專利名稱：微小球的分級方法及其裝置和圓筒形篩網(wǎng)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對直徑在1mm以下的微小球分級的方法及裝置、和用于對微小球進行分級的圓筒形篩網(wǎng)的制造方法。
背景技術(shù)：
對于軸承滾珠和IC插件連接用的焊錫球等直徑約為1mm以下、并且圓球度要求高、球徑分布要求非常嚴格的微小球，要進行在規(guī)定的球徑范圍內(nèi)的正確分級。為了獲得在作為目的球徑范圍內(nèi)的微小球，必須進行除去具有超過上限球徑的微小球和除去具有未達到下限球徑的微小球的分級。
在除去具有超過上限球徑的微小球的分級中，把通過篩網(wǎng)孔的微小球(以下稱「通過球」)判定為合格品，把沒通過篩網(wǎng)孔的微小球(以下稱「殘余球」)判定為不合格品。另外，在除去具有未達到下限球徑的微小球的分級中，把殘余球判定為合格品，把通過球判定為不合格品。
作為對圓球度要求高且球徑分布要求非常嚴格的微小球進行分級的方法，以前，是采用使用以電鍍法精密控制孔徑的平板狀的電鑄篩網(wǎng)的聲波篩網(wǎng)(特表2002-505954號)。一般來說，聲波篩網(wǎng)具有利用聲波使微小球形成振動，使微小球高效率地落入平板篩網(wǎng)的孔中的結(jié)構(gòu)。在除去具有超過上限球徑的微小球的分級中，由于只有少量的不合格微小球作為殘余球被留在網(wǎng)上，幾乎接近全部的微小球通過孔，所以即使采用聲波也能容易地進行分級。
但是，在除去具有未達到下限球徑的微小球的分級中，由于殘余球的比例大，所以會發(fā)生殘余球堵住平板篩網(wǎng)的孔的問題。其結(jié)果使得不合格品(本應(yīng)通過的通過球)混入殘余球中而被判定為合格品頻率變高。因此，在由使用平板狀電鑄篩網(wǎng)的聲波篩網(wǎng)把殘余球作為合格品的情況下，就要減少向電鑄篩網(wǎng)放入微小球的量，并且需要長時間的分級操作。
但是，如果進行長時間的分級操作(微小球的停留時間變長)，就會有電鑄篩網(wǎng)受損傷的問題。這個問題特別在因要高效率而連續(xù)地放入微小球時顯得很嚴重。
另外，已知有通過使微小球在正確地控制間隙的兩個輥之間滾動來進行微小球分級的輥分級器。但在使用輥分級器時，只能向輥之間供給一層微小球，所以分級能力小，而且不適用于大量分級。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在短時間內(nèi)可靠地進行從直徑為1mm以下的微小球中除去超過上下限球徑的微小球分級處理的方法及裝置，和微小球分級用的圓筒形篩網(wǎng)的制造方法。
鑒于上述目的專心研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，把具有孔的板材加工成圓筒形篩網(wǎng)，通過在上述圓筒形篩網(wǎng)中放入微小球、然后使上述圓筒形篩網(wǎng)圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)，能夠高效率地除去超過上下限球徑的微小球，這樣可達到本發(fā)明的目的。
即，對直徑為1mm以下的微小球進行分級的本發(fā)明的方法，其特征為，使由具有孔的板材形成的圓筒形篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)，同時向上述圓筒形篩網(wǎng)中放入微小球，對放入的微小球進行分級。
