JP2016030678A - ワーク整列装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの破損を抑制できるワーク整列装置を提供する。【解決手段】ワーク整列装置は、Ｘ方向にワークＳを搬送しつつワークＳを整列させるワーク整列装置であって、ワークＳを収容する収容部３６と、収容部３６の−Ｚ側に配置され、収容部３６から落下したワークＳを−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって搬送する整列搬送部４１と、を有する。収容部３６は、ワークＳの−Ｚ側を支持する移動板３５を有する。移動板３５は、ワークＳの−Ｚ側から移動して、ワークＳの−Ｚ側を開放することで、収容部３６から整列搬送部４１にワークＳを落下させる。そして、移動板３５は、ワークＳの−Ｚ側からの移動時に、ワークＳの重心より＋Ｘ側の−Ｚ側よりも、ワークＳの重心より−Ｘ側の−Ｚ側を、先に開放する。【選択図】図７

Description

本発明は、ワーク整列装置に関するものである。

従来から、一列に搬送されたワークをコンベヤ上に複数列に整列させるワーク整列装置が知られている。このようなワーク整列装置は、第１方向にワークを搬送するコンベヤと、コンベヤ上に配置されてワークを案内するガイドを備えている。ガイドは、第１方向と交差する第２方向に揺動可能に形成されている。このワーク整列装置では、上流装置からコンベヤ上に受け渡されたワークを、ガイドによって支持する。そして、ガイドを第２方向に揺動させることで、ワークをコンベヤに対して摺動させながら第１方向に交差する方向に整列させている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２０４０号公報

ところで近時、ワークを搬送するコンベヤとワークとの摺動が抑制されたワーク整列装置が開発されている。具体的には、ワーク整列装置は、ワークを整列させる際に、コンベヤの上方に複数個並設された収容部に一旦ワークを収容した後、ワークを収容部からコンベヤに承継する。しかしながら、このようなワーク整列装置においては、ワークを収容部から駆動中のコンベヤへスムーズに受け渡すことができないと、例えばワークが収容部とコンベヤとにより挟み込まれる等により破損する恐れがある。

そこで本発明は、ワークの破損を抑制できるワーク整列装置を提供するものである。

本発明のワーク整列装置は、第１方向にワークを搬送しつつ前記ワークを整列させるワーク整列装置であって、前記ワークを収容する収容部と、前記収容部の下方に配置され、前記収容部から落下した前記ワークを前記第１方向の上流側から下流側に向かって搬送する整列搬送部と、を有し、前記収容部は、前記ワークの下方を支持する支持部材を有し、前記支持部材は、前記ワークの下方から移動して、前記ワークの下方を開放することで、前記収容部から前記整列搬送部に前記ワークを落下させ、前記支持部材は、前記ワークの下方からの移動時に、前記ワークの重心より前記上流側の下方よりも、前記ワークの重心より前記下流側の下方を、先に開放する、ことを特徴とする。
ワークを収容部から整列搬送部に落下させる際に、ワークの下流側の端部が収容部に残った状態でワークの上流側の端部が先に整列搬送部に落下すると、ワークの上流側の端部のみが搬送手段により搬送される。すると、ワークの上流側の端部に対して上流側から下流側に向かってワークを押す力が作用し、しかもワークの下流側の端部が収容部に残っているため、ワークは搬送手段と収容部との間に挟み込まれて破損する恐れがある。
本発明によれば、ワークを収容部から整列搬送部に落下させる際に、支持部材がワークの重心より下流側の下方を先に開放するため、ワークは下流側の端部から先に整列搬送部に落下する。これにより、ワークの下流側の端部のみが搬送手段により搬送され、ワークの下流側の端部に対して上流側から下流側に向かってワークを引っ張る力が作用する。このため、ワークは搬送手段と収容部との間に挟み込まれることなく、収容部から引き出されるようにして整列搬送部に落下する。したがって、ワーク整列装置は、ワークを収容部から整列搬送部に対してスムーズに承継でき、ワークの破損を抑制できる。

上記のワーク整列装置において、前記収容部より前記上流側の鉛直軸を中心とする周方向を第２方向とし、前記鉛直軸を中心とする径方向を第３方向としたときに、複数の前記収容部が、前記第２方向に並んで配置され、前記支持部材は、前記第２方向に移動することで、前記複数の収容部に収容された前記ワークを、順に前記整列搬送部に落下させ、前記支持部材は、鉛直方向から見た場合に、前記第３方向において前記鉛直軸から離れるにしたがって先細るように形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、支持部材が第３方向において鉛直軸から離れるにしたがって先細っているため、支持部材が第２方向へ移動すると、収容部の底部は下流側から開放される。これにより、収容部に収容されたワークは、下流側の端部から先に整列搬送部に落下する。また、収容部が第２方向に並んで配置されているため、収容部にワークを収容することで、整列搬送部上においてワークを第１方向に交差する方向に整列させることができる。したがって、ワークを整列搬送部に対してスムーズに承継して、ワークの破損を抑制しつつ、ワークを整列搬送部上に整列させることができる。

上記のワーク整列装置において、前記支持部材は、前記収容部に収容された前記ワークの下方を支持する主支持部と、前記主支持部の第２方向の両側に配置された副支持部と、を備え、前記支持部材が前記第２方向に移動して、前記主支持部が前記ワークの重心より下流側の下方を開放した時に、前記副支持部が前記ワークの重心より上流側の下方を支持する、ことを特徴とする。
本発明によれば、支持部材を第２方向に移動させると、副支持部がワークの上流側の下方を支持した状態で、主支持部がワークの下流側の下方を直ちに開放するため、ワークの下流側の端部を整列搬送部に滞りなく落下させることができる。したがって、ワークを整列搬送部に対してよりスムーズに承継でき、ワークの破損を抑制できる。

