JP5866726B2 - 物品分類装置およびその運転方法 - Google Patents

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Description

本発明は、物品分類装置およびその運転方法に関するもので、特にLED素子といった電子部品の分類に適した物品分類装置およびその運転方法に関するものである。
従来より特許文献1に示されるような電子部品の分類装置が知られている。特許文献1に記載された電子部品の分類装置では、インデックステーブル2の吸着ノズル8により吸着され排出位置に搬送された電子部品Wを、ノズル11のブローにより分配装置4の投入管12へと投入し、投入された電子部品Wを揺動管13の揺動により所要の分配部材14の分配口14Aを介して収容箱15へと振り分けていた。
この電子部品の分類装置には、次のような問題がある。即ち、吸着ノズル8に吸着されている電子部品Wを排出位置で排出するに際し、ノズル11により、電子部品Wに対し水平方向へブローし、更に、電子部品Wの進行方向を投入管12により鉛直下方へと曲げるようにするため、セラミックス等の脆い材質からなる電子部品Wでは割れてしまう危険があった。更に、ノズル11よりブローを行うためには電磁弁のON/OFFが必要となるため、電磁弁の動作遅れ(タイムラグ)の分だけ排出時間が長くなっていた。
そこで、電子部品Wを自然落下させ、上下に伸びる直線状の投入管へ投入するようにすれば上記のようなワークの欠けが発生する可能性を低減することができる上、排出時間の短縮も図れる。このような排出孔を介した自然落下式の分類装置としては、特許文献2に示される電子部品の分類装置が知られている。
ところで、このような電子部品の分類装置は、電子部品の光学的特性や電気的特性を検査装置で検査し、この特性に基づき分類を行う。従って、電子部品の分類装置の稼働開始時や、検査する電子部品の生産ロットや品種が変更された場合などには、該検査装置の調整のため、テスト運転を行う必要があった。
このテスト運転は、予め電子部品の特性を検査しておいた上記検査装置の校正用の基準チップを繰り返し検査し、その検査結果に基づき検査装置を調整していた。このようなテスト運転は、一日に数回程度行われるのが通常である。
しかし、引用文献2に示される電子部品の分類装置は、排出孔があるため、テスト運転のために連続した循環搬送を行うことができなくなる。この場合、日に数度のテスト運転の度に、一度検査装置を通過し、特定の分類容器に振り分けた基準チップを、オペレータが再度装置へ供給する作業を繰り返すこととなり、テスト運転のための作業が煩雑となってしまっていた。
特許文献1に示される電子部品の分類装置における検査装置の調整のためのテスト運転では、排出位置において吸着ノズル8の吸引を維持したままノズル11のブローを行わないことで、電子部品Wをインデックステーブル2上で連続循環搬送させることにより、繰り返し検査装置をパスさせて行う方法が考えられた。しかし、この場合にもテスト運転終了後の排出の際に、検査装置の校正用基準チップが割れてしまう危険は避けられなかった。
尚、背景技術で用いた符号は特許文献1に用いられている符号である。
特許第4474612号特許公報 特許第2814525号特許公報
本発明は、上記問題点を解決しようとするもので、分類運転時の分類対象物品又はテスト運転終了時においては基準物品を、搬送手段の排出位置で、下方に位置する分配手段に自然落下させ、ワークであるこれらの物品の欠けが発生する可能性を低減させるとともに、テスト運転時には基準物品を連続循環搬送することを可能にして、同じ基準物品を繰り返し検査装置により検査することができる物品分類装置およびその運転方法を提供する。
上記課題を解決するため、第1の発明は、物品分類装置に次の手段を採用する。
第1に、外周にそれぞれ物品を収容する複数の収容部を有する回転体と前記回転体の各収容部に収容される物品を下方から支持する固定体とからなり、該固定体に設けた排出部から物品を落下させて排出する排出位置を有する搬送手段と、前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給する供給手段と、前記搬送手段の搬送経路に沿って設けられ、物品の特性を検査する検査手段と、前記排出部下方に設けられる複数の分類容器と、前記排出部下方に設けられ、排出された物品を該物品の特性に基づき所要の分類容器に振り分ける分配手段からなる物品分類装置とする。
