JP3595742B2 - 部品供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえば、ボビンに線材を巻き付けてコイルを形成する巻線機では、部品であるボビンの巻線機への装着は、ボビンを自動的に供給するパーツフィーダと巻線機との間に、ボビンを装着する巻線機の仕様に応じて設計された専用の装着装置を設け、パーツフィーダから供給されたボビンを専用の装着装置で把持して巻線機のボビン装着部へ装着していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような専用の装着装置によってボビンを巻線機に装着する方法では、巻線機の仕様毎に専用の装着装置が必要となり、設備投資額が増大するという不利益が存在した。
また、上記のパーツフィーダは、たとえば、ボビンに微小な振幅の振動を与えてボビンを搬送するため、パーツフィーダで搬送途中のボビンを専用の装着装置で把持することは難しく、ボビンをパーツフィーダから排出した後に装着装置で把持するため、巻線機へのボビンの装着動作が非効率であるという不利益も存在した。
【０００４】
本発明は、上述した従来の問題に鑑みてなされたものであって、汎用性があり、かつ、効率的に部品の供給を行うことができる部品供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、部品に対して所定の処理を施す処理装置へ部品を装着する部品供給装置であって、前記部品を順次供給する部品供給手段と、前記部品供給手段から供給される部品の仕様に応じて形成された案内部を備える案内レールと、当該案内レールを保持し、かつ、振動を付与する振動部とを有し、前記部品供給手段から供給される部品を振動する案内レールに沿って搬送する搬送手段と、部品の仕様に応じて形成された複数の固定部品取出部を備え、前記複数の固定部品取出部を前記案内レールの先端部に対してスライド可能に保持するとともに、当該先端部から搬送される部品が前記複数の固定部品取出部に収容される部品取出手段と、前記固定部品取出部の所定の位置に位置する部品を取り出し、前記巻線機の部品装着部に装着する部品移載手段と、前記案内レールに設けられ、部品の存在を検出する第１の検出センサと、前記固定部品取出部に設けられ、部品の存在を検出する第２の検出センサと、前記第１および第２の検出センサの双方が部品の存在を検出したとき、前記部品取出部から部品を取り出す制御信号を前記部品移載手段に出力する制御手段とを有する。
【００１０】
好適には、前記部品取出手段は、前記案内レール上の先頭の部品の移動を規制する規制板をさらに備え、前記規制板を前記案内レールの先端部に対して位置決めした場合には、前記部品移載手段は、前記規制板によって前記案内レール上の先頭の部品の移動が規制され、当該先頭の部品に続いて部品が互いに接して整列された状態で、前記案内レールの搬送方向に沿って設けられた複数の部品取出部から同時に部品を取り出し、当該複数の部品を前記処理装置に装着する。
【００１１】
好適には、前記案内レールは、前記振動部に対して前記部品供給手段から供給される部品の仕様に応じた案内部を有する案内レールに変更可能となっている。
【００１２】
本発明では、案内レール上を搬送された部品の先頭の部品の移動が規制され、当該先頭の部品に続いて部品が互いに接して整列された状態で、部品移載手段は案内レールに設けられた複数の部品取出部から各部品を取り出す。
このとき、案内レールは振動部によって振動しているが、部品が互いに接しているため、部品の案内レールの振動による揺れがない、あるいは、揺れが小さく抑制された状態となる。このため、部品移載手段による部品取出部に存在する部品の把持が確実にできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムの構成を示す構成図である。
図１において、本実施形態に係るコイル巻線システムは、ボビン供給装置１と、巻線機１０１と、ボビン排出部３０１とからなる。
なお、ボビン供給装置１は本発明の部品供給装置の一具体例に対応しており、ボビンが本発明の部品の一具体例に対応しており、巻線機１０１が本発明の処理装置の一具体例に対応している。
【００１４】
ボビン供給装置１は、ボビン供給部２と、本発明の移載手段としての多関節ロボット２０１とを有する。
図２は、ボビン供給部２の構成を示す平面図である。
ボビン供給部２は、本発明の部品供給手段としての円形パーツフィーダ２１と、本発明の搬送手段としての直進フィーダ５１と、本発明の部品取出手段としての固定シュート部８１とを有する。
【００１５】
円形パーツフィーダ２１は、ボウル２２を備えており、このボウル２２内には部品移送用のトラック２３が形成されている。ボウル２２の底部には、図示しない可動コアや電磁石等からなる振動部が配置されており、この振動部の作用によってボウル２２に振動が付与される。
ボウル２２には、部品としてのボビン１２が多数収容され、ボウル２２が振動することで、ボビン１２は順次トラック２３に沿って運ばれ、直進フィーダ５１に供給される。
【００１６】
直進フィーダ５１は、案内レール５２と、案内レール５２を保持する振動板５３とを備える。
案内レール５２は、その側面に形成されたフランジ部５２ａが振動板５３上にボルト５３ｂによって固定されている。
また、振動板５３上には、複数の位置決めピン５３ａが設けられており、振動板５３に対して案内レール５２を所定の位置に位置決め可能となっている。
案内レール５２は後述するように、ボビン１２の仕様に合わせた案内部を備えており、この案内レール５２はボビン１２の仕様毎に存在しており、位置決めピン５３ａは各案内レール５２に対応した位置に設けられている。
したがって、案内レール５２を交換する際には、対応する位置決めピン５３ａによって当該案内レール５２を振動板５３に対して位置決めすることにより、容易に正確な位置決めが可能となる。
【００１７】
案内レール５２を保持する振動板５３は、図３に示すように、ベース５上に配置された振動装置５３ｃに保持されている。この振動装置５３ｃは、図示しない可動コアや電磁石等からなる振動部を内蔵しており、これによって、振動板５３には振動が付与される。
【００１８】
図４は、案内レール５２の構造の一例を示す図であって、（ａ）は案内レール５２の先端部側の平面図であり、（ｂ）は案内レール５２の案内方向の側面図である。
図４に示すように、案内レール５２は、案内レール本体５９と案内レール本体５９に設けられたカバー部材５４とを備えている。
案内レール本体５９には、ボビン１２を案内するための案内溝部５６が形成されており、この案内溝部５６とカバー部材５４との一部によってボビン１２を案内する案内部５７が形成されている。
図４（ｂ）に示すように、ボビン１２が案内部５７に嵌合した状態において、案内レール５２が振動されると、ボビン１２は図４（ａ）に示す矢印Ｅの方向に搬送される。
【００１９】
また、カバー部材５４には、異なる３ヶ所に切欠部５８ａ、５８ｂ、５８ｃが形成されており、この切欠部が部品取出部を構成している。すなわち、部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃに位置するボビン１２に対して、図３に示したように、多関節ロボット２０１のハンド２０２が下降し、ハンド２０２の先端に備わった３つのグリッパ２０３が部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃに位置する各ボビン１２を把持可能となっている。
【００２０】
さらに、案内レール本体５３には、部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃのうち最先部に位置する部品取出部５８ａの位置にボビン１２が存在するか否かを検出する第１の検出センサ５５ａと、最後部に位置する部品取出部５８ｃの位置にボビン１２が存在するか否かを検出する第２の検出センサ５５ｂとが設けられている。第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂには、たとえば、光学式のセンサ等を用いることができる。
