(57)【要約】【課題】ワークの姿勢制限が厳しい場合にも、十分な供給量を実現する。【解決手段】パーツフィーダーは、ワーク投入エリアＣ０を構成し、方向Ｄ１（反時計回り）に回転するフィールドプレート２と、フィールドプレート２の周囲を囲むように配置され、方向Ｄ１とは逆方向である方向Ｄ２（時計回り）に回転するトラックリング３と、フィールドプレート２の中央部からトラックリング３の外周にかけて配置され、フィールドプレート２上を方向Ｄ１に移動してきたワークＷをトラックリング３上に移動させる障壁部材１０と、を備える。【選択図】図４
2020001918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの投入エリアを構成し、第１の方向に回転するフィールドプレートと、
前記フィールドプレートの周囲を囲むように配置され、前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に回転するトラックリングと、
前記フィールドプレートの中央部から前記トラックリングの外周にかけて配置され、前記フィールドプレート上を前記第１の方向に移動してきた前記ワークを前記トラックリング上に移動させる障壁部材と、
を備えるパーツフィーダー。
【請求項２】
前記ワークの姿勢を判定するとともに、判定結果に基づいて前記ワークの姿勢を制御する制御部、
をさらに備える請求項１に記載のパーツフィーダー。
【請求項３】
前記制御部は、前記トラックリング上に設けられたワーク前後判定エリア内における前記ワークの撮影結果に基づいて前記ワークが逆向きになっているか否かを判定し、該判定の結果に応じて、前記ワーク前後判定エリアの後段に設けられたワーク前後水平反転エリアにおいて前記ワークの前後を水平に反転させるよう構成される、
請求項２に記載のパーツフィーダー。
【請求項４】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた隔壁と、
前記隔壁に露出するように配置された第１のエアーノズルと、をさらに備え、
前記トラックリングの上面は、外側が内側より低くなるように傾斜しており、
前記制御部は、前記第１のエアーノズルを用いて前記ワークに水平方向からエアーを当てることにより、前記ワーク前後水平反転エリア内の前記ワークの前後を水平に反転させる、
請求項３に記載のパーツフィーダー。
【請求項５】
前記制御部は、前記トラックリング上に設けられたワーク裏表判定エリア内における前記ワークの撮影結果に基づいて前記ワークが裏返しになっているか否かを判定し、該判定の結果に応じて、前記ワーク裏表判定エリアの後段に設けられたワーク裏表反転エリアにおいて前記ワークを裏返すよう構成される、
請求項２に記載のパーツフィーダー。
【請求項６】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた隔壁と、
前記隔壁と前記トラックリングの隙間に露出するように配置された第２のエアーノズルと、をさらに備え、
前記トラックリングの上面は、外側が内側より低くなるように傾斜しており、
前記制御部は、前記第２のエアーノズルを用いて前記ワークに下側からエアーを当てることにより、前記ワーク裏表反転エリア内の前記ワークを裏返す、
請求項５に記載のパーツフィーダー。
【請求項７】
前記制御部は、前記トラックリング上に設けられたワーク姿勢最終判定エリア内における前記ワークの撮影結果に基づいて前記ワークが正しい姿勢になっているか否かを判定し、該判定の結果に応じて、前記ワーク姿勢最終判定エリアの後段に設けられたＮＧ品排出エリアにおいて前記ワークを前記フィールドプレートに戻すよう構成される、
請求項２に記載のパーツフィーダー。
【請求項８】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた隔壁と、
前記隔壁に露出するように配置された第３のエアーノズルと、をさらに備え、
前記制御部は、前記第３のエアーノズルを用いて前記ワークに水平方向からエアーを当てることにより、前記ＮＧ品排出エリア内の前記ワークを前記フィールドプレートに戻す、
請求項７に記載のパーツフィーダー。
【請求項９】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた隔壁と、
側面の一部分が前記隔壁から露出するように構成された第１のローラーと、
前記第１のローラーを前記第２の方向に回転させる第１のモータと、
をさらに備える請求項１又は２に記載のパーツフィーダー。
【請求項１０】
前記フィールドプレートの上方に配置され、所定の高さ以上の物体の通過を規制するように構成された仕切りカーテン、
をさらに備える請求項１乃至９のいずれか一項に記載のパーツフィーダー。
【請求項１１】
前記フィールドプレートを前記第１の方向に回転させる中空アクチュエータ、をさらに備え、
前記障壁部材及び前記仕切りカーテンは、前記中空アクチュエータの中央に配置される非回転部材に固定される、
請求項１０に記載のパーツフィーダー。
【請求項１２】
前記フィールドプレートの下方に配置された環状の固定部材と、
外周が前記固定部材に固定され、外周が前記トラックリングに固定されたクロスローラーリングと、
側面の一部分が前記トラックリングに接するように構成された第２のローラーと、
前記第２のローラーを前記第２の方向に回転させる第２のモータと、
をさらに備える請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のパーツフィーダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパーツフィーダーに関し、特に、回転式のパーツフィーダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産・加工ラインにおいて各種部品を整列状態とする必要がある場合、パーツフィーダーが利用される。パーツフィーダーは、ホッパーから投入される部品（以下、「ワーク」と称する）を整列させ、リニアフィーダーに載せる装置であり、例えば、特許文献１に記載される回転式のものや、特許文献２に記載される振動式のものが知られている。また、ロボットを用いてワークを持ち上げ、向きを整えてリニアフィーダー上に配置するロボットピッキング方式も知られている。
