粒状体分離装置および粒状体分離ユニット
【課題】安価に製造可能で、微小な粒状体を確実に分離することが可能な粒状体分離装置および粒状体分離ユニットを提供する。
【解決手段】粒状体Ｂが１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路５２と、粒状体用通路５２を挟んで一方側と他方側に接続され、粒状体Ｂにより流路が閉止される断面形状に形成され、粒状体用通路５２の長手方向において、少なくとも粒状体Ｂ１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路５４Ａと第２のエア流路５４Ｂとを備えたブロック体５０と、第１のエア流路５４Ａと第２のエア流路５４Ｂに連通して、ブロック体５０に装着されたエア吸排機構Ｖと、エア吸排機構Ｖの吸排動作を制御するエア制御部を有している。
【解決手段】粒状体Ｂが１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路５２と、粒状体用通路５２を挟んで一方側と他方側に接続され、粒状体Ｂにより流路が閉止される断面形状に形成され、粒状体用通路５２の長手方向において、少なくとも粒状体Ｂ１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路５４Ａと第２のエア流路５４Ｂとを備えたブロック体５０と、第１のエア流路５４Ａと第２のエア流路５４Ｂに連通して、ブロック体５０に装着されたエア吸排機構Ｖと、エア吸排機構Ｖの吸排動作を制御するエア制御部を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒状体分離装置および粒状体分離ユニットに関し、より詳細には、小粒径の粒状体であっても確実に粒状体を１つまたは特定の複数個ずつに分離することが可能な粒状体分離装置および粒状体分離ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板にＢＧＡ素子やＣＳＰを実装する外部接続端子として半田ボールが多く利用されている。このはんだボールを接続電極に接合する際にはんだボールを１つずつ取り扱う場合がある。大量のはんだボールが収容されたトレイからはんだボールを１つずつに分離する方法としては、吸着ノズルの先端にはんだボールをエア吸着し、シャッターによりすりきり処理することではんだボールを一つずつ分離させる装置（特許文献１）や、はんだボールが収容されたはんだボール収容トレイの底部から吸着ノズルを上昇させながら吸着ノズルにはんだボールを吸着させ、はんだボール収容トレイ内でエアレーション処理し、吸着ノズルに１つのはんだボールを残すことにより、はんだボールを一つずつ分離させる装置（特許文献２）が提案されている。
このように特許文献１および２の発明においては、大量のはんだボールが収容されているはんだボール収容トレイからはんだボールを一つずつ確実に分離させることが可能となるため、試作基板の製作や基板のリワークなどの分野において好適に用いられていた。
【特許文献１】特開２００３−１９８１１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１０３５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１および２におけるはんだボール分離装置のように、吸着部にはんだボールを吸着させた後、はんだボール収容トレイに設けられたシャッターを通過させたり、はんだボール収容トレイ内部でエアを吹き付けて吸着ノズルに余分に吸着したはんだボールを除去したりする方法の場合には、吸着ノズルにはんだボールを吸着させる操作と、はんだボールを取り除く操作が必要となり、処理時間の短縮ができないという問題がある。
また、きわめて小径のはんだボールを取り扱う場合には、吸着ノズルの吸着部等を高精度で加工する必要があり、吸着ノズルの加工が困難になり、はんだボール分離装置の製造コストが高騰してしまうといった課題もある。
【０００４】
そこで本願発明は、大量の粒状体が収容されているはんだボール収容トレイ等から粒状体（はんだボール）を一つずつ分離させる際に要する時間を大幅に短縮させることが可能で、小径の粒状体を取り扱う装置として構成する場合であっても安価で製造可能な粒状体の分離装置および粒状体分離ユニットの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路を備えたブロック体と、前記第１のエア流路と前記第２のエア流路に連通して、前記ブロック体に装着されたエア吸排機構と、該エア吸排機構の吸排動作を制御するエア制御部とを有していることを特徴とする粒状体分離装置である。
【０００６】
また、前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【０００７】
また、前記ブロック体は、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする。これにより微小な粒状体が通過する粒状体用通路を簡単な組立作業により形成することができるため、高性能な粒状体分離装置を非常に安価で提供することができる。
【０００８】
また、前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする。これによりボルト締め作業等によりブロック体を組み立てすることができるため、ブロック体を容易に分解することが可能になり、メンテナンス製に優れた粒状体分離装置になる。
【０００９】
また、前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１０】
また、前記ブロック体は、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする。これにより、更に容易かつ精密に粒状体用通路を形成することができるため、より好適である。
【００１１】
また、前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１２】
また、前記粒状体用通路の出口側には、粒状体を送り出す送出ノズルが接続されていることを特徴とする。これにより、分離させた粒状体を所望の位置に送り出すことができ、粒状体のハンドリングを容易に行うことができる。
【００１３】
また、前記粒状体用通路の入口側には、粒状体を取り込むための粒状体取込部と粒状体のつまりを防止するエア吹き出し部が設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体の分離部分に粒状体を円滑に供給することができる。
【００１４】
また、他の発明は、粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路が設けられていることを特徴とする粒状体分離ユニットである。
【００１５】
また、前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１６】
また、前記粒状体分離ユニットは、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする。これにより、更に容易かつ精密に粒状体用通路を形成することができる。
【００１７】
また、前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１８】
また、前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする。これによりボルト締め作業等により粒状体分離ユニットを組み立てすることができるため、粒状体分離ユニットを容易に分解することが可能になりメンテナンス製に優れた粒状体分離ユニットになる。
【００１９】
また、前記粒状体分離ユニットは、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする。これにより、更に容易かつ精密に粒状体用通路を形成することができるため、より好適である。
【００２０】
また、前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる粒状体分離装置および粒状体分離ユニットによれば、エア吸着部の離間距離を調整するだけではんだボールなどの粒状体収容トレイから粒状体を所要の個数に分離抽出することができるため、粒状体の分離を短時間で行うことができる。
また、処理対象の粒状体の径寸法が小さくなったとしても、中間板の板厚を薄くし、ブロックの面取り部分の寸法を小さくするだけで対応することができるため、各部品の加工コストを大幅に上げることなく小径の粒状体に対応可能な高精度の粒状体分離装置および粒状体分離ユニットを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる粒状体分離装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。本明細書内においては、粒状体としてはんだボールを例にとって説明しているが、本願発明における粒状体とは、はんだボールに限定されるものではない。
図１は、本実施の形態におけるはんだボール分離装置の正面図である。図２は、本実施の形態におけるはんだボール分離装置の平面図である。図３は本実施の形態におけるブロックの斜視図である。図４は本実施の形態における中間板の平面図である。図５は、図２のＡ部分の拡大説明図である。
【００２３】
本実施の形態におけるはんだボール分離装置１０は、図１、図２に示すように４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと、各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに挟持される２枚の中間板３０Ａ，３０Ｂと、ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄおよび中間板３０Ａ，３０Ｂを保持するベース板４０とからなるブロック体５０と、ブロック体５０の前面側に設けられ、ブロック体５０内部に設けられるはんだボール用通路５２にエアを供給するエア供給プラグ６０を有している。エア供給プラグ６０は図示しないホースを介してエア吸排機構Ｖに接続されている。
ここに、本明細書内におけるブロック体５０は、特許請求の範囲でいう粒状体分離ユニットの意味も兼ねている。
【００２４】
