(57)【要約】【課題】不良モードの二大要素である異物付着、ツノ品を完全に除去することが可能で、ひいては次工程である測定工程の稼働率の向上を図る。【解決手段】良品のチップ部品が通過可能な選別穴を底部に有する選別容器２０に、被選別チップ部品を供給して該選別容器２０に振動式パーツ整列機１０によって振動を加えて、良品のチップ部品を前記選別穴から通過させるチップ部品選別方法であり、前記選別穴は、上側ガイド穴部と、該上側ガイド穴部に続きかつ上側ガイド穴部に対して狭窄部分となる方形穴部と、該方形穴部の下方に続く下側ガイド穴部とを備えている。前記選別穴は前記良品のチップ部品が上下方向に長い姿勢では通過するが、横方向に長い姿勢では通過を阻止するように設定されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
良品のチップ部品が通過可能な選別穴を底部に有する選別容器に、被選別チップ部品を供給して該選別容器に振動を加えて、良品のチップ部品を前記選別穴から通過させるチップ部品選別方法であって、
前記選別穴は、上側ガイド穴部と、該上側ガイド穴部に続きかつ上側ガイド穴部に対して狭窄部分となる方形穴部と、該方形穴部の下方に続く下側ガイド穴部とを備え、
前記選別穴は前記良品のチップ部品が上下方向に長い姿勢では通過するが、横方向に長い姿勢では通過を阻止することを特徴とするチップ部品選別方法。
【請求項２】
前記上側ガイド穴部は上向きに広がったテーパー穴部を有している請求項１記載のチップ部品選別方法。
【請求項３】
前記良品のチップ部品の幅方向寸法をＷとし、前記方形穴部の一辺の長さをＸとするとき、前記辺Ｘは前記幅方向寸法Ｗより僅かに大きく設定されている請求項１又は２記載のチップ部品選別方法。
【請求項４】
前記良品のチップ部品よりも小さい不良品が通過可能な不良品通過穴を底部に有する良品貯留容器を前記選別容器の下方位置に配置して振動を加える請求項１，２又は３記載のチップ部品選別方法。
【請求項５】
良品のチップ部品が通過可能な選別穴を底部に有する選別容器と、該選別容器に被選別チップ部品を供給する供給手段と、前記選別容器に振動を加える振動発生手段とを備え、
前記選別穴は、上側ガイド穴部と、該上側ガイド穴部に続きかつ上側ガイド穴部に対して狭窄部分となる方形穴部と、該方形穴部の下方に続く下側ガイド穴部とを有することを特徴とするチップ部品選別装置。
【請求項６】
前記良品のチップ部品よりも小さい不良品が通過可能な不良品通過穴を底部に有する良品貯留容器を、前記選別容器の下方位置に備え、前記振動発生手段で前記良品貯留容器に振動を加える請求項５記載のチップ部品選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップコンデンサ等のチップ部品の良品と不良品（チップ同士の固着、メディア付着、電極変形、チップ変形品等）との選別を行うためのチップ部品選別方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップ部品、例えば、積層セラミックコンデンサ等のセラミック電子部品の製造工程には、積層工程以降の切断工程、焼成工程、外部電極を形成する工程が含まれている。そして、これらは多数個同時に熱処理される。チップ部品の外部電極の焼き付け過程で素子の割れ又は欠け不良が発生する。また、外部電極形成工程後にはチップ同士が付着するものもある。
【０００３】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は不良品の例であり、（Ａ）はチップ部品同士の固着（焼成工程や外部電極のメッキの際に発生する）、（Ｂ）はチップ部品にメディアが付着したもの（外部電極のメッキの際に発生する）、（Ｃ）は電極変形品（ツノ付き品）、（Ｄ）はチップ変形品（割れ、欠け品）である。なお、チップ部品の素体部に異物が付着した不良品もある。
【０００４】
