(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の薄板状ワークを一列に整列させて収納するレール溝を備えたレールベースと、
レール溝に収納された複数のワークを後方から押し、レール溝にそってワークを一体的に前方へ押すプッシャと、
上記プッシャによってレール溝から押し出されたワークを順次受け取り、積み重ねて収容する受取り手段と、
上記レール溝と受取り手段との間に配置され、先頭のワークが上記レール溝から出た後もそのワークの上面を吸着する下向きの吸引穴を有するガイド手段と、を備え、
上記先頭のワークの上面をガイド手段の吸引穴によって吸着しながら上記プッシャで押すことで、上記ワークを上記受取り手段の上方へスライドさせ、上記ワークが吸引穴から外れた時点で上記ワークを受取り手段の上に落下させるようにしたことを特徴とする薄板状ワークの整列積替え装置。
【請求項２】
上記受取り手段は、ガイド手段と対向する側が開口した縦型のカセット容器であり、
このカセット容器内にワークが順次積み重ねて収容されることを特徴とする請求項１に記載の薄板状ワークの整列積替え装置。
【請求項３】
上記カセット容器は、その開口部が上記ガイド手段に向かって斜め上方を向くように、所定角度傾けて支持されていることを特徴とする請求項２に記載の薄板状ワークの整列積替え装置。
【請求項４】
上記受取り手段を構成するカセット容器を、収容されるワークの数に応じて下方へ段階的または連続的に降下させる昇降手段を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の薄板状ワークの整列積替え装置。
【請求項５】
上記レール溝の底部に、ワークの下面を真空吸引する吸引穴または吸引溝が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の薄板状ワークの整列積替え装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば圧電セラミック素子のような薄板状ワークの整列積替え装置、すなわち一列に整列された状態の薄板状ワークを１個ずつ分離して積み替える装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電セラミック素子の製造工程において、マザー基板状態の圧電基板を個々の素子にダイシングカットした後、個々の素子の周波数調整や端子取り付けなどを行うために、素子を縦型のカセット容器に積み重ねて収納することが行われている。多数個の素子を収納したカセット容器は、次の工程へ運ばれ、そこでカセット容器の下部開口部から１枚ずつ素子が取り出され、所定の作業が行われる。
【０００３】
このような薄板状ワークの取扱いについては、小型，薄物ということもあり、ハンドリングが難しい。通常、薄板ユニット状態の圧電素子をダイシング等によるカットで切り出し、その後、真空吸引などによるチャックで１個ずつ、もしくは複数個同時に取り出し、一旦ばらしてボールフィーダやリニアフィーダなどの整列装置で再度整列させて、カセット容器へ収納するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の方法では、ダイシングされて予め整列状態にあるワークを一旦ばらした後で、再度整列させるので、作業効率が悪い。しかも、ボールフィーダやリニアフィーダによる供給方式は、供給スピードが遅く、カセット容器へ高速で収納することができない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、整列状態にある薄板状ワークを高速で、１個ずつ分離して積み替えることができる、薄板状ワークの整列積替え装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、複数の薄板状ワークを一列に整列させて収納するレール溝を備えたレールベースと、レール溝に収納された複数のワークを後方から押し、レール溝にそってワークを一体的に前方へ押すプッシャと、上記プッシャによってレール溝から押し出されたワークを順次受け取り、積み重ねて収容する受取り手段と、上記レール溝と受取り手段との間に配置され、先頭のワークが上記レール溝から出た後もそのワークの上面を吸着する下向きの吸引穴を有するガイド手段と、を備え、上記先頭のワークの上面をガイド手段の吸引穴によって吸着しながら上記プッシャで押すことで、上記ワークを上記受取り手段の上方へスライドさせ、上記ワークが吸引穴から外れた時点で上記ワークを受取り手段の上に落下させるようにしたことを特徴とする薄板状ワークの整列積替え装置を提供する。
