電子部件的分離裝置的製作方法

2023-12-01 20:41:22

本發明涉及電子部件的分離裝置。

背景技術：

例如，在功率電路基板中使用較大的電子部件。這樣的電子部件的形狀及尺寸各不相同，因此，一般利用手安裝來進行電子部件向基板的安裝。近年來，對於使用機械臂等將這樣的電子部件自動地安裝到基板上的技術有越來越多的需求。但是，在綑紮或輸送上述電子部件時，部件彼此之間容易發生纏繞，在用機械臂進行拾取之前，需要預先使部件彼此之間充分分離。具有較長的引線的電子部件或形狀複雜的電子部件尤其容易發生纏繞。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-139525號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

發明人們經過認真研究，發現出一種將彼此纏繞的電子部件之間分離的新技術。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在於提供將電子部件分離的新的電子部件的分離裝置。

用於解決課題的手段

本發明的一方面的電子部件的分離裝置具有：圓形託盤，其具有底板和環狀的側壁，所述底板具有圓形的外緣，在該底板上配置有電子部件，所述環狀的側壁被設置成從該底板的外緣向上側延伸且圍住底板的外緣；驅動部，其對圓形託盤以繞側壁的中心軸的方式進行旋轉驅動；以及旋轉分離單元，其具有旋轉片，所述旋轉片在圓形託盤的底板上旋轉並與配置在圓形託盤的底板上的電子部件接觸。

根據本發明，能夠提供將電子部件分離的新穎的電子部件的分離裝置。

附圖說明

圖1是示出實施方式的電子部件的分離裝置的概要結構圖。

圖2是圖1所示的旋轉臺的俯視圖。

圖3是圖1、2所示的託盤組裝體的概略立體圖。

圖4是示出圖3的託盤組裝體的託盤的概略立體圖。

圖5是示出實施方式的電子部件的圖。

圖6是圖3所示的託盤組裝體的主要部分放大圖。

圖7是圖3所示的託盤組裝體的主要部分放大圖。

圖8是圖3所示的託盤組裝體的主要部分放大圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對實施方式進行說明。並且，在以下的說明中，對相同要素或具有相同功能的要素使用相同的標號，並省略重複的說明。

圖1所示的電子部件的分離裝置1從裝置外部將電子部件的集合體收進，將電子部件的集合體拆開分離成一個個的電子部件，以便易於在下一工序中利用。在以下內容中，作為下一工序，以用機械臂拾取被分離開的電子部件並安裝到規定的基板上的情況為例進行說明。

如圖1、2所示，電子部件的分離裝置1具有：支承臺10；旋轉臺20，其以能夠旋轉的方式載置於支承臺10上；以及多個託盤組裝體30，它們配置在旋轉臺20上。

支承臺10從下方穩定地支承旋轉臺20，並且，在其內部配置有對旋轉臺20進行旋轉驅動的馬達(未圖示)及各種線纜等。

旋轉臺20是在水平方向上延伸的圓板狀的工作檯，在水平面內利用馬達進行旋轉驅動。旋轉臺20被旋轉控制成：例如，在規定的時刻，繞沿鉛直方向延伸的旋轉軸線R0每規定角度(例如45度)地進行旋轉。此外，如圖2的箭頭所示，旋轉臺20能夠向兩個方向(順時針和逆時針)旋轉。

在圖1、2所示的方式中，多個託盤組裝體30為8個，在以下的說明中，也稱作託盤組裝體30A～30H。

如圖2所示，配置在旋轉臺20上的8個託盤組裝體30針對旋轉臺20的旋轉軸線R0以45度的角度間隔規則地進行配置。因此，當旋轉臺20旋轉45度時，旋轉前的託盤組裝體30(例如託盤組裝體30A)的相鄰的託盤組裝體30(例如託盤組裝體30B)就會被配置在旋轉前的託盤組裝體30(例如託盤組裝體30A)的位置上。因此，通過使旋轉臺20向一個方向每45度地進行旋轉，使得8個託盤組裝體30A～30H的位置依次變化。

以下，參照圖3對託盤組裝體30的結構進行說明。另外，由於8個託盤組裝體30的結構相同，因此，僅對一個託盤組裝體30的結構進行說明而省略其餘的託盤組裝體30的說明。

