JP7796360B2 - パーツフィーダ - Google Patents

Description

本開示は、部品装着装置が備えるフィーダベースのスロット溝に取り付けて用いられるパーツフィーダに関する。

従来、基板に部品を装着する部品装着装置における部品供給部として機能するパーツフィーダは、部品供給口に部品を供給する部品供給機構を備えた本体部の下部にスロット挿入部を備えている。このスロット挿入部がフィーダベースに形成されたスロット溝に対して水平に挿入されることでフィーダベースに取り付けられるようになっている。本体部にはレバー状の操作部材が設けられている。スロット挿入部がスロット溝に挿入された状態で操作部材を上下方向に操作すると、操作部材とリンク機構で連結されたクランプ部材が作動し、フィーダベースに設けられた被クランプ部をクランプすることで、パーツフィーダがフィーダベースに固定されるようになっている（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開２０１４－３１６０号公報

部品装着装置では、部品を搭載する基板の種類変更に伴いフィーダベースにおけるパーツフィーダの配置または台数などを変更する交換作業が発生する。部品装着装置を使用する製造工場では基板の種類の変更（機種変更）が頻繁に発生するため、パーツフィーダの交換作業について効率化の要望が高まっている。また、パーツフィーダの交換作業を自動化することも検討されており、自動化に適した操作で交換作業ができることが望ましい。

そこで本開示は、フィーダベースに対する交換作業を効率的に行うことができるパーツフィーダを提供することを目的とする。

本開示のパーツフィーダは、部品装着装置が備えるフィーダベースのスロットに取り付けて用いられるパーツフィーダであって、前記部品装着装置が備える装着ヘッドが部品を取り出す部品取り出し位置に部品を供給する部品供給機構を備えた本体部と、前記本体部に設けられ、一方向へスライドして前記スロットに挿入されるスロット挿入部と、前記本体部から前記一方向へ向かって突出し、前記スライドによって前記フィーダベースに設けられた固定機構に固定される被固定部材と、前記固定機構による前記被固定部材の固定を解除するために、前記被固定部材を固定している前記固定機構の被操作部を操作する固定解除部材と、外力を受けて変位する操作部材と、前記操作部材の前記変位を前記固定解除部材に伝達して固定解除操作を行わせる伝達機構と、を備え、前記被固定部材は、前記一方向へ突出した形状であり、前記被固定部材の上面には、上方に開口し、前記固定機構の固定子によって下方に押し付けられる窪み部と、前記窪み部から前記一方向とは逆向きの離脱方向へ離れるに従い高くなる傾斜を有するカム面と、前記カム面の後方であって上方に向かって開いた形状の逃げ部と、を設けた。

本開示によれば、フィーダベースに対するパーツフィーダの交換作業を効率的に行うことができる。

図１は、本開示の一実施の形態における部品装着装置の要部側面図である。 図２Ａは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダの側面図である。 図２Ｂは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダの底面図である。 図３は、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースとこれに取り付けられるパーツフィーダの斜視図である。 図４は、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースの斜視図である。 図５Ａは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備える固定機構の斜視図である。 図５Ｂは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備える固定機構の平面図である。 図６Ａは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースにパーツフィーダが装着される前後の説明図である。 図６Ｂは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースにパーツフィーダが装着される前後の説明図である。 図７Ａは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースのスロット溝にパーツフィーダを装着した状態を示す断面図である。 図７Ｂは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースのスロット溝にパーツフィーダを装着した状態を示す断面図である。 図８は、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダの伝達機構の説明図である。 図９は、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダの伝達機構の説明図である。 図１０は、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダが備える被固定部材とクランプ解除部材の斜視図である。 図１１Ａは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースに装着する際の固定機構の動作説明図である。 図１１Ｂは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースに装着する際の固定機構の動作説明図である。 図１１Ｃは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースに装着する際の固定機構の動作説明図である。 図１１Ｄは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースに装着する際の固定機構の動作説明図である。 図１２Ａは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースからパーツフィーダが取り外される前後の説明図である。 図１２Ｂは、本開示の一実施の形態における部品装着装置が備えるフィーダベースからパーツフィーダが取り外される前後の説明図である。 図１３Ａは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースから取り外す際の固定解除部材による固定解除操作の説明図である。 図１３Ｂは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースから取り外す際の固定解除部材による固定解除操作の説明図である。 図１３Ｃは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースから取り外す際の固定解除部材による固定解除操作の説明図である。 図１３Ｄは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースから取り外す際の固定解除部材による固定解除操作の説明図である。

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。図１は本開示の一実施の形態における部品装着装置１を示している。部品装着装置１は上流工程側から搬入した基板ＫＢに部品ＢＨを装着して下流工程側に搬出する部品装着作業を繰り返し実行する装置である。ここでは説明の便宜上、部品装着装置１における基板ＫＢの搬送方向に沿った水平軸をＸ軸とし、Ｘ軸と直交する水平軸をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸に直交する上下軸をＺ軸とする。また、作業者ＯＰから見てＸ軸に沿う方向を左右方向、Ｙ軸に沿う方向を前後方向とし、各構成要素について作業者ＯＰから遠い方を「前」、近い方を「後」と表現する。

図１において、部品装着装置１は、基台１１、基板搬送路１２、パーツフィーダ１３、装着ヘッド１４、ヘッド移動機構１５、部品認識カメラ１６および制御装置１７を備えている。基板搬送路１２は一対のベルトコンベア１２ａから成り、基台１１上をＸ軸に沿って延びて設けられている。基板搬送路１２は、上流工程側から送られてきた基板ＫＢを搬入し、所定の作業位置に位置決めする。

