CN103287836A - 工件供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高效率供给工件的工件供给装置。使工件在沿着输送路径排列的状态下输送而供给到供给目的地，具备：检测单元，分别检测工件以正方向存在于在输送路径中设定的检测位置处的状态以及以不同方向上存在于检测位置处的状态，并输出与各状态对应的检测信号；加速单元，设置于检测位置附近使工件临时加速；姿势变换单元，设置于检测位置附近使工件的输送方向上的后部朝向前方且绕与输送方向垂直的轴进行旋转由此变换工件的姿势；以及控制部，控制加速单元和姿势变换单元。控制部根据检测单元的检测信号来对加速单元和姿势变换单元进行控制，使得在到达规定的检测位置的工件为正方向情况下使该工件加速，在为不同方向情况下使该工件的姿势变换。

Description

工件供给装置

技术领域

本发明涉及使工件在排列的状态下输送到供给目的地的工件供给装置。

背景技术

以往，已知一种工件供给装置，其具备储存部和输送路径，该储存部储存作为电子部件等供给对象物的工件，该输送路径连接该储存部至供给目的地，使投入到上游侧的储存部的工件通过振动等方法以在输送路径上排列成一列状态进行输送，从而供给到下游侧的供给目的地。通常，在大多情况下，输送路径由在输送方向上连续的平面状的输送面和与该输送面以大致正交的方式交差并进行侧方定位的侧壁而形成为剖面呈大致V字形。

能够使用这种工件供给装置来供给各种工件，但是需要根据工件的形状、下游侧的供给目的地中的工序，来使工件的朝向正确地朝向同一方向。例如，在长方体状的工件的情况下，有时需要将六个表面中的特定的面设定为前表面，将该前表面配置成朝向输送方向下游侧，并且将与该前表面接触的四个表面中的特定的面设定为下表面，将该下表面被配置为与输送面抵接的朝向的情况设为正方向，在将所有工件以排列于该正方向的状态供给到下游侧的供给目的地。

因此，要考虑各种姿势变换单元，目的是在输送路径上的工件为与正方向不同的不同方向的情况下进行使工件方向变化的姿势变换，作为具备这种单元的工件供给装置提出了很多工件供给装置(参照专利文献1)。

在诸多工件供给装置中，将位于工件的长边方向上的相对置的两个面中的任一面设定为前表面并将与该面邻接的四个面中的任一面设定为下表面，然后首先配置成使工件沿着输送路径进行输送的状态下工件的长边方向朝向输送方向，接着根据需要使工件进行绕平行轴姿势变换来以与输送方向平行的轴为中心旋转，由此成为所设定的下表面与输送面抵接的朝向。并且，根据需要使工件进行绕垂直轴姿势变换来以与输送方向垂直的轴为中心旋转，由此在所设定的前表面处于输送方向上的后方的情况下进行姿势变换使得所设定的前表面位于前方。

作为用于进行这种工件的姿势变换的驱动源而广泛使用着压力空气，对于到达规定位置的工件，根据其姿势而从空气喷出部喷出空气，由此使工件旋转。通过使用这种姿势变换单元，能够使长方体状的工件排列于六个面分别成为规定的朝向的正方向。

专利文献1：日本特开平7-206143号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述绕垂直轴姿势变换的过程中，有可能产生以下问题。下面，使用附图进行说明。

图11的(a)是表示与工件的输送方向垂直的剖面的图，假设如下情况：在被输送面932a和侧壁932b支承的状态下，工件W在下表面侧与输送面932a抵接的状态下被输送，从设置于侧壁932b侧的姿势变换用空气喷出部951对工件W的侧面喷射压力空气Ac。并且，图11的(b)示出从与输送面932a正交的倾斜上方观察该图的情况。当工件W的输送方向(图中的X方向)后部靠近上述姿势变换用空气喷出部951时喷射压力空气Ac时，以与工件W的前方且输送方向X垂直的轴(图中的Y轴)为中心使进行旋转。

由此，工件W以下表面与输送面932a抵接的状态，前表面与后表面切换，并且随着旋转，整体向输送方向前方移动。

为了增加供给效率，优选在输送路径932上在紧密连续的状态下输送工件W，但是当输送方向上的前方或者后方的工件W邻近于要旋转的工件W时，有时受到前后工件W的影响而无法顺利地旋转。另外，如图12所示，即使在位于输送方向前方的工件分离但距离S较小的情况下，还有时以绕垂直轴姿势变换而旋转的工件W跨到前方的工件W上。在产生这些旋转不良的情况下，工件W失去稳定而从输送路径932滚落或者通过后续的检查过程作为姿势不良而被排除，由此导致供给效率的降低。

本发明的目的在于有效地解决这种问题，具体地说，目的在于供给一种能够稳定地使工件在正方向上排列、供给效率高的工件供给装置。

用于解决问题的方案

本发明为了达到上述目的，采用以下方法。

即，本发明的工件供给装置使工件在沿着输送路径排列的状态下进行输送而供给到供给目的地，其特征在于，具备：检测单元，其分别检测工件以正方向存在于在上述输送路径中设定的检测位置处的状态以及工件以不同方向存在于上述检测位置处的状态，并输出与各所述状态对应的检测信号；加速单元，其设置于上述检测位置附近，使工件进行临时加速；姿势变换单元，其设置于上述检测位置附近，使工件的输送方向上的后部朝向输送方向前方且绕与输送方向垂直的轴进行旋转，由此变换工件的姿势；以及控制部，其控制上述加速单元和上述姿势变换单元，其中，上述控制部构成为根据上述检测单元的检测信号来对上述加速单元和上述姿势变换单元进行控制，使得在到达规定的检测位置的工件为正方向的情况下使该工件加速，在到达规定的检测位置的工件为不同方向的情况下变换该工件的姿势。