【０００３】
これらの方式のうちロボットピッキング方式は現時点ではコスト、供給量等の課題があると考えられ、ボールフィーダー等を使用している一般的な生産ラインのワーク供給装置に変わる供給装置として普及するには至っていないと考えられる。主流となっている振動式ボールフィーダーは供給量に関して有利であるが、多品種の形状の異なるワークを供給するにはボールをワーク毎に交換する必要がありボールの製造コスト、納期等の課題もあり他品種生産の供給装置として運用するのが難しい。又振動により発生する騒音の対策も必要となる場合がある。振動式の他、回転式のボールフィーダーの開発も成されているが単純な形状の供給装置としては供給量も確保し易く騒音の発生も少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２５１４２号公報
【特許文献２】実開平７−１２３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の回転式フィーダーは形状が複雑なワークの姿勢選別は困難であると言う課題がある。写真判定によってワークが所定の姿勢となっているか否かを判定し所定の姿勢となっていない場合にはエアーブローによってボールに戻す、と言う制御が行われるが、従来、この制御の前に行われるワークの姿勢は長手方向を進行方向と平行にする程度に留まる。ワークの長手方向が進行方向と平行でさえあれば良いのであれば、これでも十分な供給量を得ることが出来るが、例えば所定面が」上側を向いていなければならないとか所定面が内側（ボール側）を向いていなければならないなど、より厳しい姿勢制限が課される場合には、上記判定で所定の姿勢となっていないと判定される場合が増え、その結果として供給量が減ってしまう。そうすると十分な供給量を得ることが難しくなるので改善が必要とされている。
【０００６】
したがって、本発明の目的の一つは、ワークの姿勢制限が厳しい場合にも十分な供給量を実現できる回転式のパーツフィーダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるパーツフィーダーは、ワークの投入エリアを構成し、第１の方向に回転するフィールドプレートと、前記フィールドプレートの周囲を囲むように配置され、前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に回転するトラックリングと、前記フィールドプレートの中心から前記トラックリングの外周にかけて配置され、前記フィールドプレート上を前記第１の方向に移動してきた前記ワークを前記トラックリング上に移動させる障壁部材と、を備えるパーツフィーダーである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パーツフィーダー内におけるワークの移動距離を長く取ることができるので、最終的な姿勢判定を行う前に複雑な姿勢制御を行うことが可能になる。したがって、ワークの姿勢制限が厳しい場合にも、十分な供給量を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態によるパーツフィーダー１の外観を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態によるパーツフィーダー１の外観を示す図である。
【図３】図１及び図２に示したパーツフィーダー１の一部分を抜き出して示す拡大斜視図である。
【図４】図１及び図２に示したパーツフィーダー１の一部分を抜き出して示す上面図である。
【図５】図４に示したＡ−Ａ線に対応するパーツフィーダー１の断面図である。
【図６】図４に示したＢ−Ｂ線に対応するパーツフィーダー１の断面図である。
【図７】図４に示したＣ−Ｃ線に対応するパーツフィーダー１の断面図である。
【図８】図４に示したＤ−Ｄ線に対応するパーツフィーダー１の断面図である。
【図９】図１及び図２に示したコンピュータ２１によって実行されるトラックリング３へのワークＷの供給制御の処理フローを示す図である。
【図１０】図１及び図２に示したコンピュータ２１によって実行されるワークＷの裏表反転制御の処理フローを示す図である。
【図１１】図１及び図２に示したコンピュータ２１によって実行されるワークＷの前後水平反転制御の処理フローを示す図である。
【図１２】図１及び図２に示したコンピュータ２１によって実行されるＮＧ品の排出制御の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２は、本実施の形態によるパーツフィーダー１の外観を示す図であり、互いに異なる位置から見た斜視図となっている。また、図３及び図４はそれぞれ、パーツフィーダー１の一部分を抜き出して示す拡大斜視図及び上面図である。さらに、図５〜図８はそれぞれ、図４に示したＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線に対応するパーツフィーダー１の断面図である。
【００１２】
これらの図に示すように、パーツフィーダー１は、フィールドプレート２、トラックリング３、及びリニアフィーダー４が架台２０の上面に配置された構造を有して構成される。また、パーツフィーダー１はさらに、障壁部材１０、隔壁１１，１２、ブリッジ部材１３、クロスローラーリング１４、固定部材１５〜１７、仕切りカーテン１８、カメラＰ１〜Ｐ４、ローラーＲ１，Ｒ２、モータＭ１，Ｍ２、スピードコントローラＳＰ、ホッパーＨ、センサＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢ３，ＳＦ、及びノズルＮ１〜Ｎ４を有して構成される。さらに、図示していないが、架台２０の中にはコンピュータ２１（制御部）及びエアタンク２２が配置される。
【００１３】
パーツフィーダー１は、ホッパーＨから投入されたワークＷの姿勢を制御し、整列状態でリニアフィーダー４に載せるための装置である。ワークＷは、典型的には各種コネクタ部品のプラスチック製筐体であるが、パーツフィーダー１は他にも多様な種類のワークＷに対応している。
