JP4052494B2 - 振動分離装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動発生手段によって振動されることにより複数種の対象物を分離する振動分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、振動発生手段により分離枠を振動させることにより、複数種の対象物を、その形状や大きさ等により分離する振動分離装置が提供されている。図１０に、前記分離枠の一例を示す。この図１０に示すように、分離枠１は、上枠２、下枠３、並びに前記上枠２と下枠３との間に挟み込まれた網枠４とから構成されている。前記網枠４は、断面Ｌ字状のフレーム５の上辺部５ａに篩網６を取付けた構成となっている。そして、前記上辺部５ａを、前記上枠２の下端部に溶接されたフランジ部２ａと前記下枠３の上端部に溶接されたフランジ部３ａとの間にパッキン７を介して挟み込んだ状態で、前記フランジ部２ａ，３ａに断面Ｖ字状のバンド８を締め付けることにより、網枠４を上枠２及び下枠３の間に固定している。
【０００３】
また、前記上枠２の下部には、排出口９が形成されていると共に、前記排出口９に対応して前記上枠２の外周面部には排出口体１０が設けられている。前記排出口９の下辺部は、前記篩網６の上面部に近接するように構成されている。尚、前記排出口９には、例えば開閉可能な蓋（図示せず）が設けられている。
【０００４】
上記構成の分離枠１は、振動発生手段と共に振動分離装置を構成する。そして、前記蓋で前記排出口９を閉塞した状態で前記振動発生手段により前記分離枠１を振動させると、前記篩網６上の対象物は当該篩網６の振動によりふるい分けられる。
【０００５】
ところで、上記構成の分離枠１によって分離する対象物として、例えば、電子部品を基板上に実装する等に用いられる３０〜４５μｍ程度のハンダ粒がある。前記ハンダ粒は、所定時間そのままの状態で放置されると表面に酸化膜が形成されて劣化する。そのため、ふるい分け作業によって前記篩網６からふるい落とさることなく前記篩網６の上に残された残留物は、その都度、取り除く必要がある。従って、ふるい分け作業が終了すると、続いて、前記蓋を開けて排出口９を開放した状態で前記分離枠１を振動させて前記残留物を前記排出口８から外部に排出させる排出作業を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように、分離枠１は、網枠４を上枠２，下枠３の間にパッキン７を介して挟み込む構成であるため、前記上枠２のフランジ部２ａ及び前記パッキン７の厚み分だけ、前記排出口９の下辺部と篩網６の上面部との間に段差が生じる。
【０００７】
このような段差はわずかなものであるが、残留物が上記したハンダ粒のような小さいものである場合には、前記段差が障害となってうまく排出できないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、対象物のうち分離作業により枠本体の底面部上に残された残留物を略完全に排出することができる振動分離装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の振動分離装置は、枠本体と、この枠本体の底面部を構成し対象物をふるい落とすための孔が設けられた篩網と、前記篩網上の対象物を一方向に移動させ前記対象物の分離作業を行う第１の振動モードと、前記篩網上の残留物を前記一方向とは異なる方向に移動させ前記残留物の排出作業を行う第２の振動モードとに切換え可能に構成された振動発生手段とを備え、前記振動発生手段によって振動されることにより内部に収容された複数種の対象物を分離するものであって、前記篩網に設けられ、前記対象物のうち分離作業により前記篩網上に残された残留物を排出する排出口と、前記対象物の分離作業の際には前記篩網上の対象物が前記排出口を避けて移動するように案内して前記対象物が前記排出口から排出されることを阻止し、前記残留物の排出作業の際には前記篩網上の残留物が前記排出口内に進入することを許容するように構成されている排出阻止手段とを備えることを特徴とする。このような構成によれば、篩網と排出口とが同一面上に位置し、篩網と排出口との間に段差が生じないため、篩網上の残留物を完全に排出させることができる。
【００１２】
また、前記対象物の分離作業の際には前記篩網上の対象物が前記排出口を避けて移動するように案内して前記対象物が前記排出口から排出されることを阻止し、前記残留物の排出作業の際には前記篩網上の残留物が前記排出口内に進入することを許容するように構成されている排出阻止手段を備えたので、分離作業の際に篩網上の対象物が篩網上のうち前記排出口が設けられた領域を移動する場合であっても、前記対象物が排出口から排出されることがない。
【００１４】
しかも、排出作業の際には篩網上の残留物が排出口内に進入することが妨げられないので、分離作業及び排出作業を不具合なく実行できる。
【００１６】
上記構成においては、分離作業を行うときには、振動発生手段により第１の振動モードで振動させる。このとき、前記底面部上の対象物は、底面部上を移動しても排出阻止部材により排出口に進入することが阻止されるため、対象物を確実に分離することができる。また、排出作業を行う時は、第２の振動モードで振動させる。このとき、底面部上の残留物は、排出阻止部材に阻止されることなく排出口から排出される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例を図１ないし図６を参照して説明する。まず、図４は、振動分離装置１１の全体構成を示している。この図４において、円筒状をなす架台１２上には枠受スプリング１３を介して振動体ベース１４が振動自在に支持されている。架台１２の内側面には、モータ１５が固定され、このモータ１５の回転軸１５ａにＶプーリ１６が連結されている。架台１２の内底面にはＶプーリ１７が回転可能に支持されており、このＶプーリ１７と上記Ｖプーリ１６との間にはＶベルト１８が掛け渡されている。
【００１９】
前記Ｖプーリ１７の駆動軸１７ａには、駆動スプリング１９を介して回転軸２０が連結されている。この回転軸２０の下端部には、カップリング２１が一体に設けられ、このカップリング２１に前記駆動スプリング１９の上端部が固定されている。回転軸２０は、前記振動体ベース１４の下面部であって中心部に固定された軸受ハウジングとしての振動体ハウジング２２に図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。
【００２０】
回転軸２０の前記振動体ハウジング２２の上方に突出した上端部には、上部アンバランスウェイト２３が固定されている。これにより、上部アンバランスウェイト２３は回転軸２０と一体に回転するように構成されている。一方、回転軸２０の前記振動体ハウジング１２の下方に突出した下端部であって前記カップリング２１の上方には、下部アンバランスウェイト２４が回動可能に取付けられている。これら回転軸２０及び上下部両アンバランスウエイト２３，２４並びに前記モータ１５は振動発生手段を構成している。
【００２１】
本実施例においては、前記モータ１５の回転方向、即ち回転軸２０の回転方向を変えることにより前記上下部アンバランスウエイト２３，２４間の角度を変えることができるように構成されている。尚、この構成については、本出願人が先に出願し登録された特開平９−１０７５号公報（特願平７−１５４３９３号）に詳しく記載されているため、ここでは簡単に説明する。ここで、前記モータ１５の正転時には、回転軸２０は矢印Ａ方向に回転し、前記モータ１５の逆転時には、前記回転軸２０は反矢印Ａ方向に回転するものとする。
【００２２】
即ち、図５に示すように、カップリング２１の周縁部には、上部アンバランスウエイト２３の重心と回転軸２０の中心とを結んだ直線Ｂに関して対称に位置するように長孔２５，２５が設けられている。そして、前記長孔２５のうちの一方には、第１の位置規制部材２６が設けられ、他方には第２の位置規制部材２７が設けられている。前記位置規制部材２６，２７は、長孔２５，２５に沿って移動させることができるように構成されている。尚、前記カップリング２１には前記長孔２５に対応して目盛り２８が設けられている。
【００２３】
