JPH061425A - 振動部品搬送機における部品整送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 部品の形状が変わっても直ちに迅速に対処す
ることができ、いかなる形状あるいは小型の部品に対し
ても正しく姿勢を判別することができ、次工程に正しい
姿勢で部品を供給することができる振動部品搬送機にお
ける部品整送装置を提供すること。 ［構成］ 移送路３の少なくとも側壁部の一部を透明材
３ａ’で形成し、該透明材でなる側壁部の一方に光源１
３を、他方にＣＣＤカメラ１１を配設し、該ＣＣＤカメ
ラにより前記光源からの光による部品ｍの影を撮像し、
該撮像と予めコンピュータ内で記憶されている所定の姿
勢と比較して、所定の姿勢で移送されているかどうかを
判断し、所定の姿勢でないと判断されたときには下流側
の空気噴出ノズル１４により該部品を前記移送路から外
方に排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は振動部品搬送機における
部品整送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】例えば振動パーツフィー
ダにおいては多数の部品を受容するボウルの内周壁に螺
旋状の部品移送路を形成させており、このボウルのねじ
り振動により上記移送路に沿って部品を移送するように
しているが、この途上で該部品の移送姿勢を判別し、こ
の判別に基いて何らかの部品整送手段により所望の姿勢
にない部品は上記移送路から外方へと、例えば圧縮空気
によりボウル内方へと吹き飛ばすか、あるいは所望の姿
勢に矯正して、例えば方向を 180度変換させるべくター
ンテーブルにより矯正して下流側の移送路へと導くよう
にしたものは広く知られている。

【０００３】然るに、従来の部品の姿勢を判別する装置
としては、例えば複数対の発光素子と受光素子とから成
り、各発光素子からの光線を通すべく移送路に貫通する
小孔を形成し、上記発光素子からの光を受けるべく受光
素子が配設されているのであるが、これらのうち一対の
発光素子及び受光素子はいわゆる同期用として用いら
れ、この光が遮断されると姿勢を判別すべき部品の先端
が検出位置に達したと判断し、このときの他の対の発光
素子及び受光素子においてどの受光素子に対応する発光
素子からの光が達しているかどうかをコンピュータ内で
判定し、これにより所定の姿勢と比較して、所定の姿勢
にないときには下流側の部品整送手段、例えば空気噴出
手段によりこの部品をボウル内方へと吹き飛ばす。ある
いは前後方向が逆であると判断したときには部品反転手
段により姿勢を正しい姿勢に矯正して下流側に供給する
ようにしている。

【０００４】然るに、ボウル内に貯蔵されている部品が
一定の部品であれば問題はないが、今、他の形状の部品
について上述のような作用を行おうとすれば部品の姿勢
を判断すべき複数対の発光素子及び受光素子の配置を姿
勢を判別すべく変えなければならない。あるいはその個
数を変えなければならない。最近、搬送すべき部品が電
子部品のように非常に小型となっているので、これら発
光素子及び受光素子の配置作業は非常に面倒である。ま
た部品が小さくなるに応じて移送路に発光素子からの光
を通すべく貫通孔を形成しなければならないが、これも
小さくなりこれを形成することは非常に困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、部品の形状が変わっても直ちに迅速に
これに対処することができ、また如何なる形状あるいは
如何なる小型の部品に対しても正しく姿勢を判別するこ
とのできる振動部品搬送機における部品整送装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、側壁部
と該側壁部にほぼ垂直な底壁部とから成る所定の移送路
を振動により部品を搬送し、この搬送途上で部品の姿勢
を判別して、所定の姿勢にない部品は前記移送路から外
方へ排除するか、所定の姿勢に矯正するようにした振動
部品搬送機における部品整送装置において、前記移送路
の少なくとも側壁部の一部を透明材で形成し、該透明材
で成る側壁部の一方に照明手段を、他方に撮像装置を配
設し、該撮像装置により前記照明手段からの光による部
品の影を撮像し、該撮像と予めコンピュータ内で記憶さ
れている所定の姿勢と比較して、所定の姿勢で移送され
ているかどうかを判断し、所定の姿勢でないと判断され
たときには下流側の部品排除手段か部品姿勢矯正手段に
より該部品を前記移送路から外方に排除するか、所定の
姿勢に矯正するようにしたことを特徴とする振動部品搬
送機における部品整送装置によって達成される。

