【解決手段】本開示の一態様は、複数の部品を把持位置に移動させるガイド部と、把持位置で部品を把持する把持部と、把持部が部品を把持可能な第1状態と把持部が部品を持ち上げる第2状態とに変位可能な操作部と、所定数の部品を把持位置に送る送り出し部とを備える部品供給装置である。送り出し部は、部品の移動を規制する規制位置と、移動を規制しない規制解除位置とに変位可能な第1ストッパ及び第2ストッパを有する。第2ストッパは、第1ストッパから所定数の部品に対応する距離離間した位置に配置される。操作部が第1状態に変位した際、第1ストッパが規制解除位置に、第2ストッパが規制位置に変位し、操作部が第2状態に変位した際、第1ストッパが規制位置に、第2ストッパが規制解除位置に変位する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記公報に開示される装置では、作業者が供給される複数の部品を手の平で受け取る必要がある。そのため、取り付け前に作業者が部品を持ち替える必要があり、作業効率が十分に改善されていない。
【0006】
本開示の一局面は、所定数の部品を受け取る作業の効率を高められる部品供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様は、ガイド部と、把持部と、操作部と、送り出し部と、を備える部品供給装置である。ガイド部は、複数の部品を一定の向きに整列させつつ、自重によって把持位置に移動させるように構成される。把持部は、把持位置に移動した複数の部品を上方から把持するように構成される。操作部は、把持部に連結されると共に、把持部が把持位置にある複数の部品を把持可能な第1状態と、把持部が複数の部品を持ち上げる第2状態とに変位可能である。送り出し部は、ガイド部上の複数の部品のうち、所定数の部品を把持位置に送るように構成される。
【0008】
また、送り出し部は、ガイド部における複数の部品の把持位置への移動を規制する規制位置と、複数の部品の移動を規制しない規制解除位置とに、それぞれ変位可能な第1ストッパ及び第2ストッパを有する。第2ストッパは、第1ストッパよりも把持位置に近接し、かつ、複数の部品の移動方向に沿って第1ストッパから所定数の部品に対応する距離離間した位置に配置される。
【0009】
さらに、操作部が第1状態に変位した際、第1ストッパが規制解除位置に変位すると共に第2ストッパが規制位置に変位し、かつ、操作部が第2状態に変位した際、第1ストッパが規制位置に変位すると共に第2ストッパが規制解除位置に変位する。
【0010】
このような構成によれば、送り出し部によって把持位置に所定数で送られた複数の部品を整列した状態で把持部によって持ち上げることができる。そのため、所定数の部品を取り付けに供し易い向きで受け取ることができる。また、1つの操作部の操作によって、把持部と送り出し部とを同時に作動させることができる。したがって、所定数の部品を受け取る作業の効率が高められる。
【0011】
本開示の一態様は、複数の部品が収納される供給箱と、供給箱に収納された複数の部品をガイド部に供給するように構成されたリフトと、をさらに備えてもよい。また、リフトは、供給箱内の複数の部品のうち少なくとも1つの部品を自重によりガイド部に向かってスライドさせるように構成されたスライド部と、スライド部上に少なくとも1つの部品が載置されるように、スライド部を供給箱の内部で昇降させるように構成された駆動部と、を有してもよい。このような構成によれば、供給箱に投入された複数の部品を整列が容易な状態でガイド部に供給することができる。
【0012】
本開示の一態様は、ガイド部上の所定の位置における複数の部品の存在を検知するように構成されたセンサ部をさらに備えてもよい。また、リフトは、センサ部が複数の部品の存在を検知しなかった場合にスライド部の昇降を行い、複数の部品の存在を検知した場合にスライド部の昇降を停止するように構成されてもよい。このような構成によれば、必要に合わせてリフトを稼働できるので、部品供給装置のランニングコストを下げることができる。
【0013】
本開示の一態様では、複数の部品は、強磁性体であってもよい。把持部は、磁石で構成されてもよい。このような構成によれば、比較的簡潔な構造で、部品を把持して持ち上げることができる。
【0014】
本開示の一態様は、送り出し部と、操作部とを連結する連結部材をさらに備えてもよい。また、連結部材は、操作部の変位に連動して第1ストッパ及び第2ストッパを変位させるように構成されてもよい。このような構成によれば、容易かつ確実に、操作部に対し第1ストッパ及び第2ストッパを連動させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
図1、
図2及び
図3に示す部品供給装置1は、所定数の部品Pを整列した状態で作業者に供給するための装置である。本実施形態では、部品Pは、
図4Aに示す鉄製のボルトである。ボルトの頭部の形状は、