對直徑為1mm以下的微小球進行分級的本發(fā)明的裝置，其特征為，設(shè)置有供給微小球的料斗，和由具有孔的板材形成的至少一個可自由旋轉(zhuǎn)的圓筒形篩網(wǎng)，和將通過上述圓筒形篩網(wǎng)實行分級的微小球進行回收的容器；把上述微小球從上述料斗供給到旋轉(zhuǎn)的上述圓筒形篩網(wǎng)上方端部的入口處，將通過上述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球回收到上述容器中，同時把沒有通過上述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球從上述圓筒形篩網(wǎng)下方端部的出口排出。
制造用于對具有直徑為1mm以下的微小球進行分級的圓筒形篩網(wǎng)的本發(fā)明的方法，其特征為，(a)通過把具有30～200μm板厚的板材、用100組以下的沖切針和沖模進行沖切加工，以80～200μm的間隔形成具有對應(yīng)于應(yīng)除去的微小球球徑的上下限的孔徑的圓形孔，(b)并把形成有孔的上述板材加工成具有50～200mm直徑的圓筒體。
上述圓筒形篩網(wǎng)的板材上的孔優(yōu)選用沖切加工形成。上述圓筒形篩網(wǎng)最好具有10萬個以上的孔。上述圓筒形篩網(wǎng)優(yōu)選用鐵氧體類的不銹鋼片材、或表面電阻率為1×1013Ω以下的樹脂片材形成。上述板材優(yōu)選具有30～200μm的板厚，并且上述孔的間隔優(yōu)選為80～200μm。
上述微小球的分級裝置，設(shè)置有具有相對于水平面傾斜的中心軸的圓筒形篩網(wǎng)，和被設(shè)置在上述圓筒形篩網(wǎng)上方端部的入口、定量供給微小球的料斗，和用于排出未通過上述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球、被設(shè)置在上述圓筒形篩網(wǎng)下方端部的出口。


圖1是表示本發(fā)明微小球分級裝置一例的立體圖。
圖2是圖1中A-A的剖視圖。
圖3是圖1中分級裝置部分剖面的左側(cè)視圖。
圖4是表示微小球分級裝置另外例的剖視圖。
圖5是表示分級前焊錫球直徑分布的直方圖。
圖6是表示在實施例1中使用的SUS430制沖切篩網(wǎng)孔孔徑分布的直方圖。
圖7是表示在實施例2中使用的樹脂制沖切篩網(wǎng)孔孔徑分布的直方圖。
圖8是表示在實施例3以及比較例中使用的Ni制電鑄篩網(wǎng)孔孔徑分布的直方圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的第一特征是使用由具有孔的板材構(gòu)成的圓筒形篩網(wǎng)。另外本發(fā)明的第二特征是通過沖切加工而形成孔。當(dāng)使具有這些特征的圓筒形篩網(wǎng)邊旋轉(zhuǎn)、邊放入直徑為1mm以下的微小球并使其在圓筒形篩網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動時，能夠增加微小球面向圓筒形篩網(wǎng)孔的機會，以高精度且高效率地進行微小球的分級。
作為具有孔的板材，可例舉出有電鑄篩網(wǎng)(于在所希望的篩網(wǎng)圖形上有導(dǎo)電部的非導(dǎo)電性基板上、通過電鍍金屬而形成孔的金屬板)、通過蝕刻法或沖切法形成孔的板材等。在它們當(dāng)中，從分級效率的觀點出發(fā)，最好是形成有孔的板材，特別是通過沖切法形成孔的板材最為理想。由于電鑄篩網(wǎng)或孔的邊緣部被形成為斜狀，所以不會發(fā)生堵塞，是理想的結(jié)構(gòu)。由形成孔的板材構(gòu)成的圓筒形篩網(wǎng)，與由線材編織而成的網(wǎng)材構(gòu)造的圓筒形篩網(wǎng)相比，在孔以外的部分表面凹凸小。為了高效率地對直徑為1mm以下的微小球進行分級，控制微小球在篩網(wǎng)表面跳躍、而使其圓滑地轉(zhuǎn)動移動是非常重要的。如果使用作為表面凹凸小的篩網(wǎng)板并通過沖切法形成孔的板材，就會增加微小球面對孔的機會并提高分級效率。
