(57)【要約】【課題】ワーク流動方向に対して直交する方向でのワークの偏りの発生を防止して、キャビティへのワークの振込率の高い整列処理を行うことができるワーク整列用治具、ワーク整列装置およびワーク整列方法を提供する。【解決手段】平面視矩形のキャビティ４が表面に多数互いに隣接して形成された治具２と、治具２の表面上を所定の流動方向に沿ってキャビティ４に対応した角型ワークｗを流動させて、各キャビティ４にワークｗを入り込ませる駆動機構３とを備えたワーク整列装置において、治具２の各キャビティは、流動方向に対してその長辺が斜めでかつ隣接する複数のキャビティ４のうち少なくとも１つとはその長辺が異なる向きに設けられており、駆動機構３は、治具２を流動方向に傾斜させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視矩形のキャビティが表面に多数互いに隣接して形成され、前記表面上を所定の流動方向に沿って前記キャビティに対応した角型ワークを流動させて、前記キャビティに前記ワークを入り込ませることが可能に構成されるとともに、
前記各キャビティは、前記流動方向に対してその長辺が斜めでかつ隣接する複数のキャビティのうち少なくとも１つとはその長辺が異なる向きに設けられている、ことを特徴とするワーク整列用治具。
【請求項２】
平面視矩形のキャビティが表面に多数互いに隣接して形成された治具と、前記治具の表面上を所定の流動方向に沿って前記キャビティに対応した角型ワークを流動させて、前記各キャビティに前記ワークを入り込ませる駆動機構とを備えたワーク整列装置において、
前記治具の各キャビティは、前記流動方向に対してその長辺が斜めでかつ隣接する複数のキャビティのうち少なくとも１つとはその長辺が異なる向きに設けられており、
前記駆動機構は、前記治具を前記流動方向に傾斜させる、ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項３】
請求項２記載のワーク整列装置であって、
前記駆動機構は、前記治具を前記流動方向とは異なる向きに振動させる、ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項４】
請求項２または３記載のワーク整列装置であって、
前記治具の表面を前記ワークとの接触が抑制される粗面に形成している、ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載のワーク整列装置であって、
前記キャビティの深さを前記ワークの厚さ寸法よりも浅く設定している、ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項６】
請求項２に記載のワーク整列装置を用いたワーク整列方法であって、
前記治具の表面上のワーク群が所定方向に流動していくように前記治具を傾け、前記ワーク群が流動していく際に、前記ワークを個別に前記キャビティに入り込ませて、前記ワークを整列させる整列工程と、
次いで、前記治具にワーク載置用治具を重ねた後、前記治具と前記ワーク載置用治具とを重ねた状態で上下反転して、整列状態の前記ワークを前記治具からワーク載置用治具に移し替える移し替え工程とを含む、ことを特徴とするワーク整列方法。
【請求項７】
請求項６記載のワーク整列方法であって、
前記整列工程において前記治具を前記流動方向とは異なる向きに振動させる、ことを特徴とするワーク整列方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、チップ状電子部品などの小型の矩形ワークを、焼成処理工程にかける前に、所定の姿勢に整列する場合などに利用するワーク整列用治具、ワーク整列装置およびワーク整列方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記ワーク整列装置としては、ワークの外形に対応した矩形形状のキャビティが縦横方向に整列形成された治具を、キャビティの縦横方向とは交差する対角方向を傾斜中心として治具を傾斜させて、ワークを治具の表面に沿って流動させる間に、各キャビティにワークを所定姿勢で振込み整列する形態が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１４３３６８号公報（全頁、図１，図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の場合は、キャビティの縦横方向に沿った方向を傾斜中心として治具を傾斜させて、ワークを治具の表面に沿って流動させる旧来の形態に見られた、キャビティへのワークの引っ掛かり現象を防止する機能を発揮する。