図１において、基台１１の作業者ＯＰから見た手前側、すなわち基台１１の後端部には、フィーダ台車２１が連結されている。フィーダ台車２１は、上部にフィーダベース２２が設けられている。パーツフィーダ１３はフィーダベース２２に着脱自在に取り付けられており、作業者ＯＰから見た奥側、すなわち前部に設けられた部品供給口１３Ｋに部品ＢＨを供給する。フィーダベース２２には複数のパーツフィーダ１３をＸ軸に沿って並べて取り付けることができる。フィーダ台車２１を基台１１に連結させると、フィーダベース２２に取り付けられている複数のパーツフィーダ１３が一括して基台１１に接続される。

図１において、装着ヘッド１４は下方に延びた複数のノズル１４Ｎを備えている。各ノズル１４Ｎは昇降動作とＺ軸まわりの回転動作とを行うことができ、図示しない真空源から供給される真空圧が供給されることによって、下端に吸着力を発生させることができる。ヘッド移動機構１５は、例えばＸＹテーブル機構から成り、基台１１の上方の領域で装着ヘッド１４を水平面（ＸＹ面）に沿って移動させる。

図１において、部品認識カメラ１６は基台１１上における基板搬送路１２とフィーダ台車２１との間の領域に設けられている。部品認識カメラ１６は撮像光軸を上方に向けている。部品認識カメラ１６は、ノズル１４Ｎで部品ＢＨを吸着した装着ヘッド１４が上方を通過するときに、各部品ＢＨを撮像する。

制御装置１７は、部品装着装置１を構成する各部の動作を制御する。具体的には、制御装置１７は、基板搬送路１２による基板ＫＢの搬送動作と作業位置への位置決め動作を制御し、各パーツフィーダ１３による部品ＢＨの供給動作を制御する。

また制御装置１７は、装着ヘッド１４が備える複数のノズル１４Ｎそれぞれの昇降および回転動作を制御し、各ノズル１４Ｎの下端に部品ＢＨの吸着力を発生させる制御を行う。また制御装置１７は、ヘッド移動機構１５を作動させて、装着ヘッド１４を移動させる制御を行う。制御装置１７はまた、部品認識カメラ１６の撮像動作を制御する。

部品装着装置１が部品実装作業を行う場合には先ず、上流工程側から送られてきた基板ＫＢを基板搬送路１２が受け取って作業位置に位置決めする。基板ＫＢが位置決めされたらヘッド移動機構１５が作動して装着ヘッド１４をパーツフィーダ１３の上方に移動させ、装着ヘッド１４は複数のノズル１４Ｎのそれぞれに部品ＢＨを吸着させる。ノズル１４Ｎに部品ＢＨを吸着させた装着ヘッド１４は部品認識カメラ１６の上方を通過するように移動され、部品認識カメラ１６は各部品ＢＨを認識する。

部品認識カメラ１６が部品ＢＨを認識したら、ヘッド移動機構１５は装着ヘッド１４を基板ＫＢの上方に移動させ、装着ヘッド１４は基板ＫＢ上に設定された目標装着座標に部品ＢＨを装着させる。このような部品ＢＨの吸着、認識および装着から成る一連の動作が繰り返し実行されて、基板ＫＢに装着されるべき全ての部品ＢＨが装着されたら、基板搬送路１２が作動して、基板ＫＢを下流工程側に搬出する。これにより基板ＫＢの１枚当たりの部被装着作業が終了する。

このような構成の部品装着装置１において、本実施の形態ではパーツフィーダ１３の構成に特徴があり、以下にその説明を行う。

先ず、パーツフィーダ１３が取り付けられるフィーダベース２２の構成について説明する。図３は、部品装着装置１が備えるフィーダベース２２とこれに取り付けられるパーツフィーダ１３の斜視図である。図４は、フィーダベース２２の斜視図である。図３、図４において、フィーダベース２２は全体として矩形形状に形成された板状の部材から構成されている。フィーダベース２２の上面には複数のスロット形成部材２３がＸ軸に沿って間隔をあけて配置されている。このスロット形成部材２３は、フィーダベース２２にパーツフィーダ１３を装着するためのスロットを形成するものである。一つのスロット形成部材２３は、フィーダベース２２の上面の前方領域（作業者ＯＰから見て遠い方の上面領域）に配置された第１スロット形成部材２３Ａと、後方領域（作業者ＯＰから見て近い方の上面領域）に配置された第２スロット形成部材２３Ｂで構成されている。第１スロット形成部材２３ＡはＴ字断面を有するＹ軸に沿って細長い棒状部材であり、第２スロット形成部材２３ＢはＹＺ平面に平行な側面を有するブロック状部材である。第１スロット形成部材２３Ａと第２スロット形成部材２３Ｂは、Ｘ方向に間隔をあけて隣接する他の第１スロット形成部材２３Ａと第２スロット形成部材２３Ｂで一つのスロット（スロット溝２３Ｓ）を形成している。

図７Ａは第１スロット形成部材２３Ａとフィーダベース２２のＸＺ断面図である。図示するようにＸ方向に距離ＭＨ１離れて配置された二つの第１スロット形成部材２３Ａは、断面逆Ｔ字型の第１スロット溝２３ＳＡを形成している。図７Ｂは第２スロット形成部材２３Ｂとフィーダベース２２のＸＺ断面図である。図示するようにＸ方向に距離ＭＨ２離れて配置された二つの第２スロット形成部材２３Ｂは、幅ＭＨ２の第２スロット溝２３ＳＢを形成している。第１スロット溝２３ＳＡと第２スロット溝２３ＳＢはＹ軸に沿って直列して一つのスロット溝２３Ｓとなる。本実施の形態では、一つのスロット溝２３Ｓが一つのスロットを構成する。換言すれば、スロットは二つのスロット形成部材２３の側面と二つのスロット形成部材２３の間から露出するフィーダベース２２の上面によって形成された上方に開いた溝である。

