JP3629051B2 - セラミックチップ分割装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、セラミック基板を分割してチップ電子部品の基板に用いるセラミックチップを製造するセラミックチップ分割装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図8(A)は、チップ抵抗器をに用いるセラミックチップを製造する場合に用いるセラミック基板101の一例を示している。このセラミック基板101には、長手方向と直交する方向に延びる複数の分割スリットS…が長手方向に所定の間隔を開けて形成されている。図8(B)に示すように、通常この分割スリットSはセラミック基板101の両面に対向するように形成されている。なおこの分割スリットS…をセラミック基板101の片面にのみ形成してもよいのは勿論である。このセラミック基板101では、分割スリットS…を形成した後に、セラミック基板101の幅方向(長手方向と直交する方向)の両側端面と、セラミック基板101の表面の縁部分を覆うように電極構成用導電層102,102が形成されている。なおこの電極構成用導電層102,102の構成は、任意であり、セラミック基板101の表面だけに形成されるものでも、表面と側面に跨がって形成されるものでも、表面と側面と裏面に跨がって形成されるものでもいずれでもよい。また電極構成用導電層102,102の構造は、導電層が1層からなる単層構造でも、複数の導電層が重ねられて形成される多層構造でもいずれでもよい。
【0003】
このようなセラミック基板101からセラミックチップを形成するために、従来は図8(C)に概念的に示すようなセラミックチップ分割機構を用いている。103は大径の上側ローラであり、104は小径の下側ローラである。上側ローラ103は、セラミック基板101を下側に押すように図示しない付勢機構によって付勢されている。上側ローラ103の回転中心線と下側ローラ104の回転中心線とはセラミック基板101の搬送方向(矢印で示した方向)にずらされて配置されいる。上側ローラ103と下側ローラ104との間でセラミック基板101が挟持された状態で、下側ローラ104とセラミック基板101との対向点を支点とし上側ローラ103とセラミック基板101との対向点を力点としてセラミック基板101に力が加わり、分割スリットSに沿って1個のセラミックチップが分割される。ちなみに1個のセラミックチップの縦横の寸法は、一般的に1.6×0.8mm以下である。なお図示していないが、セラミック基板101の搬送は主として下側ローラ104の上を通過するように移動する搬送ベルトによって行われる。また搬送ベルトの外に、上側ローラにガイドされて移動し、少なくともセラミック基板101が分割される際に搬送ベルトとの間でセラミック基板を挟み込む追従ベルトを用いている。そして搬送ベルトには、図示しないセラミック基板供給装置からセラミック基板が所定の間隔をあけて順次供給される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
搬送ベルトと追従ベルトの間に挟んで分割動作を行った場合、分割したセラミックチップが搬送ベルトまたは追従ベルトに貼り付いたまま離れなくなる場合がある。セラミックチップが搬送ベルトまたは追従ベルトに貼り付いたまま搬送ベルト及び追従ベルトが利用されると、貼り付いたセラミックチップの上にセラミック基板が置かれることになり、分割不良が発生する問題があった。
【0005】
本発明の目的は、搬送ベルト及び追従ベルトからセラミックチップを確実に剥離させることができるセラミックチップ分割装置を提供することにある。
【0006】
本発明の他の目的は、掻き取り器のスクレーパの磨耗または異常を検知して掻き取り不良の発生に迅速に対処できるセラミックチップ分割装置を提供することにある。
【0007】
本発明の更に他の目的は、掻き取ったセラミックチップが飛び散るのを防止できるセラミックチップ分割装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のセラミックチップの分割装置は、長手方向と直交する方向に延びる複数の分割スリットが長手方向に所定の間隔を開けて形成されたセラミック基板を搬送ベルトにより搬送する。ここで搬送ベルトは、連続生産を可能にするためには、閉ループ状に構成された無端のベルトが好ましい。搬送ベルトは、セラミック基板を搬送し得るものであれば、その材質及び構造は任意であり、コンベアのように複数の素材を連結して構成されるものも含まれる。セラミック基板を分割する際に、セラミック基板が滑らないように表面部にゴム等の摩擦抵抗の大きな材料層を形成しておくのが好ましい。
【0009】
搬送ベルトの上側に回転中心線が搬送ベルトの搬送方向と直交する方向に延びる大径の上側ローラを配置する。なお追従ベルトを用いる場合には、上側ローラは追従ベルトをガイドするガイドローラとしての機能も有する。上側ローラの構造は、セラミック基板の分割に用いることができるものであればどのような構造でもよいが、セラミック基板に広く力を加えるために、外周面部にはゴム等の弾力性を有する弾力層を有しているのが好ましい。上側ローラのほぼ全体を弾力性材料によって形成してもよい。外周面部に弾力層があると、分割されるセラミック基板の面に沿って上側ローラの表面部が変形するため、セラミック基板が破損するのを防止できる。
