特許 7559290 ピン取得装置及びピン取得方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】ピン取得装置及びピン取得方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 65/40 20060101AFI20240924BHJP

   B65G 65/32 20060101ALI20240924BHJP

   B65G 47/74 20060101ALI20240924BHJP

【ＦＩ】

B65G65/40 A

B65G65/32 A

B65G47/74 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024531465

(86)(22)【出願日】2024-02-29

(86)【国際出願番号】 JP2024007653

【審査請求日】2024-05-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000124959

【氏名又は名称】株式会社カイジョー

(74)【代理人】

【識別番号】100007983

【弁理士】

【氏名又は名称】笹川 拓

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 晃一

(72)【発明者】

【氏名】岡田 拓巳

【審査官】内田 茉李

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５３－１１６９７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭４８－１７７７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－７６８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２９１６３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ６５／４０

Ｂ６５Ｇ ６５／３２

Ｂ６５Ｇ ４７／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多数のピンから一部のピンを取得するピン取得装置であって、
溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部と、
前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせることが可能な第１の振動印加部と、
跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着固定する吸着アームと、
前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを格納し、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有し、当該内部空間の底面に設けられたピンが１本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出可能なボトル部と、
当該ボトル部を振動させて前記挿通孔を介して単数のピンを排出させる第２の振動印加部と、
前記挿通孔の出口から、ピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパと、
を備え、
前記単数のピンの一端を前記ストッパに接触させ、かつ、他端を前記挿通孔に接触させて、当該単数のピンを起立状態で保持することを特徴とするピン取得装置。

【請求項2】

前記吸着アームは、前記ピン載置部と対向する吸気口を有し、
当該吸気口は、前記ピン載置部と対向し、溝状に構成され、当該吸着アームに吸着固定される前記複数のピンの軸方向が溝方向と一致するように規制可能なガイド部の内部に配されることを特徴とする請求項１に記載のピン取得装置。

【請求項3】

前記ピン載置部の内部の空間は、溝方向と直交する断面形状が開口方向に向けて末広がりに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のピン取得装置。

【請求項4】

前記ボトル部は蓋部を介して前記複数のピンが前記内部空間に格納され、前記蓋部を閉めた状態で鉛直方向に振動させて前記単数のピンを排出することを特徴とする請求項１に記載のピン取得装置。

【請求項5】

前記内部空間に圧縮エアを供給可能な圧縮エア供給部をさらに備え、
当該圧縮エア供給部は、前記ボトル部の振動時に前記圧縮エアを供給することを特徴とする請求項４に記載のピン取得装置。

【請求項6】

多数のピンから一部のピンを取得するピン取得装置であって、
溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部と、
前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせることが可能な第１の振動印加部と、
跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着固定する吸着アームと、
前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを蓋部を介して格納し、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有し、当該内部空間の底面に設けられたピンが１本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出可能なボトル部と、
当該ボトル部の前記蓋部を閉めた状態で前記内部空間に圧縮エアを供給して前記挿通孔を介して単数のピンを排出させる圧縮エア供給部と、
前記挿通孔の出口から、ピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパと、
を備え、
前記単数のピンの一端を前記ストッパに接触させ、かつ、他端を前記挿通孔に接触させて、当該単数のピンを起立状態で保持することを特徴とするピン取得装置。

【請求項7】

多数のピンから一部のピンを取得するピン取得方法であって、
溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの各々の軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部に多数のピンを配する第１の工程と、
前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせ、かつ、跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着する吸着アームに吸着固定する第２の工程と、
前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有するボトル部の内部に格納する第３の工程と、
前記ボトル部を振動させて前記内部空間の底面に設けられたピンが一本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出して、当該挿通孔の出口からピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパに前記単数のピンの一端を接触させて前記挿通孔と前記ストッパにより当該単数のピンを起立状態で保持して当該単数のピンを取得可能状態とする第４の工程と、
からなることを特徴とするピン取得方法。

【請求項8】

多数のピンから一部のピンを取得するピン取得方法であって、
溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの各々の軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部に多数のピンを配する第１の工程と、
前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせ、かつ、跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着する吸着アームに吸着固定する第２の工程と、
前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有するボトル部の内部に蓋部を介して格納する第３の工程と、
前記ボトル部に、前記蓋部を閉めた状態で圧縮エアを供給して前記内部空間の底面に設けられたピンが一本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出して、当該挿通孔の出口からピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパに前記単数のピンの一端を接触させて前記挿通孔と前記ストッパにより当該単数のピンを起立状態で保持して当該単数のピンを取得可能状態とする第４の工程と、
からなることを特徴とするピン取得方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピン取得装置及びピン取得方法に関し、特に、供給された多数のピンから一部のピンを取得することが可能なピン取得装置及びピン取得方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来は多数のピンが筒状のケースに収納されている状態から、作業者が机や平面上の作業台に直接ピンをケースから取り出して、作業台にピンを分散させて、作業台に分散した状態の複数のピンから、作業者が手作業でピンセット等でつまんでピンを取り出していた。

【0003】

対象となるピンのサイズは、微細なものであり、例えば、直径３０μｍ前後、全長１０ｍｍから２０ｍｍと小さいサイズであり、ピンが小さく取り扱いに繊細な作業が必要なため、作業ミスが起きやすく、作業者の熟練度が必要であった。

