(57)【要約】【課題】非磁性金属部分を含むチップ部品を自然落下させた場合に、チップ部品を割れ欠けなく回収できるチップ部品回収装置を提供する。【解決手段】外周部にＮ極とＳ極とが交互に周方向に設けられた一対の回転交番磁石４、５をチップ部品Ｃの落下経路を挟んでその両側に間隔をあけて水平方向に配置する。回転交番磁石４、５の回転によりチップ部品Ｃの非磁性金属部分に渦電流を発生させ、その渦電流による反発力によりチップ部品の落下速度が減速されるように、回転交番磁石を回転駆動する駆動手段６を設ける。回転交番磁石の下方に、チップ部品を回収するための回収部２０を設ける。【選択図】      図１
2015044633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然落下する非磁性金属部分を含むチップ部品の落下衝撃を緩和しつつ回収する装置において、
外周部にＮ極とＳ極とが交互に周方向に設けられ、前記チップ部品の落下経路を挟んでその両側に間隔をあけて水平方向に配置された一対の回転交番磁石と、
前記回転交番磁石の回転により前記チップ部品の非磁性金属部分に渦電流を発生させ、その渦電流による反発力により前記チップ部品の落下速度が減速されるように、前記回転交番磁石を回転駆動する駆動手段と、
前記回転交番磁石の下方に配置された、前記チップ部品を回収するための回収部と、を備えたことを特徴とする、チップ部品回収装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記回転交番磁石の回転方向がその対向位置においてチップ部品の落下方向と逆向きになるように、前記回転交番磁石を回転駆動す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。
【請求項３】
前記回転交番磁石の下部に前記回転交番磁石に対する磁気シールド効果を持つシールド手段を設け、前記一対の回転交番磁石の間を通過したチップ部品が前記シールド手段の中を通過可能である、ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のチップ部品回収装置。
【請求項４】
前記シールド手段は、前記チップ部品が通過できる間隔をあけて水平方向に配設された複数本の金属ワイヤーであることを特徴とする、請求項３に記載のチップ部品回収装置。
【請求項５】
前記一対の回転交番磁石が、上下方向に複数段設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のチップ部品回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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多種類の製品が含まれるが、その中でも非磁性金属部分を含むチップ部品に適用される。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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
そこで、従来では図４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。
【０００４】
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（重量０．００１ｇ）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。このときの落下速度（許容落下速度と呼ぶ）は約１ｍ/ｓである。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。
【０００５】
特許文献１には、上方から落込まれるコアを個々に受取つて複数個縦列に堆積保持するシユータのコア挿入路に、コアの落下速度を磁力で低減する着磁体を装着したコア供給装置が開示されている。この場合は、コア挿入路の側面に磁石を設けているため、磁性体コアを減速させることができるが、磁性体部分を含まないチップ部品では、このようなコア供給装置を用いても減速効果がない。
【０００６】
特許文献２には、投入口から投入された空き缶がシュータを介して磁気回転ローラの外周部に案内され、空き缶がアルミ缶（非磁性体）である場合には、磁気回転ローラによりアルミ缶に渦電流を発生させ、その渦電流による反発作用によりアルミ缶を弾き飛ばし、空き缶がスチール缶（磁性体）の場合には、磁気回転ローラに吸着されて磁気回転ローラの下側で回収する、空き缶分別回収装置が開示されている。
【０００７】