【０００７】

【作用】側壁部が透明材でなり、光が投光されるので、
撮像装置で部品の影を撮像し、これがコンピュータ内で
記憶されている所定の姿勢と比較される。所定の姿勢で
ないと部品排除手段か部品矯正手段を作動させて、該部
品を排除するか、所定の姿勢に矯正する。

【０００８】撮像装置で部品の影を撮像するのみである
から、また、所定の姿勢をコンピュータに記憶させるの
みであるから、いかなる形状の部品にも直ちに対処する
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例による振動パーツフィ
ーダにおける部品整送装置につき図面を参照して説明す
る。

【００１０】図１において振動パーツフィーダ１のボウ
ル２の内周壁には螺旋状の部品移送用のトラック３が形
成され、この排出端部から次工程へ所定の姿勢で部品ｍ
が供給されるようになっている。ボウル２の底壁部には
可動コア５が一体的に固定され、これはベースブロック
６と等角度間隔で配設された板ばね７により結合されて
いる。ベースブロック６上にはコイル８を巻装した電磁
石９が固定されている。振動パーツフィーダ１は以上の
ように構成されるがこの全体は防振ゴム１０により床上
に支持されている。

【００１１】ボウル２の所定位置にはＣＣＤ（Charge C
oupled Device)カメラ１１のレンズ部１１ａがボウル２
の側壁部に取付部材１２によりボウル２に固定されてい
る。またこのレンズ部１１ａによりこの前方を移送され
る部品ｍが撮像されるのであるが、透明材（アクリル）
で成る側壁部分３ａ’を介してこのカメラ１１の前方に
光源１３が配設されており、従って部品ｍの影を撮像す
るようになっている。すなわち黒レベルの信号を形状に
応じて撮像するようにしている。

【００１２】また、 ＣＣＤカメラ１１の下流側にはこれ
に近接して空気噴出装置１４がボウル２に対して固定さ
れ、そのノズル部がトラック３に面していて後述するよ
うにコンピュータにより所望の姿勢でないと判断された
部品ｍはこの圧縮空気によりボウル２内へと吹き飛ばさ
れるように構成されている。またこのチューブに接続さ
れる電磁弁１５がコンピュータにより制御されるように
なっている。

【００１３】次に、ＣＣＤカメラ１１に接続される電気
回路について説明する。振動パーツフィーダ１の駆動部
である電磁石９のコイル８には駆動回路２０から駆動電
力が供給されるが、これは交流でありこの周波数に同期
した信号を発生するために同期信号発生回路２１に接続
されている。これは更にＣＣＤカメラ１１の出力端子に
接続される画像入力制御装置２２に供給され、ここでＣ
ＣＤカメラ１１で振動と同期した映像のみがコンピュー
タ２３に供給されるようになっている。すなわちＣＣＤ
カメラ１１は本実施例によれば駆動回路２０の駆動周波
数より高い周波数で撮像作用を行ない、従って各撮像信
号と同期信号発生回路２１からの同期信号との論理積が
とられ、同時に発生したときにコンピュータ２３にＣＣ
Ｄカメラ１１の撮像信号が供給されるようになってい
る。コンピュータ２３内には部品ｍの所定の姿勢が各種
ボタン操作により記憶されており、これと画像入力制御
装置２２から供給される撮像信号と比較され、これが一
致するときにはコンピュータ２３に接続される電磁弁１
５のソレノイド部を駆動しないが、一致しないときには
このソレノイド部を駆動して圧縮空気を空気噴出装置１
４に供給するようにしている。