第2に、前記固定体の排出部に設けられ、開放時には物品を落下させ、閉鎖時には物品の落下を阻止して該排出部を通過させる排出部閉鎖手段を設ける。
第3に、前記搬送手段により搬送される物品を所要の分類容器へ振り分ける分類運転においては、前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給するとともに、前記排出部閉鎖手段を開放して物品を落下させる。
第4に、前記搬送手段により基準物品を循環搬送するテスト運転においては、前記供給手段からの物品の自動供給を停止するとともに、基準物品が前記搬送手段の前記収容部に供給され、前記排出部閉鎖手段を閉鎖して前記基準物品の落下を阻止することにより前記搬送手段による前記基準物品の搬送を継続する。
第2の発明は、第1の発明に、次の手段を付加した物品分類装置である。
第1に、上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が1つとされる。
第2に、上記テスト運転においては、基準物品を手動供給する。
第3の発明は、第1の発明に、次の手段を付加した物品分類装置である。
第1に、上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が2つとされる。
第2に、上記分類運転においては第1の供給経路より物品を自動供給するとともに第2の供給経路を閉鎖する。
第3に、上記テスト運転においては第2の供給経路より基準物品を自動供給するとともに第1の供給経路を閉鎖する。
第4の発明は、物品分類装置の運転方法に次の手段を採用する。
第1に、外周にそれぞれ物品を収容する複数の収容部を有する回転体と前記回転体の各収容部に収容される物品を下方から支持する固定体とからなり、該固定体に設けた排出部から物品を落下させて排出する排出位置を有する搬送手段と、前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給する供給手段と、前記搬送手段の搬送経路に沿って設けられ、物品の特性を検査する検査手段と、前記排出部下方に設けられる複数の分類容器と、前記排出部下方に設けられ、排出された物品を該物品の特性に基づき所要の分類容器に振り分ける分配手段からなる物品分類装置の運転方法とする。
第2に、前記固定体の排出部に設けられ、開放時には物品を落下させ、閉鎖時には物品の落下を阻止して該排出部を通過させる排出部閉鎖手段を設ける。
第3に、前記搬送手段により搬送される物品を所要の分類容器へ振り分ける分類運転においては、前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給するとともに、前記排出部閉鎖手段を開放して物品を落下させる。
第4に、前記搬送手段により基準物品を循環搬送するテスト運転においては、前記供給手段からの物品の自動供給を停止するとともに、基準物品を前記搬送手段の前記収容部に供給し、前記排出部閉鎖手段を閉鎖して前記基準物品の落下を阻止することにより前記搬送手段による前記基準物品の搬送を継続する。
第5の発明は、第4の発明に、次の手段を付加した物品分類装置の運転方法である。
第1に、上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が1つとされる。
第2に、上記テスト運転においては、基準物品を手動供給する。
第6の発明は、第4の発明に、次の手段を付加して物品分類装置の運転方法である。
第1に、上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が2つとされる。
第2に、上記分類運転においては第1の供給経路より物品を自動供給するとともに第2の供給経路を閉鎖する。
第3に、上記テスト運転においては第2の供給経路より基準物品を自動供給するとともに第1の供給経路を閉鎖する。
第1の発明および第4の発明は、排出部閉鎖手段の開放か閉鎖かの選択といった簡単な方法で、分類運転とテスト運転との切換が容易にできる物品分類装置およびその運転方法となった。
その上、分類運転においては、排出部閉鎖手段を開放して物品を自重落下させるのみなので、ワークたる物品へのダメージの低減が図れる物品分類装置およびその運転方法となった。
更に、テスト運転においては、排出部閉鎖手段を閉鎖して物品(テスト運転時であるので基準物品)の落下を阻止することにより、基準物品の搬送を連続的に継続し、同じ基準物品を繰り返し検査装置により検査することができ、テスト運転が容易にできる物品分類装置およびその運転方法となった。
