JP6331283B2 - 振動搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動するトラックの走行面に搬送対象物を支持した状態で搬送しながら各搬送対象物の搬送姿勢を整えることが可能な振動搬送装置において、搬送対象物のうち成型不良などにより所定方向の寸法が正規の寸法ではない不良搬送対象物を判別し、トラック上から排除可能な振動搬送装置に関するものである。

従来より、螺旋状又は直線状をなすトラックに沿ってワーク等の搬送対象物を搬送させる振動搬送装置が知られている。振動搬送装置には、トラックにおける走行面に沿って搬送される搬送対象物の姿勢を揃えて次工程へ搬送すべく、搬送対象物の姿勢を選別可能な姿勢判別装置が設けられている。

例えば、特許文献１には、トラックにおける走行面に開口部を形成し、走行面に沿って搬送される搬送対象物に対して開口部から照射し、反射光の受光量によって搬送対象物の姿勢を判別可能に構成した振動搬送装置が開示されている。

特開２００４−５１２８０号公報

このような振動搬送装置には、上述したような姿勢選別装置等によって姿勢を揃えながら搬送対象物をトラックの下流端に向かって搬送し、姿勢を揃えて整列させた搬送対象物を次工程に供給するという機能が要求されており、この要求を満たせば十分であると考えられている。

ところで、搬送対象物が、例えば成型処理等に伴って寸法誤差が生じ得るものである場合には、正規の寸法であるか否かを判別する必要がある。このようなニーズに応える構成として、従来の振動搬送装置によって姿勢を整えてトラックの終点まで搬送し、振動搬送装置による搬送処理前後の適宜の時点で、寸法が正規であるか否かを判別する処理を専用の装置を用いて行う構成が考えられる。

しかしながら、このような構成を採用した場合、振動搬送装置による搬送処理前後の適宜の時点において専用の装置で行う寸法チェック処理が必須であるため、装置数や設置面積が生じるとともに、処理時間短縮化という点においても再考の余地がある。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、トラックの走行面に沿って姿勢を整えながら搬送する搬送対象物の寸法が正規の寸法であるか否かをチェックし、正規の寸法を有する搬送対象物のみを次工程に供給することができるというこれまで着想されることの無かった斬新且つ有用な振動搬送装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、搬送対象物を支持する走行面を有するトラックと、トラックを振動させることによって搬送対象物を走行面上の所定の搬送方向に搬送させる加振手段とを備えた振動搬送装置に関するものである。

そして、本発明に係る振動搬送装置は、走行面の所定領域を搬送する搬送対象物のうち所定方向における寸法が正規の寸法でない不良搬送対象物を判別する寸法不良判別部と、寸法不良判別部によって判別した不良搬送対象物を走行面の所定領域から排除する排除部とをさらに備え、寸法不良判別部として、不良搬送対象物を排除可能な開口部を備え、且つ走行面の所定領域に対して所定位置から照射した光の反射光を検知するか否か又は反射光量によって、搬送対象物のうち所定方向における寸法が正規の寸法でない不良搬送対象物を判別するものを適用し、排除部は、開口部を通じて不良搬送対象物を排除するものであることを特徴としている。

ここで、本発明において「搬送対象物のうち所定方向」とは、搬送対象物の厚み方向、平面視形状において相互に直交する縦方向と横方向など、搬送対象物の形状に基づき適宜設定可能な方向である。また、「不良搬送対象物」とは、サイズや形状が正規の搬送対象物とは異なったり、部分的な変形や成形不良等により、搬送対象物の所定方向の寸法が正規のものとは異なっている搬送対象物のことを意味している。

このような振動搬送装置であれば、寸法不良判別部によって搬送対象物の所定方向における寸法が正規の寸法でない不良搬送対象物を判別し、その不良搬送対象物を排除部によって走行面の所定領域（不良搬送対象物を判別した領域と同じ領域であってもよいし、不良搬送対象物を判別した領域よりも搬送方向下流側の領域であってもよい）から排除するように構成しているため、排除部よりも搬送方向下流側を搬送する搬送対象物を、所定方向の寸法が正規のものだけに限定することができる。このように、本発明によれば、これまで着想されたり、実用化されることのなかった寸法不良判別機能及び不良搬送対象物排除機能を発揮する振動搬送装置を実現することができ、例えば振動搬送装置による搬送処理前後の適宜の時点において専用の装置を用いて搬送対象物の所定方向の寸法をチェックする処理が不要になる。その結果、装置数や設置面積の低減、処理時間の短縮化を図ることができる。

しかも、本発明の振動搬送装置では、寸法不良判別部として、走行面の所定領域に対して所定位置から照射したレーザ光線の反射光を検知するか否か又は反射光量によって、搬送対象物のうち厚み方向における寸法が正規の寸法でない不良搬送対象物を判別するように構成したものを適用することができる。このような寸法不良判別部であれば、例えば、不良搬送対象物は通過不能であって且つ良品搬送対象物は通過可能な高さに設定したトンネル形状や板状、或いは壁状等のストッパをトラックに設けて不良のチェックを行う態様と比較して、ストッパを通過しない不良搬送対象物がストッパに引っ掛かったり、詰まった場合にはその都度、搬送処理を一旦停止してストッパに引っ掛かった不良搬送対象物や詰まった不良搬送対象物をストッパから取り除く処理が不要となり、搬送処理効率が向上し、不良搬送対象物がストッパに繰り返し当たることでストッパの一部欠損や破壊が発生したり、通過が規制されるべき不良搬送対象物の通過を許容することで適切な寸法不良判別処理を行うことができないというおそれを回避することができ、振動搬送装置本来の搬送処理能力を損なうことなく、不良搬送対象物を適切に判別することができる。

特に、本発明における寸法不良判別部が、レーザ光線を照射するものであれば、レーザ光線特有の優れた直進性を活かして、要求される高い精度での寸法不良チェックを適切に行うことができる。なお、本発明では、寸法不良判別部としてレーザ光線以外の光線を照射する構成のものを除外するものではない。しかしながら、光の拡散による検知精度の低下を防止・抑制するには、直進性に優れたレーザ光線を照射する構成が好ましい。

