JP2005272115A - 部品の方向整列装置 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて簡単な機構で、部品の方向を速やかに一定の方向に整列して排出する。
【解決手段】部品の方向整列装置は、複数個の挿入チャンバ２を設けているロータリーリング１の内側に、バイパス路４を有するインナーバイパス部３を配設しており、これらを往復運動機構６で回転軸方向に相対的に往復運動させて、挿入チャンバ２の部品をバイパス路４で移送する移送位置と、バイパス路４で移送しない停止位置とに制御している。この方向整列装置は、挿入チャンバ２に逆方向に部品が供給されると、インナーバイパス部３とロータリーリング１の相対位置を移送位置として、バイパス位置の挿入チャンバ２の部品をバイパス路４で排出側チャンバに移送し、挿入チャンバ２に正常な方向に部品が供給されると、インナーバイパス部３とロータリーリング１の相対位置をストップ位置として、ロータリーリング１の回転で部品を反転させて排出側に排出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品の方向を整列して排出する装置に関する。

両端部の形状が異なる部品を自動機で組み立てする場合、部品を特定の方向に整列して自動機に供給することが要求される。このことを実現するために、種々の方向整列装置が開発されている。（特許文献１及び２参照）
特開平１０−６５３９３ 特開２００２−３４７９２３

特許文献１の公報の装置は、角チップ部品の方向を整列するものである。この装置は、角チップ部品を１個取り込む磁石のロータを、その外周域に設けている電磁石で右と左に回転させて、部品の方向を整列する。
また、特許文献２の公報の装置は、表裏整列を要する部品を、間歇送りされるチェーンのアタッチメントに設けた移送ホルダに１個ずつ収納して、部品移送路に沿って移送するようにする。部品が移送ホルダに裏向きに収納されている場合は、チェーンを停止しているときに、部品移送路の途中に設けたロータの整列ホルダに移行させ、チェーンが１ピッチ送られる間に、ロータを半回転させて表向きにするとともに１ピッチ分送って、移行元の移送ホルダに戻すようにする。

以上の公報に記載される方向整列装置は、部品の方向を整列して排出できるが、構造と動きが複雑で製造コストが高くなる。また複雑な動作で方向を整列するので処理能力を高くするのが難しい欠点もある。

本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、極めて簡単な機構としながら、部品の方向を速やかに一定の方向に整列して排出できる部品の方向整列装置を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、逆方向の部品の整列に要する時間を極めて短くして、単位時間の処理能力を高くしながら製造コストを低減できる部品の方向整列装置を提供することにある。

本発明の部品の方向整列装置は、方向性のある部品を挿入する挿入チャンバ２を所定の間隔で複数個設けているロータリーリング１と、このロータリーリング１を回転させる回転機構５と、ロータリーリング１の内側に配設されて、バイパス位置の挿入チャンバ２から排出側の挿入チャンバ２に通過させるバイパス路４を有するインナーバイパス部３と、このインナーバイパス部３とロータリーリング１の少なくとも一方をロータリーリング１の回転軸方向に相対的に往復運動させる往復運動機構６と、ロータリーリング１の挿入チャンバ２の外周側にあって、挿入チャンバ２に供給された部品が外側に漏れるのを阻止する外側閉塞部８と、ロータリーリング１の挿入チャンバ２に供給される部品の方向を検出する方向センサー７とを備える。外側閉塞部８は、供給位置の挿入チャンバ２に部品を供給する供給ガイド２３と、方向を整列した部品を排出位置の挿入チャンバ２から外部に排出する排出ガイド２４を設けている。挿入チャンバ２は、ロータリーリング１の外周から内周に部品を通過させるが、内部に収納される部品の方向を転向しない形状としている。インナーバイパス部３は、バイパス位置にある挿入チャンバ２の内周側を排出側の挿入チャンバ２の内周側に連結して、バイパス位置の部品を排出側の挿入チャンバ２に移送できるバイパス路４を備えている。往復運動機構６は、方向センサー７で制御されて、インナーバイパス部３とロータリーリング１との相対位置を、バイパス路４でもって挿入チャンバ２の部品を他の挿入チャンバ２に移送する移送位置と、バイパス路４の部品を他の挿入チャンバ２に移送しない停止位置とに制御している。

