによって支持体の振動を吸収することができるので、第1の部品供給路、第2の部品供給路及び部品回収路の間の接続部分の整合性を確実に確保することができ、これらの接続部分の整合作業も容易になる。
本発明において、前記部品供給構造は、螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体、第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持する第1の前記支持体、及び、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段を有する第1部品供給ユニットと、前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた第2の前記振動体、第2の前記弾性部材を介して前記第2の振動体を支持する第2の前記支持体、及び、前記第2の振動体を振動させる第2の前記加振手段を有する第2部品供給ユニットと、前記第1の支持体と前記第2の支持体との間に介在する中間振動吸収手段と、を有し、前記設置台は、前記第2の支持体を介して前記第1の支持体を支持することが好ましい。これによれば、コイルバネによって支持体の振動を吸収することができるので、第1の部品供給路と第2の部品供給路との間の接続部分の整合性を確実に確保することができ、両供給路間の整合作業も容易になる。また、螺旋状の第1の部品供給路を有する第1部品供給ユニットは中間振動吸収手段を介して第2の支持体に支持され、この第2の支持体がコイルバネを介して設置台に支持されることにより、第1の振動体のねじり振動と第2の振動体の往復振動とが相互に干渉しにくくなり、振動態様が重なり合うことによる部品搬送への悪影響(特に直線状の部品供給路を有する第2部品供給ユニットへの影響)を防止できる。
本発明において、前記部品供給構造は、螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体、第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持する第1の前記支持体、及び、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段を有する第1部品供給ユニットと、前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた供給側の前記振動体、前記供給側の振動体を振動させる供給側の前記加振手段、前記第2の部品供給路から排除された部品を回収して前記第1の部品供給路に戻す部品回収路を備えた回収側の振動体、前記回収側の振動体を振動させる回収側の加振手段、及び、第2の前記弾性部材を介して前記供給側の振動体及び前記回収側の振動体を支持する第2の前記支持体を有する第2部品供給ユニットと、前記第1の支持体と前記第2の支持体との間に介在する中間振動吸収手段と、を有し、前記設置台は、前記第2の支持体を介して前記第1の支持体を支持することが好ましい。これによれば、コイルバネによって支持体の振動を吸収することができるので、第1の部品供給路、第2の部品供給路及び部品回収路の間の接続部分の整合性を確実に確保することができ、これらの接続部分の整合作業も容易になる。また、また、螺旋状の第1の部品供給路を有する第1部品供給ユニットは中間振動吸収手段を介して第2の支持体に支持され、この第2の支持体がコイルバネを介して設置台に支持されることにより、第1の振動体のねじり振動と第2の振動体の往復振動とが相互に干渉しにくくなり、振動態様が重なり合うことによる部品搬送への悪影響(特に直線状の供給路を有する第2部品供給ユニットへの影響)を防止できる。
次に、添付図面を参照して本発明に係る振動式部品供給装置の実施形態について詳細に説明する。図1は本実施形態の部品供給装置200の概略側面図、図2は振動式部品供給装置200の概略平面図、図5は第2部品供給ユニット210の内部構造を示す概略斜視図である。なお、本発明の部品供給装置200において供給すべき部品には何らの限定もないが、本実施形態の部品供給装置200によって供給されるのに適した部品としては、例えば、表面実装タイプの各種の電子部品、より具体的には、コンデンサ、インダクタ、発光素子(LEDなど)、水晶振動片、表面弾性波素子、各種半導体ICなどが挙げられる。特に、本発明を適用することによって高い効果を奏する部品としては、0.001〜10立方ミリメートル以下のサイズの微細な部品が挙げられ、本発明は、このような極めて微細な部品を整列させて、或いは、既定の姿勢で供給する場合にきわめて有効である。
