JP5380814B2

JP5380814B2 - 部品供給装置

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Publication number: JP5380814B2
Application number: JP2007274162A
Authority: JP
Inventors: 博行宮野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: JP2009102106A

Description

本発明は、部品を安定姿勢でピックアップエリアに供給するために、任意の姿勢に投入された多数の部品を姿勢変化させて、ピックアップエリアにおける安定姿勢の部品割合を増加させる部品供給装置に関するものである。

従来、この種のパーツフィーダシステム（部品供給装置）として、供給された多数の部品が載置されると共に、フレキシブルな表面を有する支持部と、支持部に衝撃エネルギを負荷する（フレキシブルな表面に衝撃を与える）衝撃生成器を有する変更器と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。
特開平１１−１８０５３８号公報

しかしながら、このようなパーツフィーダシステムでは、部品の姿勢変化に衝撃生成器を有する必要があるため、装置構成が複雑になってしまうという問題があった。すなわち、衝撃や振動により姿勢変化を行うものでは、それ相応の衝撃生成器や振動発生器が必要であるため、装置構成が複雑になってしまうという問題があった。

本発明は、簡単な構成で、安定姿勢の部品をピックアップエリアに効率良く供給することができる部品供給装置を提供することを課題としている。

本発明の部品供給装置は、安定姿勢と安定姿勢より転動しやすい不安定姿勢とを取り得る部品が、搬送される経路である搬送路と、搬送路に設けられ、部品の搬送される方向に垂直の方向から、部品にエアーを吹き付けるエアーブロー手段と、エアーブロー手段に対向するように搬送路に設けられ、エアーブロー手段により転動した不安定姿勢の部品が衝突する障壁部と、障壁部に設けられ、エアーブロー手段により転動した不安定姿勢の部品が乗り上がる傾斜面と、を備えたことを特徴とする。

任意の姿勢にある多数の部品にエアーを吹き付けると、安定姿勢の部品は転動しにくく、不安定姿勢の部品は転動しやすい。また、転動した部品が障壁（障壁部）に衝突すると複雑な動きをし、不安定姿勢の部品が姿勢変化しやすくなる。
この構成によれば、搬送路を搬送されていく多数の部品にエアーを吹き付ける吹付け力を、安定姿勢の部品に対し転動を抑制し、不安定姿勢の部品に対し転動を促進する吹付け力に制御することで、不安定姿勢が安定姿勢に姿勢変化し、安定姿勢の部品割合を増加させる。これにより、安定姿勢の部品をピックアップエリアに効率良く供給することができる。また、衝撃生成器や振動発生器といった装置を搭載する必要がなく、部品供給に用いる装置（部品供給装置）を簡単な構成にすることができる。
また、エアーの吹付けにより転動した部品を障壁部（障壁）に衝突させることにより、不安定姿勢の部品が安定姿勢に姿勢変化する頻度が増し、安定姿勢の部品割合を効率良く増加させることができる。

上記の部品供給装置において、搬送路に設けられ、部品が投入される投入エリアと、搬送路上の部品がピックアップされるピックアップエリアと、を更に備え、投入エリアに投入された部品が、ピックアップエリアに到達するまでの間に、部品は、傾斜面に乗り上がった後、搬送路に戻り、ピックアップ可能な姿勢に姿勢変化させられることが好ましい。

この構成によれば、障壁部に衝突した部品が、傾斜面に乗り上げた後に落下する。そのため、落下の衝撃により不安定姿勢の部品における姿勢変化の頻度が高まり、安定姿勢の部品割合を更に効率良く増加させることができる。

上記の部品供給装置において、部品を、搬送路に沿って搬送する搬送手段を、更に備え、搬送手段は、円板と、円板を鉛直軸廻りに回転させる回転機構と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、円板が搬送路を兼ね、且つ鉛直軸周りに回転することのより、円板に載置した部品が円周方向に移動し、円周状の搬送路で循環搬送される。これにより、搬送手段を簡単な構成にすることができる。

この場合、エアーブロー手段は、圧縮エアー供給手段に連通し、搬送路に沿って設けられた円弧形状のエアー流路部材と、エアー流路部材に形成された複数のエアー吹出し口と、有していることが好ましい。

この構成によれば、圧縮エアー供給手段から供給されたエアーが、円弧状に延在したエアー流路部材の複数の吹出し口から放出され、部品を転動させる。これにより、不安定姿勢の部品を数度にわたって転動させることができると共に、円周状の搬送路を有する部品供給装置において、エアーブロー手段を簡単な構成にすることができる。

この場合、障壁部は、エアー流路部材に対向するように、搬送路に沿って設けられた円弧形状の障壁部材を有していることが好ましい。

この構成によれば、部品を搬送路に沿って送りながら、安定姿勢の部品割合を増加することができる。また、円周状の搬送路を有する部品供給装置において、障壁部を簡単な構成にすることができる。

この場合、エアー流路部材と、エアー流路部材に対向する障壁手段とから成る姿勢変化機構が、同心円上に且つ、径方向に隣接して複数組設けられていることが好ましい。

この構成によれば、複数組のエアー流路部材および障壁部材（姿勢変化機構）を、用いることにより、供給された多数の部品を、複数組のエアー流路部材および障壁部材にて、複数の組に分けて姿勢変化させることができる。そのため、効率良く姿勢変化を行うことができ、安定姿勢の部品割合を更に効率良く増加させることができる。

