JP4879001B2 - 整列装置 - Google Patents

Description

本発明は、ランダムな姿勢で落ちてくるワークを一列に整列させる整列装置に関する。

従来から、ランダムな姿勢で落ちてくるワークを一列に整列させる整列装置として、整列機能つきのパーツフィーダーが知られている。

このパーツフィーダーは、円形状のバケットを備えており、バケットの周囲に螺旋状に上向きに傾斜する整列路を備えている。このパーツフィーダーでは、バケットにランダムな姿勢で供給されたワークを、バケットの振動により整列路へ移送し、ワークを前後不揃いの状態で１列に整列させる。そして、整列されたワークを順次フィーダーなどの搬送装置へ供給するものである（例えば特許文献１を参照）。
特開平９−１７５６４９号公報

しかし、特許文献１の整列機能付きのパーツフィーダーは、構成が複雑で、部品点数が多く、コストが増大するという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、低コストでワークを一列に整列させることができる整列装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ランダムな姿勢で落ちてくるワークを一列に整列させて搬送する整列装置であって、前記ワークは、長手方向に小径部と大径部を備え、前記小径部側に重心がある異径ワークであり、前記ワークを１個ずつ供給する供給部と、前記供給部から前記ワークを１個ずつ受けるテーブルと、回転軸を中心に前記テーブル上を一定方向に回転し、前記ワークを押送する回転板と、回転方向下流側に移動した前記回転板の板面とほぼ平行に、前記テーブルと同じ高さ又は前記テーブルより下部に配置され、前記回転板により搬送された前記ワークを整列させ一定方向に搬送する搬送装置と、を有し、前記テーブルは、前記回転軸が設けられた位置から前記回転板の端部まで上り勾配となる傾斜面を備えていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、供給部からワークが１個ずつテーブルに供給される。テーブルには、回転軸を中心にテーブル上を一定方向に回転する回転板が設けられており、テーブル上に供給されたワークが回転板に押されて搬送される（回転板で押送される）。ワークは、長手方向に小径部と大径部を備え、小径部側に重心がある異径ワークであり、テーブル上を押送される際に回転板の板面に倣った状態となりやすい。回転板の回転により、ワークは回転方向下流側に移動した回転板の板面とほぼ平行に配置された搬送装置に送られる。搬送装置は、テーブルと同じ高さ又はテーブルより下部に配置されており、回転板によって押送されたワークを搬送装置で受け取る。そして、搬送装置によって、ワークを一列に整列させて一定方向に搬送する。このような整列装置では、構成が複雑でなく、コストの増大を抑えることができる。

また、テーブルは、回転軸が設けられた位置から回転板の端部まで上り勾配となる傾斜面を備えており、ワークが傾斜面上を回転板で押送される際に、重心がある小径部が回転軸側を向き、大径部が回転板の端部側を向いた状態となりやすい。そして、ワークは、回転板の回転方向下流側に回転板の板面とほぼ平行に配置された搬送装置に送られるので、ワークをより確実に一列に整列させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の整列装置において、前記テーブルの平面形状が、略半円形状又は略１／４の円形状であることを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、前記テーブルの平面形状が、略半円形状又は略１／４の円形状であるので、回転板の回転方向下流側に回転板の板面とほぼ平行に搬送装置を配置することで、ワークを供給部に対して直線方向又は直角方向に搬送するようなレイアウトとすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の整列装置において、前記搬送装置を挟んで前記テーブルと対向する位置に、前記ワークの脱落を防止する規制板が設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、搬送装置を挟んでテーブルと対向する位置に規制板が設けられているので、テーブル上を送られたワークを搬送装置で受けるときに、ワークの脱落を防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の整列装置において、前記テーブルには、前記回転板の端部と対向する位置に壁部が立設されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明では、テーブルには、回転板の端部と対向する位置に壁部が立設されているので、回転板の端部付近でワークが壁部に当たり、ワークがテーブルから脱落することが防止される。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の整列装置において、前記搬送装置は、前記小径部より間隔が大きく、前記大径部より間隔が小さい１対のレールを備え、前記小径部が前記レールの間に入り込み、前記大径部が前記レール上に係止された前記ワークを搬送することを特徴としている。

