JP6086617B2 - 部品整列装置および部品供給システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の部品を自動的に整列させるための部品整列装置に関する。また、本発明は、かかる部品整列装置を備える部品供給システムに関する。

従来、ボウル内の複数の部品を自動的に整列させて連続的に送出するパーツフィーダが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のパーツフィーダは、ボウルをその周方向へ振動させる駆動機構と、ボウルの外周端部に連結される直進フィーダレールとを備えている。また、このパーツフィーダでは、ボウルの内周面に、部品を一列に整列させるための螺旋状の段差部が形成されている。

特開２００１−１１４４１３号公報

特許文献１に記載のパーツフィーダでは、ボウルの内周面に螺旋状の段差部を形成しなければならないため、ボウルの大きさは一定以上の大きさとなる。すなわち、このパーツフィーダでは、ボウルが大型化する。また、このパーツフィーダでは、大型化したボウルを振動させる必要があるため、駆動機構が大型化し、また、ボウルを支える部材が大型化するおそれがある。その結果、特許文献１に記載のパーツフィーダでは、装置の小型化を図ることは困難である。

そこで、本発明の課題は、小型化することが可能な部品整列装置を提供することにある。また、本発明の課題は、かかる部品整列装置を備える部品供給システムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の部品整列装置は、整列前の部品がその上面に供給される円板状のディスクと、ディスクを回転させるためのモータと、ディスクの上側に配置されるとともに部品を整列させるための整列用溝が形成される平板状のガイド板と、モータの出力軸に固定される偏心部材とを備え、ディスクは、偏心部材に相対回転可能に支持され、上側から見たときに、ディスクの中心と、出力軸の回転中心とがずれており、モータが回転すると、ディスクが出力軸に対して偏心揺動回転をし、ディスクを偏心揺動回転させることで、部品を整列用溝に沿って移動させて整列させることを特徴とする。

本発明では、円板状に形成されるディスクの上側に配置される平板状のガイド板に、部品を整列させるための整列用溝が形成されており、モータが回転すると、ディスクが出力軸に対して偏心揺動回転をする。また、本発明では、ディスクを偏心揺動回転させることで、部品を整列用溝に沿って移動させて整列させている。すなわち、本発明では、円板状のディスクを用いて、部品を整列させている。本発明では、ディスクが円板状に形成されていれば、部品を整列させることが可能になるため、ディスクを小型化することが可能になり、また、ディスクを回転させるためのモータ等を小型化することが可能になる。したがって、本発明では、部品整列装置を小型化することが可能になる。

また、本発明では、ディスクの上側に配置される平板状のガイド板に整列用溝が形成されており、ガイド板が平板状に形成されていれば、整列用溝を用いて、部品を整列させることが可能になるため、ガイド板を小型化することが可能になる。したがって、部品整列装置をより小型化することが可能になる。また、本発明では、ディスクを偏心揺動回転させることで、部品を整列用溝に沿って移動させているため、整列用溝に部品が引っ掛からないように、整列用溝に沿って部品を移動させることが可能になる。

本発明において、たとえば、ガイド板には、整列前の複数の部品をディスク上に供給するための開口部が整列用溝に繋がるように形成され、整列用溝および開口部は、ガイド板の厚さ方向でガイド板を貫通している。この場合には、ガイド板がディスクの上側に配置されていても、整列前の複数の部品を、ガイド板に形成された開口部からディスク上へ供給することが可能になる。また、この場合には、開口部からディスク上へ供給された部品を開口部に繋がる整列用溝へ導くことが可能になる。

本発明において、部品整列装置は、たとえば、ディスクの外径よりも大きな内径を有する略環状に形成されディスクの外周面を囲むように配置されるガイド部材を備え、ディスクは、モータが回転すると、ガイド部材の内周面に沿って偏心揺動回転をする。

本発明において、部品整列装置は、ガイド部材の円周方向において所定の間隔で配置される弾性部材を備え、弾性部材の一部は、ガイド部材の内周面よりもガイド部材の径方向の内側へ突出してディスクの外周面に当接可能となっていることが好ましい。このように構成すると、偏心部材の、出力軸の回転中心に対するディスクの中心の偏心量の精度が低くても、ディスクの外周面が当接する弾性部材を弾性変形させることで、ディスクをガイド部材の内周面に沿って容易に偏心揺動回転させることが可能になる。したがって、偏心部材を容易に製造することが可能になり、偏心部材のコストを低減することが可能になる。また、このように構成すると、ディスクの外周面とガイド部材の内周面とが接触しないため、ディスクおよびガイド部材の摩耗を抑制することが可能になる。

本発明において、部品整列装置は、ガイド板の上側に配置されるとともに、ディスク上から取り上げられた整列後の部品が搭載可能な搭載部材を備え、搭載部材は、上側から見たときに搭載部材の中心とモータの出力軸の回転中心とが略一致するように出力軸に連結されていることが好ましい。このように構成すると、整列後の部品を搭載部材に搭載し、モータの出力軸の回転中心を中心にして回転させることが可能になる。したがって、整列後の部品の向きを任意の向きに合わせることが可能になる。

本発明において、整列用溝の先端部は、ディスク上から取り上げられる前の整列後の部品が配置される整列後部品配置部となっており、整列後部品配置部は、整列用溝の、整列後部品配置部に繋がる部分に対して略直角に折れ曲がるように形成されるとともに、１個の部品は入るが２個の部品は入らない大きさに形成されていることが好ましい。このように構成すると、整列後部品配置部に配置される整列後の部品が１個となるため、整列後の部品を１個ずつ、確実に取り上げることが可能になる。

本発明では、整列用溝における部品の引っ掛かりを防止するために、モータを正転および逆転させて、部品を整列させることが好ましい。このように構成すると、整列用溝における部品の引っ掛かりを防止することが可能になる。

