零件搬运装置 本发明涉及一种零件搬运装置，尤其涉及一种将一列被搬运零件中的第一零件与该列零件中的第二零件分离的零件搬运装置。
作为芯片零件之类的小零件的搬运装置，现有装置为由一包括有引导零件的搬运槽的底部的环形传送带构成，通过该传送带的间歇驱动对零件进行搬运(见未经审查的日本特许专利公开号8-48419)。在这种装置的情况下，装设有一用于将传送带上一列零件中的第一零件与该列零件中的第二零件分离的机构，以将该第一零件从该列零件中取出。这种分离机构在传送带上的零件与传送带一起向前移动时使一挡块与导向槽的最前端接触而使第一零件在某一位置停留，当第一零件与挡块接触而使所有零件的移动停止时，一面通过定位销将第二零件保持在相同位置，同时在将挡块向前打开而使第一零件向前行进的同时使之仍处于被挡块上的永久磁铁吸引的状态，从而在第一零件与第二零件之间强制地形成一间隙。
然而，上述分离机构的方法由于涉及到停止所有零件的移动、并通过一装设在挡块上的永久磁铁吸引第一零件并通过磁力将该零件向前拉的的方式，这就意味着在零件由非磁性体形成或零件上有碎片之类而使磁力无法有效作用的情况下则无法加以分离。而且，由于在取出第一零件时在该零件与传送带之间产生摩擦，永久磁铁与零件之间地吸合可能分开。故这种结构存在不可靠的问题。
另外，即使在第一零件与第二零件分离的情况下，在用诸如安装器(mounter)之类的吸头取出零件时可能无法准确地取出位于传送带上的第一零件。在设备未能取出零件的情况下，由于其后的零件通过传送带继续向前推压，因此挡块无法返回到原有位置上(即，挡块与导向槽的顶端相接触的位置上)。因此，第一零件与第二零件无法分离。已知的配置必须进行监控，以便核查是否有此类失败发生，并在发生此类取出失败的情况下，停运整台装置。
因此，本发明的目的在于提供一种零件搬运装置，其中，即使在零件是非磁性材料的情况下，仍然能以可靠方式来分离第一零件与第二零件；便于简易地取出该第一零件；并且，即使在取出失败的情况下，仍然能以可靠方式供给零件。
为了实现上述目的，本发明的第一实施例由一种零件搬运装置组成，该装置包括：用于将诸零件排成一列并引导这些零件的一导向槽；设于导向槽的底部上、通过其自身沿着导向槽作前后移动而将诸零件沿一方向搬运的一搬运件；用于沿前后方向往复驱动搬运件的一驱动装置；设于导向槽的顶端上、用以停留该零件列中的第一零件的第一挡块；用于沿导向槽的宽度方向进行打开和关闭操作、并从在搬运件上面加以搬运的零件列的前端来保持第二零件的第二挡块；用于与搬运件的前后往复移动同步地使第二挡块打开和关闭的同步装置；以及用于在搬运件完成向前移动之前将第一挡块与搬运件同步地向前移动，并用于随着搬运件的向后移动将第一挡块向后移动的一同步机构；其特点在于，一旦挡块将第二零件保持，搬运件即向前移动一定距离，从而将该零件列中的第一零件与第二零件分离。
本发明的第一特征在于，搬运件被前后往复驱动，以便将零件向前搬运；以及一旦挡块将第二零件保持，搬运件即进一步向前移动，从而将第一零件与第二零件分离。因此，较已知的采用传送带的间歇驱动机构而言，该驱动机构被简化，并且即使在零件是非磁性的情况下也能以可靠方式将第一零件与第二零件分离。
本发明的第二特征在于，第一挡块设于导向槽的顶端，用以停留该零件列中的第一零件；还设有一同步机构用于在搬运件完成向前移动之前将第一挡块与搬运件同步地向前移动，并用于随着搬运件的向后移动将第一挡块向后移动。即，在将第一零件与第二零件分离时使第一零件紧靠在第一挡块上，从而便于取出。另外，甚至即使在未能取出第一零件而将该零件仍然留在搬运件上的情况下，可通过第一挡块将该第一零件推回到使其与第二零件相接触的位置上，以便任何次数地试着分离/取出该零件。因此，即使在一次失败的情况下，可继续供给，而无需停运整台装置。
