JP2015074514A - チップ整列装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 極めて簡易な構成でありながら、チップを間隔をあけた状態で整列させることが可能なチップ整列装置を提供する。【解決手段】 スクロールガイド２０は、第１の半円状部材２１と、この第１の半円状部材２１より直径が大きな第２の半円状部材２２と、この第２の半円状部材２２より直径が大きく凹部２４が形成された第３の半円状部材２３とを、それらの端部が互いに一致する状態で接続した構成を有する。これらの第１、第２、第３の半円状部材２１、２２、２３から構成されるスクロールガイド２０は、カバープレート１６に穿設された供給用孔部２７の下方のチップＣの供給位置から時計回り方向に回転角度位置が増加するに従って、ターンテーブル１５の回転中心からの距離が大きくなるチップＣの案内面が形成される。このチップＣの案内面の作用により、チップＣは所定の間隔で整列する。【選択図】 図１

Description

この発明は、チップを一定間隔で整列させるためのチップ整列装置に関する。

近年、石油資源をリサイクル等により効率利用することの重要性が検討されている。例えば、プラスチックに着目した場合、バージンプラスチックの製造は、原材料としての石油だけではなく、多くのエネルギーを消費する。このため、製品として使用されたプラスチックを回収し、再利用することはエネルギー消費の大幅な削減となる。

このようなプラスチックの再利用には、回収された多数のプラスチックチップを、その素材種別毎に選別する必要がある。このような場合には、例えば赤外分光光度計等を利用した自動識別装置が利用される。この自動識別装置は、プラスチックチップを個別に検査して選別する構成であることから、まとまって供給される多数のチップを、一定間隔で整列した状態で自動識別装置に供給する必要がある。

従来、このように、多数のチップを一定間隔で整列した状態とするためには、互いに速度が異なる一対のコンベアを利用したチップに一定間隔を生じさせる機構が利用されている（特許文献１参照）。

図７は、このような従来のチップに一定間隔を生じさせる機構の側面概要図であり、図８は、そのコンベア９３の平面図である。

このチップに一定間隔を生じさせる機構は、一対のプーリ９１、９２に巻回された第１のコンベア９３と、一対のプーリ９４、９５に巻回された第２のコンベア９６とを備える。第１のコンベア９３は速度Ｖ１で移動し、第２のコンベア９６は、Ｖ１より早い速度Ｖ２で移動する。このチップに一定間隔を生じさせる機構においては、図８に示すように、速度Ｖ１で移動するコンベア９３上に供給された複数のチップＣは、コンベア９３の移動に伴って仕切板９７に当接して一列に整列する。そして、図７に示すように、一列に整列した複数のチップＣは、速度Ｖ１で移動するコンベア９３から、速度Ｖ１より早い速度Ｖ２で移動するコンベア９６上に載置される。これにより、各チップＣ間に一定の間隔が生ずる。このため、コンベア９６により搬送される複数のチップＣは、一定間隔で整列することになる。

特開２０１３−２８４１３号公報

上述した従来のチップに一定間隔を生じさせる機構においては、チップを整列させる機構の他に、チップ間に隙間を設けるための一対のコンベアが必要となることから、少なくとも二つのモータを備えた駆動系が必要となり、装置構成が複雑となるばかりではなく、装置コストも高額なものとなる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、極めて簡易な構成でありながら、チップを間隔をあけた状態で整列させることが可能なチップ整列装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、チップを間隔をあけた状態で整列させるためのチップ整列装置であって、その上面に複数のチップが供給されるターンテーブルと、前記ターンテーブルの上部に固定され、前記ターンテーブルにおけるチップの供給位置からの回転角度位置が増加するに従って前記ターンテーブルの回転中心からの距離が大きくなるチップの案内面を有するスクロールガイドと、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スクロールガイドは、互いに異なる半径を有する複数の半円状部材から構成される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記スクロールガイドは、第１の半円状部材と、前記第１の半円状部材より直径が大きな第２の半円状部材と、前記第２の半円状部材より直径が大きく凹部が形成された第３の半円状部材とを、それらの端部が互いに一致する状態で接続してなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記スクロールガイドに案内されて整列した複数のチップのうち、平面視におけるサイズが大きなチップにのみ当接する位置に配設されたガイド部材を備える。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、互いに重畳されて前記ターンテーブル上に供給されたチップの重畳状態を解除する重畳解除機構を備える。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記重畳解除機構は、互いに重畳されたチップのうちの少なくとも上部に位置するチップに対して気体を噴出する気体噴出部を備える。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記重畳解除機構は、互いに重畳されたチップのうちの上部に位置するチップに対して当接する当接部材を備える。

