(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を受け入れ可能なターンテーブルと、前記ターンテーブルに置かれた前記物品の姿勢を検知できる位置に配備したセンサと、前記センサの出力より前記物品の表裏姿勢を判定し表裏姿勢に応じて前記ターンテーブルを予め設定した停止位置に回転させる制御部と、前記物品を移動させる押し出し部と、前記押し出し部により移動された前記物品を掛止する受部材とを有することを特徴とする物品整列装置。
【請求項２】
前記センサの出力より前記制御部が、前記物品の姿勢を表裏姿勢以外と判定した際には、押し出し部により、前記物品を表裏姿勢に修正することを特徴とする請求項１に記載の物品整列装置。
【請求項３】
前記受部材は、前記物品の重心位置以外の場所を掛止することを特徴とする請求項１に記載の物品整列装置。
【請求項４】
前記物品はディスクブレーキ用キャリパ部材であって、前記キャリパ部材は、一方のパッドを押圧するピストンを嵌合するシリンダ部と、前記ピストンの軸と直交する方向に前記シリンダ部から突出する一対のアームと、他方のパッドを押圧する爪部と、前記シリンダ部と前記爪部とを連結するブリッジ部を有し、前記押し出し部により移動されたキャリパ部材は、前記一対のアームによって前記受部材に掛止されることを特徴とする請求項１に記載の物品整列装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品を整列させる整列装置に係り、特にディスクブレーキ装置製造過程において、キャリパを整列させるのに好適な物品整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の自動整列装置では、振動式ボウル型のパーツフィーダが用いられている。この振動式ボウル型パーツフィーダとは、ボウルと当該ボウルに単一方向に振動を与える振動機から構成されている。ボウルの底面中央は、部材入れであるホッパーとなっており、ホッパー外縁側には、壁面が設けられている。当該壁面には螺旋状に選別通路が設けられており、この選別通路を部材が通過することにより、部材は整列するようになっている。更に選別通路の終端には整列された部材を保管するためのシュートが設けられており、選別通路通過により整列した部材は、次々とシュートに送られ保管される。
【０００３】
ここで前述した振動式ボウル型パーツフィーダを用いてキャリパ素材を整列させる手順を説明する。キャリパ素材とは、ディスクブレーキ装置に用いられているキャリパ加工前の名称であり、鋳造にて成形された形態を示す。
【０００４】
まずキャリパ素材をホッパに複数個投入する。そしてホッパ内に乱雑にキャリパ素材が置かれた状態から振動機を作動させて、ホッパ内のキャリパ素材に振動を伝達させる。振動を受けたキャリパ素材は、ホッパ内を移動してホッパー外縁である壁面側に分散し、その後は壁面に設けてある選別通路に入り込む。選別通路は、壁面に沿うよう螺旋状に上がっており、また途中所々に選別通路を上がってきたキャリパ素材の方向を揃えたり、また揃えられない状態で上がってきたものは選別通路よりはじき出し、再びホッパーへと戻すガイドが設けられている。選別通路に入り込んだキャリパ素材は、振動機からの振動によって自走エネルギが与えられ、選別通路をゆっくりとせりあがっていく。このとき選別通路に不安定な状態で入り込んだり、整列すべき形態にならない姿勢で選別通路に入り込んだキャリパ素材は、選別通路途中で振動機からの振動により自ら落下したり、前述した選別通路途中のガイドによって選別通路よりはじき飛ばされ、再びホッパーへと戻される。これらガイドの働きによっても選別通路から外れずに選別通路上に残るキャリパ素材は、一様に整列された形態で選別通路をせりあがっていく。そして整列されたキャリパ素材は、選別通路終端まで進み、整列状態を保ちつつ次々とシュートに送り込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の整列装置では、キャリパ素材に振動機より振動を与え、キャリパ素材をボウル内で自走させて整列を行わせていることから、ボウルとキャリパ素材やキャリパ素材同士とで衝突が起こり、その際騒音が発生して、整列装置周囲の環境を悪化させるという問題点があった。
【０００６】
