JPH0555405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプログラミング可能なパーツ・フイー
ダを備えた再向きぎめ装置に関する。

プログラミング可能な部品再向きぎめパーツ・
フイーダは、部品取扱装置を通過する部品の最初
の向きを検出するため検知ヘツドの中に光フアイ
バ束を利用している。検知ヘツドは正しく位置方
向ぎめされた部品ならびに間違つて向きぎめされ
た部品を判別するようにプログラミングされたマ
イクロプロセツサに接続されている。マイクロプ
ロセツサは部品の最初の向きを検出したあと、再
向きぎめ装置を操作して、部品を最初の向きに従
つて通過させるか、部品を望ましい方向に向きぎ
めするか、場合によつては部品を排除する。

マイクロプロセツサは部品のいろいろな向きを
区別することを“覚える”能力をもたせてプログ
ラミングされていて、運転状態にはいると、“覚
えた”情報にもとづいて部品の向きを知ることが
できる。

すなわち本発明によれば、部品再向きぎめ装置
において、 第１ポート、及び第２ポートを含む複数のポー
トを具えた円筒状の空所を有するハウジングにし
て前記第１ポート、及び前記第２ポートが前記ハ
ウジングを貫通して前記空所に連通するようにな
つているハウジング、 ロータの外周に嵌挿されるベアリング・ヨーク
によつて前記空所内で保持され長手方向に貫通す
る腔を有するロータ、 第１運動誘起装置であつてその軸を介して前記
ベアリング・ヨークに固定される第１運動誘起装
置、 前記ロータと一体に設けられる第１駆動装置、 前記第１駆動装置を回転し得るように前記第１
駆動装置に係合する第２駆動装置、及び 第２運動誘起装置であつてその軸が前記第２駆
動装置を回転し得るように前記第２駆動装置に固
定される第２運動誘起装置を含有し、 前記第１運動誘起装置、及び前記第２運動誘起
装置が付勢されると、前記ロータがその縦軸線と
横軸線の回りで回転し前記ロータの位置方向が連
続的に前記第１ポート、及び前記第２ポートに整
合されることを特徴とする部品再向きぎめ装置が
与えられる。

本発明の原理は、添付図面を参照して下記の説
明を精読することにより理解できよう。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しなが
ら詳細に説明する。

まず、第１図を参照すれば、向きぎめすべき部
品がたどる経路が概念的なスケツチ図により簡単
に示されている。図示の実施例では、部品向きぎ
め装置は全体として参照数字１０によつて表示さ
れている。部品向きぎめ装置はホツパ１２を備え
ていて、小形の多数の部品が部品貯留位置すなわ
ちホツパ１２の中に収納、貯留されている。ホツ
パ１２内に収容されている部品は、フイーダ・ボ
ウル１６に部品を供給するためオンオフ操作され
る部品排出フイーダ１４に排出される。

部品供給装置、すなわちフイーダ・ボウル１６
は振動式フイーダであつて、底から頂部に向けて
部品を移動させることにより小物の部品を整列し
た一列の流れにするようになつている。部品はシ
ユート２０に排出され、部品放出装置２２が作動
してシユート２０の中で部品は一列に並んだ状態
に保持される。部品放出装置２２はソレノイドで
操作される制動装置であつて、後続の部品を一列
に並ばせて待機させた状態で部品を１個だけ放出
する働きをするものである。

第２図を見ればさらにはつきり判るように、部
品放出装置２２は一回に部品を一つだけ放出す
る。放出された部品は走査領域２４を通つて自由
落下する。走査領域２４は、１本のケーブルにま
とめられた複数個の光フアイバから成る光フアイ
バ系を備えている。図示されていない光フアイバ
に光を当てるため、走査領域２４に光源が設けら
れ、光フアイバの入力端は参照数字２９により表
示されている。

好ましい実施例では光フアイバ系に向かい合つ
て２つの光源が設けられている。走査される部品
のいろいろな向きを良好に検知できるように細長
い影を作るため、光源の取付角度を調節できるよ
うにしてもよい。部品の表面で光を反射させて、
検出装置と同じ側にあるスキヤナにより部品を検
知するように光源を設けてもよい。この光源のた
めに光フアイバを利用してもよい。このようにす
れば逆反射検出または鏡面反射検出を行うことが
できる。良好に検知するために、光源をいろいろ
なレベルの強さでストロボ化したりあるいはパル
ス化してもよい。