チップ部品選別工程は、これらの不良あるいは付着物が混じった被選別品から良品のチップ部品を選別する為に必要な工程である。
【０００５】
従来は、割れ、欠け品を落下させる丸穴プレート１枚を用いる方法や丸型のふるい治具（メッシュタイプ）を用いる方法があり、手作業により上記の治具を用いて割れ、欠けの選別を実施していた。それと同時に振動によってチップ同士の付着品を分離していた。
【０００６】
また、チップ部品選別に関する公知文献としては、下記特許文献１及び特許文献２がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１００５４５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３２４６０号公報
【０００８】
特許文献１は、互いに付着した部品と付着していない部品を確実に分離することが可能な部品選別方法であり、さらには付着の生じていない部品を選別する工程も含む。縦に通過する貫通孔が設けられた上側のプレートと、上側のプレートの貫通孔を通過した部品がどんな姿勢でも通過する貫通孔が設けられた下側のプレートをそれぞれの貫通孔の中心位置をずらした形で配置し、また、２枚のプレートの間には隙間を持たせる。この隙間は付着している部品は通さない寸法にしている。選別方法は２枚のプレートに振動、傾斜、揺動のうちの少なくとも１つを加えることにより、部品が貫通孔を通り分離する。もしくは分離できないものに関しては通過させない構造をもつ。
【０００９】
特許文献２は、周縁部に隙間の無い状態で測定用トレーの裏面側全体を測定基台によって覆い、この状態で部品収納孔内に配置されたチップ部品を吸引管と吸引ホースを介して真空ポンプによって吸引する。これにより、トレーの傾きや振動等によるチップ部品の脱落を防止する。さらに、部品良否情報に基づいて排出対象のチップ部品を排出するときは該当するチップ部品の収納孔に向けてノズルからエアーを吹き出してチップ部品を排出する。従って、排出対象外のチップ部品は真空ポンプによって吸引されているので脱落したり誤排出されたりすることがない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
割れ、欠け品を落下させる丸穴プレート１枚を用いる方法や丸型のふるい治具（メッシュタイプ）を用いる従来方法は、人の作業によるばらつきや、手作業の為、振動の幅（振幅）、振動の回数にばらつきが生じ基準がばらばらだった。また、良品のチップ部品の割れ、欠け等の二次災害も発生していた。また、分離できないものが残ってしまい効率が悪い。
【００１１】
前記特許文献１は、チップ同士の付着を排除することを目的とする。異物付着物、ツノ付着物は選別できたとしても、割れ、欠けは選別できない（良品と一緒に通過する）。
【００１２】
また、前記特許文献２は、チップ部品形状に基づく選別を目的としていない。
【００１３】
本発明は、上記の点に鑑み、不良モードの二大要素である異物付着、ツノ品を完全に除去することが可能で、ひいては次工程（測定工程）の稼働率の向上を図ることが可能なチップ部品選別方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係るチップ部品選別方法は、良品のチップ部品が通過可能な選別穴を底部に有する選別容器に、被選別チップ部品を供給して該選別容器に振動を加えて、良品のチップ部品を前記選別穴から通過させる場合に、
前記選別穴は、上側ガイド穴部と、該上側ガイド穴部に続きかつ上側ガイド穴部に対して狭窄部分となる方形穴部と、該方形穴部の下方に続く下側ガイド穴部とを備え、
前記選別穴は前記良品のチップ部品が上下方向に長い姿勢では通過するが、横方向に長い姿勢では通過を阻止することを特徴としている。
【００１６】
本願請求項２の発明に係るチップ部品選別方法は、請求項１において、前記上側ガイド穴部は上向きに広がったテーパー穴部を有していることを特徴としている。
