特許 6796919 エア噴射機構およびパーツフィーダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6796919

(24)【登録日】2020年11月19日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】エア噴射機構およびパーツフィーダ

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/14 20060101AFI20201130BHJP

   B07C 5/36 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/14 101Z

   B07C5/36

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-213374(P2015-213374)

(22)【出願日】2015年10月29日

(65)【公開番号】特開2017-81722(P2017-81722A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000204240

【氏名又は名称】株式会社ＴＡＩＹＯ

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(72)【発明者】

【氏名】迎 邦暁

(72)【発明者】

【氏名】入江 進

【審査官】 八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４３６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３０４１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２２９５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２７２３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０７８７７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０１０７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２００１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５７９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１９３１７３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ ４７／００−４７／２０

Ｂ０７Ｃ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の被噴射物に向けて順次圧縮空気を噴射するエア噴射機構であって、
圧縮空気源に接続され、開閉量を連続的に変更可能な圧電バルブと、
各被噴射物の状態をそれぞれ判定する状態判定手段と、
前記状態判定手段の判定結果に基づき、被噴射物ごとに前記圧電バルブの開閉量を電気的に比例制御するバルブ制御手段と、を備え、
前記バルブ制御手段は、それぞれ異なるパラメータを保持する複数の入力部を有し、前記状態判定手段の判定結果に応じて何れかの入力部にＯＮ信号が入力されるとともに、ＯＮ信号が入力された入力部のパラメータに基づく電圧が前記圧電バルブに印加されるよう構成されることを特徴とするエア噴射機構。

【請求項2】

搬送路に沿って搬送されるワークのうち不良ワークに所定の処理位置で圧縮空気を噴射するパーツフィーダに適用されるものであって、
不良ワークが前記処理位置に到達するタイミングを取得するタイミング取得手段を備えるとともに、前記状態判定手段が、被噴射物の状態として、ワークの姿勢または隣り合う他のワークとの接触の有無の少なくとも一方を判定し、
前記バルブ制御手段は、前記タイミング取得手段が取得したタイミングで、前記圧電バルブに電圧を印加するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載のエア噴射機構。

【請求項3】

前記圧電バルブが、圧縮空気源に接続される第１ポートと、前記搬送路に形成されるエア給排路に通ずる第２ポートとを少なくとも備え、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通状態にする連通位置と、前記第１ポートと前記第２ポートとを非連通状態にする非連通位置との間で切替可能な２ポート以上の圧電バルブであることを特徴とする請求項２に記載のエア噴射機構。

【請求項4】

請求項２または３に記載のエア噴射機構を用いて、搬送路に沿って搬送される不良ワークに前記処理位置で圧縮空気を噴射し、不良ワークを前記搬送路から排除あるいは前記搬送路上で反転させて姿勢変更するよう構成されることを特徴とするパーツフィーダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被噴射物の状態に応じて個別に圧縮空気の流量や圧力を調整可能なエア噴射機構およびパーツフィーダに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、搬送路上で電子部品等のワーク（チップ）の姿勢判別を行い、不適切な姿勢のワークを搬送路上から排除または搬送路上で反転させて姿勢矯正しつつ、それ以外の適正姿勢のワークを所定の供給先に搬送可能なパーツフィーダが知られている（例えば特許文献１）。

【0003】

この種のパーツフィーダでは、例えば、図１０に示すように、圧縮空気源１１に接続されるレギュレータ１２と、レギュレータ１２の下流に配置される３ポート弁７００と、３ポート弁７００の下流に配置されるチェック付きニードル弁（スピードコントローラ、以下「スピコン」とも記載する）５０とを備えるエア噴射機構１５を適用して、不適切な姿勢のワークＷ（不良ワークＷ´）の排除または姿勢矯正を行うことが通例である。

【0004】

レギュレータ１２は、圧縮空気源１１から供給される圧縮空気の圧力を一定に調整（減圧）するものである。

【0005】

３ポート弁７００は、レギュレータ１２の出口に通ずる第１ポート１０７ａと、チェック付きニードル弁５０を介してパーツフィーダ２のエア給排路２１に通ずる第２ポート１０７ｂと、大気域に通ずる第３ポート１０７ｃとを備える。３ポート弁７００は、非通電時において、スプール１７０内の通路１７１を介して第２ポート１０７ｂと第３ポート１０７ｃとを連通させるとともに、第１ポート１０７ａと第２ポート１０７ｂとを遮断し、レギュレータ１２から供給される圧縮空気を第１ポート１０７ａ付近で閉止する。一方、３ポート弁７００は、通電時においてスプール１７０が変位し、スプール１７０内の通路１７３を介して第１ポート７ａと第２ポート１０７ｂとを連通させて、レギュレータ１２から供給される圧縮空気をチェック付きニードル弁（以下単に「ニードル弁」とも記載する）５０に供給する。

