JP7401101B2 - 搬送物の整列方法及び搬送物整列システム - Google Patents

Description

本発明は搬送物の整列方法及び搬送物整列システムに関する。

従来から、パーツフィーダなどの搬送装置としては、電子部品などの搬送物を既定の姿勢で整列させた状態で、検査装置、実装装置、移載装置、テーピング装置などの各種の供給先の装置に供給するように構成されたものが知られている。この種の搬送装置では、搬送路上における搬送物の姿勢を外観測定により判別し、その判別結果に応じて、搬送物に対して気流を吹き付けることなどによって、不適格な姿勢の搬送物を搬送路上から排除したり、搬送物を回転させてその姿勢を変更したりすることにより、搬送物の姿勢を揃えるようにしている。

ところで、搬送物のなかには、積層セラミックコンデンサなどのように、磁性材料を備えたものがある。このような磁性材料を備える搬送物では、磁気によって姿勢を検出したり、磁力によって姿勢を変更したりすることができるため、電磁石や永久磁石を用いて、搬送物の姿勢検出を行う方法（以下の特許文献１参照）や姿勢変更を行う方法（以下の特許文献２－４参照）が種々提案されている。

特開２０１４－１３０９１２号公報 特開平５－２２９６３４号公報 実公平５－４３４６８号公報 特開２０１１－１８６９８号公報

ところで、前述のような磁気検出や磁力による姿勢変更が可能な搬送物としては、磁性体からなる外部電極を備えた電子部品や積層セラミックコンデンサのような磁性体からなる内部電極を備えた電子部品がある。これらの部品については、磁力によって搬送物を正規の姿勢に制御するように、磁石の向きを正規の姿勢に合わせて設定している。例えば、上記特許文献４では、電子部品１の内部電極３が全て第１の磁石２１の磁束の向きに揃った姿勢とされる（図１（ｃ）、図４、図８、図１１参照）。また、この文献では、第２の磁石２２の磁気吸引力により電子部品１が搬送面に吸着され、正規の姿勢が維持される。

しかしながら、近年の搬送装置では、微細な搬送物を大量に搬送することが要求されるため、高密度に搬送されてくる搬送物を確実に整列させる必要があるが、上記従来のような方法では、搬送物の姿勢を一つ一つ変更していくため、そのまま搬送を高速化すると、搬送物の姿勢を変更する際に、前後の搬送物が干渉して変更が正しく生じない場合や、対象となる搬送物の姿勢を変更する際に前後の搬送物を巻き込んでしまうことによって正規の姿勢にあった搬送物の姿勢を乱してしまう場合があるなど、搬送姿勢に支障が生じ、高速かつ効率的な整列ができないといった問題がある。

そこで、本発明は上記問題を解決するものであり、その課題は、高速、高密度に搬送されてくる搬送物を磁力によって支障なく効率的かつ確実に整列させることのできる搬送物の整列方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る搬送物の整列方法は、磁性体を含む搬送物が搬送路に沿って搬送方向に搬送される過程で、前記搬送路の傍らに配置された磁石によって生ずる磁束の方向に応じて前記搬送物の姿勢が制御されるとともに、前記搬送路上の前記磁束の方向が前記搬送方向に変化するように構成し、これによって前記搬送物を磁力によって前記搬送路上で第１の搬送姿勢に整列させる方法であって、前記搬送物が前記搬送路上を搬送されていくことにより前記磁石に接近していく上流側搬送過程では、前記搬送路上において前記搬送物が、前記搬送物の前記第１の搬送姿勢において前記搬送方向に一致すべき整列方向が前記搬送方向と一致しない第２の搬送姿勢に揃えられるとともに前記搬送物の間の磁気反発力により前後の前記搬送物の前記搬送方向の間隔のばらつきが低減され、その後、前記搬送物が前記搬送路上を搬送されていくことにより前記磁石から離れていく下流側搬送過程では、前記搬送路上において前記搬送物が、前記搬送方向における前記搬送路上の前記磁束の方向の変化に応じて徐々に姿勢を変化させることにより、最終的に前記整列方向が前記搬送方向に一致する前記第１の搬送姿勢になるようにして、前記搬送物を整列させる。これによれば、一旦、強い磁界によって第２の搬送姿勢に揃えてから磁束方向が徐々に変化し、徐々に弱くなる磁界によって第１の搬送姿勢に徐々に導くことによって、搬送速度が高くても支障を生ずることなく、効率的かつ確実に整列させることができる。

本発明において、前記搬送物は長手方向を有し、前記長手方向が前記第１の搬送姿勢において前記搬送方向に一致する前記整列方向であることが好ましい。これによれば、前記搬送物が前記磁石に接近していく過程で、前記搬送路上で前記搬送物の前記長手方向が前記搬送方向と一致しない前記第２の搬送姿勢に揃えられることにより、前後の前記搬送物の間隔が広がり易くなることから、当該間隔のばらつきもさらに揃え易くなるため、最終的に搬送物を第１の搬送姿勢でより整然と整列させることが可能になる。この場合において、前記第２の搬送姿勢は、前記長手方向が前記搬送方向と直交する姿勢であることが望ましい。これによれば、第２の姿勢に揃えられたときに前記搬送物の間隔をさらに広げることができるため、当該間隔のばらつきもさらに揃え易くなり、最終的に搬送物をさらに整然と整列させることが可能になる。

