JP4438196B2 - 水晶片と残材との分別装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶片素材から切り出される製品としての水晶片とその他の残材とを分別する分別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学用の水晶片を製造する際には、一般に大きな水晶片素材をガラス等のプレート上に水溶性接着剤で接着し、この状態のまま水晶片素材を多数の所定寸法の水晶片に切断している。
そして次に、上記プレートと水晶片素材とを、上記水溶性接着剤を溶解させて水晶片素材をプレートから剥離させる液体、例えば温水に浸漬させて水溶性接着剤を溶解させ、これのより水晶片素材をプレートから剥離させて貯溜層内に沈降させる。
このとき、水晶片素材を所定の寸法に切断することによって得られた水晶片と、水晶片ともに生成される残材とが貯溜層内に沈下することになり、この後、沈下した水晶片と残材とを人手によりひとつずつ拾い上げ、製品として利用する水晶片と残材とに分別していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記人手による方向の分別作業は、扱う水晶片が小さく、また透明（半透明も含む。以下同じ。）であるため、水晶片と残材とを分別するのは大変な労力を要し、また効率も悪かった。
さらに、沈下した水晶片は方向や表裏もばらばらになるため、後工程でもう一度水晶片の表裏や上下を判別して整列させる必要性も生じていた。
上記のような事情に鑑み、本発明においては水晶片と残材とを人手を要することなく分別することができる水晶片と残材との分別装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、水晶片素材が水溶性接着剤で貼付されているプレートと、上記水溶性接着剤を溶解させて水晶片素材をプレートから剥離させる液体を貯溜する貯溜槽と、上記水晶片素材を下方に向けて上記貯溜槽内の液体に浸漬させた状態で上記プレートを支持する支持手段と、上記貯溜槽内に設けられて上記プレートから剥離落下される水晶片素材を受取るブロックとを備え、
上記水晶片素材は、中央側の製品となる複数の水晶片とその周囲の残材とに切断区分されて上記プレートに貼付されており、また上記ブロックは、上記プレートから剥離されて落下される各水晶片素材のうち中央側の水晶片を受取るとともに周囲の残材を該ブロックよりも下方に落下させるようになっている。
【０００５】
上記構成においては、水晶片素材は水溶性接着剤でプレートに貼付されたまま水晶片と残材とに切断区分されている。そして上記プレートは、上記水晶片素材を下方に向けて上記貯溜槽内の液体に浸漬させた状態で支持手段によって支持されるため、上記水溶性接着剤は貯溜槽内の液体によって溶解されるようになる。これにより、上記プレートに貼付されていた水晶片と残材とはプレートより剥離して貯溜槽内に沈降してゆくが、水晶片はブロックによって受取られ、残材はブロックより下方へと落下してゆく。
このようにして水晶片のみをブロックで受取ることができるため、従来人手によって分別されていた水晶片と残材の分別作業が不要となり、さらにプレートとブロックとを近接させることにより水晶板の方向や表裏が乱れるのを防止してブロック上に載置させることができ、したがって後工程での水晶片の整列作業も効率的に行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、大きな方形薄板状の水晶片素材１Ａは、ガラス等のプレート２上に水溶性接着剤で接着されている。図示実施例では、６枚の水晶片素材１Ａを縦２列横３列の状態で相互に隣接させてプレート２上に接着してあり、それぞれの水晶片素材１Ａは、縦５列横９列の状態で製品としての水晶片１を切断区分している。この際、中央側となる多数の水晶片群の周囲に、余剰の残材１ａが形成されることになる。また各水晶片１は、例えば７×８ミリ角の大きさを有している。
さらに上記水晶片素材１Ａは、図３に示すように、それぞれ６枚の水晶片素材１Ａが積層重合されて上記水溶性接着剤で相互に接着されており、全ての層の水晶片素材１Ａが上記水晶片１と残材１ａとに切断区分されている。したがって図示実施例では、プレート２上の水晶片１の総数は、６枚×縦５列×横９列×６層の１６２０枚となる。