【0006】

チェック付きニードル弁５０は、圧縮空気の流量を調整し、所定流量の圧縮空気をパーツフィーダ２のエア給排路２１に供給する。また、チェック付きニードル弁５０は、３ポート弁７００への通電がＯＦＦに切り替わり、圧縮空気の逆向きの流れが生じた場合に、チェック弁５１側で自由流を生じさせ、３ポート弁７００に向けて圧縮空気を流すことができる。

【0007】

このようなエア噴射機構１５が適用されたパーツフィーダ２では、センサ６５でワークＷを検知するとともに、判定機能付きのセンサアンプ６８から、不良ワークＷ´が所定の処理位置Ｐに到達するタイミングに合わせて信号を出力して３ポート弁７００の電磁ソレノイド１７２に電圧を印加し、３ポート弁７００を開閉（ＯＮ・ＯＦＦ）させてエア給排路２１から処理位置Ｐにある不良ワークＷ´に圧縮空気を噴射することで、不良ワークＷ´を搬送路２０上から排除、あるいは搬送路２０上で反転させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１５−３０５６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、このようなパーツフィーダ２では、ワークＷのサイズにより、処理の対象ワークＷである不良ワークＷ´を反転または排除させるのに適した圧縮空気の流量（排出量）や圧力が異なることから、不良ワークＷ´および３ポート弁７００の開放時間にマッチした流量や圧力で圧縮空気が噴射されるようニードル弁５０を調整することが通例である。

【0010】

しかしながら、ワークＷとして縦横の長さがそれぞれ異なるものを用いる場合、噴射時の圧縮空気の流量や圧力が同じであっても、不良ワークＷ´の姿勢によってエア給排路２１との掛かり具合が変わり、不良ワークＷ´の飛び方（例えば飛距離）や９０度反転の勢いに違いが生じる。そのため、図３（ｂ）のように不良ワークＷ´がエア給排路２１の開口のほぼ全体を塞ぐ（覆う）場合よりも、同図（ａ）のように不良ワークＷ´の上端部Ｗ１のみがエア給排路２１に掛かり、エア給排路２１の開口の下部しか塞がない（覆わない）場合のほうが、圧縮空気のロスが多くなり、不良ワークＷ´の適切な処理に必要な圧縮空気の流量や圧力が大きくなる。

【0011】

また、外形や表面摩擦などの条件がほぼ等しい同一ロットのワークＷであっても、図４（ａ）のように搬送路（エア排出ブロック）２０に沿って前後のワークＷ，Ｗが互いに密接した状態では、同図（ｂ）のようにワークＷの前後に隙間がある場合に比べて、ワーク本体の質量および走行面との摩擦以外に前後のワークＷ，Ｗ間の摩擦の影響を受け、不良ワークＷ´の適切な処理に必要な圧縮空気の流量や圧力が大きくなる。

【0012】

このように、姿勢や他のワークＷとの接触の有無などのワークＷの状態により処理に適した圧縮空気の流量や圧力が異なるが、図１０に示す構成では、連続動作中に１ワーク毎にリアルタイムで圧縮空気の流量や圧力の設定変更ができず、これらを中程度に設定することが通例であるため、適切に処理できない不良ワークＷ´が生じ、ワークＷの整列能力の低下の原因になる。

【0013】

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、ワークなどの被噴射物毎の状態に応じて圧縮空気の流量や圧力をリアルタイムで調整でき、各被噴射物を適切に処理可能なエア噴射機構およびパーツフィーダを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。

【0015】

すなわち、本発明のエア噴射機構は、複数の被噴射物に向けて順次圧縮空気を噴射するエア噴射機構であって、圧縮空気源に接続され、開閉量を連続的に変更可能な圧電バルブと、各被噴射物の状態をそれぞれ判定する状態判定手段と、前記状態判定手段の判定結果に基づき、被噴射物ごとに前記圧電バルブの開閉量を電気的に比例制御するバルブ制御手段と、を備え、前記バルブ制御手段は、それぞれ異なるパラメータを保持する複数の入力部を有し、前記状態判定手段の判定結果に応じて何れかの入力部にＯＮ信号が入力されるとともに、ＯＮ信号が入力された入力部のパラメータに基づく電圧が前記圧電バルブに印加されるよう構成されることを特徴とする。

【0016】

このような構成であると、状態判定手段が判定した各被噴射物の状態に応じてバルブ制御手段により圧電バルブの開閉量を比例制御できるので、噴射される圧縮空気の流量や圧力を例えば各被噴射物の姿勢や他の被噴射物との密着状態に適したものにリアルタイムで設定変更して、各被噴射物を適切に処理することができる。

【0017】

また、圧縮空気の噴射の応答を早めることができる。

【0019】

特に、搬送路に沿って搬送されるワークのうち不良ワークに所定の処理位置で圧縮空気を噴射するパーツフィーダに適用されるものである場合に、最適な流量や圧力の圧縮空気を適切なタイミングで不良ワークに噴射することを可能にするためには、不良ワークが前記処理位置に到達するタイミングを取得するタイミング取得手段を備えるとともに、前記状態判定手段が、被噴射物の状態として、ワークの姿勢または隣り合う他のワークとの接触の有無の少なくとも一方を判定し、前記バルブ制御手段は、前記タイミング取得手段が取得したタイミングで、前記圧電バルブに電圧を印加するよう構成されることが好ましい。

