特許第6374259号(P6374259)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6374259
(24)【登録日】2018年7月27日
(45)【発行日】2018年8月15日
(54)【発明の名称】ワーク整列装置
(51)【国際特許分類】
   B65G 47/68 20060101AFI20180806BHJP
   B65G 47/52 20060101ALI20180806BHJP
【FI】
   B65G47/68 B
   B65G47/52 B
【請求項の数】5
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2014-154262(P2014-154262)
(22)【出願日】2014年7月29日
(65)【公開番号】特開2016-30678(P2016-30678A)
(43)【公開日】2016年3月7日
【審査請求日】2017年5月12日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142837
【弁理士】
【氏名又は名称】内野 則彰
(74)【代理人】
【識別番号】100166305
【弁理士】
【氏名又は名称】谷川 徹
(72)【発明者】
【氏名】北山 智啓
(72)【発明者】
【氏名】石井 和紀
【審査官】 小金井 匠
(56)【参考文献】
【文献】 実開平01−085320(JP,U)
【文献】 特開2002−302240(JP,A)
【文献】 実開昭54−051782(JP,U)
【文献】 実開昭63−139224(JP,U)
【文献】 欧州特許出願公開第02594512(EP,A1)
【文献】 特開平11−005609(JP,A)
【文献】 仏国特許出願公開第02804419(FR,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 47/22−47/52
B65G 47/56−47/78
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1方向にワークを搬送しつつ前記ワークを整列させるワーク整列装置であって、
前記ワークを収容する収容部と、
前記収容部内において、前記ワークの下方を支持する支持部材と、
前記収容部の下方に配置され、前記収容部から落下した前記ワークを前記第1方向の上流側から下流側に向かって搬送する整列搬送部と、を有し、
前記収容部より前記上流側の鉛直軸を中心とする周方向を第2方向としたときに、
前記支持部材は、前記第2方向に移動して前記ワークの下方を開放することで、前記収容部から前記整列搬送部に前記ワークを落下させ、
前記支持部材は、前記ワークの下方からの移動時に、前記ワークの重心より前記上流側の下方よりも、前記ワークの重心より前記下流側の下方を、先に開放する、
ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項2】
請求項1に記載のワーク整列装置において、
前記鉛直軸を中心とする径方向を第3方向としたときに、
複数の前記収容部が、前記第2方向に並んで配置され、
前記支持部材は単一であり、前記第2方向に移動することで、前記複数の収容部に収容された前記ワークを、順に前記整列搬送部に落下させ、
前記支持部材は、鉛直方向から見た場合に、前記第3方向において前記鉛直軸から離れるにしたがって先細るように形成されている、
ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項3】
請求項2に記載のワーク整列装置において、
前記支持部材は、
前記収容部に収容された前記ワークの下方を支持する主支持部と、
前記主支持部の第2方向の両側に配置された副支持部と、
を備え、
前記支持部材が前記第2方向に移動して、前記主支持部が前記ワークの重心より下流側の下方を開放した時に、前記副支持部が前記ワークの重心より上流側の下方を支持する、
ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載のワーク整列装置において、
前記収容部は、
前記第2方向の両側に配置された一対の仕切り壁と、
前記一対の仕切り壁の間に配置され、前記ワークの前記鉛直軸から離間する側の端部が当接するストッパーと、
により画成され、
前記ストッパーは、前記第2方向から見て前記第3方向における前記鉛直軸側に傾斜部を有し、
前記傾斜部は、上方から下方に向かうにしたがい、前記第3方向において前記鉛直軸から離間する側に傾斜している、
ことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項5】
請求項2から4のいずれか1項に記載のワーク整列装置において、
前記整列搬送部の前記上流側に配置され、前記ワークを搬送するとともに、前記第2方向に移動可能な振分搬送部を備え、
前記複数の収容部は、前記整列搬送部と前記振分搬送部との間に配置され、
前記振分搬送部は、前記ワークを搬送しつつ前記第2方向に移動しながら前記複数の収容部に対して順に前記ワークを供給し、
前記支持部材は、前記振分搬送部に取り付けられている、
