JPH0617167B2 - 汎用部品供給機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は部品の供給に関するものである。部品の安定し
た供給は、自動組立を始め、自動化には必要不可欠の作
業であり、この自動化の成否が自動化の成否を左右する
ものであることは、周知の事実である。また製品の多様
化に対応できる自動供給は全産業分野に必要不可欠であ
り、本発明は自動化の一環としての自動供給に関するも
のであり、自動化の行われる全産業分野に利用されるも
のである。

従来の技術 従来、部品供給は振動形部品供給機を主として使用して
きた。しかし、製品の多様化に対応するためには、整揃
機構を移動することが必要となり、整揃機構の重量が大
であるのと、整揃機構の移動装置が振動に耐えられない
ことで、実現は不可能であった。出願人が保有する特許
第１１２９７５６号記載の供給機（以下これを旋回形部
品供給機と言う）は、２台のモータで駆動され振動を生
じないので、上記の欠点を克服できるものであった。こ
の特徴を生かして外部からの命令によりサーボモータな
どの手段により、整揃機構を移動する昭和５９年特許願
第１３２７５４号記載の汎用部品供給機を発明した。こ
の方法では外部の命令によりサーボモータなどで整揃機
構が直接移動されるので、運転中の整揃機構の位置を正
確に保持するには大きな停動トルクを持つモータが必要
となるだけでなく、外部からの振動などによる位置のづ
れがその都度補正されるのではあるが補正の時間中の作
業を停止せねば誤動作を招くこととなった。また整揃機
構の保持力を強くするためにソレノイドやシリンダを使
用すれば２位置しか指定できない欠点があった。これら
は整揃機構の位置を直接的に決めるために発生した欠陥
と考える。また昭和５０年公開特許公報第１３１２６０
号記載の部品整列供給装置に於ては、被供給部品が換わ
るごとに手作業により整揃機構の位置を調整し固定する
ことが必要で、被供給部品の変更の都度多大の段取り変
え時間を必要とするものであった。本発明は整揃機構の
位置をゲージによって間接的に位置決めして整揃機構の
保持力を増大することのできる旋回形部品供給機による
汎用部品供給機の改良に関するものである。

発明が解決しようとする問題点 旋回形部品供給機は、第１図の平面図及び第１図のＡ−
Ａ断面を示す第２図に記載されているように、中央に円
板１が回転軸２に固定され回転軸２は図示しない軸受を
介して基盤８に取付けられている。該円板１の周囲に半
球状の脱落防止壁を持つボウル４が旋回軸５に固定さ
れ、該旋回軸５は図示しない部材により基盤８に取付け
られる。該ボウル４の上端に環状のトラック３がボウル
４と一体に製作されていて、▲の部位でトラック３の内
縁は円板１の外縁と接している。円板１の外縁は全周に
わたってボウル４の脱落防止壁と、摺動自在に円板１が
回転できるように製作され回転軸２により円板１は回転
される。またボウル４は旋回軸５により旋回する。トラ
ック３の外側には円筒状の外壁７が基盤８に固定されて
設けられる。トラック３の直近の上方には、整揃壁６が
図示しない部材により外壁７に固定されている。このよ
うに構成される旋回形部品供給機に於て、被供給部品は
円板１の上に投入され貯溜される。円板１の上の被供給
部品は円板１の回転により外縁に押し出され、▲の部位
に於てトラック３に乗移る。トラック３に乗移った被供
給部品はトラック３とともに移動し、整揃壁６に規制さ
れて被供給部品は姿勢を選別され、所期の姿勢の被供給
部品のみが取出し口９に到達して外に排出される。被供
給部品を整揃するためには、被供給部品の高さによる整
揃のためのワイパ１０、被供給部品の重心位置による選
別のためのトラック巾の調整をする横方向整揃部１５、
被供給部品の形状や色の特異点をセンサにより検出して
選別する手段１２などが整揃壁または外壁に取付けられ
る。これらの整揃手段を被供給部品に適合した位置に設
置し、強固に固定することが必要となる。通常は整揃手
段がねじ等によって固定されるが、被供給部品の多様化
に対応するためには、整揃手段を被供給部品に対応した
位置にその都度移動せねばならない。たとえば、被供給
部品の高さが変わるときにはワイパ１０のトラック３か
らの高さを変更することが必要となり、整揃手段の一つ
であるワイパを上下に移動せねばならない。また被供給
部品の巾が変わるときには横方向整揃部１５を移動して
トラック３の被供給部品が走行する巾を変えることが必
要であるので、横方向整揃部をトラックの巾方向に移動
することが必要となる。またセンサ取付台１２に設置し
たワークの特異点を検出するセンサとワーク到着センサ
１４とで構成される姿勢判別による整揃では、ワーク到
着センサの位置と不正姿勢のワークを排除する排除器の
位置は一定であるから、ワークの特異点を検出するセン
サを載せたセンサ取付け台の位置は、ワークの特異点の
位置によって移動されねばならない。これらの整揃手段
の移動の目標の位置を決めのは小動力で行い、目標の位
置が決まった後に整揃手段を移動して、強固に固定され
る機構が必要となる。被供給部品に対応した位置へ該整
揃手段を移動し固定するのは、自動供給装置の使用者で
あって製作者ではないので、被供給部品の変更時に多く
の時間と調整の手間がかかることは避けねばならない。
よってゲージを挟むことにすれば手作業で行われるにし
ても段取り時間は短縮される。また外部からの信号によ
り停止位置が決定され移動するためにも、ゲージを使用
すれば機械的に高精度が得られる。整揃手段の移動の頻
度は少ないので出来る限り廉価に製作できるものでなけ
ればならないので、サーボモータやパルスモータを制御
装置で駆動するのは現在の部品供給機の価格からして高
価となる欠点がある。

