(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入されたパーツ(15)の移動路である搬送トラック(11f)が形成されたボウル(11)を振動させて、前記搬送トラック(11f)に沿って前記パーツ(15)を整列させて搬送させるボウル型パーツフィーダにおいて、
投入された前記パーツ(15)を貯蔵する貯蔵部(11a)が前記ボウル(11)の外周に形成され、
前記ボウル(11)の中央に収容穴(11b)が形成され、
前記収容穴(11b)の内形に沿う外形を有するトレイ(17)が前記収容穴(11b)に収容され、
前記収容穴(11b)の内周に直径上に延びる壁面(11e)が形成され、
前記収容穴(11b)に収容された状態で前記壁面(11e)に対向する対向部(17b)が前記トレイ(17)の外周に形成され、
前記搬送トラック(11f)は前記貯蔵部(11a)と前記トレイ(17)の間の前記ボウル(11)に前記貯蔵部(11a)から前記トレイ(17)に向かいかつ終端部が前記壁面(11e)に達するように形成され、
前記壁面(11e)に対向する前記対向部(17b)を始端として前記搬送トラック(11f)に連通し前記搬送トラック(11f)に沿って整列して搬送される前記パーツ(15)を外周から中心に向かって螺旋状に案内する螺旋溝(17c)が前記トレイ(17)に形成された
ことを特徴とするボウル型パーツフィーダ。
【請求項２】
ボウル(11)にトレイ(17)が着脱自在に設けられ、前記ボウル(11)と前記トレイ(17)の間のエアを吸引して前記トレイ(17)を前記ボウル(11)に吸着可能なエア吸引手段(21)を更に備えた請求項1記載のボウル型パーツフィーダ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のボウル型パーツフィーダを用い、投入されたパーツ(15)の移動路である搬送トラック(11f)が形成されたボウル(11)を振動させて、前記搬送トラック(11f)に沿って整列して搬送される前記パーツ(15)をトレイ(17)に収容するパーツの整列収容方法において、
前記貯蔵部(11a)と前記トレイ(17)の間に形成された搬送トラック(11f)により前記貯蔵部(11a)から前記トレイ(17)に向かって移動する前記パーツ(15)を壁面(11e)に達するまでに整列させ、
前記搬送トラック(11f)において整列した前記パーツ(15)を前記壁面(11e)に対向する前記対向部(17b)を始端として前記搬送トラック(11f)に連通する螺旋溝(17c)に沿って前記トレイ(17)の外周から中心に向かって螺旋状に案内する
ことを特徴とするパーツの整列収容方法。
【請求項４】
ボウル(11)にトレイ(17)が着脱自在に設けられ、前記ボウル(11)と前記トレイ(17)の間のエアを吸引して前記トレイ(17)を前記ボウル(11)に吸着させる請求項３記載のパーツの整列収容方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投入されたパーツの移動路である搬送トラックが形成されたボウルを振動させて、その搬送トラックに沿ってパーツを移動させるボウル型パーツフィーダ及びパーツの整列収容方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーツの整列供給方式として、投入されたパーツの移動路である搬送トラックが外周に形成されたボウルを振動させて、その搬送トラックに沿ってパーツを内周がら外周に向かって移動させるボウル型パーツフィーダが知られている。このようなボウル型パーツフィーダでは、パーツを整列に並んだ状態で搬送するために、このボウル型パーツフィーダを用いて整列搬送されたパーツをトレイに整列に収容し、そのパーツが整列して収容されたトレイを次の工程において使用するようなことが行われる。