ことを特徴とするワーク整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワーク整列装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、一列に搬送されたワークをコンベヤ上に複数列に整列させるワーク整列装置が知られている。このようなワーク整列装置は、第1方向にワークを搬送するコンベヤと、コンベヤ上に配置されてワークを案内するガイドを備えている。ガイドは、第1方向と交差する第2方向に揺動可能に形成されている。このワーク整列装置では、上流装置からコンベヤ上に受け渡されたワークを、ガイドによって支持する。そして、ガイドを第2方向に揺動させることで、ワークをコンベヤに対して摺動させながら第1方向に交差する方向に整列させている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−2040号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで近時、ワークを搬送するコンベヤとワークとの摺動が抑制されたワーク整列装置が開発されている。具体的には、ワーク整列装置は、ワークを整列させる際に、コンベヤの上方に複数個並設された収容部に一旦ワークを収容した後、ワークを収容部からコンベヤに承継する。しかしながら、このようなワーク整列装置においては、ワークを収容部から駆動中のコンベヤへスムーズに受け渡すことができないと、例えばワークが収容部とコンベヤとにより挟み込まれる等により破損する恐れがある。
【0005】
そこで本発明は、ワークの破損を抑制できるワーク整列装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のワーク整列装置は、第1方向にワークを搬送しつつ前記ワークを整列させるワーク整列装置であって、前記ワークを収容する収容部と、前記収容部の下方に配置され、前記収容部から落下した前記ワークを前記第1方向の上流側から下流側に向かって搬送する整列搬送部と、を有し、前記収容部は、前記ワークの下方を支持する支持部材を有し、前記支持部材は、前記ワークの下方から移動して、前記ワークの下方を開放することで、前記収容部から前記整列搬送部に前記ワークを落下させ、前記支持部材は、前記ワークの下方からの移動時に、前記ワークの重心より前記上流側の下方よりも、前記ワークの重心より前記下流側の下方を、先に開放する、ことを特徴とする。
ワークを収容部から整列搬送部に落下させる際に、ワークの下流側の端部が収容部に残った状態でワークの上流側の端部が先に整列搬送部に落下すると、ワークの上流側の端部のみが搬送手段により搬送される。すると、ワークの上流側の端部に対して上流側から下流側に向かってワークを押す力が作用し、しかもワークの下流側の端部が収容部に残っているため、ワークは搬送手段と収容部との間に挟み込まれて破損する恐れがある。
本発明によれば、ワークを収容部から整列搬送部に落下させる際に、支持部材がワークの重心より下流側の下方を先に開放するため、ワークは下流側の端部から先に整列搬送部に落下する。これにより、ワークの下流側の端部のみが搬送手段により搬送され、ワークの下流側の端部に対して上流側から下流側に向かってワークを引っ張る力が作用する。このため、ワークは搬送手段と収容部との間に挟み込まれることなく、収容部から引き出されるようにして整列搬送部に落下する。したがって、ワーク整列装置は、ワークを収容部から整列搬送部に対してスムーズに承継でき、ワークの破損を抑制できる。
【0007】
上記のワーク整列装置において、前記収容部より前記上流側の鉛直軸を中心とする周方向を第2方向とし、前記鉛直軸を中心とする径方向を第3方向としたときに、複数の前記収容部が、前記第2方向に並んで配置され、前記支持部材は、前記第2方向に移動することで、前記複数の収容部に収容された前記ワークを、順に前記整列搬送部に落下させ、前記支持部材は、鉛直方向から見た場合に、前記第3方向において前記鉛直軸から離れるにしたがって先細るように形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、支持部材が第3方向において鉛直軸から離れるにしたがって先細っているため、支持部材が第2方向へ移動すると、収容部の底部は下流側から開放される。これにより、収容部に収容されたワークは、下流側の端部から先に整列搬送部に落下する。また、収容部が第2方向に並んで配置されているため、収容部にワークを収容することで、整列搬送部上においてワークを第1方向に交差する方向に整列させることができる。したがって、ワークを整列搬送部に対してスムーズに承継して、ワークの破損を抑制しつつ、ワークを整列搬送部上に整列させることができる。
【0008】
上記のワーク整列装置において、前記支持部材は、前記収容部に収容された前記ワークの下方を支持する主支持部と、前記主支持部の第2方向の両側に配置された副支持部と、を備え、前記支持部材が前記第2方向に移動して、前記主支持部が前記ワークの重心より下流側の下方を開放した時に、前記副支持部が前記ワークの重心より上流側の下方を支持する、ことを特徴とする。
本発明によれば、支持部材を第2方向に移動させると、副支持部がワークの上流側の下方を支持した状態で、主支持部がワークの下流側の下方を直ちに開放するため、ワークの下流側の端部を整列搬送部に滞りなく落下させることができる。したがって、ワークを整列搬送部に対してよりスムーズに承継でき、ワークの破損を抑制できる。
【0009】
上記のワーク整列装置において、前記収容部は、前記第2方向の両側に配置された一対の仕切り壁と、前記一対の仕切り壁の間に配置され、前記ワークの前記鉛直軸から離間する側の端部が当接するストッパーと、により画成され、前記ストッパーは、前記第2方向から見て前記第3方向における前記鉛直軸側に傾斜部を有し、前記傾斜部は、上方から下方に向かうにしたがい、前記第3方向において前記鉛直軸から離間する側に傾斜している、ことを特徴とする。
本発明によれば、一対の仕切り壁の間において、ワークの先端をストッパーに当接させるため、ワークの収容位置のばらつきを低減させることができる。さらに、ストッパーの傾斜部が下方に向かうにしたがい第3方向における鉛直軸から離間する側に傾斜しているため、ワークが落下する際にワークの先端がストッパーに引っ掛かることを防止できる。したがって、ワークを整列搬送部に対してよりスムーズに承継することができ、ワークの破損を抑制できる。