また振動式ボウル型パーツフィーダは、整列前のキャリパ素材を複数取り入れることからホッパー自体に広い面積が必要となり、更にホッパー外周には、選別通路が設けてあることから、振動式ボウル型パーツフィーダの設置には、広い面積が必要となり、省スペース化が図れないという問題点があった。
【０００７】
また振動式ボウル型パーツフィーダを設置するための設備投資が必要であり、その結果、設備投資コストが高騰するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記従来のパーツフィーダの問題点に着目し、振動を用いずに物品を整列させることで低騒音化を推進し、更に設置床面積を減少させ、設備投資コストを抑えることができる物品整列装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を達成するために、本発明に係る物品整列装置は、物品を受け入れ可能であるターンテーブルと、ターンテーブルに置かれた物品の姿勢を検知できる位置に配備したセンサと、前記センサの出力より前記物品の表裏姿勢を判定し表裏姿勢に応じて前記ターンテーブルを予め設定した停止位置に回転させる制御部と、物品を移動させる押し出し部と、押し出し部により移動された物品を掛止する受部材とを有する構成とした。
【００１０】
更にセンサの出力より制御部が、物品の姿勢を表裏姿勢以外と判定した際には、押し出し部により、物品を表裏姿勢に修正することとした。
また受部材は、前記物品の重心位置以外の場所を掛止することとした。
【００１１】
更に前記物品はディスクブレーキ用キャリパ部材である際には、前記キャリパ部材は、一方のパッドを押圧するピストンを嵌合するシリンダ部と、前記ピストンの軸と直交する方向に前記シリンダ部から突出する一対のアームと、他方のパッドを押圧する爪部と、前記シリンダ部と前記爪部とを連結するブリッジ部を有し、前記押し出し部により移動されたキャリパ部材は、前記一対のアームによって前記受部材に掛止されることとした。
【００１２】
【作用】
上記構成の物品整列装置では、ターンテーブル上に置かれた物品の姿勢によってセンサの出力が異なることから、このセンサの出力結果を基に物品の表裏姿勢を判定することができる。また前記判定結果により物品の表裏姿勢に応じた位置にターンテーブルを停止させることで、表側となった物品と裏側となった物品とに姿勢を分けることができる。更に物品が押し出され、受部材に掛止される際には、受部材は、前記物品の重心位置以外の場所を掛止することとしたので、物品は受部材との接点を回転中心とし、自重によりつり合う姿勢となる。このことからターンテーブル上で表側となった物品も、裏側となった物品も受部材上で同一の姿勢となるので物品の整列を行うことができるのである。
【００１３】
またターンテーブル上で物品が表裏姿勢以外の姿勢となった際には、押し出し部を作動させることで、物品の姿勢を表裏姿勢に修正させることができるのである。
【００１４】
また物品がディスクブレーキ用キャリパ素材である際には、キャリパ素材を押し出し部により受部材まで移動させる。そしてキャリパ素材の一対のアームを受部材に掛止させると、キャリパ素材は受部材との接点を回転中心とし、自重によってつり合う姿勢となるので整列を行うことができるのである。
【００１５】
このことより振動式パーツフィーダを用いずに物品の整列が可能となるので、騒音の発生、場所の占有と設備投資コスト上昇を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る物品整列装置を用いて、ディスクブレーキ装置製造過程におけるキャリパ素材を整列する手順を図面を参照して詳細に説明する。
図１は実施例に係るキャリパ素材整列装置の全体図である。この実施例に係るキャリパ素材整列装置１０の直後には、図示しないキャリパ加工機が配置されている。当該キャリパ加工機は、鋳造にて製作された異形状の部材であるキャリパ素材１２をディスクブレーキ装置に用いられているキャリパに加工するための装置である。また、キャリパ素材整列装置１０の直前には、図示しないが整列前のキャリパ素材１２を保管しておく保管箱が設けられており、この保管箱の中から素材投入機を用いてキャリパ素材整列装置１０にキャリパ素材１２を投入することが可能になっている。
【００１７】
