JP5309631B2

JP5309631B2 - 分類装置

Info

Publication number: JP5309631B2
Application number: JP2008066071A
Authority: JP
Inventors: 明男内田
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: JP2009219991A

Description

本発明は分類装置に関し、詳しくは物品を検査する検査手段と、物品を保持する保持手段と、保持手段を移動させる移動手段と、上方に複数の開口部が形成されるとともに検査結果に応じて上記物品を収納する収納手段とを備えた分類装置に関する。

従来、検査手段による検査結果に応じて物品を分類する分類装置が知られており、複数の開口部が形成された収納手段に対して、検査結果に応じて所要の開口部に物品を落下させることで分類を行っている。
このような分類装置として、物品を落下させるための放出口の設けられたヘッダと、該ヘッダを移動させる移動手段とを備えた分類装置が知られており、この分類装置では上記移動手段がヘッダを検査結果に対応する所要の開口部の上方に移動させると、放出口より物品が当該所要の開口部に落下し、その下に設けられたビンボックスに収納されるようになっている（特許文献１）。
一方、物品を上方から吸着保持する保持手段と、該保持手段を移動させる移動手段とを供え、検査手段から供給された物品を保持手段によって直接所要の開口部の上方に搬送して、これを当該開口部に落下させて収納する分類装置も知られている。
特開２００７−１９２５７６号公報

しかしながら、上記移動手段によって保持手段を移動させる間に、吸着異常等により物品が途中で脱落してしまうと、検査結果の異なる物品がビンボックスに混入してしまい、誤分類が発生することとなる。
このとき物品が脱落した開口部を特定するのが困難であり、また仮に該物品が混入したビンボックスを特定できたとしても、そのビンボックス内の物品については改めて検査を行わなければならなかった。
このような問題に鑑み、物品が移動する間に保持手段から脱落しても、物品の誤分類を防止することの可能な分類装置を提供するものである。

すなわち、請求項１における分類装置は、物品を検査する検査手段と、物品を保持する保持手段と、保持手段を移動させて物品を搬送する移動手段と、上記物品を検査結果に応じて収納する複数の開口部が形成された収納手段とを備え、
上記移動手段は、検査手段による物品の検査結果に応じて、上記保持手段に保持された物品を上記収納手段における所要の開口部の上方に搬送し、保持手段は該物品の保持を解放して該所要の開口部に落下させる分類装置において、
物品が開口部に落下するのを許容する開放状態と、物品が開口部に落下するのを阻止する閉鎖状態とに切換わるシャッタ手段を設け、
移動手段が物品を上記所要の開口部の上方に搬送すると、該所要の開口部の上方に位置するシャッタ手段が閉鎖状態から開放状態に切換わり、保持手段が解放した物品が所要の開口部に落下するのを許容することを特徴としている。

また請求項３における分類装置は、物品を検査する検査手段と、物品を保持する保持手段と、保持手段を移動させて物品を搬送する移動手段と、上記物品を検査結果に応じて収納する複数の開口部が形成された収納手段とを備え、
上記移動手段は、検査手段による物品の検査結果に応じて、上記保持手段に保持された物品を上記収納手段における所要の開口部の上方に搬送し、保持手段は該物品の保持を解放して該所要の開口部に落下させる分類装置において、
上記収納手段の開口部はＸ方向及びこれに直交するＹ方向に向けて行列状に配置されるとともに、Ｘ方向に一列に整列した複数の開口部に対して共通となるシャッタ手段をＹ方向に複数設け、
上記所要の開口部の上方に位置するシャッタ手段は、移動手段により搬送される物品が当該所要の開口部上方に到達する前に開放状熊となり、上記移動手段は保持手段によって保持された物品を所要の開口部のＸ方向における同じ位置に搬送してから、該物品をＹ方向に搬送して上記所要の開口部上方に位置させ、保持手段は物品の保持を解放することを特徴としている。