この部品供給装置200においては、設置台201の上に振動吸収手段202を介して支持台(上記の支持体の一部、或いは、上記の第2の支持体の一部を構成する。)203が支持されている。支持台203上には、第1部品供給ユニット210と、第2部品供給ユニット220がそれぞれ支持固定されている。第1部品供給ユニット210には、螺旋状の部品供給路(第1の部品供給路)211aを備えた振動体(第1の振動体)211と、図示しない弾性部材(従来例と同様の板バネなど、上記の第1の弾性部材)を介して振動体211を支持する支持体(上記の第1の支持体を構成する。)213と、支持体213と支持台203との間に介在した防振ゴムなどで構成された中間振動吸収手段214と、圧電駆動体などで構成された加振手段(第1の加振手段)とが設けられている。
なお、上記の第1部品供給ユニット210は、螺旋状の部品供給路211aを備えてはいるが、図6及び図7に示すボウル型の振動フィーダが振動体の内面上にて螺旋状に伸びる部品供給路を備えているのとは異なり、螺旋状の部品供給路211aが振動体211の外周に沿って形成されている。すなわち、部品供給路211aは外側に開放された構造となっている。
また、第2部品供給ユニット220には、図5に示すように、直線状の部品供給路(第2の部品供給路)221aを備えた供給側の振動体221Aと、この振動体221Aを支持する図5に示す供給側の弾性部材(従来例と同様の板バネなど)222Aと、部品供給路221aとほぼ平行に構成された部品回収路221bを備えた回収側の振動体221Bと、この振動体221Bを支持する図5に示す回収側の弾性部材(従来例と同様の板バネなど)222Bと、弾性部材222Aを介して振動体221Aを支持するとともに、弾性部材222Bを介して振動体221Bを支持する支持体(上記の支持体、或いは、第2の支持体の一部を構成する。)223と、振動体221Aを振動させる供給側の加振手段(圧電駆動体など)224Aと、振動体221Bを振動させる回収側の加振手段(圧電駆動体など)224Bとが設けられている。加振手段224A,224Bが圧電体で構成される場合、これらの圧電体に高周波電力を印加することにより、各振動体221Aと221Bは、相互に反対の移送方向となるように部品供給路221a又は部品回収路221bに沿って往復振動する。
なお、図5には振動体221A及び振動体221Bから、部品供給路221aや部品回収路221bを形成した搬送ブロック体を取り外して振動ベース(トラフ)のみを残した状態を示してある。図5に示すように、上記の振動体221A、弾性部材222A及び加振手段224Aは、上記の振動体221B、弾性部材222B及び加振手段224BよりもそれぞれΔhだけ高く設置されるように、第2支持体123には取付段差225が設けられている。この高さΔhは、後述する接続部分Yにおいて部品が供給側から回収側へ円滑に排出されるようにするための高低差を確保するためのものである。なお、振動体221Aの振動によって部品が部品供給路221aに沿って図中矢印Fの向きに搬送されるように構成され、また、振動体221Bの振動によって部品が部品回収路221bに沿って上記向きとは逆の図中矢印Bの向きに搬送できるように構成されている。
支持体223は支持台203に対して弾性部材などの中間振動吸収手段を介することなく、直接に支持固定され、一体の上記支持体或いは上記第2の支持体を構成している。一般的には、支持体223が防振ゴムなどの中間振動吸収手段を介して支持台203に支持されるように構成してもよい。しかし、本実施形態においては支持体223の上方に二つの振動体221A,221Bが配置されているため、振動体の総重量が大きくなっており、このために支持側の重量が少ないと、加振手段224A,224Bによって生ずる振動が支持側に逃げ、振動体221A,221Bが充分に振動しない結果となる。したがって、本実施形態では、支持体223と支持台203とを直接に支持固定することによって支持側の重量を増大させている。特に、支持台203上には前述の第1部品供給ユニット210がそのまま搭載されているので、上記のように支持体223が支持台203に直接固定されていることにより、第2部品供給ユニット220の支持側の重量は、支持体223及び支持台203の重量にさらに第1部品供給ユニット210の総重量を加えたものとなり、これによって支持側への振動の散逸が抑制され、振動体221A,221Bを確実に振動させることが可能になっている。
部品供給路211aは図2に示す接続部分Xにおい部品供給路221aに接続され、この部品供給路221aと部品回収路221bとは、両者が並進する部品供給・回収方向の広い範囲に亘る接続部分Yにて接続されている。ここで、部品供給路221aには、この供給路上において正規の姿勢で搬送されていく部品以外の部品を排除する機能が設けられており、これによって排除された不良姿勢の部品が部品回収路221bへ向けて接続部分Yにおいてすべり落ちるように構成されている。また、部品回収路221bは部品供給路211aに対して接続部分Zにおいて接続されている。
