(57)【要約】【課題】内部に収容する搬送物の多少にかかわらず、搬送物を安定して搬送路に導入できるホッパーを提供する。【解決手段】多数の物品を収容する収容槽２０と、前記収容槽の下部に設けられた排出口３０と、前記収容槽の下部に設けられ、該収容槽内に気体を吹き込む撹拌用送気部４０と、前記排出口および前記撹拌用送気部の上方にあって、前記収容槽の内壁から互い違いに斜め下方に突出して設けられた複数の邪魔板５０とを有するホッパー。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の物品を収容する収容槽と、
前記収容槽の下部に設けられた排出口と、
前記収容槽の下部に設けられ、該収容槽内に気体を吹き込む撹拌用送気部と、
前記排出口および前記撹拌用送気部の上方にあって、前記収容槽の内壁から互い違いに斜め下方に突出して設けられた複数の邪魔板と、
を有するホッパー。
【請求項２】
前記複数の邪魔板が、互いに間隔をあけて重なり合うように設けられている、
請求項１に記載のホッパー。
【請求項３】
前記邪魔板は、その厚さ方向に貫通する通気孔を有する、
請求項１または２に記載のホッパー。
【請求項４】
前記撹拌用送気部が前記収容槽の底面に設けられ、該収容槽内に上向きに気体を吹き込む、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のホッパー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のホッパーと、
前記ホッパーの排出口から一次元方向に延在する搬送路とを有する物品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小な物品を一次元方向に整列させて搬送する搬送路に対して、その微小な物品を供給するホッパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子部品等の微小な物品を搬送・供給するために、いわゆるバルクフィーダーが用いられる。バルクフィーダーは、例えば、対象となる搬送物をホッパーに投入し、ホッパー下部からトンネル状等の搬送路に導き、１列に整列させて、気流によって搬送・供給する装置である。
【０００３】
特許文献１には、下部が漏斗状に形成されたカセットに角形のチップをランダムに収容し、チップをカセットからトンネル（搬送路）内に送り込み、トンネルの先端部側（下流側）を真空吸引することによりチップを搬送するバルクフィーダーが記載されている。トンネルの先端部に到達したチップは、例えば、ピックアップノズルに吸着されて順次取り出される。
【０００４】
特許文献２には、保持槽（収容槽）内に複数の搬送物を保持し、搬送物を気流によって撹拌しながら、保持槽の側面に設けられた開口部（排出口）から一次元方向に延在する供給路（搬送路）に整列させて導く一次元整列供給ユニットが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２９４５９７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された一次元整列供給ユニットでは、保持槽内にある搬送物が少なくなると、撹拌のための気流によって搬送物が吹き上げられて、開口部近傍での搬送物の密度が小さくなり、供給路に時間あたりに導入される搬送物の数が不足することがあった。
【０００７】
本発明は、上記を考慮してなされたものであり、収容している搬送物が少なくなっても、搬送路への導入を安定して行えるホッパーを提供することを目的とする。併せて、かかるホッパーを備えた物品供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的のために、本発明では、ホッパーの収容槽内に邪魔板を設ける。
【０００９】
本発明のホッパーは、多数の物品を収容する収容槽と、前記収容槽の下部に設けられた排出口と、前記収容槽の下部に設けられ、該収容槽内に気体を吹き込む撹拌用送気部と、複数の邪魔板を有する。そして、邪魔板は、前記排出口および前記撹拌用送気部の上方にあって、前記収容槽の内壁から互い違いに斜め下方に突出して設けられている。
【００１０】
好ましくは、前記複数の邪魔板が、互いに間隔をあけて重なり合うように設けられている。
【００１１】
前記邪魔板は、その厚さ方向に貫通する通気孔を有していてもよい。
【００１２】
好ましくは、前記撹拌用送気部が前記収容槽の底面に設けられ、該収容槽内に上向きに気体を吹き込む。
【００１３】