この場合、隣り合うと共に相互に異なる姿勢変化機構のエアー流路部材および障壁部材が、背合わせに位置して一体に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、隣り合うと共に背合わせに位置したエアー流路部材もしくは障壁部材を一体に形成することにより、部品点数を削減することができ、部品供給装置を簡単な構成にすることができる。

上記の部品供給装置において、部品を、搬送路に沿って搬送する搬送手段を、更に備え、搬送手段は、搬送方向の下流側にピックアップエリアが設定された、コンベアベルトが搬送路の半部を兼ねるコンベア方式の往搬送機構と、往搬送機構と逆向きに且つ横並びに隣接して配置され、コンベアベルトが搬送路の半部を兼ねるコンベア方式の返搬送機構と、部品を往搬送機構から返搬送機構に移載する往移載機構と、部品を返搬送機構から往搬送機構に移載する返移載機構と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、往搬送機構により投入エリアからピックアップエリアに搬送された部品は、ピックアップエリアで安定姿勢の部品のみピックアップされ、それ以外のものは、搬送方向の下流側に搬送され、往移載機構により返搬送機構の搬送方向上流側に移載される。その後、返搬送機構により、その搬送方向の下流側に搬送され、今後は、返移載機構により、往搬送機構の搬送方向上流側に移載される。このように、往復する搬送路で循環搬送される。これにより、搬送手段を簡単な構成にすることができる。

この場合、往移載機構は、往搬送機構の下流端部と返搬送機構の上流端部との間に、往搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に掛け渡すように配置され、往搬送機構により搬送されてきた部品を返搬送機構に導く往−返ガイド部材を、有していることが好ましい。

この構成によれば、往搬送機構の搬送を利用して、部品を移載することができるため、往移載機構を簡単な構成にすることができる。

この場合、返移載機構は、返搬送機構の下流端部と往搬送機構の上流端部との間に、返搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に掛け渡すように配置され、返搬送機構により搬送されてきた部品を往搬送機構に導く返−往ガイド部材を有していることが好ましい。

この構成によれば、返搬送機構の搬送を利用して、部品を移載することができるため、返移載機構を簡単な構成にすることができる。

この場合、エアーブロー手段は、圧縮エアー供給手段に連通し、往搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に延在するエアー流路部材と、エアー流路部材に形成された複数のエアー吹出し口と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、圧縮エアー供給手段から供給されたエアーが、斜め横断方向に延在したエアー流路部材の複数の吹出し口から放出され、部品を転動させる。これにより、不安定姿勢の部品を数度にわたって転動することができると共に、往復する搬送路を有する部品供給装置において、エアーブロー手段を簡単な構成にすることができる。

この場合、障壁部は、エアー流路部材に対向するように往搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に延在する障壁部材を、有していることが好ましい。

この構成によれば、部品を斜め横断方向に送りながら、安定姿勢の部品割合を増加させることが出来る。また、往復する搬送路を有する部品供給装置において、障壁部を簡単な構成にすることができる。

この場合、エアー流路部材と、エアー流路部材に対向する障壁部材とから成る姿勢変化機構が、搬送方向に位置して複数組設けられ、複数組の姿勢変化機構は、正逆の傾き角度の姿勢変化機構が、搬送方向に対し交互に位置して設けられていることが好ましい。

この構成によれば、複数組の姿勢変化機構を用いて多数の部品を転動させることにより、多数の部品の姿勢変化を効率良く行うことができ、安定姿勢の部品割合を更に効率良く増加させることができる。

この場合、エアー流路部材と、エアー流路部材に対向する障壁部材とから成る姿勢変化機構が、複数組設けられ、隣り合うと共に相互に異なる姿勢変化機構のエアー流路部材および障壁部材が、背合わせに位置して一体に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、背合わせに位置して隣り合うエアー流路部材もしくは障壁部材を一体に形成することにより、部品点数を削減することができ、部品供給装置を簡単な構成にすることができる。

これらの場合、エアーブロー手段は、多数の部品にエアーを断続的に吹き付けることが好ましい。

この構成によれば、エアーの吹付けを断続的に行うことにより、吹付けを受ける部品が複雑な動きをし、不安定姿勢の部品が姿勢変化しやすくなる。これにより、不安定姿勢の部品が安定姿勢に姿勢変化する頻度が増し、安定姿勢の部品割合を効率良く増加させることができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る部品供給装置について説明する。この部品供給装置は、パーツ（部品）を、ロボットによりピックアップ可能な安定姿勢でピックアップエリアに供給するために、任意の姿勢に投入された多数のパーツを姿勢変化させて、ピックアップエリアにおける安定姿勢のパーツ割合を増加させるものである。すなわち、ピックアップエリアに安定姿勢のパーツが供給されると、このパーツは製品組立用のロボットにピックアップされる。ここで、部品供給装置について詳細に説明する前に、供給対象となるパーツについて説明する。

