(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第2駆動手段は、シリンダから成るとともに、前記搬送部は、当該シリンダの駆動により往復動可能なロッドの先端部に取り付けられたことを特徴とする請求項3記載の振動型ワーク供給装置。
【背景技術】
【0002】
一般に、ばらの状態(ランダムな姿勢)で収容されたワーク(部品)を所望加工装置に整列供給するために振動式ワーク供給装置(振動式フィーダ)が多く用いられており、例えば、ボウル状のホッパフィーダ(ボウルフィーダ)によってワークの方向姿勢の矯正、選別及び整列などを行い、そのワークを次工程へ順次供給するよう構成されたものが提案されている。
【0003】
かかる従来のボウルフィーダは、例えば特許文献1にて開示されているように、多数のワークを収容し得る円筒状の収容部と、収容部の上部から延設され、ワークを移動しながら整列させ得る整列部と、収容部の内周面に沿って螺旋状に設けられ、収容部にて収容されたワークを整列部まで搬送し得る搬送部とを具備するとともに、単一の振動源にて収容部を振動させることにより、搬送部及び整列部を振動させ、それらのワークを移動させていた(従来技術1)。
【0004】
また、従来の他のボウルフィーダとして、例えば特許文献2にて開示されているように、ワークを収容させる収容部と、収容部内で傾斜して配設された円板状の搬送部と、搬送部を回転駆動させるモータと、収容部の上部に形成された整列部とを具備したものが挙げられる。そして、モータを回転させて円板状の搬送部を回転駆動させることにより、ワークを整列部まで搬送し、振動により整列部を振動させることにより、ワークを移動させつつ整列させていた(従来技術2)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記従来技術1においては、単一の振動源にて収容部を振動させることにより、搬送部及び整列部のワークを移動させていたので、以下のような問題があった。
搬送部は、収容部にて収容されたワークを当該収容部の内周面に沿って上方に向かって移動させる必要があるため、搬送速度を向上させるべく比較的大きな投げ上げ角を持った振動を付与する必要があるのに対し、整列部は、通常、水平方向又は下方に向かってワークを移動させて整列させることから、整列の精度を向上させるべく比較的小さな投げ上げ角を持った振動を付与する必要がある。
【0007】
このように、搬送部における搬送速度を向上させるためには、比較的大きな投げ上げ角を持った振動が必要であり、整列部における整列の精度を向上させるためには、比較的小さな投げ上げ角を持った振動が必要であることから、単一の振動源で振動する場合、その間の範囲の投げ上げ角を持った振動とする必要がある。この場合、搬送速度を向上させつつ整列の精度を向上させることが困難であるという問題があった。
【0008】
一方、従来技術2によれば、モータを駆動させて円板状の搬送部による搬送を行い、振動により整列部による移動及び整列を行うことができるので、整列部における振動を比較的小さな投げ上げ角に設定して整列の精度を向上させるとともに、モータの回転速度を上げて搬送部における搬送速度を向上させることができるものの、搬送部が収容部の底面を兼ねているため、傾斜した搬送部にワークをそれほど多く収容させることができないという問題があった。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、搬送部における搬送速度を向上させつつ整列部におけるワークの整列の精度を向上させることができるとともに、収容部のワークの収容容量を向上させることができる振動型ワーク供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1記載の発明は、複数のワークを収容し得る容器状の収容部と、前記収容部の上部に形成され、ワークを整列させ得る整列部と、前記収容部のワークを前記整列部