回転軸２０が矢印Ａ方向に回転すると、下部アンバランスウェイト２４は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接されて回転軸２０と一体に回転する。一方、回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転すると、下部アンバランスウェイト２４は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接されて回転軸２０と一体に回転する。従って、第１及び第２の位置規制部材２６，２７を適宜の位置に移動させることにより、モータ１５の正転時及び逆転時における上下部両アンバランスウエイト２３，２４間の角度を調整できる。
【００２４】
一方、図４に示すように、前記振動体ベース１４上には下円筒枠３０がねじ止めされている。更に、前記下円筒枠３０の上には、中円筒枠３１、上円筒枠３２が順に積み上げられて固定されている。前記上円筒枠３２の上には、投入口３３が形成されたテーパ状の蓋３４が被せられている。これら各円筒枠３０〜３２の連結及び上円筒枠３２と蓋３４との連結は、断面略Ｖ字状のバンド３５〜３７を締付けることで行われている。従って、前記バンド３５〜３７を緩めることにより、前記円筒枠３１，３２を取り外して、異なるタイプの円筒枠と交換することができる。
【００２５】
さて、前記中円筒枠３１及び上円筒枠３２は本発明の分離枠として機能する。両円筒枠３１，３２の構成は略同じであるため、ここでは上円筒枠３２を代表させて説明する。まず、図１は上円筒枠３２の上面部、図２は上円筒枠３２の側面図を示している。これら図１及び図２において、上円筒枠３２は、上枠３２ａ及び下枠３２ｂ並びに前記上下枠３２ａ，３２ｂの間に挟み込まれて固定された網枠３８から構成されている。
【００２６】
具体的には、前記網枠３８は、断面Ｌ字状のフレーム３９の上辺部３９ａに、篩網４０を溶接，ハンダ付け，接着等により取付けた構成となっている。前記篩網４０には、例えば直径が４５μｍの孔が多数個形成されている。そして、前記フレーム３９の上辺部３９ａを、前記上枠３２ａの下端部及び前記下枠３２ｂの上端部に溶接されたフランジ部３２ｃ，３２ｄ間にパッキン４１を介して挟み込んだ状態で、前記フランジ部３２ｃ，３２ｄに断面Ｖ字状のバンド４２を締め付けて固定している。従って、上円筒枠３２が枠本体として機能し、前記篩網４０が底面部として機能する。
【００２７】
前記篩網４０のうち外周縁部よりもやや内周側に位置する部分には、円形状の排出口４３が形成されている。そして、前記篩網４０の上面部には、前記排出口４３の周囲部のうち図１中下側の部分には排出阻止手段たる排出阻止部材４４が例えば接着により取付けられている。前記排出阻止部材４４は、例えばゴム製で、前記篩網４０の上面部から所定の高さ寸法を有し、Ｔ字状に配置された長辺部４４ａと短辺部４４ｂとから構成されている。前記長辺部４４ａは、前記排出口４３の周縁部のうち図１中左下の任意の点から前記上枠３２ｂの内周面部に向かって接線方向に延びている。前記短辺部４４ｂは、前記排出口４３の周縁部のうち図１中右下の任意の点から前記上枠３２ｂの内周面部に向かって接線方向に延びている。
【００２８】
また、図３は、前記排出口４３の周辺部分を拡大して示す図である。この図３に示すように、前記篩網４０の下面部には、前記排出口４３の周辺部分を補強する補強板４５が例えば接着により取付けられている。前記補強板４５には、前記排出口４３の周縁部から下方に延びる環状突部４５ａが形成されている。
【００２９】
一方、前記下枠３２ｂには、クランク状に折れ曲がった形状をなす排出口体４６が取付けられている。前記排出口体４６は、前記排出口４３から前記下枠３２ｂを貫通して外部に向かって延びるように構成されている。この場合、前記排出口体４６は、当該排出口体４６の外周部に一体に設けられた環状部材４６ａを前記下枠３２ｂの外周面部に例えば溶接することにより固定されている。更に、図１に示すように、前記排出口体４６は、一対の保持部材４７を介して前記下枠３２ｂに保持されている。
【００３０】
また、前記排出口体４６の上端部の外周部には、上方に開口する溝部４６ｂが全周に亘って形成されている。前記溝部４６ｂの内部にはパッキン４８が収納されている。そして、上述のように前記上枠３２ａ，網枠３８，下枠３２ｂを組み立てたとき、前記パッキン４８は前記補強板４５の下面部に圧接されるように構成されている。これにより、前記排出口体４６と補強板４５との間に隙間が生じないように構成されている。
【００３１】
尚、前記中円筒枠３１は、次の点が上円筒枠３２と異なっている。即ち、中円筒枠３１は、上枠３１ａ及び下枠３１ｂ並びに前記上下枠３１ａ，２１ｂの間に挟み込まれて固定された網枠３８から構成されている。そして、前記網枠３８には、前記上円筒枠３２の篩網４０の孔よりも小さい孔、例えば直径が３２μの孔を有する篩網４９が取付けられている。その他の構成は前記上円筒枠３２と同じであるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
また、上円筒枠３２と中円筒枠３１との間には、中寄せ５０が挟み込まれている。この中寄せ５０は、上部から下部に向かって徐々に径小となる漏斗状の部材で、前記上円筒枠３２の篩網４０からふるい落とされた対象物は、前記中円筒枠３１の篩網４９の中央付近に落ちるように構成されている。このため、上円筒枠３２側から中円筒枠３１の篩網４９に落とされた対象物は、中円筒枠３１の排出口４３に直接的に入り込まないように構成されている。
【００３３】
一方、前記下円筒枠３０内には、前記篩網４９によりふるい落とされた対象物を受ける円錐状の受け部５１が設けられている。前記下円筒枠３０には、前記受け部５１で受けられた対象物を外部に排出するための下部排出口（図示せず）が設けられており、この下部排出口に対応して前記下円筒枠３０の外周部には排出口体５２が設けられている。
【００３４】
上記構成の振動分離装置１１は、モータ１５を駆動すると振動発生手段により各円筒枠３０〜３２が振動される。この結果、篩網４０が水平方向に小さく振動すると共に、上下方向に小さく振動する。このとき、上下部アンバランスウエイト２３，２４間の角度に応じた振動モードが発生する。この振動モードは図６に示すように、大きく４つのタイプに分けられる。尚、振動モードについては、上記した特開平９−１０７５号公報に詳しく記載されているため、ここでは簡単に説明する。
【００３５】
図６のうち上段は、上方から見たときの上下部アンバランスウエイト２３，２４の位置関係を、下段は、そのときの篩網４０上の対象物の移動状態を示している。尚、図６の下段には、排出口４３及び排出阻止部材４４を二点鎖線で示している。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に約９０度の角度を有して位置するときは、回転軸２０の回転方向に関係なく対象物は中心に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。また、図６（ｂ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に略６０度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が矢印Ａ方向に回転するとき、或いは、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に略４５度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転するとき、篩網４０，４９上の対象物は中心から外周方向に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。
【００３７】
一方、図６（ｃ）に示すように、上下部両アンバランスウエイト２３，２４の位置が一致するときは、対象物は、回転軸２０の回転方向に関係なく中心から外周方向に向かって直線状に移動する。
【００３８】
これに対して、図６（ｄ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の右側に略６０度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が矢印Ａ方向に回転するとき、或いは、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の右側に略４５度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転するとき、篩網４０，４９上の対象物は外周方向に向かって反矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。
【００３９】
