(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボタンを収容し、その送出口から一つずつ繰り出しを行うボタン繰り出し機構と、
基部と当該基部に対して回転可能な回転台を備え、前記回転台の回転により前記ボタン繰り出し機構からボタン付けミシン側へのボタン搬送を行う搬送機構と、
前記搬送機構からボタン付けミシンのボタン保持部にボタンを搬送するアームを有するアーム機構と、
前記搬送機構上のボタンを撮像する撮像装置と、
前記ボタンの撮像結果に基づいて当該ボタンを回転させて向きを調整するボタン回転機構と、
ボタン供給の動作制御を行う制御部とを備えるボタン供給装置において、
前記ボタン回転機構は、前記ボタンを把持するボタン把持部と、当該ボタン把持部による把持と解放とを切り換える把持駆動源と、前記把持されたボタンを回転させる回転駆動源とを備え、
前記アーム機構は、前記ボタン回転機構により回転が行われたボタンの向きを一定の状態に維持して前記ボタン付けミシンのボタン保持部へのボタンの搬送を行い、
前記ボタン把持部を前記回転台に搭載し、前記把持駆動源及び前記回転駆動源を前記基部に搭載したことを特徴とするボタン供給装置。
【請求項２】
前記ボタン把持部は、互いに接離可能に支持された二つの把持部材と、互いに近接し合うようにこれら二つの部材に把持圧を付与する弾性体とによりボタンの把持を行い、
前記把持駆動源は、前記弾性体よる把持圧に抗して互いに離間するように前記二つの把持部材に解放圧を付与することを特徴とする請求項１記載のボタン供給装置。
【請求項３】
前記ボタン回転機構が前記ボタン把持部を複数備え、
これらのボタン把持部を前記回転台上でその回転軸と同心の円周上に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のボタン供給装置。
【請求項４】
前記ボタン把持部は、回転可能に支持された三つの把持ローラーを備え、これらを前記ボタンの外周に当接させることによりボタンの把持を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のボタン供給装置。
【請求項５】
前記ボタン回転機構は、前記回転駆動源により回転を行う入力ローラーと、この入力ローラーを直進又は回動により進退移動可能に支持する支持機構とを備え、
前記回転台を所定位置で停止し、前記ボタン把持部のいずれかの把持ローラー又は把持されたボタンの外周に前記入力ローラーを当接させてボタンへの回転付与を行うことを特徴とする請求項４記載のボタン供給装置。
【請求項６】
前記複数の把持ローラーは垂下支持されると共にその外周面が下方に向かうに従って縮径するように傾斜して形成され、
前記複数の把持ローラーよりも下側の平面に前記ボタンを押圧保持することを特徴とする請求項４又は５記載のボタン供給装置。
【請求項７】
前記ボタン繰り出し機構が、
前記送出口に設けられ、一列に並んでボタンが通過するボタン搬送路と、
前記ボタン搬送路に設けられ、個々のボタンの通過を検出する通過センサと、
前記ボタン搬送路に設けられ、ボタンの通過とその制止とを行うゲート装置と、
前記ゲート装置の制御部とを備え、
前記制御部は、ボタンの供給要求を受けてから、前記通過センサにより一つのボタン通過を検出するまでの間、前記ゲート装置をボタンの通過可能状態とする動作制御を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のボタン供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボタン付けミシンにボタン供給を行うボタン供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被縫製物にボタンを縫い付けるボタン付けミシンは、連続するボタン縫着作業のサイクルタイムの短縮のために、ミシンに順次ボタン供給を行うためのボタン供給装置が併設されている。
従来のボタン供給装置は、例えば、特許文献１に示すように、多数のボタンを収容し、連続的に繰り出すことが可能なボタンフィーダー機構と、繰り出されたボタンを受け取って、回動動作によりミシンのボタン保持部にボタンを搬送するアームを備えた搬送機構と、アームに保持されたボタンを上方から撮像する撮像装置とを備えている。そして、撮像されたボタン画像を正規の基準画像と比較することでボタン穴の並び方向を求め、アームに搭載された回転機構によりボタンの向きを調整してミシンに供給していた。
【０００３】
また、特許文献２に示すボタン供給装置は、多数のボタンを収容し、連続的に繰り出すことが可能なボタンフィーダー機構と、円形の回転板に形成された複数の切り欠き部にボタンを収容して、順次搬送する第一の搬送機構と、円形の回転板に形成された複数の凹部にボタンを収容してボタンを搬送する第二の搬送機構と、アームにより第二の搬送機構からミシンにボタンを一つずつ供給するアーム機構とを備えている。
このボタン供給装置では、ボタンフィーダー機構から第一、第二の搬送機構及びアーム機構を介して順番にボタンが渡り、ミシンへの供給を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２１２３９３号公報