【００２１】
固定シュート部８１は、図２に示したように、支持板８２と、支持板８２上を図示しないガイドレールによって矢印Ｃ１およびＣ２方向（案内レールに垂直な方向）に移動自在に保持されたスライド板８３と、スライド板８３上に並設された規制部８４、第１の部品取出部８５および第２の部品取出部８６とを有する。スライド板８３の一側面の所定の位置には、３つの係合溝８３ａ、８３ｂ、８３ｃが形成されている。
一方、支持板８２上の所定の位置には、係合部材８７が設けられており、この係合部材８７は矢印Ｄ２方向に、たとえば、バネ等の弾性部材によって付勢されている。
スライド板８３を矢印Ｃ１またはＣ２方向にスライドさせると、係合部材８７は、スライド板８３の係合溝８３ａ、８３ｂ、８３ｃが形成された側面に接触しながら、いずれかの係合溝８３ａ、８３ｂ、８３ｃに嵌合する。係合溝８３ａが係合部材８７に係合すると、第２の部品取出部８６が案内レール５２に対向する位置に位置決めされ、係合溝８３ｂが係合部材８７に係合すると、第１の部品取出部８５が案内レール５２に対向する位置に位置決めされ、係合溝８３ｃが係合部材８７に係合すると、規制部８４が案内レール５２に対向する位置に位置決めされる。
【００２２】
ここで、図５は、上記のスライド板８３上の具体的構成を示す図である。
図５に示すように、スライド板８３上にボルト１３０によって固定された規制部８４は、案内レール５２の先端と対向可能な位置に規制板部８４ａを備えており、この規制板部８４ａは案内レール５２を搬送されてくる先頭のボビン１２と当接することにより、ボビン１２の移動を規制する。なお、この規制部８４は、案内レール５２に形成された３つの部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃからボビン１２を取り出す際に使用される。なお、上記の第１および第２の部品取出部８５、８６は、案内レール５２上を搬送されてきたボビン１２を１個毎に上記の多関節ロボット２０１によって取り出すためのものであり、さらに、第１の部品取出部８５と第２の部品取出部８６とは、異なる仕様のボビン１２をそれぞれ取り出すためのものである。また、第１の部品取出部８５および第２の部品取出部８６からボビン１２を取り出す際には、第１の部品取出部８５および第２の部品取出部８６に合わせた案内レール５２が使用される。
【００２３】
第１の部品取出部８５は、スライド板８３上にボルト１３１によって固定されており、この第１の部品取出部８５には、案内レール５２上を搬送されてきたボビン１２が収容される溝状の収容部８５ａが形成されている。
図６は、第１の部品取出部８５を搬送方向から見た側面図である。図６に示すように、第１の部品取出部８５は、搬送方向に沿ってボビン１２を案内するための２条の案内凸部８５ｂおよび８５ｃが平行に形成されており、ボビン１２の鍔部は、案内凸部８５ｂおよび８５ｃによって案内され、案内凸部８５ｂおよび８５ｃ上を移動する。
さらに、第１の部品取出部８５の一側面側に搬送方向に沿って形成された壁部８５ｄには、案内凸部８５ｂおよび８５ｃを移動してきたボビン１２の存在を検出する検出センサ１５２が設けられている。
【００２４】
第２の部品取出部８６は、スライド板８３上にボルト１３２によって固定されており、この第２の部品取出部８６には、案内レール５２上を搬送されてきたボビン１２が収容される溝状の収容部８６ａが形成されている。
図７は、第２の部品取出部８６を搬送方向から見た側面図である。図７に示すように、第２の部品取出部８６は、搬送方向に沿ってボビン１２を案内するための２条の案内凸部８６ｂおよび８６ｃが平行に形成されており、ボビン１２の鍔部は、案内凸部８６ｂおよび８６ｃによって案内され、案内凸部８６ｂおよび８６ｃ上を移動する。
さらに、第２の部品取出部８６の一側面側に搬送方向に沿って形成された壁部８６ｄには、案内凸部８６ｂおよび８６ｃ上を移動してきたボビン１２の存在を検出する検出センサ１５３が設けられている。
【００２５】
図８は、本実施形態に係るコイル巻線システムにおけるボビン供給装置１の制御系の構成の一例を示す構成図である。
上記した案内レール５２に設けられた第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓは、検出装置２０８に入力され、また、固定シュート部８１の第１および第２の部品取出部８５、８６に設けられた検出センサ１５２、１５３の検出信号１５２ｓ（１５３ｓ）は検出装置２０８に入力される。なお、検出装置２０８は、本発明の制御手段の一具体例に対応している。
検出装置２０８は、第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓ、検出センサ１５２、１５３の検出信号１５２ｓ（１５３ｓ）の入力に基づいて、上記の多関節ロボット２０１を駆動制御するロボットコントローラ２０６に制御信号２０８ｓを出力する。
具体的には、多関節ロボット２０１によって案内レール５２の部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃからボビン１２を同時に３個取り出す場合には、検出装置２０８は、第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓの双方が入力された場合のみ、多関節ロボット２０１を動作させる制御信号２０８ｓを出力する。
一方、多関節ロボット２０１によって固定シュート部８１の第１の部品取出部８５または第２の部品取出部８６からボビン１２を取り出す際には、検出装置２０８は、検出センサ１５２、１５３の検出信号１５２ｓまたは１５３ｓと第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓとのすべてが入力された場合、あるいは、検出信号１５２ｓまたは１５３ｓと検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓのいずれか一方とが入力された場合のみ、多関節ロボット２０１を動作させる制御信号２０８ｓを出力する。
【００２６】
ロボットコントローラ２０６は、制御信号２０８ｓを受けて、案内レール５２の部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃ、あるいは、固定シュート部８１の第１および第２の部品取出部８５、８６からボビン１２を取り出すように、多関節ロボット２０１を駆動制御する。
【００２７】
図１に示した巻線機１０１は、ボビン１２を装着する複数の装着ピン１０３を保持する搬送部１０２を有している。搬送部１０２は、装着ピン１０３に装着されたボビン１２を巻線機１０１内の所定の巻線部に搬送する。この巻線部においては、ボビン１２に線材を巻き付けてコイルを形成するが、巻線機１０１の巻線動作は一般的な巻線機と同様であり、詳細については省略する。
線材が巻き付けられてコイルが形成されたボビン１２は、ボビン排出部３０１に搬送される。
【００２８】
ボビン排出部３０１には、図１に示すように、コイルが形成されたボビン１２を収納する収納トレイ９１と、コイルが形成されたボビン１２を搬送部１０２の装着ピン１０３から取り外し、収納トレイ９１に収容する多関節ロボット３０２とが設けられている。
【００２９】
収納トレイ９１は、たとえば、図９（ａ）に示すように、複数の整列された収納凹部９２を備えており、これら収納凹部９２にコイルが形成されたボビン１２が収納される。収納トレイ９１は、たとえば、プラスチック等の成形しやすい材料から形成されており、収納凹部９２は収納トレイ９１に一体に形成されている。
