JP2020071142A - 異物検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】配置の自由度を向上させることができる異物検査装置を提供する。【解決手段】検知部と、捕集部と、により構成される検出部を備えた異物検査装置であって、検出部は、ケース10に収容されており、ケース10は、検知部が収容されるとともにケース10の外部と連通する外気孔11aを有する第1収容部11と、捕集部を出し入れ可能とする開口部12aを有し、開口部12aを密閉した状態で閉塞する蓋部材13を有するとともに第1収容部11の下側に設けられている第2収容部12と、を備え、第1収容部11と第2収容部12とは、連通孔を介して連通しており、第2収容部12には、第2収容部12の内部とケース10の外部とを連通し、ケース10の内部の空気を吸引する通路となる吸気通路50に接続される吸気孔12cを有する。【選択図】図1
Description
本発明は、異物検査装置に関する。
半導体製造ラインなどでは、大気中に含まれる微粒子も、ワーク表面への付着により深刻な不良を引き起こす。このような場合、製造ラインをクリーンルーム内に設け、室内に浮遊する微粒子、又はワークに付着した微粒子を監視及び検査することが知られている。例えば、従来、特許文献1に記載されるような微粒子収集装置(異物検査装置)が知られている。
上記微粒子収集装置では、吸引機と、パーティクルカウンタ(検知部)と、フィルタ(捕集部)とを有している。パーティクルカウンタとフィルタとは、ホースにより接続されている。微粒子収集装置では、吸引機により微粒子が吸引され、パーティクルカウンタにより微粒子がカウントされ、カウントされた微粒子はホースを通じてフィルタに捕集される。
特許文献1として、異物検査装置の構成及び使用例の一例を示したが、異物検査装置の利用では、微粒子の有無又は微粒子有の場合の多寡に加え、微粒子の種類の特定が有効なこともある。ワークを切断する、又は溶接する加工装置の近辺に異物検査装置を配置すると、検出される異物の増加により、加工装置及びワークの異常を検出することができる。また、異物の種類は、異常の原因を特定する上で重要な情報となる。よって、このような用途では、回収した異物を容易に取り出せて、且つ分析できるような回収装置を異物検査装置に付加することが有効である。一方、このような用途では、異物検査装置の高さが問題となることがある。すなわち、発生した異物が落下する過程で捕集する必要があり、ワークの加工位置よりも低い位置に異物検査装置を配置するため、異物検査装置の高さが制限される。また、特許文献1の如く、吸引機、パーティクルフィルタに加え、取り出し容易な回収装置を設けると、異物検査装置の全高が高くなり、より配置が難しくなる。なお、吸引機の能力を上げることにより異物を吸い上げることで、必ずしも落下する過程で捕集する必要がないとも考えられる。しかし、吸引機の能力を上げると、本体は検出対象ではない周囲の異物が吸引される量が増加し、誤検出を生じやすくなる。したがって、ワークの加工に由来する異物を検査対象とする場合、吸引機の能力を容易に上げることができない。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、配置の自由度を向上させることができる異物検査装置を提供することである。
上記課題を解決する異物検査装置は、異物を検知する検知部と、前記異物を捕集する捕集部位を有する板状の捕集部とにより構成される検出部を備えた異物検査装置であって、前記検出部は、ケースに収容され、前記ケースは、前記検知部が収容されるとともに前記ケースの外部と連通する外気孔を有する第1収容部と、前記捕集部を出し入れ可能とする開口部を有し、前記開口部を密閉した状態で閉塞する蓋部材を有するとともに前記第1収容部の下側に設けられている第2収容部と、を備え、前記第1収容部と前記第2収容部とは、前記第2収容部に前記捕集部が収容された状態で前記捕集部位に対向する位置に設けられた連通孔を介して連通しており、前記第2収容部には、前記第2収容部の内部と前記ケースの外部とを連通し、前記ケースの内部の空気を吸引する通路となる吸気通路に接続される吸気孔を有する。
これによれば、吸引機、検知部、及び捕集部をケースに収容することで一体化させて異物検査装置を構成する場合と比較して、ケース内部には、検知部と捕集部とが収容されている。そのため、ケースから圧縮機を分離させてケースの高さを抑えることができる。したがって、異物検査装置の配置の自由度を向上させることができる。
上記の異物検査装置において、前記捕集部は、透明な材質によりなるプレートを有し、前記プレート上には、前記捕集部位としての粘着層が設けられているとよい。
これによれば、捕集部として粘着層を備えた透明なプレートを使用し、プレートをスライドさせて容易にケースから出し入れできる。したがって、フィルタ等により異物を回収した場合と比較し、異物を容易に分析可能な状態で取り出すことができる。
これによれば、捕集部として粘着層を備えた透明なプレートを使用し、プレートをスライドさせて容易にケースから出し入れできる。したがって、フィルタ等により異物を回収した場合と比較し、異物を容易に分析可能な状態で取り出すことができる。
上記の異物検査装置において、前記第2収容部の内部の前記第1収容部と反対側の底部には、前記第1収容部に向けて突出するとともに前記第2収容部の前記開口部寄りから前記第2収容部の前記開口部と反対寄りに向けて延びるガイド部が設けられているとよい。
これによれば、捕集部を第2収容部に収容するときに捕集部の端部をガイド部に沿わせて挿入させることができる。よって、捕集部の出し入れが容易に実施できるようになる。