本発明において、前記搬送物は、前記整列方向が前記磁束の方向に沿う姿勢で安定する態様で前記磁性体を含むことが好ましい。これによれば、磁束の方向によって搬送物の整列方向を制御することができるため、第２の搬送姿勢に配列した後に所望の第１の搬送姿勢での整列状態が得られる態様の磁束分布を磁石の強さや位置の設定により容易に実現できるようになる。この場合において、前記整列方向は前記搬送物の長手方向であることが望ましい。また、前記第２の搬送姿勢は、前記整列方向が前記搬送方向と直交する姿勢であることが望ましい。さらに、この場合には、前記磁石は、前記搬送路に対して前記搬送方向と直交する方向に向いた磁極を備えることが好ましい。ただし、前記磁石は、前記搬送路に対して一対の磁極を結ぶ方向が前記搬送方向と並行するように配置してもよい。

本発明において、前記下流側搬送過程において、前記搬送物が前記搬送方向に搬送されていくとともに前記搬送物の姿勢に与える前記磁石の磁気的影響が低下していくに従って、前記搬送路上における前記磁束の方向は、前記第２の搬送姿勢に対応する第２の方向から、前記第１の搬送姿勢に対応する第１の方向に漸近していくことが好ましい。これによれば、搬送物の姿勢が第２の搬送姿勢から第１の搬送姿勢へスムーズに変化していくことができるとともに、磁石の磁気的影響がなくなる前に、磁束の方向が第１の方向を越えてしまうといったことがなくなるため、搬送物の第１の搬送姿勢を乱すこともなくなる。

本発明において、前記搬送路は、前記搬送方向の前方斜め上方へ向かう往復振動により、前記搬送物を搬送するように構成されることが好ましい。これによれば、搬送物は搬送路上を上記振動によって浮上した状態で搬送されていくことになるので、磁気による搬送物の姿勢制御を容易かつ高精度に行うことが可能になる。

本発明において、前記搬送路は、凹曲面状の断面輪郭を有する搬送底面部を備えることが好ましい。この場合において、弧状やＵ字状などの丸溝、その他の凹曲面状の断面輪郭を有する搬送底面部は、平坦面よりも前記搬送物に対する接触面積が低下する形状であることが望ましい。具体的には、前記搬送底面部の曲率半径Ｒが前記搬送物の最大寸法Ｋの半分より大きいことが望ましい。また、前記搬送物が直方体状である場合には、上記最大寸法Ｋは、長さＬ、幅Ｗ、高さＨの平方和の平方根、すなわち、Ｋ＝（Ｌ^２＋Ｗ^２＋Ｈ^２）^１／２となる。ここで、Ｌ＞Ｗ、Ｌ＞Ｈのときには、特に、上記曲率半径Ｒが（１／２）Ｌより大きいことがさらに望ましい。なお、上記搬送底面部の曲率半径Ｒは場所によって異なる値を備えていても構わない。ただし、凹曲面状の部分の全体が全て上記の条件を充足する曲率半径Ｒを備えることが望ましい。

次に、本発明に係る搬送物整列システムは、磁性体を含む搬送物と、前記搬送物が搬送方向に搬送される搬送路と、前記搬送路の傍らに配置され、前記搬送路の前記搬送方向の少なくとも所定の範囲にわたって前記搬送路上に前記搬送物の搬送姿勢に影響を与える磁束分布を形成する磁石と、を具備し、前記搬送物を第１の搬送姿勢で整列させる搬送物整列システムであって、前記磁束分布は、前記所定の範囲における、前記搬送物が前記搬送路上で前記搬送方向に搬送されていくことにより前記磁石に近づいていく上流側搬送路領域で、前記搬送物を前記第１の搬送姿勢とは異なる第２の搬送姿勢に徐々に導く態様で、前記搬送方向に徐々に磁束の方向が変化していくとともに、前記搬送物が前記搬送路上で前記搬送方向に搬送されていくことにより前記磁石から離れていく下流側搬送路領域で、前記搬送物を前記第２の搬送姿勢から前記第１の搬送姿勢へ向けて徐々に導く態様で、前記搬送方向に徐々に磁束の方向が変化していく。

本発明において、前記搬送物は長手方向を有し、前記長手方向が前記第１の搬送姿勢において前記搬送方向に一致することが好ましい。この場合において、前記第２の搬送姿勢は、前記長手方向が前記搬送方向と直交する姿勢であることが望ましい。

本発明において、前記搬送物は、前記第１の搬送姿勢における前記搬送方向と一致する方向が前記磁束の方向に沿う姿勢で安定する態様で前記磁性体を含むことが好ましい。この場合において、前記一致する方向は前記搬送物の長手方向であることが望ましい。また、前記第２の搬送姿勢は、前記一致する方向が前記搬送方向と直交する姿勢であることが望ましい。さらに、この場合には、前記磁石は、前記搬送路に対して前記搬送方向と直交する方向に向いた磁極を備えることが好ましい。