【0020】

圧縮空気を噴射するためには、前記圧電バルブが、圧縮空気源に接続される第１ポートと、前記搬送路に形成されるエア給排路に通ずる第２ポートとを少なくとも備え、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通状態にする連通位置と、前記第１ポートと前記第２ポートとを非連通状態にする非連通位置との間で切替可能な２ポート以上の切替弁であることが必要である。特に、圧縮空気の圧力の立下がりを早めて圧縮空気の噴射の応答性を一層良好にするためには、前記圧電バルブが、大気域に通じる第３ポートをさらに備え、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させる連通位置と、前記第２ポートと前記第３ポートとを連通させる非連通位置としての大気開放位置との間で切替可能な３ポートの切替弁であることが好適である。

【0021】

噴射する圧縮空気の流量や圧力を瞬時に設定変更でき、不良ワークの排除および反転による姿勢変更を適切に行えるパーツフィーダを実現するためには、上記エア噴射機構を用いて、搬送路に沿って搬送される不良ワークに前記処理位置で圧縮空気を噴射し、不良ワークを前記搬送路から排除あるいは前記搬送路上で反転させて姿勢変更するよう構成されることが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

以上、説明した本発明によれば、各被噴射物の状態に応じてバルブ制御手段により圧電バルブの開閉量をリアルタイムで比例制御して、各被噴射物の状態に適した流量や圧力の圧縮空気を噴射することが可能なエア噴射機構およびパーツフィーダを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態に係るエア噴射機構をパーツフィーダに適用した状態で示す模式図。

【図2】圧縮空気の噴射時のエア噴射機構を部分的に示す模式図。

【図3】処理位置でのワークの状態を説明するための断面図。

【図4】複数のワークの搬送状態を説明するための側面図。

【図5】同エア噴射機構によるエア噴射処理を示すフローチャート。

【図6】本発明の変形例を示す図。

【図7】本発明の他の変形例を示す図。

【図8】本発明のさらに他の変形例でのエア噴射処理を示すフローチャート。

【図9】本発明で処理可能な他の構成のワークを例示する図。

【図10】従来の構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

【0025】

図１に示すように、本発明の一実施形態であるエア噴射機構１は、パーツフィーダ２に適用される。パーツフィーダ２は、搬送路２０に沿って複数の被噴射物としてのワークＷを搬送するものであり、搬送されるワークＷを撮像するカメラ６５により得られる画像データに基づいてワークＷの姿勢等を判別して良否を判別し、不良と判別された不良ワークＷ´をカメラ６５よりも搬送方向下流側に設定された処理位置Ｐで搬送路２０上から排除または搬送路２０上で反転させて姿勢矯正するものである。搬送路２０にはエア給排路２１が側壁２０ａを貫通して形成されており、エア噴射機構１は、エア給排路２１を介して処理位置Ｐに向けて圧縮空気を噴射する。本実施形態は、搬送されているワークＷの状態、具体的にはワークＷの姿勢や前後に隣り合う他のワークＷとの接触の有無等に適した流量や圧力で各不良ワークＷ´に圧縮空気を噴射可能なものであり、ワークＷとして、たとえば縦横の長さがそれぞれ異なるものなど、品種やロッド等のワークＷの種類よりもワークＷの状態のほうが圧縮空気の最適な流量や圧力に影響が大きいものを用いる。

【0026】

エア噴射機構１は、エア回路１０と、画像処理装置６と、圧電バルブドライバ５とを備える。

【0027】

エア回路１０は、圧縮空気源１１（工場設備）に接続され、圧縮空気源１１から供給された圧縮空気を一定値に減圧するレギュレータ１２と、レギュレータ１２の下流に配置され、レギュレータ１２で減圧された圧縮空気の流量を調整する２ポート弁３とを備える。圧縮空気源１１とレギュレータ１２とは第１エア配管経路１３ａで接続され、レギュレータ１２と２ポート弁３とは第２エア配管経路１３ｂで接続され、２ポート弁３とエア給排路２１とは第３エア配管経路１３ｃで接続される。

【0028】

２ポート弁３は駆動源にピエゾ素子を用いた弁である圧電バルブであり、第２エア配管経路１３ｂすなわちレギュレータ１２の出口に通ずる第１ポート３ａと、第３エア配管経路１３ｃすなわちパーツフィーダ２のエア給排路２１に通ずる第２ポート３ｂとを備える。２ポート弁３は、第１ポート３ａおよび第２ポート３ｂをそれぞれ閉止させる図１に示す非連通位置としての閉塞位置Ｌと、作動部３０の切替部３３を介して第１ポート３ａと第２ポート３ｂとを内部で連通させる図２に示す連通位置Ｒとの間で切替え可能に構成される。