また、本発明の排除部が、不良搬送対象物にエアを吹き付けて不良搬送対象物を走行面の所定領域から排除するものであれば、例えば、ワイパー等のメカニカルなパーツで不良搬送対象物を走行面の所定領域から排除する態様と比較して、不良搬送対象物を瞬時に走行面から排除することが可能であり、１つの不良搬送対象物を走行面の所定領域から排除するために要する時間の短縮化を図ることができるとともに、ワイパー等のパーツの動作を管理・制御する労力を省くことができる。

従来から知られている搬送姿勢選別部を走行面の所定領域に設けた振動搬送装置では、搬送姿勢選別部によって所定の正姿勢ではないと選別された搬送対象物を当該選別処理を実施した位置（選別処理実施位置）よりも搬送方向上流側に戻し、再び選別処理実施位置まで搬送するように構成されている場合がある。これは、正姿勢ではない搬送対象物が２回目以降に選別処理実施位置に到達した場合には、正姿勢となっている可能性があるためであり、つまり、搬送対象物自体に構造上又は機能上に問題がないことを前提としていることに起因する。

しかしながら、所定方向の寸法が正規の寸法でない不良搬送対象物は、そのこと自体が所期の機能を発揮しないか、所期の機能を十分に発揮し得ない不良品を意味する場合がある。また、寸法不良判別部による１回目の寸法不良チェックで不良搬送対象物であると判別された搬送対象物は、２回目の寸法不良チェックにおいてもやはり不良搬送対象物であると判別され、このような寸法不良チェックを１つの搬送対象物に対して複数回行うことに何らメリットはなく、いたずらに搬送処理効率の低下を招来し得る。このような観点に着目して、本発明における排除部として、排除部が不良搬送対象物を走行面に復帰不能な位置に排除するように構成したものを適用することが良好である。

本発明では、開口部として、トラックにおいて走行面が存在しない方向に開放されたものを適用することが好ましい。

本発明の振動搬送装置によれば、トラックの走行面に沿って搬送される搬送対象物のうち所定方向の寸法が正規の寸法であるか否かを寸法不良判別部でチェックすることができ、正規の寸法ではないと検知した不良搬送対象物を排除部によって走行面から排除して、正規の寸法を有する搬送対象物のみを次工程に供給することができることができ、例えば振動搬送装置による搬送処理前後の適宜の時点において専用の装置を用いて搬送対象物の所定方向の寸法をチェックする処理が不要になり、これまで着想されることの無かった斬新且つ有用な振動搬送装置を提供することができる。

本発明の振動搬送装置の一実施形態に係るパーツフィーダの平面図。 図１の要部を所定角度から見た図。 図１の要部を図２とは異なる角度から図。 図１におけるａ−ａ線断面を一部省略して模式的に示す図。 図３の要部を一部省略して示す拡大図。 図５のＱ領域拡大図。 同実施形態における寸法不良検知部、排除部及び制御部の相対関係を模式的に示す図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る振動搬送装置の一例であるパーツフィーダＦは、図１に示すように、搬送対象物を支持する走行面Ｈを有するトラックＴを備え、加振手段（図示省略）によってトラックＴを振動させることによって搬送対象物Ｗを走行面Ｈに沿って所定の搬送方向に搬送可能なものである。

本実施形態では、搬送対象物として、図３に示すように、略直方体状のワークＷを適用している。このワークＷは、厚み方向に対面するオモテ面Ｗ１とウラ面Ｗ２のうち、オモテ面Ｗ１にのみ開口した凹部を形成した直方体状のケース（例えばセラミック製）を主体とし、凹部内に合成樹脂を充填したものである。

このワークＷの凹部内に充填した合成樹脂がオモテ面Ｗ１にのみ表出している。このような合成樹脂の露出面も含めたワークＷのオモテ面Ｗ１は、全体的に平滑または略平滑な面である。しかしながら、合成樹脂の充填処理或いは硬化処理の精度如何によっては、合成樹脂全体の厚みが正規の厚みよりも分厚くなったり、部分的な凹凸が生じ得る場合がある。このような寸法不良が生じたワークＷ（以下では「不良ワークＷ」と称する）は、正規のワークＷと区別する必要がある。

また、本実施形態のワークＷのうち、ウラ面Ｗ２には端子Ｗ３が取り付けられている（図３参照）。端子Ｗ３は、ケースのウラ面Ｗ２に形成した端子取付用凹部に取り付けられ、この取付状態において、ワークＷのウラ面Ｗ２は略面一となるように設定している。しかしながら、端子Ｗ３の取付精度如何によっては、端子Ｗ３がウラ面Ｗ２よりも出っ張った状態のワークＷも存在し得る。このようなワークＷも不良ワークとして捉えることができる。

本実施形態で用いるワークＷは、厚み方向に対面するオモテ面Ｗ１及びウラ面Ｗ２は何れも平滑または略平滑な面である。また、ワークＷのうちオモテ面Ｗ１及びウラ面Ｗ２以外の各面も全体的に平滑または略平滑な面である。

本実施形態に係るパーツフィーダＦは、ワークＷを収容し整列させて搬送する（整送する）ボウルＢと、ボウルＢの下方に配置され且つトラックＴを含むボウルＢ全体に振動を発生させる加振手段（図示省略）とを備えた捩じり振動パーツフィーダ、いわゆるボウルフィーダとして構成されている。

ボウルＢは、周壁における内向き面に設けたスパイラル状に延びるトラックＴを備え、加振手段から与えられる振動によりワークＷをトラックＴに沿って搬送するものである。加振手段は、ボウルＢの下方に配置された例えば圧電式発振タイプのものである。もちろん、加振手段として電磁式発振タイプのものを適用してもよい。本実施形態のパーツフィーダＦは、図示しないステージ上に適宜の防振部を介在させた状態で加振手段を配置している。そして、ワークＷをその姿勢を整えつつ搬送するために、ボウルＢに対して高い振動数の捩じり振動を発生させる。これにより、ボウルＢ内に収納されたワークＷは、トラックＴの走行面Ｈに沿って、平面視反時計廻りに搬送されることになる。