【0010】
上記のワーク整列装置において、前記整列搬送部の前記上流側に配置され、前記ワークを搬送するとともに、前記第2方向に移動可能な振分搬送部を備え、前記複数の収容部は、前記整列搬送部と前記振分搬送部との間に配置され、前記振分搬送部は、前記ワークを搬送しつつ前記第2方向に移動しながら前記複数の収容部に対して順に前記ワークを供給し、前記支持部材は、前記振分搬送部に取り付けられている、ことを特徴とする。
本発明によれば、支持部材が取り付けられた振分搬送部を第2方向に移動させることで、複数の収容部に対して順にワークを収容しつつ、整列搬送部に対して順にワークを落下させることができる。したがって、ワークの破損を抑制しつつ、ワークを整列搬送部に対して効率的に整列させることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明のワーク整列装置によれば、ワークを収容部から整列搬送部に落下させる際に、支持部材がワークの重心より下流側の下方を先に開放するため、ワークは下流側の端部から先に整列搬送部に落下する。これにより、ワークの下流側の端部のみが搬送手段により搬送され、ワークの下流側の端部に対して上流側から下流側に向かってワークを引っ張る力が作用する。このため、ワークは搬送手段と収容部との間に挟み込まれることなく、収容部から引き出されるようにして整列搬送部に落下する。したがって、ワーク整列装置は、ワークを収容部から整列搬送部に対してスムーズに承継でき、ワークの破損を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】実施形態のワーク整列装置の側面図である。
図2図1のII−II線における断面図である。
図3】振分搬送部の平面図である。
図4】振分搬送部の側面図である。
図5】搬送方向の下流側から見た振分搬送部の正面図である。
図6図2のVI−VI線におけるA部の拡大断面図である。
図7図6のVII−VII線に相当する部分おける断面図である。
図8】移動板の斜視図である。
図9】整列搬送ユニットの側面図である。
図10】整列搬送ユニットの平面図である。
図11】ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。
図12】ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。
図13】ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、実施形態のワーク整列装置の側面図である。図2は、図1のII−II線における断面図である。なお、ワーク整列装置1の構成を説明する際には、XYZ座標系を用いる。このXYZ座標系では、ワークSを搬送しつつワークSを整列させるワーク整列装置1におけるワークSの搬送方向(水平方向)をX方向(請求項における「第1方向」に相当。)とし、鉛直方向をZ方向とし、X方向およびZ方向に直交する方向をY方向として定義する。また、後述する収容部36より−X側に設けられた鉛直軸Pの周方向をRP方向(請求項における「第2方向」に相当。)として定義する。なお、図中矢印方向を+方向とし、矢印方向とは反対の方向を−方向として説明する。ここで、X方向における+方向は、搬送方向の下流側を示し、Z方向における+方向は、鉛直上方を示している。
【0014】
図1および図2に示すように、本実施形態のワーク整列装置1は、上流から一列に搬送されてきた、例えばソーセージ等の棒状のワークSを、水平方向に沿う第1方向(+X方向)に搬送しつつ、複数列に整列させる装置である。ワーク整列装置1は、振分搬送部10と、整列搬送部41と低速搬送部51とを有する整列搬送ユニット40と、振分搬送部10と整列搬送部41との間に配置された収容ユニット30と、を備える。上述の各部は、不図示の床面等の水平面上に載置された基台2に設置されている。なお、本実施形態では、長さがL、幅がW、断面が円形状の棒状のワークSを例にして説明する。
【0015】
(振分搬送部)
図3は、振分搬送部の平面図である。図4は、振分搬送部の側面図である。図5は、搬送方向の下流側(+X側)から見た振分搬送部の正面図である。以下、主に振分搬送部10および収容ユニット30の説明では、CXCY座標系を用いる場合がある。このCXCY座標系では、振分搬送部10におけるワークSの搬送方向(水平方向)をCX方向(請求項における「第3方向」に相当。)とし、CX方向に直交する水平方向をCY方向として定義する。なお、CX方向は、鉛直軸Pを中心とする径方向である。また、図中矢印方向を+方向とし、矢印方向とは反対の方向を−方向として説明する。ここで、CX方向における+方向は、振分搬送部10における搬送方向の下流側を示している。
図3および図4に示すように、振分搬送部10は、ワークSを搬送するとともに、RP方向に移動可能に構成されている。振分搬送部10は、ワークSを+CX方向に搬送するコンベヤ部11と、コンベヤ部11の+Z側に配置されたガイド部18と、コンベヤ部11およびガイド部18をRP方向に揺動する揺動機構22と、+CX側の端部に取り付けられたセンサユニット25と、を有する。
【0016】
図4に示すように、コンベヤ部11は、フレーム12と、フレーム12に取り付けられた複数のローラ13と、複数のローラ13に巻き掛けられた無端の搬送ベルト14と、フレーム12の−Z側に取り付けられた駆動部15と、を有する。
【0017】
