JPWO2019097650A1 - Work supply device and work supply method - Google Patents
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Abstract
搬入されるワークを載置する振動プレート(12)、この振動プレートの周縁を支持する支持装置(14)と、前記振動プレートを振動させることで該振動プレート上に搬入されたワークを分散及び/又は反転させる加振装置(13)とを備える。前記支持装置は、前記振動プレートの周縁を固定せずに自由に上下運動できるように支持し、前記加振装置は、前記振動プレートを下方から周期的に突き上げることで該振動プレート全体を周期的に上下運動させて該振動プレート上のワークを分散及び/又は反転させる。A vibrating plate (12) on which the work to be carried in is placed, a support device (14) for supporting the peripheral edge of the vibrating plate, and the work carried on the vibrating plate are dispersed and / / Alternatively, it is provided with a vibration device (13) for reversing. The support device supports the vibrating plate so that it can move up and down freely without fixing the peripheral edge of the vibrating plate, and the vibrating device periodically pushes up the vibrating plate from below to periodically push up the entire vibrating plate. The work on the vibrating plate is dispersed and / or inverted by moving it up and down.
Description
本明細書は、振動プレート上に搬入されたワークを振動により分散及び/又は反転させて該ワークをロボット等にピックアップさせるワーク供給装置及びワーク供給方法に関する技術を開示したものである。 This specification discloses a technique relating to a work supply device and a work supply method in which a work carried on a vibration plate is dispersed and / or inverted by vibration to be picked up by a robot or the like.
特許文献1(特表2015−522494号公報)に記載されているように、2つのローラ間にコンベアベルトを水平に掛け渡し、コンベアベルトを回転運動させながら該コンベアベルト上にワークを連続的に搬入すると共に、2つのローラ間の中間に配置した振動アクチュエータによってコンベアベルトの中間部分を下方から上下方向(搬送面に対して垂直方向)に振動させて、その振動により該コンベアベルト上のワークを分散させながら搬送し、そのワークをコンベアベルトの端付近のピックアップ位置で上方からロボット等のピックアップツールでピックアップするようにしたものがある。 As described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-522494), a conveyor belt is horizontally hung between two rollers, and a work is continuously mounted on the conveyor belt while rotating the conveyor belt. At the same time as carrying in, the intermediate part of the conveyor belt is vibrated from below to the vertical direction (direction perpendicular to the transport surface) by the vibration actuator arranged in the middle between the two rollers, and the work on the conveyor belt is vibrated by the vibration. There is a type in which the work is conveyed while being dispersed, and the work is picked up from above by a pickup tool such as a robot at a pickup position near the end of the conveyor belt.
ところで、コンベアベルトの端付近のピックアップ位置でワークを安定してピックアップするには、コンベアベルト上でワークを十分に分散させる必要がある。また、ワークの種類によっては、コンベアベルト上でワークの表裏が振動により反転する可能性があるが、ワークのピックアップ方向が表裏のどちらか一方に決められている場合は、ワークの表裏が反転するとピックアップできない。 By the way, in order to stably pick up the work at the pickup position near the end of the conveyor belt, it is necessary to sufficiently disperse the work on the conveyor belt. Also, depending on the type of work, the front and back of the work may be reversed due to vibration on the conveyor belt, but if the pickup direction of the work is determined to be either the front or back, the front and back of the work will be reversed. I can't pick it up.