請求項１に記載の発明によれば、ターンテーブルの回転により移動する複数のチップをスクロールガイドで案内することにより、これら複数のチップを一定間隔で整列させることが可能となる。

請求項２および請求項３に記載の発明によれば、半円状部材を組み合わせてスクロールガイドを構成することができることから、スクロールガイドを安価に製造することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、平面視におけるサイズが大きなチップがサイズの小さなチップに接近した場合においても、サイズが大きなチップのみに当接するガイド部材の作用によりサイズが大きなチップをサイズが小さなチップから離隔することが可能となる。

請求項５から請求項７に記載の発明によれば、チップの重畳状態を解除して、チップを一定間隔で整列させることが可能となる。

この発明に係るチップ整列装置の平面図である。 この発明に係るチップ整列装置の正面図である。 ターンテーブル１５の回転に伴うチップＣの移動軌跡をスクロールガイド２０およびガイド部材２５とともに示す説明図である。 重畳解除機構として機能する半円状部材２１に形成された気体噴出口３２を示す拡大図である。 異なる大きさを有するチップＣ１およびＣ２をスクロールガイド２０により案内しながら搬送する状態を示す説明図である。 重畳解除機構として機能する当接部材３３の拡大図である。 従来のチップに一定間隔を生じさせる機構の側面概要図である。 従来のチップに一定間隔を生じさせる機構におけるコンベア９３の平面図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るチップ整列装置の平面図であり、図２は、その正面図である。また、図３は、ターンテーブル１５の回転に伴うチップＣの移動軌跡をスクロールガイド２０およびガイド部材２５とともに示す説明図である。なお、図１においては、互いに大きさが異なる複数のチップＣを同一径の円で表現している。

このチップ整列装置は、各種のプラスチックよりなる多数のチップＣを所定の間隔に整列させるためのものであり、モータ１１の回転軸１４に連結されたターンテーブル１５を備える。このターンテーブル１５は、ベース１２上に配設された４個のベアリング１３により支持されている。このターンテーブル１５は、モータ１１の駆動により、水平面内においてモータ１１の回転軸１４を中心に回転する。また、このチップ整列装置は、透光性を有するカバープレート１６を備える。

このカバープレート１６は、４本の支柱１９により、ベース１２に支持されている。このカバープレート１６には、チップＣの供給用孔部２７が穿設されている。この供給用孔部２７は、図示を省略したチップＣの供給機構から供給される多数のチップＣを受け入れるための、ターンテーブル１５におけるチップＣの供給位置の上方に配置されている。また、このカバープレート１６には、検査用孔部２８が穿設されている。この検査用孔部２８は、一定間隔で整列されたチップＣを図示を省略したチップ検査装置により検査するための、ターンテーブル１５における検査位置の上方に配置されている。

カバープレート１６の下面には、スクロールガイド２０とガイド部材２５とが配設されている。スクロールガイド２０とガイド部材２５との厚みは、カバープレート１６の下面とターンテーブル１５の上面との距離と一致している。このため、ターンテーブル１５は、スクロールガイド２０およびガイド部材２５と接触した状態で回転する。

上記スクロールガイド２０は、第１の半円状部材２１と、この第１の半円状部材２１より直径が大きな第２の半円状部材２２と、この第２の半円状部材２２より直径が大きく凹部２４が形成された第３の半円状部材２３とを、それらの端部が互いに一致する状態で接続した構成を有する。第１の半円状部材２１の半径の中央部（円弧の中心）は、ターンテーブル１５の回転中心（モータ１１の回転軸１４の中心）とほぼ一致している。また、第２の半円状部材２２の半径の中央部（円弧の中心）は、ターンテーブル１５の回転中心から一方向に偏位している。さらに、第３の半円状部材２３の半径の中央部（円弧の中心）は、ターンテーブル１５の回転中心から第２の半円状部材２２とは逆方向に偏位しており、上述した第１の半円状部材２１は、第３の半円状部材２３の凹部２４内に配置されている。

このため、これらの第１、第２、第３の半円状部材２１、２２、２３から構成されるスクロールガイド２０には、カバープレート１６に穿設された供給用孔部２７の下方のチップＣの供給位置から時計回り方向に回転角度位置が増加するに従って、ターンテーブル１５の回転中心からの距離が大きくなるチップＣの案内面が形成される。すなわち、第１の半円状部材２１、第２の半円状部材２２および第３の半円状部材２３の外周の円弧部分が、チップＣの案内面を構成する。そして、後述するように、このチップＣの案内面の作用により、チップＣは所定の間隔で整列する。

また、上記ガイド部材２５は、スクロールガイド２０に案内されて整列した複数のチップＣのうち、後述するように、平面視におけるサイズが大きなチップＣにのみ当接する位置に配設されている。

