JP2015044630A - チップ部品回収装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のチップ部品が連続して落下してきた場合に、個々のチップ部品の衝撃緩和と共にチップ部品同士の衝突を抑制し、さらにワイヤーの断線を予防できるチップ部品回収装置を得る。【解決手段】チップ部品Cが通過可能な間隔を持って複数本のワイヤー20を平行にかつワイヤー軸線方向から見て上下左右に分散配設したワイヤー集合体3を用い、ワイヤー集合体3をワイヤーの軸線方向と直交方向でかつ水平方向成分を持つように駆動手段により移動させる。ワイヤーの上方からチップ部品Cを落下させると、チップ部品はいずれかのワイヤーに衝突し、ワイヤーのクッション作用によりチップ部品とワイヤーとの衝突時間が伸び衝撃力が低減される。複数のワイヤーとの衝突により段階的にチップ部品の落下速度が低減し、チップ部品を割れ欠けなく回収できる。ワイヤー集合体をワイヤーの軸線方向と直交方向に移動させるので、特定位置のワイヤーが断線するリスクを軽減できる。【選択図】 図1

Description

本発明は、自由落下したチップ部品の落下衝撃を緩和し、チップ部品が破損又は変形するのを抑制しつつ回収するチップ部品回収装置に関する。本発明が対象とするチップ部品とは、表面実装に対応できる電子部品のことであり、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗、チップサーミスタなど他種類の製品が含まれるが、その中でもセラミック成形体で形成されたチップ部品が特に好適である。なお、本チップ部品は、完成部品だけでなく、製造途中の中間部品(例えば外部電極を形成する前の成形体など)であってもよい。
従来より、積層セラミックコンデンサのようなチップ部品を製造工程の中で搬送する場合、ある高さの搬送ラインから、それより高さの低い別の搬送ラインへチップ部品を移送する必要が生じることがある。その場合、従来ではシュータのような滑り台に沿ってチップ部品を滑らせて搬送する方法が用いられているが、所定以上の高さを滑らせるには、シュータ自体が大型になると共に、水平方向にも大きなスペースを必要とする。
そこで、従来では図12に示すように、複数の搬送ベルト101、102、103を上下に多段階に配置し、最上段の搬送ベルト101上を搬送したチップ部品Cを、次段のベルト102上に落下させ、順次チップ部品Cを下段のベルト上へ落下させるようにして、1段当りのチップ部品Cの落下衝撃を緩和しつつ搬送する方法がある。積層セラミックコンデンサのようなチップ部品は、落下衝撃によって割れや欠けが発生しやすいため、1段当りのチップ部品の落下高さHを許容落下距離以下に管理する必要がある。
例えば、0.5×0.5×1.0mmの直方体形状の積層セラミックコンデンサを1mの高さから自由落下させると、落下速度は約4m/sまで加速される。この速度でチップ部品を剛体プレート(例えばセラミックプレート)に衝突させると、30%以上の確率で割れや欠けといったダメージを受けることを実験により確認した。一方、落下高さを50〜150mmとすると、割れや欠けはほぼゼロであり、許容落下距離は50〜150mmであることが確認されている。よって、150mmを超える高さから落下した場合は、何らかの落下衝撃緩和対策が必要である。
ウレタンやスポンジなどのやわらかい弾性マット上にチップ部品を落下させると、そのマットが衝撃を吸収し、チップ部品の破壊や損傷の回避が可能となる。しかし、マット上に多数のチップ部品を連続的に落下させると、先に落下したチップ部品と後続のチップ部品とが衝突し、その衝撃によっても割れや欠けが発生する。
上述のベルトを用いた搬送装置では、先に落下したチップ部品の上に後から落下したチップ部品が衝突しないように、ベルトの搬送速度を調節する必要がある。そのため、複数のベルトを常に駆動し続けなければならず、動力エネルギーも大きくなる。また、一気に多数のチップ部品を落下させると、たとえベルトの搬送速度を上げても対応できない可能性がある。
特許文献1には、落下衝撃の緩和を目的としたコンベアのシュート装置が開示されている。このシュート装置は、高さ方向に複数段並べて配置される搬送路を備え、上下に隣り合う各搬送路のうち、下側に位置する搬送路の上流側端部を、その上側に位置する搬送路の下流側端部に回動自在に接続し、自由状態では各搬送路を上流側から下流側へかけて下方へ傾斜させた落下速度減少手段と、最下段の搬送路に設けられ、この搬送路を上昇又は下降させ、落下速度減少手段の高さ調整を行うワイヤーとを有するものである。
しかしながら、特許文献1に記載されたシュート装置の場合、
