对零件进给器消除静电的设备和方法 发明背景 【发明领域】
本发明涉及对零件进给器消除静电的设备和方法,更具体地涉及用于消除在由零件进给器传送的工件上的静电的设备和方法。
相关技术
在将器件安装于电子设备的过程中,所要安装的器件由零件进给器传递并随后安装在电路板上。随着电路尺寸的减小,这些电子器件的尺寸和重量已显著减小,并且当充以正电或负电时,电子器件静电地吸附于零件进给器的接触表面且变得不可移动。
因此,电子器件(即工件)上的静电的有效消除是零件进给器的一个挑战,并且已作出各种尝试以消除静电。例如,已作出研究将等离子体施加于工件以期待通过等离子中和工件上的静电荷(参见日本特开No.2002‑053221公告)。
然而,仅施加等离子不总能提供足够的静电消除。因此,要求等离子方案以外的静电消除方案。
发明概述 本发明鉴于上述内容而作出且其目的为提供一种对零件进给器消除静电的设备和方法,这种设备和方法能有效地消除小质量颗粒状工件上的静电。
为了实现上述目的,本发明提供一种对零件进给器消除静电的设备,这种设备消除工件上的静电,所述设备应用于所述零件进给器,所述零件进给器包括:串联串列进给器,其沿预定路径传递颗粒状工件;以及转筒,其使少量进给工件连续落到串列进给器上的预定位置,
该设备包括:
至少一对电极,其包括设置在转筒上串联进给器上的预定位置附近的正电 极和负电极,用于通过所述转筒将电场施加于工件;
产生DC电压的电源;以及
极性电压形成电路,其形成来自电源的极性高电压并将正高电压施加于正电极而将负高电压施加于负电极;
从而通过响应工作特征的充电施加正或负高电压电场而消除静电;以及
一种对零件进给器消除静电的方法,这种方法可消除工件上的静电,所述零件进给器包括:串联进给器,其沿预定路径传递颗粒状工件;以及转筒,其使少量进给工件连续落到串联进给器上的预定位置,
该方法包括:
提供至少一对电极,这对电极包括设置在转筒上串联进给器上的预定位置附近的的正电极和负电极以通过所述转筒将电场施加于工件;
产生高电压以形成正和负极性高电压;以及
将正高电压施加于正电极并将负高电压施加于负电极。
从而通过响应工作特征的变化施加正或负高电压电场而消除静电。
附图简述 图1示出适用本发明的串列进给器的配置;
图2示出根据本发明在串列进给器中转筒周围的电极的安装位置;
图3是用于本发明一个实施例的电源的配置的方框图;
图4A示出根据本发明在消除静电前工件吸附于转筒的状态;以及
图4B示出根据本发明在消除静电后工件吸附于转筒的状态。
发明的详细说明 现在,参照附图对本发明的实施例进行说明。
(第一实施例)
图1示出适用本发明的串列进给器IF的结构。串列进给器IF在直线滑槽S的端部处包括转筒式进给器DF,而工件(未示出)在滑槽S上从转筒式进给器DF开始连续进给。
转筒式进给器DF包括:树脂转筒D;其轴线相对于滑槽S倾斜向上并通过辊子R由电动机M驱动;以及用来舀起工件的鳍,其以适当间隔设置在转筒D中。因此,当转筒D通过电动机M旋转时,其中的鳍刮擦从外部进料的工件并使工件落到滑槽S上。
此时,高电压电场从一对电极E1和E2施加于工件,这对电极E1、E2是设置在转筒D的外周并通过二极管D1和D2连接于高电压电源P的正电极和负电极,由此防止工件吸附于转筒D。
对电场来说,正的高电压电场形成自正电极,而负的高电压电场形成自负电极,该电场施加于转筒D中的工件。充正电荷的工件被来自负电极的负电场中和,而充负电的工件被来自正电极的正电场中和,并因此消除静电。
图2A和2B仅示出转筒式进给器DF的实质部分。在这种情形下,两对电极位置a1、a2以及b1、b2示出在转筒D的外周附近。这假设一种情形,其中包括正电极和负电极的一对电极位于第一位置a1、a2,以及另一种情形,其中电极位于第二位置a2、b2以获得实验数据。
在第一位置a1、b1,电极位置更靠近转筒D的一端,而在第二位置a2、b2,电极位置更靠近转筒D上的滑槽。在任何一种情形下,电极之间的距离W是相同的,并且在转筒D和电极之间存在三种距离。
具体地说,通过电极E1和E2之间基本等于转筒D直径的100mm的距离W以及转筒D和电极E1、E2末端之间的70mm、110mm和140mm的三种距离而获得数据。
图3示出用于形成在电极E1和E2之间提供的高电压的电源的配置。AC电源的输出通过整流电路11整流并提供给平滑电路12以形成DC电压,且该DC电压通过升压器13转换成DC高电压并通过高阻14提供给正电极E1和负电极E2。
该电压例如为大约10000V。
使用这种配置消除静电的结果及其输出电压示出于表1和表2。如表1所示,处于位置a1和a2的电极E1是正的,处于位置B1和B2的电极E2是负的,且工件充负电荷。
[表1]
表1
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附注:表1中的星号表示没有安装电极
对于弹出的工件数,在充电前弹出40个工件,而充电后弹出的工件数如表2所示。具体地说,在未消除静电的第一次测试中,充电后工件的数目减小至20,是之前的一半,同时该工件数目基本与消除静电的第二和第四次测试中充电前的工件数目相同。
[表2]
表2
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该结果揭示了消除静电荷使充电前弹出的工件数目最小化,尽管根据用于消除静电的正电极E1和负电极E2的配置位置、电极和转筒D之间的距离等方面,其优势存在差异。掉落在串列进给器中的筛眼部上的工件处于其自然位置而不受静电荷等的抑制,从而允许有效的筛分和对齐。
图4A和4B示出在消除静电之前和之后使工件W吸附于转筒D的状态的变化。在示出消除静电前的状态的图4A中,可以看出工件静态地吸附于转筒D的内表面而未消除静电,而在示出消除静电之后的状态的图4B中,可以看出几乎所有工件落下并且只有几个工件W保持在位。
(变例)
在一个实施例中,使用AC电源、整流电路、平滑电路、升压器和二极管来形成极性高电压。然而,可简化电路配置以使AC电源的电压适当升高并由倍压器整流电路升压和整流。
在本发明中,如上所述,将至少一对电极设置在转筒上串列进给器中的预定位置附近,并将正高电压电场从正电极施加于工件,并将负高电压电场从负电极施加于工件。因此,来自正、负电极的高电压电场用来中和工件上的静电,由此防止工件吸附在转筒上,并允许工件平滑地进给到串联进给器上。