JPH06155353A - 部材の取出し供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 収納箱内に不規則な配列状態で納まっている
部材であっても、人手を借りることなく、後工程の加工
機等へその処理能力に応じて部材を順次供給できるよう
にした部材の取出し供給装置を提供する。 【構成】 収納箱Ａに入った部材ａを取上げ、順次移送
して供給を行う部材の取出し供給装置にあって、磁力で
部材ａを吸着させるグリッパ７と、グリッパ７を揺動自
在に吊設する保持体５と、グリッパ７の上方に上下動す
るよう設けられ、下降させることでグリッパ７と係合す
るようにした制止体８とを備え、揺動状態で収納箱内の
部材を吸着させ取上げたグリッパ７を制止体との係合に
よって揺動を止めた状態にして、部材ａが移送，供給さ
れるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、収納箱（通称、パレッ
トという。）に不規則な状態で入った部材を取上げ、後
工程の加工機等へ順次材料供給できるようにした部材の
取出し供給装置に関する。棒状部材を扱うシャフト加工
工程間の省力設備等として利用される。

【０００２】

【従来の技術】シャフト加工等において、旋盤などの加
工機自体についてはＮＣ化等によって自動化が進んでい
るが、これらの加工機を使った各工程間のつなぎ部分は
手つかずのままで、省力化が立ち遅れていた。このつな
ぎ部分は、従来、各加工工程の加工時間が異なるために
加工段階毎に棒状の部材を収納箱へ一旦収めた後、後工
程へ行って、斯る収納箱から部材を取出し、後加工へ流
す方法を採っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、製作した部
材を箱に入れる方法は取出し場所が定っており自動化が
たやすくできる一方、上記のように単に収納箱に収めら
れている部材は不規則な配列状態にあり、取出し場所が
定らず、収納箱から部材を取出して後加工へ供給する自
動化は困難を極めた。そのため、後加工への供給はこれ
まで人手に頼らざるを得ないのが実情であった。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するもので、収
納箱内に不規則な配列状態で入っている部材であって
も、人手を借りることなく、後工程の加工機等へその処
理能力に応じて部材を順次供給できるようにした部材の
取出し供給装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本第一発明の部材の供給
装置は、収納箱に入った部材を取上げ、順次移送して供
給を行う部材の取出し供給装置にあって、磁力で部材を
吸着させるグリッパ（７）と、該グリッパを揺動自在に
吊設する保持体（５）と、グリッパの上方に上下動する
よう設けられ、下降させることでグリッパと係合するよ
うにした制止体（８）とを備え、揺動状態で収納箱内の
部材を吸着させ取上げた上記グリッパを制止体との係合
によって揺動を止めた状態にして、該部材が移送，供給
されるようにしたことを特徴とする。

【０００６】ここで、「部材」とは、磁力で吸い付く部
品材料で形状を有するものをいう。例えば、棒状の鋼材
等である。製作段階にある中間部品の他、完成部品も含
む。「グリッパを揺動自在に吊設する」とは、グリッパ
が首振り自由な状態になるようにして、これを吊下げる
ことをいう。例えば、ユニバーサルジョイントを介して
吊設するごとくである。「下降させることでグリッパと
係合するようにした制止体」とは、文言通り制止体を下
降させる他、制止体をそのまま静止させ、グリッパ自体
を上へ引上げることで、グリッパと係合するようにした
制止体も含む。

【０００７】本第二発明の部材の供給装置は、本第一発
明の部材の取出し供給装置において、部材の入った収納
箱を載置する基台（１）と、基台に水平ガイドレールを
設け、該水平ガイドレールに沿って移動自在なるよう配
設した垂直ポスト（２）と、垂直ポストへ上下動自在な
るよう取付けた水平アーム（３）と、該水平アーム上を
移動可能にして水平アームから垂下した吊下体（４）と
を具備し、該吊下体下端に上記保持体（５）を固定さ
せ、上記グリッパ（７）が収納箱の部材を吸着して取上
げる動作を行い、上昇した際に、グリッパが部材を吸着
しているか否かを検出する検出手段と、この判断をなす
判定回路と、部材を吸着していないと判定した場合に垂
直ポストと吊下体の少なくとも一の位置を設定量だけ移
動させた後、グリッパを収納箱内へ再降下させる指示手
段と、を備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】グリッパは、保持体に揺動自在に取付けられて
いるので、グリッパの部材を捕捉する範囲は広く、収納
箱内に配列が乱れて入っている部材にあっても、これを
磁力で吸着することができる。また、この取出した部材
をグリッパで水平移送する際は、制止体が降下してグリ
ッパの揺動を阻止しているので、不必要な揺れによって
生じる部材の落下を回避できる。そして、まず収納箱か
らグリッパが上昇した時点で、部材を吸着しているかど
うか判定し、吸着していない場合はグリッパを設定量だ
け移動させた後、再度、グリッパを収納箱内へ降下させ
部材を取出す指示手段を備えるので、空移送がなくな
り、一定供給能力を維持し後工程の処理能力に応じた部
材を確実に供給することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。 （１）部材の取出し供給装置の構成 図１〜図５は、本発明に係る部材の取出し供給装置の一
実施例を示す。被加工物である棒状材を供給すべくシャ
フト加工の工程間に設置したものである。符号１は、略
平板形状の基台を示す。基台１は、棒状の部材ａを収め
た収納箱Ａが載置できるようになっている。側台１１が
基台１の一測縁に形成され、この上へ水平ガイドレール
１２を形成している。

