JP2004067325A

JP2004067325A - 部品選別装置

Info

Publication number: JP2004067325A
Application number: JP2002229492A
Authority: JP
Inventors: Yasoo Furuya; 古家　八十男
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】受容体内にランダムに投入された多数の部品から所定形状、寸法のものを選別し、所定の姿勢に整列させて排出する部品選別装置を提供する。
【解決手段】皿ボウル２及び回転板３を回転させ、皿ボウル２内に投入された多数の部品Ｐを部品移送レール５に沿ってフランジ部２ａ上に移送する。遠心力によりフランジ部２ａ上を周壁４に沿って移動する部品Ｐは部品選別手段１０によって所定形状、寸法のものに選別され、所定の姿勢に整列されて部品搬送レール７から排出される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を受容するボウル内にランダムに投入された多数の部品から形状、寸法が一定のものに選別し、その姿勢を一定状態にして供給する部品選別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボウルなど多数の部品を受容する受容体内にランダムに投入された部品から同一形状、寸法のものだけを選別し、更には選別された部品を一定の姿勢にして供給する装置として、振動パーツフィーダやロータリーパーツフィーダなどが知られている。
【０００３】
例えば、実開平６−６１８３２号公報に開示されたロータリーパーツフィーダは、略逆円錐形状に形成された回転体を超音波モータにより回転駆動し、回転体内に投入された部品に遠心力を与えることにより、回転体の内壁に沿って螺旋状に配設されたガイド部材によって部品を回転体の周縁に形成されたフランジ部上に移送する。フランジ部に移送された部品はフランジ部を囲む側壁に遠心力で押し付けられながら移動し、フランジ部の接線方向に配設されたベルトコンベアに排出され、ベルトコンベアから所定場所に供給するように構成されている。
【０００４】
また、特開平１１−２４０６１５号公報に開示された部品整送装置は、円筒形状の第１回転体内に板面を傾斜させて第２回転体を配設し、回転する第２回転体上に投入された多数の部品を遠心力により第１回転体の上端に同心的に形成された部品移送路に移送し、第１回転体の回転により部品移送路上の部品を接線方向に形成されたベルトコンベア上に送り出すロータリーパーツフィーダに形成されている。ベルトコンベア上を搬送される部品は撮像装置により撮像され、画像処理により前後方向の向きが正しいと判断された部品を通過させ、逆向きの部品は空気噴出ノズルにより前記部品移送路に戻して向きを矯正し、再びベルトコンベアに送り出す姿勢選別装置が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成においては、部品を１列に並べて供給するのみで、部品の形状、寸法及び姿勢を選別する機能がないものであったり、部品の前後方向の向きのみを選別する機能しかないものであるため、部品の形状、寸法から異なる種類の部品の混入を排除したり、あらゆる方向に正しい姿勢に部品を整列することができない問題点があった。
【０００６】
また、部品の姿勢を検出するために撮像装置や画像処理装置を必要とし、分別あるいは整列のために別の搬送路や空気噴出ノズルなどを必要とするため、装置の大型化やコストアップをまねく問題点があった。
【０００７】
本発明が目的とするところは、簡易な構造により部品を整列すると共に、部品の形状、寸法、姿勢を一定状態にして供給することができる部品選別装置を提供することにある。
【０００８】