上記の接続部分X,Y,Zでは、振動体211と振動体221A、振動体221Aと振動体221B、並びに、振動体221Bと振動体211Aとがそれぞれ接触しないように僅かな間隔を隔てて隣接されている。これは、これらの各振動体が相互に異なる方向に振動しているため、各振動体が接触すると振動の相互干渉によりそれぞれの振動体における部品搬送に支障が出るからである。本実施形態の場合、接続部分X,Y,Zでは部品を受け渡すだけでよく、部品姿勢を保持する必要がないので、部品の流れに対して上流側の振動体が高く、下流側の振動体が低くなるように上下方向に間隔をもって対向し、部品が下方に渡される(落下する)ようになっている。したがってそれほど振動体間の間隔を低減する必要はない。もっとも、図6及び図7に示す例のように接続部分を通過する前後で部品の姿勢を保持しようとすれば、上下間隔を設けずに、部品寸法よりも充分に小さい僅かな間隔だけを介して両側の振動体の端部同士を水平方向に隣接させる必要がある。
振動吸収手段202は、設置台201と支持台203との間に介在し、第1部品供給ユニット210と第2部品供給ユニット220にて発生する振動を吸収する。本実施形態では振動吸収手段202は支持台203の外周部の3箇所に設けられている。実際には3箇所以上に設けてもよいが、少なくとも3箇所設けることによって支持台203を振動吸収手段202のみを介して平面的に支持することができる。
図3は振動吸収手段202の構造を示す拡大部分断面図、図4は図3と直交する断面を示す拡大部分断面図である。振動吸収手段202は、図3及び図4に示すように、その軸線が垂直となる姿勢で設置されたコイルバネ231を含む。このコイルバネ231は矩形断面を有するものである。コイルバネ231の上端部には端部材232が固定され、その下端部には端部材233が固定されている。端部材232,233はそれぞれ平板部232a,233aの中央に軸線方向に突出する突出部232b,233bを有し、周囲の平板部232a,233aがコイルバネ231の端面に当接した状態で、突出部232b、233bがコイルバネ231の端部内周面に嵌合し、図示しない接着剤等によって固定されている。すなわち、平板部232a,233aがコイルバネ231の端面に固定され、突出部232b,233bの外周面がコイルバネ231の端部内周面に固定されている。このようにしている理由は、コイルバネ231は心金に巻きつけた姿勢で成形されるため、コイルバネ231の内周面形状は高い精度を有することから、コイルバネ231の内周面と端部材232,233とを嵌合させることにより、両者を高精度に位置決めできるというものである。また、コイルバネ231の端部と端部材232,233の端面及び端部内周面とが当接固定されているため、各部品供給ユニットで生ずる振動によるコイルバネ231の位置ずれや姿勢変化も生じにくくなることから、高さ変動が少なくなり、安定した支持構造を構成できるという利点もある。
また、本実施形態では、コイルバネ231と端部材232,233との結合強度を高めるために、コイルバネ231の外周側から螺旋状のバネ材の間にノックピン239を打ち込み、さらに、このノックピン239の先端部が端部材232,233(より具体的には上記突出部232b、233b)に設けられた嵌入部(図示例では側孔となっているが、凹部や縦スリットなどでもよい。)に圧入されるように構成してある。これによって、コイルバネ231と端部材232,233とを軸線方向、半径方向、及び、軸線周りの回転方向に固定することができる。なお、本実施形態では、上記接着剤による接着とノックピン239による圧入固定とを併用してコイルバネ231と端部材232,233とを固定しているため、両者が強力に固定されている。但し、上記の接着と圧入固定のいずれか一方のみを用いても構わない。
端部材232の中央にはネジ山を形成してなる軸孔や軸部などで構成される螺合部232cが設けられている。この螺合部232cは、本実施形態の場合、上記突出部232bを貫通するねじ孔である。この螺合部232cには固定ネジ234が螺合している。固定ネジ234は、支持台203に固定(或いは単に担持)されたコ字状の固定部236に係合する頭部を備えたボルトとなっている。なお、螺合部232cがネジ軸であれば、固定ネジ234はナットで構成してもよい。
また、支持台203に螺合する高さ調整ネジ237が設けられ、この高さ調整ネジ237は、上記の端部材232の端面に対して軸線方向に当接している。ここで、高さ調整ネジ237は軸孔を備えた筒状に構成され、上記の固定ネジ234は高さ調整ネジ237の上記軸孔を回転自在及び挿通自在に挿通している。また、高さ調整ネジ237の外周面に形成されたねじ山は支持台203に形成されたネジ孔に螺合している。なお、端部材233の中央にも螺合部233cが設けられ、この螺合部233cには固定ネジ235が螺合して設置台201と端部材233とを固定している。