尚、上述のように、前記回転軸２０が矢印Ａ方向に回転するとき、下部アンバランスウェイト２３は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接され、前記回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転するとき、下部アンバランスウェイト２３は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接されるように構成されている。
【００４０】
従って、図６の（ａ）及び（ｂ）に示す振動モードは、前記回転軸２０が矢印Ａ方向に回転したときに得られる。また、図６の（ｄ）に示す振動モードは、前記回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転したときに得られる。そして、図６の（ｃ）に示す振動モードは、回転軸２０を矢印Ａ方向或いは反矢印Ａ方向のいずれの方向に回転させたときにも得ることができる。
【００４１】
また、上記各振動モードに対応する上下部アンバランスウエイト２３，２４間の角度は対象物の種類によって若干変動する。そのため、対象物に応じて適宜調節する。
【００４２】
次に、上記構成の作用について説明する。尚、ここでは対象物の具体的な図示は省略するが、例えば、直径が３０〜５０μｍ程度のハンダ粒を、３２μｍ以下のハンダ粒、３２〜４５μｍのハンダ粒、４５μｍよりも大きいハンダ粒に分離するものとする。
【００４３】
まず、作業を開始するに当たって、第１及び第２の位置規制部材２６，２７を所定の位置に固定する。即ち、モータ１５の回転方向に応じて、篩網４０，４９上の対象物をふるい分ける作業に適した振動モード及び篩網４０，４９上の残留物を排出する作業に適した振動モードが得られるように前記位置規制部材２６，２７を所定の位置に固定する。
【００４４】
ここで、ふるい分け作業に適した振動モード及び排出作業に適した振動モードは、振動分離装置１１の構成や対象物の種類等によって異なる。そこで、本発明者らは、作業に先立って、上記構成の振動分離装置１１において前記対象物（ハンダ粒）をふるい分ける作業及び排出する作業に適した振動モードを調べる実験を行った。その結果、図６（ｄ）に示す振動モードがふるい分け作業に適し、図６の（ｃ）に示す振動モードが排出作業に適していることが分かった。即ち、本実施例においては、図６の（ｄ）に示す振動モードが第１の振動モードとして機能し、図６（ｃ）に示す振動モードが第２の振動モードとして機能する。
【００４５】
従って、前記モータ１５の正転時には、図６（ｃ）に示す振動モードが得られるように第１の位置規制部材２６の位置を固定する。また、モータ１５の逆転時には、図６（ｄ）の振動モードが得られるように第２の位置規制部材２７を固定する。
【００４６】
そして、モータ１５が逆転するように設定して通電し、振動状態にある上円筒枠３２内に投入口３３から対象物を投入する。この結果、下部アンバランスウェイト２４は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接され、図６（ｄ）の振動モードが得られる。そのため、篩網４０上の対象物は外周に向かって反矢印Ａ方向に渦巻くように移動しながら篩網４０の振動によってふるい分けられる。
【００４７】
このとき、前記排出口４３付近を移動する対象物は、前記排出口４３の図１中、左下の方向から前記排出口４３に向かうが、前記排出阻止部材４４の長辺部４４ａに遮られ、前記排出口４３内に進入することが阻止される。
【００４８】
この結果、対象物のうち直径が４５μｍ以下の対象物は、前記篩網４０の孔を通過して中円筒枠３１内にふるい落とされ、直径が４５μｍよりも大きい対象物は篩網４０上に残留する。
【００４９】
一方、中円筒枠３１内にふるい落とされた対象物は、中寄せ５０によって篩網４９の中央付近に落とされる。そして、篩網４９上の対象物も、前記篩網４０上の対象物と同様に、反矢印Ａ方向に移動しながら篩網４９の振動によってふるい分けられる。即ち、対象物のうち直径が３２μｍ以下の対象物は前記受け部５１の上にふるい落とされ、３２μｍよりも大きい対象物は篩網４０上に残留する。また、この場合も、篩網４９上の対象物は排出阻止部材４４の長辺部４４ａに遮られて排出口４３内に進入することが阻止される。
【００５０】
前記篩網４０及び４９によるふるい分け作業が十分に進むと、次に、前記モータ１５を停止させてモータ１５が正転するように切替える。そして、再びモータ１５に通電して振動分離装置１１を振動させる。すると、下部アンバランスウェイト２４は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接され、図６（ｃ）に示す振動モードが付与される。この結果、篩網４０，４９上の残留物は、篩網４０，４９の振動によって外周に向かって径方向に移動し、やがて、上枠３２ａ，３１ａの内周面部に衝突する。
【００５１】
前記上枠３２ａ，３１ａの内周面部に衝突した残留物は、前記篩網４０，４９の振動によって前記排出口４３の近傍に到達すると、前記排出口４３の周囲部のうち前記排出阻止部材４４が設けられていない部分から前記排出口４３に向かう。このとき、一部の残留物は、前記排出阻止部材４４の短辺部４４ｂに沿って前記排出口４３に向かう。また、一部の残留物は、前記排出阻止部材４４の長辺部４４ａに沿って前記排出口４３に向かう。そして、排出口４３内に落ち込んだ残留物は前記排出口体４６から外部に取り出される。
【００５２】
尚、受け部５１の上に落とされた対象物は、モータ１５の回転方向に関係なく、下部排出口を介して排出口体５２から外部に取り出される。
【００５３】
このような本実施例によれば、各篩網４０，４９に排出口４３を設けた。従って、前記篩網４０，４９と排出口４３とが同一面上に位置する。そのため、篩網４０，４９と排出口４３との間に段差が生じないので、篩網４０，４９上に残された残留物を略完全に排出することができる。
【００５４】
また、本実施例においては、前記排出口４３の近傍に排出阻止部材４４を設けた。従って、ふるい分け作業を実行したときは、前記篩網４０，４９上の対象物が前記排出口４３の近傍を移動しても前記排出阻止部材４４により遮られて前記排出口４３内に落ち込むことがない。そのため、篩網４０，４９に排出口４３を設けても、支障なくふるい分け作業を実行することができる。
【００５５】
しかも、本実施例においては、モータ１５の回転方向を切換えることにより篩網４０，４９上の対象物の振動モードがふるい分け作業に適したモードと排出作業に適したモードに変化するように構成した。そして、排出作業に適した振動モードのときには残留物が前記排出口４３に進入することを妨げない位置に前記排出阻止部材４４を設けた。そのため、モータ１５の回転方向を切換えるだけで、ふるい分け作業及び排出作業を実行することができ、作業性が向上する。
【００５６】
図７及び図８は、本発明の第１の参考例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。この第１の参考例においては、上記振動分離装置１１の上円筒枠３２及び中円筒枠３１に代えて分離枠６１を下円筒枠３０の上に積み上げて固定している。
【００５７】
前記分離枠６１は、上枠６１ａ及び下枠６１ｂ並びに前記上下枠６１ａ，６１ｂの間に挟み込まれて固定された鉄板６２とから構成されている。従って、本実施例においては、前記上枠６１ａ及び下枠６１ｂが枠本体として機能し、前記鉄板６２が底面部として機能する。
【００５８】
前記鉄板６２の上面部には、前記上枠６１ａの内周面に沿いながら矢印Ａ方向に向かって上方に延びる傾斜面部６３が配設されている。この場合、前記傾斜面部６３は、前記鉄板６２の上面部から上方に向かって延びる下部傾斜面６３ａ、この下部傾斜面６３ａの終端部に連通し、前記鉄板６２と略平行方向に延びる平坦面６３ｂ、この平坦面６３ｂの終端部から上方に向かって延びる上部傾斜面６３ｃから構成されている。尚、図９に示すように、前記下部傾斜面６３ａの始端部と鉄板６２の上面部との間には段差が生じないように構成されている。
【００５９】
また、前記傾斜面部６３の終端部には、当該傾斜面部６３よりも上方に突出する壁部６４が設けられている。そして、前記上枠６１ａには、前記傾斜面部６３の終端部に対応して上部排出口（図示せず）が設けられ、この上部排出口に対応して上枠の外周面には排出口体６５が設けられている。
【００６０】