本発明において、前記下流側搬送路領域において、前記搬送物が前記搬送方向に搬送されていくとともに前記搬送物の姿勢に与える前記磁石の磁気的影響が低下していくに従って、前記搬送路上における前記磁束の方向は、前記第２の搬送姿勢に対応する第２の方向から、前記第１の搬送姿勢に対応する第１の方向に漸近していくことが好ましい。

本発明において、前記下流側搬送路領域の下流側であって、前記搬送物が前記第１の搬送姿勢で整列して搬送されていく場所に、前記搬送物を判別し、その判別結果に応じて前記搬送物を制御する判別制御部をさらに有することが好ましい。この判別制御部としては、欠陥品や不良姿勢の搬送物を上記搬送路上から排除する判別排除部や、不良姿勢の搬送物を回転させて姿勢を変更する判別反転部などが挙げられる。

本発明によれば、高速、高密度に搬送されてくる搬送物を磁力によって支障なく効率的かつ確実に整列させることのできる搬送物の整列方法を提供することができる。

本発明に係る搬送物の整列方法を実現するための搬送物整列システムの実施形態を構成した振動式搬送装置の一例の平面図である。 同振動式搬送装置の側面図である。 同実施形態の搬送物の正面図及び側面図からなる外観説明図（ａ）及び正面断面図及び側面断面図からなる断面構成図（ｂ）である。 同実施形態の搬送物の磁界中における安定姿勢を示す説明図である。 同実施形態の磁石と搬送路の位置関係を示す概略構成図である。 同実施形態の磁石による磁界が搬送物の搬送姿勢に影響する所定の範囲の搬送路上の様子を示す説明図である。 同実施形態の搬送路のより広範な範囲の様子を示す説明図である。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図１及び図２を参照して本発明に係る搬送物整列システムを構成する振動式搬送装置を説明する。この振動式搬送装置１００は、設置台１０１上に設置された搬送物供給部１１０と、この搬送物供給部１１０から供給された搬送物を搬送する第１搬送部１２０と、この第２搬送部１２０から供給された搬送物を搬送する第２搬送部１３０とを備える。第１搬送部１２０と第２搬送部１３０は加振器を備えるため、上記設置台１０１上に防振用の吸振材（コイルばねなど）を介して設置された支持台１０２上に取り付けられる。搬送物供給部１１０は、駆動部１１１と、この駆動部１１１上に取り付けられたホッパ１１２とを備え、ホッパ１１２上の搬送物を第１搬送部１２０へ放出する。

第１搬送部１２０は、回転加振機１２１と、この回転加振機１２１に搭載されたボウル型の振動体１２２とを備えている、いわゆるボウル型パーツフィーダである。振動体１２０は内底部から螺旋状に上昇する搬送路１２２ｔを備え、回転加振機１２１によって与えられた回転振動により、その内底部に供給された搬送物を搬送路１２２ｔに沿って徐々に上昇させながら、整列させる。

第２搬送部１３０は、直線加振機１３１と、この直線加振器１３１に搭載された直線状の振動体１３２、１３３とを備えている、いわゆるリニアフィーダである。ここで、振動体１３２は上記搬送路１２２ｔの出口端に接続された直線状の供給用の搬送路１３２ｔを備える。また、振動体１３３は、搬送路１３２ｔと並行して延在する搬送路１３３ｔを備え、この搬送路１３３ｔは、搬送路１３２ｔから排除された搬送物を受入れ、搬送路１３２ｔとは逆方向に搬送物を搬送し、当該搬送物を上記振動体１２２内に戻すための回収用の搬送路である。

上記搬送路１３２ｔの傍らには、磁石１３７が配置される。この磁石１３７は、例えば、ネオジム磁石などの各種の永久磁石に限らず、電磁石であってもよい。磁石１３７は、上記支持台１０２上に取り付けられた支持部材１３４に取り付けられた支持アーム１３５を介して保持された取付部材１３６に取り付けられる。図示例では、振動体１３３の側に設置された支持部材１３４に対して、支持アーム１３５が上記振動体１３２と１３３の上方を通過することにより上記取付部材１３６が振動体１３２の側に配置されることで、磁石１３７は、支持部材１３４とは反対側の側方から振動体１３２に隣接する位置に配置される。なお、図示例において振動体１３２，１３３は、後述するように、ＳＵＳ３０３や３０４等の（非磁性）ステンレス鋼、アルミニウム若しくはＡ５０５１やＡ５０５２等のアルミニウム合金などの非磁性体で構成される。

次に、図３及び図４を参照して、本発明に係る搬送物について説明する。本実施形態で搬送される搬送物ＣＡは、図３に示すように、直方体状に構成される。図示例の搬送物ＣＡは、両端外部に外部電極ＯＥ１，ＯＥ２を備え、その内部にセラミック層等の誘電体ＤＥに挟まれた複数の内部電極ＩＥ１，ＩＥ２を備えた積層セラミックコンデンサである。内部電極ＩＥ１，ＩＥ２はＮｉで構成され、外部電極ＯＥ１，ＯＥ２はＣｕで構成されることがある。このような例では、ここで、内部電極ＩＥ１，ＩＥ２はセラミック層などの誘電体ＤＥである非磁性体に取り囲まれているため、その素材Ｎｉが強磁性体であることから、搬送物ＣＡは、磁場の影響を強く受ける。図示例では、搬送物ＣＡの整列方向（図示例では長手方向と一致する。）軸ＣＡｘの整列方向は、内部電極ＩＥ１，ＩＥ２の長手方向に一致している。上記整列方向（長手方向）軸ＣＡｘの整列方向は、搬送物ＣＡの正規の姿勢である第１の搬送姿勢において搬送方向Ｆと一致する。