【0004】

特許文献１には、鍔付きの微小ピンを整列し、１本ずつ所定の位置に挿入（供給）する微小ピン供給装置が開示されている。特許文献１によれば、微小ピン供給装置は、ホッパ内の微小ピンを整列させる振動シュートと、振動シュートの前端に接して配置された微小ピンを吸引捕捉する吸引口を有する突起部を備え、往復台により後退前進および旋回する旋回アームと、振動シュートの最先端と２番目の微小ピンの間に挿入されるシャッタとから構成され、旋回アームの突起部がストッパとして働き振動シュートで前進する微小ピンを停止させ、突起部の吸引口で微小ピンを捕捉した後、シャッタで２番目の微小ピンと分離し、吸着した微小ピンを受け渡し位置に移動させる。これにより微小ピンを１本ずつ所定の位置に供給することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平０４ー４５０１３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来、形状が小さい多数のピンから１本のみを取り出す作業は、手作業で行われていた。ピンが小さく取り扱いに繊細な作業が必要なため、手作業による作業ミスが起きやすく、作業者の高い熟練度が要求されていた。

【0007】

また、特許文献１に開示された微小ピン供給装置が扱うピンの大きさは、直径が０．４ｍｍ程度であり、さらに鍔付きのピンのため、直径が３０μｍ前後で鍔なしのピンに対しては、微小ピン供給装置を使用することは困難であると想定される。

【0008】

このような状況で、本件発明者は、上記課題を改善すべく検討、実験を重ね、従来は、形状が小さい多数のピンから１本のみを取り出す作業は手作業で行われていたが、この状態を解決すべくピンを取得する際に、ピン取得時に多数のピンから一部のピンを振動によって跳ねさせて、跳ねたピンの軸方向を規制して吸着固定し、吸着固定された複数のピンを格納し、複数のピンが起立状態で保持する内部空間を有し、内部空間の底面に設けられたピンが１本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出することにより、多数のピンの供給からピンの本数を段階的に減らしていくことによって、単数のピンを起立状態で取り出すことが可能となる本発明に想到したものである。

【0009】

そこで本発明は、ピン取得時に多数のピンから一部のピンを振動によって跳ねさせて、跳ねたピンを吸着固定して、ピンの本数を段階的に減らしていくことで安定してピンを取得することができ、さらに単数のピンを起立状態で取り出すことが可能なピン取得装置及びピン取得方法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】

【0010】

上記目的達成のため、本発明に係るピン取得装置は、多数のピンから一部のピンを取得するピン取得装置であって、溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部と、前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせることが可能な第１の振動印加部と、跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着固定する吸着アームと、前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを格納し、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有し、当該内部空間の底面に設けられたピンが１本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出可能なボトル部と、当該ボトル部を振動させて前記挿通孔を介して単数のピンを排出させる第２の振動印加部と、前記挿通孔の出口から、ピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパと、を備え、前記単数のピンの一端を前記ストッパに接触させ、かつ、他端を前記挿通孔に接触させて、当該単数のピンを起立状態で保持することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の前記吸着アームは、前記ピン載置部と対向する吸気口を有し、当該吸気口は、前記ピン載置部と対向し、溝状に構成され、当該吸着アームに吸着固定される前記複数のピンの軸方向が溝方向と一致するように規制可能なガイド部の内部に配されることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の前記ピン載置部の内部の空間は、溝方向と直交する断面形状が開口方向に向けて末広がりに構成されていることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の前記ボトル部は蓋部を介して前記複数のピンが前記内部空間に格納され、前記蓋部を閉めた状態で鉛直方向に振動させて前記単数のピンを排出することを特徴とする。

【0014】

また、本発明は、前記内部空間に圧縮エアを供給可能な圧縮エア供給部をさらに備え、当該圧縮エア供給部は、前記ボトル部の振動時に前記圧縮エアを供給することを特徴とする。

【0015】

また、本発明は、多数のピンから一部のピンを取得するピン取得装置であって、溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部と、前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせることが可能な第１の振動印加部と、跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着固定する吸着アームと、前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを蓋部を介して格納し、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有し、当該内部空間の底面に設けられたピンが１本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出可能なボトル部と、当該ボトル部の前記蓋部を閉めた状態で前記内部空間に圧縮エアを供給して前記挿通孔を介して単数のピンを排出させる圧縮エア供給部と、前記挿通孔の出口から、ピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパと、を備え、 前記単数のピンの一端を前記ストッパに接触させ、かつ、他端を前記挿通孔に接触させて、当該単数のピンを起立状態で保持することを特徴とする。

【0016】

また、本発明は、多数のピンから一部のピンを取得するピン取得方法であって、溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの各々の軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部に多数のピンを配する第１の工程と、前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせ、かつ、跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着する吸着アームに吸着固定する第２の工程と、前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有するボトル部の内部に格納する第３の工程と、前記ボトル部を振動させて前記内部空間の底面に設けられたピンが一本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出して、当該挿通孔の出口からピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパに前記単数のピンの一端を接触させて前記挿通孔と前記ストッパにより当該単数のピンを起立状態で保持して当該単数のピンを取得可能状態とする第４の工程と、からなることを特徴とする。

