特開 2022-185285 部品供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022185285

(43)【公開日】2022-12-14

(54)【発明の名称】部品供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/08 20060101AFI20221207BHJP

   B23P 19/00 20060101ALI20221207BHJP

【ＦＩ】

B65G47/08 A

B23P19/00 301H

B23P19/00 302M

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092853

(22)【出願日】2021-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(71)【出願人】

【識別番号】509159894

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド・クリエイティブメディア

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 圭

(72)【発明者】

【氏名】久家 浩志

(72)【発明者】

【氏名】小松 健吾

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 聡

【テーマコード（参考）】

3C030

3F080

【Ｆターム（参考）】

3C030AA03

3C030AA13

3F080AA24

3F080BA01

3F080BF01

3F080BF04

3F080CC03

3F080CC10

3F080CD08

3F080CE14

3F080DB01

3F080EA04

3F080EA10

3F080FA03

3F080FB03

(57)【要約】

【課題】設備の簡素化及び小型化を図り、部品の供給から取り出しをスムーズに確実にできる部品供給装置を提供する。
【解決手段】供給された部品２を保持する受け部１１が２カ所設けられ、受け部１１が部品供給位置Ｐと部品取出位置Ｑとの間を反復移動するターンテーブル１０と、ターンテーブル１０の部品供給位置Ｐの上方に配置されたスティックケース３０と、からなり、スティックケース３０に収容された部品２が自由落下によって受け部１１に順次供給される部品供給装置１において、ターンテーブル１０は、受け部１１を含む円周上に設けられ、部品２の一部２ｂを収容可能な幅を有する通路１３と、通路１３の両側に設けられた側壁１４と、受け部１１及び通路１３より内周側に設けられた凸状の第１のガイド１５と、受け部１１に隣接する通路１３より外周側に、内周側ほど低くなる傾斜面１６ａ，１７ａが設けられた第２のガイド１６，１７と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給された部品を保持する受け部が少なくとも２カ所設けられ、前記受け部が部品供給位置と部品取出位置との間を反復移動するターンテーブルと、
前記ターンテーブルの部品供給位置の上方に、供給口が下側になるように配置されたスティックケースと、
からなり、
前記スティックケースに収容された部品が自由落下によって前記部品供給位置にある前記受け部に順次供給される部品供給装置において、
前記ターンテーブルは、
前記受け部を含む円周上に設けられ、前記部品の少なくとも一部を収容可能な幅を有する通路と、
前記通路の両側に設けられた側壁と、
前記受け部及び前記通路より内周側に設けられた凸状の第１のガイドと、
前記受け部に隣接する前記通路より外周側に、内周側ほど低くなる傾斜面が設けられた第２のガイドと、
を備える部品供給装置。

【請求項2】

前記受け部に隣接する前記通路の外周側に引き込み通路と第３のガイドとが設けられ、
前記引き込み通路と前記第３のガイドとによって、前記部品の供給時に外周側に傾いた部品の姿勢を垂直方向に戻しながら前記通路へ供給する
請求項１に記載の部品供給装置。

【請求項3】

前記受け部は、
前記部品の少なくとも一部が収容される孔部と、
前記部品の少なくとも一部が前記孔部に収容されて前記部品の上部が載置された状態の円周方向に設けられた所定幅の把持用スペースと、
を備え、
前記把持用スペースは、
前記通路側の一方の位置に前記把持用スペース側ほど低くなるように設けられた傾斜面と、
前記通路側の他方の位置に垂直に起立するように設けられた壁と、
を有する請求項１または２に記載の部品供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スティックケースからターンテーブルに部品を落下により供給する部品供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されているように、部品供給装置は、複数のマガジンと、任意のマガジンを特定し割出し制御されるターンテーブルと、割り出されたマガジンと設定された部品供給点との間を往復旋回する旋回テーブルと、旋回テーブルの停止位置を可変設定する可動ストッパ等を備えている。そして、特別なセンタリング機構を付加することなく、複数のマガジンにストックされた異径の部品を確実に定位置に供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公平４－３５０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術の部品供給装置では、複数の部品が一列に収容されるスティックマガジンとよばれる筒状のスティックケースにストックされた部品を自動供給する際には大掛かりな設備を要していた。

