JP5011605B2 - 部品姿勢選別装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は部品姿勢選別装置に関し、特に前後で光の反射量が異なる部品の姿勢選別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図14乃至図16は従来例の振動パーツフィーダにおける部品姿勢選別装置を示すものであるが、図において公知のようにスパイラル用のトラック1の端部には矢印で示すように上下動して摺動するストッパーピン10が配設されており、この上流側のトラック部1には光透過孔2、3及び空気吸引孔4が設けられている。5は真空装置、6は制御装置、7は受光素子、8はもう一方の受光素子を表す。光透過孔2、3の上方には光源9が配設されている。図15で示すように、部品としての水晶振動子Mがトラック1上を振動により移送されてきて、その脚部hがストッパーピン10に当接すると図示するように停止する。ここで、光源9からの光線は一方の光透過孔2は透過するが、他方の光透過孔3は水晶振動子Mの本体により遮光される。これによって、水晶振動子Mは異姿勢であると判断され、図示しない部品排除手段により側方へと排除される。次いで、図16で示すように、正しい姿勢の水晶振動子Mがストッパーピン12より停止させられると、この時には光源9からの光線はこの本体により光透過孔2、3いずれも遮光されて、受光素子7、8はこれを検知する。これは正姿勢であるので、ストッパーピン10は図示しない駆動機構により下方へと摺動し、水晶振動子Mは図16において右方へと移送される。以上のようにして水晶振動子Mは、正姿勢のみが次工程に供給され、異姿勢はストッパーピン10の手前で排除される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術ではストッパーピン10が上下動しなければならず、水晶振動子Mの加工誤差によっては、脚部hがストッパーピン10の上下動に悪影響されないとは限らず、これに引っ掛かって以後の選別作用ができなくなる恐れがある。また、図示しないが、ストッパーピン10の上下動をさせる駆動部が必要であり、この装置全体を大型化し、またトラブルを発生しやすくする。また、ストッパーピン10により1個ずつ部品を停止させて正姿勢か異姿勢かを判断しなければならず、次工程への供給効率はそれだけ低いものとなる。
本発明はこのような問題に鑑みてなされ、部品をいちいち停止させずとも連続的にその異姿勢を判別することができ、上述のストッパーピンのようなトラブルを引き起こすような部材を必要としない部品姿勢選別装置を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、光反射量が移送方向の前後においてそれぞれ異なる複数の部分を有する部品の姿勢を選別する部品姿勢選別装置において、
前記部品を移送する移送路と、
前記移送路における前記部品の移送方向に沿って順に配設され、検出感度がそれぞれ異なる少なくとも2つの光反射型センサと、
前記光反射型センサの検出結果により異姿勢と判断された前記部品を排除する部品排除手段とを備え、
前記光反射型センサは、前記部品の第1の部分及び該第1の部分より光反射量の小さい第2の部分の両方を光反射により検出する第1光反射型センサと、前記第1光反射型センサの検出感度より低い検出感度を有し、光反射により前記第1の部分を検出し、前記第2の部分を検出しない第2光反射型センサとを含み、
前記第1及び第2光反射型センサにより、前記部品が移送される時の、前記部品の第1及び第2の部分の前記移送方向における位置が検出されることにより、前記第1及び第2の部分の前記位置の違いによる該部品の正姿勢及び異姿勢を判断し、前記異姿勢で移送される前記部品を前記部品排除手段により排除させるものであって、
前記部品の第1の部分が、前記第1光反射型センサより上流側に配設された第2光反射型センサにより検出されている時に、該部品の第2の部分が前記第1光反射型センサにより検出されない場合、該部品が前記正姿勢で移送されていると判断し、