【特許文献２】特開平４−９１８０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、特許文献１のボタン供給装置は、アーム上でボタンの向きを回転調整するので、アームにボタンの回転機構及びその駆動源となる回転モーターを搭載することが必須である。このため、このボタン供給装置では、アームが上下方向に厚くなるという問題があった。
一方、ボタン付けミシンは、一般に、ボタンの外縁部を両側から把持することで縫製中のボタンを固定するボタン把持アームを備え、ボタン供給時にはアームの回動を妨げないように上方に退避する構造となっている。
従って、アームの厚みが大きいと、ボタン把持アームは大きく上方に退避移動及び下方に復帰移動を行わなければならず、これらの動作時間が縫製のサイクルタイムを悪化さるという問題点があった。
また、上記従来のボタン供給装置は、撮像装置により、傷や製造欠陥による変形、ボタン穴の位置ズレ等を有する欠陥ボタンを検知することが可能であったが、欠陥ボタンを発見しても、これを除去する手段を備えておらず、装置の搬送動作を停止させて作業者の手によって除去するしか方法がなかった。このため、かかる除去作業の介在を原因とするサイクルタイムの悪化も生じていた。
【０００６】
また、特許文献２のボタン供給装置は、第一と第二の搬送機構を備えることから、ボタン供給装置全体が大型化すると共に部品点数の増大も生じていた。
また、第一の搬送機構と第二の搬送機構とアーム機構とを経由してボタンをミシンに供給するので、サイクルタイムが延長するという問題が生じていた。
また、このボタン供給装置は、第一の搬送機構の回転板に、異なるサイズで複数の切り欠き部が並んで形成されており、回転板の取付位置を調節することで各種サイズのボタン搬送を可能としている。かかる構造により、部品交換を行うことなく複数サイズのボタン搬送は可能となるが、搬送するボタンのサイズを変更する際には、回転板の取付位置の変更を手作業で行わねばならず、当該手作業によるサイクルタイムの悪化も生じていた。
【０００７】
また、特許文献１及び２のボタン供給装置は、ボタンの供給元となるボタンフィーダー機構において、連続的にボタン繰り出しが行われる一方で、ボタンフィーダー機構からボタンを受け取るボタン搬送機構はボタンを一つずつ下流側に搬送する構造である。このため、ボタンフィーダー機構とボタン搬送機構との間でボタンの詰まりによるスタック等が生じやすく、これがボタン供給作業のサイクルタイムを悪化させる原因となっていた。
【０００８】
本発明は、サイクルタイムが短く、作業効率の良好なボタン供給装置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】
【０００９】
本発明は、複数のボタンを収容し、その送出口から一つずつ繰り出しを行うボタン繰り出し機構と、基部と当該基部に対して回転可能な回転台を備え、前記回転台の回転により前記ボタン繰り出し機構からボタン付けミシン側へのボタン搬送を行う搬送機構と、前記搬送機構からボタン付けミシンのボタン保持部にボタンを搬送するアームを有するアーム機構と、前記搬送機構上のボタンを撮像する撮像装置と、前記ボタンの撮像結果に基づいて当該ボタンを回転させて向きを調整するボタン回転機構と、ボタン供給の動作制御を行う制御部とを備えるボタン供給装置において、前記ボタン回転機構は、前記ボタンを把持するボタン把持部と、当該ボタン把持部による把持と解放とを切り換える把持駆動源と、前記把持されたボタンを回転させる回転駆動源とを備え、前記アーム機構は、前記ボタン回転機構により回転が行われたボタンの向きを一定の状態に維持して前記ボタン付けミシンのボタン保持部へのボタンの搬送を行い、前記ボタン把持部を前記回転台に搭載し、前記把持駆動源及び前記回転駆動源を前記基部に搭載したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成からなるボタン供給装置は、ボタン繰り出し機構から搬送機構とアーム機構を介してボタン付けミシンにボタン供給を行うので、搬送経路の途中に介在する構成の低減が図られて、ボタン供給のサイクルタイムを短縮し、迅速なボタン供給を行うことが可能である。また、搬送の構成低減により装置の製造コストの低減を図ることが可能となる。
また、上記ボタン供給装置は、ボタンを回転させるボタン回転機構を搬送機構上に搭載しているので、アーム機構のアーム上にボタン回転機構を搭載する必要がない。このため、アームの小型化、薄型化を図ることができ、ミシンがボタンを受け取る際のミシン側のボタン把持部の退避量を低減し、ボタン供給のサイクルタイムをさらに低減することが可能となる。
また、上記ボタン供給装置のボタン回転機構は、ボタン把持部を回転台側に、把持駆動源及び回転駆動源を基部側に、それぞれ分離して配置している。仮に、回転台側に各駆動源を搭載すると、その電源供給線や信号線が回転台の回転角度範囲を制限したり、当該制限を排除するためにスリップリング等の高価な特殊部品が必要となるが、上記構成では、回転台の回転角度範囲の制限をなくし、特殊部品を不要として製造コストの低減を可能とする。また、上記構成により、故障や動作不良の発生を低減でき、装置の信頼性及び耐久性の向上を図ることが可能となる。
なお、アーム機構がボタンの向きを「一定の状態に維持して」ボタン保持部へ搬送を行うとは、ボタン回転機構により回転が行われたボタンの向きがアーム機構によりランダムに変化してしまうことがないように搬送を行うことを意味するものである。