しかしながら、同じ姿勢のキャビティ群がワークの流動方向に対して斜めに交差する方向に直線状に連なっているから、この斜めに連なる一連のキャビティ群の長辺に沿ってワークが案内されやすく、流動方向下流側ほど、この流動方向に対して直交する方向で一側にワークが偏って存在するおそれが高かった。したがって、従来においては、ワークが治具表面の一側に偏ることにより、キャビティへのワークの振込率が低下する問題があった。すなわち、ワークの一度の流動で所望の振込率に達しないことで、さらにワークを流動させて空のキャビティへワークが挿入される作業を行わなければならないから、作業効率が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、ワーク流動方向に対して直交する方向でのワークの偏りの発生を防止して、キャビティへのワークの振込率の高い整列処理を行うことができるワーク整列用治具、ワーク整列装置およびワーク整列方法を提供することを主たる目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。
【０００７】
本発明に係るワーク整列用治具は、平面視矩形のキャビティが表面に多数互いに隣接して形成され、前記表面上を所定の流動方向に沿って前記キャビティに対応した角型ワークを流動させて、前記キャビティに前記ワークを入り込ませることが可能に構成されるとともに、前記各キャビティは、前記流動方向に対してその長辺が斜めでかつ隣接する複数のキャビティのうち少なくとも１つとはその長辺が異なる向きに設けられている、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るワーク整列用治具によれば、各キャビティは、流動方向に対してその長辺が斜めでかつ隣接する複数のキャビティのうち少なくとも１つとはその長辺が異なる向きに設けられているから、各キャビティの長辺同士が斜めに隣接して長く一直線状に連なることがなくなる。このため、治具表面上を流動されていくワークは、キャビティの同じ方向に沿った長辺にのみ主に案内されるものでなく、複数のキャビティの異なる傾斜となる長辺などで無秩序的に案内される傾向となるので、ワーク群全体では横方向に偏ることがなくなり、治具の横方向全幅にわたってワークが均一に流動されるようになる。
【０００９】
本発明に係るワーク整列装置は、平面視矩形のキャビティが表面に多数互いに隣接して形成された治具と、前記治具の表面上を所定の流動方向に沿って前記キャビティに対応した角型ワークを流動させて、前記各キャビティに前記ワークを入り込ませる駆動機構とを備えたワーク整列装置において、前記治具の各キャビティは、前記流動方向に対してその長辺が斜めでかつ隣接する複数のキャビティのうち少なくとも１つとはその長辺が異なる向きに設けられており、前記駆動機構は、前記治具を前記流動方向に傾斜させることを特徴とする。
【００１０】
ワーク及びキャビティは治具の表面に直交する方向視、すなわち平面視の形状が長辺と短辺とで外形を成す矩形状である。
【００１１】
本発明に係るワーク整列装置によれば、治具の各キャビティは、流動方向に対してその長辺が斜めでかつ隣接する複数のキャビティのうち少なくとも１つとはその長辺が異なる向きに設けられているから、各キャビティの長辺同士が斜めに隣接して長く一直線状に連なることがなくなる。このため、治具表面上を流動されていくワークは、キャビティの同じ方向に沿った長辺にのみ主に案内されるものでなく、複数のキャビティの異なる傾斜となる長辺などで無秩序的に案内される傾向となるので、ワーク群全体では横方向に偏ることがなくなり、治具の横方向全幅にわたってワークが均一に流動されるようになる。
【００１２】
本発明に係るワーク整列装置において、前記駆動機構は、前記治具を前記流動方向とは異なる向きに振動させることが好ましい。この場合、ワークは横方向に偏ることなく流動するとともに、付与される振動によってワークの横方向への拡散が促進され、キャビティへのワークの振込み機会が増大する。なお、駆動機構による振動の方向はワークの流動方向とは直交する方向で治具表面に沿う方向が好ましいが、治具表面と交差する方向や、治具表面に沿う方向であってもワークの流動方向と直交しない方向であってもよい。また、所定中心軸周りで治具が揺動するように振動させてもよい。