請求項５に記載の発明では、搬送装置は、小径部より間隔が大きく、大径部より間隔が小さい１対のレールを備えており、ワークがレールに供給されると、小径部がレールの間に入り込み、大径部がレール上に係止され、ワークが起立した状態となる。このため、搬送装置に供給されるワークの大径部が長手方向のどちら側を向いていても、レール上でワークを同じ姿勢で整列させて搬送することができる。
請求項６に記載の発明は、ランダムな姿勢で落ちてくるワークを一列に整列させて搬送する整列装置であって、前記ワークは、長手方向に小径部と大径部を備え、前記小径部側に重心がある異径ワークであり、前記ワークを１個ずつ供給する供給部と、前記供給部から前記ワークを１個ずつ受けるテーブルと、回転軸を中心に前記テーブル上を一定方向に回転し、前記ワークを押送する回転板と、回転方向下流側に移動した前記回転板の板面とほぼ平行に、前記テーブルと同じ高さ又は前記テーブルより下部に配置され、前記回転板により搬送された前記ワークを整列させ一定方向に搬送する搬送装置と、を有し、前記搬送装置は、前記小径部より間隔が大きく、前記大径部より間隔が小さい１対のレールを備え、前記小径部が前記レールの間に入り込み、前記大径部が前記レール上に係止された前記ワークを搬送することを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の整列装置において、前記搬送装置は、前記回転板により前記テーブルから供給された前記ワークを一定方向に搬送するベルトコンベアと、前記ベルトコンベアの両側に設けられ、前記ワークの長手方向の長さより間隔が狭い壁と、を備えていることを特徴としている。

請求項７に記載の発明では、搬送装置は、回転板によりテーブルから供給されたワークを一定方向に搬送するベルトコンベアの両側に、ワークの長手方向の長さより間隔が狭い壁が設けられているので、ワークは両側の壁によってベルトコンベアから脱落することが防止され、ベルトコンベア上を長手方向に整列された状態で搬送される。このため、簡単な構成で、ワークを一列に整列させて搬送することができる。

本発明に係る整列装置は、ランダムな姿勢で供給されるワークを、コストを増大させることなく一列に整列させて搬送することができる。

以下、本発明の整列装置における実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の第１実施形態である整列装置１０の平面図が示されている。また、図２には、この整列装置１０の斜視図が示されている。

これらの図に示されるように、整列装置１０は、ワーク１２を１個ずつ供給する供給機１４と、供給機１４から供給されたワーク１２を整列させる整列ユニット１６と、整列ユニット１６から供給されたワーク１２を整列させて一定方向に搬送する搬送ユニット１８とで、主要部が構成されている。

図５に示されるように、ワーク１２は、円筒状の大径部１２Ａと、これより径が小さい円筒状の小径部１２Ｂとが軸方向に形成された異径ワークである。小径部１２Ｂは、大径部１２Ａよりも長く形成されており、ワーク１２の重心の位置が小径部１２Ｂ側に設定されている。

図１及び図２に示されるように、供給機１４は、ベルトコンベア式であり、無端状のベルト２０を一定方向に周回移動させて、ベルト２０上に載置されたワーク１２を一定方向に搬送するものである。ベルト２０の搬送方向下流側には、ベルト２０より下方部に配置された整列ユニット１６との間に、下り勾配となる傾斜板２２が配置されている。そして、ベルト２０からワーク１２を傾斜板２２上で降下させて整列ユニット１６に供給するようになっている。

この供給機１４では、図示しないセンサでワーク１２の位置を検知して、ワーク１２を一個ずつ整列ユニット１６に供給するように構成されている。また、ベルト２０の長手方向に沿った両側と、ベルト２０の長手方向端部と、傾斜板２２の両側に連続するように壁部２４、２５、２６が立設されており、ワーク１２がベルト２０や傾斜板２２から脱落することを防止している。

図２〜図４に示されるように、整列ユニット１６は、供給機１４から１個ずつ供給されるワーク１２を受けるテーブル３０を備えている。このテーブル３０は、平面形状が略半円形状ですり鉢状（略半分を切断したもの）に形成されており、すり鉢状中心部（円形とした場合の中心部）から周囲へ上り勾配となる傾斜面３０Ａが形成されている。すり鉢状中心部（円形とした場合の中心部）には、回転軸３２が設けられており、回転軸３２にテーブル３０の傾斜面３０Ａに沿った形状の回転板３４が取付けられている。回転板３４は、略三角形状であり、回転板３４の板面がテーブル３０に対して直角方向となるように取付けられている。すなわち、テーブル３０には、回転軸３２が設けられた位置から回転板３４の端部まで上り勾配となる傾斜面３０Ａが形成されている構成となっている。