【0010】
上側ローラは、上側ローラ支持機構によって回転自在に支持されている。上側ローラ支持機構は、上側ローラが回転中心線を中心にして回転するように支持できる構造であればいかなる構造であってもよい。なお上側ローラに案内されて搬送ベルトとの間でセラミック基板を挟む追従ベルトを用いてもよい。追従ベルトは、セラミック基板を分割する前に搬送ベルトで搬送されてきたセラミック基板を搬送ベルトと協働して挟み、分割されたセラミックチップを搬送ベルトに押し付けて、セラミックチップが飛び散らないようにする機能を有している。追従ベルトの構造は、搬送ベルトの構造と同様でよい。
【0011】
搬送ベルトの下側には、回転中心線が搬送ベルトの搬送方向と直交する方向に延びる小径の下側ローラを設ける。この下側ローラは、下側ローラ支持機構に回転自在に支持されている。上側ローラと下側ローラの位置関係は、セラミック基板を分割できれば任意であるが、上側ローラの回転中心線と下側ローラの回転中心線とを搬送方向にずらしておくのが好ましい。ずらす方向は、上側ローラの回転中心線が下側ローラの回転中心線よりも搬送方向の前方(セラミック基板が移動していく方向)に位置するように、言い換えると下側ローラの回転中心線が上側ローラの回転中心線よりも手前側に位置するようにずらすのが好ましい。上側ローラの回転中心線と下側ローラの回転中心線とをずらす場合のずらし量(上側ローラの回転中心線を通る垂線と下側ローラの回転中心線を通る垂線との間の寸法)は、分割するセラミックチップの寸法によって定める。
【0012】
本発明においては、追従ベルト12が搬送ベルト2から離れる方向に移動した後に、または追従ベルト12が搬送ベルト2からら離れる位置よりも後方の位置(搬送ベルト2の搬送方向前方側の位置)に、搬送ベルトまたは追従ベルトに貼り付いたセラミックチップを搬送ベルトまたは追従ベルトからそれぞれ掻き取る第1及び第2の掻き取り器24,25を設ける。第1及び第2の掻き取り器24,25の取り付け位置は、掻き取ったセラミックチップが搬送ベルト上またはセラミックチップ収容器に直接落下する位置に設ける必要がある。好ましくは第1及び第2の掻き取り器24,25により、掻き取ったセラミックチップがセラミックチップ収容器に直接落下する位置に第1及び第2の掻き取り器24,25を設置すべきである。このようにすると製造効率が高くなる。
【0013】
第1及び第2の掻き取り器24,25の構造は任意であるが、第1及び第2の掻き取り器24,25として、先端が対応するベルトと接触する掻き取り片即ちスクレーパ241,251と該スクレーパをベルトに向かって付勢するスクレーパ付勢機構254,255とを備えた構造にするのが好ましい。このような構造にすると、スクレーパが磨耗した場合でも、スクレーパ付勢機構の付勢範囲内においてスクレーパをベルトに押しつけ続けることができる。したがってスクレーパがベルトに非接触状態になって、掻き取り不良が発生する率が少なくなる。
【0014】
またスクレーパがベルトに接触しているか否かを検出し、接触していないことを検出すると警報信号を発生するスクレーパ接触検出器254a,256,23を更に設けるのが好ましい。スクレーパ接触検出器を設けると、スクレーパの磨耗または寿命を検出することができる上、スクレーパの装着忘れや脱落も検出することができて、掻き取り不良の発生率を大幅に少なくすることができる。
【0015】
掻き取り器のスクレーパによって掻き取ったセラミックチップが飛散する場合には、スクレーパによって掻き取ったセラミックチップの落下方向を規制する落下方向規制ガード252,253を設ける。このような落下方向規制ガード252,253を設けると、セラミックチップの収集率が高くなる上、装置の動作に支障を与えるような位置にセラミックチップが付着するのを防止できる。
【0016】
【作用】
本発明のように、追従ベルトが搬送ベルトから離れる方向に移動した後に、搬送ベルトまたは追従ベルトに貼り付いたセラミックチップを搬送ベルトまたは追従ベルトからそれぞれ掻き取る第1及び第2の掻き取り器を設けると、搬送ベルトまたは追従ベルトに貼り付いたまま搬送ベルト及び追従ベルトが利用されることがなくなるため、分割不良が発生する問題が生じない。
【0017】
また、スクレーパ付勢機構を設けると、その付勢範囲内においてスクレーパをベルトに押しつけ続けることができるので、スクレーパがベルトに非接触状態になって掻き取り不良が発生する率が少なくなる。
【0018】
更に、スクレーパがベルトに接触しているか否かを検出し、接触していないことを検出すると警報信号を発生するスクレーパ接触検出器を設けると、スクレーパの磨耗または寿命を検出することができる上、スクレーパの装着忘れや脱落も検出することができて、掻き取り不良の発生率を大幅に少なくすることができる。
【0019】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図1は、本発明のセラミックチップ分割装置の一実施例の概略構成図であり、同図において1は装置全体を支持するための主フレームである。この主フレーム1には、ゴム製の無端の搬送ベルト2を駆動してガイドする搬送ベルト駆動ガイド機構3と、搬送ベルト2の張りを調節する第1のベルト張り調整装置4と、セラミック基板分割用の下側ローラ5を支持する下側ローラ支持機構6(図2参照)とが固定されている。また主フレーム1には、上側ベース7を上下動させる際のガイドとして用いられる一対のスライドガイド8,8と、上側ベース7の駆動源として設けられたエスケープシリンダ71及び荷重シリンダ9とが固定されている。そして上側ベース7には、セラミック基板分割用の上側ローラ10を支持する上側ローラ支持機構11と、追従ベルト12をガイドする追従ベルトガイド機構13と、追従ベルト12の張りを調節する第2のベルト張り調整装置14とが取り付けられている。なお主フレーム1及び上側ベース7には、その他の機構や装置等の機器も取付けられている。