収納凹部９２の形状は、具体的には、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、直径がＡで高さがＢの半円柱状に形成されている。
【００３０】
図１０に示すように、コイルが巻かれた状態のボビン１２は、外径がＡ’であり、高さがＢ’となっており、収納凹部９２の寸法Ａはボビン１２の外径Ａ’よりも若干大きくなっており、収納凹部９２の高さＢはボビン１２の高さＢ’よりも若干大きくなっている。
【００３１】
多関節ロボット２０１は、たとえば、搬送部１０２の装着ピン１０３に装着されたボビン１２を把持するためのグリッパを備えており、このグリッパで単品または複数のボビン１２を把持してボビン１２を装着ピン１０３から取り外し、このボビン１２を収納する収納トレイ９１の収納凹部９２の上方に移動させ、グリッパによるボビン１２を解放することで、ボビン１２を収納凹部９２内に落下させて収納する。
【００３２】
次に、上記構成のコイル巻線システムの動作例について説明する。
ボビンの供給動作
まず、直進フィーダ部５２からボビン１２を３個同時に巻線機１０１に供給する場合について説明する。
上記の円形パーツフィーダ２１のボウル２２内にコイル巻線を行うボビン１２を供給し、また、直進フィーダ５１にボビン１２の仕様に合わせた案内部が形成された案内レール５２を装着する。
さらに、固定シュート部８１のスライダ板８３の規制部８４を案内レール１２に対向するように位置決めする。
また、多関節ロボット２０１には、直進フィーダ部５２からボビン１２を３個同時に把持可能なグリッパ２０３が取り付けられたハンド２０２を装着する。
【００３３】
この状態から円形パーツフィーダ２１および直進フィーダ５１を振動させると、ボビン１２は円形パーツフィーダ２１のトラック２３を沿って順次搬送され、直進フィーダ５１の案内レール５２に送られる。
案内レール５２に送られたボビン１２は、図４（ｂ）に示した案内部５７に嵌合した状態で、案内レール５２の先端に向けて搬送される。
【００３４】
案内レール５２を搬送された先頭のボビン１２は、図１１に示すように、固定シュート部の規制部８４の規制板部８４ａに当接し、当該位置で移動が規制される。
先頭のボビン１２に続いて搬送された各ボビン１２は、順次前方のボビン１２に接触し、移動が規制される。この結果、図１１に示すように、案内レール５２上のボビン１２は、先頭のボビン１２に続いて各ボビン１２が互いに接して整列された状態となる。
【００３５】
一方、上記の状態で、案内レール５２の部品取出部５８ａおよび５８ｃにそれぞれ設けられた第１および第２の検出センサ５５ａおよび５５ｂは、部品取出部５８ａおよび５８ｂにボビン１２が存在することを検出する。
第１および第２の検出センサ５５ａおよび５５ｂの検出信号５５ａｓ、５５ｂｓは、上記の検出装置２０８に入力され、検出装置２０８はロボットコントローラ２０６に制御信号２０８ｓを出力する。
これによって、多関節ロボット２０１は、ハンド２０２によって案内レール５２の部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃに位置するボビン１２を同時に把持し、巻線機１０１の装着ピン１０３に３個のボビン１２を同時に装着する。
【００３６】
上記のように、案内レール５２の３つの部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃの全てについてボビン１２の存在を検出するのではなく、最先部側および最後部側の部品取出部５８ａおよび５８ｃについてのみボビン１２の存在を検出することで、検出センサの個数を削減できる。
また、最先部側および最後部側の部品取出部５８ａおよび５８ｃにおいてボビン１２の存在を検出することで、案内レール５２上のボビン１２は、先頭のボビン１２に続いて各ボビン１２が互いに接して整列された状態となっていると判断できる。
通常、案内レール５２上にあるボビン１２は、案内レール５２の振動によって揺れるため、ボビン１２の位置が一定せず、多関節ロボット２０１のハンド２０２によって確実に把持することが難しい。一方、本実施形態では、各ボビン１２が互いに接して整列された状態にあるため、ボビン１２の揺れがない、あるいは、揺れが小さく抑制されているため、ボビン１２の位置が略一定しており、多関節ロボット２０１のハンド２０２によってボビン１２を確実に把持することが可能となる。
さらに、振動する案内レール５２上にあるボビン１２を直接多関節ロボット２０１のハンド２０２によって取り出すため、取り出されたボビン１２の存在していた場所は即座に新たなボビン１２によって埋められ、次回の多関節ロボット２０１による取り出し動作時には、確実にボビン１２が取り出し可能に供給された状態となっており、ボビン１２を効率的に巻線機１０１に供給することが可能となる。
【００３７】
次に、固定シュート部８１からボビン１２を単品で巻線機１０１に供給する場合について説明する。
まず、案内レール５２をボビン１２の仕様に合わせたものに変更する。さらに、ボビン１２を取り出すのに使用する案内レール５２に対応した部品取出部８５または８６をスライド板８２をスライドさせて案内レール５２に対して位置決めする。なお、以下の説明においては、第１の部品取出部８５を案内レール５２に位置決めした場合について説明する。
さらに、多関節ロボット２０１には、単品のボビン１２を把持するグリッパを備えたハンド２０２を装着する。
【００３８】
上記と同様に、円形パーツフィーダ２１および直進フィーダ５１を振動させて、ボビン１２を順次搬送する。
案内レール５２上を搬送されたボビン１２は、部品取出部８５の収容部８５ａに送られる。この収容部８５ａに送られた先頭のボビン１２は、部品取出部８５が振動していないため、収容部８５ａ内で停止する。
先頭のボビン１２に続く各ボビン１２が収容部８５ａに送られると、先頭のボビン１２は後続のボビン１２によって前進するとともに、先頭のボビン１２に続く各ボビン１２は互いに接して整列された状態となる。
【００３９】
先頭のボビン１２が収容部８５ａの所定の位置まで進むと、部品取出部８５に設けられた検出センサ１５２は、先頭のボビン１２を検出し、検出信号１５２ｓを上記の検出装置２０８に出力する。
さらに、案内レール５２に設けられた第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂは、先頭のボビン１２に続く各ボビン１２は互いに接して整列された状態にあると、ボビン１２の存在を検出し、検出信号５５ｓａ、５５ｓｂを検出装置２０８に出力する。
【００４０】
検出装置２０８は、検出センサ１５２の検出信号１５２ｓと第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ｓａ、５５ｓｂとの全てが入力されると、ロボットコントローラ２０６に対して制御信号２０８ｓを出力する。なお、検出装置２０８は、検出センサ１５２の検出信号１５２ｓと、第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ｓａ、５５ｓｂのいずれか一方とが入力されると、ロボットコントローラ２０６に対して制御信号２０８ｓを出力する構成としてもよい。
【００４１】
検出装置２０８から制御信号２０８ｓがロボットコントローラ２０６に出力されると、多関節ロボット２０１のハンド２０２は第１の部品取出部８５の収容部８５ａから先頭のボビン１２を把持し、巻線機１０１の装着ピン１０３にこのボビン１２を装着する。
先頭のボビン１２が取り出されると、後続のボビン１２が前進し、検出センサ１５２によってその存在が検出される。
【００４２】
上記のように、固定シュート部８１からボビン１２を単品で取り出す際には、固定シュート部８１は振動していないため、ボビン１２の揺れによる取り出しの困難性は生じないが、本実施形態では固定シュート部８１の第１の部品取出部８５にボビン１２を搬送方向に位置決めする位置決め手段を設けていないため、ボビン１２が第１の部品取出部８５の収容部８５ａが所定の位置に存在するか否かが重要である。