如圖3所示，託盤組裝體30具有：圓形託盤31、對圓形託盤31進行旋轉驅動的馬達(驅動部)M、以及2個旋轉分離單元40、50。

圓形託盤31具有作為供電子部件放入的容器的功能，具有圓板狀的底板32以及包圍底板32的外緣的環狀的側壁33。底板32具有圓形的外緣，環狀的側壁33從底板32的圓形外緣向上側延伸，與底板32之間形成大致直角的角部C。

馬達M從圓形託盤31的下側驅動圓形託盤31繞著沿鉛直方向延伸的旋轉軸線R1旋轉。馬達M的旋轉軸線R1是通過圓板狀的底板的中心的軸線，並且，是環狀的側壁33的中心軸線。在託盤組裝體30設有臂部34，臂部34具有臂34a，臂34a在圓形託盤31的上方與圓形託盤31平行地延伸，馬達M的驅動軸35軸支承於臂34a的末端部。

圓形託盤31的旋轉速度以及旋轉加速度可以適當進行設定，圓形託盤31的旋轉速度以及旋轉加速度被設定成對被放入圓形託盤31中的電子部件產生離心力而使得電子部件朝向側壁33側移動的程度。

在圓形託盤31的底板32上的區域中的圓形託盤31的旋轉軸線R1附近，以包圍旋轉軸線R1的方式設有圓環狀的傾斜部36。傾斜部36的上表面以下述方式傾斜：隨著從旋轉軸線R1離開，傾斜部36的上表面距底板32的上表面的高度逐漸變低。因此，當電子部件存在於傾斜部36的上表面時，電子部件由於傾斜而滑落或滾落，由此使得該電子部件易於向從旋轉軸線R1離開的方向移動。

因此，通過設置上述的傾斜部36，使得電子部件易於朝向側壁33側移動，促進了通過上述離心力實現的電子部件向側壁33側的移動。

如圖4所示，在圓形託盤31的底板32的上表面設有按鈕狀的多個凸部38。雖然被放入圓形託盤31內的電子部件有時會以滾動或滑動的方式移動，但是，通過設置上述凸部38，能夠調節電子部件的移動量。具體而言，通過使電子部件與凸部接觸，從而限制了電子部件的移動量。以使電子部件達到期望的移動量的方式來設計凸部38的尺寸、形狀及設置密度等。凸部38的配置可以是規則的，也可以是隨機的(不規則的)。另外，作為限制電子部件的移動量的方法，除了在底板32的上表面設置凸部38的方式外，還可以考慮將底板32的上表面形成為人造草坪那樣的刷狀的方式。

在此，參照圖5對被放入圓形託盤31內的電子部件P進行說明。圖5中示出帶引線的4種電子部件P1～P4(所謂的徑向引線型電子部件)作為電子部件P的示例。

電子部件P1具有下述結構：一對較長的引線從具有圓柱狀的外形的主體部的一個端面伸出。這種電子部件P1為容易滾動的形狀，因此，優選利用上述凸部38等來限制其移動量(滾動量)。

電子部件P2具有下述結構：較短的4個引線從具有矩形板狀的外形的主體部的一個端面伸出。這種電子部件P2與上述電子部件P1相反，為不易滾動的形狀，因此，如果設置上述凸部38的話，則無法獲得足夠的移動量。因此，優選不在放入電子部件P2那樣的電子部件的圓形託盤31上設置凸部38。為了提高電子部件P2的移動量(滑動量)，優選預先將圓形託盤31的底板32的上表面形成得平滑。

電子部件P3具有下述結構：較長的引線和較短的引線從具有長方體狀的外形的主體部的一個端面伸出。這種電子部件P3與上述電子部件P2相同，為不易滾動的形狀，無需利用凸部38等來限制移動量，優選採用提高移動量(滑動量)那樣的底板32的圓形託盤31。

電子部件P4具有下述結構：一對較長的引線從具有圓板狀的外形的主體部伸出。這種電子部件P4與上述電子部件P2、P3相同，為不易滾動的形狀，無需利用凸部38等來限制移動量，優選採用提高移動量(滑動量)那樣的底板32的圓形託盤31。

上述電子部件P1～P4都具有引線，因此，各部件的引線之間互相纏繞，容易形成電子部件的集合體。尤其在以輸送的便利性等為目的而將多個電子部件雜亂地裝在袋子裡的情況下，電子部件多是在袋子中形成集合體，即使從袋子中取出時，也還保持著集合體的狀態。電子部件保持著集合體的狀態的話，難以用機械臂的夾頭進行拾取，因此，需要事先分離成一個個的電子部件。

