JP2012197122A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品を正確に把持させるために適正となる部品数量の供給を行い、機種切り替え性能も向上させた部品供給装置を提供する。
【解決手段】部品供給装置１００は、供給する部品Ｐを収容する第１給材部１と、第１給材部１を駆動し、部品Ｐを移動させる第１駆動部４と、第１給材部１内を移動した部品Ｐが供給される第２給材部２と、第２給材部２を所定位置に移動させる第２駆動部５と、所定位置で第２給材部２から部品Ｐが供給される第３給材部３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品を供給する部品供給装置に関する。

従来、製品のメカニカルな組立作業を行う製造ラインは、複数の製造工程を備えており、製造工程ごとに必要となる部品を供給し、供給した部品を画像認識などによりロボット等で把持させ、必要な位置に搬送させて組立てることが行われている。

部品供給装置において、特許文献１及び特許文献２では、山積みした部品を立体的に画像認識した後にロボットで把持することが開示されている。また、特許文献３では、パーツフィーダー等で部品を整列した後、部品の姿勢を画像認識し、ロボットで把持することが開示されている。

特開２０１１−６８５号公報 特開２０１０−１０５０８１号公報 特開平６−１６７３２３号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２では、山積みした部品の場合、部品同士が重なり合っているため、３次元での画像認識を行っても、部品形状を正確に認識することが難しいという課題がある。また、部品を把持するためのチャック構造や動作が複雑となり、正確に把持することが難しいという課題がある。また、これらにより、組立てのサイクルタイムが長くなるという課題がある。特許文献３では、パーツフィーダーボールのサイズや部品搬送溝等を、ある程度専用化せざるを得ないため、適応部品（機種）が限定される。従って、搬送する部品（機種）を切り替える場合には、パーツフィーダーボール等から部品を全て取り除くための時間が必要となり、機種切り替え性能に課題がある。

従って、部品を正確に把持させるために適正となる部品数量の供給を行い、機種切り替え性能も向上させた部品供給装置が要望されていた。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る部品供給装置は、部品を供給する部品供給装置であって、供給する部品を収容する第１給材部と、第１給材部を駆動し、部品を移動させる第１駆動部と、第１給材部内を移動した部品が供給される第２給材部と、第２給材部を所定位置に移動させる第２駆動部と、所定位置で第２給材部から部品が供給される第３給材部と、を備えることを特徴とする。

このような部品供給装置によれば、第１給材部の部品を所定位置にある第３給材部に供給する場合、第１給材部と第３給材部との間に、第２給材部を備えることにより、第１給材部の部品を適正な数量だけ第２給材部に的確に分けることができる。そして、第２給材部に供給された部品を第３給材部に、適時供給することができる。

［適用例２］上記適用例に係る部品供給装置において、第３給材部内の部品の位置と姿勢を検出する検出部と、第３給材部内の部品を把持して搬送する搬送部と、検出部による検出結果を基に搬送部に部品を把持する指示を送る制御部と、を備えることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、第３給材部に適正な数量の部品が供給されるため、検出部による部品の検出と制御部による搬送部への指示により、搬送部による部品の把持を正確に行うことができる。

［適用例３］上記適用例に係る部品供給装置において、第１給材部は、階段状に連続して構成される収容領域を備え、部品は、収容領域の上段に供給されることにより、収容領域の上段から下段へ移動することが好ましい。

このような部品供給装置によれば、収容領域の上段に供給された複数の部品を、階段状の収容領域を上段から下段に順次移動させることにより、部品の滞留を防止し、部品ごとの重なりを抑制させ、滑らかに部品を移動させることができる。

［適用例４］上記適用例に係る部品供給装置において、収容領域は、上段から下段に行くに従い、幅が狭まることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、部品が上段から下段に移動することに伴い、部品数量を規制しながら滑らかに移動させることができ、部品数量を制御し易くすることができる。

［適用例５］上記適用例に係る部品供給装置において、第１給材部と第１駆動部とを保持する保持部を備え、第１給材部は、保持部により、第１駆動部に着脱自在に設置されることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、保持部により、第１給材部が第１駆動部に着脱自在に設置されることにより、供給する部品を切り替える場合、第１給材部自体を取り替えることでよいため、第１給材部内の部品を取り替える必要がなく、機種切り替え性能を向上させることができる。

［適用例６］上記適用例に係る部品供給装置において、第２給材部に供給される部品の量を計測する計測部を備えていることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、計測部を備えて第２給材部に供給される部品の量を計測することにより、第３給材部に適正な数量の部品を供給することができる。