上記の異物検査装置において、前記吸気通路に接続され、空気を吸引する吸引機を備え、前記吸引機は、空気を吸引する吸引力を発生させる吸引機本体と、前記吸気通路と接続されるとともに前記吸気通路から送出される空気が導入されるケース部と、を有し、前記ケース部は、前記吸気通路と接続される吸引口を有し、前記吸引機寄りの前記吸引口は、前記吸引機本体に向かうにつれて、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積が徐々に大きくなるように設定されているとよい。
上記の異物検査装置において、前記吸気通路に接続され、空気を吸引する吸引機を備え、前記吸引機は、空気を吸引する吸引力を発生させる吸引機本体と、前記吸気通路と接続されるとともに前記吸気通路から送出される空気が導入されるケース部と、を有し、前記ケース部は、前記吸気通路と接続される吸引口を有し、前記吸引機寄りの前記吸引口は、前記吸引機本体に向かうにつれて、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積が徐々に大きくなるように設定されているとよい。
吸引機が吸気通路を介してケースに接続されている。そのため、吸引機がケースから離間した分だけ吸引機の吸引圧力を上げる可能性がある。しかし、吸気通路から吸引機のケース部の内部に空気が導入されたとき、空気が流動する流路断面積が急激に大きくなると、吸引された空気が滞留する部分が形成されてしまい、吸引機の吸引圧力に損失が発生する。そのため、吸引機により空気を吸引してもケースの第1収容部の内部に外気孔を介して空気が流動しないことが考えられる。
その点、これによれば、吸気通路から吸引機本体に向けて空気が流動すると、空気は、ケース部の吸気口の内側面に沿って流れる。よって、空気が滞留する部分を少なくすることができる。そのため、吸引機の吸引圧力の損失を抑制できる。したがって、吸引機が検知部から離間した位置に設けられたとしても、吸引機による空気の吸引機能の低下を抑制できる。
上記課題を解決する異物検査装置は、異物を検知する検知部と、前記異物を捕集する捕集部位を有する板状の捕集部とにより構成される複数の検出部と、空気を供給する供給機とにより構成される異物検査装置であって、前記複数の検出部のそれぞれは、ケースに収容され、前記ケースは、前記検知部が収容されるとともに前記ケースの外部と連通する外気孔を有する第1収容部と、前記捕集部を出し入れ可能とする開口部を有し、前記開口部を密閉した状態で閉塞する蓋部材を有するとともに前記第1収容部の下側に設けられている第2収容部と、を備え、前記第1収容部と前記第2収容部とは、前記第2収容部に前記捕集部が収容された状態で前記捕集部位に対向する位置に設けられた連通孔を介して連通しており、前記第2収容部には、前記第2収容部の内部と前記ケースの外部とを連通し、前記ケースの内部の空気を吸引する通路となる吸気通路に接続される吸気孔を有し、前記供給機には、外部と連通する供給通路が接続され、前記供給通路は、前記供給機に接続される一端部及び外部に連通する他端部との間に設けられ、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積が、前記一端部を空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積よりも小さくなる中間通路を有し、前記吸気通路は、前記中間通路に接続されている。
これによれば、ケース内部には、検知部と捕集部とが収容されている。そのため、ケースに吸引機を収容していない分だけケースのサイズを小型化することができる。したがって、異物検査装置の配置の自由度を向上させることができる。
また、供給機により供給される空気は、供給通路の一端部から中間通路及び他端部を介して外部に送出される。供給機により供給される空気が供給通路の一端部から中間通路に進入したとき、供給通路の流路断面積が小さくなる。そのため、供給通路の中間通路の空気の圧力は、ベンチュリー効果により供給通路の一端部の空気の圧力よりも低くなる。そのため、吸気通路における中間通路寄りの圧力は、吸気通路におけるケース寄りの圧力よりも小さくなる。吸気通路には、ケースから中間通路に向けて空気が流動する流れが発生する。よって、ケースの外気孔から空気が吸入され、第1収容部に収容された検知部、及び第2収容部に収容された捕集部、及びケースの吸気孔を介して吸気通路に空気を引き込むことができる。したがって、1つの供給機で複数の検出部の管理をすることができるため、異物管理の効率を維持できる。
この発明によれば、配置の自由度を向上させることができる。
<第1の実施形態>
以下、異物検査装置を具体化した第1の実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。本実施形態の異物検査装置は、蓄電装置の製造ラインにおいて使用される。より具体的には、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池の製造ラインにおいて、ワークの加工位置で発生する異物の量を検査する手段として使用されるものである。
以下、異物検査装置を具体化した第1の実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。本実施形態の異物検査装置は、蓄電装置の製造ラインにおいて使用される。より具体的には、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池の製造ラインにおいて、ワークの加工位置で発生する異物の量を検査する手段として使用されるものである。
図1に示すように、異物検査装置1は、ケース10と、吸引機40とを備えている。