キャリパ素材整列装置１０には、キャリパ素材１２を受け入れ可能なドラム部１４が設置されており、当該ドラム部１４は、ターンテーブルとなる回転盤１４ｂと、当該回転盤１４ｂ上よりキャリパ素材１２が落下するのを防止するドラム１４ａとで構成されている。またドラム部１４容積は、キャリパ素材１２を受け入れる際、できるだけ一様な姿勢で受け入れ、作業効率を高めるという第１の目的と、キャリパ素材１２を受け入れた後、後述するキャリパ素材１２姿勢判断時の誤動作を防止するという第２の目的から、１つのキャリパ素材１２が入りきるだけの大きさとなっている。また回転盤１４ｂの近傍には、モータ１６が設けられており、回転盤１４ｂとモータ１６の間には駆動ベルト１８が張られている。ここでモータ１６を回転させることにより、駆動ベルト１８がモータ１６の回転力を回転盤１４ｂに伝達し、回転盤１４ｂを回転可能にしている。さらに回転盤１４ｂには、上下シリンダ１９が接続されており、この上下シリンダ１９を駆動させることにより、回転盤１４ｂを昇降させることが可能になっている。
【００１８】
ドラム部１４の素材投入機側には、押し出し部となる送りバー２０が設けられており、この送りバー２０は、キャリパ素材整列装置１０上部に設けられたロッドレス型の送りシリンダ２２によって素材投入機側からキャリパ加工機側まで移動可能になっている。また送りバー２０の高さは、ドラム１４ａの上部先端より上側に位置されている。このことより、キャリパ素材１２を載せた回転盤１４ｂが、上下シリンダ１９の駆動によって、最上部までせりあがった際、送りバー２０をキャリパ加工機側へ移動させることで、回転盤１４ｂ上からキャリパ素材１２をはじき出すことが可能となっている。
【００１９】
更に送りバー２０の先端には、プッシャ２４が設けられており、当該プッシャ２４は、送りバー２０と同方向に移動が可能になっている。そしてプッシャ２４を移動させ、当該プッシャ２４先端部をドラム部１４内のキャリパ素材１２に接触させることで、ドラム部１４内のキャリパ素材１２の姿勢変化を可能にしている。
【００２０】
またドラム部１４のキャリパ加工機側には、送りシリンダ２２と平行に、受部材となる整列用レール２６が２本設けられている。当該整列用レール２６同士の間隔は、整列用レール２６がキャリパ素材１２のガイドピン側とロックピン側とに設けられたアーム１２ａを受け、キャリパ素材１２が、整列用レール２６上に掛止できるように設定されている。そして整列用レール２６上に整列した最もキャリパ加工機側にあるキャリパ素材１２から、投入ハンド２８によってクランプされ、キャリパ加工機へと送られる。
【００２１】
更にドラム１４の側方には、センサとなる光電センサ３０が設けられている。当該光電センサ３０は、発光側と受光側とで構成されており、それぞれドラム部１４を挟み対面するように５個設置されている。当該５個の光電センサ３０は、その設置位置より回転盤１４ｂ上に置かれたキャリパ素材１２の姿勢を判定できるようになっている。さらに光電センサ３０の出力先には、後述するが光電センサ３０の出力からドラム部１４内のキャリパ素材１２の姿勢を判定でき、キャリパ素材１２の姿勢に応じた動作を行う制御部が設けられている。
このような構成にかかるキャリパ素材整列装置の作用を図２以降を参照して説明する。
【００２２】
図２はドラム部１４内のキャリパ素材１２の姿勢と光電センサ３０との位置関係を示した状態図であり、図３は、ドラム部１４内のキャリパ素材１２の姿勢に対応した光電センサ３０の出力によるキャリパの素材の姿勢の判定について示したものである。
【００２３】
素材投入機は、整列前のキャリパ素材１２を保管箱より１個取り出し、キャリパ素材整列装置１０のドラム部１４に投入する。そしてキャリパ素材整列装置では、ドラム部１４内にキャリパ素材１２を受け入れた後に、回転盤１４ｂを回転させる。回転盤１４ｂを回転させるとともに、ドラム部１４の側部近傍に設けられた光電センサ３０を作動させ、制御部がドラム部１４内のキャリパ素材１２の姿勢を判定する。ここで制御部が姿勢判定を行う手順としては、姿勢判定をおこなう以前に、少なくともキャリパ素材１２が１回転する間、光電センサ３０からの出力を監視する。そして回転中における光電センサ３０出力の中で、予め定めた姿勢の出力結果に該当するものがあるかを確認する。この確認動作により予め定めた姿勢の出力結果に該当するものがあれば、制御部は、前述の予め定めた姿勢になっているものと判定する。また該当するものがなければ、予め定めた姿勢以外の姿勢であると判定する。
【００２４】
