JPWO2019097651A1

JPWO2019097651A1 - ワーク供給装置及びワーク供給方法

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Inventors: 森　一明; 一明森; 崇種池
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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）と、この振動プレート（１２）を振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）と、前記振動プレート（１２）を水平面に対して傾斜させる傾斜装置（１４）とを備える。傾斜装置（１４）によって振動プレート（１２）を傾斜させた状態で加振装置（１３）によって該振動プレート（１２）を振動させてワークを分散及び／又は反転させる。

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。

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。

特表２０１５−５２２４９４号公報

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。

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。

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、この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、前記振動プレートを水平面に対して傾斜させる傾斜装置とを備え、前記傾斜装置によって前記振動プレートを傾斜させた状態で前記加振装置によって該振動プレートを振動させて前記ワークを分散及び／又は反転させるように構成したものである。

この構成によれば、傾斜させた振動プレート上に搬入されたワークを振動させるため、振動プレートの傾斜と振動によってワークが分散及び／又は反転しやすくなる。例えば、分散が不十分なワークや、表裏が反転したワークは、ピックアップされずに振動プレート上に残るが、再度、振動プレートを振動させて分散及び／又は反転させることができる。これにより、振動プレート上に搬入したワークを全てピックアップすることも可能となり、ワークを効率良くピックアップすることができる。

図１は一実施例のワーク供給装置全体の外観を水平モード且つ上昇位置モードの状態で示す斜視図である。図２はワーク供給装置全体の外観を傾斜モード且つ上昇位置モードの状態で示す斜視図である。図３はワーク供給装置全体の外観を水平モード且つ下降位置モードの状態で示す斜視図である。図４はワーク供給装置全体の外観を傾斜モード且つ下降位置モードの状態で示す斜視図である。図５は図１の状態でワーク供給装置の側面板とワーク飛び出し防止用の囲壁部を部分的に取り除いて示す斜視図である。図６は図２の状態でワーク供給装置の側面板とワーク飛び出し防止用の囲壁部を部分的に取り除いて示す斜視図である。図７は図３の状態でワーク供給装置の側面板とワーク飛び出し防止用の囲壁部を部分的に取り除いて示す斜視図である。図８は図４の状態でワーク供給装置の側面板とワーク飛び出し防止用の囲壁部を部分的に取り除いて示す斜視図である。図９は水平モード且つ上昇位置モードおける振動プレートとワーク飛び出し防止用の囲壁部との高さ位置関係を示す斜視図である。図１０は水平モード且つ下降位置モードおける振動プレートとワーク飛び出し防止用の囲壁部との高さ位置関係を示す斜視図である。図１１は図９の状態をワーク飛び出し防止用の囲壁部を取り除いて示す側面図である。図１２は図１０の状態をワーク飛び出し防止用の囲壁部を取り除いて示す側面図である。図１３は図９のXIII−XIII線に沿って破断して示す縦断側面図である。図１４は図１０のXIV −XIV 線に沿って破断して示す縦断側面図である。図１５はワーク供給装置の側面板を取り外して主要部の水平モードの状態を示す側面図である。図１６はワーク供給装置の側面板を取り外して主要部の傾斜モードの状態を示す側面図である。図１７はワーク供給装置の下部をその斜め下側から見た斜視図である。図１８はワーク供給装置の制御系の構成を説明するブロック図である。

以下、一実施例を説明する。
まず、ワーク供給装置１１全体の構成を説明する。

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。

このワーク供給装置１１は、搬入される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を振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１１乃至図１４参照）と、振動プレート１２を水平面に対して傾斜させる傾斜装置１４（図１５乃至図１７参照）と、振動プレート１２を加振装置１３と一体的に昇降させる昇降装置１５（図１１乃至図１４参照）と、加振装置１３、傾斜装置１４及び昇降装置１５の動作を制御する制御装置１６（図１８参照）を備えた構成となっている。このワーク供給装置１１のワーク搬入側には、振動プレート１２上にワークを搬入する搬入装置１７（図１乃至図８参照）が設けられている。

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。

本実施例の搬入装置１７は、図５乃至図８に示すように、多数のワークを収容するワーク収容部２１と、このワーク収容部２１内のワークを少しずつ振動プレート１２側へ送る複数段の昇降ステージ２２と、各昇降ステージ２２を昇降させるステージ昇降装置（図示せず）とを備えた構成となっている。ワーク収容部２１の底板は昇降ステージ２２側に向かって下り傾斜するシュート状に形成され、ワーク収容部２１内のワークを重力により昇降ステージ２２側へ滑り移動又は転動させるようになっている。