通过设为这种结构，对工件到达检测位置以及当时的姿势进行检测，由此能够使不同方向的工件的前侧绕中心旋转而姿势变换为正方向并与后续的工件分离，并且使正方向的工件加速而与后续的工件分离。这样，始终在前方确保用于允许不同方向的工件旋转的空间，因此抑制工件彼此堆叠而能够适当地进行姿势变换，从而能够提高朝向正方向地排列的工件的供给效率。

另外，为了能够简单地构成用于辨别工件的姿势的传感器、并降低装置成本、并且确保辨别工件的状态时的正确性而进行适当的动作，优选为上述检测单元是单一的传感器，与在上述检测位置处不存在工件的状态对应地以低电平或者高电平输出上述检测信号，并且以与工件以正方向存在的状态和工件以不同方向存在的状态分别相对应的电平来输出上述检测信号，由此与工件的状态相应地使同一检测信号至少以高电平、低电平以及中间电平这三个不同的输出电平进行变化而输出，并且上述控制部构成为，在判断与中间电平的检测信号相对应的状态时，以在识别出到达该电平之后以维持中间电平的状态经过固定时间的情况为条件，并且在判断与低电平或者高电平相对应的状态时，仅以识别出到达该电平的情况为条件。

另外，为了通过更简单的方式实现上述结构，优选为上述检测单元是包括投光部和受光部的透过型光电传感器，将与由受光部检测到的光量相应的信号作为上述检测信号而输出，上述投光部和上述受光部设置成隔着工件的输送路径而相对置，构成为通过输送路径上的工件遮挡从上述投光部到达上述受光部的检测光中的至少一部分。

另外，在工件侧面中的任一侧存在上下方向开放的开口部的情况下，为了捕捉这种形状的特征而能够更适当地得到与工件的朝向相应的输出电平，优选为在上述工件的特定面配置于下侧或者上侧时在该工件的相对置的两个侧面中的任一侧形成有上下开放的开口部，将上述投光部和上述受光部配置为如下位置关系：当在上述特定面与输送面抵接的状态下工件以正方向的姿势到达上述检测位置时来自上述投光部的检测光的一部分通过上述开口部而到达受光部，并且，当在上述特定面与输送面抵接的状态下工件以不同方向的姿势到达上述检测位置时来自上述投光部的检测光在上述投光部与上述受光部之间几乎被全部遮挡。

另外，为了能够以更简单的方式实现加速单元和姿势变换单元并且提高控制性而使工件适当地进行期望的动作，优选为上述加速单元具备：加速用空气喷出部，其对上述检测位置处的工件从输送方向后方朝前方喷出压力空气；第一空气供给源，其供给压力空气；以及第一电磁阀，其切换上述加速用空气喷出部与上述第一空气供给源的连通和非连通状态，上述姿势变换单元具备：姿势变换用空气喷出部，其设置于与输送面大致正交的侧壁侧，对上述检测位置处的工件的后部侧面喷出压力空气；第二空气供给源，其供给压力空气；以及第二电磁阀，其切换上述姿势变换用空气喷出部与上述第二空气供给源的连通和非连通状态。

并且，为了不会由于后续的工件产生影响而使位于检测位置的工件更正确地进行姿势变换或者加速的动作，为了更有效使检测位置处的工件的速度增加而与后续的工件分离，作为实现这些的方法优选为，上述检测位置附近的输送路径的上升坡度被设定为至少比相对该检测位置附近更靠输送方向上游侧的输送路径的上升坡度更平缓。

发明的效果

根据上述说明的本发明，能够稳定地使工件以正方向排列，能够提供一种供给效率高的工件供给装置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的工件供给装置的系统结构的示意图。

图2是表示该工件供给装置的主体部的一部分剖视的侧视图。

图3是表示在该工件供给装置中成为供给对象的工件的一例的说明图。

图4是该工件供给装置中的绕垂直轴姿势变换部的立体图。

图5是示意性地表示该工件供给装置中的绕垂直轴姿势变换部的侧视图。

图6是沿着检测光通过路径剖视该工件供给装置中的绕垂直轴姿势变换部的剖面图。

图7是沿着压力空气通过路径剖视该工件供给装置中的绕垂直轴姿势变换部的剖面图。

图8是说明该工件供给装置中的绕垂直轴姿势变换部的动作的示意图。

图9是表示该工件供给装置中的透过型光电传感器的检测波形与各空气的喷出定时之间的关系的说明图。

图10是表示该工件供给装置中的控制部的控制流程的流程图。

图11是以往的工件供给装置中的绕垂直轴姿势变换部的示意图。

图12是表示以往的工件供给装置中的绕垂直轴姿势变换部的问题点的示意图。

附图标记说明

1：工件供给装置；2：起振部；3：圆斗；4：加速单元；5：绕垂直轴姿势变换部(姿势变换单元)；6：透过型光电传感器(检测单元)；8：控制部；32：输送路径；32a：输送面；32b：侧壁；41：空气喷嘴(加速用空气喷出部)；41a：空气喷出孔；42：第一电磁阀；43：第一空气供给源；51：空气喷出孔(姿势变换用空气喷出部)；52：第二电磁阀；53：第二空气供给源；61：投光部；62：受光部；Ac：压力空气；L0：(检测信号的)低电平；L1：(检测信号的)高电平；L2：(检测信号的)中间电平；W：工件；W1：开口部；X：输送方向；θ0：(比检测位置更靠上游侧的输送面的)坡度；θ1：(检测位置处的输送面的)坡度。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

如图1所示，在本实施方式的工件供给装置1中，针对构成主体部1a的圆斗3形成用于输送工件W的输送路径32，并且在该输送路径途中设置有第一~第三姿势变换部R1~R3以及第一~第三检查和排除部E1~E3，该第一~第三姿势变换部R1~R3用于变换工件W的姿势，该第一~第三检查和排除部E1~E3检查工件W的姿势并且将未处于期望姿势的工件W排除。

