JP7283906B2

JP7283906B2 - ワーク供給装置

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Publication number: JP7283906B2
Application number: JP2019009009A
Authority: JP
Inventors: 崇文森; 博一池上
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Current assignee: Individual
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2039-01-23
Also published as: JP2020116671A

Description

本明細書では、ワーク供給装置を開示する。

従来、ワーク供給装置としては、表裏のあるワッシャなどのワークを立てた状態から斜め方向に導き横臥状態にする案内レールを背中合わせで２つ配設した表裏反転機構を備え、立てたワッシャの表裏に合わせて案内レールを切り替えることにより、ワークの表裏を揃えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このワーク供給装置では、ワークの表裏を揃えることができるとしている。

特開２００２－１５４０２２号公報

しかしながら、この特許文献１に記載されたワーク供給装置では、ワークの向きを撮像し、撮像画像に基づいて画像判定してアクチュエータを駆動して案内レールを切り替えるよう揺動させるものであり、表裏反転機構が大がかりなものであった。このため、より簡素な構成でワークの表裏を揃えることが望まれていた。

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、より簡素な構成によってワークの表裏を揃えることができる新規なワーク供給装置を提供することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本明細書で開示するワーク供給装置は、
平面とテーパ面とが形成されたワークを供給するワーク供給装置であって、
ワークを載置して搬送する搬送ユニットと、
前記テーパ面が通過可能な厚さを有し前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜した状態で前記搬送ユニット上に配設された堤防部と、前記堤防部上にある前記ワークに対し搬送方向側へ移動力を加える移動力付与部と、を有する表裏選別ユニットと、を備え、
前記表裏選別ユニットは、前記搬送ユニット上に前記テーパ面側が載置された前記ワークが前記堤防部を乗り越え、前記搬送ユニット上に前記平面側が載置された前記ワークが前記搬送ユニットから脱落することによって前記ワークの表裏を選別するものである。

この装置では、表裏選別ユニットによって、搬送ユニット上にテーパ面側が載置されたワークが移動力を付与されて堤防部を乗り越え、搬送ユニット上に平面側が載置されたワークが堤防部に引っ掛かり搬送ユニットから脱落することによってワークの表裏を選別する。このように、堤防部と移動力付与部という簡素な構造によってワークの表裏を揃えることができる。

本開示のワーク供給装置において、前記移動力付与部は、ノズルを有し、前記ワークにエアを噴出することによって前記移動力を加えるものとしてもよい。この装置では、エアを吹きかけることによって、ワークを移動させるため、部材の摩耗などが生じない。また、移動力の付与の調整をより容易に行うことができる。なお、移動力付与部としては、例えば、ワークに接触して移動力を付与するブラシや、ワークに接触して移動力を付与する柔軟性を有する平板状の部材などとしてもよい。

本開示のワーク供給装置において、前記堤防部は、２つの堤防板を有するものとしてもよい。この装置では、２つの堤防板を備えるため、例えば、表裏逆であるワークが偶然に１つ目の堤防板を乗り越えてしまった場合でも、次の堤防板に引っ掛かるため、より確実に表裏を揃えることができる。なお、堤防板が３つ以上あるものとしてもよいが、移動力を十分に付与できないことがあるため、２つの堤防板がより好ましい。

本開示のワーク供給装置は、前記表裏選別ユニットの下流側に配設され、前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜して前記ワークを導くガイド面が形成され前記搬送ユニット上に配設されたガイド部材を有する整列ユニット、を備えたものとしてもよい。この装置では、ガイド部材によって、ワークが搬送方向に交差する方向へ一旦移動させられるため、表裏揃えたワークが所定の間隔を有して次のユニットへ送られる。このため、その下流側でのワークのつまりなどをより抑制することができる。この整列ユニットを備えたワーク供給装置において、前記ガイド部材は、前記表裏選別ユニットから前記ワークが送られてくる前記搬送ユニットの一端側から前記搬送ユニットの他端側の途中まで前記ガイド面が形成されているものとしてもよい。この装置では、搬送ユニットの端部から、他端側の途中までワークが移動するため、ワークの間隔を調整しやすい。

本開示のワーク供給装置は、前記搬送ユニットとの間に平板状の前記ワークが１枚通過可能な隙間を有するよう配置された分離ローラと、前記ワークの搬送方向に逆行する向きに前記分離ローラを回転させる駆動部と、を有し、重なっている前記ワークを分離させるワーク分離ユニット、を備えたものとしてもよい。この装置では、分離ローラによって平板状のワークを１枚づつにより確実に分離することができ、ひいては、表裏選別ユニットで表裏をより確実に揃えることができる。

本開示のワーク供給装置は、前記搬送ユニットの下方に配設され、前記搬送ユニットから落下した前記ワークも収容するワーク収容ユニット、を備え、前記搬送ユニットは、中央に孔が形成され上面に前記ワークを載置した状態で回転する円板形状の循環ディスクと、前記循環ディスクを回転駆動する駆動部とを有しているものとしてもよい。この装置では、循環ディスクによりワークを搬送するため、コンベアなど直線状にワークを搬送するものに比してよりコンパクト化を図ることができる。また、循環ディスクでは、中央の孔か、外周側からワークが落下するのみであるので、ワーク収容ユニットは、落下したワークを回収しやすい。