しかし、上記特許文献1の構成では、2つのローラ間に水平に掛け渡されたコンベアベルトを、2つのローラ間の中間に配置した振動アクチュエータによって上下方向に振動させるだけであるため、コンベアベルト上のワークを分散させる振動を確保できるエリアが2つのローラ間の中間付近の狭いエリアに限られてしまう。このため、コンベアベルト上のワークが2つのローラ間の中間付近を通り過ぎると、そのワークに十分な振動が加えられなくなり、ワークの分散が不十分なままコンベアベルトの端付近のピックアップ位置へ搬送されてしまう。このような分散が不十分なワークや、表裏が反転したワークは、ピックアップできない。その結果、コンベアベルト上に搬入したワークがピックアップされる割合が低くなってしまい、ワークを効率良くピックアップできない。 However, in the configuration of Patent Document 1, since the conveyor belt horizontally hung between the two rollers is only vibrated in the vertical direction by the vibration actuator arranged in the middle between the two rollers, the conveyor belt is on the conveyor belt. The area where the vibration that disperses the work is secured is limited to a narrow area near the middle between the two rollers. Therefore, when the work on the conveyor belt passes near the middle between the two rollers, sufficient vibration is not applied to the work, and the work is conveyed to the pickup position near the end of the conveyor belt with insufficient dispersion of the work. Will end up. A work with insufficient dispersion or a work with the front and back reversed cannot be picked up. As a result, the ratio of the workpiece carried on the conveyor belt being picked up becomes low, and the workpiece cannot be picked up efficiently.
上記課題を解決するために、搬入されるワークを載置する振動プレートと、前記振動プレートの周縁を支持する支持装置と、前記振動プレートを振動させることで該振動プレート上に搬入されたワークを分散及び/又は反転させる加振装置とを備えたワーク供給装置において、前記支持装置は、前記振動プレートの周縁を固定せずに自由に上下運動できるように支持し、前記加振装置は、前記振動プレートを下方から周期的に突き上げることで該振動プレート全体を周期的に上下運動させて該振動プレート上のワークを分散及び/又は反転させるようにしたものである。 In order to solve the above problems, a vibrating plate on which the work to be carried in is placed, a support device for supporting the peripheral edge of the vibrating plate, and a work carried on the vibrating plate by vibrating the vibrating plate. In a work supply device including a vibration device for dispersing and / or reversing, the support device supports the vibration plate so that it can move freely up and down without fixing the peripheral edge of the vibration plate, and the vibration device is the vibration plate. By periodically pushing up the vibrating plate from below, the entire vibrating plate is periodically moved up and down to disperse and / or invert the work on the vibrating plate.
ところで、上記構成とは異なり、振動プレートの周縁を固定して、該振動プレートをたわみ変形させて振動させる構成にすると、振動プレート全体の振動振幅が均一にならず、振動プレートの中央で振動振幅が最大となり、振動プレートの中央から離れるに従って振動振幅が小さくなる。このため、振動プレートの振動振幅が最大となる中央付近で、ワークを分散及び/又は反転させる振動を確保できたとしても、振動プレートの中央から離れて振動振幅が小さくなるに従ってワークを分散及び/又は反転させる効果が低下していく。このため、ワークを分散及び/又は反転させる効果を十分に確保できるエリアが振動プレートの中央付近の狭いエリアに限られてしまい、振動プレートの全面を有効に利用してワークを効率良く分散及び/又は反転させることができない。 By the way, unlike the above configuration, if the peripheral edge of the vibrating plate is fixed and the vibrating plate is flexed and deformed to vibrate, the vibration amplitude of the entire vibrating plate is not uniform, and the vibration amplitude is at the center of the vibrating plate. Is the maximum, and the vibration amplitude becomes smaller as the distance from the center of the vibration plate increases. Therefore, even if the vibration that disperses and / or reverses the work can be secured near the center where the vibration amplitude of the vibration plate is maximized, the work is dispersed and / or distributed as the vibration amplitude becomes smaller away from the center of the vibration plate. Or the effect of reversing decreases. For this reason, the area where the effect of dispersing and / or reversing the work can be sufficiently secured is limited to a narrow area near the center of the vibrating plate, and the entire surface of the vibrating plate is effectively used to efficiently disperse and / or disperse the work. Or it cannot be reversed.