そして、このように、トレイにパーツを整列して収容させるための振込パーツフィーダ供給装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図７に示すように、このトレイ２に図示しないパーツを整列して収容させる振込パーツフィーダ供給装置１では、セットベース３をボウル４の内部に浮かせた状態で設け、搬送トラック５の最終端をそのセットベース３の上方にまで延長し、そのセットベース３上に着脱トレイ２を載置している。このような振込パーツフィーダ供給装置１では、ボウル４の内部に投入されたパーツは振動により外周に向かい、そのボール４の周囲に形成された搬送トラック５に沿って搬送される。そして、着脱トレイ２には、セットベース３を介してボウル４の振動が伝搬するように取付けられているので、搬送トラック５上を搬送されたパーツを、ボウル４からセットベース３を介して着脱トレイ２に伝わった振動による搬送・振込作用で、着脱トレイ２に整列収容されるとしている。
【０００４】
そして、一定時間後、着脱トレイ２に整列収容されずにオーバーフローしたパーツは、駆動機構６により着脱トレイ２を傾動して再度ボウル４内に返還する。そして着脱トレイ２に整列収容されたパーツは、その着脱トレイ２をセットベース３から図示しないロボット等の供給手段により取り外して、その着脱トレイ２と共に組立工程等の次工程に移動して供給されることになる。また、パーツの種類を変更する場合には、セットベース３上に載置された着脱トレイ２を取り外し、他のパーツ形状に応じた着脱トレイ２と交換するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４０３２４号公報（段落番号「０００６」〜「０００８」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ボウル４の内周から外周に移動し、その外周に形成された搬送トラック５により搬送されたパーツをボウル４の内側に設けられた着脱トレイ２にまで戻すようにするには、そのパーツの搬送経路が長くなるとともに、パーツをボウル４の内側にまで戻す構造が複雑になる不具合があった。また、着脱トレイ２が載置されるセットベース３を空中に浮かせかつ傾動させるようにする駆動機構６も必要とし、振込パーツフィーダ供給装置１の全体における構造が複雑化して、その単価が著しく押し上げられる不具合もあった。
【０００７】
本発明の目的は、構造を複雑化させることなく、パーツをトレイに整列収容させ得るボウル型パーツフィーダ及びパーツの整列収容方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、投入されたパーツの移動路である搬送トラックが形成されたボウルを振動させて，搬送トラックに沿ってパーツを整列させて搬送させるボウル型パーツフィーダの改良である。
【０００９】
その特徴ある構成は、投入されたパーツを貯蔵する貯蔵部がボウルの外周に形成され、ボウルの中央に収容穴が形成され、収容穴の内形に沿う外形を有するトレイが収容穴に収容され、収容穴の内周に直径上に延びる壁面が形成され、収容穴に収容された状態で壁面に対向する対向部がトレイの外周に形成され、搬送トラックは貯蔵部とトレイの間のボウルに貯蔵部からトレイに向かいかつ終端部が壁面に達するように形成され、壁面に対向する対向部を始端として搬送トラックに連通し搬送トラックに沿って整列して搬送されるパーツを外周から中心に向かって螺旋状に案内する螺旋溝がトレイに形成されたところにある。
【００１０】
この場合、ボウルにトレイが着脱自在に設けられ、ボウルとトレイの間のエアを吸引してトレイをボウルに吸着可能なエア吸引手段を更に備えることが好ましい。
【００１１】
また、別の本発明は、上記ボウル型パーツフィーダを用い、投入されたパーツの移動路である搬送トラックが形成されたボウルを振動させて，搬送トラックに沿って整列して搬送されるパーツをトレイに収容するパーツの整列収容方法である。
【００１２】