フレーム12は、CY方向から見て矩形状であって、CX方向に長尺に形成されている。フレーム12の−CY側には、複数(本実施形態では4個)のローラ13が取り付けられている。複数のローラ13は、フレーム12のCX方向両端に配置された一対の第1ローラ13aと、フレーム12のCX方向中央付近に配置された一対の第2ローラ13bと、を有する。一対の第1ローラ13aは、床面(不図示)から同じ高さになるように配置され、CY方向に沿う軸周りに回転可能に取り付けられている。一対の第2ローラ13bは、床面(不図示)から同じ高さになるように、かつ第1ローラ13aよりも低い位置に配置され、CY方向に沿う軸周りに回転可能に取り付けられている。駆動部15は、例えばサーボモータ等であり、フレーム12のCX方向中央付近であってフレーム12の−Z側に取り付けられている。搬送ベルト14は、例えばゴム等により所定幅に形成されている。搬送ベルト14は、その内周面が一対の第1ローラ13aと駆動部15の出力軸15aとに巻き掛けられるとともに、外周面が一対の第2ローラ13bに巻き掛けられている。これによりコンベヤ部11は、駆動部15の出力軸15aを回転させることで、搬送ベルト14を駆動させることができる。
【0018】
コンベヤ部11は、基台2(図2参照)に固定された基部20において、上流側(−CX側)の端部が鉛直軸P周りに揺動可能に取り付けられている。また、コンベヤ部11は、下流側(+CX側)において、揺動機構22に支持されている。揺動機構22は、例えばモータを備えたリニアアクチュエータ等であり、基台2に固定されている。揺動機構22は、+Z側に取り付けられたテーブル部22aが、Y方向に移動可能に構成されている。そして、コンベヤ部11とテーブル部22aとの間には、フレーム支持部23が配置されている。フレーム支持部23は、テーブル部22aに固定されるとともに、コンベヤ部11に対して変位自在に取り付けられている。これにより揺動機構22は、テーブル部22aをY方向に往復駆動させることで、コンベヤ部11の下流側(+CX側)の端部をRP方向に揺動することができる。
【0019】
ガイド部18は、CY方向から見て、コンベヤ部11と同等のCX方向長さに形成されている。図5に示すように、ガイド部18は、下側に開口した溝部18aを有するU字状に形成されている。溝部18aは、ガイド部18のCX方向に沿って一様に延在し、幅がワークSの幅Wよりもやや広く、深さが幅と同等となるように形成されている。ガイド部18は、コンベヤ部11の搬送ベルト14の搬送面14aと接触しない程度の間隔をあけて、コンベヤ部11の+Z側に配置されている。
【0020】
図6は、図2のVI−VI線におけるA部の拡大断面図である。
図6に示すように、センサユニット25は、収容センサ27(請求項における「第1センサ」に相当。)と、通過センサ28(請求項における「第2センサ」に相当。)と、収容センサ27および通過センサ28を支持するセンサ支持部26と、を有する。
センサ支持部26は、フレーム12の下流側(+CX側)の端部から+Z方向に向かって延び、さらに+CX方向へ向かって延びている。
【0021】
センサ支持部26の+CX側の端部には、検出方向を−Z方向に向けて収容センサ27が取り付けられている。収容センサ27は、例えば光電センサ等であり、後述する収容部36へのワークSの収容を検知する。
また、センサ支持部26における収容センサ27の−CX側には、検出方向を−Z方向に向けて通過センサ28が取り付けられている。通過センサ28は、下流センサ28aと、上流センサ28bと、により構成されている。下流センサ28aおよび上流センサ28bは、収容センサ27と同様に、例えば光電センサ等であり、収容部36に収容される前のワークSの通過を検知する。
【0022】
収容センサ27、下流センサ28a、および上流センサ28bは、この順に下流側(+CX側)から上流側(−CX側)に向かってセンサ支持部26に取り付けられている。このとき、下流センサ28aは、収容センサ27からワークSの長さLより短い距離をあけて取り付けられている。また、上流センサ28bは、収容センサ27からワークSの長さLより長い距離をあけるとともに、下流センサ28aからワークSの長さLより短い距離をあけて取り付けられている。
これら収容センサ27、下流センサ28a、および上流センサ28bによりワークSの搬送状況を監視することで、ワーク整列装置1は、搬送状況に応じて振分搬送部10の移動速度を制御し、各収容部36に対してワークSを確実に収容する。
【0023】
(収容ユニット)
図7は、図6のVII−VII線に相当する部分おける断面図である。
図7に示すように、収容ユニット30には、ワークSを収容する収容部36が、RP方向に並んで配置されている。収容部36は、第1上板部31と、RP方向の両側に配置された一対の第1仕切り壁32(請求項における「仕切り壁」に相当。)と、これら一対の第1仕切り壁32の間に配置されたストッパー33と、ワークSの収容時にワークSの下方を支持する移動板35(請求項における「支持部材」に相当。)と、を有する。
【0024】
第1上板部31は、平面視形状がY方向を長手方向とする矩形板状であって、Y方向の長さが後述する一対のフレーム42の離間距離と同等となっている。第1上板部31は、平面視において−X側の辺が鉛直軸P(図2参照)を中心とする円弧状に形成されている。また、第1上板部31には、平面視において複数の収容部36に対応するそれぞれの位置に、貫通孔34が形成されている。貫通孔34の平面視形状は、CX方向に沿う長軸を有する長円形状である。
【0025】
図6に示すように、複数の第1仕切り壁32は、第1上板部31の−Z側の面に取り付けられている。第1仕切り壁32は、CY方向から見て矩形状に形成された板状部材である。図7に示すように、複数の第1仕切り壁32は、CX・Z平面と平行に、RP方向において略等角度間隔に配置されている。このとき、隣り合う一対の第1仕切り壁32は、ワークSの幅Wよりもやや広い間隔をあけて配置されている。第1仕切り壁32は、CX方向の長さが第1上板部31のX方向の長さよりも長くなっている。第1仕切り壁32は、−CX側の端部が鉛直軸P(図2参照)から略等距離となるように配置されている。