【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に係る部品選別装置は、少なくとも中央部を除く部位が逆円錐形に形成され、その外周縁にフランジ部が形成された皿ボウルと、この皿ボウルの中央部を被覆する円錐形の回転板と、前記皿ボウルの内壁に近接して前記回転板の外縁から前記フランジ部まで螺旋状に配設された部品移送レールと、皿ボウル及び回転板を前記部品移送レールの螺旋の上昇方向に回転駆動する回転駆動手段と、フランジ部の外周にその入口側を近接させてフランジ部の接線方向に形成された部品搬送レールと、フランジ部の前記部品搬送レールとの接続部分を除く外周に配設された周壁と、部品移送レールからフランジ部上に誘導されてきた部品の形状、寸法及び姿勢を選別する部品選別手段と、を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、回転駆動手段により皿ボウル及び回転板を部品移送レールの螺旋の上昇方向に回転駆動すると、皿ボウル内に投入された多数の部品は遠心力により皿ボウルの内周壁に沿って外側に振り出される力を受け、皿ボウルの回転に伴って部品移送レールに沿って上昇してフランジ部上に移送される。フランジ部上に移送された部品は皿ボウルの回転により周壁に沿って移動するので、周壁のない部位から部品搬送レール上に移動して搬送される。フランジ部の部品搬送レールとの接続部分より上流側に部品選別手段を設けると、フランジ部上を移動する部品をその形状、寸法及び姿勢を規制した状態にして部品搬送レール上に送り出すことができる。
【００１０】
上記部品選別手段は、所定高さ位置に所定突出量で周壁から突出する突出部材として構成すると、選別する部品と寸法、形状が異なる部品は突出部材に接触して皿ボウル内に落下し、姿勢が所定状態にない部品も突出部材に接触するので皿ボウル内に落下する。従って、フランジ部上を所定の姿勢で周壁に沿って移動する選別対象とする部品のみが所定の姿勢になって部品選別手段を通過して部品搬送レールに送り出される。
【００１１】
また、部品選別手段は、所定姿勢になったときに所定高さになる部品のみを通過させる高さ規制部材として構成することにより、姿勢が所定方向にない部品や重なり合っている場合などは高さ規制部材に接触して皿ボウル内の落下する。所定の形状、寸法にない部品も高さ規制部材に接触して皿ボウル内に落下する。従って、選別対象とする部品で所定姿勢になっているものだけが部品選別手段を通過して部品搬送レール上に送り出される。
【００１２】
また、部品選別手段は、フランジ部を皿ボウル内側に向けて下向き傾斜させた部位に、周壁から所定形状、寸法の部品が通過できる間隔を設けて配設され、下端から所定高さに切欠部を形成した姿勢選別板として構成することにより、円筒形状の部品を円筒軸方向を鉛直方向にして整列するとき、軸方向が横向きになっている部品はフランジ部の下向き傾斜により姿勢選別板側に転がり、その切欠部から皿ボウル内に落下するので、所定姿勢に整列した部品だけを部品搬送レール上に送り出すことができる。
【００１３】
また、部品選別手段は、フランジ部の外周側を下向き傾斜させた部位に周壁の内方側に周壁と同心に内周壁を設け、この内周壁の部品移動方向下流側の下端に所定幅で所定高さに切欠部を形成した部品整列板として構成することにより、周壁に沿って移動してきたボルトなどの鍔付き部品を内周壁に誘導すると、鍔付き部品の軸部分が通過できる幅と高さに形成した切欠部から遠心力により軸部分が振り出されてフランジ部の下向き傾斜面上に並び、鍔部分は切欠部の内側に位置するので、鍔付き部品を一定方向に整列させて部品搬送レール上に送り出すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１５】