この方向整列装置は、挿入チャンバ２に逆方向に部品が供給されると、方向センサー７が部品の逆方向を検出して、往復運動機構６がインナーバイパス部３とロータリーリング１の相対位置を移送位置として、バイパス路４でもってバイパス位置の挿入チャンバ２に供給されている部品を排出側チャンバに移送する。また、挿入チャンバ２に正常な方向に部品が供給されると、方向センサー７が部品の正常方向を検出して、往復運動機構６がインナーバイパス部３とロータリーリング１の相対位置をストップ位置として、バイパス路４でもって部品を移送せず、ロータリーリング１の回転で部品を反転させて排出側に排出する。

往復運動機構６は、インナーバイパス部３を移送位置とストップ位置に往復運動させることができる。方向センサー７は、磁器センサーとすることができる。バイパス路４は、排出ガイド２４に連結される挿入チャンバ２に部品を移送することができる。

本発明の方向整列装置は、バイパス位置の挿入チャンバ２とバイパス路４と排出側の挿入チャンバ２とを直線状に配置することができる。さらに、本発明の方向整列装置は、挿入チャンバ２に空気を噴射して、空気流で挿入チャンバ２の部品をバイパス路４に強制的に移送することができる。さらに、本発明の方向整列装置は、バイパス路４に空気を噴射して、空気流でバイパス路４の部品を排出側の挿入チャンバ２から排出ガイド２４に強制的に移送することができる。

本発明の部品の方向整列装置は、極めて簡単な機構としながら、部品の方向を速やかに一定の方向に整列して排出できる特長がある。それは、本発明の方向整列装置が、所定の間隔で複数個の挿入チャンバを設けたロータリーリングの内側にバイパス路を有するインナーバイパス部を配設しており、インナーバイパス部とロータリーリングとの相対位置を往復運動機構で制御して、挿入チャンバの部品をバイパス路で他の挿入チャンバに移送する移送位置と、他の挿入チャンバに移送しない停止位置とに切り換えて部品の方向を整列させているからである。この方向整列装置は、挿入チャンバに逆方向に部品が供給されると、インナーバイパス部とロータリーリングの相対位置を移送位置として、バイパス位置の挿入チャンバに供給されている部品を排出側チャンバに移送する。また、挿入チャンバに正常な方向に部品が供給されると、インナーバイパス部とロータリーリングの相対位置をストップ位置として、ロータリーリングの回転で部品を反転させて排出側に排出する。このように、本発明の方向整列装置は、逆方向の部品のみをバイパス路で排出側に移送し、正常な方向の部品はロータリーリングで方向を反転しながら移送するので、逆方向の部品の整列に要する時間を極めて短くして、単位時間の処理能力を高くしながら製造コストを低減できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための部品の方向整列装置を例示するものであって、本発明は部品の方向整列装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１の正面図と図２の垂直断面図に示す部品の方向整列装置は、それ自体が回転して部品を移送するロータリーリング１と、このロータリーリング１を一定の方向に回転させる回転機構５と、ロータリーリング１の内側に配設されて、逆向きの部品をバイパス路４で反転して排出側の挿入チャンバ２に送るインナーバイパス部３と、ロータリーリング１の挿入チャンバ２からインナーバイパス部３のバイパス路４に部品を移送するかどうかを選択する往復運動機構６と、ロータリーリング１の外周側に部品が漏れるのを阻止する外側閉塞部８と、ロータリーリング１の挿入チャンバ２に供給される部品の方向を検出する方向センサー７とを備えている。