【0005】

そこで、本発明は、設備の簡素化及び小型化を図ることができ、部品の供給から取り出しをスムーズに確実に行うことができる部品供給装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、供給された部品を保持する受け部が少なくとも２カ所設けられ、前記受け部が部品供給位置と部品取出位置との間を反復移動するターンテーブルと、前記ターンテーブルの部品供給位置の上方に、供給口が下側になるように配置されたスティックケースと、からなり、前記スティックケースに収容された部品が自由落下によって前記部品供給位置にある前記受け部に順次供給される部品供給装置において、前記ターンテーブルは、前記受け部を含む円周上に設けられ、前記部品の少なくとも一部を収容可能な幅を有する通路と、前記通路の両側に設けられた側壁と、前記受け部及び前記通路より内周側に設けられた凸状の第１のガイドと、前記受け部に隣接する前記通路より外周側に、内周側ほど低くなる傾斜面が設けられた第２のガイド部と、を備える部品供給装置を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の部品供給装置によれば、設備の簡素化及び小型化を図ることができ、部品の供給から取り出しをスムーズに確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態の部品供給装置を示す斜視図である。

【図2】一実施形態の部品供給装置を示す正面図である。

【図3】一実施形態の部品供給装置の部品供給位置における部品の受け部を示す斜視図である。

【図4】一実施形態の部品供給装置の部品供給位置における部品の受け部を示す正面図である。

【図5】一実施形態の部品供給装置の部品供給位置側の通路とガイドの箇所を示す斜視図である。

【図6】一実施形態の部品供給装置の部品供給位置側の通路とガイドの箇所を示す拡大斜視図である。

【図7】一実施形態の部品供給装置のターンテーブルとスティックケースの位置関係を示す正面図である。

【図8A】一実施形態の部品供給装置のスティックケースと落下した部品の位置関係を示す説明図である。

【図8B】比較例であるスティックケースと落下した部品の位置関係を示す説明図である。

【図9】一実施形態の部品供給装置のスティックケースの設置位置の高さと傾斜した部品の高さの関係を示す説明図である。

【図10】一実施形態の部品供給装置の部品の受け部を示す拡大斜視図である。

【図11A】一実施形態の部品供給装置の受け部からの部品の飛び出し関係を示す部分斜視図である。

【図11B】比較例である受け部からの部品の飛び出し関係を示す部分斜視図である。

【図12A】一実施形態の部品供給装置の部品の取り出し時の状態を示す部分正面図である。

【図12B】比較例である部品の取り出し時の状態を示す部分正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、一実施形態の部品供給装置ついて、添付図面を参照して説明する。図１、図２において、部品供給装置１は、同一円周上の１８０°隔てた部品供給位置Ｐと部品取出位置Ｑに部品２を保持する受け部１１を設けたターンテーブル１０と、部品供給位置Ｐの上方に供給口３１が下側になるよう所定角度で配置され、複数の部品２を収容するスティックケース３０と、を備える。所定角度は垂直下向きに対して－１０度～１０度が望ましく、垂直下向きが最も好ましい。部品供給装置１は、ターンテーブル１０の部品供給位置Ｐの上方に垂直に起立したスティックケース３０から部品２を自重で部品供給位置Ｐの受け部１１に順次落下させる。

【0010】

スティックケース３０より供給される部品２は、ターンテーブル１０の部品供給位置Ｐの受け部１１に部品２が無い時に、部品供給位置Ｐの受け部１１に自重で落下供給される。部品２は、直方体状の本体部（上部）２ａと、円柱状のシャフト部（一部）２ｂと、を有する。部品２は、柱状の部品の一部分であるシャフト部２ｂが受け部１１の孔部としての貫通孔１２に収容される。尚、部品２の形状は、直方体状や円柱状の柱状に限られず、他の形状でもよい。