本発明において、部品整列装置は、ディスクとしての第１ディスクおよび第２ディスクと、第１ディスクの上側に配置されるとともに整列用溝としての第１整列用溝が形成されるガイド板としての第１ガイド板と、第２ディスクの上側に配置されるとともに整列用溝としての第２整列用溝が形成されるガイド板としての第２ガイド板とを備え、第１ディスクは、第２ディスクよりも上側に配置されるとともに、第２ディスクと隣り合うように配置され、第１ガイド板は、第２ガイド板よりも上側に配置されるとともに、第１ガイド板の一部と第２ガイド板の一部とが重なっており、第１整列用溝の先端部は、整列後の部品が配置される第１整列後部品配置部となっており、第２整列用溝の先端部は、整列後の部品が配置される第２整列後部品配置部となっており、第２整列後部品配置部は、第１ガイド板と第２ガイド板とが重なっている部分に形成され、第１ガイド板には、第２整列後部品配置部を露出させる貫通孔が第１ガイド板の厚さ方向で第１ガイド板を貫通するように形成され、部品が通過可能となるように第１整列後部品配置部と貫通孔とが繋がっていることが好ましい。このように構成すると、第１整列後部品配置部に配置された部品を貫通孔に向かって移動させることで、この部品と、第２整列後部品配置部に配置された部品とを重ねることが可能になる。したがって、２個の部品を重ねた状態で取り上げることが可能になる。

本発明において、たとえば、第１整列用溝で整列させられる部品は、バネ座金であり、第２整列用溝で整列させられる部品は、平座金である。この場合には、第１整列後部品配置部に配置されたバネ座金を貫通孔に向かって移動させることで、バネ座金と、第２整列後部品配置部に配置された平座金とを重ねることが可能になる。したがって、たとえば、重なっている状態の平座金およびバネ座金の上側にネジを配置し、平座金およびバネ座金にネジを挿入するとともに、平座金およびバネ座金を吸引することで、平座金とバネ座金とを一度にネジに取り付けることが可能になる。

本発明の部品整列装置は、整列後の部品を取り出す取出装置を備える部品供給システムに用いることができる。この部品供給システムでは、部品整列装置を小型化することが可能になるため、システム全体を小型化することが可能になる。

以上のように、本発明では、部品整列装置および部品供給システムを小型化することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる部品供給システムの斜視図である。 図１に示す部品整列装置の斜視図である。 図２に示す部品整列装置の上端側部分の分解斜視図である。 図２に示すディスクの動きを説明するための平面図である。 図２に示すガイド板の平面図である。 （Ａ）は図５のＭ部の拡大図、（Ｂ）は図５のＮ部の拡大図、（Ｃ）は図５のＯ部の拡大図、（Ｄ）は図５のＰ部の拡大図である。 図２に示す部品整列装置の動作を説明するための図である。 （Ａ）は図７（Ａ）のＱ部の拡大図、（Ｂ）は図７（Ｂ）のＲ部の拡大図である。 図７のＳ部の状態を説明するための拡大図である。 図７のＴ部の状態を説明するための拡大図である。 本発明の他の実施の形態にかかる第４溝部を説明するための拡大図である。 本発明の他の実施の形態にかかるガイド板を説明するための平面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる部品整列装置の上端側部分の斜視図である。 本発明の他の実施の形態にかかる部品整列装置の上端側部分の斜視図である 図１４に示す部品整列装置の平面図である。 図１５のＵ−Ｕ断面の断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（部品供給システムの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる部品供給システム１の斜視図である。

本形態の部品供給システム１は、複数の部品２（図７参照）を自動的に整列させて供給するためのシステムであり、多品種少量の部品２の供給に適したシステムである。この部品供給システム１は、微細な部品２を供給することが可能であり、本形態では、チップコンデンサ等の略直方体状に形成された微細な部品２を自動的に整列させて供給する。部品供給システム１は、複数の部品２を自動的に整列させる複数の部品整列装置３と、部品整列装置３で整列させた整列後の部品２を取り出して所定の機器等へ供給する取出装置４とを備えている。なお、部品供給システム１は、部品整列装置３に部品２を供給する部品供給装置を備えていても良い。

部品整列装置３は、部品供給システム１のフレーム５に固定されている。部品整列システム３の詳細な構成については後述する。取出装置４は、本体部６と、本体部６に保持されるアーム７と、部品２を掴むチャック部８とを備えている。本体部６は、フレーム５に対して水平方向および上下方向へ移動可能となっている。アーム７の基端は、本体部６に回転可能に連結されている。チャック部８は、アーム７の先端側の下面に取り付けられている。チャック部８は、部品２を把持するための複数の爪や吸着パッド等を備えている。部品供給システム１では、チャック部８が、部品整列装置３で整列させた部品２に上側から近づいて部品２を把持し、部品整列装置３から取り上げる。

（部品整列装置の構成）
図２は、図１に示す部品整列装置３の斜視図である。図３は、図２に示す部品整列装置３の上端側部分の分解斜視図である。図４は、図２に示すディスク１１の動きを説明するための平面図である。図５は、図２に示すガイド板１２の平面図である。図６（Ａ）は、図５のＭ部の拡大図、図６（Ｂ）は、図５のＮ部の拡大図、図６（Ｃ）は、図５のＯ部の拡大図、図６（Ｄ）は、図５のＰ部の拡大図である。

部品整列装置３は、整列前の複数の部品２がその上面に供給される円板状のディスク１１と、部品２を整列させるための整列用溝１２ａが形成される平板状のガイド板１２と、ガイド板１２が固定される固定部材１３と、ディスク１１を回転させるためのモータ１４とを備えている。本形態のモータ１４は、ステッピングモータである。

ディスク１１の中心には、円形の貫通孔１１ａが形成されている。ディスク１１の下面には、略円筒状に形成される軸受保持部材１５が固定されている。軸受保持部材１５は、その軸中心がディスク１１の中心Ｃ１（図４参照）を通過するように、ディスク１１の下面に固定されている。

