(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形のトレー上に、被処理物を均一に供給するための被処理物供給装置において、
荷重を検知する荷重計測手段と、
前記荷重計測手段上に配設され、被処理物を前記トレー上に搬送する、被処理物供給ホッパを備えたコンベアと、
前記コンベアの所定の位置に配設され、
前記トレーを回転させるトレー駆動手段と、
前記トレーの上方に配設され、前記トレー上に供給される被処理物が所定の盛り高さ以上になると被処理物と接触して、被処理物の盛り高さの調整を行う被処理物高さ調整部材と、
前記荷重計測手段と接続され、前記荷重計測手段の出力を取り込んで所定の演算を行う演算手段と、
前記演算手段からの情報により前記コンベアの動作を制御して、被処理物の供給状態を制御する制御手段と
を具備し、
前記被処理物供給ホッパが、被処理物の供給量を制御するためのゲートを備えており、かつ、
前記ゲートの開き方の程度を、前記コンベアの幅方向について変化させることにより、前記被処理物供給ホッパから前記コンベア上に供給される被処理物の量を、前記コンベアの幅方向について調節することができるように構成されているとともに、
前記コンベアから前記トレー上に供給される被処理物が、回転する前記トレーの中心部から外周部にかけての部分に供給されるように構成されており、前記ゲートの開き方の程度を、前記コンベアの幅方向について、前記トレーの中心部に対応する側では小さく、前記トレーの外周部に対応する側では大きくして、前記トレーに均一な密度で被処理物が供給されるように構成されていること
を特徴とする被処理物供給装置。
【請求項２】
前記円形のトレーが、その外周部から被処理物が落下することを防止するためのガイドリングを備えており、かつ、
前記ガイドリングの内周面には、ガイドリングを取り外したときに敷き詰められた被処理物の外周部が崩れ落ちることを防止するために所定のテーパが付与されていること
を特徴とする請求項１記載の被処理物供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などの供給装置に関し、詳しくは、トレー上に被処理物を均一に供給するための被処理物供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、セラミックユニットなどの微小ワーク（被処理物）を焼成するような場合、多数の被処理物をトレーに敷き詰めて一括して熱処理を行う方法がとられている。
【０００３】
そして、多数の被処理物をトレーに敷き詰めるための具体的な方法としては、例えば、図６(ａ)，(ｂ)，(ｃ)及び(ｄ)に示すように、
(１)別途秤量した所定量の被処理物５２を容器５１に入れておき（図６(ａ)）、
(２)この被処理物５２を、被処理物５２がこぼれ落ちることを防止するためのガイドリング５３が外周部にセットされた円形のトレー５４上に供給し（図６(ｂ)）、
(３)被処理物ならし用の板状部材５５を用いて、手作業により被処理物５２の高さが均一になるように被処理物５２の表面をならした後（図６(ｃ)）、
(４)ガイドリング５３を外す（図６(ｄ)）ことにより被処理物５２をトレー５４上に敷き詰める方法
が用いられている。
【０００４】
しかし、上記従来の方法では、
(ａ)均一に被処理物を敷き詰めようとすると、高精度の秤量を行わなければならず、秤量に時間を要するため、効率が低下しコストの増大を招く、
(ｂ)被処理物が微小な場合、被処理物の高さが均一になるように手作業で被処理物の表面をならしたり、ガイドリングを取り外したりする際に被処理物のロスが発生しやすい、
(ｃ)被処理物の盛り高さが不均一になると、均一な焼成を行うことができなくなり、品質ばらつきが生じる
というような問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、被処理物のロスが少なく、被処理物をトレー上に、効率よく均一に敷き詰めることが可能な被処理物供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の被処理物供給装置は、
