JP2007210072A - 部品供給装置、部品供給方法、及び型成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでありながら部品供給速度が速く、供給不良が生じにくい型成形体供給装置、型成形体供給方法、及び型成形体を提供する。
【解決手段】部品供給装置１を、複数の部品Ｄが一体にして成形された型成形体Ｗから各部品Ｄを切り出して装置後段に供給する構成とする。部品供給装置１を、型成形体Ｗを位置決めする位置決め装置２と、この位置決め装置２によって位置決めされた型成形体Ｗから複数の部品Ｄを互いの位置関係が維持された状態で切り出す分離装置３と、分離装置３から複数の部品Ｄを互いの位置関係が維持された状態で装置後段に供給する搬送装置４とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、射出成形体など、型を用いて作成された型成形体を自動組立装置等に供給する部品供給装置、部品供給方法、及び型成形体に関するものである。

自動組立装置等に組立用の部品を供給する部品供給装置としては、例えば、後記の特許文献1に記載の振動式部品供給装置が知られている。
一般的に、自動組立装置には、部品を所定の姿勢で供給する必要がある。このため、特許文献1に記載の振動式部品供給装置には、部品の姿勢を揃える部品選別部が設けられている。

特開２００３−２０６０１９号公報（段落［０００２］）

しかし、特許文献１に記載の振動式部品供給装置は、多数の微小な部品をバラバラの状態で扱うので、部品の姿勢を揃えるのに手間がかかる。
例えば、部品に表裏や前後の向きがある場合、部品が所望の向きとなっている確率は１／２である。この場合には、自動組立装置に供給する部品のうち、ほぼ半数について、部品の向きを揃える処理を施す要がある。
また、部品に表裏と前後の向きとがある場合には、部品が所望の向きである確率はほぼ１／４である。この場合には、自動組立装置に供給する部品の大半（全体の約３／４）について、部品の向きを揃える処理を施す必要がある。
このため、現状では、自動組立装置に十分な速度で部品を供給するためには、振動式部品供給装置を複数台設ける必要があり、設備コストがかかってしまう。

また、この振動式部品供給装置では、前記のように多数の部品をバラバラの状態で取り扱うので、部品の搬送経路にゴミや他種の部品等の異物が混入した場合には、搬送経路が詰まってしまい、供給不良が生じる場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低コストでありながら部品供給速度が速く、供給不良が生じにくい部品供給装置、部品供給方法、及び型成形体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、複数の部品が一体にして成形された型成形体から前記各部品を切り出して装置後段に供給する部品供給装置であって、前記型成形体を位置決めする位置決め装置と、該位置決め装置によって位置決めされた前記型成形体から前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で切り出す分離装置と、該分離装置から前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で装置後段に供給する搬送装置とを有している部品供給装置を提供する。

このように構成される部品供給装置では、位置決め装置によって型成形体の位置決めが行われたのち、分離装置によって型成形体から各部品が切り出されて、搬送装置によって、これら各部品が装置後段に供給される。
分離装置及び搬送装置は、各部品を互いの位置関係が維持された状態で扱うので、装置後段には、各部品が、常に同じ配置で供給される。
すなわち、この部品供給装置では、位置決め装置によって型成形体を位置決めすることで、この型成形体に設けられた各部品が、位置決めされた状態で装置後段に供給される。
このように、この部品供給装置では、複数の部品の位置決めを、一度の位置決め作業で行うことができるので、スループットが高い。

この部品供給装置では、型成形体の各部品は、搬送装置による搬送の直前まで一体にして扱われるので、異なる部品の混入が生じない。
また、この部品供給装置では、各部品を互いの位置関係が維持された状態で扱うので、搬送経路上での部品詰まりが生じない。これにより、部品の供給を安定して行うことができ、後段の装置の稼働率が向上する。
ここで、この部品供給装置は、型成形体を成形する成形機や各部品を組み立てる自動組立装置とは独立した装置であってもよく、また、成形機と自動組立装置とのうちのいずれか一方を構成する装置の一部とされていてもよい。

前記位置決め装置が、前記型成形体を成形する成形機から前記型成形体を常に同一向きで受け取る受取部と、該受取部が受け取った前記型成形体を前記分離装置に対して常に同一向きにして供給する送出部とを有していてもよい。
この場合には、型成形体は、成形機によって成形されたのちは、受取部及び送出部によって位置決めされた状態で扱われるので、型成形体の位置決めを確実に行うことができる。
ここで、受取部は、例えば成形機が成形した型成形体を手動または自動で供給されるマガジンによって構成することができる。また、送出部は、例えば受取部が受け取った型成形体を把持して分離装置に供給するマニピュレータ装置によって構成することができる。