すなわち、先頭のボビン１２が第１の部品取出部８５の収容部８５ａの所定の位置に存在しないと、多関節ロボット２０１のハンド２０２は先頭のボビン１２を把持することができない。
【００４３】
本実施形態では、検出センサ１５２によって先頭のボビン１２の存在を検出するとともに、検出センサ１５２および第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂによって各ボビン１２が互いに接して整列された状態にあることを検出する。したがって、互いに接して整列された状態にある各ボビン１２は一定速度で搬送方向に移動するため、検出センサ１５２によって先頭のボビン１２の存在が検出された時点から、多関節ロボット２０１のハンド２０２が先頭のボビン１２を把持するまでの経過時間を一定にしておけば、先頭のボビン１２の取り出し位置は一定となり、多関節ロボット２０１のハンド２０２は先頭のボビン１２を確実に把持することができる。
【００４４】
言い換えれば、本実施形態では、第１の部品取出部８５の収容部８５ａ内にボビン１２の搬送方向の位置決め手段を設けていないため、ボビン１２の位置決めに要する時間を省略でき、巻線機１２へのボビン１２の供給効率を向上させることができる。
また、検出センサ１５２および第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの双方によってボビン１２の存在が検出されない場合には、何らかの搬送異常が発生していると判断できる。
【００４５】
なお、固定シュート部８１から仕様の異なるボビン１２を単品で取り出す際には、案内レール５２を適宜変更し、スライド板８３をスライドさせて案内レール５２に対して第２の部品取出部８６を位置決めすることにより行う。
【００４６】
次に、ボビン排出部３０１におけるコイルが形成されたボビン１２のトレー９１への収納動作の一例について説明する。
まず、巻線機１０１の装着ピン１０３に装着された線材が巻き付けられコイルが形成された状態のボビン１２をボビン排出部３０１の所定の位置まで搬送する。
巻線機１０１の搬送部１０２がボビン排出部３０１の所定の位置に到達すると、ボビン排出部３０１に設置された多関節ロボット３０２は、巻線機１０１の装着ピン１０３に装着されたボビン１２を把持し、装着ピン１０３から抜き取り、収納トレー９１上の所望の位置に移動する。具体的には、たとえば、図１３に示すように、多関節ロボット３０２のグリッパ３０４によって把持された状態のボビン１２の下端を収納トレー９１の上面付近に位置させ、かつ、収納凹部９２上に位置させる。
【００４７】
この状態から、グリッパ３０４を図１３の矢印方向に開いて、ボビン１２を落下させる。
図１０に示したよう、巻線機１０１によって正常に線材が巻き付けられてコイル１１が形成されたボビン１２は、グリッパ３０４の解放によって、収納凹部９２内に収容され、ボビン１２は収納凹部９２に嵌合した状態となる。
しかしながら、巻線機１０１によるボビン１２への線材の巻き付け動作が良好でない場合には、たとえば、図１２に示すように、線材ａがボビン１２の外形からはみ出してしまうことがある。
図１２においては、コイル１１が形成されたボビン１２の実質的な寸法は、直径方向がＭおよび高さ方向がＮとなる。
このボビン１２の実質的な寸法Ｍ、Ｎが、収納凹部９２の直径Ａおよび高さＢよりも十分に大きくなると、コイル１１が不良品であるボビン１２は、収納トレー９１の収納凹部９２に嵌合せず、ボビン１２の姿勢が傾いた状態となる。
【００４８】
収納トレー９１上で、収納凹部９２に嵌合せず姿勢が傾いた状態にある不良品のボビン１２は一見して発見され、不良品のボビン１２を容易に選別することができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、直進フィーダ５１の案内レール５２の各部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃからボビン１２を同時に取り出して、巻線機１０１に供給することができ、効率的にボビン１２を供給することができる。
また、本実施形態によれば、固定シュート部８１の各部品取出部８５、８６からボビン１２を同時に取り出して、巻線機１０１に供給する際には、各部品取出部８５、８６に位置決め手段を設ける必要がなく、巻線機１０１に効率的にボビン１２を供給することができるとともに、固定シュート部８１の構造も簡略化できる。
さらに、本実施形態によれば、ボビン１２の仕様に応じて、案内レール５２を変更すれば、供給するボビン１２の仕様が変更されても直進フィーダ５１の案内レール５２からの取り出しに容易に対応できる。
また、固定シュート部８１からのボビン１２の取り出しでは、スライド板８３をスライドさせることで、ボビン１２の仕様の変更に容易に対応できる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、部品としてボビン１２の場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の部品への適用も可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、部品の仕様の変更に対して容易に対応ができ、汎用性が高い部品供給装置が得られる。
また、本発明によれば、移載手段よる処理装置への部品の供給効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムの構成を示す構成図である。
【図２】ボビン供給部２の構成を示す平面図である。
【図３】直進フィーダおよび固定シュート部の構成を示す正面図である。
【図４】案内レール５２の構造の一例を示す図であって、（ａ）は案内レール５２の先端部側の平面図であり、（ｂ）は案内レール５２の案内方向の側面図である。
【図５】スライド板８３上の具体的構成を示す図である。
【図６】第１の部品取出部８５を搬送方向から見た側面図である。
【図７】第２の部品取出部８６を搬送方向から見た側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムにおけるボビン供給装置１の制御系の構成の一例を示す構成図である。
【図９】収納トレイ９１の構造を示す図である。
【図１０】正常にコイルが巻かれた状態のボビン１２を示す図である。
【図１１】案内レール５２を搬送されたボビン１２が固定シュート部の規制部８４の規制板部８４ａに当接した状態を示す図である。
【図１２】巻線不良のボビンの一例を示す図である。
【図１３】多関節ロボット３０２のグリッパ３０４からボビン１２を収納トレー９１に落下させる位置を説明するための図である。
【符号の説明】
１…部品供給装置
２…ボビン供給部
２１…円形パーツフィーダ
５１…直進フィーダ
５２…案内レール
５３…振動板
５３ｃ…振動装置
８１…固定シュート部
８５…第１の部品取出部
８６…第２の部品取出部
８４…規制部
１０１…巻線機
２０１…多関節ロボット
３０１…ボビン排出部
３０２…多関節ロボット
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえば、ボビンに線材を巻き付けてコイルを形成する巻線機では、部品であるボビンの巻線機への装着は、ボビンを自動的に供給するパーツフィーダと巻線機との間に、ボビンを装着する巻線機の仕様に応じて設計された専用の装着装置を設け、パーツフィーダから供給されたボビンを専用の装着装置で把持して巻線機のボビン装着部へ装着していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような専用の装着装置によってボビンを巻線機に装着する方法では、巻線機の仕様毎に専用の装着装置が必要となり、設備投資額が増大するという不利益が存在した。