【００１３】
本発明に係るワーク整列装置は、前記治具の表面を前記ワークとの接触が抑制される粗面に形成していることが好ましい。この場合、キャビティの内面も含めて治具表面がワークとの接触が抑制される粗面となっていることで、治具表面とワークとの接触面積が減少し、治具表面でのワークの滑動性が高まる。したがって、治具表面へのワーク付着性が低減する。
【００１４】
本発明に係るワーク整列装置は、前記キャビティの深さを前記ワークの厚さ寸法よりも浅く設定していることが好ましい。この場合、ワークとしては横倒し状態でキャビティに入り込むことが適正なのに対して、キャビティにワークが立ち上がった姿勢で入り込むようなことがあっても、その姿勢での安定性を欠くことになるので、ワークが適正姿勢の横倒し状態に修正されたりする機能が高いものとなり、例えばワーク整列時に治具に振動を与える場合に、低い振動周波数としてキャビティへワークが挿入されていく際の挿入方向ミスの発生確率を低下させることができる。
【００１５】
本発明に係るワーク整列方法は、本発明に係るワーク整列装置を用いたワーク整列方法であって、前記治具の表面上のワーク群が所定方向に流動していくように前記治具を傾け、前記ワーク群が流動していく際に、前記ワークを個別に前記キャビティに入り込ませて、前記ワークを整列させる整列工程と、次いで、前記治具にワーク載置用治具を重ねた後、前記治具と前記ワーク載置用治具とを重ねた状態で上下反転して、整列状態の前記ワークを前記治具からワーク載置用治具に移し替える移し替え工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
この方法によると、ワーク流動方向と直交する横方向に隣接するキャビティ同士が互いに相反する傾斜姿勢にあるので、各キャビティの長辺同士が斜めに隣接して長く一直線状に連なることがなくなる。このため、治具表面上を流動されていくワークは、キャビティの同じ方向に沿った長辺にのみ主に案内されるものでなく、傾斜が相反する方向となっている長辺にアトランダムに案内される傾向となるので、ワーク群全体では横方向に偏ることがなくなり、治具の横方向全幅にわたってワークが均一に流動されるようになる。また、治具におけるワーク整列後に、この治具とは別のワーク載置用治具へ、整列されたワークを互いの治具同士を重ねた状態で上下反転させるという、簡単な動作によってワークをワーク載置用治具側へ移し替えることができ、作業性を向上できる。
【００１７】
本発明に係るワーク整列方法は、前記整列工程において前記治具を前記流動方向とは異なる向きに振動させることが好ましい。この場合、ワークは横方向に偏ることなく流動するとともに、付与される振動によってワークの横方向への拡散が促進され、キャビティへのワークの振込み機会が増大する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図７は、本発明の実施の形態を示し、図１は、ワーク整列装置の斜視図、図２は、図１におけるキャビティの配列パターンの一部を示す平面図、図３は、図１における治具の縦断面図、図４は、図１に示す治具のキャビティに不適正な姿勢で挿入されたワークの斜視図、図５は、図１のワーク整列装置を用いたワークのサヤ詰め処理する工程を（ａ）〜（ｃ）で順に示す側面図、図６は、図５の工程に引き続く工程を（ｄ）〜（ｆ）で順に示す側面図、図７は、図５および図６に示されるサヤ詰め処理工程における要部の縦断面図である。
【００１９】
図１を参照して、本発明に係るワーク整列方法に用いるワーク整列装置が示されており、この整列装置１は、ワーク整列用の治具２と、これを駆動する駆動機構３とを備えている。
【００２０】
治具２は、矩形平板からなる治具本体２ａの四周辺に、ワークこぼれ落ち防止用の周枠２ｂを立設した浅いパレット状に構成されている。治具本体２ａの表面には、矩形形状のワークｗより若干大きい寸法の矩形形状に形成された多数のキャビティ４が、例えばエッチング加工などにより凹入形成されている。また、治具本体２ａの長手方向両端側の表面には、ワーク溜まり５，６が凹入形成されている。
【００２１】
駆動機構３には、治具２の短辺方向に沿う横軸心Ｘを中心に正逆に傾動させる機能と、治具２にワーク流動方向Ａと直交する横方向の振動を付与する機能とが備えられている。治具２を横軸心Ｘを中心に正逆に傾動させることで、高位にある一方のワーク溜まり５あるいは６に貯留されたワークＷを、治具本体２ａの表面に沿って流動させるとともに、治具２に横方向の振動を付与することで、ワークｗの横方向での分散性を高めて、その流動の間にワークｗを各キャビティ４に所定姿勢で振込み整列するよう構成されている。