【0017】

また、本発明は、多数のピンから一部のピンを取得するピン取得方法であって、溝状に構成され、内部に載置される多数のピンの各々の軸方向が溝方向と一致するように規制可能なピン載置部に多数のピンを配する第１の工程と、前記ピン載置部を振動させて前記多数のピンの少なくとも一部を前記ピン載置部の前記内部で跳ねさせ、かつ、跳ねたピンのうちの複数のピンを前記ピン載置部の上方で前記複数のピンの腹部を介して吸引して吸着する吸着アームに吸着固定する第２の工程と、前記吸着アームに吸着固定された前記複数のピンを、当該複数のピンが起立状態で保持可能な内部空間を有するボトル部の内部に蓋部を介して格納する第３の工程と、前記ボトル部に、前記蓋部を閉めた状態で圧縮エアを供給して前記内部空間の底面に設けられたピンが一本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を介して単数のピンを排出して、当該挿通孔の出口からピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパに前記単数のピンの一端を接触させて前記挿通孔と前記ストッパにより当該単数のピンを起立状態で保持して当該単数のピンを取得可能状態とする第４の工程と、からなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ピンを取得する際に、多数のピンの供給からピンを２段階に分けて段階的に減らしていくことによって、安定して単数のピンを取得することができる。

【0019】

即ち、本発明によれば、第１段階として、ピン載置部を振動させて多数のピンの少なくとも一部をピン載置部の内部で跳ねさせて、吸着アームは跳ねたピンのうちの複数のピンをピン載置部の上方で複数のピンの腹部を介して吸引して吸着固定し、吸着されたピンの軸方向は吸着アームの溝と一致しているため、ピン載置部から安定して一部のピンを取り出すことができる。

【0020】

また、本発明によれば、第２段階として、吸着アームに吸着固定された複数のピンをボトル部の内部空間に格納し、内部空間の底面に設けられたピンが１本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を有するボトル部を振動させて挿通孔を介して単数のピンを排出させて、挿通孔の出口からピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパに単数のピンの一端をストッパに接触させ、かつ、他端を挿通孔に接触させて、単数のピンを起立状態で保持することにより、安定して単数のピンを取り出すことができる。

【0021】

また、本発明によれば、直径の小さいピンに対しても、ピンセットのように摘まんで把持することがないためピンを安定して取得することが可能である。

【0022】

また、本発明によれば、多数のピンから一部のピンを取得する際には、作業者の熟練度も不要であり、ピンの取得作業を連続して行うことが可能なため、ピン取得作業の生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】多数のピンから単数のピンを取得するピン取得装置の構成の概要を示す斜視図である。

【図2】ピン載置部におけるピン搭載ステージの一部断面図を含む図であり、ピン搭載ステージにおける内部の空間の形状及びピンがピン搭載ステージに載置された状態を示す図である。

【図3】ピン吸着アームのピン吸着アーム先端部の形状を示す図で有り、（ａ）はピン吸着アーム先端部の斜視図、（ｂ）はピン吸着アーム先端部の正面図、（ｃ）はピン吸着アーム先端部の下面図、（ｄ）はピン吸着アーム先端部がピンを吸着固定した状態を示す斜視図である。

【図4】ボトル部の構成を示す一部断面図を含む（側面）図である。

【図5】多数のピンから単数のピンを取得するピン取得の工程を示すフローチャートである。

【図6】ピン取得装置のピン搭載ステージにピンを格納した状態を示す図である。

【図7】ピン取得装置のピン吸着アームでピンを吸着固定した状態を示す図である。

【図8】ピン吸着アームで吸着固定したピンをボトル本体に供給する状態を示す図である。

【図9】ボトル本体が上昇して、ボトル本体にピンを格納する状態を示す図である。

【図10】ピン吸着アームが退避して、 ボトル本体の内部にピンを格納した状態を示す図である。

【図11】蓋部でボトル本体の上部を閉じて振動する状態を示す図である。

【図12】ボトル本体の挿通孔からピンが排出された状態を示す図である。

【図13】第２の振動印加部としてのボトル部上下機構に代えて、ボトル本体の内部空間に圧縮エアを供給して単数のピンを排出するピン取得の工程を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下図面を参照して、本発明によるピン取得装置及びピン取得方法を実施するための形態について説明する。尚、本発明は、多数のピンから一部のピンを取得するピン取得装置及びピン取得方法であって、内部に多数のピンを載置したピン載置部を振動させて多数のピンの一部をピン載置部の内部で跳ねさせて、吸着アームにより跳ねたピンのうちの複数のピンの腹部を介して吸引して吸着固定して、多数のピンから一部のピンを取得するものであり、ピン取得時にピンを段階的減らしていくことで、一部のピンを安定して取得し、さらに、単数のピンを取り出すことが可能なピン取得装置及びピン取得方法を提供するものである。尚、一部のピンとは、単数のピンを含む複数のピンをいう。

【0025】

［ピン取得装置の構成］
最初に、形状が小さい多数のピンから一部のピンを取得することが可能なピン取得装置について図１乃至図４を参照して説明する。尚、本発明のピン取得装置におけるピンのサイズは、一例として直径が３０μｍ前後、全長が１０ｍｍから２０ｍｍの微細なものであるが、直径が１０μｍ以上であれば、本発明の実施が想定され、ピンのサイズは、微細なものに限られることなく、直径及び全長ともに限定されるものではない。

【0026】

図１は、多数のピンから一部のピンを取得するピン取得装置の構成の概要を示す斜視図である。図２は、ピン載置部におけるピン搭載ステージの一部断面図を含む図であり、ピン搭載ステージにおける内部の空間の形状及びピンがピン搭載ステージに載置された状態を示す図である。 図３は、ピン吸着アームのピン吸着アーム先端部の形状を示す図で有り、図３（ａ）はピン吸着アーム先端部の斜視図、図３（ｂ）はピン吸着アーム先端部の正面図、図３（ｃ）はピン吸着アーム先端部の下面図、図３（ｄ）はピン吸着アーム先端部がピンを吸着固定した状態を示す斜視図である。図４は、ボトル部の構成を示す一部断面図を含む（側面）図である。図１に示すように、ピン取得装置１は、ピン載置部３、吸着アーム１０、ボトル部２３を有している。