また、上記のパーツフィーダは、たとえば、ボビンに微小な振幅の振動を与えてボビンを搬送するため、パーツフィーダで搬送途中のボビンを専用の装着装置で把持することは難しく、ボビンをパーツフィーダから排出した後に装着装置で把持するため、巻線機へのボビンの装着動作が非効率であるという不利益も存在した。
【０００４】
本発明は、上述した従来の問題に鑑みてなされたものであって、汎用性があり、かつ、効率的に部品の供給を行うことができる部品供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、部品に対して所定の処理を施す処理装置へ部品を装着する部品供給装置であって、前記部品を順次供給する部品供給手段と、前記部品供給手段から供給される部品の仕様に応じて形成された案内部を備える案内レールと、当該案内レールを保持し、かつ、振動を付与する振動部とを有し、前記部品供給手段から供給される部品を振動する案内レールに沿って搬送する搬送手段と、部品の仕様に応じて形成された複数の固定部品取出部を備え、前記複数の固定部品取出部を前記案内レールの先端部に対してスライド可能に保持するとともに、当該先端部から搬送される部品が前記複数の固定部品取出部に収容される部品取出手段と、前記固定部品取出部の所定の位置に位置する部品を取り出し、前記巻線機の部品装着部に装着する部品移載手段と、前記案内レールに設けられ、部品の存在を検出する第１の検出センサと、前記固定部品取出部に設けられ、部品の存在を検出する第２の検出センサと、前記第１および第２の検出センサの双方が部品の存在を検出したとき、前記部品取出部から部品を取り出す制御信号を前記部品移載手段に出力する制御手段とを有する。
【００１０】
好適には、前記部品取出手段は、前記案内レール上の先頭の部品の移動を規制する規制板をさらに備え、前記規制板を前記案内レールの先端部に対して位置決めした場合には、前記部品移載手段は、前記規制板によって前記案内レール上の先頭の部品の移動が規制され、当該先頭の部品に続いて部品が互いに接して整列された状態で、前記案内レールの搬送方向に沿って設けられた複数の部品取出部から同時に部品を取り出し、当該複数の部品を前記処理装置に装着する。
【００１１】
好適には、前記案内レールは、前記振動部に対して前記部品供給手段から供給される部品の仕様に応じた案内部を有する案内レールに変更可能となっている。
【００１２】
本発明では、案内レール上を搬送された部品の先頭の部品の移動が規制され、当該先頭の部品に続いて部品が互いに接して整列された状態で、部品移載手段は案内レールに設けられた複数の部品取出部から各部品を取り出す。
このとき、案内レールは振動部によって振動しているが、部品が互いに接しているため、部品の案内レールの振動による揺れがない、あるいは、揺れが小さく抑制された状態となる。このため、部品移載手段による部品取出部に存在する部品の把持が確実にできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムの構成を示す構成図である。
図１において、本実施形態に係るコイル巻線システムは、ボビン供給装置１と、巻線機１０１と、ボビン排出部３０１とからなる。
なお、ボビン供給装置１は本発明の部品供給装置の一具体例に対応しており、ボビンが本発明の部品の一具体例に対応しており、巻線機１０１が本発明の処理装置の一具体例に対応している。
【００１４】
ボビン供給装置１は、ボビン供給部２と、本発明の移載手段としての多関節ロボット２０１とを有する。
図２は、ボビン供給部２の構成を示す平面図である。
ボビン供給部２は、本発明の部品供給手段としての円形パーツフィーダ２１と、本発明の搬送手段としての直進フィーダ５１と、本発明の部品取出手段としての固定シュート部８１とを有する。
【００１５】
円形パーツフィーダ２１は、ボウル２２を備えており、このボウル２２内には部品移送用のトラック２３が形成されている。ボウル２２の底部には、図示しない可動コアや電磁石等からなる振動部が配置されており、この振動部の作用によってボウル２２に振動が付与される。
ボウル２２には、部品としてのボビン１２が多数収容され、ボウル２２が振動することで、ボビン１２は順次トラック２３に沿って運ばれ、直進フィーダ５１に供給される。
【００１６】
直進フィーダ５１は、案内レール５２と、案内レール５２を保持する振動板５３とを備える。
案内レール５２は、その側面に形成されたフランジ部５２ａが振動板５３上にボルト５３ｂによって固定されている。
また、振動板５３上には、複数の位置決めピン５３ａが設けられており、振動板５３に対して案内レール５２を所定の位置に位置決め可能となっている。
案内レール５２は後述するように、ボビン１２の仕様に合わせた案内部を備えており、この案内レール５２はボビン１２の仕様毎に存在しており、位置決めピン５３ａは各案内レール５２に対応した位置に設けられている。
したがって、案内レール５２を交換する際には、対応する位置決めピン５３ａによって当該案内レール５２を振動板５３に対して位置決めすることにより、容易に正確な位置決めが可能となる。
【００１７】
案内レール５２を保持する振動板５３は、図３に示すように、ベース５上に配置された振動装置５３ｃに保持されている。この振動装置５３ｃは、図示しない可動コアや電磁石等からなる振動部を内蔵しており、これによって、振動板５３には振動が付与される。
【００１８】
図４は、案内レール５２の構造の一例を示す図であって、（ａ）は案内レール５２の先端部側の平面図であり、（ｂ）は案内レール５２の案内方向の側面図である。
図４に示すように、案内レール５２は、案内レール本体５９と案内レール本体５９に設けられたカバー部材５４とを備えている。
案内レール本体５９には、ボビン１２を案内するための案内溝部５６が形成されており、この案内溝部５６とカバー部材５４との一部によってボビン１２を案内する案内部５７が形成されている。
図４（ｂ）に示すように、ボビン１２が案内部５７に嵌合した状態において、案内レール５２が振動されると、ボビン１２は図４（ａ）に示す矢印Ｅの方向に搬送される。
【００１９】
また、カバー部材５４には、異なる３ヶ所に切欠部５８ａ、５８ｂ、５８ｃが形成されており、この切欠部が部品取出部を構成している。すなわち、部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃに位置するボビン１２に対して、図３に示したように、多関節ロボット２０１のハンド２０２が下降し、ハンド２０２の先端に備わった３つのグリッパ２０３が部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃに位置する各ボビン１２を把持可能となっている。
【００２０】
さらに、案内レール本体５３には、部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃのうち最先部に位置する部品取出部５８ａの位置にボビン１２が存在するか否かを検出する第１の検出センサ５５ａと、最後部に位置する部品取出部５８ｃの位置にボビン１２が存在するか否かを検出する第２の検出センサ５５ｂとが設けられている。第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂには、たとえば、光学式のセンサ等を用いることができる。
【００２１】
固定シュート部８１は、図２に示したように、支持板８２と、支持板８２上を図示しないガイドレールによって矢印Ｃ１およびＣ２方向（案内レールに垂直な方向）に移動自在に保持されたスライド板８３と、スライド板８３上に並設された規制部８４、第１の部品取出部８５および第２の部品取出部８６とを有する。スライド板８３の一側面の所定の位置には、３つの係合溝８３ａ、８３ｂ、８３ｃが形成されている。
一方、支持板８２上の所定の位置には、係合部材８７が設けられており、この係合部材８７は矢印Ｄ２方向に、たとえば、バネ等の弾性部材によって付勢されている。