【０００７】
次に、図２は本発明に係る分別装置３の平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図をそれぞれ示している。
上記分別装置３は貯溜槽４を備えており、この貯溜槽４内に、上記水溶性接着剤を溶解させて水晶片素材１Ａをプレート２から剥離させる液体、例えば温水を貯溜することができるようになっている。上記貯溜槽４の底部には水平方向に板状のベース板５を配置し、該ベース板５はベース板支持具６によって貯溜槽４に固定してある。
上記ベース板５の上面の四隅には角柱状の支持部材７をそれぞれ取付けてあり、これら支持部材７の上面によって上記プレート２の四隅を支持することができるようになっている。このとき、各支持部材７の上面にはプレート２の角部が嵌まり込む凹部７ａを形成してあり、これら凹部７ａによってプレート２が位置ずれしないようにしてある。本実施例では、上記４本の支持部材７によってプレート２を支持する支持手段を構成してあり、またプレート２は上記水晶片素材１Ａを下方に向けた状態で支持部材７によって支持され、この状態では水晶片素材１Ａ及びプレート２は貯溜槽４内の液体に浸漬されるようになっている。
【０００８】
上記ベース板５の上部にはプレート２から剥離されて沈降してくる水晶片素材１Ａのうち、製品としての水晶片１のみを受取るブロック８を設けてある。本実施例では、プレート２の６箇所に水晶片素材１Ａを貼付してあるため、ブロック８もそれと同数の６個設けてあり、かつそれぞれのブロック８は各水晶片素材１Ａにおける全ての水晶片群の輪郭よりも若干小さな大きさとなっている。したがって、各水晶片群の最も外側の水晶片１は、各ブロック８よりも若干外側に突出した状態で各ブロックに受止められるようになる。
図２ないし図４に示す状態では、各ブロック８は縦２列、横３列に配置されて相互に離隔しており、プレート２から剥離されて沈下してくる水晶片素材１Ａのうち、残材１ａは各ブロック８で受止められずにその周囲から下方に落下するようになっている。
この際、各ブロック８の上面はそれぞれの水晶片群の直下位置でこれに近接させて配置させてあり、これにより各ブロック８で水晶片１を受取った際に各水晶片１が位置ずれするのを可及的に防止できるようにしてある。
【０００９】
上記各ブロック８は、上述した相互に離隔した位置から、相互に密集した位置に移動可能となっており、それによって各ブロック８で受止めた６つの水晶片群を密集させることができるようになっている。
上記各ブロック８を相互に離隔した位置と相互に密集した位置とに移動させるために、図２に示すように、中央となる２つのブロック８Ａ、８Ｂについては貯溜槽４の中心に向けて左右にスライドできるようにしてあり、その他の周囲のブロック８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆについては貯溜槽４の中心に向けて斜めにスライドできるようにしてある。
【００１０】
上記中央となるブロック８Ａ、８Ｂを左右にスライドさせるため、上記ベース板５には各ブロック８Ａ、８Ｂの下方位置にその移動方向に沿って長孔５ａを形成してあり、かつ各ブロックに螺着したそれぞれ２本のボルト８ａを上記長孔５ａに貫通させている。したがって、各ブロック８Ａ、８Ｂは各２本のボルト８ａが長孔５ａにガイドされることによって左右にスライドすることができ、かつボルト８ａが長孔５ａの外側端部に当接することによって、両ブロック８Ａ、８Ｂは上述した相互に離隔した位置に位置されるようになっている。
他方、上記両ブロック８Ａ、８Ｂを相互に密集した位置に位置させるために、上記ベース板５の長孔５ａを貫通して該ベース板５の下方に突出している上記ボルト８ａの下端部に連結板８ｂを取付けてあり、またベース板５の底面にストッパ５ｃを取付けている。
そして各ブロック８Ａ、８Ｂを中央側に移動させた際には、各連結板８ｂをストッパ５ｃに当接させることによって相互に密集した位置に位置させることができ、この状態では各ブロック８Ａ、８Ｂで受止めた各水晶片群が相互にほぼ接触することができるようになっている(図６、図７参照)。
【００１１】