上述姿势变换部R1~R3中的作为绕平行轴姿势变换部的第一姿势变换部R1和第二姿势变换部R2使工件W绕与输送方向(图中X方向)平行的轴进行旋转，由此进行姿势变换。与此相对，作为绕垂直轴姿势变换部的第三姿势变换部R3表示本申请的发明的主要部分，使工件W绕与输送方向垂直的轴进行旋转，由此进行姿势变换。

第三姿势变换部R3具备：透过型光电传感器6，其作为在输送路径32中的特定的检测位置6x处检测工件W的检测单元；加速单元4，其用于使工件W进行临时加速；姿势变换单元5，其使工件W绕与输送方向垂直的轴进行旋转；以及控制部8，其使透过型光电传感器6、加速单元4以及姿势变换单元5进行动作。此外，在此所指的检测位置6x是表示与用于检测工件W的后述的检测区域LA对应的工件W的位置。

圆斗3形成为俯视观察时呈大致圆形的钵状，构成为内侧被视作储存部31而能够投入作为供给对象的工件W，从该储存部31朝向外周方向设置有螺旋状的输送路径32，输送路径32的下游侧与供给目的地(未图示)相连接。

如图2所示，输送路径32为由从水平面倾斜规定的角度量的平面状的输送面32a和以与输送面32a大致正交的方式交差的侧壁32b形成为大致V字形剖面，工件W在由输送面32a和侧壁32b两者支承的状态下被输送。

如部分剖视表示的图2所示，圆斗3被支承在起振部2上而被施加振动。起振部2包括：固定块21，其通过防振弹簧21a~21a设置于地面；可动块22，其被配置于该固定块21的上方，在上面安装上述圆斗3；板簧23~23，其以可动块22与固定块21分离的状态来弹性地连接这两者；以及电磁体24，其固定于固定块21，通过对与其相对置的可动块22进行磁吸引来使可动块22产生变位。

更具体地说，固定块21和可动块22形成为在俯视观察时呈大致圆形状，并且配置成中心大致在同一位置。而且，在它们的中心周围以等间隔且向同一方向倾斜的方式设置有四个板簧23~23。这样，在由于电磁体24的作用而被吸引向固定块21侧时，可动块22向下方变位，并且绕上述中心进行扭转运动。构成为使用未图示的电源以按照规定频率周期性地对电磁体24反复进行接通和断开的方式施加电流，由此使圆斗3产生包括上下方向成分和扭转方向成分的振动。通过控制该振动，使输送路径32上的工件W进行输送。

在此，图3示出成为本实施方式中的工件供给装置1的供给对象的工件W的一例。图3的(a)、(b)、(c)分别表示工件W的侧视图、主视图、立体图。工件W大致呈长方体状，在长边方向相对置地形成E面We和F面Wf，作为与这些E面We和F面Wf邻接的侧面，依次形成有A面Wa、B面Wb、C面Wc和D面Wd这四个面。另外，构成为与A面Wa正交的方向为最扁平。即，彼此对置的A面Wa与C面Wc之间的间隔小于在与A面Wa和C面Wc正交的状态下彼此对置的B面Wb与D面Wd之间的间隔。另外，A面Wa侧与该A面Wa侧相对置的C面Wc侧之间具有形状、反射率、颜色等不同的特征，能够容易地进行区别。以下，该A面Wa还被称为用于进行姿势变换的基准的特定面。并且，在D面Wd中三处形成开口部W1~W1，在分别将作为特定面的A面Wa侧设为上侧或者下侧时，作为上下方向连续的开放部而发挥功能。

这样，形成为分别能够区别工件W的四个侧面中的相对置的A面Wa与C面Wc以及B面Wb与D面Wd。在输送工件W时，使哪一个面与输送方向上的前后方向、上下方向相对应变得重要。在本申请中，作为一例，以作为特定面的A面Wa与输送面32a抵接且F面Wf朝向输送方向上的前方的姿势为基准，将该朝向称为正方向，将除此以外的朝向称为不同方向。

图1示出的本实施方式的工件供给装置1构成为将工件W的姿势限制为上述正方向而进行排列。

首先，工件W在从储存部31沿着输送路径32而输送的过程中，形成工件9的长边方向与输送方向一致的朝向。即，设为工件W的E面We和F面Wf(参照图3)中的任一面成为输送方向上的前侧而另一面成为后侧的朝向。并且，最扁平的方向朝向与输送面32a正交的方向。即，工件W的A面Wa和C面Wc中的任一面与输送面32a抵接。以下，将与A面Wa和C面Wc正交的方向称为工件的扁平方向。

上述工件W的朝向为在输送过程中工件W最稳定的姿势，但是为了提高正确姿势下的供给效率，能够使用简单的各种方法。例如，能够优选使用以下方法：局部缩小输送路径32的宽度的方法；在中间设置台阶的方法；或者在仅对长边方向与输送方向不同的朝向的工件W喷出空气的位置处设置的空气喷出单元等。

在使用上述方法使工件W的朝向在一定程度上统一的状态下，作为原则，E面We和F面Wf(参照图3)中的任一面朝向输送方向前侧，并且A面Wa和C面Wc中的任一面与输送面32a抵接。以这种状态为前提，上述第一姿势变换部R1和第二姿势变换部R2检测工件W的姿势并且适当地使工件W绕与输送方向(图中X方向)平行的轴进行旋转，由此进行姿势变换，能够使工件W统一为作为特定面的A面Wa与输送面32a抵接的状态。在这种工件W的姿势检测过程中能够利用使用了光电传感器的检测单元、基于摄像的图像处理单元等，在姿势变换过程中能够使用从工件9的侧方喷出压力空气的单元等。