スライド板８３を矢印Ｃ１またはＣ２方向にスライドさせると、係合部材８７は、スライド板８３の係合溝８３ａ、８３ｂ、８３ｃが形成された側面に接触しながら、いずれかの係合溝８３ａ、８３ｂ、８３ｃに嵌合する。係合溝８３ａが係合部材８７に係合すると、第２の部品取出部８６が案内レール５２に対向する位置に位置決めされ、係合溝８３ｂが係合部材８７に係合すると、第１の部品取出部８５が案内レール５２に対向する位置に位置決めされ、係合溝８３ｃが係合部材８７に係合すると、規制部８４が案内レール５２に対向する位置に位置決めされる。
【００２２】
ここで、図５は、上記のスライド板８３上の具体的構成を示す図である。
図５に示すように、スライド板８３上にボルト１３０によって固定された規制部８４は、案内レール５２の先端と対向可能な位置に規制板部８４ａを備えており、この規制板部８４ａは案内レール５２を搬送されてくる先頭のボビン１２と当接することにより、ボビン１２の移動を規制する。なお、この規制部８４は、案内レール５２に形成された３つの部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃからボビン１２を取り出す際に使用される。なお、上記の第１および第２の部品取出部８５、８６は、案内レール５２上を搬送されてきたボビン１２を１個毎に上記の多関節ロボット２０１によって取り出すためのものであり、さらに、第１の部品取出部８５と第２の部品取出部８６とは、異なる仕様のボビン１２をそれぞれ取り出すためのものである。また、第１の部品取出部８５および第２の部品取出部８６からボビン１２を取り出す際には、第１の部品取出部８５および第２の部品取出部８６に合わせた案内レール５２が使用される。
【００２３】
第１の部品取出部８５は、スライド板８３上にボルト１３１によって固定されており、この第１の部品取出部８５には、案内レール５２上を搬送されてきたボビン１２が収容される溝状の収容部８５ａが形成されている。
図６は、第１の部品取出部８５を搬送方向から見た側面図である。図６に示すように、第１の部品取出部８５は、搬送方向に沿ってボビン１２を案内するための２条の案内凸部８５ｂおよび８５ｃが平行に形成されており、ボビン１２の鍔部は、案内凸部８５ｂおよび８５ｃによって案内され、案内凸部８５ｂおよび８５ｃ上を移動する。
さらに、第１の部品取出部８５の一側面側に搬送方向に沿って形成された壁部８５ｄには、案内凸部８５ｂおよび８５ｃを移動してきたボビン１２の存在を検出する検出センサ１５２が設けられている。
【００２４】
第２の部品取出部８６は、スライド板８３上にボルト１３２によって固定されており、この第２の部品取出部８６には、案内レール５２上を搬送されてきたボビン１２が収容される溝状の収容部８６ａが形成されている。
図７は、第２の部品取出部８６を搬送方向から見た側面図である。図７に示すように、第２の部品取出部８６は、搬送方向に沿ってボビン１２を案内するための２条の案内凸部８６ｂおよび８６ｃが平行に形成されており、ボビン１２の鍔部は、案内凸部８６ｂおよび８６ｃによって案内され、案内凸部８６ｂおよび８６ｃ上を移動する。
さらに、第２の部品取出部８６の一側面側に搬送方向に沿って形成された壁部８６ｄには、案内凸部８６ｂおよび８６ｃ上を移動してきたボビン１２の存在を検出する検出センサ１５３が設けられている。
【００２５】
図８は、本実施形態に係るコイル巻線システムにおけるボビン供給装置１の制御系の構成の一例を示す構成図である。
上記した案内レール５２に設けられた第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓは、検出装置２０８に入力され、また、固定シュート部８１の第１および第２の部品取出部８５、８６に設けられた検出センサ１５２、１５３の検出信号１５２ｓ（１５３ｓ）は検出装置２０８に入力される。なお、検出装置２０８は、本発明の制御手段の一具体例に対応している。
検出装置２０８は、第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓ、検出センサ１５２、１５３の検出信号１５２ｓ（１５３ｓ）の入力に基づいて、上記の多関節ロボット２０１を駆動制御するロボットコントローラ２０６に制御信号２０８ｓを出力する。
具体的には、多関節ロボット２０１によって案内レール５２の部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃからボビン１２を同時に３個取り出す場合には、検出装置２０８は、第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓの双方が入力された場合のみ、多関節ロボット２０１を動作させる制御信号２０８ｓを出力する。
一方、多関節ロボット２０１によって固定シュート部８１の第１の部品取出部８５または第２の部品取出部８６からボビン１２を取り出す際には、検出装置２０８は、検出センサ１５２、１５３の検出信号１５２ｓまたは１５３ｓと第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓとのすべてが入力された場合、あるいは、検出信号１５２ｓまたは１５３ｓと検出信号５５ａｓおよび５５ｂｓのいずれか一方とが入力された場合のみ、多関節ロボット２０１を動作させる制御信号２０８ｓを出力する。
【００２６】
ロボットコントローラ２０６は、制御信号２０８ｓを受けて、案内レール５２の部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃ、あるいは、固定シュート部８１の第１および第２の部品取出部８５、８６からボビン１２を取り出すように、多関節ロボット２０１を駆動制御する。
【００２７】
図１に示した巻線機１０１は、ボビン１２を装着する複数の装着ピン１０３を保持する搬送部１０２を有している。搬送部１０２は、装着ピン１０３に装着されたボビン１２を巻線機１０１内の所定の巻線部に搬送する。この巻線部においては、ボビン１２に線材を巻き付けてコイルを形成するが、巻線機１０１の巻線動作は一般的な巻線機と同様であり、詳細については省略する。
線材が巻き付けられてコイルが形成されたボビン１２は、ボビン排出部３０１に搬送される。
【００２８】
ボビン排出部３０１には、図１に示すように、コイルが形成されたボビン１２を収納する収納トレイ９１と、コイルが形成されたボビン１２を搬送部１０２の装着ピン１０３から取り外し、収納トレイ９１に収容する多関節ロボット３０２とが設けられている。
【００２９】
収納トレイ９１は、たとえば、図９（ａ）に示すように、複数の整列された収納凹部９２を備えており、これら収納凹部９２にコイルが形成されたボビン１２が収納される。収納トレイ９１は、たとえば、プラスチック等の成形しやすい材料から形成されており、収納凹部９２は収納トレイ９１に一体に形成されている。
収納凹部９２の形状は、具体的には、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、直径がＡで高さがＢの半円柱状に形成されている。
【００３０】
図１０に示すように、コイルが巻かれた状態のボビン１２は、外径がＡ’であり、高さがＢ’となっており、収納凹部９２の寸法Ａはボビン１２の外径Ａ’よりも若干大きくなっており、収納凹部９２の高さＢはボビン１２の高さＢ’よりも若干大きくなっている。
【００３１】
多関節ロボット２０１は、たとえば、搬送部１０２の装着ピン１０３に装着されたボビン１２を把持するためのグリッパを備えており、このグリッパで単品または複数のボビン１２を把持してボビン１２を装着ピン１０３から取り外し、このボビン１２を収納する収納トレイ９１の収納凹部９２の上方に移動させ、グリッパによるボビン１２を解放することで、ボビン１２を収納凹部９２内に落下させて収納する。
【００３２】
次に、上記構成のコイル巻線システムの動作例について説明する。