【０００７】
まず、レールベースのレール溝へ複数の薄板状ワークを一列に整列させて収納する。そして、レール溝に収納されたワークの後方から、プッシャによってワークを一体的に前方へ押し出す。レール溝の先端部に押された先頭のワークはガイド手段の吸引穴によって、その上面が吸着される。そして、さらにプッシャでワークを押し出すと、先頭のワークはガイド手段の吸着が途切れた位置でガイド手段から落下し、受取り手段へ収納される。このように、ガイド手段はレール溝を運ばれたワークを受取り手段へ受け渡す機能を有する。そのため、レール溝から押し出された先頭のワークは、ガイド手段によってレール溝と受取り手段との間に落ち込むことがなく、円滑にガイドされる。
【０００８】
好ましい実施形態によれば、上記受取り手段を、ガイド手段と対向する側が開口した縦型のカセット容器とし、このカセット容器内にワークを順次積み重ねて収容するのが望ましい。つまり、プッシャでワークを前方へ押し出せば、レール溝に嵌まっている全てのワークを１度にカセット容器に収納できるので、極めて効率がよい。
また、上記カセット容器は、その開口部が上記ガイド手段に向かって斜め上方を向くように、所定角度傾けて支持されているのが望ましい。
【０００９】
好ましい実施形態によれば、上記受取り手段を構成するカセット容器を、収容されるワークの数に応じて下方へ段階的または連続的に降下させる昇降手段を備えるのが望ましい。つまり、カセット容器が１回のプッシャの作動で収納できるワークの個数に比べて多数個のワークを収容できる高さを有する場合には、１回のプッシャの作動の後、１回分に相当するワークの厚みだけカセット容器を降下させれば、次のプッシャの作動に伴うワークを容易に収容できる。
なお、プッシャの１ピッチ（ワーク１個分の長さ）の作動に同期して、カセットベースを降下させてもよい。この場合には、ガイド手段から落下して受取り手段に収納される時のワークの落下高さを低くできる利点がある。
【００１０】
好ましい実施形態によれば、レール溝の底部に、ワークの下面を真空吸引する吸引穴または吸引溝を形成しておくのがよい。これにより、プッシャでワークを高速で押した時に、レール溝内のワークが起き上がるのを防止でき、処理能力が更に向上する。
【００１１】
好ましい実施形態によれば、整列状態にある複数のワークを１列分同時に吸引して上記レール溝へ移送する移送ヘッドをさらに備えるのがよい。例えばダイシングカットされた素子は、整列状態にあるので、その一列分を移送ヘッドで吸着してレール溝へ供給すれば、整列状態にある素子をばらす必要がなく、処理能力が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は本発明における薄板状ワークの積替え装置の一例を示す。
この積替え装置は、大略、レールベース１、プッシャ１０、ガイド手段である軒式ガイド２０、移送ヘッド３０、受取り手段であるカセットベース４０で構成されている。ここでは、薄板状ワークＷとして、図２に示すように、マザー基板状態からダイシングカットされた圧電セラミック素子を用いる。この圧電素子Ｗは、例えば１辺が数ｍｍ以下の角形で、厚みが１ｍｍ以下の小型，薄板状素子である。
【００１３】
レールベース１は板状部材で構成され、図４に示すように、その上面に平行な４本のレール溝２が形成されている。レール溝２は、ワークＷが摺動自在に嵌合できる幅を有し、深さはワークＷの厚みよりやや大きい。各レール溝２の底面には、ワークＷを真空吸引する細幅な吸引溝３が長手方向に連続的に形成され、真空吸引装置（図示せず）と吸引ホース４を介して接続されている。吸引溝３の幅は、ワークＷが落ち込まない幅に形成され、吸引溝３の長さは一列分のワークＷの長さより長い。なお、吸引溝３に代えて、複数の吸引穴をレール溝２の長さ方向に配列形成してもよい。
このレールベース１は、ワークＷの品種によって交換可能である。また、レールベース１を、下側ベース部材と、レール溝２を有する上側ベース部材との２部品で構成し、上側ベース部材をワークＷの品種に応じて交換可能としてもよい。
【００１４】