(1)十分に落下衝撃の緩和を図るためにはかなりの長さの搬送路が必要であること、
(2)ジグザグ状に移動させながら落下させるため、移動に多大な時間がかかること、
(3)複数の搬送路をヒンジ軸を介して回動可能に連結する必要があるため、装置が大型かつ複雑になること、などの課題がある。
特開2007−153576号公報
そこで、本願出願人は、チップ部品が通過可能な間隔を持って弾性ワイヤーを複数本平行に張設したフィルタを上下方向に複数層組み合わせ、上下に組合せられた複数層のフィルタを水平面に垂直投影した投影図におけるワイヤー間隔が、少なくともチップ部品が落下してくる領域においてチップ部品の通過できない幅となるように、上下のフィルタのワイヤー位置が水平方向に相互に異なるように構成したチップ部品回収装置を提案した(未公開特許文献:特願2012−227566号)。
この装置では、フィルタの上から複数のチップ部品を落下させることで、チップ部品はいずれかのワイヤーに衝突するが、ワイヤーの弾性によりチップ部品とワイヤーとの衝突時間が延び、衝撃力が低減される。上下に組合せられた複数層のフィルタを水平面に垂直投影してなる投影図において、ワイヤー間隔がチップ部品の通過できない幅となるように、上下のフィルタのワイヤー位置が水平方向に相互に異なるため、チップ部品が如何なる姿勢で落下してきても、全てのフィルタを素通りしてしまうことがない。つまり、上層のフィルタをすり抜けたチップ部品でも、下層のいずれかのフィルタのワイヤーに衝突する。複数層のワイヤーとの衝突により段階的に落下速度が低減し、一回当たりの衝撃力を小さくでき、許容衝撃力を下回る衝突を繰り返すことで、落下するチップ部品を割れ欠けなく回収できるという特徴がある。
しかし、上述の回収装置の場合、最上位置に配置されたフィルタのワイヤーは、高速度で落下してくるチップ部品と絶えず衝突を繰り返すので、最上位置のフィルタ以外のワイヤーに比べて、断線等のダメージを受けやすい。
本発明の目的は、複数のチップ部品が連続して落下してきた場合に、個々のチップ部品の衝撃緩和と共に、チップ部品同士の衝突を抑制でき、さらにワイヤーの断線を予防できるチップ部品回収装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、自由落下したチップ部品の落下衝撃を緩和して回収するチップ部品回収装置において、前記チップ部品の落下位置の下方に、左右一対の支持体の間に、前記チップ部品が通過可能な間隔を持って複数本のワイヤーが互いに平行にかつワイヤーの軸線方向から見て上下左右に分散して配設されたワイヤー集合体を備え、前記ワイヤー集合体を、前記ワイヤーの軸線方向と異なる方向でかつ少なくとも水平方向成分を持つように移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする。なお、ワイヤーは支持体間に所定の張力をもって張設されている必要はなく、弛んだ状態であってもよい。したがって、ワイヤーの軸線方向とは厳密な意味での一直線方向を指すものではない。
一般に、力積の式から、チップ部品の衝突により生じる衝撃力Fは、次の(1)式で示される。
F=mv/Δt ・・・(1)
ここで、mはチップ部品の質量、vは速度、Δtは衝突時間である。即ち、チップ部品の受ける衝撃力Fを低下させるには、右辺分子の運動量mvの減少(=速度の減少)、もしくは右辺分母の衝突時間Δtの増加により達成可能である。
ワイヤーの上から複数のチップ部品を落下させることで、チップ部品はいずれかのワイヤーに衝突するが、ワイヤーのクッション作用によりチップ部品とワイヤーとの衝突時間Δtが延び、衝撃力が低減される。例えば、ワイヤーと衝突したチップ部品は、ワイヤーの変形によって、剛体プレートとの衝突に比べて、その衝突時間Δtは数倍〜10倍以上となり、その衝突により生じる衝撃力Fは、剛体プレートとの衝突の際と比べて数分の1から1/10以下となる。
ワイヤー集合体はチップ部品が通過できる間隔を持って複数のワイヤーを平行に配設したものであるから、例えばメッシュのような網目状の篩に比べて、チップ部品がワイヤーの隙間を通過しやすく、ワイヤー上にチップ部品が滞留するのを抑制できる。そのため、複数のチップ部品を連続的に落下させても、チップ部品は速やかにワイヤー間を通過し、後続のチップ部品との衝突を回避できる。この回収装置を、高さの異なる搬送ラインに適用すれば、1回の落下で十分な高さ(例えば1m以上)を稼ぐことができ、平面方向のスペースを小さくできると共に、チップ部品を連続的に落下させることができ、処理効率が向上する。