【0029】

この切替えは、２ポート弁３に備わる電気的入力部３２への通電（電圧印加）により、作動部３０が変位することで行われ、電気的入力部３２への非通電時には、図１に示す閉塞位置Ｌとなり、レギュレータ１２から２ポート弁３に供給された圧縮空気が第１ポート３ａ付近で閉止される。一方、電気的入力部３２への通電時には、作動部３０が変位して図２に示す連通位置Ｒとなり、レギュレータ１２から供給された圧縮空気を第１ポート３ａから入力させて切替部３３を介して第２ポート３ｂより出力させ、エア給排路２１に給気する。これによりエア給排路２１から処理位置Ｐに向けて圧縮空気が噴射される。そして、電気的入力部３２への通電が停止されると、作動部３０が元の位置に向けて変位して図１に示す閉塞位置Ｌに戻り、エア噴射回路１０からの噴射が停止される。

【0030】

また、作動部３０の変位量すなわち２ポート弁３の開閉量（開放量）は、電気的入力部３２に印加される電圧に応じて連続的に変更可能であり、印加電圧に対して開閉量が一義的に決まるので、エア給排路２１から供給する圧縮空気の流量および圧力を微調整できる。また、このような２ポート弁３は、例えば電磁比例弁に比べて電圧が印加されてからの応答性が素早い（高速応答）ものであり、パーツフィーダ２などエア噴射を高速かつ連続的に行うものに好適に適用できる。

【0031】

状態判定手段およびタイミング取得手段としての画像処理装置６は、ドライバ設定部６４と、カメラ６５を用いて得られた画像データを処理する画像処理部６１と、画像判別部６２およびワーク前後監視部６５からなる状態判定手段６６と、指令部６３とを備える。

【0032】

ドライバ設定部６４は、ワークＷの状態すなわちワークＷの姿勢およびワークＷの前後状態（対象ワークＷの前後に他のワークＷが詰まっているか、空いているか）に適したドライバ設定の種々のパラメータを保持し、処理対象となる不良ワークＷ´の状態に適したパラメータを圧電バルブドライバ５に出力する。

【0033】

画像判別部６２は、ワークＷの厚みまたはワークＷの特徴面等からワークＷの姿勢を判別するとともに、良好なワークＷか不良ワークＷ´か否か判別する。

【0034】

ワーク前後監視部６５は、画像処理部６１が処理した画像データに基づき、ワークＷの前後状態として、対象ワークＷの前後に他のワークＷが密接して存在するか、すなわち前後で隣り合う他のワークＷとの接触の有無を判定する。

【0035】

指令部６３は、画像判別部６２が不良と判別したワークＷである不良ワークＷ´が処理位置Ｐに到達するタイミングに合わせて、状態判定手段６６の判定結果に基づき、排除反転指令としてのＯＮ信号を圧電バルブドライバ５の何れかの指令入力部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄに出力する。

【0036】

不良ワークＷ´が処理位置Ｐに到達するタイミングは、例えば前記画像データを用いて算出される不良ワークＷ´の搬送速度等から求められ、画像処理装置６は、不良ワークＷ´が処理位置Ｐに到達するタイミングを求めるタイミング取得手段としても機能する。

【0037】

バルブ制御手段としての圧電バルブドライバ５は、ドライバ設定部６４に接続される通信入出力部５１と、設定部５３と、設定入力部５２と、複数の入力部としての第１指令入力部５４ａ、第２指令入力部５４ｂ、第３指令入力部５４ｃおよび第４指令入力部５４ｄと、出力制御部５５と、電圧出力回路５６とを備える。

【0038】

圧電バルブドライバ５では、各指令入力部毎に比例制御に関する種々のパラメータ、例えば印加電圧が、ドライバ設定部６４から通信入出力部５１を介して入力され、印加電圧設定部５３に記憶される。同様に、設定部５３には、ワンショット・指令入力の同期、ワンショットパルス時間や立ち上がり・立ち下がりなどの出力電圧波形、各指令入力やバルブの機構に合わせたノーマルクローズ・ノーマルオープンの切替等も記憶される。なお、パラメータは手動で設定入力部５２から入力されてもよい。

【0039】

第１指令入力部５４ａ、第２指令入力部５４ｂ、第３指令入力部５４ｃおよび第４指令入力部５４ｄはそれぞれ異なるパラメータを保持する。圧電バルブドライバ５は、第１指令入力部５４ａ、第２指令入力部５４ｂ、第３指令入力部５４ｃあるいは第４指令入力部５４ｄに指令部６３からＯＮ信号が入力されると、ＯＮ信号が入力された指令入力部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄのパラメータに対応する印加電圧等を設定部５３から取り出して出力制御部５５に入力し、その電圧を２ポート弁３の電気的入力部３２に印加して開閉量を比例制御する。