パーツＰは、安定姿勢と不安定姿勢とを有するものであり、例えば、液滴吐出装置の機能液滴吐出ヘッドの機能液導入部に設けた接続針や、軸付きの歯車（軸一体形の歯車）等を想定している。例えば、軸付きの歯車は、端面を平端面とする歯車を下として軸部が鉛直に立つ姿勢が安定姿勢であり、それ以外の姿勢（安定姿勢に対し横に倒れた姿勢：歯車の歯と軸部の先端が机上に接する姿勢）を不安定姿勢とする。すなわち、不安定姿勢に対し、安定姿勢は、転動しにくくなっており、また、載置面（後述する回転テーブル３）に対し、大きい接触面積を有している。なお、図中では、段付き円筒状の部材をパーツＰとする。

図１および図２に示すように、部品供給装置１は、支持フレーム２と、支持フレーム２に回転自在に支持された回転テーブル（円板）３と、回転テーブル３に多数のパーツＰを投入するホッパー４と、回転テーブル３を鉛直軸廻りに回転させて、多数のパーツＰを円周状の循環搬送路Ｂに沿って循環させるテーブル回転機構５と、ピックアップエリアＡ３に上方から臨み、ピックアップエリアＡ３に到達したパーツＰを画像認識する画像認識カメラ６と、循環搬送路Ｂの略半部に臨み、循環するパーツＰを転動させて姿勢変化させる姿勢変化ユニット７と、を備えている。

ホッパー４から投入された多数のパーツＰは、循環搬送路Ｂに沿って配設した姿勢変化ユニット７において姿勢変化（一定の確率で安定姿勢から不安定姿勢に変化）した後、ピックアップエリアＡ３に到達する。この際、安定姿勢のパーツＰは、画像認識カメラ６に基づいて、ロボットによりピックアップされ、不安定姿勢のパーツＰは、ホッパー４の投入エリアＡ１近傍に戻り、再度循環搬送路Ｂに沿って搬送される。すなわち、循環搬送路Ｂは、投入エリアＡ１、姿勢変化エリアＡ２およびピックアップエリアＡ３を循環するものであり、パーツＰは、安定姿勢でピックアップされるまで、この循環搬送路Ｂを循環搬送される。

支持フレーム２は、上面に環状溝を有して回転テーブル３に下側から臨み、環状円板フレーム部８と、環状円板フレーム部８の内側に立設され、回転テーブル３およびテーブル回転機構５を支持する主支持フレーム部９と、環状円板フレーム部８の外側に立設され、回転テーブル３を囲むように設けた外壁フレーム部１２と、で構成されている。外壁フレーム部１２の上部は、回転テーブル３の外周面に対し僅かな間隙を存して対峙しており、パーツＰの回転テーブル３からの落下を防止している。また、ピックアップエリアＡ３から投入エリアＡ１に至る外壁フレーム部１２の上端には、弦形ガイド１３が設けられており、循環搬送されてきたパーツＰを循環搬送路Ｂの中央に寄せ込むようにしている。なお、図中の符号１７は、回転テーブル３に上側から臨む邪魔板であり、図外のフレームに垂設されている。この邪魔板１７により、ホッパー４から投入されたパーツＰが、直接、回転テーブル３の中心部に入り込むのを防止している。なお、外壁フレーム部１２に代わり、回転テーブル３の周縁部に立設された外壁部を有していてもよい。かかる場合、弦形ガイド１３を別部材により支持する必要がある。

回転テーブル３は、中心部除く部分が循環搬送路Ｂを兼ねており、この部分に多数のパーツＰが載置され且つ搬送される。また、回転テーブル３は、中心部の下面部分で、主支持フレーム部９との間に介設したベアリング１９により、水平姿勢を維持したまま、主支持フレーム部９に回転自在に支持されている。回転テーブル３の中心軸部には、下側からテーブル回転機構５の駆動軸１５が連結されている。テーブル回転機構５は、上向き鉛直姿勢の駆動モータ１８と、駆動モータ１８の主軸１８ａに連結した減速機１４と、減速機１４から延びる上記の駆動軸１５とで構成されている。駆動モータ１８が回転すると、減速機１４および駆動軸１５を介して回転テーブル３が低速回転する。この場合、回転テーブル３の回転速度は、上記のロボットがパーツＰをピックアップできる程度とすることが、好ましい（詳細は後述する）。

ホッパー４は、回転テーブル３に多数のパーツＰを投入する投入口（部品投入部）１６を有しており、多数のパーツＰは任意の姿勢の状態で投入エリアＡ１に投入される。投入エリアＡ１の投入延在方向には、支持フレーム２に吊設された上記の邪魔板１７が設けられている。パーツＰの投入量は、すでに投入された投入量とロボットのピックアップ量から算出した、回転テーブル３に残存するパーツＰの量に基づいて決定される。なお、パーツＰの投入タイミングは、任意である。

画像認識カメラ６は、ピックアップエリアＡ３に上方から臨んでおり、ピックアップエリアＡ３上のパーツＰを画像認識するものである。少なくとも、パーツＰの位置と、姿勢（安定姿勢であるか否か）を認識することができ、その認識結果に基づいて、ロボットによるピックアップが行われる。画像認識カメラ６が安定姿勢のパーツＰを検出すると、テーブル回転機構５を停止してパーツＰの移動を停止し、ロボットによるピックアップが行われる。なお、パーツＰの移動中に、ロボットによるピックアップを行うものであって良い。かかる場合、ロボットによるピックアップができるように、回転速度が調整されている必要がある。また、画像認識カメラ６を、ピックアップエリアＡ３の搬送方向の手前位置に臨ませ、ピックアップエリアＡ３に到達するパーツＰの位置および姿勢を予測（算出）して、ピックアップを行うようにしても良い。