【００１４】
ホッパーＨはワークＷの貯蔵庫であり、フィールドプレート２上に設定されるワーク投入エリアＣ０（図４を参照）の上方にワークＷの吐出口を有して構成される。コンピュータ２１は、カメラＰ１から供給される画像に基づいてフィールドプレート２上に存在するワークＷの量を認識し、その結果に応じて、ホッパーＨからフィールドプレート２上へのワークＷの供給量を制御するよう構成される。
【００１５】
フィールドプレート２は、図３に示すように水平な上面を有する円形の装置であり、図５に示す中空アクチュエータＭ３の駆動により、上方から見て反時計回り（第１の方向。図４に示した方向Ｄ１）に回転するように構成される。フィールドプレート２の回転速度は、コンピュータ２１が中空アクチュエータＭ３を制御することによって制御される。ホッパーＨからワーク投入エリアＣ０上に投入されたワークＷは、フィールドプレート２の回転に伴い、反時計回りに移動する。
【００１６】
中空アクチュエータＭ３は、回転面の中央が空間になるように構成されたモータである。この空間部分には、図５に示すように、円柱形の固定部材１６（非回転部材）が設置される。固定部材１６は架台２０に固定されており、中空アクチュエータＭ３の回転から切り離されている。また、フィールドプレート２の中央部には、固定部材１６に固定された円柱形の固定部材１７が配置される。固定部材１７も、固定部材１６と同様、中空アクチュエータＭ３の回転から切り離されている。固定部材１７は、後述する障壁部材１０及び隔壁１１を、フィールドプレート２の回転から切り離した状態で固定するために使用される。
【００１７】
フィールドプレート２の上面には、図４に示すように、上述したワーク投入エリアＣ０の他に、清掃エリアＣ１及びＮＧ品受入エリアＣ２が設定される。それぞれの詳細については、後述する。
【００１８】
トラックリング３は、図３に示すようにフィールドプレート２の周囲を囲むように配置された環状の装置であり、図２に示したモータＭ２の駆動により、フィールドプレート２の周囲を時計回り（第１の方向とは逆方向である第２の方向。図４に示した方向Ｄ２）に回転するように構成される。トラックリング３の回転速度は、コンピュータ２１がモータＭ２を制御することによって制御される。後述する開口部ＯＰ１を通過してフィールドプレート２上からトラックリング３上に移動してきたワークＷは、トラックリング３の回転に伴い、時計回りに移動する。
【００１９】
トラックリング３の上面は、図５に示すように、外側が内側より低くなるように傾斜している。なお、傾斜角は約２０度である。その結果、トラックリング３上のワークＷは、重力の作用によって後述する隔壁１２に押し当てられた状態で移動することになる。
【００２０】
トラックリング３の上面には、図４に示すように、後述する開口部ＯＰ１の位置から時計回りに、間隔調整エリアＡ０、ワーク裏表判定エリアＡ１、ワーク裏表反転エリアＢ１、ワーク前後判定エリアＡ２、ワーク前後水平反転エリアＢ２、ワーク姿勢最終判定エリアＡ３、ワーク投入エリアＣ０が設定される。それぞれの詳細については、後述する。
【００２１】
ここで、トラックリング３を回転させるための構造について、図５を参照しながら具体的に説明する。同図に示すように、フィールドプレート２の下方には、架台２０（図１及び図２を参照）に固定された環状の固定部材１５と、この固定部材１５とトラックリング３の間に配置されたクロスローラーリング１４とが設けられる。クロスローラーリング１４の外輪はトラックリング３に固定され、内輪は固定部材１５に固定される。これにより、トラックリング３は、固定部材１５の周囲を滑らかに回転可能に構成される。
【００２２】
また、図５に示すように、トラックリング３の外側側面の一部分には、ローラーＲ２（第２のローラー）が接触している。ローラーＲ２はウレタン製のローラーであり、モータＭ２（第２のモータ）の駆動により反時計回りに回転可能に構成される。ローラーＲ２が回転すると、摩擦を通じて、その回転力がトラックリング３に伝達される。トラックリング３は、上記のように固定部材１５の周囲を滑らかに回転可能に構成されているので、ローラーＲ２から伝達された回転力に従って、時計回りに回転する。これにより、モータＭ２の駆動によるトラックリング３の回転が実現される。
【００２３】
次に、図３を参照すると、フィールドプレート２の上面とトラックリング３の上面との境界には、隔壁１１が設けられる。隔壁１１は、フィールドプレート２の外周に沿って設けられた板状の部材であり、１２０度間隔で配置された３つのブリッジ部材１３によって固定部材１７に固定されている。したがって、隔壁１１はフィールドプレート２の回転から切り離されている。
【００２４】
隔壁１１は、フィールドプレート２とトラックリング３の間を跨ぐワークＷの移動を規制する役割を果たす。ただし隔壁１１には、ワークＷを通過させられるように構成された開口部ＯＰ１，ＯＰ２が設けられる。開口部ＯＰ１は、後述する障壁部材１０に衝突したワークＷをトラックリング３上に移動させるための開口である。また、開口部ＯＰ２は、図４に示したワーク姿勢最終判定エリアＡ３において所望の姿勢になっていないと判定されたワークＷをフィールドプレート２上に戻すための開口であり、ワーク姿勢最終判定エリアＡ３と、フィールドプレート２上に設定されるＮＧ品受入エリアＣ２との間に設けられる。
【００２５】
トラックリング３の外周には、隔壁１２が設けられる。隔壁１２は、トラックリング３の外周に沿って設けられた板状の部材であり、図１及び図２に示した架台２０に固定される。したがって、隔壁１２はトラックリング３の回転から切り離されている。
【００２６】
隔壁１２は、トラックリング３の外側に向かうワークＷの移動を規制する役割を果たす。ただし、隔壁１２には、ワークＷを通過させられるように構成された開口部ＯＰ３が設けられる。開口部ＯＰ３は、トラックリング３を移動してきたワークＷを、リニアフィーダー４上に移動させるための開口である。トラックリング３からリニアフィーダー４へのワークＷの移動は、エアーによる押し出しによって実現される。
【００２７】