【0040】

ここで、第１指令入力部５４ａには、図３（ａ）のようにエア給排路２１の開口の下部しか塞がない（覆わない）姿勢Ａであるとともに、図４（ａ）のように前後で他のワークＷが密着する不良ワークＷ´を適切に処理するため、比較的大きな流量や圧力の圧縮空気を噴射させるためのパラメータが予め保持される。第２指令入力部５４ｂには、図３（ａ）のようにエア給排路２１の開口の下部しか塞がない姿勢Ａであるとともに、図４（ｂ）のように前後で他のワークＷが密着しない不良ワークＷ´等を適切に処理するため、中程度の大きさの流量や圧力の圧縮空気を噴射させるためのパラメータが予め保持される。第３指令入力部５４ｃには、図３（ｂ）のようにエア給排路２１の開口のほぼ全体を塞ぐ（覆う）姿勢Ｂであるとともに、図４（ａ）のように前後で他のワークＷが密着する不良ワークＷ´等を適切に処理するため、比較的小さい（弱い）流量や圧力の圧縮空気を噴射させるためのパラメータが予め保持される。第４指令入力部５４ｄには、図３（ｂ）のようにエア給排路２１の開口のほぼ全体を塞ぐ姿勢Ｂであるとともに、図４（ｂ）のように前後で他のワークＷが密着しない不良ワークＷ´を適切に処理するため、より小さい（微弱な）流量や圧力の圧縮空気を噴射させるためのパラメータが予め保持される。なお、指令入力部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄの設置数は４つ（４チャンネル）に限定されず、２つ（２チャンネル）、３つ（３チャンネル）あるいは５つ（５チャンネル）以上でもよい。

【0041】

以下、本実施形態で実行されるエア噴射制御を図５を用いて具体的に説明する。

【0042】

エア噴射制御は、搬送路２０に沿ったワークＷの搬送により開始される。まず、カメラ６５によりワークＷを撮像し（ステップＳ１）、画像処理装置６は、カメラ６５を用いて得た画像データを画像処理部６１で処理し、当該画像データ中からワークＷを探して検出した後（ステップＳ２，Ｓ３）、画像判定部６２がワークＷの姿勢を判別する（ステップＳ４）。対象となるワークＷが不良ワークＷ´であると判断しない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、本フローを終了する。一方、不良ワークＷ´であると判断されると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進み、画像判定部６２がワークＷの姿勢が図３に示す姿勢Ａか否か判断する（ステップＳ６）。姿勢Ａであると判断されると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ７に進み、ワーク前後監視部６５が不良ワークＷ´の前後状態を判定して（ステップＳ７）、ステップＳ８に進む。一方、姿勢Ａであると判断されない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１１に進み、ワーク前後監視部６５が不良ワークＷ´の前後状態を判定して（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に進む。

【0043】

ステップＳ８で姿勢Ａの不良ワークＷ´の前後に他のワークＷが接触すると判定された場合、ステップＳ９に進み、エア回路１０を“強”で動作させて本フローを終了する。具体的には、画像処理装置６で不良ワークＷ´が処理位置Ｐに到達するタイミングを求め、このタイミングに合わせて、圧縮空気の流量や圧力を最も大きくするパラメータを保持する第１指令入力部５４ａに指令部６３からＯＮ信号を出力する。圧電バルブドライバ５は、ＯＮ信号が第１指令入力部５４ａを介して入力されると、第１指令入力部５４ａに保持されるパラメータに対応する印加電圧等を設定部５３から取り出し、設定部５３を介して設定されたワンショットパルス時間の間、印加電圧を２ポート弁３の電気的入力部３２に与える。これにより、２ポート弁３は、印加電圧に応じて作動部３０が連続的に変位し、比較的大きい流量および圧力で圧縮空気を噴射する。なお、２ポート弁３から噴射された圧縮空気は、エア給排路２１を介して不良ワークＷに到達し、不良ワークＷを搬送路２０上から適切に排除または搬送路２０上で適切に反転させて姿勢変更させる。

【0044】

ステップＳ８で姿勢Ａの不良ワークＷ´の前後に他のワークＷが接触すると判定されない場合、ステップＳ１０に進み、エア回路１０を“中”で動作させて本フローチャートを終了する。“中”での具体的な動作としては、圧縮空気の流量や圧力が中程度のパラメータを保持する第２指令入力部５４ｂに指令部６３からＯＮ信号が出力されること以外は、上記ステップＳ９と同様であり、中程度の流量および圧力で圧縮空気が噴射される。

【0045】

ステップＳ１２で姿勢Ｂの不良ワークＷ´の前後に他のワークＷが接触すると判定された場合、ステップＳ１３に進み、エア回路１０を“弱”で動作させて本フローチャートを終了する。“弱”での具体的な動作としては、圧縮空気の流量や圧力が比較的小さいパラメータを保持する第２指令入力部５４ｃに指令部６３からＯＮ信号が出力されること以外は、上記ステップＳ９と同様であり、比較的小さい（弱い）流量および圧力で圧縮空気が噴射される。