その上、多数の物品を分類する分類運転においては物品を自動供給し、同じ基準物品を循環搬送するテスト運転においては、自動供給を停止し、基準物品が供給されるため、テスト運転のために供給経路に残存する物品を除去すると言った煩わしい作業の必要をなくすことができた。
第3の発明および第6の発明においては、供給経路を2つ設けて、分類運転とテスト運転とで供給経路を異ならせ、分類運転においては第1の供給経路より物品を自動供給するとともに第2の供給経路を閉鎖し、テスト運転においては第2の供給経路より基準物品を自動供給するとともに第1の供給経路を閉鎖することにより、運転切替ごとに供給経路に残存する物品を除去すると言った煩わしい作業の必要をなくすことができた。
本発明の一実施例を示す電子部品分類装置の概要説明図 搬送手段の平面説明図 供給位置および検査位置を示す搬送手段の側面説明図 排出位置の断面説明図 供給位置での供給方法を示す説明図 検査位置でのプローブとLEDチップの位置関係を示す説明図で、(A)は検査前後の状態を示し、(B)は検査中を示す。
以下、図示の実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施例を示す電子部品分類装置の概要説明図である。実施例においてワークである部品は、LEDチップLであり、該LEDチップLを電気的特性と光学的特性により、振り分け分類する装置である。
電子部品分類装置は、LEDチップLを整列して供給するパーツフィーダ1と、パーツフィーダ1よりLEDチップLを受け取り、吸着保持して供給位置30より検査位置31を通過し排出位置32へと搬送する搬送手段3と、搬送手段3の搬送経路に沿って設けられLEDチップLの電気的特性と光学的特性を検査位置31にて検査する検査装置2と、排出位置32の下方(具体的には排出部61の下方)に配置され、排出されたLEDチップLを電気的特性と光学的特性に基づき振り分ける分配装置4と、更に、その下方に配置され、分配装置4から振り分けられ、チューブ10を通って送り込まれたLEDチップLを貯留する多数の分類容器50よりなる分類部5を有する。
パーツフィーダ1は、図1に現れるように、多数のLEDチップLがランダムに収容されるフィーダボウル11と、レール12で構成され、振動によってLEDチップLをフィーダボウル11からレール12へと長手方向一列に整列して送り出し、レール12から搬送手段3にLEDチップLを供給する手段であり、本発明における供給経路となる。この供給経路は、実施例においては1つであるが、本発明では、分類運転時に用いる第1の供給経路とテスト運転時に用いる第2の供給経路という2つの供給経路を設けることもできる。
搬送手段3は、図3に示されるように、間欠回転する円盤状のインデックステーブル7と、インデックステーブル7の下方に配置される固定テーブル6で構成される。インデックステーブル7が、本発明における回転体となり、固定テーブル6が本発明における固定体となる。
インデックステーブル7の外周70には所定間隔で多数の切り欠きが設けられており、この切り欠きがLEDチップLを収容するポケット状の収容部71となる。実施例で収容部71は等間隔に設けられている。インデックステーブル7の裏面には、各収容部71と連通する放射状の溝72が複数形成されている。
固定テーブル6には、各収容部71に収容されるLEDチップLを下方から支持する支持部と、固定テーブル6を切欠して、収容部71で搬送されてきたLEDチップLを搬送手段3の下方に配置される分配装置4へ自然落下させる排出部61とが形成される。該排出部61の形成された位置が、排出位置32となる。排出位置32での排出部61を除いた固定テーブル6の上面は支持部となる。
排出部61には、本発明における排出部閉鎖手段となるシャッタ8が設けられる。シャッタ8は、開放時にはLEDチップLを自然落下させ、閉鎖時にはLEDチップLの落下を阻止して、排出部61上を落下せずに通過させるものである。シャッタ8は、図2および図4に示されるように、LEDチップLが通過可能な排出孔80を形成した円盤状のもので、軸83を支点に回転可能とされている。尚、実施例では上記のような回転式のシャッタ8を用いているが、進退式シャッタや、取り外し式シャッタであっても良い。