上記のワーク整列装置において、前記収容部は、前記第２方向の両側に配置された一対の仕切り壁と、前記一対の仕切り壁の間に配置され、前記ワークの前記鉛直軸から離間する側の端部が当接するストッパーと、により画成され、前記ストッパーは、前記第２方向から見て前記第３方向における前記鉛直軸側に傾斜部を有し、前記傾斜部は、上方から下方に向かうにしたがい、前記第３方向において前記鉛直軸から離間する側に傾斜している、ことを特徴とする。
本発明によれば、一対の仕切り壁の間において、ワークの先端をストッパーに当接させるため、ワークの収容位置のばらつきを低減させることができる。さらに、ストッパーの傾斜部が下方に向かうにしたがい第３方向における鉛直軸から離間する側に傾斜しているため、ワークが落下する際にワークの先端がストッパーに引っ掛かることを防止できる。したがって、ワークを整列搬送部に対してよりスムーズに承継することができ、ワークの破損を抑制できる。

上記のワーク整列装置において、前記整列搬送部の前記上流側に配置され、前記ワークを搬送するとともに、前記第２方向に移動可能な振分搬送部を備え、前記複数の収容部は、前記整列搬送部と前記振分搬送部との間に配置され、前記振分搬送部は、前記ワークを搬送しつつ前記第２方向に移動しながら前記複数の収容部に対して順に前記ワークを供給し、前記支持部材は、前記振分搬送部に取り付けられている、ことを特徴とする。
本発明によれば、支持部材が取り付けられた振分搬送部を第２方向に移動させることで、複数の収容部に対して順にワークを収容しつつ、整列搬送部に対して順にワークを落下させることができる。したがって、ワークの破損を抑制しつつ、ワークを整列搬送部に対して効率的に整列させることができる。

本発明のワーク整列装置によれば、ワークを収容部から整列搬送部に落下させる際に、支持部材がワークの重心より下流側の下方を先に開放するため、ワークは下流側の端部から先に整列搬送部に落下する。これにより、ワークの下流側の端部のみが搬送手段により搬送され、ワークの下流側の端部に対して上流側から下流側に向かってワークを引っ張る力が作用する。このため、ワークは搬送手段と収容部との間に挟み込まれることなく、収容部から引き出されるようにして整列搬送部に落下する。したがって、ワーク整列装置は、ワークを収容部から整列搬送部に対してスムーズに承継でき、ワークの破損を抑制できる。

実施形態のワーク整列装置の側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 振分搬送部の平面図である。 振分搬送部の側面図である。 搬送方向の下流側から見た振分搬送部の正面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線におけるＡ部の拡大断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分おける断面図である。 移動板の斜視図である。 整列搬送ユニットの側面図である。 整列搬送ユニットの平面図である。 ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。 ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。 ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態のワーク整列装置の側面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。なお、ワーク整列装置１の構成を説明する際には、ＸＹＺ座標系を用いる。このＸＹＺ座標系では、ワークＳを搬送しつつワークＳを整列させるワーク整列装置１におけるワークＳの搬送方向（水平方向）をＸ方向（請求項における「第１方向」に相当。）とし、鉛直方向をＺ方向とし、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向として定義する。また、後述する収容部３６より−Ｘ側に設けられた鉛直軸Ｐの周方向をＲＰ方向（請求項における「第２方向」に相当。）として定義する。なお、図中矢印方向を＋方向とし、矢印方向とは反対の方向を−方向として説明する。ここで、Ｘ方向における＋方向は、搬送方向の下流側を示し、Ｚ方向における＋方向は、鉛直上方を示している。

図１および図２に示すように、本実施形態のワーク整列装置１は、上流から一列に搬送されてきた、例えばソーセージ等の棒状のワークＳを、水平方向に沿う第１方向（＋Ｘ方向）に搬送しつつ、複数列に整列させる装置である。ワーク整列装置１は、振分搬送部１０と、整列搬送部４１と低速搬送部５１とを有する整列搬送ユニット４０と、振分搬送部１０と整列搬送部４１との間に配置された収容ユニット３０と、を備える。上述の各部は、不図示の床面等の水平面上に載置された基台２に設置されている。なお、本実施形態では、長さがＬ、幅がＷ、断面が円形状の棒状のワークＳを例にして説明する。

（振分搬送部）
図３は、振分搬送部の平面図である。図４は、振分搬送部の側面図である。図５は、搬送方向の下流側（＋Ｘ側）から見た振分搬送部の正面図である。以下、主に振分搬送部１０および収容ユニット３０の説明では、ＣＸＣＹ座標系を用いる場合がある。このＣＸＣＹ座標系では、振分搬送部１０におけるワークＳの搬送方向（水平方向）をＣＸ方向（請求項における「第３方向」に相当。）とし、ＣＸ方向に直交する水平方向をＣＹ方向として定義する。なお、ＣＸ方向は、鉛直軸Ｐを中心とする径方向である。また、図中矢印方向を＋方向とし、矢印方向とは反対の方向を−方向として説明する。ここで、ＣＸ方向における＋方向は、振分搬送部１０における搬送方向の下流側を示している。
図３および図４に示すように、振分搬送部１０は、ワークＳを搬送するとともに、ＲＰ方向に移動可能に構成されている。振分搬送部１０は、ワークＳを＋ＣＸ方向に搬送するコンベヤ部１１と、コンベヤ部１１の＋Ｚ側に配置されたガイド部１８と、コンベヤ部１１およびガイド部１８をＲＰ方向に揺動する揺動機構２２と、＋ＣＸ側の端部に取り付けられたセンサユニット２５と、を有する。

図４に示すように、コンベヤ部１１は、フレーム１２と、フレーム１２に取り付けられた複数のローラ１３と、複数のローラ１３に巻き掛けられた無端の搬送ベルト１４と、フレーム１２の−Ｚ側に取り付けられた駆動部１５と、を有する。