2個旋轉分離單元40、50由第1旋轉分離單元40和第2旋轉分離單元50構成。

首先，參照圖6對第1旋轉分離單元40進行說明。第1旋轉分離單元40具有旋轉片(第1旋轉片)42，旋轉片(第1旋轉片)42在圓形託盤31的底板32上繞與鉛直軸方向平行的旋轉軸線R2旋轉。

旋轉片42由彈性材料(例如，橡膠)構成，具有矩形薄板狀的形狀。旋轉片42沿著鉛直方向延伸，其下端被調節在與底板32相接的高度位置或從底板32稍稍分離的高度位置上。因此，當圓形託盤31旋轉，圓形託盤31內的電子部件P來到旋轉片42的位置時，旋轉片42能夠與電子部件P接觸。

此外，旋轉片42配置在接近由圓形託盤31的底板32和側壁33形成的角部C的位置上，旋轉片42與側壁33相接或從側壁33稍稍分離。因此，旋轉片42能夠以貼在圓形託盤31的側壁33上的方式接觸到與圓形託盤31一同移動的電子部件P。

旋轉片42的軸44被馬達M1旋轉驅動。旋轉片42的軸44經由一對齒輪(正齒輪)46、48而與馬達M1旋轉連接，馬達M1具有與旋轉片42的旋轉軸線R2平行的驅動軸線R3。

旋轉片42的旋轉方向為與圓形託盤31的旋轉方向相反的方向。在圖6所示的方式中，從鉛直上方觀察，圓形託盤31是向左(逆時針)旋轉，與此相對，從鉛直上方觀察，旋轉片42是向右(順時針)旋轉。旋轉片42向與圓形託盤31的旋轉方向相反的方向旋轉，由此，利用旋轉片42，能夠將因離心力而移動到側壁33附近的電子部件P沿著底板32的上表面的面方向向內側(旋轉軸線R0側)彈開。另一方面，當旋轉片42向與圓形託盤31的旋轉方向相同的方向旋轉時，會由於旋轉片42導致側壁33附近的電子部件P朝向側壁33的一側，其結果會發生將電子部件P捲入旋轉片42與側壁33之間的情況，因此不是優選的。

根據上述第1旋轉分離單元40，利用旋轉片42能夠將被放入圓形託盤31中的電子部件P彈開。尤其是能夠將由於伴隨圓形託盤31的旋轉產生的離心力而移動到側壁33附近的電子部件P向圓形託盤31的內側彈開。此時，如果旋轉片42所彈開的對象是多個電子部件P集合而成的集合體，則能夠使該集合體散開而分離成一個個電子部件P。

接下來，參照圖7對第2旋轉分離單元50進行說明。第2旋轉分離單元50具有旋轉片(第2旋轉片)52，旋轉片(第2旋轉片)52在圓形託盤31的底板32上繞與水平軸方向平行的旋轉軸線R4旋轉。

旋轉片52具有矩形薄板狀的形狀。旋轉片52的構成材料優選為彈性較高的材料(例如，橡膠)，但是，也可以使用彈性較低的材料。旋轉片52從在水平方向上延伸的軸54的側面向與旋轉軸線R4垂直的方向延伸，對旋轉片52進行位置調節而使得當旋轉片52位於最接近底板32的位置時，旋轉片52的下端至底板32的距離(間隔距離)d低於電子部件P的高度(最大高度)D(即，0＜D＜D)。因此，當圓形託盤31旋轉，圓形託盤31內的電子部件P來到旋轉片52的位置時，旋轉片52能夠與電子部件P的上端部接觸。其結果是，利用旋轉片42，能夠將電子部件P向內側(旋轉軸線R0側)的方向推壓或撥開。

如圖3所示，藉助保持板37將第2旋轉分離單元50安裝於上述臂34a，由此能夠將第2旋轉分離單元50配置在從圓形託盤31向上方離開的位置。在圖3中，示出了將第2旋轉分離單元50安裝於保持板37的下側的方式，但是，也可以是安裝於保持板37的上側的方式。在將第2旋轉分離單元50安裝於保持板37的下側的情況下，旋轉片52的下端至底板32的距離d相對較短，因此，適合低矮部件(例如圖5所示的電子部件P3、P4)的分離。另一方面，在將第2旋轉分離單元50安裝於保持板37的上側的情況下，上述距離d相對較長，因此，適合高大部件(例如圖5所示的電子部件P1)的分離。