前記分離装置が、前記型成形体から前記各部品の打ち抜きを行う打ち抜きプレス装置を有していてもよい。
この場合には、分離装置として打ち抜きプレス装置が用いられているので、一度の打ち抜き加工で多数の部品（好ましくは全ての部品）を型成形体から分離することができ、スループットが高い。

前記搬送装置が、前記打ち抜きプレス装置が打ち抜いた前記各部品を受け取る搬送台と、前記各部品を前記搬送台に吸着保持する吸着機構と、前記搬送台を前記装置後段に移動させる移動装置とを有していてもよい。
この場合には、打ち抜きプレス装置によって打ち抜かれた各部品が吸着機構によって搬送台に吸着保持され、この状態で、移動装置によって装置後段まで搬送されるので、各部品に位置ずれを生じさせることなく、部品の搬送を行うことができる。

また、本発明は、複数の部品が一体にして成形された型成形体から前記各部品を切り出して装置後段に供給する部品供給方法であって、前記型成形体を位置決めする位置決め工程と、該位置決め工程で位置決めされた前記型成形体から前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で切り出す分離工程と、該分離工程で切り出された前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で装置後段に供給する搬送工程とを有している部品供給方法を提供する。

この部品供給方法では、位置決め工程で型成形体の位置決めを行ったのちは、分離工程で型成形体から各部品が切り出されて、搬送工程でこれら各部品が装置後段に供給される。
分離工程及び搬送工程では、各部品を互いの位置関係が維持された状態で扱うので、装置後段には、各部品が、常に同じ配置で供給される。
すなわち、この部品供給方法では、位置決め工程で型成形体を位置決めすることで、この型成形体に設けられた各部品が、位置決めされた状態で装置後段に供給される。このように、この部品供給方法では、複数の部品の位置決めを、一度の位置決め作業で行うことができるので、スループットが高い。
この部品供給方法では、型成形体の各部品は、搬送工程における搬送の直前まで一体にして扱われるので、異なる部品の混入が生じない。
また、この部品供給方法では、各部品を互いの位置関係が維持された状態で扱うので、搬送経路上での部品詰まりが生じない。これにより、部品の供給を安定して行うことができ、後段の装置の稼働率が向上する。

また、本発明は、複数の部品と、これら部品間にまたがってこれら部品と一体的に形成されるランナーと、該ランナーに設けられる位置決め部とを有している型成形体を提供する。
この型成形体では、各部品を接続するランナーに位置決め部が設けられているので、本発明にかかる部品供給装置による供給を行った際に、この位置決め部を用いて、位置決めを容易に行うことができる。
また、この型成形体では、位置決め部は、最終的に各部品から切り離されるランナーに設けられているので、各部品の形状に制約を加えることなしに、位置決めを良好に行うことができる。
位置決め部は、例えば突起部や凹部等、機械的な位置決めに用いることが可能な構成であれば、任意の構成とすることができる。

また、本発明は、同一仮想平面上に配置される複数の部品と、これら部品間にまたがってこれら部品と一体的に形成されるランナーと、該ランナーの前記仮想平面の一方の面側に設けられる係合突起と、前記ランナーの前記仮想平面の他方の面側に設けられて前記係合突起と係合する係合凹部とを有している型成形体を提供する。
この型成形体は、複数の部品が同一仮想平面上に配置されているので、型成形体同士を積み重ねることができる。
さらに、ランナーにおいて複数の部品が配置される仮想平面の一方側には、係合突起が設けられており、ランナーにおいて仮想平面の他方の面側には、係合突起と係合する係合凹部が設けられている。
これにより、この型成形体を積み重ねる際に、一方の型成形体の係合突起を他方の型成形体の係合凹部に係合させることで、これら型成形体同士を位置決めすることができ、位置決めした状態でのハンドリングが容易となる。

本発明に係る部品供給装置、部品供給方法は、低コストでありながら部品供給速度が速く、供給不良が生じにくい。また、本発明に係る型成形体は、本発明に係る部品供給装置及び部品供給方法に好適に用いることができ、低コストでありながら部品供給速度が速く、供給不良が生じにくい。