特許文献２の場合には、磁気回転ローラの外周部にＮ，Ｓ極を交互に配置することで、アルミ缶を弾き飛ばすことが可能であるが、磁気回転ローラの磁界が一方向のみであるため、アルミ缶が垂直方向に落下してきた場合には、落下経路が変化し、所定の回収位置に落下できなくなる。そのため、自然落下してくるチップ部品の回収に上述のような空缶分別回収装置を適用することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平０２−０８０６１１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、非磁性金属部分を含むチップ部品を自然落下させた場合に、チップ部品を割れ欠けなく回収できるチップ部品回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明は、自然落下する非磁性金属部分を含むチップ部品の落下衝撃を緩和しつつ回収する装置において、外周部にＮ極とＳ極とが交互に周方向に設けられ、前記チップ部品の落下経路を挟んでその両側に間隔をあけて水平方向に配置された一対の回転交番磁石と、前記回転交番磁石の回転により前記チップ部品の非磁性金属部分に渦電流を発生させ、その渦電流による反発力により前記チップ部品の落下速度が減速されるように、前記回転交番磁石を回転駆動する駆動手段と、前記回転交番磁石の下方に配置された、前記チップ部品を回収するための回収部と、を備えたことを特徴とする、チップ部品回収装置を提供する。
【００１１】
チップ部品の内部電極に用いられるＡｇやＣｕなどは非磁性金属であり、交番磁界が作用するとチップ部品内に渦電流が誘導され、交番磁界からの反発力が作用する。この反発力は磁力線の方向に作用するため、単一の回転交番磁石を用いた場合には、チップ部品の落下経路が変化し、所定の回収位置に落下できなくなる。そこで、本発明では一対の回転交番磁石を用意し、これら回転交番磁石をチップ部品の落下経路を挟んでその両側に配置している。落下してきたチップ部品は、各々の回転交番磁界からの反発力を受け、回転交番磁石に近づく間はその反発力の合力によりほぼ鉛直上向きのブレーキ力が作用し、減速しながら回転交番磁石の間を通過する。このように、自然落下してくるチップ部品を非接触で減速させることができるので、回転交番磁石の下方に回収部を設けることで、チップ部品を割れ欠けなく回収できる。また、落下経路を変化させることなく、速度のみを減速させることができるので、チップ部品を飛散させることなく回収できる。
【００１２】
駆動手段は、回転交番磁石の回転方向がその対向位置においてチップ部品の落下方向と逆向きになるように、回転交番磁石を回転駆動するのがよい。回転交番磁石の回転方向はどちらの方向であってもチップ部品に対してほぼ鉛直上向きのブレーキ力を作用させることは可能であるが、回転交番磁石が、その対向位置においてチップ部品の落下方向と逆向きに回転駆動された場合には、チップ部品が交番磁界に近づく速度が落下速度より大きくなり、その合力によるブレーキ力も大きくなる。そのため、減速効果が大きくなるという利点がある。
【００１３】
回転交番磁石の下部に回転交番磁石に対する磁気シールド効果を持つシールド手段を設け、一対の回転交番磁石の間を通過したチップ部品がシールド手段の中を通過可能とするのがよい。チップ部品が回転交番磁石の間を通り過ぎると、逆に鉛直下向きの反発力が作用し、再加速されてしまう可能性がある。そこで、シールド手段をチップ部品の落下経路に配置することで、交番磁界を遮蔽し、交番磁界による再加速を回避できる。
【００１４】
シールド手段は、チップ部品が通過できる間隔をあけて水平方向に配設された複数本の金属ワイヤーとしてもよい。ワイヤーメッシュ状の磁気シールド手段を落下経路に配置することで、交番磁界による再加速を回避できると共に、このワイヤーメッシュ（またはワイヤーすだれ）は、衝撃緩和・減速装置としても機能しうるので、チップ部品を割れ欠けなく通過させることができる。
【００１５】
一対の回転交番磁石が、上下方向に複数段設けられている構成としてもよい。１段の回転交番磁石だけではチップ部品を十分に減速できない場合でも、回転交番磁界による減速を複数段で作用させることによって、減速効果を上げることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、非接触な減速手段として回転交番磁界からの反発力を利用した方法を用いたので、チップ部品のように割れや欠けが発生しやすい部品でも、その落下速度を減速させることができ、割れ欠けなく回収できる。また、回転交番磁石をチップ部品の落下経路の両側に配置したので、落下経路を変化させることなく、速度のみを減速させることができ、チップ部品を飛散させずに回収可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るチップ部品回収装置の第１実施例の構成図である。
【図２】図１に示す回収装置の斜視図である。
【図３】本発明に係るチップ部品回収装置の第２実施例の構成図である。
【図４】従来の搬送装置の一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
−第１実施例−