図３に４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを示す。各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄにはボルト孔２２が形成され、ブロックの少なくとも１の端縁には端縁の全長にわたり面取り部２４が形成されている。ブロック２０Ａ，２０Ｃとブロック２０Ｂ，２０Ｄはそれぞれが同一の平面形状に形成されている。ブロック２０Ｂ，２０Ｄは平面形状が長方形状に形成され、平面の略中央位置にはエア供給プラグ６０の差込口（貫通孔）２６が設けられている。また、ブロック２０Ａ，２０Ｃはブロック２０Ｂ，２０Ｄの短辺側の一方のコーナー部が三角形状に切り取られた形状に形成されている。
【００２５】
中間板３０は図４に示すようにスリット３２Ｘ，３２Ｙを有する２枚の薄板３０Ａ，３０Ｂにより形成されている。中間板３０Ａ，３０Ｂの板厚は、取り扱い対象のはんだボールの径寸法に比べてやや薄く設定される。
中間板３０Ａはブロック２０Ａ，２０Ｃと同様に長方形の平面形状に形成され、一方の短辺のコーナー部が三角形状に切除された平面形状に形成されている。中間板３０Ｂはブロック２０Ｂ，２０Ｄと同様の長方形の平面形状に形成されている。
中間板３０Ａ，３０Ｂには、粒状体用通路であるはんだボール用通路５２とエア供給プラグ６０の差込口２６を連通するエア供給路５４Ａ，５４Ｂの一部をなすスリット３２Ｘがそれぞれ形成されている。また、中間板３０Ｂには、はんだボール用通路５２のはんだボールつまりを防止するエア吹き出し部５６の一部をなすスリット３２Ｙが形成されている。
【００２６】
スリット３２Ｘは、ブロック２０Ａ，２０Ｂの差込口２６に対応する部分を起点として、はんだボール用通路５２の一部を構成する端面３６に向かって所要の幅寸法で延びている。スリット３２Ｘの一端側は端面３６へ接続する直前部分が徐々に幅狭となるテーパー状に形成されている。スリット３２Ｘが端面３６に接続する部分の幅寸法は、取り扱い対象のはんだボールＢの径寸法より小さく、起点位置におけるスリット３２Ｘの幅寸法の半分程度に形成されている。
【００２７】
また、中間板３０Ａにおけるスリット３２Ｘの形成位置と、中間板３０Ｂにおけるスリット３２Ｘの形成位置は、中間板３０Ａ，３０Ｂの長辺方向における高さ位置が異なるように設けられている。本実施の形態においては、中間板３０Ａにおけるスリット３２Ｘの端面３６への接続位置と中間板３０Ｂにおけるスリット３２Ｘの端面３６への接続位置とのズレ量Ｄは取り扱い対象のはんだボールＢの径寸法の約１．１倍となるように設定されている。
【００２８】
スリット３２Ｙは、ブロック２０Ｂの差込口２７に対応する部分を起点として、中間板３０Ａにおける三角形状の切除部分３８とはんだボール用通路５２となる端面３６との接続部分に向けて所要幅で形成されている。スリット３２Ｙは端面３６に対して直交する方向に接続する線形となるように形成されている。本実施の形態においては、スリット３２Ｙが水平方向を向いた状態で端面３６に接続されている。すなわち、スリット３２Ｙにより構成されるエア吹き出し口５６から吹き出されるエアの吹き出し方向は、ブロックの切除部分２８からなる傾斜面の向きに平行でないため、エア吹き出し口５６の直近位置では勢いが強いが、エア吹き出し口５６から離れると急激にエアの勢いが低下し、ブロック２０Ａの上端位置においてはほぼ無風状態にすることができる。このような急激なエア流の減衰は、軽量なはんだボールＢによるはんだボール用通路５２のつまりを解除するには非常に好都合である。
【００２９】
ベース板４０は平面形状が長方形状に形成されていて、ブロック２０Ａと２０Ｂを２つ並べた大きさよりも大きく形成されている。ベース板４０の一方の短辺側に形成されている孔４２（図１参照）は、はんだボール分離装置１０を移動装置へ取り付けするための取付用孔である。また、ベース板４０にはブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄおよび中間板３０Ａ，３０Ｂに形成されたボルト孔２２，３４に対応する位置にボルト穴（図示せず）が形成されている。これらのボルト穴は板厚方向に貫通している必要はない。
【００３０】
以上のような形状に形成されたブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂは、図５に示すような状態でベース板４０に組みつけられる。まず、面取り部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ同士を対向（対面）させた状態にブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄをセットする。次いで、面取り部２４Ａと２４Ｃおよび面取り部２４Ｂと２４Ｄを中間板３０Ａ，３０Ｂの端面３６に沿って位置合わせした状態に中間板３０Ａ，３０Ｂをセットし、ブロック２０Ａと２０Ｃにより中間板３０Ａを挟持させ、ブロック２０Ｂと２０Ｄにより中間板３０Ｂを挟持させた状態にする。この状態でボルト孔２２，３４にボルト８０を挿通し、ボルト８０をベース板４０のボルト穴に係合する。
【００３１】
このようにして形成されたブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ、中間板３０Ａ，３０Ｂ、ベース板４０によりブロック体５０が形成されることになる。ブロック体５０は、ブロック２０Ａとブロック２０Ｂの対向側面間およびブロック２０Ｃとブロック２０Ｄの対向側面間にわずかに隙間７０が生じるように組み立てられている。
【００３２】
ブロック体５０の組み立ては、はんだボールＢの径寸法より若干大径の径寸法に形成された針金のような線条体を用いると好適である。
具体的には、線条体をブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂの中間に配するようにして、中間板３０Ａ，３０Ｂの端縁部３６と面取り部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄをそれぞれ押し付け、その状態でボルト孔２２，３４にボルト８０を挿通し、ボルト８０の先端部をベース板４０のボルト穴に係合させ、ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄをベース板４０に締め付け固定する。線条体はボルト締めが完了した後引き抜けばよい。
【００３３】
ブロック２０Ａ，２０Ｃに設けた三角形状の切除部分２８Ａ，２８Ｃと中間板３０Ａに設けた三角形状の切除部分３８は、ブロック体５０の上側に位置するように組み立てられる。ブロック体５０の切除部分２８Ａ，２８Ｃ，３８の前面側と後面側をそれぞれ覆うようにして保持板Ｈ（図１の一点鎖線）がブロック体５０の上端縁部に取り付けられている。切除部分２８Ａ，２８Ｃ，３８と保持板Ｈによりブロック体５０の上部にくぼみ部が形成され、このくぼみ部がはんだボール用通路５２にはんだボールＢを誘導するためのはんだボール取込部５８として作用する。
【００３４】
ブロック体５０には、各ブロックにおける面取り部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと中間板３０Ａ、３０Ｂの端面３４と隙間７０により、断面形状がほぼ八角形状をなすはんだボール用通路５２が形成される（図５参照）。隙間７０は、ブロック体５０の内部に形成されたはんだボール用通路５２に外部空気を供給する大気連通部に該当する。隙間７０からはんだボール用通路５２に外部空気が入り込むことができるため、はんだボール用通路５２内におけるはんだボールＢの流通が円滑に行われる。
また、エア供給路５４Ａ，５４Ｂのエアの抜け孔としても作用するので、はんだボールにＢに対するエアの供給状態を反映させやすくなるので、はんだボールＢの分離処理を迅速に行うことができ効率的である。
【００３５】
スリット３２Ｘと各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄによりエア供給路５４Ａ，５４Ｂが形成される。また、スリット３２Ｙと各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄによりエア吹き出し部５６が形成される。エア供給路５４Ａ，５４Ｂとエア吹き出し部５６の一端部はエア吸排機構Ｖに接続されたエア供給プラグ６０に連通し、他端側がはんだボール用通路５２に連通している。
【００３６】
図１に示すように、エア供給路５４Ａ，５４Ｂは、はんだボール用通路５２に対して左側および右側からそれぞれ接続されている。はんだボールＢの分離は、図示しないエア制御部がエア吸排機構Ｖにおけるエア供給路５４Ａ，５４Ｂのエアの吸排動作を順次切り替えることにより行われる。このように本実施の形態においては、はんだボール分離装置１０から分離させるはんだボールＢの個数を制御するエア吸着部が、エア供給路５４Ａ，５４Ｂと、エア制御部と、エア吸排機構Ｖにより構成されている。
【００３７】
本実施の形態におけるはんだボール分離装置１０は以上のような構成を有している。次に、本実施の形態におけるはんだボール分離装置１０を用いたはんだボールＢの分離処理方法について説明する。
【００３８】
図示しないエア制御部はエア吸排機構Ｖの動作を制御し、第１および第２のエア供給路５４Ａ，５４Ｂへのエア供給状態を、第１および第２のエア供給路の双方からエアを吸引する第１のエア供給状態に設定する。次に、図示しないブロック体移動手段がブロック体５０を図示しないはんだボール収容部に移動させ、ブロック体５０の上部にあるはんだボール取込部５８にはんだボールＢ，Ｂ，Ｂ，・・・をすくいあげる。第１のエア供給状態ですくいあげられたはんだボールＢ，Ｂ，Ｂ，・・・ははんだボール用通路５２内に落下し、はんだボール用通路５２内において、一列状に隣接して配列された状態になる。ブロック体５０におけるはんだボールＢの配列は図６に示すような状態になる。
【００３９】
本実施の形態においては、ブロック体５０を鉛直方向にセットし、はんだボール用通路５２が鉛直向きになるようにして説明しているが、はんだボールＢは重力によりはんだボール用通路５２の通路を通過してくるため、はんだボール用通路５２（ブロック体５０）は鉛直方向に傾斜した状態で使用しても良い。
【００４０】
また、本実施の形態は、図６に示すように第１のエア供給路５４Ａと第２のエア供給路５４Ｂのはんだボール用通路５２への接続部分の離間距離Ｄが、取り扱い対象であるはんだボールＢの外径寸法の約１．１倍に相当する距離に設定されている。離間距離ＤがはんだボールＢの外径の１．１倍に設定された状態は、はんだボールＢを１つずつ分離させる際に好都合な状態である。
【００４１】
次にエア制御部は、エア吸排機構Ｖの動作を制御して、第１および第２のエア供給路５４Ａ，５４Ｂへのエアの供給状態を５段階に制御することにより、ブロック体５０に取り込んだはんだボールＢを一つずつ分離する処理を行う。図７ははんだボールの動く状態を示す説明図である。