フレーム１２は、ＣＹ方向から見て矩形状であって、ＣＸ方向に長尺に形成されている。フレーム１２の−ＣＹ側には、複数（本実施形態では４個）のローラ１３が取り付けられている。複数のローラ１３は、フレーム１２のＣＸ方向両端に配置された一対の第１ローラ１３ａと、フレーム１２のＣＸ方向中央付近に配置された一対の第２ローラ１３ｂと、を有する。一対の第１ローラ１３ａは、床面（不図示）から同じ高さになるように配置され、ＣＹ方向に沿う軸周りに回転可能に取り付けられている。一対の第２ローラ１３ｂは、床面（不図示）から同じ高さになるように、かつ第１ローラ１３ａよりも低い位置に配置され、ＣＹ方向に沿う軸周りに回転可能に取り付けられている。駆動部１５は、例えばサーボモータ等であり、フレーム１２のＣＸ方向中央付近であってフレーム１２の−Ｚ側に取り付けられている。搬送ベルト１４は、例えばゴム等により所定幅に形成されている。搬送ベルト１４は、その内周面が一対の第１ローラ１３ａと駆動部１５の出力軸１５ａとに巻き掛けられるとともに、外周面が一対の第２ローラ１３ｂに巻き掛けられている。これによりコンベヤ部１１は、駆動部１５の出力軸１５ａを回転させることで、搬送ベルト１４を駆動させることができる。

コンベヤ部１１は、基台２（図２参照）に固定された基部２０において、上流側（−ＣＸ側）の端部が鉛直軸Ｐ周りに揺動可能に取り付けられている。また、コンベヤ部１１は、下流側（＋ＣＸ側）において、揺動機構２２に支持されている。揺動機構２２は、例えばモータを備えたリニアアクチュエータ等であり、基台２に固定されている。揺動機構２２は、＋Ｚ側に取り付けられたテーブル部２２ａが、Ｙ方向に移動可能に構成されている。そして、コンベヤ部１１とテーブル部２２ａとの間には、フレーム支持部２３が配置されている。フレーム支持部２３は、テーブル部２２ａに固定されるとともに、コンベヤ部１１に対して変位自在に取り付けられている。これにより揺動機構２２は、テーブル部２２ａをＹ方向に往復駆動させることで、コンベヤ部１１の下流側（＋ＣＸ側）の端部をＲＰ方向に揺動することができる。

ガイド部１８は、ＣＹ方向から見て、コンベヤ部１１と同等のＣＸ方向長さに形成されている。図５に示すように、ガイド部１８は、下側に開口した溝部１８ａを有するＵ字状に形成されている。溝部１８ａは、ガイド部１８のＣＸ方向に沿って一様に延在し、幅がワークＳの幅Ｗよりもやや広く、深さが幅と同等となるように形成されている。ガイド部１８は、コンベヤ部１１の搬送ベルト１４の搬送面１４ａと接触しない程度の間隔をあけて、コンベヤ部１１の＋Ｚ側に配置されている。

図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線におけるＡ部の拡大断面図である。
図６に示すように、センサユニット２５は、収容センサ２７（請求項における「第１センサ」に相当。）と、通過センサ２８（請求項における「第２センサ」に相当。）と、収容センサ２７および通過センサ２８を支持するセンサ支持部２６と、を有する。
センサ支持部２６は、フレーム１２の下流側（＋ＣＸ側）の端部から＋Ｚ方向に向かって延び、さらに＋ＣＸ方向へ向かって延びている。

センサ支持部２６の＋ＣＸ側の端部には、検出方向を−Ｚ方向に向けて収容センサ２７が取り付けられている。収容センサ２７は、例えば光電センサ等であり、後述する収容部３６へのワークＳの収容を検知する。
また、センサ支持部２６における収容センサ２７の−ＣＸ側には、検出方向を−Ｚ方向に向けて通過センサ２８が取り付けられている。通過センサ２８は、下流センサ２８ａと、上流センサ２８ｂと、により構成されている。下流センサ２８ａおよび上流センサ２８ｂは、収容センサ２７と同様に、例えば光電センサ等であり、収容部３６に収容される前のワークＳの通過を検知する。

収容センサ２７、下流センサ２８ａ、および上流センサ２８ｂは、この順に下流側（＋ＣＸ側）から上流側（−ＣＸ側）に向かってセンサ支持部２６に取り付けられている。このとき、下流センサ２８ａは、収容センサ２７からワークＳの長さＬより短い距離をあけて取り付けられている。また、上流センサ２８ｂは、収容センサ２７からワークＳの長さＬより長い距離をあけるとともに、下流センサ２８ａからワークＳの長さＬより短い距離をあけて取り付けられている。
これら収容センサ２７、下流センサ２８ａ、および上流センサ２８ｂによりワークＳの搬送状況を監視することで、ワーク整列装置１は、搬送状況に応じて振分搬送部１０の移動速度を制御し、各収容部３６に対してワークＳを確実に収容する。

（収容ユニット）
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分おける断面図である。
図７に示すように、収容ユニット３０には、ワークＳを収容する収容部３６が、ＲＰ方向に並んで配置されている。収容部３６は、第１上板部３１と、ＲＰ方向の両側に配置された一対の第１仕切り壁３２（請求項における「仕切り壁」に相当。）と、これら一対の第１仕切り壁３２の間に配置されたストッパー３３と、ワークＳの収容時にワークＳの下方を支持する移動板３５（請求項における「支持部材」に相当。）と、を有する。

第１上板部３１は、平面視形状がＹ方向を長手方向とする矩形板状であって、Ｙ方向の長さが後述する一対のフレーム４２の離間距離と同等となっている。第１上板部３１は、平面視において−Ｘ側の辺が鉛直軸Ｐ（図２参照）を中心とする円弧状に形成されている。また、第１上板部３１には、平面視において複数の収容部３６に対応するそれぞれの位置に、貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４の平面視形状は、ＣＸ方向に沿う長軸を有する長円形状である。