図１に示すように、ボウルＢの底面Ｂ１には多数のワークＷが収容され、底面Ｂ１の周縁部に起点ＴＳを有するトラックＴが登り傾斜のスパイラル状に形成されている。本実施形態では、トラックＴの終点ＴＥに連続する直線状のトラックＴを備えたリニアフィーダ（図示省略）をボウルフィーダＦに接続している。トラックＴを構成する走行面Ｈに支持されるワークＷは、ワークＷ自体が受ける捩じり振動による搬送力の径外方向へ向かう成分と走行面Ｈの傾斜とによって、起点ＴＳから終点ＴＥに向かう搬送方向に沿って搬送される。トラックＴの途中には走行面Ｈの幅を狭める切欠部や溝（図示省略）が形成されており、これら切欠部や溝によって走行面Ｈを幅一杯に広がって搬送されるワークＷのうち内周側のワークＷや、走行面Ｈ上から重心が外れたワークＷを底面Ｂ１へ戻し、走行面Ｈ上を幅一杯に広がって搬送されるワークＷのうち外周側のワークＷや、重心が走行面Ｈ上にあるワークＷを下流側に搬送することができるようにしている。

また、トラックＴのうち所定部分には、ワークＷを所定の姿勢に変換可能な図示しない姿勢変換部（姿勢変換トラック）を設けている。

そして、本実施形態に係るボウルフィーダＦは、図１乃至図６に示すように、姿勢変換トラックよりも搬送方向下流側に、寸法不良判別部１及び排除部２を設けている。

寸法不良判別部１は、走行面Ｈのうち所定領域に設定した寸法判別領域に対して所定位置から光線Ｌ１を照射し、その光線Ｌ１の反射光Ｌ２を検知するか否か又は反射光量の差異によって、ワークＷのうち所定方向（本実施形態では厚み方向）における寸法が正規の寸法でない不良ワークＷを判別するものである。本実施形態では、寸法判別領域を、寸法判別トラックＴ３の寸法判別走行面Ｈ１に設定している。

寸法判別トラックＴ３は、図２乃至図６に示すように、寸法判別走行面Ｈ１を有する例えばブロック状のものである。寸法判別走行面Ｈ１は、断面視ほぼＶ字状をなすように下端同士をほぼ直角に交差させた寸法判別第１走行面Ｈ１１及び寸法判別第２走行面Ｈ１２からなる。本実施形態では、相対的にボウルＢの外周側に位置付けられる寸法判別第１走行面Ｈ１１の勾配を、ボウルＢの中心側に位置付けられる寸法判別第２走行面Ｈ１２よりも緩やかな勾配に設定している。また、ボウルＢの径方向における寸法判別第１走行面Ｈ１１の寸法を、ボウルＢの径方向における寸法判別第２走行面Ｈ１２の寸法よりも大きく設定している。これら寸法判別第１走行面Ｈ１１及び寸法判別第２走行面Ｈ１２からなる寸法判別走行面Ｈは、寸法判別トラックＴ３よりも搬送方向上流側のトラックＴの走行面Ｈ及び寸法判別トラックＴ３よりも搬送方向下流側のトラックＴの走行面Ｈに連続している（図１参照）。

本実施形態のパーツフィーダＦでは、姿勢変換トラックを通過して寸法判別トラックＴ３に到達したワークＷのうちウラ面Ｗ２が寸法判別第１走行面Ｈ１１に対面して接触するとともに、所定の側面Ｗ４が寸法判別第２走行面Ｈ１２に対面して接触した姿勢となるように設定している（図６参照）。

すなわち、本実施形態のパーツフィーダＦは、搬送方向において寸法判別走行面Ｈ１よりも上流側の走行面Ｈの所定領域に、切欠部や溝等によって走行面Ｈの幅を部分的に狭くした幅狭部や、ワークＷの姿勢を変換する姿勢変換部を設け、これら幅狭部や姿勢変換部を通過したワークＷの搬送姿勢を揃え、寸法判別走行面Ｈ１に到達するワークＷの姿勢が全て同じ姿勢となるように設定している。

そして、寸法判別走行面Ｈ１に到達したワークＷは、ワークＷ自体が受ける捩じり振動による搬送力の径外方向へ向かう成分と寸法判別第１走行面Ｈ１１及び寸法判別第２走行面Ｈ１２に付与された傾斜とによって、ワークＷを寸法判別第１走行面Ｈ１１及び寸法判別第２走行面Ｈ１２に接した状態、具体的には、ウラ面Ｗ２が寸法判別第１走行面Ｈ１１に接し、且つ所定の側面Ｗ４が寸法判別第２走行面Ｈ１２に接した状態で搬送方向下流側に向かって搬送される。本実施形態の寸法不良判別部１及び排除部２は、この寸法判別トラックＴ３に関連付けてパーツフィーダＦに設けたものである。

本実施形態の寸法不良判別部１は、図２乃至図６に示すように、寸法判別走行面Ｈ１の上方であって且つ寸法判別走行面Ｈ１に対峙する位置から寸法判別走行面Ｈ１に設定した寸法判別領域に向かってレーザ光線Ｌ１を照射可能な照射部１１と、レーザ光線Ｌ１が反射する反射部１２と、反射部１２で反射した光線である反射光Ｌ２を検知可能な反射光検知部１３とを備えている。各図では、レーザ光線である照射光Ｌ１、及びワークＷからの反射光Ｌ２をそれぞれ鎖線で模式的に示している。なお、図２及び図３では照射光Ｌ１ののみを示し、反射光Ｌ２は省略している。

照射部１１は、ボウルＢの外であって且つ寸法判別走行面Ｈ１よりも高い位置から、ボウルＢの中心に向かって斜め下方にレーザ光線Ｌ１を照射するものである。このレーザ光線Ｌ１は、寸法判別第１走行面Ｈ１１の傾斜角度と平行な角度でボウルＢの中心に向かって照射される例えば直径０．１ｍｍ以下の光線Ｌ１である。本実施形態では、レーザ光線Ｌ１が、寸法判別第１走行面Ｈ１１にウラ面Ｗ２を接触させた姿勢にあるワークＷが正規の厚み寸法を有する良品ワークＷである場合に、良品ワークＷの上向き面（本実施形態ではオモテ面Ｗ１）よりも約０．０５ｍｍだけ上方を通過するように設定している。このような設定は、振動によって良品ワークＷが走行面Ｈ（具体的には寸法判別第１走行面Ｈ１１）から飛び上がる可能性があることを考慮したものであり、想定されるワークＷの最大飛び上がり量に相当する走行面Ｈ（具体的には寸法判別第１走行面Ｈ１１）からの最大離間距離よりも上方をレーザ光線Ｌ１が通過するようにしている。照射部１１からの照射光であるレーザ光線Ｌ１の照射位置は、寸法判別第１走行面Ｈ１１と寸法判別第２走行面Ｈ１２の下端同士の交点Ｈ１３から寸法判別第２走行面Ｈ１２に沿った高さ位置として捉えることができる（図６参照）。レーザ光線Ｌ１の照射位置は、ワークＷを判別する際の基準となる所定方向の正規の寸法（本実施形態であればワークＷの厚み方向の正規の寸法）や加振手段の加振力に起因するワークＷ自体の振動（最大振幅等）等を考慮して適宜設定することができる。