前記部品の第2の部分が、前記第1光反射型センサにより検出されている時に、該部品の第1の部分が、前記第2光反射型センサの検出位置に至ったことが前記第2光反射型センサにより検出された場合、該部品が前記異姿勢で移送されていると判断する
ことを特徴とする部品姿勢選別装置、によって解決される。
【0005】
以上のような構成により、従来のような上下動するストッパーピンに対応する構成はなく、部品の姿勢は連続的に判断されて次工程への正姿勢での供給効率を大幅に向上させることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。本発明の実施の形態では図12Aで示す部品(水晶振動子)mが適用される。円柱状頭部aはアルミニウムでなり、脚部hはステンレスでなる。
図1及び図2は本発明の実施の形態による部品供給装置の全体を示すが、振動パーツフィーダ21及びこの排出端に接続されるリニア振動パーツフィーダ22とから成っている。公知のように振動パーツフィーダ21はボウルBを備えており、この内側にスパイラル状のトラック23を形成させており、中央底部24には、図示せずとも多量の供給すべき部品が収容されている。駆動部は、図示されないが、公知のように電磁石のまわりにボウルBと固定部とは等角度間隔で配設された板ばねにより結合されており、電磁石の交番吸引力によりねじり振動をボウルBに行わせる。ボウルBには図示せずとも部品流量を調節したり、単層、単列にする手段が設けられているとする。リニア振動フィーダ22は直線的なトラフ25を有しており、これは後述するような本発明に関わる各種部材を取り付けている。図2において固定部27とトラフ25とは前後一対の傾斜板ばね26a、26bとにより結合されており、固定部27は更に架台28と防振用の板ばね29a、29bとにより結合されている。
次にリニア振動フィーダ22の詳細について図3〜図6を参照して説明する。図5及び図6に明示されるように、トラフ25は移送路形成ブロック31及びセンサ取り付けブロック32とから成っており、移送路形成ブロック31には、やはり図5及び図6に明示されるように、ほぼU字形状の直線的なトラック31aを形成させている。移送路形成ブロック31の上壁部には、図3及び図4に示されるように下流側から順番に空気供給又は吸引用パイプ取り付けカップリング41、42、43、44、45、46、47、48及び49が取り付けられている。これに図示しない空気供給又は吸引用パイプが接続されている。センサ取り付けブロック32には下流側から順に光反射型センサ51、52、53、54、55、56、57が取り付けられており、センサ51〜56は等角度間隔で配設され、最上流側のセンサ56と57との間隔はこれよりも小さい。トラフ25の端部に近接して直立したストッパー板60が架台28に固定されており、これに沿って最上流側の光反射型センサ50が取り付けられている。この上端部は、移送路形成ブロック31に形成されたトラック31aの底部に形成した孔に臨んでいる。
図7はトラック31aに沿って配設された各ファイバセンサと制御器62への入力関係を示すが、先頭ワーク有無検知用ファイバセンサ50、2個目ワーク有無検知用ファイバセンサ51、3個目ワーク有無検知用ファイバセンサ52、4個目ワーク有無検知用ファイバセンサ53、5個目ワーク有無検知用ファイバセンサ54、6個目ワーク有無検知用ファイバセンサ55がそれぞれ下流側から順に配設されており、これらの出力が制御器62に供給される。更に上流側には、7個目ワーク有無逆向きワーク選別用ファイバセンサ56及び同期用ファイバセンサ57の出力がそれぞれ制御器62に供給される。
本発明によれば、同期用ファイバセンサ57の感度は比較的低く設定され、逆向き選別用ファイバセンサ56の感度は比較的高く設定されている。他のファイバセンサ50乃至55の感度は同一である。これらの入力を受けて制御器62では内蔵するロジックにより電磁弁のソレノイドSOL1〜SOL18を選択的に駆動する信号を選択的に発生する。電磁弁のソレノイドSOL3〜SOL8は、先頭から7個目乃至2個目の部品吸着用の電磁弁のソレノイドであり、電磁弁ソレノイドSL2は逆向き(異姿勢)ワークを噴出排除するための電磁弁ソレノイドであり、SOL1はオーバーフロー用の電磁弁のソレノイドである。