図６に示すように、複数の第１仕切り壁３２は、第１上板部３１の−Ｚ側の面に取り付けられている。第１仕切り壁３２は、ＣＹ方向から見て矩形状に形成された板状部材である。図７に示すように、複数の第１仕切り壁３２は、ＣＸ・Ｚ平面と平行に、ＲＰ方向において略等角度間隔に配置されている。このとき、隣り合う一対の第１仕切り壁３２は、ワークＳの幅Ｗよりもやや広い間隔をあけて配置されている。第１仕切り壁３２は、ＣＸ方向の長さが第１上板部３１のＸ方向の長さよりも長くなっている。第１仕切り壁３２は、−ＣＸ側の端部が鉛直軸Ｐ（図２参照）から略等距離となるように配置されている。

図６に示すように、第１仕切り壁３２には、切欠き部３２ａが形成されている。切欠き部３２ａは、−ＣＸ方向に開口し、第１仕切り壁３２の厚さ方向に一様に形成されている。振分搬送部１０の揺動時には、後述する移動板３５が切欠き部３２ａを通過する。切欠き部３２ａは、Ｚ方向に沿う幅が移動板３５の主支持部３５ａの厚さより大きくなっている。また、切欠き部３２ａの＋ＣＸ側の底部は、移動板３５の先端よりも＋ＣＸ側に形成されている。切欠き部３２ａは、Ｚ方向に沿う幅の中央から、第１上板部３１の−Ｚ側の面までの距離が、ワークＳの幅Ｗよりも大きくなる位置に形成されている。

ストッパー３３は、第１上板部３１の−Ｚ側の面に取り付けられている。ストッパー３３は、ＲＰ方向（ＣＹ方向）から見て台形状に形成された板状部材である。ストッパー３３は、ＲＰ方向（ＣＹ方向）から見て、−Ｚ側の辺３３ａおよび＋Ｚ側の辺３３ｂが、Ｚ方向に平行な＋ＣＸ側の辺３３ｃに直交している。また、ストッパー３３は、ＲＰ方向（ＣＹ方向）から見て、−ＣＸ側に傾斜部３３ｄを有する。傾斜部３３ｄは、ＣＸ方向から見て矩形状であり、＋Ｚ側から−Ｚ側に向かうにしたがい、＋ＣＸ側に傾斜している。ストッパー３３は、ＣＸ・Ｚ平面と平行に配置されている。ストッパー３３は、Ｚ方向の長さが、第１仕切り壁３２のＺ方向の長さより短くなっている。図７に示すように、各収容部３６のストッパー３３は、−ＣＸ側の端部が鉛直軸Ｐから略等距離となるように配置されている。さらに、各ストッパー３３は、−ＣＸ側の端部から第１仕切り壁３２の−ＣＸ側の端部までの距離がワークＳの長さＬよりも短くなるように配置されている。

図８は、移動板の斜視図である。
移動板３５は、振分搬送部１０の下流側（＋ＣＸ側）の端部に取り付けられている。図８に示すように、移動板３５は、収容部３６に収容されたワークＳの−Ｚ側を支持する主支持部３５ａと、主支持部３５ａのＣＹ方向の両側に配置された一対の副支持部３５ｂと、各副支持部３５ｂの−ＣＸ側に配置された一対の取付部３５ｃと、を有する。
主支持部３５ａは、ＣＸ方向に長尺に形成された矩形板状の部材である。主支持部３５ａは、ＣＸ方向の長さがワークＳの長さＬと同等で、ＣＹ方向の幅Ｗ１がワークＳの幅Ｗと同等となっている。

各副支持部３５ｂは、矩形板状の部材である。副支持部３５ｂは、ＣＸ方向の長さがワークＳの長さＬの半分程度で、ＣＹ方向の幅Ｗ２が主支持部３５ａの幅Ｗ１と同等となっている。一対の副支持部３５ｂの一方は、主支持部３５ａの（−ＣＸ，＋ＣＹ）側において、主支持部３５ａと一体的に形成されている。一対の副支持部３５ｂの他方は、主支持部３５ａの（−ＣＸ，−ＣＹ）側において、主支持部３５ａと一体的に形成されている。そして、各副支持部３５ｂの＋ＣＸ側の辺は、主支持部３５ａのＣＹ方向における両側の辺に対して垂直に接続している。このように、主支持部３５ａのＣＹ方向両側に副支持部３５ｂが配置されることで、移動板３５は、Ｚ方向から見た場合に、＋ＣＸ側に向かうにしたがって先細るように形成されている。

各取付部３５ｃは、ＣＹ方向から見てＬ字状に屈曲した板状部材である。一対の取付部３５ｃは、ガイド部１８の溝部１８ａの幅よりもやや広い間隔をあけて（図５参照）、一対の副支持部３５ｂに接続している。一対の取付部３５ｃの一方は、＋ＣＹ側の副支持部３５ｂの（−ＣＸ，＋ＣＹ）側から−ＣＸ方向に延び、さらに＋Ｚ方向に向かって屈曲して延出している。一対の取付部３５ｃの他方は、−ＣＹ側の副支持部３５ｂの（−ＣＸ，−ＣＹ）側から−ＣＸ方向に延び、さらに＋Ｚ方向に向かって屈曲して延出している。この一対の取付部３５ｃのＺ方向に沿う面が、ガイド部１８の＋ＣＸ側の端面にボルト等により固定されることで、移動板３５は振分搬送部１０に取り付けられている。この際、主支持部３５ａおよび副支持部３５ｂの＋Ｚ側の面が、水平かつ、振分搬送部１０の搬送面１４ａと略面一となるように配置されている。

図７に示すように、収容部３６は、ＲＰ方向（ＣＹ方向）の両端に第１仕切り壁３２が配置され、＋Ｚ方向に第１上板部３１が配置され、＋ＣＸ方向にストッパー３３が配置されている。さらに、収容部３６の−ＣＸ側のワーク収容口に対向して振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部が配置される場合には、その端部から延設された移動板３５が切欠き部３２ａに入り込み、収容部３６の−Ｚ方向に移動板３５が配置される。これにより収容部３６は、ワーク収容口を除く各方向が囲まれて、振分搬送部１０から供給されたワークＳを収容可能になる。