ケース10は、製造ラインに沿って配置される加工装置の近辺にて、ワークの加工位置の下方に配置される。ケース10は、第1収容部11と、第2収容部12とを備えている。第1収容部11及び第2収容部12の内部には空間が形成されており、第1収容部11及び第2収容部12の内部は互いに連通している。第1収容部11には、ケース10の外部と連通する外気孔11aを有している。第2収容部12は、第1収容部11の下側に設けられている。第2収容部12は、第2収容部12の内部とケース10の外部とを連通する開口部12aと、開口部12aを密着した状態で閉塞する板状の蓋部材13とを有している。開口部12aには、1つの切り欠き溝12bが形成されている。蓋部材13の一端には、切り欠き溝12bに嵌合される突出部13aが設けられている。蓋部材13は、開口部12aを閉塞する場合には、突出部13aを切り欠き溝12bに嵌合させ、開口部12aを開口する場合には、突出部13aを切り欠き溝12bから離脱させる。すなわち、蓋部材13は開口部12aに対してスライド可能に設けられている。また、蓋部材13及び第2収容部12の開口部12aには、磁石が設けられており、互いの磁石の吸着力によって蓋部材13は第2収容部12の開口部12aに密着した状態になる。第2収容部12には、第2収容部12の内部とケース10の外部とを連通する吸気孔12cが設けられている。吸気孔12cには、ケース10の内部の空気を吸引する通路となる吸気通路50が接続されている。吸気孔12cには、吸気通路50を介して吸引機40が接続されている。すなわち、ケース10と吸引機40とは互いに分離した状態で吸気通路50により接続された状態となる。吸引機40は、空気を吸引する機能を有している。吸引機40には、例えば羽根車を有する軸流ポンプが採用されている。吸引機40は、空気を吸引する吸引力を発生させる吸引機本体40aと、吸引機本体40aと吸気通路50とを接続する継手となるケース部40bとを有している。吸引機40のケース部40bは、吸気通路50と接続されている。ケース部40bの内部には、吸引機本体40aの吸引力により吸気通路50を通過する空気が導入されている。なお、吸気通路50は、柔軟性のあるホース等で構成されている。そのため、吸引機40は、ケース10の高さに影響せず、ケース10に隣接し、吸気通路50が変形できる範囲では自由に配置できる。
ケース10は、製造ラインに沿って配置される加工装置の近辺にて、ワークの加工位置の下方に配置される。ケース10は、第1収容部11と、第2収容部12とを備えている。第1収容部11及び第2収容部12の内部には空間が形成されており、第1収容部11及び第2収容部12の内部は互いに連通している。第1収容部11には、ケース10の外部と連通する外気孔11aを有している。第2収容部12は、第1収容部11の下側に設けられている。第2収容部12は、第2収容部12の内部とケース10の外部とを連通する開口部12aと、開口部12aを密着した状態で閉塞する板状の蓋部材13とを有している。開口部12aには、1つの切り欠き溝12bが形成されている。蓋部材13の一端には、切り欠き溝12bに嵌合される突出部13aが設けられている。蓋部材13は、開口部12aを閉塞する場合には、突出部13aを切り欠き溝12bに嵌合させ、開口部12aを開口する場合には、突出部13aを切り欠き溝12bから離脱させる。すなわち、蓋部材13は開口部12aに対してスライド可能に設けられている。また、蓋部材13及び第2収容部12の開口部12aには、磁石が設けられており、互いの磁石の吸着力によって蓋部材13は第2収容部12の開口部12aに密着した状態になる。第2収容部12には、第2収容部12の内部とケース10の外部とを連通する吸気孔12cが設けられている。吸気孔12cには、ケース10の内部の空気を吸引する通路となる吸気通路50が接続されている。吸気孔12cには、吸気通路50を介して吸引機40が接続されている。すなわち、ケース10と吸引機40とは互いに分離した状態で吸気通路50により接続された状態となる。吸引機40は、空気を吸引する機能を有している。吸引機40には、例えば羽根車を有する軸流ポンプが採用されている。吸引機40は、空気を吸引する吸引力を発生させる吸引機本体40aと、吸引機本体40aと吸気通路50とを接続する継手となるケース部40bとを有している。吸引機40のケース部40bは、吸気通路50と接続されている。ケース部40bの内部には、吸引機本体40aの吸引力により吸気通路50を通過する空気が導入されている。なお、吸気通路50は、柔軟性のあるホース等で構成されている。そのため、吸引機40は、ケース10の高さに影響せず、ケース10に隣接し、吸気通路50が変形できる範囲では自由に配置できる。
図2に示すように、異物検査装置1は、検出部20を備えている。検出部20は、異物を検知する検知部21と、検知部21により検知された異物を捕集する板状の捕集部22とにより構成されている。なお、本実施形態で検査対象とする異物は、蓄電装置の製造ライン上において、加工に由来する異物である。例えば、リチウムイオン二次電池の製造ラインにおいては、帯状金属箔の両面に活物質層を備えた電極母材より、個々の電極を切り出す際に生じる切り粉、金属製のケース本体と、同じく金属製にてケース本体の開口を閉塞する蓋とを溶接したときに発生する溶接異物(スパッタ)等が挙げられる。すなわち、空気中に浮遊する塵や埃等の異物よりも比較的大きいものである。
検知部21は、ケース10の第1収容部11に収容されている。検知部21は、例えば一般的なパーティクルカウンタと同様に光散乱方式又は光遮断方式を用いて本実施形態における検査対象となる異物の数を計測するものである。なお、検知部21は、外部装置(図示略)に接続されており、異物の数が外部装置を介してモニターされている。