尚、排出部61の上方には、アシストブローノズル81が設けられており、アシストブローノズル81は、LEDチップLの排出を確実にするために、LEDチップLが欠けない程度の圧力で、排出部61の上に位置した排出孔80の上方より下方に向かってエアをブローする。排出部61の下方には連結チューブ82が連結されており、連結チューブ82の下端は分配装置4と連結されている。
固定テーブル6には、排出位置32以外に、供給位置30,検査位置31が形成されている。搬送手段3は、固定テーブル6とインデックステーブル7の収容部71でLEDチップLを吸着保持して、図2に示される供給位置30より検査位置31を通過し排出位置32へとLEDチップLを搬送する手段である。
従って、収容部71にLEDチップLを吸着させるための負圧を生じさせる必要がある。そこで、固定テーブル6の上面で、供給位置30、検査位置31、排出位置32以外の領域で単に、LEDチップLを搬送するだけの領域には、インデックステーブル7の裏面に形成された放射状の溝72と連通する同心円状の溝62が彫ってあり、該溝62は、それぞれ図示されていない真空源と接続されている。
この固定テーブル6の同心円状の溝62とインデックステーブル7の放射状の溝72が連通することにより収容部71に負圧が供給され、収容されるLEDチップLを収容部71に吸着保持する。尚、固定テーブル6の供給位置30、検査位置31にはそれぞれ別の溝が形成されており、各位置において収容部71に負圧を供給するようになっている。
供給位置30で収容部71へのLEDチップLの受け渡しは次のように行われる。供給位置30において、LEDチップLは、パーツフィーダ1のレール12の先端から、供給位置30に間欠移動されるインデックステーブル7の収容部71に、一つずつ供給される。具体的には、図5に示すように、レール12先端のLEDチップL1の吸引2をOFFにすると同時に、吸引1をONにして収容部71へLEDチップL1を移動供給する。即ち、図5中点線位置にLEDチップL1は移動することになる。
このとき供給位置30の収容部71上方には可動させて開くことができるカバー33が位置している。このカバー33により収容部71の上方を覆うことになり、LEDチップLは、スムースに収容部71へと移動することができる。
LEDチップL1の収容部71への供給があったときでも、吸引3はONのままである。即ちLEDチップL2は元の位置に留まっている。次に、吸引2をONにするとともに、吸引3をOFFにして、後続先頭のLEDチップL2をレール12の先端へと移動させる。
LEDチップL1が収容部71に供給されたか、否かは、収容検出センサ34により検知される。供給されたLEDチップLの姿勢が不良か否かの検知は、カバー33を観察することによって可能である。姿勢不良のLEDチップLが押し上げたカバー33をフォトマイクロセンサで、検出することにより収納ミスがあり、供給が完了されなかったことを検知するのである。
インデックステーブル7側方には、サイドガイド9(排出位置32では特殊形状のサイドガイド90)が設けられ、LEDチップLの不意の飛び出しを防止している。尚、検査位置31では、該位置31に存在するLEDチップL4のサイドおよび上方を案内するサイドおよびトップガイド91が設けられている。
検査装置2は、検査位置31の下方に昇降可能に設けられたプローブ20と、検査位置31の上方に設けられた積分球21とで構成される。検査装置2での検査は、図6(A)より(B)に至るように、プローブ20を上昇させ、LEDチップL4の電極と当接させ、LEDチップL4に電流を供給して発光させ、その発光光を積分球21で受光し、LEDチップL4の光学的特性と共に電気的特性を検査するものである。
電子部品分類装置は、搬送手段3で運ばれてきたLEDチップLを、シャッタ8を開放して排出部61に落下させ、所要の分類容器50へ振り分ける分類運転と、シャッタ8を閉鎖して排出部61に落下することを阻止し、LEDチップLの循環搬送を継続し、検査装置2の調整のためのテスト運転を行う必要がある。以下、分類運転とテスト運転の方法について説明する。
分類運転は、次のように行われる。先ず、供給位置30において、LEDチップLは、供給経路となるパーツフィーダ1のレール12の先端から、インデックステーブル7の収容部71に、一つずつ自動供給される。LEDチップL1が収容部71に供給されたか、否かの検出が、収容検出センサ34により行われる。
収容部71への供給が確認されると、インデックステーブル7が回転し、間欠搬送により検査位置31にLEDチップL4が到達する。到達したLEDチップL4に上昇させたプローブ20を当接させ、電流を流して発光させ、上方に設置された積分球21により光学的特性および電気的特性を検査する。