【0020】
搬送ベルト駆動ガイド機構3は、図示しない駆動用モータによって回転駆動される駆動ローラ31と、2つ従動ローラ32〜33とから構成される。これらのローラ31〜33は、搬送ベルト2をガイドするガイドローラを構成する。駆動ローラ31は、図示しない主電源スイッチがオン状にある場合で、図示しない制御装置から停止信号が出力されない限り一定の回転速度で回転している。またこれらのローラ31〜33のうち、従動ローラ33は搬送ベルト2の張りを調整する第1のベルト張り調整装置4のローラ支持機構によって位置調整されるテンションローラとして機能する。即ち、従動ローラ33は、ガイドローラを構成するだけでなく、第1のベルト張り調整装置4の部品としても用いられている。
【0021】
なお図示していないが、搬送ベルト2の手前側(矢印15で示す搬送方向と反対の方向)には、セラミック基板を搬送ベルト2上に所定の間隔をあけて送り出すセラミック基板供給装置が配置されている。セラミック基板供給装置は、細長いセラミック基板を表面を上に向けた状態で、セラミック基板の長手方向が矢印15で示す搬送方向に向くようにして、セラミック基板を搬送ベルト2の上に供給する。なおこの種の部品供給装置は一般に市販されているので説明は省略する。
【0022】
第1のベルト張り調整装置4は、主フレーム1に固定された軸41と軸41に中間部分が回転自在に支持されたテンションアーム42とからなるローラ支持機構と、このローラ支持機構を駆動するための駆動力を発生する駆動源としての流体シリンダ43とを備えている。テンションアーム42の一端には、前述の従動ローラ33が回動自在に支持されており、他端は流体シリンダ43の動作軸に駆動可能に結合されている。本実施例では、流体シリンダ43としてエアーシリンダを用いている。工場内には通常エアー供給源が配置されているため、流体シリンダ43としてエアーシリンダを用いることは容易であり、しかもエアーシリンダは制御が容易でしかも安価であるため、操作性がよく、装置全体の価格を下げることができる。
【0023】
下側ローラ5は、超硬合金製の棒状ローラから構成される。セラミック基板から1.6×0.8mmのセラミックチップを分割する場合、下側ローラの直径寸法は約3mmのものを用いる。本実施例では、下側ローラ5を図2に概略的に示し、図3(A)及び(B)に具体的に示した下側ローラ支持機構6によって支持している。図3(A)は図2の下側ローラ支持機構6の要部正面図であり、図3(B)は図2の下側ローラ支持機構6の要部平面図である。これらの図において、下側ローラ支持機構6は、所定の間隔を開けて配置した一対のフレーム板61,62に両端が支持された第1及び第2の回転軸63,64を備えている。第1及び第2の回転軸63,64は、下側ローラ5の回転中心線CL1の下側に位置して下側ローラ5の回転中心線CL1の両側に配置され且つそれぞれ下側ローラ5の回転中心線CLlと平行に延びる第1及び第2の回転中心線C1及びC2を中心にして回転するように配置されている。
【0024】
第1の回転軸63には、連続して並べられた6個のベアリング65a〜65fが回転自在に嵌合されている。これらのベアリング65a〜65fはそれぞれ第1の回転軸を中心にして回動する回転体を構成し、ベアリング65a〜65fは全体として第1の回転部材を構成している。本実施例では、6個のベアリング65a〜65fを用いて1つの回転部材を構成しているが、軸線方向の寸法が長いベアリングを用いる場合には、1つのベアリングによって1つの回転部材を構成してもよい。また第2の回転軸64には、2つのベアリング65g及び65hが回転自在に嵌合されている。この2つのベアリング65g及び65hは、それぞれ第2の回転部材を構成している。即ち本実施例では、1つのベアリングによって1つの第2の回転部材が構成されている。2つのベアリング65g及び65hは、連続して並べられた6個のベアリング65a〜65fからなる第1の回転部材の長手方向(軸線方向)両側に位置するようにそれぞれ配置されている。なお本実施例においては、第1の回転軸63とベアリング65a〜65fとにより第1の回転手段が構成され、第2の回転軸64と2つのベアリング65g及び65hによって第2の回転手段が構成されている。
【0025】
第1の回転軸63に支持されたベアリング65a〜65f(複数の回転体)と第2の回転軸64に支持されたベアリング65g及び65h(複数の回転体)の外径寸法r1 及びr2 とその配置構成は、ベアリング65a〜65hの外周面の一部が、下側ローラ5に沿い且つ下側ローラ5が回転し得るように下側ローラ5を下側から支持する支持面を形成するように定められている。本実施例においては、この考え方を具体化するために図4に示すような構成を採用している。即ち、第1及び第2の回転中心線C1及びC2間の寸法Dを、第1の回転部材(65a〜65f)の半径r1 と第2の回転部材(65gと65h)の半径r2 とを加算した値より小さく且つ第1及び第2の回転部材のそれぞれの外周面で下側ローラ5を支持し得るように定める。なお本実施例では、第1及び第2の回転部材を構成するベアリング65a〜65hは、直径寸法が等しい同規格のベアリングである。