［適用例７］上記適用例に係る部品供給装置において、計測部は、第２給材部に供給された部品の重量が所定の重量となった場合、支軸を中心に回動する回動部と、回動部に移動自在に保持され、計測する部品の重量に応じて回動部との回動のバランスをとるバランス部と、を備えていることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、計測部は、回動部とバランス部とを備えることにより、第３給材部に供給する適正な部品の数量を部品の重量として代用して計測することができる。また、部品の数量を変更する場合や、部品を切り替えた場合等には、必要とする新たな数量（重量）に対応させてバランス部を移動させることにより、容易に計測することができる。

［適用例８］上記適用例に係る部品供給装置において、第２給材部は、部品を収容する収容底面を開閉自在とし、収容底面を開放して第３給材部に部品を落下させて供給する開閉機構部を備えていることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、開閉機構部を備えることにより、第２給材部の部品を第３給材部に落下させて供給することにより、第３給材部内での部品の重なりを抑制することができる。

［適用例９］上記適用例に係る部品供給装置において、第３給材部を駆動し、第３給材部に収容する部品の位置を変化させる第３駆動部を備えていることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、第３駆動部により、第３給材部内の部品の位置を変化させることで、重なっている部品を移動させて重なりをなくすことができる。

［適用例１０］上記適用例に係る部品供給装置において、第３駆動部は、第３給材部に振動を付与することが好ましい。

このような部品供給装置によれば、第３給材部を振動させることにより、重なっている部品に対して、効率的に移動させて重なりを防止することができる。

［適用例１１］上記適用例に係る部品供給装置において、第３給材部は、収容する部品を整列させる部品整列部を備えていることが好ましい。

このような部品供給装置によれば、第３給材部内の部品の位置を固定させることができ、例えば、外形が円柱状を有した不安定な部品等を部品整列部により整列させて固定することで、搬送部で正確に部品を把持させることができる。

実施形態に係る部品供給装置を左面側から見た断面図。 部品供給装置を上面側から見た平面図。 部品供給装置を前面側から見た断面図。 第１駆動部を構成する駆動用モーターの拡大図。 保持部を示す拡大図。 第２給材部の概構成と動作を示す図。 計測機構部のバランス部を第２給材部の左面側から見た図。 第３給材部の部品整列部を示す斜視図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）

図１は、実施形態に係る部品供給装置１００を左面側から見た断面図である。図２は、部品供給装置１００を上面側から見た平面図である。図３は、部品供給装置１００を前面側から見た断面図である。図４は、第１駆動部４を構成する駆動用モーター４１の拡大断面図である。図５は、保持部４５０を示す拡大断面図である。なお、図１〜図３では、搬送部及び制御部を省略して示している。図１〜図５を参照して、部品供給装置１００の構成と動作に関して説明する。

本実施形態の部品供給装置１００は、複数の製造工程を備えたメカニカルな組立作業を行う製造ラインの中の、１つの製造工程を担う装置として組まれている。そして、部品供給装置１００は、その工程で必要となる部品Ｐを供給し、供給した部品Ｐを画像認識によりロボット（搬送部）で把持させて必要な位置に搬送させる動作を繰り返し実行する。

なお、本実施形態を説明する図面は、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を用いて示す。詳細には、図１において、紙面左側から右側の方向をＸ軸方向（＋Ｘ方向）とする。また、Ｘ軸方向に直交して、紙面表面側から裏面側の方向をＹ軸方向（＋Ｙ方向）、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交し、紙面下側から上側の方向をＺ軸方向（＋Ｚ方向）とする。なお、＋Ｘ方向を前方向（−Ｘ方向を後方向）、＋Ｙ方向を右方向（−Ｙ方向を左方向）、＋Ｚ方向を上方向（−Ｚ方向を下方向）として、適宜使用する。

部品供給装置１００は、供給する部品Ｐを収容する第１給材部１と、第１給材部１を移動した部品Ｐが供給される第２給材部２と、所定の位置として画像認識される位置に固定されて第２給材部２からの部品Ｐが供給される第３給材部３とを備えて構成されている。なお、第２給材部２には、所定量の部品Ｐが供給される。また、部品供給装置１００は、第１給材部１を駆動して部品Ｐを移動させる第１駆動部４と、第２給材部２を第３給材部３の上方に移動させる第２駆動部５（図６参照）と、第３給材部３を駆動させて部品Ｐの位置を変化させる第３駆動部６とを備えて構成されている。