図３において各パーツフィーダ１３は、これら複数のスロット溝２３Ｓの一つに選択的に挿入して取り付けられる。このときパーツフィーダ１３はスロット溝２３Ｓの作業者ＯＰから見て手前側から奥側へ向かってスライドして挿入される。以降、このスライド方向を装着方向（図４の破線矢印Ａｔ）と呼ぶ。また、パーツフィーダ１３をスロット溝２３Ｓから取り外す際は、パーツフィーダ１３を装着方向Ａｔとは逆方向の離脱方向（図４の破線矢印Ｒｅ）へスライドさせる。

図３および図４において、フィーダベース２２の奥側の端部にはスロット溝２３Ｓに挿入されたパーツフィーダ１３を位置決めするフィーダストッパ２４が設けられている。フィーダストッパ２４の上部と下部とのそれぞれには、各スロット溝２３Ｓに対応した配置で上側ピン挿入穴２４Ａと下側ピン挿入穴２４Ｂが設けられている。後述するが、パーツフィーダ１３はその先端部に上側ピン４３と下側ピン４４を備えており、パーツフィーダ１３がスロット溝２３Ｓに挿入されて装着方向Ａｔへ移動すると上側ピン４３は上側ピン挿入穴２４Ａに、下側ピン４４は下側ピン挿入穴２４Ｂに挿入される。これによりパーツフィーダ１３の先端部の少なくともＺ軸に沿う方向の位置（高さ位置）とＸ軸に沿う方向の位置が定まる。

図３および図４において、フィーダベース２２の後部（作業者ＯＰから見た手前側）の下面には、フィーダベース２２の後下方に張り出した形状を有するブラケット２５が設けられている。本実施の形態において、ブラケット２５はフィーダベース２２の下面に装着された第１部材２５Ａと第１部材２５Ａの下面に装着された第２部材２５Ｂによって構成されている。第１部材２５ＡはＹ軸に沿って後方へ延出しており、その後端面には各スロット溝２３Ｓに対応した配置でソケット２６が設けられている。ソケット２６は電気配線用のコネクタを構成する一方の部材である。また、第２部材２５ＢはＹ軸に沿って後方へ延出するとともにその後端が下方に折れ曲がった断面Ｌ字型の形状をしている。そして下方に折れ曲がった部分には、各スロット溝２３Ｓに対応した配置で係合ピン２７が設けられている。ソケット２６と係合ピン２７はいずれもＹ軸方向に沿って後方へ突出する状態で設けられている。

図３および図４において、フィーダベース２２の後端部には、複数の支持部２２ＢがＸ軸に沿って間隔をあけて設けられている。複数の支持部２２Ｂは、隣接する支持部２２Ｂに挟まれた空間がスロット溝２３Ｓの延長線上に位置するように配置されている。隣接する支持部２２Ｂに挟まれた空間には、各スロット溝２３Ｓに対応した配置で固定機構３１が設けられている。図５Ａは、固定機構３１の斜視図である。図５Ｂは、固定機構３１の平面図である。固定機構３１は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、全体としてＹ軸方向に延びたアーム３２と付勢ばね３６を備えている。アーム３２の中間部にはＸ軸に沿って延びる支持軸２２Ｊが貫通している。支持軸２２Ｊはその両端が支持部２２Ｂによって支持されており、支持部２２Ｂに挟まれた空間においてアーム３２を支持する。従ってアーム３２は支持軸２２Ｊを中心に揺動可能な状態で支持部２２Ｂに支持されている。

アーム３２は一対のフレーム３２ａと、一対のフレーム３２ａの後端部を連結する被操作部３５と、一対のフレーム３２ａの中間部を連結して設けられた固定子３４と、一対のフレーム３２ａの前部を連結した受け部３３を有する。アーム３２は支持軸２２Ｊから後方へ離れた位置に固定子３４を、固定子３４から更に後方へ離れた位置に被操作部３５を有している。すなわち被操作部３５は固定子３４よりも支持軸２２Ｊから遠い位置に位置している。固定子３４および被操作部３５は表面が滑らかなピン、またはＸ軸に沿う軸を中心に回転可能なローラ（ベアリング）で構成されている。

図５Ａおよび図５Ｂにおいて、固定機構３１の付勢ばね３６はブラケット２５の第１部材２５Ａに装着されており、アーム３２の受け部３３を上方へ付勢している。スロット溝２３Ｓにパーツフィーダ１３が挿入されていない状態では、アーム３２は付勢ばね３６によって揺動し、受け部３３がフィーダベース２２の下面に当接する位置で静止している。このように、本実施の形態において固定機構３１は、一方向（装着方向Ａｔ）に対して水平に交差する軸（支持軸２２Ｊ）を中心に揺動し、軸から一方向とは逆向きの離脱方向Ｒｅに延びたアーム３２を有する。アーム３２は軸よりも離脱方向に離れた位置に固定子３４と、固定子３４から離脱方向Ｒｅに離れた位置にカムフォロア部としての被操作部３５とを備えた構成となっている。被操作部３５は、固定子３４よりも、固定機構３１の揺動支点である支持軸２２Ｊからの距離が大きい位置に取り付けられている。