【００１４】本実施例の振動パーツフィーダにおける部
品整送装置は以上のように構成されるが次にこの作用に
ついて説明する。

【００１５】駆動回路２０によりコイル８が励磁される
と駆動回路２０の駆動周波数でボウル２がねじり振動を
行ない、これによりトラック３に沿って部品ｍが矢印で
示す方向に移送される。

【００１６】ＣＣＤカメラ１１のレンズ部１１ａの前方
に来ると光源１３に光を照射されその影が撮像される。
そしてこのシャッタータイムはボウル２の駆動周波数よ
りも高い。この撮像信号が画像入力制御装置２２に供給
される。他方、駆動回路２０からコイル８の励磁信号が
同期信号発生回路２１に供給され、この回路２１により
矩形パルス状の同期信号が画像入力制御装置２２に供給
される。ここでＣＣＤカメラ１１からの撮像信号と同期
がとられる。すなわち論理積がとられ一致すると、すな
わち同期した撮像のみがコンピュータ２３に供給され
る。コンピュータ２３内には予め所望の姿勢が記憶され
ているので、これと比較され一致したときには電磁弁１
５のソレノイド部を何ら励磁しないので部品ｍはノズル
部の前をそのまま通過してトラック３を介して次工程に
供給される。またコンピュータ２３によって一致しない
と判断されると電磁弁１５のソレノイド部が励磁され、
圧縮空気がノズル部から噴出してこの所定の姿勢でない
部品ｍをボウル２の内方へと吹き飛ばすようにしてい
る。

【００１７】以上のようにして所定の姿勢の部品ｍのみ
を次工程に１個宛供給することができるのであるが、コ
ンピュータ２３における所定の姿勢の入力操作は各種ボ
タンで、あるいはアナログ的にこれを記憶させることも
できるので部品の形状が変わっても迅速にこれに対処す
ることができる。また姿勢を判別すべき部品の形状が非
常に小さいときでもＣＣＤカメラ１１のレンズ部１１ａ
の拡大作用により拡大してこれを撮像し、コンピュータ
２３内で比較することができるので如何なる小型の部品
に対しても本装置は適用可能である。また部品の形状が
変わってもコンピュータ２３に所望の姿勢のインプット
操作のみを行なえばよいので部品の形状の変更による対
処は従来よりはるかに迅速に行なうことができる。

【００１８】次に図２〜図４を参照して第２実施例につ
いて説明する。

【００１９】なお図１に対応する部分については同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００２０】図２において部品姿勢判別部３０において
は透明材でなるアクリル板３１がボウル２の一部に嵌着
固定されているが、断面形状がほぼＬ字形状であり、そ
の側壁部３１ａ及びこれにほぼ垂直な底壁部３１ｂが一
体的に形成されており、また底壁部３１ｂの下方に形成
された凹所３３には、第２の光源３２が配設されてお
り、これから矢印ｈで示すように、底壁部３１ｂの底壁
面ｆにほぼ垂直する光を投光させている。なお、第１の
光源１３は、第１実施例と同一であり、これからは側壁
部３１ａにほぼ垂直な光ｑを投光している。

【００２１】本発明の第２実施例は以上のように構成さ
れる。他の構成は図１と全く同様であるが、コイル８に
交流を通電すると、部品ｍがトラック３に沿って移送さ
れ、姿勢判別部３０に至ると、その移送姿勢がカメラ１
１により撮像される。なお、この時、底壁面ｆからジャ
ンプした状態に同期した位相でシャッターが切られたと
しても、底壁面ｆの影はなく、その重心のまわりの角度
変換を容易に行なうことができ、所定の姿勢と比較する
前処理を容易に行なうことができる。