上記請求項１、３の発明によれば、たとえ所要の開口部以外の開口部の上方で物品が保持手段から脱落しても、上記シャッタ手段によって該物品がその開口部に落下してしまうのを阻止するので、検査結果の異なる物品が混入してしまうのを阻止し、誤分類を防止することができる。

以下図示実施例について説明すると、図１は物品としてのＬＥＤ１を分類する分類装置２であって、検査結果に応じてＬＥＤ１を図示しない複数のビンボックスに分類して収納する装置となっている。なお以下の説明において図１の図示左右方向をＸ方向、図示上下方向をＹ方向とする。
上記ＬＥＤ１は、図２に示すように略平板状の部品であって、その上面は平坦であるとともに、側面には金属製の端子が設けられている。
上記分類装置２は、ＬＥＤ１を供給する供給手段３と、供給されたＬＥＤ１を所定の角度に位置決めする位置決め手段４と、ＬＥＤ１を搬送する搬送コンベヤ５と、ＬＥＤ１の検査を行う検査手段６と、ＬＥＤ１を上方から吸着保持する保持手段７と、該保持手段７をＸ−Ｙ方向に移動させる移動手段８と、検査結果に応じてＬＥＤ１を収納する収納手段９と、ＬＥＤ１の誤分類を防止するためのシャッタ手段１０とを備え、この分類装置２は図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
本実施例では、上記収納手段９は後述するように１３０本の図示しないビンボックスを備えており、検査手段６がＬＥＤ１を検査結果に応じて１３０に分類し、各ビンボックスに分類して収納するようになっている。

上記供給手段３はいわゆる振動フィーダであって、検査前のＬＥＤ１を多数収納した図示しないホッパから、ＬＥＤ１を振動により整列させてからひとつずつ取出し、これを上記位置決め手段４に供給するようになっている。
上記位置決め手段４は回転テーブル４ａと、ＬＥＤ１の向きを検出する図示しないセンサと、ＬＥＤ１を所定の方向に位置決めする図示しない方向修正手段とを備えており、回転テーブル４ａは図示時計方向に回転しながら、ＬＥＤ１を間欠的に搬送するようになっている。
この位置決め手段４は、上記センサによって上記供給手段３から供給されたＬＥＤ１の向きを検出すると、上記方向修正手段によって該ＬＥＤ１を上記検査手段６での検査が可能な角度に位置決めし、その後該ＬＥＤ１を上記搬送コンベヤ５上に供給するようになっている。
上記搬送コンベヤ５はＬＥＤ１を間欠的にＸ方向へと搬送し、図示右方の終端部に到達したＬＥＤ１は上記保持手段７によって上方からひとつずつ吸着保持されるようになっている。
上記検査手段６は、上記搬送コンベヤ５上に設けられ、上記位置決め手段４によって予め位置決めされたＬＥＤ１に電力を供給することでＬＥＤ１の照度などを測定し、この測定結果に基づいてＬＥＤ１を１３０に分類するようになっている。また検査中に不良が検出された場合には、このＬＥＤ１を不良品と判断する。
なお、上記供給手段３、位置決め手段４、搬送コンベヤ５、検査手段６については、従来公知であるため詳細な説明は省略する。

上記保持手段７は上記移動手段８によってＸ−Ｙ方向に移動するとともに、図２の図示上下方向に昇降するようになっている。
また保持手段７は、その下端でＬＥＤ１を吸着保持する吸着ヘッド１１と、吸着ヘッド１１に負圧を供給する図示しない真空ポンプと、吸着ヘッド１１に正圧を供給する図示しないコンプレッサと、吸着ヘッド１１内の気圧の変動を検出する圧力センサ１２とから構成され、吸着ヘッド１１には真空ポンプによる負圧とコンプレッサからの正圧とを切り換えて供給できるようになっている。
上記吸着ヘッド１１は上記搬送コンベヤ５の終端に搬送されたＬＥＤ１の上方から接近し、上記真空ポンプが吸着ヘッド１１に負圧を供給することでＬＥＤ１が取り上げられて吸着ヘッド１１に吸着保持されるようになっている。
また、ＬＥＤ１を吸着保持した吸着ヘッド１１に上記コンプレッサが正圧を供給すると、ＬＥＤ１が吸着ヘッド１１より強制的に離脱し、該ＬＥＤ１を真下に落下させることができるようになっている。
上記圧力センサ１２は吸着ヘッド１１内の気圧を常時監視しており、その検出結果を判定手段としての上記制御手段に送信する。
具体的には、吸着ヘッド１１がＬＥＤ１を吸着保持している状態では、吸着ヘッド１１内の気圧は所定の負圧となっているが、何らかの理由でＬＥＤ１が吸着ヘッド１１から脱落すると、吸着ヘッド１１内の気圧が急激に上昇して圧力センサ１２がその変化を検出するので、制御手段はＬＥＤ１が吸着ヘッド１１から脱落したものと判定することができる。