根據上述第2旋轉分離單元50，能夠利用旋轉片52推壓被放入圓形託盤31中的電子部件P。此時，如果旋轉片52所推壓的對象是多個電子部件P集合而成的集合體，則能夠使該集合體散開而分離成一個個電子部件P。此外，如果旋轉片52所按壓的對象是圖7所示的直立姿態的電子部件P1，則通過推壓其上端部而使電子部件P1向內側倒下。

這樣，在各託盤組裝體30中，以2個旋轉分離單元40、50分別單獨地、或2個旋轉分離單元40、50協作的方式，能夠實現被放入圓形託盤31中的電子部件P的集合體的分離。

託盤組裝體30還具有推出分離單元60。以下，參照圖8對推出分離單元60進行說明。

推出分離單元60具有推出面部62，推出面部62在圓形託盤31的底板32上移動。推出面部62由彈性板64以及保持彈性板64的保持部66構成。

彈性板64由彈性材料(例如，橡膠)構成，具有矩形薄板狀的形狀。彈性板64沿著側壁33的內表面33a延伸，其下端與底板32相接。保持部66保持彈性板64並被安裝於未圖示的氣缸M3的杆上。通過使氣缸M3動作，從而經由杆使推出面部62的彈性板64和保持部66相對於圓形託盤31的內側(旋轉軸線R0側)進退。

因此，根據上述推出分離單元60，能夠利用推出面部62將被放入圓形託盤31中的電子部件P向圓形託盤31的內側推出。尤其是能夠將由於伴隨圓形託盤31的旋轉產生的離心力而移動到側壁33附近的電子部件P向圓形託盤31的內側推出。此時，如果推出面部62所推出的對象是多個電子部件P集合而成的集合體，則能夠使該集合體散開而分離成一個個電子部件P。

彈性板64並不一定需要與底板32相接，只要是與底板32接近到能夠推出電子部件P的程度的高度位置，也可以是從底板32稍稍分離的高度位置。

另外，在圓形託盤31的底板32的上表面的推出分離單元60的內側形成有夾頭區域S。在該夾頭區域S中，機械臂的夾頭逐個拾取電子部件P，將該電子部件P安裝在規定的基板上。

推出分離單元60除了具有將電子部件的集合體分離成一個個電子部件P的功能外，還具有將電子部件P從側壁33附近運送到上述夾頭區域S的功能。

在夾頭區域S中，在機械臂的夾頭拾取電子部件P時，停止圓形託盤31的旋轉，此外，使推出分離單元60的推出面部62後退到側壁33附近。通過使推出分離單元60的推出面部62預先後退到側壁33附近，能夠避免推出面部62與夾頭接觸的情況。

利用機械臂的夾頭進行的電子部件P的拾取例如僅在圖2所示的託盤組裝體30A的位置上進行。該情況下，在託盤組裝體30A的位置，使圓形託盤31的旋轉停止。

在託盤組裝體30A以外的託盤組裝體30B～30H的位置，圓形託盤31旋轉，利用上述分離單元40、50、60進行電子部件P的分離。也可以對於藉助旋轉臺20的旋轉而接著要來到託盤組裝體30A的位置上的託盤組裝體30B，使電子部件P的分離結束。

例如在電子部件P的拾取結束而圓形託盤內變空之後的託盤組裝體30H的位置，使圓形託盤31的旋轉停止並進行作為分離對象的電子部件P的集合體的放入。

如以上所說明的那樣，電子部件的分離裝置1具有：圓形託盤31；馬達M，其對圓形託盤31以繞側壁33的中心軸(旋轉軸線R0)的方式進行旋轉驅動；以及旋轉分離單元40、50，它們具有旋轉片42、52，旋轉片42、52在圓形託盤31的底板32上旋轉並與配置在圓形託盤31的底板32上的電子部件P接觸。以往不存在具有這種結構的電子部件的分離裝置1，這種結構的電子部件的分離裝置1是新穎的裝置。