图1A至图1G示出了本发明零件搬运装置的工作原理的一个实例。该工作原理与本发明某一配置相对应。
图1A为起始位置，其中零件P的两侧面由导向槽引导(未图示)，并从而排成一单列。在导向槽的底面设有可前后移动的一搬运件M。零件P放置在搬运件M的上表面上，一打开状态的第二挡块S2位于第一零件P1的侧面。在该图中，该第二挡块S2位于零件P的上方，但在实际使用中，它位于零件P的侧面(垂直于纸面的方向)。位于搬运件M前面一定距离的是第一挡块S1。该搬运件M和第一挡块S1借助同步件R呈其间有一定间隙g而相连。另外，通过由弹性材料所形成的阻力件E所产生的一定量的摩擦阻力来对第一挡块S1进行保持。
图1B示出了搬运件M处于已向前移动一个节距的状态。在该点处，第一零件P1与第一挡块S1相接触。此时，第一挡块S1借助阻力件E的摩擦阻力而未在起始位置上移动，并且搬运件M的前部还未接触到第一挡块S1的后部。
图1C示出了第二挡块S2沿关闭方向操作，并且第二零件P2被紧靠在导向槽的内侧面上，以便使其被保持。这样使第二及以后的零件无法再前进。
图1D示出了搬运件M处于已进一步向前移动的状态。此时，第一零件P1与搬运件一起向前移动，并同时保持与第一挡块S1相接触，但第二及以后的零件P则受到第二挡块S2的约束，从而在搬运件M与第二及以后的零件P之间产生了相对滑动。因此，在第一零件P1与第二零件P2之间形成了一间隙δ。顺便说一下，在从图1C推进至图1D的过程中，搬运件M的前端与第一挡块S1的后部相接触，并且第一挡块S1与搬运件M同步地向前移动。于是，在从图1C推进至图1D的过程中，第一挡块S1的移动量与搬运件M的移动量不一般大。
图1E示出了采用诸如安装器之类的取出装置K取出第一零件P1的状态。此时，由于在第一零件P1与第二零件P2之间设有一间隙δ，因此不存在意外地将第二零件P2取出的隐患。
图1F示出了搬运件M后退的状态。与此同时，设有一些装置以防止零件P与搬运件M一起后退。于是，在搬运件M与零件P之间产生相对滑动，故只有搬运件M向后移动，而零件仍维持在已推进的位置上。顺便说一下，由于第一挡块S1由阻力件E所保持，因此其顶端位置被保持到同步件R的头部接触到第一挡块S1为止，并尾随着搬运件M而后退。
图1G示出了搬运件M已返回到其起始位置的状态。第一挡块S1的起始位置是由搬运件M及同步件R所决定的。
重复图1A至图1G所示的操作，将一列零件P间歇地向前搬运并依次地每次取出一个第一零件P1。
上述描述是关于取出装置K成功地取出第一零件P1的情况；下面将描述另一种情况，即未能成功地取出第一零件P1的情况。
即，在第一挡块S1系固定在一个位置上的挡块的配置中，即使在未能取出该第一零件P1而将其留在了搬运件M上的情况下，紧接其后的第二零件P2仍然与第一零件P1的后侧面相接触，以至于无法将第一零件P1与第二零件P2分离。另一方面，在第一挡块S1可前后移动的配置中，在该第一挡块S1的移动量小于搬运件M的移动量的情况下，可将由于取出操作失败而遗留的第一零件P1向后推至与第二零件P2相接触的位置上，如图1F和1G中的双点划线所示。因此，通过依次进行图1G、1B、1C、1D和1E的操作可将第一零件P1和第二零件P2分离。换句话说，有必要的话，可无数次地重复零件取出操作。因此，既不需要一直对取出失败进行监控，又无需在发生此类取出失败的情况下停运整台装置。
图2A至2G示出了按照本发明的某种配置的零件搬运装置的工作原理的一个实例。
图2A为起始位置，位于搬运件M前面一定距离的是第一挡块S1。该第一挡块S1由一弹簧Sp向后推压，该第一挡块S1的后向移动由一止动件St所限制。