上方から落下してきたチップ部品が最初に衝突するのは、最上位置のワイヤーである可能性が高い。そのため、最上位置のワイヤーは終端速度(最大速度)で落下してくるチップ部品と絶えず衝突を繰り返し、その他のワイヤーに比べて断線等のダメージを受けやすい。本発明では、ワイヤー集合体をワイヤーの軸線方向と異なる方向でかつ少なくとも水平方向成分を持つように、駆動手段により移動させる。そのため、最大速度で衝突するワイヤーの位置が常に変化し、特定位置のワイヤーが断線するリスクを軽減できる。ワイヤー集合体が静止している場合、チップ部品が何れかのワイヤーに必ず衝突するように、ワイヤーを密に配置する(ワイヤーを垂直投影したときの最小間隔を非常に小さくする)必要があり、多数本のワイヤーが必要になる。しかし、ワイヤー集合体がワイヤーの軸線方向と異なる方向でかつ少なくとも水平方向成分を持つように移動するので、ワイヤー配置が常時変化し、チップ部品と衝突する機会が増える。そのため、比較的少数のワイヤーでワイヤー集合体を構成することが可能になる。
ワイヤー配置が常時変化することにより、ワイヤー内を通過するチップ部品の通過経路が変化し、ワイヤーとの衝突頻度の少ない経路(ショートパス)をチップ部品が通るリスクを低減できる。また、一部のワイヤーに断線が生じたとしても、断線箇所の移動により、断線の影響を低減できる。なお、駆動手段としては、モータのような回転駆動手段や、ソレノイドや流体圧シリンダのような直動駆動手段などを任意に使用できる。
ワイヤー集合体を水平面に垂直投影した場合に、ワイヤー間隔がチップ部品の通過できない間隔となるように、上下のワイヤー位置が水平方向に相互に異なるように配置してもよい。この場合は、上層のワイヤーをすり抜けたチップ部品でも、下層のいずれかのワイヤーに衝突する。そのため、ワイヤー集合体を低速で移動させても、チップ部品がワイヤー集合体を素通りできない、換言するとショートパスをチップ部品が通る恐れがない。
ワイヤー集合体と駆動手段の組合せの形態は種々考えられる。例えば、支持体として一対の円盤を使用し、円盤の間に複数本のワイヤーを分散状態で配設し、円盤を駆動手段によりその中心軸周りに一体的に回転駆動させてもよい。この場合には、ワイヤーが最上位置に到達したときにチップ部品の落下衝撃を最も強く受けるが、円盤の回転に伴って最上位置にあるワイヤーは下方へ回転し、それに代わって下方に位置していたワイヤーが最上位置へ到達し、チップ部品の落下衝撃を受ける。このように順次新たなワイヤーがチップ部品の落下衝撃を受けるので、特定のワイヤーだけに大きな負荷がかからず、断線リスクを低減できる。また、円盤は一定位置で回転するだけであるから、構造が簡単でかつ小さなスペースに駆動手段を配置できる。
上述のように円盤とワイヤーとで回転型のワイヤー集合体を構成した場合、円盤の半径方向両側及び下側を取り囲む一対の固定支持板を配置し、固定支持板間に複数本のワイヤーを分散状態で配設してもよい。この場合には、円盤の回転に伴いチップ部品が半径方向又は接線方向に飛び出しても、そのチップ部品を固定支持板間に配設されたワイヤーで受けるので、チップ部品に割れや欠けが発生しにくい。
ワイヤーは支持枠体の内部空間に平行に配設されており、チップ部品が支持枠体のワイヤー配設領域内に落下するように、支持枠体を駆動手段によりワイヤーの軸線と異なる方向でかつ水平方向に移動させるようにしてもよい。この場合も、最上部のワイヤーの特定部分にチップ部品の落下衝撃が集中せず、ワイヤーの断線を予防できる。
上述のように支持枠体を水平移動させる場合に、支持枠体をチップ部品の落下中心軸と異なる垂直軸周りに水平方向に回転させるようにしてもよい。この場合は、回転駆動手段によって支持枠体を一定位置で回転させればよいので、支持枠体を往復移動させる場合に比べて駆動構造を簡素にできる。
ワイヤーとしては金属ワイヤーでもよいし、樹脂ワイヤーでもよいが、チップ部品が衝突したときに十分な緩衝効果を発揮できるヤング率を持ち、かつ断線しにくいワイヤーが望ましい。例えば、1枚の金属板をエッチングすることにより、複数本のワイヤーを枠部と一体に形成したワイヤープレートを使用してもよい。この場合には、対向する2つの枠部にワイヤーの両端が接続された状態、換言すると、多数本のワイヤーを枠部(支持体)と連結状態で形成できるので、ワイヤープレートを上下に間隔をあけて複数段重ねることで、ワイヤー集合体を構成できる。この場合には、複数本のワイヤーを個々に支持体に固定する場合に比べて、ワイヤー集合体の作成が簡易になる。