次に図8を参照して移送トラック31aの側壁に形成される空気吸引用又は噴出用の孔71乃至79と各電磁弁の関係について説明する。
上述したように、移送路形成ブロック31には空気吸引用又は噴出用の孔71乃至79が形成されているのであるが、図8において下流側の第6吸着用孔71〜第1吸着用孔76には、それぞれ真空発生器80乃至85が接続され、これらは更に電磁切り替え弁80A、81A、82A、83A、84A、85Aが接続されており、更にこれらは絞り80B、81B、82B、83B、84B及び85Bが接続されており、これらはカップリング90A、90Bに接続され、これらカップリング90A、90Bには図示しない圧縮空気発生源に接続されている。
図8において、最も上流側にある孔79は重なりワークの除去用であり、これには絞り88が接続され、次に下流側の孔78はオーバーフロー解除用の孔で絞り87及び電磁切り替え弁87Aに接続されている。
図9で示すように移送トラック31aの側壁部には、上流側から順に重なり除去用の孔79、オーバーフロー用の空気噴出孔78、異姿勢排除用の噴出空気孔77、部品を保持しておくための空気吸引用、すなわち吸着用の孔76、75、74、73、72、71が等ピッチで形成されている。またこれら吸着孔71乃至76には、わずか下流側に位置して光反射型ファイバセンサである部品検知センサ51、52、53、54、55が配設されている。上述の重なり除去用空気噴出孔79は、部品の頭部の高さよりは大きいが、この倍よりは小さい高さに形成されている。また、オーバーフロー排除用の78は他の吸着はなく、50乃至55と同レベル、すなわち部品mの頭部のほぼ中央部に位置するように形成されている。同期用ファイバセンサ57は、オーバーフロー解除用噴出孔78の下流側で異姿勢排除用の空気噴出孔77より上流側に位置し、逆向き異姿勢選別用のファイバセンサ56は、空気噴出穴77より下流側にある。これら空気噴出孔、同期用ファイバセンサ57及び選別用のセンサ56とのピッチは、図示する大きさであるが、部品mとは図示するような相対的な大きさ関係にある。なお、光反射型ファイバセンサとは、例えば複数本の光ファイバで成り、半分の光ファイバは投光用であり、他の半部は受光用ファイバで成り、投光用ファイバを通ってワークに光が投射され、ワークによって反射される光を受光用ファイバを通って、端部に接続される受光素子によって反射光を受ける。本実施の形態で感度が大とはこの受光素子の感度が大か、この素子の出力の増幅度によって感度の大小を定めている。勿論、本発明はこれらによるものとは限らない。
【0007】
以上、本発明の実施の形態の構成について説明したが、次にこの作用について説明する。
図1で示すように、振動パーツフィーダ21のボウルBの中央底部24には、図示せずとも多数の部品mが収容されている。図示しないねじり振動駆動部の駆動によりボウルB内の螺旋状のトラック23に沿って部品mが移送され、リニア振動フィーダ22に単列、単層で供給される。
【0008】
リニア振動フィーダ22の固定部24内に内蔵される直線振動駆動部によりトラフ25は直線振動を行い、移送路形成ブロック31に形成される移送路31aに沿って移送される。図6で明示されるように、重なり除去用の空気噴出孔カップリング49からは常に空気が噴出されており、もし重なっている(単列、単層でボウルBが供給されても再び重なることがある)部品mがここに到来すると振動パーツフィーダ21のボウルB内へと排除される。従ってこの下流側には確実に単層、単列で移送される。図10で示すように部品mの頭部が同期用ファイバセンサ57に至ると、反射量の大きさが一段と大きくなり、センサ感度は低いが部品mの到来を検知する。