次に、パーツフィーダ１３の構成について説明する。図２Ａは、パーツフィーダ１３の側面図である。図２Ｂは、パーツフィーダ１３の底面図である。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、パーツフィーダ１３は、全体としてＹＺ面に沿ったＬ字型形状の本体部４１を有している。本体部４１は先端寄りの上部に前述の部品供給口１３Ｋを有しており、内部には、部品供給口１３Ｋに部品ＢＨを供給する部品供給機構（図示せず）を備えている。本体部４１の後部の下方に突出した部分は連結部４６となっている。パーツフィーダ１３の一例としては、部品を収納したキャリアテープを搬送する部品供給機構を備えたテープフィーダや、カセットに収納された部品を一列に並べて搬送する部品供給機構を備えたバルクフィーダであってもよい。

図２Ａおよび図２Ｂにおいて、本体部４１の先端部には、第１係合部としての上側ピン４３と下側ピン４４がそれぞれ前方に向けて突出して設けられている。上側ピン４３は本体部４１の前端部の上部に設けられており、下側ピン４４は本体部４１の前端部の下部に設けられている。

本体部４１の前部下面には、スロット挿入部４２と係合突起４５が設けられている。スロット挿入部４２は、フィーダベース２２に設けられた第１スロット溝２３ＳＡに挿入可能な形状（断面が逆Ｔ字型の形状）を有している。スロット挿入部４２は第１スロット溝２３ＳＡの後方から挿入され、本体部４１はその前端部がフィーダベース２２に設けられたフィーダストッパ２４に当接するまで押し込まれる。図７Ａは、第１スロット溝２３ＳＡに挿入されたスロット挿入部４２をフィーダベース２２とともに断面で示したものである。スロット挿入部４２の上端部の幅方向寸法Ｗ１は第１スロット溝２３ＳＡの溝幅ＭＨ１よりも狭いが下端部の幅Ｗ２は溝幅ＭＨ１よりも広くなっており、その断面形状は第１スロット溝２３ＳＡの逆Ｔ字型の断面内に収まる形状となっている。

図２Ａおよび図２Ｂにおいて、係合突起４５はフィーダベース２２に設けられた第２スロット溝２３ＳＢに挿入可能な形状を有している。本実施の形態では、係合突起４５の下方から見た外径形状は円筒形のピンであり、本体部４１から下方に突出して設けられている。また、係合突起４５はスロット挿入部４２の延長線上、すなわちスロット挿入部４２のＹ軸に沿った中心線上に位置している。係合突起４５は、スロット挿入部４２が第１スロット溝２３ＳＡに挿入されるとそれに案内されながら第２スロット溝２３ＳＢに挿入される。

図７Ｂは、第２スロット溝２３ＳＢに係合突起４５が挿入された状態をＸＺ断面図で示したものである。係合突起４５の溝幅方向の寸法Ｄ（直径Ｄ）は、第２スロット溝２３ＳＢの溝幅ＭＨ２に対して“すきまばめ”となる公差分だけ小さい寸法となっている。従って、係合突起４５は第２スロット溝２３ＳＢ内ではＹ軸に沿ってスライド可能であるがＸ軸に沿う方向に対して拘束される。また、係合突起４５は第２スロット形成部材２３Ｂの間においてフィーダベース２２の上面（スロットの上面）に当接する。パーツフィーダ１３が固定機構３１によってフィーダベース２２に固定されると、パーツフィーダ１３には固定機構３１による下向きの力が作用するが、その力の大半は係合突起４５とフィーダベース２２とが接触する狭い接触面に集中する。これにより係合突起４５はフィーダベース２２に強い力で押し付けられることになるので、パーツフィーダ１３はフィーダベース２２に強固に固定される。

図２Ａにおいて、連結部４６には、被固定部材５１と電気配線用のコネクタを構成するプラグ４７が前方に突出して設けられている。プラグ４７は本体部４１がフィーダベース２２に取り付けられたときに、フィーダベース２２側に設けられたソケット２６（図４参照）と接続される。

図２Ａにおいて、連結部４６の下端、すなわち被固定部材５１よりも下方の位置には、前後方向に延びた形状を有する底板４８が取り付けられている。底板４８の先端部は上方に屈曲した屈曲部４８Ｋとなっており、屈曲部４８Ｋの中央には図３に示すように開口から成る係合孔４８Ｈが設けられている。図６Ａ及び図６Ｂは、部品装着装置１が備えるフィーダベース２２にパーツフィーダ１３が装着される前後の説明図である。図６Ｂに示すように、スロット挿入部４２が第１スロット溝２３ＳＡの奥側まで挿入されると、係合ピン２７が係合孔４８Ｈに挿入されて係合する。

図８及び図９は、パーツフィーダ１３の伝達機構の説明図である。図２Ａ、図２Ｂ、図８および図９において、本体部４１の連結部４６には被固定部材５１が設けられている。被固定部材５１は全体としてＹ軸に沿って延びた形状を有している。被固定部材５１は、後端側が本体部４１に固定されており、前端側が連結部４６から前方に突出している。

被固定部材５１の先端部５１Ｆには上方に開口した窪み部５１Ｋが設けられている。図８に示すように、窪み部５１Ｋは先端にいくに従って上り勾配となっている傾斜面５１Ｔを有している。被固定部材５１の窪み部５１Ｋから後方へ離れた位置には、上方に向かって開いた形状の逃げ部５１Ｈが設けられている。更に、窪み部５１Ｋから逃げ部５１Ｈにかけての上縁は、窪み部５１Ｋから逃げ部５１Ｈに向かって上り坂となる斜面形状のカム面５１Ｃとなっている。