円形のトレー上に、被処理物を均一に供給するための被処理物供給装置において、
荷重を検知する荷重計測手段と、
前記荷重計測手段上に配設され、被処理物を前記トレー上に搬送する、被処理物供給ホッパを備えたコンベアと、
前記コンベアの所定の位置に配設され、
前記トレーを回転させるトレー駆動手段と、
前記トレーの上方に配設され、前記トレー上に供給される被処理物が所定の盛り高さ以上になると被処理物と接触して、被処理物の盛り高さの調整を行う被処理物高さ調整部材と、
前記荷重計測手段と接続され、前記荷重計測手段の出力を取り込んで所定の演算を行う演算手段と、
前記演算手段からの情報により前記コンベアの動作を制御して、被処理物の供給状態を制御する制御手段と
を具備し、
前記被処理物供給ホッパが、被処理物の供給量を制御するためのゲートを備えており、かつ、
前記ゲートの開き方の程度を、前記コンベアの幅方向について変化させることにより、前記被処理物供給ホッパから前記コンベア上に供給される被処理物の量を、前記コンベアの幅方向について調節することができるように構成されているとともに、
前記コンベアから前記トレー上に供給される被処理物が、回転する前記トレーの中心部から外周部にかけての部分に供給されるように構成されており、前記ゲートの開き方の程度を、前記コンベアの幅方向について、前記トレーの中心部に対応する側では小さく、前記トレーの外周部に対応する側では大きくして、前記トレーに均一な密度で被処理物が供給されるように構成されていること
を特徴としている。
【０００７】
本発明の被処理物供給装置は、荷重を検知する荷重計測手段上に、被処理物供給ホッパを備えたコンベアを配設するとともに、トレーの上方に、被処理物が所定の盛り高さ以上になると被処理物と接触して被処理物をならすことにより、被処理物の盛り高さの調整を行う被処理物高さ調整部材を配設し、荷重計測手段の出力を取り込んで所定の演算を行う演算手段からの情報により、コンベアの動作を制御して、被処理物の供給状態を制御するようにしているので、前述の従来の方法を用いる場合に比べて、ロスを生じることなく、被処理物をトレー上に、効率よく均一に敷き詰めることが可能になる。また、演算手段と、演算手段からの情報によりコンベアの動作を制御して被処理物の供給状態を制御する制御手段とを備えているので、被処理物の任意の量ごとの分割供給などを効率よく行うことが可能になる。
また、被処理物供給ホッパとして、被処理物の供給量を制御するためのゲートを備えており、かつ、ゲートの開き方の程度を、コンベアの幅方向について変化させることができるように構成されたホッパを用いることにより、被処理物供給ホッパからコンベア上に供給される被処理物の量を、コンベアの幅方向について調節することが可能になり、被処理物をトレー上に、効率よく均一に敷き詰めることが可能になる。
なお、本発明の被処理物供給装置において、円形のトレーとは、被処理物が敷き詰められる面の外周部形状が略円形の形状を有するトレーを意味するものであり、中央部に穴が形成されたいわゆるドーナツ形状や、トレー自体は方形で、被処理物が敷き詰められる面のみが円形のトレーなど、種々の形状のトレーを含む広い概念である。
【０００８】
また、本発明の被処理物供給装置は、被処理物を、トレーの中心部から外周部にかけての部分に供給するとともに、ゲートの開き方の程度を、コンベアの幅方向について、周速度の小さいトレーの中心部に対応する側では小さく、周速度の大きいトレーの外周部に対応する側では大きくするようにしているので、トレーの中心部側には少量の被処理物を供給し、外周部側には多量の被処理物を供給することが可能になる。その結果、被処理物供給ホッパからコンベア上に供給される被処理物の量を、コンベアの幅方向について調節することが可能になり、被処理物高さ調整部材に依存しなくても、円形のトレー上に均一な高さで被処理物を供給することが可能になる。
【０００９】
なお、「被処理物が、回転する前記トレーの中心部から外周部にかけての部分に供給される」とは、被処理物がトレーの半径に相当する幅でトレー上に供給され、かつ、その位置が、トレーの中心部から一方の外周部（端部）までの部分に供給され、トレーが回転することによりトレー全体に被処理物が供給されるようにすることを意味するものである。