捕集部22は、ケース10の第2収容部12に収容されている。捕集部22は、第2収容部12の開口部12a(図1参照)から出し入れされる。捕集部22は、透明な材質によりなるプレート22aと、プレート22a上に設けられた捕集部位としての粘着層22bとを備えている。プレート22aは、透明なガラス又は樹脂板よりなり、例えばマイクロスライド等のシャーレとして利用できるプレートであってもよい。粘着層22bは、プレート22a上に固定された例えば粘着シートである。そのため、捕集部22は、検知部21で検知された異物を粘着層22bの粘着力で捕集し、第2収容部12の開口部12aから取り出すことで、捕集された異物を検査に回す時間を短縮できる。
第1収容部11と第2収容部12とは、第2収容部12に捕集部22が収容された状態で粘着層22bに対向する位置に設けられた連通孔10aを介して連通している。第2収容部12の内部において、第1収容部11と反対側の底部12dには、第1収容部11に向けて突出する一対の板状のガイド部12eが設けられている。一対のガイド部12eは、第2収容部12の開口部12aから第2収容部12の開口部12aと反対寄りに向けて延びている。一対のガイド部12eは、粘着層22bが連通孔10aに対向するように捕集部22を第2収容部12に収容した状態で、捕集部22のプレート22aの両端部に沿う位置に設けられている。このように構成されることで、捕集部22を第2収容部12に収容するとき、捕集部22のプレート22aは、ガイド部12eに沿って収容される。
図3に示すように、吸引機40のケース部40bは、吸気通路50と接続される吸引口40cと、吸引口40cと吸引機40との間に配置される通気孔40dとを有している。吸引口40cは、吸気通路50寄りの第1吸引口40eと、吸引機本体40a寄りの第2吸引口40fとを有している。第1吸引口40e及び第2吸引口40fは、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面が円形をなしている。第2吸引口40fは、吸引機本体40aに向かうにつれて、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積Sが徐々に大きくなるように設定されている。さらに詳しくは、第2吸引口40fの内側面は、吸引機本体40aに向かうにつれてその直径Dが徐々に大きくなるように設定されている。
また、第1吸引口40eと第2吸引口40fとの境界部分B1には、第1吸引口40e及び第2吸引口40fを滑らかに接続する曲面Rが形成されている。また、第2吸引口40fと通気孔40dとの境界部分B2には、第2吸引口40fと通気孔40dとを滑らかに接続する曲面Rが形成されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
異物検査装置1は、吸引機40の吸引機本体40aにより空気を吸引する。吸引機40による空気の吸引により吸引機40のケース部40b、吸気通路50、ケース10の第2収容部12、連通孔10a、ケース10の第1収容部11、及びケース10の外気孔11aを介してケース10の外部で浮遊している可能性のある異物Mをケース10に吸引する。ケース10の第1収容部11に吸引された異物Mは、検知部21によりその数が検知される。検知部21により検知された異物Mは、第2収容部12に吸引され、捕集部22の粘着層22bにより捕集される。なお、検知部21は、異物Mを検知するために第1収容部11の内部の空気の流速を調整する必要がある。この第1収容部11の内部の空気の流速は、吸引機40の空気の吸引圧力を調整することで実現される。本実施形態では、第1収容部11の内部での空気の流速を調整するために、吸気通路50の流路径と、吸引機40のケース部40bにおける吸引口40cの流路径とを調整することで第1収容部11の内部の空気の流速を、検知部21で異物Mを検知できる程度に調整している。
異物検査装置1は、吸引機40の吸引機本体40aにより空気を吸引する。吸引機40による空気の吸引により吸引機40のケース部40b、吸気通路50、ケース10の第2収容部12、連通孔10a、ケース10の第1収容部11、及びケース10の外気孔11aを介してケース10の外部で浮遊している可能性のある異物Mをケース10に吸引する。ケース10の第1収容部11に吸引された異物Mは、検知部21によりその数が検知される。検知部21により検知された異物Mは、第2収容部12に吸引され、捕集部22の粘着層22bにより捕集される。なお、検知部21は、異物Mを検知するために第1収容部11の内部の空気の流速を調整する必要がある。この第1収容部11の内部の空気の流速は、吸引機40の空気の吸引圧力を調整することで実現される。本実施形態では、第1収容部11の内部での空気の流速を調整するために、吸気通路50の流路径と、吸引機40のケース部40bにおける吸引口40cの流路径とを調整することで第1収容部11の内部の空気の流速を、検知部21で異物Mを検知できる程度に調整している。
本実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、吸引機40、検知部21、及び捕集部22をケース10に収容することで一体化させて異物検査装置を構成する場合と比較して、ケース10内部には、検知部21と捕集部22とが収容されている。そのため、ケース10から吸引機40を分離させてケース10の高さを抑えることができる。したがって、異物検査装置1の配置の自由度を向上させることができる。
(1)本実施形態では、吸引機40、検知部21、及び捕集部22をケース10に収容することで一体化させて異物検査装置を構成する場合と比較して、ケース10内部には、検知部21と捕集部22とが収容されている。そのため、ケース10から吸引機40を分離させてケース10の高さを抑えることができる。したがって、異物検査装置1の配置の自由度を向上させることができる。