また、金属板からエッチングでワイヤーを形成した場合、ワイヤーの中間部同士をその軸線方向に対して直交方向の連結部で連結した構造としてもよい。一般に、張力をもって配設されたワイヤーの上方からチップ部品を衝突させると、ワイヤーの張力によりチップ部品が跳ね返り、後続のチップ部品と衝突して破損する可能性がある。また、チップ部品との衝突によりワイヤーに加わる負荷も大きくなり、断線の可能性が高くなる。一方、ワイヤーを弛ませた状態で配設すれば、チップ部品の跳ね返りを抑制でき、ワイヤーに加わる負荷を軽減できるが、ワイヤー同士の平行度が保てなくなり、均等な緩衝効果が得られなくなる可能性がある。そこで、複数本のワイヤーの中間部同士をその軸線方向に対して直交方向に連結する連結部を追加してもよい。この場合には、ワイヤーを弛ませたときでも、ワイヤー同士の平行度を維持でき、均等な緩衝効果を発揮できる。なお、金属板からエッチングによりワイヤーを形成する場合には、連結部もエッチングと同時に形成できるので、加工工数が増加しない。
本発明のワイヤー集合体は、一対の支持体の間に複数本のワイヤーを所定の間隔を持って互いに平行に配設したものであるが、全てのワイヤーが平行である必要はなく、上下方向の一部のワイヤーが鉛直上方からみて他のワイヤーに対して非平行に配置されていてもよい。換言すれば、上層のワイヤーに対して下層のワイヤーを鉛直上方から見て交差するように配置してもよい。ワイヤーの上から複数のチップ部品を落下させると、あるチップ部品は最上層のワイヤーに衝突し、他のチップ部品は最上層のワイヤーをすり抜けることがある。上層のワイヤーと下層のワイヤーとが非平行であるため、上層のワイヤーをすり抜けたチップ部品は下層のいずれかのワイヤーに衝突する可能性が高くなり、落下衝撃が緩和される。
以上のように、本発明によれば、チップ部品が通過可能な間隔を持って、複数本のワイヤーを平行にかつワイヤー軸線方向から見て上下左右に分散配設したワイヤー集合体を用いたので、ワイヤーの上方からチップ部品を落下させると、チップ部品はいずれかのワイヤーに衝突し、ワイヤーのクッション作用によりチップ部品とワイヤーとの衝突時間が伸び、衝撃力が低減される。また、複数のワイヤーを上下方向に多層に構成したので、複数のワイヤーとの衝突により段階的にチップ部品の落下速度が低減し、許容衝撃力を下回る衝突を繰り返すことで、チップ部品を割れ欠けなく回収できる。また、ワイヤー集合体をワイヤーの軸線方向と異なる方向でかつ少なくとも水平方向成分を持つように移動させるので、特定位置のワイヤーが断線するリスクを軽減できる。ワイヤー配置が常時変化することにより、ワイヤー内を通過するチップ部品の通過経路が変化し、ワイヤーとの衝突頻度の少ない経路(ショートパス)をチップ部品が通るリスクを低減できる。
本発明に係るチップ部品回収装置の第1実施例の全体断面図である。 図1に示す回収装置のA−A断面図である。 本発明に係るチップ部品回収装置の第2実施例の全体断面図である。 ワイヤープレートの斜視図である。 ワイヤープレートを用いたワイヤー集合体の一例の断面図である。 ワイヤープレートを用いたワイヤー集合体の他の例の断面図である。 本発明に係る回収装置の第3実施例の全体断面図である。 図7に示す回収装置の一方のプーリの断面図である。 本発明に係る回収装置の第4実施例の斜視図である。 図9の回収装置におけるワイヤー集合体を上方空見た図である。 本発明に係る回収装置の第5実施例の概略断面図である。 従来の搬送装置の一例の概略図である。
−第1実施例−
図1〜図2は本発明に係る回収装置1Aの第1実施例を示す。この回収装置1Aは、例えば0.5×0.5×1.0mmサイズの直方体形状の積層セラミックコンデンサのようなチップ部品Cの落下衝撃緩和に使用される。なお、図1、図2は理解を容易にするために図示したものであり、チップ部品Cと各部材との寸法関係は実際とは異なる。
本回収装置1Aは、上部にガイド筒2を備えており、その下方に回転型のワイヤー集合体3が配置され、さらにその下方に回収箱5が配置されている。ガイド筒2の上端からワイヤー集合体3の上端までの高さは1m以上であってもよいが、ワイヤー集合体3の下端から回収トレイ5までの高さは許容落下距離(例えば50〜150mm)以下とするのがよい。
ガイド筒2は、その上下部が開口しており、上部開口からチップ部品Cが投入され、ガイド筒2の中を通って下部開口からワイヤー集合体3上に落下する。ガイド筒2の下部開口の縁部には、ワイヤー集合体3の半径方向の左右両側の上部を覆う略円弧状のカバー板4が固定されている。カバー板4は、ワイヤー20に衝突したチップ部品Cが跳ね返った場合でも、そのチップ部品Cが外部に飛び出るのを防止するためであり、必要に応じて設けられる。なお、図1では、ガイド筒2がワイヤー集合体3の中心軸(軸11)の直上に配置された例を示したが、必ずしも中心軸の直上である必要はない。ガイド筒2の横断面形状は円筒形、角筒形、長円筒形など任意である。