本開示のワーク供給装置は、前記搬送ユニットの下方に配設され、前記搬送ユニットから落下した前記ワークも収容するワーク収容ユニットと、前記ワーク収容ユニットに収容された前記ワークを前記搬送ユニット上に載置させるワーク取出ユニットと、前記表裏選別ユニットの上流側に配設され、前記搬送ユニットとの間に平板状の前記ワークが１枚通過可能な隙間を有するよう配置された分離ローラと、前記ワークの搬送方向に逆行する向きに前記分離ローラを回転させる駆動部と、を有し、重なっている前記ワークを分離させるワーク分離ユニットと、前記表裏選別ユニットの下流側に配設され、前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜して前記ワークを導くガイド面が形成され前記搬送ユニット上に配設されたガイド部材を有する整列ユニットと、前記整列ユニットで整列された前記搬送ユニット上の前記ワークを下流に配設された装置へ送り出す送出ユニットと、を備え、前記搬送ユニットは、中央に孔が形成され上面に前記ワークを載置した状態で回転する円板形状の循環ディスクと、前記循環ディスクを回転駆動する駆動部とを有しており、前記ワーク取出ユニット、前記ワーク分離ユニット、前記表裏選別ユニットと、前記整列ユニットと、前記送出ユニットとが前記循環ディスクの円周に沿って配設されているものとしてもよい。この装置では、各ユニットが循環ディスクの円周に沿って配設されているため、例えば直線状に各ユニットを配置するものに比して、よりコンパクト化を図ることができる。

本開示のワーク供給装置において、加振するユニットを備えていないものとしてもよい。一般的に、ワーク供給装置は、加振するユニットがあると装置が大がかりになりやすいが、この装置ではそれがないため、より簡素な構成とすることができる。

ワーク作業システム１０の一例を表す概略説明図。ワーク供給装置２０の一例を表す概略説明図。ワーク供給装置２０の各構成を表す平面図。制御部８０の電気的な接続関係を示す説明図。ワーク取出ユニット３３及びワーク分離ユニット４０の概略説明図。表裏選別ユニット５０及び整列ユニット６０の概略説明図。ワーク供給処理ルーチンの一例を示すフローチャート。別の移動力付与部５２Ｂの一例を表す説明図。別のワークＷ２の一例を表す説明図。

本明細書で開示するワーク作業システム１０の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、ワーク作業システム１０の一例を表す概略説明図である。図２は、ワーク供給装置２０の一例を表す概略説明図である。図３は、ワーク供給装置２０の各構成を表す平面図である。図４は、制御部８０の電気的な接続関係を示す説明図である。図５は、ワーク取出ユニット３３及びワーク分離ユニット４０の概略説明図である。図６は、表裏選別ユニット５０及び整列ユニット６０の概略説明図である。なお、説明の便宜のため、ワーク供給装置２０における、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１～３、５に示した通りとして以下説明する。

ワーク作業システム１０は、ワークＷを組み付ける作業を実行する装置により構成されている。ここでは、ワークＷとしての平ワッシャをボルトに組み付ける作業を行う装置を一例として説明する。ワークＷは、図１に示すように、テーパ面１８とが形成されている。ワーク供給装置２０での表裏選別の手法から、便宜的に平面１７をおもて面、テーパ面１８を裏面として説明する。ワーク作業システム１０は、ワーク作業ロボット１２と、搬送装置１３と、ワーク供給装置２０とを有している。ワーク作業ロボット１２は、多関節アームを備えたロボットであり、ワーク供給装置２０のワーク載置部７３に載置されたワークＷを採取し、作業用プレート１４上のボルトに挿入する作業を行う。搬送装置１３は、ボルトが配列された作業用プレート１４を搬送するベルトコンベアである。

ワーク供給装置２０は、平面１７とテーパ面１８とが形成されたワークＷをワーク作業ロボット１２へ供給する装置である。ワーク供給装置２０は、搬送ユニット２１と、ワーク収容ユニット３０と、ワーク取出ユニット３３と、ワーク分離ユニット４０と、表裏選別ユニット５０と、整列ユニット６０と、送出ユニット７０とを備えている。このワーク供給装置２０では、これらのユニットが搬送ユニット２１が備える循環ディスク２２の円周に沿って配設されている。また、ワーク供給装置２０は、ワークＷを加振するユニットを備えていないため、作業中の振動や騒音がきわめて少ない。

搬送ユニット２１は、ワークを載置して搬送するユニットである。この搬送ユニット２１は、循環ディスク２２と、駆動部２３と（図４、６参照）、落下孔２４と、駆動軸２５（図５、６参照）とを有している。循環ディスク２２は、中央に落下孔２４が形成され上面にワークＷを載置した状態で回転する円板形状の部材である。この循環ディスク２２には、下面側に４つの落下孔２４が形成された支持板が配設されている。駆動軸２５は、この支持板の中央に接続されている。駆動部２３は、駆動軸２５を軸回転することによって循環ディスク２２を回転駆動するモータである。このワーク供給装置２０では、駆動部２３は、上から見て時計回りに循環ディスク２２を回転駆動する。また、ワーク供給装置２０では、循環ディスク２２上に載置されて搬送されたワークＷが各ユニットを通過できないほど多い場合、余剰のワークＷが中央の落下孔２４へ落下する。この搬送ユニット２１では、循環ディスク２２の外周側の全体に壁部が設けられており、外周側にはワークＷが落下しない。