図４に示すように、搬送物ＣＡを磁石Ｍの一対の磁極Ｍｓの間に生ずる磁界（磁束分布）中に配置すると、強磁性体である内部電極ＩＥ１，ＩＥ２の長手方向（図３に示す長さＬの方向）に磁気分極が発生し、安定となるため、搬送物ＣＡは、その長さＬの方向が磁束の方向に沿う姿勢に導かれる。また、内部電極ＩＥ１，ＩＥ２は幅Ｗの方向にも沿っているため、幅Ｗの方向と高さＨの方向で比べると、幅Ｗの方向が磁束の方向に沿っている場合の方が、高さＨの方向が磁束の方向に沿っている場合よりも安定である。

図５に示すように、図示例では、磁石１３７の一方の磁極１３７ａは、振動体１３２の搬送路１３２ｔに向くように設置されている。ここで、磁石１３７が対面する搬送路１３２ｔは、凹曲面状の断面輪郭を有する底面部１３２ｔｒｂを備える丸溝状の搬送路部分１３２ｔｒとされている。上記断面輪郭は、弧状であってもＵ字状であってもよいが、搬送物ＣＡの姿勢が変更しやすくなるスムースな曲面形状であることが好ましい。例えば、この搬送路部分１３２ｔｒの上記底面部１３２ｔｒｂの凹曲面形状は、搬送物ＣＡの長さＬに対して曲率半径Ｒが、Ｒ＞（１／２）・Ｌの式で示される条件を満たすように設定される。より一般的には、上記式において、長さＬの代わりに、搬送物ＣＡの最大寸法Ｋとして、長さＬ、幅Ｗ、高さＨの平方和の平方根である（Ｌ ^２ ＋Ｗ^２＋Ｈ^２）^１／２を用いることもできる。図示例では、底面部１３２ｔｒｂの搬送方向Ｆと直交する断面形状を一定の曲率半径Ｒを備えた円弧状としているが、曲率半径Ｒは底面部１３２ｔｒｂ内で変化していても構わない。この場合、底面部１３２ｔｒｂの曲率半径Ｒの平均値が上記条件を満たせばよい。ただし、底面部１３２ｔｒｂの全体にわたり曲率半径Ｒが上記条件を満たしていればさらに望ましい。なお、曲率半径Ｒの上限は上記ＬやＫの５倍以下であることが好ましく、３倍以下であることが望ましい。

また、図５に示すように、磁石１３７の磁極１３７ａは、上記搬送路部分１３２ｔｒに対して水平方向に対向するように配置されている。しかし、磁石１３７の磁極１３７ａは、上記搬送路部分１３２ｔｒ対して上下の斜め方向から対向するように配置されていても構わない。さらに、整列させるべき搬送方向が実施例とは異なる場合には、一対の磁極間を結ぶ方向が搬送路の搬送方向Ｆと平行であってもよく、上方や下方から対向するように配置されていても構わない。

図５に示す振動体１３２は、実際には、当該振動体１３２の一部である、搬送路１３２ｔを備える搬送ブロックを示している。この搬送ブロックは、前述のように非磁性ステンレス鋼やアルミニウム若しくはアルミニウム合金などの非磁性体で構成されることが好ましい。これは、磁束Φｍが搬送ブロックを通過するため、搬送路１３２ｔ上の磁束の方向に影響を与えにくいからである。この点は、図示例のように、磁石１３７の磁極１３７ａから磁束Φｍの方向に見て、搬送路１３２ｔ自体が搬送ブロックの陰になる場合には、なおさらである。

図６に示すように、磁石１３７が形成する磁界（磁束分布）は、図示二点鎖線で示すような磁束Φｍを形成する。ここで、磁束Φｍは、磁極１３７ａ（Ｍｓ）の表面積Ｓｍと、磁極１３７ａ（Ｍｓ）上の磁束密度Ｂｍの積で表わされる。また、磁極１３７ａ（Ｍｓ）と搬送路部分１３７ｔｒの最近接位置１３２ｔｒ０との間の距離Ｄｍは、磁束Φｍの大きさに応じて設定される。なお、本実施形態では、磁石１３７が磁極１３７ａを搬送路１３２ｔに向けて設置されているので、上記最近接位置１３２ｔｒ０は、磁極１３７ａが正対する位置となっている。

