JP2000264432A

JP2000264432A - 部品の分離方法及びこの方法を用いた部品の計数方法並びにそれら各々の方法を用いた装置

Info

Publication number: JP2000264432A
Application number: JP11068294A
Authority: JP
Inventors: Bunji Inamoto; 稲本　　文治; Tadanori Takahashi; 忠紀高橋
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-26
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP4268717B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パーツフィーダーを適用するのが困難な部品
の分離方法及びこの方法を用いた部品の計数方法並びに
それら各々の方法を用いた装置を提供する。【解決手段】本発明の部品計数装置において、ホッパ
ー部１６の下部開口１６ｃを塞ぐように当接したキャッ
プ部１７の下部に側孔１７ａを穿設して、堆積した部品
２０が所望の数量に分割されて、制御された供給量の部
品がホッパー部の下部開口１６ｃに供給される。そし
て、振動の衝撃を受ける篩１５に供給された部品は順次
下段篩の編み目ワイヤーに衝突してさらに小さく分割さ
れて、最下段の篩の編み目１１ａを通過する時点では一
個分離された落下部品として通過センサ９で検出され
る。また、キャップ部１７および篩に一体とし衝撃を与
えるエアシリンダ４の駆動モードは、部品計数装置の動
作プログラムで、通過センサ９を通過する部品の計数値
に応じて変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、堆積した部品の分
離方法及びこの方法を用いた部品の計数方法並びにそれ
ら各々の方法を用いた装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的によく知られている、部品
を一個分離させる方法としては、パーツフィーダーで一
列にした当該部品に振動を与えながら分離する方法があ
る。前記パーツフィーダーで部品を分離して、一個づつ
次工程に供給する方法は、特開平１０ー０５３３２０な
どに開示されている。また、従来より一般的によく知ら
れている計数方法として、秤量による計数方法がある。
前記秤量による計数方法は、一定数量の部品を秤量して
部品一個あたりの平均値重量を求めておいて、計測重量
値を部品数量に換算するものであり、顆粒の計数（例え
ば、特開平０６ー２５５６０２）もしくは精密機器部品
として使用されるような小型部品の計数に適用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
パーツフィーダーで部品を分離する方法の場合、形状が
小型薄片状で曲面を持つ部品などの分離にはパーツフィ
ーダーの適用が困難であると云う難点がある。また、上
記従来例の秤量による部品計数方法の適用に際し、部品
形状が小型薄片状で曲面を持つ場合には計数の準備とし
ての部品分離に困難を伴うケースが多く、秤量による計
数方法の基準となる手作業による一定数量の計数に多大
な時間を要すと云う問題がある。また、金属部品の場
合、部品製造ロットと原材料溶融ロットとの相関追跡に
難渋することがあり、何れかの前記ロットが混在すると
計数誤差を大きくすると云う問題がある。

【０００４】そこで、本発明は、前記従来技術の欠点を
改良して上記課題を解決するためになされたものであ
り、パーツフィーダーでの分離が困難な部品、例えば、
形状が小型薄片状で曲面を持つ部品、の分離方法及びこ
の方法を用いた部品の計数方法並びにそれら各々の方法
を用いた装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨は以下の通りである。堆積した部品を分
離させる方法において、前記部品を通過させる大きさの
編み目を持った篩を複数段に積み重ね、該篩に加振手段
で衝撃を加えながら、堆積した部品を前記篩の上部から
前記編み目を通して落下させることを特徴とする。

【０００６】また、積み重ねた前記篩の編み目の大きさ
は、下段の編み目が上段の編み目より大きいか等しいこ
とを特徴とする。

【０００７】また、前記篩の開口より小さな面積の下部
開口を有し堆積した部品を収納するホッパー部を、前記
積み重ねた最上段の篩上に配設したことを特徴とする。

【０００８】また、前記ホッパー部の下部開口を塞ぐよ
うにキャップ部を被装し、該キャップ部に部品を通過さ
せる側部開口を設けたことを特徴とする。

【０００９】また、部品の分離装置において、堆積した
部品を収納するホッパー部と、前記部品を通過させる大
きさの編み目を持った複数の篩と、該篩および前記ホッ
パー部に衝撃を与えるための加振手段とを具備すると共
に、積み重ねた最上段の前記篩の編み目上に前記ホッパ
ー部の下部開口を配設し、前記加振手段により該篩およ
び前記ホッパー部を振動させながら前記堆積した部品を
分離させることを特徴とする。

【００１０】また、部品計数方法において、請求項１記
載の分離方法を用いたこと、及び前記積み重ねた篩の下
方に落下した部品を計数する計数手段を配設して、該計
数手段の計数値に応じて前記加振手段の駆動モードを変
更することを特徴とする。