この押し出しについて具体的に説明すると、図３及び図４に示すように、パーツフィーダー１は、リニアフィーダー４を見通せるトラックリング３上の位置に、ノズルＮ４を有している。ノズルＮ４は、図２に示したスピードコントローラＳＰを介して、架台２０内のエアタンク２２に接続されている。ノズルＮ４の向きは、トラックリング３上にあるワークＷがノズルＮ４から噴射されるエアーにより開口部ＯＰ３を通じてリニアフィーダー４上に押し出されるように設定されており、これにより、トラックリング３からリニアフィーダー４へのワークＷの移動が実現される。なお、ノズルＮ４は、パーツフィーダー１の動作中、常時エアーを噴射していることとしてもよいし、コンピュータ２１の制御により、ワークＷがノズルＮ４の前方にある場合にのみエアーを噴射することとしてもよい。
【００２８】
図４に示すように、隔壁１２のうち間隔調整エリアＡ０に対応する部分には、ローラーＲ１（第１のローラー）が設けられる。ローラーＲ１はウレタン製のローラーであり、モータＭ１（第１のモータ）の駆動により、トラックリング３の回転よりも少し遅い速度で反時計回りに回転可能に構成される。ローラーＲ１は、図２に示すように、側面の一部分が隔壁１１から露出するように配置される。
【００２９】
開口部ＯＰ１を通過してトラックリング３上に入り、間隔調整エリアＡ０に到達したワークＷは、上述したように重力によって隔壁１２に押し当てられた状態となっていることから、ローラーＲ１に接触する。ローラーＲ１はウレタン製なので、ワークＷがローラーＲ１に接触している間、ワークＷの移動速度はトラックリング３の回転に対して遅れることになる。その結果として、前のワークＷとの間隔が空くことになるので、間隔調整エリアＡ０を通過した一連のワークＷは、所定以上の間隔を空けた状態で列をなすことになる。
【００３０】
再び図３を参照すると、フィールドプレート２の中央に位置する固定部材１７には、ブリッジ部材１３の他に障壁部材１０が固定される。障壁部材１０は、図３及び図４に示すように、フィールドプレート２の中央部からトラックリング３の外周にかけて配置される板状の部材であり、一端が固定部材１７の側面に固定され、他端が開口部ＯＰ３に面した隔壁１２の端部に固定される。障壁部材１０の下辺はフィールドプレート２及びトラックリング３の上面と接触しておらず、したがって、障壁部材１０はフィールドプレート２及びトラックリング３の回転から切り離されている。また、障壁部材１０は、隔壁１１に設けられた開口部ＯＰ１のうち、開口部ＯＰ２寄りの端部を通過するように配置される。
【００３１】
障壁部材１０は、フィールドプレート２上にあるワークＷの移動を規制する役割を果たす。障壁部材１０の一端が固定部材１７の中央ではなく側面に固定されていることから、フィールドプレート２上を移動してきたワークＷは、障壁部材１０に衝突すると外周方向に移動を開始し、開口部ＯＰ１を通ってトラックリング３上に移動する。
【００３２】
障壁部材１０の後方（開口部ＯＰ２側）には、図４に示すように、清掃エリアＣ１が設けられる。清掃エリアＣ１は、図示しない掃除機により、フィールドプレート２上に溜まった塵を吸い上げるための領域である。パーツフィーダー１においては、障壁部材１０の後方からＮＧ品受入エリアＣ２にかけてワークＷが存在しないため、このような清掃エリアＣ１を設けることが可能となっている。
【００３３】
ブリッジ部材１３の一部には、図１及び図３に示すように、仕切りカーテン１８が取り付けられる。本実施の形態においては、１２０度間隔で配置された３つのブリッジ部材１３のうち、図４に示したワーク投入エリアＣ０の両側に位置する２つに仕切りカーテン１８が取り付けられている。仕切りカーテン１８は、図３に示すように、複数のスリットを有する暖簾状に形成されたプラスチック製の部材であり、下辺がフィールドプレート２の上方に位置することになるサイズに形成されている。
【００３４】
仕切りカーテン１８は、所定の高さ以上の物体の通過を規制するために設置されているものであり、起立状態となっているワークＷを倒して寝かせる役割を果たすとともに、２つ以上のワークＷが重なっていた場合には、上側に位置するワークＷをフィールドプレート２の上面に落とす役割を果たす。
【００３５】
リニアフィーダー４は、図３に示すように、水平な上面を有する直線状の装置であり、例えば振動により、開口部ＯＰ３を通って流入してきたワークＷを直線的に搬送する役割を果たす。リニアフィーダー４の搬送速度は、例えばコンピュータ２１によって制御される。
【００３６】
リニアフィーダー４は、図３に示すように、ガイド４ａと、シュート４ｂとを含んで構成される。ガイド４ａは、開口部ＯＰ３の近傍においてリニアフィーダー４の両側壁を構成する部材であり、ワークＷの中心出しをする役割を果たす。具体的には、図４に示すように、トラックリング３側からリニアフィーダー４側に向かって、幅が徐々に狭くなるように構成される。これにより、ガイド４ａを通過したワークＷは、姿勢を変えることなく、リニアフィーダー４の中心に沿って移動するようになる。シュート４ｂは、ガイド４ａが形成されている部分以外のリニアフィーダー４の両側壁を構成する部材である。
【００３７】
リニアフィーダー４には、図３及び図４に示すように、センサＳＦが設けられる。このセンサＳＦは、リニアフィーダー４上に設定された所定位置にワークＷが到着したことを検出するためのセンサであり、例えば、投光素子と受光素子の間にワークＷが入った場合に物体検出信号を出力する溝形の光電センサによって構成される。センサＳＦが出力する物体検出信号は、コンピュータ２１に供給される。コンピュータ２１は、センサＳＦから供給される物体検出信号に基づいてパーツフィーダー１から出力されるワークＷの量を検出し、多すぎる場合にはパーツフィーダー１の動作を一時停止させる。
【００３８】