反射部１２は、寸法判別走行面Ｈ１よりもボウルＢの中心側に寄った位置に設けたものである。本実施形態では、寸法判別トラックＴ３のうち寸法判別走行面Ｈ１よりもボウルＢの中心側に寄った位置に、寸法判別第１走行面Ｈ１１と略同じ傾斜角度で且つ照射光の照射方向に沿った寸法判別第１走行面Ｈ１１の延長線上の面である平滑な反射板固定部Ｔ３１を形成し、この反射板固定部Ｔ３１に反射部１２を固定している（図２及び図３参照）。反射部１２は、反射板固定部Ｔ３１に接触した状態で固定される固定板部１２１と、固定板部１２１からボウルＢの中心に向かって所定角度で立ち上がった反射板本体１２２とを備えている。本実施形態の反射部１２は、固定板部１２１及び反射板本体１２２を一体に有している。

本実施形態の寸法不良判別部１では、照射部１１からの照射光であるレーザ光線Ｌ１が、寸法判別走行面Ｈ１を横切るように通過して反射部１２に直接届くように、寸法判別トラックＴ３のうちレーザ光線Ｌ１が通過可能な第１開口スペースＳ１及び第２開口スペースＳ２を確保している（図２及び図３参照）。具体的には、寸法判別トラックＴ３のうち寸法判別走行面Ｈ１をボウルＢの径方向において挟む所定部分にスリットＴ３３や開口溝Ｔ３２を形成することで各開口スペース（第１開口スペースＳ１、第２開口スペースＳ２）を確保している。本実施形態では、ボウルＢの径方向において寸法判別走行面Ｈ１の外周側に開口溝Ｔ３２を形成して第１開口スペースＳ１を確保するとともに、ボウルＢの径方向において寸法判別走行面Ｈ１のスリットＴ３３を形成して第２開口スペースＳ２を確保している。

本実施形態では、搬送方向に沿ったスリットＴ３３の開口幅よりも搬送方向に沿った開口溝Ｔ３２の開口幅を大きく設定している。また、開口溝Ｔ３２の開口幅は、寸法判別走行面Ｈ１上におけるワークＷの搬送方向に沿った寸法よりも大きく設定している。これは、後述するように、開口溝Ｔ３２が排除部２の一部として機能し、開口溝Ｔ３２を通じてワークＷを寸法判別走行面Ｈ１から排除できるようにするためである。開口溝Ｔ３２の一部は寸法判別第１走行面Ｈ１１の上端部分に到達し、この到達領域が寸法判別第１走行面Ｈ１１に表出している。つまり、開口溝Ｔ３２は寸法判別第１走行面Ｈ１１に連続している（図３参照）。

スリットＴ３３は、排除部２の一部として機能することがないため、レーザ光線Ｌ１が通過可能であれば開口幅を小さく設定することができる。本実施形態ではスリットＴ３３の開口幅を例えば１ｍｍに設定しているが、この値は適宜変更してもよい。スリットＴ３３の一部は寸法判別第２走行面Ｈ１２の上端部分に到達し、この到達領域が寸法判別第２走行面Ｈ１２に表出している。つまり、スリットＴ３３は寸法判別第２走行面Ｈ１２に連続している（図３参照）。

本実施形態では、スリットＴ３３と反射部１２の間に、レーザ光線Ｌ１を遮るパーツを一切設けていない。したがって、スリットＴ３３を通過したレーザ光線Ｌ１は、全て反射部１２で反射することになる。その結果、例えば、ボウルＢの底面Ｂ１に収容されているワークＷや、走行面Ｈのうち寸法判別走行面Ｈ１よりも上流側の走行面Ｈを搬送しているワークＷに照射光が当たり、その反射光Ｌ２を反射光検知部１３が検知することによる誤動作を回避することができる。

以上の構成により、照射部１１から放射したレーザ光線Ｌ１は開口溝Ｔ３２及びスリットＴ３３をこの順で通過して反射部１２（具体的には反射板本体１２２）に到達して反射し、その反射光Ｌ２が反射光検知部３に入射（到達）する。本実施形態では、反射光Ｌ２が照射光Ｌ１（入射光）と同じ軌跡（ライン）を辿る反射光Ｌ２ではなく、照射光Ｌ１に対して所定角度で斜め上向きのラインに沿って反射光検知部１３に到達するように設定している（図４及び図５参照、なお図１のａ−ａ線断面を一部省略して模式的に示す図４ではワークＷを省略している）。

反射光検知部１３は、照射部１１よりも高い位置に配置した受光センサを用いて構成したものである。反射光検知部１３は、反射光Ｌ２の有無や反射光量の差異を、受光センサによって受信する信号レベルの値として換算することができる。

本実施形態の寸法不良判別部１は、照射部１１及び反射光検知部１３を共通のホルダに組み込んだユニット体Ｕを適用し、このユニット体Ｕを適宜の支持部で支持している。照射部１１や反射光検知部１３の位置は、ワークＷの形状や種類等に応じて適宜調整することができる。

また、本実施形態のパーツフィーダＦは、照射部１１と寸法判別走行面Ｈ１の間であって且つボウルＢよりも外側に、照射光（レーザ光線Ｌ１）の通過を許容する孔Ｃ１を形成した遮蔽壁Ｃを設けている（図１及び図４参照）。この遮蔽壁Ｃによって、反射部１２に届く光を照射部１１から照射されるレーザ光線Ｌ１のみに限定し、このレーザ光線Ｌ１以外の光が反射部１２に届いて反射する事態を防止している。また、遮蔽壁Ｃは、レーザ光線Ｌ１の反射光Ｌ２が反射光検知部１３に直接到達することを妨げない形状に設定されている。