と連通した当該収容部の上部まで搬送し得る搬送部とを具備した振動型ワーク供給装置において、振動を生じさせて前記収容部のワークを前記搬送部まで移動可能とし、且つ、前記整列部のワークを整列させつつ移動可能とする第1駆動手段と、前記第1駆動手段で生じる振動系と分離した部位に配設され、独立した駆動力によって前記搬送部を動作してワークを搬送させ得るとともに、前記収容部の中央位置に取り付けられた第2駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の振動型ワーク供給装置において、前記搬送部は、前記収容部内のワークを複数受けて、前記第2駆動手段の駆動によって前記整列部
と連通した前記収容部の上部まで搬送可能とされたことを特徴とする。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の振動型ワーク供給装置において、前記搬送部は、前記収容部のワークを受け得る傾斜した搬送面を有し、前記第2駆動手段は、当該搬送面を傾斜させつつ前記収容部のワークを受け得る位置と、前記整列部
と連通した前記収容部の上部にワークを搬送し得る位置との間で往復動可能とされたことを特徴とする。
【0013】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の振動型ワーク供給装置において、前記第2駆動手段は、シリンダから成るとともに、前記搬送部は、当該シリンダの駆動により往復動可能なロッドの先端部に取り付けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1の発明によれば、振動を生じさせて収容部のワークを搬送部まで移動可能とし、且つ、整列部のワークを整列させつつ移動可能とする第1駆動手段と、第1駆動手段で生じる振動系と分離
した部位に配設され、独立した駆動力によって搬送部を動作してワークを搬送させ得る第2駆動手段とを備えたので、搬送部における搬送速度を向上させつつ整列部におけるワークの整列の精度を向上させることができるとともに、収容部のワークの収容容量を向上させることができる。
【0015】
請求項2の発明によれば、搬送部は、収容部内のワークを複数受けて、第2駆動手段の駆動によって整列部
と連通した収容部の上部まで搬送可能とされたので、搬送部による搬送能力を向上させることができる。
【0016】
請求項3の発明によれば、搬送部は、収容部のワークを受け得る傾斜した搬送面を有し、第2駆動手段は、当該搬送面を傾斜させつつ収容部のワークを受け得る位置と、整列部
と連通した収容部の上部にワークを搬送し得る位置との間で往復動可能とされたので、搬送部によるワークの搬送をより確実且つ円滑に行わせることができる。
【0017】
請求項4の発明によれば、第2駆動手段は、シリンダから成るとともに、搬送部は、当該シリンダの駆動により往復動可能なロッドの先端部に取り付けられたので、汎用な駆動手段であるシリンダを使用するので、低コストで且つ簡易な構成とすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る振動型ワーク供給装置は、ワーク(種々商品の部品等)を搬送し、例えば次工程の機械に当該ワークを供給するためのもので、
図1〜5に示すように、収容部1と、整列部2と、搬送部3と、振動付与機構から成る第1駆動手段4と、エアシリンダから成る第2駆動手段5とを有して構成されている。
【0020】
収容部1は、複数のワークを収容し得る容器状に形成された部材から成り、
図1〜6に示すように、内部に収容空間が形成されるとともに、底面1bの中央に円形の開口1aが形成されている。かかる開口1aには、
図7、8に示すように、開口部6aと、傾斜面6bと、底面6cとを有する略円板状の底板6が取り付けられており、収容部1の底面1bと底板6の底面6cとがワークの収容面を構成して多数のワークを収容可能とされている。傾斜面6bは、開口部6aに向かって下り傾斜面とされており、底面1b及び底面6cのワークが傾斜面6bを介して開口部6aまで滑り落ちるようになっている。
【0021】
また、収容部1の上部における内周面には、トラック1cが形成されている。かかるトラック1cは、収容部1の内周面において高さが略同一で、且つ、全周方向に亘って円環状に形成されるとともに、その搬送面(上面)が外径側に向かって下り勾配とされたワークの通路を構成するものである。なお、本実施形態に係る収容部1は、その底面1bに開口1aが形成されて底板6が取り付けられているが、収容部1の底面1bに開口部6a及び傾斜面6bに相当する部位を形成するようにしてもよい。