以往的使用平板狀電鑄篩網(wǎng)的聲波篩網(wǎng)，在對除去具有未達到下限球徑的微小球的分級處理中，由于在篩網(wǎng)上殘余了大量的殘余球，所以微小球面對網(wǎng)眼的機會有限，具有可通過球尺寸的微小球也被判定為殘余球的情況較多。對于這種情況，通過使由形成孔的板材構(gòu)成圓筒形篩網(wǎng)沿圓周方向轉(zhuǎn)動而使微小球在其中進行轉(zhuǎn)動移動，比起通過平板狀電鑄篩網(wǎng)的分級，可顯著增大微小球面對圓筒形篩網(wǎng)孔的機會，因此提高了分級效率。
另外，在使用由通過沖切加工形成孔的板材構(gòu)成的圓筒形篩網(wǎng)時，由于有下述的原因，因此可得到高分級精度。一般在通過篩網(wǎng)分級時，在篩網(wǎng)孔徑分布中的比目標(biāo)孔徑大的孔徑只對分級精度施與較大的影響，而比目標(biāo)孔徑小的孔徑只對分級效率施與影響。
具體地說，例如在把具有未達到下限球徑的微小球作為通過球而進行除去分級時，如果有比上述下限大的孔徑的孔，則具有應(yīng)作為殘余球的直徑的微小球成為通過球，不能進行高精度的分級。另外，如果有比上述下限小的孔徑的孔，則即使具有應(yīng)作為通過球的微小球也會在孔處留下來，但由于這樣的殘余球也會面對另外的有比上述下限大的孔徑的孔，所以最終還是成為通過球。這樣雖然小于目標(biāo)球徑下限值的小孔徑的孔的存在會成為降低分級效率的原因，但不會成為降低分級精度的原因。這一點在把具有超過上限球徑的微小球作為殘余球進行除去分級時也同樣。
雖然能夠通過使用圓筒形篩網(wǎng)、并將圓筒形篩網(wǎng)大型化而實現(xiàn)提高分級效率。但是要提高分級精度就必須減少圓筒形篩網(wǎng)的孔徑分布中的比目標(biāo)孔徑大的孔徑。即，在比目標(biāo)孔徑大的孔徑中，必須實行(a)使孔徑分布的范圍變窄，同時(b)減小非目標(biāo)孔徑的通過頻率(比例)。因此而使用通過沖切加工形成孔的所謂沖切篩網(wǎng)。其理由是，沖切篩網(wǎng)的孔徑分布、特別是在比目標(biāo)孔徑大的一側(cè)的分布比電鑄篩網(wǎng)窄。
在形成有小于1mm孔徑的微小孔的篩網(wǎng)中，其孔徑分布的標(biāo)準偏差σ在電鑄篩網(wǎng)時的0.5μm左右，而在沖切篩網(wǎng)時則為0.35μm以下，而且還能夠進一步達到0.15μm以下。特別是在比目標(biāo)孔徑大的一側(cè)的分布(對于提高分級精度很重要)中，沖切篩網(wǎng)能夠比電鑄篩網(wǎng)窄。沖切篩網(wǎng)之所以能夠降低比目標(biāo)孔徑大的一側(cè)的孔徑分布，是因為不會形成比所使用的沖切針的直徑大的孔。
由于這樣的沖切篩網(wǎng)，能夠減小比目標(biāo)孔徑大的一側(cè)的孔徑分布，所以可提高微小球的分級精度。為了減小通過沖切而形成的孔的孔徑分布，最好用一組沖切針和沖模沖切所有的孔。使用一組沖切針和沖模能夠比使用多個沖切針和沖模容易減小孔徑分布。
為提高分級效率，用于微小球分級的篩網(wǎng)多為具有超過10萬個孔的篩網(wǎng)。這樣地在篩網(wǎng)用板材上形成多個孔，如果要用一組沖切針和沖模沖切所有的孔，則生產(chǎn)效率太低，也增加了分級成本。所以，如果考慮篩網(wǎng)孔徑分布和生產(chǎn)效率，最好用近百組的沖切針和沖模沖切所有的孔。
由于如果相對于篩網(wǎng)孔的孔徑，篩網(wǎng)的板厚過大時會成為造成分級時的堵孔，所以在不受損壞的強度范圍內(nèi)最好把篩網(wǎng)用板材作薄。但是，由鎳或鎳鈷合金構(gòu)成的電鑄篩網(wǎng)從強度的觀點出發(fā)很難薄板化。另外如果使用不銹鋼等多元素類合金，則在技術(shù)上難于進行電鑄篩網(wǎng)的制造。而且，在制造電鑄篩網(wǎng)時與板材孔的軸方向平行的柱狀結(jié)晶會長大，由于柱狀結(jié)晶的晶界強度低，在進行長時間分級時孔邊緣部的柱狀結(jié)晶會在晶界處破裂，由此會降低分級精度。