即ち、ボタン付けミシン側から見て、ボタン回転機構により回転が行われたボタンの向きがアーム機構により全く変化することなくボタン保持部へ搬送される場合に限らず、ボタン回転機構により回転が行われたボタンが毎回、一定の角度変化を行いつつボタン保持部へ搬送されることを含む意味である。アーム機構において、必ず既知の一定の角度変化が生じるのであれば、ボタン回転機構による向きの調節は一定の角度変化を考慮しておこうことにより、ボタン保持部に対して毎回適正な向きでホタン供給を行うことが可能だからである。
【００１１】
また、本発明は、前記ボタン把持部は、互いに接離可能に支持された二つの把持部材と、互いに近接し合うようにこれら二つの部材に把持圧を付与する弾性体とによりボタンの把持を行い、前記把持駆動源は、前記弾性体よる把持圧に抗して互いに離間するように前記二つの把持部材に解放圧を付与する構成としても良い。
【００１２】
上記構成では、互いに接離可能に支持された二つの把持部材の接近によりボタン把持が行われるので、これら二つの把持部材の接離移動範囲内であれば、種々のサイズのボタン把持を行うことが可能であり、搬送するボタンサイズが変わるたびに行われる機構の調整作業を不要とし、ボタン供給のサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明は、前記ボタン回転機構が前記ボタン把持部を複数備え、これらのボタン把持部を前記回転台上でその回転軸と同心の円周上に配置する構成としても良い。
【００１４】
上記構成では、ボタン把持部を回転台上に複数備えるので、ボタン繰り出し機構からのボタンの受け取り、撮像装置によるボタンの撮像、ボタンの回転、ミシンへのボタンの受け渡し等の何れかの動作を各ボタン把持部で並行して行うことができ、連続してボタン供給を行う場合でも、そのサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、前記ボタン把持部は、回転可能に支持された三つの把持ローラーを備え、これらを前記ボタンの外周に当接させることによりボタンの把持を行う構成としても良い。
【００１６】
上記構成では、回転可能な把持ローラーによりボタンの把持を行うので、ボタンに対する回転動作を円滑に付与することが可能となる。
また、三つの把持ローラーにより三点でボタンを把持するので、ボタンをしっかりとホールドしつつもボタン外周に全ての把持ローラーが密着し、把持及び回転を良好に行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、前記ボタン回転機構は、前記回転駆動源により回転を行う入力ローラーと、この入力ローラーを直進又は回動により進退移動可能に支持する支持機構とを備え、
前記回転台を所定位置で停止し、前記ボタン把持部のいずれかの把持ローラー又は把持されたボタンの外周に前記入力ローラーを当接させてボタンへの回転付与を行う構成としても良い。
【００１８】
上記構成では、把持ローラー又は把持されたボタンに入力ローラーを当接させてボタンへの回転付与を行うので、回転台の外部からボタンへの回転動作の付与を容易な構成により実現することが可能である。
また、把持したままの状態でボタンを回転させることができ、回転させるためにいちいち把持状態を解除する必要がなく、ボタン搬送のサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
【００１９】
また、本発明は、前記複数の把持ローラーは垂下支持されると共にその外周面が下方に向かうに従って縮径するように傾斜して形成され、前記複数の把持ローラーよりも下側の平面に前記ボタンを押圧保持する構成としても良い。
【００２０】
上記構成では、複数の把持ローラーの外周面が下方に向かうに従って縮径するように傾斜しているので、これらに把持されたボタンは、回転時において傾斜に従って下側の平面に押しつけられる。従って、ボタンの回転時に各把持ローラーの軸線方向にボタンが移動を生じることが抑止され、安定的且つ正確にボタンの回転調整を行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明は、前記ボタン繰り出し機構が、前記送出口に設けられ、一列に並んでボタンが通過するボタン搬送路と、前記ボタン搬送路に設けられ、個々のボタンの通過を検出する通過センサと、前記ボタン搬送路に設けられ、ボタンの通過とその制止とを行うゲート装置と、前記ゲート装置の制御部とを備え、前記制御部は、ボタンの供給要求を受けてから、前記通過センサにより一つのボタン通過を検出するまでの間、前記ゲート装置をボタンの通過可能状態とする動作制御を行う構成としてもよい。
【００２２】
上記構成では、通過センサにより一つのボタン通過を検出する間、ゲート装置をボタンの通過可能状態とする動作制御を行うので、連続的に供給されるボタンをゲート装置において一つずつの繰り出し作業に区切ることができ、個々のボタン供給を好適に行うことができる。このため、ボタンスタック等を生じることなくボタン供給を行うことができ、ボタン供給作業のサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、ボタン供給作業のサイクルタイムを向上させることができ、ボタン付けミシンに対して効率良くボタン供給作業を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるミシンのボタン供給装置を備えたミシンの構成を示す斜視図である。