【００１０】符号２は、略角柱形状の垂直ポストを示
す。ボールねじをモータ２１駆動で回転させることで、
ナットと連結した垂直ポスト２は、水平ガイドレール１
２に沿って前後に移動する。収納箱Ａから取上げた部材
ａを前進してシュート９へ供給するためである。この垂
直ポスト２には、図２のごとく長板形態からなる水平ア
ーム３を配設する。水平アーム３は、モータ（図示せ
ず。）駆動によって垂直ポスト２上を上下動する構成を
とる。収納箱Ａから部材ａを取出すためである。

【００１１】符号４は、水平アーム３上に設けたガイド
レール３１から垂下する吊下体を示す。吊下体は、板状
体４１と、支軸４２と、コイルばね４３と、浮板４４と
からなる。吊下体４は、板状体４１の裏面を利用してガ
イドレール３１へ摺動自在に取付けられるが、位置セッ
トすれば固定できる。板状体４１の表面下端の両サイド
には軸受４１１，４１１を固着する。符号４２，４２
は、軸受４１，４１に挿通される支軸を示す。支軸４２
は、コイルばね４３を遊挿して上端を浮板４４に固定す
る一方、下端を保持体５に結合する。本実施例では、吊
下体の下端が支軸４２の下端になっている。

【００１２】保持体５は、両側に突片５１を有する板状
体である。この保持体５は、六面体の回転子６を介して
グリッパ７を揺動自在に吊下げる。詳しくは、回転子６
の四側面に削穴６１，６１，６２，６２を形成し、これ
らへ保持体５の突片５１に設けた孔５１１，５１１と、
グリッパ７上方の上板部７１に設けた孔７１１，７１１
とを利用して、ピン６３，６３，６４，６４で軸着する
ことによって、保持体５がグリッパ７を前後左右自在に
動く状態で吊下げる（図３〜図５）。

【００１３】グリッパ７は、マグネットコイル７２と、
部材ａを把持する一対の把板７３，７３と、これらを支
えるべく把板７３の上面に固着される上板部７１とから
なる。グリッパ７は、電流が流れマグネットコイル７２
が働くと、把板７３で部材ａを磁力吸着する。斯る状態
でグリッパ７が上方移動すれば、部材ａを持ち上げる。
把板７３は、先端部７３１に磁力が集中する構造で、一
個の部材ａを確実に吸付ける。部材ａの側面を吸着すべ
く、先端部７３１の把板７３，７３間距離は、部材ａの
断面径より僅かに小さい。

【００１４】符号８は、断面コの字状の制止体を示す
（図５）。ところで、浮板４４の下面に一端が固定され
て垂下する軸４５は、他端をエアシリンダ８１と連結す
る。更に、エアシリンダ８１の可動軸８１１が制止体８
の上面に固着することで、この制止体８は浮板４４に吊
下った状態にある（図３）。このように浮板４４には、
グリッパ７を吊設する保持体５の荷重に加え、制止体８
とエアシリンダ８１との荷重が加わる。浮板４４は、こ
れらの荷重と、コイルばね４３の圧縮に伴う弾性反発力
とが釣合うところに位置する。

【００１５】制止体８は、その上板に透孔８２，８２を
形成し、支軸４２，４２を挿通する。制止体８の横ズレ
をなくすためである。そして、エアシリンダ８１が作動
して可動軸８１１が伸びると、図５のごとく、制止体８
の両側にある立設部８３，８３が保持体５を跨いでグリ
ッパ７の上板部７１に係合する構成になっている。この
ようになれば、保持体５に対し摺動自在に取付けられた
グリッパ７は、もはや首振りできず、垂下したままの状
態を余儀なくされる。