【００１７】
本願請求項３の発明に係るチップ部品選別方法は、請求項１又は２において、前記良品のチップ部品の幅方向寸法をＷとし、前記方形穴部の一辺の長さをＸとするとき、前記辺Ｘは前記幅方向寸法Ｗより僅かに大きく設定されていることを特徴としている。
【００１８】
本願請求項４の発明に係るチップ部品選別方法は、請求項１，２又は３において、前記良品のチップ部品よりも小さい不良品が通過可能な不良品通過穴を底部に有する良品貯留容器を前記選別容器の下方位置に配置して振動を加えることを特徴としている。
【００１９】
本願請求項５の発明に係るチップ部品選別装置は、良品のチップ部品が通過可能な選別穴を底部に有する選別容器と、該選別容器に被選別チップ部品を供給する供給手段と、前記選別容器に振動を加える振動発生手段とを備え、
前記選別穴は、上側ガイド穴部と、該上側ガイド穴部に続きかつ上側ガイド穴部に対して狭窄部分となる方形穴部と、該方形穴部の下方に続く下側ガイド穴部とを有することを特徴としている。
【００２０】
本願請求項６の発明に係るチップ部品選別装置は、請求項５において、前記良品のチップ部品よりも小さい不良品が通過可能な不良品通過穴を底部に有する良品貯留容器を、前記選別容器の下方位置に備え、前記振動発生手段で前記良品貯留容器に振動を加えることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチップ部品選別方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態で用いる装置の全体構成を示す正面図、図２は同平面図、図３は選別容器、良品貯留容器及び不良品収納容器の構成を示す。
【００２３】
これらの図において、１は架台であり、この上に取付台２が脚部３を介して固定支持されている。この取付台２上には第１の振動発生手段としての振動発生器４を介してホッパー載置台５が取り付けられており、ホッパー載置台５上にホッパー６及び供給シュート７が固定されている。ホッパー６には被選別チップ部品（良品中に様々な不良品が混入している）が収納されている。
【００２４】
前記架台１に隣接して第２の振動発生手段としての振動式パーツ整列機１０が設置されており、この振動台１１上に上から順に選別容器２０、良品貯留容器３０及び不良品収納容器４０の順に重ねられて載置される。これらの容器２０，３０，４０は多段重ね状態で、容器押さえ手段としての押さえエアーシリンダ５０で押さえられて振動台１１に固定される。押さえエアーシリンダ５０の解放状態では、前記容器２０，３０，４０は振動台１１から取り外すことが可能である。
【００２５】
前記振動発生器４の振動によりホッパー６から供給された被選別チップ部品はシュート７上に落下し、シュート７を経て選別容器２０内に供給される。シュート７は振動発生器４からの振動が印加されることにより、リニアフィーダとして働き、シュート７上の被選別チップ部品を前進させて選別容器２０内に落下させる。ホッパー６及びシュート７が選別容器２０に対する被選別チップ部品の供給手段である。
【００２６】
前記良品貯留容器３０の一方の側面には良品のチップ部品を外部に取り出すためのシャッター３５及び排出シュート３６が配置されている。また、排出シュート３６から落下する良品のチップ部品を受けるために良品受け容器５５が架台１上に載置されている。
【００２７】
前記振動発生器４の動作制御のためにコントローラー６０が架台１に設置されている。振動式パーツ整列機１０の操作側にはスタートスイッチ１５が設けられており、スタートスイッチ１５のオンで振動発生器４及び振動式パーツ整列機１０の動作が開始され、タイマーにより、動作停止となる。振動発生器４はシュート７がリニアフィーダとして機能するように振動を印加する。また、振動式パーツ整列機１０は図示のように振動台１１を右肩下がりとして振動を印加する動作と、左肩下がりとして振動を印加する動作を少なくとも１回以上繰り返すようになっている。