【0026】
本実施例においては、一連のベアリング65a〜65fの長手方向の両側にそれぞれベアリング65g及び65hを配置することにより、第1の回転部材と第2の回転部材とが下側ローラ5の長手方向に交互に配置された状態を形成しているが、第1の回転軸63に取り付けるベアリングと第2の回転軸64に取り付けるベアリングとを交互に並ぶように、別の言い方をすると互い違いに並ぶようにして、第1の回転部材と第2の回転部材とが下側ローラ5の長手方向に交互に配置された状態を形成してもよい。
【0027】
本実施例では、第1及び第2の回転部材をベアリングによって第1及び第2の回転軸とは別体に構成しているが、一対のフレーム板61及び62に両端を回転自在に支持させた第1及び第2の回転軸の外周部に第1及び第2の回転部材をそれぞれ一体に形成してもよい。即ち回転する第1及び第2の回転軸の一部が第1及び第2の回転部材を構成するようにしてもよい。
【0028】
本実施例では、ベアリングの外周面の一部によって構成する支持面で支持した下側ローラ5が長手方向に移動するのを阻止するために、下側ローラ支持機構に、下側ローラ5の長手方向両側に位置して下側ローラの長手方向への移動を阻止する移動阻止面(S1及びS2)を設けている。具体的には、一対のフレーム板61及び62の内側側面、即ち対向面S1及びS2により移動阻止面を構成している。
【0029】
上側ローラ支持機構11は、図5に示すように、一対の支持フレーム111及び112を備えている。一方の支持フレーム111は上側ベース7の壁部によって構成された平板状構造を有しており、他方の支持フレーム112は縦断面形状が逆L字状をなす形状を有している。一対の支持フレーム111及び112の双方には一対の軸受113及び114が固定され、一対の軸受113及び114には上側ローラ10が固定される回転軸115が支持されている。回転軸115の一端には雄ねじが形成され、この雄ねじには抜け止めナット116が螺合されている。このような構造によって、上側ローラ10を支持する回転軸115の軸線は、搬送方向と直交する水平方向に延びる回転中心線を構成している。この回転軸115に支持された上側ローラ10は、金属製の円筒体10aの外周に環状のゴム製の弾力層10bが接合された構造を有している。弾力層10bは、追従ベルト12をガイドし且つセラミック基板を分割するのに適した弾力性を有している。
【0030】
追従ベルトガイド機構13は、上側ベースに回転自在に固定された第1及び第2の追従ローラ131及び132と、追従ベルト12の張りを調節する第2のベルト張り調整装置14のテンションローラを構成する追従ローラ133と、上側ローラ10とによって構成されている。追従ローラ133は、上側ベース7に固定されて追従ローラ133を水平方向に位置調整可能に支持する図示しないローラ支持機構に支持されており、このローラ支持機構はエアシリンダからなる流体シリンダ141によって駆動されている。
【0031】
なお本実施例においては、搬送ベルト2の上側に配置された上側ローラ10と、搬送ベルト2の下側に配置されて上側ローラ10とセラミック基板を挟むことによりセラミック基板を分割する下側ローラ5等により基板分割機構が構成されている。
【0032】
上側ベース7をスライドガイド8,8及びエスケープシリンダ71によって上下動させる。上側ベース7を押し上げたり下げたりするエスケープシリンダ71もエアーシリンダによって構成されている。上側ベース7と、スライドガイド8,8と、エスケープシリンダ71と、荷重シリンダ9と、上側ローラ支持機構11とは、上側ローラ自動位置決め機構を構成している。この上側ローラ自動位置決め機構は、反転検出器16と重なり検出器17とによって構成される姿勢判定装置がセラミック基板の姿勢の異常を判定するまでは上側ローラ10を作動位置(下側ローラと協働してセラミック基板を分割する位置、即ち図1に示した位置)に位置させ、姿勢判定装置がセラミック基板の姿勢の異常を判定すると所定時間経過(第1の予め定めた時間)後に上側ローラ10を非作動位置(下側ローラと協働してセラミック基板を分割することができない位置、即ち図1に示した位置から上に所定距離移動した位置)に位置させ、基板排除後(姿勢が異常なセラミック基板を排出するのに必要な第2の予め定めた時間経過した後)は上側ローラ10を作動位置に復帰させるシーケンスに従って動作する。なお上側ローラ10は、上側ベース7と一緒に移動するため、別の言い方をすると、スライドガイド8,8とエスケープシリンダ71と荷重シリンダ9とは、上側ベース7を分割動作を行うための作動位置または分割動作を行うことができない非作動位置に位置させる上側ベース位置決め装置を構成している。このように表現した場合、上側ベース位置決め装置は、姿勢判定装置から判定信号が出力されると、予め定めたシーケンスに従って上側ベース7を非作動位置に移動させた後に上側ベース7を作動位置に復帰させるものと表現できる。
【0033】
図1に示した上側ベース7または上側ローラ10を下側ローラ5に向かって付勢する付勢機構が設けられている。この付勢機構は荷重シリンダ9である。
【0034】