而通過沖切形成孔的篩網(wǎng)對板材的限制較少，能夠使用壓延材料等高強度的材料，所以由電鑄篩網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)薄板化。具體地說就是沖切篩網(wǎng)厚度最好在30～200μm，在30～100μm更為理想。如果沖切篩網(wǎng)厚度不足30μm，則圓筒形篩網(wǎng)的剛性不足。另外如果沖切篩網(wǎng)厚度大于200μm，則容易發(fā)生堵孔，降低分級效率。最好是對應(yīng)于要分級的微小球的直徑在這個范圍內(nèi)決定板厚。
在板材上所形成的孔的間隔(相鄰孔間的最短距離)最好是80～200μm。由于增加單位面積上的孔數(shù)可提高分級效率，所以孔間隔最好在200μm以下。但是又由于孔間隔太小會引起強度不足，因此孔間隔最好在80μm以上。
根據(jù)上述理由，用于本發(fā)明的微小球分級裝置的圓筒形篩網(wǎng)，是通過對具有30～200μm板厚的板材、用100組以下的沖切針和沖模進行沖切加工，以80～200μm的間隔形成具有1mm以下直徑的10萬個以上的圓形孔，并把得到的沖切板材通過加工成具有50～200mm直徑的圓筒體而形成。
如果圓筒形篩網(wǎng)的直徑不足50mm，則會由于圓筒形篩網(wǎng)的曲率半徑過小而產(chǎn)生孔的變形量大。孔的形狀會影響到分級精度。因此，在把板材加工成具有不足50mm直徑的圓筒形篩網(wǎng)時，必須考慮孔的變形量進行沖切加工，很難穩(wěn)定地獲得高精度。另外如果曲率半徑過小，則微小球與篩網(wǎng)接觸的面積就小，會降低分級效率。
另外，如果直徑是超過200mm的圓筒形篩網(wǎng)，即板材過大，則由于沖切加工用銷的磨損而很難以穩(wěn)定地并低成本地形成孔徑分布的標(biāo)準偏差σ小于0.25μm且高精度的孔。因此，圓筒形篩網(wǎng)的直徑在50～200mm是理想的。
作為沖切加工的材質(zhì)，為得到高精度的孔徑，最好是鐵氧體類的不銹鋼。由于鐵氧體的不銹鋼具有導(dǎo)電性，所以不會產(chǎn)生由靜電引起的灰塵等的粘附問題。另外由于鐵氧體類的不銹鋼不容易生銹，所以不會把銹混入微小球中，同時也不會因銹而使孔徑變化。
而且，鐵氧體類的不銹鋼與其他不銹鋼相比，韌性和硬度等機械特性都適合于沖切加工。即，由于鐵氧體類的不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比，其延展性低，所以在沖切加工時不容易產(chǎn)生飛邊，能夠進行高精度的孔的加工。而且，由于相對于硬度極高的馬氏體不銹鋼，鐵氧體類的不銹鋼具有適當(dāng)?shù)挠捕?，所以能夠減少加工中所使用的模具的損傷，抑制孔徑精度的下降，同時降低制造成本。尤其是加入10μm以上的碳化物、氮化物、金屬間化合物和其他的夾雜物較少的鐵氧體類的不銹鋼是理想的。這是由于如果在孔的邊緣部存在碳化物，就會在孔的邊緣部產(chǎn)生缺口，因而降低孔徑的精度。
在對具有10～20Hv硬度的軟材質(zhì)(Sn類合金等)的微小球進行分級時，最好用樹脂片材形成沖切篩網(wǎng)。由于樹脂片材非常軟，所以在孔的邊緣部不會損傷微小球。但是，如果用一般的樹脂，就會由在篩網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動的微小球產(chǎn)生靜電，結(jié)果微小球會粘在篩網(wǎng)上而不能進行分級。因此，最好使用由含有防靜電劑的樹脂作成的片材，具體的是優(yōu)選使用具有1×1013Ω以下的表面電阻率的樹脂片材。在為得到防靜電效果而把表面電阻率設(shè)定為1×1013Ω以下時，例如可以在聚苯乙烯等樹脂中摻入碳黑等導(dǎo)電性添加劑。另外，由于含有氧化鈦的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)也具有防靜電的作用，所以是理想的材料。