各昇降ステージ２２の上端面は、振動プレート１２側に向かって下り傾斜する傾斜面に形成されている。ワーク搬入動作中は、ステージ昇降装置によって複数段の昇降ステージ２２を交互に上昇／下降させる動作を繰り返し、上昇する昇降ステージ２２の上端面を、下降する隣の昇降ステージ２２の上端面よりも高く上昇させることで、上昇する昇降ステージ２２の上端面上のワークを、当該上端面の傾斜によって隣の昇降ステージ２２の上端面へ滑り移動又は転動させるという動作を繰り返して、ワーク収容部２１内のワークを順番に隣の昇降ステージ２２の上端面上へ載せ替えて振動プレート１２側へ送る。

搬入装置１７の出口側には、複数段の昇降ステージ２２によって送られてきたワークを振動プレート１２上に搬入するシュート部２４が設けられている。このシュート部２４は、ワーク供給装置１１の側面板２０に設けられた軸２３を支点にして振動プレート１２側（出口側部分）が上下動するように支持され、シュート部２４の出口側部分が後述するワーク飛び出し防止用の囲壁部２５の上端フランジ部２６で受け支えられるようになっている。これにより、後述する傾斜装置１４によってワーク飛び出し防止用の囲壁部２５が振動プレート１２と一体的に傾斜すると、その傾斜角度に応じてシュート部２４の傾斜角度が変化するようになっている。

次に、図１１乃至図１４を用いて、振動プレート１２を昇降させる昇降装置１５の構成を説明する。昇降装置１５は、駆動源（アクチュエータ）としてエアシリンダ３１を備え、そのピストンロッド３２を上向きにした状態で後述する支持フレーム３３に取り付けられている。エアシリンダ３１のピストンロッド３２の上端部には、昇降プレート３４が支持フレーム３３と平行となるように取り付けられ、この昇降プレート３４上に取付部材３５を介して振動プレート１２の周縁を支持する支持枠部３６が該昇降プレート３４と平行となるように取り付けられている。これにより、エアシリンダ３１のピストンロッド３２の昇降により振動プレート１２が図１１及び図１３の上昇位置（最上位置）と図１２及び図１４の下降位置（最下位置）との間を昇降するようになっている。

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板ばね等の弾性板により四角形状に形成され、その周縁を上方から支持枠部３６で挟み込んでいるため、支持枠部３６が振動プレート１２上のワークの飛び出しを防ぐ役割をある程度果たすが、支持枠部３６だけではワークの飛び出し防止効果が不十分である。

そこで、本実施例では、振動プレート１２の周囲を取り囲んで該振動プレート１２上のワークの飛び出しを防ぐ角筒状の囲壁部２５が支持フレーム３３に垂直に取り付けられている。図９及び図１３に示すように、昇降装置１５により振動プレート１２を上昇位置へ上昇させたときに、囲壁部２５が振動プレート１２上のワークの飛び出しを防ぐ高さ位置（囲壁部２５の上端が支持枠部３６の上端よりも少し高い位置）となるように該囲壁部２５が支持フレーム３３に固定され、図１０及び図１４に示すように、振動プレート１２を下降位置へ下降させても該囲壁部２５が下降しないように構成されている。

次に、振動プレート１２を振動させる加振装置１３の構成を説明する。
図１１乃至図１４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（図１３及び図１４参照）を上向きにした状態で昇降プレート３４上に取付ベース４８（図１１及び図１２参照）を介して取り付けられている。これにより、昇降装置１５の昇降動作によって加振装置１３が振動プレート１２と一体的に昇降するようになっている。エアシリンダ４１は、そのピストンロッド４２の昇降動作をガイドする２本のガイド４３（図１３及び図１４参照）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。

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を下方から打撃する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を打撃する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、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を打撃する加振点の位置を選択して、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。

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の昇降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を所定の周期で昇降運動させることで、振動プレート１２の下面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打撃して振動プレート１２を振動させるように構成されている。本実施例では、ワーク供給装置１１の制御装置１６（図１８参照）は、エアシリンダ４１のピストンロッド４２の昇降運動のスピード（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の昇降運動のスピードを調整することで、振動プレート１２に加える振動（打撃）の周期を調整して、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ワークの振動状態を調整できるようになっている。