また、振分搬送部１０がＲＰ方向に移動すると、移動板３５は、ワークＳの−Ｚ側からＲＰ方向に移動して、ワークＳの−Ｚ側を開放することで、移動板３５からワークＳを落下させ、ワークＳを整列搬送部４１に承継する。この際、移動板３５は、ワークＳの−Ｚ側からの移動時に、ワークＳの重心より−ＣＸ側の−Ｚ側よりも、ワークＳの重心より＋ＣＸ側の−Ｚ側を先に開放する。具体的には、主支持部３５ａがワークＳの−Ｚ側からＲＰ方向に移動して、ワークＳの重心より＋ＣＸ側の−Ｚ側を開放した時、副支持部３５ｂがワークＳの重心より−ＣＸ側の−Ｚ側を支持している。

収容部３６は、第１仕切り壁３２の−ＣＸ側の端部と振分搬送部１０の下流側（＋ＣＸ側）の端部との間に隙間ができるように配置されている。この隙間は、ワークＳを収容部３６に収容する際に、ワークＳの先端が一対の第１仕切り壁３２の間に配置され、ワークＳの後端が溝部１８ａに配置されている状態で、振分搬送部１０が揺動することによってワークＳに過剰なせん断力がかからない程度に設定されている。
また、移動板３５の＋ＣＸ側の先端とストッパー３３との間には隙間が形成されている。この隙間は、ワークＳが収容部３６に収容されてワークＳの先端がストッパー３３に当接している状態において、移動板３５の＋ＣＸ側の先端がワークＳの重心より＋ＣＸ側に位置するように形成されている。また、この状態において、移動板３５は、副支持部３５ｂの＋ＣＸ側の辺が、ワークＳの−ＣＸ側の後端より＋ＣＸ側に位置するように配置されている。

図６および図７に示すように、上述の収容ユニット３０は、後述する整列搬送部４１の＋Ｚ側に配置されている。このとき、第１上板部３１は、第１仕切り壁３２の−Ｚ側の端面が整列搬送部４１の搬送面４４ａに接触しないように、一対のフレーム４２に取り付けられている。さらに、第１上板部３１は、ストッパー３３の−Ｚ側の端面と整列搬送部４１の搬送面４４ａとの離間距離がワークＳの幅Ｗよりも大きくなるように、一対のフレーム４２に取り付けられている。

（整列搬送ユニット）
図９は、整列搬送ユニットの側面図である。図１０は、整列搬送ユニットの平面図である。
図９に示すように、整列搬送ユニット４０は、振分搬送部１０（図１参照）の下流側（＋Ｘ側）に配置された整列搬送部４１と、整列搬送部４１の下流側（＋Ｘ側）に配置された低速搬送部５１と、整列搬送部４１および低速搬送部５１の＋Ｚ側に配置されたガイドユニット６０と、を有する。

図１０に示すように、整列搬送部４１は、収容部３６の−Ｚ側に配置され、収容部３６から落下したワークＳを、Ｘ方向に交差する方向に沿って複数列に整列した状態で、−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって搬送する。図９に示すように、整列搬送部４１は、一対のフレーム４２と、フレーム４２に取り付けられた複数のローラ４３（一対の第１ローラ４３ａおよび一対の第２ローラ４３ｂ）と、複数のローラ４３に巻き掛けられた無端の搬送ベルト４４と、フレーム４２の−Ｚ側に取り付けられた駆動部４５と、を有する。フレーム４２は、整列搬送部４１のＹ方向両側に配置されている（図１０参照）。一対のフレーム４２の間には、複数のローラ４３と、搬送ベルト４４とが配置されている。整列搬送部４１の搬送ベルト４４の幅は、振分搬送部１０の搬送ベルト１４の幅より広くなっている。その他の構成については、振分搬送部１０のコンベヤ部１１と同様であるため、詳細な説明を省略する。整列搬送部４１は、搬送面４４ａが振分搬送部１０の搬送面１４ａよりも−Ｚ側に位置するように配置されている（図１参照）。

低速搬送部５１は、Ｘ方向に沿ってワークＳを搬送する。低速搬送部５１は、整列搬送部４１と同様に、一対のフレーム５２と、フレーム５２に取り付けられた複数のローラ５３（一対の第１ローラ５３ａおよび一対の第２ローラ５３ｂ）と、複数のローラ５３に巻き掛けられた無端の搬送ベルト５４と、フレーム５２の−Ｚ側に取り付けられた駆動部５５と、を有する。低速搬送部５１の搬送ベルト５４の幅は、整列搬送部４１の搬送ベルト４４の幅と同等となっている。その他の構成については、整列搬送部４１と同様であるため、詳細な説明を省略する。低速搬送部５１は、搬送面５４ａが整列搬送部４１の搬送面４４ａと同じ高さ、もしくは僅かに低い高さになるように配置されている。

ガイドユニット６０は、整列搬送部４１の搬送面４４ａおよび低速搬送部５１の搬送面５４ａに沿うように配置されている。ガイドユニット６０は、整列ガイド部６１と、矯正ガイド部６６と、搬送ガイド部７１と、を有する。これら整列ガイド部６１、矯正ガイド部６６、および搬送ガイド部７１は、この順に上流側（−Ｘ側）から下流側（＋Ｘ側）に向かって配置されている。

整列ガイド部６１は、整列搬送部４１の＋Ｚ側に配置されている。図１０に示すように、整列ガイド部６１は、上述の複数の第１仕切り壁３２の−Ｚ側の端部と、上述の複数のストッパー３３の−Ｚ側の端面と、により構成されている。