以上のように構成された振動吸収手段202においては、固定ネジ234を締め付けることによって、支持台203と端部材232とが高さ調整ネジ237を介して締め付け固定されるようになっている。これによって、支持台203と設置台201とがコイルバネ231を介して支持された状態になる。ここで、固定ネジ234を緩めた状態とし、高さ調整ネジ237を回転操作することにより、支持台203とコイルバネ231との間の高さ関係を調整し、これによって、装置200の高さ、すなわち部品供給路211a、221aの高さを調節することが可能になる。この調整後においては、再び固定ネジを締め付けることによって支持台203とコイルバネ231とを支持固定することができ、これによって調整作業によって設定された高さを保持固定できる。
上記のように構成された本実施形態の部品供給装置200においては、第1部品供給ユニット210の螺旋状の部品供給路211aを部品が上昇し、接続部分Xにおいて第2部品供給ユニット220の部品供給路221aに部品が移動する。部品供給路221aに沿って搬送されていく部品は、所定の整列状態或いは整列姿勢にあるか否かが供給路の形状などによって自動的に選別され、或いは、図示しない検査判別装置によって自動的に選別され、整列状態、整列姿勢、或いはその他の欠陥により不良とされる部品は接続部分Yにおいて部品回収路221bに排出される。このとき、部品の排出は搬送路形状によって自動的に部品が落下することにより行われるように構成されていてもよく、或いは、検査判別装置によって判別された結果に基づいて排出機構(エアの吹付けや動作レバーによる排除など)によって行われるように構成されていてもよい。
部品回収路221bに排出された部品は部品供給路221aの搬送方向とは逆方向に搬送され、やがて接続部分Zにおいて第1部品供給ユニット210の部品供給路211aの上流部分(下方に位置する部分)に導出される。したがって、このように回収された部品は再び上記の経路を辿って部品供給路211a,221aを進むことになる。
本実施形態では、外周に螺旋状の部品供給路211aを有する振動体211を用いているので、振動盆(ボウル)を用いる場合とは異なり、部品回収路221bの下流端を下方位置にある接続部分Zに直接臨ませることが可能になるため、部品回収路221bを部品供給路221aよりも下方に配置することが可能になる。換言すれば、ボウル型の振動体のように部品供給路がボウルの内面に形成されている場合には、部品回収路221bを部品供給路の上流側に直接臨ませることができず、部品回収路221bをボウルの上縁を越えるように設ける必要があるので、部品供給路221aよりも部品回収路221bを下方に配置することが困難になるとともに、ボウルの上縁高さからボウルの底面位置まで回収部品を落下させなければならないので、部品が損傷を受ける危険性もあるが、本実施形態ではこのような問題を回避できる。
本実施形態によれば、上記の振動吸収手段202を支持台203と設置台201との間に介在させたことにより、支持台203の振動を吸収することができるとともに、設置台201から外部へ振動が伝播することを抑制できる。したがって、支持台203上において異なる振動態様を呈する第1部品供給ユニット210と第2部品供給ユニット220との間で振動の干渉による不具合が発生することを防止できる。また、支持台203や設置台201上に部品検査手段などの付帯設備を設置した場合でも、付帯設備への振動による悪影響(付帯設備の振動による誤検出など)を防止できる。さらに、外部への振動伝播を低減できることにより、周囲の装置への悪影響をも防止できる。
本実施形態では、上記振動吸収手段202において垂直軸線を備えたコイルバネ231を用いたことにより、温度変化に起因する装置の高さへの影響を大幅に低減することができた。本願発明者が実験を行ったところ、図6及び図7に示す防振ゴムを用いた装置100では、部品供給路の高さが4.6μm/℃の変動率を有していたのに対して、本実施形態の装置200では、部品供給路の高さの変動率が0.375μm/℃まで低下することが確認された。
また、本実施形態の振動吸収手段202には、コイルバネ231と同軸に高さ調整機構が組み込まれているため、部材の撓みなどの影響を最小限にとどめることができ、高い精度で装置の高さを設定することができる。より具体的には、コイルバネ231の端部に固定され、コイルバネ231の軸線に沿った螺合部232cを備えた端部材232と、螺合部232cに螺合して支持体223と端部材232とを固定可能に構成された固定ネジ234と、支持体223と螺合し、固定ネジ234と同軸に設置された状態で端部材232に当接する高さ調整ネジ237とを設けることにより、高さ調整が容易になり、しかも調整後においては振動吸収手段202を支持台223に対して確実に固定することができる。