本実施形態に係る部品選別装置１は、図１及び図２に示すように、モータ（回転駆動手段）６により回転駆動される回転軸９に、中央部の周囲が逆円錐形状に形成された外周縁にフランジ部２ａが形成された皿ボウル２と、この皿ボウル２の中央部を被覆するように配設された円錐形状の回転板３とが固定され、モータ６により回転駆動される。皿ボウル２の逆円錐面上には、それに近接して回転板３の外周部からフランジ部２ａに至る螺旋状に形成された部品移送レール５が支持アーム５ａにより吊下げ支持されている。また、図４に示すように、皿ボウル２の中央部と回転板３との間には、回転軸９に軸受け１１を介して支持された固定板８が配設されている。また、フランジ部２ａの接線方向に部品搬送レール７が配設され、部品搬送レール７の入口側はフランジ部２ａの外周に沿うように近接し、部品搬送レール７の側壁の一方端部はフランジ部２ａ上に延出形成されてフランジ部２ａ上の部品を部品搬送レール７上に誘導する誘導板７ａに形成されている。また、部品搬送レール７の入口側との接続部位を除くフランジ部２ａの外周部には、それに近接して周壁４が配設されている。この周壁４の部品搬送レール７との接続部位より上流側には、部品の形状、寸法、姿勢を選別する部品選別手段１０が配設される。
【００１６】
上記構成になる部品選別装置１の皿ボウル２内に多数の部品Ｐを投入し、モータ６を回転させると、回転板３が円錐形であるため、部品Ｐは回転板３の外周側に多く集められ、皿ボウル２及び回転板３の回転に伴って回転移動し、皿ボウル２が部品移送レール５の螺旋上昇方向に回転駆動されていることから、部品Ｐは部品移送レール５に沿って皿ボウル２の内周壁上を移送され、部品移送レール５の螺旋上昇によりフランジ部２ａ上まで移送される。フランジ部２ａ上に移送された部品Ｐは、皿ボウル２の回転に伴う遠心力によりフランジ部２ａの外周に近接して配設された周壁４に沿ってフランジ部２ａ上を移動する。フランジ部２ａ上を移動した部品Ｐは、周壁４が途切れた部品搬送レール７との接続部位で遠心力により外側に振り出されて部品搬送レール７上に載り、遠心力によって振り出されなかった部品Ｐも前記誘導板７ａによりフランジ部２ａ上から部品搬送レール７上に誘導される。
【００１７】
上記動作により、皿ボウル２内にランダムに投入された多数の部品Ｐを部品搬送レール７から１列に整列させて送り出すことができるが、部品Ｐの姿勢は一定状態でなく、皿ボウル２に形状、寸法が異なる複数種類の部品Ｐが投入された場合に、それらは選別されない状態で部品搬送レール７に送り出されるだけである。そこで、本実施形態においては、皿ボウル２に投入された多数の部品Ｐから、所定の形状、寸法にある部品Ｐのみを一定の姿勢にして部品搬送レール７に送り出すために、部品選別手段１０が設けられる。以下に部品選別手段１０の各実施形態について説明する。
【００１８】
図３に示す第１の実施形態に係る部品選別手段１０ａは、一部の直径が小さくなっている円筒状の部品Ｐ１で、その寸法、形状が所定誤差範囲にあり、所定の姿勢にあるものだけを通過させて部品搬送レール７に送り出すように構成されたものである。部品Ｐ１は図示するように、所定位置に所定高さに直径を小さくした周溝１５が形成され、部品選別手段１０ａは、この部品Ｐ１を高さの小さい円板部１６側を下にした姿勢に整列させることができるように構成されている。
【００１９】
皿ボウル２内からそのフランジ部２ａ上に移送された部品Ｐ１は、皿ボウル２が回転することに伴う遠心力により、フランジ部２ａの外周側に配設された周壁４に押し付けられた状態になって移動する。フランジ部２ａの部品搬送レール７との接続部位より上流側の周壁４の内周面の所定高さ位置に、所定の突出量で中心方向に突出する突出部材２１を設けると、周壁４に沿ってフランジ部２ａ上を移動してきた部品Ｐ１は、円板部１６を下にして立ち姿勢になっているものは、図３（ｂ）に示すように、周溝１５内に突出部材２１が入った状態になって部品選別手段１０ａの形成位置を通過できる。