一方、前記鉄板６２部の外周縁部よりもやや内周側に位置する部分には、前記傾斜面部６３の始端部と終端部との間に位置して排出口４３が形成されている。そして、前記鉄板６２の上面部には、前記排出口４３の周囲部のうち図８中上側の部分に位置して排出阻止部材４４が固定されている。
【００６１】
上記構成の振動分離装置１１は、複数種の対象物をその形状により分離するために、具体的には、転がりやすい例えば球状の対象物と転がりにくい例えば矩形箱状の対象物とに分離するために使用される。そして、上記構成においては、対象物の分離作業には、図６（ｂ）に示す振動モードが適しており、残留物の排出作業には図６（ｄ）に示す振動モードが適していることが分かった。従って、本実施例では、図６（ｂ）の振動モードが第１の振動モードとなり、図６（ｄ）の振動モードが第２の振動モードとなる。
【００６２】
そこで、前記モータ１５の正転時には、図６（ｂ）に示す振動モードが得られるように第１の位置規制部材２６の位置を固定する。また、モータ１５の逆転時には、図６（ｄ）の振動モードが得られるように第２の位置規制部材２７を固定する。そして、まず、モータ１５が正転するように設定して通電し、振動状態にある分離枠内に投入口３３から対象物を投入する。この結果、下部アンバランスウェイト２４は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接され、図６（ｂ）に示す振動モードが得られる。そのため、鉄板６２上の対象物は外周に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動し、やがて、下部傾斜面６３ａの始端部から前記傾斜面部６３に進入する。
【００６３】
前記傾斜面部６３に進入した対象物は、鉄板６２と共に該傾斜面部６３が上下及び水平方向に振動することにより、矢印Ａ方向に移動、即ち、傾斜面部６３を徐々に上方に向かって移動する。このとき、球状をなす対象物は上方に向かって移動することなく鉄板６２上に転げ落ちる。これに対して、矩形箱状をなす対象物は転がり落ちることなく、そのほとんどが傾斜面部６３を上方に向かって移動し、終端部に達すると上部排出口６５を介して排出口体６６から排出される。
【００６４】
一方、鉄板６２上の対象物は、振動により外周に向かって矢印Ａ方向に移動するが、このとき、排出口４３付近を通過しても排出阻止部材４４によって前記排出口４３から排出されることが阻止される。
【００６５】
対象物を分離する作業、即ち、鉄板６２上に矩形箱状の対象物のみを残して球状の対象物を上部排出口６５から排出する作業が終了すると、モータ１５を停止させる。そして、モータ１５が逆転するように切り換えた後、再び通電して分離枠を振動させる。このとき、カップリング２１は反矢印Ａ方向に回転されるので、下部アンバランスウェイト２４は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接され、図６（ｄ）に示す振動モードが付与される。
【００６６】
その結果、鉄板６２上に残った残留物（矩形箱状の対象物）は、外周に向かって反矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。そして、前記残留物は、排出口４３の周囲部のうち図７中下側の部分から排出口４３に向かう。そのため、排出阻止部材４４に邪魔されることなく前記排出口４３内に進入して前記受け部５１の上に落とされ、下部排出口を介して排出口体５７から外部に取り出される。
【００６７】
尚、その他の構成は第１の実施例と同じである。従って、上記第１の参考例においても第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
図９は、本発明の第２の参考例を示しており、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には、同一符号を付している。この第２の参考例では、上円筒枠３２及び中円筒枠３１に超音波発生器７１を設け、前記超音波発生器７１により前記篩網４０，４９の目詰まりを防止するように構成している。尚、図９は上円筒枠３２の縦断面図を示しているが、下円筒枠３１も同様の構成である。
【００６９】
このような構成によれば、前記篩網４０，４９の孔に詰まった対象物を取り出すことができるので、篩網４０，４９の上に残留物が残ってしまうことを一層防止できる。尚、タッピングゴム球により前記篩網４０，４９の目づまりを防止するように構成しても良い。
【００７０】
また、本発明は上記し且つ図面に示した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変更が可能である。
【００７１】
上記各実施例においては、排出阻止部材４４は、底面部４０，４９，６２の上面に接着により取り付けるように構成したが、枠本体（上枠３１ａ，６１ａ）の内周面に取り付けても良い。また、排出阻止部材を、例えば、底面部との間に若干の隙間が生じるように枠本体の内周面に取り付けられたステンレス製の固定部材と、前記隙間を塞ぐように前記固定部材に着脱可能に取り付けられるゴム製やシリコン製のシール部材とから構成しても良い。このような構成によれば、対象物の種類に応じて、具体的には、例えば対象物が食品であるか否か、或いは対象物が高温状態にあるか否かに応じて、排出阻止部材を適宜な材質により構成することができる。
【００７６】
また、排出口４３の上を覆うカバーを設けることも良い構成である。このような構成によれば、投入口３３から上円筒枠３２内に投入された対象物が直接的に排出口４３に入り込んだり、上円筒枠３２の篩網４０から中円筒枠３２にふるい落とされた対象物が排出口４３に直接的に入り込んだりすることを防止できる。従って、この場合は、上円筒枠３２と中円筒枠３１との間中寄せ５０を設けることを省略できる。
【００７７】
更に、上記各実施例においては、カップリング２１に、直線Ｂに関して対称に位置するように２本の長孔２５，２５を設けたが、これに代えて、一方の長孔２５の矢印Ａ方向側の端部と、他方の長孔２５の反矢印Ａ方向側の端部とをつないで、１本の長孔としても良い。このような構成によれば、第１及び第２の位置規制部材２６，２７の移動範囲が広がるため、回転軸２０の回転方向に関係なく、図６の（ａ）ないし（ｄ）に示す振動モードを得ることができる。
【００７８】
更にまた、上記各実施例では、１個または２個の分離枠を備えた振動分離装置について説明したが、３個以上の分離枠を積み重ねた構成としても良い。
【００７９】
その他、排出口の位置は周辺部に限定されるものではなく、また排出口４３の形状を矩形状、三角形状等に変更したり、前記排出阻止部材４４の形状を変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変更が可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の分離枠によれば、底面部に排出口を設けたので、前記底面部と排出口との間に段差が生じず、底面部上の残留物を略完全に排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示すもので、上円筒枠の上面図
【図２】 上円筒枠の縦断面図
【図３】 排出口及び排出口体周辺部分を拡大して示す上円筒枠の縦断面図
【図４】 振動分離装置の右半分を断面にて示す正面図
【図５】 下部アンバランスウェイト及びカップリングの上面図
【図６】 上下部アンバランスウェイト間の角度と篩網上の対象物の移動方向との関係を模式的に示した図
【図７】 本発明の第１の参考例を示す図１相当図
【図８】 傾斜面部の始端部周辺部分の分離枠の斜視図
【図９】 本発明の第２の参考例を示す図２相当図
【図１０】 分離枠の従来構成を示す図２相当図
【符号の説明】
図中、１１は振動分離装置、１５はモータ（振動発生手段）、２０は回転軸 （振動発生手段）、２３は上部アンバランスウェイト（振動発生手段）、２４は下部アンバランスウェイト（振動発生手段）、３１は中円筒枠（分離枠）、３１ａは上枠（枠本体）、３１ｂは下枠（枠本体）、３２は上円筒枠（分離枠）、４０，４９は篩網（底面部）、４３は排出口、４４は排出阻止部材（排出阻止手段）を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動発生手段によって振動されることにより複数種の対象物を分離する振動分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、振動発生手段により分離枠を振動させることにより、複数種の対象物を、その形状や大きさ等により分離する振動分離装置が提供されている。図１０に、前記分離枠の一例を示す。この図１０に示すように、分離枠１は、上枠２、下枠３、並びに前記上枠２と下枠３との間に挟み込まれた網枠４とから構成されている。前記網枠４は、断面Ｌ字状のフレーム５の上辺部５ａに篩網６を取付けた構成となっている。そして、前記上辺部５ａを、前記上枠２の下端部に溶接されたフランジ部２ａと前記下枠３の上端部に溶接されたフランジ部３ａとの間にパッキン７を介して挟み込んだ状態で、前記フランジ部２ａ，３ａに断面Ｖ字状のバンド８を締め付けることにより、網枠４を上枠２及び下枠３の間に固定している。