また、部品供給装置１００は、第３給材部３内の部品Ｐの位置と姿勢を検出する検出部７と、第３給材部３内の部品Ｐを把持して搬送する搬送部（図示省略）と、検出部７による検出結果を基に搬送部に部品Ｐを把持させる指示を送る制御部（図示省略）とを備えて構成されている。

部品供給装置１００は、ベース基板８００に第１駆動部４が設置される。また、別のベース基板（図示省略）に第２駆動部５が設置される。第３駆動部６及び検出部７、搬送部（図示省略）は、また、別のベース基板８１０に設置される。制御部（図示省略）は、部品供給装置１００内部に別に設置される。

第１給材部１は、上側と前側が開口された箱状に形成されている。詳細には、第１給材部１は、左面部１ａ、右面部１ｂ、後面部１ｃ、底面部１ｅで構成されている。そして、第１給材部１には、箱内部において、底面部１ｅからテーパを有し、左面部１ａ及び右面部１ｂの後側から前側に渡って設置される斜面部１ｆ、１ｇが構成されている。

そして、第１給材部１には、斜面部１ｆ、１ｇに対して、後側から前側に渡って階段状に連続して収容領域１０が構成されている。本実施形態では、収容領域１０は５段で構成されている。詳細には、収容領域１０は、後側の最も上段となる１段目領域１１、次に２段目領域１２、３段目領域１３、４段目領域１４、前側の最も下段となる５段目領域１５で構成されている。このような構成により、収容領域１０は、１段目領域１１から５段目領域１５に行くに従って、収容領域１０の幅Ｗが狭まるように構成されている。

なお、本実施形態では、供給する部品Ｐは、１段目領域１１に上方向から投入される。また、１段目領域１１と２段目領域１２との境界部には、規制板１１１が設置されており、大量の部品Ｐが一度に２段目領域１２に落下しないように規制している。

なお、本実施形態の部品Ｐには、円柱形状を有するプラテンローラーを用いている。従って、本実施形態の部品供給装置１００は、プラテンローラー（部品Ｐ）を、第１給材部１に供給し、第２給材部２でプラテンローラーの数量を計測し、第３給材部３に供給する。そして、第３給材部３に供給されたプラテンローラーを、搬送装置で把持して所定の位置に搬送し、プラテンローラーを収容するケース等に組み込む。

第１駆動部４は、上述したように、ベース基板８００上に固定されている。第１駆動部４は、図４に示すように、扁芯軸４２を有する駆動用モーター４１と、扁芯軸４２に接続して揺動する軸部材４３を有して構成される。また、第１駆動部４は、図１に示すように、軸部材４３を揺動自在に軸支する軸支部４４と、軸支部４４が固定される固定板４５とで構成される。また、第１駆動部４は、板バネ４６と、板バネ４６をベース基板８００と固定板４５との間に所定の角度で傾斜させて設置する固定部材４７、４８とを備えている。なお、板バネ４６及び固定部材４７、４８は、４箇所設置され、固定板４５に載置する第１給材部１を保持する。

固定板４５及び第１給材部１には、固定板４５に対して第１給材部１を着脱自在に保持固定する保持部４５０が構成されている。保持部４５０は、図５に示すように、第１給材部１の底面部１ｅに形成される係合部４５１と、この係合部４５１に相対して、固定板４５の上面に固定されて設置する係合受部４５２とを備えている。

また、保持部４５０は、図１に示すように、固定板４５の後方の上面にネジ４５３を回動自在に保持するネジ保持部４５４が構成され、そのネジ４５３を受けるネジ受部４５５が、第１給材部１の後面部１ｃの下方に構成されている。なお、係合部４５１、係合受部４５２、及び、ネジ保持部４５４（ネジ４５３）、ネジ受部４５５は、左右方向にそれぞれ一対ずつ形成されている。

第１給材部１を固定板４５に固定させる場合には、最初に、第１給材部１の係合部４５１を固定板４５の係合受部４５２に係合させる。詳細には、係合部４５１は、内側に傾斜する傾斜面４５１ａを有して形成され、係合受部４５２は、この傾斜面４５１ａを受けて互いに係合させる。その後、ネジ保持部４５４が保持するネジ４５３を回転させることにより、ネジ４５３をネジ受部４５５に所定の圧力となるように押圧させる。これにより、第１給材部１を固定板４５に固定させることができる。

第１給材部１を固定板４５から取り外す場合には、上述したと逆の動作を行うことで、取り外すことができる。
なお、保持部４５０のネジ保持部４５４やネジ受部４５５は、トグルクランプ等を用いた構成に置き換えることで着脱時間の短縮化も図れるため、保持部４５０の構成は適宜変更してもよい。