ここで、上記構成と等価な構造として、コイルバネ231の端部に固定され、コイルバネ231の軸線に沿った螺合部233cを備えた端部材233と、螺合部233cに螺合して設置台201と端部材233とを固定可能に構成された固定ネジ235とを含む部分に上記と同様の高さ調整ネジを介在させてもよい。この場合の高さ調整ネジは、設置台201と螺合し、固定ネジ235と同軸に設置された状態で端部材233に当接するように構成される。
特に、本実施形態では、コイルバネ231の端部に端部材232,233が固定され、これらの端部材232,233は、コイルバネ231の端面及び端部内周面に固定されているため、コイルバネ231と端部材232,233との間の取付精度及び取付強度を高めることができ、ひいてはコイルバネ231と支持台203若しくは設置台201との間の接続安定性を向上させることができることから、動作時に発生する振動に起因するコイルバネ231の位置ずれや姿勢変化を防止でき、振動吸収手段202の弾性特性の安定化や装置の高さ変動の低減を図ることができる。
さらに、本実施形態では、微細な部品を高速で供給するために、加振手段の駆動周波数を200Hz程度とし、比較的高い周波数で振動体を振動させていることから、振動が支持台203や設置台201を経て外部へと散逸しやすいが、上記のように第2支持体223と支持台203を一体化することにより、装置を大型化することなしに支持側の重量を大きくすることが可能となったため、下方への振動の逃げが抑制され、効率的に部品を搬送することができる。特に、第2部品供給ユニット220においては、支持体223を支持台203と一体化することにより、支持側の重量には、支持体223及び支持台203の重量に加えて第1部品供給ユニット210の総重量が含まれる構成となっているため、振動の散逸がさらに抑制され、振動体221A,221Bをさらに効率的に振動させることが可能になっている。ここで、振動式部品供給装置の振動周波数としては60Hz〜120Hz程度が一般的であるが、微細な部品供給に対応することができ、本発明が特に効果的な振動周波数としては、120〜400Hzの範囲の周波数が挙げられる。
尚、本発明の振動式部品供給装置は、上述の図示例にのみ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。例えば、上記実施形態では、螺旋状の部品供給路を備えた第1部品供給ユニット210と、直線状の部品供給路及び部品回収路を備えた第2部品供給ユニット220とが接続されてなる複合型の部品供給装置として構成されているが、図6及び図7に示すように、上記第1部品供給ユニットをボウル型の振動フィーダで構成するとともに、上記第2部品供給ユニットをリニア振動フィーダで構成することも可能である。また、第1部品供給ユニットと第2部品供給ユニットの複合した構成ではなく、単一の部品供給ユニットにて構成することも可能である。さらに、上記装置では、設置台として装置全体を支持する一体の台座を用いているが、個々の振動吸収手段毎に分離された設置台或いは皿状の設置部品などを用いても構わない。
200…部品供給装置、201…設置台、202…振動吸収手段、203…支持台、210…第1部品供給ユニット、211…振動体、211a…部品供給路、212…弾性部材、213…支持体、214…中間振動吸収手段、220…第2部品供給ユニット、221A…振動体、221B…振動体、221a…部品供給路、221b…部品回収路、222A…弾性部材、222B…弾性部材、223…支持体、231…コイルバネ、232,233…端部材、232a,233a…平板部、232b,233b…突出部、232c,233c…螺合部、234,235…固定ネジ、236…固定部、237…高さ調整ネジ
Claims (10)
- 部品供給路を備えた振動体、弾性部材を介して前記振動体を支持する支持体、及び、前記振動体を振動させる加振手段を有する部品供給構造と、前記支持体を支持する設置台と、前記支持体と前記設置台との間に介在する振動吸収手段とを具備し、
前記振動吸収手段は、前記支持体と前記設置台との間に介在し垂直に設置された軸線を有するコイルバネを含み、
前記コイルバネと同軸に構成された高さ調整構造をさらに有することを特徴とする振動式部品供給装置。 - 前記高さ調整構造は、前記コイルバネの一端部に固定され、前記コイルバネの軸線に沿った螺合部を備えた端部材と、前記螺合部に螺合して前記支持体若しくは前記設置台と前記端部材とを固定可能に構成された固定部材と、前記支持体若しくは前記設置台と螺合し、前記固定部材と同軸に設置された状態で前記端部材に当接する高さ調整ネジとを有することを特徴とする請求項1に記載の振動式部品供給装置。
- 前記コイルバネは矩形断面を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の振動式部品供給装置。
- 前記端部材は前記コイルバネの端面及び端部内周面に固定されていることを特徴とする請求項3に記載の振動式部品供給装置。
