JP2017019665A - 絡み部品分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 互いに絡まったパーツを容易に分離することが可能な絡み部品分離装置を提供すること。【解決手段】 絡み部品分離装置は、パーツの導入口となる第１開口部１１と、パーツの排出口となる第２開口部１３とを含む円筒状のドラム１０と、ドラム１０の内壁１７からドラム１０の内側に突出する複数の突起部３１と、第１開口部１１の中心が第２開口部１３の中心より高い状態で、重力方向と交わる回転軸を中心にドラム１０を回転させる駆動機構とを備える。【選択図】 図４

Description

この発明は、絡み部品分離装置に関し、絡み合った複数のパーツの絡みを除去する絡み部品分離装置に関する。

近年、生産の自動化が進んでおり、部品の組み付け作業にロボットが利用される。このロボットが組み付けの対象とする部品は、ロボットが掴み取ることができるように、部品の向きを揃えてロボットに供給する必要がある。ロボットに部品を向きを揃えて供給する装置として、部品を振動することによって部品を移動させ、部品が移動する経路中で部品の向きを揃える振動型のパーツフィーダーが知られている。例えば、特開２０１５−０５９００８号公報には、特定面を向いたチップ部品をピックアップするピックアップ装置に、チップ部品を供給するチップ部品供給装置であって、内筒壁と外筒壁に挟まれた周回状の搬送路を有する振動ボウルと、該振動ボウルを加振する加振器とを備え、前記搬送路は、斜面と、該斜面の上端に連続し該斜面より傾斜が緩やかであって前記ピックアップ装置がピックアップ動作を行なうピックアップ面と、前記斜面の下端と前記ピックアップ面とを接続する段差とを備え、前記加振器は、前記振動ボウルを加振し、チップ部品を前記斜面の下端から上端方向に前記搬送路を移動させると共に、前記斜面上に重なり合ったチップ部品をばらすものであり、前記段差は、ピックアップ面上に残されたチップ部品を反転可能に落下させるものであることを特徴とするチップ部品供給装置が記載されている。

しかしながら、振動型のパーツフィーダーは、互いに絡み合う複数の部品を分離することができないといった問題がある。
特開２０１５−０５９００８

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、互いに絡まったパーツを容易に分離することが可能な絡み部品分離装置を提供することである。

上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、絡み部品分離装置は、パーツの導入口となる第１開口部と、パーツの排出口となる第２開口部とを含む円筒状のドラムと、ドラムの側壁からドラムの内側に突出する複数の突起部と、第１開口部の中心が第２開口部の中心より高い状態で、重力方向と交わる回転軸を中心にドラムを回転させる駆動機構と、を備える。

この局面に従えば、第１開口部の中心が第２開口部の中心より高い状態で、重力方向と交わる回転軸を中心にドラムが回転するので第１開口部に導入されたパーツが第１開口部から第２開口部に向かって移動する。第１開口部に導入されたパーツのうち他のパーツと絡み合った複数のパーツからなるパーツ群は、複数の突起部のいずれかに絡まるので、パーツ群が第２開口部に移動しないようにすることができる。また、複数の突起部のいずれかに絡まったパーツ群はドラムの回転によって上方に持ち上げられた後に重力によって落下する。このため、落下によって、パーツ群に含まれる複数のパーツのうちには他のパーツとの絡まりが解除される場合がある。このため、互いに絡まったパーツを容易に分離することが可能な絡み部品分離装置を提供することができる。

好ましくは、複数の突起部は、ドラムの第１開口部から所定の距離の円周方向に互いに間隔をおいて配置される。

好ましくは、複数の突起部は、ドラムの第１開口部からの所定の距離の円筒状の領域に互いに間隔を置いて配置される。

好ましくは、パーツがドラムの回転に伴って複数の突起部の２以上に同時に絡むことがないように、複数の突起部の端部間の距離が設定される。

好ましくは、パーツの複数がドラムに第１開口部から投入された状態で複数のパーツのうち他のパーツと絡む複数のパーツからなるパーツ群がドラムの回転に伴って複数の突起部の２以上に同時に絡むように、複数の突起部の端部間の距離が設定される。

好ましくは、複数の突起部のそれぞれの複数の端部間の距離の最小値は、パーツの最大値より大きい。

この局面に従えば、複数の突起部のそれぞれの複数の端部間の距離の最小値は、パーツの最大値より大きいので、１つのパーツが複数の第１突起部の２以上に同時に絡まないようにすることができ、ドラムの回転にともなってパーツが動かなくなるのを防止することができる。