図11では正しい姿勢の部品mを示しているが、図11Aで示すように、この時、脚部hは選別用センサ56とは対向しないので、光ファイバセンサ56の反射レベルは何ら変動することはない。よって制御器62は正しい姿勢と判断し、空気噴出孔77から何ら空気を噴出せず、図11B、図11Cで示すようにそのまま下流側へと移送される。図11Cでは頭部aが吸着孔76で吸着されている状態を示す。図10の部品mで示すように、異姿勢の部品m’が同期センサ57に到来しても、脚部hは頭部aより細く、投射面積も小さく、従って光ファイバセンサ57への光の反射量が小さい。更に光ファイバセンサ57の感度は低くしてあるので、何ら感ずることなく(なお図10においては異姿勢の部品m’の脚部hが光ファイバセンサ57を通過した後を示している)、そのまま下流側へと移送される。下流側の光ファイバセンサ56の感度はより高く設定されているので、先端の脚部hを検知し、今、異姿勢であるので、同期センサ57が頭部aを検知すると、この検知出力により空気噴出孔77から空気を噴出する。よってボウルB側へとガイド面Sを介して排除される。
なお、脚部hは2本で成るが、水平に並んだ時には、部品検知用光ファイバ56、57の先端と同一レベルとなるが、上下に並ぶと、これら脚部hの間を光ファイバからの光が通る。然しながら、投光はある広がりをもって投射されるので、感度が高いことからも脚部hを充分に検知することができる。
図9で示すように、先頭の部品mは正姿勢、すなわち頭部を前方にしてストッパー60に当接して、それ以上の搬送を押さえられる。本実施の形態によれば、ストッパー60は移送路31aの先端とはわずかな隙間sをおいて静止部に固定されているので、先頭の部品mはリニア振動フィーダ22の振動で更に移送されんとするが、ストッパー60で移動が押さえられる。もし、ストッパー60がトラフ31と一体的に形成されておれば、これと衝突すると共に振動の反力を受けて大きく後方へと跳ねる。然しながら、このような現象はなく、ストッパー60とわずかな隙間sを維持して図示するような安定姿勢をとる。
ここで図示せずとも上方から真空吸着手段により次工程の要求に応じて部品mの頭部aが吸引されて、1つずつ次工程に供給される。これにより最先端のストッパー60に沿って下方から延びる光ファイバである部品検出手段50が部品がないことを検出すると、電磁切替弁80Aのソレノイド部SOL8が駆動されて、電磁切替弁80Aが切り替えられ、前方から2番目の部品吸着孔74の空気吸着を停止する。これにより2番目の部品mは、今や空いている先頭の部品が存在した部位へと運ばれる。更に3番目の部品mの吸着している空気孔の吸引作用も電磁弁の切替により停止され、前方へと1ピッチ分(本実施の形態では部品mの全長は約12mmであり、1ピッチは約16mmである)、移動する。以下、同様にして後続する部品mの空気吸着が解かれ、1ピッチずつ前進する。
本実施の形態によれば、その姿勢を判別された直後の部品mも、その直後に吸着孔により維持されるが、後続する、まだ姿勢の判別されていない部品mは図9で示すように正姿勢の部品mの脚部hに当接して停止されている。更にこの部品m’に対しても後続する部品mの脚部又は頭部が、この図9では脚部hに頭部aが当接する場合には、オーバーフロー排除用の孔78から空気を噴出させてボウルBへと排除する。これは図示せずとも別途設けた部品センサが所定時間以上、部品が滞在していると、空気を噴出させるようにしてもよいし、センサ57又は55によって所定時間以上、部品の滞在を検知している時に空気を噴出させるようにしてもよい。従って、図9で示すように、先頭から7番目までの部品は全て等ピッチで空気吸引用の孔で吸着されて、その位置を保持し、これに後続する部品は1個のみでこれ以上前方にある部品と当接させてバックプレッシャーにより前方の部品の姿勢を損なうということがない。すなわち、部品を所定数、安定にプールして次工程に供給することができる。勿論、先頭の部品を真空吸着手段により吸着して次工程に供給するタクトを更に大きくしたければ、リニア振動フィーダ22の振幅を大として移送速度を大とするか、あるいは図9の図示するピッチよりも更に小さくするようにしてこれに応えればよい。
【0009】
以上述べたように本発明の実施の形態によれば、部品としての水晶振動子mを連続的に前後姿勢を判別することができ、次工程の供給効率を高めるのみならず、従来技術のような上下動するストッパー部材を用いることがないのでトラブルが少ない。
【0010】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【0011】