その他のブロック８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆについても同様に構成してあり、各ブロックごとに設けた連結板８ｂを上記ストッパ５ｃと中央のブロック８Ａ、８Ｂの連結板８ｂとに当接させることにより、各ブロック８を相互に密集した位置に位置させることができるようにしている。この状態では、全てのブロック８Ａ〜８Ｆで受止めた各水晶片群が相互にほぼ接触することができるようになっている。
他方、上記各ブロック８Ｃ〜８Ｆごとに設けたボルト８ａを長孔５ａの外側端部に当接させることによって、各ブロックを相互に離隔した位置に位置させることができるようにしている。
さらに各ブロック８Ａ〜８Ｆには、残材１ａを貯溜槽４内に落下させてからブロック８を密集させる際に、ブロック８とブロック８との間に残材１ａが挟まって各ブロック８の接近作動を妨げないように、干渉防止用の凹部８ｃを貯溜槽４の外方側に向いている側面を除いて各側面に設けてある(図６、図７参照)。
【００１２】
次に、相互に離隔した位置に位置している各ブロック８を相互に密集した位置に移動させるために、各ブロック８の外側の４辺にそれぞれガイド９を設けている。
各ガイド９はそれぞれ貯溜槽４の中心に向けて進退動可能となっており、上記各ブロック８と同様にボルト９ａを備え、各ボルト９ａはベース板５に設けた長孔５ａを貫通して下方に伸び、その下端部に連結板９ｂを備えている。
各ガイド９は、図３に示すように、プレート２よりも下方位置で移動可能となっているが、各ガイドの内側端面は、各ブロック８で受止められた水晶片１に接触し得る高さとなっている。このとき、ブロック８と同様に、ガイド９にも残材１ａがガイド９とブロック８との接近作動を阻害しないように、内側の側面に凹部９ｃを設けている。
【００１３】
上記各ガイド９は、プレート２が貯溜槽４内の支持部材７に載置される際には、プレート２に貼付された水晶片素材１Ａの残材１ａに干渉しないような外側位置に位置するようになっている。
他方、各ガイド９を手動により貯溜槽４の中心に向けて前進させた際には、各ガイド９の内側端面が各ブロック８の水晶片１にほぼ接触するようになるが、これと同時にガイド９の連結板９ｂが各ブロック８の連結板８ｂに当接し、各連結板９ｂ、９ｂを介して各ブロック８を押圧前進させるようになる。そしてこれにより、各連結板８ｂをストッパ５ｃおよび中央のブロック８Ａ、８Ｂの連結板８ｂに当接させることができる。
【００１４】
以上の構成において、図２ないし図４に示すように、各ブロック８とガイド９とは手動により貯溜槽４の中心から最も離れた位置に位置されており、また貯溜槽４内に温水が満たされている。
この状態において、水晶片素材１Ａが貼付されたプレート２は、水晶片素材１Ａを下方に向けた状態で支持手段としての４本の支持部材７上に載置され、各支持部材７に設けた凹部７ａに係合されて位置決めがなされる。
すると、支持部材７によって支持されたプレート２と水晶片素材１Ａは貯溜槽４内に満たされた温水に浸漬されるため、プレート２と水晶片素材１Ａを貼付していた水溶性接着剤は温水によって溶解され、これにより水晶片１と残材１ａはプレート２から剥離されて貯溜槽４の下方にむかって沈降していく。
このとき図５に示すように、貯溜槽４内の各ブロック８およびガイド９は図示した互いに離隔した位置にあるため、水晶片１のみがブロック８上に落下して受止められ、残材１ａはブロック８とブロック８との隙間やブロック８とガイド９との隙間から貯溜槽４の底部へと沈下する。
【００１５】
次に、図６、図７において、水晶片１がブロック８上に載置されたのを確認したら、四方のガイド９のうち図２における左右のガイド９を貯溜槽４の中央に向かって人手により押圧する。両ガイド９の移動により、ガイド９に固定した連結板９ｂがブロック８に固定した連結板８ｂに当接するので、各ブロック８は貯溜槽４の中央側に移動される。そして、各連結板８ｂがベース板５に固定したストッパ５ｃに当接すればブロック８の前進が停止され、同時にガイド９の前進も停止される。
次に、図２における上下方向のガイド９を貯溜槽４の中央に向かって人手により押圧すれば、両ガイド９に固定した連結板９ｂが上下位置のブロック８Ｃ〜８Ｆに固定した連結板８ｂに当接するので、各ブロック８Ｃ〜８Ｆをストッパ５ｃに沿って貯溜槽４の中央側に移動させる。そして、各連結板８ｂが中央のブロック８Ａ、８Ｂの連結板８ｂに当接すれば、このブロック８Ａ、８Ｂは上下方向には移動できないので、ブロック８Ｃ〜８Ｆの前進が停止され、同時にガイド９の前進も停止される。この状態では、水晶片１は各ガイド９によって側面を保持された状態で、隙間なく貯溜槽４内のブロック８上に整列されることになる。