ボビンの供給動作
まず、直進フィーダ部５２からボビン１２を３個同時に巻線機１０１に供給する場合について説明する。
上記の円形パーツフィーダ２１のボウル２２内にコイル巻線を行うボビン１２を供給し、また、直進フィーダ５１にボビン１２の仕様に合わせた案内部が形成された案内レール５２を装着する。
さらに、固定シュート部８１のスライダ板８３の規制部８４を案内レール１２に対向するように位置決めする。
また、多関節ロボット２０１には、直進フィーダ部５２からボビン１２を３個同時に把持可能なグリッパ２０３が取り付けられたハンド２０２を装着する。
【００３３】
この状態から円形パーツフィーダ２１および直進フィーダ５１を振動させると、ボビン１２は円形パーツフィーダ２１のトラック２３を沿って順次搬送され、直進フィーダ５１の案内レール５２に送られる。
案内レール５２に送られたボビン１２は、図４（ｂ）に示した案内部５７に嵌合した状態で、案内レール５２の先端に向けて搬送される。
【００３４】
案内レール５２を搬送された先頭のボビン１２は、図１１に示すように、固定シュート部の規制部８４の規制板部８４ａに当接し、当該位置で移動が規制される。
先頭のボビン１２に続いて搬送された各ボビン１２は、順次前方のボビン１２に接触し、移動が規制される。この結果、図１１に示すように、案内レール５２上のボビン１２は、先頭のボビン１２に続いて各ボビン１２が互いに接して整列された状態となる。
【００３５】
一方、上記の状態で、案内レール５２の部品取出部５８ａおよび５８ｃにそれぞれ設けられた第１および第２の検出センサ５５ａおよび５５ｂは、部品取出部５８ａおよび５８ｂにボビン１２が存在することを検出する。
第１および第２の検出センサ５５ａおよび５５ｂの検出信号５５ａｓ、５５ｂｓは、上記の検出装置２０８に入力され、検出装置２０８はロボットコントローラ２０６に制御信号２０８ｓを出力する。
これによって、多関節ロボット２０１は、ハンド２０２によって案内レール５２の部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃに位置するボビン１２を同時に把持し、巻線機１０１の装着ピン１０３に３個のボビン１２を同時に装着する。
【００３６】
上記のように、案内レール５２の３つの部品取出部５８ａ、５８ｂおよび５８ｃの全てについてボビン１２の存在を検出するのではなく、最先部側および最後部側の部品取出部５８ａおよび５８ｃについてのみボビン１２の存在を検出することで、検出センサの個数を削減できる。
また、最先部側および最後部側の部品取出部５８ａおよび５８ｃにおいてボビン１２の存在を検出することで、案内レール５２上のボビン１２は、先頭のボビン１２に続いて各ボビン１２が互いに接して整列された状態となっていると判断できる。
通常、案内レール５２上にあるボビン１２は、案内レール５２の振動によって揺れるため、ボビン１２の位置が一定せず、多関節ロボット２０１のハンド２０２によって確実に把持することが難しい。一方、本実施形態では、各ボビン１２が互いに接して整列された状態にあるため、ボビン１２の揺れがない、あるいは、揺れが小さく抑制されているため、ボビン１２の位置が略一定しており、多関節ロボット２０１のハンド２０２によってボビン１２を確実に把持することが可能となる。
さらに、振動する案内レール５２上にあるボビン１２を直接多関節ロボット２０１のハンド２０２によって取り出すため、取り出されたボビン１２の存在していた場所は即座に新たなボビン１２によって埋められ、次回の多関節ロボット２０１による取り出し動作時には、確実にボビン１２が取り出し可能に供給された状態となっており、ボビン１２を効率的に巻線機１０１に供給することが可能となる。
【００３７】
次に、固定シュート部８１からボビン１２を単品で巻線機１０１に供給する場合について説明する。
まず、案内レール５２をボビン１２の仕様に合わせたものに変更する。さらに、ボビン１２を取り出すのに使用する案内レール５２に対応した部品取出部８５または８６をスライド板８２をスライドさせて案内レール５２に対して位置決めする。なお、以下の説明においては、第１の部品取出部８５を案内レール５２に位置決めした場合について説明する。
さらに、多関節ロボット２０１には、単品のボビン１２を把持するグリッパを備えたハンド２０２を装着する。
【００３８】
上記と同様に、円形パーツフィーダ２１および直進フィーダ５１を振動させて、ボビン１２を順次搬送する。
案内レール５２上を搬送されたボビン１２は、部品取出部８５の収容部８５ａに送られる。この収容部８５ａに送られた先頭のボビン１２は、部品取出部８５が振動していないため、収容部８５ａ内で停止する。
先頭のボビン１２に続く各ボビン１２が収容部８５ａに送られると、先頭のボビン１２は後続のボビン１２によって前進するとともに、先頭のボビン１２に続く各ボビン１２は互いに接して整列された状態となる。
【００３９】
先頭のボビン１２が収容部８５ａの所定の位置まで進むと、部品取出部８５に設けられた検出センサ１５２は、先頭のボビン１２を検出し、検出信号１５２ｓを上記の検出装置２０８に出力する。
さらに、案内レール５２に設けられた第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂは、先頭のボビン１２に続く各ボビン１２は互いに接して整列された状態にあると、ボビン１２の存在を検出し、検出信号５５ｓａ、５５ｓｂを検出装置２０８に出力する。
【００４０】
検出装置２０８は、検出センサ１５２の検出信号１５２ｓと第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ｓａ、５５ｓｂとの全てが入力されると、ロボットコントローラ２０６に対して制御信号２０８ｓを出力する。なお、検出装置２０８は、検出センサ１５２の検出信号１５２ｓと、第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの検出信号５５ｓａ、５５ｓｂのいずれか一方とが入力されると、ロボットコントローラ２０６に対して制御信号２０８ｓを出力する構成としてもよい。
【００４１】
検出装置２０８から制御信号２０８ｓがロボットコントローラ２０６に出力されると、多関節ロボット２０１のハンド２０２は第１の部品取出部８５の収容部８５ａから先頭のボビン１２を把持し、巻線機１０１の装着ピン１０３にこのボビン１２を装着する。
先頭のボビン１２が取り出されると、後続のボビン１２が前進し、検出センサ１５２によってその存在が検出される。
【００４２】
上記のように、固定シュート部８１からボビン１２を単品で取り出す際には、固定シュート部８１は振動していないため、ボビン１２の揺れによる取り出しの困難性は生じないが、本実施形態では固定シュート部８１の第１の部品取出部８５にボビン１２を搬送方向に位置決めする位置決め手段を設けていないため、ボビン１２が第１の部品取出部８５の収容部８５ａが所定の位置に存在するか否かが重要である。
すなわち、先頭のボビン１２が第１の部品取出部８５の収容部８５ａの所定の位置に存在しないと、多関節ロボット２０１のハンド２０２は先頭のボビン１２を把持することができない。
【００４３】
本実施形態では、検出センサ１５２によって先頭のボビン１２の存在を検出するとともに、検出センサ１５２および第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂによって各ボビン１２が互いに接して整列された状態にあることを検出する。したがって、互いに接して整列された状態にある各ボビン１２は一定速度で搬送方向に移動するため、検出センサ１５２によって先頭のボビン１２の存在が検出された時点から、多関節ロボット２０１のハンド２０２が先頭のボビン１２を把持するまでの経過時間を一定にしておけば、先頭のボビン１２の取り出し位置は一定となり、多関節ロボット２０１のハンド２０２は先頭のボビン１２を確実に把持することができる。