【０００３】
また、前記上枠２の下部には、排出口９が形成されていると共に、前記排出口９に対応して前記上枠２の外周面部には排出口体１０が設けられている。前記排出口９の下辺部は、前記篩網６の上面部に近接するように構成されている。尚、前記排出口９には、例えば開閉可能な蓋（図示せず）が設けられている。
【０００４】
上記構成の分離枠１は、振動発生手段と共に振動分離装置を構成する。そして、前記蓋で前記排出口９を閉塞した状態で前記振動発生手段により前記分離枠１を振動させると、前記篩網６上の対象物は当該篩網６の振動によりふるい分けられる。
【０００５】
ところで、上記構成の分離枠１によって分離する対象物として、例えば、電子部品を基板上に実装する等に用いられる３０〜４５μｍ程度のハンダ粒がある。前記ハンダ粒は、所定時間そのままの状態で放置されると表面に酸化膜が形成されて劣化する。そのため、ふるい分け作業によって前記篩網６からふるい落とさることなく前記篩網６の上に残された残留物は、その都度、取り除く必要がある。従って、ふるい分け作業が終了すると、続いて、前記蓋を開けて排出口９を開放した状態で前記分離枠１を振動させて前記残留物を前記排出口８から外部に排出させる排出作業を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように、分離枠１は、網枠４を上枠２，下枠３の間にパッキン７を介して挟み込む構成であるため、前記上枠２のフランジ部２ａ及び前記パッキン７の厚み分だけ、前記排出口９の下辺部と篩網６の上面部との間に段差が生じる。
【０００７】
このような段差はわずかなものであるが、残留物が上記したハンダ粒のような小さいものである場合には、前記段差が障害となってうまく排出できないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、対象物のうち分離作業により枠本体の底面部上に残された残留物を略完全に排出することができる振動分離装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の振動分離装置は、枠本体と、この枠本体の底面部を構成し対象物をふるい落とすための孔が設けられた篩網と、前記篩網上の対象物を一方向に移動させ前記対象物の分離作業を行う第１の振動モードと、前記篩網上の残留物を前記一方向とは異なる方向に移動させ前記残留物の排出作業を行う第２の振動モードとに切換え可能に構成された振動発生手段とを備え、前記振動発生手段によって振動されることにより内部に収容された複数種の対象物を分離するものであって、前記篩網に設けられ、前記対象物のうち分離作業により前記篩網上に残された残留物を排出する排出口と、前記対象物の分離作業の際には前記篩網上の対象物が前記排出口を避けて移動するように案内して前記対象物が前記排出口から排出されることを阻止し、前記残留物の排出作業の際には前記篩網上の残留物が前記排出口内に進入することを許容するように構成されている排出阻止手段とを備えることを特徴とする。このような構成によれば、篩網と排出口とが同一面上に位置し、篩網と排出口との間に段差が生じないため、篩網上の残留物を完全に排出させることができる。
【００１２】
また、前記対象物の分離作業の際には前記篩網上の対象物が前記排出口を避けて移動するように案内して前記対象物が前記排出口から排出されることを阻止し、前記残留物の排出作業の際には前記篩網上の残留物が前記排出口内に進入することを許容するように構成されている排出阻止手段を備えたので、分離作業の際に篩網上の対象物が篩網上のうち前記排出口が設けられた領域を移動する場合であっても、前記対象物が排出口から排出されることがない。
【００１４】
しかも、排出作業の際には篩網上の残留物が排出口内に進入することが妨げられないので、分離作業及び排出作業を不具合なく実行できる。
【００１６】
上記構成においては、分離作業を行うときには、振動発生手段により第１の振動モードで振動させる。このとき、前記底面部上の対象物は、底面部上を移動しても排出阻止部材により排出口に進入することが阻止されるため、対象物を確実に分離することができる。また、排出作業を行う時は、第２の振動モードで振動させる。このとき、底面部上の残留物は、排出阻止部材に阻止されることなく排出口から排出される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例を図１ないし図６を参照して説明する。まず、図４は、振動分離装置１１の全体構成を示している。この図４において、円筒状をなす架台１２上には枠受スプリング１３を介して振動体ベース１４が振動自在に支持されている。架台１２の内側面には、モータ１５が固定され、このモータ１５の回転軸１５ａにＶプーリ１６が連結されている。架台１２の内底面にはＶプーリ１７が回転可能に支持されており、このＶプーリ１７と上記Ｖプーリ１６との間にはＶベルト１８が掛け渡されている。
【００１９】
前記Ｖプーリ１７の駆動軸１７ａには、駆動スプリング１９を介して回転軸２０が連結されている。この回転軸２０の下端部には、カップリング２１が一体に設けられ、このカップリング２１に前記駆動スプリング１９の上端部が固定されている。回転軸２０は、前記振動体ベース１４の下面部であって中心部に固定された軸受ハウジングとしての振動体ハウジング２２に図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。
【００２０】
回転軸２０の前記振動体ハウジング２２の上方に突出した上端部には、上部アンバランスウェイト２３が固定されている。これにより、上部アンバランスウェイト２３は回転軸２０と一体に回転するように構成されている。一方、回転軸２０の前記振動体ハウジング１２の下方に突出した下端部であって前記カップリング２１の上方には、下部アンバランスウェイト２４が回動可能に取付けられている。これら回転軸２０及び上下部両アンバランスウエイト２３，２４並びに前記モータ１５は振動発生手段を構成している。
【００２１】
本実施例においては、前記モータ１５の回転方向、即ち回転軸２０の回転方向を変えることにより前記上下部アンバランスウエイト２３，２４間の角度を変えることができるように構成されている。尚、この構成については、本出願人が先に出願し登録された特開平９−１０７５号公報（特願平７−１５４３９３号）に詳しく記載されているため、ここでは簡単に説明する。ここで、前記モータ１５の正転時には、回転軸２０は矢印Ａ方向に回転し、前記モータ１５の逆転時には、前記回転軸２０は反矢印Ａ方向に回転するものとする。
【００２２】
即ち、図５に示すように、カップリング２１の周縁部には、上部アンバランスウエイト２３の重心と回転軸２０の中心とを結んだ直線Ｂに関して対称に位置するように長孔２５，２５が設けられている。そして、前記長孔２５のうちの一方には、第１の位置規制部材２６が設けられ、他方には第２の位置規制部材２７が設けられている。前記位置規制部材２６，２７は、長孔２５，２５に沿って移動させることができるように構成されている。尚、前記カップリング２１には前記長孔２５に対応して目盛り２８が設けられている。
【００２３】
回転軸２０が矢印Ａ方向に回転すると、下部アンバランスウェイト２４は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接されて回転軸２０と一体に回転する。一方、回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転すると、下部アンバランスウェイト２４は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接されて回転軸２０と一体に回転する。従って、第１及び第２の位置規制部材２６，２７を適宜の位置に移動させることにより、モータ１５の正転時及び逆転時における上下部両アンバランスウエイト２３，２４間の角度を調整できる。