例えば以上の実施の形態では、下流側に感度の高い光反射型センサ56を配設し、上流側に感度の低い光反射型センサ57を配設するようにして、頭部が上流側の光反射型センサ57、すなわち同期用センサによりその部品の到来を検知した時に、脚部hを下流側の光反射型センサ56が検知しない場合には、これを正姿勢として下流側へとそのまま搬送するようにしたが、この正姿勢を逆にして、すなわち脚部hを前方にした姿勢を正しい姿勢とする場合には、上流側の光反射型センサ57で部品mが到来したことを検知した時に、その脚部hは下流側の感度の高い光反射型センサ56で検知されない場合には異姿勢として同期信号を得た直後に噴出孔77から空気を噴き出してこれを排除するようにし、脚部hを下流側の感度の良い光反射型センサ56で検知した時には、この空気噴出孔77から何ら空気を噴出せずそのまま次工程に供給すればよい。
【0012】
また以上の実施の形態では、リニア振動フィーダ22のトラフ25の端部に近接してストッパーを設け、先頭の部品はこれに当接することにより停止され、必要に応じて真空吸着手段等により上方へと搬送するようにしたが、このような次工程への供給の仕方に限ることなく、連続的にその端部から外部に所定の姿勢の部品を供給するようにしてもよい。
【0013】
また以上の実施の形態では、部品位置保持手段として部品を吸着させるように空気吸引作用を用いたが、これに限ることなく、例えば上方からその頭部を押圧するような手段を設けてもよい。また、部品を排除する手段として噴出空気を用いたが、これに限ることなく、プッシュロッドによって異姿勢の部品を側方へ排除するようにしてもよい。
【0014】
また、本発明に適用される部品mとしては、図12Aで示すような部品mに限ることなく、例えば全体として図12Bで示すように円筒体あるいは平板状であるような部品nの図において前方部naの反射量が大きく、後方部nbの反射量が小さいような部品nに対してもその前後姿勢を整えて次工程に供給することができる。更に図12Cで示すような頭部Paが円筒体又は平板状であって、脚部Pbが5本あるような場合でも、その光反射量が前方部Paの方が大きく、後方部Pbの方が小さいので、上述の実施の形態と同様にしてその前後姿勢を判別して次工程に供給することができる。
更に図13Aで示すような前方部gaが円板で、後方部が2本の脚部gbから成る部品gであっても、図13Bで示すように前方部gaに対する光反射型センサの反射量(面積大)は大きく、後方部gbの光反射量(面積小)は小さいので、やはり上述の実施の形態と同様にこの反射量の違いを利用し、かつ同期センサとしては感度の低い光ファイバセンサを用い、脚部gbの検知には感度の良い光ファイバセンサを用いるようにすれば、上記実施の形態と同様な効果を奏することができる。
【0015】
また以上の実施の形態では、空気吸引用の孔をトラックの側壁に設けるようにしたが、これに代えてトラックの底壁部に設けるようにしてもよい。この場合の方が吸着力が大きい。頭部が円筒体である場合に、側方に設けた場合には若干の隙間が形成されるので、それだけ吸着力が弱まるが、底壁部に設けた場合には密に接触することにより吸着力を大として、トラフが振動していても安定にその位置を保持させることができる。
【0016】
また以上の実施の形態では、2番目から6番目の部品をプールするのに上流側の姿勢判別用と同じ光反射型センサを用いたが、これに代えて透過型、すなわち両側壁に対向する光透過孔を形成し、これに整列して発光素子及び受光素子を設け、このオン・オフにより部品の到来を検知し、上記実施の形態と同様に空気吸引用孔に部品を吸着させるようにしてもよい。
【0017】
また以上の実施の形態では、トラックの側壁に孔を形成し、これに光反射型ファイバセンサを挿通して側方を通る部品の前後姿勢を判別するようにしたが、この配置法に代えて、トラックの上方に光反射型センサを設けるようにしてもよい。
【0018】