また、本実施形態のパーツフィーダＦは、図７に示すように、反射光検知部１３によって検知した反射光Ｌ２（受光信号）の検知結果（受信結果）に基づいて不良ワークＷが寸法判別領域を通過しているか否かを判定し、不良ワークＷが寸法判別領域を通過していることを判定した場合に不良ワークＷの排除指令を発する制御部３を備えている。本実施形態では、制御部３を、ワークＷに反射して反射光検知部１３で検知した反射光Ｌ２の有無や反射光量の差異に基づいて、不良ワークＷが寸法判別領域を通過しているか否かを判定する判定部３１と、判定部３１によって正規の厚み寸法ではないと判定した場合にワークＷの排除指令を発する排除命令出力部３２とを用いて構成している。

判定部３１は、反射光検知部１３を構成する受光センサで受信した受光信号のレベルに基づき、その信号レベルが予め設定した基準値以上の信号レベル（基準値以上の反射光量）を示す場合に、不良ワークＷが寸法判別領域を通過していないと判定する一方で、反射光検知部１３で受光信号が受信されなかったり（反射光量がゼロ）、或いは受信した受光信号が予め設定した基準値より低い信号レベル（基準値より少ない反射光量）を示す場合に、不良ワークＷが寸法判別領域を通過していると判定する。また、排除命令出力部３２は、判定部３１によって不良ワークＷが寸法判別領域を通過していると判定した場合、制御部３及び排除部２に接続された電磁弁４に対して、排除指令を出力するものである。電磁弁４は、例えば後述のエア供給経路２２に接続した圧縮空気配管のエア継手等に関連付けて設けられ、励磁されていない通常時はエア供給経路２２にエアを供給不能な閉状態にあり、制御部からワークＷの排除指令が出力された場合に、励磁されてエア供給経路２２にエアを供給可能な開状態に切り替わるように構成したものである。

排除部２は、図３及び図６等に示すように、寸法判別走行面Ｈ１に表出しているエア噴出孔２１と、エア噴出孔２１に連通するエア供給経路２２とを備え、エア噴出孔２１から噴出したエア（圧縮空気）によって吹き飛ばしたワークＷを、ボウルＢの径方向において寸法判別走行面Ｈ１に連続する位置に形成した排除用溝２３（本発明の「開口部」に相当）を通じて寸法判別領域外（寸法判別走行面Ｈ１外）へ排除するものである。

エア噴出孔２１は、寸法判別第２走行面Ｈ１２に表出するように穿設されたものである。本実施形態では、搬送方向に延伸する長穴形状（より具体的には、部分楕円弧形状）のエア噴出孔２１を適用している（図３参照）。エア噴出孔２１のうち搬送方向に沿った開口幅寸法は、寸法判別走行面Ｈ１を搬送するワークＷの搬送方向に沿った寸法よりも小さく、エア噴出孔２１の高さ寸法は、寸法判別走行面Ｈ１を搬送するワークＷの厚み寸法よりも小さい。このような形状のエア噴出孔２１の開口下縁を、寸法判別第２走行面Ｈ１２の下縁（寸法判別第２走行面Ｈ１２と寸法判別第１走行面Ｈ１１との交点Ｈ１３）に一致させている。したがって、寸法判別走行面Ｈ１を搬送するワークＷが一時的にエア噴出孔２１全体を被覆することになる（図３参照）。本実施形態では、寸法判別トラックＴ３においてスリットＴ３３を形成した部分よりも下方の部分にエア噴出孔２１を形成し、エア噴出孔２１の開口幅方向中央部分を上述のスリットＴ３３の開口幅方向中央に一致または略一致するように設定している。

排除用溝２３は、ボウルＢの径方向において寸法判別走行面Ｈ１に連続する位置に形成されたものである。本実施形態の排除部２は、寸法判別第１走行面Ｈ１１のうちボウルＢの外周側領域に連続する位置に排除用溝２３を形成し、この排除用溝２３を通じて不良ワークＷを寸法判別走行面Ｈ１から排除可能に構成している。特に、本実施形態では、上述の開口溝Ｔ３２を排除用溝２３として兼用し、排除用溝２３のうち搬送方向に沿った開口幅寸法を、寸法判別走行面Ｈ１を搬送するワークＷの搬送方向に沿った寸法よりも十分に長く（例えば寸法判別走行面Ｈ１を搬送するワークＷの搬送方向に沿った先頭部（搬送方向下流側端部）又は後端部（搬送方向上流側端部）の何れでレーザ光線Ｌ１による検知を行い、エアの噴射によって不良ワークＷを排除しても、不要ワークＷが排除用溝２３の出口に引っかかることなく適切に排除することができる程度の開口幅寸法に）設定している。排除用溝２３は、パーツフィーダＦの全ての走行面Ｈ（寸法判別走行面Ｈ１も含む）が存在しない方向（本実施形態では、ボウルＢの外部空間を向く方向）に開放されたものである。

本実施形態の排除用溝２３は、下方に開放されており、排除用溝２３を通じて寸法判別走行面Ｈ１から排除した不良ワークＷを図示しない回収部に回収される。回収部は、ボウルフィーダＦの底面Ｂ１やトラックＴに連続していないため、回収部に回収された不良ワークＷが、自動的にボウルフィーダＦ内に戻されることはない。