このように、第１給材部１を固定板４５に対して容易に着脱できる構造のため、部品供給装置１００が供給する部品Ｐを他の部品に切り替える場合には、第１給材部１の内部に収容する部品Ｐを取り出す必要はなく、部品Ｐを収容する第１給材部１自体を固定板４５から取り外して、新たな第１給材部を固定板４５に設置することで、新たな部品の供給に対応させることができる。

次に、第１駆動部４の駆動による第１給材部１内の部品Ｐの動作を説明する。
図１、図４に示すように、第１駆動部４の駆動用モーター４１が回転を開始した場合、扁芯軸４２の回転により軸部材４３が揺動する。軸部材４３の揺動が軸支部４４を介して固定板４５に伝達する。固定板４５に伝達した軸部材４３の揺動は、固定板４５とベース基板８００との間に設置された板バネ４６に伝達される。板バネ４６に伝達された軸部材４３の揺動は、固定板４５を介し、第１給材部１に、部品Ｐを前方向（＋Ｘ方向）に移動させる振動として伝達される。

第１駆動部４の駆動により、第１給材部１の１段目領域１１に投入された部品Ｐは、前方に移動し、規制板１１１に規制されながら、２段目領域１２に落下する。２段目領域１２に落下した部品Ｐは、同様に前方に移動し、３段目領域１３に落下する。そして最終的に、５段目領域１５に達する。なお、収容領域１０は、下段に行くに従って幅Ｗが狭まっているため、下段に行くに従って、部品Ｐの数量も規制されてくる。なお、５段目領域１５に達した部品Ｐは５段目領域１５を前方に移動して、５段目領域１５の下方に位置する第２給材部２に順次落下する。

このように、収容領域１０が階段状に連続して構成され、１段目領域１１から５段目領域１５に行くに従って、収容領域１０の幅Ｗが狭まるように構成されることにより、部品Ｐの滞留を防止し、数量を規制されながら滑らかに各収容領域１０を移動する。

図６は、第２給材部２の概構成と動作を示す図であり、図６（ａ）は、後面側から見た図を示し、図６（ｂ）は、左面側から見た断面図を示し、図６（ｃ）は、前面側から見た図を示す。図７は、計測機構部２１のバランス部２２を第２給材部２の左面側から見た図である。図１〜図３、図６、図７を参照して第２給材部２及び第２駆動部５の構成と動作を説明する。

第２給材部２は、第１給材部１を移動した部品Ｐが供給されるものであり、また、供給された部品Ｐが所定量となった場合、第２給材部２自体が移動して第３給材部３に部品Ｐを供給するものである。第２給材部２は、上側が開口された箱状に形成されている。詳細には、第２給材部２は、左面部２ａ、右面部２ｂ、後面部２ｃ、前面部２ｄ、底面部２ｅで構成されている。

第２駆動部５は、ベース基板８００に固定される図示省略するエアーシリンダー等を備えている。また、第２駆動部５は、第２給材部２の後面部２ｃに設置されて第２給材部２を保持する保持板５１を備えている。そして、第２給材部２は、第２駆動部５（エアーシリンダー等）の動作により、５段目領域１５から部品Ｐを供給される位置（被供給位置）と、第３給材部３に部品Ｐを落下させて供給する位置（供給位置）とを往復してスライド移動する。

第２給材部２は、計測部としての計測機構部２１を備えており、第２給材部２内に供給される部品Ｐの量を計測する。また、第２給材部２は、開閉機構部２５を備えており、部品Ｐを収容する収容底面としての上述した底面部２ｅを開閉自在とし、詳細には、底面部２ｅを構成する後述する可動板２５２を開閉することにより、第３給材部３に部品Ｐを落下させて供給する。

計測機構部２１は、開閉機構部２５を保持した構成となっている。第２給材部２を保持する保持板５１には、下方向に突出する軸保持部５２が一対形成されている。計測機構部２１は、軸部材２１１を有し、この軸部材２１１が軸保持部５２に保持されることにより、軸部材２１１を中心に回動自在となる回動部（後述する平板部２１２、アーム部２１３等）を有している。

計測機構部２１は、回動部として、軸部材２１１の後方向に平板状に形成される平板部２１２を有している。また、計測機構部２１は、回動部として、軸部材２１１の前方向で、平板部２１２の左右両端部から突出し、第２給材部２の側面外周を周回して形成されるアーム部２１３を有している。