【００２２】ここで、上記前処理につき、図３及び図４
を参照して説明する。

【００２３】図３及び図４で示されるように、第１実施
例でもボウル２内のトラック３は側壁部３ａと、これに
ほぼ垂直な底壁部３ｂとからなるのであるが、姿勢判別
部では側壁部のみが透明材であるアクリル板３ａ’で形
成されている（ボウル２の側壁部３ａに切欠きが形成さ
れ、これにアクリル板３ａ’が嵌着固定される。）ので
あるが、部品ｍが図３で示すように、矢印ａで示す方向
にねじり振動により移送されて行き、上述した装置では
カメラ１１によりフィーダ駆動回路２０の駆動力と同期
してシャッターが切られるので、又カメラ１１はボウル
２に固定されていることにより、部品ｍが底壁面３ｂと
共に運動しているときには、ボウル２と部品ｍとの間に
は相対的運動が生じていないので、部品ｍの姿勢が確実
に判別されるとしているのであるが、部品ｍが底壁面３
ｂからジャンプしている位相があり、この移送中にカメ
ラ１１のシャッターを切れば、例えば図４に示すよう
な、部品ｍの影がカメラ１１により撮像される。すなわ
ち部品ｍの重心Ｇの周りに、ある角度回動した姿勢とな
り、このような位相でカメラ１１のシャッターを切れ
ば、底壁面３ｂが細い黒い線となって撮像される。な
お、光源１３からの光線が側壁部を形成するアクリル板
３ａ’に対し垂直、すなわち底壁面３ｂに対し平行であ
れば黒い線は出ないかも知れないが、実際には少しでも
傾いているので、細い黒い線が出る。従ってコンピュー
タ２３内で所定の姿勢と比較する前に部品ｍを重心Ｇの
周りに回動しない姿勢、すなわち底壁面３ｂに平行にな
るように重心Ｇのまわりに回転させて、その姿勢をコン
ピュータ２３内に記憶された姿勢と比較されなければな
らない。すなわち座標変換をコンピュータ２３内で行な
い、その上で姿勢を比較するのであるが、この時、底壁
面３ｂが黒い線となっており、これが部品ｍの一部であ
ると判断されては、重心Ｇのまわりに角度変換をすると
きに、エラーとなるので角度変換する前に黒い線３ｂを
消去している。

【００２４】また部品ｍが図４に示すように、その一部
が底壁面３ｂに着地した状態で底壁面３ｂと共に移送さ
れる振動位相においてもその回転姿勢をとる場合があ
り、図３で示す姿勢をとるとは限らない。

【００２５】以上から明らかなように第２実施例は第１
実施例と比べ、部品の姿勢を判別するのに、移送路の底
壁面の影を消去する操作を必要とせず、迅速かつ正確に
部品の姿勢を判別することができる。

【００２６】図５は本発明の第３実施例による部品姿勢
判別装置を示すものであるが、第２実施例に対応する部
分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略
する。

【００２７】すなわち本実施例においても、側壁部４１
ａと底壁部４１ｂとが一体化されて成る断面がＬ字形状
のアクリル板４１がボウル２の開口に嵌着されている
が、更にアクリル板４１の内部に反射鏡５０が図示した
傾斜角で埋設されており、第２実施例と異なり第２の光
源３２は省略されている。すなわち本実施例では、光源
１３’からの光ｑは側壁部４１ａを投光すると共に、反
射鏡５０の反射面に矢印ｐで示すように反射して、底壁
面ｆにほぼ直交する光線となる。

【００２８】本実施例においても、第２実施例と同様な
効果を奏することは明らかであるが、本実施例の方が光
源が１つでもよく、より簡単な構造とすることができ
る。なお光源１３’はアクリル板４１のほぼ左面全体を
照射するような大きさとされている。

【００２９】以上、本発明の各実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００３０】例えば以上の実施例では、ＣＣＤカメラ１
１はボウル２に対し固定したが、固定せず地上に支柱を
介して支持するようにしてもよい。またフィーダ駆動回
路の信号と同期してシャッターを切るようにしてもよ
い。