これに対し、振動プレートの周縁を固定せずに自由に上下運動できるように支持し、振動プレートを下方から周期的に突き上げることで該振動プレート全体を周期的に上下運動させて該振動プレート上のワークを分散及び/又は反転させるように構成すると、振動プレート全体を均一に振動(周期的に上下運動)させることができて、振動プレートの周縁付近でも中央付近と同様の振動振幅でワークを分散及び/又は反転させることができる。これにより、振動プレートの全面を有効に利用してワークを効率良く分散及び/又は反転させることができる。 On the other hand, the peripheral edge of the vibrating plate is supported so that it can move freely up and down without being fixed, and the vibrating plate is periodically pushed up from below to periodically move the entire vibrating plate up and down on the vibrating plate. By configuring the workpiece to be dispersed and / or inverted, the entire vibrating plate can be vibrated uniformly (periodically up and down), and the workpiece can be vibrated with the same vibration amplitude near the center of the vibrating plate. It can be dispersed and / or inverted. As a result, the entire surface of the vibrating plate can be effectively used to efficiently disperse and / or invert the work.
以下、一実施例を説明する。 An embodiment will be described below.
まず、ワーク供給装置11全体の構成を説明する。
First, the configuration of the entire
本実施例のワーク供給装置11は、ロボット等のピックアップツール(図示せず)でピックアップするワークを供給する装置である。供給するワークは、電子部品等の電気系部品や、ナット等の機械系部品のどちらであっても良く、ロボット等のピックアップツールでピックアップ可能なサイズ、重量、形状、材質であれば、どの様な種類のワークであっても良い。
The
このワーク供給装置11は、ワークを搬入する搬入装置17と、この搬入装置17で搬入したワークを載置する振動プレート12と、この振動プレート12の周縁を支持する支持装置14(図2乃至図7参照)と、振動プレート12を振動(周期的に上下運動)させることで該振動プレート12上に搬入されたワークを分散及び/又は反転させる加振装置13(図2及び図4参照)と、この加振装置13の動作を制御する制御装置16(図8参照)とを備えた構成となっている。
The
搬入装置17は、複数のワークを連続的又は断続的に振動プレート12上に搬入するものであればどのような構成のものであっても良く、振動プレート12上に搬入するワークの向きや表裏を揃える必要もなく、複数のワークを向きや表裏がばらばらの状態で振動プレート12上に搬入するようにすれば良い。また、複数のワークが重なり合って塊の状態で振動プレート12上に搬入されても良い。
The carry-in
次に、振動プレート12の周縁を支持する支持装置14の構成を図2乃至図7を用いて説明する。
Next, the configuration of the
振動プレート12は、例えばポリプロピレン板等の樹脂板や金属板により四角形状に形成されている。この振動プレート12の周縁を支持する支持装置14は、振動プレート12の周縁を受け支える四角枠状の下枠18と、この下枠18の上側に固定される四角枠状の上枠19と、下枠18と上枠19との間隔を保持するスペーサ20とを備え、下枠18と上枠19との間の4隅に4個のスペーサ20を挟み込んでこれらをねじ21で固定することで、下枠18と上枠19との間に振動プレート12の周縁を収容する隙間が形成されている。図6に示すように、上枠19の4隅と各スペーサ20には、それぞれねじ21を挿通するねじ挿通孔22,23が形成され、下枠18の4隅には、それぞれねじ21を締め付けるねじ孔24が形成されている。
The vibrating
下枠18と上枠19は水平に固定され、下枠18上に振動プレート12の周縁が水平に受け支えられている。そして、図7に示すように、スペーサ20の厚み寸法を振動プレート12の厚み寸法よりも大きくすることで、下枠18と上枠19との間の隙間寸法を振動プレート12の厚み寸法よりも大きくして、下枠18と上枠19との間に振動プレート12の周縁を固定せずに自由に上下運動できるように支持する構成となっている。上枠19は、振動プレート12の突き上げ量を規制する役割を果たすと共に、振動プレート12上のワークの飛び出しを防ぐ役割も果たす。スペーサ20は、厚みの異なるスペーサと交換可能であり、スペーサ20を厚みの異なるスペーサに交換することで振動プレート12の突き上げ量を調整できるようになっている。
The