アーム部２１３の左右側には、図６（ｃ）に示すように、開閉機構部２５が設置されている。詳細には、アーム部２１３の左右側には、開閉機構部２５を構成するエアーシリンダー２５１がそれぞれ設置されている。アーム部２１３の内側に位置する第２給材部２に相対し、エアーシリンダー２５１の先端部には、開閉機構部２５を構成する可動板２５２がそれぞれ設置されている。可動板２５２は、上述したように、第２給材部２の底面部２ｅを構成し、制御部からの指示により、エアーシリンダー２５１が駆動することにより、従動して可動板２５２が左右方向に移動し、開閉自在となる。

アーム部２１３の前側には、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、上方に突出してセンサー２３が設置されている。センサー２３は、赤外線を出力する第１センサー２３１と出力した赤外線を受信する第２センサー２３２とで構成されている。また、この第１センサー２３１と第２センサー２３２との間に、赤外線を遮る遮光板２０１が、第２給材部２の前面部２ｄに設置されている。この構成により、第２給材部２に部品Ｐが供給中（所定の重量とならない状態）の場合には、遮光板２０１は、赤外線を遮る状態となる。

また、図７に示すように、アーム部２１３の左側のコーナー部に形成される突出部２１４には、計測機構部２１（回動部）と部品Ｐとの重量バランスをとるためのバランス部２２が構成されている。バランス部２２は、詳細には、突出部２１４から軸部材２１１の方向に延出する保持軸２２１と、保持軸２２１を挿通して保持軸２２１に移動自在に保持される矩形状のおもり２２２とで構成されている。

バランス部２２は、第２給材部２で計測しようとする部品Ｐの所定数量（所定重量）を加味しておもり２２２の位置を移動させることで、計測機構部２１の重量バランスをとっている。なお、本実施形態では、第３給材部３に供給する部品Ｐの数量が適正な数量となるように、前段の第２給材部２において部品Ｐの数量を計測している。また、本実施形態では、第３給材部３に供給する適正な部品Ｐの数量（所定数量）を所定重量として代用して計測している。なお、第２給材部２に供給された部品Ｐの数量が所定数量（所定重量）に達した場合、このバランスが崩れることにより、計測機構部２１は軸部材２１１を中心にして回動部が回転する。

図６（ｂ）に二点鎖線で示すように、軸部材２１１を中心にして回動部が回転（前側が下方向に回転）した場合、アーム部２１３に保持される可動板２５２も前側が下方向に回転する。この動作により、赤外線を遮光していた遮光板２０１が、第１センサー２３１と第２センサー２３２との間から外れる。遮光板２０１が外れることにより、第２センサー２３２は、第１センサー２３１からの赤外線が受信可能となる。これにより、制御部は、第２給材部２に供給された部品Ｐが所定重量となったと判断する。

制御部が、第２給材部２に供給された部品Ｐが所定重量となったと判断した場合、制御部は、第１駆動部４の駆動を停止させる。次に、制御部は、第２駆動部５を駆動する。第２駆動部５が駆動することにより、詳細には、第２駆動部５を構成するエアーシリンダーが動作し、第２給材部２を被供給位置から供給位置に移動させる。詳細には、第２駆動部５を被供給位置から前方（＋Ｘ方向）に移動させ、供給位置となる第３給材部３の上方に位置するように移動させる。

なお、第２給材部２の底面部２ｅとなる可動板２５２は、計測機構部２１により、前側下方に傾いた（回転した）状態となっている。そして、第２給材部２が供給位置に達した場合、制御部は第２駆動部５の駆動を停止させ、次に、開閉機構部２５を駆動させる。開閉機構部２５は、それぞれのエアーシリンダー２５１を駆動することで、それぞれの可動板２５２を左右方向に移動させることにより開口させる。可動板２５２の開口により、第２給材部２内部の部品Ｐは、落下して第３給材部３に供給される。

なお、制御部は、可動板２５２を所定時間開口した後、エアーシリンダー２５１を駆動して可動板２５２を閉塞する。次に、制御部は、第２駆動部５を駆動させ、第２給材部２を供給位置から被供給位置に移動させて、第２駆動部５の駆動を停止する。なお、第２給材部２内部の部品Ｐを第３給材部３内に供給した後、計測機構部２１は、バランス部２２により、回動部が前側を上方向に回動させることにより、第２給材部２が被供給位置に位置する状態では、可動板２５２は傾かない状態となっている。

本実施形態では、第２給材部２が被供給位置に移動した際に、保持板５１に設置されたエアーシリンダー２１５が動作して、平板部２１２を上方から押圧することにより、可動板２５２が傾かない状態とさせている。なお、制御部は、第２給材部２が被供給位置に位置して、可動板２５２が傾かない状態となったことを、センサー２３からの信号により認識し、エアーシリンダー２１５の動作を停止させる。そして、制御部は、第１駆動部４を駆動し、前述したように第１給材部１内の部品Ｐを移動させ、第２給材部２に部品Ｐの供給を開始する。