【0026】
図6に示すように、第1仕切り壁32には、切欠き部32aが形成されている。切欠き部32aは、−CX方向に開口し、第1仕切り壁32の厚さ方向に一様に形成されている。振分搬送部10の揺動時には、後述する移動板35が切欠き部32aを通過する。切欠き部32aは、Z方向に沿う幅が移動板35の主支持部35aの厚さより大きくなっている。また、切欠き部32aの+CX側の底部は、移動板35の先端よりも+CX側に形成されている。切欠き部32aは、Z方向に沿う幅の中央から、第1上板部31の−Z側の面までの距離が、ワークSの幅Wよりも大きくなる位置に形成されている。
【0027】
ストッパー33は、第1上板部31の−Z側の面に取り付けられている。ストッパー33は、RP方向(CY方向)から見て台形状に形成された板状部材である。ストッパー33は、RP方向(CY方向)から見て、−Z側の辺33aおよび+Z側の辺33bが、Z方向に平行な+CX側の辺33cに直交している。また、ストッパー33は、RP方向(CY方向)から見て、−CX側に傾斜部33dを有する。傾斜部33dは、CX方向から見て矩形状であり、+Z側から−Z側に向かうにしたがい、+CX側に傾斜している。ストッパー33は、CX・Z平面と平行に配置されている。ストッパー33は、Z方向の長さが、第1仕切り壁32のZ方向の長さより短くなっている。図7に示すように、各収容部36のストッパー33は、−CX側の端部が鉛直軸Pから略等距離となるように配置されている。さらに、各ストッパー33は、−CX側の端部から第1仕切り壁32の−CX側の端部までの距離がワークSの長さLよりも短くなるように配置されている。
【0028】
図8は、移動板の斜視図である。
移動板35は、振分搬送部10の下流側(+CX側)の端部に取り付けられている。図8に示すように、移動板35は、収容部36に収容されたワークSの−Z側を支持する主支持部35aと、主支持部35aのCY方向の両側に配置された一対の副支持部35bと、各副支持部35bの−CX側に配置された一対の取付部35cと、を有する。
主支持部35aは、CX方向に長尺に形成された矩形板状の部材である。主支持部35aは、CX方向の長さがワークSの長さLと同等で、CY方向の幅W1がワークSの幅Wと同等となっている。
【0029】
各副支持部35bは、矩形板状の部材である。副支持部35bは、CX方向の長さがワークSの長さLの半分程度で、CY方向の幅W2が主支持部35aの幅W1と同等となっている。一対の副支持部35bの一方は、主支持部35aの(−CX,+CY)側において、主支持部35aと一体的に形成されている。一対の副支持部35bの他方は、主支持部35aの(−CX,−CY)側において、主支持部35aと一体的に形成されている。そして、各副支持部35bの+CX側の辺は、主支持部35aのCY方向における両側の辺に対して垂直に接続している。このように、主支持部35aのCY方向両側に副支持部35bが配置されることで、移動板35は、Z方向から見た場合に、+CX側に向かうにしたがって先細るように形成されている。
【0030】
各取付部35cは、CY方向から見てL字状に屈曲した板状部材である。一対の取付部35cは、ガイド部18の溝部18aの幅よりもやや広い間隔をあけて(図5参照)、一対の副支持部35bに接続している。一対の取付部35cの一方は、+CY側の副支持部35bの(−CX,+CY)側から−CX方向に延び、さらに+Z方向に向かって屈曲して延出している。一対の取付部35cの他方は、−CY側の副支持部35bの(−CX,−CY)側から−CX方向に延び、さらに+Z方向に向かって屈曲して延出している。この一対の取付部35cのZ方向に沿う面が、ガイド部18の+CX側の端面にボルト等により固定されることで、移動板35は振分搬送部10に取り付けられている。この際、主支持部35aおよび副支持部35bの+Z側の面が、水平かつ、振分搬送部10の搬送面14aと略面一となるように配置されている。
【0031】
図7に示すように、収容部36は、RP方向(CY方向)の両端に第1仕切り壁32が配置され、+Z方向に第1上板部31が配置され、+CX方向にストッパー33が配置されている。さらに、収容部36の−CX側のワーク収容口に対向して振分搬送部10の+CX側の端部が配置される場合には、その端部から延設された移動板35が切欠き部32aに入り込み、収容部36の−Z方向に移動板35が配置される。これにより収容部36は、ワーク収容口を除く各方向が囲まれて、振分搬送部10から供給されたワークSを収容可能になる。
【0032】
また、振分搬送部10がRP方向に移動すると、移動板35は、ワークSの−Z側からRP方向に移動して、ワークSの−Z側を開放することで、移動板35からワークSを落下させ、ワークSを整列搬送部41に承継する。この際、移動板35は、ワークSの−Z側からの移動時に、ワークSの重心より−CX側の−Z側よりも、ワークSの重心より+CX側の−Z側を先に開放する。具体的には、主支持部35aがワークSの−Z側からRP方向に移動して、ワークSの重心より+CX側の−Z側を開放した時、副支持部35bがワークSの重心より−CX側の−Z側を支持している。
【0033】
収容部36は、第1仕切り壁32の−CX側の端部と振分搬送部10の下流側(+CX側)の端部との間に隙間ができるように配置されている。この隙間は、ワークSを収容部36に収容する際に、ワークSの先端が一対の第1仕切り壁32の間に配置され、ワークSの後端が溝部18aに配置されている状態で、振分搬送部10が揺動することによってワークSに過剰なせん断力がかからない程度に設定されている。
また、移動板35の+CX側の先端とストッパー33との間には隙間が形成されている。この隙間は、ワークSが収容部36に収容されてワークSの先端がストッパー33に当接している状態において、移動板35の+CX側の先端がワークSの重心より+CX側に位置するように形成されている。また、この状態において、移動板35は、副支持部35bの+CX側の辺が、ワークSの−CX側の後端より+CX側に位置するように配置されている。