如上所述，作为本申请的发明的主要部分的绕垂直轴姿势变换部的第三姿势变换部R3构成为，具备：透过型光电传感器6，其为了检测工件W而设置于检测位置6x；加速单元4；姿势变换单元5，其使工件W在输送方向上绕垂直的轴进行旋转；以及控制部8，其使透过型光电传感器6、加速单元4以及姿势变换单元5进行动作，透过型光电传感器6、加速单元4、姿势变换单元5以及控制部8被设置于输送路径32上的特定位置。

说明具体的结构，加速单元4包括：加速用空气喷出部41，其设置于输送路径32；第一空气供给源43，其对该加速用空气喷出部41供给压力空气；以及第一电磁阀42，其切换加速用空气喷出部41与第一空气供给源43的连通和非连通状态。另外，姿势变换单元5包括：姿势变换用空气喷出部51，其设置于输送路径32；第二空气供给源53，其对该姿势变换用空气喷出部51供给压力空气；第二电磁阀52，其切换姿势变换用空气喷出部51与第二空气供给源53的连通和非连通状态。在此，为了能够对分别从各个空气供给源供给的压力空气独立地进行微调整，而分离地构成第一空气供给源43和第二空气供给源53，但是为了使装置结构简单化，还能够构成为同一空气供给源。

并且，根据检测单元6的工件检测信号，从控制部8对第一电磁阀42和第二电磁阀52发送控制信号，第一电磁阀42和第二电磁阀52构成为根据该信号分别切换上述连通和非连通状态。即，控制部8构成为根据检测单元6的工件检测信号对加速单元4的动作和姿势变换单元5的动作进行控制。

如上所述，在经过了沿着输送路径32构成的第一~第三姿势变换部R1~R3之后，检查工件W是否成为正方向的姿势，排除呈不同方向的工件W，因此设置有第一检查和排除部E1、第三检查和排除部E3以及第二检查和排除部E2。第一~第三检查和排除部E1~E3对分别与上述第一~第三姿势变换部R1~R3对应的工件W的姿势进行检测，在没有成为规定的姿势的情况下，从侧壁32b侧向内侧喷出空气，由此从输送路径32排除工件W，返回到储存部31。

下面，详细说明构成作为本申请的发明的主要部分的作为绕垂直轴姿势变换部的第三姿势变换部R3的加速单元4、姿势变换单元5、检测单元6。图4是表示从圆斗3的内周侧上方观察第三姿势变换部R3时的立体图，使用该图来说明各部的位置关系。

在形成于圆斗3的输送路径32的一部分中，在输送面32a和侧壁32b中均形成进行切除而得到的切口部33，以容纳到该切口部33的方式设置有作为其它部件的平板状的输送面板71和侧壁块72。详细地说，如图6的剖面图所示，在形成于切口部33上的设置面33a上设置输送面板71，并且在该输送面板71的上部设置有侧壁块72。并且，返回到图4，输送面板71的上表面71a被设置成，与形成于圆斗3的输送面32a之间在上游侧和下游侧均不产生台阶而平滑地连续，从而形成一体而构成一个输送面32a。同样地，侧壁块72的侧面72b也被设置成，与形成于圆斗3的侧壁32b之间在上游侧和下游侧均不产生台阶而平滑地连续，从而形成一体而构成一个侧壁32b。

另外，如图5的示意图所示，形成于输送面板71上的输送面71a(32a)的上升坡度θ1构成为比该输送面板71前后的圆斗3的上升坡度θ0更平缓。这样，从上游侧沿着输送路径32输送过来的工件W在输送面板71上速度增加，由此例如即使在多个工件W近接的状态下输送到检测位置6x的情况下，能够使工件W在输送面板71上在输送方向上临时分离，产生易于进行后述的工件检测、姿势变换的效果。此外，这样，为了使工件W在输送面板71上分离，使该输送面板71的上升坡度θ1设为仅比上游侧平缓即可，但是为了减少输送路径32整体中的输送速度的偏差，优选为尽可能使输送面32a的上升坡度相同，因此在输送面板71的上游侧与下游侧形成相同的上升坡度，优选为相对于输送面32a的上升坡度而使输送面板71形成平缓的上升坡度。另外，基于制作容易的观点，也可以说优选为将上游侧和下游侧形成为大致相同的上升坡度。

在输送面板71中，在与通过输送路径32的工件W相对应的位置处，形成有在工件W的输送方向上配置长边方向的长孔71b。如图6所示，在与该长孔71b对应的位置处，在圆斗3的切口部33中形成有开口孔33b。而且，投光部61与长孔71b和开口孔33b一起，以与上侧的受光部62隔着输送路径32彼此对置的方式在下侧配置投光部61，通过投光部61和受光部62构成一个透过型光电传感器。投光部61被设置成向圆斗3的外周面倾斜，并且受光部62被设置成向上述侧壁块72倾斜，两者与未图示的控制器相连接，构成为通过该控制器发送检测信号。通过上述开口孔33b和长孔71b从投光部61发出与输送面32a大致垂直的检测光，受光部62检测该检测光，根据工件W遮挡检测光的比例使检测信号变化而输出。

返回到图4，构成加速单元4的加速用空气喷出部41构成为空气喷嘴，通过支承块44固定于圆斗3。空气喷嘴41前端的喷射孔41a被配置成朝向处于上述检测位置6x附近的工件W的输送方向的后方，通过从此喷出压力空气来对工件W从后方施加压力，能够对工件W向前方进行临时加速。在支承块44内形成有用于对空气喷嘴41导入压力空气的未图示的连通孔，与上述第一电磁阀42(参照图1)连接。