モータ１４は、その出力軸が上側へ突出するように配置されている。モータ１４の上端面には、スペーサ１７が固定され、スペーサ１７の上面には、部品供給システム１のフレーム５に部品整列装置３を固定するための固定板１８が固定されている。スペーサ１７の内部には、モータ１４の原点位置を検出するための位置検出機構（図示省略）が配置されている。

モータ１４の出力軸には、所定の部材を介して、あるいは、直接、偏心部材１９が固定されている。偏心部材１９は、円環状の鍔部１９ａと、略円筒状の筒部１９ｂとを備える鍔付きの略円筒状に形成されている。偏心部材１９は、鍔部１９ａが下側に配置されるように、モータ１４の出力軸に連結されている。偏心部材１９には、上下方向に貫通する貫通孔１９ｃが形成されている。貫通孔１９ｃは、筒部１９ｂの軸中心と貫通孔１９ｃの軸中心とが所定量ずれるように形成されている。貫通孔１９ｃには、モータ１４の出力軸に固定される部材、または、モータ１４の出力軸が挿入されて固定されており、貫通孔１９ｃの軸中心と、モータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２（図４参照）とが略一致している。

偏心部材１９の筒部１９ｂは、軸受保持部材１５の内周側に配置されている。筒部１９ｂの外周面と軸受保持部材１５の内周面との間には、円環状の軸受２０が配置されており、ディスク１１および軸受保持部材１５は、偏心部材１９に対して相対回転可能となっている。すなわち、ディスク１１は、偏心部材１９に相対回転可能に支持されている。また、筒部１９ｂの軸中心はディスク１１の中心Ｃ１を通過している。すなわち、図４に示すように、上下方向から見たときにディスク１１の中心Ｃ１とモータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２とは、所定量ずれている。軸受２０は、筒部１９ｂの外周面に固定されている。軸受保持部材１５は、軸受２０に着脱可能に嵌め込まれており、ディスク１１および軸受保持部材１５を偏心部材１９に容易に取り付けること、および、ディスク１１および軸受保持部材１５を偏心部材１９から容易に取り外すことが可能となっている。

固定部材１３は、上下方向から見たときの形状が略正方形状となる略厚板状に形成されており、固定板１８の上面に固定されている。固定部材１３の中心には、円形の貫通孔１３ａが形成されている。固定部材１３の上面の四隅等には、ガイド板１２を固定するための固定部１３ｂが上側へわずかに突出するように形成されている。固定部材１３の上面の、貫通孔１３ａの周囲には、略円環状に形成されるガイド部材としてガイド部１３ｃが上側に突出するように形成されている。ガイド部１３ｃには、固定部材１３の上面まで窪む凹部１３ｄが、ガイド部１３ｃの円周方向において一定の間隔で形成されており、ガイド部１３ｃは、略円弧状に形成される複数のガイド片部１３ｅによって構成されている。ガイド部１３ｃの内径は、ディスク１１の外径よりも大きくなっている。また、ガイド部１３ｃの曲率中心は、モータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２と略一致している。

凹部１３ｄのそれぞれには、弾性部材としてのＯリング２１が配置されている。Ｏリング２１には、凹部１３ｄから立ち上るように凹部１３ｄに固定されるピン２２（図４参照）が挿通されており、ピン２２によって、凹部１３ｄからのＯリング２１の抜けが防止されている。Ｏリング２１は、その一部がガイド部１３ｃの内周面よりも径方向の内側へ突出するように凹部１３ｄに配置されている。

ガイド部１３ｃの外周側には、ガイド部１３ｃの内周面からのＯリング２１の突出量を調整する調整部材２３が配置されている。調整部材２３は、略円環状に形成されている。この調整部材２３は、固定部材１３の上面の、固定部１３ｂとガイド部１３ｃとの間に配置されている。調整部材２３の内周面には、調整部材２３の径方向の外側に向かって窪む凹部２３ａが形成されている。凹部２３ａは、略円弧の曲面状に形成される円弧部２３ｂと、調整部材２３の周方向の一方において調整部材２３の内周面と円弧部２３ｂとを滑らかに繋ぐ平面状の平面部２３ｃとから構成されている。

本形態では、凹部２３ａにＯリング２１が当接しており、ガイド部１３ｃに沿って調整部材２３を回動させることで、ガイド部１３ｃの内周面からのＯリング２１の突出量が調整される。図４に示すように、円弧部２３ｂにＯリング２１が当接しているときに、ガイド部１３ｃの内周面からのＯリング２１の突出量が最小になる。この状態から、図４の反時計回りの方向（反時計方向）へ調整部材２３を回動させると、平面部２３ｃによって、Ｏリング２１が径方向の内側に徐々に押し出されて、ガイド部１３ｃの内周面からのＯリング２１の突出量が徐々に大きくなっていく。

偏心部材１９に相対回転可能に支持されたディスク１１は、ガイド部１３ｃの内周側に配置されている。すなわち、ガイド部１３ｃは、ディスク１１の外周面を囲むように配置されている。また、ディスク１１は、Ｏリング２１の一部がディスク１１の外周面に当接可能となるように配置されており、複数のＯリング２１のうちのいくつかのＯリング２１の一部にディスク１１の外周面が当接している。本形態では、１個のＯリング２１の一部に、ディスク１１の外周面が当接している。

上述のように、ディスク１１は、偏心部材１９に相対回転可能に支持されており、また、上下方向から見たときにディスク１１の中心Ｃ１とモータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２とが所定量ずれている。そのため、モータ１４が回転すると、ディスク１１は、複数のＯリング２１の一部に順次当接しながら、ガイド部１３ｃの内周面に沿って、モータ１４の出力軸に対して偏心揺動回転をする。たとえば、図４の二点鎖線で示すような軌跡を描きながら、ディスク１１は、モータ１４の出力軸に対して偏心揺動回転をする。また、ディスク１１は、モータ１４の回転方向と反対方向へ回転する。