振動プレート１２上のワークの振動（飛び跳ね）の周期に対して振動プレート１２に加える振動（打撃）の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。

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の昇降運動のスピードを自動調整して、振動プレート１２に加える振動（打撃）の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１８参照）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に加える振動（打撃）の周期の調整を作業者が操作できるようにしても良い。

更に、本実施例では、図１１及び図１２に示すように、加振装置１３には、振動プレート１２に加える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に加える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。

次に、図１１乃至図１７を用いて、上述した振動プレート１２を、ワーク飛び出し防止用の囲壁部２５、振動強度調整機構５０付きの加振装置１３及び昇降装置１５と一体的に傾斜させる傾斜装置１４の構成を説明する。

傾斜装置１４は、駆動源（アクチュエータ）としてエアシリンダ５５（図１５乃至図１７参照）を備え、振動プレート１２、囲壁部２５、加振装置１３及び昇降装置１５を支持する支持フレーム３３を、エアシリンダ５５のピストンロッド５６（図１５及び図１７参照）の昇降動作によって傾斜させることで、振動プレート１２を、囲壁部２５、加振装置１３及び昇降装置１５と一体的に傾斜させるようになっている。

図１７に示すように、支持フレーム３３のうちの搬入装置１７側（後側）の辺部の中央が直交２方向に回動可能な軸受装置５７（球面軸受装置）によってワーク供給装置１１の後側の本体フレーム５８に支持されることで、支持フレーム３３が該軸受装置５７を支点にして上下方向及び左右方向に回動可能に支持されている。図１５乃至図１７に示すように、支持フレーム３３を上下方向に回動させる駆動源となるエアシリンダ５５は、支持フレーム３３の下側のスペースのうちの軸受装置５７側とは反対側に位置してピストンロッド５６を上向きにした状態でワーク供給装置１１の前側の本体フレーム５９に取り付けられている。このエアシリンダ５５のピストンロッド５６の上端には、左右両側にカムフォロワ６１を有する支持装置６２が固定され、支持フレーム３３のうちの軸受装置５７側とは反対側の部分（前端側の部分）が支持装置６２の左右両側のカムフォロワ６１によって受け支えられるようになっている。

この場合、図１５に示すように、エアシリンダ５５のピストンロッド５６が上昇位置に上昇すると、支持フレーム３３が水平な状態に支持されて振動プレート１２が水平な状態に支持される。一方、図１６に示すように、エアシリンダ５５のピストンロッド５６が下降位置に下降すると、支持フレーム３３が搬入装置１７側の軸受装置５７を支点にしてその反対側である前側が下がる方向に回動することで、振動プレート１２が囲壁部２５、加振装置１３及び昇降装置１５と一体的に前側が下がる方向に傾斜するようになっている。

本実施例では、エアシリンダ５５のピストンロッド５６下降時の振動プレート１２の傾斜角度は、例えば３°から１０°の範囲内で適宜設定した傾斜角度となっている。この振動プレート１２の傾斜角度は、予め決められた一定の傾斜角度であっても良いが、振動プレート１２の傾斜角度を調整可能に構成しても良い。例えば、ワーク供給装置１１の本体フレーム５８に対するエアシリンダ５５の取付位置を上下方向に機械的に調整可能に構成し、作業者がエアシリンダ５５の取付位置を上下方向に調整することで、振動プレート１２の傾斜角度を調整するようにしても良い。或は、エアシリンダ５５のピストンロッド５６の昇降ストロークを調整可能に構成し、ピストンロッド５６の昇降ストロークを調整することで、振動プレート１２の傾斜角度を調整するようにしても良い。或は、エアシリンダ５５に代えて、送りねじ装置等、モータを駆動源とする送り装置を設けて、この送り装置の上下変位量（モータの回転量）を調整することで、振動プレート１２の傾斜角度を調整するようにしても良い。

モータを駆動源とする送り装置を用いる場合は、ワーク供給装置１１の制御装置１６がワークの種類等に応じて送り装置の上下変位量を自動調整して、振動プレート１２の傾斜角度を自動調整するようにしても良い。或は、ワーク供給装置１１の制御装置１６が振動プレート１２上のワークの分散／反転の性能（又は単位時間当たりのワークのピックアップ数）を監視して、振動プレート１２上のワークの分散／反転の性能（又は単位時間当たりのワークのピックアップ数）が目標範囲を下回る場合に、振動プレート１２上のワークの分散／反転の性能（又は単位時間当たりのワークのピックアップ数）が目標範囲内に収まるように振動プレート１２の傾斜角度を自動調整するようにしても良い。或は、作業者が入力装置６５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の傾斜角度の調整を作業者が操作できるようにしても良い。