在圖1～3中出示了使用上述圓筒形篩網(wǎng)的分級裝置的一例。該微小球分級裝置，設(shè)置有具有相對于水平面傾斜的中心軸的、并可沿圓周方向自由旋轉(zhuǎn)的圓筒形篩網(wǎng)1，和被設(shè)置在圓筒形篩網(wǎng)1的一端(位于傾斜的中心軸的上側(cè))的入口11附近的料斗2，和被設(shè)置在圓筒形篩網(wǎng)1的另一端(位于傾斜的中心軸的下側(cè))的殘余球出口3，和為使圓筒形篩網(wǎng)1旋轉(zhuǎn)的、與圓筒形篩網(wǎng)1的外面接觸的一對輥4、5，和通過驅(qū)動皮帶6使一個輥4旋轉(zhuǎn)的馬達7，和放置在圓筒形篩網(wǎng)1下面的通過球收容器8以及放置在出口3下面的殘余球收容器9。如圖3所示，出口3可以是圓筒形篩網(wǎng)1開放端。從圓筒形篩網(wǎng)1漸漸落向出口3一側(cè)的殘余球從出口3落入收容器9。在圓筒形篩網(wǎng)1的上部設(shè)有除去堵住孔的球的刮板10。另外在料斗2與入口11之間設(shè)有用于向圓筒形篩網(wǎng)1供給微小球的通道12。
圖4出示了微小球分級裝置的另外的例子。與圖1相同的部件使用相同的符號表示。該微小球分級裝置，其特征是設(shè)有除去具有未達到下限球徑的微小球的圓筒形篩網(wǎng)21和除去具有超過上限球徑的微小球的圓筒形篩網(wǎng)22。在圓筒形篩網(wǎng)21的下面放置有回收具有未達到下限球徑的微小球的容器8a，在圓筒形篩網(wǎng)22的下面放置有回收具有超過上限球徑的微小球的容器8b。除此之外的部分實質(zhì)上與圖1中的微小球分級裝置相同。
在用圖1～3中所示的微小球分級裝置進行微小球分級時，從料斗2向沿圓周方向旋轉(zhuǎn)的圓筒形篩網(wǎng)1供給微小球。具有比圓筒形篩網(wǎng)1孔的孔徑小的直徑的微小球B通過圓筒形篩網(wǎng)1的孔，作為通過球被回收在下面的收容器8中。另外，具有比圓筒形篩網(wǎng)1孔的孔徑大的直徑的微小球B不通過孔，作為殘余球緩慢地從圓筒形篩網(wǎng)1內(nèi)向下方(出口3)移動，最終從出口3順序排出。根據(jù)微小球B的供給速度、圓筒形篩網(wǎng)1的大小及圓筒形篩網(wǎng)1中心軸的傾斜角和圓筒形篩網(wǎng)1的旋轉(zhuǎn)速度等能夠適當(dāng)設(shè)定微小球B在圓筒形篩網(wǎng)1內(nèi)的停留時間。這樣，通過本發(fā)明的裝置可連續(xù)地進行微小球的分級處理。
在對直徑為0.01～1mm的微小球進行分級時，沿圓周方向旋轉(zhuǎn)的圓筒形篩網(wǎng)1的圓周速度最好為5～250mm/秒。如果圓筒形篩網(wǎng)1的圓周速度不到5mm/秒，雖然可比平板篩網(wǎng)的效率高，但得不到足夠的分級速度。另外如果250mm/秒大，由于微小球的旋轉(zhuǎn)速度過快，發(fā)會降低微小球穿過孔的頻率，從而降低了分級效率。
具有與孔的孔徑相同單稍微大一些直徑的微小球有時會卡在孔中而堵住孔。如果發(fā)生這樣的堵塞，就會減少分級的有效開孔數(shù)而降低分級效率。因此，必須通過噴射氣體或機械的方法除去堵塞的球。
雖然在以前的平板狀的聲波篩網(wǎng)中，使用敲擊球機械地除去堵塞的微小球，但尤其在對球徑比較一致的多個微小球的分級中，由于會發(fā)生大量的堵塞，所以很難用敲擊球充分除去堵塞的球。
因此，在使用本發(fā)明的圓筒形篩網(wǎng)1的分級裝置上，如圖1所示，在圓筒形篩網(wǎng)1的上部設(shè)有刮板10，利用圓筒形篩網(wǎng)1的旋轉(zhuǎn)除去堵塞的球，這是理想的。