姿勢変化ユニット７は、循環搬送路Ｂと同心円上に延在し、且つ径方向に隣接した半円状の内方エアー流路部材（エアー流路部材）２１および半円状の外方エアー流路部材（エアー流路部材）２２と、同じく循環搬送路Ｂと同心円上に延在し、且つ径方向に隣接した半円状の内方障壁部材（障壁部材）２３および半円状の外方障壁部材（障壁部材）２４と、各エアー流路部材２１,２２に圧縮エアーを供給すると共に、これら各エアー流路部材２１,２２を吊設支持するエアー供給機構（圧縮エアー供給手段）２５と、を備えている。

各エアー流路部材２１,２２および各障壁部材２３,２４は、径方向に交互に配設されており、すなわち、中心側から、内方障壁部材２３、内方エアー流路部材２１、外方障壁部材２４、外方エアー流路部材２２という順に配設されている。各エアー流路部材２１,２２および各障壁部材２３,２４は、投入エリアＡ１からピックアップエリアＡ３に至る中間に位置した姿勢変化エリアＡ２に配設されており、投入エリアＡ１から搬送される多数のパーツＰは、内方障壁部材２３と内方エアー流路部材２１との間、内方エアー流路部材２１と外方障壁部材２４との間および外方障壁部材２４と外方エアー流路部材２２との間のいずれかを通過し、各エアー流路部材２１,２２から放出される圧縮エアーにより転動（姿勢変化）される。なお、請求項にいうエアーブロー手段は、各エアー流路部材２１,２２により構成されており、請求項にいう障壁手段および障壁は、各障壁部材２３,２４により構成されている。

エアー供給機構２５は、支持フレーム２の上端に固定され、内部にエアー流路３１ａを形成した吊設部材３１と、エアー流路３１ａに接続した圧縮エアー供給設備３２と、エアー流路３１ａと圧縮エアー供給設備３２の間に介設されたレギュレータ３３および流量計３４とで構成されている。吊設部材３１は、径方向に延在しており、内方エアー流路部材２１および外方エアー流路部材２２を上側から支持すると共に、内方エアー流路部材２１および外方エアー流路部材２２に圧縮エアーを供給する。レギュレータ３３および流量計３４は、圧縮エアー供給設備３２から供給される圧縮エアーの流量（圧力）を調整する。なお、供給される圧縮エアーは、後述する放出開口部３８から放出されるエアーが、安定姿勢のパーツＰに対し転動を抑制し、不安定姿勢のパーツＰに対し転動を促進する吹付け力に制御されている。

また、エアーの吹付けは、連続的に行うのではなく、レギュレータ３３の下流側に設けた開閉弁により、断続的に行うようにしてもよい。これにより、吹付けを受けるパーツＰが複雑な動きをし、不安定姿勢のパーツＰが姿勢変化しやすくなる。そのため、不安定姿勢のパーツＰが安定姿勢に姿勢変化する頻度が増し、安定姿勢のパーツ割合を効率良く増加させることができる。また、エアー放出開口３９の放出エリア（もしくは、２以上のエアー放出開口３９のグループの放出エリア）に到達するパーツＰを検出する検出装置を備え、パーツＰを検出したときのみ、圧縮エアーを（連続的もしくは断続的に）放出するようにして良い。かかる場合、エアー放出開口３９ごと（グループごと）にエアー放出の開閉を制御自在に構成する必要がある。

図３（ａ）に示すように、内方エアー流路部材２１および外方エアー流路部材２２の内部には、エアー室３６が形成されており、エアー室３６には、エアー流路３１ａからの圧縮エアーが流入する流入口３７と、エアー室３６内の圧縮エアーを側方に放出する複数のエアー放出開口（吹出し口）３９を有する放出開口部３８が形成されている。外方エアー流路部材２２は、循環搬送路Ｂの外縁部にあたるため、パーツＰが通る中心側の一方のみに放出開口部３８が形成されており、内方エアー流路部材２１は、両側方に放出開口部３８が形成されている。なお、複数の吹出し口を有する放出開口部３８として、パンチング部材を用いたものや、多孔質部材を用いたものを使用してもよい。また、パーツＰの形状等によりエアーの吹付け角度も適宜設計される。

内方障壁部材２３および外方障壁部材２４は、各放出開口部３８に対向すると共に、転動したパーツＰが衝突し、乗り上げる衝突斜面（傾斜面）４１を有している。すなわち、内方エアー流路部材２１および外方エアー流路部材２２の中間位置に位置する外方障壁部材２４は、両側方に衝突斜面４１,４１を有し、循環搬送路Ｂの内縁部にあたる内方障壁部材２３は、中心に対し外側の一方に衝突斜面４１が形成されている（図２参照）。