図４（Ｂ）に示されるように、回転軸３２の下部には、モータ３６が設けられており、モータ３６の駆動により回転軸３２を回転させることで回転板３４が回転する。そのとき、回転板３４は、略半円形状のテーブル３０に沿って、供給機１４と対向する位置から搬送ユニット１８と対向する位置まで矢印Ａ方向に約１８０°回転する。その後、回転板３４は矢印Ａと反対方向に回転して供給機１４と対向する位置まで戻り、また矢印Ａ方向に搬送ユニット１８に対向する位置まで約１８０°回転する動作を繰り返す。そのとき、回転板３４は、矢印Ａ方向に約１８０°回転（半回転）する毎に、供給機１４から供給されたワーク１２を１個ずつ送るように設定されている。

また、テーブル３０の外周部（回転板３４の端部と対向する位置）には、略半円形状の周端部に沿って湾曲した壁部３８が立設されている。これによって、回転板３４でテーブル３０上のワーク１２を送る際にワーク１２がテーブル３０から脱落することが防止される。

図１及び図２に示されるように、搬送ユニット１８は、回転板３４の搬送方向（矢印Ａ方向）下流側に、テーブル３０と隣接するように設けられている。搬送ユニット１８は、テーブル３０の中心部とほぼ同じ高さの１対のレール４０を備えている。すなわち、レール４０は、傾斜面３０Ａより低い位置に設けられている。図７（Ａ）に示されるように、レール４０はほぼ平行に配置された長板状部材からなり、レール４０の間隔は、ワーク１２の小径部１２Ｂより大きく、大径部１２Ａより小さく設定されている。これによって、ワーク１２の小径部１２Ｂがレール４０の間に入り込み、大径部１２Ａがレール４０上に係止され、ワーク１２が起立した状態になる。そして、レール４０を図示しない加振装置により所定の周波数で振動させることにより、ワーク１２を一定方向（矢印Ｂ方向）に搬送するように構成されている。

また、レール４０を挟んでテーブル３０と対向する位置に、支持体４２が配設されており、支持体４２には規制板４４が取付けられている。規制板４４は、略Ｌ字状部材からなり、Ｌ字状部材の一端部４４Ａが、レール４０の一方（テーブル３０と反対側）と隣接する位置から上方に立設され、Ｌ字状部材の他端部４４Ｂがビス４６によって支持体４２に締結固定されている。この規制板４４によって、テーブル３０からレール４０に供給されるワーク１２の脱落を防止するようになっている。

このような整列装置１０は、供給機１４と、整列ユニット１６と、搬送ユニット１８がほぼ直線状に配置されており、供給機１４に対してワーク１２をほぼ直線方向に搬送する構成である。

次に、整列装置１０の作用について説明する。

この整列装置１０では、図１に示すように、供給機１４のベルト２０の駆動を制御することにより、供給機１４からワーク１２が１個ずつテーブル３０に供給される。このとき、図６（Ａ）に示されるように、ワーク１２は、傾斜板２２を伝ってランダムな姿勢でテーブル３０に落ちてくる。

図６（Ｂ）に示されるように、テーブル３０では、回転軸３２により回転板３４が矢印Ａ方向に回転することで、テーブル３０上のワーク１２が回転板３４に押されて搬送される（押送される）。そのとき、テーブル３０に回転軸３２から略半円形の周端部まで上り勾配となる傾斜面３０Ａが形成されており、また、ワーク１２の小径部１２Ｂ側に重心があるので、ワーク１２が壁部３８に密着することが抑制される。そして、図６（Ｃ）に示されるように、ワーク１２は長手方向に回転板３４の板面に倣った状態で押送される。また、壁部３８を設けることで、ワーク１２がテーブル３０から脱落することが防止される。