エアの供給状態を具体的に説明する。まず、第１のエア供給状態は、下方（第１）のエア供給路５４Ａのエアと、上方（第２）のエア供給路５４Ｂのエアを共に吸引させる状態である（図７に示すように、先頭の２つのはんだボールＢ１，Ｂ２がそれぞれのエア供給路に吸着された状態）。第２のエア供給状態は、下方のエア供給路５４Ａからエアを吹き出し、上方のエア供給路５４Ｂのエアを吸引させる状態である（図７において、先頭のはんだボールＢ１のみが出口側へ落下する状態）。第３のエア供給状態は、下方のエア供給路５４Ａと、上方のエア供給路５４Ｂを共に吸引させる状態である（図７において、２番目のはんだボールＢ２が上方のエア供給路５４Ｂに吸着され、下方のエア供給路５４Ａには何も無い状態）。第４のエア供給状態は、下方のエア供給路５４Ａを吸引させ、上方のエア供給路５４Ｂからエアを吹き出す状態である（図７において、はんだボールＢ２が下方のエア供給路５４Ａに吸着され、上方のエア供給路５４Ｂには何も無い状態）。そして再び第１のエア供給状態に戻り、下方のエア供給路５４Ａおよび上方のエア供給路５４Ｂを共に吸引させて、下方のエア供給路５４ＡにはんだボールＢ２を吸着し、上方のエア供給路５４Ｂに３番目のはんだボールＢ３を吸着させた状態にする。
このように、エア制御部は、第１のエア供給状態から第４のエア供給状態を順次切り替えることにより１サイクルのエア吸排動作の制御がなされ、１サイクル操作ごとにブロック体５０からはんだボールＢが一つずつ分離抽出されることになる。
【００４２】
また、はんだボール用通路５２に供給されるはんだボールＢがはんだボール取込部５８でつかえてしまった場合には、エア吹き出し部５６からエアを吹き付けることによりはんだボール用通路５２入口部分がはんだボールＢにより閉塞された状態を解くことができる。
【００４３】
また、ブロック体５０の上部にはんだボールＢのストックがなくなった場合には、オペレーターはブロック体移動手段を作動させ、ブロック体移動手段により再びはんだボールの収容容器にブロック体５０を移動させ、はんだボール収容容器のはんだボールＢをすくいあげてはんだボール取込部５８にはんだボールＢを蓄える。
【００４４】
本実施の形態におけるはんだボールＢのストック状態の確認手段としては、光センサを用いている。具体的には、ベース板４０における隙間７０に相当する位置に観測用孔を形成しブロック体５０を貫通する貫通部分を形成する。そして、ブロック体５０の外部から隙間７０と観測用孔にレーザー光等の光を照射する光照射部と、隙間７０とはんだボール用通路５２と観測用孔を通過した光を受光する受光部とにより光センサを構成し、受光部の受光状態を観測することによりはんだボール用通路５２内のはんだボールＢのストック状態を確認することができる。
【００４５】
また、カメラの撮影画像データを画像処理手段が演算処理し、演算結果に基づいて判断手段がはんだボール取込部５８におけるはんだボールＢのストックの有無を判断し、判断手段がブロック体移動手段を作動させる処理を実行させる形態とすることもできるのはもちろんである。これらの画像処理手段や判断手段はＣＰＵ等に代表される演算装置と、演算装置の動作を制御する制御プログラムにより実現することができる。制御プログラムは別体のパーソナルコンピュータ等が具備する記憶装置に記憶させておくことができるのはもちろんである。
【００４６】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと２枚の中間板３０Ａ，３０Ｂとベース板４０を用いてブロック体５０を組み立てる実施形態について説明しているが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。
本実施の形態においては、中間板３０Ａ，３０Ｂの前面または後面におけるいずれか一方の面を構成するブロックを１つにし、ベース板４０を不要にすることが可能な実施形態について説明する。本実施の形態においては、第１実施形態と異なる構成部分についてのみ説明するものとし、第１実施形態と同じ構成部分についての説明は省略している。
【００４７】
図８は本実施の形態において用いられるブロック体の組み立て斜視図である。本実施の形態においては、図面内において中間板３０Ａ，３０Ｂの下側にセットされるブロック２０Ｚが１枚のみであり、ベース板４０が不要であることを特徴としている。
下側のブロック２０Ｚの上面側（前面側）にははんだボール用通路５２の一部になる凹溝２５が形成されている。また、ブロック２０Ｚの外周縁の一部は、凹溝２５の一方の端部を含む位置に平面視が三角形状となるように切除されている。この切除部分２８Ｚは先の実施の形態と同様に、ブロック２０Ａにおける切除部分２８Ａと中間板３０Ａの切除部分３８と共に、はんだボール取込部５８として作用する。
【００４８】
凹溝２５の上端縁の位置に中間板３０Ａ，３０Ｂのそれぞれにおける１の端面３６を位置合わせした状態でセットした後、端面３６の位置にブロック２０Ａ，２０Ｂの面取り部２４Ａ，２４Ｂを合わせた状態でセットする。図示しないボルトによりブロック２０Ａ，２０Ｂおよび中間板３０Ａ，３０Ｂのボルト孔２２，３４を貫通させ、ボルトの先端部を下側のブロック２０Ｚのボルト孔２２Ｚに係合させることによりブロック体５０が形成される。ブロック体５０の組み立てにおいては、先の実施形態と同様に図示しない線条体をはんだボール用通路５２となる位置にセットしておけば、組み立て精度を向上させることができ、しかも組立作業時間を短縮させることができる。
【００４９】
先の実施の形態と同様に、ブロック体５０の前面側と後面側に切除部分２８Ｚを覆うようにして保持板Ｈが取り付けられる。本実施の形態における構成を採用することにより、少なくともベース板を省略することが可能になり、はんだボール分離装置１０の製造コストを低減させることができるため好適である。
【００５０】
（第３実施形態）
以上に説明した実施の形態においては、２枚の中間板３０Ａ，３０Ｂを用いた形態について説明してきたが、１枚ものの中間板を使用することも可能である。図９は本実施の形態における中間板を示す平面図である。図９中における破線は、ブロック体５０の外周縁を示すものである。図１０は本実施の形態におけるブロック体の組み立て斜視図である。図１１は、送出ノズルの斜視図である。
本実施の形態における中間板３０を第２実施形態に適用した場合について説明する。本実施の形態における中間板３０は図９に示すように、ブロック体５０よりも大きな外形寸法に形成されている。中間板３０にはブロック２０Ａ，２０Ｂの面取り部２４Ａ，２４Ｂやボルト孔２２，２２Ｚの位置および寸法に合わせて貫通孔３１が形成されている。はんだボール用通路５２に対応する部分にはスリット３２Ｓが形成され、エア供給路５４Ａ，５４Ｂおよびエア吹き出し部５６の位置に相当する部分には、スリット３２Ｔ，３２Ｕが形成されている。スリット３２Ｓの端部位置は、それぞれが破線位置（ブロック体５０の外表面）よりも外側部分となるように形成されている。また、スリット３２Ｓの下側の端部３２Ｚはスリット３２Ｓの幅寸法よりも幅広に形成されている。スリット３２Ｚは、ブロック２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｚに形成された段差部Ｄと共に、ブロック体５０にはんだボールの送出ノズルＮＺを差し込むための送出ノズル差込口ＮＺＨの一部となる部分である。
【００５１】
本実施の形態における中間板３０はブロック２０Ｚのボルト孔２２Ｚの位置に貫通孔３１の位置を合わせして重ね合わせた後、ブロック２０Ａ，２０Ｂのボルト孔２２を中間板３０の貫通孔３１に重ね合わせた状態とし、ブロック２０Ａ，２０Ｂと中間板３０をブロック２０Ｚにボルト締めすることによりブロック体５０を組み立てる。このように組み立てることにより、ブロック２０Ａ，２０Ｂの面取り部２４Ａ，２４Ｂの端面位置がスリット３２Ｓの端面位置に一致し、はんだボール用通路が形成されるようになっている。ここでもブロック２０Ａ，２０Ｂは、はんだボール用通路５２の断面を構成する外周縁における一辺がブロック体５０の外部と連通するように、ブロック２０Ａ，２０Ｂの側面どうしを離間させた状態で対向させた状態でブロック２０Ｚに組みつけられている。
【００５２】
先に説明したように、中間板３０はブロック体５０の外表面からはみ出す状態になっているため、ブロック体５０の外表面からはみ出している部分を切除した後、ブロック体５０の前面側と後面側のそれぞれの上部から保持板Ｈをはみ出させるように取り付けて、ブロック体５０の組み立てが完了する。
【００５３】
中間板３０のブロック体５０からはみ出している部分が切り取られることにより、一枚だった中間板３０が２枚の中間板に分離され、スリット３２Ｓの両端縁はブロック体５０の上下における外表面からブロック体５０の外部に連通し、第２実施形態と同様のブロック体５０を形成することができる。ブロック体５０の下方にははんだボール用通路５２からブロック体５０の外部にはんだボールＢを送り出すノズルの差込口ＮＺＨが形成される。図１１に示すようにブロック体５０には、ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｚに形成された段差部Ｄに囲まれることによりノズルの差込口ＮＺＨがけいせいされる。ノズルＮＺは、ノズルＮＺの差込部ＮＺＩをノズルの差込口ＮＺＨに差し込むことにより装着することができる。
本実施の形態における構成を採用することにより、ブロック体５０の組み立てが非常に容易に行うことができるため好適である。
【００５４】
（第４実施形態）
また、以上に説明した実施形態の一部においては、少なくともブロック体５０の前面側に位置する２つのブロック２０Ａ，２０Ｂの側面どうしを互いに離間させて組み立てることにより、はんだボール用通路５２の断面を構成する外周縁の一部をブロック体５０の外部に連通させた形態についてのみ説明をしているが、はんだボール用通路５２の断面積がはんだボールＢの断面積より十分に大きい断面積を有する場合や、図１２に示すように、凹溝２５の底部に更に小さい溝２７を凹溝２５に連通させた状態で凹溝２５に並行させて形成したブロック２０Ｘを用いれば、はんだボール用通路５２に十分な空気を流入させることができる。
すなわち、はんだボール用通路５２の断面を構成する外周縁の一部がブロック体５０の外部に連通していなくても良い場合がある。換言するとブロック体５０の前面側のブロック２０Ａ，２０Ｂどうしを離間させて組み付けなくてもよくなるため、図１３に示すようにブロック体５０の前面側と後面側にそれぞれ１つずつのブロック２０Ｘを用いる形態も採用可能である。図１３は本実施の形態におけるブロック体５０を下方側から見た説明図である。
【００５５】