【００４４】
言い換えれば、本実施形態では、第１の部品取出部８５の収容部８５ａ内にボビン１２の搬送方向の位置決め手段を設けていないため、ボビン１２の位置決めに要する時間を省略でき、巻線機１２へのボビン１２の供給効率を向上させることができる。
また、検出センサ１５２および第１および第２の検出センサ５５ａ、５５ｂの双方によってボビン１２の存在が検出されない場合には、何らかの搬送異常が発生していると判断できる。
【００４５】
なお、固定シュート部８１から仕様の異なるボビン１２を単品で取り出す際には、案内レール５２を適宜変更し、スライド板８３をスライドさせて案内レール５２に対して第２の部品取出部８６を位置決めすることにより行う。
【００４６】
次に、ボビン排出部３０１におけるコイルが形成されたボビン１２のトレー９１への収納動作の一例について説明する。
まず、巻線機１０１の装着ピン１０３に装着された線材が巻き付けられコイルが形成された状態のボビン１２をボビン排出部３０１の所定の位置まで搬送する。
巻線機１０１の搬送部１０２がボビン排出部３０１の所定の位置に到達すると、ボビン排出部３０１に設置された多関節ロボット３０２は、巻線機１０１の装着ピン１０３に装着されたボビン１２を把持し、装着ピン１０３から抜き取り、収納トレー９１上の所望の位置に移動する。具体的には、たとえば、図１３に示すように、多関節ロボット３０２のグリッパ３０４によって把持された状態のボビン１２の下端を収納トレー９１の上面付近に位置させ、かつ、収納凹部９２上に位置させる。
【００４７】
この状態から、グリッパ３０４を図１３の矢印方向に開いて、ボビン１２を落下させる。
図１０に示したよう、巻線機１０１によって正常に線材が巻き付けられてコイル１１が形成されたボビン１２は、グリッパ３０４の解放によって、収納凹部９２内に収容され、ボビン１２は収納凹部９２に嵌合した状態となる。
しかしながら、巻線機１０１によるボビン１２への線材の巻き付け動作が良好でない場合には、たとえば、図１２に示すように、線材ａがボビン１２の外形からはみ出してしまうことがある。
図１２においては、コイル１１が形成されたボビン１２の実質的な寸法は、直径方向がＭおよび高さ方向がＮとなる。
このボビン１２の実質的な寸法Ｍ、Ｎが、収納凹部９２の直径Ａおよび高さＢよりも十分に大きくなると、コイル１１が不良品であるボビン１２は、収納トレー９１の収納凹部９２に嵌合せず、ボビン１２の姿勢が傾いた状態となる。
【００４８】
収納トレー９１上で、収納凹部９２に嵌合せず姿勢が傾いた状態にある不良品のボビン１２は一見して発見され、不良品のボビン１２を容易に選別することができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、直進フィーダ５１の案内レール５２の各部品取出部５８ａ、５８ｂ、５８ｃからボビン１２を同時に取り出して、巻線機１０１に供給することができ、効率的にボビン１２を供給することができる。
また、本実施形態によれば、固定シュート部８１の各部品取出部８５、８６からボビン１２を同時に取り出して、巻線機１０１に供給する際には、各部品取出部８５、８６に位置決め手段を設ける必要がなく、巻線機１０１に効率的にボビン１２を供給することができるとともに、固定シュート部８１の構造も簡略化できる。
さらに、本実施形態によれば、ボビン１２の仕様に応じて、案内レール５２を変更すれば、供給するボビン１２の仕様が変更されても直進フィーダ５１の案内レール５２からの取り出しに容易に対応できる。
また、固定シュート部８１からのボビン１２の取り出しでは、スライド板８３をスライドさせることで、ボビン１２の仕様の変更に容易に対応できる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、部品としてボビン１２の場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の部品への適用も可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、部品の仕様の変更に対して容易に対応ができ、汎用性が高い部品供給装置が得られる。
また、本発明によれば、移載手段よる処理装置への部品の供給効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムの構成を示す構成図である。
【図２】ボビン供給部２の構成を示す平面図である。
【図３】直進フィーダおよび固定シュート部の構成を示す正面図である。
【図４】案内レール５２の構造の一例を示す図であって、（ａ）は案内レール５２の先端部側の平面図であり、（ｂ）は案内レール５２の案内方向の側面図である。
【図５】スライド板８３上の具体的構成を示す図である。
【図６】第１の部品取出部８５を搬送方向から見た側面図である。
【図７】第２の部品取出部８６を搬送方向から見た側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムにおけるボビン供給装置１の制御系の構成の一例を示す構成図である。
【図９】収納トレイ９１の構造を示す図である。
【図１０】正常にコイルが巻かれた状態のボビン１２を示す図である。
【図１１】案内レール５２を搬送されたボビン１２が固定シュート部の規制部８４の規制板部８４ａに当接した状態を示す図である。
【図１２】巻線不良のボビンの一例を示す図である。
【図１３】多関節ロボット３０２のグリッパ３０４からボビン１２を収納トレー９１に落下させる位置を説明するための図である。
【符号の説明】
１…部品供給装置
２…ボビン供給部
２１…円形パーツフィーダ
５１…直進フィーダ
５２…案内レール
５３…振動板
５３ｃ…振動装置
８１…固定シュート部
８５…第１の部品取出部
８６…第２の部品取出部
８４…規制部
１０１…巻線機
２０１…多関節ロボット
３０１…ボビン排出部
３０２…多関節ロボット
Claims (3)
- 部品に対して所定の処理を施す処理装置へ部品を装着する部品供給装置であって、前記部品を順次供給する部品供給手段と、
前記部品供給手段から供給される部品の仕様に応じて形成された案内部を備える案内レールと、
当該案内レールを保持し、かつ、振動を付与する振動部とを有し、前記部品供給手段から供給される部品を振動する案内レールに沿って搬送する搬送手段と、
部品の仕様に応じて形成された複数の固定部品取出部を備え、前記複数の固定部品取出部を前記案内レールの先端部に対してスライド可能に保持するとともに、当該先端部から搬送される部品が前記複数の固定部品取出部に収容される部品取出手段と、
前記固定部品取出部の所定の位置に位置する部品を取り出し、前記巻線機の部品装着部に装着する部品移載手段と、
前記案内レールに設けられ、部品の存在を検出する第１の検出センサと、
前記固定部品取出部に設けられ、部品の存在を検出する第２の検出センサと、 前記第１および第２の検出センサの双方が部品の存在を検出したとき、前記部品取出部から部品を取り出す制御信号を前記部品移載手段に出力する制御手段と
を有する部品供給装置。 - 前記部品取出手段は、前記案内レール上の先頭の部品の移動を規制する規制板をさらに備え、
前記規制板を前記案内レールの先端部に対して位置決めした場合には、前記部品移載手段は、前記規制板によって前記案内レール上の先頭の部品の移動が規制され、当該先頭の部品に続いて部品が互いに接して整列された状態で、前記案内レールの搬送方向に沿って設けられた複数の部品取出部から同時に部品を取り出し、当該複数の部品を前記処理装置に装着する
請求項１に記載の部品供給装置。 - 前記案内レールは、前記振動部に対して前記部品供給手段から供給される部品の仕様に応じた案内部を有する案内レールに変更可能となっている
請求項１または２に記載の部品供給装置。
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