特開 2024-798 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】P2024000798

(43)【公開日】2024-01-09

(54)【発明の名称】部品供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/14 20060101AFI20231226BHJP

【ＦＩ】

B65G47/14 103

B65G47/14 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022099710

(22)【出願日】2022-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】000233619

【氏名又は名称】株式会社ニチリン

(74)【代理人】

【識別番号】100100170

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 厚司

(72)【発明者】

【氏名】梶原 克佳

(72)【発明者】

【氏名】岡田 竜一

(72)【発明者】

【氏名】萱原 智也

【テーマコード（参考）】

3F080

【Ｆターム（参考）】

3F080AA01

3F080BA02

3F080BB05

3F080BF11

3F080BF15

3F080CC01

3F080CC15

3F080CE01

3F080CF02

3F080CG02

3F080DA16

3F080EA09

3F080EA10

(57)【要約】

【課題】特殊な形状の部品でも容易に供給することができ、設置面積が小さく小型である部品供給装置を提供する。
【解決手段】部品供給装置１は、複数の部品を収容する部品収容部２と、水平な軸回りに回転可能に配置され、内部に設けられた磁石１９により、部品収容部２から部品１２を吸着して外周の上面に保持して搬送するドラム３と、ドラム３の下流側に配置され、ドラム３から落下する部品１２を搬送するコンベア４と、コンベア４上の部品１２を取り出す部品取出部８と、コンベア４上の部品を検出する部品検出部９と、コンベア４上の部品１２を撮影する部品撮影部１０とを備える。部品撮影部１０で撮影された部品１２が、部品取出部８で取り出し可能な状態の部品であれば、取り出し可能な状態の部品１２をコンベア４から取り出し、部品撮影部１０で撮影された部品が、部品取出部８で取り出し可能な状態の部品でなければ、部品を搬送する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の部品を収容する部品収容部と、
水平な軸回りに回転可能に配置され、内部に設けられた磁石により、前記部品収容部から部品を吸着して外周の上面に保持して搬送するドラムと、
前記ドラムの下流側に配置され、前記ドラムから落下する部品を搬送するコンベアと、
前記コンベア上の部品を取り出す部品取出部と、
前記コンベア上の部品を検出する部品検出部と、
前記コンベア上の部品を撮影する部品撮影部とを備え、
前記部品撮影部で撮影された部品が、前記部品取出部で取り出し可能な状態の部品であれば、前記取り出し可能な状態の部品を前記コンベアから取り出し、
前記部品撮影部で撮影された部品が、前記部品取出部で取り出し可能な状態の部品でなければ、部品を搬送するように構成されていることを特徴とする部品供給装置。

【請求項2】

前記部品検出部が前記コンベア上の部品を検出すると、前記ドラムと前記コンベアとを同期させて停止するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。

【請求項3】

前記コンベアの下流側に、前記コンベアから落下する部品を第１シュートを介して受け入れて、前記ドラムの上流側に搬送し、第２シュートを介して前記部品収容部に回収する回収コンベアを備えることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。

【請求項4】

前記磁石は、前記ドラムの周方向に等間隔に配置された複数の磁石からなり、前記複数の磁石は、前記ドラムの軸方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。

【請求項5】

前記複数の磁石を、吸着力が異なる磁石に切り替える切替装置が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の部品供給装置。

【請求項6】

前記切替装置は、前記磁石を前記ドラムの外面に近接した動作位置と、前記ドラムの外面から退避した非動作位置とに移動させるように構成されていることを特徴とする請求項５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、複数の部品を収容する部品収容部から部品を取り出して、加工や組立等の次の工程に供給する部品供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の部品を収容するバケットと、バケットに収容された部品を所定個数ずつ取り出すドラムとを備え、ドラムの外周面に形成した凹部に部品を入り込ませることにより、又はドラムに内蔵した磁石によって部品を磁気吸引することにより、バケットから部品を１個ずつ取り出して、部品整列装置のディスク上に供給する部品供給装置が記載されている。

【0003】

特許文献１の部品供給装置では、ドラムの凹部又は磁石で部品を保持するが、複数の部品が保持されたときは、ドラムを逆転と正転とを行ってバケットに戻すようになっている。このため、９０°に屈曲して先端に大きい部分を有するような特殊形状の部品は、複数の部品が絡まったまま、ドラムの凹部又は磁石で保持されるので、部品の供給が困難であった。