問題点を解決するための手段 整揃手段を予め定められた位置へ移動するには、予め被
供給部品に合わせて製作されたゲージを挟みこむのが、
高精度にして旦つ廉価に、簡単に実現できる方法であ
る。ゲージを被供給部品に対応して自動的に入れ変えれ
ば遠隔制御が可能となる。ゲージにより位置決めされた
後は空気圧シリンダなどで強固に固定すれば、被供給部
品が衝突しても位置が変わることはない。ゲージの入換
えには公知のシーケンス制御装置を利用することによっ
て実現される。

第３図、第４図は本発明の整揃手段を移動する機構部分
の原理的な説明図である。第３図は該機構部分の横から
見た説明図で、第４図は上から見た説明図である。基板
２は整揃壁６または外壁７に図示しない部材により固定
され、該基板２０に基準部材２１とシリンダロッドが貫
通した両軸のシリンダ２２が取付けられている。基準部
材２１はＬ字形の部材で、シリンダ２２のシリンダロッ
ド２４の一端に取付けられた押板２３と対向している。
シリンダロッド２４の他端にはワイパ１０、横方向の整
揃に使用される整揃壁の一部、縦方向の整揃に使用され
るセンサなどが取付けられる取付台が固定される。ゲー
ジ移動シリンダ２８は図示しない部材によって基板２０
または基準部材２１に固定される。該ゲージ移動シリン
ダ２８の移動軸２７の先端には被供給部品に適合したゲ
ージ２６が取付けられている。基準部材２１とシリンダ
２２が下降して開いたときに、該ゲージ２６は自由に基
準部材２１と押板２３の間に挿入できるように、基準部
材２１とシリンダ２２が選択される。

第４図は４種類の被供給部品に対応できる例である。ゲ
ージ移動シリンダ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄは図
示しない部材により基板２０に取付けられ、該ゲージ移
動シリンダの移動軸２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの
先端には各被供給部品に対応するゲージ２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ，２６ｄが取付けられている。

シリンダ２２は空気圧で作動しゲージを十分強く押付け
るようにシリンダの径が選定される。ゲージを押圧する
力を大にするために、油圧で作動するシリンダを使うこ
とは本発明の主旨を変えるものではない。ゲージを移動
するゲージ移動シリンダ２８はゲージを移動すればよい
のであるから、推力は小さくてよいので、ソレノイドを
使用してもよい。