ワイヤー集合体3は、図2に示すように、軸11を介して連結された対向する一対の円盤(支持体)10、10を備えており、その間に複数本のワイヤー20が水平方向にかつ互いに平行に配設されている。軸11の両端は円盤10から突出しており、床面12上に設けられた一対の受台13に軸受14を介して回転自在に支持されている。軸11の一端部は受台13から外部へ突出しており、その突出部にギヤ15が固定されている。ギヤ15の近傍には駆動用モータ16が配置されており、この駆動用モータ16の回転軸に固定された駆動ギヤ17がギヤ15にかみ合っている。そのため、モータ16を駆動することにより、ワイヤー集合体3は水平軸周りに回転することができる。ワイヤー集合体3が水平軸周りに回転するということは、ガイド筒2の下方に対向した各ワイヤー20は、ワイヤーの軸線方向と直交方向でかつ少なくとも水平方向成分を持つように移動することになる。
ワイヤー20は、図1に示すように、チップ部品Cが通過可能な間隔dを持って、互いに平行にかつワイヤー20の軸線方向から見て上下左右に分散して配設されている。図1に示すワイヤー集合体3は、ワイヤー20の軸線方向からみたとき、水平方向に一定ピッチdでワイヤー20を一列に並べ、上下のワイヤー列同士を間隔hを開けて、かつ左右に間隔sずつ交互にずらして上下方向に多段に配置したものであるが、これに限るものではない。ワイヤー間の間隔dも一定である必要はなく、例えばワイヤー集合体3の外周側に位置するワイヤー20の間隔dは大きく、内周側に位置するワイヤー20の間隔dは小さくしてもよい。隣接するワイヤー20間の間隔dは、チップ部品Cの最大寸法(上述のチップ部品の例では1mm)より大きい方が望ましい。隣合うワイヤー20の間隔dがチップ部品Cの最大寸法より大きい場合は、チップ部品Cがワイヤー20の隙間を通過しやすく、ワイヤー20上にチップ部品Cが滞留することがない。そのため、複数のチップ部品Cを連続的に落下させても、チップ部品Cは速やかにワイヤー20の間を通過し、後続のチップ部品Cとの衝突を回避できる。
図1に示すように、水平方向に一定ピッチdでワイヤー20を一列に並べ、かつ間隔sずつずらして上下方向に多段に配置したワイヤー集合体3の場合、図1の位置から90度回転したとき、複数本のワイヤー20が上下方向に一列に並び、ワイヤー20との衝突頻度の少ない経路(ショートパス)ができることになる。しかし、ワイヤー集合体3の回転により各ワイヤー20の位置が常時変化するので、チップ部品Cはワイヤー20と複数回衝突し、ワイヤー集合体3内を通過するチップ部品Cの通過経路が変化し、ワイヤー20との衝突頻度の少ない経路(ショートパス)をチップ部品Cが通るリスクを低減できる。また、一部のワイヤー20に断線が生じても、断線箇所の移動により断線の影響を低減できる。
ワイヤー集合体3が如何なる角度に回転した場合でも、チップ部品Cとワイヤー20との衝突頻度の少ない経路(ショートパス)ができないように、ワイヤー集合体3を水平面に垂直投影したとき、最小ワイヤー間隔sがチップ部品Cの通過できない幅となるように、ワイヤー20同士の位置を分散させてもよい。つまり、ワイヤー集合体3を垂直投影したときの最小ワイヤー間隔sをチップ部品Cの最小寸法(上述のチップ部品の例では0.5mm)より小さく設定してもよい。この場合は、ワイヤー集合体3が如何なる回転位置にあっても、チップ部品Cがワイヤー集合体3を素通りすることがない。
ワイヤー20は所定の張力をもって配設される必要はなく、多少弛んだ状態で配設されていてもよい。ワイヤー20を弛んだ状態で配設することにより、チップ部品Cが衝突したときの跳ね返りを抑制できる。ワイヤー20の材質としては、チップ部品Cが衝突したときに断線しにくいワイヤーであれば、金属ワイヤー、炭素繊維ワイヤー、樹脂ワイヤーなど如何なるものでもよい。チップ部品Cの重量や比重等に応じてワイヤーの材質、線径、張力などを設定すればよい。好ましくは、ワイヤー20はチップ部品Cの最小寸法より線径の小さい金属ワイヤーが望ましい。なお、ワイヤー20の断面形状は、円形でもよいし、四角形でもよい。
ここで、上記構成からなるチップ部品回収装置1の動作について説明する。ガイド筒2が1m以上の高さを有する場合、ガイド筒2の中を自由落下したチップ部品Cがワイヤー集合体3の上端に達したとき、その落下速度は最高速度(例えば4m/s)近くになる。チップ部品Cは、ワイヤー集合体3の中を通過する間、複数本のワイヤー20と許容衝撃力を下回る衝突を繰り返すことで、段階的に落下速度が低減する。ワイヤー集合体3の中を通過したチップ部品Cは、その落下速度が十分に減速されているため、ワイヤー集合体3の下方に配置された回収トレイ5上にチップ部品Cが落下した時、その衝撃力は十分に小さい。そのため、チップ部品Cを割れ欠けなく回収できるとともに、回収トレイ5上のチップ部品Cに後続のチップ部品Cが衝突しても、割れや欠けが発生しない。