【００１１】また、部品計数装置において、部品を通過
させる大きさの編み目を持った複数の篩と、積み重ねた
最上段の前記篩の編み目上に配設してあり堆積した部品
を収納するホッパー部と、前記篩及び前記ホッパー部に
衝撃を与えるための加振手段と、落下部品を計数する計
数手段とを具備し、前記加振手段により前記篩と前記ホ
ッパー部とを振動させながら前記堆積した部品を分離さ
せると共に、前記計数手段の計数値に応じて前記加振手
段の駆動モードを変更することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態
である部品計数装置（以下本装置と言う）の部分断面側
面図、図２は同じく本装置の正面図、図３は同じく本装
置の動作プログラムのフローチャートである。

【００１３】まず、本装置の構成について図１、図２に
より説明する。図１において、１は本装置の基板である
下板、２は基板１に立設した４本の支柱の上に固定され
た上板であり、上板２には落下部品を通過させる貫通孔
２ａが形成されている。３は上板２の一端に立設した取
付板、４は取付板３の上部に取り付けた、後述する篩と
ホッパー部とに支持板を介して衝撃を加えるための加振
手段としてのエアシリンダであり、５は上下動作をする
エアシリンダ４の可動部４ａ下端に一端を固定した支持
板である。支持板５の他端には半円弧形状部が形成され
ている。６は馬蹄形のクランプ板であり、前記半円弧形
状部と対を成す他の半円弧形状部が形成されている。ク
ランプ板６を支持板５にボルト締めすることで前記の両
半円弧形状部により後述の篩を水平に保持する。

【００１４】７はエアシリンダ４の可動部４ａが下降し
たときに支持板５を受け止める弾性を持つストッパであ
り、上板２上に固定されている。なお、可動部４ａが上
昇したときのストッパはエアシリンダ４の固定部に設け
られている。８は下部が上板２の貫通孔２ａに嵌入して
設置された落下部品を受けて通す漏斗である。９は貫通
孔２ａ下部に固定されていて通過する落下部品をカウン
トする計数手段としての光センサである通過センサであ
る。通過センサ９は後述する制御ボックス内のシーケン
サ入力部に電気的に接続されている。１０は下板１上の
浅い凹部に載置された落下部品を受ける部品容器であ
る。

【００１５】１１、１２、１３、１４、１５は部品分離
手段としての篩である。篩１１、１２、１３、１４、１
５は市販の標準品であって、上下に互いに積み重ねでき
るように形成された枠体に、それぞれ部品を１個以上通
過させる大きさのワイヤで編んだ編み目が張設されてい
る。最下段の篩１１は支持板２にクランプ板６で固定さ
れている。その上に順に篩１２、１３、１４、１５が、
編み目を作っているワイヤの方向が上下で互いに異なり
編み目に垂直な方向から見て交差するように積み重ねて
ある。積み重ねた篩１１、１２、１３、１４、１５の編
み目の大きさは下側の方が大きいか等しくなるように選
んである。１６は最上段の篩１５の上部に嵌入させて配
設した堆積部品を収納するホッパー部である。ホッパー
部１６の本体は略円筒形状であり、上部開口１６ａから
漸次径小となる斜面部とこれに続くストレート部を経て
下部開口１６ｃへ続くように形成されており、下部開口
１６ｃは編み目１５ａ上に当接している。

【００１６】１７は下部開口１６ｃ上のストレート部に
上下摺動可能に嵌入して被装されたキャップ部である。
キャップ部１７は下方に開口した空間を持ち、下方の側
壁には部品を通過させるための適宜な大きさの上下方向
に長円形状の側部開口の側孔１７ａが９０度間隔で４カ
所穿設されている。１８は上部開口１６ａ付近に架設さ
れたハンガーで、１９はハンガー１８を通してキャップ
部１７の上部へ螺合しキャップ部１７を懸装する調整ネ
ジである。側孔１７ａはその一部が下部開口１６ｃ上の
ストレート部の内壁と重なっており、調整ネジ１９によ
って側孔１７ａの開口面積を調整できるようになってい
る。

【００１７】２０は計数の対象となる部品であるが、例
えば、特にパーツフィーダで整送することの困難な部品
の一例である小型薄片状の時計部品の針座である。部品
２０はホッパー部１６内に堆積した状態で収納されてい
る。２１はホッパー部１６にハンガー１８を固定してい
るネジであり、２２は積み重ねた篩１２、１３、１４、
１５とホッパー部１６とが支持板５に固定された篩１１
から外れないように両側でネジ２１と支持板５とを接続
しネジ止めしている止め板である。