【0034】
図6および図7に示すように、上述の収容ユニット30は、後述する整列搬送部41の+Z側に配置されている。このとき、第1上板部31は、第1仕切り壁32の−Z側の端面が整列搬送部41の搬送面44aに接触しないように、一対のフレーム42に取り付けられている。さらに、第1上板部31は、ストッパー33の−Z側の端面と整列搬送部41の搬送面44aとの離間距離がワークSの幅Wよりも大きくなるように、一対のフレーム42に取り付けられている。
【0035】
(整列搬送ユニット)
図9は、整列搬送ユニットの側面図である。図10は、整列搬送ユニットの平面図である。
図9に示すように、整列搬送ユニット40は、振分搬送部10(図1参照)の下流側(+X側)に配置された整列搬送部41と、整列搬送部41の下流側(+X側)に配置された低速搬送部51と、整列搬送部41および低速搬送部51の+Z側に配置されたガイドユニット60と、を有する。
【0036】
図10に示すように、整列搬送部41は、収容部36の−Z側に配置され、収容部36から落下したワークSを、X方向に交差する方向に沿って複数列に整列した状態で、−X側から+X側に向かって搬送する。図9に示すように、整列搬送部41は、一対のフレーム42と、フレーム42に取り付けられた複数のローラ43(一対の第1ローラ43aおよび一対の第2ローラ43b)と、複数のローラ43に巻き掛けられた無端の搬送ベルト44と、フレーム42の−Z側に取り付けられた駆動部45と、を有する。フレーム42は、整列搬送部41のY方向両側に配置されている(図10参照)。一対のフレーム42の間には、複数のローラ43と、搬送ベルト44とが配置されている。整列搬送部41の搬送ベルト44の幅は、振分搬送部10の搬送ベルト14の幅より広くなっている。その他の構成については、振分搬送部10のコンベヤ部11と同様であるため、詳細な説明を省略する。整列搬送部41は、搬送面44aが振分搬送部10の搬送面14aよりも−Z側に位置するように配置されている(図1参照)。
【0037】
低速搬送部51は、X方向に沿ってワークSを搬送する。低速搬送部51は、整列搬送部41と同様に、一対のフレーム52と、フレーム52に取り付けられた複数のローラ53(一対の第1ローラ53aおよび一対の第2ローラ53b)と、複数のローラ53に巻き掛けられた無端の搬送ベルト54と、フレーム52の−Z側に取り付けられた駆動部55と、を有する。低速搬送部51の搬送ベルト54の幅は、整列搬送部41の搬送ベルト44の幅と同等となっている。その他の構成については、整列搬送部41と同様であるため、詳細な説明を省略する。低速搬送部51は、搬送面54aが整列搬送部41の搬送面44aと同じ高さ、もしくは僅かに低い高さになるように配置されている。
【0038】
ガイドユニット60は、整列搬送部41の搬送面44aおよび低速搬送部51の搬送面54aに沿うように配置されている。ガイドユニット60は、整列ガイド部61と、矯正ガイド部66と、搬送ガイド部71と、を有する。これら整列ガイド部61、矯正ガイド部66、および搬送ガイド部71は、この順に上流側(−X側)から下流側(+X側)に向かって配置されている。
【0039】
整列ガイド部61は、整列搬送部41の+Z側に配置されている。図10に示すように、整列ガイド部61は、上述の複数の第1仕切り壁32の−Z側の端部と、上述の複数のストッパー33の−Z側の端面と、により構成されている。
【0040】
図9に示すように、矯正ガイド部66は、整列搬送部41の+Z側から低速搬送部51の+Z側に亘って配置されている。矯正ガイド部66は、一対の支持アーム67と、第2上板部68と、複数の第2仕切り壁69(請求項における「ガイド」に相当。)と、を有する。
図10に示すように、一対の支持アーム67は、+Z方向に開口したU字状の断面を有する棒状部材で、その長さは、一対のフレーム42の離間距離と同等に設定されている。支持アーム67は、それぞれ一端部が+Y側のフレーム42に取り付けられるとともに、他端部が−Y側のフレーム42に取り付けられている。
【0041】
第2上板部68は、矩形板状の部材である。第2上板部68は、Y方向の長さが一対のフレーム42の離間距離よりやや短く、X方向の長さがY方向の長さと同等となっている。第2上板部68は、整列搬送部41の搬送面44aとの離間距離がワークSの幅Wよりも広くなるように、+Z側の面が一対の支持アーム67に取り付けられている。
【0042】
図9に示すように、複数(本実施形態では16個)の第2仕切り壁69は、Y方向から見て矩形板状に形成されている。図10に示すように、複数の第2仕切り壁69は、XZ平面と平行に、かつY方向において略等間隔に、第2上板部68の−Z側の面に取り付けられている。このとき、Y方向に隣り合う一対の第2仕切り壁69は、ワークSの幅Wよりもやや広い間隔をあけて配置されている。
【0043】
図9に示すように、第2仕切り壁69は、X方向の長さが、第2上板部68のX方向の長さと同等で、Z方向の長さが整列搬送部41の搬送面44aと第2上板部68との離間距離よりもわずかに短く設定されている。図10に示すように、第2仕切り壁69は、平面視において、上流側(−X側)の端部が先細りに形成され、その上流側(−X側)の端部の位置が第1仕切り壁32の下流側(+X側)の端部の位置とX方向およびY方向において略一致するように配置されている。
【0044】