図８および図９において、連結部４６にはクランプ解除部材５２が設けられている。クランプ解除部材５２は、連結部４６に両端が取り付けられてＸ軸に沿って延びたピン５２Ｐによって支持されており、ピン５２Ｐまわりに揺動自在になっている。クランプ解除部材５２の先端部にはピン５２Ｐよりも前方へ突出したクランプ解除爪５２Ｔとなっている。クランプ解除部材５２は被固定部材５１に対してＸ軸に沿った方向で隣接しており、クランプ解除爪５２Ｔの位置は逃げ部５１Ｈのほぼ真横に位置する。クランプ解除部材５２の後端部はピン５２Ｐよりも後方に位置しており、後述する第３プーリ６３が装着されている。

図８および図９において、本体部４１の後端部には、操作部材５３が設けられている。操作部材５３は本体部４１に対して前後方向に移動自在に設けられている。操作部材５３は、その後部を本体部４１の後端から後方に突出させている。操作部材５３は、本体部４１内の前方位置（図８）と、前方位置から本体部４１内を後方に移動した後方位置（図９）との間で移動自在になっている。操作部材５３は、本体部４１内に設けられた図示しない前方当接部に後方から当接することで前方位置に位置し、本体部４１に設けられた図示しない後方当接部に前方から当接することで後方位置に位置する。

図８および図９において、本体部４１内には、操作部材５３と被固定部材５１とを連結するワイヤ６０が設けられている。ワイヤ６０の一端は、上側ワイヤ固定部６０Ａを介して操作部材５３に取り付けられており、ワイヤ６０の他端は、下側ワイヤ固定部６０Ｂを介して連結部４６に固定されたワイヤ固定部４６Ｋに取り付けられている。

図８および図９において、ワイヤ６０の中間部は複数のプーリ（第１プーリ６１、第２プーリ６２および第３プーリ６３）によって支持されている。第１プーリ６１は本体部４１の上部に取り付けられており、第２プーリ６２は連結部４６に取り付けられている。第３プーリ６３はクランプ解除部材５２の後端部に取り付けられている。第１プーリ６１と第２プーリ６２は連結部４６に位置を固定された状態で装着されているのに対し、第３プーリ６３はクランプ解除部材５２の揺動とともに上下に位置を変化させる。ワイヤ６０は、上側ワイヤ固定部６０Ａから第１プーリ６１までの間を前方に延び、第１プーリ６１で下方へ曲げられる。第１プーリ６１で下方へ曲げられたワイヤ６０は第２プーリ６２で上方に曲げられ、第３プーリ６３で下方に曲げられて下側ワイヤ固定部６０Ｂに至る。

図８および図９において、ワイヤ固定部４６Ｋには、ばね部材６４が設置されている。ばね部材６４はクランプ解除部材５２の後端部を常時上方へ付勢する。このため、クランプ解除部材５２は第３プーリ６３によってワイヤ６０が伸び切る位置まで揺動して静止する。図８に示すように操作部材５３が前方位置にあるときは、クランプ解除部材５２はほぼ水平となり、先端部のクランプ解除爪５２Ｔは被固定部材５１の逃げ部５１Ｈの底面とほぼ同じかそれよりも低い位置（待機位置）に位置する。また、図９に示すように操作部材５３が後方位置にあるときは、クランプ解除部材５２はワイヤ６０に引っ張られて矢印Ｒで示す方向に揺動する。これによりクランプ解除部材５２のクランプ解除爪５２Ｔの上面はカム面５１Ｃよりも高い位置（クランプ解除位置）へ移動する。なお、操作部材５３は、ばね部材６４の作用によりワイヤ６０に引っ張られて本体部４１の内部に引き込まれるため常に前方位置に位置しており、作業者ＯＰによって後方へ引っ張り操作を受けると後方位置へ移動する。

上記のように操作部材５３が前方位置に位置した状態から、作業者ＯＰが操作部材５３を後方に引っ張り操作すると（図９中に示す矢印Ｐ）、上側ワイヤ固定部６０Ａが後方に移動する。これにより第１プーリ６１と第２プーリ６２との間のワイヤ６０は引っ張り上げられ、クランプ解除部材５２の後端部は第３プーリ６３を介してワイヤ６０により下方へ引っ張られる。このためクランプ解除部材５２はばね部材６４を押し縮めながらピン５２Ｐを支点にして揺動し（図９中に示す矢印Ｒ）、先端部のクランプ解除爪５２Ｔは待機位置からクランプ解除位置へ移動する。本実施の形態ではワイヤ６０が、上記一方向とは逆向きの外力を受けて変位する操作部材５３の変位を固定解除部材であるクランプ解除部材５２に伝達する伝達機構となっている。なお、伝達機構としてのワイヤ６０以外にリンク等の他の機械要素を使用したものでもよい。

このような構成のパーツフィーダ１３をフィーダベース２２に取り付ける場合には、作業者ＯＰは、操作部材５３を前方位置に位置させた状態（操作部材５３を操作していない状態）でスロット挿入部４２の先端部を、スロット溝２３Ｓに挿入する。そして、パーツフィーダ１３をスロット溝２３Ｓに沿って装着方向Ａｔ（図６Ａ矢印Ａｔ）へスライドさせ、本体部４１の先端部がフィーダストッパ２４に当接するまで本体部４１をフィーダベース２２の奥側に押し込んでいく（図６Ａ→図６Ｂ）。これによりパーツフィーダ１３の被固定部材５１は、フィーダベース２２に設けた固定機構３１（図１１Ａ～図１１Ｄ参照）によって固定される。フィーダベース２２に固定されたパーツフィーダ１３の上側ピン４３はフィーダストッパ２４の上側ピン挿入穴２４Ａに嵌入し、下側ピン４４は下側ピン挿入穴２４Ｂに嵌入する。また、係合突起４５は第２スロット溝２３ＳＢ（図７Ｂ参照）に挿入され、フィーダベース２２側の係合ピン２７は、パーツフィーダ１３側の係合孔４８Ｈに挿入されて係合する。