本発明の物品供給装置は、上記いずれかのホッパーと、前記ホッパーの排出口から一次元方向に延在する搬送路とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のホッパーまたは物品供給装置によれば、収容槽内に収容している搬送物の多少にかかわらず、ホッパーから搬送路への排出口近傍における搬送物の密度の変動を抑えることができるので、搬送物を安定して搬送路に導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態であるホッパーの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態であるホッパーの図１のＸＸ位置での断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態であるホッパーの作用を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態であるホッパーの下部の拡大図である。
【図５】本発明の物品供給装置の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のホッパーを用いた物品供給装置の一実施形態について、その全体構成を図５に基づいて説明する。
【００１７】
図５において、本実施形態の物品供給装置７０は、本発明のホッパー１０と、一次元方向に延在する搬送路７１とを有する。ホッパーに投入された搬送物（物品）６０は、ホッパー下部の排出口３０から１個ずつ搬送路に導入され、搬送路内を一列に整列して気流によって下流へと搬送される。搬送物は、搬送路下流端の取出口７２で、ピックアップノズル８０に吸着されて取り出される。
【００１８】
搬送物としては、ＭＬＣＣ等の各種電子部品、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型パッケージ等に用いられる半田ボール、微小ベアリング用の玉など、各種の微小な物品を対象とすることができる。これらの搬送部の大きさは典型的には１００μｍ〜１０ｍｍ程度である。本実施形態の物品供給装置や以下に説明するホッパーは、これらの搬送物に対して好適に用いることができる。
【００１９】
次に、本発明のホッパーの第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２０】
図１において、本実施形態のホッパー１０は、収容槽２０と、搬送物を搬送路７１へ排出する排出口３０と、収容槽内に空気を吹き込む撹拌用送気部４０と、収容槽の上部開口を塞ぐ蓋２５と、蓋に設けられた排気部２６と、５枚の邪魔板５０（５０ａ〜５０ｅ）を有する。
【００２１】
収容槽２０は、その内部に多数の搬送物を収容する。収容槽の形状は特に限定されない。例えば、上部を円筒状や角筒状とし、下部を円錐状や角錐状等の水平断面積が下方に向かって徐々に減少する形状とすることができる。
【００２２】
排出口３０は、収容槽２０底部の側面に形成され、搬送路７１の入口となっている。排出口は、このように、収容槽の側面に形成されていることが好ましい。略水平に延びる搬送路に搬送物を直接導入できるので、供給装置全体をより小型化できるからである。排出口の高さ方向の位置は特に限定されず、排出口が収容槽の下部にあればよい。本実施形態では、排出口の下端が収容槽の底面と同じ高さにある。排出口の開口の大きさは、搬送物が同時に１個だけ通過できる大きさとする。
【００２３】
収容槽２０の排出口３０と相対する底部側面には、補助送気部３１を設けることが好ましい。補助送気部は、排出口に向かって空気を吹き出すことにより、排出口直前にある搬送物を搬送路７１に押し込むように作用する。
【００２４】
撹拌用送気部４０は、収容槽２０の底面に設けられて、収容槽内に上向きに空気を吹き込む。撹拌用送気部の位置は、収容槽の下部にあり、好ましくは収容槽の下部であって収容槽の底面の近くにある。収容槽内全体を撹拌するためである。撹拌用送気部から空気を吹き込む方向は特に限定されない。例えば、排出口３０の対面から略水平に吹き込んでもよいし、排出口と同じ側の側面から略水平に吹き込んでもよい。また、撹拌用送気部は、空気を間欠的にパルス状に吹き込むことが好ましい。収容槽内の搬送物をより均一に撹拌・流動化させられるからである。
【００２５】
邪魔板５０は、本実施形態では５枚設けられている（５０ａ〜５０ｅ）。邪魔板は収容槽２０の内壁から突出し、斜め下方に傾斜している。下方の邪魔板５０ａ、５０ｂは収容槽の四角錐状の部分に、上方の邪魔板５０ｃ〜５０ｅは収容槽の四角筒状の部分に設けられている。邪魔板は、収容槽の両側から互いに向き合うように互い違いに設けられている。図１では、右側から邪魔板５０ａ、５０ｃ、５０ｅが、左側から邪魔板５０ｂ、５０ｄが突出している。
【００２６】
邪魔板５０の枚数は２以上であり、好ましくは３以上、より好ましくは５以上である。邪魔板の枚数が多いほど、後述する搬送物滞留効果が大きいからである。他方、邪魔板の枚数は１０枚以下であることが好ましい。これより多くの邪魔板を設けても、搬送物滞留効果はあまり向上せず、製造等のコストに見合うメリットが得られないからである。
【００２７】
邪魔板５０の大きさに関して、邪魔板は撹拌用送気部４０から噴出する空気流が直接当たる位置まで内壁から突出している。これにより、邪魔板の下側に入り込む空気の流れを発生させることができる。
【００２８】