更に、振動プレート12の運動方向を上下方向のみとするために、図6に示すように、振動プレート12の4隅に、それぞれスペーサ20を逃げる切欠部25が形成され、各切欠部25に各スペーサ20が位置することで、振動プレート12が水平方向に移動しないように規制されている。これにより、スペーサ20は、下枠18と上枠19との間隔を保持する役割を果たすと共に、振動プレート12の運動方向を上下方向にガイドするガイド部材としての役割も果たす。
Further, in order to move the
次に、振動プレート12全体を周期的に上下運動(振動)させる加振装置13の構成を説明する。
Next, the configuration of the vibration exciter 13 that periodically moves (vibrates) the
図2及び図4に示すように、加振装置13は、駆動源(アクチュエータ)としてエアシリンダ41を備え、そのピストンロッド42を上向きにした状態で支持プレート34上に取付ベース48を介して取り付けられている。図4に示すように、エアシリンダ41は、そのピストンロッド42の上下運動をガイドする2本のガイド43を設けたガイド付きのエアシリンダであり、そのピストンロッド42の上端面には、加振板44がボルト45によって振動プレート12と平行となるように取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
加振板44は、金属板等により振動プレート12よりも少し小さい四角形状に形成され、該加振板44には、振動プレート12を突き上げる突起部(加振点)となる複数本のボルト46を上方から締め込む複数のねじ孔47が形成され、各ねじ孔47に各ボルト46を上方から締め込むことで、該加振板44の複数箇所に振動プレート12を突き上げる突起部(加振点)を設けた構成となっている。ピストンロッド42の上端面に加振板44を固定したボルト45も突起部(加振点)となっている。本実施例では、加振板44のほぼ全域に複数のねじ孔47が分散して形成され、作業者がボルト46を締め込むねじ孔47を選択することで、振動プレート12を突き上げるボルト46の位置及び/又は加振板44に取り付けるボルト46の本数を変更して、振動プレート12の振動状態を調整できるようになっている。
The
加振装置13の加振点であるボルト45,46の上端と振動プレート12との間隔は、エアシリンダ41のピストンロッド42の上下運動ストロークよりも狭くなるように設定されている。これにより、加振装置13は、エアシリンダ41のピストンロッド42を所定の周期で上下運動させることで、振動プレート12を複数の加振点である複数のボルト45,46の上端で所定の周期で突き上げて振動プレート12全体を所定の周期で上下運動させるように構成されている。
The distance between the upper ends of the
本実施例では、ワーク供給装置11の制御装置16(図8参照)は、エアシリンダ41のピストンロッド42の上下運動のスピード(周期)を調整するスピードコントローラとしても機能し、振動プレート12上のワークの振動(飛び跳ね)の周期に応じて、エアシリンダ41のピストンロッド42の上下運動のスピードを調整することで、加振板44のボルト45,46の上端で振動プレート12を突き上げる周期を調整して、振動プレート12上のワークの分散/反転性能を高めるように振動プレート12の振動状態を調整できるようになっている。
In this embodiment, the control device 16 (see FIG. 8) of the
振動プレート12上のワークの振動(飛び跳ね)の周期に対して加振板44のボルト45,46の上端で振動プレート12を突き上げる周期がずれていると、振動プレート12上のワークの分散/反転性能が低下して、後述する単位時間当たりのピックアップ数が減少して、生産性が低下する傾向がある。
If the period of pushing up the
そこで、後述する停止モードで振動プレート12上のワークをロボット等のピックアップツールでピックアップする際に、ワーク供給装置11の制御装置16が単位時間当たりのピックアップ数を監視して、単位時間当たりのピックアップ数が目標範囲を下回ったときに、エアシリンダ41のピストンロッド42の上下運動のスピードを自動調整して、振動プレート12を突き上げる周期を自動調整するようにしても良い。或は、作業者がキーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置65(図8参照)を操作して調整信号を制御装置16に入力することで、振動プレート12を突き上げる周期の調整を作業者が操作できるようにしても良い。
Therefore, when the workpiece on the vibrating
更に、本実施例では、図2に示すように、加振装置13には、振動プレート12を突き上げる量(振動強度)を調整する振動強度調整機構50が設けられている。この振動強度調整機構50は、加振装置13の加振点であるボルト45,46の上端と振動プレート12との間隔を調整する複数の偏心カム51を用いて構成されている。各偏心カム51は、加振装置13のエアシリンダ41の複数箇所(例えば前後左右の4箇所)に回転可能に設けられ、各偏心カム51の外周面が取付ベース48の上面に当接している。各偏心カム51には、その回転中心と同心となるように六角穴等の非円形の工具穴52が形成され、作業者が各工具穴52にレンチ等の工具を嵌め込んで各偏心カム51を適宜回転させることで、エアシリンダ41とその取付ベース48との間隔を調整して、加振点であるボルト45,46の上端と振動プレート12との間隔を調整することで、振動プレート12を突き上げる量(振動強度)を調整できるようになっている。また、各偏心カム51の回転角度を個別に調整することで、ボルト45,46が取り付けられた加振板44が振動プレート12と平行となるように該加振板44の角度を調整できるようになっている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the vibrating