【００１０】
また、本発明の被処理物供給装置は、
前記円形のトレーが、その外周部から被処理物が落下することを防止するためのガイドリングを備えており、かつ、
前記ガイドリングの内周面には、ガイドリングを取り外したときに敷き詰められた被処理物の外周部が崩れ落ちることを防止するために所定のテーパが付与されていること
を特徴としている。
【００１１】
内周面に、被処理物が崩れ落ちることを防止するためのテーパが付与されたガイドリングをトレーの外周部に取り付けて使用することにより、トレーの外周部から被処理物が落下したり崩れ落ちたりすることを阻止して、効率よくトレー上に被処理物を敷き詰めることが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００１３】
なお、図１は本発明の一実施形態にかかる被処理物供給装置の構成を示す斜視図、図２は要部を示す正面図、図３は被処理物供給ホッパの構造を示す断面図である。
【００１４】
この被処理物供給装置は、円形のトレー１上に、被処理物２を均一に供給するための被処理物供給装置であって、微小な荷重を検出することが可能な電子秤（荷重計測手段）３と、荷重計測手段３上に配設されて被処理物２をトレー１上に搬送するコンベア４と、コンベア４に取り付けられ、コンベア４上に被処理物２を供給する被処理物供給ホッパ５と、トレー１を回転させるモータ（トレー駆動手段）６と、トレー１の上方に配設され、トレー１上に供給される被処理物２が所定の盛り高さ以上になると被処理物２と接触して被処理物２をならすことにより、被処理物２の盛り高さの調整を行う被処理物高さ調整部材７と、荷重計測手段３と接続され、荷重計測手段３の出力を取り込んで所定の演算を行うとともに、その結果から、コンベア４の動作を制御して、被処理物２の供給状態を制御するＣＰＵ（演算手段と制御手段の両方の機能を果たす）８とを備えている。なお、演算手段と制御手段は別々に構成することも可能である。
【００１５】
なお、コンベア４としては、速度制御可能なモータ（コンベア駆動手段）１０により搬送されるように構成された平ベルトが用いられている。また、コンベア４は、電子秤３上に置かれた支持台１１により支持されている。
【００１６】
また、被処理物高さ調整部材７としては、被処理物２に傷や欠けを生じさせたりすることのないように、ゴム硬度が約６０゜の材料からなる、厚みが５mmの板状部材が用いられている。
【００１７】
また、被処理物供給ホッパ５は、被処理物２の詰まりを防止するため、内面が研磨されたステンレス材から構成されている。そして、この被処理物供給ホッパ５は、図２，図３に示すように、被処理物の供給量を制御するためのゲート１２を備えており、かつ、ゲート１２の開き方の程度を、コンベア４の幅方向（図１，図２の矢印Ａの方向）について変化させることにより、被処理物供給ホッパ５からコンベア４上に供給される被処理物２の量を、コンベア４の幅方向について調節することができるように構成されている。
【００１８】
すなわち、この実施形態の被処理物供給装置は、コンベア４からトレー１上に供給される被処理物２が、回転するトレー１の中心部から一方の外周部にかけての部分に供給されるように構成されており、ゲート１２の開き方の程度を、コンベア４の幅方向について、トレー１の中心部Ｃに対応する側では小さく、トレー１の外周部Ｐに対応する側では大きくして、トレー１に均一な密度で被処理物２を供給することができるように構成されている。なお、トレー１の中心部Ｃではトレー１の周速度が小さく、外周部Ｐではトレー１の周速度が大きいため、上記のように、ゲート１２の開口量を、トレー１の中心部Ｃに対応する側では小さく、トレー１の外周部Ｐに対応する側では大きくすることにより、トレー１に均一な密度で被処理物２が供給されることになる。
【００１９】
さらに詳しく説明すると、図４に示すように、ゲート１２の開口部１２ａの幅方向の開口の度合いは、トレー１の半径をｒとし、被処理物２をｒ２−ｒ１の範囲でトレー１上に敷き詰める場合の、トレー１の中心部Ｃに対応する側の開口量をｈ１，トレー１の外周部Ｐに対応する側の開口量をｈ２とすると、
ｈ１：ｈ２＝ｒ１：ｒ２                (1)