フィールドプレート２及びトラックリング３の上方には、図１及び図２に示すように、カメラＰ１〜Ｐ４が配置される。カメラＰ１〜Ｐ４は、フィールドプレート２及びトラックリング３の上面の互いに異なるエリアにあるワークＷを撮影する役割を果たす。具体的に説明すると、まずカメラＰ１は、フィールドプレート２の全面及びトラックリング３のうち開口部ＯＰ１近傍のエリアを撮影するように構成される。カメラＰ１が撮影しなければならないエリアは他のカメラＰ２〜Ｐ４より広いので、図１及び図２に示すように、カメラＰ１はカメラＰ２〜Ｐ４より高い位置に配置される。カメラＰ２〜Ｐ４はそれぞれ、図４に示したワーク裏表判定エリアＡ１、ワーク前後判定エリアＡ２、ワーク姿勢最終判定エリアＡ３を撮影するように構成される。カメラＰ１〜Ｐ４の撮影結果である画像は、コンピュータ２１に供給される。コンピュータ２１は、供給された画像に基づいて各種の制御を行うが、その詳細については後述する。
【００３９】
トラックリング３には、図３及び図４に示すように、センサＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢ３が設けられる。これらのセンサは、トラックリング３上に設定された所定位置にワークＷが到着したことを検出するためのセンサであり、上述したセンサＳＦと同様、例えば、投光素子と受光素子の間にワークＷが入った場合に所定の物体検出信号を出力する溝形の光電センサによって構成される。各センサが出力する物体検出信号は、コンピュータ２１に供給される。コンピュータ２１は、こうして供給された物体検出信号にも基づいて各種の制御を行うが、その詳細については後述する。
【００４０】
各センサの設置位置について具体的に説明すると、図４に示すように、センサＳＡ１はワーク裏表判定エリアＡ１の入り口、センサＳＢ１はワーク裏表反転エリアＢ１の出口、センサＳＡ２はワーク前後判定エリアＡ２の入り口、センサＳＢ２はワーク前後水平反転エリアＢ２の出口、センサＳＡ３はワーク姿勢最終判定エリアＡ３の入り口、センサＳＢ３はワーク投入エリアＣ０の出口にそれぞれ設けられる。各センサは、こうして設置された位置にワークＷが到着したことを検出する役割を果たす。
【００４１】
トラックリング３にはまた、図４に示すように、ノズルＮ１〜Ｎ３が設けられる。ノズルＮ１〜Ｎ３はそれぞれ、架台２０内のエアタンク２２から供給されるエアーを噴射することにより、ワークＷの姿勢又は位置を制御する役割を果たす。ノズルＮ１〜Ｎ３は、それぞれが複数の噴射ノズルの集合体であり、図２に示したスピードコントローラＳＰを介して架台２０内のエアタンク２２に接続されている。ノズルＮ１〜Ｎ３を構成する各噴射ノズルはそれぞれ、複数の噴射口を有する多孔ノズルにより構成される。
【００４２】
スピードコントローラＳＰは、接続されたノズルからのエアー噴射量を所定量に制御するための複数の管状部材の集合体であり、ノイズＮ１〜Ｎ３それぞれについて、実際に使用する１以上の噴射ノズルを選択するとともに、選択した各噴射ノズルからのエアー噴射量を制御する役割を果たす。また、スピードコントローラＳＰは、上述したノイズＮ４についても、エアー噴射量を制御する役割を果たす。必要な噴射ノズルの数及び噴射量はワークＷの種類によって異なるため、パーツフィーダー１を実際に使用する際には、ワークＷの種類に合わせてスピードコントローラＳＰを取り替える必要がある。本実施の形態によれば、図２に示すように、スピードコントローラＳＰを構成する複数の管状部材が一箇所にまとめて設置されているので、スピードコントローラＳＰをまとめて取り替えることが可能となっている。
【００４３】
ノズルＮ１〜Ｎ３の具体的な構成について、説明する。まずノズルＮ１は、図４に示すようにワーク裏表反転エリアＢ１に対応する位置に設けられており、エアーをワークＷに下側から当てることによって、ワーク裏表反転エリアＢ１内のワークＷの裏表を反転させる役割を果たす。具体的に説明すると、ノズルＮ１は、図６に示すように、トラックリング３と隔壁１２との間に設けられた隙間Ｇの下方に設置される。ノズルＮ１から噴射されたエアーは、隙間Ｇを通ってトラックリング３の上面に到達する。上述したようにトラックリング３上にあるワークＷは隔壁１２に押し当てられた状態で移動しているため、このエアーは、ワークＷを下側表面の一方縁部から押し上げることになる。その結果、ワークＷが裏返り、ワークＷの裏表の反転が実現される。
【００４４】
次にノズルＮ２は、図４に示すようにワーク前後水平反転エリアＢ２に対応する位置に設けられており、エアーを水平方向からワークＷに当てることによって、ワーク前後水平反転エリアＢ２内のワークＷの前後を水平に反転させる役割を果たす。具体的に説明すると、ノズルＮ２は、図７に示すように、隔壁１２の側面に設けられた複数の噴射ノズルによって構成される。ノズルＮ２を構成する複数の噴射ノズルのうち実際にエアーを噴射するものは、スピードコントローラＳＰにより、ワーク前後水平反転エリアＢ２内に位置するワークＷの後ろ半分のみにエアーが当たるように選択される。これにより、エアーが当たったワークＷの後ろ半分がトラックリング３の上面を構成する斜面に沿って持ち上げられて前半分を追い越し、最終的に、前後が水平に反転した状態が得られる。
【００４５】
ここで、図４に示すように、ワーク前後水平反転エリアＢ２の近傍においては、隔壁１１がフィールドプレート２とトラックリング３の境界よりもフィールドプレート２側に入った位置に配置される。これは、前後反転のために回転しているワークＷに隔壁１１が干渉することを防ぐための構成である。
【００４６】
最後にノズルＮ３は、図４に示すようにＮＧ品排出エリアＢ３に対応する位置に設けられており、エアーを水平方向からワークＷに当てることによって、ＮＧ品排出エリアＢ３内のワークＷをフィールドプレート２内のＮＧ品受入エリアＣ２に押し出す役割を果たす。具体的に説明すると、ノズルＮ３は、図８に示すように、隔壁１２の側面に設けられた複数の噴射ノズルによって構成される。ノズルＮ３を構成する各噴射ノズルからのエアーの噴射量は、スピードコントローラＳＰにより、ワークＷをフィールドプレート２上に押し出すために必要な程度の強力なエアーが得られるように決定される。その結果、ノズルＮ３からのエアーが当たったワークＷは、トラックリング３の上面を構成する斜面を上り、フィールドプレート２上に移動する。これにより、図４に示したワーク姿勢最終判定エリアＡ３に到達した時点で正しい姿勢になっていないワークＷ（以下、「ＮＧ品」という）を、最初から姿勢制御を受け直させるべく、トラックリング３上からフィールドプレート２上に戻す処理が実現される。
【００４７】