ワーク収容ユニット３０は、ワークＷを収容する上部が開口した箱状の部材である収容部３１を有している（図５、６参照）。このワーク収容ユニット３０は、搬送ユニット２１の下方に配設されている。搬送ユニット２１から落下したワークＷは、落下孔２４を通過して収容部３１に収容される。収容部３１には、ワーク取出ユニット３３側に傾斜した傾斜壁部３２（図６参照）が形成されている。ワーク収容ユニット３０に落下したワークＷは、傾斜壁部３２に沿って滑り、ワーク取出ユニット３３側に集まる。

ワーク取出ユニット３３は、ワーク収容ユニット３０に収容されたワークＷを搬送ユニット２１の循環ディスク２２上に載置させるユニットである。このワーク取出ユニット３３は、取出ドラム３４と、駆動部３５とを有している。取出ドラム３４は、片側が開口した円筒状の部材であり、回転軸が水平方向とほぼ平行になるように装置本体の前方側に軸支されている。取出ドラム３４には、その内側に複数のすくい部材３６が配設されている。すくい部材３６は、収容部３１に収容されたワークＷをすくい上げ、循環ディスク２２上へ落下させるへら状の部材である。駆動部３５は、取出ドラム３４を回転駆動するモータである。

ワーク分離ユニット４０は、循環ディスク２２上で重なり合ったワークＷの重なりを解除しワークＷを１枚ずつに分離させるユニットである。ワーク分離ユニット４０は、分離ローラ４１と、駆動部４２とを有している。分離ローラ４１は、円柱状の部材である。分離ローラ４１の外表面には、摩擦係数の高い材質（例えばゴムなど）が形成されている。この分離ローラ４１は、搬送ユニット２１の循環ディスク２２との間に平板状のワークＷが１枚通過可能な隙間を有するよう配置されている。駆動部４２は、分離ローラ４１を回転駆動するモータである。この駆動部４２は、図５に示すように、ワークＷの搬送方向に逆行する向きに前記分離ローラを回転させる。ワーク分離ユニット４０と表裏選別ユニット５０との間には、ガイド部材４３が配設されている（図３、５参照）。ガイド部材４３は、ワーク分離ユニット４０により分離されたワークＷを循環ディスク２２の中央側へ導く板状部材である。ワークＷは、ワーク分離ユニット４０を通過すると、ガイド部材４３のよって循環ディスク２２の内側へ寄せられ、次の表裏選別ユニット５０に１つずつ供給される（図３参照）。ガイド部材４３は、多数のワークＷが分離ローラ４１を通過した場合、余剰のワークＷを中央側の落下孔２４へ落下させることにより、一定量のワークＷを表裏選別ユニット５０へ供給する（図３参照）。

表裏選別ユニット５０は、堤防板５３をワークＷが乗り越えられるか否かによってワークＷの表裏方向を揃えるユニットである。この表裏選別ユニット５０は、堤防部５１と、移動力付与部５２とを有している（図２、３、６参照）。堤防部５１は、堤防板５３と、支持部材５４（図２、６参照）と、固定部材５５と（図３、６参照）を備える。堤防板５３は、テーパ面１８が通過可能な厚さを有しワークＷの搬送方向に交差する方向に傾斜した状態で搬送ユニット２１の循環ディスク２２上に配設されている（図３参照）。テーパ面１８が通過可能な厚さとは、堤防板５３の上面がテーパ面の高さ以下となる厚さをいうものとする。堤防板５３は、循環ディスク２２の回転に伴いワークＷが移動する際に、ワークＷが循環ディスク２２の中央に導かれるように、循環ディスク２２の法線に対して傾いた向きに傾斜して固定されている。この堤防板５３は、矩形状の薄板であり、上方から支柱を介して固定部材５５に固定されている。堤防板５３は、循環ディスク２２に接触しない微少なクリアランスを有して循環ディスク２２上において固定部材５５に固定されている。支持部材５４は、装置本体に固定されており、循環ディスク２２上に覆い被さる部材である。この支持部材５４の下面側に固定部材５５が固定されている。堤防板５３は、固定部材５５及び支持部材５４によって吊り下げられた状態で固定されている。この堤防部５１は、２つの堤防板５３を有する。堤防板５３は１つでも精度高くワークＷの表裏選別を行うことができるが、２つである方が選別の精度を更に高くすることができる。また、堤防板５３が３つ以上では、ワークＷが乗り越えられないことがあり、選別の効率が落ちることがある。堤防板５３は、２つであることがより好ましい。移動力付与部５２は、堤防部５１上にあるワークＷに対し搬送方向側へ移動力を加え、堤防部５１を乗り越えてワークＷを次のユニットへ移動させるものである。移動力付与部５２は、ノズル５６と、エア供給部５７とを備えている（図６など参照）。ノズル５６は、エア供給部５７から供給されたエアをワークＷに噴出することによってワークＷに移動力を加える。この表裏選別ユニット５０では、図６の下段に示すように、搬送ユニット２１の循環ディスク２２上にテーパ面１８側が載置されると、ワークＷが堤防板５３を乗り越え、更にノズル５６によって移動力が付与されて、次のユニットへ搬送される。一方、循環ディスク２２上に平面１７側が載置されると、ワークＷのエッジが堤防板５３のエッジに引っかかり、ワークＷが堤防板５３を乗り越えられずに堤防板５３に導かれて循環ディスク２２から脱落する。表裏選別ユニット５０では、このような作用によってワークＷの表裏を選別する。