図６（Ｄ）に示されるように、回転板３４がテーブル３０の搬送方向端部まで回転すると、ワーク１２の長手方向がレール４０とほぼ平行に配置された状態で、テーブル３０からレール４０に落とされることによって供給される。このとき、図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、ワーク１２は小径部１２Ｂ側に重心があるため、ワーク１２の小径部１２Ｂはレール４０の間に入り込み、ワーク１２の大径部１２Ａはレール４０に係止され、ワーク１２がレール４０間で起立した状態となる。このため、ワーク１２の大径部１２Ａの方向が回転軸３２側であっても、壁部３８側であっても、ワーク１２をレール４０間で起立させ、一定の姿勢に保つことが可能となる。

そして、図６（Ｅ）に示されるように、レール４０が振動することで、ワーク１２が矢印Ｂ方向に搬送される。

一方、レール４０と対向する位置まで回転した回転板３４は、矢印Ａと逆方向に回転し、供給機１４と対向する位置まで戻る（図６（Ａ）参照）。この状態で、再び供給機１４からワーク１２が１個供給され、回転板３４が矢印Ａ方向に回転することにより再びレール４０へ送られる。

このような整列装置１０では、ワーク１２の大径部１２Ａの方向が回転軸３２側の状態で送られても、壁部３８側の状態で送られても、ワーク１２をレール４０間で起立させた状態で一列に整列させて一定方向に搬送することができる。このため、例えば、整列装置１０の搬送方向下流側にワーク１２を検査する検査装置を配置したときに、ワーク１２の検査をスムーズに行うことができる。また、この整列装置１０は、構成が簡単であり、コストの増大を防止できる。

次に、本発明の第２実施形態に係る整列装置について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図８に示されるように、この整列装置５０では、供給機１４と、整列ユニット５２と、搬送ユニット１８とを備えており、供給機１４に対して搬送ユニット１８がほぼ直角方向に配置され、ワーク１２を９０°の方向に搬送する構成である。

この整列ユニット５２は、平面形状が略１／４の円形状のテーブル５４を備えている。テーブル５４には、回転軸３２から略１／４の円形状の外周部まで上り勾配となる傾斜面５４Ａが形成されている。回転板３４は、略１／４の円形状のテーブル５４の一方の端部である供給機１４と対向する位置から、テーブル５４の他方の端部である搬送ユニット１８と対向する位置まで、ワーク１２が１個供給される毎に回転する構成となっている。

このような整列装置５０では、ワーク１２がテーブル５４に１個供給される毎に、回転板３４が回転し、ワーク１２が長手方向に回転板３４の板面に倣った状態で搬送ユニット１８に搬送される。そして、搬送ユニット１８では、ワーク１２がレール４０間を起立した状態で整列され、一定方向に搬送される。

このような整列装置１０は、供給機１４から搬送ユニット１８までワーク１２を直角方向に搬送するようにレイアウトすることができる。また、この整列装置１０は、構成が簡単であり、コストの増大を防止できる。

次に、本発明の第３実施形態に係る整列装置について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図９に示されるように、この整列装置５０では、供給機１４と、整列ユニット１６と、搬送ユニット６２とがほぼ直線状に配置されており、ワーク１２を１８０°の方向に搬送する構成である。

搬送ユニット６２は、回転板３４の搬送方向下流側のテーブル３０の端部と対向する位置に配置されたベルト６４を備えている。ベルト６４は、無端状ベルトからなり、長手方向両側が図示しない駆動ロールと従動ロールに張架されている。そして、駆動ロールの回転によりベルト６４が一定方向（矢印Ｂ方向）に周回移動するように構成されている。

ベルト６４を挟んでテーブル３０と反対側の位置には、ベルト６４の長手方向に沿って壁６６が立設されている。また、ベルト６４の移動方向におけるテーブル３０の下流側であって、ベルト６４を挟んで壁６６と対向する位置には、壁６８が立設されている。

また、ベルト６４の幅は、ワーク１２の大径部１２Ａの外径よりもやや大きく設定されており、壁６６、６８の間隔はワーク１２の長手方向の長さよりも狭く設定されている。

このような整列装置６０では、テーブル３０上を１個ずつ送られたワーク１２がベルト６４上に供給され、ベルト６４の矢印Ｂ方向の移動によってワーク１２が搬送される。このとき、ベルト６４の両側に設けられた壁６６、６８によって、ワーク１２がベルト６４から脱落することが防止され、ワーク１２が長手方向に一列に整列された状態で搬送される。