ガイド板１２は、略正方形状に形成されている。このガイド板１２は、固定部材１３の固定部１３ｂの上面に固定されており、ディスク１１の上側に配置されている。また、ガイド板１２は、モータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２がその中心を通過するように固定部材１３に固定されている。ガイド板１２とディスク１１との間には、略直方体状に形成される部品２がガイド板１２とディスク１１との間に入り込まない程度の隙間が形成されている。以下のガイド板１２の説明では、図５のＸ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側とする。

ガイド板１２には、上述の整列用溝１２ａに加えて、整列前の複数の部品２をディスク１１上に供給するための開口部１２ｂが形成されている。開口部１２ｂは、整列用溝１２ａの基端に繋がるように形成されている。また、整列用溝１２ａおよび開口部１２ｂは、ガイド板１２の厚さ方向でガイド板１２を貫通するように形成されている。

開口部１２ｂは、図５に示すように、側面１２ｃ〜１２ｈ、１２ｊ、１２ｋによって画定されている。側面１２ｃは、モータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２よりも後ろ側かつ左側に配置され左右方向に平行な平面状に形成されている。側面１２ｄは、側面１２ｃの左端に繋がる略１／４円弧の凹曲面状に形成されている。側面１２ｅは、側面１２ｄの左端から後ろ側へ伸びる前後方向に平行な平面状に形成されている。側面１２ｆは、回転中心Ｃ２よりも後ろ側に配置され側面１２ｅの後端に繋がる略円弧の凹曲面状に形成されている。側面１２ｇは、回転中心Ｃ２よりも右側に配置され側面１２ｆの右端から前側へ伸びる前後方向に平行な平面状に形成されている。側面１２ｈは、回転中心Ｃ２よりも前側に配置され側面１２ｇの前端から左前方向へ傾斜する平面状に形成されている。側面１２ｊは、側面１２ｃの右端に繋がる略円弧の凸曲面状に形成されている。側面１２ｋは、回転中心Ｃ２よりも右側に配置され側面１２ｊの右端に繋がるとともに右前方向へ傾斜する平面状に形成されている。また、側面１２ｋは、側面１２ｈの近傍まで伸びている。

整列用溝１２ａは、スリット状に形成されており、回転中心Ｃ２よりも下側に配置されている。また、整列用溝１２ａは、第１溝部１２ｐと、第２溝部１２ｑと、第３溝部１２ｒと、第４溝部１２ｓとによって構成されている。第１溝部１２ｐは、整列用溝１２ａの基端部を構成しており、側面１２ｈ、１２ｋに繋がるように形成されている。また、第１溝部１２ｐは、左前側へ傾斜する直線状に形成されている。第２溝部１２ｑは、第１溝部１２ｐの左前端に繋がっており、第１溝部１２ｐの左前端から左後ろ側へ傾斜する直線状に形成されている。第３溝部１２ｒは、第２溝部１２ｑの左後端に繋がっており、第２溝部１２ｑの左後端から後ろ側へ伸びる直線状に形成されている。第４溝部１２ｓは、整列用溝１２ａの先端部を構成している。この第４溝部１２ｓは、第３溝部１２ｒの後端に繋がっている。また、第４溝部１２ｓは、第３溝部１２ｒに対して右側へ略直角に折れ曲がるように形成されている。本形態の第４溝部１２ｓは、ディスク１１上から取り上げられる前の整列後の部品２が配置される整列後部品配置部である。

第１溝部１２ｐの幅Ｈ１は一定になっている。また、第２溝部１２ｑの幅Ｈ２も一定になっている。同様に、第３溝部１２ｒの幅Ｈ３も一定になっており、第４溝部１２ｓの幅Ｈ４も一定になっている。幅Ｈ１〜幅Ｈ４は、この順番で次第に狭くなっている。また、たとえば、幅Ｈ１は、図６（Ｄ）に示すように、略直方体状に形成される部品２の長手方向が第１溝部１２ｐの幅方向と一致している場合であっても、部品２が通過可能な幅となっており、幅Ｈ２は、図６（Ｃ）に示すように、部品２の長手方向が第２溝部１２ｒの幅方向と一致している場合には、部品２が通過できない幅となっている。

なお、第１溝部１２ｐの幅Ｈ１が、第２溝部１２ｑに向かうにしたがって次第に狭くなるように形成され、第２溝部１２ｑの幅Ｈ２が、第３溝部１２ｒに向かうにしたがって次第に狭くなるように形成され、第３溝部１２ｒの幅Ｈ３が、第４溝部１２ｓに向かうにしたがって次第に狭くなるように形成されても良い。

第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとのなす角度θ１は、略１２０°となっている。また、第２溝部１２ｑと第３溝部１２ｒとのなす角度θ２も、略１２０°となっている。すなわち、整列用溝１２ａは、２回、略１２０°に折れ曲がるように形成されている。また、図６（Ａ）に示すように、第４溝部１２ｓは、１個の部品２は入るが２個の部品２は入らない大きさに形成されている。また、ガイド板１２の上面には、第４溝部１２ｓを囲むように、凹部１２ｔが下側へ窪むように形成されている。凹部１２ｔは、略円形状に形成されている。なお、ガイド板１２の上面に凹部１２ｔが形成されていなくても良い。

（部品整列装置の動作）
図７は、図２に示す部品整列装置３の動作を説明するための図である。図８（Ａ）は、図７（Ａ）のＱ部の拡大図、図８（Ｂ）は、図７（Ｂ）のＲ部の拡大図である。図９は、図７のＳ部の状態を説明するための拡大図である。図１０は、図７のＴ部の状態を説明するための拡大図である。