図４は、重畳解除機構として機能する第１の半円状部材２１に形成された気体噴出口３２を示す拡大図である。

スクロールガイド２０を構成する第１、第２、第３の半円状部材２１、２２、２３のうち、第１の半円状部材２１には、カバープレート１６に穿設された供給用孔部２７の下方のチップＣの供給位置付近において、供給時に重畳されたチップＣのうち少なくとも上部に位置するチップＣに対して圧縮空気を噴出する気体噴出口３２が形成されている。この気体噴出口３２は、圧縮空気の供給源３１と連結されている。この気体噴出口３２は、ターンテーブル１５に供給されたチップＣの重畳状態を解除するための重畳解除機構として機能するものであり、この気体噴出口３２より圧縮空気を噴出したときには、図１および図４において矢印で示すように、ターンテーブル１５の回転に伴って移動するチップＣに圧縮空気が噴射される。

次に、以上のような構成を有するチップ整列装置によるチップＣの整列動作について説明する。

チップＣの整列を行う場合には、モータ１１の駆動により、ターンテーブル１５を回転させる。そして、図示しないチップＣの供給機構により、カバープレート１６におけるチップＣの供給用孔部２７を介して、ターンテーブル１５の表面のチップＣの供給位置に多数のチップＣが順次供給する。このチップＣの供給位置は、第１の半円状部材２１の円弧状の外周部と、第３の半円状部材２３の凹部２４における円弧状の内周部との間の位置である。

ターンテーブル１５上に供給されたチップＣは、ターンテーブル１５の回転に伴って、図３において矢印で示すように、時計回り方向に回転するように移動する。そして、ターンテーブル１５上に供給されたチップＣが互いに重畳していた場合には、図５に示すように、重畳されたチップＣのうち、少なくとも上部に位置するチップＣに対して気体噴出口３２から圧縮空気が噴射され、上部に位置するチップＣは下部に位置するチップＣから落下し、重畳状態が解消される。なお、チップＣが圧縮空気により吹き飛ばされたとしても、このチップＣは、第３の半円状部材２３に形成された凹部２４の側面と当接してその位置で停止する。但し、圧縮空気の噴出圧力を適度の調整することにより、この凹部２４がなくても、チップＣを適切な位置に落下させることは可能である。

ターンテーブル１５が回転を続けると、チップＣは図３において矢印で示すように時計回り方向への回転を継続する。ここで、上述したように、第１、第２、第３の半円状部材２１、２２、２３から構成されるスクロールガイド２０は、チップＣの供給位置から時計回り方向に回転角度位置が増加するに従って、ターンテーブル１５の回転中心からの距離が大きくなるチップＣの案内面が形成されている。このため、図３において二点鎖線で示すように、ターンテーブル１５上に供給された全てのチップＣは、ターンテーブル１５の回転に伴って、第１、第２、第３の半円状部材２１、２２、２３のいずれか一つに当接する。そして、第１、第２、第３の半円状部材２１、２２、２３からなるスクロールガイド２０に当接した状態で移動する。

このとき、第１、第２、第３の半円状部材２１、２２、２３からなるスクロールガイド２０により、チップＣの供給位置から時計回り方向に回転角度位置が増加するに従って、ターンテーブル１５の回転中心からの距離が大きくなるチップＣの案内面が形成されている。このため、各チップＣは、このスクロールガイド２０に案内されて移動するに伴って、互いの間隔が広がっていくことになる。これにより、複数のチップＣを、間隔をあけた状態で整列させることが可能となる。

上述したように、スクロールガイド２０により、チップＣの供給位置から時計回り方向に回転角度位置が増加するに従ってターンテーブル１５の回転中心からの距離が大きくなるチップＣの案内面が形成されていることから、各チップＣは、原則的には、このスクロールガイド２０に案内されて移動するに伴って、互いの間隔が広がっていくことになる。しかしながら、サイズが大きく異なるチップＣが連続して搬送された場合には、例外的に、チップＣ間の距離が広がらない場合がある。

図５は、異なる大きさを有するチップＣ１およびＣ２をスクロールガイド２０により案内しながら搬送する状態を示す説明図である。

図５は、平面視におけるサイズが小さなチップＣ１に引き続いて平面視におけるサイズが小さなチップＣ２が搬送されている状態を示している。スクロールガイド２０と当接しながら移動するチップＣ１、Ｃ２は、それらの重心を中心に回転しながら移動する。このとき、サイズの大きなチップＣ２の重心とターンテーブル１５の回転中心との距離Ｒ２は、サイズの小さなチップＣ１の重心とターンテーブル１５の回転中心との距離Ｒ１より大きくなる。このような場合に、これらのチップＣ１、Ｃ２がスクロールガイド２０と接触して回転しながら移動した場合に、サイズの小さなチップＣ１の移動速度よりサイズの大きなチップＣ２の移動速度の方が相対的に大きくなり、サイズの大きなチップＣ２がサイズの小さなチップＣ１に近接する場合がある。