ガイド筒2の中を落下したチップ部品Cが最初に衝突するのは、最上位置にあるワイヤー20である可能性が高い。そのため、最上位置にあるワイヤー20は終端速度(例えば約4m/s)で落下してくるチップ部品と絶えず衝突を繰り返し、その他のワイヤーに比べて断線等のダメージを受けやすい。本実施形態では、ワイヤー集合体3が常時回転するので、最上位置にあるワイヤー20が周方向に移動し、特定のワイヤー20にのみチップ部品Cの落下衝撃が集中しない。そのため、ワイヤー20が断線するリスクを低減できる。しかも、ワイヤー集合体3が水平軸11を中心として回転するので、ワイヤー20はチップ部品Cの落下方向に対して横切るように移動し、ワイヤー集合体3内を通過するチップ部品Cの通過経路が変化する。そのため、ワイヤー20との衝突頻度の少ない経路(ショートパス)をチップ部品Cが通るリスクを低減でき、チップ部品Cはワイヤー20と複数回衝突して減速される。
第1実施例に示す装置の効果を確かめるため、チップ部品C(0.5×0.5×1.0mmサイズの積層セラミックコンデンサ)を1mの高さから実際に落下させて実験を行った。ワイヤー集合体3として、300mmの間隔をもって対向する直径300mmの円盤10に、2〜5mm間隔で線径0.1mmの金属ワイヤー20を張ったものを用意した。この円盤型ワイヤー集合体3を、円盤10の中心軸11周りに、所定の速度(周速度:0.1mm/秒〜1000mm/秒で可変)で回転させた。ワイヤー集合体3上に落下してきたチップ部品Cは、ワイヤー20と複数回の衝突を通してその運動エネルギーの一部を失い減速する。その際、衝突によって割れ欠けが発生することはなかった。そして、ワイヤー集合体3を通過したチップ部品Cを回収トレイ5で受けたところ、割れや欠けが発生することなくチップ部品Cを回収できた。また、回転機能により、ガイド筒2の直下でチップ部品Cの落下衝撃による断線リスクの高いワイヤー位置が常時入れ替わるため、ワイヤー断線は認められなかった。一方、ワイヤー集合体3の回転を止めて固定条件で使用すると、ガイド筒2の直下のワイヤー20の断線頻度が高く、衝撃緩和効果が徐々に低下した。よって、ワイヤー集合体3を回転させることが有効であることが確かめられた。
−第2実施例−
図3は、本発明に係る回収装置の第2実施例を示す。この回収装置1Bは、第1実施例の回収装置1Aに比べて、カバー板4に代えてワイヤー集合体3の周囲(半径方向の左右両側から下方)を取り囲むように複数の固定ワイヤー22を配置したものである。これらワイヤー22は、所定位置に固定された一対の固定支持板23の間に配設されており、固定支持板23は円盤10の外周部を取り囲むように円弧状に形成されている。固定ワイヤー22は、ワイヤー集合体3のワイヤー20と平行であるが、一定位置に固定されているので、回転しているワイヤー集合体3から半径方向又は接線方向に飛び出したチップ部品Cを受け止め、回収トレイ5上へ静かに落下させる役割を持つ。
図4は、ワイヤー集合体に用いられるワイヤープレート30の例を示す。ワイヤープレート30は、1枚の金属板をエッチングすることにより、複数本のワイヤー31を枠部32と一体に形成したものである。第1実施例では、一対の円盤10に複数本のワイヤー20の両端を直接固定した例を示したが、図3のようなワイヤープレート30を円盤10間に複数列固定することにより、ワイヤー集合体を簡単に構成できる。円盤10へのワイヤープレート30の取付は、枠部32を円盤10に固定すればよい。
チップ部品Cの跳ね返りを抑制するため、ワイヤー31を弛ませて円盤10に固定した場合、ワイヤー31同士の間隔が不均一になり、チップ部品Cの衝撃吸収効果にバラツキが発生する可能性がある。そこで、ワイヤープレート30において、複数本のワイヤー31の中間部同士をその軸線方向に対して直交方向に連結する連結部33を一体に形成してもよい。連結部33の太さはワイヤー31と同等にするのがよい。連結部33の本数は、ワイヤー31の長さが長くなれば2本以上に増やしてもよい。連結部33も、ワイヤープレート30のエッチング時に同時に形成できるので、加工工数を増加させない。上述のように連結部33を追加することで、ワイヤー31の間隔のバラツキを解消できる。
図5は、図4に示すワイヤープレート30を用いたワイヤー集合体の一例を示す。図5では、枠部32を円盤10にらせん状に湾曲させて固定し、ワイヤー20を回転軸11を中心としてらせん状に配置している。この場合には、1枚の長尺なワイヤープレート30を湾曲させて円盤10に固定するだけでよいので、構造が簡単になる。