【図２】ボタン繰り出し機構の斜視図である。
【図３】ボタン排出機構の平面図である。
【図４】ボタン排出機構の搬出方向上流側から見た図である。
【図５】ボタン排出機構の斜視図である。
【図６】ボタン排出機構で小さいボタンを排出する例を示す平面図である。
【図７】搬送機構の平面図である。
【図８】図７のＷ−Ｗ線に沿った搬送機構の断面図である。
【図９】不良ボタン回収機構のシャッター板を開いた状態を示す搬送機構の動作説明図である。
【図１０】ボタン排出機構のシャッター板を開いた状態を示す搬送機構の動作説明図である。
【図１１】ボタン把持部に保持された大きなボタンを回転駆動部で回転させる状態を示す動作説明図である。
【図１２】搬送機構からアーム機構へのボタンの受け渡し動作を示す動作説明図である。
【図１３】搬送機構からアーム機構へのボタンの受け渡し動作を示す一部切り欠いた側面図である。
【図１４】アーム機構からボタン付けミシンへのボタンの受け渡し動作を示す斜視図である。
【図１５】ボタン供給装置の制御系を示すブロック図である。
【図１６】ボタン排出機構のボタン排出前の状態を示す動作説明図である。
【図１７】ボタン排出機構のゲート開放状態を示す動作説明図である。
【図１８】ボタン排出機構の通過センサの非遮蔽状態を示す動作説明図である。
【図１９】ボタン排出機構の通過センサの遮蔽状態を示す動作説明図である。
【図２０】ボタン供給動作中のボタン排出機構の動作を示すフローチャートである。
【図２１】ボタン供給動作を示すフローチャートである。
【図２２】ボタン受け取り位置のボタン把持部を解放状態とした状態を示す搬送機構の動作説明図である。
【図２３】ボタン受け渡し位置のボタン把持部のボタンを回転させている状態の搬送機構の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［発明の全体構成］
図１は本発明の実施形態たるボタン付けミシン１００に併設されるボタン供給装置１０の概略斜視図である。以下、図１乃至図２３を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、以下の説明では、水平であってボタン付けミシン１００とボタン供給装置１０とが並ぶ方向をＸ軸方向、水平方向であってＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、鉛直上下方向をＺ軸方向というものとする。また、便宜上、図１に示すように、Ｘ軸方向の一方を「左」、他方を「右」とし、Ｙ軸方向の一方を「前」、他方を「後」という場合があるものとする。
【００２６】
［ボタン付けミシンの概要］
図１に示すボタン付けミシン１００は、被縫製物である布地に対してボタンの縫着作業を行う針上下動機構及びルーパ機構と、縫い針の下方で布地を保持する布保持機構と、縫い針と布保持機構との間でボタン保持を行うボタン保持部１１０と、ミシンの各構成の動作制御を行うミシン制御部とを備えている。上記ボタン付けミシン１００の構成はいずれも周知のものと同様であるため、ここでは一部のみについて説明する。
ボタン付けミシン１００のボタン保持部１１０は、ボタンＢの外周を両側から把持する一対のクランプ腕１１１と、各クランプ腕１１１を回動可能に支持するブラケット１１２とを備えている。ブラケット１１２はその前端部から前方に延出されるように各クランプ腕１１１を支持しており、その後端部はミシンフレームによりＸ軸回りに回動可能に支持されている。従って、ブラケット１１２の回動により、前端の各クランプ腕１１１を上方の退避位置へ移動したり、下降してボタン縫着を行う縫製位置に移動したりすることを可能としている。
なお、ブラケット１１２の回動動作は、図示しないアクチュエーターによりミシン制御部の制御の下で実施される。
【００２７】
［ボタン供給装置の概要］
ボタン供給装置１０は、複数のボタンＢを収容し、その送出口から一つずつ繰り出しを行うボタン繰り出し機構２００と、当該ボタン繰り出し機構２００からボタン付けミシン１００側へのボタン搬送を行う搬送機構３００と、搬送機構３００からボタン付けミシン１００のボタン保持部１１０にボタンＢを搬送するアームを有するアーム機構７００と、搬送機構３００上のボタンＢを撮像する撮像装置８００と、ボタンＢの撮像結果に基づいて当該ボタンＢを回転させて向きを調整するボタン回転機構４００と、ボタン回転機構４００からアーム機構７００へのボタンの受け渡しの補助動作を行うボタン分離機構８５０と、ボタン供給の動作制御を行う制御部９００とを備えている。
【００２８】
［ボタン繰り出し機構］
ボタン繰り出し機構２００は、図２に示すように、多数のボタンを収容可能なボタン貯留部２１０とボタン貯留部２１０の上端外周に設けられたボタン排出機構２２０とを備えている。
上記ボタン貯留部２１０は、従来のボタン供給装置と同じ構造のものである（例えば、公開特許公報の特開平４−９１８０号に記載の「ボタン供給部１３」）。即ち、ボタン貯留部２１０は、中央底面部の周囲に上り勾配の螺旋状通路２１１が形成されたボタン供給皿２１２と当該ボタン供給皿２１２に微振動を加える振動発生器２１３とを備えている。そして、ボタン供給皿２１２に微振動が加えられると、ボタン供給皿２１２の中央底面部に収容されたボタンＢが螺旋状通路２１１に沿って一列に並んで通路を前進し、螺旋状通路２１１の終端部に形成された送出口２１４からボタン排出機構２２０に順番にボタンが搬送される構造となっている。