エアー流路部材２１,２２と障壁部材２３,２４の間を通過するパーツＰには、放出開口部３８から放出された圧縮エアーが吹き付けられる。放出開口部３８から放出される圧縮エアーは、上記したように、安定姿勢のパーツＰに対し転動を抑制し、不安定姿勢のパーツＰに対し転動を促進する吹付け力に制御されている。すなわち、任意の姿勢にある多数のパーツＰに圧縮エアーを吹き付けると、安定姿勢のパーツＰは転動しにくく、不安定姿勢のパーツＰは転動しやすいため、上記の制御により、安定姿勢のパーツＰは転動せず、不安定姿勢のパーツＰは転動する。転動した不安定姿勢のパーツＰは、対向する衝突斜面４１に衝突し、衝突斜面４１に乗り上げ、その後落下転動する。このように、不安定姿勢のパーツＰの転動、衝突および落下により、不安定姿勢のパーツＰが一定の確率で安定姿勢に姿勢変化する（図３（ｂ）ないし（ｄ）参照）。なお、障壁部材２３,２４は、循環搬送路Ｂ上の搬送をガイドする役割も有している。

なお、本実施形態の姿勢変化ユニット７は、複数のパーツＰが絡み合っているものにも有効であり、転動、衝突および落下の衝撃により、絡み合ったパーツＰを分離することができる。

このように、エアー流路部材２１,２２により、安定姿勢のパーツＰに対し転動を抑制し、不安定姿勢のパーツＰに対し転動を促進する吹付け力で、パーツＰにエアーを吹き付けることにより、不安定姿勢のパーツＰが安定姿勢に姿勢変化し、安定姿勢のパーツ割合を増加させる。これにより、安定姿勢のパーツＰをピックアップエリアＡ３に効率良く供給することができる。また、衝撃生成器や振動発生器といった装置を搭載する必要がなく、部品供給に用いる装置（部品供給装置１）を簡単な構成にすることができる。

また、エアー流路部材２１,２２に対向する障壁部材２３,２４を有し、エアーの吹付けにより転動したパーツＰを障壁部材２３,２４に衝突させることで、衝突したパーツＰが複雑な動きをし、不安定姿勢のパーツＰが姿勢変化しやすくなる。これにより、不安定姿勢のパーツＰが安定姿勢に姿勢変化する頻度が増加し、安定姿勢のパーツ割合を効率良く増加させることができる。さらに、障壁部材２３,２４が、転動するパーツＰが乗り上げる衝突斜面４１を有していることにより、障壁部材２３,２４に衝突したパーツＰが、衝突斜面４１に乗り上げた後に落下する。そのため、落下の衝撃により不安定姿勢のパーツＰにおける姿勢変化の頻度が高まり、安定姿勢のパーツ割合を更に効率良く増加させることができる。

なお、本実施形態においては、循環搬送路Ｂに沿って多数のパーツＰを循環搬送手段として、回転テーブル３およびテーブル回転機構５を有している。これにより、回転テーブル３に載置したパーツＰが円周方向に移動し、円周状の循環搬送路Ｂで循環搬送される。これにより、循環搬送手段を簡単な構成にすることができる。また、円周状の循環搬送路Ｂを有する部品供給装置１に対し、上記のようなエアー流路部材２１,２２を有することにより、不安定姿勢のパーツＰを数度にわたって転動させることができると共に、エアーブロー手段を簡単な構成にすることができる。加えて、上記のような障壁部材２３,２４を有することにより、パーツＰを循環搬送路Ｂに沿って送りながら、安定姿勢のパーツ割合を増加することができる。また、障壁手段を簡単な構成にすることができる。

また、本実施形態では、エアー流路部材２１,２２とそれに対向する障壁部材２３,２４とから成る姿勢変化機構が、径方向に並列して配設された構成と成っている。加え、隣り合う姿勢変化機構が相互に背合せに配設され、背合せに位置したエアー流路部材２１,２２および障壁部材２３,２４が一体に形成されている。すなわち、内方障壁部材２３と内方エアー流路部材２１、内方エアー流路部材２１と外方障壁部材２４、および外方障壁部材２４と外方エアー流路部材２２の３組の姿勢変化機構が配設されている。このように、複数組の姿勢変化機構を用いることにより、供給された多数のパーツＰを、複数組の姿勢変化機構にて、複数の組に分けて姿勢変化させることができる。そのため、効率良く姿勢変化を行うことができ、安定姿勢のパーツ割合を更に効率良く増加させることができる。また、背合せの部材を一体に形成することにより、部品点数を削減することができ、部品供給装置１を簡単な構成にすることができる。

なお、本実施形態においては、隣り合う姿勢変化機構が相互に背合せに配設されると共に、背合せの各部材が一体に形成された姿勢変化ユニット７を用いたが、隣り合う姿勢変化機構を背合せにせず並列させ、背合せとなるエアー流路部材２１,２２と障壁部材２３,２４とが一体に形成されているものを用いても良い。ここで変形例として、異なる姿勢変化機構に属し、背合せに位置するエアー流路部材２１,２２と障壁部材２３,２４とが一体に形成された姿勢変化ユニット７について説明する。