【0046】

ステップＳ１２で姿勢Ｂの不良ワークＷ´の前後に他のワークＷが接触すると判定されない場合、ステップＳ１４に進み、エア回路１０を“微弱”で動作させて本フローチャートを終了する。“微弱”での具体的な動作としては、圧縮空気の流量や圧力が最も小さいパラメータを保持する第３指令入力部５４ｄに指令部６３からＯＮ信号が出力されること以外は、上記ステップＳ１３と同様であり、ステップＳ１３よりも小さい流量および圧力で圧縮空気が噴射される。

【0047】

このようなエア噴射制御は、不良ワークＷ´が検出されるたびに行われるので、１つの不良ワークＷ毎に個別に印加電圧等を調整して、噴射される圧縮空気の流量や圧力を瞬時に切り替えてコントロールすることで、例えばパーツフィーダ２の整列能力を好適な状態に維持することができる。

【0048】

以上のように本実施形態のエア噴射機構１は、複数の被噴射物としてのワークＷに向けて順次圧縮空気を噴射するものであって、圧縮空気源１１に接続され、開閉量を連続的に変更可能な圧電バルブ３と、各ワークＷの状態をそれぞれ判定する状態判定手段６と、状態判定手段６の判定結果に基づき、ワークＷごとに圧電バルブ３の開閉量を比例制御するバルブ制御手段としての圧電バルブドライバ５と、を備えるよう構成されたものである。

【0049】

このような構成であると、状態判定手段６が判定した各ワークＷの状態に応じて圧電バルブドライバ５により圧電バルブ３の開閉量を比例制御できるので、噴射される圧縮空気の流量や圧力を例えば各ワークＷの姿勢や他のワークＷとの密着状態に適したものにリアルタイムで設定変更して、各ワークＷを適切に処理することができる。

【0050】

とりわけ、圧電バルブドライバ５は、それぞれ異なるパラメータを保持する複数の入力部としての第１指令入力部５４ａ，第２指令入力部５４ｂ、第３指令入力部５４ｃおよび第４指令入力部５４ｄを有し、状態判定手段６の判定結果に応じて何れかの指令入力部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄにＯＮ信号が入力されるとともに、ＯＮ信号が入力された指令入力部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄのパラメータに基づく電圧が圧電バルブ３に印加されるよう構成されることから、ＯＮ信号を入力するので噴射の応答を早くでき、例えば高速で連続搬送されるワークＷに適切に圧縮空気を噴射できる。

【0051】

また、搬送路２０に沿って搬送されるワークＷのうち不良ワークＷ´に所定の処理位置Ｐで圧縮空気を噴射するパーツフィーダ２に適用されるものであって、不良ワークＷ´が処理位置Ｐに到達するタイミングを取得するタイミング取得手段としての画像処理装置６を備えるとともに、状態判定手段６が、ワークＷの状態として、ワークＷの姿勢Ａ，Ｂおよび隣り合う他のワークＷとの接触の有無を判定し、圧電バルブドライバ５は、画像処理装置６が取得したタイミングで、圧電バルブ３に電圧を印加するよう構成される。

【0052】

そのため、不良ワークＷ´が、エア給排路２１の開口の下部のみを塞ぐ図３（ａ）に示す姿勢Ａであったり、図４（ａ）のように不良ワークＷ´の前後に他のワークＷが接触している状態にあるなど、不良ワークＷ´の適切な処理に比較的強い流量や圧力の圧縮空気が必要な場合には、状態判定手段６の判定結果に基づいて圧電バルブ３の開放量を比較的大きくできる一方、不良ワークＷ´が、エア給排路２１の開口のほぼ全体を塞ぐ図３（ｂ）に示す姿勢Ｂであったり、図４（ｂ）のように不良ワークＷ´の前後に隙間がある状態にあるなど、不良ワークＷ´の適切な処理に比較的弱い流量や圧力の圧縮空気が必要な場合には、状態判定手段６の判定結果に基づいて圧電バルブ３の開放量を比較的小さくできるので、各ワークＷの状態に適した流量や圧力の圧縮空気を適切なタイミングで不良ワークＷ´に噴射でき、反転あるいは排除の効率、達成率を向上させ、パーツフィーダ２としての整列・排出能力を向上させることができる。

【0053】

また、本実施形態のエア噴射機構１を用いて、搬送路２０に沿って搬送される不良ワークＷ´に処理位置Ｐで圧縮空気を噴射し、不良ワークＷ´を搬送路２０から排除あるいは搬送路２０上で反転させて姿勢変更するよう構成されるので、噴射する圧縮空気の流量や圧力を瞬時に設定変更でき、不良ワークＷ´の排除および反転による姿勢変更を適切に行うことができる。

【0054】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。以下、前述した構成と同様のものについては同じ符号を付して説明を省略する。