【0011】

ターンテーブル１０は、同一円周上に設けられ、供給された部品２を保持する２カ所の受け部１１が部品供給位置Ｐと部品取出位置Ｑとの間をロータリアクチュエータ５を介して反復回転するように制御される。つまり、ターンテーブル１０は、部品２の有無をセンサ６にて検出し、自動で約１８０°の反復回転を繰り返す。ターンテーブル１０は、センサ６にて部品供給位置Ｐの受け部１１に部品２が有ることを検出すると、ロータリアクチュエータ５がターンテーブル１０を１８０°以上回転させる。そして、部品取出位置Ｑの受け部１１から部品２をハンド７の一対の爪８でピッキング（把持）して取り出した後、センサ６にて部品取出位置Ｑの受け部１１に部品２が無いことを検出すると、ロータリアクチュエータ５がターンテーブル１０を１８０°以上回転させる。部品２の落下箇所をセンタよりオーバローテーションさせる（余分に回転させる）ことで、部品２の落下を確実にする。つまり、部品２が通路１３を外周側から見た方向（側面方向）において傾いていても貫通孔１２に部品２を誘導できるようにオーバローテーションさせている。尚、ターンテーブル１０は、アダプタ１０ａにより嵩上げされている。また、図２に示すように、センサ６は、受け部１１側のターンテーブル１０の下面に設けられている。

【0012】

図３、図１０に示すように、受け部１１は、部品２のシャフト部２ｂが貫通して収容される貫通孔（孔部）１２と、部品２のシャフト部２ｂが貫通孔１２に挿通されて部品２の本体部２ａが載置された状態の円周方向に設けられた所定幅の把持用スペース２１と、を備えている。

【0013】

図３、図４に示すように、ターンテーブル１０は、受け部１１を含む円周上に設けられ、部品２のシャフト部２ｂを収容可能な幅を有する円弧状の通路１３と、通路１３の両側に設けられた側壁１４と、受け部１１及び通路１３より内周側に設けられた凸状の第１のガイド１５と、受け部１１に隣接する通路１３より外周側に、内周側ほど低くなる傾斜面１６ａ，１７ａが設けられた第２のガイド１６，１７と、を備える。通路１３と側壁１４は、ターンテーブル１０の回転時に部品２の軌道を安定させる機能を有する。側壁１４は、互いに内側に向けたスロープになっており、通路１３に部品２を案内する役割（機能）を担う。凸状の第１のガイド１５は、部品２の供給落下時にターンテーブル１０の内側への飛び出しを防止する機能を有する。第２のガイド１６，１７は、部品２の供給落下時にターンテーブル１０の外側への飛び出しを防止し、各傾斜面１６ａ，１７ａによって、外側にバラついた部品２を通路１３に戻し、引き込み通路１８に導く機能を有する。また、第２のガイド１７は、部品２を受け部１１の貫通孔１２に引き込む方向で部品２が外側に飛び出した場合に内側に戻す機能を有する。これらの各機能により、スティックケース３０内でバラついた姿勢のまま落下する部品２の姿勢のバラつきを吸収し、正しい姿勢に修正する。尚、第１のガイド１５は、ターンテーブル１０の全周に渡って設けられているが、少なくとも受け部１１の内側に設ければよい。