部品整列装置３では、開口部１２ｂを介してディスク１１上に複数の部品２が供給されると、ディスク１１の上面と部品２との間の摩擦力で整列用溝１２ａに沿って部品２が移動して整列するようにディスク１１が偏心揺動回転をする。具体的には、整列用溝１２ａにおける部品２の引っ掛かりを防止するために、ディスク１１が正方向および逆方向へ偏心揺動回転をするように、モータ１４が正転および逆転をする。

ディスク１１が正方向（図７の時計回りの方向（時計方向））へ偏心揺動回転すると、たとえば、図７（Ａ）に示すように、部品２は、整列用溝１２ａの基端側から先端側に向かって、整列用溝１２ａの側面に繰り返しぶつかりながら移動して、整列していく。整列用溝１２ａの先端まで移動した１個の部品２は、第４溝部１２ｓの中に入る。その後、ディスク１１が逆方向（図７の反時計方向）へ偏心揺動回転すると、図７（Ｂ）に示すように、第４溝部１２ｓの中に入っている１個の部品２を除くその他の部品２は、整列用溝１２ａの先端側から基端側に向かって移動する。本形態では、この状態で、取出装置４が部品整列装置３から部品２を取り出す。

なお、ディスク１１が正方向へ偏心揺動回転する際に側面１２ｋに当接した部品２には、ディスク１１の上面との間の摩擦によって、略左下方向への力が作用するため、側面１２ｋに当接した部品２は、側面１２ｋに沿って右下方向へ移動して、整列用溝１２ａへ案内される。

ディスク１１が正方向へ偏心揺動回転したときに第４溝部１２ｓの中に入った部品２は、図８（Ａ）に示すように、第４溝部１２ｓの後側面に当接する。その後、ディスク１１が逆方向へ偏心揺動回転すると、第４溝部１２ｓの中の部品２は、図８（Ｂ）に示すように、第４溝部１２ｓの前側面および右側面に当接する。すなわち、部品２は、第４溝部１２ｓの中で精度良く位置決めされる。

また、第２溝部１２ｑと第３溝部１２ｒとのなす角度θ２が略１２０°であるため、ディスク１１が正方向への偏心揺動回転と逆方向への偏心揺動回転とを繰り返すと、図９に示すように、部品２は、第２溝部１２ｑと第３溝部１２ｒとの接続部において、円滑に方向を変えながら、この接続部を通過していく。

また、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとのなす角度θ１が略１２０°であるため、ディスク１１が正方向への偏心揺動回転と逆方向への偏心揺動回転とを繰り返すと、図１０に示すように、部品２は、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとの接続部において、円滑に方向を変えながら、この接続部を通過していく。たとえば、図１０（Ａ）に示す姿勢で移動してきた部品２は、図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにその方向を変えながら、図１０（Ｄ）に示すように、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとの接続部を通過していく。また、たとえば、図１０（Ｅ）に示す姿勢で移動してきた部品２は、図１０（Ｆ）、（Ｃ）に示すようにその方向を変えながら、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとの接続部を通過し、図１０（Ｇ）に示す姿勢で移動してきた部品２は、図１０（Ｈ）に示すようにその方向を変えながら、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとの接続部を通過していく。また、図１０（Ｉ）に示す姿勢で移動してきた部品２は、図１０（Ｊ）、（Ｋ）に示すようにその方向を変えながら、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとの接続部を通過していく。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ディスク１１が円板状に形成されていても、ディスク１１とガイド板１２とを用いて、部品２を整列させることができる。そのため、ディスク１１を小型化することが可能になり、また、ディスク１１を回転させるためのモータ１４等を小型化することが可能になる。また、本形態では、ガイド板１２が略正方形の平板状に形成されていても、ディスク１１とガイド板１２とを用いて、部品２を整列させることができる。そのため、ガイド板１２を小型化することが可能になる。したがって、本形態では、部品整列装置３を小型化することが可能になる。また、本形態では、部品整列装置３を小型化することが可能になるため、部品供給システム１を小型化することが可能になる。

本形態では、ディスク１１は、モータ１４の出力軸に対して偏心揺動回転をしている。また、本形態では、ディスク１１は、正方向および逆方向へ偏心揺動回転をしている。そのため、本形態では、整列用溝１２ａが折れ曲がっていても、整列用溝１２ａに部品２が引っ掛からないように、整列用溝１２ａに沿って部品２を移動させることが可能になる。また、本形態では、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとのなす角度θ１が略１２０°となっており、また、第２溝部１２ｑと第３溝部１２ｒとのなす角度θ２が略１２０°なっているため、上述のように、第１溝部１２ｐと第２溝部１２ｑとの接続部および第２溝部１２ｑと第３溝部１２ｒとの接続部において、部品２を円滑に通過させることが可能になる。

本形態では、Ｏリング２１の一部がディスク１１の外周面に当接可能となっている。そのため、偏心部材１９において、モータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２に対するディスク１１の中心Ｃ１の偏心量の精度が低くても、ディスク１１の外周面が当接するＯリング２１を弾性変形させることで、ディスク１１をガイド部１３ｃの内周面に沿って容易に偏心揺動回転させることが可能になる。したがって、本形態では、偏心部材１９を容易に製造することが可能になり、偏心部材１９のコストを低減することが可能になる。また、ディスク１１の外周面とガイド部１３ｃの内周面とが接触しないため、ディスク１１およびガイド部１３ｃの摩耗を抑制することが可能になる。

本形態では、ガイド部１３ｃの外周側に、ガイド部１３ｃの内周面からのＯリング２１の突出量を調整する調整部材２３が配置されている。そのため、本形態では、ガイド部１３ｃの内周面からのＯリング２１の突出量を容易に調整することが可能になる。したがって、本形態では、モータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２に対するディスク１１の中心Ｃ１の偏心量が変わっても、ディスク１１の外周面にＯリング２１を容易に当接させることが可能になる。