その特徴ある点は、貯蔵部とトレイの間に形成された搬送トラックにより貯蔵部からトレイに向かって移動するパーツを壁面に達するまでに整列させ、搬送トラックにおいて整列したパーツを壁面に対向する対向部を始端として搬送トラックに連通する螺旋溝に沿ってトレイの外周から中心に向かって螺旋状に案内するところにある。
【００１３】
この場合、ボウルにトレイが着脱自在に設けられ、ボウルとトレイの間のエアを吸引してトレイをボウルに吸着させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のボウル型パーツフィーダ及びパーツの整列収容方法では、ボウルの外周に形成された貯蔵部に投入されたパーツを、そのボールの外周から中心に向かって螺旋状に案内し、ボウルの中央に設けられたトレイにパーツを整列して収容させるので、そのパーツの搬送経路が長くなるようなことはなく、従来必要であったボウルの内周から外周に搬送されたパーツをボウルの内側にまで戻す構造が不要になって、構造を単純化させることができる。
【００１５】
また、搬送トラックは、ボール周囲の貯蔵部とボールの中央に設けられたトレイの間にその貯蔵部からトレイに向かうように形成されるので、その搬送トラックから外れたパーツを貯蔵部に戻すようにすれば、従来必要であった着脱トレイが載置されるセットベースを空中に浮かせかつ傾動させるようにする機構も不要になる。この結果、構造を複雑化させることなく、パーツをトレイに容易に整列収容させることが可能になる。
【００１６】
更に、トレイにパーツが整列収容された後には、ボウルからトレイを取り外して、そのパーツをトレイと共にロボット等の供給手段によりその組立工程等の次工程に移動することになるけれども、ボウルとトレイの間のエアを吸引してトレイをボウルに吸着させるようにしておけば、その吸引を止めることによりボウルからトレイを取り外すことができ、再び別のトレイをボウルに吸着させるようにすればその取付けも容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態におけるボウル型パーツフィーダを示す斜視図である。
【図２】そのボウル型パーツフィーダの正面図である。
【図３】そのトレイが搭載されたボウルの断面図である。
【図４】そのトレイが搭載されたボウルの上面図である。
【図５】そのトレイを取り除いたボウルの上面図である。
【図６】そのトレイの上面図である。
【図７】従来のボウル型パーツフィーダを示す図１に対応する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１９】
図１に本発明におけるボウル型パーツフィーダ１０を示す。このボウル型パーツフィーダ１０は、投入されたパーツの移動路である搬送トラック１１ｆが形成されたボウル１１を振動させて、搬送トラック１１ｆに沿ってパーツを移動させるものである。図１及び図２に示すように、このボウル型パーツフィーダ１０は、設置場所１０ａに固定された台板１４と、その台板１４に防振ゴム１４ａ（図２）を介して設けられて図示しない加振手段を有する基台１２と、その基台１２に連結されて加振手段により振動する厚肉円盤状のブロック体１３（図２）を有し、このブロック体１３にボウル１１が取付けられる。なお、この実施の形態では、図３及び図４の拡大図に示すように、円柱状のパーツ１５を搬送させる場合を示すものとする。
【００２０】
図１及び図３に示すように、ボウル１１は、アルミニウム等の軽金属を切削加工することにより作られ、その底部がブロック体１３の上部に雄ねじ１６を用いてネジ止め固定される。そのボウル１１には、その周囲に投入されたパーツを貯蔵する貯蔵部を形成する凹溝１１ａが円周方向に延びて全周に連なって設けられる。また、このボウル１１の中央には、有底の収容穴１１ｂが形成され、この収容穴１１ｂにパーツを整列に配設可能なトレイ１７が収容して設けられる。そして、ボウル１１の周囲に形成された貯蔵部１１ａと、ボウル１１の中央に設けられたトレイ１７の間には、その貯蔵部１１ａからトレイ１７に向かってパーツ１５を搬送する搬送トラック１１ｆ形成される。