（第５実施形態）
以上に説明したブロック体５０は中間板３０を用いた構成となっているが、中間板３０を省略した構成も採用可能である。図１４は本実施の形態におけるブロック体の組み立て説明図である。
本実施の形態においては、ブロック２０Ａ，２０Ｂの対向面Ｆにはんだボール用通路５２をなす凹部９０が形成されている。凹部９０は断面形状が半円形状に形成されていて、凹部９０の径寸法ははんだボールＢの径寸法より若干大きい寸法に形成されている。凹部９０の底面には、凹部９０が形成された面以外の面であると共に、大気中にあらわれている面に連通するエア孔９２が形成されている。エア孔９２は隙間７０に相当する部位であり、凹部９０に対向する位置に所要間隔をあけて配設されている。
以上のように形成されたブロック２０Ａ，２０Ｂをベース板４０に組み付ければ、中間板３０を省略したブロック体５０を形成することができる。
【００５６】
（第６実施形態）
以上には、ブロック体５０を複数の部品から組み立てる形態について説明しているが、図１５に示すように単体のブロック体５０Ｚに貫通孔や溝を形成することではんだボール用通路５２Ｚや第１および第２のエア供給路５４Ｘ，５４Ｙを形成することも可能ではある。そもそも分離すべきはんだボールＢは微小な粒状体であるため、ブロック体５０Ｚも薄肉構造にすることができる。したがってブロック体５０への貫通孔の形成や溝の形成は、レーザー光線やエンドミル、ワイヤーカットにより加工自体は十分に可能である。
【００５７】
以上に、本願発明にかかる粒状体分離装置であるはんだボール分離装置１０および粒状体分離ユニットであるブロック体５０について実施の形態に基づいて詳細に説明をしたが、本願発明は以上の実施形態に限定されるものではないのはもちろんである。
例えば、第１の実施の形態においては、４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂによりブロック体５０を一体的に組み立てる際に、ベース板４０を用いているが、４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂを接着剤などを用いて接着加工により一体的に組み立てすることもできる。この形態によればベース板４０を省略することも可能である。
また、以上の実施形態においては中間板３０のコーナー部の一部を切除した形態（切除部分３８を有する形態）について説明しているが、中間板３０における切除部分３８は必須要件ではないのはもちろんである。
【００５８】
また、第３の実施の形態においては、１枚ものの中間板３０の実施形態を第２実施形態に適用した形態について説明しているが、１枚ものの中間板３０を第１実施形態に適用することができるのはもちろんである。この場合においても、ブロック体５０の組み立てが完了した後に、ブロック体５０からはみ出している部分を切除すればよい。
【００５９】
また、以上の実施形態においては、ブロック体５０へのはんだボールＢのストック状態を光センサを用いて検査しているが、図示しないカメラにより撮影された映像を図示しない表示手段に出力し、オペレーターが表示手段に出力された映像を確認することではんだボールＢのストック状態を判断することもできる。
【００６０】
また、以上に説明した実施の形態においては、はんだボール分離装置１０として説明を行ったが、ブロック体５０の下側面にはんだボールの送出ノズルを接続し、はんだボールＢをセットする基板を載置すると共に、基板を任意の位置に移動させる移動テーブルを配設すれば、はんだボールの装着装置として利用する形態も実現可能である。
また、はんだボールＢ以外の粒状体としては、例えば、金ボールや銅コアボールの他、樹脂ボール等の分離装置や分離ユニットに本願発明を適用することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態におけるはんだボール分離装置の正面図である。
【図２】第１実施形態におけるはんだボール分離装置の平面図である。
【図３】第１実施形態におけるブロックの斜視図である。
【図４】第１実施形態における中間板の平面図である。
【図５】図２のＡ部分の拡大説明図である。
【図６】ブロック体内部におけるはんだボールの状態を示す説明図である。
【図７】ブロック体内部におけるはんだボールの分離処理時における状態を示す説明図である。
【図８】第２実施形態において用いられるブロック体の組み立て斜視図である。
【図９】第３実施形態における中間板を示す平面図である。
【図１０】第３実施形態において用いられるブロック体の組み立て斜視図である。
【図１１】第３実施形態の送出ノズルを示す斜視図である。
【図１２】第４実施形態におけるブロックを示す説明図である。
【図１３】第４実施形態におけるブロック体を下方から見た図である。
【図１４】第５実施形態におけるブロック体の組み立て斜視図である。
【図１５】第６実施形態におけるブロック体を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ はんだボール分離装置
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｘ ブロック
２２ ボルト孔
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ 面取り部
２６ 差込口
２８Ａ，２８Ｃ，２８Ｚ 切除部分
３０，３０Ａ，３０Ｂ 中間板
３２Ｓ，３２Ｔ，３２Ｕ，３２Ｘ，３２Ｙ スリット
３４ ボルト孔
３６ 端面
３８ 切除部分
４０ ベース板
５０ ブロック体
５２ はんだボール用通路
５４Ａ，５４Ｂ エア供給路
５６ エア吹き出し部
５８ ボール取込部
６０ エア供給プラグ
７０ 隙間
８０ ボルト
Ｂ はんだボール
Ｖ エア吸排機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒状体分離装置および粒状体分離ユニットに関し、より詳細には、小粒径の粒状体であっても確実に粒状体を１つまたは特定の複数個ずつに分離することが可能な粒状体分離装置および粒状体分離ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板にＢＧＡ素子やＣＳＰを実装する外部接続端子として半田ボールが多く利用されている。このはんだボールを接続電極に接合する際にはんだボールを１つずつ取り扱う場合がある。大量のはんだボールが収容されたトレイからはんだボールを１つずつに分離する方法としては、吸着ノズルの先端にはんだボールをエア吸着し、シャッターによりすりきり処理することではんだボールを一つずつ分離させる装置（特許文献１）や、はんだボールが収容されたはんだボール収容トレイの底部から吸着ノズルを上昇させながら吸着ノズルにはんだボールを吸着させ、はんだボール収容トレイ内でエアレーション処理し、吸着ノズルに１つのはんだボールを残すことにより、はんだボールを一つずつ分離させる装置（特許文献２）が提案されている。
このように特許文献１および２の発明においては、大量のはんだボールが収容されているはんだボール収容トレイからはんだボールを一つずつ確実に分離させることが可能となるため、試作基板の製作や基板のリワークなどの分野において好適に用いられていた。
【特許文献１】特開２００３−１９８１１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１０３５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１および２におけるはんだボール分離装置のように、吸着部にはんだボールを吸着させた後、はんだボール収容トレイに設けられたシャッターを通過させたり、はんだボール収容トレイ内部でエアを吹き付けて吸着ノズルに余分に吸着したはんだボールを除去したりする方法の場合には、吸着ノズルにはんだボールを吸着させる操作と、はんだボールを取り除く操作が必要となり、処理時間の短縮ができないという問題がある。
また、きわめて小径のはんだボールを取り扱う場合には、吸着ノズルの吸着部等を高精度で加工する必要があり、吸着ノズルの加工が困難になり、はんだボール分離装置の製造コストが高騰してしまうといった課題もある。
【０００４】
そこで本願発明は、大量の粒状体が収容されているはんだボール収容トレイ等から粒状体（はんだボール）を一つずつ分離させる際に要する時間を大幅に短縮させることが可能で、小径の粒状体を取り扱う装置として構成する場合であっても安価で製造可能な粒状体の分離装置および粒状体分離ユニットの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路を備えたブロック体と、前記第１のエア流路と前記第２のエア流路に連通して、前記ブロック体に装着されたエア吸排機構と、該エア吸排機構の吸排動作を制御するエア制御部とを有していることを特徴とする粒状体分離装置である。
【０００６】
また、前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【０００７】
また、前記ブロック体は、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする。これにより微小な粒状体が通過する粒状体用通路を簡単な組立作業により形成することができるため、高性能な粒状体分離装置を非常に安価で提供することができる。
【０００８】
また、前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする。これによりボルト締め作業等によりブロック体を組み立てすることができるため、ブロック体を容易に分解することが可能になり、メンテナンス製に優れた粒状体分離装置になる。
【０００９】
また、前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１０】
また、前記ブロック体は、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする。これにより、更に容易かつ精密に粒状体用通路を形成することができるため、より好適である。
【００１１】
また、前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１２】
また、前記粒状体用通路の出口側には、粒状体を送り出す送出ノズルが接続されていることを特徴とする。これにより、分離させた粒状体を所望の位置に送り出すことができ、粒状体のハンドリングを容易に行うことができる。
【００１３】
また、前記粒状体用通路の入口側には、粒状体を取り込むための粒状体取込部と粒状体のつまりを防止するエア吹き出し部が設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体の分離部分に粒状体を円滑に供給することができる。