図８は、第３給材部３の部品整列部３１を示す斜視図である。図１〜図３、図８を参照して第３給材部３及び第３駆動部６の構成と動作を説明する。

第３給材部３は、供給された部品Ｐを搬送部に搬送させるためのものである。第３給材部３は、図１〜図３に示すように、上側が開口された箱状に形成されている。詳細には、第３給材部３は、左面部３ａ、右面部３ｂ、後面部３ｃ、前面部３ｄ、底面部３ｅで構成されている。

なお、底面部３ｅは板状に形成されており、部品Ｐの移動を抑制して部品Ｐを整列させる部品整列部３１として構成されている。図８に示すように、部品整列部３１は、上面３１１に、断面形状が概半円状の整列溝３１２が格子状に形成されている。詳細には、整列溝３１２は、本実施形態では、上面３１１に対して、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに交差した状態で形成されている。

部品Ｐは、図８に示すように、円柱形状を有するプラテンローラーであるため、移動（転がり）を抑制して、特定の方向に整列（位置を固定）させることが難しい。従って、底面部３ｅに部品整列部３１を構成することで、供給された部品Ｐを整列溝３１２に沿わせて整列（固定）させ易くしている。また、整列させる特定の方向は、直交方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）として形成されている。

なお、第２給材部２から落下して第３給材部３に供給された部品Ｐは、部品整列部３１により、整列溝３１２に沿った状態で固定されるものが大半となるが、整列溝３１２に沿わずに固定されるものや、重なって固定されるものもある。これに対して、詳細は後述するが、第３駆動部６により、第３給材部３を適時振動させることにより、部品Ｐが、整列溝３１２に沿わずに固定されることや、重なって固定されることを防止し、整列溝３１２に沿って固定（整列）され易くしている。

第３給材部３は、図１、図３に示すように、第３給材部３の上方に設置される検出部７により第３給材部３内の部品Ｐを撮像可能となる位置を所定の位置として、設置されている。検出部７は、第３給材部３内の部品Ｐを撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたカメラを備えて構成される。なお、第３給材部３の下方には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成される平板状の照明部７２が設置されている。この照明部７２も検出部７を構成している。

また、第３給材部３の底面部３ｅ（部品整列部３１）と、後述する第３駆動部６を構成するスライド板６４とは、透明な部材により構成されている。この構成により、照明部７２が上方に向けて発光することにより、発光した光りはスライド板６４と底面部３ｅとを透過する。これにより、撮像部７１は、ＬＥＤの光が透過しない底面部３ｅの部品Ｐを高コントラストに撮像することができる。

また、本実施形態の制御部は、検出部７（撮像部７１）からの検出結果としての画像を解析（画像処理）し、直交方向に交差して形成される整列溝３１２に沿って整列している部品Ｐのみを搬送部に把持させる指示を行っている。これにより、画像認識から搬送までの時間を短縮すると共に部品Ｐを正確に把持させている。

なお、本実施形態では、部品供給装置１００は、部品組立てのサイクルタイムを約３秒として構成されている。その際の、第３給材部３に供給する部品Ｐの所定数量は、発明者らの実験等により、２０個から３０個の間となるように、第２給材部２の計測機構部２１を設定している。

第３駆動部６は、第３給材部３に振動を付与することで第３給材部３を駆動（振動）させ、第３給材部３に収容する部品Ｐの位置を変化させることで、部品Ｐを整列溝３１２に整列させ易くしている。第３駆動部６は、図１に示すように、ベース基板８１０に固定されている。第３駆動部６は、扁芯軸６２を有する駆動用モーター６１を有して構成される。また、第３駆動部６は、ベース基板８１０の上方に、Ｙ軸方向に移動自在なスライド板６３と、Ｘ軸方向に移動自在なスライド板６４とを備えて構成される。

ベース基板８１０には、スライド板６３をＹ軸方向に移動させるスライド用フレーム８１１が上面に設置される。スライド板６３には、ベース基板８１０に設置されるスライド用フレーム８１１に係合するフレーム受部６３１が下面に設置され、また、スライド板６４をＸ軸方向に移動させるスライド用フレーム６３２が上面に設置される。

スライド板６４には、スライド板６３に設置されるスライド用フレーム６３２に係合するフレーム受部６４１が下面に設置される。また、スライド板６４には、扁芯軸６２を受けるボールベアリング６４２等が設置される。また、スライド板６４は、透明な部材で構成され、上面に第３給材部３を載置している。