しかし、上下が逆になっている部品Ｐ１は円筒部１７に突出部材２１が触れ、横向きになっている部品Ｐ１は側周面に突出部材２１が触れるのでフランジ部２ａから押し出されて皿ボウル２内に落下する。また、所定形状、寸法と異なる部品Ｐが混入している場合にも、突出部材２１にに触れて皿ボウル２内に戻される。姿勢が異なっていたために皿ボウル２内に戻された部品Ｐ１は、再び部品移送レール５からフランジ部２ａ上に移送されてくるので、部品選別装置１を連続的に運転することにより、最終的には種類が異なる部品Ｐのみが皿ボウル２内に残され、所定の部品Ｐ１は所定の姿勢に整列されて部品搬送レール７に送り出される。
【００２０】
上記構成になる突出部材２１の周壁４上の形成位置及び周壁４からの突出量を変更することにより、異なる形状、寸法の部品Ｐの選別に用いることができる。例えば、図４に示すように、直径が大きい大径部１８の中心軸上に直径が小さい小径部１９が形成されている部品Ｐ２のみを同一姿勢に選別して部品搬送レール７に送り出すには、突出部材２１ａの周壁４上の形成位置を、フランジ部２ａ上に大径部１８を下にして載っている部品Ｐ２の大径部１８の高さよりやや上の位置に、突出量が大径部１８の半径と小径部１９の半径との差になるように形成する。フランジ部２ａ上を大径部１８を下にして、大径部１８の側周面で周壁４に接触して移動してきた部品Ｐ２は、突出部材２１ａに触れないので、部品選別手段１０ａの形成部位を通過して部品搬送レール７上に送り出されるが、大径部１８が上になっている部品Ｐ２は、大径部１８に突出部材２１ａが触れるので、姿勢が逆向きの部品Ｐ２は皿ボウル２内に戻される。また、形状、寸法が異なるものや、横向きになっている姿勢の部品Ｐ２も突出部材２１ａに触れて皿ボウル２内に戻される。
【００２１】
図５に示す第２の実施形態に係る部品選別手段１０ｂは、板状の部品Ｐ３を平板面で整列させることを目的とするもので、部品Ｐ３が平板面でフランジ部２ａ上に載った状態の高さのものだけを通過させる高さ規制部材２２が周壁４に設けられている。板状の部品Ｐ３が重なった状態でフランジ部２ａ上を移動してきたり、立ち姿勢で移動してきた場合には、高さ規制部材２２に触れるので、皿ボウル２内に戻され、平板面でフランジ部２ａ上に載っている部品Ｐ３のみが部品搬送レール７に送り出される。
【００２２】
板状の部品Ｐ３の平板面形状が長方形である場合、高さ規制部材２２は平面方向の向きには関係なく通過させるので、平面方向の向きは、図１に示すように、部品搬送レール７の入口に設けた誘導板７ａによって修正することができる。即ち、部品搬送レールの幅を部品Ｐ３の短手方向幅に対応させておくと、長手方向で部品搬送レール７上に進入しようとする部品Ｐ３は誘導板７ａに触れて向きが修正され、部品搬送レール７の幅方向に長手辺を向けた姿勢に整列されて搬送される。
【００２３】
図６に示す第３の実施形態に係る部品選別手段１０ｃは、円筒状の部品Ｐ４をその円筒軸が鉛直方向に向いた状態に整列させて部品搬送レール７に送り出すことを目的とするものである。図６（ｂ）に示すように、部品選別手段１０ｃを配設する位置のフランジ部２ａは、内周部側が下がった傾斜面に形成され、周壁４と同心の円弧で周壁４との間隔が部品Ｐ４の直径よりやや大きくなる位置に配設され、下端から所定高さと幅で開口する切欠部２３ａを形成した姿勢選別板２３が設けられている。
【００２４】