整列ユニット６０は、表裏選別ユニット５０の下流側に配設され、搬送ユニット２１上に配設された複数のガイド部材を有しており、表裏が選別されたワークＷを所定間隔で整列させるユニットである。整列ユニット６０は、第１ガイド部材６１と、第２ガイド部材６２と、第３ガイド部材６３と、支持部材６５とを有している（図２、３、６参照）。第１ガイド部材６１は、表裏選別ユニット５０で表裏が選別されたワークＷを循環ディスク２２の内周側に配設された第２ガイド部材６２側へ導く部材である。第１ガイド部材６１は、循環ディスク２２の一部を覆うように循環ディスク２２上に固定されている。この第１ガイド部材６１は、循環ディスク２２に接触しない微少なクリアランスを有して装置本体に固定されている。第２ガイド部材６２は、ワークＷの搬送方向に交差する方向に傾斜してワークＷを導くガイド面６４が形成された部材である。第２ガイド部材６２は、循環ディスク２２の一部を覆うように循環ディスク２２上に固定されている。この第２ガイド部材６２は、循環ディスク２２に接触しないクリアランスを有して循環ディスク２２上に吊り下げられた状態で支持部材６５に固定されている。第２ガイド部材６２は、表裏選別ユニット５０から送られてくるワークが搬送ユニット２１の循環ディスク２２の一端側から循環ディスク２２の他端側の途中までガイド面６４が形成されている。ガイド面６４は、ワークＷを循環ディスク２２の進行方向に微少量移動しつつ循環ディスク２２の内周側から外周側に向かって導く形状に形成されている。第２ガイド部材６２は、第１ガイド部材６１の先端との間でワークＷが１つ通過可能な位置に固定されている（図３参照）。整列ユニット６０では、多数のワークＷが表裏選別ユニット５０から送られてきた場合、第１ガイド部材６１と第２ガイド部材６２との間を通過できない余剰のワークＷは、第２ガイド部材６２の導入部分から循環ディスク２２の内側に向かって落下する。第３ガイド部材６３は、第２ガイド部材６２から送られたワークＷを循環ディスク２２の外周側に沿って次にユニットへ導く部材である。第３ガイド部材６３は、循環ディスク２２の一部を覆うように循環ディスク２２上に固定されている。この第３ガイド部材６３は、循環ディスク２２に接触しない微少なクリアランスを有して装置本体に固定されている。整列ユニット６０では、第２ガイド部材６２のガイド面６４に沿ってワークＷが移動する際に、循環ディスク２２の進行方向に沿って移動するワークＷとの時間のギャップを生み出すことができるため、次のユニットへ送られるワークＷの間隔を比較的広く且つ一定にすることができる（図３参照）。

送出ユニット７０は、整列ユニット６０で整列され搬送ユニット２１上に載置されたワークＷを下流に配設された装置（ワーク作業ロボット１２）へ送り出すユニットである。送出ユニット７０は、送出ノズル７１と、搬送ノズル７２と、ワーク載置部７３と、エア供給部７４と、エアシリンダ７５（図４参照）と、バッファ検出部７６と、ワーク検出部７７と、送出通路７８とを有している。送出ノズル７１は、エア供給部７４から供給されたエアをワークＷに噴出することによってワークＷに移動力を加える。送出ノズル７１は、循環ディスク２２上のワークＷを送出通路７８へ導く方向にエアを噴出する。搬送ノズル７２は、送出通路７８に入ったワークＷにエアを噴出することによって、ワークＷをワーク載置部７３へ搬送するものである。搬送ノズル７２には、図示しないエア供給部からエアが供給される。ワーク載置部７３は、表裏が選別されたワークＷをワーク作業ロボット１２へ供給する部材である。ワーク載置部７３は、送出通路７８から送られてきたワークＷを受け取る受取位置と、ワーク作業ロボット１２がワークＷを採取する採取位置（図３点線参照）との間でエアシリンダ７５の駆動力によりスライド移動する。ワーク載置部７３が採取位置へスライドすると、ワークＷの載置部位が送出通路７８から切り離されるので、複数のワークＷがワーク載置部７３に載置されてしまうのを防止することができる。エアシリンダ７５は、図示しないエア供給部からエアが供給されることにより、ワーク載置部７３を移動させる駆動部である。バッファ検出部７６は、ワーク載置部７３へ次に送られるワークＷが送出通路７８に存在するか否かを検出するセンサである。ワーク検出部７７は、ワーク載置部７３にワークＷが存在するか否かを検出するセンサである。バッファ検出部７６やワーク検出部７７は、スイッチなど接触式のセンサとしてもよいし、光学センサなど非接触式のセンサとしてもよい。送出通路７８は、直線通路であり、隙間を隔てて配置された側壁部と、上壁部とにより形成される。

制御部８０は、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体を制御する。制御部８０は、図４に示すように、バッファ検出部７６やワーク検出部７７からの検知信号などを入力ポートを介して入力する。また制御部８０は、駆動部２３や駆動部３５、駆動部４２、エア供給部５７、エア供給部７４、エアシリンダ７５へ駆動信号などを出力ポートを介して出力する。