の要件を満たすように構成されている。
【００２０】
これは、単位時間当たりの半径ｒ１，ｒ２付近での微小範囲Δｄ間の被処理物供給スペースをＳ１，Ｓ２とすると、その面積比は、
Ｓ１：Ｓ２＝ｒ１：ｒ２                (2)
となる。
そして、単位時間当たりに供給されたワーク総数を各々ｎ１，ｎ２とすると、被処理物が均一高さになるように供給された場合には、
ｎ１／Ｓ１＝ｎ２／Ｓ２                (3)
となる。
また、ゲート１２の開口部１２ａにおいて、ｒ１，ｒ２付近での微小範囲Δｄ間の開口量をＳ'１，Ｓ'２とし、単位時間、単位面積当たりのワークのゲート通過数をｍとすると
ｎ１＝ｍＳ'１，   ｎ２＝ｍＳ'２       (4)
となる。
【００２１】
したがって、上記の式(3)，(4)より、
Ｓ２／Ｓ１＝Ｓ'２／Ｓ'１              (5)
となる。また、Ｓ'１，Ｓ'２は、近似的に
Ｓ'１＝Δｄｈ１，  Ｓ'２＝Δｄｈ２    (6)
となり、上記式(2)，(5)，(6)より、ｈ１：ｈ２＝ｒ１：ｒ２となる。
【００２２】
このように、被処理物供給ホッパ５のゲート１２の開口部１２ａの開口量がコンベア４の幅方向で異なり、トレー１の中心部Ｃに対応する側では小さく、トレー１の外周部Ｐに対応する側では大きくなっているため、被処理物供給ホッパ５からコンベア４上に供給される被処理物２の量を、コンベア４の幅方向について調節することが可能になり、被処理物高さ調整部材７に依存しなくても、円形のトレー１上に均一な高さで被処理物２を供給することが可能になる。
【００２３】
次に、上記のように構成された被処理物供給装置の動作について説明する。
(１)まず、ＣＰＵ８に必要な情報（ここでは、トレー１枚当たりの被処理物供給量）を入力しておく。なお、例えば、被処理物供給ホッパ５内の被処理物２をトレー１に分割供給する場合などにおいては、その分割数などを入力しておくことも可能である。
(２)この状態で、被処理物供給装置に起動の命令がかかると、被処理物供給ホッパ５から被処理物２が所定の条件でコンベア４上に供給され、コンベア４によりトレー１の方向に搬送される。
(３)そして、コンベア４からトレー１上に供給された被処理物２は、回転するトレー１の全面にほぼ均一に供給され、さらに、被処理物高さ調整部材７により均一な高さにならされながらトレー１上に敷き詰められてゆく。
(４)ＣＰＵ８には、トレー１枚当たりの被処理物供給量が入力されているので、電子秤３が所定の供給量を検出した時点でコンベア４は駆動を停止し、被処理物２の供給は停止される。
【００２４】
また、上記実施形態の被処理物供給装置においては、図５に示すようなガイドリング１３をトレー１にセットして用いることにより、トレー１の外周部から被処理物２が落下することを防止して、さらに効率よく被処理物をトレー１に均一に敷き詰めることができる。
【００２５】
なお、このガイドリング１３は、円形のトレー１の外周部に装着できるように形成されており、その内周面１３ａには、それを取り外したときにトレー１上に敷き詰められた被処理物２が崩れ落ちることを防止するためのテーパが付与されており、トレー１上に敷き詰められた被処理物２の外周面と水平面との角度θが、被処理物２が崩れ落ちない角度になるように構成されている。
【００２６】
なお、上記実施形態では、荷重計測手段として電子秤を用いた場合について説明したが、荷重計測手段はこれに限定されるものではなく、ロードセル、その他の種々の荷重計測手段を用いることが可能である。
【００２７】
本発明は、さらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、コンベアやコンベア上に被処理物を供給する被処理物供給ホッパの具体的な構成、トレー駆動手段の種類、被処理物高さ調整部材の具体的な形状や材質、荷重計測手段の出力を取り込んで所定の演算を行う演算手段及び被処理物の供給状態を制御する制御手段の構成、処理物供給ホッパのゲートの開口量の制御方法、ガイドリングの具体的な構造などに関し、発明の要旨の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