上記の整揃機構の移動機構は整揃のために必要とする数
だけ設置される。

第５図はシリダのロッドが一側にのみ出ているときの実
施例であり、押板３３は取付け台の機能を兼るものであ
る。

作用 図面により動作を説明する。製作しようとする製品によ
って該製品のパーツとしての被供給部品が決定される。
被供給部品が設定されると図示しない制御回路によりシ
リンダ２２に接続された電磁弁が、作動してシリンダ２
２を押下げ、基準部材２１と押板の間隔を最大とし、ゲ
ージ移動シリンダ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，に
接続された電磁弁が選択されて駆動される。たとえばＡ
の被供給部品についてゲージ移動シリンダ２８ａが選択
されると、該ゲージ移動シリンダ２８ａに接続された電
磁弁が作動して、ゲージシリンダ２８ａがゲージ２６ａ
を前進させて、基準部材２１と押板２３の間にゲージ２
８ａを挿入する。その後にシリンダ２２が付勢されて押
板２３を上昇させて、ゲージ２８ａを基準部材２１との
間に挟み、シリンダ２２のシリンダロッド２４の伸びを
規制する。シリンダロッド２３の他端にセンサや整揃機
構を取付ける取付け台２５が設けてあるので、センサや
整揃機構は被供給部品Ａに対応した位置に設置されるこ
とになる。被供給部品Ａの供給が終了したときには、シ
リンダ２２の付勢を解除し押板２３を下降させ、ゲージ
２８ａを自由にし、シリンダ２８ａにより、ゲージ２６
ａを交代させて、次の被供給部品Ｂ，Ｃなどに対応した
ゲージを選定して最初から動作を繰返えす。

ゲージは基準部材２１と押板２３の間にシリンダ２２よ
り強固に挟まれているので、部品供給機の運転中に移動
したり、脱落することはない。またゲージが基準部材２
１と押板２３の間にシリンダ２２により強固に挟まれて
いるときにはゲージ移動シリンダ２８への空気の供給を
停止してもよい。

この整揃機構の移動機構の取付台にワイパや重心位置に
よる選別機構や、姿勢判別をするためのセンサと不正姿
勢の被供給部品の排除をする排除器などを取付けてある
ので、被供給部品の高さが高いときには上に引上げら
れ、巾の広い引供給部品に対しては整揃壁の一部が後退
して、トラック３の上の引供給部品が通過できる通路の
巾を広くし、姿勢の選別のセンサは引供給部品の特徴を
示す特異点の位置に移動される。センサを利用するとき
についての例をとって説明する。被供給部品が定位置に
到達したことを検出するワーク到着センサ１４は、整揃
壁６に固定され、被供給部材料の大小にかかわらず被供
給部品の先頭が定位置に到達したことを検出する。次に
被供給部品の姿勢を特定する位置（これを特異点と言
う）の被供給部品の状態、たとえば穴があるとか、突起
があるとか、色が違っているなどの状態を検出するセン
サを本発明の移動機構の取付台２５に取付ける。よって
被供給部品の大きさが変わったり、形状が変わると特異
点の位置が変わるので、本発明の移動機構により正確に
センサを所要の位置に移動することができる。該取付台
２５には図示しない被供給部品の排除器を取付けて、確
実に効率よく不正姿勢の被供給部品を排除することもあ
る。

ゲージ移動シリンダ２８は図示しない電磁弁で操作され
る。該電磁弁はゲージ移動シリンダ２８ａ，２８ｂ，２
８ｃ，２８ｄに対応して、電磁弁ａ，電磁弁ｂ，電磁弁
ｃ，電磁弁ｄが設置されるので遠隔の位置から電磁弁を
操作することによってゲージを選択することができる。
該電磁弁をシーケンサなどのプログラマブルコントロー
ラに接続すれば、製品の製作順序にゲージを自動的に選
定して自動供給をすることができる。

実施例 第６図及び第７図はゲージを移動板の上に取付けた実施
例である。上記の実施例ではゲージ１個毎にゲージ移動
シリンダ１個を必要とするだけでなく、被供給部品の種
類が多くなるとゲージ移動シリンダの数が大になり、本
発明の占める空間が大となって、部品供給機への取付け
が困難となる。第６図及び第７図の実施例はゲージを移
動台に取付け、移動台をモータ、シリンダなどの公知の
手段により移動することにより、ゲージを取替えるもの
で必要とする占有部分が小さくなるうえに、ゲージの入
換えの操作部分の制御が容易となる。