【００２１】
貯蔵部１１ａを形成する凹溝は断面がＵ字状又はＶ字状に形成され（図３）、搬送トラック１１ｆは、貯蔵部１１ａを形成するＵ字状又はＶ字状に形成された凹溝１１ａの底部から始まって、その凹溝１１ａのトレイ１７を包囲する内周側の壁面に、徐々に上方に向ってトレイ１７に達するような螺旋状に形成される。この実施の形態における搬送トラック１１ｆは、円柱状のパーツ１５をその軸芯方向に整列させて搬送するように形成される。そして、図３の拡大図に示すように、パーツ１５の軸芯が搬送トラック１１ｆ方向に無い一点鎖線で示すようなパーツ１５はその搬送トラック１１ｆから外れて、凹溝１１ａの内周側の壁面に沿って一点鎖線矢印で示すように滑り降り、その貯蔵部１１ａである凹溝にまで戻るように構成される。
【００２２】
図２及び図３に示すように、このボウル型パーツフィーダ１０は、基台１２に設けられた図示しない加振手段がブロック体１３を所定の周波数で捻り振動させるように構成され、このブロック体１３の捻り振動により、そのブロック体１３に取付けられたボウル１１も捻り振動を生じるように構成される。そして、このボウル１１が捻り振動すると、そのボウル１１の周囲における貯蔵部１１ａに投入されたパーツを搬送トラック１１ｆに沿って整列させるように構成される。
【００２３】
図１及び図３に示すように、ボウル１１のトレイ１７が収容される収容穴１１ｂの底部には、ボウル１１とトレイ１７の間に空間を形成するための空気溝１１ｃが円を描くように形成され、その空気溝１１ｃを外部に連通させる連通孔１１ｄ（図３）がボウル１１に形成される。その連通孔１１ｄのボウル１１の外部側にはカプラ１８が設けられ、そのカプラ１８に一端が接続されたチューブ１９の他端はそのチューブ１９を介して空気溝１１ｃからエアを吸引するエア吸引手段であるポンプ２１に接続される（図１）。このポンプ２１は台板１４に立設された取付板１４ｂに設けられる。トレイ１７の外形は収容穴１１ｂの外形より僅かに小さく形成され、収容穴１１ｂにトレイ１７が収容された状態で、エア吸引手段であるポンプ２１を駆動すると、ボウル１１とトレイ１７の間にあるエアが空気溝１１ｃを介して吸引され、これによりトレイ１７をボウル１１に吸着可能に構成される。
【００２４】
トレイ１７と、そのトレイ１７が収容される収容穴１１ｂとの間には、収容穴１１ｂの決まった位置であってかつ決まった方向に常にトレイ１７を収容するような構造が成される。図５に示すように、この実施の形態における収容穴１１ｂは、半径が異なる２つの半円を直径部分において互いを合わせた略円形を成すような内形に形成され、その半径が異なる部分に直径上に延びる壁面１１ｅが両側に形成される場合を示す。そして、その収容穴１１ｂを包囲するようにトレイ１１に螺旋状に形成された搬送トラック１１ｆの終端部は、その収容穴１１ｂの周縁であって、直径方向に延びて形成された一方の壁面１１ｅに直交して達するように形成される。
【００２５】
一方、図６に示すように、トレイ１７にあっても、アルミニウム等の軽金属を切削加工することにより作られ、トレイ１７の外形は収容穴１１ｂの内形に沿って形成される。即ち、このトレイ１７にあっても、半径が異なる２つの半円を直径部分において互いを合わせた略円形を成すような外形に形成され、その外形と収容穴１１ｂの内形との間に僅かな隙間を持って収容されるように構成される（図４）。その半径が異なる部分に直径上に延びて収容穴１１ｂの壁面１１ｅに対向する対向部１７ｂが両側に形成される。従って、図４に示すように、トレイ１７が収容穴１１ｂに収容された状態で、その対向部１７ｂが収容穴１１ｂの壁面１１ｅに対向することにより、トレイ１７が収容穴１１ｂに収容された状態で回転することが禁止され、これにより収容穴１１ｂの決まった位置であってかつ決まった方向に常にトレイ１７を収容するように構成される。