【００１８】以上が本装置の本体部分であり、次に制御
部分の構成を説明する。図２において、１００は下板１
の左側に立設された支柱上に固定した操作盤である。１
０１は落下部品の目標計数値Ｎｏを表示する表示部、１
０２は落下部品の現在計数値Ｎを表示する表示部であ
る。１０３は本装置の起動ボタン、１０４は目標計数の
完了を表示する表示ランプ、１０５は緊急停止ボタンで
ある。操作盤１００と接続されている図示しない制御ボ
ックス内には、電源スイッチ、動作プログラムが記憶さ
れた汎用のシーケンサが設置され、このシーケンサの入
出力部に操作盤１００内の各電気要素、エアシリンダ４
に接続される図示しない電磁弁、並びに後述する各種設
定値の入力手段である図示しないスイッチボックスが電
気的に接続されている。

【００１９】本装置は以上説明したように構成され、各
々の初期設定値が設定された状態である。即ち、篩１
１、１２、１３、１４、１５の積み重ね段数、それぞれ
の編み目の大きさ、ホッパー部１６内キャップ部１７の
側孔１７ａの開口面積などが、最下段の篩１１を通過す
る部品２０がほぼ確実に１個分離されるように予め設定
されている。また、前記制御ボックス内のスイッチボッ
クスから計数対象部品の目標計数値Ｎｏ（例えば１００
０）、及びこの目標値より所定数Ｐ（例えば１５）減じ
た値である目標近傍値Ｎｎ（例えば９８５）が入力セッ
トされている。また、エアシリンダ４の加振動作が次の
動作サイクルに移るまでの待機時間である加振動作待機
時間ｔは短い方から順にＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の何れ
かの値が設定できるようになっている。これらのＰ、Ｔ
１〜Ｔ４の値は当該部品２０について予め実験により求
めておく値である。エアシリンダ４のスピードが予め適
度に設定され、上下動作安定のための待ち時間ｎも適値
（例えば０．５秒）に設定されている。更に、部品２０
の計数速度に相当する加振動作１サイクル当たりの落下
部品計数値である１回落下部品数Ｖの値を判定するため
の比較値としてＸ（例えば１０）、Ｙ（例えば２０）が
設定されている。

【００２０】次に本装置の動作について、図３のフロー
チャートを参照しながら説明する。まず、前記制御ボッ
クスの電源スイッチを投入するとプログラムがスタート
し、起動ボタン１０３による起動スイッチの投入待ち状
態となる（Ｓ１）。そこで起動ボタン１０３が投入され
ると、落下部品計数用のカウンタの値をリセットし、加
振動作待機時間ｔをＴ３にセットする（Ｓ２）。次に目
標計数値Ｎｏと落下部品計数値Ｎとを比較し（Ｓ３）、
計数値Ｎが目標計数値Ｎｏ以下の場合には引き続き目標
近傍値Ｎｎと比較し（Ｓ４）、計数値Ｎが目標近傍値Ｎ
ｎ以下の場合には、加振手段の電磁弁が切り替わりエア
シリンダ４が下降する（Ｓ５）。エアシリンダ４の下端
到達ｎ秒後（Ｓ６）再び電磁弁が切り替わり下端にあっ
たエアシリンダ４が上昇（Ｓ７）する。エアシリンダ４
の上端到達ｎ秒後（Ｓ８）加振動作サイクル数ｍを１加
算（Ｓ９）し、１回落下部品数Ｖを演算（Ｓ１０）す
る。

【００２１】次にこの１回落下部品数Ｖを比較値Ｘ、Ｙ
と比較（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）する。１回落下部品
数Ｖが比較値Ｘ未満の場合には、加振動作待機時間ｔを
最短の設定時間であるＴ１に変更（Ｓ１４）して、また
１回落下部品数Ｖが比較値ＸとＹとの間になったら、加
振動作待機時間ｔを２番目に短かい設定時間であるＴ２
に変更（Ｓ１５）して、更に１回落下部品数Ｖが比較値
Ｙを越えた場合には、加振動作待機時間ｔを更に長い設
定時間であるＴ３に変更（Ｓ１６）して、それぞれステ
ップＳ３に戻り、再びＳ３からＳ１０の各ステップを繰
り返す。