【００１４】
また、他の発明は、粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路が設けられていることを特徴とする粒状体分離ユニットである。
【００１５】
また、前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１６】
また、前記粒状体分離ユニットは、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする。これにより、更に容易かつ精密に粒状体用通路を形成することができる。
【００１７】
また、前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができるため好都合である。
【００１８】
また、前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする。これによりボルト締め作業等により粒状体分離ユニットを組み立てすることができるため、粒状体分離ユニットを容易に分解することが可能になりメンテナンス製に優れた粒状体分離ユニットになる。
【００１９】
また、前記粒状体分離ユニットは、端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする。これにより、更に容易かつ精密に粒状体用通路を形成することができるため、より好適である。
【００２０】
また、前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする。これにより、粒状体用通路に適度な外気が流入可能になるため、きわめて軽量な粒状体であってもエアの吸排動作のみで確実に分離抽出することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる粒状体分離装置および粒状体分離ユニットによれば、エア吸着部の離間距離を調整するだけではんだボールなどの粒状体収容トレイから粒状体を所要の個数に分離抽出することができるため、粒状体の分離を短時間で行うことができる。
また、処理対象の粒状体の径寸法が小さくなったとしても、中間板の板厚を薄くし、ブロックの面取り部分の寸法を小さくするだけで対応することができるため、各部品の加工コストを大幅に上げることなく小径の粒状体に対応可能な高精度の粒状体分離装置および粒状体分離ユニットを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる粒状体分離装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。本明細書内においては、粒状体としてはんだボールを例にとって説明しているが、本願発明における粒状体とは、はんだボールに限定されるものではない。
図１は、本実施の形態におけるはんだボール分離装置の正面図である。図２は、本実施の形態におけるはんだボール分離装置の平面図である。図３は本実施の形態におけるブロックの斜視図である。図４は本実施の形態における中間板の平面図である。図５は、図２のＡ部分の拡大説明図である。
【００２３】
本実施の形態におけるはんだボール分離装置１０は、図１、図２に示すように４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと、各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに挟持される２枚の中間板３０Ａ，３０Ｂと、ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄおよび中間板３０Ａ，３０Ｂを保持するベース板４０とからなるブロック体５０と、ブロック体５０の前面側に設けられ、ブロック体５０内部に設けられるはんだボール用通路５２にエアを供給するエア供給プラグ６０を有している。エア供給プラグ６０は図示しないホースを介してエア吸排機構Ｖに接続されている。
ここに、本明細書内におけるブロック体５０は、特許請求の範囲でいう粒状体分離ユニットの意味も兼ねている。
【００２４】
図３に４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを示す。各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄにはボルト孔２２が形成され、ブロックの少なくとも１の端縁には端縁の全長にわたり面取り部２４が形成されている。ブロック２０Ａ，２０Ｃとブロック２０Ｂ，２０Ｄはそれぞれが同一の平面形状に形成されている。ブロック２０Ｂ，２０Ｄは平面形状が長方形状に形成され、平面の略中央位置にはエア供給プラグ６０の差込口（貫通孔）２６が設けられている。また、ブロック２０Ａ，２０Ｃはブロック２０Ｂ，２０Ｄの短辺側の一方のコーナー部が三角形状に切り取られた形状に形成されている。
【００２５】
中間板３０は図４に示すようにスリット３２Ｘ，３２Ｙを有する２枚の薄板３０Ａ，３０Ｂにより形成されている。中間板３０Ａ，３０Ｂの板厚は、取り扱い対象のはんだボールの径寸法に比べてやや薄く設定される。
中間板３０Ａはブロック２０Ａ，２０Ｃと同様に長方形の平面形状に形成され、一方の短辺のコーナー部が三角形状に切除された平面形状に形成されている。中間板３０Ｂはブロック２０Ｂ，２０Ｄと同様の長方形の平面形状に形成されている。
中間板３０Ａ，３０Ｂには、粒状体用通路であるはんだボール用通路５２とエア供給プラグ６０の差込口２６を連通するエア供給路５４Ａ，５４Ｂの一部をなすスリット３２Ｘがそれぞれ形成されている。また、中間板３０Ｂには、はんだボール用通路５２のはんだボールつまりを防止するエア吹き出し部５６の一部をなすスリット３２Ｙが形成されている。
【００２６】
スリット３２Ｘは、ブロック２０Ａ，２０Ｂの差込口２６に対応する部分を起点として、はんだボール用通路５２の一部を構成する端面３６に向かって所要の幅寸法で延びている。スリット３２Ｘの一端側は端面３６へ接続する直前部分が徐々に幅狭となるテーパー状に形成されている。スリット３２Ｘが端面３６に接続する部分の幅寸法は、取り扱い対象のはんだボールＢの径寸法より小さく、起点位置におけるスリット３２Ｘの幅寸法の半分程度に形成されている。
【００２７】
また、中間板３０Ａにおけるスリット３２Ｘの形成位置と、中間板３０Ｂにおけるスリット３２Ｘの形成位置は、中間板３０Ａ，３０Ｂの長辺方向における高さ位置が異なるように設けられている。本実施の形態においては、中間板３０Ａにおけるスリット３２Ｘの端面３６への接続位置と中間板３０Ｂにおけるスリット３２Ｘの端面３６への接続位置とのズレ量Ｄは取り扱い対象のはんだボールＢの径寸法の約１．１倍となるように設定されている。
【００２８】
スリット３２Ｙは、ブロック２０Ｂの差込口２７に対応する部分を起点として、中間板３０Ａにおける三角形状の切除部分３８とはんだボール用通路５２となる端面３６との接続部分に向けて所要幅で形成されている。スリット３２Ｙは端面３６に対して直交する方向に接続する線形となるように形成されている。本実施の形態においては、スリット３２Ｙが水平方向を向いた状態で端面３６に接続されている。すなわち、スリット３２Ｙにより構成されるエア吹き出し口５６から吹き出されるエアの吹き出し方向は、ブロックの切除部分２８からなる傾斜面の向きに平行でないため、エア吹き出し口５６の直近位置では勢いが強いが、エア吹き出し口５６から離れると急激にエアの勢いが低下し、ブロック２０Ａの上端位置においてはほぼ無風状態にすることができる。このような急激なエア流の減衰は、軽量なはんだボールＢによるはんだボール用通路５２のつまりを解除するには非常に好都合である。
【００２９】
ベース板４０は平面形状が長方形状に形成されていて、ブロック２０Ａと２０Ｂを２つ並べた大きさよりも大きく形成されている。ベース板４０の一方の短辺側に形成されている孔４２（図１参照）は、はんだボール分離装置１０を移動装置へ取り付けするための取付用孔である。また、ベース板４０にはブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄおよび中間板３０Ａ，３０Ｂに形成されたボルト孔２２，３４に対応する位置にボルト穴（図示せず）が形成されている。これらのボルト穴は板厚方向に貫通している必要はない。
【００３０】
以上のような形状に形成されたブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂは、図５に示すような状態でベース板４０に組みつけられる。まず、面取り部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ同士を対向（対面）させた状態にブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄをセットする。次いで、面取り部２４Ａと２４Ｃおよび面取り部２４Ｂと２４Ｄを中間板３０Ａ，３０Ｂの端面３６に沿って位置合わせした状態に中間板３０Ａ，３０Ｂをセットし、ブロック２０Ａと２０Ｃにより中間板３０Ａを挟持させ、ブロック２０Ｂと２０Ｄにより中間板３０Ｂを挟持させた状態にする。この状態でボルト孔２２，３４にボルト８０を挿通し、ボルト８０をベース板４０のボルト穴に係合する。
【００３１】
このようにして形成されたブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ、中間板３０Ａ，３０Ｂ、ベース板４０によりブロック体５０が形成されることになる。ブロック体５０は、ブロック２０Ａとブロック２０Ｂの対向側面間およびブロック２０Ｃとブロック２０Ｄの対向側面間にわずかに隙間７０が生じるように組み立てられている。
【００３２】
ブロック体５０の組み立ては、はんだボールＢの径寸法より若干大径の径寸法に形成された針金のような線条体を用いると好適である。
具体的には、線条体をブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂの中間に配するようにして、中間板３０Ａ，３０Ｂの端縁部３６と面取り部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄをそれぞれ押し付け、その状態でボルト孔２２，３４にボルト８０を挿通し、ボルト８０の先端部をベース板４０のボルト穴に係合させ、ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄをベース板４０に締め付け固定する。線条体はボルト締めが完了した後引き抜けばよい。
【００３３】