図４に示すように、本変形例の姿勢変化ユニット７は、上記の各エアー流路部材２１,２２および各障壁部材２３,２４に代わり、４つの一体エアー流路部材（エアー流路部材および障壁部材）４２を有している。４つの一体エアー流路部材４２は、回転中心に対して外側に衝突斜面４１を有し、最内端のものを除く３つの一体エアー流路部材４２は、内側に放出開口部３８を有している。各一体エアー流路部材４２は、放出開口部３８の有無を除き、同一形状を有している。これにより、３組の姿勢変化機構を並列した構成にすることができ、効率良く姿勢変化を行うことができるため、安定姿勢のパーツ割合を更に効率良く増加させることができる。また、背合せの部材を一体に形成することにより、部品点数を削減することができ、部品供給装置１を簡単な構成にすることができる。さらに、同一形状の部材を並列させることで、３組の姿勢変化機構を構成することができる。すなわち、本変形例では、各一体エアー流路部材４２により、請求項にいうエアーブロー手段および障壁手段（障壁）が構成されている。

次に、本発明の第２実施形態に係る部品供給装置１について、特に異なる部分について説明する。図５に示すように、第２実施形態の部品供給装置１は、循環搬送路Ｂの半部を兼ねる往搬送コンベア（往搬送機構）５１と、往搬送コンベア５１と逆向きに且つ横並びに隣接し、循環搬送路Ｂの残り半部を兼ねる返搬送コンベア（返搬送機構）５２と、往搬送コンベア５１から返搬送コンベア５２へパーツＰをガイド（移載）する往−返ガイド部材（往移載機構）５３と、返搬送コンベア５２から往搬送コンベア５１へパーツＰをガイド（移載）する返−往ガイド部材５４（返移載機構）と、を有している。そして、これらにより往復を主体とする循環搬送路Ｂが形成されている。往搬送コンベア５１には、上流側に投入エリアＡ１、下流側にピックアップエリアＡ３が配設されており、投入エリアＡ１とピックアップエリアＡ３の中間位置には、姿勢変化エリアＡ２が構成されている。

往搬送コンベア５１および返搬送コンベア５２は、搬送方向に並列した複数のローラ５６と、複数のローラ５６に掛け渡されたコンベアベルト５７と、を備えている。往搬送コンベア５１の幅は、返搬送コンベア５２の幅より広く形成されており、姿勢変化エリアＡ２を広く取れるように構成されている。また、往搬送コンベア５１の外側側方および返搬送コンベア５２の外側側方には、外壁ガイド５８が形成されており、往搬送コンベア５１および返搬送コンベア５２との間で、且つ搬送方向中間位置には、隔壁ガイド５９が形成されている。これらにより、パーツＰが循環搬送路Ｂから外れることなく搬送される。

往−返ガイド部材５３および返−往ガイド部材５４は、図外の支持フレームに上方から吊設されており、往−返ガイド部材５３は、往搬送コンベア５１の下流端部と返搬送コンベア５２の上流端部との間に、往搬送コンベア５１の搬送方向に倣う斜め横断方向に掛け渡すように臨んで配設されており、往搬送コンベア５１により搬送されてきた多数のパーツＰを返搬送コンベア５２に導く（ガイドする）よう構成されている。一方、返−往ガイド部材５４は、返搬送コンベア５２の下流端部と往搬送コンベア５１の上流端部との間に、返搬送コンベア５２の搬送方向に倣う斜め横断方向に掛け渡すように臨んで配設されており、返搬送コンベア５２により搬送されてきたパーツＰを往搬送コンベア５１に導く（ガイドする）よう構成されている。このような往−返ガイド部材５３および返−往ガイド部材５４を有することにより、往搬送コンベア５１の搬送もしくは返搬送コンベア５２の搬送を利用してパーツＰを移載することができる。

姿勢変化ユニット７は、往搬送コンベア５１の搬送方向に対し正逆の斜め横断方向に延在した４つの直線エアー流路部材（エアー流路部材）６１と、最も上流側に位置するものを除く３つの直線エアー流路部材６１に対応する３つの直線障壁部材（障壁部材）６２と、直線エアー流路部材６１に圧縮エアーを供給するエアー供給機構２５（図５では図示を省略する）と、を備えている。なお、直線エアー流路部材６１および直線障壁部材６２は、記載にない部分について、第１実施形態の各エアー流路部材２１,２２および各障壁部材２３.２４と同一の構成である。また、請求項にいうエアーブロー手段は、直線エアー流路部材６１により構成されており、請求項にいう障壁手段および障壁は、直線障壁部材６２により構成されている。

４つの直線エアー流路部材６１は、正逆に斜め横断方向が異なる直線エアー流路部材６１が搬送方向に交互に位置して、すなわちジグザグ状に配設されており、パーツＰは、直線エアー流路部材６１および直線障壁部材６２にガイドされて蛇行して搬送される。すなわち、パーツＰは、直線エアー流路部材６１および直線障壁部材６２の間（最上流部では、一方の直線エアー流路部材６１のみ）を通り、蛇行にガイドされ、ピックアップエリアＡ３に導かれる。各直線エアー流路部材６１は、パーツＰが通る一方に放出開口部３８が形成されており、各障壁部材６２は、パーツＰが通る一方に衝突斜面４１が形成されている。パーツＰは、蛇行にガイドされつつ、放出開口部３８からの圧縮エアーによって転動、姿勢変化し、ピックアップエリアＡ３に導かれる。

なお、図５中では、搬送方向の下流側にエアー流路部材６１が、上流側に対向する直線障壁部材６２が配設されているが、搬送方向の下流側に直線障壁部材６２が、上流側にエアー流路部材６１が配設される構成でも良い。