なお、上記第１〜第３実施形態では、テーブルの平面形状は、略半円形状又は略１／４の形状であったが、この構成に限定されず、ワーク１２の搬送方向のレイアウトに応じて円形状に切り欠き部を設けた形状に設定することが可能である。

なお、上記第１〜第３実施形態では、供給機１４は、ベルト２０の駆動を制御することによりワーク１２を一個ずつ整列ユニットに供給する構成であったが、これに限定されず、ワーク１２を一定時間毎に１個ずつ供給するような制御を行っても良い。

本発明の第１実施形態に係る整列装置を示す平面図である。 図１に示す整列装置を示す斜視図である。 図１に示す整列装置の整列ユニット及び搬送ユニットの断面図である。 （Ａ）は図１に示す整列装置の整列ユニットの平面図、（Ｂ）は整列ユニットの断面図である。 整列装置で搬送するワーク単体を示す側面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、整列装置の動作を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、整列装置の搬送ユニットでワークが起立する状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る整列装置を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る整列装置を示す平面図である。

符号の説明

１０ 整列装置
１２ ワーク
１２Ａ 大径部
１２Ｂ 小径部
１４ 供給機（供給部）
１６ 整列ユニット
１８ 搬送ユニット（搬送装置）
３０ テーブル
３０Ａ 傾斜面
３２ 回転軸
３４ 回転板
３８ 壁部
４０ レール
４４ 規制板
５０ 整列装置
５２ 整列ユニット
５４ テーブル
５４Ａ 傾斜面
６０ 整列装置
６２ 搬送ユニット（搬送装置）
６４ ベルト（ベルトコンベア）
６６ 壁
６８ 壁

Claims (7)

1. ランダムな姿勢で落ちてくるワークを一列に整列させて搬送する整列装置であって、
   前記ワークは、長手方向に小径部と大径部を備え、前記小径部側に重心がある異径ワークであり、
   前記ワークを１個ずつ供給する供給部と、
   前記供給部から前記ワークを１個ずつ受けるテーブルと、
   回転軸を中心に前記テーブル上を一定方向に回転し、前記ワークを押送する回転板と、
   回転方向下流側に移動した前記回転板の板面とほぼ平行に、前記テーブルと同じ高さ又は前記テーブルより下部に配置され、前記回転板により搬送された前記ワークを整列させ一定方向に搬送する搬送装置と、
   を有し、
   前記テーブルは、前記回転軸が設けられた位置から前記回転板の端部まで上り勾配となる傾斜面を備えていることを特徴とする整列装置。
2. 前記テーブルの平面形状が、略半円形状又は略１／４の円形状であることを特徴とする請求項１に記載の整列装置。
3. 前記搬送装置を挟んで前記テーブルと対向する位置に、前記ワークの脱落を防止する規制板が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整列装置。
4. 前記テーブルには、前記回転板の端部と対向する位置に壁部が立設されていることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の整列装置。
5. 前記搬送装置は、前記小径部より間隔が大きく、前記大径部より間隔が小さい１対のレールを備え、前記小径部が前記レールの間に入り込み、前記大径部が前記レール上に係止された前記ワークを搬送することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の整列装置。
6. ランダムな姿勢で落ちてくるワークを一列に整列させて搬送する整列装置であって、
   前記ワークは、長手方向に小径部と大径部を備え、前記小径部側に重心がある異径ワークであり、
   前記ワークを１個ずつ供給する供給部と、
   前記供給部から前記ワークを１個ずつ受けるテーブルと、
   回転軸を中心に前記テーブル上を一定方向に回転し、前記ワークを押送する回転板と、
   回転方向下流側に移動した前記回転板の板面とほぼ平行に、前記テーブルと同じ高さ又は前記テーブルより下部に配置され、前記回転板により搬送された前記ワークを整列させ一定方向に搬送する搬送装置と、
   を有し、
   前記搬送装置は、前記小径部より間隔が大きく、前記大径部より間隔が小さい１対のレールを備え、前記小径部が前記レールの間に入り込み、前記大径部が前記レール上に係止された前記ワークを搬送することを特徴とする整列装置。
7. 前記搬送装置は、前記回転板により前記テーブルから供給された前記ワークを一定方向に搬送するベルトコンベアと、前記ベルトコンベアの両側に設けられ、前記ワークの長手方向の長さより間隔が狭い壁と、を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の整列装置。

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