ロータリーリング１は、金属やプラスチックを円形リング状に加工したもので、部品を挿入する挿入チャンバ２を所定の間隔で複数個設けている。図のロータリーリング１は前面を開口する溝形の挿入チャンバ２を設けて、前面を透明の前蓋９で閉塞している。前蓋９は、回転しないように外側閉塞部８の前面に固定され、あるいはロータリーリング１と一緒に回転されるようロータリーリング１の前面に固定される。外側閉塞部８に固定される前蓋９は、ロータリーリング１の挿入チャンバ２の前面開口部を閉塞するように、ロータリーリング１の前面に接近している。

ロータリーリングは、中心から外側に向かって貫通孔を設けて挿入チャンバとすることもできる。貫通孔の挿入チャンバは、挿入された部品が前面に漏れないので、前面を前蓋で閉塞する必要がない。図のロータリーリング１は、半径方向に伸びる挿入チャンバ２を設けている。半径方向に延長される挿入チャンバ２は、部品をスムーズに入れて排出できる。ただし、本発明の装置は、挿入チャンバを必ずしもロータリーリングに半径方向に設ける必要はなく、半径方向に対して傾斜する姿勢で設けることもできる。ロータリーリング１は、一定の間隔で挿入チャンバ２を設けているが、挿入チャンバ２は必ずしも一定の間隔で設ける必要はない。

部品は、挿入チャンバ２に外側から内側に移動して挿入される。挿入チャンバ２に正方向で入れられた部品は、ロータリーリング１で排出位置まで回転される。逆方向で入れられた部品は、挿入チャンバ２からバイパス路４を通過して、再び排出側の挿入チャンバ２に入れられて排出される。ロータリーリング１で回転して排出側に送られる部品は、その方向が逆転され、バイパス路４で排出側に送られる部品は方向が逆転しない。したがって排出側では同じ方向となる。

回転機構５は、ロータリーリング１を一定の方向に一定の速度で回転させる。図の回転機構５はモーター１０を備えている。モーター１０の出力軸１０Ａは駆動歯車１１を固定している。ロータリーリング１は、背面に回転筒１２を固定している。回転筒１２は、ベアリング１３で回転できるようにベースフレーム１４に連結され、その後端にリング歯車１５を固定している。回転筒１２は、リング歯車１５と駆動歯車１１を介してモーター１０に連結されて、モーター１０で一定の方向に回転される。回転機構５は、図１の矢印で示す方向にロータリーリング１を回転させる。

インナーバイパス部３は、ロータリーリング１の内側に配設されて、直径方向にバイパス路４を設けている。図のインナーバイパス部３は、中心を通過する直径方向にバイパス路４を設けている。バイパス路４は、挿入チャンバ２と同じように前面を開口する溝形で、前面の開口部を前面プレート１６で閉塞している。前面プレート１６は透明プレートで、インナーバイパス部３の前面に固定されて、バイパス路４の開口部を閉塞している。このインナーバイパス部３は、部品がバイパス路４を通過する状態を前から見て確認できる。ただし、バイパス路は、インナーバイパス部の内部を貫通して設けることもできる。貫通孔のバイパス路は、前面を前面プレートで閉塞する必要がない。

挿入チャンバ２とバイパス路４は、部品の方向を変更しない状態で縦方向に移動させる。挿入チャンバ２とバイパス路４で部品が方向転換してしまうと、部品の方向を特定して排出側から排出できなくなるからである。したがって、本発明の方向整列装置は、挿入チャンバ２とバイパス路４の形状を、部品を方向転換させることなく縦方向に移動できる内形の柱状に形成している。さらに、部品も、挿入チャンバ２とバイパス路４で方向転換することなく移送される形状のものとする。

インナーバイパス部３のバイパス路４は、挿入チャンバ２に供給される全ての部品を排出側に移送するのではない。挿入チャンバ２に逆向きに挿入される部品のみを排出側に移送する。正方向に挿入チャンバ２に挿入される部品は、バイパス路４を通過することなく、ロータリーリング１が回転して排出側に移送される。インナーバイパス部３は、特定の部品のみをバイパス路４に通過させる。挿入チャンバ２からバイパス路４を通過して移送される部品は、挿入チャンバ２とバイパス路４とを、部品を移送できる位置に配置して、すなわちロータリーリング１とインナーバイパス部３とを移送位置に配置して、挿入チャンバ２からバイパス路４に供給される。挿入チャンバ２とバイパス路４の位置が、図１において前後に、図２と図３において左右にずれてストップ位置になると、挿入チャンバ２からバイパス路４に部品が供給されなくなる。