以下に、本発明に係る部品供給装置の一実施形態について、図１から図５を用いて説明する。
本実施形態に示す部品供給装置は、図１及び図２に示す型成形体Ｗを取り扱うものである。型成形体Ｗとしては、例えば射出成形機を用いて複数の部品Ｄを一体にして成形した樹脂成形品等が用いられる。本実施形態では、型成形体Ｗは、一点Ａから周囲に向けて同一の仮想平面上で放射状に設けられる８本のランナーＲと、各ランナーＲの先端に前記仮想平面と略平行にして形成される円板状の部品Ｄとを有している。すなわち、これらランナーＲと部品Ｄとは、前記仮想平面上に配置されており、型成形体Ｗ同士を積み重ねることができるようになっている。

各ランナーＲは、前記一点回りに略等角度おきに配置されている。また、これらランナーＲのうちの少なくとも一つには、仮想平面の一面側に係合突起Ｐが設けられている。また、これらランナーＲのうちの少なくとも一つには、前記仮想平面の他面側に、係合突起Ｐが係合される係合凹部Ｈが形成されている。本実施形態では、点Ａを間に挟んで逆方向に延びる一対のランナーＲに、それぞれ係合突起Ｐ及び係合凹部Ｈが形成されている。
これにより、この型成形体Ｗを積み重ねた際に、一方の型成形体Ｗの係合突起Ｐを他方の型成形体Ｗの係合凹部Ｈに係合させることで、これら型成形体Ｗ同士を位置決めすることができるようになっている。

また、これら係合突起Ｐと係合凹部Ｈとのうちの少なくともいずれか一方は、部品供給装置による型成形体Ｗの位置決めに用いられる位置決め部を構成している。これにより、この型成形体Ｗは、部品供給装置による位置決めを容易に行うことができる。
また、この型成形体Ｗでは、位置決め部は、最終的に各部品Ｄから切り離されるランナーＲに設けられているので、各部品Ｄの形状に制約を加えることなしに、位置決めを良好に行うことができる。
ここで、位置決め部は、例えば突起部や凹部等、機械的な位置決めに用いることが可能な構成であれば、任意の構成とすることができる。

図３に示すように、本実施形態に係る部品供給装置１は、型成形体Ｗを位置決めする位置決め装置２と、位置決め装置２によって位置決めされた型成形体Ｗから複数の部品Ｄを互いの位置関係が維持された状態で切り出す分離装置３と、分離装置３から複数の部品Ｄを互いの位置関係が維持された状態で装置後段に設けられた自動組立装置の部品受取部Ｍ（図５参照）に供給する搬送装置４とを有している。

位置決め装置２は、型成形体Ｗを成形する成形機（図示せず）から型成形体Ｗを常に同一向きで受け取る受取部１１と、受取部１１が受け取った型成形体Ｗを分離装置３に対して常に同一向きにして供給する送出部（図示せず）とを有している。
本実施形態では、受取部１１は、例えば成形機が成形した型成形体Ｗを手動または自動で供給されるマガジンによって構成されている。この受取部１１内には、図３に示すように、多数の型成形体Ｗが、係合突起Ｐの形成される側を下方に向けた状態にして積み重ねられている。これら型成形体Ｗは、隣接する型成形体Ｗ同士の係合突起Ｐと係合凹部Ｈとが係合させられていて、互いの軸線回りの位置決めが行われている。
ここで、送出部は、例えば受取部１１が受け取った型成形体Ｗを把持して分離装置３に供給するマニピュレータ装置によって構成することができる。

分離装置３は、型成形体Ｗから各部品Ｄの打ち抜きを行う打ち抜きプレス装置によって構成されている。具体的には、分離装置３は、型成形体Ｗが上面側に載置される金型３ａと、この金型３ａの上面側から金型３ａに対向配置される複数のパンチ３ｂと、金型３ａとパンチ３ｂとを相対的に近接させる駆動装置（図示せず）とを有している。
金型３ａには、型成形体Ｗの各部品Ｄが配置される部位に、上面から下面まで貫通する貫通孔３ｃが形成されている。各パンチ３ｂは、それぞれ貫通孔３ｃに対向配置されている。この分離装置３では、駆動装置によって金型３ａとパンチ３ｂとを近接させて、各パンチ３ｂによって金型３ａ上の型成形体Ｗの各部品Ｄを打ち抜くことで、型成形体ＷのランナーＲと各部品Ｄとを切り離すものである。
また、金型３ａの上面には、型成形体Ｗの係合突起Ｐが係合される係合凹部が形成されており、これら係合突起Ｐと係合凹部とを係合させることによって、金型３ａの上面における型成形体Ｗの位置決めが行われるようになっている。