通過以下的實施例可更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些圖1～3所示的是使用分級裝置和聲波篩網(wǎng)，對約20萬個質(zhì)量％為Sn-2.9Ag-0.5Cu的焊錫球進行將直徑為不足444.0μm的焊錫球除去的分級處理。在分級前的焊錫球直徑分布的直方圖如圖5所示。在分級前的焊錫球的平均直徑為445.5μm，所示直徑分布的標(biāo)準偏差為1.03。在各實施例和比較例中，裝置的規(guī)格以及分級條件如下所述。
(實施例1)分級裝置 圖1～3中所示的分級裝置篩網(wǎng)沖切篩網(wǎng)(材質(zhì)SUS430)孔的平均直徑444.0μm孔直徑分布的標(biāo)準偏差0.16μm孔數(shù)30萬個孔間隔 100μm篩網(wǎng)板材的尺寸 寬143mm×長320mm×厚70μm圓筒篩網(wǎng)的直徑 100mm(板材端部稍有重疊)焊錫球的停留時間60秒圓筒篩網(wǎng)的圓周速度 80mm/秒(實施例2)分級裝置圖1～3中所示的分級裝置篩網(wǎng)沖切篩網(wǎng)(材質(zhì)樹脂(1))孔的平均直徑444.0μm孔直徑分布的標(biāo)準偏差0.24μm孔數(shù)30萬個孔間隔 100μm篩網(wǎng)板材的尺寸 寬143mm×長320mm×厚70μm圓筒篩網(wǎng)的直徑 100mm(板材端部稍有重疊)焊錫球的停留時間60秒圓筒篩網(wǎng)的圓周速度 80mm/秒注ABS樹脂(90質(zhì)量％)和碳黑(10質(zhì)量％)的混合(具有2×1012Ω的表面電阻率)。
(實施例3)分級裝置圖1～3中所示的分級裝置篩網(wǎng)電鑄篩網(wǎng)(材質(zhì)Ni)孔的平均直徑443.9μm孔直徑分布的標(biāo)準偏差0.50μm孔數(shù)30萬個孔間隔100μm篩網(wǎng)板材的尺寸寬143mm×長320mm×厚70μm圓筒篩網(wǎng)的直徑100mm(板材端部稍有重疊)焊錫球的停留時間 60秒圓筒篩網(wǎng)的圓周速度80mm/秒(比較例1)分級裝置聲波篩網(wǎng)(2)篩網(wǎng)電鑄篩網(wǎng)(材質(zhì)Ni)孔的平均直徑443.9μm孔直徑分布的標(biāo)準偏差0.50μm孔數(shù)30萬個孔間隔 100μm篩網(wǎng)板材的尺寸 寬143mm×長320mm×厚70μm圓筒篩網(wǎng)的直徑 100mm(板材端部稍有重疊)焊錫球的停留時間60秒圓筒篩網(wǎng)的圓周速度 80mm/秒注(2)(株)SEISHIN企業(yè)制的[Soniikushifuta P60]圖6～圖8分別出示了在實施例1～3和比較例1中使用的篩網(wǎng)孔的孔徑分布。由圖中可知，沖切篩網(wǎng)比電鑄篩網(wǎng)的孔徑分布窄，尤其是比目標(biāo)值(444.0μm)大的一側(cè)分布比較窄。
通過60秒的對焊錫球的分級處理，測定了通過球的比例和通過球的最大直徑，并對分級效率以及分級精度進行了評價。結(jié)果如表1所示。焊錫球的直徑分布為正態(tài)分布，并且如果假定只是完全除去了444.0μm以下的焊錫球，則通過球的理論比例約為7％。
表1

焊錫球的平均直徑以及最大直徑，由下述的方法求出。即，向共計133個焊錫球順次照射平行光，并用CCD照相機對各焊錫球的投影像進行圖像識別，計算把投影像假定為正圓時的直徑(圓相當(dāng)直徑)，將圓相當(dāng)直徑作為焊錫球的直徑。
平均直徑是133個焊錫球直徑的平均值，最大直徑是133個焊錫球直徑的最大值。另外篩網(wǎng)孔的平均孔徑，與上述同樣，是通過根據(jù)由133個孔的平行光的投影像所進行的圖像處理所求出的平均值。