【００２４】
一方、図４に示すように、前記振動体ベース１４上には下円筒枠３０がねじ止めされている。更に、前記下円筒枠３０の上には、中円筒枠３１、上円筒枠３２が順に積み上げられて固定されている。前記上円筒枠３２の上には、投入口３３が形成されたテーパ状の蓋３４が被せられている。これら各円筒枠３０〜３２の連結及び上円筒枠３２と蓋３４との連結は、断面略Ｖ字状のバンド３５〜３７を締付けることで行われている。従って、前記バンド３５〜３７を緩めることにより、前記円筒枠３１，３２を取り外して、異なるタイプの円筒枠と交換することができる。
【００２５】
さて、前記中円筒枠３１及び上円筒枠３２は本発明の分離枠として機能する。両円筒枠３１，３２の構成は略同じであるため、ここでは上円筒枠３２を代表させて説明する。まず、図１は上円筒枠３２の上面部、図２は上円筒枠３２の側面図を示している。これら図１及び図２において、上円筒枠３２は、上枠３２ａ及び下枠３２ｂ並びに前記上下枠３２ａ，３２ｂの間に挟み込まれて固定された網枠３８から構成されている。
【００２６】
具体的には、前記網枠３８は、断面Ｌ字状のフレーム３９の上辺部３９ａに、篩網４０を溶接，ハンダ付け，接着等により取付けた構成となっている。前記篩網４０には、例えば直径が４５μｍの孔が多数個形成されている。そして、前記フレーム３９の上辺部３９ａを、前記上枠３２ａの下端部及び前記下枠３２ｂの上端部に溶接されたフランジ部３２ｃ，３２ｄ間にパッキン４１を介して挟み込んだ状態で、前記フランジ部３２ｃ，３２ｄに断面Ｖ字状のバンド４２を締め付けて固定している。従って、上円筒枠３２が枠本体として機能し、前記篩網４０が底面部として機能する。
【００２７】
前記篩網４０のうち外周縁部よりもやや内周側に位置する部分には、円形状の排出口４３が形成されている。そして、前記篩網４０の上面部には、前記排出口４３の周囲部のうち図１中下側の部分には排出阻止手段たる排出阻止部材４４が例えば接着により取付けられている。前記排出阻止部材４４は、例えばゴム製で、前記篩網４０の上面部から所定の高さ寸法を有し、Ｔ字状に配置された長辺部４４ａと短辺部４４ｂとから構成されている。前記長辺部４４ａは、前記排出口４３の周縁部のうち図１中左下の任意の点から前記上枠３２ｂの内周面部に向かって接線方向に延びている。前記短辺部４４ｂは、前記排出口４３の周縁部のうち図１中右下の任意の点から前記上枠３２ｂの内周面部に向かって接線方向に延びている。
【００２８】
また、図３は、前記排出口４３の周辺部分を拡大して示す図である。この図３に示すように、前記篩網４０の下面部には、前記排出口４３の周辺部分を補強する補強板４５が例えば接着により取付けられている。前記補強板４５には、前記排出口４３の周縁部から下方に延びる環状突部４５ａが形成されている。
【００２９】
一方、前記下枠３２ｂには、クランク状に折れ曲がった形状をなす排出口体４６が取付けられている。前記排出口体４６は、前記排出口４３から前記下枠３２ｂを貫通して外部に向かって延びるように構成されている。この場合、前記排出口体４６は、当該排出口体４６の外周部に一体に設けられた環状部材４６ａを前記下枠３２ｂの外周面部に例えば溶接することにより固定されている。更に、図１に示すように、前記排出口体４６は、一対の保持部材４７を介して前記下枠３２ｂに保持されている。
【００３０】
また、前記排出口体４６の上端部の外周部には、上方に開口する溝部４６ｂが全周に亘って形成されている。前記溝部４６ｂの内部にはパッキン４８が収納されている。そして、上述のように前記上枠３２ａ，網枠３８，下枠３２ｂを組み立てたとき、前記パッキン４８は前記補強板４５の下面部に圧接されるように構成されている。これにより、前記排出口体４６と補強板４５との間に隙間が生じないように構成されている。
【００３１】
尚、前記中円筒枠３１は、次の点が上円筒枠３２と異なっている。即ち、中円筒枠３１は、上枠３１ａ及び下枠３１ｂ並びに前記上下枠３１ａ，２１ｂの間に挟み込まれて固定された網枠３８から構成されている。そして、前記網枠３８には、前記上円筒枠３２の篩網４０の孔よりも小さい孔、例えば直径が３２μの孔を有する篩網４９が取付けられている。その他の構成は前記上円筒枠３２と同じであるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
また、上円筒枠３２と中円筒枠３１との間には、中寄せ５０が挟み込まれている。この中寄せ５０は、上部から下部に向かって徐々に径小となる漏斗状の部材で、前記上円筒枠３２の篩網４０からふるい落とされた対象物は、前記中円筒枠３１の篩網４９の中央付近に落ちるように構成されている。このため、上円筒枠３２側から中円筒枠３１の篩網４９に落とされた対象物は、中円筒枠３１の排出口４３に直接的に入り込まないように構成されている。
【００３３】
一方、前記下円筒枠３０内には、前記篩網４９によりふるい落とされた対象物を受ける円錐状の受け部５１が設けられている。前記下円筒枠３０には、前記受け部５１で受けられた対象物を外部に排出するための下部排出口（図示せず）が設けられており、この下部排出口に対応して前記下円筒枠３０の外周部には排出口体５２が設けられている。
【００３４】
上記構成の振動分離装置１１は、モータ１５を駆動すると振動発生手段により各円筒枠３０〜３２が振動される。この結果、篩網４０が水平方向に小さく振動すると共に、上下方向に小さく振動する。このとき、上下部アンバランスウエイト２３，２４間の角度に応じた振動モードが発生する。この振動モードは図６に示すように、大きく４つのタイプに分けられる。尚、振動モードについては、上記した特開平９−１０７５号公報に詳しく記載されているため、ここでは簡単に説明する。
【００３５】
図６のうち上段は、上方から見たときの上下部アンバランスウエイト２３，２４の位置関係を、下段は、そのときの篩網４０上の対象物の移動状態を示している。尚、図６の下段には、排出口４３及び排出阻止部材４４を二点鎖線で示している。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に約９０度の角度を有して位置するときは、回転軸２０の回転方向に関係なく対象物は中心に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。また、図６（ｂ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に略６０度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が矢印Ａ方向に回転するとき、或いは、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に略４５度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転するとき、篩網４０，４９上の対象物は中心から外周方向に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。
【００３７】
一方、図６（ｃ）に示すように、上下部両アンバランスウエイト２３，２４の位置が一致するときは、対象物は、回転軸２０の回転方向に関係なく中心から外周方向に向かって直線状に移動する。
【００３８】
これに対して、図６（ｄ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の右側に略６０度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が矢印Ａ方向に回転するとき、或いは、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の右側に略４５度の角度を有して位置し、且つ回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転するとき、篩網４０，４９上の対象物は外周方向に向かって反矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。
【００３９】
尚、上述のように、前記回転軸２０が矢印Ａ方向に回転するとき、下部アンバランスウェイト２３は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接され、前記回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転するとき、下部アンバランスウェイト２３は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接されるように構成されている。