搬送装置４は、分離装置３によって打ち抜かれた各部品Ｄを受け取る搬送台１６と、各部品Ｄを搬送台１６に吸着保持する吸着機構１７と、搬送台１６を装置後段に移動させる移動装置１８とを有している。
搬送台１６は、その上面に、型成形体Ｗにおける各部品Ｄと同じ配置にして、部品Ｄを受けるポケット１６ａが設けられたものである。
吸着機構１７は、例えば搬送台１６内に設けられる吸気装置と、この吸気装置から搬送台１６の各ポケット１６ａ内まで通じる吸気経路とを有しており、吸気装置を動作させることで、搬送台１６の各ポケット１６ａ内を負圧にして、各ポケット１６ａ内の部品Ｄをポケット１６ａに吸着保持するものである。
搬送装置１８としては、部品Ｄの搬送方向に沿って設けられるガイドレール１８ａと、ガイドレール１８ａ上にガイドレール１８ａに沿って移動可能とされた台車１８ｂと、台車１８ｂを駆動する駆動装置（図示せず）とを有している。

以下、この部品供給装置１を用いた部品Ｄの供給方法について説明する。
まず、図３に示すように、位置決め装置１の受取部１１に、成形機によって作成された型成形体Ｗを供給する。
この状態で、受取部１１内で最上部にある型成形体Ｗを、送出部によって分離装置３の金型３ａ上に搬送する。
このとき、型成形体Ｗは、係合突部Ｐを下方に向けた状態にして金型３ａ上に載置される。これにより、係合突部Ｐが金型３ａの上面に設けられた係合凹部と係合させられて、金型３ａに対する位置決めが行われる（位置決め工程）。

ここで、受取部１１は、型成形体Ｗを成形する成形機から型成形体Ｗを常に同一向きで受け取る構成とされており、装出部は、受取部１１が受け取った型成形体Ｗを分離装置３に対して常に同一向きにして供給する構成とされている。
これにより、型成形体Ｗは、成形機によって成形されたのちは、受取部１１及び送出部によって位置決めされた状態で扱われるので、分離装置３に対する型成形体Ｗの位置決めが確実に行われる。

次に、分離装置３を動作させて、型成形体Ｗから各部品Ｄを切り離す。具体的には、図４に示すように、分離装置３に設けられた駆動装置によって金型３ａとパンチ３ｂとを近接させて、各パンチ３ｂによって金型３ａ上の型成形体Ｗの各部品Ｄを打ち抜く（分離工程）。
このようにして型成形体ＷのランナーＲから切り離された各部品Ｄは、金型３ａに設けられた各貫通孔３ｃを通じて金型３ａの下面側に押し出されて、金型３ａの下方に待機する搬送台１６の各ポケット１６ａに受けられる。
このようにして搬送台１６の各ポケット１６ａにそれぞれ部品Ｄを載置した状態で、吸着機構１７を動作させることで、各ポケット１６ａにそれぞれ部品Ｄが吸着保持される。

次に、搬送装置１８を動作させて、図５に示すように、各部品Ｄを、搬送台１６ごと、装置後段に設けられた自動組立装置の部品受取部Ｍに向けて移動させる。その後、図示しない受け渡し装置等によって、各ポケット１６ａ内の部品Ｄを、それぞれ部品受取部Ｍに受け渡す（搬送工程）。このように各部品Ｄが吸着機構１７によって搬送台１６に吸着保持された状態で、搬送台１６を移動させることで、各部品Ｄに位置ずれを生じさせることなく、部品Ｄの搬送が行われる。
以降は、上記手順を繰り返すことで、自動組立装置に対して部品の供給を連続的に行う。