并且，构成姿势变换单元5的姿势变换用空气喷出部51构成为空气喷出孔，设置于上述检测位置6x附近的输送路径32的侧壁32b、即侧壁块72的侧面72a。图7示出通过该空气喷出孔51的剖面图。空气喷出孔51形成在与侧壁块72的侧面72b正交的方向上，在侧壁块72的内部设置的连通孔72a与该空气喷出孔51连接。并且，能够通过接头54及其内部空间54a从第二电磁阀52(参照图1)对该连通孔72a导入压力空气Ac。如图4所示，空气喷出孔51位于比用于进行工件W的检测的长孔72稍微靠输送方向的后方，被设置成以下位置关系：当在工件W到达遮挡长孔72的位置中时从空气喷出孔51喷出压力空气时，该压力空气到达工件W的输送方向的后部，由此能够使工件W的后部朝向前方，绕与输送方向垂直的轴、更具体地说绕与输送面32a垂直的轴进行旋转。

在此，关于用图4和图6说明的用于对工件W进行检测的透过型光电传感器6，针对由其获得的检测信号进行说明。如上所述，从投光部61通过在输送面板71开出的长孔71b发射检测光，并且在受光部62中捕捉该检测光，通过未图示的控制器发出与所检测出的光量相应的输出。即，如图8示意性地示出的，以长孔71b开口的区域成为上述工件检测区域LA，能够根据工件W在该区域内存在的比例来判断工件W在检测位置6x中的存在情况和朝向。

如上所述，在工件W到达该检测位置6x时，工件W成为如下朝向：长边方向为输送方向(X方向)并且作为特定面的A面Wa(参照图3)与输送面32a抵接。因此，工件W的B面Wb和D面Wd中的任一面与侧壁32b抵接，另一面成为相反侧。这两种朝向中，如图8的(a)所示那样的形成开口部W1的D面Wd与侧壁32b抵接的情况为正方向，如图8的(b)所示那样的B面Wb与侧壁32b抵接的情况为不同方向。

在工件W为相对于由上述长孔71b形成的工件检测区域LA位于不存在干涉的位置的状态下，发出与工件检测区域LA整体相对应的高电平的检测信号。另外，如图8的(a)所示在工件W为正方向的状态下存在于检测位置6x的情况下，形成工件检测区域LA与开口部W1的一部分区域重叠的位置关系，由此仅检测光的一部分从投光部31到达受光部32(参照图6)，因而发出与该光量相对应的中间电平的检测信号。并且，如图8的(b)所示，在工件W为不同方向的状态下存在于检测位置6x的情况下，形成工件检测区域LA的整体区域被工件W遮挡的位置关系，从投光部31到达受光部32(参照图6)的光量几乎没有，因而发出低电平的检测信号。

由于工件检测区域LA与工件W的开口部W1形成的位置关系使得上述检测信号的输出电平变化，因此随着工件W的输送而具有图9的(a)、(b)的各上部示出的输出变化。图9的(a)、(b)是表示各个工件W以正方向、不同方向的姿势通过传感器检测区域LA时的传感器检测信号的变化以及随着该变化产生的第一电磁阀42和第二电磁阀52(参照图1)的动作的示意图。控制部8(参照图1)的内部存储有两个阈值Lt1、Lt2，根据检测信号与这些阈值Lt1、Lt2的大小关系，判断检测位置6x中的工件W的有无以及为正方向/不同方向的姿势，并且使第一电磁阀42和第二电磁阀52(参照图1)进行动作。

首先，根据图9的(a)，说明工件W以正方向通过工件检测区域LA时的检测信号的变化以及控制部8根据该变化进行的各电磁阀42、52(参照图1)的动作。

在工件W未存在于工件检测区域LA的范围的情况下，从投光部61到达受光部62的检测光量变为大致最大值，因此与之相应地输出高电平L1的检测信号。此时的检测信号并未处于小于阈值Lt1、Lt2的状态，因此在控制过程中，判断为工件W未存在于检测位置6x。

在这种状态下，假设工件W以固定速度通过工件检测区域LA上的情况下，如图所示那样检测信号发生变化。当工件W涉入工件检测区域LA时，检测光逐渐被遮挡，与之相应地检测信号的电平降低。而且，在工件检测区域LA的中心与工件W的输送方向中心位置一致的点处，处于检测光的一部分从开口部W1通过而其余部分被遮挡的状态，因此检测信号降到中间电平L2。而且，在随着工件W的输送而检测光量逐渐恢复，在工件W从工件检测区域LA脱离时，检测信号恢复至高电平L1。

相对于上述中间电平L2，设定为第一阈值Lt1大而第二阈值Lt2小。在控制上，将从检测信号低于第一阈值Lt1的时间点起在维持该状态经过了时间T1的情况作为条件，判断为工件W存在于检测位置6x并且为正方向的姿势。在该时间T1经过之前的期间检测信号恢复至第一阈值Lt1以上的电平的情况下，判断为工件W未位于检测位置6x。

在判断为工件W存在于检测位置6x并且为正方向的姿势的情况下，第一电磁阀42(参照图1)打开、即如图8的(a)所示那样使空气喷嘴41喷出压力空气Ac，由此使处于该检测位置6x的工件W进行临时加速，沿着输送面32a和侧壁32b以原来的姿势向输送方向的前方前进而与后续的工件W分离。而且，如图9的(a)所示，随着时间Tc1经过而关闭第一电磁阀42使压力空气Ac的喷出停止。

这样，在考虑到由于加速用的压力空气Ac喷出引起工件W动作的情况下，从压力空气Ac喷出的时间点起，工件W从工件检测区域LA迅速地脱离，因此如图中以P1示出的线那样，实际的检测信号波形迅速地变化至高电平L1。