このように循環搬送手段として、往搬送コンベア５１、返搬送コンベア５２、往−返ガイド部材５３および返−往ガイド部材５４を有することにより、往復する循環搬送路Ｂで循環搬送される。これにより、循環搬送手段を簡単な構成にすることができる。また、往復する循環搬送路Ｂを有する部品供給装置１に、上記のような直線エアー流路部材６１を有することにより、不安定姿勢のパーツＰを数度にわたって転動することができると共に、エアーブロー手段を簡単な構成にすることができる。加えて、上記のような直線障壁部材６２を有することにより、パーツＰを循環搬送路Ｂに沿って送りながら、安定姿勢のパーツ割合を増加することができる。また、障壁手段を簡単な構成にすることができる。

なお、本実施形態においては、直線エアー流路部材６１および直線障壁部材６２から成る姿勢変化機構を搬送方向に直列して配設したものを採用した。このように、複数組の姿勢変化機構を用いて多数のパーツＰを転動させることにより、多数のパーツＰの姿勢変化を効率良く行うことができ、安定姿勢のパーツ割合を更に効率良く増加させることができる。

ところで、搬送方向に加え、姿勢変化機構を幅方向（搬送方向に対する垂直方向）に並列して配設したものでも良い。ここで、姿勢変化ユニット７の変形例として姿勢変化機構を幅方向に並べて配設したものについて説明する。図６に示すように、本変形例の姿勢変化ユニット７は、幅方向に並列配設した右方エアー流路部材（エアー流路部材）７１および左方エアー流路部材（エアー流路部材）７２と、その中間に位置する中間障壁部材（障壁部材）７３からなる組を有し、この組が、正逆の斜め横断方向で、２組搬送方向に直列している。なお、右方エアー流路部材７１と左方エアー流路部材７２、および中間障壁部材７３の記載しない部分については、上記の直線エアー流路部材６１および直線障壁部材６２と同一の構成である。また、請求項にいうエアーブロー手段は、各エアー流路部材７１,７２により構成されており、請求項にいう障壁手段および障壁は、中間障壁部材７３により構成されている。

上流側の組に属する左方エアー流路部材７２と、下流側の組に属する右方エアー流路部材７１とは、循環搬送路Ｂの側辺をあたるため、これらは、パーツＰが通る一方のみに放出開口部３８が形成されており、それ以外のエアー流路部材７１,７２は、両側方に放出開口部３８が形成されている。また、両エアー流路部材７１,７２の中間に位置する中間障壁部材７３は、両側方に衝突斜面４１,４１を有している。なお、姿勢変化ユニット７の下流部には、姿勢変化ユニット７を通過したパーツＰを内側側方でピックアップエリアＡ３に導くピックアップガイド７４が形成されることが好ましい（図６参照）

このように本変形例では、エアー流路部材７１,７２とそれに対向する障壁部材７３とから成る姿勢変化機構が、幅方向に並列して配設された構成となっている。加え、隣り合う姿勢変化機構が相互に背合せに配設され、背合せに位置したエアー流路部材７１,７２および障壁部材７３が一体に形成されている。すなわち、右方エアー流路部材７１と中間障壁部材７３、および中間障壁部材７３と左方エアー流路部材７２の２組の姿勢変化機構が並列して配設されている。このように、複数組の姿勢変化機構を用いることにより、供給された多数のパーツＰを、複数組の姿勢変化機構にて、複数の組に分けて姿勢変化させることができる。そのため、効率良く姿勢変化を行うことができ、安定姿勢のパーツ割合を更に効率良く増加させることができる。また、背合せの部材を一体に形成することにより、部品点数を削減することができ、部品供給装置１を簡単な構成にすることができる。

なお、第１実施形態における姿勢変化ユニット７の変形例のように、右方エアー流路部材７１、中間障壁部材７３、および左方エアー流路部材７２に代わり、３つの一体エアー流路部材４２を用い、隣り合う姿勢変化機構が背合せにせず配設し、背合せのエアー流路部材７１,７２および障壁部材７３を一体に形成した構成にしてよい。かかる場合、３つの一体エアー流路部材４２は、搬送方向に対し、右側に放出開口部３８を有し、左側に衝突斜面４１を有している。

以上のような構成により、循環搬送路Ｂを搬送されていく多数のパーツＰにエアーを吹き付ける吹付け力を、安定姿勢のパーツＰに対し転動を抑制し、不安定姿勢のパーツＰに対し転動を促進する吹付け力に制御することで、不安定姿勢が安定姿勢に姿勢変化し、安定姿勢のパーツ割合を増加させる。これにより、安定姿勢のパーツＰをピックアップエリアＡ３に効率良く供給することができる。また、衝撃生成器や振動発生器といった装置を搭載する必要がなく、部品供給に用いる装置（部品供給装置１）を簡単な構成にすることができる。

本実施形態に係る部品供給装置を模式的に表した平面図である。部品供給装置を模式的に表した断面図である。内方エアー流路部材および外方障壁部材廻りを模式的に表した図である。変形例の姿勢変化ユニットを模式的に表した断面図である。第２実施形態の部品供給装置を模式的に表した平面図である。第２実施形態に係る姿勢変化ユニットの変形例を模式的に表した平面図である。