係合孔４８Ｈは、本実施の形態における第２係合部となっている。ここで「第２係合部」とは、本体部４１のスロット挿入部４２よりも後方の位置に設けられ、スロット挿入部４２がスロット溝２３Ｓに挿入された状態で、フィーダベース２２の上面よりも下方に位置する部材（本実施の形態では係合ピン２７）と係合する部分をいう。

また、パーツフィーダ１３の装着方向Ａｔへのスライドにより、パーツフィーダ１３のプラグ４７はフィーダベース２２側に設けたソケット２６に嵌入し、パーツフィーダ１３と部品装着装置１の制御装置１７とは電気的に接続された状態となる。これにより制御装置１７からのパーツフィーダ１３の動作制御が可能となる。

次に図１１Ａ～図１１Ｄを参照しながら固定機構３１による被固定部材５１の固定動作について説明する。図１１Ａ～図１１Ｄは、本開示の一実施の形態におけるパーツフィーダをフィーダベースに装着する際の固定機構の動作説明図である。パーツフィーダ１３のスロット挿入部４２をフィーダベース２２のスロット溝２３Ｓの奥側に挿入すると、パーツフィーダ１３が備える被固定部材５１のカム面５１Ｃが、固定機構３１の被操作部３５に当接する（図１１Ａ→図１１Ｂ）。被固定部材５１の先端部５１Ｆにおける最高点５１Ｇは被操作部３５よりも低い位置を通過するため、カム面５１Ｃが最初に固定機構３１の被操作部３５に当接する。この状態からパーツフィーダ１３が更に装着方向Ａｔへスライドすると、カム面５１Ｃはその斜面形状によって被操作部３５を押し上げつつ移動する。これによりアーム３２は付勢ばね３６の付勢力に抗して支持軸２２Ｊまわりに揺動する（図１１Ｃ矢印Ｍ）。アーム３２がカム面５１Ｃによって押し上げられて揺動すると、これとともに固定子３４も上方へ移動する。そしてカム面５１Ｃの後端の最高点５１ＣＧが被操作部３５の真下に到達すると、先端部５１Ｆの最高点５１Ｇは固定子３４の真下または固定子３４の中心を装着方向Ａｔへやや通り過ぎた位置まで到達する（図１１Ｃ）。

スロット溝２３Ｓに挿入されたパーツフィーダ１３が更に装着方向Ａｔへ移動してその先端部がフィーダストッパ２４に当接すると、被固定部材５１の逃げ部５１Ｈが被操作部３５の真下に到達するとともに窪み部５１Ｋも固定子３４の真下に到達する。このとき、カム面５１Ｃによる支えを失った被操作部３５が逃げ部５１Ｈへ落ちることによってアーム３２は支持軸２２Ｊを中心に逆方向へ揺動する（図１１Ｄ矢印Ｎ）。そして固定子３４は、アーム３２の揺動に伴って下降し、その真下へ移動してきた窪み部５１Ｋへ押し付けられる（図１１Ｄ）。これにより固定機構３１は固定子３４を被固定部材５１に係合（クランプ）させてパーツフィーダ１３をフィーダベース２２に固定する（図６Ｂ）。

このように、本実施の形態における部品装着装置は、フィーダベース２２のスロット溝２３Ｓにパーツフィーダ１３のスロット挿入部４２を挿入して装着方向Ａｔへ移動させるだけでパーツフィーダ１３をフィーダベース２２に固定することができる。固定機構３１は、パーツフィーダ１３を固定するための十分なクランプ力を発揮する強力な付勢ばね３６を備えており、パーツフィーダ１３をフィーダベース２２に固定する際はパーツフィーダ１３の部材で固定機構３１を付勢ばね３６に抗して操作する必要がある。これを実現するために、本実施の形態ではパーツフィーダ１３に設けた被固定部材５１に固定機構３１を操作するためのカム面５１Ｃを設けた。

ここで、固定機構３１は固定子３４と被操作部３５を備えており、これらは一方向（装着方向Ａｔ）に対して水平に交差する軸（ピン５２Ｐ）を中心に揺動するアーム３２に装着されている。アーム３２は上記一方向とは逆向きの離脱方向Ｒｅに延びており、ピン５２Ｐよりも離脱方向Ｒｅに離れた位置に固定子３４を、更に固定子３４から離脱方向に離れた位置に被操作部３５を有している。そして、被固定部材５１は被操作部３５をカム面５１Ｃで押し上げるようになっている。カム面５１Ｃは離脱方向Ｒｅへ向かって高くなる傾斜面であり被固定部材５１が一方向（装着方向Ａｔ）へ移動すると被操作部３５を上方へ変位させる。すなわち、固定子３４をカム面５１Ｃによって直接押し上げるのではなく、被操作部３５を操作することで間接的に押し上げるようになっている。前述したように、被操作部３５の取付け位置は、固定子３４の取り付け位置よりも支持軸２２Ｊからの距離が大きくなっているので、被固定部材５１は、固定子３４を直接押し上げる場合よりも小さい力で固定子３４を被固定部材５１の先端部５１Ｆの最高点５１Ｇと干渉しない高さまで押し上げることができる。加えて、カム面５１Ｃによる倍力作用と相俟って、パーツフィーダ１３をフィーダベース２２に押し込むときの固定機構３１からの反力を低減することができる。換言すれば、パーツフィーダ１３をフィーダベース２２に押し込むときの押込み力を小さくすることができる。