上述のように、本発明の被処理物供給装置は、荷重を検知する荷重計測手段上に、被処理物供給ホッパを備えたコンベアを配設するとともに、トレーの上方に、被処理物が所定の盛り高さ以上になると被処理物と接触して被処理物をならすことにより、被処理物の盛り高さの調整を行う被処理物高さ調整部材を配設し、荷重計測手段の出力を取り込んで所定の演算を行う演算手段からの情報により、コンベアの動作を制御して、被処理物の供給状態を制御するようにしているので、従来の方法を用いる場合に比べて、ロスを生じることなく、被処理物をトレー上に、効率よく均一に敷き詰めることができる。また、演算手段と、演算手段からの情報によりコンベアの動作を制御して被処理物の供給状態を制御する制御手段とを備えているので、任意の量ごとの分割供給などを効率よく行うことができる。
【００２９】
また、被処理物供給ホッパとして、被処理物の供給量を制御するためのゲートを備えており、かつ、ゲートの開き方の程度を、コンベアの幅方向について変化させることができるように構成されたホッパを用いることにより、被処理物供給ホッパからコンベア上に供給される被処理物の量を、コンベアの幅方向について調節することが可能になり、被処理物をトレー上に、効率よく均一に敷き詰めることができる。
【００３０】
また、被処理物を、トレーの中心部から外周部にかけての部分に供給するとともに、ゲートの開き方の程度を、コンベアの幅方向について、周速度の小さいトレーの中心部に対応する側では小さく、周速度の大きいトレーの外周部に対応する側では大きくするようにしているので、トレーの中心部側には少量の被処理物を供給し、外周部側には多量の被処理物を供給することが可能になる。その結果、被処理物供給ホッパからコンベア上に供給される被処理物の量を、コンベアの幅方向について調節することが可能になり、被処理物高さ調整部材に依存しなくても、円形のトレー上に均一な高さで被処理物を供給することができる。
【００３１】
また、内周面に、被処理物が崩れ落ちることを防止するためのテーパが付与されたガイドリングをトレーの外周部に取り付けて使用することにより、トレーの外周部から被処理物が落下したり崩れ落ちたりすることを阻止して、効率よくトレー上に被処理物を敷き詰めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかる被処理物供給装置の構成を示す斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態にかかる被処理物供給装置の要部の構成を示す正面図である。
【図３】  本発明の一実施形態にかかる被処理物供給装置の被処理物供給ホッパの構成を示す断面図である。
【図４】  本発明の一実施形態にかかる被処理物供給装置の動作原理を説明する図である。
【図５】  本発明の一実施形態にかかる被処理物供給装置において、ガイドリングをトレーにセットした状態を示す断面図である。
【図６】  (ａ)〜(ｄ)は、従来の被処理物供給方法を説明する図である。
【符号の説明】
１                トレー
２                被処理物
３                電子秤（荷重計測手段）
４                コンベア
５                被処理物供給ホッパ
６                モータ（トレー駆動手段）
７                被処理物高さ調整部材
８                ＣＰＵ（演算・制御手段）
１０              モータ（コンベア駆動手段）
１１              支持台
１２              ゲート
１２ａ            ゲートの開口部
１３              ガイドリング
１３ａ            内周面
【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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【図６】
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