【0014】

図１、図３に示すように、ターンテーブル１０は、受け部１１に隣接する通路１３の外周側に設けられた引き込み通路１８と、第３のガイド１９と、第４のガイド２０と、を更に備える。引き込み通路１８は、部品２の供給落下時に外周側に傾いた部品２のシャフト部２ｂの姿勢を垂直方向に戻しながら通路１３へ導く機能を有する。第３のガイド１９は、引き込み通路１８に入った部品２が外側に飛び出さないための壁の機能を有する。第４のガイド２０は、通路１３に引き込まれた部品２の飛び出しを防止する機能を有する。外周側に傾いた部品２のシャフト部２ｂを第３のガイド１９に当接させることにより、部品２を通路１３の半径方向に対して垂直となる姿勢（正しい姿勢）に戻しながら、通路１３へ導く。また、引き込み通路１８は、底面が通路１３と同じ高さの溝となっており、部品２が第３のガイド１９に当接する面積を広くすると共に、部品２を通路１３に導きやすくしている。これらの各機能により、スティックケース３０内でバラついた姿勢のまま落下する部品２の姿勢のバラつきを吸収し、正しい姿勢に修正する。

【0015】

スティックケース３０は、供給口３１が下側になるように所定角度で配置される。所定角度は、スティックケース３０に収容された部品２が自由落下によって供給される角度であり、例えば、６０度～９０度が望ましく、垂直下向きが最も望ましい（好適である）。図１、図７に示すように、スティックケース３０は、四角筒状に形成され、ターンテーブル１０の部品供給位置Ｐの上方において供給口３１が下側に向き、供給口３１と受け部１１の貫通孔１２に挿入された部品２の上面２ｃとの間に隙間Ｈを空けて垂直に配置されている。そして、スティックケース３０に収容された部品２が自由落下によって部品供給位置Ｐにある受け部１１の貫通孔に順次供給される。

【0016】

スティックケース３０の取付位置は、部品２の落下時のショック及び姿勢のバラつきを緩和するため、供給口３１と貫通孔１２に挿入された部品２の上面２ｃ間の隙間Ｈをなるべく空けない高さで取り付けられる。ターンテーブル１０に落下後の部品２とスティックケース３０の隙間Ｈを抑えることで、スティックケース３０内の部品２のシャフト部２ｂがターンテーブル１０に落下後の部品２の本体部２ａより外側に飛び出す不具合を防止する。つまり、図８Ａに示すように、待機状態の部品２は、落下後の部品２の本体部２ａの上面２ｃの上にシャフト部２ｂが載っている状態だとターンテーブル１０から外側に飛び出すことはない。しかしながら、図８Ｂに示す比較例のように、スティックケース３０の取付位置が高いと、部品２の飛び出し量が増え、姿勢のバラつきも大きくなる。そのため、部品２がターンテーブル１０の外側に飛び出す可能性が高くなる。

【0017】

図９に示すように、対象の部品２を直方体のものとして単純化して計算することで、スティックケース３０の取付位置の高さ（Ｈ）の目安を算出し、装置全体の高さを特定することができる。ここで、図９において、Ｈは落下した部品２とスティックケース３０との間の隙間（部品飛び出しの限界値）、Ｈａは部品２の上側の角部がスティックケース３０に当たった所から落下した部品２の上面２ｃまでの高さ、Ｈｂは部品２の上側の角部がスティックケース３０に当たった所から供給口３１までの高さ、Ｄは部品２の有効幅、Ｘは超えてはいけない幅、Ｙは部品２の有効長さ、θはスティックケース３０に対して部品２が傾斜した角度とすると、
落下した部品２とスティックケース３０との間の隙間Ｈは、