【００２８】
図３（Ａ）は上から順に選別容器２０、良品貯留容器３０及び不良品収納容器４０を重ねた構造を示し、各容器２０，３０，４０はそれぞれ底部を構成する底板及び側面部を構成する同図（Ｂ）の角枠とを組み合わせた構成である。
【００２９】
図３（Ｃ）のように、選別容器２０は、３枚の底板２１，２２，２３を重ね合わせた底部と、角枠２４の側面部とを螺子止め等で組み合わせた構成である。上側底板２１には、上向きに広がったテーパー穴部２１ａと、この下方に続く一定径の第１の丸穴部２１ｂとからなる上側ガイド穴部が多数上下方向に形成されている。また、中間底板２２には第１の丸穴部２１ｂの下方に続く図３（Ｄ）の方形穴部２２ａが狭窄部を成すように形成されている。
【００３０】
なお、チップ部品を引き入れ易くするためのテーパー穴部２１ａの開口角度は９０°以下、好ましくは６０°程度とする。また、中間底板２２の方形穴部２２ａは寸法精度が高い必要があり、例えば電鋳材（Ｎｉ）を用いてエッチングで作製するとよい。下側底板２３には、方形穴部２２ａの下方に続く一定径の第２の丸穴部２３ａからなる下側ガイド穴部が多数上下方向に形成されている。これらの上側ガイド穴部、方形穴部２２ａ及び下側ガイド穴部が選別容器２０における選別穴を構成する。
【００３１】
図４（Ｅ）のように、良品のチップ部品ＣＩＰの長手方向寸法をＬ、幅方向寸法をＷ、厚み方向寸法をＴとする。前記第１及び第２の丸穴部２１ｂ，２３ａの直径をφ１及びφ２、前記方形穴部２２ａの一方の辺の長さをＸ、これに直交する他方の辺の長さをＹとするとき、前記直径φ１，φ２は長手方向寸法Ｌよりも小さく、かつ幅方向寸法Ｗ及び厚み方向寸法Ｔからなる方形についての対角線長さＤよりも大きくする。但し、通過させる良品のチップ部品ＣＩＰに対するクリアランスは１０％以下が好ましい。換言すれば、前記直径φ１，φ２は前記対角線長さＤ（図４（Ｅ）に示す）よりも大きく、かつ前記対角線長さＤの１．１倍以下が好ましいことになる。
【００３２】
前記辺Ｘは前記直径φ１，φ２よりも小さく、かつ幅方向寸法Ｗより僅かに大きくする。但し、通過させる良品のチップ部品幅に対するクリアランスは５％以下が好ましい（換言すれば、幅方向寸法Ｗの１．０５倍以下が好ましい）。
【００３３】
前記辺Ｙは前記直径φ１，φ２よりも小さく、かつ厚み方向寸法Ｔより僅かに大きくする。但し、通過させる良品のチップ部品厚みに対するクリアランスは５％以下が好ましい（換言すれば、厚み方向寸法Ｔの１．０５倍以下が好ましい）。
【００３４】
前記辺Ｘ，Ｙについてのクリアランスは５％を超えると図４（Ｂ）のメディア付着不良品や同図（Ｃ）の電極変形品（いわゆるツノ付き不良品）の通過を阻止する機能が低下する問題がある。
【００３５】
なお、極小チップ部品、例えば１００５タイプ（長さ１ｍｍ、幅０．５ｍｍ、厚み０．５ｍｍ）や０６０３タイプ（長さ０．６ｍｍ、幅０．３ｍｍ、厚み０．３ｍｍ）では、幅と厚みが同じであり、この場合には前記方形穴部２２ａの辺Ｘ＝Ｙである。
【００３６】
なお、中間底板２２よりも上下の底板２１，２３の方が厚み寸法が大きくなっており、上向きに広がったテーパー穴部２１ａから取り込まれた良品のチップ部品ＣＩＰが上下方向に長い姿勢で、第１の丸穴部２１ｂに入り、方形穴部２２ａを通過して第２の丸穴部２３ａでガイドされて落下するように設定する。
【００３７】
前記選別容器２０の下側に重ねて配置される良品貯留容器３０は、図３（Ｅ）のように良品のチップ部品ＣＩＰよりも小さい不良品（割れ、欠け品、選別の際に生じたカス）が通過可能な不良品通過穴３３を多数形成した底板３１からなる底部と、角枠３２の側面部とを螺子止め等で組み合わせた構成である。図３（Ｅ）のように、前記不良品通過穴３３は、一定の径の丸穴であり、良品のチップ部品ＣＩＰの幅Ｗ又は厚みＴよりも僅かに大きく設定されるが、その対角線長さＤよりは小さくする。つまり、良品のチップ部品ＣＩＰが上下方向に長い姿勢となっても通過しなければよい。
