JP2014080291A - 浮上搬送装置及び浮上搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを浮上させた状態で搬送する浮上搬送装置では、ワークの搬送路への引っかかりや、ワークと搬送路との間の異物の噛み込みが搬送路上での詰まりの原因になるところ、搬送路上で滞りなくワークを搬送させるよう、ワークの搬送路への引っかかりや、ワークと搬送路との間の異物の噛み込みを解消する新たな手段を備える浮上搬送装置を提供する。
【解決手段】ワークを前記搬送路から浮上させる浮上手段と、浮上した前記ワークを、前記搬送路に沿って移動させる搬送手段と、 搬送される前記ワークを揺動させる揺動手段と、を備える浮上搬送装置である。

【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを浮上させた状態で搬送する浮上搬送装置及び浮上搬送方法に関する。

ＩＣチップ、積層セラミックコンデンサ等の電子部品のような、小型のワーク（物品）を搬送する装置として、ワークを搬送路から浮上させて移動させる浮上搬送装置が知られている。

例えば、特許文献１には、半導体チップを搬送する搬送装置が記載されている。特許文献１の搬送装置では、搬送路の終端に到達した半導体チップのうち、最も上方に浮上した半導体チップが、搬送アームによって取り出され、電子機器の組み立てラインに投入される。また、特許文献２には、小型ワークを搬送する搬送装置が記載されている。特許文献２の搬送装置では、ワークの移動方向前端に接触せずにワークの移動を停止させる手段によって、ワークが停止される。

特開平１０−２５０８４１号公報（段落［００２３］〜［００２４］） 特開２０１２−１０１９２５号公報（段落［００１１］〜［００１２］）

しかしながら、従来の浮上搬送装置では、ワークの角部が搬送路に引っかかったり、ワークと搬送路の間に異物が噛み込んだりして、ワークが搬送路上で停止してしまうことがあった。特許文献１には、搬送路の終端壁に突起やスリットを設けることで物品に異物が付着することもなくなるとの記載がある。しかし、特許文献１のように突起等に接触させる構成では、ワークの種類によっては、ワークが破損するおそれがあった。しかも、かかる構成では、終端部以外の箇所におけるワークの停止を防止することができなかった。

また、特許文献２の浮上搬送装置では、非接触のワーク停止手段を用いているためワーク破損のおそれはないが、搬送路への引っかかり等を原因とするワークの停止を積極的に解消する方法は開示されていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、搬送中のワークの停止を抑制し、滞りなくワークを搬送する浮上搬送装置を提供することを目的とする。

本発明に係る浮上搬送装置は、上記目的を達成するために、次の構成を有するものである。

すなわち、請求項１記載の発明は、搬送路と、ワークを前記搬送路から浮上させる浮上手段と、浮上した前記ワークを、前記搬送路に沿って移動させる搬送手段と、搬送される前記ワークを揺動させる揺動手段とを備える。

かかる構成によれば、揺動手段によって、ワークが揺動し、ワークと搬送路との距離が変動する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記搬送路は、前記ワークと対向する第１面と、前記第１面と逆側の第２面と、前記第１面に設けられた第１開口、及び前記第２面に設けられた第２開口を有する孔と、を有する搬送部材を備えるものである。

かかる構成によれば、搬送路に設けられた前記孔を通じて、ワークに対して、エア等により力を作用させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、前記浮上手段は、前記孔を介して前記第１面からエアを噴出させるエア噴出手段を備えるものである。

かかる構成によれば、ワークに対して、前記孔から噴出したエアがワークに作用する。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、前記エア噴出手段は、エア供給を間欠的に制御するエア供給制御手段を備えるものである。

かかる構成によれば、エアが間欠的に供給されるため、ワークに対して、エアが間欠的に作用する。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成において、前記エア噴出手段は、前記エア噴出手段から噴出されるエアの供給量をワーク浮上に必要な下限流量以上で、周期的に増減するよう制御するものである。

かかる構成によれば、ワークが浮上した状態において、ワークに対して作用する力が増減する。

請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明の構成において、前記エア噴出手段は、前記エア噴出手段から噴出されるエアの供給量をワーク浮上に必要な下限流量を下回る流量と上回る流量とを周期的に繰り返すよう制御するものである。

かかる構成によれば、ワークが接地と浮上を周期的に繰り返す。

請求項７記載の発明は、請求項４から６のいずれか記載の発明の構成において、前記エア供給制御手段は、電磁弁を備えるものである。

かかる構成によれば、電磁弁開放状態においてエアが供給され、電磁弁閉鎖状態においてエア供給が遮断される。

本発明に係る浮上搬送方法は、上記目的を達成するために、次の構成を有するものである。

請求項８記載の発明は、ワークを揺動させながら、搬送するワークの浮上搬送方法である。

かかる構成によれば、搬送対象のワークが搬送方向に位置移動するほかに、搬送装置に対する相対的な位置も適宜変動する。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明の構成において、前記ワークの揺動を、ワークに対するエア供給量を間欠制御することによって生じさせる。