【0022】
さらに、収容部1の底面1bに取り付けられた底板6には、
図1〜4に示すように、上部振動体8が固定されており、この上部振動体8は、収容部1の周方向に亘って複数形成された板バネ10を介して下部振動体9と連結されている。板バネ10は、それぞれが同一方向に向かって所定角度傾斜して取り付けられており、収容部1を弾性支持している。また、下部振動体9は、弾性体13を介して固定部材12上に固定されるとともに、固定部材12は、複数の支持柱14を介してベースb上に固定されている。
【0023】
一方、収容部1の開口1aには、
図1〜4及び
図9、10に示すように、ガイド部材7が挿通して取り付けられている。かかるガイド部材7は、ガイド板7aと、該ガイド板7aの側方に形成された一対の側板7bと、取付部7cと、導出板7dとを有して構成されている。ガイド板7a及び一対の側板7bによってコ字状の搬送路が形成されており、この搬送路において搬送部3(後で詳述する)が往復動可能とされている。
【0024】
取付部7cは、開口1aに挿通したガイド部材7を底板6に固定させる部位から成るとともに、導出板7dは、ガイド部材7が収容部1に取り付けられた状態でトラック1cの所定位置と接続されるものである。すなわち、導出板7dの先端は、トラック1cの所定範囲に亘って接続されるとともに、導出板7dの上面とトラック1cの上面とが略面一となるよう設定されているので、搬送部3がガイド部材7の上端に達すると、搬送部3で搬送されたワークが導出板7dを滑ってトラック1cに至るようになっている。
【0025】
整列部2は、収容部1の上部に形成され、ワークを移動させつつ整列させ得るもので、
図1〜5に示すように、収容部1の外周面において周方向に亘って弧状に形成されるとともに、水平又はワークの移動方向に対して下り勾配とされたワークの通路を構成するものである。かかる整列部2の搬送面2a(上面)には、ワークを整列させるための種々形状(不図示)が形成されており、ワークが移動する過程で当該形状と干渉等して姿勢及び方向が一定に揃えられるようになっている。なお、整列部2とトラック1cとは、
図5に示すように、収容部1の所定位置に形成された導出用開口部1dによって連通しており、トラック1cを移動したワークが導出用開口部1dを介して整列部2に移動し得るよう構成されている。
【0026】
さらに、収容部1の外周面における整列部2の下方には、ワークを移動させる通路を構成するポケット17が形成されている。そして、整列部2にて正常に整列されなかったワークは、移動の過程で下方のポケット17に落下し当該ポケット17に沿って移動するようになっている。ポケット17の終端部における収容部1の外周面には、
図5に示すように、導入用開口部1eが形成されており、ポケット17を移動したワークが再び収容部1内に投入されるよう構成されている。
【0027】
第1駆動手段4は、振動を生じさせて収容部1のワークを搬送部3まで移動可能とし、且つ、整列部2のワークを整列させつつ移動可能とするもので、本実施形態においては、
下部振動体9に取り付けられた交流電磁石11a及び上部振動体8に取り付けられた可動コア11bを有する加振手段11にて構成されている。そして、交流電磁石11aに通電すると、可動コア11b及び上部振動体8を介して収容部1に捩り振動が付与されるようになっている。なお、加振手段11は、交流電磁石11a及び可動コア11bを有するものに代えて、板バネ10に直接取り付けられた圧電振動子等であってもよい。
【0028】
搬送部3は、収容部1のワークを整列部2まで搬送し得るもので、本実施形態においては、第2駆動手段5を構成するエアシリンダにおけるロッド16の先端部に取り付けられている。具体的には、搬送部3は、
図1〜4及び
図11に示すように、ワークを複数受けて搬送し得る搬送面3aを有するとともに、当該搬送面3aが所定角度傾斜して構成されており、シリンダが駆動してロッド16が往復動するのに伴い、下端の位置(
図1、2参照)と上端の位置(
図3、4参照)との間で移動して、収容部1の底面1b及び底板6の底面6cのワークをガイド部材7の導出板7dまで搬送し得るようになっている。
【0029】