上記収納手段９は、合計で１３０本の筒状部材１３と、筒状部材１３と同じ１３０本の図示しないビンボックスと、各筒状部材１３とビンボックスとを連通させる可撓性を有するチューブ１４（図２参照）とから構成されている。
図１に示すように、筒状部材１３はＸ方向およびＹ方向に向けて行列状に整列するように配置されており、具体的にはそれぞれＸ方向に１３個、Ｙ方向に５個ずつ、上記搬送コンベヤ５を挟んで２ヶ所に配置した構成となっている。
上記搬送コンベヤ５はＸ方向に整列した筒状部材１３の略中央部まで設けられており、該搬送コンベヤ５に隣接した位置には不良品として判定されたＬＥＤ１を回収するリジェクトボックス１５が設けられている。
また、各筒状部材１３にはそれぞれ上方に向けて開口部１３ａが形成され、その開口部１３ａの高さは一定の高さに揃えられている。そして上記保持手段７によって保持されたＬＥＤ１と開口部１３ａとの間隔は極力狭く設定されている。
上記ビンボックスは上記筒状部材１３の下方に設けられており、上記検査手段６によって同一の検査結果が得られたＬＥＤ１がそれぞれ所定量ずつ収納されるようになっている。またビンボックスは所定量のＬＥＤ１が収納されると空のビンボックスに適宜交換することが可能となっている。
上記チューブ１４は可撓性を有しており、筒状部材１３の下端から上記ビンボックスの上部にかけて設けられており、筒状部材１３の開口部１３ａに落下したＬＥＤ１はこのチューブ１４を介してビンボックスに落下して収納されるようになっている。

次に上記シャッタ手段１０について説明する。このシャッタ手段１０は図１に示すようにＸ方向に整列した一列の筒状部材１３の上方に設けられており、同様の構成を有するシャッタ手段１０がＹ方向に合計で１０列設けられている。そしてこれらのシャッタ手段１０はそれぞれ制御手段によって個別に制御されるようになっている。
各シャッタ手段１０は、Ｘ方向に１列に整列した筒状部材１３の上方に設けられた２枚のシャッタ２１と、上記シャッタ２１のＸ方向両端に設けられてシャッタ２１をＹ方向に開閉させる開閉手段２２と、シャッタ２１の開閉を検出する開閉検出手段２３（図２、図３参照）とから構成されている。
Ｙ方向に隣接する開閉手段は、相互にＸ方向内側と外側とにずらして干渉しないように設けられており、図２〜図４はこのうちＸ方向内側に設けられた２つのシャッタ手段の開閉手段２２を示したものとなっている。

上記シャッタ２１の高さは、図２、図４に示すように若干上下にずれて配置されており、シャッタ２１が開いたときに隣接するシャッタ手段１０のシャッタ２１に干渉しないようにされている。
そしてシャッタ手段１０が開放状態となると、シャッタ２１は開閉手段２２によってＹ方向に相互に離隔して、１列分の上記筒状部材１３の開口部１３ａが上方から露出してＬＥＤ１が該筒状部材１３に落下するのを許容するようになっている。
一方、シャッタ手段１０が閉鎖状態となると、シャッタ２１は開閉手段２２によってＹ方向に相互に当接しており、１列分の筒状部材１３の開口部１３ａが閉鎖されて、ＬＥＤ１が該筒状部材１３に落下するのを阻止するようになっている。