図6は、図3に示すワイヤープレート30を用いたワイヤー集合体の他の例を示す。図6では、図3に示すワイヤープレート30を縦横に複数枚配置している。この場合は、ワイヤープレート30が90度の範囲毎に直交方向に組まれているので、ショートパスが発生しにくい。
−第3実施例−
図7,図8は、本発明に係る回収装置の第3実施例を示す。この回収装置1Cは、図4に示すようなワイヤープレート30を無端状に連結した複数本のワイヤーベルト40a〜40e(図では5本であるが、それぞれ周長が異なる)を備え、それら無端状ワイヤーベルト40a〜40eを一対のプーリ41、42に巻き掛けてある。プーリ41,42は矢印方向に駆動される。プーリ41、42は、直径の異なる複数段の段差部41b〜41f、42b〜42fを有する一対のローラ41a、42aをそれぞれ備えており、これらローラ41a、42aは支軸41g、42gによって連結されている。ローラ41a、42aの段差部41b〜41f、42b〜42fにそれぞれワイヤーベルト40a〜40eの側縁部(枠部32)が巻き掛けられている。つまり、ワイヤー軸線が支軸41g、42gと平行になるように、ワイヤーベルト40a〜40eは巻き掛けられている。チップ部品Cを落下させるガイド筒2は、2個のプーリ41、42の中間部の上方に配置されており、ガイド筒2を通って落下したチップ部品Cは、水平移動するワイヤーベルト40a〜40eの上に落下する。この実施例では、チップ部品Cを回収する回収トレイ5が、2個のプーリ41、42の中間部であって、上下のワイヤーベルト40a〜40eの中間位置に配置されているが、下側のベルト40a〜40eより下部に配置してもよい。
この実施例の場合は、ガイド筒2の下方をワイヤーが水平方向に移動するので、ガイド筒2の下方を通過するワイヤーの通過時間が短く、チップ落下直下でワイヤー断線リスクの高い位置のワイヤーが常時入れ替わり、ワイヤー断線のリスクを低減できる。しかも、ワイヤーベルト40a〜40eの周長が長いので、1本のワイヤーに衝突するチップ部品Cの衝突頻度が低く、ワイヤーの耐久性が向上する。ワイヤー配置によるチップ部品のショートカット経路(ワイヤーとの衝突頻度の少ない経路)が生じたとしても、水平移動により経路が常時変更されるので、ショートカットのリスクが低下する。この実施例では、内周側のワイヤーベルトに比べて外周側のワイヤーベルトの移動速度が大きいので、外周側のワイヤーベルトのワイヤー間隔を、内周側のワイヤーベルトのワイヤー間隔より広くしてもよい。
−第4実施例−
図9,図10は、本発明に係る回収装置の第4実施例を示す。この回収装置1Dは、枠体51の内側空間に多数本のワイヤー52を平行に、かつチップ部品Cが通過できる間隔をあけて配設したワイヤー集合体50を用いたものである。枠体51の底面は開口していてもよいし、閉じられていても良い。
ワイヤー集合体50は、その垂直方向の中心軸Oを中心として図示しない駆動手段により水平方向に回転可能とされている。ワイヤー集合体50の上方には、中心軸Oに対して所定距離δだけずらした位置にガイド筒2が配置されている。
以下に、第4実施例について実験した結果を示す。400mm角、高さ300mmの枠体51内に、2〜5mm間隔で線径0.1mmの金属ワイヤー52を張ったものを用意した。このワイヤー集合体50の垂直方向の中心軸Oをチップ落下中心軸から100mmずらし配置した。次に、ワイヤー集合体50の中心軸周りに所定の速度(回転速度:0.001回/秒〜1回/秒で移動)で回転させた。
この場合には、ワイヤー集合体50上に落下してきたチップ部品Cは、ワイヤー52と複数回の衝突を通してその運動エネルギーの一部を失い減速する。その際、衝突によって割れ欠けが発生することはなかった。また、偏心位置にチップ部品Cを落下させることにより、チップ落下直下でチップ部品との衝撃による断線リスクの高いワイヤー位置が常時入れ替わるため、ワイヤー断線は認められなかった。
このように、本実施例では、ワイヤー集合体50を水平回転させることにより、特定のワイヤーへのチップ部品の落下衝撃が集中するのを抑制でき、ワイヤー断線のリスクを低減できる。ワイヤー配置によるチップ部品のショートカット経路(ワイヤーとの衝突頻度の少ない経路)が生じたとしても、回転移動により経路が常時変更されるので、ショートカットの発生リスクを低減できる。
−第5実施例−