かかる構成によれば、搬送対象ワークに対して、接触のないエアという手段によって、浮力を与えるとともに、搬送装置に対する相対的な位置の変動をも生じさせることができる。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記ワークに対するエア供給量を間欠制御するにあたり、エアの供給量をワーク浮上に必要な下限流量以上で、周期的に増減するよう制御する。

かかる構成によれば、ワークが浮上した状態で、ワークに作用するエア量が間欠的に変動するため、浮上状態のワークが揺動する。

請求項１１記載の発明は、請求項９記載の発明の構成において、前記ワークに対するエア供給量を間欠制御するにあたり、ワーク浮上に必要な下限流量を下回る流量と上回る流量とを周期的に繰り返すよう制御する。

かかる構成によれば、ワークが定期的に着地するため、搬送路面との摩擦力がワークに作用する。

請求項１２記載の発明は、請求項９から１１いずれか記載の発明の構成において、前記ワークに対するエア供給量の間欠制御は、周期的な電磁弁の開閉による。

かかる構成によれば、電磁弁の開閉に応じて、ワークに対してエアが間欠的に吹き付けられるため、ワークに作用するエアの力が間欠的に変動する。

請求項１記載の本発明の浮上搬送装置によれば、揺動手段によって、浮上したワークが揺動し、搬送中のワークと搬送路との距離が変更される。よって、搬送路でワークが引っかかる等した場合にも、引っかかりが速やかに解消されるので、滞りなくワークが搬送される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、ワークに対して、搬送路に設けられた前記孔を通じて、力を作用させることができるため、ワークの浮上と共通した機構により、ワークを揺動させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、ワークに対して、前記孔から噴出したエアがワークに作用するため、エアという衝撃の少ない方法によって、ワークを浮上させ、かつ、揺動させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、ワークに対してエアが間欠的に作用するため、浮上による搬送を実行しながら、間欠的にワークと搬送路との距離を変動させ、ワークの滞留をより効果的に抑制することができる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の効果に加えて、ワークが浮上した状態において、ワークに対して作用する力が変動するため、搬送速度を保ちながら、間欠的にワークと搬送路との距離を変動させ、ワークの滞留をより効果的に抑制することができる。

請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明の効果に加えて、ワークが接地と浮上を周期的に繰り返すため、接地による摩擦力によってワークの搬送速度を制御することが可能である。

請求項７記載の発明は、請求項４から６いずれか記載の発明の効果に加えて、電磁弁開放状態においてエアが供給され、電磁弁閉鎖状態においてエア供給が遮断されるため、エアの供給非供給のタイミングをより正確に制御することができる。その結果、エアの間欠頻度ひいてはワークに作用する力をより精密に制御することができ、ワーク搬送速度のコントロールに好適である。

請求項８記載の本発明の浮上搬送方法によれば、ワークが揺動し、搬送中のワークと搬送路との距離が変更される。よって、搬送路でワークが引っかかる等した場合にも、速やかに引っかかりが解消されるので、滞りなくワークが搬送される。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明の効果に加えて、エア供給量の間欠制御という簡便な方法によって、ワークに間欠的に作用する力を与えるため、比較的安価にワークの浮上搬送とワークの揺動を両立することができる。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明の効果に加えて、ワークを浮上させた状態で、搬送対象ワークへの作用する力が間欠的に変動するため、ワーク下面と搬送路との摩擦を抑え、速やかな搬送と詰まり防止効果との両立を実現することができる。

請求項１１記載の発明は、請求項９記載の発明の効果に加えて、ワークが定期的に着地するため、搬送路面との摩擦力がワークに作用し、速度制御することができる。

請求項１２記載の発明は、請求項９から１１いずれか記載の発明の効果に加えて、電磁弁の開閉に応じてワークにエアを噴出させるため、エアの間欠頻度ひいてはワークに作用する浮力をより精密に制御することができ、ワーク搬送速度のコントロールに好適である。