反転検出器16は、搬送ベルト2上のセラミック基板が反転しているか否かを検出し、重なり検出器17は、セラミック基板が重なり合っているか否かを検出する。これら反転検出器16及び重なり検出器17は、図示しないセラミック基板供給装置と基板分割機構(5,10)との間に配置されて搬送ベルト2により搬送されるセラミック基板の姿勢が正常であるか否かを判定する前述の姿勢判定装置を構成する。反転検出器16及び重なり検出器17は、それぞれ搬送ベルト2に向かって光を照射し、反射してきた光の状態からセラミック基板の状態を判定するように構成されている。この種の検出器としては、例えばキーエンス株式会社が光電スイッチの名称で販売している検出器を用いることができる。
【0035】
セラミック基板の表面には、オーバーコート等の表面処理が施されているため、表面と裏面とでは光の反射率または反射量が異なる。そこで反転検出器16は予め定めた基準値より光の反射率または反射量が多いか少ないかにより、搬送されてきたセラミック基板が表か裏かを判定して、セラミック基板が反転している場合(裏面を上に向けている場合)を検出すると検出信号を出力する。また2枚のセラミック基板が部分的に重なった場合、基板が重なっている部分から反射される光は、他の部分から反射される光よりも強くなる。そこで重なり検出器17は、反射してくる光の量に大きな変動があるか否かを検出し、反射光の変動量が基準値以上ある場合に、基板が重なったと判定して検出信号を出力する。
【0036】
反転検出器16及び重なり検出器17から出力される検出信号は、姿勢判定装置の判定信号として、エスケープシリンダ71及び荷重シリンダ9の図示しない駆動装置と基板搬送阻止装置18とに入力される。荷重シリンダ9は、判定信号を受けとると、前述のシーケンスに従って動作する。なお姿勢判定装置の構成は、本実施例に限定されるものではなく、検出センサとしてカメラを用い、カメラからのビデオ信号に基づいて画像処理技術により、セラミック基板の姿勢が正常であるか異常であるかを判定して判定信号を出力するような周知の姿勢判定装置を用いてもよいのは勿論である。
【0037】
基板搬送阻止装置18は、姿勢判定装置(16,17)と基板分割機構(5,10)との間に配置されて、搬送ベルト2によるセラミック基板の搬送を阻止する前進位置と搬送ベルト2によるセラミック基板の搬送を許容する後退位置(図1の状態)との間を移動するストッパ部材181を備えている。基板搬送阻止装置18は、姿勢判定装置を構成する反転検出器16及び重なり検出器17の少なくとも一方が検出信号(判定信号)を出力すると、予め定めたシーケンスに従ってストッパ部材181を前進位置に移動させてストッパ部材181より手前にあるセラミック基板の搬送を阻止した後、ストッパ部材181を後退位置に戻すように構成されている。具体的にこのシーケンスは、判定信号が出力されるとストッパ部材181を直ちに前進位置に移動させ、その後第1の予め定めた時間経過した後にストッパ部材181を後退位置に戻すように定められている。なおストッパ部材181の駆動源として、エアシリンダを用いることができる。
【0038】
本実施例においては、前述の上側ローラ自動位置決め機構と基板搬送阻止装置18から、姿勢判定装置(16,17)がセラミック基板の姿勢の異常を判定すると、姿勢が異常なセラミック基板が基板分割機構(5,10)により分割されないように基板分割機構を非作動状態にした後に姿勢が異常なセラミック基板を搬送ベルト2上から排除し、排除終了後に基板分割機構を作動状態に自動復帰させる基板排除機構が構成されている。次に、この基板排除機構の動作を簡単に説明する。
【0039】
まず図示しないセラミック基板供給装置から搬送ベルト2上に所定の間隔をあけて送り出されたセラミック基板の姿勢の異常を姿勢判定装置(16,17)が検出して判定信号が出力されると、基板搬送阻止装置18はストッパ部材181を直ちに前進位置に移動させて、ストッパ部材181より手前にある(セラミック基板供給装置側または搬送方向15と反対側にある)セラミック基板の通過を阻止する。ストッパ部材181が前進位置に移動した後に、第1の予め定めた時間経過するまでは、上側ローラ10は作動位置に置かれており、その間にストッパ部材181と下側ローラ5との間にあるセラミック基板を分割する。第1の予め定めた時間が経過した後、基板搬送阻止装置18はストッパ部材181を後退位置に戻すとともに、上側ローラ自動位置決め機構(7,8,9,11,71)またはベース位置決め装置(8,9,71)は、上側ローラ10または上側ベース7を非作動位置に移動させる。この状態でも搬送ベルト2は搬送動作を継続しているため、搬送ベルト上のセラミック基板は移動する。その後上側ローラ自動位置決め機構またはベース位置決め装置は、姿勢が異常なセラミック基板を排出するのに必要な第2の予め定めた時間経過した後に上側ローラ10または上側ベース7を作動位置に復帰させる。この第2の予め定めた時間の間に、姿勢が異常なセラミック基板は搬送方向に移動し、図示しないセラミックチップ収容器内に落下して、搬送ベルト2上から排出される。第2の予め定めた時間が経過した後、上側ローラ自動位置決め機構(7,8,9,11,71)またはベース位置決め装置(8,9,71)は、上側ローラ10または上側ベース7を作動位置に復帰させる。これによってセラミック基板の分割作業が自動的に再開される。
【0040】