【００２９】
ボタン排出機構２２０は、図２乃至図５に示すように、螺旋状通路２１１の終端部の送出口２１４に接続されたボタン搬送路２３０と、ボタン搬送路２３０に設けられ、個々のボタンＢの通過を検出する通過センサ２２１と、ボタン搬送路２３０に設けられ、ボタンＢの通過とその制止とを行うゲート装置２４０とを備え、ゲート装置２４０はボタン供給装置１０の制御部９００により動作制御が行われる。
【００３０】
ボタン搬送路２３０は、螺旋状通路２１１の終端部からそのまま螺旋状通路を延長するようにＸ軸方向に沿って延出されたボタンＢのガイドであり、その先端部は搬送機構３０に対するボタンＢの受け渡し位置まで延びている。このボタン搬送路２３０は、ボタンＢが載置される底板２３１と、当該底板２３１の幅方向（Ｙ軸方向）における両側に立設された側壁２３２，２３３とを備えており、ボタンＢが底板２３１の延出方向から逸脱しないようにしている。なお、ボタン搬送路２３０の幅は、ボタン供給装置１０で取り扱うボタンの最大の外径に対応している。
また、ボタン搬送路２３０の底板２３１は、図４に示すように、幅方向の一端部側が低くなるようにおよそ6°の傾斜がつけられている。このため、外径の異なるいずれのサイズのボタンＢの場合でも、高さの低い方の側壁２３３に当接するように偏った状態で搬送される。
さらに、ボタン搬送路２３０の底板は、終端部側に下方に約30°傾斜したスロープ２３４が形成されており、当該スロープ２３４まで到達したボタンＢは自重で搬送機構３００に向かって滑り落ちるようになっている。
【００３１】
ゲート装置２４０は、主に、ボタン搬送路２３０内に侵入してボタンＢの進行を阻止するゲートブロック２４１と、このゲートブロック２４１にボタン搬送路２３０に直交する方向に進退動作を付与するソレノイド等からなるゲート用アクチュエーター２４２とから構成されている。このゲート装置２４０は、低い方の側壁２３３の外側に配置され、当該側壁２３３の一部が切り欠かれて形成された開口からゲートブロック２４１を搬送路内に侵入させる構造となっている。
ゲートブロック２４１は、図３に示すように、その平面視の形状が左右で不均一な三角形であり、ボタンＢの進行方向における上流側と下流側とにそれぞれ第一のテーパ２４３と第二のテーパ２４４とが形成されている。
このゲートブロック２４１は、第一のテーパ２４３と第二のテーパ２４４の境界となる頂点の位置が前述したスロープ２３４の開始位置と一致するように配置されており、ゲートブロック２４１が前進することで列をなすボタンＢとボタンＢとの間に押し入り、搬送方向下流側のボタンＢをスロープ２３４側に後押しして、搬送方向上流側のボタンＢは進行を阻止する。このため、第一のテーパ２４３はボタンＢの進行を効果的に阻止することができるようにボタン進行方向に対して傾斜角度が大きく設定されている。また、第二のテーパ２４４はボタンＢの進行を促すためにボタン進行方向に対して傾斜角度が小さく設定されている。
【００３２】
通過センサ２２１は、所定波長の光照射を行う光源とその反射光を受光する受光素子とからなる。この通過センサ２２１は、ボタン搬送路２３０の底板２３１に形成された穿孔２３１ａの真下において上方に向けて設けられている。そして、ボタン搬送路２３０の穿孔２３１ａの位置をボタンＢが通過することにより、通過センサ２２１は、反射光の受光強度が変動するので、これによりボタンＢの有無を検出することを可能としている。
また、この通過センサ２２１は、平面視でボタン搬送路２３０の幅方向について、低い方の側壁２３３側に極力近接するように隣接する配置とし、ボタン搬送路２３０の進行方向についてゲートブロック２４１との干渉が生じない範囲で（スロープ２３４の開始位置の手前）ゲート装置２４０に極力近接するように隣接する配置とされている。
【００３３】
上記のように、ボタン搬送路２３０が幅方向の一端部側が低くなるように傾斜し、低くなる側壁２３３側に通過センサ２２１を設けたので、ボタンＢがゲート装置２４０に到達すると通過センサ２２１が遮蔽されてボタンＢの到達が検出される。また、ボタンＢが連続的に並んでいる場合でも、個々のボタンＢの隙間領域が通過センサ２２１を通過するので、ボタンＢの一つずつの通過を検出することができ、通過センサ２２１の遮蔽状態（ＯＮ状態）と非遮蔽状態（ＯＦＦ状態）との切り替わりに合わせてゲート装置２４０の開閉動作を制御することで、ボタンＢを一つずつ搬送機構３００側に繰り出すことが可能である。
即ち、ボタン供給装置１０の制御部９００は、ボタンの供給要求を受けて、通過センサ２２１のＯＮ状態とＯＦＦ状態との状態変化を監視することにより一つのボタンＢの通過を検出する間、ゲート装置２４０をボタンＢの通過可能状態とする動作制御を行う
【００３４】
また、ボタン搬送路２３０が幅方向の一端部側が低くなるように傾斜し、低くなる側壁２３３側に通過センサ２２１を設けたので、図６に示すように、ボタン搬送路２３０の幅よりも小さいボタンＢＳを搬送する場合でも、側壁２３３側にボタンＢを寄せた状態で搬送することができる。従って、このような小さいボタンＢＳの場合でも通過センサ２２１によりその有無を検出することでき、良好にボタンＢを一つずつ搬送機構３００側に繰り出すことが可能である。
【００３５】
［搬送機構］