【００４０】
従って、図６の（ａ）及び（ｂ）に示す振動モードは、前記回転軸２０が矢印Ａ方向に回転したときに得られる。また、図６の（ｄ）に示す振動モードは、前記回転軸２０が反矢印Ａ方向に回転したときに得られる。そして、図６の（ｃ）に示す振動モードは、回転軸２０を矢印Ａ方向或いは反矢印Ａ方向のいずれの方向に回転させたときにも得ることができる。
【００４１】
また、上記各振動モードに対応する上下部アンバランスウエイト２３，２４間の角度は対象物の種類によって若干変動する。そのため、対象物に応じて適宜調節する。
【００４２】
次に、上記構成の作用について説明する。尚、ここでは対象物の具体的な図示は省略するが、例えば、直径が３０〜５０μｍ程度のハンダ粒を、３２μｍ以下のハンダ粒、３２〜４５μｍのハンダ粒、４５μｍよりも大きいハンダ粒に分離するものとする。
【００４３】
まず、作業を開始するに当たって、第１及び第２の位置規制部材２６，２７を所定の位置に固定する。即ち、モータ１５の回転方向に応じて、篩網４０，４９上の対象物をふるい分ける作業に適した振動モード及び篩網４０，４９上の残留物を排出する作業に適した振動モードが得られるように前記位置規制部材２６，２７を所定の位置に固定する。
【００４４】
ここで、ふるい分け作業に適した振動モード及び排出作業に適した振動モードは、振動分離装置１１の構成や対象物の種類等によって異なる。そこで、本発明者らは、作業に先立って、上記構成の振動分離装置１１において前記対象物（ハンダ粒）をふるい分ける作業及び排出する作業に適した振動モードを調べる実験を行った。その結果、図６（ｄ）に示す振動モードがふるい分け作業に適し、図６の（ｃ）に示す振動モードが排出作業に適していることが分かった。即ち、本実施例においては、図６の（ｄ）に示す振動モードが第１の振動モードとして機能し、図６（ｃ）に示す振動モードが第２の振動モードとして機能する。
【００４５】
従って、前記モータ１５の正転時には、図６（ｃ）に示す振動モードが得られるように第１の位置規制部材２６の位置を固定する。また、モータ１５の逆転時には、図６（ｄ）の振動モードが得られるように第２の位置規制部材２７を固定する。
【００４６】
そして、モータ１５が逆転するように設定して通電し、振動状態にある上円筒枠３２内に投入口３３から対象物を投入する。この結果、下部アンバランスウェイト２４は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接され、図６（ｄ）の振動モードが得られる。そのため、篩網４０上の対象物は外周に向かって反矢印Ａ方向に渦巻くように移動しながら篩網４０の振動によってふるい分けられる。
【００４７】
このとき、前記排出口４３付近を移動する対象物は、前記排出口４３の図１中、左下の方向から前記排出口４３に向かうが、前記排出阻止部材４４の長辺部４４ａに遮られ、前記排出口４３内に進入することが阻止される。
【００４８】
この結果、対象物のうち直径が４５μｍ以下の対象物は、前記篩網４０の孔を通過して中円筒枠３１内にふるい落とされ、直径が４５μｍよりも大きい対象物は篩網４０上に残留する。
【００４９】
一方、中円筒枠３１内にふるい落とされた対象物は、中寄せ５０によって篩網４９の中央付近に落とされる。そして、篩網４９上の対象物も、前記篩網４０上の対象物と同様に、反矢印Ａ方向に移動しながら篩網４９の振動によってふるい分けられる。即ち、対象物のうち直径が３２μｍ以下の対象物は前記受け部５１の上にふるい落とされ、３２μｍよりも大きい対象物は篩網４０上に残留する。また、この場合も、篩網４９上の対象物は排出阻止部材４４の長辺部４４ａに遮られて排出口４３内に進入することが阻止される。
【００５０】
前記篩網４０及び４９によるふるい分け作業が十分に進むと、次に、前記モータ１５を停止させてモータ１５が正転するように切替える。そして、再びモータ１５に通電して振動分離装置１１を振動させる。すると、下部アンバランスウェイト２４は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接され、図６（ｃ）に示す振動モードが付与される。この結果、篩網４０，４９上の残留物は、篩網４０，４９の振動によって外周に向かって径方向に移動し、やがて、上枠３２ａ，３１ａの内周面部に衝突する。
【００５１】
前記上枠３２ａ，３１ａの内周面部に衝突した残留物は、前記篩網４０，４９の振動によって前記排出口４３の近傍に到達すると、前記排出口４３の周囲部のうち前記排出阻止部材４４が設けられていない部分から前記排出口４３に向かう。このとき、一部の残留物は、前記排出阻止部材４４の短辺部４４ｂに沿って前記排出口４３に向かう。また、一部の残留物は、前記排出阻止部材４４の長辺部４４ａに沿って前記排出口４３に向かう。そして、排出口４３内に落ち込んだ残留物は前記排出口体４６から外部に取り出される。
【００５２】
尚、受け部５１の上に落とされた対象物は、モータ１５の回転方向に関係なく、下部排出口を介して排出口体５２から外部に取り出される。
【００５３】
このような本実施例によれば、各篩網４０，４９に排出口４３を設けた。従って、前記篩網４０，４９と排出口４３とが同一面上に位置する。そのため、篩網４０，４９と排出口４３との間に段差が生じないので、篩網４０，４９上に残された残留物を略完全に排出することができる。
【００５４】
また、本実施例においては、前記排出口４３の近傍に排出阻止部材４４を設けた。従って、ふるい分け作業を実行したときは、前記篩網４０，４９上の対象物が前記排出口４３の近傍を移動しても前記排出阻止部材４４により遮られて前記排出口４３内に落ち込むことがない。そのため、篩網４０，４９に排出口４３を設けても、支障なくふるい分け作業を実行することができる。
【００５５】
しかも、本実施例においては、モータ１５の回転方向を切換えることにより篩網４０，４９上の対象物の振動モードがふるい分け作業に適したモードと排出作業に適したモードに変化するように構成した。そして、排出作業に適した振動モードのときには残留物が前記排出口４３に進入することを妨げない位置に前記排出阻止部材４４を設けた。そのため、モータ１５の回転方向を切換えるだけで、ふるい分け作業及び排出作業を実行することができ、作業性が向上する。
【００５６】
図７及び図８は、本発明の第１の参考例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。この第１の参考例においては、上記振動分離装置１１の上円筒枠３２及び中円筒枠３１に代えて分離枠６１を下円筒枠３０の上に積み上げて固定している。
【００５７】
前記分離枠６１は、上枠６１ａ及び下枠６１ｂ並びに前記上下枠６１ａ，６１ｂの間に挟み込まれて固定された鉄板６２とから構成されている。従って、本実施例においては、前記上枠６１ａ及び下枠６１ｂが枠本体として機能し、前記鉄板６２が底面部として機能する。
【００５８】
前記鉄板６２の上面部には、前記上枠６１ａの内周面に沿いながら矢印Ａ方向に向かって上方に延びる傾斜面部６３が配設されている。この場合、前記傾斜面部６３は、前記鉄板６２の上面部から上方に向かって延びる下部傾斜面６３ａ、この下部傾斜面６３ａの終端部に連通し、前記鉄板６２と略平行方向に延びる平坦面６３ｂ、この平坦面６３ｂの終端部から上方に向かって延びる上部傾斜面６３ｃから構成されている。尚、図９に示すように、前記下部傾斜面６３ａの始端部と鉄板６２の上面部との間には段差が生じないように構成されている。
【００５９】
また、前記傾斜面部６３の終端部には、当該傾斜面部６３よりも上方に突出する壁部６４が設けられている。そして、前記上枠６１ａには、前記傾斜面部６３の終端部に対応して上部排出口（図示せず）が設けられ、この上部排出口に対応して上枠の外周面には排出口体６５が設けられている。
【００６０】
一方、前記鉄板６２部の外周縁部よりもやや内周側に位置する部分には、前記傾斜面部６３の始端部と終端部との間に位置して排出口４３が形成されている。そして、前記鉄板６２の上面部には、前記排出口４３の周囲部のうち図８中上側の部分に位置して排出阻止部材４４が固定されている。
【００６１】
上記構成の振動分離装置１１は、複数種の対象物をその形状により分離するために、具体的には、転がりやすい例えば球状の対象物と転がりにくい例えば矩形箱状の対象物とに分離するために使用される。そして、上記構成においては、対象物の分離作業には、図６（ｂ）に示す振動モードが適しており、残留物の排出作業には図６（ｄ）に示す振動モードが適していることが分かった。従って、本実施例では、図６（ｂ）の振動モードが第１の振動モードとなり、図６（ｄ）の振動モードが第２の振動モードとなる。