第６図は本発明を側方からみた説明図、第７図は第６図
を上から見た説明図である。部品供給機の外壁７または
整揃壁６に図示しない部材を介して取付けられた基板４
１に、シリンダ４２と基準部材４０とが固定される。シ
リンダ４２のシリンダロッド４４の先端には押板４３が
取付けられる。図示しない部材により基板４１に取付け
られたモータなどの移動器４９の移動軸４８には、該移
動軸４８により回転する移動台４７が取付けられる。該
移動台４７に被供給部品に対応した長さの柱状のゲージ
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ・・が移動軸４８を中
心とした同心円上に取付けられている。該ゲージは、押
板と基準部材の間に移動台４７とともに挟み付られるよ
うに、移動台４７の上に装着される。該ゲージは被供給
部品に対応する高さの柱であり、移動台４７に着脱自在
に装着されている。製品の種類に応じて決まる被供給部
品に対応して該ゲージは、予め製作されて移動台４７に
装着される。最初にはシリンダ４２は下降し、基準部材
４０と押板４３の間は広く開いている。被供給部品が決
定されると外部からの命令によりゲージが選定される。
たとえば、被供給部品Ｂに対してゲージ４６ｂが選定さ
れると、命令により移動器４９が動作して、移動軸４８
を回転させ、所要のゲージ４６ｂが基準部材４０と押板
４３の間に挿入される。次にシリンダ４２が付勢されて
上昇し、押板４３と基準部材４０の間にゲージ４６ｂを
挟み、押板４３に結合された取付台４５を所期の位置に
移動させる。この時にシリンダ４２の先端の押板の押圧
によってゲージ４６ｂは基準部材に押付けられるが、移
動台４７にもシリンダ４２の力がかかって移動軸４８と
移動台４７の間に移動軸の長手方向の力がかかることが
あるので、移動台４７と移動軸４８の間は軸方向に対し
て摺動自在としてある。被供給部品Ｂの供給が終了する
とシリンダ４２は下降して、ゲージ４６ｃを開放するの
で、次の被供給部品Ｃのためのゲージ４６ｃを選定し、
移動台４７を移動軸４８を回転させることにより、該ゲ
ージ４６ｃを押板４３と基準部材４０の間に移動軸４８
の回転により移動させ、上記の動作を繰返す。移動台４
７に原点を表示したり、回転の位置を示す反射板、凹凸
などを設置し、センサにより検出する。移動軸４８の回
転は移動台４７が所定の位置へ回転して停止するように
するために、移動器４９には割出し機構（インデックス
機構）、パルスモータ、サーボモータ等が使用され、そ
れらのモータに適合した制御装置が用いられる。たとえ
ば割出し機構を用いれば、１回の割出しが行われるごと
に１パルスを発生するセンサを取付け、原点からのパル
ス数を計数してゲージを選択することができる。またパ
ルスモータを使用したときも原点からのパルスの数によ
ってパルスモータを制御すれば目的を達することができ
る。サーボモータを使用するときは移動軸４８にエンコ
ーダを装着して回転した位置を検出して、ゲージを選択
することができる。これらの制御をシーケンスコントロ
ーラやプログラマブルコントローラによって行うときに
は必要とする被供給部品の順序に該コントローラが出力
を発生すれば容易に遠隔制御や、自動的にゲージを選択
することができる。

取付台４５にワイパ、姿勢判別のセンサ、不正姿勢の被
供給部品の排除器などの整揃手段を取付ることにより、
被供給部品が変更されたときに容易に、簡単な制御によ
り供給機の整揃手段を移動することができる。

本発明は移動する位置をゲージにより決めるので、整揃
手段に被供給部品が衝突したりして整揃手段に外力が働
くときに、ゲージに挟むシリンダを十分に強く付勢する
ことにより、位置決めの制御装置や移動軸、移動器に外
力が直接は作用しないので、外力によって整揃手段の位
置が移動されることはない。よって位置決めの機構は軽
量化され、小型化することが可能となって、振動形部品
供給機にも本発明を適用することが出来る。