【0055】

例えば、本実施形態では、複数の指令入力部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが設けられ、指令部６３からＯＮ信号が入力された指令入力部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが保持するパラメータに対応する電圧が２ポート弁３に印加されるが、図６に示すようにパラメータ出力手段としての画像処理装置６からワークＷの状態に適したパラメータ（設定データ）が入力される構成であってもよい。すなわち、通信のみで複数個の指令および設定を制御する構成であってもよい。

【0056】

この構成では、画像処理装置６が求めた不良ワークＷ´が処理位置Ｐに到達するタイミングに合わせて、状態判定手段６６が判定したワークＷの状態に適したパラメータが排除反転指令としてドライバ設定部６４から指令部６３を介して通信入出力部５１に送信され、指令反転指令に対応する印加電圧等が設定部５３で設定されて、２ポート弁３への電圧印加が行われる。例えば、ワークＷの状態が１ワーク単体あるいはエア給排路２１のほぼ全体がワークＷで塞がるなら排除反転指令１を出力してエア噴射機構１を弱で動作させる、ワークＷの状態が前後密着あるいはエア給排路２１の下部しかワークＷが塞がない排除反転指令２を出力してエア噴射機構１を強で動作させるよう設定し、ドライバ設定部６４から圧電バルブドライバ５に、排除反転指令１または排除反転指令２に対応する印加電圧等の設定を行う。なお、圧電バルブドライバ５側にはワンショット時間の設定があるため、画像処理装置６側からは１パルスの出力にすればいいが、画像処理装置６側にオン時間の設定ができる構成の場合、圧電バルブドライバ５側は指令入力同期に設定しておき、オン時間は画像処理装置６側に記憶させておくことが好ましい。

【0057】

このように、状態判定手段６の判定結果に応じたパラメータを出力するパラメータ出力手段としての画像処理装置６を備えるとともに、圧電バルブドライバ５は、それぞれ異なる複数種類のパラメータを入力可能な入力部としての通信入出力部５１を有し、指令部６３から通信入出力部５１を介して入力されたパラメータに基づく電圧が圧電バルブ３に印加されるよう構成されることから、圧電バルブドライバ５の入力部を１つにして構造を簡単にできる。

【0058】

さらに、上記実施形態では２ポート弁３が用いられたが、図７に示すような３ポート弁７が用いられてもよい。あるいは、４ポート以上の弁が用いられてもよい。

【0059】

３ポート弁７は、第２エア配管経路１３ｂすなわちレギュレータ１２の出口に通ずる第１ポート７ａと、第３エア配管経路１３ｃすなわちパーツフィーダ２のエア給排路２１に通ずる第２ポート７ｂと、大気域に通ずる第３ポート７ｃとを備える。３ポート弁７は、電気的入力部３２への通電時に、作動部７０の切替部７３を介して第１ポート７ａと第２ポート７ｂを内部で連通させる図７（ｂ）に示す連通位置Ｒと、電気的入力部３２への非通電時に、作動部７０の切替部７１を介して第２ポート７ｂと第３ポート７ｃとを内部で連通させるとともに第１ポート７ａと第２ポート７ｂとを非連通状態にする同図（ａ）に示す非連通位置としての大気開放位置Ｎとの間で切替え可能に構成される。

【0060】

図７（ａ）に示す大気開放位置Ｎでは、レギュレータ１２から３ポート弁７に供給された圧縮空気が第１ポート７ａ付近で閉止されるとともに、第２ポート７ｂが大気開放される。一方、同図（ｂ）に示す連通位置Ｒでは、レギュレータ１２から供給された圧縮空気を第１ポート７ａから入力させて切替部７３を介して第２ポート７ｂより出力させ、エア給排路２１に給気する。これによりエア給排路２１から処理位置Ｐに向けて圧縮空気が噴射される。

【0061】

そして、電気的入力部３２への通電が停止されると、作動部７０が元の位置に向けて変位して同図（ａ）に示す大気開放位置Ｎに戻り、このときの第３エア配管経路１３ｃ内の残圧は、エア給排路２１から大気中に開放されるとともに、３ポート弁７の第２ポート７ｂから切替部７１を介して第３ポート７ｃより大気開放される。そのため、３ポート弁７を図７（ｂ）に示す連通位置Ｒから同図（ａ）に示す大気開放位置Ｎに戻した直後には、３ポート弁７とパーツフィーダ２のエア給排路２１との間の第３エア配管経路１３ｃ内の残圧が、エア給排路２１および３ポート弁７の両方から適切に大気開放されるので、圧縮空気の圧力の立ち下がりを早めることができる。

【0062】

このように、圧電バルブ７が、圧縮空気源１１に接続される第１ポート７ａと、搬送路２０に形成されるエア給排路２１に通ずる第２ポート７ｂと、大気域に通ずる第３ポート７ｃとを少なくとも備え、第１ポート７ａと第２ポート７ｂとを連通させる連通位置Ｒと、第２ポート７ｂと第３ポート７ｃに連通させるとともに第１ポート７ａと第２ポート７ｂとを非連通状態にする非連通位置としての大気開放位置Ｌとの間で切替可能な３ポート以上の切替弁であるので、エア給排路２１への排気を圧電バルブ３からも行うことができ、圧縮空気の圧力の立ち下がりを早めて応答性を良好にすることができる。