【0027】

［ピン取得装置におけるピン載置部の構成］
最初に、ピン取得装置１のピン載置部３について説明する。図１に示すように、ピン取得装置１のピン載置部３は、多数のピン５０（図２に示す）を内部に収納するピン搭載ステージ５、揺動機構８を有している。図２に示すように、ピン搭載ステージ５は、溝状に構成され、溝方向と直交する断面形状が開口方向に向けて末広がりに構成されている。例えば、Ｖ字状、Ｕ字状の溝６を有している。これにより溝６は、内部に載置される多数のピン５０の各々の軸方向が溝方向と一致するように設けられており、これによりピン５０の軸方向を規制することが可能である。ピン搭載ステージ５の溝６は、例えば、１００本以上のピン５０を収納する大きさを有している。

【0028】

また、図１に示すように、ピン載置部３は、ピン搭載ステージ５を揺動し、ピン搭載ステージ５の内部のピン５０を振動させる第１の振動印加部としての揺動機構８を有している。揺動機構８は、ピン搭載ステージ５を搭載し、ピン搭載ステージ５内部に載置される多数のピン５０の軸方向と直交する水平方向に振動するようにピン５０搭載ステージ５を揺動する。図１に揺動機構８によって揺動されるピン搭載ステージ５の振動方向４３を矢印で示す。

【0029】

揺動機構８によってピン搭載ステージ５が揺動することにより、ピン搭載ステージ５の内部に格納されているピン５０が振動し、ピン５０の軸方向とピン載置部３の溝方向と一致するようになる。さらに、ピン搭載ステージ５内部で表面のピン軸方向が揃ったピン５０が跳ね上がり、ピン５０がばらけた状態となる。このときの跳ね上がるピン５０は、ピン搭載ステージ５内部に収納された多数のピン５０の一部であり、例えば１０本前後である。尚、揺動機構８の振動数を調整することにより、跳ね上がるピン５０の本数を可変することが可能である。

【0030】

第１の振動印加部としての揺動機構８は、１軸方向で往復移動することにより振動を発生することが可能なリニアモータが好適である。尚、揺動機構８として往復移動によって振動を発生させるリニアモータに限定するものではなく、バイブレータのような振動を発生する他の機構であってもよい。

【0031】

［ピン取得装置における吸着アームの構成］
次に、図１及び図３を参照してピン搭載ステージの上方で複数のピンの腹部を吸引して吸着固定する吸着アームについて説明する。図１に示すように、ピン取得装置１の吸着アーム１０は、ピン吸着アーム１２、ピン吸着アーム先端部１３、真空吸着接続部１７、ピン吸着アームスライド部１８、ピン吸着アーム駆動機構１９、回転軸２０、回転軸アーム２１、回転軸駆動部（図示せず）を有している。

【0032】

吸着アーム１０は、ピン搭載ステージ５からのピン５０を吸着固定するものであり、吸着アーム１０のピン吸着アーム１２は、先端に複数のピン５０を吸引して吸着固定するピン吸着アーム先端部１３を有しておいる。図３にピン吸着アーム１２のピン吸着アーム先端部１３の形状を示す。図１に示すように、ピン吸着アーム先端部１３は、ピン載置部３と対向するように配されており、図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、溝状に構成され、ピン吸着アーム先端部１３に吸着固定される複数のピン５０の軸方向が溝方向と一致するように規制可能なガイド部１５を有し、ガイド部１５の内部に吸気口１６が設けられている。図３（ｄ）に示すように、複数のピン５０は、ピンの軸方向が溝方向と一致するようにピン吸着アーム先端部１３に吸着固定される。そのため、溝状に形成されたガイド部１５の溝方向は、ピン搭載ステージ５の溝６の溝方向と一致するように対向するように配置される。

【0033】

また、図１に示すように、ピン吸着アーム１２は、上部に真空吸着接続部１７を有している。真空吸着接続部１７は、ピン吸着アーム１２の内部に設けられている排気経路（図示せず）によってピン吸着アーム先端部１３の吸気口１６と接続されている。また、ピン吸着アーム１２の真空吸着接続部１７には外部に設けられている真空吸着装置（図示せず）が接続されており、真空吸着装置によってピン５０が吸気口１６に吸引固定される。尚、真空吸着装置はＯＮ／ＯＦＦを信号により真空吸着動作を制御することが可能となっている。

【0034】

ピン吸着アーム１２は、上下方向に移動することが可能なピン吸着アームスライド部１８に設けられており、ピン吸着アーム駆動機構１９により、ピン吸着アームスライド部１８が上下方向に移動可能となっている。ピン吸着アームスライド部１８が上下方向に移動することにより、ピン吸着アーム先端部１３は、ピン搭載ステージ５の上方に下降して、ピン５０を吸着することが可能となる。図１にピン吸着アームスライド部１８の移動方向４４を矢印で示す。

【0035】

ピン吸着アームスライド部１８を駆動するピン吸着アーム駆動機構１９は、回転軸アーム２１に設けられており、回転軸アーム２１は回転軸２０と直結されている。回転軸２０は、回転軸駆動部のモータ（図示せず）によって駆動される。