上記のように、本実施形態に係る部品供給装置１では、位置決め装置２によって型成形体Ｗの位置決めが行われたのち、分離装置３によって型成形体Ｗから各部品Ｄが切り出されて、搬送装置３によって、これら各部品Ｄが装置後段の自動組立装置の部品受取部Ｍに供給される。
分離装置３及び搬送装置４は、各部品Ｄを互いの位置関係が維持された状態で扱うので、装置後段には、各部品Ｄが、常に同じ配置で供給される。
すなわち、この部品供給装置１では、位置決め装置２によって型成形体Ｗを位置決めすることで、この型成形体Ｗに設けられた各部品Ｄが、位置決めされた状態で装置後段に供給される。
このように、この部品供給装置１では、複数の部品Ｄの位置決めを、一度の位置決め作業で行うことができるので、スループットが高い。また、本実施形態では、分離装置３が、型成形体Ｗから各部品Ｄの打ち抜きを行う打ち抜きプレス装置によって構成されているので、一度の打ち抜き加工で全ての部品Ｄを型成形体Ｗから分離することができ、スループットが高い。
このため、この部品供給装置１を用いた場合には、自動組立装置への部品の供給に用いる部品供給装置１の台数が少なくて済むので、低コストでの部品の組立てを実現することができる。

さらに、この部品供給装置１では、型成形体Ｗの各部品Ｄは、搬送装置４による搬送の直前まで一体にして扱われるので、異なる部品の混入が生じない。
また、この部品供給装置１では、各部品Ｄを互いの位置関係が維持された状態で扱うので、搬送経路上での部品詰まりが生じない。これにより、部品Ｄの供給を安定して行うことができ、後段の自動組立装置の稼働率が向上する。

ここで、上記実施の形態では、部品供給装置１を、型成形体Ｗを成形する成形機や各部品Ｄを組み立てる自動組立装置とは独立した装置とした例を示したが、これに限られることなく、部品供給装置１が、成形機と自動組立装置とのうちのいずれか一方を構成する装置の一部とされていてもよい。
又、上記実施形態では、型成形体Ｗの各部品Ｄを全て同一形状とした例を示したが、これに限られることなく、型成形体Ｗに、形状の異なる複数種類の部品Ｄが設られていてもよい。

本発明の一実施形態に係る部品供給装置で取り扱う型成形体の構成を示す平面図である。 図１に示す型成形体の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る部品供給装置の構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る部品供給装置を用いた部品供給方法のうち、分離工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る部品供給装置を用いた部品供給方法のうち、搬送工程を示す図である。

符号の説明

Ｐ 部品
型成形体
１ 部品供給装置
２ 位置決め装置
３ 分離装置（打ち抜きプレス装置）
４ 搬送装置
１１ 受取部
１２ 送出部
１６ 搬送台
１７ 吸着機構
１８ 移動装置
Ｈ 係合凹部
Ｐ 係合突起（位置決め部）
Ｒ ランナー

Claims (7)

1. 複数の部品が一体にして成形された型成形体から前記各部品を切り出して装置後段に供給する部品供給装置であって、
   前記型成形体を位置決めする位置決め装置と、
   該位置決め装置によって位置決めされた前記型成形体から前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で切り出す分離装置と、
   該分離装置から前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で装置後段に供給する搬送装置とを有している部品供給装置。
2. 前記位置決め装置が、前記型成形体を成形する成形機から前記型成形体を常に同一向きで受け取る受取部と、
   該受取部が受け取った前記型成形体を前記分離装置に対して常に同一向きにして供給する送出部とを有している請求項１記載の部品供給装置。
3. 前記分離装置が、前記型成形体から前記各部品の打ち抜きを行う打ち抜きプレス装置を有している請求項１または２に記載の部品供給装置。
4. 前記搬送装置が、前記打ち抜きプレス装置が打ち抜いた前記各部品を受け取る搬送台と、
   前記各部品を前記搬送台に吸着保持する吸着機構と、
   前記搬送台を前記装置後段に移動させる移動装置とを有している請求項３記載の部品供給装置。
5. 複数の部品が一体にして成形された型成形体から前記各部品を切り出して装置後段に供給する部品供給方法であって、
   前記型成形体を位置決めする位置決め工程と、
   該位置決め工程で位置決めされた前記型成形体から前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で切り出す分離工程と、
   該分離工程で切り出された前記複数の部品を互いの位置関係が維持された状態で装置後段に供給する搬送工程とを有している部品供給方法。
6. 複数の部品と、
   これら部品間にまたがってこれら部品と一体的に形成されるランナーと、
   該ランナーに設けられる位置決め部とを有している型成形体。
7. 同一の仮想平面上に配置される複数の部品と、
   これら部品間にまたがってこれら部品と一体的に形成されるランナーと、
   該ランナーの前記仮想平面の一方の面側に設けられる係合突起と、
   前記ランナーの前記仮想平面の他方の面側に設けられて前記係合突起と係合する係合凹部とを有している型成形体。

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