皿ボウル２内からフランジ部２ａ上に移送された部品Ｐ４は、皿ボウル２の回転に伴う遠心力により周壁４に押し付けられるようにしてフランジ部２ａ上を移動し、部品選別手段１０ｃの配設位置において周壁４と姿勢選別板２３との間に誘導されるので、軸方向が皿ボウル２の直径方向になっている部品Ｐ４は姿勢選別板２３によって向きを修正される。また、フランジ部２ａが傾斜していることにより、周壁４と姿勢選別板２３との間に入った部品Ｐ４は、姿勢選別板２３側に寄って移動する。姿勢選別板２３に形成された切欠部２３ａの高さは部品Ｐ４の高さ寸法より小さく、幅は部品Ｐ４の高さ寸法より大きく形成されているので、軸方向を鉛直方向にしてフランジ部２ａ上に載っている部品Ｐ４は切欠部２３ａに関係なく部品選別手段１０ｃを通過できるが、軸方向が水平方向になってフランジ部２ａ上に載っている部品Ｐ４は切欠部２３ａを通ることができるので、フランジ部２ａの傾斜によって転がり、切欠部２３ａを通って皿ボウル２内に落下する。従って、部品Ｐ４は軸方向を鉛直方向に向けた姿勢に整列されて部品搬送レール７に送り出される。
【００２５】
図７は、第４の実施形態に係る部品選別手段１０ｄは、第３の実施形態の構成と同様に円筒形の部品Ｐ４の姿勢を一定方向にして整列させることを目的とするものである。部品選別手段１０ｄを配設する位置の周壁４の上端部には、フランジ部２ａ上に延出し、周壁４との間隔が部品Ｐ３の直径よりやや大きくなるように周壁４と同心の円弧面が垂下し、フランジ部２ａからの高さが部品Ｐ４の直径よりやや大きく、部品Ｐ４の高さよりやや大きな幅に切欠部２４ａが形成された姿勢選別板２４を形成し、この姿勢選別板２４の配設位置のフランジ部２ａは、皿ボウル２内に向けて傾斜する傾斜面に形成されている。
【００２６】
皿ボウル２内から部品移送レール５により移送されて皿ボウル２のフランジ部２ａ上に移送された部品Ｐ４は、皿ボウル２の回転に伴う遠心力により周壁４に押し付けられるようにしてフランジ部２ａ上を移動し、部品選別手段１０ｃの配設位置において周壁４と姿勢選別板２４の垂下部とに挟まれた部品Ｐ４の直径に対応する幅の中に誘導されるので、軸方向が皿ボウル２の直径方向になっている部品Ｐ４は姿勢選別板２４によって向きを修正される。また、フランジ部２ａが傾斜していることにより姿勢選別板２４の垂下部側に滑り落ちる。姿勢選別板２４の垂下部に形成された切欠部２４ａのフランジ部２ａからの高さは部品Ｐ４の高さ寸法より小さく、幅は部品Ｐ４の高さ寸法より大きく形成されているので、軸方向を鉛直方向にしてフランジ部２ａ上に載っている部品Ｐ４は切欠部２４ａに関係なく部品選別手段１０ｄを通過できるが、軸方向が水平方向になってフランジ部２ａ上に載っている部品Ｐ４は切欠部２４ａを通ることができるので、フランジ部２ａの傾斜によって転がり切欠部２４ａを通って皿ボウル２内に落下する。従って、部品Ｐ４は軸方向を鉛直方向に向けた姿勢に整列されたものだけが部品搬送レール７に送り出される。
【００２７】
図８に示す第５の実施形態に係る部品選別手段１０ｅは、図７（ｂ）に示すように、鍔付きピンやボルトのように軸部２７の一端に鍔部２６が形成された部品Ｐ５を同一向きに整列させて部品搬送レール７に送り出すことを目的とするものである。部品選別手段１０ｅが配設される位置のフランジ部２ａは、図７（ｂ）に示すように、水平面が外周側で下がる２段折れの断面形状に形成されている。従って、部品選別手段１０ｅの配設位置では、フランジ部２ａと周壁４の下端との間には間隙が形成された状態となる。また、フランジ部２ａの水平面と傾斜面との境界線上に下端を近接させて部品整列板２５が配設され、部品整列板２５の部品移動方向下流側の下端には部品Ｐ５の鍔部２６が通過できない高さに切欠部２５ａが形成されている。
【００２８】
部品移送レール５により皿ボウル２内からフランジ部２ａ上に移送された部品Ｐ５は、皿ボウル２が回転することに伴う遠心力によって周壁４に押し付けられた状態で安定する横向きの姿勢になってフランジ部２ａ上を移動する。部品選別手段１０ｅの配設位置に近づいて部品Ｐ５は周壁４から部品整列板２５の内周面側に案内され、安定する横向きになっている部品Ｐ５は切欠部２５ａの形成位置に至って遠心力により切欠部２５ａの開口を通過できる軸部２７が部品整列板２５の外側に振り出され、図７（ｂ）に示すように、軸部２７はフランジ部２ａの傾斜面上に載り、鍔部２６は部品整列板２５の内周面に位置した状態に整列される。従って、一定方向に整列された部品Ｐ５はフランジ部２ａから部品搬送レール７上に送り出される。