検査終了後、LEDチップLが排出位置32の排出部61の上方に到達したとき、排出部61には、シャッタ8の排出孔80が位置しているため、LEDチップLの排出部61からの落下はシャッタ8により阻害されることはなく、排出部61より排出される。
排出孔80を通り排出部61から排出されたLEDチップLは、図4に示されるように、連結チューブ82内を自然落下し、その下流に接続される分配装置4により、物品の特性に基づき、振り分けられ、チューブ10を介して、分類部5である所要の分類容器50へと分類される。
次にテスト運転は、次のように行われる。先ず、排出部61をシャッタ8により閉鎖する、即ち、排出部61の上方よりシャッタ8の排出孔80を90度ずらすことにより、シャッタ8により、固定テーブル6に形成された排出部61を閉じるとともにパーツフィーダ1のレール12の先頭のLEDチップL1を吸着固定し、供給経路からの自動供給をストップする。図5における吸引2をONにしておく。
その後、供給位置30のカバー33を開いて、オペレータによりインデックステーブル7の収容部71へ3〜10個程度の任意数の基準チップを収容する。即ち、基準チップの手動供給を行う。テスト運転の際はカバー33を開いてピンセットで基準チップを手載せする。
その後、カバー33を閉め、インデックステーブル7を回転させれば、排出部61はシャッタ8により閉鎖されているので、検査位置31を通過したLEDチップLは、排出部61上を通過する際も閉鎖されたシャッタ8上を通過し、再び検査位置31を通過するように連続循環搬送される。
テスト運転終了後は、シャッタ8を開く、即ち、シャッタ8の排出孔80を排出部61上に合わせる。基準チップは、通過時に開放された排出部61より自然落下し、所要の分類容器50へ排出して完了する。尚、基準チップは繰り返し使用される。
このように、シャッタ8により排出部61を閉鎖することで基準チップを循環搬送することができるため、テスト運転が容易となった。加えて、テスト運転の際にはカバー33を開いて基準チップを人手で供給するようにするので、例えば、緊急停止からの復帰の際に、パーツフィーダ1にLEDチップLが多数残った状態においても基準チップを供給してテスト運転を行うことができる。
更に、パーツフィーダ1が空であっても、基準チップは数個程度と少ないため、基準チップをパーツフィーダ1に供給して、自動的に基準チップを供給するより、人手による供給の方が簡単である。実施例では、テスト運転の際に人手により基準チップを供給するための位置は、供給位置30とされているが、手動供給のため位置を限定されることはなく、それ以外の位置でも良い。更に、所望の位置にカバーを設け、供給時のみカバーを開くようにしても良い。
以上の実施例では、搬送手段3にLEDチップL又は基準チップを供給する供給経路(パーツフィーダ1)は、1つであるが、これを2つとし、第1の供給経路をLEDチップを自動供給するものとし、第2の供給経路を基準チップを自動供給するものとすることもできる。
この場合、分類運転においては第1の供給経路よりLEDチップLを自動供給するとともに第2の供給経路を閉鎖し、テスト運転においては第2の供給経路より基準チップを自動供給するとともに第1の供給経路を閉鎖して運転する。
1・・・・・・・・パーツフィーダ
2・・・・・・・・検査装置
3・・・・・・・・搬送手段
4・・・・・・・・分配装置
5・・・・・・・・分類部
6・・・・・・・・固定テーブル
7・・・・・・・・インデックステーブル
8・・・・・・・・シャッタ
9・・・・・・・・サイドガイド
10・・・・・・・チューブ
11・・・・・・・フィーダボウル
12・・・・・・・レール
20・・・・・・・プローブ
21・・・・・・・積分球
30・・・・・・・供給位置
31・・・・・・・検査位置
32・・・・・・・排出位置
33・・・・・・・カバー
34・・・・・・・収容検査センサ
50・・・・・・・分類容器
61・・・・・・・排出部
62・・・・・・・同心円状の溝
70・・・・・・・外周
71・・・・・・・収容部
72・・・・・・・放射状の溝
80・・・・・・・排出孔
81・・・・・・・アシストブローノズル
82・・・・・・・連結チューブ
83・・・・・・・軸
90・・・・・・・サイドガイド
91・・・・・・・サイドおよびトップガイド
L1、L2、L3、L4・・・・・・・・LEDチップ