本発明の第１の実施形態に係る浮上搬送装置の要部構成を示す断面図である。 搬送路の要部構成を示す平面図である。 孔の形状の具体例を示す断面図である。 孔の配置の一例を示す平面図である。 孔の配置の他の例を示す平面図である。 図１のＡ−Ａラインにおける断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る浮上搬送装置の図６に対応する断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る浮上搬送装置の図６に対応する断面図である。 制御手段により電磁弁へ送られる制御信号とエア供給量の関係の一例を示すタイムチャートである。 制御手段により電磁弁へ送られる制御信号とエア供給量の関係の他の例を示すタイムチャートである。 ワークとＸ，Ｙ，Ｚ座標の位置関係を示す模式図である。 ワークのＸ軸周りの回転（ローリング）を示す模式図である。 ワークのＹ軸周りの回転（ピッチング）を示す模式図である。 ワークのＺ軸周りの回転（ヨーイング）を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る浮上搬送装置を用いて、電磁弁を動作させなかった場合と、電磁弁を所定の頻度で開閉させた場合のワーク搬送速度を表すタイムチャートである。

１．搬送装置
１−１．搬送装置の構成
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る搬送装置１は、筐体２、圧縮機６、を備える浮上搬送装置である。搬送装置１は、筐体２の上面に設けられた搬送路３に沿って、始端３ａから終端３ｂに向けてワークＷを搬送する。ワークＷの移動方向（搬送方向）を、図中に矢印で示す。

筐体２の内部は空洞であり、上面には搬送路３が設けられている。搬送路３については、後述する。筐体２の底部２３には、エア供給孔２１が設けられている。筐体２は、その材質及び形状等において特に限定されないが、エア噴出によるワークの搬送が行えるように、不要なエア漏れが起きないように構成される。第１実施形態に係る搬送装置１では、エア供給孔２１が１つ設けられている例を示したが、搬送路の長さや用途に応じてエア供給孔を複数設けてもよい。

また、第１実施形態に係る搬送装置１では、搬送部材３１が筐体２と一体であって、筐体２の底部２３が別体である例を示したが、これに限られず、例えば、搬送部材３１が筐体２と別体であって、底部２３が筐体２と一体的に成形されていてもよい。

圧縮機６は、圧縮された空気又はその他の気体（以下、これらを総称して「エア」と称する。）を、エア供給孔２１を介して筐体２内に送る。送られたエアは、搬送部材３１の孔３２から筐体２外に噴出する。噴出されたエアによって、ワークＷは搬送路３の第１面３１１から浮上する。つまり、圧縮機６は、浮上手段の一例である。エア供給量は、ワークＷが浮上するのに必要な量に設定される。ワークの形状にもよるが、ワークサイズが０．０１〜０．１ｍｍ^３程度の場合には、搬送路の長さ１００ｍｍあたり５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎが好ましい。流量が適切に設定されることで、ワークＷの浮上時の姿勢が安定し、エアの無駄な消費も回避される。

ワークＷの浮上量は、ワークのサイズ及び重量等に応じて設定されるが、例えば、搬送路３の第１面３１１からの距離が好ましくは１μｍ〜３０μｍの範囲であってもよく、より好ましくは、５μｍ〜２０μｍの範囲であってもよく、更に好ましくは５μｍ〜１５μｍの範囲であってもよい。

電磁弁５２は、エア供給制御手段５の一例である。エア供給制御手段５は、制御部５１と電磁弁５２とを備える。電磁弁５２が開放している状態では、圧縮機６が送り出したエアが筐体２へ供給され、搬送部材３１の孔３２から筐体２外に噴出する。電磁弁５２が閉鎖している状態では、圧縮機６が送り出したエアが電磁弁５２により遮られるため、筐体２へのエアの供給が停止し、搬送部材３１の孔３２から筐体２外へ噴出されるエアの量が減少する。

なお、本発明の第１実施形態では、電磁弁５２を圧縮機６の川下直下に設けた例を挙げたが、これに限られない。電磁弁５２を図１よりもエア供給孔２１により近づけて設けてもよい。電磁弁５２と筐体２とをつなぐ管２２が長いと、単位時間当たりのエア流量の変化（以下「間欠パルス」という。）が、制御部５１から送られる電気信号のＯＮ／ＯＦＦに追従し難くなるので、電磁弁５２と筐体２とをつなぐ管２２の長さが３０ｃｍ以内であるように配管されることが好ましく、１５ｃｍ以内であることがより好ましく、エア供給孔２１に直結していることが更に好ましい。また、電磁弁５２がエア供給孔２１の蓋をするように、筐体２の内部に電磁弁５２を設けてもよい。

制御部５１は、電磁弁５２の開閉のための制御信号を送る。電磁弁の種類は、通電時開放タイプであっても、通電時閉鎖タイプであっても構わないが、精密機械などを搬送することの多い装置においては、内部への埃等の混入を防止する観点から、通電時開放タイプの電磁弁が好ましい。電磁弁の操作方式としては、単動操作式、複動操作式のいずれを用いてもよい。