如表1所示，在使用平板狀的聲波篩網(wǎng)的比較例1中，通過球的比例為1％，與理論值相比非常低。可以考慮這是由于聲波篩網(wǎng)的孔由殘余球堵塞，有很多應(yīng)該是通過球的焊錫球也被除去的原因。由此可以得知使用平板狀的聲波篩網(wǎng)的分級方法不能在目標(biāo)球徑的境界內(nèi)進行正確的分級。
為此，在使用圓筒形篩網(wǎng)的實施例1～3中，用與比較例1同樣的時間，通過球的比例很高、在21％以上。這是由于圓筒形篩網(wǎng)與經(jīng)常使用整個面進行分級的平板篩網(wǎng)相比，大大減少了發(fā)生堵塞的原因。
作為分級精度目標(biāo)的通過球的比例，在使用SUS430制的沖切篩網(wǎng)的實施例1中、在使用樹脂制的沖切篩網(wǎng)的實施例2中以及在使用Ni制的電鑄篩網(wǎng)的實施例3中分別為21％、31％和68％，比理論值(7％)高。由于超過理論值的部分能夠看作是應(yīng)成為殘余球的焊錫球的比例，所以可以認為這個超過比例越小分級精度就越高。在使用具有相等孔的面積率的篩網(wǎng)的實施例1～3中，分級效率相等。因此，從超過理論值的通過球的比例可知，分級精度，使用SUS430制的沖切篩網(wǎng)的實施例1最好，其次是使用樹脂制的沖切篩網(wǎng)的實施例2。
通過球的最大直徑，使用沖切篩網(wǎng)的實施例1和2比使用電鑄篩網(wǎng)的實施例3小，在實施例1和2中，接近作為下限目標(biāo)的444.0μm。從這個結(jié)果也可得知，使用沖切篩網(wǎng)的分級精度較高。并且在實施例2的分級中，沒有看到因樹脂篩網(wǎng)帶電焊錫球粘附在篩網(wǎng)上的現(xiàn)象。
通過以上的詳細說明，本發(fā)明大大地改善了直徑在1mm以下的微小球的分級效率和分級精度，并適用于應(yīng)嚴格管理球徑的上下限值的微小球的分級處理。
權(quán)利要求
1.一種微小球的分級方法，是對直徑為1mm以下的微小球進行分級的方法，其特征為，使由具有孔的板材構(gòu)成的圓筒形篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)，同時向所述圓筒形篩網(wǎng)中放入微小球，對放入的微小球進行分級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小球的分級方法，其特征為，通過沖切加工而形成所述板材的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微小球的分級方法，其特征為，形成大于10萬個所述孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的微小球的分級方法，其特征為，所述板材具有30～200μm的板厚，所述孔的間隔為80～200μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的微小球的分級方法，其特征為，所述圓筒形篩網(wǎng)由鐵氧體類的不銹鋼片材形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的微小球的分級方法，其特征為，所述圓筒形篩網(wǎng)由表面電阻率為1×1013Ω以下的樹脂片材形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述的微小球的分級方法，其特征為，設(shè)置所述圓筒形篩網(wǎng)，使其中心軸相對于水平面形成傾斜，把微小球放入所述圓筒形篩網(wǎng)上方端部的入口，把未通過所述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球從所述圓筒形篩網(wǎng)下方端部的出口排出。