図5Aでは六角形であるが、六角形以外の多角形であってもよいし、円形であってもよい。ただし、部品Pは、ボルトに限定されず、ナット、カラー等であってもよい。また、部品Pの材質は、鉄等の金属に限定されず、樹脂等であってもよい。
【0017】
部品供給装置1は、ガイド部2と、把持部3と、操作部4と、送り出し部5と、供給箱6と、リフト7と、センサ部8と、連結ワイヤー9とを備える。これらの部材は、枠体10に備え付けられている。
【0018】
<ガイド部>
ガイド部2は、複数の部品Pを一定の向きに整列させつつ、各部品Pの自重によって把持位置2Aに移動させるように構成されている。
【0019】
ガイド部2は、レール21と、滑り台22と、第3ストッパ23とを有する。
レール21は、水平方向に離間して配置された2本の棒体から構成されている。レール21の幅は、部品Pの一部が下方に突出するように部品Pが懸架可能な大きさとされている。
【0020】
レール21は、
図1に示すように、水平方向に対して傾斜して配置されている。レール21の下端部には、第3ストッパ23が配置されている。第3ストッパ23は、部品Pの下方への移動を規制する。把持位置2Aは、レール21の第3ストッパ23よりも上方の領域に設定されている。
【0021】
レール21の上端部は、後述する供給箱6に近接して配置されている。したがって、供給箱6からリフト7によって排出された部品Pは、レール21に沿って、重力により把持位置2Aに向かってスライドする。
【0022】
滑り台22は、
図2に示すように、レール21からレール21の幅方向外側かつ上方に延伸する2枚の板材22A,22Bで構成されている。各板材22A,22Bは、表面に乗せられた部品Pをレール21に向かって滑り落とす機能を奏する。
【0023】
また、各板材22A,22Bの下端部(つまり、把持位置2A寄りの端部)は、上方に屈曲することで、部品Pがレール21の下方に落下することを防ぐガイド壁を構成している。
【0024】
リフト7によって排出された部品Pのうち、滑り台22上に排出された部品Pは、滑り台22によって、向きを揃えながらレール21に誘導される。レール21に誘導された部品Pは、上述のように把持位置2Aに向かってスライドする。
【0025】
<把持部>
把持部3は、把持位置2Aに移動した複数の部品Pを上方から把持すると共に、把持した複数の部品Pを持ち上げるように構成されている。
【0026】
把持部3は、
図1に示すように、後述する操作部4に取り付けられている。そのため、操作部4の上下方向の動きに連動して、操作部4も上下方向に移動するように構成されている。
【0027】
本実施形態では、部品Pが強磁性体であるので、把持部3は磁石で構成されている。把持部3は、
図4Aに示すように、磁力によって複数の部品Pを同時に把持部3の下面に吸着する。また、把持部3は、
図4Bに示すように、複数の部品Pを上方に持ち上げて保持する。
【0028】
なお、把持部3は、必ずしも磁石で構成される必要はない。把持部3は、例えば真空吸着によって複数の部品Pを把持できるように構成されてもよいし、クランプ等の機械的な機構で複数の部品Pを把持できるように構成されてもよい。
【0029】
<操作部>
操作部4は、把持部3に連結されている。操作部4は、把持部3が把持位置2Aにある複数の部品Pを把持可能な第1状態(
図4A参照)と、把持部3が複数の部品Pを持ち上げる第2状態(
図4B参照)とに変位可能である。
【0030】
本実施形態では、操作部4は、枠体10に支持され、枠体10との連結部分を中心に上下方向に搖動可能なレバーとして構成されている。
図2に示すように、操作部4の先端部41は、レール21の長手方向(つまり部品Pのスライド方向)と垂直な方向に延伸している。先端部41の延伸方向の中央部分は下方に突出しており、中央部分の下端に、把持部3が取り付けられている。
【0031】
図1に示すように、操作部4の先端部41と反対側の後端部42には、ワイヤー45がバネ43を介して連結されている。ワイヤー45は、後端部42から下方に延伸しており、下端に重り44が連結されている。なお、先端部41は、後端部42よりも把持位置2A寄りに位置している。また、操作部4の揺動中心軸(つまり支点)は、先端部41と後端部42との間に配置されている。
【0032】
重り44は、操作部4の後端部42を下方に引っ張る荷重を発生させる。そのため、操作部4は、先端部41を下方に押し下げて第1状態にした後、作業者が手を放すと、重り44の荷重によって、第2状態に自動に移行する。
【0033】
<送り出し部>
送り出し部5は、ガイド部2上の複数の部品Pのうち、所定数の部品Pを把持位置2Aに送るように構成されている。
【0034】
なお、
図4A,4B等では、送り出し部5が送る部品Pの所定数を4としているが、この所定数は4に限定されるものではない。
送り出し部5は、2つのストッパ(つまり第1ストッパ51及び第2ストッパ52)と、支持台53とを有する。
【0035】