図11は、本発明に係る回収装置の第5実施例を示す。この回収装置1Eは、第4実施例と同様に、枠体61の内側空間に多数本のワイヤー62を平行に、かつチップ部品Cが通過できる間隔をあけて配設したワイヤー集合体60を用い、枠体61の一側部にリンク機構63を介してモータ64の回転軸65を連結したものである。ワイヤー集合体60は図示しないガイド機構によって水平方向にスライド自在に支持されている。ワイヤー集合体60の上方にはガイド筒2が配置され、下方には回収トレイ5が配置されている。
この実施例では、モータ64を回転させると、リンク機構63を介してワイヤー集合体60が水平方向へ往復移動する。そのため、ガイド筒2の下方に位置するワイヤーの位置が常時変化し、特定のワイヤーへのチップ部品の落下衝撃が集中するのを抑制できるので、ワイヤー断線のリスクを低減できる。水平移動によりチップ部品の通過経路が常時変更するので、ショートカットの発生リスクを低減できる。
第1〜第3実施例及び第5実施例では、ワイヤー集合体の移動方向をワイヤーの軸線方向と直交方向としたが、第4実施例(図9、図10)のように直交方向でない方向に移動させてもよく、ワイヤーの軸線方向と異なる方向であればよい。ただし、直交方向の場合は、同じワイヤーにチップ部品が衝突する頻度を最も低くできる点で有利である。
上記実施例では、ワイヤー集合体の下方に回収トレイ5を配置したが、回収トレイである必要はなく、部品収納容器であってもよいし、ベルトコンベア等の搬送手段であってもよい。
本発明が対象とするチップ部品としては、セラミック成形体よりなるチップ部品に限らず、樹脂や金属を含むチップ部品であってもよい。さらに、チップ部品とは完成品としてのチップ部品である必要はなく、製造途中の中間部品又は半製品であってもよい。チップ部品の形状は、直方体に限らず、立方体、円盤形、円柱形など任意である。
C チップ部品
1A〜1E チップ部品回収装置
2 ガイド筒
3 ワイヤー集合体
5 回収トレー
10 円盤(支持体)
11 軸
15、17 ギヤ
16 モータ(駆動手段)
20 ワイヤー
22 ワイヤー
23 固定支持板
30 ワイヤープレート
31 ワイヤー
40a〜40e ワイヤーベルト
41、42 プーリ
50 ワイヤー集合体
51 枠体
52 ワイヤー

Claims (7)

  1. 自由落下したチップ部品の落下衝撃を緩和して回収するチップ部品回収装置において、
    前記チップ部品の落下位置の下方に、対向する一対の支持体の間に、前記チップ部品が通過可能な間隔を持って複数本のワイヤーが互いに平行にかつワイヤーの軸線方向から見て上下左右に分散して配設されたワイヤー集合体を備え、
    前記ワイヤー集合体を、前記ワイヤーの軸線方向と異なる方向でかつ少なくとも水平方向成分を持つように移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする、チップ部品回収装置。
  2. 前記一対の支持体は一対の円盤であり、
    前記一対の円盤の間に複数本のワイヤーが分散状態で配設され、
    前記一対の円盤が前記駆動手段によりその中心軸周りに一体的に回転駆動されることを特徴とする、請求項1に記載のチップ部品回収装置。
  3. 前記円盤の半径方向の左右両側及び下側を取り囲む一対の固定支持板が配置され、
    前記固定支持板間に複数本のワイヤーが分散状態で配設され、
    前記円盤の回転に伴い半径方向又は接線方向に飛び出すチップ部品を、前記固定支持板間に配設されたワイヤーで受けるように構成したことを特徴とする、請求項2に記載のチップ部品回収装置。
  4. 前記ワイヤーは支持枠体の内部空間に平行に配設されており、
    前記チップ部品が前記支持枠体のワイヤー配設領域内に落下するように、前記支持枠体は前記駆動手段によりワイヤーの軸線と異なる方向でかつ水平方向に移動されることを特徴とする、請求項1に記載のチップ部品回収装置。
  5. 前記支持枠体は、前記チップ部品の落下中心軸と異なる垂直軸周りに水平方向に回転されることを特徴とする、請求項4に記載のチップ部品回収装置。
  6. 前記支持体の間に複数のワイヤープレートが上下に間隔をあけて配置され、前記ワイヤープレートは、1枚の金属板をエッチングすることにより、複数本のワイヤーを枠部と一体に形成したものであることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載のチップ部品回収装置。
  7. 前記ワイヤープレートには、前記複数本のワイヤーの中間部同士をその軸線方向に対して直交方向に連結する連結部が形成されていることを特徴とする、請求項6に記載のチップ部品回収装置。
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