【００２２】
前記駆動機構３の詳細な構成は以下のようである。
【００２３】
つまり、図示されていない装置フレームに連結固定された減速機付きのモータ７の出力軸７ａに、その回転軸心Ｘを中心に、正逆に揺動可能に揺動フレーム８が連結され、この揺動フレーム８に治具２が、軸心Ｘと平行な方向に、ガイドレール９を介して横スライド可能に搭載支持されている。治具２に連結したブラケット１０に、縦支点Ｙ周りに揺動可能に揺動ブラケット１１が枢支連結され、この揺動ブラケット１１に形成した円形孔１２に、前記揺動フレーム８に取付けたモータ１３によって回転駆動される円形の偏心カム１４が内嵌されており、偏心カム１４が一定方向に回転されることで、偏心カム１４のワーク流動方向Ａへの変位成分は、揺動ブラケット１１の縦軸心Ｙ周りの揺動によって吸収され、偏心カム１４の横軸心Ｘ方向への変位成分だけが治具２に伝達されて、軸心Ｘ方向、つまり、ワーク流動方向Ａと直交する横方向に、治具２が所定小ストロークで振動駆動されるようになっている。
【００２４】
図２を参照して、治具２の表面に凹入形成された多数のキャビティ４は、その全部がワーク流動方向Ａに対して４５°の角度をもって傾斜されている。しかも、同じ傾斜姿勢のキャビティ群がワーク流動方向Ａに縦列状に複数列並べられるとともに、ワーク流動方向Ａと直交する横方向、つまり、横軸心Ｘ方向に隣接するキャビティ４の傾斜方向は、相反するように設定されている。詳述すると、図２において、長辺が右上から左下へ向かう傾斜となるキャビティ４と、長辺が左上から右下へ向かう傾斜となるキャビティ４とが、ワーク流動方向Ａと直交する横方向で隣り合って配置されている。そして、前者のキャビティ４の右上側に位置する短辺、右下側に位置する長辺、左下側に位置する短辺、左上側に位置する長辺は、それぞれ、右上側で隣り合う後者のキャビティ４の左下側に位置する長辺、右下側で隣り合う後者のキャビティ４の左上側に位置する短辺、左上側で隣り合う後者のキャビティ４の右下側に位置する短辺、左下側で隣り合う後者のキャビティ４の右上側に位置する長辺と相隣る辺を成している。したがって、各キャビティ４の長辺は、横側で隣り合うキャビティ４の長辺に対し直交するものとなっていて、長辺同士が一直線に連なるものとはなっていない。
【００２５】
このようなキャビティ配列によると、ワーク流動方向Ａと直交する横方向に隣接するキャビティ４同士が、互いに相反する傾斜姿勢にあるので、各キャビティ４の長辺同士が斜めに隣接して長く一直線状に連なることがなくなり、所定の方向に流動するワークｗが、キャビティ４の長辺にのみ主に案内されて横方向に偏ることがなくなり、治具２の横方向全幅にわたって均一に流動する。また、治具２が横方向に振動されることで、ワークｗの横方向への拡散が促進され、キャビティ４への振込み機会が増大する。
【００２６】
また、この治具本体２ａは、キャビティ形成加工の後のキャビティ４内の面も含めた表面Ｓに、アフターエッチングやサンドブラスト加工が施されて適度の粗面に構成されている。これによって、治具表面とワークｗとの接触面積が低減されてワークｗの滑動性が高められるとともに、ワークｗの治具表面に対する付着性が低減され、ワークｗの流動移動の円滑化が図られている。また、治具２に上記表面加工を施すことで、図３に示すように、キャビティ４の開口縁に湾曲面取り部ｒが形成されることになり、ワークｗがキャビティ４内に滑り込みやすくなるとともに、ワークｗがキャビティ４の開口縁との接触で損傷することが抑制される。
【００２７】
また、キャビティ４の深さはワークｗの厚さよりも浅く設定されている。例えば、ワークｗが、長さ３．２ｍｍ，横幅１．６ｍｍ，厚さ０．８５ｍｍのセラミック製のチップ部品素材である場合、キャビティ４の深さは０．４ｍｍ程度が好適なものとなる。
【００２８】
このようにキャビティ深さを設定すると、図４に示すように、キャビティに縦向き姿勢で入り込んだワークｗを横倒しして排除する機能が高いものとなり、駆動機構３によるＸ軸方向に沿った振動付与が低い振動周波数でも、挿入方向ミスの発生確率を低下させることができる。
【００２９】
なお、図５，６に、積層型コンデンサの外部電極焼成処理を行うために、ワーク（コンデンサ素材）ｗを載置用治具としてのサヤ上に整列搭載する、いわゆるサヤ詰め機に、本発明に係るワーク整列装置１を利用した場合のサヤ詰め工程の概略が示されている。