图2B示出了搬运件M处于已向前移动一个节距的状态。在该点处，第一零件P1与第一挡块S1相接触。
图2C示出了第二挡块S2沿关闭方向操作，并且第二零件P2被紧靠在导向槽的内侧面上，以便使其被保持。这样使第二及以后的零件无法再前进。
图2D示出了搬运件M处于已进一步向前移动一定距离的状态。此时，第一零件P1与搬运件M一起向前移动，并同时保持与第一挡块S1相接触，但第二及以后的零件P则受到第二挡块S2的约束，从而在第一零件P1与第二零件P2之间形成了一间隙δ。顺便说一下，在从图2C推进至图2D的过程中，搬运件M的前端与第一挡块S1的后部相接触，并且第一挡块S1由搬运件M向前推压。于是，在从图2C推进至图2D的过程中，第一挡块S1的移动量与搬运件M的移动量不一般大。
图2E示出了采用诸如安装器之类的取出装置K取出第一零件P1的状态。此时，由于在第一零件P1与第二零件P2之间设有一间隙δ，因此不存在意外地将第二零件P2取出的隐患。
图2F示出了搬运件M后退的状态。与此同时，设有一些装置以防止零件P与搬运件M一起后退。于是，在搬运件M与零件P之间产生相对滑动，故只有搬运件M向后移动，而零件仍维持在已推进的位置上。顺便说一下，第一挡块S1由弹簧Sp向后推压，并跟随搬运件M而后退。
图1G示出了搬运件M已返回到其起始位置的状态。在返回过程中，第一挡块S1与止动件St相接触并停留。
如图1A至1G所示的情况中，即使在未能取出第一零件P1的情况下，通过搬运件M的前向移动可将第一零件P1与第二零件P2分离。
虽然图1A至1G以及图2A至2G示出了诸实例，其中，第一挡块S1沿直线与搬运件M一起移动，但是该第一挡块S1并不限于此类直线移动；相反地，它可沿弧线移动。另外，同步件R并不限于固定在搬运件M上的一轴状件；相反地，可采用使第一挡块S1跟随在搬运件M之后的任何部件，包括使用一磁铁。另外，可采用一金属弹簧作为阻力件E来取代诸如橡皮之类的弹性件。
根据本发明的第五个方面，作为通过搬运件沿一方向搬运零件的方式，最好利用摩擦作用。即，驱动装置以使搬运件的后向移动速度大于前向移动速度的方式往复驱动搬运件。前向移动速度为搬运件与放置在其上表面的零件之间保持摩擦作用的速度；后向移动速度为搬运件与放置在其上表面的零件之间的摩擦作用已基本破坏了的速度。采用这种结构，可简单地通过搬运件的往复驱动沿一个方向搬运零件，故可简化搬运机构，并且由于零件不受约束，故很少损坏零件。顺便说一下，术语“摩擦作用……已基本破坏的速度”不仅包括使摩擦作用完全不起作用的速度，而且还包括零件即使作用有摩擦力仍不实际后退的速度。
图1A至1G是本发明零件搬运装置的第一工作原理的示意图；
图2A至2G是本发明零件搬运装置的第二工作原理的示意图；
图3是本发明零件搬运装置的第一实施例的立体图；
图4是去除了前盖和上盖的图2所示零件搬运装置的立体图；
图5是沿图3中的线Ⅴ-Ⅴ剖切的剖视图；
图6A是沿图3中的线Ⅵ-Ⅵ剖切的剖视图，其中一零件被松开；
图6B是沿图3中的线Ⅵ-Ⅵ剖切的剖视图，其中一零件被保持；
图7是脱离机构在分离前的放大立体图；
图8是脱离机构在分离后的放大立体图；
图9A至9C是脱离机构的工作示意图；以及
图10A至10B是脱离机构另一实施例的平面图。
图3至图8示出了本发明零件搬运装置的一个实例。顺便说一下，在该实施例中采用芯片型电子零件作为零件P。
图3是该装置的总体图，图4示出该装置去除后面将描述的前盖4、10和上盖11后的状态。
如图5所示，在装置本体1的前面形成一凹槽部1a，通过将前盖4固定至该装置本体1的前面而形成一狭窄的空间。该空间中设有一可沿水平方向滑动的、作为搬运件实例的一托板5。通过螺钉12将一罩盖11固定在装置本体1的上面，以便零件P在搬运时不会飞出。上述凹槽部1a的内侧面、前盖4的内侧面、托板5的上平面以及上述上盖11的下平面限定一导向槽6，利用该导向槽零件P被排成一列并导向。