接着，根据图9的(b)说明工件W以不同方向通过工件检测区域LA时的检测信号的变化以及控制部8根据该变化进行的各电磁阀42、52(参照图1)的动作。

在工件W未存在于工件检测区域LA的范围的情况下，输出高电平L1的检测信号。在该状态下，假设工件W以固定速度通过工件检测区域LA的情况，检测信号如图所示那样发生变化。当工件W涉入工件检测区域LA时检测光被遮挡，与之相应地检测信号的电平降低。而且，在工件检测区域LA的中心与工件W的输送方向中心位置一致的点处，成为检测光几乎被全部遮挡的状态，因此检测信号降到低电平L0。而且，随着工件W的输送而检测光量逐渐恢复，在工件W从工件检测区域LA脱离时，检测信号恢复至高电平L1。

相对于上述最低电平L0，设定为第一阈值Lt1、第二阈值Lt2均足够大。在控制过程中，在检测信号低于第二阈值Lt2的时间点，判断为工件W存在于检测位置6x并且为不同方向的姿势。而且，立刻打开第二电磁阀52(参照图1)、即如图的8(b)所示那样从空气喷出孔51对工件W的输送方向的后部喷出压力空气Ac，由此在使工件W位于输送面32a上的状态下，使工件W的输送方向的后部朝向输送方向前方且绕与输送方向垂直的轴(图中的Y轴)进行旋转。而且，如图9的(b)所示，随着时间Tc2经过而关闭第二电磁阀42使姿势变换用的压力空气Ac的喷出停止。

这样，在考虑到由于姿势变换用的压力空气Ac喷出引起工件W的动作的情况下，从压力空气Ac喷出的时间点起，工件W从工件检测区域LA迅速地脱离，因此如在图中以P2示出的线那样，实际的检测信号波形迅速地变化至高电平L1。因此，从检测信号低于第一阈值Lt1之后起恢复至第一阈值Lt1以上为止的时间T2极短时间即可，与上述时间T1相比足够小。因而，即使使用同一检测信号，也不会使控制程序变得复杂，也能够使工件W以正方向存在的判断和以不同方向存在的判断并存。

使用图10的流程图再次说明构成上述那样的姿势变换部R3的加速单元4和姿势变换单元5的控制。

首先，控制部8(参照图1)在第一步骤中判断为传感器检测信号小于第一阈值Lt1(ST1)。在不是小于第一阈值Lt1的情况下，为工件W未存在于检测位置6x的状态，因此成为等待工件W的待机状态而反复进行该判断。

在传感器检测信号小于第一阈值Lt1的情况下，判断在该状态下时间T1是否经过(ST2)。在时间T1经过的情况下，判断为工件W以正方向存在于检测位置6x处，转移到图中右侧的步骤，在使第一电磁阀42(参照图1)打开(ST7)并等待固定时间Tc1经过(ST8)之后，使第一电磁阀关闭(ST9)，由此结束一系列动作。

在上述时间T1经过的判断步骤(ST2)中判断为时间T1未经过的情况下，转移到判断为传感器检测信号小于第二阈值Lt2的步骤(ST3)。在此，在不是小于第二阈值Lt2的情况下，再次返回到时间T1经过的判断步骤(ST2)。在小于第二阈值Lt2的情况下，判断为工件W以不同方向存在于检测位置6x处，转移到图中下方向的步骤，在使第二电磁阀52(参照图1)打开(ST4)并等待固定时间Tc2经过(ST5)之后，使第二电磁阀关闭(ST9)，由此结束一系列动作。

虽然构成为内置有按照上述流程图的一个控制程序的控制部8(参照图1)，但是还能够构成为仅通过继电器电路、计时电路的组合来进行相同的动作。另外，还能够将用于进行透过型光电传感器6的动作以及检测信号的输出的控制器构成为具有作为上述控制部8的功能。

能够如下那样使用具有上述结构的工件供给装置1。根据图1进行说明。

首先，将成为供给对象的工件W投入到储存部31，对起振部2(参照图2)施加规定频率的电压。由此，在圆斗3中产生包括上下方向成分和扭转方向成分的振动，由于该振动，储存部31的工件W向圆斗3的外周方向移动，并且进入到输送路径32内而沿着输送路径32开始输送。

工件W在输送路径32上前进的过程中成为长边方向与输送方向一致的朝向，并且姿势被矫正为扁平方向与输送面32a垂直的朝向。工件W通过第一姿势变换部R1、第二姿势变换部R2而统一为A面Wa(参照图3)与输送面32a抵接的朝向。在这些功能正确地发挥功能的情况下，在该状态下存在D面Wd与侧壁32b抵接的正方向以及B面Wb与侧壁32b抵接的不同方向这两种模式。

在工件W到达第三姿势变换部R3中的检测位置6x时，在该部位中输送面板71(参照图5)的上升坡度被设定为比上游侧更平缓，因此工件W为与后续的工件分离的状态。

另外，在该检测位置6x中工件W为正方向的情况下，由透过型光电传感器6发出中间电平L2的检测信号。根据该检测信号，具体地说以检测信号低于第一阈值Lt1并在该状态下经过了时间T1的情况为条件(参照图9)，控制部8判断工件W以正方向存在于检测位置6x处，在时间Tc1经过之前的期间，施加应打开第一电磁阀42的指令。由此，来自第一空气供给源42的压力空气在短时间内从作为加速用空气喷出部的空气喷嘴41喷出，使工件W进行临时加速。此时，由于上述输送面板71(参照图5)的上升坡度为平缓这一情况产生的效果，成为与后续的工件W分离的状态，因此能够适当地对工件W的后面分配压力空气Ac，从而能够有效地加速。这样使正方向的工件W进行临时加速，由此能够使其与后续的工件W分离很多，在后续的工件W为不同方向的情况下能够得到用于使该工件W旋转的空间。