搬送路１３２ｔ上の上記最近接位置１３２ｔｒ０を基準とすると、搬送物ＣＡが搬送方向Ｆに沿って搬送路１３２ｔｒ上を搬送されていく場合に、上記最近接位置１３２ｔｒ０より上流側の上流側搬送路領域１３２ｔｒ１では、搬送物ＣＡが搬送されていくに従って徐々に磁石１３７に近づいていくことになるので、この上流側搬送過程では、搬送路１３２ｔ上の磁束密度は徐々に強くなっていくとともに、搬送路１３２ｔｒ上の磁束Φｍの方向は、搬送方向Ｆから徐々に搬送方向Ｆと直交する方向（幅方向）に向けて変化していく。一方、上記最近接位置１３２ｔｒ０よりも下流側の下流側搬送路領域１３２ｔｒ２では、搬送物ＣＡが搬送されていくに従って徐々に磁石１３７から離れていく（遠ざかっていく）ことになるので、この下流側搬送過程では、搬送路１３２ｔ上の磁束密度は徐々に弱くなっていくとともに、磁束Φｍの方向は、搬送方向Ｆと直交する方向から徐々に搬送方向Ｆに向けて変化していく。

本実施形態では、上記搬送路部分１３２ｔｒのうち、磁石１３７の磁気的影響が搬送路１３２ｔ上の搬送物ＣＡに作用する搬送路の磁気的影響範囲１３２ｔｒｓ内の最上流部で磁束の方向は搬送方向Ｆと一致し、また、上記最近接位置１３２ｔｒ０で磁束の方向は搬送方向Ｆと直交し、さらに、最下流部で磁束の方向は再び搬送方向Ｆと一致する。なお、上記磁気的影響とは、磁石１３７による搬送路１３２ｔ上の搬送物ＣＡの姿勢変化への影響を言う。すなわち、上記搬送路の磁気的影響範囲１３２ｔｒｓは、搬送物ＣＡの姿勢が磁石１３７の磁束の方向によって影響を受ける搬送路１３２ｔの搬送方向Ｆに見た範囲である。本実施形態では、振動式搬送によって搬送物ＣＡが搬送路１３２ｔ上を多くの時間浮上した状態で搬送されていくとともに、搬送路部分１３２ｔｒでは底面部１３２ｔｒｂが凹曲面状に形成されているために搬送物ＣＡとの接触面積が小さくなっていることから、搬送物ＣＡの姿勢は極めて容易に変化可能な状態にある。

通常、搬送路１３２ｔ上では、搬送物ＣＡは、様々な姿勢で搬送方向Ｆに搬送されていく。特に、振動式搬送装置では、振動体１３２の振動によって搬送物ＣＡが浮上した状態で進行するため、搬送物ＣＡの姿勢は変動しやすくなり、幅方向の規制などを受けない限り、搬送路の磁気的影響範囲１３２ｔｒｓの上流部分に示すように、搬送物ＣＡの搬送姿勢や搬送時の間隔もばらばらである。この状態で、搬送物ＣＡが上流側搬送路領域１３２ｔｒ１を進んでいくと、図６に示す磁気吸引力Ｑに表れるように、磁気的影響が徐々に増加しながら、磁束の方向は搬送方向Ｆから徐々に傾斜していくので、搬送物ＣＡの長さＬの方向である整列方向（長手方向）軸ＣＡｘも徐々に傾斜していく。やがて、最近接位置１３２ｔｒ０の付近では、磁束の方向が搬送方向Ｆと直交しているのと対応して、搬送物ＣＡの整列方向軸ＣＡｘも搬送方向Ｆと直交する。なお、この上流側搬送路領域１３２ｔｒ１では、磁束の搬送方向Ｆの成分により搬送物ＣＡが磁気吸引力Ｑを僅かながら受けるので、搬送物ＣＡの間の搬送速度や間隔はやや増大する。また、図示例では長手方向が当初は搬送方向Ｆに沿っていた搬送物ＣＡが多く、その後、磁石１３７の磁気的影響により長手方向が搬送方向Ｆと直交するように搬送物ＣＡが徐々に姿勢を変化させるので、搬送路１３２ｔ上の搬送物ＣＡの距離間隔も徐々に増大していく。

最近接位置１３２ｔｒ０付近における整列方向（長手方向）軸ＣＡｘが搬送方向Ｆと直交する姿勢（第２の搬送姿勢）にある搬送物ＣＡは、主として内部電極ＩＥ１、ＩＥ２がその長手方向に磁気分極（磁化）する。このとき、相互に同じ上記姿勢で同じ方向に磁化した前後の搬送物ＣＡの間では、相互に反発力を生じるので、相互距離が増大するように作用し、その結果、相互間隔のばらつきが低減される。理想的な状況であれば、最近接位置１３２ｔｒ０に近い場所の複数の搬送物ＣＡの間隔は前後でほぼ均等になる。