【００２９】
以上説明した各実施形態のように、部品選別手段１０ａ〜１０ｅは対象とする部品Ｐの寸法、形状及び姿勢に対応した構成を、フランジ部２ａの部品搬送レール７との接続部位より上流側に配設することにより、所定形状、寸法の部品Ｐのみを所定の姿勢に整列させて部品搬送レール７に送り出すことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、皿ボウル内にランダムに投入された多数の部品から所定形状、寸法の部品のみに選別し、所定の姿勢に整列させて部品搬送レール上に送り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る部品選別装置の構成を示す斜視図。
【図２】同上部品選別装置の構成を示す断面図。
【図３】部品選別手段の第１の実施形態を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図４】同上構成を形状、寸法が異なる部品に適用した構成を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図５】部品選別手段の第２の実施形態を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図６】部品選別手段の第３の実施形態を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図７】部品選別手段の第４の実施形態を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図８】部品選別手段の第４の実施形態を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【符号の説明】
１　部品選別装置
２　皿ボウル
２ａ　フランジ部
３　回転板
４　周壁
５　部品移送レール
６　モータ（回転駆動手段）
７　部品搬送レール
１０、１０ａ〜１０ｅ　部品選別手段
２１、２１ａ　突出部材
２２　高さ規制部材
２３、２４　姿勢選別板
２３ａ、２４ａ、２５ａ　切欠部
２５　部品整列板
Ｐ、Ｐ１〜Ｐ５　部品

Claims

少なくとも中央部を除く部位が逆円錐形に形成され、その外周縁にフランジ部が形成された皿ボウルと、この皿ボウルの中央部を被覆する円錐形の回転板と、前記皿ボウルの内壁に近接して前記回転板の外縁から前記フランジ部まで螺旋状に配設された部品移送レールと、皿ボウル及び回転板を前記部品移送レールの螺旋上昇方向に回転駆動する回転駆動手段と、フランジ部の外周に入口側を近接させてフランジ部の接線方向に形成された部品搬送レールと、フランジ部の前記部品搬送レールとの接続部分を除く外周に配設された周壁と、部品移送レールからフランジ部上に移送されてきた部品の形状、寸法及び姿勢を選別する部品選別手段と、を備えてなることを特徴とする部品選別装置。
部品選別手段は、所定高さ位置に所定突出量で周壁から突出する突出部材として構成されてなる請求項１に記載の部品選別装置。
部品選別手段は、整列姿勢になったときに所定高さになる部品のみを通過させる高さ規制部材として構成されてなる請求項１に記載の部品選別装置。
部品選別手段は、フランジ部を皿ボウル内側に向けて下向き傾斜させた部位に、周壁から所定部品が所定姿勢で通過できる間隔を設けて配設され、下端に所定高さに切欠部を形成した姿勢選別板として構成されてなる請求項１に記載の部品選別装置。
部品選別手段は、フランジ部の外周側を下向き傾斜させた部位に周壁の内方側に周壁と同心に内周壁を設け、この内周壁の部品移動方向下流側の下端に所定幅で所定高さに切欠部を形成した部品整列板として構成されてなる請求項１に記載の部品選別装置。