次に、このような寸法不良判別部１及び排除部２の作動及び作用について説明する。

寸法判別トラックＴ３の寸法判別走行面Ｈ１に沿って搬送されるワークＷは、上述したように、ウラ面Ｗ２が寸法判別第１走行面Ｈ１１に対面して接触するとともに、側面Ｗ４が寸法判別第２走行面Ｈ１２に対面して接触している姿勢である（図３及び図６参照）。本実施形態のパーツフィーダＦでは、このような姿勢のワークＷが寸法判別走行面Ｈ１に到達した時点またはその到達時点よりも前の時点で照射部１１からレーザ光線Ｌ１を照射する照射状態に設定する。この照射状態において、ワークＷが寸法判別領域を通過していない場合、照射部１１から照射したレーザ光線Ｌ１は、遮蔽壁Ｃの孔Ｃ１を通過し、寸法判別トラックＴ３に形成した開口溝Ｔ３２及びスリットＴ３３を通過して反射部１２（具体的には反射板本体１２２）に到達して反射する。その反射光Ｌ２は反射光検知部１３に直接到達し、反射光検知部１３が反射光Ｌ２を検知する。この際に反射光検知部１３が検知する反射光量（受光センサで受信した受光信号）は、予め設定した基準値以上の反射光量（信号レベル）を示す。この反射光量に基づき、制御部の判定部３１は、不良ワークＷが寸法判別走行面Ｈ１の寸法判別領域を通過していないと判定する。その結果、電磁弁４は励磁されず、エア供給経路２２にエアを供給不能な閉状態を維持し、エア噴出孔２１からエアが吹き出されることはない。本実施形態において「寸法判別走行面Ｈ１の寸法判別領域」は、寸法判別走行面Ｈ１のうちレーザ光線Ｌ１の照射ラインが平面視において横切る領域を少なくとも含む領域であり、ワークＷのサイズやレーザ光線Ｌ１の照射ラインの位置に応じて適宜設定することが可能な領域である。本実施形態における「寸法判別走行面Ｈ１の寸法判別領域」は、本発明の「走行面の所定領域」に相当する。

そして、照射状態において、寸法判別走行面Ｈ１に沿って搬送されてレーザ光線Ｌ１の照射ラインを平面視において横切るようにして寸法判別領域を通過したワークＷが良品ワークである場合、照射部１１から照射したレーザ光線Ｌ１は、遮蔽壁Ｃの孔Ｃ１、及び寸法判別トラックＴ３に形成した開口溝Ｔ３２を通過し、良品ワークＷの上向き面の若干上方を通過する。このレーザ光線Ｌ１は、そのままスリットＴ３３を通過して反射部１２（具体的には反射板本体１２２）に到達して反射する。その反射光Ｌ２は反射光検知部１３に直接到達し、反射光検知部１３が反射光Ｌ２を検知する。照射状態であって良品ワークＷが平面視においてレーザ光線Ｌ１の照射ラインを横切るように寸法判別領域を通過した場合に反射光検知部１３が検知する反射光量（例えばセンサで受信した受光信号）は、予め設定した基準値以上の反射光量（信号レベル）を示す。

一方、照射状態において、寸法判別走行面Ｈ１に沿って搬送されてレーザ光線Ｌ１の照射ラインを平面視において横切るように寸法判別領域を通過したワークＷが不良ワークである場合、照射部１１から照射したレーザ光線Ｌ１は、遮蔽壁Ｃの孔Ｃ１、及び寸法判別トラックＴ３に形成した開口溝Ｔ３２を通過した後に、厚み寸法が良品ワークＷの厚み寸法よりも大きい不良ワークＷの形状に起因して、この不良ワークＷに当たる。不良ワークＷに当たって反射した反射光Ｌ２は、反射光検知部１３に到達しないか、反射光検知部１３に到達した場合であっても反射光検知部１３により検知する受光量が、照射光の全てが反射部１２に反射した場合に反射光検知部１３が検知する受光量よりも少ない。したがって、不良ワークＷが寸法判別領域を通過した場合、反射光検知部１３は反射光量を検知しないか、反射検知部が検知する反射光量（例えばセンサで受信した受光信号）は、予め設定した基準値未満の反射光量（信号レベル）を示す。

そして、本実施形態に係る寸法不良判別部１は、反射光検知部１３で検知する反射光量（例えばセンサで受信した受光信号）が予め設定した基準値以上の反射光量（信号レベル）を示す場合、制御部３における判定部３１により、不良ワークＷが寸法判別領域を通過していない（換言すれば厚み寸法が正規の寸法である良品ワークＷが寸法判別領域を通過している）と判定する。判定部３１によって不良ワークＷが寸法判別領域を通過していないと判定した場合、制御部の排除命令出力部３２は電磁弁４に対して排除指令を出力せず、電磁弁４は閉状態を維持する。したがって、エア噴出孔２１から圧縮空気が吹き出されることはない。その結果、良品ワークＷは、寸法判別走行面Ｈ１を通過してさらに下流側に搬送される。

一方、反射光検知部１３は反射光量を検知しないか、反射検知部が検知する反射光量（例えばセンサで受信した受光信号）は、予め設定した基準値未満の反射光量（信号レベル）を示す場合、制御部３の判定部３１により、不良ワークＷが寸法判別領域を通過していると判定する。判定部３１によって不良ワークＷが寸法判別領域を通過していると判定した場合のみ、制御部の排除命令出力部３２は、電磁弁４に対して排除指令を出力する。このワークＷの排除指令は、排除部２のエア供給経路２２を開放／遮断に切換可能な電磁弁４に対して一時的なバルブ開放指令として発せられる。つまり、この排除指令によって、電磁弁４が一時的に励磁されてエア供給経路２２を一時的（瞬時的）に開放する開状態になり、圧縮空気をエア供給経路２２及びエア噴出孔２１へと供給する。その結果、エア噴出孔２１から噴出する圧縮空気によって不良ワークＷをボウルＢの径外方向に向かって吹き飛ばし、不良ワークＷを寸法判別走行面Ｈ１から離間させて、排除用溝２３を通じて寸法判別走行面Ｈ１外に設けた図示しない不良ワークＷ回収部へ落として回収する。この不良ワークＷ回収部に回収されたワークＷは、走行面Ｈに戻されることなく、例えば廃棄対象になる。

以上の処理により、本実施形態に係るパーツフィーダＦは、不良ワークＷをボウルＢの外側へ吹き落として寸法判別走行面Ｈ１から排除し、良品ワークＷのみをトラックＴの終点ＴＥに向かってさらに下流側へ搬送し、次工程に姿勢を揃えた良品ワークＷのみを供給することができる。

このように、本実施形態に係るボウルフィーダＰは、走行面Ｈの所定領域を搬送するワークＷのうち所定方向における寸法（本実施形態では厚み寸法）が正規の寸法でない不良ワークＷを判別する寸法不良判別部１と、寸法不良判別部１によって判別した不良ワークＷを走行面Ｈの所定領域（具体的には寸法判別走行面Ｈ１の寸法判別領域）から排除する排除部２とを備えているため、厚み寸法が正規の寸法である正規ワークＷだけを排除部２よりも搬送方向下流側を搬送することができ、例えばパーツフィーダＦによる搬送処理前後の適宜の時点において専用の装置を用いてワークＷの所定方向の寸法をチェックする処理を行う必要がない。