【００２２】エアシリンダ４が動作して篩１１、１２、
１３、１４, １５とホッパー部１６とに振動が伝達され
ると、ホッパー部１６内に堆積した部品２０が堆積の重
みでストップすることなく側孔１７ａを通過して、前記
振動の衝撃に応じて断続的に継続して下部開口１６ｃ内
に適量落下する。さらに、下部開口１６ｃ内に適量落下
して供給される部品２０は篩１５の編み目１５ａを通っ
て下段の篩１４〜１１へと順次落下して行く。そして、
エアシリンダ４の動作が繰り返されるにつれてホッパー
部１６内部の部品は断続的に少量づつ篩１５上に継続し
て排出され、積み重なった篩１５、１４、１３、１２、
１１の編み目を落下するにつれて部品２０が篩の編み目
にぶつかって、重なっていた部品２０の分離が進んで、
最下段の篩１１の編み目１１ａを通過する頃には、殆ど
の部品２０が１個１個に分離されて落下するようにな
る。こうしてエアシリンダ４の可動部４ａが上ストッパ
と下ストッパ７に当接する衝撃により落下する部品２０
は、分離されて落下するうちに篩１１の口径一杯に広が
っていても、編み目１１ａを通過後に篩１１より広口の
漏斗８によって中央に集められ、通過センサ９を通過す
る。従ってエアシリンダ４の動作に対して時間的にやや
遅れて通過センサ９に達することになる。

【００２３】ここで、上の段の篩ほど編み目サイズを小
さくすることにより、上段篩での堆積部品の分割単位を
小さくし、かつ、下段篩での編み目ワイヤーへの衝突面
積が大きくなって効率良く部品を分離できる。さらに、
篩が積み重ねられているので、落下部品が多段の篩編み
目のワイヤーに衝突することを繰り返して分離が進行
し、最下段篩の編み目を通過する時点では、重なってい
た部品が１個１個に分離される。また、編み目の大きさ
を大きくすることにより、部品が編み目をより通過しや
すくなるので、落下速度を速めることができる。但し最
上段の編み目１５ａや比較的上部の篩の編み目が大き過
ぎると部品２０が重なったまま編み目を通過して分離効
率を下げることになる。また、編み目を構成するワイヤ
の方向を上下で異ならせておくことで、落下部品２０が
編み目にぶつかるチャンスが多くなり、分離が一層進み
易くなる。

【００２４】このようにしてエアシリンダ４が加振動作
を繰り返すうちに、ステップＳ４において、もし落下部
品計数値Ｎが目標計数値に近づいて目標近傍値Ｎｎを越
えると、加振動作待機時間ｔを最長のＴ４に変更（Ｓ１
７、即ち計数速度を低下させる）してから、電磁弁が切
り替わり、ステップＳ５からＳ９までと同じ動作である
１サイクルの加振動作をステップＳ１８からＳ２２まで
行って、ステップＳ３に戻る。計数値Ｎが目標計数値Ｎ
ｏ未満であるうちは、加振動作待機時間ｔを最長のＴ４
に保ったままステップＳ１７からＳ２２を繰り返す。こ
のように目標近傍値Ｎｎを設定して待機時間ｔをＴ４と
長くするのは、エアシリンダ４の動作に遅れて計数して
いる計数値Ｎが、一遍に目標計数値Ｎｏを越えてしまう
のを防ぐためである。

【００２５】ステップＳ３において、落下部品計数値Ｎ
が目標計数値Ｎｏに達したら、完了ランプ１０４を点灯
（Ｓ２３）してプログラムはステップＳ１の起動スイッ
チ待ちの状態に戻り、本装置の動作が停止する。そこ
で、部品容器１０に溜まった部品２０を取り出して袋詰
めし、次行程に搬送するなどする。

【００２６】再び起動スイッチ１０３が押されると、同
じ目標計数値Ｎｏに対して上記と同じ動作を繰り返す。
緊急停止ボタン１０５が押されると本装置は動作を停止
してステップＳ１の状態に戻る。目標計数値Ｎｏを変更
するには前記制御ボックス内のスイッチボックスによっ
て設定し直せばよい。

【００２７】上記実施の形態では、加振手段は上下動作
するシリンダとしたが、篩に対して適度な衝撃を加える
ことができる他の機構、例えばこれを水平動作のシリン
ダや、回転動作のシリンダ、あるいは各種振動機構（バ
イブレータ）などに置換することもできる。

【００２８】上記実施の形態では、１回落下部品数Ｖの
演算及び比較値との比較を加振動作の１サイクル毎に行
っているが、これを１／２サイクル毎に行うように変更
することもできる。また、例えば加振手段をバイブレー
タに置換した場合には１回落下部品数Ｖを求める時の計
数値Ｎをバイブレータの加振時間に置換することができ
る。即ち本発明の計数装置では、加振手段の駆動モード
を以上のように変更することにより、計数の精度を保証
している。なお、万一通過センサ９を重なったままの部
品２０通過することがあっても、まれな場合であるし、
計数値よりも実際の数量が多めに出るという安全側なの
で許容できる。