図７は搬送機構３００及びボタン回転機構４００の平面図、図８は図７のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。この搬送機構３００は、そのＸ軸方向の右側からボタン繰り出し機構２００によるボタン供給を受け、その左側においてアーム機構７００へのボタンの受け渡しを行う。
搬送機構３００は、矩形箱状の基部３１０と、基部３１０の上面において回転可能に支持された円形の回転台３２０と、基部３１０に設けられた不良ボタン回収機構３３０と、搬送機構３００からアーム機構７００へのボタンの受け渡しを行うボタン送出機構３４０とを備えている。
【００３６】
基部３１０は、内部が中空の筐体であって、その平滑な上面の中央には回転台３２０が配置されている。回転台３２０は正円の円板であり、その下面中心において回転軸としての支軸３２１により固定支持されている。そして、支軸３２１は基部３１０に固定装備された搬送モーター３２２に直結されている。この搬送モーター３２２は制御部９００の制御に従って駆任意の角度に回転することができる。
この回転台３２０には、その回転中心を基準として点対称となる配置でボタン回転機構４００の二つのボタン把持部４１０，４１０が搭載されている。これらボタン把持部は、回転台３２０の下側において、基部３１０の上面に幾分押しつけるようにボタンＢの把持を行う。
図７における右側に位置するボタン把持部は、ボタン繰り出し機構２００からボタンＢを受け取る位置にあり（受け取り位置とする）、左側に位置するボタン把持部は、アーム機構７００へボタンを受け渡す位置にある（受け渡し位置とする）。
回転台３２０は180°単位で一定方向への回転制御が行われ、これにより、二つのボタン把持部を交互に受け取り位置と受け渡し位置とに切り換えることを可能としている。
【００３７】
不良ボタン回収機構３３０は、当該搬送機構３００によりボタンＢを搬送する際に行われるボタンの良否判定において、不良と判定されたボタンＢを回収するためのものである。
この不良ボタン回収機構３３０は、主に、基部３１０の上面から内部に貫通した開口部３３１を開閉可能とする蓋体としてのシャッター板３３２と、シャッター板３３２に開閉動作を付与するソレノイド或いはエアシリンダー等の直動式の回収用アクチュエーター３３３と、開口部３３１の真下に配置されるボタン回収用のトレー３３４とから構成されている。
開口部３３１は、基部３１０の上面であって前述した回転台３２０の支軸３２１の右側に形成されている。この開口部３３１の形成位置は、ボタン繰り出し機構２００により搬送機構３００に対してボタンＢが供給される供給位置と一致している。
【００３８】
シャッター板３３２は、矩形の平板であり、基部３１０の上面においてシャッター板３３２と幅を等しくして形成された溝部３３５に嵌合し、且つ、Ｘ軸方向に沿って滑動可能となっている。前述した開口部３３１は、シャッター板３３２が嵌合する溝部３３５の左部分に形成されており、シャッター板３３２を溝部３３５に沿って左側に寄せると開口部３３１を閉塞し、右側に寄せると開口部３３１を開くことが可能となっている。
アクチュエーター３３３は、制御部９００の制御に従って上記シャッター板３３２に左右の移動動作を付与し、開口部３３１の開閉を行う。
不良ボタン回収機構３３０は、上記構成により、シャッター板３３２の上にボタンＢが供給された状態において、シャッター板３３２を開くことにより、開口部３３１からその下に置かれたトレー３３４に落下させて回収することができる。なお、回収用のトレー３３４は、基部３１０の右側面部から外部に取り出すことが可能となっている。
また、シャッター板３３２は、その上面が基部３１０の上面と同じ高さとなっており、シャッター板３３２により基部３１０の上面に段差が生じない構造となっている。この搬送機構３０では、ボタンＢを基部３１０の上面で滑らせて搬送するので、シャッター板３３２による段差をなくすことで円滑なボタン搬送を可能としている。
【００３９】
ボタン送出機構３４０は、当該搬送機構３００により搬送されたボタンＢをアーム機構７００へ受け渡す動作を行うためのものである。
このボタン送出機構３４０は、主に、基部３１０の上面から内部に貫通した開口部３４１を開閉可能とする蓋体としてのシャッター板３４２と、シャッター板３４２に開閉動作を付与するソレノイド或いはエアシリンダー等の直動式の送出用アクチュエーター３４３とから構成されている。
開口部３４１は、基部３１０の上面であって前述した回転台３２０の支軸３２１の左側に形成されている。この開口部３４１の形成位置は、アーム機構７００に対してボタンＢを受け渡す位置と一致している。
【００４０】
シャッター板３４２は、矩形の平板であり、基部３１０の上面においてシャッター板３４２と幅を等しくして形成された溝部３４５に嵌合し、且つ、Ｘ軸方向に沿って滑動可能となっている。前述した開口部３４１は、シャッター板３４２が嵌合する溝部３４５の右部分に形成されており、シャッター板３４２を溝部３４５に沿って右側に寄せると開口部３４１を閉塞し、左側に寄せると開口部３４１を開くことが可能となっている。
送出用アクチュエーター３４３は、制御部９００の制御に従って上記シャッター板３４２に左右の移動動作を付与し、開口部３４１の開閉を行う。
【００４１】