また、本発明の第１の実施形態では、電磁弁５２の開閉を制御部５１からの信号で制御し、エア供給量及びエア供給頻度を制御する例を示したが、これに限られず、エア供給量を制御する制御手段と、エア供給頻度を制御する制御手段とを別々に設けてもよい。

１−２．搬送路
図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る搬送装置１では、筐体２の上面には、搬送部材３１及びガイド部材３３が設けられる。

搬送部材３１は、多数の孔３２が形成された板状の部材である。搬送部材３１の材質は特に限定されるものではないが、例えば金属が用いられ、好ましくはＳＵＳが用いられる。ＳＵＳは、洗浄が容易であり、メンテナンス性に優れる。

搬送部材３１の厚みとしては、機械的強度を確保するためにある程度の大きさが必要であるが、孔３２の加工性を考慮すると、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましく、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍがより好ましく、０．３ｍｍ近傍が更に好ましい。厚みがある程度薄いことで、圧力損失が抑えられ、緊急停止等でワークを直ちに停止させる必要がある場合に、エア噴出停止までのタイムラグを小さく抑えることができ、復旧が容易になる。

搬送部材３１は、第１面３１１を筐体２の外側（ワークＷ側）に、第２面３１２を筐体２の内側に向けるように配置される。

搬送部材３１は、その第１面３１１の高さが、始端３ａよりも終端３ｂにおいて低くなるように、傾けて設けられる。このように傾けて設けられることで、浮上したワークＷは、終端３ｂに向かって移動する。このような傾きは、筐体２の構造、筐体２を設置場所の面に対して傾いた状態で保持する基台、筐体２に対して搬送部材３１を傾けて固定する部材等によって、実現される。傾斜角度は、効率的な搬送速度と搬送安定性の両立の観点から、１°〜５°が好ましく、１°〜３°がより好ましく、２°程度が更に好ましい。

孔３２が有する開口のうち、第１面３１１に設けられた開口を第１開口と呼び、符号３４を付す。また、第２面３１２に設けられた開口を第２開口と呼び、符号３５を付す。

孔３２の横断面（第１面３１１に垂直な断面）の形状、及び縦断面における形状、さらに孔３２の第１開口３４及び第２開口３５の形状は、特に限定されるものではない。ただし、搬送部材３１は、多孔質セラミック等の多孔質材ではなく、孔３２は、ＳＵＳ等の基材に設けられた貫通孔であることが好ましい。つまり、孔３２の縦断面は、一般的には、台形、楕円弧、矩形等の形状を呈する。

孔３２の構成の一例を図３に示す。図３において、第２開口３５の面積は、第１開口３４よりも大きい。つまり、エアは、広い第２開口３５から入って、狭い第１開口３４から噴出される。これによって、エアの噴出の指向性が高まる。特に微細なワークを搬送する場合には、この構成が好ましい。図３において、孔３２の縦断面の形状は略台形である。このような略台形状の孔は、レーザ加工によって形成可能である。

孔３２の第１面３１１側の口径は、１０〜３４μｍが好ましい。口径の分布は、均一なエア噴射のために、平均口径の±１０％以内であることが好ましい。

孔３２の開口の形状は、円、楕円、矩形等、特に限定されるものではない。

ワークＷを安定して浮上させるために、第１開口３４（「孔３２は」と言い換えてもよい）は、開口密度（第１面３１１における単位面積当たりの開口の数）が搬送路３全体に渡って一定であるように配置されることが好ましい。第１開口３４の配置の例を図４及び図５に示す。図４及び図５に示すように、第１開口３４は、格子状に整列していることが好ましい。図４では、第１開口３４は枡格子状に配置される。すなわち、図４において、矢印で示される搬送方向と、直近の第１開口３４同士を結ぶ仮想線とは、直行するかまたは平行である。また、図５では、第１開口３４は千鳥格子状に配置される。図５において、搬送方向と、直近の第１開口３４同士を結ぶ仮想線とは、４５°又は１３５°の角度で交差する。

開口密度は、ワークＷの大きさ及び重量に応じて、適宜設定される。ワークＷの浮上姿勢の安定確保のために、第１開口３４の密度は、ワークＷの底面積又は投影面積当たり、４個以上が好ましく、６個以上が更に好ましい。なお、ワークＷがある程度大きければ、開口密度が小さくてもワーク底面積当たりの開口数を確保することが可能である。ワークＷが微細である場合は、ワークの底面に対応する開口数を確保するために、口径及びピッチを小さくすればよい。