ロータリーリング１とインナーバイパス部３を、移送位置とストップ位置に切り換えるために、図の装置は、インナーバイパス部３を、往復運動機構６でもってロータリーリング１の回転軸の方向に往復運動させている。この往復運動機構６は、シリンダー１７を備えている。シリンダー１７は、本体をベースフレーム１４に固定して、軸方向に往復運動するロッド１８の先端をインナーバイパス部３に連結している。ロッド１８は、ベースフレーム１４に固定しているガイド筒１９に挿通されており、このガイド筒１９に沿って軸方向に往復運動される。さらに、往復運動機構６は、インナーバイパス部３を回転しないで軸方向に往復運動させるために、ロッド１８の後端に固定した連結アーム２０にガイド軸２１を固定すると共に、このガイド軸２１をベースフレーム１４に開口している摺動孔２２に挿通している。このガイド軸２１は、ロータリーリング１の回転軸方向に延長して固定されている。図の装置は、往復運動機構６のシリンダー１７が、ロッド１８を往復運動させると、ガイド軸２１が摺動孔２２に沿って摺動して、インナーバイパス部３を回転させることなくロータリーリング１の回転軸方向に往復運動させる。

往復運動機構６は、図３に示すように、バイパス路４と挿入チャンバ２の中心軸が直線状となる移送位置にインナーバイパス部３を移動させて、挿入チャンバ２の部品をバイパス路４に通過させる。また、バイパス路４と挿入チャンバ２の中心軸がずれるストップ位置にインナーバイパス部３を移動させて、挿入チャンバ２の部品をバイパス路４に送ることなく、挿入チャンバ２に収納する状態で排出側に移送する。

往復運動機構６が、インナーバイパス部３を移送位置とするか、あるいはストップ位置とするかは、挿入チャンバ２の部品の方向で切り換える必要がある。したがって、方向センサー７が挿入チャンバ２に供給される部品の方向を検出して、往復運動機構６でもって、インナーバイパス部３の位置を移送位置とストップ位置に切り換える。

以上の装置は、インナーバイパス部３を往復運動させて、インナーバイパス部３とロータリーリング１の相対位置を移送位置とストップ位置とに切り換えている。この構造は、全体の機構を簡単にして、移送位置とストップ位置とに切り換えできる特徴がある。ただし、本発明の装置は、インナーバイパス部を往復運動させることなく、ロータリーリングを往復運動して、インナーバイパス部とロータリーリングの相対位置を移送位置とストップ位置とに切り換えることもできる。また、インナーバイパス部とロータリーリングの両方を往復運動させて、両者の相対位置を移送位置とストップ位置とに切り換えることもできる。

ロータリーリング１の挿入チャンバ２は、外周から部品を供給する。ロータリーリング１を回転させるときに、挿入された部品が外部に外側に漏れるのを阻止するために、ロータリーリング１の外側に外側閉塞部８を設けている。部品は、この外側閉塞部８を通過して外側閉塞部８に供給される。したがって、外側閉塞部８は、供給位置の挿入チャンバ２に部品を供給する供給ガイド２３を設けている。また、方向を整列して部品を外側閉塞部８から外部に排出するので、外側閉塞部８には、方向を整列した部品を排出位置の挿入チャンバ２から外部に排出する排出ガイド２４も設けている。

図の装置は、供給ガイド２３を上部に設けて、排出ガイド２４を下部に設けている。この装置は、上部に供給された部品を下部から排出するので、部品をバイパス路４に自重で落下させて排出側に移送できる。したがって、部品を確実にバイパス路４に落下できる特徴がある。ただし、本発明の装置は、部品を空気流等で移送することもがきるので、供給ガイドを下部に、排出ガイドを上部に設けることができ、また、供給ガイドと排出ガイドとを互いに反対側の同じ高さに設けることもできる。