図示しないセラミックチップ収容器内に落下した、分割されないセラミック基板は、後に「ふるい」の原理を応用した自動選別機を用いて集められて、セラミック基板供給装置に戻される。
【0041】
本実施例においては、姿勢の異常なセラミック基板を排除している間も、セラミック基板供給装置を作動させているが、この期間セラミック基板供給装置を停止させてもよい。この場合には、セラミック基板供給装置の動作のシーケンスを、判定信号(検出信号)が出力されると直ちにセラミック基板の供給を停止し、判定信号が出力されて第1及び第2の予め定めた時間が経過した後にセラミック基板の供給を再開するように定めればよい。このようにすると姿勢が異常なセラミック基板を排出している間に更に姿勢が異常なセラミック基板が供給されるのを防止できる。姿勢が異常なセラミック基板が供給される確率は、非常に少ないため、搬送ベルト2の駆動と同様にセラミック基板供給装置を常時作動させても実質的に問題はない。しかしながらセラミック基板供給装置を常時作動させる場合に更に精度を高めるためには、例えば、姿勢が異常なセラミック基板を排出している間に(前述の第2の予め定めた時間の間に)更に姿勢が異常なセラミック基板が供給されたことを姿勢判定装置が検出した場合には、前述の第2の予め定めた時間に更に第3の予め定めた時間を加算し、この第3の予め定めた時間が経過した後に上側ベースを作動位置に復帰させるようにすればよい。
【0042】
本実施例においては、上側ローラ10を非作動位置に変位させて、搬送ベルト2を更に送ることにより姿勢が異常なセラミック基板を搬送ベルト上から排除しているが、姿勢が異常なセラミック基板の排除はこれに限定されるものではない。例えば、搬送ベルト2の側方から姿勢が異常なセラミック基板にエアーを吹き付けて、搬送ベル2上からセラミック基板を排除するようにしてもよい。またその他の方法により排除してもよいのは勿論である。
【0043】
本実施例においては、基板搬送阻止装置18を用いることにより、ストッパ部材181より搬送方向前方側に位置する(ストッパ部材181の位置を既に通過して分割機構の手前側に位置する)セラミック基板の分割を行える利点があるが、基板搬送阻止装置18を用いずに基板排除機構を構成してもよい。基板搬送阻止装置18を用いない場合には、姿勢判定装置(16,17)が判定信号を出力すると同時または一定の短い時間経過後に、上側ローラ自動位置決め機構またはベース位置決め装置を動作させて、上側ローラ10または上側ベース7を非作動位置に移動させる。そしてその後に、上側ローラ自動位置決め機構(7,8,9,11,71)またはベース位置決め装置(8,9,71)が、姿勢が異常なセラミック基板を排出するのに必要な予め定めた時間経過した後に上側ローラ10または上側ベース7を作動位置に復帰させればよい。
【0044】
本実施例のセラミックチップ分割装置には、下側ローラ5が下側ローラ支持機構6によって支持されているか否かを検出し、下側ローラ5が下側ローラ支持機構6によって支持されていないときには警報信号を発生する下側ローラ検出装置が設けてある。この下側ローラ検出装置は、付勢機構を構成する荷重シリンダ9によって付勢されている上側ローラ10の位置を直接または間接的に検出する位置検出手段22と、上側ローラ10が予め定めた基準位置よりも下側に位置していることを位置検出手段22が検出すると警報信号を発生する警報信号発生手段23とから構成される。本実施例で用いる位置検出手段22は、上側ローラ10または上側ベース7が作動位置にあるときに、上側ベース7が基準位置より下がっているか否かを検出する。例えば、上側ベース7に反射板221を固定して、この反射板221に位置検出用センサ222から光を照射し、上側ベース7が基準位置より下がって反射板221から反射光が戻ってこなくなったことを検出して、上側ローラ10または上側ベース7が予め定めた基準位置よりも下側に位置していると判断する。
【0045】
位置検出手段22の構成は実施例に限定されるものではなく、例えば位置検出手段22をリミットスイッチを用いて構成することもできる。図6は、リミットスイッチを位置検出用センサ222´とする場合の構成の一例を示している。この場合には、上側ベース7に設けた支持軸223に一端が回動自在に固定され、中間部分が主フレーム1に固定された支持軸224に回動自在に固定されたアーム225の他端で、リミットスイッチからなる位置検出用センサ222´を操作する。下側ローラ5の直径寸法は小さいため、下側ローラ5が無い場合に、上側ベース7が変位する量は僅かである。そこでこの例では、アーム225の長さを適宜に設定することにより、上側ベース7の変位量を増幅している。このようにすると、確実に下側ローラ5の有無を検出することができる。
【0046】
下側ローラ検出装置から警報信号が出力されているときには、セラミックチップ分割装置を停止させるかまたは非動作状態にするとともに、ブザーやランプ、または文字情報により下側ローラが無いことを表示する。
【0047】
また本実施例では、追従ベルト12が搬送ベルト2から離れる方向に移動した後に、搬送ベルト2または追従ベルト12に貼り付いたセラミックチップを搬送ベルト2または追従ベルト12からそれぞれ掻き取る第1及び第2の掻き取り器24及び25を備えている。これら第1及び第2の掻き取り器24及び25は、先端が対応するベルト2,12と接触するスクレーパ241及び251と該スクレーパをベルトに向かって付勢するスクレーパ付勢機構とから構成される。そして各掻き取り器24及び25に対しては、スクレーパ241,251がベルト2,12に接触しているか否かを検出して、接触していないことを検出すると警報信号を発生するスクレーパ接触検出器が設けられている。