具体例として、ワークＷが、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍの積層セラミックコンデンサである場合、第１開口３４の口径は２０μｍ、枡格子配列でピッチ間隔５０μｍ程度に設定すればよい。

図１Ａ−Ａラインにおける断面図を図６に示す。ガイド部材３３は、搬送方向に平行に延びる形状であり、搬送部材３１の第１面３１１から突出するように配置された部材である。２つのガイド部材３３は、一定の間隔をあけて、向かい合うように平行に配置される。ワークＷは、ガイド部材３３同士の間で、搬送部材３１上を移動し、ガイド部材３３は、ワークＷの移動範囲を制限する。つまり、ガイド部材３３によって、搬送路３の幅が規定される。ガイド部材３３同士の間の距離は、ワークＷの幅の１．１〜１．２倍程度に設定されることが好ましい。ガイド部材３３間の距離が適切に保たれることで、ワークＷが搬送方向に沿って直進しやすく、ワークＷの搬送路３における詰まりも抑制され、搬送の安定性が保たれる。

ここで、ワークＷの進行方向をＸ軸とすると、ワークＷは、搬送方向（Ｘ軸方向）への直進だけでなく、搬送路幅方向（Ｙ軸方向）への運動が生ずる。すなわち、本発明の第１の実施形態のように、浮上手段としてエア噴出手段を用いた場合、噴出されたエアは主としてワークを浮上させる力として作用するが、ワークＷとガイド部材３３との隙間のエア流量が変化することで、ワークＷを搬送路幅方向へ移動させる力が働く。

ワークＷのＹ軸方向への移動が生じた場合にも、ガイド部材３３が存在することで、ワークＷの幅方向への移動が制限される。

また、噴出孔３２から噴出したエアがワークＷの下面に与える圧力分布は、必ずしも均一ではないため、図１１に示すとおり、ワークＷには、Ｘ軸周りの回転（ローリング）、Ｙ軸周りの回転（ピッチング）、Ｚ軸周りの回転（ヨーイング）が生じる。

図１２は、Ｘ軸周りの回転（ローリング）を、図１３は、Ｙ軸周りの回転（ピッチング）を、図１４は、Ｚ軸周りの回転（ヨーイング）をそれぞれ模式的に表したものである。これら各種の回転運動が生じた場合にも、ガイド部材３３が存在することで回転運動が制限される。

ワークＷのヨーイングを防止して、搬送されるワークＷの向きを揃えるという観点からすれば、ガイド部材３３同士の間の距離が、搬送路と平行な面におけるワーク断面（ワークＷの底面又は投影面）の最長径よりも、短く設定されることが好ましい。例えば、ワークが直方体の場合には、搬送路と平行な面における断面、すなわち長方形の対角線の長さよりも、ガイド部材３３同士の間の距離が短いことが好ましい。ワークがカプセル形状の場合であって、搬送方向がワークの長手方向とする場合には、搬送路と平行な面における断面、すなわち楕円形の長径の長さよりも、ガイド部材３３同士の間の距離が短いことが好ましい。

ここで、より積極的にワークＷを幅方向（Ｙ軸方向）に移動させ、又は上記各種回転運動させれば、ワークＷがガイド部材３３や搬送部材３１の第１面３１１と接触する頻度が高まり、摩擦力によって、搬送速度が低下する。

逆に、ワークＷの幅方向への移動や上記各種回転運動を抑制すれば、ワークＷがガイド部材３３や搬送部材３１の第１面３１１と接触する頻度が低くなるため、搬送速度を高めることができる。このように、ワークＷと搬送路３（ガイド部材３３や搬送部材３１の第１面３１１）との接触作用を利用して、ワークＷの搬送速度を制御することが可能である。

すなわち、エア供給量、エア供給頻度（オン・オフの切替頻度）を制御し、ワークＷの並進運動及び回転運動を高めたり、抑えたりすることで、ワークＷの搬送速度（進行方向への移動速度）を制御することができる。もちろん、上記したワークＷの幅方向への移動や上記各種回転運動による搬送路３との接触作用の他、ワークＷの浮上状態の変更による搬送部材３１の第１面３１１との接触作用を利用して、ワークＷの搬送速度を制御することも可能である。

なお、本発明の第１実施形態では、ガイド部材３３同士の間の距離（搬送路の幅）Ｌ_１からワークＷの幅Ｌ_Ｗを引いた距離Ｌ_２が、孔３２のうち最もガイド部材３３寄りに位置する孔３２３と当該孔３２３に近い方のガイド部材３３２との距離Ｌ_３よりも短い。このようにＬ_２がＬ_３よりも短く設定されること、すなわち、ワークＷが幅方向のどちらのガイドに偏っても孔から噴出するエアがワークＷ下面に当たるように配置されることが好ましい。