托板5由薄金属板制成，如图4所示，其中形成有沿向前/向后方向延伸的长孔5a和弹簧容置孔5b。将从装置本体1突出的导向销7穿过长孔5a，从而沿向前/向后方向对托板5进行导向。另外，将弹簧8容置在弹簧容置孔5b中，该弹簧8沿半径方向的两端配装到在装置本体1中形成的一凹槽部1b和罩盖4中形成的一开口4a(见图5)之中。弹簧8的后侧由弹簧容置孔5b支承，其前侧则由凹槽部1b和开口4a支承，故弹簧8始终沿向后方向顶压托板5。
托板5的后端部5c通过弹簧8的力与以可摇动方式固定在装置本体1上的中间杠杆13的前面相接触。中间杠杆13的中央部通过一螺栓14可摇动地加以支承，其上端部固定着抵靠着凸轮17的外周进行转动的一滚轴15。一弹簧16的一端固定在装置本体1上，而其另一端固定在中间杠杆13的下端处。因此，中间杠杆13在一使位于其上端处的滚轴15与凸轮17的外周相接触的方向上受到压制。上述弹簧8、中间杠杆13和凸轮17包括用于往复驱动托板5的驱动装置。
如图3和图4所示，凸轮17具有一升高部17a和一低凹部17b，并通过一电动机(未图示)沿箭头所示方向恒速转动。由于这种配置，托板5根据中间杠杆13的滚轴15上升到凸轮17的升高部17a上而低速前进，并根据滚轴15下降到凸轮17的低凹部17a而迅速后退。上述托板5的前进速度取决于凸轮17的升高部17a的倾斜度和凸轮17的旋转速度，并被设定在托板5与位于其上平面上的零件P间作用着某一保持阻力的速度上。另外，将上述托板5的后退速度设定在托板5与位于其上平面上的零件P间的阻力已基本破坏的速度上。这样，托板5低速前进以使摩擦起作用，快速后退以使摩擦作用被破坏，从而可沿一个方向搬运零件P而无需提供用于防止零件P向后移动的任何特殊机构。
在装置本体1的后部上侧以对角线方式固定着用于将零件P排成单列的一整列装置20。在该整列装置20中形成有使零件P随其倾斜而下滑的一斜槽21，其中一前盖10覆盖该斜槽21的前侧。该斜槽21的下端与导向槽6的端部相连，以使沿斜槽21下滑的零件P进入导向槽6。此时，在斜槽21与导向槽6之间有一角度变化，从而起到了借助位于斜槽21下端的零件P来防止位于导向槽6之中的诸零件P返回的作用。
在导向槽6的前端设有用于将正在搬运的零件列的第一零件与其中的第二零件分离的一分离槽30。如图6A至图8所示，该分离槽30具有用于沿着托板5的表面对正在搬运的零件P列中的第二零件P2进行保持的一第二挡块31，以及用于以与托板5沿向前/向后方向的运动同步的方式使挡块摇动(打开/关闭)的同步装置32。该第二挡块31的下端31a由形成在装置本体1中的、具有弧形截面的一凹槽部1c加以支承，该第二挡块31沿导向槽6的宽度方向自由摇动。本实施例中的同步装置32装设在托板5的前端，它由：沿向前/向后方向以对角线倾斜的一第一槽5d；用于引导托板5的侧面的、垂直形成于前盖4的内侧面的一第二槽4b；被插入以跨设于第一槽5d与第二槽4b的一滚珠33；沿纵向方向形成在第二挡块31的侧面内、与滚珠33相接触的一斜面31b；以及沿对零件进行保持的方向压制第二挡块31的一弹簧34所组成。
当托板5处于后退位置时，滚珠33位于第一槽5d与第二槽4b的下端部，如图6A所示。因此，该滚珠33位于一低于第二挡块31的斜面31b的位置上，并沿开口方向压制该第二挡块31。因此，导向槽6内的零件P2不被保持。
当托板向前移动时，第一槽5d与第二槽4b之间的角度差使滚珠向上运动，如图6B所示，以使该滚珠33与第二挡块31的斜面31b相对应。因此，解除了压制第二挡块31使其打开的力，该第二挡块31借助弹簧34沿关闭方向摇动，从而将零件P2保持在第二挡块31的前端部31c与导向槽6的内侧面之间。