【0063】

なお、上記実施形態では上述のように電気的入力部３２への非通電時に第３エア配管経路１３ｃが大気開放されるノーマルクローズタイプの３ポート弁７が使用されるが、電気的入力部３２への非通電時に閉止状態となるノーマルオープンタイプの３ポート弁７が使用されてもよい。ノーマルオープンとノーマルクローズとの切替は、図１等に示す設定部５３で行われる。

【0064】

また、圧縮空気の噴射の調整値は強、中、弱、微弱の４つに限定されず、ワークＷの姿勢等に応じて、調整値が３つであったり、５つ以上の調整値に分けられたり、他の調整値が用いられてもよい。また、姿勢の判別と前後状態判別での選択は、上記フローチャートでは２つであるが、これ以上であってもよい。

【0065】

さらに、上記実施形態ではワークＷの姿勢および不良ワークＷ´の前後状態に基づいて圧縮空気の流量や圧力が調整されたが、図８に示すようにワークＷの姿勢のみに基づいて調整される構成であってもよい。

【0066】

この場合、ステップＳＰ１〜ＳＰ６までは図５に示すＳ１〜Ｓ６までの制御と同様であり、説明を省略する。ステップＳ６で姿勢が図３に示す姿勢Ａであると判断すると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳＰ７に進み、エア回路１０を“強”で動作させて本フローチャートを終了する。“強”での具体的な動作としては、図５に示すステップＳ９と同様である。一方、ステップＳ６で姿勢が図３に示す姿勢Ａであると判断されない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳＰ８に進み、エア回路１０を“弱”で動作させて本フローチャートを終了する。“弱”での具体的な動作としては、図５に示すステップＳ１３と同様である。

【0067】

またさらに、被噴射物として、図９（ａ）に示すようなワーク本体Ｗ３と電極Ｗ２を備えるワークＷａを用いることもできる。このとき、同図（ｂ）に示す姿勢Ｃのようにワーク本体Ｗ３がエア給排路２１の開口のほぼ全体を覆う場合であっても、電極Ｗ２によってワーク本体Ｗ３がエア給排路２１の開口から離れ、隙間Ｌから圧縮空気が逃げやすいので、図３（ｂ）に示す姿勢ＢのようにワークＷがエア給排路２１の開口のほぼ全体を密着して覆う場合よりも、適切な圧縮空気の流量や圧力が大きくなりやすい。また、図９（ｃ）に示す姿勢Ｄのように電極Ｗ２によりワーク本体Ｗ３がエア給排路２１の開口から離れ、かつワークＷａがエア給排路２１の開口の下部しか覆わない場合には、図３（ａ）に示す姿勢ＡのようにワークＷがエア給排路２１の開口を密着しつつ下部しか覆わない場合よりも、適切な圧縮空気の流量や圧力が小さくなりやすい。さらに、ワークＷａは姿勢によってはワーク本体Ｗ３がエア給排路２１の開口を密着しつつ覆う場合もある。そのため、ワークＷａの形状によっては、ワークＷａがエア給排路２１の開口を密着あるいは離間して覆うかどうかも考慮して圧縮空気の噴射の調整値が設定されることが好ましい。

【0068】

さらに、本実施形態のエア噴射機構１はパーツフィーダ２に適用されたが、これに限定されず、外観検査機、測定分別機およびテーピング機などに適用されてもよい。

【0069】

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１・・・エア噴射機構
２・・・パーツフィーダ
３・・・２ポート弁（圧電バルブ）
３ａ・・・第１ポート
３ｂ・・・第２ポート
５・・・圧電バルブドライバ（バルブ制御手段）
６・・・画像処理装置（タイミング取得手段、パラメータ出力手段）
７・・・３ポート弁（切替弁、圧電バルブ）
７ａ・・・第１ポート
７ｂ・・・第２ポート
７ｃ・・・第３ポート
１０・・・エア回路
１１・・・圧縮空気源
１２・・・レギュレータ
１３ａ・・・第１エア配管経路
１３ｂ・・・第２エア配管経路
１３ｃ・・・第３エア配管経路
２０・・・搬送路
２０ａ・・・側壁
２１・・・エア給排路
３０・・・作動部
３２・・・電気的入力部
３３・・・切替部
５１・・・通信入出力部（入力部）
５２・・・設定入力部
５３・・・設定部
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ・・・指令入力部（入力部）
５５・・・出力制御部
５６・・・電圧出力回路
６１・・・画像処理部
６２・・・画像判別部
６３・・・指令部
６４・・・ドライバ設定部
６５・・・カメラ
６６・・・状態判定手段
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・ワークの姿勢
Ｐ・・・処理位置
Ｒ・・・連通位置
Ｎ・・・大気開放位置
Ｗ，Ｗａ・・・ワーク（被噴射物）
Ｗ´・・・不良ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】