第３図を参照すれば、光トランジスタ８０と電
位計８２と増幅器８４は光フアイバから伝達され
た光学的情報をデジタル信号に変換し、このデジ
タル信号をコンピユータ制御のために使用する。

光学的な検知装置の代表的な構成は16個のセン
サ・インターフエース回路から成るが、これとは
異なる個数のインターフエース回路を使用しても
よい。

部品向きぎめ装置１０の中心的な構成部分であ
る部品再向きぎめ装置を参照数字２６によつて示
す。部品再向きぎめ装置２６は走査領域２４の下
流側に設けられていて、プロセツサ、すなわちコ
ンピユータ１８から信号を受信してこれに応答す
る。以下では部品再向きぎめ装置２６を単に再向
きぎめ装置と略称することがある。

部品は再向きぎめ装置２６の中で必要に応じて
再向きぎめされ、排出シユート、すなわち再向き
ぎめずみ部品用のシユート３０に排出される。

簡単な再向きぎめ装置として、１つの対象物受
取装置と複数の対象物排出装置を備えていて、プ
ロセツサがスキヤナーから受信した判別情報を処
理したあと、プロセツサに応答して前記対象物排
出装置が選択的に割出されるような構成が考えら
れる。

好ましい実施例では、再向きぎめ装置２６はソ
レノイドにより操作される部品排除ゲートを設け
た部品排除機構を備えており、同機構は部品の位
置方向が検出できなかつた場合に当該部品を排除
ポート７２を通して放出する。

次に、部品再向きぎめ装置２６の構成を詳細に
図解した第４図乃至第６図を参照する。これらの
図面では同じ部品には同じ参照数字が付されてい
る。

第４図を参照すれば、ステツピング・モータの
ような１対の運動誘起装置、すなわち、第１運動
誘起装置である第１のステツプ・モータ３２と、
第２運動誘起装置、すなわち第２のステツプ・モ
ータ３４が再向きぎめ装置のハウジング３６に関
し一列に並んだ位置で向かい合わせに取付けられ
ている。ハウジング３６はほぼ円筒状の空所を備
えていて、該空所内にはロータ４０が収容されて
いる。ロータはロータを貫通する縦方向の腔４８
を有する。

ロータ４０は、第１と第２のステツピング・モ
ータ３２，３４の軸４２，４４によつて駆動され
るベアリング・ヨーク４６によつてロータの横軸
線に沿つて支承されている。第１のモータの軸４
２はベアリング・ヨーク４６内に固定されてい
る。ベアリング・ヨーク４６はロータ４０の外側
で環状に挿嵌されていて、ロータ４０はベアリン
グ・ヨーク４６内で自由に回転できる。

ロータ４０は第１駆動装置、すなわちベベル・
ギヤ５０をも担持しているが、ベベル・ギヤ５０
はロータ４０にキー止めされているので、ロータ
４０に関して自由に回転することはできない。

第２のモータの軸４４は第２駆動装置、すなわ
ちピニオン・ギヤ５２を備えており、該ピニオ
ン・ギヤ５２は適当な部材を使用して第２のモー
タの軸４４に固定されている。図示例では、止め
ねじ５４がピニオン・ギヤ５２をモータの軸４４
上に固定するために使用されている。ピニオン・
ギヤ５２はベベル・ギヤ５０と噛み合うように位
置ぎめされている。ピニオン・ギヤ５２はまた、
ベアリング・ヨーク４６のスタブ軸５６によつて
ベアリング・ヨーク４６上で支承されている。

ベベル・ギヤとピニオン・ギアは本発明者が考
えた第１と第２の駆動装置の好ましい実施例であ
つて、この装置は、たとえば、デイスクと摩擦車
との組み合わせによる駆動装置よりも望ましい。