次に、こうして構成された本実施形態のワーク作業システム１０の動作、特に、ワーク供給装置２０が、平面１７及びテーパ面１８を有する平板状のワークＷを供給する処理について説明する。図７は、制御部８０のＣＰＵにより実行されるワーク供給処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、制御部８０の有する記憶部に記憶され、ワーク供給装置２０の電源がオンされたのち、制御部８０のＣＰＵによって実行される。このルーチンが開始されると、制御部８０は、まず、各駆動部を駆動し、各エア供給部からエアを供給させる（Ｓ１００）。ワーク供給装置２０では、駆動部２３によって循環ディスク２２が回転駆動し、駆動部３５によって取出ドラム３４が回転駆動し、駆動部４２によって分離ローラ４１が回転駆動する。また、ワーク供給装置２０では、エア供給部５７によってノズル５６からエアが噴出され、エア供給部７４によって送出ノズル７１からエアが噴出され、他のエア供給部によって搬送ノズル７２などからエアが噴出される。これにより、ワークＷは、ワーク取出ユニット３３により循環ディスク２２上に送られ、ワーク分離ユニット４０により１枚ずつに分離され、表裏選別ユニット５０により表裏が選別され、整列ユニット６０により所定間隔に整列され、送出ユニット７０へ送り出される。表裏選別ユニット５０では、テーパ面１８が下向きに循環ディスク２２へ載置されたワークＷのみが堤防板５３を越えることができるため、表裏が選別されたワークＷのみが下流の整列ユニット６０へ送られる（図６参照）。

次に、制御部８０は、ワーク載置部７３にワークが存在するかをワーク検出部７７の検出信号に基づいて判定する（Ｓ１１０）。制御部８０は、ワーク載置部７３にワークＷが検出されないときには、Ｓ１００以降の処理を実行する。一方、ワーク載置部７３にワークが検出されたときには、制御部８０は、エアシリンダ７５を駆動してワーク載置部７３を採取位置へ移動させる（Ｓ１２０）。このとき、制御部８０は、ワーク作業ロボット１２へ採取可能の信号を出力する。この信号を受信したワーク作業ロボット１２は、ワーク載置部７３からワークＷを採取する作業を実行する。Ｓ１２０のあと、制御部８０は、送出通路７８（バッファ）にワークＷがあるかをバッファ検出部７６の検出信号に基づいて判定する（Ｓ１３０）。バッファにワークが検出されないときには、制御部８０は、Ｓ１００での各駆動部の駆動及び各エア供給部のエア供給を継続させる（Ｓ１４０）。一方、バッファにワークＷが検出されたときには、次のワークＷが確保されているものとして、制御部８０は、各駆動部の駆動を停止させ、且つ各エア供給部のエア供給も停止させる（Ｓ１５０）。Ｓ１５０のあと、又はＳ１４０のあと、制御部８０は、ワーク作業ロボット１２によってワーク載置部７３からワークＷが採取されたか否かをワーク検出部７７の検出信号に基づいて判定する（Ｓ１６０）。ワーク載置部７３からワークＷが採取されていないときには、Ｓ１３０以降の処理を実行する。即ち、制御部８０は、送出通路７８に次のワークＷが送られるまで装置全体を駆動し、送出通路７８に次のワークＷが送られると装置全体を停止させ待機する。

一方、Ｓ１６０でワーク載置部７３からワークＷが採取されると、制御部８０は、ワーク載置部７３をエアシリンダ７５の駆動により受取位置へ移動させ（Ｓ１７０）、Ｓ１００以降の処理を実行する。即ち、ワーク載置部７３にワークＷが載置されるまで各駆動部やエア供給部を駆動し、ワーク載置部７３にワークＷが載置されると採取位置へ移動させる。このとき、制御部８０は、次のワークＷが送出通路７８にないときには、各駆動部やエア供給部を駆動して表裏選別したワークＷを送出通路７８へ送り、次のワークＷが送出通路７８にあると、各駆動部やエア供給部を停止させる。そして、ワーク載置部７３からワークＷが採取されると受取位置へ移動させるという処理を繰り返し実行する。このように、ワーク供給装置２０では、ワーク載置部７３がワークＷを受け取り、採取位置へ移動したあと、送出通路７８に次のワークＷが送られると装置全体を停止し、送出通路７８にワークＷが多数送られて生じるワークＷのつまりなどを防止するのである。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の搬送ユニット２１が搬送ユニットに相当し、ワーク収容ユニット３０がワーク収容ユニットに相当し、ワーク取出ユニット３３がワーク取出ユニットに相当し、ワーク分離ユニット４０がワーク分離ユニットに相当し、表裏選別ユニット５０が表裏選別ユニットに相当し、整列ユニット６０が整列ユニットに相当し、送出ユニット７０が送出ユニットに相当する。また、循環ディスク２２が循環ディスクに相当し、堤防部５１が堤防部に相当し、堤防板５３が堤防板に相当し、移動力付与部５２が移動力付与部に相当し、ノズル５６がノズルに相当し、ガイド面６４がガイド面に相当し、第２ガイド部材６２がガイド部材に相当し、分離ローラ４１が分離ローラに相当し、駆動部２３や駆動部３５、駆動部４２が各駆動部に相当する。更に、平面１７が平面に相当し、テーパ面１８がテーパ面に相当し、ワークＷがワークに相当する。