上記開閉手段２２は、本体部３１に固定されたＹ方向に沿って設けられたレール３２と、該レール３２に沿ってＹ方向に移動するとともに上面に上記シャッタ２１の固定された２つの保持部材３３と、両保持部材３３の間に弾装された付勢手段としての引張りばね３４と、各シャッタ２１の下面に設けられた２つのブロック３５と、本体部３１に設けられた回転軸３６を中心に回転する２つの回転部材３７と、該回転部材３７の下方に設けられた押圧手段としてのエアシリンダ３８とから構成されている。
上記保持部材３３は上記引張りばね３４によって相互に接近するように付勢されており、通常は上記シャッタ２１が相互に密接した上記閉鎖状態を維持するようになっている。
上記回転部材３７はそれぞれ略三角形状を有するとともに、上記回転軸３６に回転可能に軸支され、その上端と下端とにはそれぞれカムフォロア３９，４０が設けられている。
このうち上端のカムフォロア３９には上記シャッタ２１の下面に固定されたブロック３５が外側から当接し、回転部材３７の下端のカムフォロア４０には上記エアシリンダ３８のロッド３８ａが下方から当接している。
上記エアシリンダ３８を制御することにより上記ロッド３８ａを上昇端又は下降端に位置させるようになっている。

そして上記開閉検出手段２３は、２枚のシャッタ２１のいずれか一方のシャッタ２１の下面に設けられた断面コ字形の被検出部材４１と、上記本体部３１に固定されて該被検出部材の接近を検出する近接センサ４２とから構成されている。
図３に示すように、シャッタ手段１０が閉鎖状態となっている際には、上記シャッタ２１が相互に当接して上記被検出部材４１は上記検出素子４２より離隔した位置に位置している。
そこからシャッタ手段１０が開放状態となると、被検出部材４１の設けられた上記シャッタ２１がＹ方向に移動し、該被検出部材４１は上記近接センサ４２より検出されることとなる。
そして制御手段はこの近接センサ４２からの信号を受信することによって、各シャッタ手段１０の開閉状態を認識するようになっている。

上記構成を有するシャッタ手段１０の動作について説明すると、シャッタ手段１０が閉鎖状態となっている際には、上記エアシリンダ３８のロッド３８ａは下降端に位置しており、これにより上記シャッタ２１は引張りばね３４の付勢力によって相互に接近して当接している。
この状態からエアシリンダ３８のロッド３８ａを上昇端に位置させると、該ロッド３８ａの上昇に伴って回転部材３７の下端のカムフォロア４０が上昇し、これにより上記回転部材３７は回転軸３６を中心に回転する。
回転部材３７が回転すると、これに伴って該回転部材３７の上端のカムフォロア３９が相互に離隔し、上記ブロック３５が外側に向けて押圧されるので、シャッタ２１は上記引張りばね３４の付勢力に抗して相互に離隔し、シャッタ手段１０は開放状態となる。
そしてシャッタ手段１０が開放状態となると、上記開閉検出手段２３では上記近接センサ４２が被検出部材４１を検出するので、制御手段は該シャッタ手段が開放状態となったことを認識することができる。

以上の構成を有する分類装置２の動作について説明する。分類装置２の作動開始時においては、上記シャッタ手段１０は全て閉鎖状態を維持している。
最初に供給手段３からＬＥＤ１がひとつずつ位置決め手段４に供給され、位置決め手段４では各ＬＥＤ１をそれぞれ所定の方向に位置決めし、その後上記搬送コンベヤ５へと供給する。
搬送コンベヤ５はＬＥＤ１を間欠的にＸ方向に搬送し、上記検査手段６がこのＬＥＤ１に対して所要の検査を行い、その検査結果に応じて当該ＬＥＤ１を１３０の分類のいずれに該当するかを判定し、また不良が検出された場合には該ＬＥＤ１を不良品として判定する。また制御手段は各ＬＥＤ１ごとにその検査結果を記憶するようになっている。
その後検査手段６を通過したＬＥＤ１は引き続き搬送コンベヤ５によって搬送されて搬送コンベヤ５の終端部に到達する。すると、上記移動手段８が保持手段７を該当該ＬＥＤ１の上方まで移動させ、保持手段７によってＬＥＤ１を上方から吸着保持する。