搬送機構３００からアーム機構７００へボタンＢを渡す際には、開口部３４１の真下にアーム機構７００のアーム７０２（後述）の先端部が待機している。そして、ボタン送出機構３４０は、回転台３２０の回転搬送によってシャッター板３４２の上にボタンＢが供給された状態において、シャッター板３４２を開くことにより、開口部３４１からその下で待機するアーム７０２にボタンＢを渡すことができる。
なお、このシャッター板３４２も、その上面が基部３１０の上面と同じ高さとなっており、基部３１０の上面との段差をなくして円滑なボタン搬送を可能としている。
【００４２】
［ボタン回転機構］
ボタン回転機構４００は、回転台３２０にその回転中心を基準として点対称に搭載された二つのボタン把持部、４１０と、アーム機構７００へのボタンの受け渡し位置にあるボタン把持部に対して把持されたボタンＢを回転させる回転駆動部４５０と、受け取り位置にあるボタン把持部における把持と解放とを切り換える第一の切り替え機構４６０と、受け渡し位置にあるボタン把持部における把持と解放とを切り換える第二の切り替え機構４７０とを備えている。
【００４３】
二つのボタン把持部，４１０は、互いに点対称となる配置であって構成及び構造は同一であるので、一方のボタン把持部のみについて説明する。なお、以下の説明では、ボタン把持部がボタンの受け取り位置（図７の右側のボタン把持部の位置）にあることを前提として各構成の向き及び位置関係を説明する。
ボタン把持部は、ボタンＢの外周部に当接してその周囲から把持する三つの把持ローラー４１１と、これら把持ローラー４１１の内の一つを支持する把持部材としての第一のブラケット４２０と、これら把持ローラー４１１の内の二つを支持する把持部材としての第二のブラケット４３０とを備えている。
【００４４】
前述したボタン繰り出し機構２００は、回転台３２０の上方からボタンＢを供給する。これに対して、ボタン把持部は、回転台３２０の下側であって基部３１０の上面においてボタンＢの把持を行う。このため、回転台３２０におけるボタン把持部の形成位置には、円形のボタン通過穴３２３が貫通形成されている。
そして、回転台３２０の上面において、このボタン通過穴３２３を挟んで後側に第一のブラケット４２０が配置され、前側に第二のブラケット４３０が配置されている。
また、回転台３２０の上面であって、ボタン通過穴３２３の左側と右側のそれぞれには、Ｙ軸方向に平行な二本のレール状のスライドガイド４１２，４１２が固定装備されている。そして、第一のブラケット４２０と第二のブラケット４３０は、それぞれが二本のスライドガイド４１２，４１２に跨がるようにリニアスライダー４２５，４３５を介して支持されている。つまり、これらのブラケット４２０，４３０はＹ軸方向に沿って滑動可能となっている。
【００４５】
そして、第一のブラケット４２０は、その下面から垂直下方に延びる把持ローラー４１１の支軸４２１を一つ備えており、回転台３２０の下側において一つの把持ローラー４１１を回転可能に垂下支持している。なお、支軸４２１が第一のブラケット４２０のＹ軸方向に沿った滑動を妨げないように、回転台３２０にはボタン通過穴３２３に連なるスリット３２４が形成されている。
また、この第一のブラケット４２０は、その左端部にＹ軸方向前方に向かって延出された延出部４２２を備えており、当該延出部４２２にはほぼ全長に渡ってラック歯が形成されている。また、この延出部４２２の先端部には、ボタン把持部が把持するボタンＢを解放するためにＹ軸方向に沿った押圧力が入力されるボス状の入力突起４２３が前方に向かって突設されている。なお、この入力突起４２３は、回転台３２０の上面に固定装備された支持部４２４に形成されたＹ軸方向に沿った挿入穴に挿入支持されている。そして、延出部４２２の先端部がこの支持部４２４に当接することで、第一のブラケット４２０の前側の移動限度が規定されている。
【００４６】
また、第二のブラケット４３０は、その下面から垂直下方に延びる把持ローラー４１１の支軸４３１を二つ備えており、回転台３２０の下側において二つの把持ローラー４１１，４１１を回転可能に垂下支持している。なお、これらの支軸４３１が第二のブラケット４３０のＹ軸方向に沿った滑動を妨げないように、回転台３２０にはボタン通過穴３２３に連なる二つのスリット３２５，３２５が形成されている。
【００４７】
前述した第一のブラケット４２０に支持された把持ローラー４１１は、Ｘ軸方向について、第二のブラケット４３０に支持された二つの把持ローラー４１１，４１１の丁度中間に位置する配置となっている。また、第一のブラケット４２０に支持された把持ローラー４１１の中心のＸ軸方向における位置は、前述した円形のボタン通過穴３２３の中心のＸ軸方向における位置と一致している。
そして、これら三つの把持ローラー４１１は、常にボタン通過穴３２３の中心位置で三方からボタンＢを保持するように、第一のブラケット４２０と第二のブラケット４３０との連動が図られている。これらブラケット４２０，４３０の連動構造については後述する。
【００４８】
上記把持ローラー４１１は、図８に示すように、いずれも、下方に向かうに従って縮径する円錐台形状となっている。従って、ボタンＢは、各把持ローラー４１１の外周面をボタンＢの外周に当接させるとボタンＢは基部３１０の上面側に押圧され、これら三つの把持ローラー４１１と基部３１０の上面とによりボタンＢの上下方向のガタつきが生じないように一定の位置に保持することが可能となっている。