しかも、本実施形態に係るパーツフィーダＦは、寸法不良判別部１として、寸法不良判別部１が、寸法判別走行面Ｈ１の寸法判別領域に対して所定位置から照射したレーザ光線Ｌ１の反射光Ｌ２を検知するか否か又は反射光量によって、ワークＷの厚み寸法が正規の寸法でない不良ワークＷを検知する構成のものを適用しているため、例えば、不良ワークは通過不能であって且つ良品ワークは通過可能な高さに設定したトンネル形状や板状、或いは壁状等のストッパをトラックに設けて、ワークの寸法不良チェックをストッパの形状を利用して物理的に行う態様と比較して、寸法判別走行面Ｈ１に沿って搬送されるワークＷがストッパに引っ掛かる、或いは詰まるといった事態を回避又は抑制することができ、ワークＷをスムーズに搬送しながら選別処理を的確に行うことができる。また、このようなワークＷの引っ掛かり等が生じ難い構造であるため、ワークＷの搬送速度を比較的速く設定することも可能であり、選別処理能力の低下を招来することなく搬送処理能力を効果的に向上させることができる。

加えて、本実施形態における寸法不良判別部１によれば、ストッパを通過しない不良ワークがストッパに繰り返し当たることでストッパの一部欠損や破壊が発生したり、通過が規制されるべき不良ワークの通過を許容することで適切な寸法判別処理を行うことができないという問題が起こり得ず、パーツフィーダ本来の搬送処理能力を損なうことなく、不良ワークＷを適切に判別することができる。

特に、本実施形態の寸法不良判別部１が、レーザ光線Ｌ１を照射するものであるため、レーザ光線特有の優れた直線性を活かして、要求される高い精度での寸法不良チェック処理を適切に行うことができる。

また、本実施形態の排除部２は、不良ワークＷにエア（圧縮空気）で吹き付けて寸法判別走行面Ｈ１から排除する構成であるため、不良ワークＷを瞬時に寸法判別走行面Ｈ１から排除することが可能であり、ワイパー等のワーク排除専用のパーツを寸法判別走行面Ｈ１に関連付けて設ける必要もなく、ワーク排除専用のパーツの動作を考慮して寸法判別走行面Ｈ１におけるワーク同士の間隔を大きく確保したり、搬送速度を下げるといった搬送処理能力の低下を招来する事態を回避することができる。

さらに、本実施形態で用いるワークＷが正規の厚み寸法では厚みのもの、つまり厚み不良ワークＷであれば、そのこと自体でワーク本来の機能を発揮しないか、所期の機能を十分に発揮し得ない不良品である。この点に着目し、本実施形態のパーツフィーダFは、排除部２によって不良ワークＷをトラックＴに復帰不能な位置に排除するように構成している。これにより、厚み不良ワークＷであると判別して寸法判別走行面Ｈ１から一旦排除したワークＷが再度トラックＴに復帰して走行面Ｈに沿って搬送され、その厚み不良ワークＷに対して再び同じ寸法不良判別処理を行うという無駄な処理を省くことができ、寸法不良判別処理及び搬送処理効率の向上を図ることができる。

特に、排除部２が、寸法判別トラックＴ３に形成した排除用溝２３の開口方向を、寸法判別走行面Ｈ１を含む全ての走行面Ｈ１が存在しない方向（具体的にはボウルＢの外部）に設定しているため、簡単な構成でありながら不良ワークＷを走行面Ｈに復帰不能な位置に排除することができる。

本実施形態のパーツフィーダＦでは、正規の厚み寸法を有する良品ワークＷが、寸法判別走行面Ｈ１上において厚み方向に対面するオモテ面Ｗ及びウラ面Ｗ２のうち何れか一方の面（ウラ面Ｗ２）を下向きにして寸法判別第１走行面Ｈ１１に対面して接触させ且つ側面Ｗ４を寸法判別第２走行面Ｈ１２に対面して接触させた姿勢で搬送されるように構成し、寸法不良判別部１が、寸法判別第１走行面Ｈ１１に平行又は略平行な光線Ｌ１であって且つ良品ワークＷの上向き面（オモテ面Ｗ１）から僅かだけ離れた空間を通過する光線Ｌ１を寸法判別走行面Ｈ１に対峙する位置から照射可能な照射部１１と、良品ワークＷの上向き面（オモテ面Ｗ１）の僅か上方を通過した光線Ｌ１が反射する反射部１２と、少なくとも反射部１２で反射した反射光Ｌ２を検知可能な反射光検知部１３とを備えたものにしている。このような寸法不良判別部１によれば、ワークＷが良品ワークの場合には、照射部１１から照射した光線Ｌ１は良品ワークＷに当たることなく、反射部１２に到達し、その反射光Ｌ２を反射光検知部１３で検知することになる一方で、ワークＷが不良ワークの場合には、照射部１１から照射した光線Ｌ１がその不良ワークＷにあたることで、反射光検知部１３で反射光Ｌ２を全く受光しないか、或いは受光量が良品ワークＷの場合よりも低下するため、その事象をもって不良ワークＷであることを判別することができる。

さらにまた、本実施形態では、寸法判別走行面Ｈ１を含む全ての走行面Ｈのうち照射部１１から照射した光線Ｌ１が反射部１２に到達するまでに横切る領域が寸法判別走行面Ｈ１だけとなるように設定しているため、照射部１１から照射した光線Ｌ１が、パーツフィーダＦ内に存在し且つ寸法判別走行面Ｈ１以外の走行面Ｈ１上で搬送しているワークＷに反射する事態を防止し、反射光検知部１３がそのようなワークＷからの反射光Ｌ２を検知することに起因する寸法チェック精度の低下を回避することができる。

特に、本実施形態に係るパーツフィーダＦは、寸法不良判別部１で判別した不良ワークＷのみを排除部２によって寸法判別走行面Ｈ１から排除し得るように寸法不良判別部１と排除部２とを同期させているため、良品ワークＷのみを次工程へ適切に搬送することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本実施形態に係る寸法不良判別部及び排除部は、ワーク等の搬送対象物の搬送時に姿勢を整えて次工程へと供給する振動搬送装置全般に関し、広く適用可能なものである。したがって、直線型の振動搬送装置（例えばリニア型パーツフィーダ）など他の形式や形状の振動搬送装置に対して適用しても上述した種々の効果を奏することができる。