図9に示すように、搬送ガイド部71は、低速搬送部51の+Z側に配置されている。搬送ガイド部71は、一対の支持アーム72と、第3上板部73と、複数の第3仕切り壁74と、を有する。一対の支持アーム72は、矯正ガイド部66の一対の支持アーム67と同様に構成されている。第3上板部73は、矯正ガイド部66の第2上板部68と同様に構成され、低速搬送部51の搬送面54aとの離間距離がワークSの幅Wよりも広くなるように、+Z側の面が一対の支持アーム72に取り付けられている。図10に示すように、複数の第3仕切り壁74は、第2仕切り壁69と同様に構成され、上流側(−X側)の端部の位置が第2仕切り壁69の下流側(+X側)の端部の位置とX方向およびY方向において略一致するように配置されている。このとき、Y方向に隣り合う一対の第3仕切り壁74は、ワークSの幅Wよりもやや広い間隔をあけて配置されている。
【0045】
(ワーク整列装置の動作)
次に、本実施形態のワーク整列装置1の動作について説明する。
図2に示すように、ワーク整列装置1は、振分搬送部10、整列搬送部41、および低速搬送部51を同時に動作させることでワークSを整列させる。図3および図4に示すように、振分搬送部10は、搬送ベルト14によりワークSを下流側(+CX側)に向かって搬送しながら、下流側(+CX側)の端部を揺動機構22によりRP方向に揺動する。図9および図10に示すように、整列搬送部41は、振分搬送部10と同等の搬送速度で、搬送ベルト44によりワークSを下流側(+X側)に向かって搬送する。低速搬送部51は、整列搬送部41より小さい速度で、搬送ベルト54によりワークSを下流側(+X側)に向かって搬送する。
【0046】
図3および図4に示すように、ワーク整列装置1は、振分搬送部10の−CX側の端部において、上流の装置(不図示)からワークSを受け取る。振分搬送部10は、搬送ベルト14によりワークSを下流側(+CX側)に向かって搬送する。ワークSは、コンベヤ部11の搬送面14aとガイド部18の溝部18aとにより画成された空間内を搬送される(図5参照)。
【0047】
図11〜13は、ワークの承継動作の説明図であり、収容部近傍の拡大平面図である。
図7および図11に示すように、振分搬送部10の+CX側の端部まで搬送されたワークSは、慣性力によりまたは後続のワークSに押されることにより、移動板35上を滑って移動する。そして、ワークSは、振分搬送部10の+CX側の端部に対向する収容部36に収容され、+CX側の先端がストッパー33に当接して静止する。このとき、振分搬送部10の+CX側の端部から+CX方向に移動板35が延設されているので、振分搬送部10の+CX側の端部に対向する収容部36の底部は移動板35の主支持部35aによって塞がれている。そのため、ワークSは収容部36内に一旦保持される。
【0048】
次に、図11に示す状態から、振分搬送部10が−RP方向へ移動すると、図12に示すように、ワークSの重心の−Z側を支持していた主支持部35aは、第1仕切り壁32の切欠き部32a(図6参照)に入り込む。さらに、図12に示す状態から、振分搬送部10が−RP方向へ移動すると、図13に示すように、主支持部35aは、Z方向から見てワークSの−Z側から完全に外れて、ワークSの重心より+CX側の−Z側が開放される。このとき、ワークSの重心より−CX側の−Z側は、副支持部35bに支持されるため、ワークSの後端(−CX側)が収容部36に残った状態で、ワークSの先端(+CX側)が整列搬送部41の搬送ベルト44上(図6参照)に落下する。
このように、移動板35が主支持部35aと副支持部35bとを備えるため、副支持部35bがワークSの−X側の−Z側を支持した状態で、主支持部35aがワークSの+X側の−Z側を直ちに開放でき、ワークSの先端を整列搬送部41に滞りなく落下させることができる。これにより、ワークSの先端のみが搬送ベルト44により搬送され、ワークSの先端に対して−X側から+X側に向かってワークSを引っ張る力が作用する。このため、ワークSは、整列搬送部41の搬送ベルト44と収容部36のストッパー33との間に挟み込まれることなく、収容部36から引き出されるようにして整列搬送部41に落下する。
【0049】
また、図6に示すように、ワークSの先端が当接しているストッパー33は、−CX側の傾斜部33dが+Z側から−Z側に向かうにしたがい+CX側に傾斜している。このため、ワークSが整列搬送部41に落下する際、ワークSの先端は、ストッパー33に引っ掛かることなくスムーズに整列搬送部41に落下することができる。
【0050】
次に、振分搬送部10が−RP方向へさらに移動すると、ワークSの後端を支持していた副支持部35bも−RP方向へ移動し、ワークSの重心より−CX側の−Z側も開放される。これによりワークSは、先端に続いて後端も整列搬送部41に落下する。なお、ワークSの後端の落下には、先に落下した先端が整列搬送部41の搬送ベルト44に搬送されて引っ張られることも寄与している。また、ワークSの後端の落下には、先端が落下する際のワークSの重心の移動も寄与している。
【0051】
その後、振分搬送部10が隣の収容部36に対向する位置まで移動する。そして、振分搬送部10が、再び収容部36に対してワークSを供給した後、ワークSを整列搬送部41に承継する。
このように振分搬送部10は、上記一連の動作を連続して行うことで、ワークSを搬送しつつ、RP方向に移動しながら複数の収容部36に対して順にワークSを供給する。また、移動板35は、振分搬送部10とともにRP方向に移動することで、複数の収容部36に収容されたワークSを順に整列搬送部41に落下させる。
【0052】
次に、図9および図10に示すように、整列搬送部41に落下したワークSは、整列ガイド部61の隣り合う一対の第1仕切り壁32の間を通って、搬送ベルト44により下流側(+X側)に搬送される。このとき、第1仕切り壁32が、CX方向に沿って配置されているため、長尺のワークSは、X方向に対して傾いて(CX方向に沿って)搬送されている。
【0053】