ハウジング３６は第１ポート、すなわち供給ポ
ート６０と、第２ポート、すなわち第１次排出ポ
ート６２を含む少なくとも二つの穴を備えてい
る。供給ポート６０は、走査領域から部品再向き
ぎめ装置２６に部品を供給するように供給通路６
４と恒常的に一列に並んで配置されている。１次
排出ポート６２は再向きぎめずみ部品用のシユー
ト３０と一列に並んで配置されている。

第３ポート、すなわち第２次排出ポート６６が
ハウジング３６に形成されている。この２次排出
ポート６６は回転可能なシヤフト７０と該シヤフ
ト７０内に該シヤフトに関して横方向に形成され
た横方向ポート、すなわち排除ポート７２とから
成る排除ゲート装置を備えている。排除ゲート装
置には更に第３運動誘起装置、すなわちロータ
リ・ソレノイド７４が設けられソレノイドには回
転軸７０が連結されている。ソレノイドは回転軸
を開放位置から閉止位置に向けて回転するように
なつている。

閉止位置では回転軸７０は２次排出ポート６６
を封止しているので、部品は腔４８の中に貯留さ
れており、マイクロプロセツサの制御装置１８の
指令を受けると、再向きぎめ装置が部品の再向き
ぎめを行い、部品を再向きぎめ装置から１次排出
ポート６２を経て放出する。もし部品がマイクロ
プロセツサの制御装置１８によつてはねられた場
合には、その部品がロータの腔４８から排除ポー
ト７２を経て通過し得るように、第３運動誘起装
置、すなわちロータリ・ソレノイド７４が回転軸
７０を開放位置まで回転する。

本発明の好ましい実施例による装置を操作する
場合、装置は部品をフイーダ・ボウル１６から一
列ではあるが不揃いの状態で受承してシユート２
０内に案内する。シユート２０は、第２図に示さ
れている部品放出装置２２のようなエスケープメ
ントを備えている。図示例では、部品は部品放出
装置から一回に１個の割合で部品の重力を利用し
て放出され、このように放出された部品は各部品
の向きを検知する走査領域２４を通過する。

好ましい実施例では、部品が走査領域２を通過
する間に、光学的な判別装置の信号が制御装置１
８によつて繰り返しサンプリングされる。サンプ
リングされた信号は蓄積され、一般的には64×16
のエレメント・ピクチヤーとして処理される。こ
のエレメント・ピクチヤーをコンピユータ・メモ
リに記憶されている既知のデータ・ベースと比較
することにより部品の位置方向が判定される。こ
の間、部品はシユート２０とロータ４０の腔４８
を通過し続ける。

再向きぎめ工程のこの段階では、両ステツピン
グ・モータはフイードバツク・エンコーダによつ
てモータに指定された第１の状態、すなわち部品
受承状態に置かれる。この第１の状態とは、ステ
ツピング・モータの任意のスタート開始状態を指
す。

制御装置１８は、光フアイバ・スキヤナから情
報が伝達されると、その情報を比較し、部品が４
つの向きの１つを占めているか、またはそれ以外
の向きを占めているかを判断する。次に、制御装
置１８はそれぞれ、必要に応じ、ステツピング・
モータの位相巻線に交互にパルスを与え、制御装
置によつて選択されたプログラム・サイクルをへ
てロータを回して部品を再向きぎめするととも
に、再向きぎめずみ部品をシユート３０の中に放
出して、空になつたロータを最初の位置に戻し、
ロータが次の部品を受承し得るようにする。

プログラミングずみの再位置ぎめサイクルの１
つが制御装置により選択され、続いて正しい再位
置ぎめサイクルに従つて再位置ぎめのサイクルが
進行する。もし、第１の状態下で部品をその縦軸
線の周りで回動させなければならない場合、第２
ステツピング・モータ３４の方にパルスが与えら
れて、ロータがその縦軸線の周りで回転し得るよ
うになる。続いて両モータにパルスが与えられロ
ータがその横軸線の周りで回転させられて供給ポ
ートから第２ポート、すなわち排出ポート６２に
指向させられる。部品が排出ポートに入つたあ
と、両方のステツピング・モータにパルスが与え
られ、空になつたロータは供給ポートと整合する
位置に戻される。