図５乃至図８に示すように、ワーク供給装置１１の前側の本体フレーム５９上面の左右２箇所には、振動プレート１２（支持フレーム３３）が水平となる高さ位置を位置決めをするねじ付きのストッパ６３が下向きにねじ込まれている。図１５に示すように、エアシリンダ５５のピストンロッド５６が上昇位置に上昇して支持フレーム３３が軸受装置５７を支点にして押し上げられると、支持フレーム３３の前端が左右のストッパ６３の下端に押し当てられて該支持フレーム３３が水平に保持されることで、振動プレート１２が水平に保持されるようになっている。この際、組付誤差等により振動プレート１２（支持フレーム３３）が前後又は左右に少し傾いている場合には、作業者が左右のストッパ６３の締め込み量を個別に調整することで、支持フレーム３３の前後又は左右の傾きを修正して振動プレート１２の前後又は左右の傾きを修正し、振動プレート１２の水平精度を確保するようになっている。

図１８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、加振装置１３、傾斜装置１４及び昇降装置１５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を振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。

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。

ところで、ワークの種類によっては、振動プレート１２上で分散及び／又は反転しやすいワークと、分散及び／又は反転しにくいワークが存在する。振動プレート１２上でワークが分散及び／又は反転しやすいか否かは、ワークの種類、例えば、ワークのサイズ、形状、重量、重心等によってある程度判断できる。また、表裏等の方向性がないワークは、反転しにくても分散していればピックアップ可能である。また、単位時間当たりのピックアップ数が多いワークは、分散及び／又は反転の進み具合が良好であると推定できる。

そこで、本実施例では、ワーク供給装置１１の制御装置１６は、ワークの種類、例えば、ワークのサイズ、形状、重量、重心、ピックアップ位置（ワークの表裏等の方向性の有無）、単位時間当たりのピックアップ数のうちの少なくとも１つ又はそれに相関する情報に基づいて、傾斜装置１４によって振動プレート１２を傾斜させて振動させる傾斜モードと、該振動プレート１２を水平状態にして振動させる水平モードとを切り替える。

つまり、水平モードでも分散及び／又は反転しやすいワークについては水平モードを使用し、水平モードでは分散及び／又は反転しにくいワークについては傾斜モードを使用する。傾斜モードでは、ワークが傾斜した振動プレート１２の表面を滑って分散しやすくなるだけでなく、振動プレート１２の振動によってワークを跳ね上げる方向も上下方向から傾斜するため、振動プレート１２上でワークが効率良く分散及び／又は反転しやすくなる。しかも、前記特許文献１のようにコンベアベルト上でワークを振動させる場合とは異なり、振動プレート１２上のワークは、ピックアップされなくても排出されず、再度、振動プレート１２を振動させて分散及び／又は反転させることができる。例えば、分散が不十分なワークや、表裏が反転したワークは、ピックアップされずに振動プレート１２上に残るが、再度、振動プレート１２を振動させて分散及び／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上に搬入されたワークを全てピックアップすることも可能となり、ワークを効率良くピックアップすることができる。

しかも、傾斜モードでは、振動プレート１２のうちの搬入装置１７側（後側）を支点にしてその反対側（前側）を下げることで該振動プレート１２を傾斜させるようにしたので、搬入装置１７から振動プレート１２上に搬入したワークを、振動プレート１２の傾斜を利用して搬入装置１７側からその反対側に効率良く分散させることができる。

ところで、振動プレート１２上のワークを撮像するカメラは、モノクロ画像、カラー画像のどちらを撮像するカメラであっても良いが、二次元の画像処理で振動プレート１２上のワークを認識するため、振動プレート１２上のワークの位置を精度良く計測するには振動プレート１２が水平であることが望ましい。また、傾斜した振動プレート１２上のワークは、位置によって高さが少しずつ異なるため、傾斜した振動プレート１２上のワークをピックアップツールでピックアップする場合には、ピックアップツールのピックアップ高さをワークの位置によって少しずつ変化させる必要があり、制御が複雑になる。