図９に示すように、矯正ガイド部６６は、整列搬送部４１の＋Ｚ側から低速搬送部５１の＋Ｚ側に亘って配置されている。矯正ガイド部６６は、一対の支持アーム６７と、第２上板部６８と、複数の第２仕切り壁６９（請求項における「ガイド」に相当。）と、を有する。
図１０に示すように、一対の支持アーム６７は、＋Ｚ方向に開口したＵ字状の断面を有する棒状部材で、その長さは、一対のフレーム４２の離間距離と同等に設定されている。支持アーム６７は、それぞれ一端部が＋Ｙ側のフレーム４２に取り付けられるとともに、他端部が−Ｙ側のフレーム４２に取り付けられている。

第２上板部６８は、矩形板状の部材である。第２上板部６８は、Ｙ方向の長さが一対のフレーム４２の離間距離よりやや短く、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さと同等となっている。第２上板部６８は、整列搬送部４１の搬送面４４ａとの離間距離がワークＳの幅Ｗよりも広くなるように、＋Ｚ側の面が一対の支持アーム６７に取り付けられている。

図９に示すように、複数（本実施形態では１６個）の第２仕切り壁６９は、Ｙ方向から見て矩形板状に形成されている。図１０に示すように、複数の第２仕切り壁６９は、ＸＺ平面と平行に、かつＹ方向において略等間隔に、第２上板部６８の−Ｚ側の面に取り付けられている。このとき、Ｙ方向に隣り合う一対の第２仕切り壁６９は、ワークＳの幅Ｗよりもやや広い間隔をあけて配置されている。

図９に示すように、第２仕切り壁６９は、Ｘ方向の長さが、第２上板部６８のＸ方向の長さと同等で、Ｚ方向の長さが整列搬送部４１の搬送面４４ａと第２上板部６８との離間距離よりもわずかに短く設定されている。図１０に示すように、第２仕切り壁６９は、平面視において、上流側（−Ｘ側）の端部が先細りに形成され、その上流側（−Ｘ側）の端部の位置が第１仕切り壁３２の下流側（＋Ｘ側）の端部の位置とＸ方向およびＹ方向において略一致するように配置されている。

図９に示すように、搬送ガイド部７１は、低速搬送部５１の＋Ｚ側に配置されている。搬送ガイド部７１は、一対の支持アーム７２と、第３上板部７３と、複数の第３仕切り壁７４と、を有する。一対の支持アーム７２は、矯正ガイド部６６の一対の支持アーム６７と同様に構成されている。第３上板部７３は、矯正ガイド部６６の第２上板部６８と同様に構成され、低速搬送部５１の搬送面５４ａとの離間距離がワークＳの幅Ｗよりも広くなるように、＋Ｚ側の面が一対の支持アーム７２に取り付けられている。図１０に示すように、複数の第３仕切り壁７４は、第２仕切り壁６９と同様に構成され、上流側（−Ｘ側）の端部の位置が第２仕切り壁６９の下流側（＋Ｘ側）の端部の位置とＸ方向およびＹ方向において略一致するように配置されている。このとき、Ｙ方向に隣り合う一対の第３仕切り壁７４は、ワークＳの幅Ｗよりもやや広い間隔をあけて配置されている。

（ワーク整列装置の動作）
次に、本実施形態のワーク整列装置１の動作について説明する。
図２に示すように、ワーク整列装置１は、振分搬送部１０、整列搬送部４１、および低速搬送部５１を同時に動作させることでワークＳを整列させる。図３および図４に示すように、振分搬送部１０は、搬送ベルト１４によりワークＳを下流側（＋ＣＸ側）に向かって搬送しながら、下流側（＋ＣＸ側）の端部を揺動機構２２によりＲＰ方向に揺動する。図９および図１０に示すように、整列搬送部４１は、振分搬送部１０と同等の搬送速度で、搬送ベルト４４によりワークＳを下流側（＋Ｘ側）に向かって搬送する。低速搬送部５１は、整列搬送部４１より小さい速度で、搬送ベルト５４によりワークＳを下流側（＋Ｘ側）に向かって搬送する。

図３および図４に示すように、ワーク整列装置１は、振分搬送部１０の−ＣＸ側の端部において、上流の装置（不図示）からワークＳを受け取る。振分搬送部１０は、搬送ベルト１４によりワークＳを下流側（＋ＣＸ側）に向かって搬送する。ワークＳは、コンベヤ部１１の搬送面１４ａとガイド部１８の溝部１８ａとにより画成された空間内を搬送される（図５参照）。

図１１〜１３は、ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。
図７および図１１に示すように、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部まで搬送されたワークＳは、慣性力によりまたは後続のワークＳに押されることにより、移動板３５上を滑って移動する。そして、ワークＳは、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部に対向する収容部３６に収容され、＋ＣＸ側の先端がストッパー３３に当接して静止する。このとき、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部から＋ＣＸ方向に移動板３５が延設されているので、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部に対向する収容部３６の底部は移動板３５の主支持部３５ａによって塞がれている。そのため、ワークＳは収容部３６内に一旦保持される。

次に、図１１に示す状態から、振分搬送部１０が−ＲＰ方向へ移動すると、図１２に示すように、ワークＳの重心の−Ｚ側を支持していた主支持部３５ａは、第１仕切り壁３２の切欠き部３２ａ（図６参照）に入り込む。さらに、図１２に示す状態から、振分搬送部１０が−ＲＰ方向へ移動すると、図１３に示すように、主支持部３５ａは、Ｚ方向から見てワークＳの−Ｚ側から完全に外れて、ワークＳの重心より＋ＣＸ側の−Ｚ側が開放される。このとき、ワークＳの重心より−ＣＸ側の−Ｚ側は、副支持部３５ｂに支持されるため、ワークＳの後端（−ＣＸ側）が収容部３６に残った状態で、ワークＳの先端（＋ＣＸ側）が整列搬送部４１の搬送ベルト４４上（図６参照）に落下する。
このように、移動板３５が主支持部３５ａと副支持部３５ｂとを備えるため、副支持部３５ｂがワークＳの−Ｘ側の−Ｚ側を支持した状態で、主支持部３５ａがワークＳの＋Ｘ側の−Ｚ側を直ちに開放でき、ワークＳの先端を整列搬送部４１に滞りなく落下させることができる。これにより、ワークＳの先端のみが搬送ベルト４４により搬送され、ワークＳの先端に対して−Ｘ側から＋Ｘ側に向かってワークＳを引っ張る力が作用する。このため、ワークＳは、整列搬送部４１の搬送ベルト４４と収容部３６のストッパー３３との間に挟み込まれることなく、収容部３６から引き出されるようにして整列搬送部４１に落下する。