発明の効果 本発明により部品供給機を汎用化することができ、多品
種の製品の組立、加工に汎用性のある自動供給機を提供
することができた。よって多用化された製品の自動組
立、自動加工、自動包装などの工程の自動化に寄与する
ところきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図：整揃機構を付けた旋回形部品供給機を上から見
た説明図。 １：円板、２：回転軸、３：トラック、 ４：ボウル、５：旋回軸、６：整揃壁、 ７：外壁、８：基盤、９：取出し口、 １０：ワイパ、１１：ワイパ駆動部、 １２：センサ取付け台、 １３：センサ取付台駆動部、 １４：ワーク到着センサ、 １５：横方向整揃部、１６：横方向駆動部 第２図：整揃機構を除外した旋回形部品供給機のＡ−Ａ
断面図 １：円板、２：回転軸、３：トラック、 ４：ボウル、５：旋回軸、６：整揃壁、 ７：該壁、８：基盤、 第３図：移動機構を横から見た説明図 ２０：基板、２１：基準部材、２２：シリンダ ２３：押板、２４：シリンダロッド、 ２５：取付台、２６：ゲージ、２７：移動軸、 ２８：ゲージ移動シリンダ 第４図 移動機構を上から見た説明図 ２１：基準部材，２６ａ：ワークＡのゲージ、 ２６ｂ：ワークＢのゲージ、 ２６ｃ：ワークＣのゲージ、 ２６ｄ：ワークＤのゲージ、 ２７ａ：ゲージ２６ａの移動軸、 ２７ｂ：ゲージ２６ｂの移動軸、 ２７ｃ：ゲージ２６ｃの移動軸、 ２７ｄ：ゲージ２６ｄの移動軸、 ２８ａ：ゲージ２６ａの移動シリンダ、 ２８ｂ：ゲージ２６ｂの移動シリンダ、 ２８ｃ：ゲージ２６ｃの移動シリンダ、 ２８ｄ：ゲージ２６ｄの移動シリンダ． 第５図 一方にのみ軸の出ているシリンダによる移動機
構、 ３０：基盤，３１：基準部材，３２：シリンダ ３３：押板、３４：シリンダロッド、 ３６：ゲージ、３７：移動軸、 ３８：ゲイジ移動シリンダ 第６図：回転する移動台を持つ移動機構を横から見た説
明図 ４０：基準部材，４１：基板，４２：シリンダ ４３：押板、４４：シリンダロッド、 ４５：取付台、４６：ゲージ、４７：移動台、 ４８：移動軸、４９：移動器 第７図：回転する移動台を持つ移動機構を上から見た説
明図 ４０：基準部材，４１：基板， ４６ａ：被供給部品Ａのゲージ， ４６ｂ：被供給部品Ｂのゲージ， ４６ｃ：被供給部品Ｃのゲージ， ４７：移動台，４８：移動軸，４９：移動器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回型部品供給機に於て、被供給部品を整
   揃するトラックの上方に設置した整揃手段と、該整揃手
   段が結合された押板と、該押板を駆動する部品供給機の
   外側に固定された駆動器と、該押板に対向して設置され
   部品供給機の外側に固定された基準部材と、該押板と基
   準部材の間に挿入される被供給部品に対応した１個以上
   のゲージと、基準部材に固定され該ゲージを押板と基準
   部材の間に出入りさせるゲージを装着した移動台とで構
   成され、被供給部品に対応したゲージを選択して、移動
   台により押板と基準部材の間にゲージを移動して押圧す
   ることにより被供給部品に対応した位置に整揃手段を移
   動し、位置決めするゲージと移動台を持つことを特徴と
   する汎用部品供給機。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に於て、移動台を駆
   動する操作器を、遠隔操作のできる制御装置に接続し、
   被供給部品に対応したゲージを選択して、該ゲージを移
   動器により、押板と基準部材の間に自動的に挿入し、押
   板により該ゲージを基準部材に押圧して、整揃手段を被
   供給部品に適応した位置に自動的に位置決めをすること
   を特徴とする汎用部品供給機。