搬送物ＣＡが最近接位置１３２ｔｒ０を通過すると、今度は、搬送方向Ｆに進むに従って磁石１３７から離れていくため、下流側搬送路領域１３２ｔｒ２では、上記上流側搬送路領域１３２ｔｒ１とは逆に、搬送方向Ｆに進むに従って磁気的影響が徐々に低下していくとともに、磁束の方向が搬送方向Ｆと直交する方向から徐々に傾斜し、搬送方向Ｆに向けて徐々に変化していく。そして、磁束の方向が搬送方向Ｆに近い方向となり、搬送物ＣＡの整列方向（長手方向）軸ＣＡｘが磁束に対応して搬送方向Ｆに近づくと、図６に示す磁気吸引力Ｑに表れるように、磁気的影響も徐々に小さくなっていき、それ以上の姿勢の変化も生じなくなるため、搬送物ＣＡは、その整列方向（長手方向）軸ＣＡｘを搬送方向Ｆに一致させた搬送姿勢（第１の搬送姿勢）となり、そのまま下流側へ進んでいく。このとき、搬送物ＣＡの列は、上記上流側搬送路領域１３２ｔｒ１から最近接位置１３２ｔｒ０を経ることによって第２の搬送姿勢において姿勢のばらつきと間隔のばらつきが低減されることから、上記下流側搬送路領域１３２ｔｒ２によって第１の搬送姿勢に規制されたときには、整然とした整列状態が得られる。ただし、この整列状態では、搬送物ＣＡの整列方向軸ＣＡｘが搬送方向Ｆと一致する第１の搬送姿勢で整列しているものの、図示例の場合、当該第１の搬送姿勢には、内部電極ＩＥ１，ＩＥ２の幅方向に対応する幅Ｗの面が底面部１３２ｔｒｂに向く姿勢と、高さＨの面が底面部１３２ｔｒｂに向く姿勢との双方が含まれ得る。

本実施形態では、下流側搬送路領域１３２ｔｒ２において、搬送物ＣＡが搬送方向Ｆに搬送されていくとともに搬送物ＣＡの姿勢に与える磁石１３７の磁気的影響が低下していくに従って、搬送路１３２ｔ上における前記磁束Φｍの方向は、第２の搬送姿勢に対応する第２の方向から、第１の搬送姿勢に対応する第１の方向に漸近していく。これにより、搬送物ＣＡは、第２の搬送姿勢から徐々に第１の搬送姿勢に導かれていくこととなり、それに反する磁力（例えば、第２の搬送姿勢に戻すような磁力）を受けることもないため、高速、高密度に搬送される場合であっても、搬送物ＣＡを効率的かつ確実に第１の搬送姿勢に整列させることができる。このような磁束分布を形成するためには、磁石１３７の磁力の調整や上記距離Ｄｍの調整などを行うことが好ましい。本実施形態では取付部材１３６の位置が調整可能となっているため、上記距離Ｄｍを調整可能となっている。しかし、例えば、磁石１３７を交換したり、電磁石を用いる場合には電流値などの電力値を調整することによって磁束分布を調整したりすることも可能である。この場合、カメラ等の撮像手段により取得した画像を処理することにより、搬送物に対する磁気的影響、特に、上記最近接位置１３２ｔｒ０及びその周辺や下流側搬送領域１３２ｔｒ１における搬送物の搬送姿勢、或いは、その変化態様を解析して、上記距離Ｄｍや上記電力値を自動的に制御するようにすることがさらに望ましい。この場合の画像処理は、パターンマッチング処理や学習済みのニューラルネットワークなどのＡＩを利用することができる。上記手動による距離Ｄｍや電力値の調整手段や自動的な距離Ｄｍや電力値の調整手段は、搬送システムのコントローラに装備されることが好ましい。

図７には、搬送路１３２ｔのより広い範囲を示す。搬送路１３２ｔには、上記搬送路部分１３２ｔｒの上流側に搬送路部分１３２ｔｐが設けられ、この搬送路部分１３２ｔｐには、平坦な底面部１３２ｔｐｂを備えた搬送路形状が形成されている。この平坦な底面部１３２ｔｐｂは、搬送物ＣＡの搬送姿勢の安定性が比較的高いという特性を持つ。このとき、図示例では、搬送路部分１３２ｔｐにおいて比較的広い幅の底面部１３２ｔｐｂが設けられていることにより、整列方向（長手方向）軸ＣＡｘを幅方向に向けた搬送物ＣＡも含まれる状態で搬送される。その後、上記搬送路部分１３２ｔｒでは、凹曲面状の底面部１３２ｔｒｂにより、搬送物ＣＡの搬送姿勢の変化が容易化されるため、搬送路の磁気的影響範囲１３２ｔｒｓにおける磁石１３７の磁気的作用による姿勢変化が生じやすくなる。

一方、搬送路部分１３２ｔｒの下流側には、搬送路部分１３２ｔｓが接続される。この搬送路部分１３２ｔｓでは、平坦な底面部１３２ｔｓｂを備えた搬送路形状を持つことにより、搬送物ＣＡの搬送姿勢の安定性が比較的高くなっている。ここで、搬送路部分１３２ｔｓの幅寸法は、第１の搬送姿勢に対応した値となっていることが好ましい。図示例の場合、第１の搬送姿勢は整列方向（長手方向）が搬送方向Ｆと一致することから、上流側の搬送路部分１３２ｔｐや１３２ｔｒよりも、底面部１３２ｔｓｂの幅が狭く構成される。