ブロック２０Ａ，２０Ｃに設けた三角形状の切除部分２８Ａ，２８Ｃと中間板３０Ａに設けた三角形状の切除部分３８は、ブロック体５０の上側に位置するように組み立てられる。ブロック体５０の切除部分２８Ａ，２８Ｃ，３８の前面側と後面側をそれぞれ覆うようにして保持板Ｈ（図１の一点鎖線）がブロック体５０の上端縁部に取り付けられている。切除部分２８Ａ，２８Ｃ，３８と保持板Ｈによりブロック体５０の上部にくぼみ部が形成され、このくぼみ部がはんだボール用通路５２にはんだボールＢを誘導するためのはんだボール取込部５８として作用する。
【００３４】
ブロック体５０には、各ブロックにおける面取り部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと中間板３０Ａ、３０Ｂの端面３４と隙間７０により、断面形状がほぼ八角形状をなすはんだボール用通路５２が形成される（図５参照）。隙間７０は、ブロック体５０の内部に形成されたはんだボール用通路５２に外部空気を供給する大気連通部に該当する。隙間７０からはんだボール用通路５２に外部空気が入り込むことができるため、はんだボール用通路５２内におけるはんだボールＢの流通が円滑に行われる。
また、エア供給路５４Ａ，５４Ｂのエアの抜け孔としても作用するので、はんだボールにＢに対するエアの供給状態を反映させやすくなるので、はんだボールＢの分離処理を迅速に行うことができ効率的である。
【００３５】
スリット３２Ｘと各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄによりエア供給路５４Ａ，５４Ｂが形成される。また、スリット３２Ｙと各ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄによりエア吹き出し部５６が形成される。エア供給路５４Ａ，５４Ｂとエア吹き出し部５６の一端部はエア吸排機構Ｖに接続されたエア供給プラグ６０に連通し、他端側がはんだボール用通路５２に連通している。
【００３６】
図１に示すように、エア供給路５４Ａ，５４Ｂは、はんだボール用通路５２に対して左側および右側からそれぞれ接続されている。はんだボールＢの分離は、図示しないエア制御部がエア吸排機構Ｖにおけるエア供給路５４Ａ，５４Ｂのエアの吸排動作を順次切り替えることにより行われる。このように本実施の形態においては、はんだボール分離装置１０から分離させるはんだボールＢの個数を制御するエア吸着部が、エア供給路５４Ａ，５４Ｂと、エア制御部と、エア吸排機構Ｖにより構成されている。
【００３７】
本実施の形態におけるはんだボール分離装置１０は以上のような構成を有している。次に、本実施の形態におけるはんだボール分離装置１０を用いたはんだボールＢの分離処理方法について説明する。
【００３８】
図示しないエア制御部はエア吸排機構Ｖの動作を制御し、第１および第２のエア供給路５４Ａ，５４Ｂへのエア供給状態を、第１および第２のエア供給路の双方からエアを吸引する第１のエア供給状態に設定する。次に、図示しないブロック体移動手段がブロック体５０を図示しないはんだボール収容部に移動させ、ブロック体５０の上部にあるはんだボール取込部５８にはんだボールＢ，Ｂ，Ｂ，・・・をすくいあげる。第１のエア供給状態ですくいあげられたはんだボールＢ，Ｂ，Ｂ，・・・ははんだボール用通路５２内に落下し、はんだボール用通路５２内において、一列状に隣接して配列された状態になる。ブロック体５０におけるはんだボールＢの配列は図６に示すような状態になる。
【００３９】
本実施の形態においては、ブロック体５０を鉛直方向にセットし、はんだボール用通路５２が鉛直向きになるようにして説明しているが、はんだボールＢは重力によりはんだボール用通路５２の通路を通過してくるため、はんだボール用通路５２（ブロック体５０）は鉛直方向に傾斜した状態で使用しても良い。
【００４０】
また、本実施の形態は、図６に示すように第１のエア供給路５４Ａと第２のエア供給路５４Ｂのはんだボール用通路５２への接続部分の離間距離Ｄが、取り扱い対象であるはんだボールＢの外径寸法の約１．１倍に相当する距離に設定されている。離間距離ＤがはんだボールＢの外径の１．１倍に設定された状態は、はんだボールＢを１つずつ分離させる際に好都合な状態である。
【００４１】
次にエア制御部は、エア吸排機構Ｖの動作を制御して、第１および第２のエア供給路５４Ａ，５４Ｂへのエアの供給状態を５段階に制御することにより、ブロック体５０に取り込んだはんだボールＢを一つずつ分離する処理を行う。図７ははんだボールの動く状態を示す説明図である。
エアの供給状態を具体的に説明する。まず、第１のエア供給状態は、下方（第１）のエア供給路５４Ａのエアと、上方（第２）のエア供給路５４Ｂのエアを共に吸引させる状態である（図７に示すように、先頭の２つのはんだボールＢ１，Ｂ２がそれぞれのエア供給路に吸着された状態）。第２のエア供給状態は、下方のエア供給路５４Ａからエアを吹き出し、上方のエア供給路５４Ｂのエアを吸引させる状態である（図７において、先頭のはんだボールＢ１のみが出口側へ落下する状態）。第３のエア供給状態は、下方のエア供給路５４Ａと、上方のエア供給路５４Ｂを共に吸引させる状態である（図７において、２番目のはんだボールＢ２が上方のエア供給路５４Ｂに吸着され、下方のエア供給路５４Ａには何も無い状態）。第４のエア供給状態は、下方のエア供給路５４Ａを吸引させ、上方のエア供給路５４Ｂからエアを吹き出す状態である（図７において、はんだボールＢ２が下方のエア供給路５４Ａに吸着され、上方のエア供給路５４Ｂには何も無い状態）。そして再び第１のエア供給状態に戻り、下方のエア供給路５４Ａおよび上方のエア供給路５４Ｂを共に吸引させて、下方のエア供給路５４ＡにはんだボールＢ２を吸着し、上方のエア供給路５４Ｂに３番目のはんだボールＢ３を吸着させた状態にする。
このように、エア制御部は、第１のエア供給状態から第４のエア供給状態を順次切り替えることにより１サイクルのエア吸排動作の制御がなされ、１サイクル操作ごとにブロック体５０からはんだボールＢが一つずつ分離抽出されることになる。
【００４２】
また、はんだボール用通路５２に供給されるはんだボールＢがはんだボール取込部５８でつかえてしまった場合には、エア吹き出し部５６からエアを吹き付けることによりはんだボール用通路５２入口部分がはんだボールＢにより閉塞された状態を解くことができる。
【００４３】
また、ブロック体５０の上部にはんだボールＢのストックがなくなった場合には、オペレーターはブロック体移動手段を作動させ、ブロック体移動手段により再びはんだボールの収容容器にブロック体５０を移動させ、はんだボール収容容器のはんだボールＢをすくいあげてはんだボール取込部５８にはんだボールＢを蓄える。
【００４４】
本実施の形態におけるはんだボールＢのストック状態の確認手段としては、光センサを用いている。具体的には、ベース板４０における隙間７０に相当する位置に観測用孔を形成しブロック体５０を貫通する貫通部分を形成する。そして、ブロック体５０の外部から隙間７０と観測用孔にレーザー光等の光を照射する光照射部と、隙間７０とはんだボール用通路５２と観測用孔を通過した光を受光する受光部とにより光センサを構成し、受光部の受光状態を観測することによりはんだボール用通路５２内のはんだボールＢのストック状態を確認することができる。
【００４５】
また、カメラの撮影画像データを画像処理手段が演算処理し、演算結果に基づいて判断手段がはんだボール取込部５８におけるはんだボールＢのストックの有無を判断し、判断手段がブロック体移動手段を作動させる処理を実行させる形態とすることもできるのはもちろんである。これらの画像処理手段や判断手段はＣＰＵ等に代表される演算装置と、演算装置の動作を制御する制御プログラムにより実現することができる。制御プログラムは別体のパーソナルコンピュータ等が具備する記憶装置に記憶させておくことができるのはもちろんである。
【００４６】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと２枚の中間板３０Ａ，３０Ｂとベース板４０を用いてブロック体５０を組み立てる実施形態について説明しているが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。
本実施の形態においては、中間板３０Ａ，３０Ｂの前面または後面におけるいずれか一方の面を構成するブロックを１つにし、ベース板４０を不要にすることが可能な実施形態について説明する。本実施の形態においては、第１実施形態と異なる構成部分についてのみ説明するものとし、第１実施形態と同じ構成部分についての説明は省略している。
【００４７】
図８は本実施の形態において用いられるブロック体の組み立て斜視図である。本実施の形態においては、図面内において中間板３０Ａ，３０Ｂの下側にセットされるブロック２０Ｚが１枚のみであり、ベース板４０が不要であることを特徴としている。
下側のブロック２０Ｚの上面側（前面側）にははんだボール用通路５２の一部になる凹溝２５が形成されている。また、ブロック２０Ｚの外周縁の一部は、凹溝２５の一方の端部を含む位置に平面視が三角形状となるように切除されている。この切除部分２８Ｚは先の実施の形態と同様に、ブロック２０Ａにおける切除部分２８Ａと中間板３０Ａの切除部分３８と共に、はんだボール取込部５８として作用する。
【００４８】
凹溝２５の上端縁の位置に中間板３０Ａ，３０Ｂのそれぞれにおける１の端面３６を位置合わせした状態でセットした後、端面３６の位置にブロック２０Ａ，２０Ｂの面取り部２４Ａ，２４Ｂを合わせた状態でセットする。図示しないボルトによりブロック２０Ａ，２０Ｂおよび中間板３０Ａ，３０Ｂのボルト孔２２，３４を貫通させ、ボルトの先端部を下側のブロック２０Ｚのボルト孔２２Ｚに係合させることによりブロック体５０が形成される。ブロック体５０の組み立てにおいては、先の実施形態と同様に図示しない線条体をはんだボール用通路５２となる位置にセットしておけば、組み立て精度を向上させることができ、しかも組立作業時間を短縮させることができる。
【００４９】
先の実施の形態と同様に、ブロック体５０の前面側と後面側に切除部分２８Ｚを覆うようにして保持板Ｈが取り付けられる。本実施の形態における構成を採用することにより、少なくともベース板を省略することが可能になり、はんだボール分離装置１０の製造コストを低減させることができるため好適である。
【００５０】
（第３実施形態）
以上に説明した実施の形態においては、２枚の中間板３０Ａ，３０Ｂを用いた形態について説明してきたが、１枚ものの中間板を使用することも可能である。図９は本実施の形態における中間板を示す平面図である。図９中における破線は、ブロック体５０の外周縁を示すものである。図１０は本実施の形態におけるブロック体の組み立て斜視図である。図１１は、送出ノズルの斜視図である。