以上説明した実施形態のワーク供給装置２０では、表裏選別ユニット５０によって、搬送ユニット２１の循環ディスク２２上にテーパ面１８側が載置されたワークＷが移動力を付与されて堤防板５３を乗り越え、循環ディスク２２上に平面１７側が載置されたワークＷが堤防板５３に引っ掛かり搬送ユニット２１から脱落することによってワークＷの表裏を選別する。このワーク供給装置２０では、堤防部５１と移動力付与部５２という簡素な構造によってワークＷの表裏を揃えることができる。また、移動力付与部５２は、ノズル５６を有し、ワークＷにエアを噴出することによって移動力を加えるため、部材の摩耗などをより抑制することができる。また、エアの噴出量によって、移動力の付与の調整をより容易に行うことができる。

また、堤防部５１は、２つの堤防板５３を有するため、例えば、表裏逆であるワークが偶然に１つ目の堤防板５３を乗り越えてしまった場合でも、次の堤防板５３に引っ掛かることによって、より確実に表裏を揃えることができる。更に、整列ユニット６０では、第２ガイド部材６２によって、ワークＷが搬送方向に交差する方向へ一旦移動させられることから、表裏揃えたワークが所定の間隔を有して次のユニットへ送られるため、その下流側でのワークのつまりなどをより抑制することができる。更にまた、第２ガイド部材６２は、表裏選別ユニット５０からワークＷが送られてくる循環ディスク２２の一端側から循環ディスク２２の他端側の途中までガイド面６４が形成されているため、循環ディスク２２の端部から他端側の途中までワークＷが移動することにより、ワークＷの間隔を調整しやすい。そして、ワーク分離ユニット４０は、平板状のワークＷが１枚通過可能な隙間を有するよう配置された分離ローラ４１と、ワークの搬送方向に逆行する向きに分離ローラ４１を回転させる駆動部４２とを有しているため、分離ローラ４１によって平板状のワークＷをより確実に１枚づつに分離することができ、ひいては、表裏選別ユニット５０で表裏をより確実に揃えることができる。

また、円板形状の循環ディスク２２によりワークＷを搬送するため、コンベアなど直線状にワークＷを搬送するものに比してよりコンパクト化を図ることができる。更に、循環ディスク２２では、中央の落下孔２４か、外周側からワークが落下するのみであるので、ワーク収容ユニット３０は、落下したワークＷを回収しやすい。更にまた、ワーク供給装置２０は、ワーク取出ユニット３３、ワーク分離ユニット４０、表裏選別ユニット５０、整列ユニット６０、送出ユニット７０が循環ディスク２２の円周に沿って配設されているため、例えば直線状に各ユニットを配置するものに比して、よりコンパクト化を図ることができる。そして、ワーク供給装置２０は、加振するユニットを備えていないため、加振するユニットがある装置に比して、より簡素な構成とすることができる。また、騒音や振動などをより抑制することができる。

また、制御部８０は、ワークＷのワーク作業ロボット１２による採取時に、送出通路７８に次のワークＷがあるときには、各駆動部やエア供給部を停止させるため、送出通路７８へ多数のワークＷが送り出されるのをより抑制することによって、送出通路７８のワーク詰まりの発生を抑制することができる。更に、制御部８０は、ワークＷのワーク作業ロボット１２による採取時に、送出通路７８に次のワークがないときには、各駆動部やエア供給部を駆動させ、送出通路７８へワークＷを送り出すため、効率よくワーク作業ロボット１２へワークＷを供給することができる。更にまた、ワーク供給装置２０では、ワーク載置部７３の部品を交換するなど最小限の部品置き換えでサイズ違いのワッシャなどのワークＷに対応することができる。

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、移動力付与部５２はノズル５６からのエアで移動力を付与するものとしたが、ワークＷに移動力を付与するものとすれば特にこれに限定されず、平板状の部材（例えば板バネ）やブラシなど物理的にワークＷに接触して移動力を付与するものとしてもよい。図８は、別の移動力付与部５２Ｂの一例を表す説明図である。図８に示すように、移動力付与部５２Ｂは、柔軟性のある複数の板バネ５６Ｂが回転軸の外周に固定された構造を有している。移動力付与部５２Ｂは、この回転軸が回転することによって、堤防板５３にかかったワークＷへ板バネ５６Ｂが進行方向へ移動力を付与する。このようにしても、ワークＷに移動力を付与することができる。なお、図８では、２つの回転軸を有する移動力付与部５２Ｂを示したが、回転軸は、１以上であればよい。

上述した実施形態では、表裏選別ユニット５０は、堤防板５３を２つ有するものとしたが、特にこれに限定されず、堤防板５３を１つ有するものとしてもよいし、３以上有するものとしてもよい。堤防板５３は、１つであっても、高い確率でワークＷの表裏を揃えることができる。また、堤防板は、３つ以上ある場合は、移動力を十分に付与できないことがある。このため、堤防板５３は、２つであることが表裏選別の確実性と移動力付与の観点から、より好ましい。

上述した実施形態では、堤防板５３は、支持部材５４及び固定部材５５によって吊り下げられた状態でこれらに固定されているものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、循環ディスク２２側に突出した状態で装置本体に固定されるものとしてもよい。この表裏選別ユニット５０によっても、ワークＷの表裏選別を簡素な構造で行うことができる。

上述した実施形態では、ワーク分離ユニット４０は、分離ローラ４１を用いてワークＷを１枚ずつに分離するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、図８に示した板バネや、ブラシなどを用いるものとしてもよい。なお、ワーク分離ユニット４０では、ワークＷを通過するクリアランスを正確に設定できるため、分離ローラ４１の方がより好ましい。