なお、搬送部3は、遮蔽壁3bが取り付けられており、搬送部3a下端の位置にないとき、底板6の開口部6aを当該遮蔽壁3bにて覆うようになっている。これにより、搬送部3が下端の位置にないとき、傾斜面6bを滑ったワークが開口部6a内に入り込むのを確実に防止することができる。
【0030】
また、搬送部3の搬送面3aが所定角度傾斜しているので、搬送部3が下端の位置にあるとき、
図1に示すように、底板6における傾斜面6bの下り勾配と連続して傾斜した搬送面3aとすることができ、ワークを自重にて確実に受けて搬送することができるとともに、搬送部3が上端の位置にあるとき、
図3に示すように、搬送面3aの下り勾配の先に導出板7dを位置させることができ、ワークを自重にて確実に放出してトラック1c及び整列部2まで搬送させることができる。
【0031】
ここで、本実施形態に係る第2駆動手段5は、第1駆動手段4で生じる振動系と分離独立した駆動力によって搬送部3を動作してワークを搬送させ得るもので、既述したように、本実施形態においては、エアシリンダにて構成されている。すなわち、エアシリンダを作動してロッド16が伸縮すると、搬送部3が下端の位置(収容部1のワークを受け得る位置)と上端の位置(整列部2にワークを搬送し得る位置)との間で往復動するので、第1駆動手段4で生じる振動系と分離独立した駆動力によってワークを搬送することができるのである。
【0032】
また、本実施形態に係る第2駆動手段5としてのエアシリンダは、ベースbに固定されたシリンダ取付部材15に取り付けられている。かかるシリンダ取付部材15におけるシリンダを取り付けるための取付面15aは、鉛直方向に対して所定角度傾斜しており、シリンダ全体がその角度だけ傾斜して取り付けられるようになっている。これにより、エアシリンダの上端の位置をトラック1cに近づけることができるとともに、搬送部3の搬送面3aの傾斜角度は、水平面に対してシリンダの傾斜角度が加わることとなるので、ワークを滑らせるための自重を大きく作用させることができる。
【0033】
次に、本実施形態に係る振動型ワーク供給装置の作用について説明する。
先ず、搬送部3を下端の位置に保持する(
図1、2参照)とともに、収容部1内に多数のワークを投入して収容させた後、交流電磁石11aに通電することにより加振動手段11を作動して第1駆動手段4を駆動させる。これにより、収容部1に対して捩り振動を付与させることができ、その捩り振動によって、収容部1に収容されたワークが移動し、そのうち複数個のワークが傾斜面6bを滑って下端の位置にある搬送部3の搬送面3aに至ることとなる。
【0034】
その後、第2駆動手段5としてのエアシリンダを作動させると、搬送部3aが下端の位置から上端の位置まで移動し、
図3、4に示すように、搬送面3a上の複数のワークを上端の位置まで搬送することができる。搬送部3が上端の位置に達すると、その搬送面3aの傾斜によってワークが自重にて導出板7d及びトラック1cまで至ることとなる(
図5中矢印Aの流れ)。トラック1c上のワークは、加振動手段11により付与された振動によって移動し、導出用開口部1dを介して整列部2に至る(
図5中矢印Bの流れ)。このように、第2駆動手段5を駆動させると、搬送部3が動作し、収容部1のワークが整列部2まで搬送されることとなる。
【0035】
整列部2の搬送面2a上のワークは、加振動手段11により付与された捩り振動によって移動する過程で整列された後、次の工程に搬送されることとなる(
図5中矢印Cの流れ)。また、整列部2による整列が正常に行われなかったワークは、ポケット17に落下し、加振動手段11により付与された捩り振動によって当該ポケット17に沿って移動した後、導入用開口部1eを介して再び収容部1内に投入されることとなる(
図5中矢印Dの流れ)。
【0036】
一方、搬送部3が上端の位置に達してから所定時間が経過したことを条件として、第2駆動手段5としてのエアシリンダを再び作動させると、搬送部3が上端の位置から下端の位置まで移動し、
図1、2に示すように、収容部1内のワークを搬送面3aにて受けることとなる。その後、所定時間経過したことを条件として、第2駆動手段5としてのエアシリンダを作動させれば、上述したように、搬送部3によるワークの搬送を行わせることができる。