このとき、貯溜槽４の底部に沈下している残材１ａはブロック８およびガイド９に設けられたそれぞれの凹部８ｃ、９ｃ内に入り込むため、ブロック８およびガイド９の移動が妨げられることはない。
そして最後に、図７に示すように、支持部材７に支持されたプレート２を取り除けば、製品としての水晶片１はそれぞれ上下の向きや表裏が揃った状態でブロック８上に載置されているので、この後、水晶片１の整列作業を効率的に行うことができる。
【００１６】
図８は本発明の第２実施例を示したもので、本実施例では駆動手段２００によって上記４つのガイド９を一斉に移動させることができるようにしている。なお図８は、各ブロック８Ａ〜８Ｆおよびガイド９が貯溜槽の中央側に移動して相互に密集した位置となっている状態を示している。
上記駆動手段２００は回転板２０１を備えており、この回転板２０１は、ベース板５の下面に、ベース板５の中央に設けた中心軸２０２を中心として回転可能となっている。上記回転板２０１は、ベース板５の両側部に設けた切欠き５ｄ、５ｄを介してベース板５から上方に露出しており、この露出部分を上方から把持して手動により回転板２０１を回転させることができるようにしてある。
【００１７】
中央となる２つのブロック８Ａ、８Ｂを除いた４つのブロック８Ｃ〜８Ｆは、第１実施例と同様にそれぞれ２本のボルト８ａを備えており、各ボルト８ａはベース板５に形成した長孔５ａを貫通して下方に伸び、それらの下端部に連結板８ｂをそれぞれ連結してある。このとき、上記回転板２０１は、ベース板５と各ブロック８Ａ〜８Ｆの連結板８ｂとの間に設けてあり、上記各２本のボルト８ａは、回転板２０１に形成したカム孔２０１ａをそれぞれ貫通している。
上記カム孔２０１ａは回転板２０１の円周方向に沿って円弧状に形成してあり、かつ図８において、カム孔２０１ａに沿った反時計回り方向の端部が、時計回り方向の端部よりも半径方向内方となるように形成してある。
したがって回転板２０１を時計方向に回転させることにより、各ボルト８ａを、したがって各ブロック８Ｃ〜８Ｆをカム孔２０１ａと長孔５ａとに沿って貯溜槽４の中心に向けて移動させ、回転板２０１を反時計方向に回転させることにより、各ブロック８Ｃ〜８Ｆを貯溜槽４の中心から離隔する方向に向けて移動させることができる。
【００１８】
上下に位置する２つのガイド９についても上記４つのブロック８Ｃ〜８Ｆと同様に構成してある。すなわち、各ガイド９に設けた各２本のボルト９ａはベース板５に形成した長孔５ａを貫通して下方に伸び、それらの下端部に連結板９ｂをそれぞれ連結してある。そして上記回転板２０１は、ベース板５と各ガイド９の連結板９ｂとの間に設けてあり、上記各２本のボルト９ａは、回転板２０１に形成したカム孔２０１ａをそれぞれ貫通している。
したがって回転板２０１を正逆に回転させることにより、各ガイド９を上下方向に移動させることができる。
【００１９】
残りの中央側のブロック８Ａ、８Ｂとその外側の左右のガイド９は、上記実施例とは異なり、それぞれ１本のボルト８ａ、９ａを備えている。各ボルト８ａ、９ａは、上述したのと同様に、ベース板５の長孔５ａと回転板２０１のカム孔２０１ａとを順次貫通して下方に伸び、各下端部にそれぞれ連結板８ｂ、９ｂをそれぞれ連結している。
そして各ブロック８の連結板８ｂにそれぞれ凹部８ｄを形成するとともに、各凹部８ｄに連結板９ｂを左右方向に摺動可能に係合させてあり、その係合と各ボルト８ａ、９ａとによってブロック８およびガイド９がそれぞれ各ボルト８ａ、９ａを中心として回転することなく左右に往復動することができるようにしている。
【００２０】
上記構成を有する第２実施例においては、駆動手段２００を構成する回転板２０１を反時計方向に回転させれば、カム孔２０１ａに係合している各ボルト８ａ、９ａはカム孔に沿って反時計回り方向の端部から時計回り方向の端部へ移動するようになり、かつ時計回り方向の端部は反時計回り方向の端部よりも半径方向外側となっているので、各ブロック８およびガイド９を相互に離隔した位置に一斉に移動させることができる。