上記のように被固定部材５１が固定子３４によってクランプされた状態では、本体部４１の先端部に設けられた第１係合部（上側ピン４３および下側ピン４４）がフィーダベース２２側の第１被係合部（フィーダストッパ２４）に係合するだけでなく、第２係合部としての係合孔４８Ｈが第２被係合部（係合ピン２７）と係合する（図６）。第１被係合部と第２被係合部はフィーダベース２２の上面を上下に挟むような位置関係で配置されており、パーツフィーダ１３の第１係合部と第２係合部をこれらに係合させることで、部品供給口１３Ｋ（部品取り出し位置）の横揺れが効果的に抑制される。

また、被固定部材５１が固定子３４によってクランプされた状態では、係合突起４５がスロット溝２３Ｓに係合している。前述したように、係合突起４５の直径Ｄは、第２スロット溝２３ＳＢの溝幅ＭＨ２に対して所定の公差分だけ小さいので横方向のがたつきは問題ないレベルとなっている。このため、係合突起４５によってもパーツフィーダ１３の横揺れが効果的に抑制される。更に、係合突起４５は固定子３４が被固定部材５１を下へ押さえる力によってスロットの上面（本実施の形態ではフィーダベース２２の上面）に強く押し付けられるので、安定した装着状態を維持できる。

このように本実施の形態では、フィーダベース２２に取り付けられた状態のパーツフィーダ１３の横揺れに対する剛性は極めて高くなっている。このため、部品装着装置１の稼働中に装着ヘッド１４が頻繁に移動と停止を繰り返し、これによりパーツフィーダ１３が大きな加振力で加振された場合であっても、パーツフィーダ１３の横揺れは抑制され、部品供給口１３Ｋの横揺れの振幅を抑えることができる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、フィーダベース２２からパーツフィーダ１３が取り外される前後の説明図である。図１３Ａ～図１３Ｄは、パーツフィーダ１３をフィーダベース２２から取り外す際の固定解除部材であるクランプ解除部材５２による固定解除操作の説明図である。作業者ＯＰは、フィーダベース２２に取り付けられているパーツフィーダ１３を取り外す場合には、操作部材５３を後方（離脱方向Ｒｅ）に引っ張り操作する（図９、図１２Ａ中に示す矢印Ｐ）。これにより操作部材５３は前方位置から後方位置へ移動し、ワイヤ６０を通じてクランプ解除部材５２が後端側を下げる方向に揺動する（図１３Ａ→図１３Ｂ）。このため、逃げ部５１Ｈ内の被操作部３５がクランプ解除爪５２Ｔによって押し上げられ、逃げ部５１Ｈに隣接するカム面５１Ｃの最高点５１ＣＧと同等またはそれよりも高く持ち上げられる（図１３Ｂ）。また、これに伴って固定子３４は窪み部５１Ｋから離脱して固定子３４によるクランプ状態が解除される。クランプ解除部材５２は、固定機構３１を操作する固定解除操作を行う固定解除部材として機能する。そして、クランプ解除部材５２は、一方向とは逆向きの離脱方向Ｒｅの外力を受けて変位する操作部材５３の変位（図９、図１２中に示す矢印Ｐ）をワイヤ６０（伝達機構）に連動して固定解除操作、すなわち、固定子３４を窪み部５１Ｋから離脱させて固定を解除する操作を実行する。

このように、本実施の形態におけるパーツフィーダ１３のクランプ解除部材５２は、操作部材５３の引っ張り操作によって作動して、被固定部材５１を固定した固定子３４を被固定部材５１から離脱させるようになっている。詳細には、操作部材５３とクランプ解除部材５２はワイヤ６０によって連結されており、操作部材５３が本体部４１の後方に引っ張り操作されるとクランプ解除部材５２が揺動して固定子３４を被固定部材５１から離脱させるようになっている。このような構成では、ワイヤ６０を使用することで力の向きの変換が容易であり、操作部材５３によりクランプ解除部材５２を作動させる機構を軽量かつコンパクトに構成することができる。

作業者ＯＰは、操作部材５３を後方に引っ張り操作し、被固定部材５１による固定子３４のクランプが解除された後も、操作部材５３を本体部４１の後方に引っ張り続ける。これによりスロット挿入部４２は後方に移動してフィーダベース２２から抜け出るので、パーツフィーダ１３をフィーダベース２２から取り外すことができる。この間、被固定部材５１の窪み部５１Ｋは固定子３４の下方から離脱方向Ｒｅへ離れる。一方、被操作部３５は被固定部材５１のカム面５１Ｃに沿って移動し（図１３Ｂ→図１３Ｃ）、カム面５１Ｃから離脱する（図１３Ｄ）。