另外，当托板5后退时，第一槽5d与第二槽4b之间的角度差使滚珠向下运动，滚珠33在第二挡块31的斜面31b上升高，从而压制第二挡块31使其打开。因此，导向槽6内的零件P2能自由移动。
如图7至图9c所示，导向槽6的前端部设有一脱离(escape)机构40，该机构使第一零件P1的停留位置在该第一零件P1与第二零件P2分离时保持不变，并且即使在由于某种原因而在取出第一零件P1的过程中发生误差的情况下，将第一零件P1推回以确保第一零件P1与第二零件P2之间的间隙δ。
脱离机构40与本发明的某一配置相对应，并包括：可转动地设于导向槽6的前端部并具有一转轴42作为其旋转中心的第一挡块41，以及在托板5完成其前向移动之前的瞬间将第一挡块与该托板同步地向前转动的一同步件43。该第一挡块41借助于一阻力件(未图示)而具有旋转阻力。该第一挡块41具有用于停留第一零件的第一凸部41a和第二凸部41b。该同步件43还用作保持托板5与第一挡块41之间的某一间隙G以使两者同步的活门(shutter)。该间隙G由介于活门43中的孔43a与第一凸部41b之间的间隙所提供。该活门43可在转轴43b(参见图4)上向前或向后摇动，并由一弹簧44向后推压(沿与托板5相对应的方向)。顺便说一下，如图4所示，从装置本体1突出的一销45插入到活门43中的孔43c内，从而限制了活门43的摇动角度。一罩盖43d整体设置在活门43的顶部上，该罩盖覆盖第一零件P1的上侧面，以便在将第一零件P1从导向槽6取出之前，使位于第一零件P1上方的空间保持封闭，从而防止该第一零件P1飞出。
现在将参照图9A至9C来描述上述脱离机构40的工作。
图9A是起始状态，托板5从该起始状态沿着凸轮17以低速向前移动，并且位于该托板5上的零件P也前进。
图9B示出了这样一种状态，即托板5的顶端邻近活门43，并且第一零件P1与第一挡块41的第一凸部41a的后平面相接触。在这种状态中，第二零件P2被第二挡块31紧压在导向槽6的内侧面上，并因此而被保持。
当托板从图9B所示状态进一步前进时，第一零件P1随着托板5一同前进，同时仍然与第一挡块41的第一凸部41a相接触，由于第二零件P2由第二挡块31所保持，因此，第一零件P1与第二零件P2分离。托板5的顶部5e推压活门43，因此活门43随着托板5的前进向前转动，但是第一挡块41未与活门43同步转动，而是在延迟与间隙G等效的一段时间之后才开始转动。
图9C示出了托板已到达最前端位置时的状态。活门43与托板5的顶端5e的接触点接近转轴43b，所以活门43的罩盖43d的速度比托板5的速度快，并且活门43的罩盖43d被设计成可在托板5到达最前端位置之前立即打开。这样，第一零件P1与第二零件P2分离，并被保持在与第一挡块41的后侧面相接触的某一位置上，此时罩盖打开着，因此可简易地通过诸如安装器之类的取出装置50取出该第一零件P1。
顺便说一下，即使在未能通过取出装置50取出该零件的情况下，可通过第一挡块41将第一零件P1推回到第二零件P2的位置上，以便重新进行分离。
图10A和10B示出了脱离机构60的另一实例，该脱离机构60与本发明的某一配置相对应。
脱离机构60包括可转动地设于导向槽6的前端部并具有一转轴62作为其旋转中心的第一挡块61，借助一扭转弹簧(未图示)将该第一挡块61沿着图中的箭头方向可转动地推压。另外，标号63表示限制第一挡块61的停留位置的一销。一斜面64设于第一挡块61的下平面，托板5的顶端能与该斜面64相接触。
在起始状态中，托板5的顶端与斜面64的后侧面相接触，如图10A所示，并且位于托板5上的零件P已与第一挡块61的后侧面61a相接触，并被停留。在这种状态中，第二挡块31被操作，并且第二零件P2被紧压在导向槽6的内侧面上。