更に、以上の実施の形態では、リニア振動フィーダの直線的なトラフに本発明を適用したが、これに限ることなく螺旋状のトラックを有する振動パーツフィーダの供給端部近傍を直線的にして、ここに上述のリニア振動フィーダのトラフに設けたセンサや空気孔を形成してもよい。然しながら、リニア振動フィーダのトラックに設けたほうが、部品を何個かプールした場合に、次工程に供給するまでその姿勢を乱すことなく安定に維持できる。振動パーツフィーダでは振動によっては相接してその姿勢を乱す恐れがある場合でも、直線的なトラフであれば単なるバックプレッシャーとして働くのみで、大きく姿勢を崩すことがないので、リニア振動フィーダに設けるほうが好ましい。
【0019】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の部品姿勢選別装置によれば、前後で光反射量の異なる部品を次工程に高効率で、かつトラブルを引き起こすような部材を用いることなく供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による振動部品供給装置の平面図である。
【図2】同側面図である。
【図3】図1におけるリニア振動フィーダの平面図である。
【図4】同リニア振動フィーダの側面図である。
【図5】図2、図3における[5]-[5]線方向の断面図である。
【図6】図3における[6]-[6]線方向の断面図である。
【図7】同装置における光反射型センサの位置関係、及びこれらのオン・オフにより駆動される電磁弁ソレノイドとの関係を示すブロック図である。
【図8】各空気噴出孔又は吸引用孔と、電磁切替弁との関連を示すブロック図である。
【図9】リニア振動フィーダのトラックにおける空気噴出用孔、空気吸引用孔、光ファイバセンサ用の配置を示す正面図である。
【図10】同作用を示す部分拡大正面図である。
【図11】正姿勢に対する同作用を示し、Aは同期用センサに頭部が達した時、Bは選別用センサに頭部が達した時、Cは吸着孔状頭部aが吸着している状態を示す。
【図12】本発明が適用される部品の斜視図又は平面図を示し、Aは本発明の実施の形態に適用される部品の斜視図、Bは前部が光反射量が大きく、後部が光反射量が小さい他部品の平面図、Cは第3の部品の平面図である。
【図13】第4の部品の平面図(A)及び側面図(B)である。
【図14】従来技術の部分断面図である。
【図15】同作用を示すための部分断面図である。
【図16】同作用を示すための部分断面図である。
【符号の説明】
m 部品
56 反射型光ファイバセンサ
57 反射型光ファイバセンサ
77 空気噴出孔
Claims (1)
- 光反射量が移送方向の前後においてそれぞれ異なる複数の部分を有する部品の姿勢を選別する部品姿勢選別装置において、
前記部品を移送する移送路と、
前記移送路における前記部品の移送方向に沿って順に配設され、検出感度がそれぞれ異なる少なくとも2つの光反射型センサと、
前記光反射型センサの検出結果により異姿勢と判断された前記部品を排除する部品排除手段とを備え、
前記光反射型センサは、前記部品の第1の部分及び該第1の部分より光反射量の小さい第2の部分の両方を光反射により検出する第1光反射型センサと、前記第1光反射型センサの検出感度より低い検出感度を有し、光反射により前記第1の部分を検出し、前記第2の部分を検出しない第2光反射型センサとを含み、
前記第1及び第2光反射型センサにより、前記部品が移送される時の、前記部品の第1及び第2の部分の前記移送方向における位置が検出されることにより、前記第1及び第2の部分の前記位置の違いによる該部品の正姿勢及び異姿勢を判断し、前記異姿勢で移送される前記部品を前記部品排除手段により排除させるものであって、
前記部品の第1の部分が、前記第1光反射型センサより上流側に配設された第2光反射型センサにより検出されている時に、該部品の第2の部分が前記第1光反射型センサにより検出されない場合、該部品が前記正姿勢で移送されていると判断し、
前記部品の第2の部分が、前記第1光反射型センサにより検出されている時に、該部品の第1の部分が、前記第2光反射型センサの検出位置に至ったことが前記第2光反射型センサにより検出された場合、該部品が前記異姿勢で移送されていると判断する
ことを特徴とする部品姿勢選別装置。
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