図１〜図２は本発明に係るチップ部品回収装置の第１実施例を示す。このチップ部品回収装置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。チップ部品Ｃには、周知のようにＡｇやＣｕなどの非磁性金属よりなる内部電極が設けられている。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。
【００１９】
本回収装置１Ａは、上部に非磁性絶縁体からなるガイド筒２を備えており、その下方に一対の回転交番磁石４，５を有する交番磁界発生手段３が配置されている。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回転交番磁石４、５の間へと落下ガイドされる。ガイド筒２はチップ部品Ｃを回転交番磁石４、５の間の中央位置に投下できるようガイドする機能を有するものがよく、その形状は円筒形、角筒形、長円形、漏斗状など任意である。ガイド筒２の上端から交番磁界発生手段３までの高さは１ｍ以上であってもよい。
【００２０】
各回転交番磁石４、５は、それぞれ外周部にＮ極とＳ極とが交互に周方向に設けられた同じ形状の円柱形状磁石であり、チップ部品Ｃの落下経路を挟んでその両側に間隔をあけて水平方向に配置されている。なお、回転交番磁石４、５の構造は、図１のような外周部に異極を着磁した円柱形磁石である必要はなく、例えば非磁性円筒部品の外周部に複数の磁石を固定したものでもよい。回転交番磁石４、５の回転軸４ａ、５ａは、駆動手段の一例であるモータ６に連結機構７を介して連結されており、連結機構７により回転交番磁石４、５は互いに逆方向にかつ同一速度で回転駆動される。後述するチップ部品Ｃへのブレーキ力は回転交番磁石４、５による交番磁界の変化速度、即ち回転交番磁石４、５の回転数に比例するので、所望のブレーキ力が得られるようにモータ６の回転数を設定するのがよい。この実施例では、回転交番磁石４、５の回転方向は、その対向位置においてチップ部品Ｃの落下方向と逆向きになるように設定されている。すなわち、図１の左側の回転交番磁石４は左回り方向、右側の回転交番磁石５は右回り方向に回転駆動される。
【００２１】
交番磁界発生手段３の下側には、磁気シールド効果を持つシールド手段１０が配置され、その下方に回収箱２０が配置されている。チップ部品Ｃが回転交番磁石４、５の間を通過した後は、逆に鉛直下向きの反発力が作用し、再加速されてしまう可能性があるため、シールド手段１０をチップ部品Ｃの落下経路に配置することで、交番磁界を遮蔽している。そのため、交番磁界による再加速を回避できる。この実施例のシールド手段１０は、枠体１１の内側に複数本の金属ワイヤー１２を、チップ部品Ｃが通過できる間隔をあけて水平方向に配設したものであり、衝撃力緩和・減速装置としても機能する。ワイヤー１２は所定の張力をもって配設してもよいが、チップ部品Ｃの跳ね返りを抑制するためには多少弛んだ状態で配設してもよい。ワイヤー１２の軸線方向は回転交番磁石４、５の回転軸と平行でもよいし、直交方向でもよい。シールド手段１０によって衝撃緩和・減速されたチップ部品Ｃは、ワイヤー１２の間を通過して回収箱２０へ落下する。シールド手段１０の下端から回収箱２０までの高さは許容落下距離（例えば５０〜１５０ｍｍ）以下とされている。なお、回収箱２０に代えてベルトコンベアなどの搬送手段を用いてもよいし、金属メッシュ板のような弾性体でチップ部品を回収してもよい。
【００２２】
ここで、上記構成からなるチップ部品回収装置１Ａの作動について説明する。回転交番磁石４、５を図１の矢印方向に回転させながら、ガイド筒２の中にチップ部品Ｃを連続的に自然落下させると（初速Ｖ０）、ガイド筒２の下端部付近で最高速度Ｖｍに近くなる。チップ部品Ｃが回転交番磁石４、５に近づく間、チップ部品Ｃの非磁性金属部に渦電流が誘導され、それにより斜め上向きの反発力Ｆｃが生じる。これら反発力Ｆｃはそれぞれの回転交番磁石４、５により個別に発生するが、２つの回転交番磁石４、５の回転方向が逆方向で回転速度が同じであるため、チップ部品Ｃを２つの回転交番磁石４、５の中間位置に落下させれば、反発力Ｆｃの大きさが同等で、かつその向きは左右対称となる。そのため、２つの反発力Ｆｃの合力によりほぼ鉛直上向きのブレーキ力Ｆｂが作用し、チップ部品Ｃは速度Ｖ１まで減速されて、回転交番磁石４、５の間を通過することができる。
【００２３】
例えば１ｍの高さからチップ部品Ｃを自然落下させると、その終端では約４ｍ／ｓ程度まで加速される。このような落下速度のチップ部品Ｃを上述の交番磁界発生手段３によって許容落下速度（例えば１ｍ／ｓ程度）まで減速させることができれば、交番磁界発生手段３の下側に回収箱２０を配置することで、チップ部品Ｃを割れ欠けなく回収できる。もし、交番磁界発生手段３によって許容落下速度まで減速させられない場合でも、回転交番磁石４、５の下部に配置したシールド手段１０の衝撃緩和・減速作用によって、チップ部品Ｃの落下衝撃を緩和できるので、回収箱２０に落下したとき、チップ部品Ｃに割れや欠けが発生しない。同様の理由から、回収箱２０に先に落下したチップ部品Ｃに後続のチップ部品Ｃが衝突しても、割れや欠けは発生しない。