【0004】

特許文献２には、物品を搬送する第１から第３までの３つの上流側コンベアと、当該上流側コンベアと搬送の向きが相違するとともに段差があり、当該上流側コンベアから落下する物品を搬送する下流側コンベアと、リターンコンベアとを備え、上流側コンベア上の物品の状態を検出して、当該物品の状態が所定状態の場合、当該物品を上流側コンベアから取り出し、当該物品の状態が所定状態でない場合、当該物品を下流側コンベアに供給する物品供給装置が記載されている。

【0005】

特許文献２の物品供給装置では、３つの上流側コンベアと下流側コンベアとが、搬送の向きが相違するように配置され、上流側コンベアと下流側コンベアとの両方から物品を取り出すようにしているため、設置面積が大きい。また、前述したような特殊形状の部品は、複数の物品が絡まりやすいため、取り出しを拒否されて、いつまでも巡回する虞れがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－４８７１３号公報

【特許文献2】特許第６７０３２３０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、特殊な形状の部品でも容易に供給することができ、設置面積が小さく小型である部品供給装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）前記課題を解決するための手段である本発明の部品供給装置は、
複数の部品を収容する部品収容部と、
水平な軸回りに回転可能に配置され、内部に設けられた磁石により、前記部品収容部から部品を吸着して外周の上面に保持して搬送するドラムと、
前記ドラムの下流側に配置され、前記ドラムから落下する部品を搬送するコンベアと、
前記コンベア上の部品を取り出す部品取出部と、
前記コンベア上の部品を検出する部品検出部と、
前記コンベア上の部品を撮影する部品撮影部とを備え、
前記部品撮影部で撮影された部品が、前記部品取出部で取り出し可能な状態の部品であれば、前記取り出し可能な状態の部品を前記コンベアから取り出し、
前記部品撮影部で撮影された部品が、前記部品取出部で取り出し可能な状態の部品でなければ、部品を搬送するように構成されている。

【0009】

（２）前記（１）に記載の部品供給装置において、
前記部品検出部が前記コンベア上の部品を検出すると、前記ドラムと前記コンベアとを同期させて停止するように構成されている。

【0010】

（３）前記（１）又は（２）に記載の部品供給装置において、
前記コンベアの下流側に、前記コンベアから落下する部品を第１シュートを介して受け入れて、前記ドラムの上流側に搬送し、第２シュートを介して前記部品収容部に回収する回収コンベアを備える。

【0011】

（４）前記（１）から（３）のいずれかに記載の部品供給装置において、
前記磁石は、前記ドラムの周方向に等間隔に配置された複数の磁石からなり、前記複数の磁石は、前記ドラムの軸方向にずれて配置されている。

【0012】

（５）前記（４）に記載の部品供給装置において、
前記複数の磁石を、吸着力が異なる磁石に切り替える切替装置が設けられている。

【0013】

（６）前記（５）に記載の部品供給装置において、
前記切替装置は、前記磁石を前記ドラムの外面に近接した動作位置と、前記ドラムの外面から退避した非動作位置とに移動させるように構成されている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、磁石により部品を吸着してドラムの外周の上面に保持して搬送し、コンベア上に落下させるので、ドラム上で複数の部品か絡まっていたとしても、コンベア上で分離して搬送することができ、特殊な形状の部品でも容易に供給することができる。また、磁石により部品を吸着して外周の上面に保持して搬送するドラムと、ドラムの下流側に配置され、ドラムから落下する部品を搬送するコンベアとを備えるので、コンベアの数が少なく、設置面積が小さく小型であるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係る部品供給装置の平面図。

【図2】図１の部品供給装置の正面図。

【図3】ドラムの回転軸に垂直な面で切断した断面図。

【図4】ドラムの回転軸を含む面で切断した断面図。

【図5】ドラムの内部に配置されたシリンダ及び磁石の配置を示す拡大断面図。

【図6】ドラムの外周面上における磁石の配置及び吸着力を示す図。

【図7】部品の形状を示す斜視図。

【図8】部品整列コンベア上の部品の正常な状態を示す図。

【図9】部品整列コンベア上の部品の異常な状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。

【0017】

図１、図２は、本発明の実施形態に係る部品供給装置１を示す。部品供給装置１は、自動車用ブレーキの液圧配管を組み立てる工程に部品（ホースの継手）を供給する装置であり、部品収容部２と、ドラム３と、部品整列コンベア４と、第１シュート５と、部品回収コンベア６と、第２シュート７と、部品取出装置８と、部品検出装置９と、部品撮影装置１０と、制御部１１とを備えている。

【0018】

部品収容部２は、多数の部品１２を収容する容器で構成されている。部品収容部２は、上面２ａと、ドラム３と対向する側面２ｂとが開口し、底面２ｃがドラム３に向かって下り勾配で傾斜している。部品収容部２には、ホースに接続される金属製の継手である部品１２が収容されている。この部品１２は、図７に示すように、略９０°に屈曲した管状部１２ａの一端にソケット部１２ｂを有し、他端にリング部１２ｃを有し、リング部１２ｃにピン部１２ｄが突出した特殊な形状を有する。