【００３８】
前記良品貯留容器３０の下側に重ねて配置される不良品収納容器４０は穴の無い底板４１からなる底部と、角枠４２の側面部とを螺子止め等で組み合わせた構成である。前記良品貯留容器３０底部の不良品通過穴３３を通して落下した不良品（割れ、欠け品、選別の際に生じたカス）を収容する。
【００３９】
なお、詳細は図示しないが、良品貯留容器３０の側面部の一部にはシャッター３５で開閉できる開口がある。
【００４０】
次に、この実施の形態の全体的動作説明を行う。
【００４１】
まず、振動式パーツ整列機１０の振動台１１上に上から順に選別容器２０、良品貯留容器３０及び不良品収納容器４０の順に多段重ねとして載置し、容器押さえ手段としての押さえエアーシリンダ５０で押さえ付けて振動台１１に固定する。当初は各容器２０，３０，４０は空である。
【００４２】
次いで、コントローラー６０により振動発生器４を作動させてホッパー６及び供給シュート７に所定時間振動を加えて適切量の被選別チップ部品を選別容器２０上に落下させる。
【００４３】
前記選別容器２０内に適切量の被選別チップ部品が溜まったら、振動式パーツ整列機１０のスタートスイッチ１５を作動させ、所定時間だけタイマー動作により選別動作を行う。すなわち、振動台１１を左右に揺動（右肩下がり〜左肩下がりの状態を繰り返す）させながら、振動させて、各容器２０，３０，４０に揺動運動及び振動を加える。
【００４４】
前記選別容器２０内の良品のチップ部品ＣＩＰは、その底部の選別穴を通過できる。つまり、上側ガイド穴部のテーパー穴部２１ａのテーパー面で傾斜支持され、さらに良品のチップ部品ＣＩＰの長手方向が上下方向を向いた姿勢で第１の丸穴部２１ｂに入り込み、狭窄部となる方形穴部２２ａをその姿勢で通過し、下側ガイド穴部となる第２の丸穴部２３ａを円滑に落下して良品貯留容器３０内に溜まることになる。
【００４５】
チップ同士の付着品、メディア付着品、電極変形品（ツノ有り）は、その幅又は厚みが良品に比べて過大となる不良品であるため、選別穴の狭窄部である方形穴部２２ａを通過できず、良品貯留容器３０内に落下することはない。
【００４６】
割れ、欠け不良品は良品よりも小さい寸法であるため、前記選別穴を通過してしまう。従って、良品貯留容器３０には良品のチップ部品ＣＩＰに加えて割れ、欠け不良品、選別時のカスが混じることになる。
【００４７】
そのために、良品貯留容器３０の底部には不良品通過穴３３が多数形成されており、その不良品通過穴３３は良品のチップ部品は通過できないが、これよりも外形寸法の小さい割れ、欠け品、カスは不良品通過穴３３を通して不良品収納容器４０内に落下し、ここに溜まる。従って、最終的に良品貯留容器３０内には良品のチップ部品のみが残ることになる。
【００４８】
所定時間のタイマー動作による選別動作が終了すると、振動台１１は図１の右肩下がりの状態で停止し、シャッター３５を開けることにより、良品貯留容器３０の開口から排出シュート３６を経て良品受け容器５５に良品のチップ部品が排出される。
【００４９】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００５０】
（１）  良品のチップ部品が適切量供給される選別容器２０の底部に、上側ガイド穴部と、該上側ガイド穴部に続きかつ上側ガイド穴部に対して狭窄部分となる方形穴部２２ａと、方形穴部２２ａの下方に続く下側ガイド穴部とを有する選別穴を多数形成したことで、良品のチップ部品が上下方向に長い姿勢では通過するが、横方向に長い姿勢では通過を阻止するようにしている。前記方形穴部２２ａの一辺は良品のチップ部品の幅方向寸法Ｗ（又は厚み方向寸法Ｔ）より僅かに大きく設定されていることから、良品のチップ部品よりも幅又は厚みが過大なチップ同士の付着品、メディア付着品、電極変形品（ツノ有り）が良品貯留容器３０内に入ることを阻止できる。とくに、不良モードの二大要素である異物付着、ツノ品を完全に除去可能な効果がある。