【0048】
図7(A)は、第1及び第2の掻き取り器24及び25の取付け状態の一例を示している。なおこの例では、追従ベルト12をガイドする追従ローラ132が、搬送ベルト2を駆動ガイドする駆動ローラ31よりも、搬送方向後方に配置された変形例である。このような構成にすると、追従ベルト12から掻き取り器24によって掻き取ったセラミックチップを図示しないセラミックチップ収納器に直接落下させることができる。第1の掻き取り器24は、上側ベース7に取付けられている。図7(A)では、第1の掻き取り器24が、追従ベルト12に接触しない状態で描かれているが、実際には図示しないスクレーパ付勢機構によって付勢されて、スクレーパ241の先端が追従ベルト12の表面に接触する。
【0049】
第2の掻き取り器25は、図7(B)に示すように、駆動ローラ31の下側に配置されており、また第2の掻き取り器25はスクレーパ251によって掻き取ったセラミックチップの落下方向を規制する落下方向規制ガード252及び253を備えている。この落下方向規制ガード252及び253は、スクレーパ251によって掻き取ったセラミックチップが側方(紙面の厚み方向)に飛び散らないようにセラミックチップの落下方向を規制する。図7(C)には、第2の掻き取り器25が取付けられた主フレーム1の背面側の状態を示している。第2の掻き取り器25は、主フレーム1に形成したガイド溝1aに嵌合されて上下方向に移動するスライダ254に固定されている。このスライダ254は、一端が主フレーム1に固定されたバネ255によって常時上の方向に引っ張られている。その結果、第2の掻き取り器25の本体が搬送ベルト2側に引っ張られて、スクレーパ251の先端が搬送ベルトに押し付けられる。ガイド溝1aの斜め上側には、スライダ254の上端部に設けた突起部254aによって駆動されるリミットスイッチ256が取付けられている。スクレーパ251が磨耗したり、外れたりした場合には、スライダ254が上に移動して、その突起部254aがリミットスイッチ256をオンさせる。これによってスクレーパ251の磨耗や外れを検出する。リミットスイッチ256がオンすると、警報信号発生手段23から警報信号が出力される。この例では、スライダ254、バネ255、ガイド溝1aによってスクレーパ付勢機構が構成され、スライダ254の突起部254aとリミットスイッチ256と、警報信号発生手段23とによりスクレーパ接触検出器が構成されている。なお第1の掻き取り器24に対しても、図7(C)に示した構造と同様のスクレーパ付勢機構及びスクレーパ接触検出器が設けられている。本実施例では、警報信号発生手段23を位置検出手段22の出力と、第1及び第2の掻き取り器24及び25のスクレーパ接触検出器の一部として兼用しているが、各検出手段に対して別個に警報信号発生手段を設けてもよい。またリミットスイッチ256の出力をそのまま警報信号として、ブザーやランブ等の表示手段を作動させ、更にその警報信号により装置を停止または非動作状態にするようにしてもよい。
【0050】
以下本願明細書に記載した複数の発明のうち、いくつかの発明についてその構成要件を列挙する。
【0051】
(1)長手方向と直交する方向に延びる複数の分割スリットが前記長手方向に所定の間隔を開けて形成されたセラミック基板を搬送する搬送ベルト2と、
前記搬送ベルトの上側に配置された上側ローラ10と、
上側ローラ10を含む複数のガイドローラ(131〜133)に案内されて前記搬送ベルトとの間で前記セラミック基板を挟む追従ベルト12と、
前記搬送ベルトの下側に配置された下側ローラ5と、
前記上側ローラと前記下側ローラとの間で前記セラミック基板を前記分割スリットに沿ってセラミックチップに分割するセラミックチップ分割装置であって、
前記追従ローラを案内する複数のガイドローラは、追従ベルトが搬送ベルトから離れた後も前記搬送ベルトの搬送方向に更に追従ベルトをガイドするように配置され、
前記追従ベルト12が前記搬送ベルト2から離れた後に、前記搬送ベルトまたは前記追従ベルトに貼り付いたセラミックチップを前記搬送ベルトまたは前記追従ベルトからそれぞれ掻き取る第1及び第2の掻き取り器(24,25)を設け、
前記第1及び第2の掻き取り器(24,25)を掻き取ったセラミックチップがセラミックチップ収容器に直接落下する位置に配置したことを特徴とする特徴とするセラミックチップ分割装置。
【0052】
(2)前記第1及び第2の掻き取り器(24,25)は、先端が対応するベルトと接触するスクレーパ(241,251)と該スクレーパを前記ベルトに向かって付勢するスクレーパ付勢機構(254,255)とから構成され、
前記スクレーパが前記ベルトに接触しているか否かを検出して接触していないことを検出すると、警報信号を発生するスクレーパ接触検出器(254a,256,23)が更に設けられている上記(1)に記載のセラミックチップ分割装置。
【0053】
(3)前記スクレーパ付勢機構は、前記スクレーパが取り付けられた本体をガイドするガイド機構と、前記本体を対応するベルトに向かう方向に移動させるように付勢するバネ部材とからなる上記(2)に記載のセラミックチップ分割装置。
【0054】