コンピュータ２１は、学習機能を備えた外観検査を行えるように構成された外観処理検査装置として動作するコンピュータである。図示していないが、コンピュータ２１はプロセッサ及びメモリを備えており、本実施の形態においてコンピュータ２１が実施する制御は、プロセッサがメモリに記憶されるプログラムを読み出して実行することによって実現される。コンピュータ２１は、ワークＷの形状及び正しい姿勢が予め記憶しており、記憶内容に基づいて、カメラＰ１〜Ｐ４の撮影結果である画像からワークＷ及びその姿勢を検出可能に構成される。
【００４８】
以下、本実施の形態によるパーツフィーダー１の動作について、図９〜図１２に示すフロー図も参照しながら、詳しく説明する。
【００４９】
図９は、コンピュータ２１によって実行されるトラックリング３へのワークＷの供給制御の処理フローを示す図である。同図に示すように、コンピュータ２１はまず、図５等に示したモータＭ２，Ｍ１を制御することにより、トラックリング３及びローラーＲ１の回転を開始する（ステップＳ１）。
【００５０】
続いてコンピュータ２１は、カメラＰ１を制御して撮影を実行させ、得られた撮影結果に基づいて、フィールドプレート２上のワークＷを認識する（ステップＳ２）。そして、この認識の結果に基づいて、フィールドプレート２上に存在するワークＷの量が所定値（例えば、０）以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定において所定値以下であると判定した場合、コンピュータ２１は、ホッパーＨを駆動することにより、ワーク投入エリアＣ０にワークＷを投入し（ステップＳ４）、処理をステップＳ２に戻す。ここまでの処理により、フィールドプレート２上にワークＷが搭載された状態を得ることができる。
【００５１】
ステップＳ３においてワークＷの量が所定値以下でないと判定した場合、コンピュータ２１は、図５等に示した中空アクチュエータＭ３を制御することにより、フィールドプレート２を所定量回転させる（ステップＳ５）。続いてコンピュータ２１は、カメラＰ１を制御して撮影を実行させ、得られた撮影結果に基づいてトラックリング３上（特に、開口部ＯＰ１の近傍エリア内）のワークＷを認識する（ステップＳ６）。そして、この認識の結果に基づいて、トラックリング３上におけるワークＷの有無を判定する（ステップＳ６）。この判定においてワークＷがあると判定した場合、コンピュータ２１は、ステップＳ２に処理を戻す。一方、ワークＷがないと判定した場合、コンピュータ２１は、ステップＳ５に処理を戻す。コンピュータ２１が以上の処理を行うことにより、トラックリング３上にワークＷが順次供給されることになる。
【００５２】
トラックリング３上のワークＷは、上述したように、重力の作用によって隔壁１２に押し当てられた状態で、時計回りに移動する。この移動により、ワークＷは、まず初めに図４に示した間隔調整エリアＡ０に到達し、ローラーＲ１の作用によって、所定以上の間隔を空けてワークＷが並んでなる列を形成することになる。
【００５３】
次に、図１０は、コンピュータ２１によって実行されるワークＷの裏表反転制御の処理フローを示す図である。同図に示すように、この制御は、センサＳＡ１がオンとなったことを契機として開始される（ステップＳ１０）。上述したように、センサＳＡ１はワーク裏表判定エリアＡ１の入り口に設置されている。したがって、センサＳＡ１がオンになるということは、ワークＷがワーク裏表判定エリアＡ１に入ったことを意味する。
【００５４】
コンピュータ２１は、センサＳＡ１がオンになったことに応じてカメラＰ２を制御し、撮影を実行させる。そして、得られた撮影結果に基づいてワークＷの姿勢を検出することにより、ワーク裏表判定エリアＡ１内にあるワークＷが裏返しになっているか否かを判定する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。この判定の結果、裏返しになっていないと判定した場合、コンピュータ２１は、その他の制御を行うことなくワークＷの裏表反転制御を終了する。一方、裏返しになっていると判定した場合、コンピュータ２１は、センサＳＢ１の状態を判定し（ステップＳ１３）、センサＳＢ１がオンとなったことを契機としてノズルＮ１（第２のエアーノズル）からエアーを噴射する（ステップＳ１４）。ここで、センサＳＢ１は、上述したようにワーク裏表反転エリアＢ１の出口に設置されている。したがって、センサＳＢ１がオンになるということは、その瞬間、ワークＷのほぼ全体がワーク裏表反転エリアＢ１内に位置していることを意味する。コンピュータ２１がステップＳ１４でノズルＮ１に噴射させたエアーは、こうしてワーク裏表反転エリアＢ１内に位置しているワークＷに当たり、ワークＷの裏表を反転させる。
【００５５】
次に、図１１は、コンピュータ２１によって実行されるワークＷの前後水平反転制御の処理フローを示す図である。同図に示すように、この制御は、センサＳＡ２がオンとなったことを契機として開始される（ステップＳ２０）。上述したように、センサＳＡ２はワーク前後判定エリアＡ２の入り口に設置されている。したがって、センサＳＡ２がオンになるということは、ワークＷがワーク前後判定エリアＡ２に入ったことを意味する。
【００５６】
コンピュータ２１は、センサＳＡ２がオンになったことに応じてカメラＰ３を制御し、撮影を実行させる。そして、得られた撮影結果に基づいてワークＷの姿勢を検出することにより、ワーク前後判定エリアＡ２内にあるワークＷが逆向きになっているか否かを判定する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。この判定の結果、逆向きになっていないと判定した場合、コンピュータ２１は、その他の制御を行うことなくワークＷの前後水平反転制御を終了する。一方、逆向きになっていると判定した場合、コンピュータ２１は、センサＳＢ２の状態を判定し（ステップＳ２３）、センサＳＢ２がオンとなったことを契機としてノズルＮ２（第１のエアーノズル）からエアーを噴射する（ステップＳ２４）。ここで、センサＳＢ２は、上述したようにワーク前後水平反転エリアＢ２の出口に設置されている。したがって、センサＳＢ２がオンになるということは、その瞬間、ワークＷのほぼ全体がワーク前後水平反転エリアＢ２内に位置していることを意味する。コンピュータ２１がステップＳ２４でノズルＮ２に噴射させたエアーは、こうしてワーク前後水平反転エリアＢ２内に位置しているワークＷに当たり、ワークＷの前後を水平に反転させる。