【0036】

回転軸アーム２１は、回転軸２０によって垂直方向に９０度回転可能に構成されている。回転軸２０によって回転軸アーム２１が図１に矢印で示す回転軸アーム２１の回転方向４５で反時計方向に９０度回転することにより、ピン吸着アームスライド部１８も９０度回転し、ピン吸着アーム先端部１３の溝方向が垂直方向に位置する。また、ピン吸着アーム１２が９０度回転した状態で、ピン吸着アーム駆動機構１９によってピン吸着アームスライド部１８が移動することによりピン吸着アーム先端部１３は水平方向に移動可能となる。尚、後述する図８に、ピン吸着アームスライド部１８が図1の状態から反時計方向に９０度回転した状態を示す。

【0037】

［ピン取得装置におけるボトル部の構成］
次に、図１、図４を参照して、吸着アームに吸着固定された複数のピンを格納し、複数のピンを起立状態で保持するボトル部について説明する。図１、図４に示すように、ピン取得装置１のボトル部２３は、ボトル本体２４、蓋部３０、ストッパ４０を有している。図４に示すように、ボトル部２３のボトル本体２４は、全体的に略円筒状をなし、ボトル本体２４の下部は下方に向けて徐々に縮径し下端部を水平にした逆円錐台を形成している。

【0038】

図４に断面図で示すボトル本体２４は、ピン吸着アーム１２に吸着固定された複数のピン５０を格納し、複数のピン５０が起立状態で保持可能な内部空間２５を有している。ボトル本体２４の内部空間２５の底面には、ピン５０が一本のみ通過可能な直径を有する挿通孔２８が設けられており、挿通孔２８は、ボトル本体２４の内部空間２５の底面の中心に位置している。このように、ボトル本体２４は、挿通孔２８を介して単数のピン５０を排出することが可能となっている。

【0039】

尚、図４に示すボトル本体２４の内部空間２５の底面は平面であるが、例えばボトル本体２４の内部空間２５の底面は、ピン５０を挿通孔２８にガイドするための傾斜面を有し、傾斜面は、内部空間２５の底面における内周面から貫通孔の下方に向けて設けるようにしてもよい。

【0040】

［ボトル部における蓋部の構成］
図１、図４に示すように、蓋部３０は、ボトル本体２４の上部方向に位置する蓋部スライド部３２に設けられており、蓋部スライド部３２によって上下方向に移動可能となっている。図１に蓋部スライド部３２の移動方向４７を矢印で示す。

【0041】

図４に断面図で示すように蓋部３０は、下部に空間が設けられており、ボトル本体２４の振動時にボトル本体２４の内部空間２５の上部を覆い、ピン５０の飛び出しを防止する。一方、吸着アーム１０からボトル本体２４へのピン５０の供給時には、蓋部３０はボトル本体２４の内部空間２５の上部を開放するように移動する。また、蓋部３０の上面には、ボトル本体２４の内部空間２５に圧縮エアを供給するエア供給接続部３１を有しており、蓋部３０は、エア供給接続部３１から供給される圧縮エアをボトル本体２４の内部空間２５に吹き出すようにする。

【0042】

図１、図４に示すように、ボトル本体２４、蓋部スライド部３２は、Ｌ字形状を成すボトルスライド部２９に設けられており、ボトルスライド部２９の下部にボトル本体２４が位置し、ボトルスライド部２９の上部に蓋部スライド部３２が配されている。ボトルスライド部２９は上下（垂直）方向に移動可能であり、ボトル部上下機構３５により駆動される。

【0043】

また、ボトルスライド部２９の蓋部スライド部３２は、蓋部駆動部３３により上下に移動し、蓋部駆動部３３はボトルスライド部２９に設けられている。これにより、蓋部スライド部３２の蓋部３０は、ボトルスライド部２９上で上下に単体移動可能であり、さらに、蓋部３０はボトルスライド部２９によってボトル本体２４と共に上下移動可能である。

【0044】

蓋部駆動部３３は、蓋部スライド部３２の蓋部３０を上下に移動させて、ピン吸着アーム１２によるボトル本体２４へのピン５０の供給時には蓋部３０を上昇して退避させて、ボトル本体２４の内部空間２５の上部を開放するように作動する。また、ボトル本体２４の振動時、圧縮エアの供給時には、蓋部３０を下降させてボトル本体２４の内部を密閉する。

【0045】

蓋部３０のエア供給接続部３１は外部に設けられているエア供給装置（図示せず）に接続されており、蓋部３０の上部からボトル本体２４の貫通孔２８に圧縮エアが供給されて、単数のピン５０が排出されるようエアを供給する。尚、エア供給装置はＯＮ／ＯＦＦを信号によりエア供給動作を制御することが可能となっている。

【0046】

さらに、ボトル部２３は、ボトル本体２４、蓋部３０を垂直方向に上下させるボトル部上下機構３５を有しており、ピン吸着アーム１２によるボトル本体２４へのピン５０の供給時にボトル本体２４おける上下移動がボトル部上下機構３５によって行われる。また、ボトル部上下機構３５は、ボトル本体２４（、蓋部３０）を振動させる第２の振動印加部としても使用される。ボトル部上下機構３５を上下方向に高速で短距離を往復移動させることにより、ボトル本体２４を鉛直方向に振動させて、挿通孔２８の出口から単数のピン５０が排出される。