【００２４】
−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、交番磁界発生手段３ａ，３ｂを上下２段に設けたものである。なお、第１実施例と同一又は対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２５】
１段目及び２段目の交番磁界発生手段３ａ、３ｂは、第１実施例の交番磁界発生手段３と同一構成となっている。すなわち、外周部にＮ極とＳ極とが交互に周方向に設けられた一対の回転交番磁石４、５が、チップ部品Ｃの落下経路を挟んでその両側に間隔をあけて水平方向に配置されている。回転交番磁石４、５は互いに逆方向にかつ同一速度で回転駆動されている。
【００２６】
１段目の交番磁界発生手段３ａの下側には、複数の金属ワイヤーからなる１段目の磁界シールド手段１３が設けられている。磁界シールド手段１３は１層の金属ワイヤー列で構成されているが、上下方向に多列に構成してもよい。磁界シールド手段１３の下側には、２段目の交番磁界発生手段３ｂは配置されている。２段目の交番磁界発生手段３ｂの下側には、複数の金属ワイヤーを上下複数層に配置した２段目の磁界シールド手段１４が設けられている。この磁界シールド手段１４は、シールド作用とチップ部品Ｃの衝撃緩和・減速作用を有している。磁界シールド手段１４の下方には回収箱２０が配置されている。なお、図３では、チップ部品Ｃをガイド筒などのガイド手段は省略されている。
【００２７】
上方位置から初速Ｖ０で投下されたチップ部品Ｃは、最高速度Ｖｍで１段目の交番磁界発生手段３ａの付近まで到達する。チップ部品Ｃが交番磁界発生手段３ａの回転交番磁石４、５に近づく間、チップ部品Ｃの非磁性金属部に渦電流が誘導され、それにより斜め上向きの反発力Ｆｃが生じる。２つの回転交番磁石４、５の回転方向が逆方向で回転速度が同じであるため、チップ部品Ｃに対して２つの回転交番磁石４、５から作用する２つの反発力Ｆｃの大きさが同等で、かつその向きは左右対称となる。そのため、２つの反発力Ｆｃの合力によりほぼ鉛直上向きのブレーキ力Ｆｂが作用し、チップ部品Ｃは速度Ｖ１まで減速されながら回転交番磁石４、５の間を通過することができる。
【００２８】
その後、１段目の磁界シールド手段１３を通過したチップ部品Ｃは、２段目の交番磁界発生手段３ｂの回転交番磁石４、５の間へ案内される。チップ部品Ｃが交番磁界発生手段３ｂの回転交番磁石４、５に近づく間、１段目の交番磁界発生手段３ａの場合と同様に、チップ部品Ｃに対して斜め上向きの反発力Ｆｃが生じ、２つの反発力Ｆｃの合力によりほぼ鉛直上向きのブレーキ力Ｆｂが作用するので、チップ部品Ｃはさらに減速されながら回転交番磁石４、５の間を通過することができる。
【００２９】
２段目の交番磁界発生手段３ｂを通過したチップ部品Ｃは、２段目の磁界シールド手段１４によって衝撃緩和され、十分に減速されて回収箱２０に落下する。そのため、回収箱２０に落下したとき、チップ部品Ｃに割れや欠けが発生しないし、回収箱２０に先に落下したチップ部品Ｃに後続のチップ部品Ｃが衝突しても、割れや欠けは発生しない。
【００３０】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。実施例では、一対の回転交番磁石の回転方向を、その対向位置においてチップ部品の落下方向と逆向きになるようにしたが、チップ部品の落下方向と同方向になるようにしてもよい。この場合も、回転交番磁石の回転に伴う交番磁界によって、チップ部品には斜め上方の反発力が作用するため、ほぼ鉛直方向のブレーキ力を発生させることができる。
【００３１】
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、樹脂や金属を含む複合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。なお、本発明が対象とするチップ部品には非磁性金属部分を含む必要があるが、その非磁性金属部分とは内部電極、外部電極あるいは電極以外の部分（シールド層など）でもよい。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。
【符号の説明】
【００３２】
Ｃ        チップ部品
１Ａ、１Ｂ    チップ部品回収装置
２          ガイド筒
３、３ａ，３ｂ    交番磁界発生手段
４、５          回転交番磁石
６      モータ（駆動手段）
１０、１３、１４  シールド手段
２０    回収箱（回収部）
【図１】
2015044633.tif 000003
【図２】
2015044633.tif 000004
【図３】
2015044633.tif 000005
【図４】
2015044633.tif 000006