また、図６に示すように、ワークＳの先端が当接しているストッパー３３は、−ＣＸ側の傾斜部３３ｄが＋Ｚ側から−Ｚ側に向かうにしたがい＋ＣＸ側に傾斜している。このため、ワークＳが整列搬送部４１に落下する際、ワークＳの先端は、ストッパー３３に引っ掛かることなくスムーズに整列搬送部４１に落下することができる。

次に、振分搬送部１０が−ＲＰ方向へさらに移動すると、ワークＳの後端を支持していた副支持部３５ｂも−ＲＰ方向へ移動し、ワークＳの重心より−ＣＸ側の−Ｚ側も開放される。これによりワークＳは、先端に続いて後端も整列搬送部４１に落下する。なお、ワークＳの後端の落下には、先に落下した先端が整列搬送部４１の搬送ベルト４４に搬送されて引っ張られることも寄与している。また、ワークＳの後端の落下には、先端が落下する際のワークＳの重心の移動も寄与している。

その後、振分搬送部１０が隣の収容部３６に対向する位置まで移動する。そして、振分搬送部１０が、再び収容部３６に対してワークＳを供給した後、ワークＳを整列搬送部４１に承継する。
このように振分搬送部１０は、上記一連の動作を連続して行うことで、ワークＳを搬送しつつ、ＲＰ方向に移動しながら複数の収容部３６に対して順にワークＳを供給する。また、移動板３５は、振分搬送部１０とともにＲＰ方向に移動することで、複数の収容部３６に収容されたワークＳを順に整列搬送部４１に落下させる。

次に、図９および図１０に示すように、整列搬送部４１に落下したワークＳは、整列ガイド部６１の隣り合う一対の第１仕切り壁３２の間を通って、搬送ベルト４４により下流側（＋Ｘ側）に搬送される。このとき、第１仕切り壁３２が、ＣＸ方向に沿って配置されているため、長尺のワークＳは、Ｘ方向に対して傾いて（ＣＸ方向に沿って）搬送されている。

次に、整列ガイド部６１の＋ＣＸ側の端部に到達したワークＳは、矯正ガイド部６６の隣り合う一対の第２仕切り壁６９の間に入り込む。このとき、第２仕切り壁６９の−Ｘ側の端部は先細りに形成されているため、Ｘ方向に対して傾いて搬送されたワークＳは第２仕切り壁６９に引っ掛かることなく、整列ガイド部６１から矯正ガイド部６６に受け渡される。また、隣り合う一対の第２仕切り壁６９により画成された空間は、Ｙ方向の幅がワークＳの幅Ｗよりもやや広くなっている。これにより、Ｘ方向に対して傾いた姿勢で整列搬送部４１に承継されたワークＳは、第２仕切り壁６９によりＸ方向に沿う姿勢に矯正される。
そして、ワークＳは、そのまま低速搬送部５１に承継され、搬送ベルト５４によりＸ方向に搬送される。

次に、矯正ガイド部６６の＋Ｘ側の端部に到達したワークＳは、そのまま搬送ガイド部７１の隣り合う一対の第３仕切り壁７４の間に入り込み、搬送ガイド部７１の＋Ｘ側の端部まで搬送される。そして、複数のワークＳは、不図示の下流側の装置に承継される。

以上に詳述したように、本実施形態のワーク整列装置１は、ワークＳを収容する収容部３６と、収容部３６の−Ｚ側に配置され、収容部３６から落下したワークＳを−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって搬送する整列搬送部４１と、を有する。収容部３６は、ワークＳの−Ｚ側を支持する移動板３５を有する。移動板３５は、ワークＳの−Ｚ側から移動して、ワークＳの−Ｚ側を開放することで、収容部３６から整列搬送部４１にワークＳを落下させる。そして、移動板３５は、ワークＳの−Ｚ側からの移動時に、ワークＳの重心より＋Ｘ側の−Ｚ側よりも、ワークＳの重心より−Ｘ側の−Ｚ側を、先に開放する。

ワークＳを収容部３６から整列搬送部４１に落下させる際に、ワークＳの下流側（＋ＣＸ側）の端部が収容部３６に残された状態で、ワークの上流側（−ＣＸ側）の端部が先に整列搬送部４１に落下すると、ワークＳの−ＣＸ側の端部のみが搬送ベルト４４により搬送される。すると、ワークＳの−ＣＸ側の端部に対して−ＣＸ側から＋ＣＸ側に向かってワークＳを押す力が作用し、しかもワークＳの下流側の端部が収容部３６に残っているため、ワークＳは整列搬送部４１の搬送ベルト４４と収容部３６のストッパー３３との間に挟み込まれて破損する恐れがある。
これに対して、本実施形態によれば、ワークＳを収容部３６から整列搬送部４１に落下させる際に、移動板３５がワークＳの重心より＋ＣＸ側の−Ｚ側を先に開放するため、ワークＳは＋ＣＸ側の端部から先に整列搬送部４１に落下する。これにより、ワークＳの＋ＣＸ側の端部のみが搬送ベルト４４により搬送され、ワークＳの＋ＣＸ側の端部に対して−ＣＸ側から＋ＣＸ側に向かってワークＳを引っ張る力が作用する。このため、ワークＳは搬送ベルト４４とストッパー３３との間に挟み込まれることなく、収容部３６から引き出されるようにして整列搬送部４１に落下する。したがって、ワーク整列装置１は、ワークＳを収容部３６から整列搬送部４１に対してスムーズに承継でき、ワークＳの破損を抑制できる。