本形態では、整列用溝１２ａの先端部を構成する第４溝部１２ｓは、第３溝部１２ｒに対して略直角に折れ曲がるように形成されている。また、第４溝部１２ｓは、１個の部品２は入るが２個の部品２は入らない大きさに形成されている。そのため、ディスク１１が正方向へ偏心揺動回転した後に逆方向へ偏心揺動回転すると、第４溝部１２ｓの中に１個の部品２が残る。したがって、本形態では、整列後の部品２を１個ずつ、確実に取り出すことが可能になる。また、本形態では、第４溝部１２ｓを囲むようにガイド板１２の上面に凹部１２ｔが形成されているため、第４溝部１２ｓの中に入っている部品２を取出装置４のチャック部８で掴みやすくなる。したがって、本形態では、整列後の部品２を取り出しやすくなる。

（第４溝部の変形例）
図１１は、本発明の他の実施の形態にかかる第４溝部１２ｕを説明するための拡大図である。上述した形態では、第３溝部１２ｒに対して右側へ略直角に折れ曲がる第４溝部１２ｓが第３溝部１２ｒの後端に繋がっているが、図１１に示すように、第４溝部１２ｓに代えて、円形状の第４溝部１２ｕが第３溝部１２ｒの後端に繋がっていても良い。この場合には、第４溝部１２ｕの直径は、略直方体状に形成される部品２の長手方向の長さよりもわずかに大きく形成される。

この場合には、ディスク１１が正方向へ偏心揺動回転すると、図１１（Ａ）に示すように、部品２は、第４溝部１２ｕの中に入り、その後、図１１（Ｂ）に示すように、図１１の時計方向へ回動する。その後、ディスク１１が逆方向へ偏心揺動回転すると、部品２は、整列用溝１２ａの先端側から基端側に向かって移動するが、図１１（Ｃ）に示すように、第４溝部１２ｕの中に入っている部品２は、第４溝部１２ｕの側面に引っ掛かって、第４溝部１２ｕの中に留まる。その後、ディスク１１の偏心揺動回転の方向を短い周期で正方向と逆方向とに切り替えて、図１１（Ｄ）に示すように、第４溝部１２ｕの中で、部品２の長手方向と左右方向とが一致するまで、部品２を回動させて整列させる。第４溝部１２ｕの中で部品２が整列すると、取出装置４が整列後の部品２を取り出す。

（ガイド板の変形例）
図１２は、本発明の他の実施の形態にかかるガイド板３２を説明するための平面図である。上述した形態で、ガイド板１２に１個の整列用溝１２ａと整列用溝１２ａに繋がる１個の開口部１２ｂが形成されている。この他にもたとえば、図１２に示すガイド板３２のように、ガイド板３２に複数の整列用溝１２ａが形成されるとともに、複数の整列用溝１２ａのそれぞれに繋がる複数の開口部１２ｂが形成されても良い。この場合には、たとえば、ガイド板３２の中心に対して所定の角度ピッチで、複数の整列用溝１２ａおよび開口部１２ｂが形成される。この場合には、１枚のディスク１１を用いて、複数個の部品２を同時に整列させることが可能になる。

（部品整列装置の変形例１）
図１３は、本発明の他の実施の形態にかかる部品整列装置３の上端側部分の斜視図である。上述した部品整列装置３において、図１３に示すように、ガイド板１２の上側に、ディスク１１上から取り上げられた整列後の部品２が搭載可能な搭載部材３５が配置されても良い。搭載部材３５は、円板状に形成されている。また、搭載部材３５は、上側から見たときに、搭載部材３５の中心とモータ１４の出力軸の回転中心Ｃ２とが一致するようにモータ１４の出力軸に連結されている。この場合には、取出装置４は、整列後の部品２をディスク１１上から取り上げて、搭載部材３５に搭載する。また、部品２が搭載された搭載部材３５をモータ１４によって任意の方向へ回動させて、部品２の向きを任意の向きに合わせた後、再び、取出装置４が部品２を取り出す。このように、ガイド板１２の上側に搭載部材３５が配置されている場合には、部品２の向きを任意の向きに合わせてから部品２を取り出すことが可能になる。

（部品整列装置の変形例２）
図１４は、本発明の他の実施の形態にかかる部品整列装置４３の上端側部分の斜視図である。図１５は、図１４に示す部品整列装置４３の平面図である。図１６は、図１５のＵ−Ｕ断面の断面図である。

図１４〜図１６に示す部品整列装置４３は、部品であるバネ座金２Ａを自動的に整列させる部品整列部４４と、部品である平座金２Ｂを自動的に整列させる部品整列部４５とが組み合わされることで構成されている。部品整列部４４、４５は、ガイド板１２に形成される後述の整列用溝１２ｖ、１２ｗ等の構成を除けば、部品整列装置３と同様に構成されている。したがって、以下の説明では、部品整列装置３の構成と共通する部品整列部４４、４５の構成についての説明は省略する。なお、以下の説明では、図１５のＸ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側とする。

部品整列部４４と部品整列部４５とは、左右方向で互いに隣り合うように組み合わされている。この変形例では、部品整列部４４が右側に配置され、部品整列部４５が左側に配置されている。図１６に示すように、部品整列部４４を構成するディスク１１（以下、「第１ディスク１１Ａ」とする）は、部品整列部４５を構成するディスク１１（以下、「第２ディスク１１Ｂ」とする）よりも上側に配置されている。また、第１ディスク１１Ａは、第２ディスク１１Ｂと左右方向で隣り合うように配置されている。部品整列部４４を構成するガイド板１２（以下、「第１ガイド板１２Ａ」とする）は、部品整列部４５を構成するガイド板１２（以下、「第２ガイド板１２Ｂ」とする）よりも上側に配置されている。また、第１ガイド板１２Ａの左端側と、第２ガイド板１２Ｂの右端側とは、上下方向で重なっている。