また、照射部及び反射光検知部を備えた寸法不良判別部を採用する場合、例えば照射部としての機能を担う発光素子と反射光検知部としての機能を担う受光素子とを備える光センサを用いることができる。また照射部及び反射光検知部を相互に独立した機器によって構成して寸法不良判別部を採用してもよい。

反射部として、板状以外の形状のものを適用しても構わない。また、反射部の反射面（本実施形態であれば反射板本体に相当）の角度を調整可能に構成することもできる。

寸法不良判別部が、照射部と、照射部からの照射される光線を直接受光可能な受光部とを用いて構成してもよい。この場合、受光部が照射光を受光するか否か、或いは受光量の差異によって寸法不良ワークを判別可能に構成すればよい。このような構成では、反射部が不要になる。

照射部から照射する光線としては、直進性に優れたレーザ光線が好適であるが、判別処理に支障を来さなければ他の種類の光線を適用することができる。

また、上述した実施形態では、寸法不良判別部によって搬送対象物の厚み寸法が正規の寸法であるか否かを判別する構成を例示したが、寸法不良判別部によって搬送対象物の厚み方向以外の所定方向（搬送対象物の平面視形状において相互に直交する縦方向や横方向など、搬送対象物の形状に基づき適宜設定可能な方向）の寸法が正規の寸法であるか否かを判別する構成を採用することができる。判別すべき搬送対象物の寸法がどの方向の寸法であるかに応じて、照射部による光線照射位置や反射光検知位置（受光位置）、或いは反射部の位置等を適宜調整して設定すればよい。

さらに、光線照射位置や反射光検知位置（受光位置）を変更可能に構成すれば、ワークの形状や種類が変わった場合であっても、柔軟に対応することができ、適切な寸法不良判別処理を行うことができる。

照射部や反射光検知部（受光部）の配置箇所は、寸法判別走行面と離間して向かい合う位置であることが望ましく、寸法判別走行面の向き（上向き、斜め上向き、横向き、斜め下向き、下向き）に応じて適宜設定（走行面の上方、斜め上方、側方、斜め下方、下方）することができる。

また、寸法不良判別部が、位置センサ又は変位センサを備え、そのセンサが検知信号を出力することによって不良ワークであることを判別するように構成したものであっても構わない。

さらにはまた、寸法不良判別部として、センサ等の機器を用いて不良ワークを検知する構成に代えて、または加えて、不良ワークは通過不能であって且つ良品ワークは通過可能なトンネル形状や板状、或いは壁状等のストッパを備え、ワークの寸法不良チェックをストッパの形状を利用して行う構成を採用してもよい。

排除部が、エア以外の気体を不良ワークに対して吹き付けて不良ワークを走行面から排除するように構成したものであって構わないし、不良ワークのみを吸着又は吸い取ることによって走行面から排除する構成とすることもできる。また、ワイパー等のワーク排除専用のパーツを備えた排除部を適用し、不良ワークをその排除専用パーツによって不良ワークを走行面から排除するように構成することもできる。さらには、排除部によって走行面から排除した不良ワークを本来のトラックとは別に設けた排除用トラックに移し替え、その排除用トラック上で不良ワークを振動搬送させた後にパーツフィーダ外へ排除するように構成したパーツフィーダにすることも可能である。

また、不良搬送対象物を排除部によって排除処理を実行する領域（エア噴出孔の位置やワイパー等の排除部材による排除処理領域）は、寸法不良判別部によって不良搬送対象物を判別した領域と同じ領域であってもよいし、不良搬送対象物を判別した領域よりも搬送方向下流側の領域であってもよい。後者の場合、照射部から照射光を逃がすための開口スペースを形成する開口溝又はスリットを、排除部の排除用溝として兼用することは困難となるが、本発明における排除部は、専用の排除用溝を有する構成も包含するものである。なお、排除用溝に代えて、適宜の形状の排除用ゲートなどを通じて不良搬送対象物を走行面から排除可能に構成してもよい。これら排除用溝や排除用ゲートが本発明の「開口部」に相当する。

また、搬送対象物としては、ワーク以外のもの、例えばピンセットで辛うじて掴むことが可能な程度の寸法を有する微小部品等が挙げられるが、本発明の寸法不良判別部及び排除部によって選別可能な搬送対象物のサイズや形状は特に限定されるものではない。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

Ｗ…搬送対象物（ワーク）
Ｈ１…走行面（寸法判別走行面）
Ｔ３…トラック（寸法判別トラック）
Ｆ…振動搬送装置（パーツフィーダ（ボウルフィーダ））
１…寸法不良判別部
２…排除部
２３…開口部（排除用溝）

Claims (5)

1. 搬送対象物を支持する走行面を有するトラックと、前記トラックを振動させることによって前記搬送対象物を前記走行面上の所定の搬送方向に搬送させる加振手段とを備えた振動搬送装置であり、
   前記走行面の所定領域を搬送する前記搬送対象物のうち所定方向における寸法が正規の寸法でない不良搬送対象物を判別する寸法不良判別部と、
   前記寸法不良判別部によって判別した前記不良搬送対象物を前記走行面の所定領域から排除する排除部とをさらに備え、
   前記寸法不良判別部は、前記不良搬送対象物を排除可能な開口部を備え、且つ前記走行面の所定領域に対して所定位置から照射した光の反射光を検知するか否か又は反射光量によって、前記搬送対象物のうち所定方向における寸法が正規の寸法でない不良搬送対象物を判別するものであり、
   前記排除部は、前記開口部を通じて前記不良搬送対象物を排除するものであることを特徴とする振動搬送装置。
2. 前記走行面の所定領域に対して所定位置から照射する光がレーザ光線である請求項１に記載の振動搬送装置。
3. 前記排除部が、前記不良搬送対象物にエアを吹き付けて前記不良搬送対象物を前記走行面の所定領域から排除するものである請求項１又は２に記載の振動搬送装置。
4. 前記排除部が、前記不良搬送対象物を前記走行面に復帰不能な位置に排除するものである請求項１乃至３の何れかに記載の振動搬送装置。
5. 前記開口部が、前記トラックにおいて前記走行面が存在しない方向に開放されたものである請求項１乃至４の何れかに記載の振動搬送装置。

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