他方、上記回転板２０１を時計方向に回転させれば、上記とは逆に、各ブロック８およびガイド９を相互に密集した位置に一斉に移動させることができる。
【００２１】
なお、上記各ブロック８やガイド９を相互に離隔した位置と密集した位置とに一斉に移動させる駆動手段２００としては第２実施例の構成に限定されるものではなく、その他、種々の構成を採用することができる。例えば、水密型のシリンダ装置をそれぞれブロック８やガイド９に連結し、各シリンダ装置により一斉に相互に離隔した位置と密集した位置とに一斉に移動させるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、製品としての水晶片のみをブロックで受取ることができ、その他の残材はブロックより下方に沈降させることができるので、従来人手によって分別されていた水晶片と残材の分別作業が不要となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例におけるプレート２とこれに貼付された複数の水晶片素材１Ａとの状態を示す平面図。
【図２】第１実施例の平面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。
【図５】図３の次の工程を示す断面図。
【図６】図５の次の工程をす断面図。
【図７】図６の次の工程をす断面図。
【図８】本発明の第２実施例を示す平面図。
【符号の説明】
１ 水晶片 １ａ 残材
１Ａ 水晶片素材 ２ プレート
３ 分別装置 ４ 貯溜槽
５ ベース ７ 支持部材
８ ブロック ９ ガイド

Claims (6)

1. 水晶片素材が水溶性接着剤で貼付されているプレートと、上記水溶性接着剤を溶解させて水晶片素材をプレートから剥離させる液体を貯溜する貯溜槽と、上記水晶片素材を下方に向けて上記貯溜槽内の液体に浸漬させた状態で上記プレートを支持する支持手段と、上記貯溜槽内に設けられて上記プレートから剥離落下される水晶片素材を受取るブロックとを備え、
   上記水晶片素材は、中央側の製品となる複数の水晶片とその周囲の残材とに切断区分されて上記プレートに貼付されており、また上記ブロックは、上記プレートから剥離されて落下される各水晶片素材のうち中央側の水晶片を受取るとともに周囲の残材を該ブロックよりも下方に落下させることを特徴とする水晶片と残材との分別装置。
2. 上記貯溜槽内において、上記ブロックの外方に複数のガイドが設けられ、各ガイドは上記プレートから水晶片素材が剥離落下されるのを許容する互いに離隔した位置と、相互に近接してブロック上に受止められた水晶片の周囲を支持する位置とに移動可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の水晶片と残材との分別装置
3. 上記水晶片素材は、複数枚の水晶片素材が積層重合されて上記水溶性接着剤で相互に接着されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水晶片と残材との分別装置。
4. 上記ブロックは複数設けられて互いに近接した位置と離隔した位置とに移動可能となっており、互いに離隔した位置のブロックは、それぞれ上記プレートから剥離されて落下される水晶片素材のうち中央側の水晶片を受取るとともに周囲の残材を各ブロックよりも下方に落下させ、また各ブロックが互いに近接した位置となった際にはそれぞれのブロックが受取った水晶片を相互に密集させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の水晶片と残材との分別装置。
5. 上記各ブロックと各ガイドとはそれぞれ連結板を備えており、ガイドの連結板は互いに離隔した位置から近接した位置に前進される際にブロックの連結板に当接して、ガイドの前進と一体的にブロックを前進させることを特徴とする請求項４に記載の水晶片と残材との分別装置。
6. 上記各ブロックと各ガイドとはそれぞれ駆動手段に連動しており、この駆動手段は各ブロックと各ガイドとを一斉に相互に離隔した位置と近接した位置とに往復動させることを特徴とする請求項４に記載の水晶片と残材との分別装置。

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