部品を再向きぎめするために部品をその横軸線
の周りで回動させなければならない第２の状態下
では、両方のステツピング・モータにパルスが与
えられ、ロータがモータの軸線の周りで回転する
ので、部品はその横軸線の周りで回動し、続いて
部品は排出ポート６２の中に放出される。次に、
両方のステツピング・モータにパルスが与えら
れ、空のロータは供給ポート６０に戻される。

部品を再向きぎめするため部品をその縦横両方
の軸線の周りで回動させなければならない第３の
状態下では、ギヤ５０，５２を駆動するステツピ
ング・モータ３４がロータ４８をその縦軸線の周
りで回動し、続いて両方のモータが回つて、部品
をその横軸線の周りで回した上、排出ポート６２
の中に放出する。次に、両方のモータにパルスを
与えることによりロータは供給ポート６０に戻さ
れる。

部品が占めることのある第４の状態とは、部品
がロータ内に正しい位置方向で入つたときの状態
である。この状態下では両方のモータにパルスが
与えられ、ロータを排出ポートに向けて回す。部
品が排出シユート３０に落下したあと、両方のモ
ータは空になつたロータを供給ポートと整合する
位置に戻す。

第１と第３の状態下の再向きぎめ装置サイクル
では、再向きぎめ装置サイクルの間における両方
のモータの動作を、ロータがその縦軸線と横軸線
の周りで同時に回転するようにプログラムしてお
くと、サイクル時間を短縮することができる。

部品が部品放出位置から解放されたあと、制御
装置１８が部品の向きを判断できない場合、排除
装置が作動する。スキヤナの制御装置１８に教え
こみずみの許容誤差の範囲内に部品が入らないた
めに、部品を判別することができない場合も排除
装置を使用することができる。この場合部品再向
きぎめ装置のハウジングの中にあるロータ４０の
下方で供給ポート６０の中心線上に位置ぎめされ
ている横方向ポート、すなわち排除ポート７２が
働いて部品がはねのけられる。

第７図は、コンピユータ制御のブロツク・ダイ
ヤグラムを示す。コンピユータ制御装置８６は、
制御入力と、センサ入力と、プログラミングによ
つて決定された通りに部品を供給、識別、位置方
向変え、及び排除する速度を連続的にセツトす
る。

好ましい実施例では、オペレータが供給される
部品の向きと、整列して供給される均一な向きを
確保するために再向きぎめするのに必要な補正動
作をコンピユータ制御装置８６に“教えこむ”こ
ともできる。コンピユータは、同じ向きについて
光学的スキヤナ８８から得られた異なつた読み取
りにもとづいて許容交差を記憶するであろう。従
つてそれぞれの向きに関する情報は新たなデー
タ・ベースとなり、このデータ・ベースによりコ
ンピユータは更に部品の位置方向を識別できるよ
うになる。

本発明の好ましい実施例では、いつたんコンピ
ユータが選択された部品を“理解する”と、オペ
レータはまちまちの部品について本再向きぎめ装
置が実施する操作に関して所望の結果が得られる
ように選択することができる。本再向きぎめ装置
が部品をすべて１つの向きにそろえて供給する
か、あるいは特定の向きにそろえて部品を供給す
るか、あるいは上記部品とは異種の部品を２つ以
上の方向にはねのけるかを選択することができ
る。代表的な構成では、オペレータの作業は制御
部出力デイスプレイー９９によつて促進され、ま
たオペレータは制御部入力装置９２をへて命令を
入力する。

ボウル・レベル・センサ９４はコンピユータ８
６に信号を送り、それによつてコンピユータは部
品貯蔵フイーダ９６を制御する。シユート・レベ
ル・センサ９８はコンピユータに信号を送り、そ
れによつてコンピユータは供給フイーダ１００を
制御する。コンピユータは部品放出装置１０２を
付勢して部品が光学的スキヤナ８８を通過するよ
うにし、その場合光学的センサ８８は部品に関す
る情報をコンピユータに伝達する。コンピユータ
は、再向きぎめ装置の入口センサ１０４をチエツ
クし、もし部品が首尾よく再向きぎめ装置に入ら
なかつた場合には、エラー・メツセージを発する
ことができる。コンピユータは位置センサ１０６
によつてロータ４０を部品受承位置にもたらすよ
うにする。コンピユータは再向きぎめ機構１０８
または排除機構１１０に信号を送り、部品を所望
の方法で放出することができる。更にコンピユー
タは再向きぎめ装置の出口センサ１１２をもチエ
ツクし、もし部品が再向きぎめ装置を首尾よく通
過しなかつた場合にはエラー・メツセージを発す
ることができるようになつている。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば装置に供給されるばらばらに向いている部品を
所望の位置方向に選択的に再向きぎめし、順序を
揃えたりあるいは分類するようにプログラミング
できるフレキシブルな部品再向きぎめ装置が与え
られる。