【0019】

ドラム３は、部品収容部２から部品１２を吸着して外周の上面に保持して搬送するものである。ドラム３は、図３、図４に示すように、水平に配置された回転軸１３と、当該回転軸１３に固定された円形の２つの端板１４と、２つの端板１４のそれぞれの外周に放射状に取り付けられた複数（実施例では２４個）の支持板１５と、軸方向に対向する２つの支持板１５の間に両端が取り付けられた矩形の外板１６とを備え、外板１６が周方向に整列して、回転軸１３を中心とする円筒状に形成されている。外板１６の内面には、回転軸１３の軸方向に複数の凹部（実施例では８個）１６ａが一定間隔で形成されている。

【0020】

図５に示すように、ドラム３の内部には、支持板１５から軸方向に延びるＬ字形のアーム１７が設けられ、このアーム１７に吸着力の切替装置としてシリンダ１８が取り付けられている。シリンダ１８は、空気圧で作動するピストン１８ａとロッド１８ｂとを有し、ロッド１８ｂの先端に磁石１９を取り付けたものである。磁石１９は、ドラム３の外板１６の内面の凹部１６ａ内に位置している。シリンダ１８に空気圧を供給してオンすると、図５中実線で示すように、ピストン１８ａ及びロッド１８ｂが前進して、磁石１９が凹部１６ａの奥に押し当てられて動作位置に移動し、ドラム３の外板１６の外側に磁石１９の吸着力が作用して、部品１２を吸着可能となる。また、シリンダ１８への空気圧の供給を遮断してオフすると、図５中２点鎖線で示すように、ピストン１８ａ及びロッド１８ｂが図示しないばねの付勢力によって後退して、磁石１９が凹部１６ａから退避した非動作位置に移動し、ドラム３の外板１６の外側に磁石１９の吸着力が作用しなくなり、部品１２を吸着不可能となる。

【0021】

磁石１９は、吸着力が「強」、「中」、「弱」の３種類あり、ドラム３の１つの外板１６に対して、「強」、「中」、「弱」のいずれかの吸着力を有する１つの磁石１９が配置されている。各磁石１９は、ドラム３の軸方向にずれて配置されて、同一の吸着力の磁石１９は、ドラム３の周方向に一定間隔になるように配置されている。図６は、ドラム３の外周の展開図で、軸方向にＡ～Ｈの８位置、周方向に１～２４の２４位置の区画に磁石を配置した一例である。「強」の磁石１９は、ドラム３の周方向に４５°間隔で配置され、同一周面上に位置しないように軸方向にずれて配置されている。「中」の磁石１９、及び「弱」の磁石１９も、同様に配置されている。

【0022】

図４に示すように、各シリンダ１８は、空気圧配管２０を介して回転軸１３に形成された「強」「中」「弱」の３つの空気経路２１に接続されている。回転軸１３の３つの空気経路２１は、回転軸１３の回りに軸封状態で嵌合する空気圧マニホールド２２と連通され、空気圧マニホールド２２の各ポートは、空気圧供給装置２３に連結されている。空気圧供給装置２３は、各シリンダ１８に空気圧を供給して、当該シリンダ１８をオン又はオフするものである。

【0023】

部品整列コンベア４は、ドラム３から落下する部品１２を搬送するベルトコンベアである。部品整列コンベア４は、ドラム３の下流側で、ドラム３の回転軸１３よりも下方に水平に配置されている。部品整列コンベア４の搬送方向Ｘ１は、ドラム３の平面から見た搬送方向Ｘ１と同じである。部品整列コンベア４の上行ベルトの上流側端部と、ドラム３の外周面との間には、ドラム３に吸着された部品１２を掻き落とす掻き板２４が設けられている。

【0024】

第１シュート５は、部品整列コンベア４の上行ベルトの下流側端から落下する部品１２を、部品回収コンベア６に供給する傾斜板である。第１シュート５の上流側は、部品整列コンベア４の下流側で、部品整列コンベア４の上行ベルトの下流側端の下方に配置され、第１シュート５の下流側は、部品回収コンベア６の上行ベルトの上流側の上方に配置され、第１シュート５の平面から見た搬送方向Ｙ１は、部品整列コンベア４の搬送方向Ｘ１と直交している。