好ましくは、複数の突起部それぞれがドラムの内壁に配置される間隔は、パーツの最大長より大きい。

この局面に従えば、他のパーツと絡まない単独のパーツが複数の突起部の間をすり抜けることが可能となるので、単独のパーツを第２開口部から排出することができる。

本実施の形態における絡み部品分離装置の一例を示す外観図である。 支持角度が０度の場合における部品分離装置の正面図である。 支持角度が０度の場合における部品分離装置の左側面図である。 支持角度が０度の場合における部品分離装置の平面図である。 本実施の形態における絡み部品分離装置に投入されるパーツの一例を示す平面図である。 ドラムの展開図である。 第１開口部１１から距離Ｌ１の位置のドラム１０の断面図である。 第１開口部１１から距離Ｌ２の位置のドラム１０の断面図である。 第１開口部１１から距離Ｌ７の位置のドラム１０の断面図である。 第１の変形例におけるドラムの展開図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態における絡み部品分離装置の一例を示す外観図である。図１を参照して、絡み部品分離装置１は、円筒状のドラム１０と、ドラム１０を回転させる駆動機構２０と、を含む。駆動機構２０は、ドラム１０を回転可能な状態で支持する。また、駆動機構２０は、ドラム１０を、その回転軸３９の重力方向に対する角度を調整可能に支持する。ここでは、回転軸３９の重力方向に垂直な水平方向に対する角度を支持角度といい、図１では、支持角度がθ（θ＞０）となる場合を例に示している。

図２は、支持角度が０度の場合における部品分離装置の正面図である。図３は、支持角度が０度の場合における部品分離装置の左側面図である。図４は、支持角度が０度の場合における部品分離装置の平面図である。図２〜図４を参照して、駆動機構２０は、モーター２１と、駆動ベルト２３と、第１ローラ２４と、第２ローラ２５と、ストッパー２６と、基台２９と、を備える。

モーター２１、第１ローラ２４および第２ローラ２５は、それぞれの回転軸が並行となるように基台２９に固定される。第１ローラ２４および第２ローラ２５それぞれの回転軸の基台２９からの距離は同じである。第１ローラ２４は、モーター２１の駆動軸に接続されたプーリー２２と駆動ベルト２３によって接続されており、モーター２１の回転力が第１ローラ２４に伝達される。

第１ローラ２４および第２ローラ２５の回転軸を基準に、基台２９の方向を定める。基台２９の第１ローラ２４および第２ローラ２５の回転軸と交わる端部を、前方端および後方端という。基台２９は、後方端が前方端よりも高くなるように傾きを変更可能である。

ドラム１０は、パーツの導入口となる第１開口部１１と、パーツの排出口となる第２開口部１３と、その外壁から延びる円環状のフランジ１５と、を備える。

ドラム１０は、第１ローラ２４および第２ローラ２５上に載置される。ドラム１０が第１ローラ２４および第２ローラ２５上に載置される方向は、第１開口部１１が基台２９の後方端側、第２開口部１３が基台２９の前方端側となる方向である。このため、ドラム１０の回転軸３９は、第１ローラ２４および第２ローラ２５の回転軸と並行であり、ドラム１０の側壁からの距離が一定である。

ドラム１０が、第１ローラ２４および第２ローラ２５上に載置された状態で、モーター２１が駆動すると、モーター２１の回転が駆動ベルト２３を介して第１ローラ２４に伝えられる。第１ローラ２４が回転すると、第１ローラ２４がドラム１０と接する部分の摩擦力によってドラム１０が回転する。さらに、ドラム１０が回転すると、ドラム１０が第２ローラ２５と接する部分の摩擦力によって第２ローラ２５が回転する。

ストッパー２６は、基台２９上で、第１ローラ２４および第２ローラの中間に固定される。ストッパー２６は、基台２９から垂直に伸びる軸２６Ａと、その軸で回転するローラ２６Ｂとを含む。ドラム１０が第１ローラ２４および第２ローラ２５上に載置された状態において、ストッパー２６はドラム１０の側面よりも下方となり、ストッパー２６のローラ２６Ｂがドラム１０のフランジ１５の最下端よりも上方となる。ドラム１０は、フランジ１５がストッパー２６のローラ２６Ｂよりも第１開口部１１側に位置するように、第１ローラ２４および第２ローラ２５上に載置される。このため、ドラム１０の第１開口部１１から第２開口部１３に向かう方向への移動は、ドラム１０のフランジ１５がストッパー２６のローラ２６Ｂと接触することによって規制される。したがって、基台２９を、その後方端が前方端よりも高くなるように傾きを変更した場合であっても、ドラム１０が回転軸３９に沿った方向における基台２９に対する相対的位置を一定に維持した状態で、ドラム１０を回転させることができる。

ドラム１０は、それぞれがドラム１０の内壁から突出する複数の第１突起部３１、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５を備える。複数の第１突起部３１、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５それぞれは、ドラム１０の内壁から垂直に突出する。

本実施の形態における絡み部品分離装置１において、ドラム１０の直径を３００ｍｍ、第１突起部３１の長さを１２０ｍｍ、第２突起部３３の長さを６０ｍｍ、第３突起部３５の長さを６０ｍｍとしている。

図５は、本実施の形態における絡み部品分離装置に投入されるパーツの一例を示す平面図である。図５を参照して、パーツは、断面円形で、一部が開口した環状の形状である。パーツは、一部が開口しているため、他のパーツが開口部分から入りこみ、絡みやすい形状である。本実施の形態においては、パーツの最大長を４６ｍｍとしている。