第１ガイド板１２Ａには、バネ座金２Ａを整列させるための整列用溝（第１整列用溝）１２ｖが形成され、第２ガイド板１２Ｂには、平座金２Ｂを整列させるための整列用溝（第２整列用溝）１２ｗが形成されている。整列用溝１２ｖ、１２ｗは、整列用溝１２ａとほぼ同様に構成されている。具体的には、整列用溝１２ｖは、第４溝部１２ｓを備えていない点を除けば、整列用溝１２ａと同様に構成されている。また、整列用溝１２ｗは、第４溝部１２ｓの伸びる方向と逆側に向かって伸びる溝部が第４溝部１２ｓに代えて形成されている点を除けば、整列用溝１２ａと同様に構成されている。また、第１ガイド板１２Ａおよび第２ガイド板１２Ｂには、開口部１２ｂとほぼ同様に構成される開口部１２ｘが形成されている。図１５に示すように、上側から見たときに、第１ガイド板１２Ａの整列用溝１２ｖおよび開口部１２ｘと、第２ガイド板１２Ｂの整列用溝１２ｗおよび開口部１２ｘとは、略点対称に形成されている。

整列用溝１２ｖの先端部は、整列後のバネ座金２Ａが配置される整列後部品配置部（第１整列後部品配置部）１２ｖ１となっている。整列用溝１２ｗの先端部は、整列後の平座金２Ｂが配置される整列後部品配置部（第２整列後部品配置部）１２ｗ１となっている。整列後部品配置部１２ｖ１と、整列後部品配置部１２ｗ１とは左右方向で隣り合う位置に形成されている。具体的には、整列後部品配置部１２ｖ１が右側に配置され、整列後部品配置部１２ｗ１が左側に配置されている。また、整列後部品配置部１２ｗ１は、第１ガイド板１２Ａと第２ガイド板１２Ｂとが重なっている部分に形成されている。第１ガイド板１２Ａには、整列後部品配置部１２ｗ１を露出させる貫通孔１２ｙが形成されている。貫通孔１２ｙは、第１ガイド板１２Ａの厚さ方向で第１ガイド板１２Ａを貫通するように形成されている。

図１５に示すように、整列後部品配置部１２ｖ１と貫通孔１２ｙとは繋がっている。すなわち、第１ガイド板１２Ａには、整列後部品配置部１２ｖ１と貫通孔１２ｙと繋ぐ溝部１２ｚが第１ガイド板１２Ａの厚さ方向で第１ガイド板１２Ａを貫通するように形成されている。溝部１２ｚの幅は、整列後部品配置部１２ｖ１と貫通孔１２ｙとの間でバネ座金２Ａが通過可能な幅となっている。なお、整列後部品配置部１２ｖ１と貫通孔１２ｙとは、溝部１２ｚを介さずに直接繋がっていても良い。また、第１ガイド板１２Ａには、貫通孔１２ｙと第１ガイド板１２Ａの右端面とを繋ぐ溝部が第１ガイド板１２Ａの厚さ方向で第１ガイド板１２Ａを貫通するように形成されているが、この溝部は形成されなくても良い。

部品整列装置４３では、部品整列装置３と同様に部品整列部４４が動作して、整列後部品配置部１２ｖ１にバネ座金２Ａが配置される。また、部品整列装置３と同様に部品整列部４５が動作して、整列後部品配置部１２ｗ１に平座金２Ｂが配置される。また、この状態で、チャック部４７に保持されたネジ４８の軸部の先端側が上側からバネ座金２Ａに挿入される。その後、チャック部４７が貫通孔１２ｙに向かって移動する。すなわち、チャック部４７が整列後部品配置部１２ｗ１に向かって移動する。チャック部４７が整列後部品配置部１２ｗ１に到達すると、バネ座金２Ａと平座金２Ｂとが重なる。この状態で、チャック部４７とともにネジ４８が下側へ移動し、ネジ４８の軸部がバネ座金２Ａおよび平座金２Ｂに挿通されるとともに、バネ座金２Ａおよび平座金２Ｂがネジ４８の頭部に向かって吸引されると、図１４の二点鎖線で示すように、バネ座金２Ａと平座金２Ｂとが一度にネジ４８に取り付けられる。このように、部品整列装置４３では、バネ座金２Ａと平座金２Ｂとを重ねることができる。また、重なった状態のバネ座金２Ａおよび平座金２Ｂを吸引することで、バネ座金２Ａと平座金２Ｂとを一度にネジ４８に取り付けることができる。

なお、チャック部４７は、アーム７の先端側の下面に取り付けられている。また、部品整列装置４３を用いて、バネ座金２Ａおよび平座金２Ｂ以外の２個の部品を重ねるとともに、重なった状態の２個の部品をチャック部４７で取り上げても良い。

（その他の変形例）
上述した形態では、整列される部品２は、略直方体状の部品であり、また、変形例２では、整列される部品は、バネ座金２Ａおよび平座金２Ｂであるが、部品２は、その他の形状の部品であっても良い。たとえば、整列される部品２は、円板状の部品、長円板状の部品あるいは略Ｌ形状の平板状の部品であっても良い。また、整列される部品２は、ＯリングやＥ型止め輪（Ｅリング）等であっても良い。

上述した形態では、部品整列装置３は、ディスク１１の外周面に当接可能なＯリング２１を備えているが、Ｏリング２１に代えて、ディスク１１の外周面に当接可能なゴム製またはスポンジ製の弾性部材を備えていても良い。また、部品整列装置３は、Ｏリング２１等の弾性部材を備えていなくても良い。この場合には、ディスク１１の外周面がガイド部１３ｃの内周面に接触しながら、ディスク１１が偏心揺動回転を行う。また、この場合には、ディスク１１の外周面に歯車が形成され、この歯車に噛み合う歯車がガイド部１３ｃの内周面に形成されても良い。