【0025】

部品回収コンベア６は、部品整列コンベア４から落下する部品１２を、第１シュート５を介して受け入れて、ドラム３の上流側に搬送するベルトコンベアである。部品回収コンベア６は、上行ベルトの上流側が第１シュート５の下流側の下方に位置し、上行ベルトの下流側が部品収容部２の上方に位置するように、傾斜して配置されている。部品回収コンベア６の平面から見た搬送方向Ｘ２は、部品整列コンベア４の搬送方向Ｘ１とは逆方向である。部品回収コンベア６の上行ベルトの上面には、部品１２を一定間隔で保持するクリート６ａが設けられている。

【0026】

第２シュート７は、部品回収コンベア６の上行ベルトの下流側端から落下する部品１２を、部品収容部２に供給する傾斜板である。第２シュート７の上流側は、部品回収コンベア６の下流側で、部品回収コンベア６の上行ベルトの下流側端の下方に配置され、第２シュート７の下流側は、部品収容部２の上方に配置され、第２シュート７の平面から見た搬送方向Ｙ２は、部品回収コンベア６の平面から見た搬送方向Ｘ２と直交している。

【0027】

部品取出装置８は、部品整列コンベア４上の部品１２を取り出すロボットハンドである。部品取出装置８は、部品整列コンベア４の側方に配置され、部品整列コンベア４上の部品１２の所定部分を把持して取り出し、次の工程の所定部位に供給することができるようになっている。

【0028】

部品検出装置９は、部品整列コンベア４上の部品１２を検出するセンサである。部品検出装置９は、部品整列コンベア４の一側に配置された発光部９ａと、部品整列コンベア４の他側に配置された受光部９ｂとからなり、発光部９ａから照射される光が部品整列コンベア４上を搬送される部品１２によって遮断されて、受光部９ｂが光を感知しないときに、部品１２を検知する。

【0029】

部品撮影装置１０は、部品整列コンベア４上の部品１２を撮影するＣＣＤカメラ等のカメラである。部品撮影装置１０は、部品整列コンベア４の上方に配置され、部品検出装置９による部品検出位置と、その周囲を撮影することができるようになっている。

【0030】

制御部１１は、部品検出装置９からの部品検出信号、部品撮影装置１０からの画像信号に基づいて、ドラム３、部品整列コンベア４、部品回収コンベア６、及び部品取出部８を制御するコンピュータである。

【0031】

次に、制御部１１による部品供給装置１の動作について説明する。

【0032】

部品収容部２には、予め多数の部品１２が収容されている。また、部品収容部２に収容された部品１２の重量又は形状に応じて、当該部品１２を吸着できる「強」、「中」、「弱」のいずれかの磁石１９に対応するシリンダ１８がオンされ、当該磁石１９がドラム３の外面に近接して動作位置にある。本実施例では、図６において「強」に対応する位置の磁石１９のシリンダ１８は、空気圧が供給されてオンされ、他の「中」及び「弱」に対応する位置の磁石１９のシリンダ１８は、空気圧が供給されずにオフされている。「強」に対応する位置の１個の磁石１９によって、１個の部品１２がドラム３の外面に吸着するようになっている。

【0033】

まず、ドラム３と部品整列コンベア４を駆動する。部品収容部２に収容された部品１２は、ドラム３の磁石１９によりドラム３の外面に吸着し、ドラム３の回転に伴ってドラム３の外周面の上面を、図１においてＸ１方向に搬送される。複数の部品１２が絡まったり、重なった状態で磁石１９に吸着することがあるが、１個を除く他の部品１２は、ドラム３の頂上に達するまでに部品収容部２に落下する。ドラム３の頂上を越えて複数の部品１２が吸着していても、頂上から下がる間に、１個を除く他の部品１２は、部品整列コンベア４の上に落下するか、掻き板２４によって、部品整列コンベア４の上に掻き落とされる。ドラム３の外周面に吸着されて搬送される部品１２は、磁石１９がドラムの周方向に等間隔で軸方向にずれて配置されているため、部品整列コンベア４上で、Ｘ１方向及びＸ１と直交方向に等間隔で互いに離れて搬送される。

【0034】

部品整列コンベア４に落下した部品１２は、部品整列コンベア４上を矢印Ｘ１方向に搬送され、部品検出装置９の発光部９ａと受光部９ｂの間に来ると、発光部９ａから照射される光を遮断する。これにより、制御部１１は、受光部９ｂからの信号がオフになるので、部品整列コンベア４上の所定位置に部品が有ることを検出し、ドラム３と部品整列コンベア４との駆動を同期させて停止する。