これに対して、図７に示す第２実施形態に係る搬送装置１’は、ガイド部材３３’同士の間の距離（搬送路の幅）Ｌ_１からワークＷの幅Ｌ_Ｗを引いた距離Ｌ_２が、孔３２’のうち最もガイド部材３３’寄りに位置する孔３２３’と当該孔３２３’に近い方のガイド部材３３２’との距離Ｌ_３よりも長い。このようにＬ_２がＬ_３よりも長く設定されると、ワークＷがガイド寄りに偏った際に、噴出するエアがワーク下面に直接当たらずに、上方に抜けてしまう。エアが抜ける状態にあると、浮上効率が低下するだけでなく、このエアがワークＷの揺動を阻害するため、第１の実施形態と比較すると、ガイド部材３３との接触頻度を制御する精度が劣る傾向にある。

第１実施形態に係る搬送装置１では、２つのガイド部材３３により、１筋の搬送路３が形成される例を示したが、第３の実施形態として、図８に示す搬送装置１’’のように、ガイド部材３３’’を３つ設けて、２筋の搬送路３’’を形成してもよい。ガイド部材の本数はこれらに限られるものではなく、搬送対象のサイズや搬送装置のサイズに合わせて適宜設けることができる。また、ガイド部材が取り外し可能に構成されていてもよい。ガイド部材を取り外し可能に構成することで、１台の搬送装置で、大きさの異なるワークの搬送にも利用できる。

なお、搬送路３の途中や終端３ｂに、必要に応じて、ワークを停止させるための機構や、ワークを取り出す機構を設けてもよい。また、終端３ｂには、停止しなかったワークＷが落下することを防ぐために、搬送方向において搬送路３を横切るような突起が設けられてもよい。

１−３．動作
搬送装置１によるワークＷの搬送について説明する。

上述したように、圧縮機６によってエアが供給されることで、第１開口３４からエアが噴出される。図１に示す始端３ａ付近にワークＷが置かれると、第１開口３４からのエアによって、ワークＷは浮上し、搬送路３の傾斜によって、終端３ｂに向かって移動する。つまり、本実施形態では、ワークを搬送する搬送手段は、傾斜した搬送路、又は搬送路を傾斜させる上述の構造によって実現されている。

移動するワークＷにおいて、終端３ｂに近い側の端を「前端」、始端３ａに近い側の端を「後端」と呼ぶ。

制御部５１は、Ｔｏｎ（秒）間、制御信号を送り（通電状態となり）、Ｔｏｆｆ（秒）間、制御信号を停止する（非通電状態とする）ように設定することができる。このように、制御部５１が制御信号のＯＮ、ＯＦＦをＴ（秒）＝Ｔｏｎ（秒）＋Ｔｏｆｆ（秒）の周期で、周期的に繰り返すように設定することで、Ｔｏｎ（秒）の間、電磁弁５２が開放され、Ｔｏｆｆ（秒）の間、電磁弁５２が閉鎖されるため、圧縮機６によって供給されたエアが弁により周期的に遮断され、間欠的に第１開口３４から噴出する。ワークに向けて、エアを間欠的に噴出することで、ワークを浮上させているエア流量を周期的に変化させ、ワークを揺動させる。

このように、本発明の第１実施形態に係る搬送装置１は、ワークを浮上させるエアを間欠的に供給することで、ワークを揺動する。例えばワークの端部が搬送路に引っかかった場合であれば、揺動によるワークの姿勢変化により引っかかりが解除され、また、埃等を噛み込んだ場合であれば、埃等がワークから離脱する。その結果、引っかかりや噛み込みが容易に解消され、ワークが滞りなく搬送される。

ここで、制御部５１による制御信号のＯＮ、ＯＦＦと、供給エア流量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）との関係の一例として、タイムチャートを図９に示す。制御部５１により制御信号をＯＦＦにすることで、供給エア流量が減少し、Ｔｏｆｆ（秒）経過後、制御部５１により制御信号をＯＮにすることで、供給エア流量Ｑが再び上昇する。一定時間Ｔｏｎ（秒）の間、好ましい浮上量を維持するのに必要な供給エア流量（Ｌ／ｍｉｎ）が噴出される。

図９の例では、好ましい例として、供給エア流量が浮上下限流量Ｑｌｂ（Ｌ／ｍｉｎ）を下回らない程度に、Ｔｏｆｆ（秒）が設定される。これにより、十分な搬送速度を維持しながら、滞りのないワークの搬送を実現することができる。