【００５７】
次に、図１２は、コンピュータ２１によって実行されるＮＧ品の排出制御の処理フローを示す図である。同図に示すように、この制御は、センサＳＡ３がオンとなったことを契機として開始される（ステップＳ３０）。上述したように、センサＳＡ３はワーク姿勢最終判定エリアＡ３の入り口に設置されている。したがって、センサＳＡ３がオンになるということは、ワークＷがワーク姿勢最終判定エリアＡ３に入ったことを意味する。
【００５８】
コンピュータ２１は、センサＳＡ３がオンになったことに応じてカメラＰ４を制御し、撮影を実行させる。そして、得られた撮影結果に基づいてワークＷの姿勢を検出することにより、ワーク姿勢最終判定エリアＡ３内にあるワークＷが正しい姿勢になっているか否かを判定する（ステップＳ３１，Ｓ３２）。この判定の結果、正しい姿勢になっていると判定した場合、コンピュータ２１は、その他の制御を行うことなくＮＧ品の排出制御を終了する。この後、ワークＷは、ノイズＮ４から噴射されるエアーによってリニアフィーダー４に押し出され、パーツフィーダー１から出力されることになる。
【００５９】
一方、ステップＳ３２で正しい姿勢になっていないと判定した場合、コンピュータ２１は、センサＳＢ３の状態を判定し（ステップＳ３３）、センサＳＢ３がオンとなったことを契機としてノズルＮ３（第３のエアーノズル）からエアーを噴射する（ステップＳ３４）。ここで、センサＳＢ３は、上述したようにＮＧ品排出エリアＢ３の出口に設置されている。したがって、センサＳＢ３がオンになるということは、その瞬間、ワークＷのほぼ全体がＮＧ品排出エリアＢ３内に位置していることを意味する。コンピュータ２１がステップＳ３４でノズルＮ３に噴射させたエアーは、こうしてＮＧ品排出エリアＢ３内に位置しているワークＷに当たり、図４に示した開口部ＯＰ２を通じて、ワークＷをフィールドプレート２のＮＧ品受入エリアＣ２に押し出す。これにより、正しい姿勢になっていないワークＷがフィールドプレート２上に戻されることになる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によるパーツフィーダー１によれば、互いに逆方向に移動するようにトラックリング３及びフィールドプレート２を構成したので、パーツフィーダー１内におけるワークＷの移動距離を長く取ることができる。したがって、最終的な姿勢判定を行う前に複雑な姿勢制御を行うことが可能になるので、ワークの姿勢制限が厳しい場合にも、十分な供給量を実現することが可能になる。
【００６１】
また、本実施の形態によるパーツフィーダー１によれば、ワークＷがトラックリング３上にある間に、間隔調整、裏表反転制御、前後水平反転制御、ＮＧ品排出制御という４種類の制御を行うことが可能になる。さらに、フィールドプレート２上にある間にも、仕切りカーテン１８による姿勢制御を行うことが可能になる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６３】
１          パーツフィーダー
２          フィールドプレート
３          トラックリング
４          リニアフィーダー
４ａ        ガイド
４ｂ        シュート
１０        障壁部材
１１，１２  隔壁
１３        ブリッジ部材
１４        クロスローラーリング
１５〜１７  固定部材
１８        仕切りカーテン
２０        架台
２１        コンピュータ
２２        エアタンク
Ａ０        間隔調整エリア
Ａ１        ワーク裏表判定エリア
Ａ２        ワーク前後判定エリア
Ａ３        ワーク姿勢最終判定エリア
Ｂ１        ワーク裏表反転エリア
Ｂ２        ワーク前後水平反転エリア
Ｂ３        ＮＧ品排出エリア
Ｃ０        ワーク投入エリア
Ｃ１        清掃エリア
Ｃ２        ＮＧ品受入エリア
Ｇ          隙間
Ｈ          ホッパー
Ｍ１，Ｍ２  モータ
Ｍ３        中空アクチュエータ
Ｎ１〜Ｎ４  ノズル
ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３  開口部
Ｐ１〜Ｐ４  カメラ
Ｒ１，Ｒ２  ローラー
ＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢ３，ＳＦ  センサ
ＳＰ        スピードコントローラ
Ｗ          ワーク
【図１】
2020001918.tif 000003
【図２】
2020001918.tif 000004
【図３】
2020001918.tif 000005
【図４】
2020001918.tif 000006
【図５】
2020001918.tif 000007
【図６】
2020001918.tif 000008
【図７】
2020001918.tif 000009
【図８】
2020001918.tif 000010
【図９】
2020001918.tif 000011
【図１０】
2020001918.tif 000012
【図１１】
2020001918.tif 000013
【図１２】
2020001918.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月3日(2018.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータによって第１の方向に回転するフィールドプレートと、
前記フィールドプレートの周囲を囲むように配置され、モータによって前記第１の方向とは逆方向である第２の方向に回転するトラックリングと、
前記フィールドプレートと前記トラックリングの境界に沿って設けられ、第１及び第２の開口部を有する第１の隔壁と、