プッシャ１０は、図示しない直動駆動装置と連結された厚肉なベース部１１と、このベース部１１の下面から前方へ突出する薄肉なフォーク部１２とを備える。フォーク部１２はベース部１１の下面にまで連続的に形成されている。フォーク部１２は、レール溝２に摺動自在に係合しており、その厚みはレール溝２の深さと等しいか、あるいはやや小さい。上記直動駆動装置を駆動することにより、フォーク部１２がレール溝２をスライドし、フォーク部１２の先端がレール溝２に収納されたワークＷを前方へ押し出す。フォーク部１２の先端は、後述する軒式ガイド２０の後端から一列分のワークＷの寸法以上後退した位置と、後述する吸引穴２３よりやや前方へ突出した位置との間を往復移動できる。
【００１５】
軒式ガイド２０は、レールベース１の先端部上面に固定される基板部２１と、この基板部２１から前方へ突出した複数（ここでは４個）の軒部２２とで構成されている。軒部２２はレール溝２と同一直線上に形成されており、その下面には吸引穴２３（図５参照）が開口している。吸引穴２３は、軒部２２の上面に接続された吸引ホース２４を介して図示しない真空吸引装置と接続されている。軒部２２の幅ＤはワークＷの幅と同等またはこれより小さく、レールベース１の先端から吸引穴２３中心までの距離Ｌは、ワークＷの長さより若干小さい。
【００１６】
移送ヘッド３０は、下面に多数の吸引穴（図示せず）を備え、吸引ホース３１を介して図示しない真空吸引装置と接続されている。移送ヘッド３０は、図２に示すダイシングテーブル３２上に載置されたワークＷを、一列分ずつ吸着してレールベース１の上方へ搬送し、レール溝２に嵌合させる。図２の例では、この動作を４回（４列分）繰り返すことにより、ダイシングテーブル３２上のすべてのワークＷをレール溝２へ移送することができる。
【００１７】
カセットベース４０は、必要数量分（例えば４列分）のカセット本体４２を支持し、上下に昇降させる機能を有する。カセット本体４２は、図６に示すように、ハット型断面を有する長尺材であり、そのフランジ部４２ａにカバー４３の両側部に形成したＵ字形折曲部４３ｂをスライド自在に係合させることで、縦型カセット容器４１を構成する。カセット容器４１は、多数枚のワークＷを積み重ねて収納するものであり、カセット本体４２の底部にはワークＷの底面を支持する底板（図示せず）が設けられている。カセット容器４１にワークＷを積載する場合には、カセット本体４２を、その開口部４２ｂが軒式ガイド２０に向くようにカセットベース４０にセットし、かつ軒式ガイド２０の軒部２２の一部がカセット本体４２の開口部４２ｂに挿入されるようにセットする。そのため、軒部２２の幅寸法Ｄはカセット本体４２の開口部４２ｂの幅寸法よりやや狭く設定されている。カセット本体４２に所定枚数のワークＷが収納された後、カバー４３がカセット本体４２に装着される。
カセット本体４２は、その開口部４２ａが軒式ガイド２０に向かって斜め上方を向くように、所定角度傾けてカセットベース４０に支持されている。その理由は、レール溝２から押し出されたワークＷが、カセット本体４２の背面をガイド面として、整列されて積載されるようにするためである。
【００１８】
次に、上記構成よりなる積替え装置の作動を、図７〜図１０に従って説明する。まず、図７に示すように、プッシャ１０を軒式ガイド２０の後端から一列分のワークＷの寸法以上開いた位置まで後退させる。そして、移送ヘッド３０がダイシングテーブル３２上に載置されたワークＷを、一列分だけ吸着してレールベース１上へ運び、レール溝２に収納する。この動作を、全ての列（ここでは４列）について繰り返す。
全てのレール溝２にワーク列が収納された後、図８のように移送ヘッド３０を上昇させ、プッシャ１０を前進させる。これにより、レール溝２をスライドするプッシャ１０のフォーク部１２によって、ワーク列の後端が押され、ワーク列全体がレール溝２に沿って前方へ移動する。この時、ワークＷはレール溝２の底面に開口した吸引溝３から吸引されているので、ワークＷの起き上がりが防止される。
さらに、プッシャ１０を前進させると、図９のように先頭のワークＷがレール溝２を外れ、軒式ガイド２０の軒部２２の下面に形成された吸引穴２３で吸引される。したがって、レール溝２を外れてもワークＷがレールベース１とカセット本体４２との隙間に落下することがない。そして、プッシャ１０の前進に伴って、先頭のワークＷは吸引穴２３から外れる。軒部２２は一部がカセット本体４２の内部に挿入されており、しかもカセット本体４２はその開口部４２ａが斜め上方を向くように傾斜しているので、ワークＷは自重によってカセット本体４２の中に落下し、カセット本体４２の背面でガイドされて上下に積み重ねられる。