【００１６】また、前記吊下体４の板状体４１上部に
は、水平方向に突設する突片４６を形成する（図４）。
そして、突片４６の上側へ検出手段としての光センサ４
７，４８を設ける。光センサ４７は、グリッパ７が部材
ａを吸着したか否かを検出するものである。光センサ４
８は、収納箱Ａ内へ降下したグリッパ７が部材ａ等に接
触したか否かを検出するものである。一方、浮板４４の
上面には、検出バー４４１を立設する。浮板４４が上下
動するに従い、突片４６の中央に設けた開孔４６１を通
って、検出バー４４１が光センサ４７，４８の場所で光
を遮ったり、遮った位置から離れたりすることで、情報
を流すからである。具体的には、検出バー４４１が光セ
ンサ４８を遮ると、部材ａにグリッパ７が当ったことを
知らす。この検出情報に基づきマグネットコイル７２が
作動する。また、検出バー４４１が光センサ４７を遮っ
た位置から離れると、グリッパ７が部材ａを取上げたこ
とを知らす。この検出情報が判定回路，指示手段へ伝達
されると、グリッパ７を一段高く上昇させ、且つモータ
２１が働き、垂直ポスト２が移動することになる。尚、
この検出バー４４１の先端は、グリッパ７が部材ａを吸
着していない無荷重状態で、光センサ４７だけを遮る位
置にあるよう設定している。

【００１７】（２）部材の取出し供給装置の操作 次に、上記部材の取出し供給装置の操作について説明す
る。まず、シャフト加工で用いる棒状の部材ａが入った
収納箱Ａを基台１に載せる。次に、吊下体４を水平アー
ム３上を摺動して手動設定する（図３）。そうして、シ
ュート９に流す供給本数を操作盤に入力し、スイッチを
入れる。

【００１８】最初に、モータが作動し、水平アーム３が
下がる。グリッパ７は収納箱Ａ内へ入っていく。部材ａ
に触れ、グリッパ７の動きは止まる。これと同時に水平
アーム３の降下を停止するが、水平アーム３は僅かに惰
性で下がり、グリッパ７が回転子６，保持体５を介して
連結する支軸４２を水平アーム３に対して相対的に上昇
させ、ボルト頭４２１が突片４６に当る（図６）。この
時、支軸４２と一緒に浮板４４も上昇するため、検出バ
ー４４１が光センサ４８を遮ることになり、マグネット
コイル７２が働く。これによって、グリッパ７は部材ａ
を吸着保持するようになる。次いで、モータが作動し、
水平アーム３を上昇させるので、グリッパ７も上昇して
部材ａを収納箱Ａから取上げる（図７）。

【００１９】ここで、グリッパ７が上昇する際、部材ａ
を吸着していれば、部材ａの荷重によって浮板４４が下
がる（図７）。そして、検出バー４４１が光センサ４７
の位置から離れるようになる。もし、グリッパ７が部材
ａを吸着していなければ、光センサ４７を遮ったままの
状態を保つ。上記いずれかかを判断する判定回路によっ
て次なる動作が変る。判定回路により部材ａを吸着して
いないと判定した場合は、指示手段が動き、垂直ポスト
２の位置を設定量（約２ｃｍ前進設定してある。）だけ
移動させる。そして、グリッパ７を収納箱Ａへ再降下さ
せる指示を行う。空移送を避けるためである。尚、本実
施例では、吊下体４の水平アーム３上の移動方向には部
材ａの配列バラツキが少ないので、吊下体４の位置設定
を手動とした。従って、垂直ポスト２の設定量だけ移動
させたが、収納状況が変れば、吊下体４もリンクさせ双
方につき設定量移動させることになる。

【００２０】グリッパ７が部材ａを吸着して取上げたと
判定した場合は、続いて、エアシリンダ８１が作動し、
可動軸８１１が伸びる（図８）。そうして、制止体８が
グリッパ７の上板部７１と係合する。この係合によりグ
リッパ７は揺動を制止された状態となる。こうしない
と、移送中、不要なグリッパ７の動きで部材ａの落下を
招くからである。その後、モータ２１駆動で垂直ポスト
２が移動し、最前進位置に到達するとマグネットコイル
７２の磁力が切られ、シュート９へ部材ａが供給される
（図１参照）。最後に、元の位置へ復帰する。そして、
入力時に設定した供給本数になるまで上記動作を繰返
す。上述した一連の動作は、供給本数を入力し起動スイ
ッチを入れた時点から上記動作をなすプログラム（図
９）に基づき作動するもので、個々の動作は干渉せずに
行えるようにしてある。また、グリッパ７下端にも光セ
ンサを配置し、グリッパ７が部材ａに当る直前でスピー
ドダウンするようになっている。グリッパ７保護のため
である。尚、図９において、Ｘ軸方向とは、垂直ポスト
２が水平ガイドレール１２に沿って移動する方向をい
う。Ｚ軸方向とは、垂直ポスト２に取付けた水平アーム
３が上下動に動く方向をいう。