【００２９】

【発明の効果】上記のごとく本発明によれば、複数段に
積み重ねた篩に衝撃を与えて、堆積した部品を前記篩編
み目を通して落下させるので、パーツフィーダーで部品
を分離するのが困難な形状の堆積部品を分離できる。す
なわち、ホッパー部に堆積した部品がキャップ部側孔を
通過して前記ホッパー部の下部開口内に適量落下するの
で、部品の堆積の重みでストップすることなく継続して
供給されると云う効果がある。また、加振手段が積み重
ねた篩に衝撃を与えているので、前記適量落下した部品
集積体は篩最上段の編み目を通過して、順次下段篩の所
定仕様に設定された編み目ワイヤーに衝突してさらに小
さく分割される効果がある。ここで、上の段の篩ほど編
み目サイズを小さくすることにより、上段篩での堆積部
品の分割単位を小さくし、かつ、下段篩での編み目ワイ
ヤーへの衝突面積を大きくしているので、効率良く部品
を分離する効果があり、さらに、篩が積み重ねられてい
るので、落下部品が多段の篩編み目のワイヤーに衝突す
ることを繰り返して分離が進行し、最下段篩の編み目を
通過する時点では、重なっていた部品が１個１個に分離
される。

【００３０】また、最下段の篩編み目の下に計数手段を
設置して落下部品を検出し、該計数手段の計数値により
加振手段の駆動モードを変更するようにしたので、計数
が速く、かつ、正確にできる。

【００３１】更に、該分離装置または計数装置の主要構
成部材が安価な市販品で有るために当該装置の制作費用
を低く押さえられると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である部品計数装置の構成
を示す部分断面側面図である。

【図２】本発明の実施の形態である部品計数装置の構成
を示す正面図である。

【図３】本発明の実施の形態である部品計数装置動作プ
ログラムのフローチャートである。

【符号の説明】

３取付板４エアシリンダ５支持板６クランプ板７ストッパ９通過センサ１０部品容器１１、１２、１３、１４、１５篩１１ａ、１５ａ編み目１６ホッパー部１６ｃ下部開口１７キャップ部１７ａ側孔２０部品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】堆積した部品を分離させる方法におい
て、前記部品を通過させる大きさの編み目を持った篩を
複数段に積み重ね、該篩に加振手段で衝撃を加えなが
ら、堆積した部品を前記篩の上部から前記編み目を通し
て落下させることを特徴とする部品の分離方法。
【請求項２】積み重ねた前記篩の編み目の大きさは、
下段の編み目が上段の編み目より大きいか等しいことを
特徴とする請求項１記載の部品の分離方法。
【請求項３】前記篩の開口より小さな面積の下部開口
を有し堆積した部品を収納するホッパー部を、前記積み
重ねた最上段の篩上に配設したことを特徴とする請求項
１記載の部品の分離方法。
【請求項４】前記ホッパー部の下部開口を塞ぐように
キャップ部を被装し、該キャップ部に部品を通過させる
側部開口を設けたことを特徴とする請求項３記載の部品
の分離方法。
【請求項５】堆積した部品を収納するホッパー部と、
前記部品を通過させる大きさの編み目を持った複数の篩
と、該篩および前記ホッパー部に衝撃を与えるための加
振手段とを具備すると共に、積み重ねた最上段の前記篩
の編み目上に前記ホッパー部の下部開口を配設し、前記
加振手段により該篩および前記ホッパー部を振動させな
がら前記堆積した部品を分離させることを特徴とする部
品の分離装置。
【請求項６】前記積み重ねた篩の下方に落下した部品
を計数する計数手段を配設して、該計数手段の計数値に
応じて前記加振手段の駆動モードを変更することを特徴
とする請求項１記載の分離方法を用いた計数方法。
【請求項７】部品を通過させる大きさの編み目を持っ
た複数の篩と、積み重ねた最上段の前記篩の編み目上に
配設してあり堆積した部品を収納するホッパー部と、前
記篩及び前記ホッパー部に衝撃を与えるための加振手段
と、落下部品を計数する計数手段とを具備し、前記加振
手段により前記篩と前記ホッパー部とを振動させながら
前記堆積した部品を分離させると共に、前記計数手段の
計数値に応じて前記加振手段の駆動モードを変更するこ
とを特徴とする部品の計数装置。