第1ストッパ51及び第2ストッパ52は、それぞれ、ガイド部2における複数の部品Pの把持位置2Aへの移動を規制する規制位置と、複数の部品Pの移動を規制しない規制解除位置とに、それぞれ変位可能である。
【0036】
具体的には、第1ストッパ51及び第2ストッパ52は、それぞれ、レール21と交差する方向に延伸すると共に、延伸方向(具体的には水平方向)に移動可能に構成されている。第1ストッパ51及び第2ストッパ52は、それぞれ、規制位置において、レール21を跨るように配置されることで、部品Pに当接してその移動を規制する。
【0037】
第2ストッパ52は、第1ストッパ51よりも把持位置2Aに近接する位置に配置されている。また、第2ストッパ52は、複数の部品Pの移動方向に沿って第1ストッパ51から所定数の部品Pに対応する距離離間した位置に配置されている。つまり、レール21上における、第1ストッパ51から第2ストッパ52までの距離は、所定数以上の部品Pが配置できない長さとされている。
【0038】
本実施形態では、第1ストッパ51及び第2ストッパ52は、共に支持台53に固定されている。支持台53は、連結ワイヤー9によって、操作部4の把持部3とは反対側の端部と連結されている。つまり、操作部4の変位に連動して支持台53がレール21と交差する方向にスライドすることにより、支持台53に取り付けられた第1ストッパ51及び第2ストッパ52が同時に変位する。
【0039】
第1ストッパ51は、
図5A,5B中の右から左に向かってスライドすることで、規制解除位置から規制位置に変位する。また、第1ストッパ51は、部品Pであるボルトのネジ山に当接する。そのため、第1ストッパ51は、ネジ山を傷つけないナイロン等の樹脂又はゴムで形成されている。第1ストッパ51が、部品Pの頭部ではなくネジ山に当接するように設けられることで、部品Pを切り分け易くできる。
【0040】
第2ストッパ52は、第1ストッパ51と反対方向に、つまり
図5A,5B中の左から右に向かってスライドすることで、規制解除位置から規制位置に変位する。また、第2ストッパ52は、部品Pであるボルトの頭部に当接する。第2ストッパ52は、金属の棒体で形成されている。
【0041】
操作部4が第1状態に変位した際(つまり、把持部3が部品Pを把持したとき)、
図5Aに示すように、第1ストッパ51が規制解除位置に変位すると共に、第2ストッパ52が規制位置に変位する。
【0042】
この状態では、部品Pは第2ストッパ52よりも上方に保持される。つまり、部品Pが第2ストッパ52まで供給される。また、レール21上における第1ストッパ51と第2ストッパ52との間の領域には、規定数の部品Pが存在する。
【0043】
一方、操作部4が第2状態に変位した際(つまり、把持部3が持ち上がったとき)、
図5Bに示すように、第1ストッパ51が規制位置に変位すると共に、第2ストッパ52が規制解除位置に変位する。
【0044】
この動作によって、レール21上における第1ストッパ51と第2ストッパ52との間に存在していた所定数の部品Pが把持位置2Aに移動する。つまり、所定数の部品Pが、多数の部品Pの列から切り出される。切り出されなかった残りの部品Pは、第1ストッパ51よりも上方に保持される。切り出された所定数の部品Pは、第3ストッパ23まで供給され、把持部3によって持ち上げられる。
【0045】
なお、
図2に示すように、支持台53には、一端が枠体10に対して固定されたバネ54が取り付けられている。バネ54は、支持台53のスライド方向に支持台53を付勢している。
【0046】
<供給箱>
供給箱6は、複数の部品Pが収納されている。供給箱6内では、複数の部品Pは整列されずにランダムな向きで収納されている。
【0047】
供給箱6は、
図2に示すように、ガイド部2に近接する壁に設けられた排出口61を有する。排出口61は、レール21の端部に近接して設けられている。また、排出口61は、供給箱6の底面に対し、一定の高さに設けられている。
【0048】
<リフト>
リフト7は、供給箱6に収納された複数の部品Pをガイド部2に供給するように構成されている。リフト7は、
図1に示すように、スライド部71と、駆動部72とを有する。
【0049】
スライド部71は、供給箱6内の複数の部品Pのうち少なくとも1つの部品Pを自重によりガイド部2に向かってスライドさせるように構成されている。具体的には、スライド部71は、部品Pが載置可能で、かつ排出口61に向かって傾斜した溝を有している。
【0050】
また、スライド部71は、駆動部72によって、供給箱6内で昇降を繰り返す。そのため、スライド部71は、
図1に点線で示す位置に降下することで複数の部品P内に沈降し、
図1に一点鎖線で示す位置に上昇することで少なくとも1つの部品Pを溝内にすくい上げる。つまり、少なくとも1つの部品Pがスライド部71に載置される。すくい上げられた部品Pは、自重によって溝内をスライドし、排出口61からガイド部2に向かって排出される。
【0051】
