JP6205989B2 - チップ部品回収装置 - Google Patents

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、前記各ワイヤーを、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、各ワイヤー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、
   前記各ワイヤーを、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、前記各ワイヤー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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