次に、整列ガイド部61の+CX側の端部に到達したワークSは、矯正ガイド部66の隣り合う一対の第2仕切り壁69の間に入り込む。このとき、第2仕切り壁69の−X側の端部は先細りに形成されているため、X方向に対して傾いて搬送されたワークSは第2仕切り壁69に引っ掛かることなく、整列ガイド部61から矯正ガイド部66に受け渡される。また、隣り合う一対の第2仕切り壁69により画成された空間は、Y方向の幅がワークSの幅Wよりもやや広くなっている。これにより、X方向に対して傾いた姿勢で整列搬送部41に承継されたワークSは、第2仕切り壁69によりX方向に沿う姿勢に矯正される。
そして、ワークSは、そのまま低速搬送部51に承継され、搬送ベルト54によりX方向に搬送される。
【0054】
次に、矯正ガイド部66の+X側の端部に到達したワークSは、そのまま搬送ガイド部71の隣り合う一対の第3仕切り壁74の間に入り込み、搬送ガイド部71の+X側の端部まで搬送される。そして、複数のワークSは、不図示の下流側の装置に承継される。
【0055】
以上に詳述したように、本実施形態のワーク整列装置1は、ワークSを収容する収容部36と、収容部36の−Z側に配置され、収容部36から落下したワークSを−X側から+X側に向かって搬送する整列搬送部41と、を有する。収容部36は、ワークSの−Z側を支持する移動板35を有する。移動板35は、ワークSの−Z側から移動して、ワークSの−Z側を開放することで、収容部36から整列搬送部41にワークSを落下させる。そして、移動板35は、ワークSの−Z側からの移動時に、ワークSの重心より+X側の−Z側よりも、ワークSの重心より−X側の−Z側を、先に開放する。
【0056】
ワークSを収容部36から整列搬送部41に落下させる際に、ワークSの下流側(+CX側)の端部が収容部36に残された状態で、ワークの上流側(−CX側)の端部が先に整列搬送部41に落下すると、ワークSの−CX側の端部のみが搬送ベルト44により搬送される。すると、ワークSの−CX側の端部に対して−CX側から+CX側に向かってワークSを押す力が作用し、しかもワークSの下流側の端部が収容部36に残っているため、ワークSは整列搬送部41の搬送ベルト44と収容部36のストッパー33との間に挟み込まれて破損する恐れがある。
これに対して、本実施形態によれば、ワークSを収容部36から整列搬送部41に落下させる際に、移動板35がワークSの重心より+CX側の−Z側を先に開放するため、ワークSは+CX側の端部から先に整列搬送部41に落下する。これにより、ワークSの+CX側の端部のみが搬送ベルト44により搬送され、ワークSの+CX側の端部に対して−CX側から+CX側に向かってワークSを引っ張る力が作用する。このため、ワークSは搬送ベルト44とストッパー33との間に挟み込まれることなく、収容部36から引き出されるようにして整列搬送部41に落下する。したがって、ワーク整列装置1は、ワークSを収容部36から整列搬送部41に対してスムーズに承継でき、ワークSの破損を抑制できる。
【0057】
また、本実施形態のワーク整列装置1は、複数の収容部36がRP方向に並んで配置され、移動板35がRP方向に移動することで、複数の収容部36に収容されたワークSを、順に整列搬送部41に落下させる。そして移動板35は、Z方向から見た場合に、+CX方向に向かうにしたがって先細るように形成されている。
この構成によれば、移動板35が+CX方向に向かうにしたがって先細っているため、移動板35がRP方向へ移動すると、収容部36の底部は下流側(+CX側)から開放される。これにより、収容部36に収容されたワークSは、下流側(+CX側)の端部から先に整列搬送部41に落下する。また、収容部36がRP方向に並んで配置されているため、収容部36にワークSを収容することで、整列搬送部41上においてワークSをX方向に交差する方向に整列させることができる。したがって、ワークSを整列搬送部41に対してスムーズに承継して、ワークSの破損を抑制しつつ、ワークSを整列搬送部41上に整列させることができる。
【0058】
また、本実施形態のワーク整列装置1は、移動板35が、収容部36に収容されたワークSの−Z側を支持する主支持部35aと、主支持部35aのRP方向の両側に配置された副支持部35bと、を備える。移動板35がRP方向に移動して、主支持部35aがワークSの重心より+CX側の−Z側を開放した時に、副支持部35bがワークSの重心より−CX側の−Z側を支持する。
この構成によれば、移動板35をRP方向に移動させると、副支持部35bがワークSの上流側(−CX側)の−Z側を支持した状態で、主支持部35aはワークSの下流側(+CX側)の−Z側を直ちに開放する。このため、ワークSの下流側(+CX側)の端部を整列搬送部41に滞りなく落下させることができる。したがって、ワークSを整列搬送部41に対してよりスムーズに承継でき、ワークSの破損を抑制できる。
【0059】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、ワークSは断面が円形状の棒状であったが、これに限定されず、様々な形状のワークを用いることができる。
また、上記実施形態においては、各搬送部はベルトコンベヤにより構成されていたが、これに限定されず、例えばローラーコンベヤにより構成してもよい。
【0060】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【0061】
1…ワーク整列装置 10…振分搬送部 32…第1仕切り壁(仕切り壁) 33…ストッパー 33d…傾斜部 35…移動板(支持部材) 35a…主支持部 35b…副支持部 36…収容部 41…整列搬送部 CX…第3方向 P…鉛直軸 RP…第2方向 S…ワーク X…第1方向
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13