続いて、制御手段は保持手段７によって保持されたＬＥＤ１についての検査結果に応じて移動手段８を制御し、該保持手段７によって保持されたＬＥＤ１を上記収納手段９における所要の筒状部材１３の上方まで搬送する。
保持手段７によって保持されたＬＥＤ１が所要の筒状部材１３の上方に到達したことを認識したら、制御手段は当該所要の筒状部材１３の上方のシャッタ手段１０を閉鎖状態から開放状態へと切り換える。
そして開閉検出手段２３は、いずれか一方のシャッタ２１の下面に設けられた被検出部材４１を近接センサ４２が検出することで、シャッタ２１が開放されたことを認識する。
続いて、上記保持手段７の吸着ヘッド１１内に、それまで供給していた負圧を正圧へと切換え、これにより吸着ヘッド１１に吸着保持されていたＬＥＤ１は上記正圧により強制的に落下し、吸着ヘッド１１の真下に位置する所要の筒状部材１３の開口部１３ａに落下する。
落下したＬＥＤ１は筒状部材１３およびチューブ１４を介してビンボックスに収納され、このビンボックスには上記検査手段６による検査結果が同一のＬＥＤ１だけが収納されることとなる。

ここで、上記保持手段７において、ＬＥＤ１と吸着ヘッド１１との間に異物が存在していた場合や、その他の不具合によって、上記移動手段８が搬送コンベヤ５から所要の筒状部材１３へとＬＥＤ１を搬送する間に、ＬＥＤ１が吸着ヘッド１１から脱落してしまう場合がある。
このような場合であっても、保持手段７がＬＥＤ１を上記所要の筒状部材１３の上方にＬＥＤ１を搬送するまでは、全てのシャッタ手段１０が閉鎖状態となっているので、ＬＥＤ１が筒状部材１３の開口部１３ａに落下してしまうのを阻止することができる。
つまり、脱落したＬＥＤ１はシャッタ手段１０のシャッタ２１の上面に落下するだけであり、このＬＥＤ１が検査結果の異なるＬＥＤ１を収納するビンボックスに混入してしまうのを防止して、誤分類を防止することができる。
また、ＬＥＤ１が所要の筒状部材１３の上方に到達する前に保持手段７から脱落してしまったことは、吸着ヘッド１１に設けられた圧力センサ１２によって検出することができるため、ＬＥＤ１の脱落により制御手段が分類装置２の運転を停止させるとともに警報を発するようにすれば、作業者によってシャッタ２１の上面に脱落したＬＥＤ１を取り除くことができる。

次に、上記構成を有する分類装置２における異なる動作について説明する。
この場合も、制御手段が上記検査手段６による各ＬＥＤ１の検査結果を記憶し、搬送コンベヤ５の終端部で保持手段７がＬＥＤ１を上方から吸着保持する動作までは上述したのと同じ動作となっている。
そして、搬送コンベヤ５の終端部で保持手段７がＬＥＤ１を上方から吸着保持し、移動手段８は最初に保持手段７をＸ方向に移動させて、ＬＥＤ１を上記所要の筒状部材１３におけるＸ方向における位置と同じ位置まで搬送する。
その間に、制御手段はそのＬＥＤ１の検査結果に応じた所要の筒状部材１３の上方に位置するシャッタ手段１０を閉鎖状態から開放状態に切換える。
続いて、移動手段８は保持手段７をＹ方向に移動させて、上記所要の開口部１３ａの上方までＬＥＤ１を搬送してから、保持手段７がＬＥＤ１を落下させれば、ＬＥＤ１は検査結果に応じたビンボックスに収納されることとなる。
このように、ＬＥＤ１を移動させる間にシャッタ手段１０を開放状態として、Ｘ方向に整列する筒状部材１３の開口部１３ａが露出しても、Ｙ方向からＬＥＤ１を所要の筒状部材１３の上方に搬送するようにしているので、ＬＥＤ１が保持手段７より脱落しても該ＬＥＤ１が他の開口部１３ａに落下することは無く、誤分類を防止することができる。
そして保持手段７による搬送途中にＬＥＤ１が脱落した場合には、制御手段は開放状態のシャッタ手段１０を閉鎖状態に切り換えてから分類装置２の運転を停止させ、警報を発するようになっている。これにより作業者がシャッタ２１の上面からＬＥＤ１を取り除く際に、誤ってＬＥＤ１が他の開口部１３ａに落下してしまうのを防止することができる。