図２〜図４を再度参照して、本実施の形態における絡み部品分離装置１は、ドラム１０が支持角度θの傾いた状態で駆動する。ドラム１０の第１開口部１１から複数のパーツが投入され、ドラム１０が回転すると、複数のパーツは、重力によってドラム１０内を第１開口部１１から第２開口部１３に向かう力を受ける。ドラム１０は、複数の第１突起部３１、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５を、有するため、複数のパーツは、複数の第１突起部３１、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５の間をすり抜けながらドラム１０内を第１開口部１１から第２開口部１３に移動する。

複数の第１突起部３１は、第１開口部１１から距離Ｌ１の円周方向に所定の間隔で配置される。互いに隣り合う２つの第１突起部３１が配置される間隔の最大長は、パーツの最大長の２．５〜３倍であるのが好ましい。このため、第１突起部３１の数は、ドラムの直径およびパーツの最大長によって定まる。複数の第１突起部３１それぞれの長さは、ドラム１０の半径より短い。このため、複数の第１突起部３１それぞれは、他の第１突起部３１と接触することがないので、１つのパーツが複数の第１突起部３１のうちの２以上に同時に絡まる確率を小さくすることができる。

複数の第１突起部３１それぞれの端部の間隔の最小値が、パーツの最大長より大きくするのが好ましい。このため、複数の第１突起部３１それぞれの長さの最大値は、複数の第１突起部３１それぞれの端部の間隔およびパーツの最大長により定まる。１つのパーツが複数の第１突起部３１の２つに同時に絡まると、ドラム１０が回転しても２つの第１突起部３１によりパーツの移動が制限されてしまい、パーツが移動できなくなってしまう場合がある。このため、複数の第１突起部３１それぞれの端部の間隔の最小値を、パーツの最大長より大きくすることにより、第１開口部に投入された複数のパーツのうち他のパーツと絡まない単独のパーツが、複数の第１突起部３１の２以上に同時に絡まないようにすることができる。

複数の第２突起部３３は、複数の第１突起部３１よりも第２開口部１３側の円周方向に所定の間隔で配置される組を１以上含む。同じ組に属する互いに隣り合う２つの第２突起部３３が配置される間隔は、パーツのサイズによって定まる。互いに隣り合う２つの第２突起部３３が配置される間隔の最大長は、パーツの最大長の１．５〜２倍であるのが好ましい。このため、第１突起部３１の数は、ドラムの直径およびパーツの最大長によって定まる。また、複数の第２突起部３３の長さは、複数の第１突起部３１の長さよりも短い。複数の第２突起部３３の長さは、複数の第１突起部３１の長さの半分以下とするのが好ましい。また、複数の第２突起部３３の長さは、すべて同じである必要はなく、長さを異ならせてもよい。

複数の第３突起部３５は、複数の第１突起部３１よりも第１開口部１３側の円周方向に所定の間隔で配置される組を１以上含む。同じ組に属する互いに隣り合う２つの第３突起部３５が配置される間隔は、パーツのサイズによって定まる。互いに隣り合う２つの第３突起部３５が配置される間隔の最大長は、パーツの最大長の２．５〜３倍であるのが好ましい。このため、第３突起部３５の数は、ドラムの直径およびパーツの最大長によって定まる。また、複数の第３突起部３５の長さは、複数の第１突起部３１の長さよりも短い。複数の第３突起部３５の長さは、複数の第１突起部３１の長さの半分以下とするのが好ましい。また、複数の第３突起部３５の長さは、すべて同じである必要はなく、長さを異ならせてもよい。

ここでは、ドラム１０は、８個の第１突起部３１を有し、１６個の第２突起部３３を１組とした３組を有し、８個の第３突起部３５を１組とした３組を有する場合を例に説明する。第１突起部３１、第２突起部３３および第３突起部３５は、断面円形の棒状の形状である。第１突起部３１、第２突起部３３および第３突起部３５それぞれの端部は、丸みを帯びた形状である。パーツとの接触により、パーツを損傷しないようにするため、および、絡んだパーツが離脱しやすくするためである。さらに、第１突起部３１、第２突起部３３および第３突起部３５それぞれは、絡んだパーツが滑りやすくするために、金属製とする場合には表面を研磨し、樹脂製とする場合にはフッ素樹脂でコーディングすることが好ましい。

図６は、ドラムの展開図である。図６を参照して、第１開口部１１から距離Ｌ１の位置の円周方向に、８個の第１突起部３１が等間隔で配置される。図７は、第１開口部１１から距離Ｌ１の位置のドラム１０の断面図である。図６および図７を参照して、８個の第１突起部３１は、ドラム１０の側壁から回転軸３９に向かって突出している。８個の第１突起部３１を等間隔で配置しているので、互いに隣り合う２つの第１突起部３１が配置される間隔を、パーツの最大長の３倍としている。