【００３１】また以上の実施例では、振動部品搬送機と
しては、いわゆるスパイラルトラックを形成させた振動
パーツフィーダを説明したが、これに限ることなく、直
線的なトラフを有するリニア振動フィーダ上での移送部
品にも本発明は適用可能である。

【００３２】また以上の実施例では振動に同期して部品
の姿勢を撮像するのにＣＣＤカメラ１１のシャッターの
タイミングと振動駆動部の駆動力との同期をとるように
したが、これに代えて光源１３をストロボで構成し、こ
のストロボのフラッシュタイミングを振動駆動部に同期
させて撮像するようにしてもよい。

【００３３】また移送路の振動と撮像装置の撮像の同期
のとり方としては撮像装置のシャッター自体を駆動電力
そのものと同期させてシャッターを切るようにしてもよ
い。

【００３４】また以上の実施例では振動駆動源として電
磁石型駆動部を説明したが他の振動駆動部を有する振動
部品搬送機にも本発明は適用可能である。

【００３５】以上述べたように、本発明の振動部品搬送
機における部品整送装置によれば、部品の姿勢を撮像装
置により判別し、コンピュータに記憶されている所定の
姿勢と比較するようにしているので、いかなる形状でも
装置を変更させることなく、その姿勢を確実に判別する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による振動部品搬送機にお
ける部品整送装置の部分破断正面図である。

【図２】本発明の第２実施例による振動部品搬送機にお
ける部品姿勢判別装置の要部の拡大断面図である。

【図３】第１実施例の作用を説明するための部分拡大正
面図である。

【図４】第１実施例の作用を説明するための部分拡大正
面図である。

【図５】本発明の第３実施例による振動部品搬送機にお
ける部品姿勢判別装置の要部の拡大断面図である。

【符号の説明】

３ａ’ アクリル板 １１ ＣＣＤカメラ １３ 光源 １３’ 光源 ３０ 部品姿勢判別部 ３１ アクリル板 ３１ａ 側壁部 ３１ｂ 底壁部 ３２ 第２の光源 ４１ａ 側壁部 ４１ｂ 底壁部 ５０ 反射鏡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉岡 聖司 愛知県豊橋市三弥町字元屋敷150 神鋼電 機株式会社豊橋製作所内 (72)発明者 馬場 真一 愛知県豊橋市三弥町字元屋敷150 神鋼電 機株式会社豊橋製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側壁部と該側壁部にほぼ垂直な底壁部と
   から成る所定の移送路を振動により部品を搬送し、この
   搬送途上で部品の姿勢を判別して、所定の姿勢にない部
   品は前記移送路から外方へ排除するか、所定の姿勢に矯
   正するようにした振動部品搬送機における部品整送装置
   において、前記移送路の少なくとも側壁部の一部を透明
   材で形成し、該透明材で成る側壁部の一方に照明手段
   を、他方に撮像装置を配設し、該撮像装置により前記照
   明手段からの光による部品の影を撮像し、該撮像と予め
   コンピュータ内で記憶されている所定の姿勢と比較し
   て、所定の姿勢で移送されているかどうかを判断し、所
   定の姿勢でないと判断されたときには下流側の部品排除
   手段か部品姿勢矯正手段により該部品を前記移送路から
   外方に排除するか、所定の姿勢に矯正するようにしたこ
   とを特徴とする振動部品搬送機における部品整送装置。
2. 【請求項２】 前記底壁部も透明材でなり、該底壁部に
   ほぼ直交するように光を投光するようにしたことを特徴
   とする請求項１に記載の振動部品搬送機における部品整
   送装置。
3. 【請求項３】 前記透明材でなる底壁部の下方に反射鏡
   を配設し、前記照明手段からの光を該反射鏡により反射
   させ、前記底壁部にほぼ直交するように光を投光するよ
   うにした請求項２に記載の振動部品搬送機における部品
   整送装置。