上述した形態では、整列用溝１２ａは、２回、略１２０°に折れ曲がるように形成されているが、整列用溝１２ａは、１回、略１２０°で折れ曲がるように形成されても良いし、３回以上、略１２０°で折れ曲がるように形成されても良い。また、部品２が略直方体状に形成されていないのであれば、整列用溝１２ａは、略１２０°以外の角度で折れ曲がっていても良い。なお、上述した形態において、水平方向において互いに直交する２方向へディスク１１を振動させて、部品２を整列させても良い。

上述した形態では、１枚のディスク１１に対して１台のモータ１４が設けられているが、ベルトおよびプーリ、または、歯車列等の動力伝達機構を介して、複数枚のディスク１１が１台のモータ１４に連結されても良い。また、上述した形態では、モータ１４は、ステッピングモータであるが、モータ１４は、サーボモータであっても良い。

１ 部品供給システム
２ 部品
２Ａ バネ座金（部品）
２Ｂ 平座金（部品）
３、４３ 部品整列装置
４ 取出装置
１１ ディスク
１１Ａ 第１ディスク（ディスク）
１１Ｂ 第２ディスク（ディスク）
１２、３２ ガイド板
１２Ａ 第１ガイド板（ガイド板）
１２Ｂ 第２ガイド板（ガイド板）
１２ａ 整列用溝
１２ｂ 開口部
１２ｓ 第４溝部（整列後部品配置部）
１２ｖ 整列用溝（第１整列用溝）
１２ｖ１ 整列後部品配置部（第１整列後部品配置部）
１２ｗ 整列用溝（第２整列用溝）
１２ｗ１ 整列後部品配置部（第２整列後部品配置部）
１２ｙ 貫通孔
１３ｃ ガイド部（ガイド部材）
１４ モータ
１９ 偏心部材
２１ Ｏリング（弾性部材）
３５ 搭載部材
Ｃ１ ディスクの中心
Ｃ２ 出力軸の回転中心

Claims (10)

1. 整列前の部品がその上面に供給される円板状のディスクと、前記ディスクを回転させるためのモータと、前記ディスクの上側に配置されるとともに前記部品を整列させるための整列用溝が形成される平板状のガイド板と、前記モータの出力軸に固定される偏心部材とを備え、
   前記ディスクは、前記偏心部材に相対回転可能に支持され、
   上側から見たときに、前記ディスクの中心と、前記出力軸の回転中心とがずれており、
   前記ディスクは、前記モータが回転すると、前記出力軸に対して偏心揺動回転をし、
   前記ディスクを偏心揺動回転させることで、前記部品を前記整列用溝に沿って移動させて整列させることを特徴とする部品整列装置。
2. 前記ガイド板には、整列前の複数の前記部品を前記ディスク上に供給するための開口部が前記整列用溝に繋がるように形成され、
   前記整列用溝および前記開口部は、前記ガイド板の厚さ方向で前記ガイド板を貫通していることを特徴とする請求項１記載の部品整列装置。
3. 前記ディスクの外径よりも大きな内径を有する略環状に形成され前記ディスクの外周面を囲むように配置されるガイド部材を備え、
   前記ディスクは、前記モータが回転すると、前記ガイド部材の内周面に沿って偏心揺動回転をすることを特徴とする請求項１または２記載の部品整列装置。
4. 前記ガイド部材の円周方向において所定の間隔で配置される弾性部材を備え、
   前記弾性部材の一部は、前記ガイド部材の内周面よりも前記ガイド部材の径方向の内側へ突出して前記ディスクの外周面に当接可能となっていることを特徴とする請求項３記載の部品整列装置。
5. 前記ガイド板の上側に配置されるとともに、前記ディスク上から取り上げられた整列後の前記部品が搭載可能な搭載部材を備え、
   前記搭載部材は、上側から見たときに前記搭載部材の中心と前記モータの出力軸の回転中心とが略一致するように前記出力軸に連結されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の部品整列装置。
6. 前記整列用溝の先端部は、前記ディスク上から取り上げられる前の整列後の前記部品が配置される整列後部品配置部となっており、
   前記整列後部品配置部は、前記整列用溝の、前記整列後部品配置部に繋がる部分に対して略直角に折れ曲がるように形成されるとともに、１個の前記部品は入るが２個の前記部品は入らない大きさに形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の部品整列装置。
7. 前記整列用溝における前記部品の引っ掛かりを防止するために、前記モータを正転および逆転させて、前記部品を整列させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の部品整列装置。
8. 前記ディスクとしての第１ディスクおよび第２ディスクと、前記第１ディスクの上側に配置されるとともに前記整列用溝としての第１整列用溝が形成される前記ガイド板としての第１ガイド板と、前記第２ディスクの上側に配置されるとともに前記整列用溝としての第２整列用溝が形成される前記ガイド板としての第２ガイド板とを備え、
   前記第１ディスクは、前記第２ディスクよりも上側に配置されるとともに、前記第２ディスクと隣り合うように配置され、
   前記第１ガイド板は、前記第２ガイド板よりも上側に配置されるとともに、前記第１ガイド板の一部と前記第２ガイド板の一部とが重なっており、
   前記第１整列用溝の先端部は、整列後の前記部品が配置される第１整列後部品配置部となっており、
   前記第２整列用溝の先端部は、整列後の前記部品が配置される第２整列後部品配置部となっており、
   前記第２整列後部品配置部は、前記第１ガイド板と前記第２ガイド板とが重なっている部分に形成され、
   前記第１ガイド板には、前記第２整列後部品配置部を露出させる貫通孔が前記第１ガイド板の厚さ方向で前記第１ガイド板を貫通するように形成され、
   前記部品が通過可能となるように前記第１整列後部品配置部と前記貫通孔とが繋がっていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の部品整列装置。
9. 前記第１整列用溝で整列させられる前記部品は、バネ座金であり、
   前記第２整列用溝で整列させられる前記部品は、平座金であることを特徴とする請求項８記載の部品整列装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の部品整列装置と、整列後の前記部品を取り出す取出装置とを備えることを特徴とする部品供給システム。

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