前記フィールドプレートの中央部から前記トラックリングの外周にかけて配置され、前記フィールドプレート上を前記第１の方向に移動してきたワークを前記第１の開口部を介して前記トラックリング上に移動させる障壁部材と、
制御部と、
前記フィールドプレート上に位置する前記ワークを撮影するカメラと、を備え、
前記フィールドプレートは、周方向位置が前記第２の開口部と重なるＮＧ品受入エリアと、前記第１の方向に沿った周方向位置が前記第２の開口部と前記第１の開口部の間に位置し、前記ワークが投入されるワーク投入エリアとを有し、
前記トラックリングは、前記ワークの姿勢を判定するための第１及び第２の判定エリアと、前記ワークの姿勢を反転させるための第１の反転エリアと、前記ワークを前記第２の開口部を介して前記フィールドプレートに戻すためのＮＧ品排出エリアとを有し、
前記第１の判定エリア、前記第１の反転エリア、前記第２の判定エリア、及び前記ＮＧ品排出エリアは、前記第２の方向に沿ってこの順に配置されており、これにより、前記第１の開口部を介して前記トラックリング上に移動した前記ワークは、前記第１の判定エリア、前記第１の反転エリア、前記第２の判定エリア、及び前記ＮＧ品排出エリアの順に経由し、
前記制御部は、前記第１の判定エリアにおいて前記ワークの姿勢が反転していると判定した場合、前記第１の反転エリアにおいて前記ワークの姿勢を反転させ、前記第２の判定エリアにおいて前記ワークの姿勢が反転していると判定した場合、前記ワークを前記ＮＧ品排出エリアから前記第２の開口部を介して前記ＮＧ品受入エリアに戻し、
前記制御部は、前記カメラの撮影結果に基づいて前記アクチュエータを制御することにより、前記フィールドプレートを所定量回転させる、パーツフィーダー。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の判定エリアにおいて前記ワークの前後の姿勢が反転していると判定した場合、前記第１の反転エリアにおいて前記ワークの前後を水平に反転させる、
請求項１に記載のパーツフィーダー。
【請求項３】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた第２の隔壁と、
前記第２の隔壁に露出するように配置された第１のエアーノズルと、をさらに備え、
前記トラックリングの上面は、外側が内側より低くなるように傾斜しており、
前記制御部は、前記第１のエアーノズルを用いて前記ワークに水平方向からエアーを当てることにより、前記第１の反転エリア内の前記ワークの前後を水平に反転させる、
請求項２に記載のパーツフィーダー。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の判定エリアにおいて前記ワークが裏返しになっていると判定した場合、前記第１の反転エリアにおいて前記ワークを裏返す、
請求項１に記載のパーツフィーダー。
【請求項５】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた第２の隔壁と、
前記第２の隔壁と前記トラックリングの隙間に露出するように配置された第２のエアーノズルと、をさらに備え、
前記トラックリングの上面は、外側が内側より低くなるように傾斜しており、
前記制御部は、前記第２のエアーノズルを用いて前記ワークに下側からエアーを当てることにより、前記第１の反転エリア内の前記ワークを裏返す、
請求項４に記載のパーツフィーダー。
【請求項６】
前記トラックリングは、前記ワークの姿勢を判定するための第３の判定エリアと、前記ワークの姿勢を反転させるための第２の反転エリアをさらに有し、
前記第３の判定エリア、前記第２の反転エリア、前記第１の判定エリア、前記第１の反転エリア、前記第２の判定エリア、及び前記ＮＧ品排出エリアは、前記第２の方向に沿ってこの順に配置されており、これにより、前記第１の開口部を介して前記トラックリング上に移動した前記ワークは、前記第３の判定エリア、前記第２の反転エリア、前記第１の判定エリア、前記第１の反転エリア、前記第２の判定エリア、及び前記ＮＧ品排出エリアの順に経由し、
前記制御部は、前記第３の判定エリアにおいて前記ワークが裏返しになっていると判定した場合、前記第２の反転エリアにおいて前記ワークを裏返す、
請求項２又は３に記載のパーツフィーダー。
【請求項７】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた第２の隔壁と、
前記第２の隔壁に露出するように配置された第３のエアーノズルと、をさらに備え、
前記制御部は、前記第３のエアーノズルを用いて前記ワークに水平方向からエアーを当てることにより、前記ＮＧ品排出エリア内の前記ワークを前記第２の開口部を介して前記フィールドプレートの前記ＮＧ品受入エリアに戻す、
請求項１又は２に記載のパーツフィーダー。
【請求項８】
前記トラックリングの外周に沿って設けられた第２の隔壁と、
側面の一部分が前記第２の隔壁から露出するように構成された第１のローラーと、
前記第１のローラーを前記トラックリングの回転よりも遅い速度で前記第１の方向に回転させることにより、前記ワークの移動速度を前記トラックリングの回転に対して遅らせる別のモータと、
をさらに備える請求項１又は２に記載のパーツフィーダー。
【請求項９】
前記フィールドプレートの上方に配置され、所定の高さ以上の物体の通過を規制するように構成された仕切りカーテン、
をさらに備える請求項１乃至８のいずれか一項に記載のパーツフィーダー。
【請求項１０】
前記障壁部材及び前記仕切りカーテンは、前記アクチュエータの中央に配置される非回転部材に固定される、
請求項９に記載のパーツフィーダー。
【請求項１１】
前記フィールドプレートの下方に配置された環状の固定部材と、
外周が前記固定部材に固定され、外周が前記トラックリングに固定されたクロスローラーリングと、
側面の一部分が前記トラックリングに接するように構成された第２のローラーと、をさらに備え、
前記モータは、第２のローラーを前記第１の方向に回転させる、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のパーツフィーダー。