此外，電子部件的分離裝置1具有第1旋轉分離單元40和第2旋轉分離單元50，第1旋轉分離單元40的旋轉片42與第2旋轉分離單元50的旋轉片52處於旋轉軸線R2、R4的方向彼此扭轉的位置關係。在上述旋轉軸線R2、R4的方向互相平行的位置關係的情況下，由於旋轉片的旋轉而對電子部件作用相同方向的力，與此相對，在上述旋轉軸方向彼此扭轉的位置關係的情況下，由於旋轉片的旋轉而使彼此不同方向的力作用於電子部件。該情況下，多種的力作用於電子部件P，電子部件P的分離效率提高。並且，旋轉片的旋轉軸線的方向不限於與圓形託盤的旋轉軸線平行的方向(垂直方向)或水平方向，也可以是除此以外的方向。旋轉分離單元的數量不限於2個，也可以是3個以上。優選的是，在使用3個以上的旋轉分離單元的情況下，也使該旋轉片形成為彼此扭轉的位置關係。

而且，在電子部件的分離裝置1中，第1旋轉分離單元40的旋轉片42被配置在接近由圓形託盤31的底板32和側壁33形成的角部C的位置，並且繞與旋轉軸線R1(即，側壁33的中心軸)平行的旋轉軸線R2旋轉。因此，能夠將被放入圓形託盤31中的電子部件P中、尤其是由於離心力而移動到側壁33附近的電子部件P彈開並分離。

此外，在電子部件的分離裝置1中，第2旋轉分離單元50的旋轉片52配置在底板32的上方，並被設計成：繞與旋轉軸線R1垂直的旋轉軸線R4旋轉，並且第2旋轉片52與底板32之間的間隔距離d短於配置在圓形託盤31的底板32上的電子部件P的最大高度D。因此，圓形託盤31內的電子部件P能夠在第2旋轉片52的位置上推壓或撥開電子部件P的上端部，從而使電子部件P倒下。

而且，電子部件的分離裝置1還具有推出分離單元，該推出分離單元具有推出面部62，推出面部62能夠在接近底板32的高度位置上，從圓形託盤31的角部C朝向旋轉軸線R1移動。因此，利用推出面部62能夠將被放入圓形託盤31中的電子部件P中、尤其是由於離心力而移動到側壁33附近的電子部件P向圓形託盤31的內側推出。

此外，電子部件的分離裝置1還具有傾斜部(環狀傾斜部)36，傾斜部(環狀傾斜部)36在底板32上的區域的旋轉軸線R1的附近被設置成環狀，並以隨著遠離旋轉軸線R1而變低的方式傾斜。因此，電子部件P易於在底板32上朝向側壁33側移動。

而且，電子部件的分離裝置1還具有旋轉臺20，旋轉臺20具有多個圓形託盤31，並且，多個圓形託盤31以等角度間隔規則地進行配置，在多個圓形託盤31中的各個圓形託盤上安裝有旋轉分離單元40、50。因此，通過使旋轉臺20旋轉規定角度的量，能夠依次改變各託盤組裝體30的圓形託盤31的位置。由此，能夠實現在一部分的圓形託盤處進行電子部件的分離並在其它圓形託盤處進行機械臂的拾取等分離處理的效率化。

本發明並不限於上述實施方式，能夠在不脫離本發明的宗旨的範圍內適當變形進行應用。

例如，電子部件的分離裝置可以適當增減託盤組裝體的數量，例如僅以一個託盤組裝體也能夠進行電子部件的分離。此外，並不一定需要利用旋轉臺等來移動託盤組裝體，也可以將託盤組裝體固定在固定位置上來進行電子部件的分離。

而且，關於託盤組裝體，無需始終將圓形託盤、驅動部和旋轉分離單元進行組合，也可以是這樣的方式：僅在需要分離圓形託盤內的電子部件時，將圓形託盤、驅動部和旋轉分離單元進行組合。例如，可以考慮這樣的方式：在規定的分離作業區內僅預先設置好驅動部和旋轉分離單元，從多個圓形託盤中僅將需要分離電子部件的圓形託盤轉移到分離作業區內，將驅動部與旋轉分離單元進行組合。相對於圓形託盤的數量而減少驅動部的數量和旋轉分離單元的數量，由此能夠減少部件數量並降低成本。該情況下，也可以採用在圓形託盤的側壁的外側與側壁相接的驅動輥等來代替上述馬達M作為驅動部。

標號說明

1：電子部件的分離裝置；20：旋轉臺；30、30A～30H：託盤組裝體；31：圓形託盤；32：底板；33：側壁；36：傾斜部；40：第1旋轉分離單元；42：旋轉片；50：第2旋轉分離單元；52：旋轉片；60：推出分離單元；62：推出面部；R0～R4：旋轉軸線。