方向センサー７は、挿入チャンバ２に供給される部品の方向を検出して、逆方向の部品をバイパス路４に通過させるので、挿入チャンバ２をバイパス路４に供給するバイパス位置と供給位置との間で部品の方向を検出する。部品は、ロータリーリング１が回転するにしたがって、供給位置でロータリーリング１の挿入チャンバ２に供給され、検出位置で方向センサー７で方向が検出され、バイパス位置でバイパス路４に送り込まれる。したがって、供給位置と検出位置とバイパス位置は、ロータリーリング１の回転方向に並んでいる。図１の装置は、ロータリーリング１を時計方向に回転させるので、真上よりも左側を供給位置とし、真上を検出位置とし、真上よりも右側をバイパス位置としている。

方向センサー７は、検出位置で挿入チャンバ２に供給される部品の方向を検出する。方向センサー７は、部品の形状や材質で最適なものを使用する。たとえば、金属で両端の太さや材質が異なる部品は、磁器センサーや光の反射率を検出す光センサーで部品の方向を検出できる。また、両端の形状が異なる金属でない部品は、光センサーや距離センサーで部品の方向を検出する。

図の装置は、挿入チャンバ２の排出側をバイパス位置に対して反対側として、バイパス位置と排出側とを直径方向に直線状に配置している。この配置によると、インナーバイパス部３に直径方向に設けたバイパス路４で、バイパス位置の部品を排出側に移送できる。ただし、本発明の装置は、挿入チャンバの排出側を、必ずしもバイパス位置の反対側とする必要はない。

以上の部品の方向整列装置は、以下の動作をして、部品の方向を整列して排出する。
(1) 供給ガイド２３に部品が供給される。
(2) ロータリーリング１が回転して供給ガイド２３の位置に挿入チャンバ２が移動すると、供給ガイド２３の部品が挿入チャンバ２に供給される。部品は自重で落下して供給ガイド２３から挿入チャンバ２に供給される。
(3) ロータリーリング１が回転して、部品が供給された挿入チャンバ２が検出位置に移動する。
(4) 検出位置の部品の方向を方向センサー７が検出する。
(5) 部品が逆方向であると、往復運動機構６がインナーバイパス部３を移送位置に移動する。部品が正方向であると、往復運動機構６はインナーバイパス部３をストップ位置に配置させる。
(6) インナーバイパス部３が移送位置に移動されると、部品はバイパス路４を通過して排出側の挿入チャンバ２に供給される。インナーバイパス部３がストップ位置にあると、部品はバイパス路４を通過することなく、挿入チャンバ２に収納される状態で、ロータリーリング１が回転して排出側に移送される。ロータリーリング１で移送される部品は方向が逆転され、バイパス路４で移送される部品は方向が逆転しない。したがって、排出側では同じ方向に整列される。
図１の部品の方向整列装置は、バイパス位置の挿入チャンバ２に加圧空気を噴射する。噴射される空気は、バイパス位置の挿入チャンバ２の部品をバイパス路４から排出側の挿入チャンバ２に強制的に移送する。さらに、この空気流は、排出側の挿入チャンバ２の部品を排出ガイド２４に移送する。
(7) 排出側の挿入チャンバ２から排出ガイド２４に部品が排出され、排出ガイド２４は方向が揃えられた部品を必要な位置に移送する。

本発明の一実施例にかかる部品の方向整列装置の正面図である。 図１に示す部品の方向整列装置の垂直断面図である。 ロータリーリングとインナーバイパス部とを移送位置とストップ位置とに移動させる状態を示す概略断面図であって、図１のＡ−Ａ線断面に相当する図である。