(2)本実施形態では、捕集部22として粘着層22bを備えた透明なプレート22aを使用し、プレート22aをスライドさせて容易にケース10から出し入れできる。したがって、フィルタ等により異物Mを回収した場合と比較し、異物Mを容易に分析可能な状態で取り出すことができる。
(3)本実施形態では、捕集部22を第2収容部12に収容するときにプレート22aの両端部をガイド部12eに沿わせて挿入させることができる。よって、捕集部22の出し入れが容易に実施できるようになる。
(4)吸引機40が吸気通路50を介してケース10に接続されている。そのため、吸引機40が検知部21から離間した分だけ吸引機40の吸引圧力を上げる可能性がある。しかし、吸気通路50から吸引機40のケース部40bの内部に空気が導入されたとき、空気が流動する流路断面積が急激に大きくなると、吸引された空気が滞留する部分が形成されてしまい、吸引機40の吸引圧力に損失が発生する。そのため、吸引機40により空気を吸引してもケース10の第1収容部11の内部に外気孔11aを介して空気が流動しないことが考えられる。
その点、本実施形態では、吸気通路50から吸引機本体40aに向けて空気が流動すると、空気は、ケース部40bの吸引口40cの内側面に沿って流れる。よって、空気が滞留する部分を少なくすることができる。そのため、吸引機40の吸引圧力の損失を抑制できる。したがって、吸引機40が検知部21から離間した位置に設けられたとしても、吸引機40による空気の吸引機能の低下を抑制できる。
(5)(1)の効果に合わせて、吸引機40は、柔軟性のあるホースを介してケース10と接続されている。そのため、異物検査装置1の配置の自由度を向上させるだけでなく、吸引機40の配置も自由度をもたせることができる。したがって、異物検査装置1の製造ラインの加工位置の近辺での配置の自由度を更に向上させることができる。
(6)(4)の効果に合わせて、各境界部分B1,B2に形成される曲面Rを形成することで、ケース部40bに進入した空気が更に円滑にケース部40bの内側面を流れる。よって、空気が滞留する部分が更に少なくなるため、吸引機40による空気の吸引機能の低下を更に抑制できる。
(7)異物Mは、一般的な塵や埃等よりも比較的大きいものである。そのため、異物Mは、ケース10の内部に外気孔11aを介して進入すると、重力方向に向けて落下するように移動する。
その点、本実施形態では、検知部21の下側に捕集部22が配置される構成としている。検知部21により異物Mが検知された後、捕集部22の粘着層22bに異物Mが適切に捕集される。
<第2の実施形態>
次に、異物検査装置を具体化した第2の実施形態を図4にしたがって説明する。異物検査装置は、蓄電装置の製造ラインに沿って配置される加工装置において、検査対象とする加工装置が複数存在することを前提にしている。そのため、異物検査装置は、第1の実施形態におけるケース10及び検出部20を複数有していることを前提としている。ところで、ケース10と検出部20とを複数採用する場合、ケース10に接続される吸引機40が複数台必要となってしまう。吸引機40が複数台採用されると、吸引機40のそれぞれを管理する必要があり管理効率が低下してしまう。本実施形態の異物検査装置は、製造ラインに沿って配置される加工装置の近辺での配置の自由度を向上させつつ、異物管理の効率を維持することを目的としている。
次に、異物検査装置を具体化した第2の実施形態を図4にしたがって説明する。異物検査装置は、蓄電装置の製造ラインに沿って配置される加工装置において、検査対象とする加工装置が複数存在することを前提にしている。そのため、異物検査装置は、第1の実施形態におけるケース10及び検出部20を複数有していることを前提としている。ところで、ケース10と検出部20とを複数採用する場合、ケース10に接続される吸引機40が複数台必要となってしまう。吸引機40が複数台採用されると、吸引機40のそれぞれを管理する必要があり管理効率が低下してしまう。本実施形態の異物検査装置は、製造ラインに沿って配置される加工装置の近辺での配置の自由度を向上させつつ、異物管理の効率を維持することを目的としている。
異物検査装置100に採用される吸引機は、ベンチュリーポンプである。異物検査装置100は、空気を供給する供給機101を備えている。供給機101には、外部と連通する供給通路102が接続されている。ベンチュリーポンプは、供給機101と供給通路102とで構成されている。供給通路102は、供給機101に接続される一端部102aと、外部に連通する102bと、一端部102aと他端部102bとの間に設けられる中間通路102cとを有している。供給通路102の一端部102a、他端部102b、及び中間通路102cは、空気の流動方向に沿って切断したときの断面が円形である。供給通路102の一端部102aにおける中間通路102c寄りの部分は、空気の流動方向に沿って中間通路102cに向かうにつれて徐々にその直径が小さくなるように構成されている。供給通路102の他端部102bにおける中間通路102c寄りの部分は、空気の流動方向に沿って外部に向かうにつれて徐々にその直径が大きくなるように構成されている。供給通路102の中間通路102cを空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積S3は、供給通路102の一端部102a及び他端部102bを空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積S2よりも小さくなる。ケース10の吸気孔12cと、供給通路102の中間通路102cとは、ケース10の内部の空気を吸引する通路となる吸気通路103により接続されている。