8.一種微小球的分級裝置，用于對直徑小于1mm的微小球進行分級，其特征為，設(shè)置有供給微小球的料斗、由具有孔的板材形成的至少一個可自由旋轉(zhuǎn)的圓筒形篩網(wǎng)和將通過所述圓筒形篩網(wǎng)實行分級的微小球進行回收的容器；把所述微小球從所述料斗供給到旋轉(zhuǎn)的所述圓筒形篩網(wǎng)上方端部的入口處，將通過所述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球回收到所述容器中，同時把未通過所述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球從所述圓筒形篩網(wǎng)下方端部的出口排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微小球的分級裝置，其特征為，通過沖切加工而形成所述板材的孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的微小球的分級裝置，其特征為，所述圓筒形篩網(wǎng)具有10萬個以上的孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求8～10中任意一項所述的微小球的分級裝置，其特征為，所述板材具有30～200μm的板厚，所述孔的間隔為80～200μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求8～11中任意一項所述的微小球的分級裝置，其特征為，所述圓筒形篩網(wǎng)由鐵氧體類的不銹鋼片材形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8～11中任意一項所述的微小球的分級裝置，其特征為，所述圓筒形篩網(wǎng)由表面電阻率為1×1013Ω以下的樹脂片材形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求8～13中任意一項所述的微小球的分級裝置，其特征為，將所述圓筒形篩網(wǎng)的中心軸相對于水平面傾斜地設(shè)置。
15.一種圓筒形篩網(wǎng)的制造方法，是制造用于對具有直徑小于1mm的微小球進行分級的圓筒形篩網(wǎng)的方法，其特征為，(a)通過把具有30～200μm板厚的板材用100組以下的沖切針和沖模進行沖切加工，以80～200μm的間隔形成具有對應(yīng)于應(yīng)除去的微小球的球徑上下限的孔徑的圓形孔；(b)并把形成有孔的所述板材加工成具有50～200mm直徑的圓筒體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圓筒形篩網(wǎng)的制造方法，其特征為，通過對所述板材進行沖切加工形成10萬個以上的圓形孔。
全文摘要
一種微小球的分級方法及其裝置和圓筒形篩網(wǎng)的制造方法，在對直徑小于1mm的微小球進行分級的裝置中，設(shè)置有供給微小球的料斗；由具有孔的板材形成的、其中心軸相對于水平面傾斜的至少一個可自由旋轉(zhuǎn)的圓筒形篩網(wǎng)和將通過所述圓筒形篩網(wǎng)實行分級的微小球進行回收的容器，把所述微小球從所述料斗供給到旋轉(zhuǎn)的所述圓筒形篩網(wǎng)上方端部的入口處，將通過所述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球回收到所述容器中，同時把沒有通過所述圓筒形篩網(wǎng)孔的微小球從所述圓筒形篩網(wǎng)下方端部的出口排出。
文檔編號B07B1/22GK1513611SQ02152410
公開日2004年7月21日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者佐藤光司, 久保井健, 小野村雅史, 健, 雅史 申請人:日立金屬株式會社