特許請求の範囲の精神に沿つて本発明に種々変
更または修正を加え得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、向きぎめすべき部品がたどる経路を
概念的に図解した説明図。第２図は、光学式走査
装置と部品放出装置の側立面図であつて、該装置
中の部品が見えるよう一部が破断されている。第
３図は、光学式走査装置の好ましい実施例を概念
的に図解した回路図。第４図は、部品向きぎめ装
置の斜視図であつて、内部の構成が見られるよう
にハウジングが取り除かれている。第５図は、第
４図の５−５線で切断した断面図。第６図は、第
４図の６−６線で切断した部分断面図。第７図
は、コンピユータ制御システムのブロツク線図。 １０…部品向きぎめ装置、２６…部品再向きぎ
め装置、３２…第１運動誘起装置、３４…第２運
動誘起装置、３６…ハウジング、４０…ロータ、
４６…ベアリング・ヨーク、５０…第１駆動装
置、５２…第２駆動装置、６０…第１ポート、６
２…第２ポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部品再向きぎめ装置において、 第１ポート、及び第２ポートを含む複数のポー
   トを具えた円筒状の空所を有するハウジングにし
   て前記第１ポート、及び前記第２ポートが前記ハ
   ウジングを貫通して前記空所に連通するようにな
   つているハウジング、 ロータの外周に嵌挿されるベアリング・ヨーク
   によつて前記空所内で保持され長手方向に貫通す
   る腔を有するロータ、 第１運動誘起装置であつてその軸を介して前記
   ベアリング・ヨークに固定される第１運動誘起装
   置、 前記ロータと一体に設けられる第１駆動装置、 前記第１駆動装置を回転し得るように前記第１
   駆動装置に係合する第２駆動装置、及び 第２運動誘起装置であつてその軸が前記第２駆
   動装置を回転し得るように前記第２駆動装置に固
   定される第２運動誘起装置を含有し、 前記第１運動誘起装置、及び前記第２運動誘起
   装置が付勢されると、前記ロータがその縦軸線と
   横軸線の回りで回転し前記ロータの位置方向が連
   続的に前記第１ポート、及び前記第２ポートに整
   合されることを特徴とする部品再向きぎめ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の部品再向きぎめ
   装置において、回転シヤフトが前記ハウジング内
   で担持されており、前記回転シヤフトはその横方
   向に貫通する横方向ポートを具えていて、前記横
   方向ポートは前記ロータの前記腔と整合して位置
   することができ、第３運動誘起装置が前記回転シ
   ヤフトに連結されている部品再向きぎめ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の部品向きぎめ装
   置において、前記回転シヤフトと前記ハウジング
   の前記空所間のハウジング部分に第３ポートが形
   成され、前記回転シヤフトの前記横方向ポートは
   前記第３ポートと整合して位置することができ、
   前記回転シヤフトは前記横方向ポートが前記第３
   ポートに関して不整合状態に置かれた場合には、
   前記第３ポートを閉塞する部品再向きぎめ装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の部品再向きぎめ
   装置において、前記第１運動誘起装置は前記ベア
   リング・ヨークに取り付けられた出力軸を有する
   第１ステツプ・モータであり、前記第２運動誘起
   装置は前記第２駆動装置に連結された出力軸を有
   する第２ステツプ・モータである部品際向きぎめ
   装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の部品再向きぎめ
   装置において、前記第１駆動装置はベベル・ギヤ
   であり、前記第２駆動装置はピニオン・ギヤであ
   る部品再向きぎめ装置。