周期Ｔ（秒）は、ワークの重量、表面積、材質等に応じて適宜設定されるが、一例を挙げれば、好ましくは、Ｔが０．１〜０．３（秒）、Ｔｏｆｆが０．００２〜０．０１（秒）であり、より好ましくは、Ｔが０．１〜０．２（秒）、Ｔｏｆｆが０．００２〜０．００５（秒）であり、更に好ましくは、Ｔが０．１〜０．１５（秒）、Ｔｏｆｆが０．００２〜０．００３（秒）である。Ｔが０．１（秒）未満の場合、ワーク走行速度が低下する場合があり、０．３（秒）を超えるとワークが揺動する頻度が低くなり、ワークの滞りを抑制する機能が低下する場合がある。また、Ｔｏｆｆが０．０１（秒）を超えるとワークが浮上を継続することができず、減速してしまう場合があり、０．００２（秒）未満の場合、ワークを揺動する時間が短く、ワークの滞りを抑制する機能が低下する場合がある。

揺動手段を、ワークの滞りを抑制するだけでなく、ワーク搬送速度の制御に応用してもよい。
すなわち、ワークに与えられる浮力（噴出エアや磁力等）がワーク下面において偏りをもつ場合、ワークが搬送路幅方向にぶれることを利用し、搬送速度を制御するものである。より具体的には、揺動手段によって、揺動させられたワークが揺動に伴って搬送路幅方向にぶれて、ガイド部材に接触し、ガイド部材との摩擦力によって、搬送速度が低下することを利用するものである。

例えば、揺動の周期Ｔ（秒）を短くすることで、ワークが揺動する頻度を高めれば、ワークとガイド部材との接触頻度も高まり、摩擦によって、搬送速度が低下する。すなわち、揺動周期Ｔを適宜設定することで、容易に搬送速度を制御することができる。

より、具体的な動作例として、ワークＷとして、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍの積層セラミックコンデンサを搬送する例を説明する。ここで、搬送路３の長さを３００ｍｍ、搬送路３の傾斜角度３°、搬送路３の幅（ガイド部材３３同士の距離）０．４ｍｍとし、孔３２を搬送路の中心線上とその両隣合計３列枡格子状に配置した。孔同士の間隔は、０．１ｍｍとした。孔３２から噴出するエア供給量を１．２Ｌ／ｍｉｎに、設定した。

ここで、電磁弁５２を開閉することなく、エアを１．２Ｌ／ｍｉｎで噴出し続けた場合には、ワーク走行の平均速度は、１６５ｍｍ／ｓであった。

これに対して、電磁弁５２につき、ＯＮ（電磁弁開放状態）を０．０２秒、ＯＦＦ（電磁弁閉鎖状態）を０．００４秒、周期的に繰り返すように設定し、エア噴出量を周期的に変動させた。この場合のワーク走行の平均速度は、１１５ｍｍ／秒であった。このように、周期的にエア供給量を変動させることによって、搬送速度を制御できる。

なお、それぞれ、４時間連続でワーク搬送を続けたところ、電磁弁５２を開放し続けた前者では、２回、ワークＷのひっかかりが生じたのに対して、周期的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返した後者では、ワークＷのひっかかりが一度も生じなかった。しかも、前者では、ひっかかりが生じたためか、後者に比べて、速度にムラがある傾向が見られた。

別の制御の例を示すタイムチャートが図１０である。この例では、供給エア流量が浮上下限流量Ｑｌｂ（Ｌ／ｍｉｎ）を下回る程度に、Ｔｏｆｆ（秒）が設定される。これにより、供給エア流量が浮上下限流量Ｑｌｂ（Ｌ／ｍｉｎ）を下回る際に、ワークＷが搬送路に接地するため、ガイド部材だけでなく、搬送路との摩擦力によっても、ワークＷの平均速度を下げることができる。このように、制御信号の周期を適宜設定することによって、搬送路の傾斜角度を変更せずとも、容易に搬送速度を制御することができる。

摩擦によるワークのダメージを極力抑制するという点に鑑みれば、供給エア流量が浮上下限流量Ｑｌｂ（Ｌ／ｍｉｎ）を下回らない程度に制御信号ＯＦＦ時間Ｔｏｆｆ（秒）を設定し、かつＴ（秒）を短く設定することが好ましい。

ワークを断続的に搬送させるという点では、供給エア流量が浮上下限流量Ｑｌｂ（Ｌ／ｍｉｎ）を下回るように制御信号ＯＦＦ時間Ｔｏｆｆ（秒）を長めに設定することが望ましい。