【0047】

ボトル部２３でのピン５０の排出動作では、次の３つの動作が例示として挙げられる。第１の動作として、ボトル部上下機構３５によってボトル本体２４のみを振動させる。第２の動作として、ボトル本体２４に圧縮エアを供給する。第３の動作として、ボトル本体２４の振動と圧縮エアの供給を同時に動作させる。これらの動作のいずれかによって排出動作を行うことが可能である。尚、ボトル部上下機構３５は、ボトル本体２４を鉛直方向に振動のみであるが、例えば第２の振動印加部として、水平方向に振動又は鉛直方向と水平方向とを合成した方向に振動させる機構であってもよい。

【0048】

尚、エア供給装置には、さらに吸引による物体の搬送手段として用いられる真空エジェクタを接続して、真空エジェクタの負圧流路もエア供給接続部３１に接続することも可能である。真空エジェクタは、圧縮エアをデフューザ（真空発生機構）に流して負圧を発生させて吸引動作を行うものであり、この場合、エア供給接続部３１は、エア供給装置による圧縮エアの供給のみならず、圧縮エアの供給に切り替えて、真空エジェクタによる吸引動作のための負圧流路の接続を行うことも可能である。即ち、圧縮エアをデフューザに流して真空エジェクタによりエアの流れが逆となる吸引動作を行うことも可能である。この吸引動作は、吸引動作の停止にあたり、停止動作を確実に行うため、真空エジェクタの負圧流路に破壊エア（エア供給装置からの圧縮エア）を送り込むことが可能である。

【0049】

エア供給装置に、真空エジェクタを接続した場合、真空エジェクタの吸引動作時は、ボトル部２３の内部に格納されたピン５０は、蓋部側に吸引されて移動し、吸引動作の停止時には、真空エジェクタの負圧流路に破壊エア（エア供給装置からの圧縮エア）が供給されて、破壊エアの流れに沿って挿通孔２８の出口から単数のピン５０が排出される。

【0050】

［ボトル部におけるストッパの構成］
図１、図４に示すように、ボトル部２３のストッパ４０は、挿通孔２８の出口からピン５０の排出方向においてピン５０の全長よりも短い距離の位置に配されている。ボトル本体２４から繰り出されたピン５０をボトル本体２４の下部側に位置するストッパ４０で受け止めることにより、ピン５０がストッパ４０上で停止する。ボトル部２３は、単数のピン５０の一端をストッパ４０に接触させ、かつ、他端を挿通孔２８に接触させて、単数のピン５０を起立状態で保持する。

【0051】

図１、図４に示すように、ボトル本体２４の上部付近にピン５０の有無を検知する第１ピン検知センサ４１が設けられている。第１ピン検知センサ４１は、ボトル本体２４の内部空間２５におけるピン５０の有無を検知し、検知信号は、ピン吸着アーム１２からのピン５０の供給動作の制御に使用される。

【0052】

また、ボトル本体２４からピン５０が排出されたかを検知する第２ピン検知センサ４２が配されている。第２ピン検知センサ４２は、ボトル本体２４の貫通孔とストッパ４０との中間位置付近に設けられている。第１ピン検知センサ４１、第２ピン検知センサ４２として、例えば発光部から光を照射して物からの反射光を受光して物の存在を検知する反射型センサを用いて、ピン５０の有無を検知するようにする。

【0053】

ボトル本体２４から排出されたピン５０は、図示しないピン把持装置又はピン吸着装置等を用いて取得可能な状態となる。即ち、ボトル本体２４から排出されたピン５０は、ボトル本体２４の下方のストッパ４０で保持されて、起立した状態となっており、図示しないピン把持装置等により、ピン５０を水平方向からピン５０の腹部を介して吸引・把持等して、その状態でボトル本体２４を上昇させることで、ピン５０を1本取得することができる。

【0054】

また、ピン取得装置１は、コンピュータを内蔵した制御部（図示せず）を有しており、ピン載置部３、吸着アーム１０、ボトル部２３の各駆動部のモータ、センサ等の制御はコンピュータのプログラムを実行して行われる。

【0055】

［ピン取得の工程について］
次に、多数のピンから一部、単数のピンを取得するピン取得方法について図５乃至図１２を参照して説明する。

【0056】

図５は、多数のピンから単数のピンを取得するピン取得の工程を示すフローチャートである。図６は、ピン取得装置のピン搭載ステージにピンを格納した状態を示す図である。図７は、ピン取得装置のピン吸着アームでピンを吸着固定した状態を示す図である。図８は、ピン吸着アームで吸着固定したピンをボトル本体に供給する状態を示す図である。図９は、ボトル本体が上昇して、ボトル本体にピンを格納する状態を示す図である。図１０は、ピン吸着アームが退避して、ボトル本体の内部にピンを格納した状態を示す図である。図１１は、蓋部でボトル本体の上部を閉じて振動する状態を示す図である。図１２は、ボトル本体の挿通孔からピンが排出された状態を示す図である。

【0057】

［ピン取得の第１の工程について］
図５、図６に示すように、最初に、第１の工程として、多数のピン５０をピン載置部３におけるピン搭載ステージ５の溝６の内部に格納しておく（ステップＳ１）。この際、多数のピン５０の各々の軸方向は大まかに溝６の溝方向と一致していればよい。ピン搭載ステージ５は、次の第２の工程で、振動することにより、内部に載置される多数のピン５０の各々の軸方向が溝方向と自然と一致するように規制することが可能なためである。