この搬送路部分１３２ｔｓでは、搬送路１３２ｔ上に判別制御部１３２Ｓが設定される。この判別制御部１３２Ｓには、搬送されてくる搬送物ＣＡの外観、姿勢、その他の特性を判別するための領域である計測領域ＭＥが設定され、この計測領域ＭＥにおいて搬送物ＣＡの各種の計測を行うことにより、搬送物ＣＡを判別し、この判別結果に応じて、搬送物ＣＡを搬送路１３２ｔ上から排除したり、搬送姿勢を反転させたりする。図示例の場合には、カメラＣＭで撮影した画像に基づいてその画像処理により搬送物ＣＡを判別し、当該搬送物ＣＡがそのまま下流側へ搬送することに適しないものであるとの判別結果が出た場合には、噴気口ＯＰから吹き付けられる気流によって搬送物ＣＡが搬送路１３２ｔ上から排除されるか、或いは、搬送物ＣＡの姿勢が反転その他の回転作用によって変更される。判別制御部１３２Ｓの一例としては、搬送物ＣＡの整列方向（長手方向）軸ＣＡｘの周りの回転姿勢の適否の判別を行う場合が挙げられる。

なお、本発明の方法及び装置は、上述の図示例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、磁石１３７の一方の磁極１３７ａを搬送路１３２ｔの最近接位置１３２ｔｒ０に向けた姿勢とし、搬送路の磁気的影響範囲１３２ｔｒｓにおいて、磁石１３７により生ずる磁束の方向が、上流側搬送路領域１３２ｔｒ１の上流端と下流側搬送路領域１３２ｔｒ２の下流端で搬送方向Ｆにほぼ一致し、最近接位置１３２ｔｒの付近では搬送方向Ｆと直交するといった磁束分布が形成されている。しかしながら、本発明はこのような磁束分布に限らず、例えば、一対の磁極の配列の向きが搬送路１３２ｔと平行になるように磁石を配置し、その磁束の向きが、上流側と下流側では搬送方向Ｆと直交する方向に近くなり、最近接位置１３２ｔｒ０の付近では搬送方向Ｆとほぼ一致するといった磁束分布が形成されていても構わない。この場合には、搬送物は、磁束の向きが搬送方向Ｆと直交するときに第１の搬送姿勢となり、磁束の向きが搬送方向Ｆと一致するときに第２の搬送姿勢となるように構成されていればよい。また、上記実施形態では、搬送物ＣＡの整列方向軸ＣＡｘが長手方向であり、また、整列方向軸ＣＡｘが磁束Φｍの方向に沿うように磁力によって搬送物ＣＡの姿勢が定められる場合について説明したが、本発明はこのような場合に限らず、整列方向軸ＣＡｘが長手方向以外の方向であってもよく、また、整列方向軸ＣＡｘが磁束Φｍの方向に沿うことがなく、例えば、磁束Φｍと直交する方向に沿って安定するような搬送物ＣＡであっても構わない。

１００…振動式搬送装置、１０１…設置台、１０２…支持台、１１０…搬送物供給部、１１２…ホッパ、１２０…第１搬送部、１３０…第２搬送部、１３２…振動体、１３２ｔ…搬送路、１３２ｔｒ、１３２ｔｐ、１３２ｔｓ…搬送路部分、１３２ｔｒｓ…搬送路の磁気的影響範囲、１３２ｔｒ０…最近接位置、１３２ｔｒ１…上流側搬送路領域、１３２ｔｒ２…下流側搬送路領域、１３２ｔｒｂ，１３２ｔｐｂ，１３２ｔｓｂ…底面部、１３７（Ｍ）…磁石 １３７ａ（Ｍｓ）…磁極、Φｍ…磁束、Ｓｍ…磁極面積、Ｂｍ…磁束密度、ＣＡ…搬送物、ＣＡｘ…整列方向軸、Ｌ…長さ、Ｗ…幅、Ｈ…高さ、Ｋ…最大寸法、Ｑ…磁気吸引力

Claims (13)