本実施形態では、スライド部71の溝の幅は、部品Pであるボルトが軸方向にスライド可能な大きさに設計されている。そのため、部品Pは、一定の向きでガイド部2に送られる。
【0052】
駆動部72は、スライド部71上に少なくとも1つの部品Pが載置されるように、スライド部71を供給箱6の内部で昇降させる。
【0053】
<センサ部>
センサ部8は、ガイド部2上の所定の位置における複数の部品Pの存在を検知するように構成されている。
【0054】
センサ部8は、
図1に示すように、発光器81と、受光器82とを有する光学式の変位センサである。発光器81と、受光器82とは、レール21を挟んで上下方向に離間して配置されている。なお、発光器81と受光器82とは、位置を入れ替えて配置されてもよい。
【0055】
センサ部8は、発光器81と受光器82との間でレール21を通過するレーザ光の送受信を行い、このレーザ光が部品Pによって遮蔽されることによって、部品Pの存在を検知する。
【0056】
リフト7は、センサ部8が部品Pの存在を検知しなかった場合にスライド部71の昇降を行い、部品Pの存在を検知した場合にスライド部71の昇降を停止するように構成されている。つまり、部品供給装置1は、ガイド部2の所定の位置において部品Pが存在しない場合のみ、リフト7の昇降を行う。リフト7の昇降の繰り返しによって部品Pがガイド部2の所定の位置に到達するまで供給されると、部品供給装置1は、リフト7の昇降を停止する。これにより、供給箱6内の部品Pが自動でガイド部2に供給され続ける。
【0057】
なお、センサ部8は、光学式の変位センサに限定されない。センサ部8は、所定の位置における部品Pの存在が検知できるものであれば、あらゆる公知の変位センサを用いることができる。
【0058】
<連結ワイヤー>
連結ワイヤー9は、操作部4の変位に連動して第1ストッパ51及び第2ストッパ52を変位させるように構成されている。
【0059】
具体的には、
図5A,5Bに示すように、連結ワイヤー9の第1端は、送り出し部5の支持台53に連結されている。連結ワイヤー9の第2端は、
図1に示すように、バネ43を介して操作部4に連結されている。また、連結ワイヤー9は、複数の滑車91,92,93によって案内されている。
【0060】
操作部4が第2状態(つまり、把持部3が持ち上がっている状態)から第1状態(つまり、把持部3が部品Pを把持している状態)に変位すると、連結ワイヤー9の第2端が上方に引っ張られるので、第1端に連結された支持台53が
図5A,5Bにおける右側にスライドする。
【0061】
一方、操作部4が第1状態から第2状態に変位すると、連結ワイヤー9の第2端が下方に移動するので、第1端に連結された支持台53が
図5A,5Bにおける左側にスライドする。
【0062】
[1−2.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)送り出し部5によって把持位置2Aに所定数で送られた複数の部品Pを整列した状態で把持部3によって持ち上げることができる。そのため、所定数の部品Pを取り付けに供し易い向きで受け取ることができる。また、1つの操作部4の操作によって、把持部3と送り出し部5とを同時に作動させることができる。したがって、所定数の部品Pを受け取る作業の効率が高められる。
【0063】
(1b)供給箱6内で昇降することで部品Pを送り出すスライド部71を有するリフト7によって、供給箱6に投入された複数の部品Pを整列が容易な状態でガイド部2に供給することができる。
【0064】
(1c)センサ部8が複数の部品Pの存在を検知しなかった場合にのみスライド部71の昇降が行われることで、必要に合わせてリフト7を稼働できる。その結果、部品供給装置1のランニングコストを下げることができる。
【0065】
(1d)送り出し部5と、操作部4とを連結する連結ワイヤー9によって、容易かつ確実に、操作部4に対し、第1ストッパ51及び第2ストッパ52を連動させることができる。
【0066】
[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【0067】
(2a)上記実施形態の部品供給装置1において、リフト7は、必ずしもセンサ部8の検知に基づいて昇降を行わなくてもよい。例えば、リフト7は、手動で昇降を制御されるように構成されてもよいし、常時昇降を行うように構成されてもよい。
【0068】
(2b)上記実施形態の部品供給装置1は、必ずしもリフト7を備えなくてもよい。部品供給装置1は、リフト7の代わりに、供給箱6に収納された複数の部品Pをガイド部2に供給する他の機構を備えてもよい。
【0069】
(2c)上記実施形態の部品供給装置1において、連結ワイヤー9以外の機構によって、第1ストッパ51及び第2ストッパ52と、操作部4とが連動するように構成されてもよい。
【0070】
(2d)上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。