【００５１】
（２）  前記選別穴の最上部をなす上側ガイド穴部は、開口側に上向きに広がったテーパー穴部２１ａを有しているため、選別容器２０内の被選別チップ部品を効果的に選別穴に引き込むことができる。
【００５２】
（３）  前記方形穴部２２ａは底板３１を電鋳材として、そのエッチングにより高精度で形成することにより、良品のチップ部品の幅方向寸法Ｗ（又は厚み方向寸法Ｔ）に対するクリアランスを必要最小限（５％以下）にして、選別精度の向上を図ることができる。
【００５３】
（４）  前記選別容器２０の下方位置に良品貯留容器３０を配置し、その良品貯留容器３０の底部に、前記良品のチップ部品よりも小さい割れ、欠け不良品が通過可能な不良品通過穴３３を多数形成したことにより、割れ、欠け不良品やカスを良品貯留容器３０から落下させることが可能であり、最終的に良品貯留容器３０には良品のチップ部品のみが残るようにすることが可能である。このように、多段階的な選別を同時に行うことで作業の効率化を図ることが可能である。
【００５４】
（５）  以上のことから、後工程の測定工程における設備稼働率の向上（設備停止回数、停止時間の低減）を図ることができる。
【００５５】
なお、選別容器底部の選別穴のうち、丸穴２１ｂ，２３ａの代わりに、良品のチップ部品が長手方向を上下方向に向けた姿勢で通過可能な角穴を用いることも動作原理上は可能であるが、加工容易性を考慮すると、狭窄部をなす方形穴部２２ａ以外は丸穴の方が製作容易である。また、良品貯留容器底部の不良品通過穴は丸穴の代わりに良品のチップ部品を通さない角穴を使用してもよい。この場合も加工性は丸穴の方が良好である。
【００５６】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、セラミック電子部品等のチップ部品における不良モードの二大要素である異物付着、ツノ品を完全に除去することが可能で、ひいては次工程（測定工程）の稼働率の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチップ部品選別方法及び装置の実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態の平面図である。
【図３】実施の形態で用いる選別容器、良品貯留容器及び不良品収納容器及び選別穴等の構成を示し、（Ａ）は選別容器、良品貯留容器及び不良品収納容器を重ねた構造の断面図、（Ｂ）は容器側面部をなす角枠の形状の斜視図、（Ｃ）は選別容器底部に多数形成された選別穴の縦断面図、（Ｄ）は前記選別穴の狭窄部をなす方形穴部の平面図、（Ｅ）は良品貯留容器底部に多数形成された不良品通過穴の縦断面図である。
【図４】チップ部品の不良の例、及び良品のチップ部品の例であり、（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ不良品を示す説明図、（Ｅ）は良品のチップ部品の斜視図である。
【符号の説明】
１  架台
２  取付台
３  脚部
４  振動発生器
５  ホッパー載置台
６  ホッパー
７  供給シュート
１０  振動式パーツ整列機
１１  振動台
２０  選別容器
２１，２２，２３，３１，４１  底板
２１ａ  テーパー穴部
２１ｂ  第１の丸穴部
２２ａ  方形穴部
２３ａ  第２の丸穴部
２４，３２，４２  角枠
３０  良品貯留容器
３３  不良品通過穴
３５  シャッター
３６  排出シュート
４０  不良品収納容器
５０  押さえエアーシリンダ
５５  良品受け容器
６０  コントローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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