流路断面積S2,S3の大きさは、供給通路102を空気が流動したとき、ベンチュリー効果により、中間通路102cの圧力が、吸気通路103の圧力よりも低くなるように設定されている。このようにすることで、吸気通路103には、中間通路102c寄りの圧力とケース10寄りの圧力との差圧が生じ、ケース10側から空気が流動するようになる。また、吸気通路103にケース10から中間通路102cに向けて空気が流動するようになったとしても、ケース10の内部の空気の流速が検知部21により異物Mを検知できる流速にならない可能性がある。そのため、流路断面積S2,S3は、吸気通路103に生じる上記差圧が検知部21で異物Mを検知できる程度の空気の流速を発生させることができるように設定されている。なお、供給通路102の中間通路102c及び吸気通路103は、柔軟性のあるホースで構成されている。
本実施形態では、第1の実施形態と同様の効果を得られるとともに以下の作用効果を得ることができる。
(8)本実施形態では、供給機101により供給される空気は、供給通路102の一端部102aから中間通路102c及び他端部102bを介して外部に送出される。供給機101により供給される空気が供給通路102の一端部102aから中間通路102cに進入したとき、供給通路102の流路断面積が小さくなる。そのため、供給通路102の中間通路102cの空気の圧力は、ベンチュリー効果により供給通路102の一端部102aの空気の圧力よりも低くなる。そのため、吸気通路103における中間通路102c寄りの圧力は、吸気通路103におけるケース10寄りの圧力よりも小さくなる。吸気通路103には、ケース10から中間通路102cに向けて空気が流動する流れが発生する。よって、ケース10の外気孔11aから空気が吸入され、第1収容部11に収容された検知部21、及び第2収容部12に収容された捕集部22、及びケース10の吸気孔12cを介して吸気通路103に空気を引き込むことができる。したがって、1つの供給機101で複数の検出部20の管理をすることができるため、異物管理の効率を維持できる。
(8)本実施形態では、供給機101により供給される空気は、供給通路102の一端部102aから中間通路102c及び他端部102bを介して外部に送出される。供給機101により供給される空気が供給通路102の一端部102aから中間通路102cに進入したとき、供給通路102の流路断面積が小さくなる。そのため、供給通路102の中間通路102cの空気の圧力は、ベンチュリー効果により供給通路102の一端部102aの空気の圧力よりも低くなる。そのため、吸気通路103における中間通路102c寄りの圧力は、吸気通路103におけるケース10寄りの圧力よりも小さくなる。吸気通路103には、ケース10から中間通路102cに向けて空気が流動する流れが発生する。よって、ケース10の外気孔11aから空気が吸入され、第1収容部11に収容された検知部21、及び第2収容部12に収容された捕集部22、及びケース10の吸気孔12cを介して吸気通路103に空気を引き込むことができる。したがって、1つの供給機101で複数の検出部20の管理をすることができるため、異物管理の効率を維持できる。
(9)1台の供給機101により複数の検出部20を管理することができるため、吸引機を複数台採用する必要がなく、設備投資費用を抑制できる。
(10)例えば、製造ラインの加工位置が複数存在し、複数の検出部のそれぞれに吸引機40が採用されると、吸引機40が発生させる振動が吸引機40の数の分だけ増大してしまい、ひいては製造ラインの加工位置の近辺で必要以上に異物を巻き上げてしまう可能性がある。
(10)例えば、製造ラインの加工位置が複数存在し、複数の検出部のそれぞれに吸引機40が採用されると、吸引機40が発生させる振動が吸引機40の数の分だけ増大してしまい、ひいては製造ラインの加工位置の近辺で必要以上に異物を巻き上げてしまう可能性がある。
その点、本実施形態では1台の供給機101で複数の検出部20を管理することができるため、製造ラインの加工位置の近辺での異物の巻き上げを抑制できる。
(11)吸引機を1台とした場合、各ケース10につながる吸気通路103の長さが各々異なり、吸気通路103の流路抵抗が異なる。しかし、吸引機にベンチュリーポンプが採用されているため、各吸気通路103と中間通路102cとの接続箇所における流路断面積S3を適宜変更することで流路抵抗に対応した負圧に調整することができる。
(11)吸引機を1台とした場合、各ケース10につながる吸気通路103の長さが各々異なり、吸気通路103の流路抵抗が異なる。しかし、吸引機にベンチュリーポンプが採用されているため、各吸気通路103と中間通路102cとの接続箇所における流路断面積S3を適宜変更することで流路抵抗に対応した負圧に調整することができる。
(12)(10)の効果に合わせて、例えば、供給機101を複数台採用した場合、巻き上げられた異物がケース10の外気孔11aからケース10の内部に進入すると、検知部21で過検出となってしまい、製造ラインの加工位置の近辺に発生する電極の切り粉や溶接異物の検出精度が低下してしまうことが考えられる。
その点、本実施形態では、製造ラインの加工位置の近辺での異物検査装置1の配置の自由度を向上させつつ、異物Mの検出精度を維持することができる。
なお、第1及び第2の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第1及び第2の実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、第1及び第2の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第1及び第2の実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