上述した実施形態では、表裏選別ユニット５０の下流に整列ユニット６０を備えるものとしたが、これを省略してもよい。この装置では、ワークＷの整列が十分でない場合があるとしても、より簡素な構成とすることはできる。また、表裏選別ユニット５０の上流にワーク分離ユニット４０を備えるものとしたが、これを省略してもよい。この装置では、ワークＷの分離が十分でない場合があるとしても、より簡素な構成とすることはできる。また、例えば、ワークＷが重なり合わないような平板状でないものである場合、ワーク分離ユニット４０は省略することができる。

上述した実施形態では、ワーク取出ユニット３３が取出ドラム３４によってワーク収容ユニット３０の収容部３１から搬送ユニット２１へワークＷを取り出すものとしたが、収容部３１からワークＷを取り出して搬送ユニット２１へ載置することができれば、特にこの態様に限定されない。例えば、ワークＷが磁性を有する部材である場合は、電磁石により収容部３１から取り出すものとしてもよい。あるいは、循環ディスク２２より上方にワークＷを収容するホッパを配設し、このホッパからワークＷを落下させて搬送ユニット２１上にワークＷを載置させるものとしてもよい。

上述した実施形態では、搬送ユニット２１が循環ディスク２２によりワークＷを搬送するものとしたが、特にこれに限定されず、直線状のコンベアによりワークＷを搬送するものとしてもよい。この装置では、装置サイズが大きくなることはあるが、表裏選別ユニット５０の構成はより簡素とすることができる。なお、コンパクト化や落下したワークＷの下位主などを考慮すると、循環ディスク２２でワークＷを搬送することがより好ましい。

上述した実施形態では、送出ユニット７０は、送出通路７８にワークＷを整列させてワーク載置部７３を用いて次の装置に供給するものとしたが、特にこれに限定されず、マガジンにワークＷを逐次収容させるようなユニットにしてもよい。また。送出ユニット７０は、ワーク載置部７３を受取位置と採取位置とでスライド移動させるものとして説明したが、特にこれに限定されず、スライド移動を省略してもよいし、ワーク載置部７３を省略してもよい。ワーク作業ロボット１２は、送出通路７８に整列した表裏選別済みのワークＷを採取するものとしてもよい。送出ユニット７０は、下流側の装置に応じた態様に適宜変更することができる。

上述した実施形態では、制御部８０が送出通路７８に次のワークＷがあるときは、装置全体を停止するものとしたが、停止させずに装置全体又は一部を駆動するものとしてもよい。装置の駆動、停止などのタイミングは、ワーク作業ロボット１２の採取タイミングなど、システム全体の作業速度を考慮して適宜設定すればよい。

上述した実施形態では、平板状の平ワッシャをワークＷとして説明したが、平面とテーパ面とを有していれば特にこれに限定されない。ワークＷは、平板状としてもよいし、平板状でなくてもよい。図９は、別のワークＷ２の一例を表す説明図である。このワークＷ２は、一方に平面１７Ｂを有し他方にテーパ面１８Ｂが形成され、高さを有する分銅状の形状を有している。このワークＷ２においても、表裏選別ユニット５０で表裏選別を行うことができる。

本開示のワーク供給装置は、ワークを供給して作業する製造分野に利用可能である。

１０ワーク作業システム、１２ワーク作業ロボット、１３搬送装置、１４作業用プレート、１７，１７Ｂ平面、１８，１８Ｂテーパ面、２０ワーク供給装置、２１搬送ユニット、２２循環ディスク、２３駆動部、２４落下孔、２５駆動軸、３０ワーク収容ユニット、３１収容部、３２傾斜壁部、３３ワーク取出ユニット、３４取出ドラム、３５駆動部、３６すくい部材、４０ワーク分離ユニット、４１分離ローラ、４２駆動部、４３ガイド部材、５０表裏選別ユニット、５１堤防部、５２，５２Ｂ移動力付与部、５３堤防板、５４支持部材、５５固定部材、５６ノズル、５６Ｂ板バネ、５７エア供給部、６０整列ユニット、６１第１ガイド部材、６２第２ガイド部材、６３第３ガイド部材、６４ガイド面、６５支持部材、７０送出ユニット、７１送出ノズル、７２搬送ノズル、７３ワーク載置部、７４エア供給部、７５エアシリンダ、７６バッファ検出部、７７ワーク検出部、７８送出通路、８０制御部、Ｗ，Ｗ２ワーク。