図8に示すように、ワーク供給装置11の制御装置16は、搬入装置17と加振装置13の動作を制御し、搬入装置17によってワークを振動プレート12上に搬入しながら加振装置13によって振動プレート12全体を周期的に上下運動させて該振動プレート12上のワークを分散及び/又は反転させる振動モードと、搬入装置17のワーク搬入動作及び振動プレート12の上下運動(振動)を停止して該振動プレート12上のワークをロボット等のピックアップツールがピックアップするのを待つ停止モードとを所定の時間間隔で交互に繰り返す。つまり、振動モードで振動プレート12上に搬入したワークを十分に分散及び/又は反転させた時点で、停止モードに切り替えて振動プレート12上のワークをピックアップツールがピックアップするのを待ち、所定時間経過後(ワークのピックアップ動作終了後)に振動モードに切り替えるという一連の動作を繰り返す。
As shown in FIG. 8, the
図示はしないが、ピックアップツールには、これと一定の位置関係でカメラが下向きに設けられ、停止モードに切り替えられたときに、振動プレート12の少なくとも一部のエリアをカメラで撮像して、その画像を処理することで、その画像に写ったワークの表裏、色又は輝度値、ワークの重なりの有無等を認識してピックアップ可能なワークを判別すると共に、ピックアップ可能なワークの位置をカメラの位置(画像の基準位置)を基準にして計測して、ピックアップ可能なワークのみをピックアップツールがピックアップする。ピックアップされなかったワークは、振動プレート12上に残して、その後の振動モードで、再度、分散及び/又は反転させる。
Although not shown, the pickup tool is provided with a camera facing downward in a certain positional relationship with the pickup tool, and when the stop mode is switched to, at least a part of the area of the
ところで、上記構成とは異なり、振動プレートの周縁を固定して、該振動プレートをたわみ変形させて振動させる構成にすると、振動プレート全体の振動振幅が均一にならず、振動プレートの中央で振動振幅が最大となり、振動プレートの中央から離れるに従って振動振幅が小さくなる。このため、振動プレートの振動振幅が最大となる中央付近で、ワークを分散及び/又は反転させる振動を確保できたとしても、振動プレートの中央から離れて振動振幅が小さくなるに従ってワークを分散及び/又は反転させる効果が低下していく。このため、ワークを分散及び/又は反転させる効果を十分に確保できるエリアが振動プレートの中央付近の狭いエリアに限られてしまい、振動プレートの全面を有効に利用してワークを効率良く分散及び/又は反転させることができない。 By the way, unlike the above configuration, if the peripheral edge of the vibrating plate is fixed and the vibrating plate is flexed and deformed to vibrate, the vibration amplitude of the entire vibrating plate is not uniform, and the vibration amplitude is at the center of the vibrating plate. Is the maximum, and the vibration amplitude becomes smaller as the distance from the center of the vibration plate increases. Therefore, even if the vibration that disperses and / or reverses the work can be secured near the center where the vibration amplitude of the vibration plate is maximized, the work is dispersed and / or distributed as the vibration amplitude becomes smaller away from the center of the vibration plate. Or the effect of reversing decreases. For this reason, the area where the effect of dispersing and / or reversing the work can be sufficiently secured is limited to a narrow area near the center of the vibrating plate, and the entire surface of the vibrating plate is effectively used to efficiently disperse and / or disperse the work. Or it cannot be reversed.