なお、上記実施例において、図１における図示左右方向がＸ方向で、図示上下方向がＹ方向となっているが、図示上下方向がＸ方向で、図示左右方向がＹ方向でもよい。

本実施例にかかる分類装置についての平面図。分類装置の収納手段近傍についての側面図。分類装置の収納手段近傍についての平面図。シャッタ手段を説明するための側面図。

符号の説明

１ＬＥＤ２分類装置
６検査手段７保持手段
８移動手段９収納手段
１０シャッタ手段１３筒状部材
１３ａ開口部

Claims

物品を検査する検査手段と、物品を保持する保持手段と、保持手段を移動させて物品を搬送する移動手段と、上記物品を検査結果に応じて収納する複数の開口部が形成された収納手段とを備え、
上記移動手段は、検査手段による物品の検査結果に応じて、上記保持手段に保持された物品を上記収納手段における所要の開口部の上方に搬送し、保持手段は該物品の保持を解放して該所要の開口部に落下させる分類装置において、
物品が開口部に落下するのを許容する開放状態と、物品が開口部に落下するのを阻止する閉鎖状態とに切換わるシャッタ手段を設け、
移動手段が物品を上記所要の開口部の上方に搬送すると、該所要の開口部の上方に位置するシャッタ手段が閉鎖状態から開放状態に切換わり、保持手段が解放した物品が所要の開口部に落下するのを許容することを特徴とする分類装置。
上記収納手段の開口部はＸ方向及びこれに直交するＹ方向に向けて行列状に配置され、Ｘ方向に一列に整列した複数の開口部に対して共通のシャッタ手段をＹ方向に複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の分類装置。
物品を検査する検査手段と、物品を保持する保持手段と、保持手段を移動させて物品を搬送する移動手段と、上記物品を検査結果に応じて収納する複数の開口部が形成された収納手段とを備え、
上記移動手段は、検査手段による物品の検査結果に応じて、上記保持手段に保持された物品を上記収納手段における所要の開口部の上方に搬送し、保持手段は該物品の保持を解放して該所要の開口部に落下させる分類装置において、
上記収納手段の開口部はＸ方向及びこれに直交するＹ方向に向けて行列状に配置されるとともに、Ｘ方向に一列に整列した複数の開口部に対して共通となるシャッタ手段をＹ方向に複数設け、
上記所要の開口部の上方に位置するシャッタ手段は、移動手段により搬送される物品が当該所要の開口部上方に到達する前に開放状熊となり、上記移動手段は保持手段によって保持された物品を所要の開口部のＸ方向における同じ位置に搬送してから、該物品をＹ方向に搬送して上記所要の開口部上方に位置させ、保持手段は物品の保持を解放することを特徴とする分類装置。
上記保持手段は、その下部で上記物品を吸着保持する吸着ヘッドと、吸着ヘッドに負圧を供給する真空ポンプと、吸着ヘッド内の気圧の変動を検出する圧力センサと、吸着ヘッドからの物品の脱落を判定する判定手段とを備え、
物品を吸着保持した吸着ヘッドが所要の開口部の上方に移動する間に、上記圧力センサが気圧の変動を検出すると、上記判定手段は吸着ヘッドから物品が脱落したものと判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の分類装置。