在检测位置6x处工件W为不同方向的情况下，由透过型光电传感器6发出低电平L0的检测信号。根据该检测信号，具体地说仅以检测信号低于第二阈值Lt2这一情况为条件(参照图9)，在控制部8中判断为工件W以不同方向存在于检测位置6x处，在时间Tc2经过之前的期间，施加应打开第二电磁阀52的指令。由此，来自第二空气供给源52的压力空气在短时间内从空气喷出孔51喷出，使工件W的输送方向的后部向输送方向前方旋转。此时，由于上述输送面板71(参照图5)的上升坡度为平缓这一情况产生的效果，处于与后续的工件W分离的状态，因此在进行旋转时不与后续的工件W干涉，而能够顺利地进行姿势变换。另外，在之前通过该检测位置6x的工件W为正方向的情况下，其通过加速单元4已经向前方移动，在之前通过该检测位置6x的工件W为不同方向的情况下，其随着由姿势变换单元5产生的旋转向前方移动，并且，结合由于输送面板71(图5参照)的上升坡度为平缓这一情况产生的效果而距离进一步加大，因此无论是哪一种姿势，均在后方形成用于使后续的工件W旋转的空间。因此，能够为了使不同方向的工件W进行姿势变换，而不发生与前方的工件W重叠等干涉地、适当地变换姿势来设为正方向。

如上所述，关于通过了第三姿势变换部R3的工件W，由第一~第三检查和排除部E1~E3检查是否成为规定的姿势，在被判断为不同的姿势的情况下在输送路径32上被排除而返回到储存部31。通过第一~第三检查和排除部E1~E3而被确认为规定的正方向的姿势的工件W被供给到供给目的地。

如上所述，本实施方式中的工件供给装置1使工件W在沿着输送路径32排列的状态下进行输送而供给到供给目的地，具备：检测单元6，其分别检测工件W以正方向存在于在上述输送路径32中设定的检测位置6x处的状态和以不同方向存在于检测位置6x处的状态并输出与各所述状态对应的检测信号；加速单元4，其设置于上述检测位置6x附近，使工件W进行临时加速；姿势变换单元5，其设置于上述检测位置6x附近，使工件W的输送方向上的后部朝向输送方向前方且绕与输送方向垂直的轴进行旋转，由此变换工件W的姿势；以及控制部8，其控制上述加速单元4和上述姿势变换单元5，其中，上述控制部8构成为根据上述检测单元6的检测信号来对上述加速单元4和上述姿势变换单元5进行控制，使得在到达规定的检测位置6x的工件W为正方向的情况下使该工件W加速，在为不同方向的情况下变换该工件W的姿势。

由于具有这种结构，因此检测工件W到达规定的检测位置6x以及工件W此时的姿势，使不同方向的工件W的输送方向上的后部朝向输送方向前方旋转，由此向正方向进行姿势变换，并且能够使其与后续的工件W分离，使正方向的工件W加速，由此能够使其与后续的工件W分离。由此，在使不同方向的工件W进行姿势变换时，始终确保用于允许其向前方旋转的空间，因此抑制工件W之间的重叠而能够高效率地进行姿势变换，能够提高在正方向上排列供给工件W时的供给效率。

另外，上述检测单元6是单一的传感器，与在上述检测位置6x处不存在工件W的状态对应地以高电平L1输出上述检测信号，并且以与工件W以正方向存在的状态和以不同方向存在的状态分别相对应的电平输出上述检测信号，由此与工件的状态相应地使同一检测信号至少以高电平L1、低电平L0以及中间电平L2这三个不同的输出电平进行变化而输出，并且，上述控制部8构成为，在判断与中间电平L2的检测信号相对应的状态时，在识别出到达该电平L2的情况之后以维持中间电平L2的状态经过固定时间T1的情况为条件，并且在判断与低电平L0对应的状态时，仅以识别出到达该电平L0的情况为条件，因此能够利用单一的传感器6的输出来判断三个状态，并且简单地进行控制，从而能够降低装置成本，并且在判断与中间电平L2对应的状态的情况时，以经过固定时间T1为条件，因此不会与对应于低电平L0的状态混淆，能够正确地辨别工件W的状态而适当地进行动作。

另外，上述检测单元6是包括投光部61和受光部62的透过型光电传感器，将与由受光部62检测到的光量相应的信号作为上述检测信号而输出，上述投光部61和上述受光部62设置成隔着工件W的输送路径32而相对置，构成为通过输送路径32上的工件W遮挡从上述投光部61到达上述受光部62的检测光中的至少一部分，因此能够根据工件W的位置和形状得到输出电平变化的检测信号，因此能够简单地实现上述结构。

另外，在上述工件W将的定面Wa配置于下侧或者上侧时在该工件的相对置的两个侧面中的任一侧形成有上下开放的开口部W1，将上述投光部61和上述受光部62配置为如下位置关系：当在上述特定面Wa与输送面32a抵接的状态下工件W以正方向的姿势到达上述检测位置6x时来自上述投光部61的检测光的一部分通过上述开口部W1而到达受光部62，并且，当在上述特定面Wa与输送面32a抵接的状态下以不同方向的姿势到达上述检测位置6x时来自上述投光部61的检测光在上述投光部61与上述受光部62之间几乎被全部遮挡，因此将投光部61和受光部62配置成检测光的一部分通过设置于工件W的一个侧面的开口部W1的位置关系，由此能够适当地得到与工件W的朝向相应地输出电平发生变化的检测信号。

上述加速单元4具备：加速用空气喷出部41，其对上述检测位置6x处的工件W从输送方向后方向前方喷出压力空气Ac；第一空气供给源43，其供给压力空气Ac；以及第一电磁阀42，其切换上述加速用空气喷出部41与上述第一空气供给源43的连通和非连通状态，上述姿势变换单元5具备：姿势变换用空气喷出部51，其设置于与输送面32a大致正交的侧壁32b侧，对上述检测位置6x处的工件W的后部侧面喷出压力空气Ac；第二空气供给源53，其供给压力空气Ac；以及第二电磁阀52，其切换上述姿势变换用空气喷出部51与上述第二空气供给源53的连通和非连通状态，因此能够通过使用了压力空气Ac和电磁阀42、52的简单的结构来实现加速单元4和姿势变换单元5，并且能够高精度地进行最佳控制，因此能够使工件W适当地进行期望的加速或者姿势变换动作。