そこで、本実施例では、振動プレート12の周縁を固定せずに自由に上下運動できるように支持し、振動プレート12を下方から周期的に突き上げることで該振動プレート12全体を周期的に上下運動させて該振動プレート12上のワークを分散及び/又は反転させるように構成している。この構成により、振動プレート12全体を均一に振動(周期的に上下運動)させることができて、振動プレート12の周縁付近でも中央付近と同様の振動振幅でワークを分散及び/又は反転させることができる。これにより、振動プレート12の全面を有効に利用してワークを効率良く分散及び/又は反転させることができて、ワークを効率良くピックアップすることができ、生産性を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, the peripheral edge of the vibrating
尚、本実施例では、下枠18と上枠19との間の隙間寸法を決めるスペーサ20を別体に設けたが、スペーサ20に相当する部分を下枠18又は上枠19に一体に形成した構成としても良い。
In this embodiment, the
また、本実施例の支持装置14は、振動プレート12を水平に支持するようにしたが、振動プレート12を水平面に対して少し傾斜させて支持する構成としても良い。ワークの種類によっては、振動プレート12を少し傾斜させて周期的に上下運動させることで、ワークを分散及び/又は反転させる性能を高めることができる可能性がある。
Further, although the
その他、本発明は、例えば、支持装置14、加振装置13、搬入装置17等の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various changes within a range that does not deviate from the gist, for example, the configurations of the
11…ワーク供給装置、12…振動プレート、13…加振装置、14…支持装置、16…制御装置、17…搬入装置、18…下枠、19…上枠、20…スペーサ、41…エアシリンダ(アクチュエータ)、44…加振板、45,46…ボルト(突起部)、50…振動強度調整機構、51…偏心カム 11 ... Work supply device, 12 ... Vibration plate, 13 ... Vibration device, 14 ... Support device, 16 ... Control device, 17 ... Carry-in device, 18 ... Lower frame, 19 ... Upper frame, 20 ... Spacer, 41 ... Air cylinder (Actuator), 44 ... Vibration plate, 45, 46 ... Bolt (protrusion), 50 ... Vibration strength adjustment mechanism, 51 ... Eccentric cam
Claims (8)
前記振動プレートの周縁を支持する支持装置と、
前記振動プレートを振動させることで該振動プレート上に搬入されたワークを分散及び/又は反転させる加振装置と
を備えたワーク供給装置において、
前記支持装置は、前記振動プレートの周縁を固定せずに自由に上下運動できるように支持し、
前記加振装置は、前記振動プレートを下方から周期的に突き上げることで該振動プレート全体を周期的に上下運動させて該振動プレート上のワークを分散及び/又は反転させる、ワーク供給装置。A vibrating plate on which the work to be carried in is placed and
A support device that supports the peripheral edge of the vibrating plate and
In a work supply device provided with a vibration device that disperses and / or reverses the work carried on the vibration plate by vibrating the vibration plate.
The support device supports the vibrating plate so that it can move up and down freely without being fixed.
The vibrating device is a work supply device that periodically pushes up the vibrating plate from below to periodically move the entire vibrating plate up and down to disperse and / or reverse the work on the vibrating plate.
前記振動プレートを下方から加振装置により周期的に突き上げることで該振動プレート全体を周期的に上下運動させて該振動プレート上のワークを分散及び/又は反転させる工程と、
前記加振装置による前記振動プレートの上下運動を停止して該振動プレート上のワークがピックアップされるのを待つ工程と
を含むワーク供給方法。The process of loading the work onto the vibrating plate supported so that it can move up and down freely by the support device, and
A step of periodically pushing up the vibrating plate from below by a vibrating device to periodically move the entire vibrating plate up and down to disperse and / or reverse the work on the vibrating plate.
A work supply method including a step of stopping the vertical movement of the vibrating plate by the vibrating device and waiting for a work on the vibrating plate to be picked up.
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