- 前記固定部材は前記支持体若しくは前記設置台に係合する固定ネジであることを特徴とする請求項2に記載の振動式部品供給装置。
- 前記高さ調整ネジは前記固定部材を回転自在に挿通する貫通孔を備えた筒状ネジであることを特徴とする請求項2に記載の振動式部品供給装置。
- 前記部品供給構造は、螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体と、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段と、前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた第2の振動体と、前記第2の振動体を振動させる第2の前記加振手段とを有し、
前記支持体は第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持するとともに第2の前記弾性部材を介して前記第2の振動体を支持することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の振動式部品供給装置。 - 前記部品供給構造は、螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体と、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段と、前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた供給側の前記振動体と、前記供給側の振動体を振動させる供給側の前記加振手段と、前記第2の部品供給路から排除された部品を回収して前記第1の部品供給路に戻す部品回収路を備えた回収側の振動体と、前記回収側の振動体を振動させる回収側の加振手段とを有し、
前記支持体は、第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持し、また供給側の前記弾性部材を介して前記供給側の振動体を支持し、さらに回収側の前記弾性部材を介して前記回収側の振動体を支持することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の振動式部品供給装置。 - 前記部品供給構造は、
螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体、第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持する第1の前記支持体、及び、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段を有する第1部品供給ユニットと、
前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた第2の前記振動体、第2の前記弾性部材を介して前記第2の振動体を支持する第2の前記支持体、及び、前記第2の振動体を振動させる第2の前記加振手段を有する第2部品供給ユニットと、
前記第1の支持体と前記第2の支持体との間に介在する中間振動吸収手段と、を有し、
前記設置台は、前記第2の支持体を介して前記第1の支持体を支持することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の振動式部品供給装置。 - 前記部品供給構造は、
螺旋状の第1の前記部品供給路を備えた第1の前記振動体、第1の前記弾性部材を介して前記第1の振動体を支持する第1の前記支持体、及び、前記第1の振動体を振動させる第1の前記加振手段を有する第1部品供給ユニットと、
前記第1の部品供給路から部品が供給される直線状の第2の前記部品供給路を備えた供給側の前記振動体、前記供給側の振動体を振動させる供給側の前記加振手段、前記第2の部品供給路から排除された部品を回収して前記第1の部品供給路に戻す部品回収路を備えた回収側の振動体、前記回収側の振動体を振動させる回収側の加振手段、及び、第2の前記弾性部材を介して前記供給側の振動体及び前記回収側の振動体を支持する第2の前記支持体を有する第2部品供給ユニットと、
前記第1の支持体と前記第2の支持体との間に介在する中間振動吸収手段と、を有し、
前記設置台は、前記第2の支持体を介して前記第1の支持体を支持することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の振動式部品供給装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2004-06-01 JP JP2004163122A patent/JP2005343600A/ja active Pending
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