１−４．搬送装置の他の形態
浮上手段は、エア供給によるものに限定されず、ワークの性質に応じて、適宜選択される。磁石など、磁力によりワークを浮上させるものであってもよく、その場合には、電磁石を用いて、周期的に磁力をオン、オフすることによってワークを揺動させることもできる。

また、複数の揺動手段を設けてもよい。例えば、第１実施形態に係る搬送装置１の筐体２の内部を複数の空間に仕切り、各空間に供給孔２１を設け、エアを供給してもよい。その場合に、エアを供給するための圧縮機６は、１つのものを共通して用いて、電磁弁５２を個別に設置してもよいし、供給孔２１の数に合わせて、独立した複数の圧縮機６を用いてもよい。複数の揺動手段を設けて、異なる揺動周期に設定することで、平均搬送速度を異にさせることも可能である。このように搬送路に異なる速度を設けることは、例えば、搬送ライン上の一部で検査を行うために、速度を落としたい場合などに便利である。

エア供給制御手段として、エア供給を制御できるものであれば、特に限定されず、例えば、電磁弁以外にも、各種の電気的駆動弁やダイヤフラムポンプなどを用いることができる。ダイヤフラムポンプは、圧縮機を省略できるので好ましい。弁の開閉を０．００１〜０．００２秒に１回といった頻度で、精度良く実現するためには、電磁弁が最適である。

以上に述べた各実施形態を組み合わせて得られる形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。また、公知のワーク停止手段や、公知のワーク取出手段を組み合わせてもよく、それらの公知の構成を組み合わせて得られる形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の搬送装置は、滞りなくワークを搬送できるため、各種検査装置、各種テーピング装置、各種組立装置内に組み込み用いることも有用である。

本発明は、ＩＣチップ、積層セラミックコンデンサ等の電子部品のような、小型のワークを搬送する装置に利用可能である。また、非接触という特徴を生かして、カプセル状の薬品や各種錠剤など衛生面の管理が必要なワークを搬送する装置に利用可能である。

Ｗ ワーク
１、１’ 搬送装置
２ 筐体
３、３’ 搬送路
３ａ 始端
３ｂ 終端
５ エア供給制御手段
６ 圧縮機
２１ エア供給孔
３１ 搬送部材
３２ 孔
３３、３３’ ガイド部材
３４ 第１開口
３５ 第２開口
５１ 制御部
５２ 電磁弁
３１１ 第１面
３１２ 第２面

Claims (12)

1. 搬送路と、
   ワークを前記搬送路から浮上させる浮上手段と、
   浮上した前記ワークを、前記搬送路に沿って移動させる搬送手段と、
   搬送される前記ワークを揺動させる揺動手段と、
   を備える浮上搬送装置。
2. 前記搬送路は、
   前記ワークと対向する第１面と、
   前記第１面と逆側の第２面と、
   前記第１面に設けられた第１開口、及び前記第２面に設けられた第２開口を有する孔と、
   を有する搬送部材を備える、
   請求項１に記載の浮上搬送装置。
3. 前記浮上手段は、前記孔を介して前記第１面からエアを噴出させるエア噴出手段を備える、
   請求項２に記載の浮上搬送装置。
4. 前記エア噴出手段は、エア供給を間欠的に制御するエア供給制御手段を備える、
   請求項３に記載の浮上搬送装置。
5. 前記エア供給制御手段は、前記エア噴出手段から噴出されるエアの供給量をワーク浮上に必要な下限流量以上で、周期的に増減するよう制御する請求項４記載の浮上搬送装置。
6. 前記エア供給制御手段は、前記エア噴出手段から噴出されるエアの供給量をワーク浮上に必要な下限流量を下回る流量と上回る流量とを周期的に繰り返すよう制御する請求項４記載の浮上搬送装置。
7. 前記エア供給制御手段は、電磁弁を備える、請求項４から６いずれかに記載の浮上搬送装置。
8. ワークを揺動させながら、浮上搬送するワークの浮上搬送方法。
9. 前記ワークの揺動を、ワークに対するエア供給量を間欠制御することによって生じさせる、
   請求項８に記載のワークの浮上搬送方法。
10. 前記ワークに対して吹き付けるエア供給量を間欠制御するにあたり、エアの供給量をワーク浮上に必要な下限流量以上で、周期的に増減するよう制御する請求項９記載のワークの浮上搬送方法。
11. 前記ワークに対するエア供給量を間欠制御するにあたり、ワーク浮上に必要な下限流量を下回る流量と上回る流量とを周期的に繰り返すよう制御する請求項９記載のワークの浮上搬送方法。
12. 前記ワークに対するエア供給量の間欠制御は、周期的な電磁弁の開閉による、請求項９から１１いずれか記載のワークの浮上搬送方法。