【0058】

［ピン取得の第２の工程について］
次に、第２の工程として、図７に示す矢印のピン搭載ステージの振動方向４３のように、揺動機構８によってピン５０の軸方向と直交する水平方向にピン搭載ステージ５を高速で往復移動させて、ピン搭載ステージ５を振動させる（ステップＳ２）。これによりピン搭載ステージ５に格納されている一部のピン５０が、ピン搭載ステージ５の内部空間内で上方向に跳ねる。

【0059】

図７に示すように、跳ねたピン５０のうちの複数のピン５０をピン搭載ステージ５の上方でピン吸着アーム１２を下降させて、複数のピン５０の腹部を吸引して、ピン吸着アーム１２にピン５０の軸方向が水平の状態で吸着固定される（ステップＳ３）。ここで、ピン吸着アーム１２で吸着するピン５０の本数は１０本前後になる。このとき、吸着された複数のピンの軸方向はピン吸着アーム先端部１３の溝状に形成されたガイド部１５の溝方向と一致しているため、ピン搭載ステージ５から安定してピンを取り出すことができる。

【0060】

この場合、揺動機構８の振動数、ピン吸着アーム１２を下降によるピン吸着アーム先端部１３とピン搭載ステージ５の距離、真空吸着装置の吸着力、ピン吸着アーム先端部１３における溝状のガイド部１５の溝形状等により、ピン吸着アーム１２で吸着するピン５０の本数を調整可能である。

【0061】

［ピン取得の第３の工程について］
次に、図５、図８に示すように、第３の工程として、ピン吸着アーム１２を上昇させて、図８に示す矢印の回転軸アームの回転方向４５のように、回転軸２０をボトル部２３の方向に９０度回転させることで、吸着したピン５０の軸方向が水平方向から垂直方向となる。垂直状態のピン５０をピン吸着アームスライド部１８によってピン吸着アーム１２を水平方向に移動させて、ピン５０をボトル本体２４上に移動させる（ステップＳ４）。

【0062】

図５、図９に示すように、ピン５０がボトル本体２４上に移動後に、ボトル部上下機構３５によってボトル本体２４を上昇させてボトル本体２４の上部から内部空間２５にピン５０を挿入して、ピン５０の全長の一部が内部空間２５に位置するようにする。その状態でピン吸着アーム１２の吸着を解除し、吸着の解除後にピン５０がボトル本体２４の内部空間２５に落下して、格納される（ステップＳ５）。これにより、図１０に示すように、ピン吸着アーム１２に吸着固定された複数のピン５０が、複数のピン５０が起立状態で保持可能な内部空間２５を有するボトル本体２４に格納される。

【0063】

［ピン取得の第４の工程について］
次に、図５、図１１に示すように、第４の工程として、複数のピン５０がボトル本体２４に格納された後に、ピン吸着アーム１２をボトル本体２４から遠ざかるように退避させ、蓋部３０を下降させてボトル本体２４の上部に接触させてボトル本体２４の内部を密閉する（ステップＳ６）。

【0064】

その後、図５、図１２に示すように、ボトル本体２４をボトル部上下機構３５によって上下に高速で往復移動させることでボトル本体２４を振動させて、ボトル本体２４の内部でピン５０を跳ねさせる（ステップＳ７）。ボトル本体２４の下側に空いているピン1本分の挿通孔２８（図４に示す）から、振動により単数のピン５０が落下する。落下したピン５０をボトル本体２４の下部のストッパ４０で受け止めて、ボトル本体２４の下部でピン５０が停止する。第２ピン検知センサ４２により、ピン５０が排出されたかをチェックし（ステップＳ８）、ピン５０が排出されたとき（ステップＳ９）には、ボトル本体２４の振動動作を停止する（ステップＳ１０）。

【0065】

ストッパ４０は、ボトル部２３のボトル本体２４の挿通孔２８の出口からピン５０の排出方向においてピン５０の全長よりも短い距離の位置に設けられていため、挿通孔２８に単数のピン５０の一端が接触しストッパ４０により単数のピン５０を起立状態で保持される。

【0066】

ボトル本体２４から排出されたピン５０は、図示しないピン把持装置又はピン吸着装置等を用いて取得可能な状態となる。図示しないピン把持装置等により、ピン５０を水平方向からピン５０の腹部を介して吸引・把持等して、その状態でボトル本体２４を上昇させることで、ピン５０を1本取得することができる。

【0067】

［ピン取得における他の第４の工程について］
一方、他の第４の工程として、ステップＳ６以後で、ボトル本体２４を上下に高速の往復移動で振動する工程に代えて、エア供給装置から圧縮エアを供給することも可能である。図１３は、第２の振動印加部としてのボトル部上下機構に代えて、ボトル本体の内部空間に圧縮エアを供給して単数のピンを排出するピン取得の工程を示すフローチャートである。尚、図１３に示す工程は、図５に示すステップＳ６までは、同一の工程であるため、ステップＳ６後について説明する。

【0068】

図１３に示すように、ボトル本体２４の内部を密閉下後に、内部に圧縮エアを供給する（ステップＳ１１）。これによって、ボトル本体２４の下側に空いているピン1本分の挿通孔２８から、エアにより単数のピン５０がエアの流れに沿って排出される（落下する）。落下したピン５０をボトル本体２４の下部のストッパ４０で受け止めて、ボトル本体２４の下部でピン５０が停止する。第２ピン検知センサ４２により、ピン５０が排出されたかをチェックし（ステップＳ１２）、ピン５０が排出されたとき（ステップＳ１３）には、ボトル本体２４の内部への圧縮エアの供給を停止する（ステップＳ１４）。