このため、このチップ整列装置においては、スクロールガイド２０に案内されて整列した複数のチップＣのうち、平面視におけるサイズが大きなチップＣ２にのみ当接する位置にガイド部材２５が配設されている。このガイド部材２５を使用した場合には、図３において一点鎖線で示すように、サイズの大きなチップＣ２がガイド部材２５に当接することになり、サイズの大きなチップＣ２の移動速度がターンテーブル１５の回転速度と対比して相対的に遅くなることになる。これにより、サイズの大きなチップＣ２がサイズの小さなチップＣ１に近接することを防止することが可能となる。

なお、ターンテーブル１５上に供給されるチップＣのサイズが大きく異ならない場合においては、このガイド部材２５を省略するようにしてもよい。

以上のような構成によりスクロールガイド２０とガイド部材２５により間隔をあけた状態で整列された複数のチップＣは、カバープレート１６に穿設された検査用孔部２８の上方から、図示を省略したチップ検査装置により検査される。

次に、この発明に係るチップ整列装置におけるターンテーブル１５に供給されたチップＣの重畳状態を解除するための重畳解除機構の他の実施形態について説明する。図６は、重畳解除機構として機能する当接部材３３の拡大図である。

カバープレート１６に穿設された供給用孔部２７の下方のチップＣの供給位置において供給時チップＣが重畳された場合において、この当接部材３３は、ターンテーブル１５の回転に伴って移動する重畳状態のチップＣのうち、上部に位置するチップＣに対して当接する位置に配置されている。このため、重畳状態のチップＣのうち上部に位置するチップＣがこの当接部材３３に当接することにより、チップＣの重畳状態を解消することが可能となる。

なお、図６に示すような棒状の当接部材３３を使用する代わりに、上部に位置するチップＣと当接するすだれ状の当接部材を使用して、チップＣの重畳状態を解消するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、スクロールガイド２０として、第１の半円状部材２１と、この第１の半円状部材２１より直径が大きな第２の半円状部材２２と、この第２の半円状部材２２より直径が大きく凹部２４が形成された第３の半円状部材２３とを組み合わせたものを採用している。スクロールガイド２０としてこのような半円状部材を組み合わせたものを採用することにより、スクロールガイド２０の製造コストを安価なものとすることが可能となる。しかしながら、インボリュート曲線をなすスクロールガイド等を採用してもよい。

１１ モータ
１２ ベース
１３ ベアリング
１４ 回転軸
１５ ターンテーブル
１６ カバープレート
２０ スクロールガイド
２１ 第１の半円状部材
２２ 第２の半円状部材
２３ 第３の半円状部材
２５ ガイド部材
２７ 供給用孔部
２８ 検査用孔部
３１ 圧縮空気の供給源
３２ 気体噴出口
３３ 当接部材
Ｃ チップ

Claims (7)

1. チップを間隔をあけた状態で整列させるためのチップ整列装置であって、
   その上面に複数のチップが供給されるターンテーブルと、
   前記ターンテーブルの上部に配設され、前記ターンテーブルにおけるチップの供給位置からの回転角度位置が増加するに従って前記ターンテーブルの回転中心からの距離が大きくなるチップの案内面を有するスクロールガイドと、
   を備えたことを特徴とするチップ整列装置。
2. 請求項１に記載のチップ整列装置において、
   前記スクロールガイドは、互いに異なる半径を有する複数の半円状部材から構成されるチップ整列装置。
3. 請求項２に記載のチップ整列装置において、
   前記スクロールガイドは、第１の半円状部材と、前記第１の半円状部材より直径が大きな第２の半円状部材と、前記第２の半円状部材より直径が大きく凹部が形成された第３の半円状部材とを、それらの端部が互いに一致する状態で接続してなるチップ整列装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のチップ整列装置において、
   前記スクロールガイドに案内されて整列した複数のチップのうち、平面視におけるサイズが大きなチップにのみ当接する位置に配設されたガイド部材を備えるチップ整列装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のチップ整列装置において、
   互いに重畳されて前記ターンテーブル上に供給されたチップの重畳状態を解除する重畳解除機構を備えるチップ整列装置。
6. 請求項５に記載のチップ整列装置において、
   前記重畳解除機構は、互いに重畳されたチップのうちの少なくとも上部に位置するチップに対して気体を噴出する気体噴出部を備えるチップ整列装置。
7. 請求項５に記載のチップ整列装置において、
   前記重畳解除機構は、互いに重畳されたチップのうちの上部に位置するチップに対して当接する当接部材を備えるチップ整列装置。
   

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