【００２１】（３）実施例の効果 以上の態様からなる部材の取出し供給装置によれば、収
納箱Ａを基台１上にセットし、スイッチを入れれば、設
定した本数になるまでグリッパ７が部材ａを取出し、シ
ュート９へ手際良く確実に供給するので、省力化につな
がった。また、人力と異なり信頼性も高く、トラブルに
よる稼動停止が減少した。そして、部材ａがピラミッド
状に積み上げられたり、配列を乱した状態で収納箱Ａに
入ったりしていても、グリッパ７が保持体５に対し揺動
自在に取付けられているので、この捕捉範囲は広く、降
りた場所に部材ａがなくともグリッパ７が前後左右に動
く過程で部材ａを捕えることができた。加えて、多少離
れた所にある部材ａであっても、磁力で引き寄せること
ができた。

【００２２】更に、グリッパ７が揺動自在に保持体５に
取付けられているので、水平アーム３の降下速度が速く
ても、グリッパ７の把持部７３が物体と激しく衝突する
ことなく、緩衝作用の働きも発揮した。また、収納箱Ａ
からグリッパ７が上昇した際、グリッパ７に部材ａを吸
着していない場合は、直ちにグリッパ７を設定量だけ移
動して位置修正を行い、再降下させ部材ａを取出す指示
手段を有しているので、空移送がなくなり、処理能力を
高水準に維持できた。

【００２３】尚、本発明においては前記実施例に示すも
のに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲で種々
変更できる。例えば、本実施例のごとく垂直ポスト２や
水平アーム３を用いず、保持体５と制止体８とグリッパ
７とからなる先端部を多関節ロボット形態に具備させて
もよい。また、この先端部をクレーンで吊る形態として
もよい。部材ａは、棒状材に限らず、平板や立方体等の
形状でもよい。部材ａを２個以上把持する構成にしても
構わない。検出手段も光センサ４７に限ることなく、グ
リッパ７に部材ａが吸着しているかを測定できる検出手
段であればいかなるものでもよい。更に、制止体８がグ
リッパ７を係止する構造もグリッパ７の揺動を抑えれば
よく、実施例に限定されるものではない。

【００２４】

【発明の効果】以上のごとく、本発明に係る部材の取出
し供給装置は、収納箱に不規則な配列状態で収まってい
る部材ａであっても、後工程の加工機等へ人手を借りる
ことなく斯る部材を順次自動供給できるようにしたの
で、省力化に優れた効果を発揮し、更には、供給能力を
一定維持し、生産性の向上にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部材の取出し供給装置の正面図で
ある。

【図２】図１の側面図である。

【図３】部材を吸着していない状態のグリッパ周りの拡
大図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】グリッパ周りの分解斜視図である。

【図６】グリッパが部材に当接した状態を示すグリッパ
周りの拡大図である。

【図７】グリッパが部材を取上げた状態を示すグリッパ
周りの拡大図である。

【図８】制止体がグリッパと係合した状態を示すグリッ
パ周りの拡大図である。

【図９】実施例に係る部材の取出し供給装置の操作手順
を示す概略フロー図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２ 垂直ポスト ３ 水平アーム ４ 吊下体 ５ 保持体 ７ グリッパ ８ 制止体 ａ 部材 Ａ 収納箱

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収納箱に入った部材を取上げ、順次移送
   して供給を行う部材の取出し供給装置にあって、磁力で
   部材を吸着させるグリッパ（７）と、該グリッパを揺動
   自在に吊設する保持体（５）と、グリッパの上方に上下
   動するよう設けられ、下降させることでグリッパと係合
   するようにした制止体（８）とを備え、揺動状態で収納
   箱内の部材を吸着させ取上げた上記グリッパを制止体と
   の係合によって揺動を止めた状態にして、該部材が移
   送，供給されるようにしたことを特徴とする部材の取出
   し供給装置。
2. 【請求項２】 部材の入った収納箱を載置する基台
   （１）と、基台に水平ガイドレールを設け、該水平ガイ
   ドレールに沿って移動自在なるよう配設した垂直ポスト
   （２）と、垂直ポストへ上下動自在なるよう取付けた水
   平アーム（３）と、該水平アーム上を移動可能にして水
   平アームから垂下した吊下体（４）とを具備し、該吊下
   体下端に上記保持体（５）を固定させ、上記グリッパ
   （７）が収納箱の部材を吸着して取上げる動作を行い、
   上昇した際に、グリッパが部材を吸着しているか否かを
   検出する検出手段と、この判断をなす判定回路と、部材
   を吸着していないと判定した場合に垂直ポストと吊下体
   の少なくとも一の位置を設定量だけ移動させた後、グリ
   ッパを収納箱内へ再降下させる指示手段と、を備える請
   求項１記載の部材の供給装置。