Claims

平面とテーパ面とが形成されたワークを供給するワーク供給装置であって、
ワークを載置して搬送する搬送ユニットと、
前記テーパ面が通過可能な厚さを有し前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜した状態で前記搬送ユニット上に配設された堤防部と、前記堤防部上にある前記ワークに対し搬送方向側へ移動力を加える移動力付与部と、を有する表裏選別ユニットと、
前記表裏選別ユニットの下流側に配設され、前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜して前記ワークを導くガイド面が形成され前記搬送ユニット上に配設されたガイド部材を有する整列ユニットと、を備え、
前記表裏選別ユニットは、前記搬送ユニット上に前記テーパ面側が載置された前記ワークが前記堤防部を乗り越え、前記搬送ユニット上に前記平面側が載置された前記ワークが前記搬送ユニットから脱落することによって前記ワークの表裏を選別する、ワーク供給装置。
前記ガイド部材は、前記表裏選別ユニットから前記ワークが送られてくる前記搬送ユニットの一端側から前記搬送ユニットの他端側の途中まで前記ガイド面が形成されている、請求項１に記載のワーク供給装置。
平面とテーパ面とが形成されたワークを供給するワーク供給装置であって、
ワークを載置して搬送する搬送ユニットと、
前記テーパ面が通過可能な厚さを有し前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜した状態で前記搬送ユニット上に配設された堤防部と、前記堤防部上にある前記ワークに対し搬送方向側へ移動力を加える移動力付与部と、を有する表裏選別ユニットと、
前記搬送ユニットとの間に平板状の前記ワークが１枚通過可能な隙間を有するよう配置された分離ローラと、前記ワークの搬送方向に逆行する向きに前記分離ローラを回転させる駆動部と、を有し、重なっている前記ワークを分離させるワーク分離ユニットと、を備え、
前記表裏選別ユニットは、前記搬送ユニット上に前記テーパ面側が載置された前記ワークが前記堤防部を乗り越え、前記搬送ユニット上に前記平面側が載置された前記ワークが前記搬送ユニットから脱落することによって前記ワークの表裏を選別する、ワーク供給装置。
平面とテーパ面とが形成されたワークを供給するワーク供給装置であって、
ワークを載置して搬送する搬送ユニットと、
前記テーパ面が通過可能な厚さを有し前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜した状態で前記搬送ユニット上に配設された堤防部と、前記堤防部上にある前記ワークに対し搬送方向側へ移動力を加える移動力付与部と、を有する表裏選別ユニットと、
前記搬送ユニットの下方に配設され、前記搬送ユニットから落下した前記ワークも収容するワーク収容ユニットと、を備え、
前記表裏選別ユニットは、前記搬送ユニット上に前記テーパ面側が載置された前記ワークが前記堤防部を乗り越え、前記搬送ユニット上に前記平面側が載置された前記ワークが前記搬送ユニットから脱落することによって前記ワークの表裏を選別し、
前記搬送ユニットは、中央に孔が形成され上面に前記ワークを載置した状態で回転する円板形状の循環ディスクと、前記循環ディスクを回転駆動する駆動部とを有している、ワーク供給装置。
平面とテーパ面とが形成されたワークを供給するワーク供給装置であって、
ワークを載置して搬送する搬送ユニットと、
前記テーパ面が通過可能な厚さを有し前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜した状態で前記搬送ユニット上に配設された堤防部と、前記堤防部上にある前記ワークに対し搬送方向側へ移動力を加える移動力付与部と、を有する表裏選別ユニットと、
前記搬送ユニットの下方に配設され、前記搬送ユニットから落下した前記ワークも収容するワーク収容ユニットと、
前記ワーク収容ユニットに収容された前記ワークを前記搬送ユニット上に載置させるワーク取出ユニットと、
前記表裏選別ユニットの上流側に配設され、前記搬送ユニットとの間に平板状の前記ワークが１枚通過可能な隙間を有するよう配置された分離ローラと、前記ワークの搬送方向に逆行する向きに前記分離ローラを回転させる駆動部と、を有し、重なっている前記ワークを分離させるワーク分離ユニットと、
前記表裏選別ユニットの下流側に配設され、前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜して前記ワークを導くガイド面が形成され前記搬送ユニット上に配設されたガイド部材を有する整列ユニットと、
前記整列ユニットで整列された前記搬送ユニット上の前記ワークを下流に配設された装置へ送り出す送出ユニットと、を備え、
前記表裏選別ユニットは、前記搬送ユニット上に前記テーパ面側が載置された前記ワークが前記堤防部を乗り越え、前記搬送ユニット上に前記平面側が載置された前記ワークが前記搬送ユニットから脱落することによって前記ワークの表裏を選別し、
前記搬送ユニットは、中央に孔が形成され上面に前記ワークを載置した状態で回転する円板形状の循環ディスクと、前記循環ディスクを回転駆動する駆動部とを有しており、
前記ワーク取出ユニット、前記ワーク分離ユニット、前記表裏選別ユニットと、前記整列ユニットと、前記送出ユニットとが前記循環ディスクの円周に沿って配設されている、ワーク供給装置。
平面とテーパ面とが形成されたワークを供給するワーク供給装置であって、
ワークを載置して搬送する搬送ユニットと、
前記テーパ面が通過可能な厚さを有し前記ワークの搬送方向に交差する方向に傾斜した状態で前記搬送ユニット上に配設された堤防部と、前記堤防部上にある前記ワークに対し搬送方向側へ移動力を加える移動力付与部と、を有する表裏選別ユニットと、を備え、
加振するユニットを備えておらず、
前記表裏選別ユニットは、前記搬送ユニット上に前記テーパ面側が載置された前記ワークが前記堤防部を乗り越え、前記搬送ユニット上に前記平面側が載置された前記ワークが前記搬送ユニットから脱落することによって前記ワークの表裏を選別する、ワーク供給装置。
前記移動力付与部は、ノズルを有し、前記ワークにエアを噴出することによって前記移動力を加える、請求項１～６のいずれか１項に記載のワーク供給装置。
前記堤防部は、２つの堤防板を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載のワーク供給装置。