また、第１開口部１１から距離Ｌ２の位置の円周方向に、第１組を構成する１６個の第２突起部３３が等間隔で配置され、第１開口部１１から距離Ｌ３の位置の円周方向に、第２組を構成する１６個の第２突起部３３が等間隔で配置され、第１開口部１１から距離Ｌ４の位置の円周方向に、第３組を構成する１６個の第２突起部３３が等間隔で配置される。第１組〜第３組それぞれの１６個の第２突起部３３は、同じなので、ここでは第１組に含まれる１６個の第２突起部３３について説明する。図８は、第１開口部１１から距離Ｌ２の位置のドラム１０の断面図である。図６および図８を参照して、１６個の第２突起部３３は、ドラム１０の側壁から回転軸３９方向に突出している。１６個の第２突起部３３を等間隔で配置しているので、互いに隣り合う２つの第２突起部３３が配置される間隔を、パーツの最大長の１．５倍としている。

距離Ｌ２は、距離Ｌ１より長い。距離Ｌ２から距離Ｌ１を減算した差分Ｇ１は、第１組と第２組との間隔を示し、ドラム１０の直径Ｄと、ドラム１０の傾き角である支持角度θとにより定まる。例えば、差分Ｇ１は、Ｄｔａｎθ以上とするのが好ましい。距離Ｌ３は、距離Ｌ２より長く、距離Ｌ３から距離Ｌ２を減算した差分Ｇ２は、第２組と第３組との間隔を示し、ドラム１０の直径Ｄと、ドラム１０の支持角度θとにより定まる。例えば、差分Ｇ２は、Ｄｔａｎθ以上とするのが好ましい。同様に、距離Ｌ４は、距離Ｌ３より長く、距離Ｌ４から距離Ｌ３を減算した差分Ｇ３は、ドラム１０の直径Ｄと、ドラム１０の支持角度θとにより定まる。例えば、差分Ｇ３は、Ｄｔａｎθ以上とするのが好ましい。

さらに、第１開口部１１から距離Ｌ７の位置の円周方向に、第１組を構成する８個の第３突起部３５が等間隔で配置され、第１開口部１１から距離Ｌ６の位置の円周方向に、第２組を構成する１６個の第３突起部３５が等間隔で配置され、第１開口部１１から距離Ｌ５の位置の円周方向に、第３組を構成する８個の第３突起部３５が等間隔で配置される。第１組〜第３組それぞれの８個の第３突起部３５は、同じなので、ここでは第１組に含まれる８個の第３突起部３５について説明する。図９は、第１開口部１１から距離Ｌ７の位置のドラム１０の断面図である。図６および図９を参照して、８個の第３突起部３５は、ドラム１０の側壁から回転軸３９方向に突出している。８個の第３突起部３５を等間隔で配置しているので、互いに隣り合う２つの第３突起部３５が配置される間隔を、パーツの最大長の３倍としている。

距離Ｌ５は距離Ｌ１より短く、距離Ｌ６は距離Ｌ５より短く、距離Ｌ７は距離Ｌ６より短い。距離Ｌ６から距離Ｌ７を減算した値は、第１組と第２組との間隔を示し、距離Ｌ５から距離Ｌ６を減算した値は、第２組と第３組との間隔を示す。第１組と第２組との間隔、および第２組と第３組との間隔は、パーツの最大長より大きくするのが好ましい。さらに好ましくは、第１組と第２組との間隔、および第２組と第３組との間隔は、第２突起部３３の第１組と第２組の間隔よりも大きくするのが好ましい。

次に、本実施の形態における絡み部品分離装置１において、ドラム１０に第１開口部１１から複数のパーツを導入し、モーター２１を駆動した場合の複数のパーツの状態について説明する。ここでは、モーター２１は、一定の角速度で、同一方向に回転する。第１開口部１１からドラム１０内に導入された複数のパーツは、ドラム１０の第１開口部１１が第２開口部１３よりも上方なので、重力によって第１開口部１１から第２開口部１３に向かう方向の力を受け付ける。このため、ドラム１０の内壁は、パーツが滑りやすいように研磨されているのが好ましい。

第１開口部１１から複数のパーツをドラム１０に導入し、モーター２１を駆動した段階で、複数のパーツのうち４つ以上のパーツが絡まった多数パーツ群は、８個の第１突起部３１のいずれかによって８個の第１突起部３１よりも第２開口部１３側への移動が制限される。また、複数のパーツのうち３つ以下のパーツが絡まった少数パーツ群は、８個の第１突起部３１の間をすり抜けて８個の第１突起部３１よりも第２開口部１３側へ移動することが可能である。また、複数のパーツのうち他のパーツと絡み合っていない単独のパーツは、８個の第１突起部３１の間をすり抜けて８つの第１突起部３１よりも第２開口部１３側へ移動することが可能である。

本実施の形態おいては、８個の第１突起部３１それぞれの端部の間隔の最小値は、パーツの最大長より大きい。このため、１つのパーツが８個の第１突起部３１の２つ以上に同時に絡まることがなく、他のパーツと絡まない単独のパーツが、８個の第１突起部３１のいずれとも絡まずに、第２開口部１３側に移動する確率を高めることができる。