符号の説明

１…ロータリーリング
２…挿入チャンバ
３…インナーバイパス部
４…バイパス路
５…回転機構
６…往復運動機構
７…方向センサー
８…外側閉塞部
９…前蓋
１０…モーター １０Ａ…出力軸
１１…駆動歯車
１２…回転筒
１３…ベアリング
１４…ベースフレーム
１５…リング歯車
１６…前面プレート
１７…シリンダー
１８…ロッド
１９…ガイド筒
２０…連結アーム
２１…ガイド軸
２２…摺動孔
２３…供給ガイド
２４…排出ガイド

Claims (7)

1. 方向性のある部品を挿入する挿入チャンバ(2)を所定の間隔で複数個設けているロータリーリング(1)と、このロータリーリング(1)を回転させる回転機構(5)と、ロータリーリング(1)の内側に配設されて、バイパス位置の挿入チャンバ(2)から排出側の挿入チャンバ(2)に通過させるバイパス路(4)を有するインナーバイパス部(3)と、このインナーバイパス部(3)とロータリーリング(1)の少なくとも一方をロータリーリング(1)の回転軸方向に相対的に往復運動させる往復運動機構(6)と、ロータリーリング(1)の挿入チャンバ(2)の外周側にあって、挿入チャンバ(2)に供給された部品が外側に漏れるのを阻止する外側閉塞部(8)と、ロータリーリング(1)の挿入チャンバ(2)に供給される部品の方向を検出する方向センサー(7)とを備えており、
   外側閉塞部(8)は、供給位置の挿入チャンバ(2)に部品を供給する供給ガイド(23)と、方向を整列した部品を排出位置の挿入チャンバ(2)から外部に排出する排出ガイド(24)を設けており、
   挿入チャンバ(2)は、ロータリーリング(1)の外周から内周に部品を通過させるが、内部に収納される部品の方向を転向しない形状としており、
   インナーバイパス部(3)は、バイパス位置にある挿入チャンバ(2)の内周側を排出側の挿入チャンバ(2)の内周側に連結して、バイパス位置の部品を排出側の挿入チャンバ(2)に移送できるバイパス路(4)を備えており、
   往復運動機構(6)は、方向センサー(7)で制御されて、インナーバイパス部(3)とロータリーリング(1)との相対位置を、バイパス路(4)でもって挿入チャンバ(2)の部品を他の挿入チャンバ(2)に移送する移送位置と、バイパス路(4)の部品を他の挿入チャンバ(2)に移送しないストップ位置とに制御し、
   挿入チャンバ(2)に逆方向に部品が供給されると、方向センサー(7)が部品の逆方向を検出して、往復運動機構(6)がインナーバイパス部(3)とロータリーリング(1)の相対位置を移送位置として、バイパス位置の挿入チャンバ(2)に供給されている部品をバイパス路(4)でもって排出側チャンバに移送し、挿入チャンバ(2)に正常な方向に部品が供給されると、方向センサー(7)が部品の正常方向を検出して、往復運動機構(6)がインナーバイパス部(3)とロータリーリング(1)の相対位置をストップ位置として、バイパス路(4)でもって部品を移送せず、ロータリーリング(1)の回転で反転して部品を排出側に排出するようにしてなる部品の方向整列装置。
2. 往復運動機構(6)がインナーバイパス部(3)を移送位置とストップ位置に往復運動させる請求項１に記載される部品の方向整列装置。
3. 方向センサー(7)が磁器センサである請求項１に記載される部品の方向整列装置。
4. バイパス路(4)が排出ガイド(24)に連結される挿入チャンバ(2)に部品を移送する請求項１に記載される部品の方向整列装置。
5. バイパス位置の挿入チャンバ(2)とバイパス路(4)と排出側の挿入チャンバ(2)とを直線状に配置している移送する請求項１に記載される部品の方向整列装置。
6. 挿入チャンバ(2)に空気を噴射して、空気流で挿入チャンバ(2)の部品をバイパス路(4)に強制的に移送する請求項１に記載される部品の方向整列装置。
7. バイパス路(4)に空気を噴射して、空気流でバイパス路(4)の部品を排出側の挿入チャンバ(2)から排出ガイド(24)に強制的に移送する請求項１に記載される部品の方向整列装置。
   

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