【００３０】
（１）先ず、図５（ａ）に示すように、治具２が水平にセットされた状態で、治具２上に適当量のワークｗがフィーダによって供給される。この時、治具２の上方には、後述するスペーサ１６がガイド１７を介して昇降可能に装備され、この時点ではスペーサ１６は上方に後退待機している（図７（ａ）参照）。また、ワーク整列装置１の横側には、リフター１８のテーブル１９が下降位置で待機している。
【００３１】
（２）次に、図５（ｂ）に示すように、横方向に振動をかけながら治具２を横軸心Ｘ周りに適当回数正逆に傾動させ、ワークｗを重力による流下で治具表面に沿って正逆に流動させ、その間にワークｗをキャビティ４に所定姿勢で振込み収納する。この（２）の工程が整列工程に相当する。
【００３２】
（３）次に、図５（ｃ）に示すように、上方に待機していたスペーサ１６を下降させて、治具２の上に重ねるとともに、このスペーサの上に平板状のサヤ２０を供給載置する。
【００３３】
この場合、図７（ｂ）に示すように、スペーサ１６には治具２のキャビティ配列と同じパターンで連通孔２１が形成されるとともに、スペーサ１６の厚さは、治具２の表面からのワーク突出高さよりも厚く設定されている。
【００３４】
（４）次に、図６（ｄ）に示すように、サヤ２０を図示されない真空吸着手段によってスペーサ１６の上面に吸着保持した状態で、治具２を前記横軸心Ｘ周りに１８０°反転回動する。その後、前記リフター１８のテーブル１９を上昇させて、反転姿勢で吸着保持されているサヤ２０を下方から受止め支持する。
【００３５】
（５）次に、図６（ｅ）および図７（ｃ）に示すように、リフター１８のテーブル１９上にサヤ２０が受止め支持された状態で、真空吸着を切ってサヤ２０の吸着を解除するとともに、治具２の裏面（この場合、上面）をノッカで叩いて適度の衝撃を与え、ワークｗをサヤ２０上に移載する。
【００３６】
（６）次に、図６（ｆ）および図７（ｄ）に示すように、サヤ２０を載置したテーブル１９を下降させる。この場合、サヤ２０の上面には、ワークｗが整列された状態で載置されている。上記（３）の工程からこの（６）の工程までが移し替え工程に相当する。
【００３７】
（７）次に、治具２が図５（ａ）に示される元の整列処理位置にまで反転復帰回動されるとともに、スペーサ１６も上方に後退待機されて、次のワーク供給に備える。なお、スペーサ１６の連通孔２１にワークｗが付着残留するおそれがあるので、エアーブローをかけて付着しているワークｗを治具２上に落下させる。
【００３８】
以上で１回のサヤ詰め処理が完了し、ワークｗが整列載置されたサヤ２０は搬出されて次の焼成工程に移行する。
【００３９】
なお、本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００４０】
（１）治具２への横方向振動付与をなくして、治具２の正逆傾動操作のみで振込みを行うことも可能である。この場合、振込み効率が多少低下するが、ワークｗが損傷する可能性は低減する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、ワーク群全体では横方向一側に偏って流動されることがなくなり、治具の横方向全幅にわたってワークが均一に流動されるようになる。このため、キャビティへのワークの振込率が従来に比して向上するから、ワークの整列作業が効率的に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク整列装置の斜視図
【図２】図１におけるキャビティの配列パターンの一部を示す平面図
【図３】図１における治具の縦断面図
【図４】図１に示す治具のキャビティに不適正な姿勢で挿入されたワークの斜視図
【図５】図１のワーク整列装置を用いたワークのサヤ詰め処理する工程を（ａ）〜（ｃ）で順に示す側面図
【図６】図５の工程に引き続く工程を（ｄ）〜（ｆ）で順に示す側面図
【図７】図５および図６に示されるサヤ詰め処理工程における要部の縦断面図
【符号の説明】
２    治具
３    駆動機構
４    キャビティ
ｗ    ワーク
Ａ    ワーク流動方向
Ｓ    治具の表面
【図１】
2004359512.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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