また、多数パーツ群が、８個の第１突起部３１の２以上に同時に絡まる場合がある。多数パーツ群が、８個の第１突起部３１のうちで絡み合う第１突起部３１の数が多くなると、ドラム１０の回転中におけるパーツ群の移動が、絡み合った第１突起部３１の数と同じ数の方向で規制される。しかしながら、多数パーツ群に含まれる複数のパーツのうち、８個の第１突起部３１のいずれかと絡み合う２以上のパーツはすべて異なる。このため、多数パーツ群は、ドラム１０の回転に伴って、多数パーツ群を構成する複数のパーツ同士の絡み方が変化し、多数パーツ群の形状が変化する。具体的には、多数パーツ群のうちには、ドラム１０の回転に伴って、それまで絡んでいたパーツとの絡みが解消されてパーツ多数パーツ群から離脱するパーツ、それまで絡んでいなかったパーツと絡むパーツ、それまで絡んでいた第１突起部３１との絡みが解消されるパーツ、新たに第１突起部３１とからむパーツ等が存在する。このため、多数パーツ群は、ドラム１０が回転するに伴って、８個の第１突起部３１のうちで絡み合っていた第１突起部との絡みが解消される場合もあり、８個の第１突起部３１のうちで絡み合っていなかった第１突起部との絡む場合もある。

このため、多数パーツ群は、ドラム１０の回転に伴って、８個の第１突起部３１の２以上と絡みながら形状を変化させるので、多数パーツ群から離脱するパーツが発生する。多数パーツ群から離脱するパーツのうち少数パーツ群および他のパーツと絡まない単独のパーツは、８個の第１突起部３１の間をすり抜けて８つの第１突起部３１よりも第２開口部１３側への移動が可能である。

８個の第１突起部３１のいずれかに絡まった多数パーツ群は、第１組〜第３組それぞれに属する８個の第３突起部３５の少なくとも１つと絡まる。第１組〜第３組それぞれに属する８個の第３突起部３５は、８個の第１突起部３１のいずれかに絡まった多数パーツ群の全体を、ドラム１０の回転に伴って回転させる。これにより、多数パーツ群のうちから分離した単独のパーツ、または少数パーツ群が、第１組〜第３組それぞれに属する８個の第３突起部３５および８個の第１突起部３１の間をすり抜けて８個の第１突起部３１よりも第２開口部１３側へ移動することが可能である。

ドラム１０が第１組〜第３組それぞれに属する８個の第３突起部３５を有しない場合、８個の第１突起部３１のいずれかに絡まった多数パーツ群は、８個の第１突起部３１のいずれかに絡まった部分が第１突起部３１から力を受けるが、８個の第１突起部３１のいずれとも絡まっていない部分は、それが絡まるパーツから力を受けて回転する。このため、８個の第１突起部３１のいずれかに絡まった部分が、第１突起部３１から受ける力が、順に他のパーツに伝達されて、多数パーツ群全体が回転する。この際に、互いに絡み合う複数のパーツ間における絡みが強固になってしまう場合がある。

ドラム１０が第１組〜第３組それぞれに属する８個の第３突起部３５を有する場合は、８個の第１突起部３１のいずれかに絡まった多数パーツ群の全体を、ドラム１０の回転に伴って回転させるので、多数パーツ群を構成する複数のパーツ間の絡みの力が強くなるのを防止して、多数パーツ群を構成する複数のパーツが多数パーツ群から分離しやすくすることができる。

第１開口部１１に投入された複数のパーツのうち、８つの第１突起部３１の間を通過して、第１開口部１１からの距離Ｌ２以上の位置まで到達するパーツは、単独のパーツまたは少数パーツ群である。単独のパーツは、ドラム１０が傾いているので、第１〜第３組それぞれの１６個の第２突起部３３の隙間を通って、重力によって第２開口部１３まで移動してドラム１０から排出される。少数パーツ群は、第１組を構成する１６個の第２突起部３３のいずれかによって、第２開口部１３への移動が規制される。少数パーツ群は、第１組を構成する１６個の第２突起部３３のいずれかに絡まり、第２突起部３３に絡まったままドラム１０の回転によって上方に持ち上げられ、さらに、その後重力によって第２突起部３３との絡まりが解消される時点で、下方に落下する。少数パーツ群は、下方に落下するとドラム１０の内壁に衝突するので、その外力によって絡まりが解消される場合がある。少数パーツ群を構成する２以上のパーツのうち絡まりが解消された単独のパーツは、重力によって第２開口部１３まで移動することが可能である。