【0069】

ストッパ４０は、ボトル部２３におけるボトル本体２４の挿通孔２８の出口からピン５０の排出方向においてピン５０の全長の距離よりも短い位置に設けられている。これにより、単数のピン５０が起立状態で保持される。

【0070】

ボトル本体２４から排出されたピン５０は、図示しないピン把持装置又はピン吸着装置等を用いて取得可能な状態となる。図示しないピン把持装置等により、ピン５０を水平方向からピン５０の腹部を介して吸引・把持等して、その状態でボトル本体２４を上昇させることで、ピン５０を1本取得することができる。

【0071】

更に、新たな第４の工程として、ボトル本体２４の振動と圧縮エアの供給を同時に動作させて、単数のピンを排出するようにすることも可能である。

【0072】

尚、エア供給装置に、真空エジェクタの負圧流路もエア供給接続部３１に接続した場合、蓋部３０によってボトル本体２４の内部を密閉した後、単数のピン５０のボトル部２３からの排出時以外は常時、吸引動作を行うことにより、意図しないタイミングで単数のピン５０がボトル部２３の挿通孔２８の出口から排出されてしまうことを防止可能である。この場合、単数のピン５０のボトル部２３からの排出時、吸引動作を停止するとともに、真空エジェクタの負圧流路に破壊エア（エア供給装置からの圧縮エア）を供給して、破壊エアの流れを利用して挿通孔２８の出口から単数のピン５０を排出可能である。また、この吸引動作及び破壊エアとしての圧縮エアの供給に組み合わせて、ボトル本体２４の振動をも同時に用いることも可能である。

【0073】

以上述べたように、本発明によれば、ピンを取得する際に、多数のピンの供給からピンを２段階に分けて段階的に減らしていくことによって、安定して単数のピンを取得することができる。

【0074】

また、本発明によれば、第１段階として、ピン載置部を振動させて多数のピンの少なくとも一部をピン載置部の内部で跳ねさせて、吸着アームは跳ねたピンのうちの複数のピンをピン載置部の上方で複数のピンの腹部を介して吸引して吸着固定し、吸着されたピンの軸方向は吸着アームの溝と一致しているため、ピン載置部から安定して一部のピンを取り出すことができる。

【0075】

また、本発明によれば、第２段階として、吸着アームに吸着固定された複数のピンをボトル部の内部空間に格納し、内部空間の底面に設けられたピンが１本のみ通過可能な直径を有する挿通孔を有するボトル部を振動させて挿通孔を介して単数のピンを排出させて、挿通孔の出口からピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパに単数のピンの一端をストッパに接触させ、かつ、他端を挿通孔に接触させて、単数のピンを起立状態で保持することにより、安定して単数のピンを取り出すことができる。

【0076】

また、本発明によれば、直径の小さいピンに対しても、ピンセットのように摘まんで把持することがないためピンを安定して取得することが可能である。

【0077】

また、本発明によれば、多数のピンから一部のピンを取得する際には、作業者の熟練度も不要であり、ピンの取得作業を連続して行うことが可能なため、ピン取得作業の生産性が向上する。

【0078】

また、本発明によれば、ボトル本体２４の振動と、これに併用してボトル部の内部空間からの気体の吸気によるピンの移動及びその吸気から切り替えた気体の内部空間への供給を同時に行うことにより、単数のピンを排出するようにすることが可能であるため、確実に単数のピンを取り出すことができる。

【0079】

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0080】

１ ピン取得装置
３ ピン載置部
５ ピン搭載ステージ
６ 溝
８ 揺動機構（第１の振動印加部）
１０ 吸着アーム
１２ ピン吸着アーム
１３ ピン吸着アーム先端部
１５ ガイド部
１６ 吸気口
１７ 真空吸着接続部
１８ ピン吸着アームスライド部
１９ ピン吸着アーム駆動機構
２０ 回転軸
２１ 回転軸アーム
２３ ボトル部
２４ ボトル本体
２５ 内部空間
２８ 挿通孔
２９ ボトルスライド部
３０ 蓋部
３１ エア供給接続部
３２ 蓋部スライド部
３３ 蓋部駆動部
３５ ボトル部上下機構（第２の振動印加部）
４０ ストッパ
４１ 第１ピン検知センサ
４２ 第２ピン検知センサ
４３ ピン搭載ステージの振動方向
４４ ピン吸着アームスライド部の移動方向
４５ 回転軸アームの回転方向
４６ ボトルスライド部の移動方向
４７ 蓋部スライド部の移動方向
５０ ピン

【要約】

【課題】多数のピンから一部のピンを安定して取得することができるピン取得装置及びピン取得方法を提供すること。
【解決手段】ピン取得装置１は、溝６が形成されたピン載置部３を振動させて多数のピンを跳ねさせ、跳ねたピンのうちの複数のピンを吸着固定する吸着アーム１０により、ピンを起立状態で保持可能なボトル部２３の内部に複数のピンを格納し、ボトル部を振動させて内部空間の底面に設けられた挿通孔を介して単数のピンを排出して、挿通孔の出口から、ピンの排出方向においてピンの全長よりも短い距離の位置に配されたストッパ４０に単数のピンの一端をストッパに接触させて、単数のピンを起立状態で保持する。
【選択図】図１

【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】