1. 磁性体を含む搬送物が搬送路に沿って搬送方向に搬送される過程で、前記搬送路の傍らに配置された磁石によって生ずる磁束の方向に応じて前記搬送物の姿勢が制御されるとともに、前記搬送路上の前記磁束の方向が前記搬送方向に変化するように構成し、これによって前記搬送物を磁力によって前記搬送路上で第１の搬送姿勢に整列させる方法であって、
   前記搬送物が前記搬送路上を搬送されていくことにより前記磁石に接近していく上流側搬送過程では、前記搬送路上において前記搬送物が、前記搬送物の前記第１の搬送姿勢において前記搬送方向に一致すべき整列方向が前記搬送方向と一致しない第２の搬送姿勢に揃えられるとともに前記搬送物の間の磁気反発力により前後の前記搬送物の前記搬送方向の間隔のばらつきが低減され、
   その後、前記搬送物が前記搬送路上を搬送されていくことにより前記磁石から離れていく下流側搬送過程では、前記搬送路上において前記搬送物が、前記搬送方向における前記搬送路上の前記磁束の方向の変化に応じて徐々に姿勢を変化させることにより、最終的に前記整列方向が前記搬送方向に一致する前記第１の搬送姿勢になるようにして、前記搬送物を整列させ、
   前記搬送路は、非磁性体により構成されるとともに、前記搬送方向と直交する幅方向に沿って凹曲面状の断面輪郭を有する搬送底面部を備え、当該搬送底面部は、前記幅方向の最低部に対して前記幅方向の両側にわたり、前記搬送物の長手方向の長さＬに関してＲ＞Ｌ／２、或いは、前記搬送物の最大寸法Ｋに関してＲ＞Ｋ／２となる範囲の曲率半径Ｒの断面輪郭を有する、
   搬送物の整列方法。
2. 前記搬送物は長手方向を有し、
   前記長手方向が前記第１の搬送姿勢において前記搬送方向に一致する前記整列方向である、
   請求項１に記載の搬送物の整列方法。
3. 前記第２の搬送姿勢は、前記長手方向が前記搬送方向と直交する姿勢である、
   請求項２に記載の搬送物の整列方法。
4. 前記下流側搬送過程において、前記搬送物が前記搬送方向に搬送されていくとともに前記搬送物の姿勢に与える前記磁石の磁気的影響が低下していくに従って、前記搬送路上における前記磁束の方向は、前記第２の搬送姿勢に対応する第２の方向から、前記第１の搬送姿勢に対応する第１の方向に漸近していく、
   請求項１－３のいずれか一項に記載の搬送物の整列方法。
5. 前記搬送物は、前記整列方向が前記磁束の方向に沿う姿勢で安定する態様で前記磁性体を含む、
   請求項１－４のいずれか一項に記載の搬送物の整列方法。
6. 前記搬送路は、前記搬送方向の前方斜め上方へ向かう往復振動により、前記搬送物を搬送するように構成される、
   請求項１－５のいずれか一項に記載の搬送物の整列方法。
7. 前記搬送路は、前記搬送底面部を備える第１の搬送路部分の上流側に設けられた、平坦な底面部を備える第２の搬送路部分と、前記第１の搬送路部分の下流側に設けられた、平坦な底面部を備える第３の搬送路部分と、を有し、
   前記第２の搬送路部分の前記底面部の前記幅方向の寸法は、長手方向を前記幅方向に向けた前記搬送物が含まれる状態で搬送可能となるように設定され、
   前記第３の搬送路部分の前記底面部の前記幅方向の寸法は、前記第１の搬送姿勢の前記搬送物を搬送可能な値であるとともに、前記第１の搬送路部分の前記搬送底面部及び前記第２の搬送路部分の前記底面部よりも狭く構成される、
   請求項１－６のいずれか一項に記載の搬送物の整列方法。
8. 磁性体を含む搬送物と、前記搬送物が搬送方向に搬送される搬送路と、前記搬送路の傍らに配置され、前記搬送路の前記搬送方向の少なくとも所定の範囲にわたって前記搬送路上に前記搬送物の搬送姿勢に影響を与える磁束分布を形成する磁石と、を具備し、前記搬送物を第１の搬送姿勢で整列させる搬送物整列システムであって、
   前記磁束分布は、前記所定の範囲における、前記搬送物が前記搬送路上で前記搬送方向に搬送されていくことにより前記磁石に近づいていく上流側搬送路領域で、前記搬送物を前記第１の搬送姿勢とは異なる第２の搬送姿勢に徐々に導く態様で、前記搬送方向に徐々に磁束の方向が変化していくとともに、
   前記搬送物が前記搬送路上で前記搬送方向に搬送されていくことにより前記磁石から離れていく下流側搬送路領域で、前記搬送物を前記第２の搬送姿勢から前記第１の搬送姿勢へ向けて徐々に導く態様で、前記搬送方向に徐々に磁束の方向が変化していき、
   前記搬送路は、非磁性体により構成されるとともに、前記搬送方向と直交する幅方向に沿って凹曲面状の断面輪郭を有する搬送底面部を備え、当該搬送底面部は、前記幅方向の最低部に対して前記幅方向の両側にわたり、前記搬送物の長手方向の長さＬに関してＲ＞Ｌ／２、或いは、前記搬送物の最大寸法Ｋに関してＲ＞Ｋ／２となる範囲の曲率半径Ｒの断面輪郭を有する、
   搬送物整列システム。
9. 前記搬送物は長手方向を有し、
   前記長手方向が前記第１の搬送姿勢において前記搬送方向に一致する、
   請求項８に記載の搬送物搬送システム。
10. 前記搬送物は、前記第１の搬送姿勢における前記搬送方向と一致する方向が前記磁束の方向に沿う姿勢で安定する態様で前記磁性体を含む、
    請求項８又は９に記載の搬送物搬送システム。
11. 前記下流側搬送路領域において、前記搬送物が前記搬送方向に搬送されていくとともに前記搬送物の姿勢に与える前記磁石の磁気的影響が低下していくに従って、前記搬送路上における前記磁束の方向は、前記第２の搬送姿勢に対応する第２の方向から、前記第１の搬送姿勢に対応する第１の方向に漸近していく、
    請求項８－１０のいずれか一項に記載の搬送物搬送システム。
12. 前記下流側搬送路領域の下流側であって、前記搬送物が前記第１の搬送姿勢で整列して搬送されていく場所に、前記搬送物を判別し、その判別結果に応じて前記搬送物を制御する判別制御部をさらに有する、
    請求項８－１１のいずれか一項に記載の搬送物搬送システム。
13. 前記搬送路は、前記搬送方向の前方斜め上方へ向かう往復振動により、前記搬送物を搬送するように構成される、
    請求項８－１２のいずれか一項に記載の搬送物搬送システム。

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