〇 供給通路102の他端部102bの流路断面積S2は、中間通路102cの流路断面積S3より大きく設定されていたが、例えば同じ流路断面積であってもよい。少なくとも、供給通路102の一端部102aの流路断面積S2が中間通路102cの流路断面積S3より小さく設定されていればよい。
〇 供給通路102の一端部102aにおける中間通路102c寄りの部分は、空気の流動方向に沿って中間通路102cに向かうにつれて徐々にその直径が小さくなるように構成されているが、これに限らない。例えば、中間通路102cの流路断面積S3が供給通路102の一端部102aの流路断面積S2よりも小さく設定されるのであれば、供給通路102の一端部102aを一定としてもよい。
〇 ケース部40bの吸引口40cにおける第2吸引口40fは、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面が円形であったが、これに限らない。例えば、正方形であってもよいし、その他多角形状であってもよい。ただし、第2吸引口40fを空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積Sが吸引機本体40aに向かうにつれて徐々に大きくなるように設定されていればよい。
〇 上記変更例において、吸引口40cは、第1吸引口40eを有し、第2吸引口40fを備えない構成としてもよい。この場合、例えば、ケース部40bの内部に形成される角部を曲面Rに変更することで少なくともケース部40bの内部で空気が滞留する部分を少なくすることができる。よって、吸引機40の吸引効率の低下を抑制することができる。
〇 第2収容部12の一対のガイド部12eは板状をなしていたが、例えば複数のピンを第2収容部12の開口部12a寄りから第2収容部12の開口部12aと反対寄りに向けて並べて配置するようにしてもよい。また、ピンに限らず、捕集部22を第2収容部12に収容したときに捕集部22の粘着層22bが連通孔10aに対向する位置に適切に配置できるような構成であれば、どのように変更してもよい。また、ガイド部12eを備えない異物検査装置1としてもよい。このとき、第2収容部12の開口部12aから捕集部22を挿入するときには、連通孔10aに捕集部22の粘着層22bが対向するようにさせる。
〇 例えば第1収容部11が第2収容部12の吸気孔12cと反対側の壁部に向けて寄った状態で設けられる場合、一対のガイド部12eの一方を第2収容部12の吸気孔12cと反対側の壁部に代替してもよい。
〇 捕集部22は、透明な材質よりなるプレート22aと、捕集部位としての粘着層22bとを備えていたが、これに限らない。例えば、プレート22aは、透明な材質でなくてもよい。また捕集部位は、粘着テープ等の粘着層22bにより構成されていたが、例えばフィルタ等をプレートに張り付けてもよい。
〇 吸気通路50,103は、異物検査装置1の第2収容部12における吸気孔12cに着脱可能に接続されていてもよいし、固定されていてもよい。例えば、第1の実施形態において、吸気通路50を着脱可能に吸気孔12cに接続している場合、異物検査装置1の配置を決めてから吸引機40の配置、及び吸気通路50の長さを決定するとよい。このようにすることで、異物検査装置1の配置の自由度を更に向上させることができる。
〇 蓋部材13は、開口部12aを密閉した状態で閉塞できるのであれば、開口部12aに対してスライド可能でなくてもよい。また、本実施形態では、磁石の吸着力により蓋部材13を開口部12aに密着させていたが、例えば、蓋部材13と開口部12aのとの間を埋めるようにゴム等の弾性部材を介在させるようにしてもよい。要するに、第2収容部12の内部を密閉した状態にできればどのように変更してもよい。
〇 第1の実施形態では、異物検査装置1は、吸引機40を備えていたが、例えば割愛してもよい。この場合、製造ライン上に複数の加工位置があれば、任意の場所に異物検査装置1を移動させて配置し、その近傍にある吸引機に接続するようにすればよい。異物検査装置1は、自在に持ち運べるようになるため、製造ライン上の加工位置での配置の自由度をより向上させることができる。
〇 第1収容部11と第2収容部12は、ケース10として一体化していたが、これに限らない。検知部21を収容する第1収容部11を有する第1ケースと、捕集部22を収容する第2収容部12を有する第2ケースとによりケース10を構成するようにしてもよい。このとき、連通孔10aは、第1ケース及び第2ケースを貫通するように構成するとよい。
〇 第1及び第2実施形態において、蓄電装置の製造ラインにおける加工位置の近辺に配置されることを前提としたが、例えば、蓄電装置の製造ラインに限らず、その他製品の製造ラインの加工位置の近辺に配置されることを前提としてもよい。
1…異物検査装置、10…ケース、10a…連通孔、11…第1収容部、11a…外気孔、12…第2収容部、12a…開口部、12c…吸気孔、12d…第2収容部の底部、12e…ガイド部、13…蓋部材、20…検出部、21…検知部、22…捕集部、22a…プレート、22b…粘着層、40…吸引機、40a…吸引機本体、40b…ケース部、40c…吸引口、50…吸気通路、100…異物検査装置、101…供給機、102…供給通路、102a…供給通路の一端部、102b…供給通路の他端部、102c…供給通路の中間通路、103…吸気通路、S…吸引口の流路断面積、S2…供給通路の一端部及び他端部の流路断面積、S3…中間通路の断面積、M…異物。
Claims (5)
- 異物を検知する検知部と、前記異物を捕集する捕集部位を有する板状の捕集部とにより構成される検出部を備えた異物検査装置であって、