符号の説明

１：部品供給装置、３：回転テーブル、５：回転機構、１６：投入口、２１：内方エアー流路部材、２２：外方エアー流路部材、２３：内方障壁部材、２４：外方障壁部材、３９：エアー放出開口、４１：傾斜面、４２：一体エアー流路部材、５１：往搬送コンベア、５２：返搬送コンベア、５３：往−返ガイド部材、５４：返−往ガイド部材、５７：コンベアベルト、６１：直線エアー流路部材、６２：直線障壁部材、７１：右方エアー流路部材、７２：左方エアー流路部材、７３：中間障壁部材、Ａ１：投入エリア、Ａ３：ピックアップエリア、Ｂ：循環搬送路、Ｐ：パーツ

Claims

安定姿勢と前記安定姿勢より転動しやすい不安定姿勢とを取り得る部品が、搬送される経路である搬送路と、
前記搬送路に設けられ、前記部品の搬送される方向に垂直の方向から、前記部品にエアーを吹き付けるエアーブロー手段と、
前記エアーブロー手段に対向するように前記搬送路に設けられ、前記エアーブロー手段により転動した前記不安定姿勢の部品が衝突する障壁部と、
前記障壁部に設けられ、前記エアーブロー手段により転動した前記不安定姿勢の部品が乗り上がる傾斜面と、
を備えたことを特徴とする部品供給装置。
前記搬送路に設けられ、前記部品が投入される投入エリアと、
前記搬送路上の前記部品がピックアップされるピックアップエリアと、
を更に備え、
前記投入エリアに投入された前記部品が、前記ピックアップエリアに到達するまでの間に、前記部品は、前記傾斜面に乗り上がった後、前記搬送路に戻り、ピックアップ可能な姿勢に姿勢変化させられることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
前記部品を、前記搬送路に沿って搬送する搬送手段を、更に備え、
前記搬送手段は、
円板と、
前記円板を鉛直軸廻りに回転させる回転機構と、
を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の部品供給装置。
前記エアーブロー手段は、
圧縮エアー供給手段に連通し、前記搬送路に沿って設けられた円弧形状のエアー流路部材と、
前記エアー流路部材に形成された複数のエアー吹出し口と、
を有していることを特徴とする請求項３に記載の部品供給装置。
前記障壁部は、
前記エアー流路部材に対向するように、前記搬送路に沿って設けられた円弧形状の障壁部材を有していることを特徴とする請求項４に記載の部品供給装置。
前記エアー流路部材と、前記エアー流路部材に対向する前記障壁部材とから成る姿勢変化機構が、同心円上に且つ、径方向に隣接して複数組設けられていることを特徴とする請求項５に記載の部品供給装置。
隣り合うと共に相互に異なる前記姿勢変化機構の前記エアー流路部材および前記障壁部材が、背合わせに位置して一体に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の部品供給装置。
前記部品を、前記搬送路に沿って搬送する搬送手段を、更に備え、
前記搬送手段は、
搬送方向の下流側に前記ピックアップエリアが設定された、コンベアベルトが前記搬送路の半部を兼ねるコンベア方式の往搬送機構と、
前記往搬送機構と逆向きに且つ横並びに隣接して配置され、コンベアベルトが前記搬送路の半部を兼ねるコンベア方式の返搬送機構と、
前記部品を前記往搬送機構から前記返搬送機構に移載する往移載機構と、
前記部品を前記返搬送機構から前記往搬送機構に移載する返移載機構と、
を有していることを特徴とする請求項２に記載の部品供給装置。
前記往移載機構は、
前記往搬送機構の下流端部と前記返搬送機構の上流端部との間に、前記往搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に掛け渡すように配置され、前記往搬送機構により搬送されてきた部品を前記返搬送機構に導く往−返ガイド部材を有していることを特徴とする請求項８に記載の部品供給装置。
前記返移載機構は、
前記返搬送機構の下流端部と前記往搬送機構の上流端部との間に、前記返搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に掛け渡すように配置され、前記返搬送機構により搬送されてきた部品を前記往搬送機構に導く返−往ガイド部材を有していることを特徴とする請求項８または９に記載の部品供給装置。
前記エアーブロー手段は、
圧縮エアー供給手段に連通し、前記往搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に延在するエアー流路部材と、
前記エアー流路部材に形成された複数のエアー吹出し口と、
を有していることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の部品供給装置。
前記障壁部は、
前記エアー流路部材に対向するように前記往搬送機構の搬送方向に対し斜め横断方向に延在する障壁部材を有していることを特徴とする請求項１１に記載の部品供給装置。
前記エアー流路部材と、前記エアー流路部材に対向する前記障壁部材とから成る姿勢変化機構が、搬送方向に位置して複数組設けられ、
前記複数組の姿勢変化機構は、正逆の傾き角度の姿勢変化機構が、搬送方向に対し交互に位置して設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の部品供給装置。
前記エアー流路部材と、前記エアー流路部材に対向する前記障壁部材とから成る姿勢変化機構が、複数組設けられ、
隣り合うと共に相互に異なる前記姿勢変化機構の前記エアー流路部材および前記障壁部材が、背合わせに位置して一体に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の部品供給装置。
前記エアーブロー手段は、多数の部品にエアーを断続的に吹き付けることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の部品供給装置。