【0037】
このように、第1駆動手段4を継続的に駆動させて捩り振動を付与するとともに、第2駆動手段5を定期的(間欠的)に作動させることにより、第1駆動手段4による捩り振動で収容部1のワークを搬送部3まで移動させ、且つ、整列部2のワークを移動しつつ整列させることができ、並行して、第2駆動手段5による搬送部3の動作により、収容部1のワークを整列部2まで搬送させることができるのである。
【0038】
上記実施形態によれば、振動を生じさせて収容部1のワークを搬送部3まで移動可能とし、且つ、整列部2のワークを整列させつつ移動可能とする第1駆動手段4と、第1駆動手段4で生じる振動系と分離独立した駆動力によって搬送部3を動作してワークを搬送させ得る第2駆動手段5とを備えたので、搬送部3における搬送速度を向上させつつ整列部2におけるワークの整列の精度を向上させることができるとともに、収容部1のワークの収容容量を向上させることができる。
【0039】
また、本実施形態に係る搬送部3は、収容部1内のワークを複数受けて、第2駆動手段5の駆動によって整列部2まで搬送(具体的には、トラック1cを介して整列部2まで搬送)可能とされたので、搬送部3による搬送能力を向上させることができる。さらに、本実施形態に係る搬送部3は、収容部1のワークを受け得る傾斜した搬送面3aを有し、第2駆動手段5は、当該搬送面3aを傾斜させつつ収容部1のワークを受け得る位置(下端の位置)と、整列部2にワークを搬送し得る位置(上端の位置)との間で往復動可能とされたので、搬送部3によるワークの搬送をより確実且つ円滑に行わせることができる。
【0040】
またさらに、本実施形態に係る第2駆動手段5は、シリンダ(エアシリンダ)から成るとともに、搬送部3は、当該シリンダの駆動により往復動可能なロッド16の先端部に取り付けられたので、汎用な駆動手段であるシリンダ(エアシリンダ)を使用することができ、低コストで且つ簡易な構成とすることができる。なお、エアシリンダに代えて、例えばオイルシリンダ等、他のシリンダを第2駆動手段として用いてもよい。
【0041】
特に、第1駆動手段4で生じる振動系と分離独立した駆動力によって搬送部3を動作してワークを搬送させ得る第2駆動手段5を具備したので、従来の如く収容部の内周面に形成された螺旋状のトラックを振動によって上らせて搬送するものに比べ、ワークの収容部内への投入後、収容部1から整列部2までのワークの到達時間を大幅に短縮することができるとともに、油等が付着した金属部品のように螺旋状のトラックを振動によって上らせ難いワークでも確実に搬送することができる。
【0042】
また、従来の収容部の内周面に形成された螺旋状のトラックに代えて、収容部1内に第2駆動手段5を具備した(すなわち、下方のワークを上方に揚送する揚送手段を収容部1内に具備した)ので、従来のホッパ式の振動型ワーク供給装置と略同一スペースにて設置可能となり、装置の交換を容易に行わせることができる。
【0043】
さらに、第1駆動手段4で生じる振動系と分離独立した駆動力によって搬送部3を動作してワークを搬送させ得る第2駆動手段5を具備したので、第1駆動手段4にて付与される振動における投げ上げ角度を極力小さくすることができ、板バネ10の傾斜角度を極力小さく(垂直に近い傾斜角度)することができる。これにより、ワークの移動時における上下方向の踊りが小さくなり、移動速度及び整列速度を向上させることができるとともに、整列の精度を向上させつつ移動時の踊りに伴って成って生じる騒音を低減させることができる。
【0044】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば第2駆動手段5をエアシリンダ等のシリンダに代えて、第1駆動手段4で生じる振動系と分離独立した駆動力によって搬送部3を動作してワークを搬送させ得る他のアクチュエータ(電動リニアアクチュエータ等)としてもよい。また、第2駆動手段5を、第1駆動手段で生じる振動系と分離独立した振動によって搬送部3を動作してワークを搬送させ得るもの、或いはベルトコンベアや揚送装置など汎用的な他の搬送手段としてもよい。なお、本実施形態においては、第2駆動手段5を所定角度傾斜させて設置しているが、傾斜させず鉛直方向に延設するように設置してもよい。