Claims (6)

  1. 外周にそれぞれ物品を収容する複数の収容部を有する回転体と前記回転体の各収容部に収容される物品を下方から支持する固定体とからなり、該固定体に設けた排出部から物品を落下させて排出する排出位置を有する搬送手段と、
    前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給する供給手段と、
    前記搬送手段の搬送経路に沿って設けられ、物品の特性を検査する検査手段と、
    前記排出部下方に設けられる複数の分類容器と、
    前記排出部下方に設けられ、排出された物品を該物品の特性に基づき所要の分類容器に振り分ける分配手段からなる物品分類装置において、
    前記固定体の排出部に設けられ、開放時には物品を落下させ、閉鎖時には物品の落下を阻止して該排出部を通過させる排出部閉鎖手段を設け、
    前記搬送手段により搬送される物品を所要の分類容器へ振り分ける分類運転においては、前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給するとともに、前記排出部閉鎖手段を開放して物品を落下させ、
    前記搬送手段により基準物品を循環搬送するテスト運転においては、前記供給手段からの物品の自動供給を停止するとともに、基準物品が前記搬送手段の前記収容部に供給され、前記排出部閉鎖手段を閉鎖して前記基準物品の落下を阻止することにより前記搬送手段による前記基準物品の搬送を継続することを特徴とする物品分類装置。
  2. 上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が1つであり、上記テスト運転においては、基準物品を手動供給することを特徴とする請求項1記載の物品分類装置。
  3. 上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が2つであり、上記分類運転においては第1の供給経路より物品を自動供給するとともに第2の供給経路を閉鎖し、上記テスト運転においては第2の供給経路より基準物品を自動供給するとともに第1の供給経路を閉鎖することを特徴とする請求項1記載の物品分類装置。
  4. 外周にそれぞれ物品を収容する複数の収容部を有する回転体と前記回転体の各収容部に収容される物品を下方から支持する固定体とからなり、該固定体に設けた排出部から物品を落下させて排出する排出位置を有する搬送手段と、
    前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給する供給手段と、
    前記搬送手段の搬送経路に沿って設けられ、物品の特性を検査する検査手段と、
    前記排出部下方に設けられる複数の分類容器と、
    前記排出部下方に設けられ、排出された物品を該物品の特性に基づき所要の分類容器に振り分ける分配手段からなる物品分類装置の運転方法において、
    前記固定体の排出部に設けられ、開放時には物品を落下させ、閉鎖時には物品の落下を阻止して該排出部を通過させる排出部閉鎖手段を設け、
    前記搬送手段により搬送される物品を所要の分類容器へ振り分ける分類運転においては、前記搬送手段の前記収容部に物品を自動供給するとともに、前記排出部閉鎖手段を開放して物品を落下させ、
    前記搬送手段により基準物品を循環搬送するテスト運転においては、前記供給手段からの物品の自動供給を停止するとともに、基準物品を前記搬送手段の前記収容部に供給し、前記排出部閉鎖手段を閉鎖して前記基準物品の落下を阻止することにより前記搬送手段による前記基準物品の搬送を継続することを特徴とする物品分類装置の運転方法。
  5. 上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が1つであり、上記テスト運転においては、基準物品を手動供給することを特徴とする請求項4記載の物品分類装置の運転方法。
  6. 上記搬送手段の上記収容部に物品を供給する供給経路が2つであり、上記分類運転においては第1の供給経路より物品を自動供給するとともに第2の供給経路を閉鎖し、上記テスト運転においては第2の供給経路より基準物品を自動供給するとともに第1の供給経路を閉鎖することを特徴とする請求項4記載の物品分類装置の運転方法。
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