このように、本実施の形態におけるパーツフィーダ１３では、操作部材５３が本体部４１の後方に引っ張られてクランプ解除部材５２が被固定部材５１による固定子３４のクランプを解除するように作動した後、更に操作部材５３が本体部４１に後方に引っ張り操作されると、その引っ張り力によってスロット挿入部４２がスロット溝２３Ｓから抜け出るようになっている。特許文献１に開示されている従来のパーツフィーダをフィーダベースから取り外す場合、作業者は操作部材を上下方向に操作する動作とフィーダベースからパーツフィーダを水平方向に引き抜く動作を行う必要があるため、作業効率が悪いという問題があった。また、近年、省人化を目的としてパーツフィーダをフィーダベースから取り外す作業をロボットで行うことが検討されている。しかし、この場合、ロボットにパーツフィーダを水平方向へ移動させる動作軸のほか、上述したレバー状の操作部材を上下方向に操作する動作軸が必要となる。そうすると、ロボットの構造や動作は複雑になり、コストが高くなるおそれがある。これに対し、本実施の形態では、作業者ＯＰは操作部材５３を離脱方向Ｒｅへ引っ張る操作でパーツフィーダ１３の固定の解除と取り外しの両方の作業をスムーズに行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態におけるパーツフィーダ１３（および部品装着装置１）では、本体部４１に設けられたスロット挿入部４２をフィーダベース２２のスロット溝２３Ｓに挿入すると、その動作によって被固定部材５１がフィーダベース２２に設けられた被クランプユニットである固定機構３１の固定子３４にクランプされるようになっている。また、操作部材５３を本体部４１の後方に引っ張り操作すると、その操作によってクランプ解除部材５２が作動し、固定子３４にクランプされた被固定部材５１を被固定部材５１から離脱させるようになっている。このようにフィーダベース２２に対するパーツフィーダ１３の固定およびその解除操作は極めて単純であり、しかもその操作方向はパーツフィーダ１３がスロットに沿ってスライドする方向に統一されているので、これらの操作をロボットに行わせる場合であっても単純な操作で済み、複雑な動作を必要とする高価なロボットを使用することによってコストが高くなることを防止することができる。

また、本実施の形態におけるパーツフィーダ１３では、被固定部材５１は、下方に付勢された固定子３４を直接押し上げるのではなく、固定子３４の後方に位置した被操作部３５を押し上げるようになっており、固定子３４をクランプするための準備操作としての固定子３４の押し上げを、より小さい力で行うことができるようになっている。このため、パーツフィーダ１３をフィーダベース２２に押し込むときの押込み力を小さくすることができる。

これまで本開示の実施の形態について説明してきたが、本開示は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態ではスロットが溝（スロット溝２３Ｓ）であったが、スロットの形状は溝以外の構造（例えばレール）であってもよい。

フィーダベースに対するパーツフィーダの交換作業を効率的に行うことができるパーツフィーダおよび部品装着装置を提供することができる。

１ 部品装着装置
１２ 基板搬送路
１３ パーツフィーダ
１３Ｋ 部品供給口（部品取り出し位置）
１４ 装着ヘッド
２２ フィーダベース
２３Ｓ スロット溝
２３ＳＡ 第１スロット溝
２３ＳＢ 第２スロット溝
２４ フィーダストッパ（第１被係合部）
２７ 係合ピン（第２被係合部）
３１ 固定機構
３４ 固定子
３５ 被操作部
４１ 本体部
４２ スロット挿入部
４３ 上側ピン（第１係合部）
４４ 下側ピン（第１係合部）
４５ 係合突起
４８Ｈ 係合孔（第２係合部）
５１ 被固定部材
５１Ｋ 窪み部
５２ クランプ解除部材
５３ 操作部材
６０ ワイヤ
ＢＨ 部品

Claims (8)

1. 部品装着装置が備えるフィーダベースのスロットに取り付けて用いられるパーツフィーダであって、
   前記部品装着装置が備える装着ヘッドが部品を取り出す部品取り出し位置に部品を供給する部品供給機構を備えた本体部と、
   前記本体部に設けられ、一方向へスライドして前記スロットに挿入されるスロット挿入部と、
   前記本体部から前記一方向へ向かって突出し、前記スライドによって前記フィーダベースに設けられた固定機構に固定される被固定部材と、
   前記固定機構による前記被固定部材の固定を解除するために、前記被固定部材を固定している前記固定機構の被操作部を操作する固定解除部材と、
   外力を受けて変位する操作部材と、
   前記操作部材の前記変位を前記固定解除部材に伝達して固定解除操作を行わせる伝達機構と、を備え、
   前記被固定部材は、前記一方向へ突出した形状であり、
   前記被固定部材の上面には、
   上方に開口し、前記固定機構の固定子によって下方に押し付けられる窪み部と、
   前記窪み部から前記一方向とは逆向きの離脱方向へ離れるに従い高くなる傾斜を有するカム面と、
   前記カム面の後方であって上方に向かって開いた形状の逃げ部と、を設けた、
   パーツフィーダ。
2. 前記固定解除部材は、前記逃げ部に位置する前記被操作部を下方から持ち上げて固定を解除する、
   請求項１に記載のパーツフィーダ。
3. 前記操作部材は、前記本体部の後端部に設けられている、
   請求項１に記載のパーツフィーダ。
4. 前記伝達機構は、前記操作部材の前記一方向とは逆向きの離脱方向への変位を前記固定解除部材へ伝達して前記固定解除部材に前記固定解除操作を行わせる、
   請求項１に記載のパーツフィーダ。
5. 前記伝達機構は、少なくともワイヤを含む、
   請求項１に記載のパーツフィーダ。
6. 前記本体部の先端部に設けられ、前記スロット挿入部が前記一方向にスライドして前記スロットに挿入されると前記フィーダベースの上面よりも高い位置に設けた第１被係合部と係合する少なくとも一つの第１係合部と、
   前記本体部の前記被固定部材よりも下に設けられ、前記スロット挿入部が前記一方向にスライドして前記スロットに挿入されると前記フィーダベースの上面よりも低い位置に設けた第２被係合部と係合する少なくとも一つの第２係合部と、をさらに備えた、
   請求項１に記載のパーツフィーダ。
7. 前記本体部から下方に突出して前記スロットに挿入される係合突起をさらに備えた、
   請求項１に記載のパーツフィーダ。
8. 前記係合突起は前記スロット挿入部よりも後方に配置され、前記被固定部材が前記固定機構に固定されると前記係合突起は前記スロットの上面に押し付けられる、
   請求項７に記載のパーツフィーダ。