【0018】

【数1】

【0019】

となり、
部品２の上側の角部がスティックケース３０に当たった所から落下した部品２の上面２ｃまでの高さＨａは、

【0020】

【数2】

【0021】

となり、
ｃｏｓθは、

【0022】

【数3】

【0023】

となり、
ｔａｎθは、

【0024】

【数4】

【0025】

となり、
よって、部品飛び出しの限界値である落下した部品２の上面２ｃとスティックケース３０の供給口３１との間の隙間Ｈは、

【0026】

【数5】

【0027】

となるため、部品飛び出しの限界値がマイナスとならないように、スティックケース３０の取付位置の高さ（Ｈ）を設定することが好ましい。

【0028】

図１１Ａ、図１２Ａに示すように、把持用スペース２１は、部品２の取り出し時のハンド７の一対の爪８の把持をスムーズに行うようにする。把持用スペース２１は、通路１３側の一方の位置に把持用スペース２１側ほど低くなるように設けられた傾斜面２２と、通路１３側の他方の位置に垂直に起立するように設けられた壁（垂直面）２３と、を有する。傾斜面２２は、部品２のシャフト部２ｂを受け部１１の貫通孔１２に確実に誘導する機能を有する。図１１Ａに示すように、壁２３は、ターンテーブル１０の勢いによる反対方向への部品２のシャフト部２ｂの飛び出しを防止する機能を有する。

【0029】

図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて、ターンテーブル１０の回転の勢いによる部品２のシャフト部２ｂの飛び出しを検討する。部品２のシャフト部２ｂを貫通孔１２に誘導するために、図１１Ｂに示すように、斜めのスロープ（傾斜面）２４を貫通孔１２の両サイドに設けると、ターンテーブル１０の回転の勢いで回転方向に部品２のシャフト部２ｂが飛び出す事象が発生する。これを回避するため、図１１Ａに示すように、貫通孔１２の一方の側に垂直に切り立つ壁２３を設けることで、ターンテーブル１０の回転の勢いによる部品２のシャフト部２ｂの飛び出しを壁２３により防止できる。

【0030】

また、部品２のピッキングは、図１２Ｂに示すように、斜めのスロープ（傾斜面）２４でも可能であるが、ハンド７の一対の爪８の大きさ（厚み）によっては、部品２の本体部２ａの上側のみで把持することになるため、安定性に欠ける。これを回避するため、図１２Ａに示すように、落下した部品２の本体部２ａを載置する把持用スペース２１を設けることで、ハンド７の一対の爪８が部品２の本体部２ａの全部を把持することが可能になり安定性が増す。

【0031】

以上のように、部品供給装置１は、部品２の供給が自重落下方式であるため、部品２を取り出すための押出機構や振動機構等の設備が不要となる。これにより、余分な設備が不要なため、制御が単純になる。

【0032】

また、部品２をスティックケース３０に垂直に収容するため、小型省スペース化が可能となる。小型省スペース化により、自動制御によって組立、加工を行う工作機械である自動機に搭載された場合であっても、自動機本体の動作範囲に及ぼす影響が少ない。これらにより、設備の簡素化及び小型化を図ることができ、部品２の供給から取り出しをスムーズに確実に行うことができる。

【0033】

本発明は、以上説明した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。ターンテーブルの同一円周上の１８０°隔てた位置に２カ所の受け部を設けているが、ターンテーブルの同一円周上の４５°毎隔てた位置に３カ所或いは４カ所の受け部を設けてもよい。さらに、受け部に孔部として貫通孔を設けて部品のシャフト部を装着したが、受け部に孔部として凹状の穴を設けて部品のシャフト部を装着してもよい。

【0034】

また、反復移動するターンテーブルは、円形に限定されるものではなく、扇形状で所定角度を隔てた位置に複数の受け部を設けたものでもよい。さらに、部品供給位置と部品取出位置との間の反復移動は、回転に限定されるものではなく、アームなどによって移動させてもよい。

【符号の説明】

【0035】

１ 部品供給装置
２ 部品
２ａ 本体部（上部）
２ｂ シャフト部（一部）
１０ ターンテーブル
１１ 受け部
１２ 貫通孔（孔部）
１３ 通路
１４ 側壁
１５ 第１のガイド
１６，１７ 第２のガイド
１６ａ，１７ａ 傾斜面
１８ 引き込み通路
１９ 第３のガイド
２１ 把持用スペース
２２ 傾斜面
２３ 壁
３０ スティックケース
Ｐ 部品供給位置
Ｑ 部品取出位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】