キャリパ素材１２は、素材投入機よりドラム部１４内に投入されると、殆どのものが図２の姿勢となる。（１）に示すような表側姿勢の場合では、ドラム部１４内のキャリパ素材１２が光電センサ３０ｃ、３０ｄの光軸を遮るため、光電センサ３０ｃ、３０ｄの受光部には光が届かず、光電センサ３０の受光部出力はＯＮとなる。また光電センサ３０ａ、３０ｂ、３０ｅは、キャリパ素材１２により光軸が遮られることがないため、光電センサ３０の受光部に光が届く。このため光電センサ３０の受光部出力はＯＦＦとなる。また（２）に示す裏側姿勢の場合では、同様に光電センサ３０ｄ、３０ｅが光電センサ３０の受光部に光が届かず、光電センサ３０の受光部出力はＯＮになる。また光電センサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、光電センサ３０の受光部に光が届くので、光電センサ３０の受光部出力はＯＦＦになる。このように、これら光電センサ３０の出力結果より、ドラム部１４内のキヤリパ素材１２の姿勢を判定することができる。そしてキャリパ素材１２の姿勢を判定した後に、モータ１６を止め、回転盤１４ｂを停止させる。
【００２５】
しかしドラム部１４内にキャリパ素材１２を投入する際には、図４に示す立ち姿勢も発生する。これらの姿勢を制御部が判定するには、前述したように、キャリパ素材１２をドラム部１４内に投入後、回転盤１４ｂを回転させる。そして回転盤１４ｂを回転させるとともに、光電センサ３０を作動させる。光電センサ３０の出力が、キャリパ素材１２の表側姿勢もしくは裏側姿勢を示す出力結果と異なったときに、キャリパ素材１２は立ち姿勢になっていると制御部は判定する。後述するがキャリパ素材１２の整列を行うためには、前述した表側姿勢や裏側姿勢にさせる必要がある。そこでキャリパ素材１２の立ち姿勢を、修正するために、光電センサ３０での判定終了後、回転盤１４ｂを一旦停止させる。そして上下シリンダ１９とプッシャ２４とを駆動させ、ドラム部１４内のキャリパ素材１２の姿勢を修正する。（１）に示すようなキャリパ素材１２の姿勢では、プッシャ２４を駆動させることが効果的である。プッシャ２４を駆動させることにより、キャリパ素材１２に接触させて、ドラム部１４内にキャリパ素材１２を押し倒し、裏側姿勢に修正する。また（２）に示すようなキャリパ素材１２の姿勢では、キャリパ素材１２の重心が上部に位置していることより、上下シリンダ１９を駆動させることが効果的である。上下シリンダ１９を駆動させることにより回転盤１４ｂが昇降し、キャリパ素材１２の重心を移動させる。この重心の移動によりキャリパ素材１２は、バランスをくずし、倒れ込むことで表側姿勢に修正される。これらの動作を終了すると再び回転盤１４ｂを回転させ、光電センサ３０を作動し、キャリパ素材３０が表側姿勢もしくは裏側姿勢になっているかの確認を行う。この確認動作により、キャリパ素材１２の立ち姿勢が変化していないと制御部が判断すれば、再び回転盤１４ｂを停止し、上下シリンダ１９とプッシャ２４を駆動させて、キャリパ素材１２の姿勢を修正する。また初回の動作にて立ち姿勢から表側姿勢もしくは裏側姿勢に修正された際には、モータ１６を止め、回転盤１４ｂを停止させる。
【００２６】
上記の動作を行い、ドラム部１４内のキャリパ姿勢が表側姿勢もしくは裏側姿勢であると判定し、回転盤１４ｂを停止する際には、ドラム部１４内のキャリパ素材１２の姿勢に応じて回転盤１４ｂの停止位置を変更する。図５は、回転盤１４ｂの停止位置を示す上側面図である。すなわちキャリパ素材１２が（２）に示すような裏側姿勢であるときは、回転盤１４ｂ停止位置を、キャリパ素材１２のガイドピン側とロックピン側とに設けられているアーム１２ａが、整列用レール２６に直交し、整列用レール２６に最も接近するような位置に停止させる。また図示しないがキャリパ素材１２が表側姿勢であるときには、キャリパ素材１２のガイドピン側とロックピン側とに設けられているアーム１２ａが、整列用レール２６に直交し、整列用レール２６から最も遠くになるような位置に停止させる。
【００２７】
回転盤１４ｂ上におけるキャリパ素材１２の表裏姿勢を判断し、回転盤１４ｂを停止させた後には、上下シリンダ１９を用いて回転盤１４ｂを上昇させる。そして、回転盤１４ｂの上昇によりドラム１４ａ上部から露出したキャリパ素材１２に、送りバー２０を接触させ、送りバー２０をキャリパ加工機側へ移動させる。キャリパ素材１２は送りバー２０の移動に伴い、キャリパ加工機側へと移動し、更に送りバー２０をキャリパ加工機側に移動させていくと、キャリパ素材１２のガイドピン側とロックピン側とに設けられたアーム１２ａが整列用レール２６に乗り上げる。
【００２８】