(4)前記スクレーパ接触検出器は、前記本体をガイドするガイド機構の一部と、前記一部によってオンオフされるスイッチ手段とからなる上記(3)に記載のセラミックチップ分割装置。
【0055】
【発明の効果】
本発明によれば、追従ベルトが搬送ベルトから離れる方向に移動した後に、搬送ベルトまたは追従ベルトに貼り付いたセラミックチップを搬送ベルトまたは追従ベルトからそれぞれ掻き取る第1及び第2の掻き取り器を設けたので、搬送ベルトまたは追従ベルトに貼り付いたまま搬送ベルト及び追従ベルトが利用されることがなくなって、分割不良が発生する問題を解消できる利点がある。
【0056】
またスクレーパ付勢機構を設けた場合には、その付勢範囲内においてスクレーパをベルトに押しつけ続けることができるので、スクレーパがベルトに非接触状態になって掻き取り不良が発生する率が少なくなる利点がある。
【0057】
更にスクレーパがベルトに接触しているか否かを検出し、接触していないことを検出すると警報信号を発生するスクレーパ接触検出器を設けた場合には、スクレーパの磨耗または寿命を検出することができる上、スクレーパの装着忘れや脱落も検出することができて、掻き取り不良の発生率を大幅に少なくすることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のセラミックチップ分割装置の一実施例の概略構成図である。
【図2】下側ローラ支持機構の要部斜視図である。
【図3】(A)は図2の下側ローラ支持機構の要部斜視図であり、(B)は図2の下側ローラ支持機構の要部平面図である。
【図4】下側ローラの支持条件の説明に用いる概念図である。
【図5】上側ローラ支持機構の構造を示す断面図である。
【図6】位置検出器の例を示す概念図である。
【図7】(A)は第1及び第2の掻き取り器及びの取付状態の一例を示す図であり、(B)は図7(A)のB−B線断面図であり、(C)は第2の掻き取り器のスクレーパ付勢機構及びスクレーパ接触検出器の一例を示す図である。
【図8】(A)はチップ抵抗器をに用いるセラミックチップを製造する場合に用いるセラミック基板の一例を示しており、(B)は図8(A)のB−B線断面図であり、(C)はセラミック基板を分割する際の状態を説明するために用いる図である。
【符号の説明】
1 主フレーム
2 搬送ベルト
3 搬送ベルト駆動ガイド機構
4 第1のベルト張り調整装置
5 下側ローラ
6 下側ローラ支持機構
7 上側ベース
8 スライドガイド
9 荷重シリンダ
10 上側ローラ
11 上側ローラ支持機構
12 追従ベルト
13 追従ベルトガイド機構
14 第2のベルト張り調整装置
16 反転検出器
17 重なり検出器
18 基板搬送阻止装置
20 アーム
21 バネ
22 位置検出手段
23 警報発生手段
24 第1の掻き取り器
25 第2の掻き取り器
Claims (4)
- 長手方向と直交する方向に延びる複数の分割スリットが前記長手方向に所定の間隔を開けて形成されたセラミック基板を搬送する無端の搬送ベルト(2)と、
前記搬送ベルトの上側に配置され且つ回転中心線が前記搬送ベルトの搬送方向と直交する方向に延びる上側ローラ(10)と、
前記上側ローラを回転自在に支持する上側ローラ支持機構を備えた上側ベース(7)と、
前記上側ベースに取付けられたガイドローラ及び前記上側ローラに案内されて前記搬送ベルトとの間で前記セラミック基板を挟む無端の追従ベルト(12)と、
前記搬送ベルトの下側に配置され且つ回転中心線が前記搬送ベルトの搬送方向と直交する方向に延びる下側ローラ(5)と、
前記下側ローラを回転自在に支持する下側ローラ支持機構とを具備し、
前記上側ローラと前記下側ローラとの間で前記セラミック基板を前記分割スリットに沿ってセラミックチップに分割するセラミックチップ分割装置であって、
前記追従ベルト(12)が前記搬送ベルト(2)から離れる位置よりも後方の位置に、前記追従ベルトに貼り付いたセラミックチップを前記搬送ベルトから掻き取る第1の掻き取り器(24)と前記搬送ベルトに貼り付いたセラミックチップを前記搬送ベルトから掻き取る第2の掻き取り器(25)とが設けられていることを特徴とするセラミックチップ分割装置。 - 前記第1及び第2の掻き取り器(24,25)は、先端が対応する前記ベルトと接触するスクレーパ(241,251)と該スクレーパを前記ベルトに向かって付勢するスクレーパ付勢機構(254,255)とから構成され、前記スクレーパが前記ベルトに接触しているか否かを検出して接触していないことを検出すると警報信号を発生するスクレーパ接触検出器(254a,256,23)が更に設けられている請求項1に記載のセラミックチップ分割装置。
- 前記第1及び第2の掻き取り器のうち掻き取ったセラミックチップが飛散する掻き取り器(25)には、前記スクレーパによって掻き取ったセラミックチップの落下方向を規制する落下方向規制ガード(252,253)を備えている請求項1に記載のセラミックチップ分割装置。
- 前記第1及び第2の掻き取り器は、掻き取ったセラミックチップがセラミックチップ収容器に直接落下する位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のセラミックチップ分割装置。
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-
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