また、本実施形態のワーク整列装置１は、複数の収容部３６がＲＰ方向に並んで配置され、移動板３５がＲＰ方向に移動することで、複数の収容部３６に収容されたワークＳを、順に整列搬送部４１に落下させる。そして移動板３５は、Ｚ方向から見た場合に、＋ＣＸ方向に向かうにしたがって先細るように形成されている。
この構成によれば、移動板３５が＋ＣＸ方向に向かうにしたがって先細っているため、移動板３５がＲＰ方向へ移動すると、収容部３６の底部は下流側（＋ＣＸ側）から開放される。これにより、収容部３６に収容されたワークＳは、下流側（＋ＣＸ側）の端部から先に整列搬送部４１に落下する。また、収容部３６がＲＰ方向に並んで配置されているため、収容部３６にワークＳを収容することで、整列搬送部４１上においてワークＳをＸ方向に交差する方向に整列させることができる。したがって、ワークＳを整列搬送部４１に対してスムーズに承継して、ワークＳの破損を抑制しつつ、ワークＳを整列搬送部４１上に整列させることができる。

また、本実施形態のワーク整列装置１は、移動板３５が、収容部３６に収容されたワークＳの−Ｚ側を支持する主支持部３５ａと、主支持部３５ａのＲＰ方向の両側に配置された副支持部３５ｂと、を備える。移動板３５がＲＰ方向に移動して、主支持部３５ａがワークＳの重心より＋ＣＸ側の−Ｚ側を開放した時に、副支持部３５ｂがワークＳの重心より−ＣＸ側の−Ｚ側を支持する。
この構成によれば、移動板３５をＲＰ方向に移動させると、副支持部３５ｂがワークＳの上流側（−ＣＸ側）の−Ｚ側を支持した状態で、主支持部３５ａはワークＳの下流側（＋ＣＸ側）の−Ｚ側を直ちに開放する。このため、ワークＳの下流側（＋ＣＸ側）の端部を整列搬送部４１に滞りなく落下させることができる。したがって、ワークＳを整列搬送部４１に対してよりスムーズに承継でき、ワークＳの破損を抑制できる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、ワークＳは断面が円形状の棒状であったが、これに限定されず、様々な形状のワークを用いることができる。
また、上記実施形態においては、各搬送部はベルトコンベヤにより構成されていたが、これに限定されず、例えばローラーコンベヤにより構成してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…ワーク整列装置 １０…振分搬送部 ３２…第１仕切り壁（仕切り壁） ３３…ストッパー ３３ｄ…傾斜部 ３５…移動板（支持部材） ３５ａ…主支持部 ３５ｂ…副支持部 ３６…収容部 ４１…整列搬送部 ＣＸ…第３方向 Ｐ…鉛直軸 ＲＰ…第２方向 Ｓ…ワーク Ｘ…第１方向

Claims (5)

1. 第１方向にワークを搬送しつつ前記ワークを整列させるワーク整列装置であって、
   前記ワークを収容する収容部と、
   前記収容部の下方に配置され、前記収容部から落下した前記ワークを前記第１方向の上流側から下流側に向かって搬送する整列搬送部と、を有し、
   前記収容部は、前記ワークの下方を支持する支持部材を有し、
   前記支持部材は、前記ワークの下方から移動して、前記ワークの下方を開放することで、前記収容部から前記整列搬送部に前記ワークを落下させ、
   前記支持部材は、前記ワークの下方からの移動時に、前記ワークの重心より前記上流側の下方よりも、前記ワークの重心より前記下流側の下方を、先に開放する、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
2. 請求項１に記載のワーク整列装置において、
   前記収容部より前記上流側の鉛直軸を中心とする周方向を第２方向とし、前記鉛直軸を中心とする径方向を第３方向としたときに、
   複数の前記収容部が、前記第２方向に並んで配置され、
   前記支持部材は、前記第２方向に移動することで、前記複数の収容部に収容された前記ワークを、順に前記整列搬送部に落下させ、
   前記支持部材は、鉛直方向から見た場合に、前記第３方向において前記鉛直軸から離れるにしたがって先細るように形成されている、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
3. 請求項２に記載のワーク整列装置において、
   前記支持部材は、
   前記収容部に収容された前記ワークの下方を支持する主支持部と、
   前記主支持部の第２方向の両側に配置された副支持部と、
   を備え、
   前記支持部材が前記第２方向に移動して、前記主支持部が前記ワークの重心より下流側の下方を開放した時に、前記副支持部が前記ワークの重心より上流側の下方を支持する、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
4. 請求項２または３に記載のワーク整列装置において、
   前記収容部は、
   前記第２方向の両側に配置された一対の仕切り壁と、
   前記一対の仕切り壁の間に配置され、前記ワークの前記鉛直軸から離間する側の端部が当接するストッパーと、
   により画成され、
   前記ストッパーは、前記第２方向から見て前記第３方向における前記鉛直軸側に傾斜部を有し、
   前記傾斜部は、上方から下方に向かうにしたがい、前記第３方向において前記鉛直軸から離間する側に傾斜している、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
5. 請求項２から４のいずれか１項に記載のワーク整列装置において、
   前記整列搬送部の前記上流側に配置され、前記ワークを搬送するとともに、前記第２方向に移動可能な振分搬送部を備え、
   前記複数の収容部は、前記整列搬送部と前記振分搬送部との間に配置され、
   前記振分搬送部は、前記ワークを搬送しつつ前記第２方向に移動しながら前記複数の収容部に対して順に前記ワークを供給し、
   前記支持部材は、前記振分搬送部に取り付けられている、
   ことを特徴とするワーク整列装置。

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