【００２６】
図１〜図４に示すように、このトレイ１７は、その中央部分が僅かに盛り上がるような緩やかな山形に形成され、ボウル１１の収容穴１１ｂに収容された状態で搬送トラック１１ｆに連通する螺旋溝１７ｃがその上面に形成される。螺旋溝１７ｃは、搬送トラック１１ｆに沿って移動するパーツを外周から中心に向かって螺旋状に案内するものであって、この螺旋溝１７ｃは対向部１７ｂから中心に向かって螺旋状に形成される。そして、図４の拡大図に示すように、対向部１７ｂにおける螺旋溝１７ｃの始端は、搬送トラック１１ｆの終端に僅かな隙間を持って連続するように構成される。ここで、螺旋溝１７ｃの断面は、搬送トラック１１ｆにより搬送されるパーツ１５を整列させた状態で収容するような形状を成し、図４に示すようにトレイ１７中央部分で螺旋溝１７ｃが終了するように形成される。そして、トレイ１７の中央部分には、作業員又は図示しないロボットが把持するような取手１７ｄが取付けられる。
【００２７】
次に、このように構成されたボウル型パーツフィーダを用いたパーツの整列収容方法を説明する。
【００２８】
先ず、整列収容させようとするパーツ１５を、ボウル１１の周囲に形成された凹溝１１ａから成る貯蔵部に投入する。そして、このボウル１１の中央の収容穴１１ｂにトレイ１７を収容し、エア吸引手段であるポンプ２１を駆動して、そのトレイ１７をボウル１１に吸着させる。その後、加振手段を駆動してボウル１１に捩り振動を生じさせる。このボウル１１のねじり振動により、ボウル１１の周囲における貯蔵部１１ａに投入された複数のパーツ１５は移送力を受けて、螺旋状の搬送トラック１１ｆに沿って整列し、かつ搬送される。
【００２９】
ここで、ボウル１１の外周に形成された貯蔵部１１ａにパーツ１５を投入し、ボウル１１の中央にそのパーツ１５を整列に配設可能なトレイ１７を設け、その貯蔵部１１ａとトレイ１７の間に形成された搬送トラック１１ｆにより貯蔵部１１ａからトレイ１７に向かってそのパーツ１５を移動させるので、図７に示す従来のようにボウル４の内周から外周に搬送されたパーツをボウル４の内側にまで戻す必要は無い。このため、このような従来のものに比較して、そのパーツ１５の搬送経路は短くなり、かつその構造を従来のものより単純化させることができる。
【００３０】
また、搬送トラック１１ｆは、ボウル１１周囲の貯蔵部１１ａを形成するＵ字状又はＶ字状に形成された凹溝１１ａの底部から始まってボウル１１の中央に設けられたトレイ１７を包囲し、徐々に上方に向ってトレイ１７に達するような螺旋状を成すので、その搬送トラック１１ｆが形成された部分は、貯蔵部１１ａ側に行くほど下方に向かう傾斜面となる。このため、その搬送トラック１１ｆから外れたパーツ１５は、図３の一点鎖線矢印で示すように、その自重によりその傾斜面を滑り降りて元の貯蔵部１１ａに戻ることになる。すると、従来必要であった、図７に示す着脱トレイ２が載置されるセットベース３を空中に浮かせかつ傾動させるようにする機構６も不要になる。この結果、構造を複雑化させることなく、パーツ１５をトレイ１７にまで搬送させることができる。
【００３１】
また、螺旋状の搬送トラック１１ｆに沿って整列して搬送されるパーツ１５は、図４の拡大図における実線矢印で示すように、その後、搬送トラック１１ｆの終端から、トレイ１７に形成された螺旋溝１７ｃの始端に移る。ここで、トレイ１７はボウル１１に吸着されているので、ボウル１１とともに捻り振動して、螺旋溝１７ｃの始端に移ったパーツ１５を、トレイ１７に形成された螺旋溝１７ｃに沿ってそのトレイ１７の外周から中心に向かって螺旋状に案内する。このため、搬送トラック１１ｆにパーツ１５が連なって搬送されている場合には、その終端から螺旋溝１７ｃに移って同様に連なって、中央に向かって螺旋状に移動して、そのトレイ１７に整列収容される。この結果、トレイ型パーツフィーダ１０の構造を複雑化させることなく、パーツ１５をトレイ１７に容易に整列収容させることが可能になる。