【００６２】
そこで、前記モータ１５の正転時には、図６（ｂ）に示す振動モードが得られるように第１の位置規制部材２６の位置を固定する。また、モータ１５の逆転時には、図６（ｄ）の振動モードが得られるように第２の位置規制部材２７を固定する。そして、まず、モータ１５が正転するように設定して通電し、振動状態にある分離枠内に投入口３３から対象物を投入する。この結果、下部アンバランスウェイト２４は第１の位置規制部材２６の当接部２６ａに当接され、図６（ｂ）に示す振動モードが得られる。そのため、鉄板６２上の対象物は外周に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動し、やがて、下部傾斜面６３ａの始端部から前記傾斜面部６３に進入する。
【００６３】
前記傾斜面部６３に進入した対象物は、鉄板６２と共に該傾斜面部６３が上下及び水平方向に振動することにより、矢印Ａ方向に移動、即ち、傾斜面部６３を徐々に上方に向かって移動する。このとき、球状をなす対象物は上方に向かって移動することなく鉄板６２上に転げ落ちる。これに対して、矩形箱状をなす対象物は転がり落ちることなく、そのほとんどが傾斜面部６３を上方に向かって移動し、終端部に達すると上部排出口６５を介して排出口体６６から排出される。
【００６４】
一方、鉄板６２上の対象物は、振動により外周に向かって矢印Ａ方向に移動するが、このとき、排出口４３付近を通過しても排出阻止部材４４によって前記排出口４３から排出されることが阻止される。
【００６５】
対象物を分離する作業、即ち、鉄板６２上に矩形箱状の対象物のみを残して球状の対象物を上部排出口６５から排出する作業が終了すると、モータ１５を停止させる。そして、モータ１５が逆転するように切り換えた後、再び通電して分離枠を振動させる。このとき、カップリング２１は反矢印Ａ方向に回転されるので、下部アンバランスウェイト２４は第２の位置規制部材２７の当接部２７ａに当接され、図６（ｄ）に示す振動モードが付与される。
【００６６】
その結果、鉄板６２上に残った残留物（矩形箱状の対象物）は、外周に向かって反矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。そして、前記残留物は、排出口４３の周囲部のうち図７中下側の部分から排出口４３に向かう。そのため、排出阻止部材４４に邪魔されることなく前記排出口４３内に進入して前記受け部５１の上に落とされ、下部排出口を介して排出口体５７から外部に取り出される。
【００６７】
尚、その他の構成は第１の実施例と同じである。従って、上記第１の参考例においても第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
図９は、本発明の第２の参考例を示しており、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には、同一符号を付している。この第２の参考例では、上円筒枠３２及び中円筒枠３１に超音波発生器７１を設け、前記超音波発生器７１により前記篩網４０，４９の目詰まりを防止するように構成している。尚、図９は上円筒枠３２の縦断面図を示しているが、下円筒枠３１も同様の構成である。
【００６９】
このような構成によれば、前記篩網４０，４９の孔に詰まった対象物を取り出すことができるので、篩網４０，４９の上に残留物が残ってしまうことを一層防止できる。尚、タッピングゴム球により前記篩網４０，４９の目づまりを防止するように構成しても良い。
【００７０】
また、本発明は上記し且つ図面に示した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変更が可能である。
【００７１】
上記各実施例においては、排出阻止部材４４は、底面部４０，４９，６２の上面に接着により取り付けるように構成したが、枠本体（上枠３１ａ，６１ａ）の内周面に取り付けても良い。また、排出阻止部材を、例えば、底面部との間に若干の隙間が生じるように枠本体の内周面に取り付けられたステンレス製の固定部材と、前記隙間を塞ぐように前記固定部材に着脱可能に取り付けられるゴム製やシリコン製のシール部材とから構成しても良い。このような構成によれば、対象物の種類に応じて、具体的には、例えば対象物が食品であるか否か、或いは対象物が高温状態にあるか否かに応じて、排出阻止部材を適宜な材質により構成することができる。
【００７６】
また、排出口４３の上を覆うカバーを設けることも良い構成である。このような構成によれば、投入口３３から上円筒枠３２内に投入された対象物が直接的に排出口４３に入り込んだり、上円筒枠３２の篩網４０から中円筒枠３２にふるい落とされた対象物が排出口４３に直接的に入り込んだりすることを防止できる。従って、この場合は、上円筒枠３２と中円筒枠３１との間中寄せ５０を設けることを省略できる。
【００７７】
更に、上記各実施例においては、カップリング２１に、直線Ｂに関して対称に位置するように２本の長孔２５，２５を設けたが、これに代えて、一方の長孔２５の矢印Ａ方向側の端部と、他方の長孔２５の反矢印Ａ方向側の端部とをつないで、１本の長孔としても良い。このような構成によれば、第１及び第２の位置規制部材２６，２７の移動範囲が広がるため、回転軸２０の回転方向に関係なく、図６の（ａ）ないし（ｄ）に示す振動モードを得ることができる。
【００７８】
更にまた、上記各実施例では、１個または２個の分離枠を備えた振動分離装置について説明したが、３個以上の分離枠を積み重ねた構成としても良い。
【００７９】
その他、排出口の位置は周辺部に限定されるものではなく、また排出口４３の形状を矩形状、三角形状等に変更したり、前記排出阻止部材４４の形状を変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変更が可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の分離枠によれば、底面部に排出口を設けたので、前記底面部と排出口との間に段差が生じず、底面部上の残留物を略完全に排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示すもので、上円筒枠の上面図
【図２】 上円筒枠の縦断面図
【図３】 排出口及び排出口体周辺部分を拡大して示す上円筒枠の縦断面図
【図４】 振動分離装置の右半分を断面にて示す正面図
【図５】 下部アンバランスウェイト及びカップリングの上面図
【図６】 上下部アンバランスウェイト間の角度と篩網上の対象物の移動方向との関係を模式的に示した図
【図７】 本発明の第１の参考例を示す図１相当図
【図８】 傾斜面部の始端部周辺部分の分離枠の斜視図
【図９】 本発明の第２の参考例を示す図２相当図
【図１０】 分離枠の従来構成を示す図２相当図
【符号の説明】
図中、１１は振動分離装置、１５はモータ（振動発生手段）、２０は回転軸 （振動発生手段）、２３は上部アンバランスウェイト（振動発生手段）、２４は下部アンバランスウェイト（振動発生手段）、３１は中円筒枠（分離枠）、３１ａは上枠（枠本体）、３１ｂは下枠（枠本体）、３２は上円筒枠（分離枠）、４０，４９は篩網（底面部）、４３は排出口、４４は排出阻止部材（排出阻止手段）を示す。
Claims (1)
- 枠本体と、
この枠本体の底面部を構成し対象物をふるい落とすための孔が設けられた篩網と、
前記篩網上の対象物を一方向に移動させ前記対象物の分離作業を行う第１の振動モードと、前記篩網上の残留物を前記一方向とは異なる方向に移動させ前記残留物の排出作業を行う第２の振動モードとに切換え可能に構成された振動発生手段とを備え、
前記振動発生手段によって振動されることにより内部に収容された複数種の対象物を分離する振動分離装置であって、
前記篩網に設けられ、前記対象物のうち分離作業により前記篩網上に残された残留物を排出する排出口と、
前記対象物の分離作業の際には前記篩網上の対象物が前記排出口を避けて移動するように案内して前記対象物が前記排出口から排出されることを阻止し、前記残留物の排出作業の際には前記篩網上の残留物が前記排出口内に進入することを許容するように構成されている排出阻止手段とを備えることを特徴とする振動分離装置。
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