そこで、本実施例では、ワーク供給装置１１の制御装置１６は、傾斜モードから停止モードに切り替えるときに、傾斜装置１４によって振動プレート１２を水平状態に戻して、水平な振動プレート１２上のワークをカメラで撮像して、その画像を処理してピックアップ可能なワークを認識して、そのワークをピックアップツールでピックアップさせるようにしている。これにより、振動プレート１２上のピックアップ可能なワークの位置を二次元の画像処理で精度良く計測できると共に、そのワークをピックアップするピックアップツールのピックアップ高さが一定高さとなるため、振動プレート１２上のワークをピックアップツールでピックアップする制御が簡単になると共に、ワークのピックアップ動作を安定して能率良く行うことができる。

ところで、ワークの種類によっては、振動プレート１２の振動により高く跳ね上げられるワークと、跳ね上げ量が小さいワークが存在する。振動プレート１２の振動によりワークが高く跳ね上げられると、ワークが囲壁部２５を超えて飛び出してしまう可能性がある。振動プレート１２の振動によりワークが高く跳ね上げられるか否かは、ワークの種類、例えば、ワークのサイズ、形状、重量、重心等によってある程度判断できる。また、表裏等の方向性がないワークは、反転しにくても分散していればピックアップ可能であるため、ワークを高く跳ね上げて反転を促進する必要はない。また、単位時間当たりのピックアップ数が少ないワークは、分散及び／又は反転の性能が不足する可能性があるため、ワークを高く跳ね上げて分散及び／反転を促進する必要がある。

そこで、本実施例では、ワーク供給装置１１の制御装置１６は、ワークの種類、例えば、ワークのサイズ、形状、重量、重心、ピックアップ位置（ワークの表裏等の方向性の有無）、単位時間当たりのピックアップ数のうちの少なくとも１つ又はそれに相関する情報に基づいて、昇降装置１５によって振動プレート１２を上昇させた位置で振動させる上昇位置モードと、該振動プレート１２を下降させた位置で振動させる下降位置モードとを切り替える。

つまり、振動プレート１２の振動により高く跳ね上げられるワークについては下降位置モードを使用し、跳ね上げ量が小さいワークについては上昇位置モードを使用する。図３、図４、図７、図８、図１０、図１４に示すように、下降位置モードでは、振動プレート１２が下降しても囲壁部２５が下降しないため、振動プレート１２の振動によりワークが高く跳ね上げられても、囲壁部２５によってワークの飛び出しを防止できる。

ワーク供給装置１１の制御装置１６は、下降位置モードで振動プレート１２を振動させてワークを分散及び／又は反転させてから、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でピックアップさせるが、停止モードでは振動プレート１２を上昇位置に戻して水平にする。このため、下降位置モードは、上昇位置モードと比較して、昇降装置１５によって振動プレート１２を昇降させる動作が必要となり、その分、サイクルタイムが長くなって生産性が低下する。

そこで、ワーク供給装置１１の制御装置１６は、跳ね上げ量が小さいワークについては上昇位置モードで振動プレート１２を振動させてワークを分散及び／又は反転させてから、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でピックアップさせる。上昇位置モードから停止モードに切り替える場合は、昇降装置１５によって振動プレート１２を昇降させる動作を行わずに済み、その分、サイクルタイムを短くして、生産性を向上させることができる。

尚、本実施例では、ワーク供給装置１１の制御装置１６が傾斜装置１４と昇降装置１５の動作を制御して水平モードと傾斜モードとの切り替えや上昇位置モードと下降位置モードとの切り替えをワークの種類等に基づいて自動的に行うようにしたが、作業者が入力装置６５を操作してモード切換信号を制御装置１６に入力することで水平モードと傾斜モードとの切り替えや上昇位置モードと下降位置モードとの切り替えを作業者が操作できるようにしても良い。

或は、傾斜装置１４及び／又は昇降装置１５を廃止して、振動プレート１２の傾斜角度を機械的に切り替える機構を設けて、作業者が手作業で振動プレート１２の傾斜角度を切り替えるようにしたり、また、振動プレート１２の高さ位置を機械的に切り替える機構を設けて、作業者が手作業で振動プレート１２の高さ位置を切り替えるようにしても良い。

また、本発明は、振動プレート１２の高さ位置を切り替える機能を省略して振動プレート１２の高さ位置を一定高さに固定した構成としても良く、要は、少なくとも振動プレート１２を傾斜させて振動させる機能を備えた構成とすれば良い。

その他、本発明は、例えば、加振装置１３、傾斜装置１４、昇降装置１５、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。