この第３駆動部６の構成により、駆動用モーター６１が駆動した場合、扁芯軸６２の回転により、結果的に、スライド板６４は、扁芯軸６２の扁芯量に対応し、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに規制されながら、Ｘ−Ｙ平面において円を描くように振動する。従って、第３給材部３もスライド板６４の動きに従動して振動する。この振動により、第３給材部３に収容する部品Ｐの位置を変化させることで、重なっている部品Ｐや整列溝３１２に沿わずに固定している部品Ｐを整列溝３１２に沿って整列させる。

なお、第３駆動部６は、第２給材部２が被供給位置から供給位置に移動する期間と、供給位置で第３給材部３に部品Ｐを供給する期間と、供給位置から再び被供給位置に戻る期間において駆動する。また、第３駆動部６は、搬送部が部品Ｐを把持して搬送することにより、整列溝３１２に沿った位置に整列している部品Ｐの数量が所定数に減った場合で、重なっている部品Ｐや整列溝３１２に沿わずに固定している部品Ｐがまだある場合に駆動する。なお、第３給材部３の部品Ｐが減りすぎると、制御部の指示により、第２給材部２から新たに部品Ｐが供給される。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の部品供給装置１００によれば、第１給材部１の部品Ｐを所定位置にある第３給材部３に供給する場合、第１給材部１と第３給材部３との間に、第２給材部２を備えることにより、第１給材部１の部品Ｐを適正な数量だけ第２給材部２に的確に分けることができる。そして、第２給材部２に供給された部品Ｐを第３給材部３に、適時供給することができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、第３給材部３に適正な数量の部品Ｐが供給されるため、検出部７による部品Ｐの検出と制御部による搬送部への指示により、搬送部による部品の把持を正確に行うことができる。また、部品供給装置１００による部品組立てのサイクルタイムを短縮させることが可能となる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、第１給材部１は、階段状に連続して構成される収容領域１０（１段目領域１１〜５段目領域１５）を備えることにより、１段目領域１１に供給された複数の部品Ｐを、順次下段に移動させることにより、部品Ｐの滞留を防止し、部品Ｐごとの重なりを抑制させ、滑らかに部品Ｐを移動させることができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、収容領域１０は、１段目領域１１から下段に行くに従い、収容領域１０の幅Ｗが狭められることにより、部品Ｐの数量を規制しながら滑らかに移動させることができ、部品Ｐの数量を制御し易くすることができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、保持部４５０により、第１給材部１が第１駆動部４（固定板４５）に着脱自在に設置されることにより、供給する部品Ｐを切り替える場合、第１給材部１自体を取り替えることでよいため、第１給材部１内の部品Ｐを取り替える必要がなく、機種切り替え性能を向上させることができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、計測部としての計測機構部２１を備えている。また、計測機構部２１は、回動部（平板部２１２、アーム部２１３等）とバランス部２２（保持軸２２１、おもり２２２等）とを備えることにより、第２給材部２に供給される部品Ｐの数量を部品Ｐの重量として代用して計測することができる。従って、第３給材部３には、適正な数量の部品Ｐを供給することができる。また、部品Ｐの数量を変更する場合や、部品Ｐの種類を切り替えた場合等には、必要とする新たな数量（重量）に対応させて、おもり２２２を移動させることにより容易に計測することができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、第２給材部２に部品Ｐを収容する底面部２ｅ（可動板２５２）を開閉自在とする開閉機構部２５を備え、第２給材部２の部品Ｐを第３給材部３に落下させて供給することにより、第３給材部３内での部品Ｐの重なりを抑制することができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、第３駆動部６による振動により、第３給材部３内の部品Ｐの位置を変化させることで、重なっている部品Ｐを効率的に移動させ、重なりを防止することができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、第３給材部３は、部品整列部３１を備えていることにより、第３給材部３内の部品Ｐを部品整列部３１の整列溝３１２に沿って整列させて固定する。特に、円柱形状を有したプラテンローラー等の不安定な部品Ｐを部品整列部３１により整列させて固定することで、搬送部で正確に部品Ｐを把持させることができる。

本実施形態の部品供給装置１００によれば、第３給材部３を構成する部品整列部３１の整列溝３１２を直交するように形成し、制御部は、画像処理により、整列溝３１２に整列した部品Ｐのみを検出して搬送部に把持させている。これにより、ランダムに位置する部品Ｐを把持させるための画像処理と比較して、画像処理の効率化を図ることができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記実施形態の部品供給装置１００において、第１給材部１の収容領域１０は、５段で構成されているが、段数は供給する部品Ｐの形状や数量等を考慮して適宜設定することでよい。