一方、少数パーツ群が落下する位置は、距離Ｌ３から距離Ｌ２を減算した差分Ｇ２がＤｔａｎθ以上なので、第２組を構成する１６個の第２突起部３３のいずれかに絡まる。このため、少数パーツ群のうち他のパーツとの絡まりが解消されていない複数のパーツを構成する新たな少数パーツ群は、第２組を構成する１６個の第２突起部３３のいずれかにに絡まり、ドラム１０の回転によって上方に持ち上げられ、さらに、その後重力によって第２突起部３３との絡まりが解消される時点で、下方に落下する。少数パーツ群を構成する２以上のパーツのうち絡まりが解消された単独のパーツは、重力によって第２開口部１３まで移動することが可能であるが、少数パーツ群のうち他のパーツとの絡まりが解消されていない複数のパーツを構成する新たな少数パーツ群は、第３組を構成する１６個の第２突起部３３のいずれかにに絡まり、ドラム１０の回転によって上方に持ち上げられ、さらに、その後重力によって第２突起部３３との絡まりが解消される時点で、下方に落下する。このように、少数パーツ群を、３回落下させるので、高い確率で少数パーツ群を単独のパーツに分離することができる。なお、ここでは、１６個の第２突起部３３の組を、３組備える例を説明したが、パーツの形状、材質等によって、組数を変更するようにしてもよい。組数を増加することにより、単独のパーツに分離できる確率を高くすることができる。また、単独のパーツに分離できる確率が所定の値となる場合には、１組であってもよい。

以上説明したように、本実施の形態における部品分離装置１は、パーツの導入口となる第１開口部１１と、パーツの排出口となる第２開口部１３とを含む円筒状のドラム１０と、ドラム１０の側壁からドラムの内側に突出し、ドラムの円周方向に互いに間隔をおいて配置される複数の第１突起部３１と、水平方向から支持角度θだけ傾いた回転軸３９を中心にドラム１０を回転させる駆動機構２０と、を備える。このため、第１開口部１１に導入されたパーツのうち他のパーツと絡み合った複数のパーツからなるパーツ群は、複数の第１突起部３１のいずれかに絡まるので、パーツ群が第２開口部１３に移動しないようにすることができる。また、複数の第１突起部３１のいずれかに絡まったパーツ群はドラムの回転によって上方に持ち上げられた後に重力によって落下する。このため、落下によって、パーツ群に含まれる複数のパーツのうちには他のパーツとの絡まりが解除される場合がある。このため、互いに絡まったパーツを分離することができる。

また、ドラム１０は、複数の第１突起部３１より第２開口部１３側で円周方向に互いに間隔をおいて配置される複数の第２突起部３３を含み、複数の第１突起部３１の径方向の長さは、複数の第２突起部３３の径方向の長さよりも長い。このため、複数の第１突起部３１によって、複数の第２突起部３３よりも絡まったパーツの数の多いパーツ群を分離し、複数の第２突起部３３によって、複数の第１突起部３１によって絡まったパーツ数が減られたパーツ群を分離することができる。そのため、段階的に絡まったパーツの数を減らすので、効率よく絡まったパーツを分離することができる。

また、複数の第１突起部３１のそれぞれの複数の端部間の距離の最小値は、パーツの最大値より大きいので、１つのパーツが複数の第１突起部３１の２以上に同時に絡まないようにすることができ、ドラム１０の回転にともなってパーツが動かなくなるのを防止することができる。

また、複数の第１突起部３１それぞれがドラムの内壁に配置される間隔は、パーツの最大長より大きいので、他のパーツと絡まない単独のパーツが複数の第１突起部３１の間をすり抜けることが可能となり、単独のパーツを第２開口部１３から排出することができる。

また、ドラム１０は、複数の第１突起部３１より第１開口部１１側で円周方向に互いに間隔をおいて配置される複数の第３突起部３５を、さらに含む。このため、互いに絡まった複数のパーツからなるパーツ群が複数の第１突起部３１のいずれかに絡まる場合、パーツ群が複数の第３突起部３５にも絡まるので、ドラム１０の回転に伴ってパーツ群を回転させることができる。これにより、パーツ群を回転させている間に、互いに絡まった複数のパーツを分離することができる。

なお、本実施の形態においては、８個の第１突起部３１を円周方向に等間隔で配置するようにしたが、等間隔でなくてもよい。同様に、第１組〜第３組それぞれを構成する１６個の第２突起部３３を円周方向に等間隔で配置するようにしたが、等間隔でなくてもよい。さらに、第１組〜第３組それぞれを構成する８個の第３突起部３５を、円周方向に等間隔に配置するようにしたが、等間隔でなくてもよい。

＜第１の変形例＞
上述した実施の形態における絡みパーツ分離装置１は、ドラム１０が、８個の第１突起部３１よりも第１開口部１３側の円周方向に所定の間隔で配置される８個の第３突起部３５の組を３組含む場合を例に説明した。第１の変形例における絡みパーツ分離装置１は、複数の第３突起部３５が、８個の第１突起部３１よりも第１開口部１３側の回転軸３９と並行な方向に所定の間隔で配置されるようにしたものである。この場合、互いに隣り合う２つの第３突起部３５が配置される間隔は、任意に定めることができる。また、複数の第３突起部３５の長さは、任意に定めることができる。