【００３２】
また、トレイ１７に形成された螺旋溝１７ｃは、その中央部分で終端となり、その終端にまでパーツが達した場合には、それ以上の移動は禁止される。このため、トレイ１７の螺旋溝１７ｃの全ての部分にパーツ１５が整列に移動して埋まったならば、パーツのトレイ１７への整列収容は終了し、加振手段によるボウル１１の捩り振動を停止させる。そして、ボウル１１からトレイ１７を取り外して、そのパーツをトレイ１７と共にロボット等の供給手段により組立工程等の次工程に移動する。ここで、ボウル１１とトレイ１７の間のエアを吸引してトレイ１７をボウル１１に吸着させているので、エア吸引手段であるポンプ２１の駆動を停止させるだけで、ボウル１１からトレイ１７を取り外すことが可能になる。このため、吸引を停止させた後に、例えばロボットの自在アームによりトレイ１７の中央に設けられた取手１７ｄを把持し、そのトレイ１７をボウル１１から持ち上げることにより容易にトレイ１７をボウル１１から取り外すことができる。
【００３３】
そして、別のトレイ１７を再びボウル１１に吸着させれば、再び加振手段によるボウル１１の捩り振動を開始することにより、その新たなトレイ１７へのパーツの整列収容を再開させることができる。すると、このようにトレイ１７を複数を用いることにより、トレイ１７へのパーツの整列収容を連続して行うことが可能になる。
【００３４】
なお、上述した実施の形態では、円柱状のパーツ１５を搬送させる場合を例示したけれども、搬送トラック１１ｆがパーツ１５を整列搬送可能である限り、このパーツの形状は円柱状のものに限られずに、どの様な形状のパーツであっても良い。
【００３５】
また、上述した実施の形態では、収容穴１１ｂとトレイ１７を半径が異なる２つの半円を合わせたようなものとして、壁面１１ｅと対向部１７ｂを両側に形成することにより、トレイ１７を収容穴１１ｂの決まった位置であってかつ決まった方向に常に収容するようにしたけれども、トレイ１７を収容穴１１ｂの決まった位置であってかつ決まった方向に常に収容可能である限り、壁面１１ｅと対向部１７ｂはそれぞれの片側であっても良い。また、２つの半円を合わせたようなものでなくて、トレイの外周の一部を外側に膨出させ又は内側に没入させてトレイ１７の収容穴１１ｂに対する位置決めをするようにしても良く、位置決めピンのような別の部材を用いて、トレイ１７の収容穴１１ｂに対する位置決めをするようにしても良い。
【００３６】
更に、上述した実施の形態では、台板１４に立設された取付板１４ｂにエア吸引手段であるポンプ２１を設ける場合を説明したけれども、このポンプ２１は台板１４に直接取付けても良く、その台板１４から離れた別のところに設けても良い。
【００３７】
ここで、上述した実施の形態では、パーツ１５を整列収容するトレイ１７を、ボウル型パーツフィーダ１０におけるボウル１１に吸着させる場合を説明したけれども、パーツフィーダには、このボウル型の他に、パーツを直線的に搬送する直進型も有る。このため、この直進型パーツフィーダを用いてトレイにパーツを整列収容させる場合にあっては、そのトレイが設置される場所とトレイとの間にあるエアを吸引して、それによりトレイ１７をその設置場所に吸着させても良い。このようにすれば、直進型パーツフィーダを用いたパーツの整列収容に際して、そのパーツが整列収容されるトレイの装着及び取り外しが容易になる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ボウル型パーツフィーダ
１１  ボウル
１１ａ  貯蔵部
１１ｆ  搬送トラック
１７  トレイ
１７ｃ  螺旋溝
１５  パーツ
２１  ポンプ（エア吸引手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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