ところで整列用レール２６上に乗ったキャリパ素材１２の重心は、掛止部となるアーム１２ａを中心とする回転中心より離れている。このことから、整列用レール２６に乗り上げた直後のキャリパ素材１２は、アーム１２ａを回転中心とし、振り子の如く往復運動を行う。しかし時間経過とともに往復運動は収まり、キャリパ素材１２は、アーム１２ａを回転中心としたつり合いの位置で掛止する。また送りバー２０は、キャリパ素材１２を整列用レール２６上に乗せた後、再び元のドラム部１４側に引き戻される。
【００２９】
図６は整列用レール２６にキャリパ素材１２が乗りあげ掛止するまでの状態を示した状態図である。
送りバー２０がキャリパ素材１２を押し出すときのキャリパ素材１２の姿勢は、上述したように表側姿勢と裏側姿勢に設定される。これらの姿勢に応じて、回転盤１４ｂの停止位置を変更することから、キャリパ素材１２が整列用レール２６に掛止する向きは同一となる。
【００３０】
このような動作を繰り返し、素材投入機から送り込まれたキャリパ素材１２を次々と整列用レール２６に送り込んでいけば、整列用レール２６上でキャリパ素材１２は整列する。そして最もキャリパ加工機側に置かれたキャリパ素材１２から順番に、投入ハンド２８を用いてキャリパ加工機へと供給する。
【００３１】
本実施例では、物品としてキャリパ素材を用い説明を行った。しかし物品としては表裏姿勢の異なるもので、また受部材に物品を掛止する際に、物品の回転中心と重心とが異なるものであれば、上述した方法にて整列を行わせることが可能である。そして表裏姿勢を検知するセンサは、回転盤１４ｂ上の物品の表裏姿勢が異なるのを検知できるような位置に設置すればよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物品を受け入れ可能なターンテーブルと、前記ターンテーブルに置かれた前記物品の姿勢を検知できる位置に配備したセンサと、前記センサの出力より前記物品の表裏姿勢を判定し表裏姿勢に応じて前記ターンテーブルを予め設定した停止位置に回転させる制御部と、前記物品を移動させる押し出し部と、前記押し出し部により移動された前記物品を掛止する受部材とを有し、前記物品の掛止部位置は重心位置と異なわせることとしたので、物品を受部材上に整列させることが可能となる。また前記センサの出力より前記制御部が、前記物品の姿勢を表裏姿勢以外と判定した際には、押し出し部により、前記物品を表裏姿勢に修正するようにしたことで、物品が表裏姿勢以外の姿勢となっても修正をおこなわせることができる。
さらに物品がディスクブレーキ用キャリパ素材である際には、キャリパ素材を押し出し部により受部材まで移動させる。そしてキャリパ素材の一対のアームを受部材に掛止させると、キャリパ素材は受部材との接点を回転中心とし、自重によってつり合う姿勢となるので整列を行うことができるのである。
このことより振動式パーツフィーダを用いずに物品の整列が可能となるので、騒音の発生、場所の占有と設備投資コスト上昇を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るキャリパ素材整列装置の全体図である。
【図２】キャリパ素材の姿勢と光電センサとの位置関係を示した状態図である。
【図３】光電センサの出力によるキャリパ素材の姿勢の判定表である。
【図４】ドラム部内におけるキャリパ素材の姿勢を示した状態図である。
【図５】回転盤の停止位置を示す上側面図である。
【図６】整列用レールにキャリパ素材が掛止する状態を示した状態図である。
【符号の説明】
１０          キャリパ素材整列装置
１２          キャリパ素材
１２ａ        アーム
１４          ドラム部
１４ａ        ドラム
１４ｂ        回転盤
１６          モータ
１８          駆動ベルト
１９          上下シリンダ
２０          送りバー
２２          送りシリンダ
２４          プッシャ
２６          整列用レール
２８          投入ハンド
３０          光電センサ
【図１】
0003663239.tif 000002
【図２】
0003663239.tif 000003
【図３】
0003663239.tif 000004
【図４】
0003663239.tif 000005
【図５】
0003663239.tif 000006
【図６】
0003663239.tif 000007