ここでは、第１の変形例における絡みパーツ分離装置１において、ドラム１０が、８個の第１突起部３１を有し、１６個の第２突起部３３を１組とした３組を有し、３個の第３突起部３５を有する場合を例に説明する。８個の第１突起部３１、第１組〜第３組それぞれに属する１６個の第２突起部３３については、上述した絡みパーツ分離装置１と同じなので、ここでは説明を繰り返さない。

図１０は、第１の変形例におけるドラムの展開図である。図１０を参照して、３個の第３突起部３５は、８個の第１突起部３１よりも第１開口部１３側の回転軸３９と並行な方向に所定の間隔で配置される。

次に、第１の変形例における絡み部品分離装置１において、ドラム１０に第１開口部１１から複数のパーツを導入し、モーター２１を駆動した場合の複数のパーツの状態について説明する。第１開口部１１から複数のパーツをドラム１０に導入し、モーター２１を駆動した段階で、複数のパーツのうち４つ以上のパーツが絡まった多数パーツ群は、８個の第１突起部３１のいずれかによって８個の第１突起部３１よりも第２開口部１３側への移動が制限される。

３個の第３突起部３５は、８個の第１突起部３１よりも第１開口部１１側に位置する多数パーツ群を、ドラム１０の回転に伴って、上方に移動させる。多数パーツ群が上方へ移動するに伴って、多数パーツ群は、重力によって第３突起部３５との絡みが解消され、下方に落下する。多数パーツ群は、下方に落下するとドラム１０の内壁に衝突するので、その外力によって絡まりが解消される場合がある。多数パーツ群を構成する複数のパーツのうち絡まりが解消された少数パーツ群または単独のパーツは、次に第３突起部３５と絡む前に、８個の第１突起部３１の間をすり抜けて８個の第１突起部３１よりも第２開口部１３側へ移動することが可能である。このように、第３突起部３５がドラム１０の回転に伴って多数パーツ群を上方へ移動させることにより、多数パーツ群が上方への移動を開始してから落下するまでの間の期間を、少数パーツ群または単独のパーツが、８個の第１突起部３１よりも第２開口部１３側へ移動する時間として確保することができる。３個の第3突起部３５の長さは、多数パーツ群が上方への移動を開始してから落下するまでの間の期間によって定まる。３個の第３突起部３５の長さが長いほど、多数パーツ群と絡み合っている時間を長くなるので、多数パーツ群が上方への移動を開始してから落下するまでの間の期間が長くなる。

第１の変形例における絡み部品分離装置１において、ドラム１０は、複数の第１突起部３１より第１開口部１１側で回転軸３９方向に互いに間隔をおいて配置される複数の第３突起部３５を、さらに含む。このため、互いに絡まった複数のパーツからなるパーツ群が複数の第１突起部３１のいずれかに絡まる場合、パーツ群が複数の第３突起部３５にも絡まるので、ドラム１０の回転に伴ってパーツ群を上方に持ち上げた後に重力によって落下させることができる。これにより、互いに絡まった複数のパーツを分離することができる。また、パーツ群を上方に持ち上げてから落下させるまでの期間を、複数の第１突起部３１より第１開口部１１側にある単独のパーツが複数の第１突起部３１よりも第２開口部１３側に移動するための時間として確保するので、単独のパーツがパーツ群と絡み合うのを防止することができる。

＜第２の変形例＞
上述した実施の形態における第１組〜第３組それぞれに含まれる８個の第３突起部３５の長さをすべて同じにするのではなく、特定の第３突起部３５を他の複数の第３突起部３５よりも長くするようにしてもよい。例えば、第１組に含まれる８個の第３突起部３５のうち１つを特定の第３突起部３５とし、第２組に含まれる８個の第３突起部３５のうち第１組の特定の第３突起部３５との距離が最も近い１つを特定の第３突起部３５とし、第３組に含まれる８個の第３突起部３５のうち第２組の特定の第３突起部３５との距離が最も近い１つを特定の第３突起部３５とする。これにより、３つの特定の第３突起部３５が、多数パーツ群を上方に持ち上げて落下させることによりパーツを分離させることができるとともに、他の複数の第３突起部３５が、多数パーツ群を回転させることにより、パーツを分離させることができる。

＜第３の変形例＞
上述した実施の形態においては、複数の第１突起部３１、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５それぞれは、ドラム１０の内壁から垂直に突出する場合を例に説明したが、複数の第１突起部３１、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５それぞれは、ドラム１０の内壁から突出すればよい。好ましくは、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５それぞれは、回転軸３９に向かって突出する。例えば、複数の第１突起部３１、複数の第２突起部３３および複数の第３突起部３５それぞれは、第１開口部１１側に傾いて突出するようにしてもよいし、第２開口部１３側に傾いて突出するようにしてもよい。この場合において、複数の第１突起部３１それぞれを第２開口部１３に投影した像の径方向の長さは、複数の第２突起部３３それぞれを第２開口部１３に投影した像の径方向の長さよりも長い。