本実施の形態における中間板３０を第２実施形態に適用した場合について説明する。本実施の形態における中間板３０は図９に示すように、ブロック体５０よりも大きな外形寸法に形成されている。中間板３０にはブロック２０Ａ，２０Ｂの面取り部２４Ａ，２４Ｂやボルト孔２２，２２Ｚの位置および寸法に合わせて貫通孔３１が形成されている。はんだボール用通路５２に対応する部分にはスリット３２Ｓが形成され、エア供給路５４Ａ，５４Ｂおよびエア吹き出し部５６の位置に相当する部分には、スリット３２Ｔ，３２Ｕが形成されている。スリット３２Ｓの端部位置は、それぞれが破線位置（ブロック体５０の外表面）よりも外側部分となるように形成されている。また、スリット３２Ｓの下側の端部３２Ｚはスリット３２Ｓの幅寸法よりも幅広に形成されている。スリット３２Ｚは、ブロック２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｚに形成された段差部Ｄと共に、ブロック体５０にはんだボールの送出ノズルＮＺを差し込むための送出ノズル差込口ＮＺＨの一部となる部分である。
【００５１】
本実施の形態における中間板３０はブロック２０Ｚのボルト孔２２Ｚの位置に貫通孔３１の位置を合わせして重ね合わせた後、ブロック２０Ａ，２０Ｂのボルト孔２２を中間板３０の貫通孔３１に重ね合わせた状態とし、ブロック２０Ａ，２０Ｂと中間板３０をブロック２０Ｚにボルト締めすることによりブロック体５０を組み立てる。このように組み立てることにより、ブロック２０Ａ，２０Ｂの面取り部２４Ａ，２４Ｂの端面位置がスリット３２Ｓの端面位置に一致し、はんだボール用通路が形成されるようになっている。ここでもブロック２０Ａ，２０Ｂは、はんだボール用通路５２の断面を構成する外周縁における一辺がブロック体５０の外部と連通するように、ブロック２０Ａ，２０Ｂの側面どうしを離間させた状態で対向させた状態でブロック２０Ｚに組みつけられている。
【００５２】
先に説明したように、中間板３０はブロック体５０の外表面からはみ出す状態になっているため、ブロック体５０の外表面からはみ出している部分を切除した後、ブロック体５０の前面側と後面側のそれぞれの上部から保持板Ｈをはみ出させるように取り付けて、ブロック体５０の組み立てが完了する。
【００５３】
中間板３０のブロック体５０からはみ出している部分が切り取られることにより、一枚だった中間板３０が２枚の中間板に分離され、スリット３２Ｓの両端縁はブロック体５０の上下における外表面からブロック体５０の外部に連通し、第２実施形態と同様のブロック体５０を形成することができる。ブロック体５０の下方にははんだボール用通路５２からブロック体５０の外部にはんだボールＢを送り出すノズルの差込口ＮＺＨが形成される。図１１に示すようにブロック体５０には、ブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｚに形成された段差部Ｄに囲まれることによりノズルの差込口ＮＺＨがけいせいされる。ノズルＮＺは、ノズルＮＺの差込部ＮＺＩをノズルの差込口ＮＺＨに差し込むことにより装着することができる。
本実施の形態における構成を採用することにより、ブロック体５０の組み立てが非常に容易に行うことができるため好適である。
【００５４】
（第４実施形態）
また、以上に説明した実施形態の一部においては、少なくともブロック体５０の前面側に位置する２つのブロック２０Ａ，２０Ｂの側面どうしを互いに離間させて組み立てることにより、はんだボール用通路５２の断面を構成する外周縁の一部をブロック体５０の外部に連通させた形態についてのみ説明をしているが、はんだボール用通路５２の断面積がはんだボールＢの断面積より十分に大きい断面積を有する場合や、図１２に示すように、凹溝２５の底部に更に小さい溝２７を凹溝２５に連通させた状態で凹溝２５に並行させて形成したブロック２０Ｘを用いれば、はんだボール用通路５２に十分な空気を流入させることができる。
すなわち、はんだボール用通路５２の断面を構成する外周縁の一部がブロック体５０の外部に連通していなくても良い場合がある。換言するとブロック体５０の前面側のブロック２０Ａ，２０Ｂどうしを離間させて組み付けなくてもよくなるため、図１３に示すようにブロック体５０の前面側と後面側にそれぞれ１つずつのブロック２０Ｘを用いる形態も採用可能である。図１３は本実施の形態におけるブロック体５０を下方側から見た説明図である。
【００５５】
（第５実施形態）
以上に説明したブロック体５０は中間板３０を用いた構成となっているが、中間板３０を省略した構成も採用可能である。図１４は本実施の形態におけるブロック体の組み立て説明図である。
本実施の形態においては、ブロック２０Ａ，２０Ｂの対向面Ｆにはんだボール用通路５２をなす凹部９０が形成されている。凹部９０は断面形状が半円形状に形成されていて、凹部９０の径寸法ははんだボールＢの径寸法より若干大きい寸法に形成されている。凹部９０の底面には、凹部９０が形成された面以外の面であると共に、大気中にあらわれている面に連通するエア孔９２が形成されている。エア孔９２は隙間７０に相当する部位であり、凹部９０に対向する位置に所要間隔をあけて配設されている。
以上のように形成されたブロック２０Ａ，２０Ｂをベース板４０に組み付ければ、中間板３０を省略したブロック体５０を形成することができる。
【００５６】
（第６実施形態）
以上には、ブロック体５０を複数の部品から組み立てる形態について説明しているが、図１５に示すように単体のブロック体５０Ｚに貫通孔や溝を形成することではんだボール用通路５２Ｚや第１および第２のエア供給路５４Ｘ，５４Ｙを形成することも可能ではある。そもそも分離すべきはんだボールＢは微小な粒状体であるため、ブロック体５０Ｚも薄肉構造にすることができる。したがってブロック体５０への貫通孔の形成や溝の形成は、レーザー光線やエンドミル、ワイヤーカットにより加工自体は十分に可能である。
【００５７】
以上に、本願発明にかかる粒状体分離装置であるはんだボール分離装置１０および粒状体分離ユニットであるブロック体５０について実施の形態に基づいて詳細に説明をしたが、本願発明は以上の実施形態に限定されるものではないのはもちろんである。
例えば、第１の実施の形態においては、４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂによりブロック体５０を一体的に組み立てる際に、ベース板４０を用いているが、４つのブロック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと中間板３０Ａ，３０Ｂを接着剤などを用いて接着加工により一体的に組み立てすることもできる。この形態によればベース板４０を省略することも可能である。
また、以上の実施形態においては中間板３０のコーナー部の一部を切除した形態（切除部分３８を有する形態）について説明しているが、中間板３０における切除部分３８は必須要件ではないのはもちろんである。
【００５８】
また、第３の実施の形態においては、１枚ものの中間板３０の実施形態を第２実施形態に適用した形態について説明しているが、１枚ものの中間板３０を第１実施形態に適用することができるのはもちろんである。この場合においても、ブロック体５０の組み立てが完了した後に、ブロック体５０からはみ出している部分を切除すればよい。
【００５９】
また、以上の実施形態においては、ブロック体５０へのはんだボールＢのストック状態を光センサを用いて検査しているが、図示しないカメラにより撮影された映像を図示しない表示手段に出力し、オペレーターが表示手段に出力された映像を確認することではんだボールＢのストック状態を判断することもできる。
【００６０】
また、以上に説明した実施の形態においては、はんだボール分離装置１０として説明を行ったが、ブロック体５０の下側面にはんだボールの送出ノズルを接続し、はんだボールＢをセットする基板を載置すると共に、基板を任意の位置に移動させる移動テーブルを配設すれば、はんだボールの装着装置として利用する形態も実現可能である。
また、はんだボールＢ以外の粒状体としては、例えば、金ボールや銅コアボールの他、樹脂ボール等の分離装置や分離ユニットに本願発明を適用することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態におけるはんだボール分離装置の正面図である。
【図２】第１実施形態におけるはんだボール分離装置の平面図である。
【図３】第１実施形態におけるブロックの斜視図である。
【図４】第１実施形態における中間板の平面図である。
【図５】図２のＡ部分の拡大説明図である。
【図６】ブロック体内部におけるはんだボールの状態を示す説明図である。
【図７】ブロック体内部におけるはんだボールの分離処理時における状態を示す説明図である。
【図８】第２実施形態において用いられるブロック体の組み立て斜視図である。
【図９】第３実施形態における中間板を示す平面図である。
【図１０】第３実施形態において用いられるブロック体の組み立て斜視図である。
【図１１】第３実施形態の送出ノズルを示す斜視図である。
【図１２】第４実施形態におけるブロックを示す説明図である。
【図１３】第４実施形態におけるブロック体を下方から見た図である。
【図１４】第５実施形態におけるブロック体の組み立て斜視図である。
【図１５】第６実施形態におけるブロック体を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ はんだボール分離装置
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｘ ブロック
２２ ボルト孔
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ 面取り部
２６ 差込口
２８Ａ，２８Ｃ，２８Ｚ 切除部分
３０，３０Ａ，３０Ｂ 中間板
３２Ｓ，３２Ｔ，３２Ｕ，３２Ｘ，３２Ｙ スリット
３４ ボルト孔
３６ 端面
３８ 切除部分
４０ ベース板
５０ ブロック体
５２ はんだボール用通路
５４Ａ，５４Ｂ エア供給路
５６ エア吹き出し部
５８ ボール取込部
６０ エア供給プラグ
７０ 隙間
８０ ボルト
Ｂ はんだボール
Ｖ エア吸排機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、
前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路を備えたブロック体と、
前記第１のエア流路と前記第２のエア流路に連通して、前記ブロック体に装着されたエア吸排機構と、
該エア吸排機構の吸排動作を制御するエア制御部とを有していることを特徴とする粒状体分離装置。