１１…ワーク供給装置、１２…振動プレート、１３…加振装置、１４…傾斜装置、１５…昇降装置、１６…制御装置、１７…搬入装置、２５…囲壁部、３１…エアシリンダ、３３…支持フレーム、３６…支持枠部、４１…エアシリンダ、４４…加振板、４５，４６…ボルト、５０…振動強度調整機構、５１…偏心カム、５５…エアシリンダ、５８…本体フレーム、６３…ストッパ

Claims

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、
前記振動プレートを水平面に対して傾斜させる傾斜装置と
を備え、
前記傾斜装置によって前記振動プレートを傾斜させた状態で前記加振装置によって該振動プレートを振動させて前記ワークを分散及び／又は反転させるように構成されている、ワーク供給装置。
前記振動プレート上にワークを搬入する搬入装置を備え、
前記傾斜装置は、前記振動プレートのうちの前記搬入装置側を支点にしてその反対側を下げることで該振動プレートを傾斜させるように構成されている、請求項１に記載のワーク供給装置。
前記傾斜装置は、前記振動プレートと前記加振装置とを一体的に傾斜させるように構成されている、請求項１又は２に記載のワーク供給装置。
前記傾斜装置は、前記振動プレートを傾斜させる角度を調整可能に構成されている、請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク供給装置。
前記加振装置の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記加振装置によって前記振動プレートを振動させて該振動プレート上のワークを分散及び／又は反転させる振動モードと、該振動プレートの振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停止モードとを所定の時間間隔で交互に繰り返す、請求項１乃至４のいずれかに記載のワーク供給装置。
前記制御装置は、前記傾斜装置の動作も制御し、前記振動プレートを傾斜させて振動させる傾斜モードと、該振動プレートを水平状態にして振動させる水平モードとを切り替える、請求項５に記載のワーク供給装置。
前記制御装置は、前記傾斜モードから前記停止モードに切り替えるときに前記振動プレートを水平状態に戻す、請求項６に記載のワーク供給装置。
前記制御装置は、前記ワークのサイズ、形状、重量、重心、ピックアップ位置、単位時間当たりのピックアップ数のうちの少なくとも１つ又はそれに相関する情報に基づいて、前記水平モードと前記傾斜モードのどちらかを選択する、請求項６又は７に記載のワーク供給装置。
前記振動プレートを前記加振装置と一体的に昇降させる昇降装置を備え、
前記制御装置は、前記昇降装置の動作も制御し、該昇降装置によって前記振動プレートを上昇させた位置で振動させる上昇位置モードと、該振動プレートを下降させた位置で振動させる下降位置モードとを切り替える、請求項５乃至８のいずれかに記載のワーク供給装置。
前記制御装置は、前記ワークのサイズ、形状、重量、重心、ピックアップ位置、単位時間当たりのピックアップ数のうちの少なくとも１つ又はそれに相関する情報に基づいて、前記上昇位置モードと前記下降位置モードのどちらかを選択する、請求項９に記載のワーク供給装置。
前記制御装置は、前記下降位置モードから前記停止モードに切り替えるときに前記昇降装置によって前記振動プレートを上昇させた位置に戻す、請求項８乃至１０のいずれかに記載のワーク供給装置。
前記振動プレートの周囲を取り囲んで該振動プレート上のワークの飛び出しを防ぐ囲壁部を備え、
前記傾斜装置は、前記囲壁部を前記振動プレート、前記加振装置及び前記昇降装置と一体的に傾斜させるように構成され、
前記囲壁部は、前記上昇位置モードで前記振動プレート上のワークの飛び出しを防ぐ高さ位置に固定され、前記下降位置モードで該振動プレートが下降しても該囲壁部は下降しないように構成されている、請求項８乃至１１のいずれかに記載のワーク供給装置。
前記加振装置は、前記振動プレートに加える振動の周期を調整可能に構成されている、請求項１乃至１２のいずれかに記載のワーク供給装置。
前記振動プレートと前記加振装置との間隔を調整することで前記振動プレートに加える振動強度を調整する振動強度調整機構を備える、請求項１乃至１３のいずれかに記載のワーク供給装置。
水平面に対して傾斜した振動プレート上にワークを搬入する第１工程と、
前記傾斜した振動プレートを振動させて該振動プレート上に搬入されたワークを分散及び／又は反転させる第２工程と、
前記振動プレートの振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第３工程と
を含むワーク供給方法。
前記第３工程では、前記振動プレートの振動を停止して該振動プレートを水平状態に戻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、請求項１４に記載のワーク供給方法。