前記実施形態の部品供給装置１００において、第３給材部３に供給する部品Ｐの数量（所定数量）を２０個から３０個の間としているが、所定数量は、それぞれの部品供給装置に合わせ、サイクルタイムを向上させるように適宜設定することでよい。

前記実施形態の部品供給装置１００において、計測部（計測機構部２１）は、部品Ｐの所定数量を所定重量として代用して計測しているが、所定数量を撮像装置で検出する構成としてもよい。

前記実施形態の部品供給装置１００において、計測機構部２１の回動部、バランス部２２、センサー２３の構成は適宜変更することができる。また、開閉機構部２５の構成も適宜変更することができる。

前記実施形態の部品供給装置１００において、部品整列部３１の整列溝３１２形状は概半円状に形成されている。しかし、これに限られず、Ｖ字状等の形状でもよく、部品Ｐを整列し易くできる溝形状であればよい。

前記実施形態の部品供給装置１００において、検出部７を構成する照明部７２は、透過させて使用するいわゆる透過型の照明装置として用いている。しかし、これに限られず、反射型の照明装置として用いてもよい。また、照明部７２は、ＬＥＤに限られず、冷陰極管や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等、他の発光手段を用いる照明装置であってもよい。

１…第１給材部、２…第２給材部、３…第３給材部、４…第１駆動部、５…第２駆動部、６…第３駆動部、７…検出部、１０…収容領域、１１…１段目領域、１２…２段目領域、１３…３段目領域、１４…４段目領域、１５…５段目領域、２１…計測機構部、２２…バランス部、２５…開閉機構部、３１…部品整列部、１００…部品供給装置、Ｐ…部品、Ｗ…収容領域の幅。

Claims (11)

1. 部品を供給する部品供給装置であって、
   供給する前記部品を収容する第１給材部と、
   前記第１給材部を駆動し、前記部品を移動させる第１駆動部と、
   前記第１給材部内を移動した前記部品が供給される第２給材部と、
   前記第２給材部を所定位置に移動させる第２駆動部と、
   前記所定位置で前記第２給材部から前記部品が供給される第３給材部と、を備えることを特徴とする部品供給装置。
2. 請求項１に記載の部品供給装置であって、
   前記第３給材部内の前記部品の位置と姿勢を検出する検出部と、
   前記第３給材部内の前記部品を把持して搬送する搬送部と、
   前記検出部による検出結果を基に前記搬送部に前記部品を把持する指示を送る制御部と、を備えることを特徴とする部品供給装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の部品供給装置であって、
   前記第１給材部は、階段状に連続して構成される収容領域を備え、
   前記部品は、前記収容領域の上段に供給されることにより、前記収容領域の上段から下段へ移動することを特徴とする部品供給装置。
4. 請求項３に記載の部品供給装置であって、
   前記収容領域は、前記上段から前記下段に行くに従い、幅が狭まることを特徴とする部品供給装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の部品供給装置であって、
   前記第１給材部と前記第１駆動部とを保持する保持部を備え、
   前記第１給材部は、前記保持部により、前記第１駆動部に着脱自在に設置されることを特徴とする部品供給装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の部品供給装置であって、
   前記第２給材部に供給される前記部品の量を計測する計測部を備えていることを特徴とする部品供給装置。
7. 請求項６に記載の部品供給装置であって、
   前記計測部は、
   前記第２給材部に供給された前記部品の重量が所定の重量となった場合、支軸を中心に回動する回動部と、
   前記回動部に移動自在に保持され、計測する前記部品の重量に応じて前記回動部との回動のバランスをとるバランス部と、
   を備えていることを特徴とする部品供給装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の部品供給装置であって、
   前記第２給材部は、前記部品を収容する収容底面を開閉自在とし、当該収容底面を開放して前記第３給材部に前記部品を落下させて供給する開閉機構部を備えていることを特徴とする部品供給装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の部品供給装置であって、
   前記第３給材部を駆動し、当該第３給材部に収容する前記部品の位置を変化させる第３駆動部を備えていることを特徴とする部品供給装置。
10. 請求項９に記載の部品供給装置であって、
    前記第３駆動部は、前記第３給材部に振動を付与することを特徴とする部品供給装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の部品供給装置であって、
    前記第３給材部は、収容する前記部品を整列させる部品整列部を備えていることを特徴とする部品供給装置。