【請求項２】
前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の粒状体分離装置。
【請求項３】
前記ブロック体は、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、
前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする請求項１または２記載の粒状体分離装置。
【請求項４】
前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする請求項３記載の粒状体分離装置。
【請求項５】
前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項３または４記載の粒状体分離装置。
【請求項６】
前記ブロック体は、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、
前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の粒状体分離装置。
【請求項７】
前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項６記載の粒状体分離装置。
【請求項８】
前記粒状体用通路の出口側には、粒状体を送り出す送出ノズルが接続されていることを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の粒状体分離装置。
【請求項９】
前記粒状体用通路の入口側には、粒状体を取り込むための粒状体取込部と粒状体のつまりを防止するエア吹き出し部が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の粒状体分離装置。
【請求項１０】
粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、
前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路が設けられていることを特徴とする粒状体分離ユニット。
【請求項１１】
前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする請求項１０記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１２】
前記粒状体分離ユニットは、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、
前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする請求項１０または１１記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１３】
前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする請求項１２記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１４】
前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項１２または１３記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１５】
前記粒状体分離ユニットは、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、
前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする請求項１０または１１記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１６】
前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項１５記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１】
粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、
前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路を備えたブロック体と、
前記第１のエア流路と前記第２のエア流路に連通して、前記ブロック体に装着されたエア吸排機構と、
該エア吸排機構の吸排動作を制御するエア制御部とを有していることを特徴とする粒状体分離装置。
【請求項２】
前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の粒状体分離装置。
【請求項３】
前記ブロック体は、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、
前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする請求項１または２記載の粒状体分離装置。
【請求項４】
前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする請求項３記載の粒状体分離装置。
【請求項５】
前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項３または４記載の粒状体分離装置。
【請求項６】
前記ブロック体は、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、
前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の粒状体分離装置。
【請求項７】
前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項６記載の粒状体分離装置。
【請求項８】
前記粒状体用通路の出口側には、粒状体を送り出す送出ノズルが接続されていることを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の粒状体分離装置。
【請求項９】
前記粒状体用通路の入口側には、粒状体を取り込むための粒状体取込部と粒状体のつまりを防止するエア吹き出し部が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の粒状体分離装置。
【請求項１０】
粒状体が１つ通過することができる断面形状に形成された粒状体用通路と、
前記粒状体用通路を挟む一方側と他方側に接続され、粒状体を吸着可能な断面形状に形成され、粒状体用通路の長手方向において、少なくとも粒状体１つ分の外径距離を離間させて配設されている第１のエア流路および第２のエア流路が設けられていることを特徴とする粒状体分離ユニット。
【請求項１１】
前記粒状体用通路には、大気に連通する大気連通部が形成されていることを特徴とする請求項１０記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１２】
前記粒状体分離ユニットは、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板を挟む配置に設けられる第１および第２のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板を挟む配置に設けられる第３および第４のブロックとを一体的に組み合わせ、
前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１、第２、第３および第４のブロックに設けられた面取り部とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成して成ることを特徴とする請求項１０または１１記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１３】
前記第１および第２の中間板と、前記第１、第２、第３および第４のブロックはベース板に組みつけられていることを特徴とする請求項１２記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１４】
前記第１および第２のブロックの端面と、前記第３および第４のブロックの端面とが離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項１２または１３記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１５】
前記粒状体分離ユニットは、
端面間に一つの粒状体を通過させる間隔をあけ、端面を対向して配置された第１および第２の中間板と、
前記第１の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第１の中間板に隣接して設けられる第１のブロックと、
前記第２の中間板の端面に、ブロックの端縁部に形成された面取り部を位置合わせし、前記第２の中間板に隣接して設けられる第２のブロックと、
前記第１および第２の中間板の各端面位置に両端縁位置が一致する凹溝が形成され、前記第１および第２の中間板と前記第１および第２のブロックを固定支持し、前記第１および第２の中間板の端面と、前記第１および第２のブロックに設けられた面取り部と、前記凹溝とにより、断面形状が多角形の粒状体用通路を形成する第３のブロックとを備えていることを特徴とする請求項１０または１１記載の粒状体分離ユニット。
【請求項１６】
前記第１および第２のブロックの端面が離間して設けられ、端面間の流路が、前記ボール用通路に連通する前記大気連通部として設けられていることを特徴とする請求項１５記載の粒状体分離ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−１００８３０（Ｐ２００８−１００８３０Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８６０１０（Ｐ２００６−２８６０１０）
【出願日】平成１８年１０月２０日（２００６．１０．２０）
【出願人】（５０２３４２７１６）株式会社シンアペックス (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２０日（２００６．１０．２０）
【出願人】（５０２３４２７１６）株式会社シンアペックス (6)
【Ｆターム（参考）】
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