【0035】

次に、制御部１１は、部品撮影装置１０に部品整列コンベア４上の部品１２を撮影させ、部品撮影装置１０から部品１２の画像を取得する。制御部１１は、部品１２の画像から、部品１２の平面形状を抽出し、この部品１２の平面形状に基づいて、当該部品１２の所定位置を、部品取出装置８で把持して取り出し可能な状態の部品１２であるか否かを判断する。

【0036】

部品取出装置８で取り出し可能な状態とは、図８に示すように、部品１２が単品で、周囲に他の部品１２が無い正常な状態であり、図８（ａ）表向き、図８（ａ）と上下逆の裏向き、図８（ｂ）に示すように、リング部の一端がベルト上にある縦向きのいずれの状態でもよい。また、部品取出装置８で取り出し可能な状態でない状態とは、図９（ａ）に示すように、部品１２同士が接近又は接触している状態、図９（ｂ）に示すように、部品１２同士が重なっている又は絡まっている異常な状態、或いは、コンベアの側端からはみ出していたり、コンベアの壁に接触又は近接している状態である。正常な状態の部品１２の外形を、基準画像として予め制御部１１に記憶しておき、撮影画像と基準画像とを比較して、その相違が許容範囲内の場合は正常状態、そうでない場合は異常状態と判定することができる。

【0037】

部品撮影装置１０で撮影された部品１２が、部品取出装置８で取り出し可能な状態の部品であれば、制御部１１は部品取出装置８を駆動し、当該部品１２の所定位置を把持して部品整列コンベア４から取り出して、図示しない次の工程の領域Ａに供給する。この領域Ａで、部品１２は加工や組立の工程で使用される。

【0038】

部品撮影装置１０で撮影された部品１２が、部品取出装置８で取り出し可能な状態の部品でなければ、制御部１１は、部品取出装置８を駆動することなく、ドラム３と部品整列コンベア４との駆動を同期させて再開する。これにより、部品取出装置８で取り出されなかった部品１２は、Ｘ１方向に搬送されて、第１シュート５を介してＹ１方向に搬送され、部品回収コンベア６の上流側に滑り落ちる。

【0039】

部品回収コンベア６に滑り落ちた部品は、部品回収コンベア６上を部品整列コンベア４のＸ１方法とは逆のＸ２方向に搬送され、下流側端から第２シュート７を介してＹ２方向に搬送されて、部品収容部２に回収される。

【0040】

以上の動作が繰り返されて、部品収容部２の部品１２は、部品整列コンベア４上で部品取出装置８で取り出し可能な状態の部品１２のみが、部品取出装置８で次の工程に供給される。

【0041】

前記実施形態の部品供給装置１では、磁石１９により部品１２を吸着してドラム３の外周の上面に保持して搬送し、部品整列コンベア４上に落下させるので、ドラム３上で複数の部品１２が絡まっていたとしても、部品整列コンベア４上で分離して搬送することができ、特殊な形状の部品でも容易に供給することができる。

【0042】

また、磁石１９により部品１２を吸着して外周の上面に保持して搬送するドラム３と、ドラム３の下流側に配置され、ドラム３から落下する部品１２を搬送する部品整列コンベア４とを備えるので、コンベアの数が少なく、設置面積が小さくなって、小型化することができる。

【0043】

本発明は、前記実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨の範囲内で修正し変更することができる。

【0044】

例えば、前記実施形態では、予め吸着力が異なる複数の磁石１９を設け、吸着しようとする部品１２の形状又は重量に応じて、当該部品１２を吸着できる吸着力の磁石１９に対応するシリンダ１８をオンして、当該磁石１９をドラム３の外面に近づけるようにしているが、シリンダに代えて、電気的に磁石１９を動作位置と非動作位置に切り換えるソレノイドを使用することもできる。また、磁石１９を電磁石として、当該電磁石に供給する電流をオンまたはオフするようにしてもよい。

【0045】

また、部品整列コンベア４及び部品回収コンベア６は、ベルトコンベアに限らず、ローラコンベア、チェーンコンベア、振動コンベア等を使用することができる。

【0046】

さらに、部品整列コンベア４の搬送方向は、ドラム３の平面から見た搬送方向と同じである必要はなく、ドラム３の平面から見た搬送方向と直交するようにしてもよい。また、部品整列コンベア４の搬送速度を変更可能にすることにより、ドラム３から部品整列コンベア上に落下して搬送される部品の間隔を変更することができる。

【符号の説明】

【0047】

１…部品供給装置
２…部品収容部
３…ドラム
４…部品整列コンベア
５…第１シュート
６…部品回収コンベア
７…第２シュート
８…部品取出装置
９…部品検出装置
１０…部品撮影装置
１１…制御部
１２…部品
１８…シリンダ（切替装置）
１９…磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】