邪魔板５０は、好ましくは、収容槽内壁に接合していない端部５１が、直下の邪魔板の端部を覆うように、互いに重なり合うように設けられている。図１および図２において、邪魔板５０ａ〜５０ｅは、搬送物が通過できる間隔Ｇをあけて、互いに重なり合うように設けられており、邪魔板５０ｅの端部５１ｅが、直下の邪魔板５０ｄの端部５１ｄを覆っている。
【００２９】
邪魔板５０は、その厚さ方向に貫通する通気孔を有していてもよい。通気孔の開口の大きさは、好ましくは搬送物が入り込まない程度に小さいことが好ましい。通気孔に搬送物が入り込むと、搬送物の円滑な供給が阻害されるからである。
【００３０】
蓋２５は、収容槽２０の上部の開口を塞ぐ。排気部２６は、蓋に設けられて、収容槽から空気を排気する。蓋や排気部の形状および配置は特に限定されない。排気部２６は、好ましくは、収容槽内の圧力を適度な正圧に保つ内圧維持機構を備える。内圧維持機構として、例えば、排気管の途中にオリフィス板を挿入することができる。また、例えば、内圧をより精密に制御するために、圧力調整弁を用いてもよいし、調節弁を内圧によってフィードバック制御してもよい。
【００３１】
搬送路７１は、トンネル状に形成され、略水平に一次元方向に延在する。搬送路は、上流から下流に向かう気流によって搬送物を搬送する。収容槽２０内が正圧に維持されていると、排出口３０から流入する空気によって気流が生じる。また、これとは別に搬送用の送気部を設けてもよいし、下流側に吸気部を設けてもよい。
【００３２】
次に本実施形態のホッパーの作用を説明する。
【００３３】
搬送物は収容槽２０内に投入される。撹拌用送気部４０から間欠的に空気を吹き込むと、搬送物は下から吹き上げられて互いに衝突しながら、流動化する。排出口３０直前に来た搬送物は、気流によって１個ずつ、排出口から排出され、すなわち搬送路７１に導入される。
【００３４】
邪魔板を有しない従来のホッパーでは、収容槽内の搬送物の残数が少なくなると、搬送物同士の衝突頻度が低くなり、搬送物はより上方まで吹き上げられる。その結果、収容槽全体の搬送物密度とともに、排出口近傍での搬送物密度が小さくなる。これにより、搬送路に導入される搬送物が不足することが起こり得る。
【００３５】
これに対して本実施形態のホッパーでは、撹拌用送気部４０から吹き込まれた空気の流れは邪魔板の端部をかわしながら蛇行し、その支流が邪魔板の間に入り込む。図３において、空気の流れＡは蛇行して、支流Ｂが邪魔板５０ｃ、５０ｅの間の空間Ｓに入り込む。搬送物は、支流Ｂに乗って空間Ｓに入り、上方の邪魔板５０ｅに遮られて、空間Ｓに滞留する。搬送物は、再び気流に乗ったり、邪魔板５０ｃ上を滑り落ちて、空間Ｓから抜け出す。搬送物はこのような動きを繰り返し、収容槽内の残数が減っても過度に吹き上げられることなく、収容槽内の低い位置に留まる。これにより、排出口３０近傍の搬送物密度が小さくなり過ぎない。
【００３６】
次に、本発明のホッパーの第２の実施形態を図４に基づいて説明する。
【００３７】
図４は収容槽下部の拡大図である。図４において、本実施形態のホッパーは、排出口３０が収容槽２０の底部にあるが、底面より少し高い位置に設けられている点で、第１の実施形態と異なる。
【００３８】
搬送物が球状である場合、排出口３０の下端が収容槽２０の底面と同じ高さであることが好ましい。搬送物が滑らかに排出口へと導かれるからである。一方、搬送物が直方体等の角張った形状を有する場合は、排出口が収容槽底面より少し高い位置に形成されていることが好ましい。角張った搬送物は底面上を滑るときの摩擦抵抗が大きく、排出口の前で搬送物同士がつっかえて、排出口を塞ぎやすいからである。排出口を高くすることにより、気流に乗った搬送物だけが他の搬送物の干渉を受けずに排出口から排出される。図３における収容槽底面から排出口下端までの高さＨは底面に接した搬送物が排出口にかからない程度に高いことが好ましい。具体的には、高さＨは、搬送物の外形の最大差渡し長さ、例えば搬送物が直方体状であればその対角線の長さ、より大きいことが好ましい。
【００３９】
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態の邪魔板は収容槽の両側の２方向から突出するが、これには限られず、邪魔板が収容槽内壁の３以上の方向から突出していてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ホッパー
２０  収容槽
２５  蓋
２６  排気部
３０  排出口
３１  補助送気部
４０  撹拌用送気部
４１  送気制御部
５０、５０ａ〜５０ｅ  邪魔板
５１、５１ｄ、５１ｅ  邪魔板の端部
６０  搬送物（物品）
７０  物品供給装置
７１  搬送路
７２  取出口
８０  ピックアップノズル
Ａ  収容槽内の空気流
Ｂ  収容槽内の空気流の支流
Ｇ  隣り合う邪魔板の間隔
Ｈ  排出口下端の収容槽底面からの高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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