构成为上述检测位置6x附近的输送路径32a的上升坡度θ1被设定为至少比相对该检测位置6x附近更靠输送方向上游侧的输送路径32a的上升坡度θ0更平缓，因此在检测位置6x附近的工件W的输送速度加快，连续地输送过来的工件W的间隔变大，不会受到后续的工件W的影响，能够更正确地进行姿势变换、加速动作。

此外，各部的具体的结构并不仅限定于上述实施方式。

例如，在上述实施方式中，构成为工件W的移动路径成为螺旋状的圆斗型的方式的工件供给装置，但是还能够构成为将工件W的输送路径形成为直线状直线型的供给装置。

另外，在上述实施方式中，为了进行工件W的姿势变换，使输送方向后部朝向前方且绕与输送面32a垂直的轴进行旋转，但是还能够构成为：在到达检测位置6x时的工件W的姿势、供给时的目的姿势，将作为姿势变换用空气喷出部的空气喷出孔51设置于输送面32a，绕与侧壁32b垂直的轴进行旋转。另外，如果设置于输送面32a和侧壁32b两者而根据工件W来分开使用，则还能够通过一个工件供给装置来处理种类不同的工件W。

另外，在上述实施方式中，作为工件W的检测单元而利用了透过型光电传感器6，但是即使利用反射型光电传感器也能够同样地得到与工件W的姿势相应地发生变化的检测信号，能够适当地使用。并且，只要能够检测工件W的位置并且捕捉工件W的各表面的特征由此能够检测姿势，则不仅是光电传感器，即使是利用光纤传感器、接近传感器、激光感器等各种传感器，也能够同样地构成。除此以外，也能够通过组合摄像单元与图像识别处理，来代替透过型光电传感器6作为检测单元使用，还能够同样地构成。

另外，在上述实施方式中，使用电磁体24作为使起振部2产生振动的驱动源，但是如果能够控制振动频率和起振力则驱动源并不限定于该方式。例如，在板簧23、23的表面粘贴压电元件，对该压电元件施加正弦波状的电压而产生周期性伸缩，由此也能够使起振台2振动。

其它结构也在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形。

Claims (6)

1.一种工件供给装置，使工件在沿着输送路径排列的状态下进行输送而供给到供给目的地，其特征在于，具备：

检测单元，其分别检测工件以正方向存在于在上述输送路径中设定的检测位置处的状态以及工件以不同方向存在于上述检测位置处的状态，并输出与各所述状态对应的检测信号；

加速单元，其设置于上述检测位置附近，使工件进行临时加速；

姿势变换单元，其设置于上述检测位置附近，使工件的输送方向上的后部朝向输送方向前方且绕与输送方向垂直的轴进行旋转，由此变换工件的姿势；以及

控制部，其控制上述加速单元和上述姿势变换单元，

其中，上述控制部构成为根据上述检测单元的检测信号来对上述加速单元和上述姿势变换单元进行控制，使得在到达规定的检测位置的工件为正方向的情况下使该工件加速，在到达规定的检测位置的工件为不同方向的情况下变换该工件的姿势。

2.根据权利要求1所述的工件供给装置，其特征在于，

上述检测单元是单一的传感器，与在上述检测位置处不存在工件的状态对应地以低电平或者高电平输出上述检测信号，并且以与工件以正方向存在的状态和工件以不同方向存在的状态分别相对应的电平来输出上述检测信号，由此与工件的状态相应地使同一检测信号至少以高电平、低电平以及中间电平这三个不同的输出电平进行变化而输出，

并且上述控制部构成为，在判断与中间电平的检测信号相对应的状态时，以在识别出到达该电平之后以维持中间电平的状态经过固定时间的情况为条件，并且在判断与低电平或者高电平相对应的状态时，仅以识别出到达该电平的情况为条件。

3.根据权利要求2所述的工件供给装置，其特征在于，

上述检测单元是包括投光部和受光部的透过型光电传感器，将与由受光部检测到的光量相应的信号作为上述检测信号而输出，

上述投光部和上述受光部设置成隔着工件的输送路径而相对置，构成为通过输送路径上的工件遮挡从上述投光部到达上述受光部的检测光中的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的工件供给装置，其特征在于，

在上述工件的特定面配置于下侧或者上侧时在该工件的相对置的两个侧面中的任一侧形成有上下开放的开口部，

将上述投光部和上述受光部配置为如下位置关系：当在上述特定面与输送面抵接的状态下工件以正方向的姿势到达上述检测位置时来自上述投光部的检测光的一部分通过上述开口部而到达受光部，并且，当在上述特定面与输送面抵接的状态下工件以不同方向的姿势到达上述检测位置时来自上述投光部的检测光在上述投光部与上述受光部之间几乎被全部遮挡。

5.根据权利要求4所述的工件供给装置，其特征在于，

上述加速单元具备：加速用空气喷出部，其对上述检测位置处的工件从输送方向后方朝前方喷出压力空气；第一空气供给源，其供给压力空气；以及第一电磁阀，其切换上述加速用空气喷出部与上述第一空气供给源的连通和非连通状态，上述姿势变换单元具备：姿势变换用空气喷出部，其设置于与输送面大致正交的侧壁侧，对上述检测位置处的工件的后部侧面喷出压力空气；第二空气供给源，其供给压力空气；以及第二电磁阀，其切换上述姿势变换用空气喷出部与上述第二空气供给源的连通和非连通状态。

6.根据权利要求1~5中的任一项所述的工件供给装置，其特征在于，

上述检测位置附近的输送路径的上升坡度被设定为至少比相对该检测位置附近更靠输送方向上游侧的输送路径的上升坡度更平缓。

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