＜第４の変形例＞
上述した実施の形態における絡み部品分離装置１は、８個の第１突起部３１を、第１開口部１１から距離Ｌ１の円周方向に所定の間隔で配置するようにしたが、第１開口部１１から距離Ｌ１から距離Ｌ５までの円筒部分に、円周方向に所定の間隔で配置する配置するようにしてもよい。この場合には、８個の第１突起部３１を、千鳥格子状に配置するのが好ましい。具体的には、第１開口部１１から距離Ｌ１の位置に配置された第１突起部３１に対して、それと隣り合う２つの第１突起部３１が第１開口部１１から距離Ｌ１よりも所定の長さだけ長い距離Ｌ８の位置に配置され、第１開口部１１から距離Ｌ８の位置に配置された第１突起部３１に対して、それと隣り合う２つの第１突起部３１が第１開口部１１から距離Ｌ１の位置に配置される。また、８個の第１突起部３１が配置される間隔は、同じでなくてもよい。

同様に、第１組〜第３組それぞれを構成する１６個の第２突起部３３を、円筒部分に円周方向に所定の間隔で配置するようにしてもよい。また、８個の第１突起部３１を、第１開口部１１から距離Ｌ１の円周方向に所定の間隔で配置し、第１組〜第３組それぞれを構成する１６個の第２突起部３３を、円筒部分に円周方向に所定の間隔で配置するようにしてもよい。また、１６個の第２突起部３３が配置される間隔は、同じでなくてもよい。

同様に、第１組〜第３組それぞれを構成する８個の第３突起部３５を、円筒部分に円周方向に所定の間隔で配置するようにしてもよい。また、８個の第１突起部３１を、第１開口部１１から距離Ｌ１の円周方向に所定の間隔で配置し、第１組〜第３組それぞれを構成する８個の第３突起部３５を、円筒部分に円周方向に所定の間隔で配置するようにしてもよい。また、８個の第３突起部３５が配置される間隔は、同じでなくてもよい。

＜第５の変形例＞
上述した実施の形態における絡み部品分離装置１は、ドラム１０の回転軸３９が、ドラム１０の側壁と並行で、ドラム１０の側壁の内側に位置し、ドラム１０の側壁からの距離が一定とする場合を例に説明した。

ドラム１０の回転軸３９を、ドラム１０の側壁と並行で、ドラム１０の側壁の外側に位置するようにしてもよい。また、ドラム１０の回転軸３９を、ドラム１０の側壁と並行でない軸としてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜付記＞
（１） 前記複数の第１突起部は、前記ドラムの前記第１開口部から所定の距離の円周方向に互いに間隔をおいて配置される、請求項２〜８のいずれかに記載の絡み部品分離装置。
（２） 前記複数の第１突起部は、前記ドラムの前記第１開口部からの所定の距離の円筒状の領域の円周方向に互いに間隔を置いて配置される、請求項２〜８のいずれかに記載の絡み部品分離装置。
（３） 前記回転軸は、前記ドラムの側壁と並行である、請求項１〜８のいずれかに記載の絡み部品分離装置。
（４） 前記回転軸は、前記ドラムの側壁の内側に位置する、（３）に記載の絡み部品分離装置。
（５） 前記回転軸は、前記ドラムの側壁からの距離が一定である、（４）に記載の絡み部品分離装置。

１ 絡み部品分離装置、１０ ドラム、１１ 第１開口部、１３ 第２開口部、１５ フランジ、２０ 駆動機構、２１ モーター、２２ プーリー、２３ 駆動ベルト、２４ 第１ローラ、２５ 第２ローラ、２６ ストッパー、２６Ａ 軸、２６Ｂ ローラ、２９ 基台、３１ 第１突起部、３３ 第２突起部、３５ 第３突起部、３９ 回転軸。

Claims (5)

1. パーツの導入口となる第１開口部と、前記パーツの排出口となる第２開口部とを含む円筒状のドラムと、
   前記ドラムの側壁から前記ドラムの内側に突出する複数の突起部と、
   前記第１開口部の中心が前記第２開口部の中心より高い状態で、重力方向と交わる回転軸を中心に前記ドラムを回転させる駆動機構と、を備えた絡み部品分離装置。
2. 前記パーツが前記ドラムの回転に伴って前記複数の突起部の２以上に同時に絡むことがないように、前記複数の突起部の端部間の距離が設定される、請求項１に記載の絡み部品分離装置。
3. 前記パーツの複数が前記ドラムに前記第１開口部から投入された状態で前記複数のパーツのうち他のパーツと絡む複数のパーツからなるパーツ群が前記ドラムの回転に伴って前記複数の突起部の２以上に同時に絡むように、前記複数の突起部の端部間の距離が設定される、請求項２に記載の絡み部品分離装置。
4. 前記複数の突起部のそれぞれの複数の端部間の距離の最小値は、パーツの最大値より大きい、請求項１〜３のいずれかに記載の絡み部品分離装置。
5. 前記複数の突起部それぞれが前記ドラムの内壁に配置される間隔は、パーツの最大長より大きい、請求項１〜４のいずれかに記載の絡み部品分離装置。

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