接着，托板5前进，斜面64被向前推压，随后，第一挡块61沿与箭头所指方向的反方向转动。此时，在托板5的前进方向与斜面64之间存在着倾斜度，所以第一挡块61的后侧面61a的推进速度小于托板5的前向速度，因此，第一挡块61的后侧面61a的向前推进量Xs小于托板5的向前推进量。也就是说，第一零件P1前进，同时仍然与第一挡块61的后侧面61a相接触。
图10B示出了托板5已到达最前端位置的状态。在这样状态中，在第一零件P1与第二零件P2之间形成有一间隙δ，所以可简易地通过安装器等取出该第一零件P1。
甚至即使在未能取出该零件的情况下，仍可通过第一挡块61的后侧面61a将第一零件P1推回到图10A中所示的位置上，以使第一零件P1与第二零件P2分离。
虽然对图10A与10B的描述中未涉及到活门，但无需再说明的是，活门与托板5的移动进行同步操作同样可适用于该实施例。应当注意的是，虽然图9A至9C中所示的实施例提及由活门43来操作第一挡块41，但是在图10A与图10B中所示的实施例中，第一挡块41可脱离活门61被独立地进行操作。
应当注意的是，本发明不受上述实施例的任何限制。
用于往复驱动搬运件(托板5)的驱动装置并不限于弹簧8、中间杠杆13以及凸轮17的组合，如图4所示；相反地，可省略该中间杠杆13，以使托板5的后端与凸轮17的外周相接触。另外，可采用一种齿条齿轮传动机构来取代凸轮，或者还可使用其它各种类型的机构。驱动源并不限于诸如电动机之类的旋转运动机构，而可用一种直线运动机构来代替。
在上述实施例中，采用因搬运件(托板)与零件之间的速度差而获得的摩擦作用来作为在一个方向上搬运零件的方法，但可取代的是，例如，为了防止零件向后移动，可在导向槽的后部设置一种机构。该用于防止后向移动的机构可利用上述斜槽21与导向槽6之间的角度差，或者可将一机构可分离地进行设置，以便仅当搬运件向后移动时才用于保持零件。在这种情况下，该保持机构在搬运件前进时被松开，所以零件可在搬运件上向前移动，而该保持机构在搬运件后退时保持零件的侧面，从而防止零件向后移动。
另外，用于使搬运件的向前/向后移动与挡块的打开/关闭运动同步的装置并不限于槽4b和5d、滚珠33以及第二挡块31的组合，如上述实施例中所述；相反地，可将一挡块以水平方向设置，以便由位于搬运件的侧面上的、与挡块的斜面相接触的一凸起来进行打开和关闭。
另外，在上述实施例中，将第二零件P2保持在挡块31的内侧面与挡块之间，但可将一对能进行打开和关闭的挡块设置在导向槽6的两侧上，以便将第二零件P2保持在这两块挡块之间。
另外，搬运件并不限于托板；相反地，可采用任何能构成导向槽的底面并能前后移动的材料。另外，可通过本发明搬运的零件并不限于方形的芯片；相反地，可搬运任何类型的零件，只要该零件可排成一列并通过导向槽进行搬运。
从上述描述中可清楚地理解，在采用本发明零件搬运装置的情况下，通过一被往复驱动的搬运件沿着一导向槽向前搬运零件，第二挡块对成列的第二零件进行保持，随后，搬运件进一步向前移动，由此使成列的第一零件与第二零件分离。因此，即使非磁性件也能以这种方式加以分离，从而克服了现有分离方法的缺点。因此，可简易地将第一零件从导向槽取出。
另外，设有一可移动的第一挡块用于将成列的第一零件停留在导向槽的顶端，所以通过在第一零件与第二零件分离的同时使第一零件紧靠在第一挡块上可将停留位置保持不变，从而便于取出。甚至即使在未能取出第一零件而将该零件仍然留在搬运件上的情况下，可通过第一挡块将该第一零件推回到使其与第二零件相接触的位置上，以便任何次数地试着分离/取出该零件。因此，即使在一次失败的情况下，可继续供给，而无需停运整台装置。