プッシャ１０は、図１０のように、そのフォーク部１２の先端が吸引穴２３を超える位置まで前進できるので、プッシャ１０の１回の前進動作によって、レール溝２に収納された全てのワークＷはカセット本体４２に積み重ねられて収納される。
１回の積替え動作が終了した後、再び図７に示すように、プッシャ１０を軒式ガイド２０の後端から一列分のワークＷの寸法以上開いた位置まで後退させ、移送ヘッド３０がダイシングテーブル３２上に載置されたワークＷを、一列分だけ吸着してレールベース１上へ運ぶ。これと同時に、カセットベース４０はカセット本体４２を一定距離だけ降下させる。この距離は、１回の積替え動作によって積み上げられるワークＷの全厚みに相当する。例えば、１回に６枚のワークＷがカセット本体４２に収納されるのであれば、６枚の厚み分だけカセット本体４２を降下させればよい。
【００１９】
上記実施例では、受取り手段として縦型のカセット容器４１を用いたが、これに限るものではない。例えば、ワークＷを収納する凹部を一定ピッチ間隔で多数個形成したテープを、プッシャ１０のワーク１個分の前進移動に同期してピッチ送りし、凹部へワークＷを１個ずつ収納するようにしてもよい。また、複数の凹部を配列形成したパレットにワークを収納するようにしてもよい。
また、レール溝２にワークＷを一列に整列させて嵌合させるために、複数のワークＷを１列分同時に吸引してレール溝２へ移送する移送ヘッド３０を用いたが、これに限るものではなく、スライダーなどの移送手段によってワークをレール溝に送り込むようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の整列積替え装置によれば、レール溝に収容された複数の薄板状ワークをプッシャによって一体的に前方へ押し、先頭のワークからガイド手段の吸引穴によって上方へ吸着したあと、ガイド手段から落下させ、受取り手段へ収納するようにしたので、レール溝から押された先頭のワークは、ガイド手段によってレール溝と受取り手段との間に落ち込むことがない。そして、ワークはガイド手段によって一旦吸着された後で、１個ずつ分離されて受取り手段に収納されるので、プッシャを高速で移動させても確実に分離・積替えでき、処理能力の向上を実現できる。
また、ワークをプッシャで高速で押しても、ワークにはエアー吸引力による抗力しか作用しないので、ワークにかかる負担が小さく、薄板状ワークであっても割れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる整列積替え装置の一例の断面図である。
【図２】図１に示す整列積替え装置の平面図である。
【図３】図１に示す整列積替え装置の斜視図である。
【図４】レールベースの平面図である。
【図５】図１に示す整列積替え装置の要部拡大図である。
【図６】カセット容器の斜視図である。
【図７】本発明にかかる整列積替え装置の第１工程を示す図である。
【図８】本発明にかかる整列積替え装置の第２工程を示す図である。
【図９】本発明にかかる整列積替え装置の第３工程を示す図である。
【図１０】本発明にかかる整列積替え装置の第４工程を示す図である。
【符号の説明】
Ｗ        ワーク
１        レールベース
２        レール溝
３        吸引溝
１０      プッシャ
２０      軒式ガイド（ガイド手段）
２２      軒部
２３      吸引穴
３０      移送ヘッド
４０      カセットベース
４１      カセット容器
４２      カセット本体
【図１】
0003899790.tif 000002
【図２】
0003899790.tif 000003
【図３】
0003899790.tif 000004
【図４】
0003899790.tif 000005
【図５】
0003899790.tif 000006
【図６】
0003899790.tif 000007
【図７】
0003899790.tif 000008
【図８】
0003899790.tif 000009
【図９】
0003899790.tif 000010
【図１０】
0003899790.tif 000011