前記検出部は、ケースに収容され、
前記ケースは、
前記検知部が収容されるとともに前記ケースの外部と連通する外気孔を有する第1収容部と、
前記捕集部を出し入れ可能とする開口部を有し、前記開口部を密閉した状態で閉塞する蓋部材を有するとともに前記第1収容部の下側に設けられている第2収容部と、を備え、
前記第1収容部と前記第2収容部とは、前記第2収容部に前記捕集部が収容された状態で前記捕集部位に対向する位置に設けられた連通孔を介して連通しており、
前記第2収容部には、前記第2収容部の内部と前記ケースの外部とを連通し、前記ケースの内部の空気を吸引する通路となる吸気通路に接続される吸気孔を有することを特徴とする異物検査装置。 - 前記捕集部は、透明な材質によりなるプレートを有し、
前記プレート上には、前記捕集部位としての粘着層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の異物検査装置。 - 前記第2収容部の内部の前記第1収容部と反対側の底部には、前記第1収容部に向けて突出するとともに前記第2収容部の前記開口部寄りから前記第2収容部の前記開口部と反対寄りに向けて延びるガイド部が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の異物検査装置。
- 前記吸気通路に接続され、空気を吸引する吸引機を備え、
前記吸引機は、空気を吸引する吸引力を発生させる吸引機本体と、前記吸気通路と接続されるとともに前記吸気通路から送出される空気が導入されるケース部と、を有し、
前記ケース部は、前記吸気通路と接続される吸引口を有し、
前記吸引機寄りの前記吸引口は、前記吸引機本体に向かうにつれて、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積が徐々に大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の異物検査装置。 - 異物を検知する検知部と、前記異物を捕集する捕集部位を有する板状の捕集部とにより構成される複数の検出部と、空気を供給する供給機とにより構成される異物検査装置であって、
前記複数の検出部のそれぞれは、ケースに収容され、前記ケースは、前記検知部が収容されるとともに前記ケースの外部と連通する外気孔を有する第1収容部と、前記捕集部を出し入れ可能とする開口部を有し、前記開口部を密閉した状態で閉塞する蓋部材を有するとともに前記第1収容部の下側に設けられている第2収容部と、を備え、前記第1収容部と前記第2収容部とは、前記第2収容部に前記捕集部が収容された状態で前記捕集部位に対向する位置に設けられた連通孔を介して連通しており、前記第2収容部には、前記第2収容部の内部と前記ケースの外部とを連通し、前記ケースの内部の空気を吸引する通路となる吸気通路に接続される吸気孔を有し、
前記供給機には、外部と連通する供給通路が接続され、
前記供給通路は、前記供給機に接続される一端部及び外部に連通する他端部との間に設けられ、空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積が、前記一端部を空気の流動方向に沿って切断したときの流路断面積よりも小さくなる中間通路を有し、
前記吸気通路は、前記中間通路に接続されていることを特徴とする異物検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018205724A JP2020071142A (ja) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018205724A JP2020071142A (ja) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 異物検査装置 |
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JP2020071142A true JP2020071142A (ja) | 2020-05-07 |
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ID=70547607
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JP2018205724A Pending JP2020071142A (ja) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 異物検査装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2020071142A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021205899A1 (ja) | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 株式会社フジクラ | 可変抵抗器 |
-
2018
- 2018-10-31 JP JP2018205724A patent/JP2020071142A/ja active Pending
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WO2021205899A1 (ja) | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 株式会社フジクラ | 可変抵抗器 |
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