なお、撮像装置８００は、受け取り位置にあるボタン把持部が把持するボタンＢを真上から撮像し、制御部９００はその撮像画像からその向き及び形状の欠陥等を判定するようになっている。従って、図８では、各把持ローラー４１１の外周面における傾斜状態が明確となるように、傾斜角度を大きく図示しているが、実際には撮像画像に対する処理に影響を及ぼさない範囲の傾斜に抑えられている。
【００４９】
前述した第二のブラケット４３０は、その左端部にＹ軸方向後方に向かって延出された延出部４３２を備えており、当該延出部４３２にはほぼ全長に渡ってラック歯が形成されている。
なお、第二のブラケット４３０はその延出部４３２を除いて第一のブラケット４２０よりも高さが低く形成されており、第一のブラケット４２０の延出部４２２が第二のブラケット４３０と干渉しないように上下にオフセットされている。
そして、第一のブラケット４２０の延出部４２２に形成されたラック歯と第二のブラケット４３０の延出部４３２に形成されたラック歯とは互いに対向しており、これらの間には、双方のラック歯に同時に噛合するピニオン歯車４１４が介在している。このピニオン歯車４１４は、回転台３２０の上面に立設された支軸４１５により回転可能に支持されている。
そして、このピニオン歯車４１４により、第一のブラケット４２０と第二のブラケット４３０とが互いに逆方向に等しい距離の移動が行われるよう連動構造が構成されている。また、第一のブラケット４２０と第二のブラケット４３０との間には、各々が保持する把持ローラー４１１が互いにＹ軸方向に沿って近接する方向に付勢する弾性体としてのコイルバネ４１６が介挿されている。つまり、各把持ローラー４１１により把持されたボタンＢは、このコイルバネ４１６の押圧力により把持状態が維持されるようになっている。
【００５０】
一方、第一の切り替え機構４６０は、受け取り位置にあるボタン把持部の入力突起４２３を押圧可能となる配置で基部３１０の上面に固定装備されている。
この第一の切り替え機構４６０は、受け取り位置にあるボタン把持部の入力突起４２３に対向する位置において、Ｙ軸方向に沿って進退移動可能に支持されたボス状の押圧部４６１と、当該押圧部４６１に進退動作を付与する把持駆動源としての切り換え用アクチュエーター４６２とを備えている。
各把持ローラー４１１の開き量を制御するので、切り換え用アクチュエーター４６２は、押圧部４６１に直線的な進退動作を付与することが可能であってその動作量が制御可能なアクチュエーターが使用される。例えば、リニアモーター、或いは、回転駆動源であるモーターと回転動作を直進動作に変換するボールネジ機構やピニオン−ラック機構等の変換機構との組み合わせ等である。但し、各把持ローラー４１１の開き量までは制御せずに、ボタンＢの把持と解放のみを切り換えるだけでもボタン搬送は可能であるため、そのような場合には、進退動作のみを行うアクチュエーター、例えば、ソレノイドやエアシリンダー等を使用することも可能である。
この第一の切り替え機構４６０は、回転台３２０の回転時に干渉を生じないように、通常は押圧部４６１を入力突起４２３に届かない位置まで退避させており、ボタン繰り出し機構２００からボタンＢを受け取る際に押圧部４６１を突出させて、入力突起４２３の押しこみを行う。これにより、第一と第二のブラケット４２０，４３０のそれぞれが支持する把持ローラー４１１が互いに離間し、これらの間へのボタン供給を可能とする。また、ボタン供給後は、押圧部４６１を入力突起４２３に届かない位置まで退避させ、コイルバネ４１６の押圧力をもって各把持ローラー４１１によるボタンＢの把持を行う。なお、ボタン把持の荷重はこのコイルバネ４１６の弾性力により決定されるので、ボタン把持に好ましい剛性のコイルバネ４１６が使用される。
【００５１】
また、第二の切り替え機構４７０は、受け渡し位置にあるボタン把持部の入力突起４２３を押圧可能となる配置で基部３１０の上面に固定装備されている。
この第二の切り替え機構４７０は、受け渡し位置にあるボタン把持部の入力突起４２３に対向する位置において、Ｙ軸方向に沿って進退移動可能に支持されたボス状の押圧部４７１と、当該押圧部４７１に進退動作を付与する把持駆動源としての切り換え用アクチュエーター４７２とを備えている。
この切り換え用アクチュエーター４７２も、押圧部４７１に直線的な進退動作を付与することが可能であってその動作量が制御可能なアクチュエーターであるリニアモーター、或いは、回転駆動源であるモーターと回転動作を直進動作に変換するボールネジ機構やピニオン−ラック機構等の変換機構との組み合わせ等が使用される。
また、進退動作のみを行うアクチュエーター、例えば、ソレノイドやエアシリンダー等も使用可能であることは、前述した切り換え用アクチュエーター４６２の場合と同様である。
【００５２】
この第二の切り替え機構４７０も通常は押圧部４７１を入力突起４２３に届かない位置に退避させ、各把持ローラー４１１によるボタンＢの把持状態を維持する。そして、アーム機構７００にボタンを受け渡す際に、押圧部４６１を突出させて入力突起４２３を押し込み、ボタン解放を行う。また、ボタンＢの解放後は、押圧部４７１を再び退避させて、回転台３２０の回転を可能とする。
【００５３】
回転駆動部４５０は、回転駆動源としてのボタン回転モーター４５１と、ボタン回転モーター４５１により回転を行う入力ローラー４５２と、入力ローラー４５２を回動可能に支持する支持機構としての支持アーム４５３と、支持アーム４５３に回動動作を付与する回動駆動源としての直動アクチュエーターであるボタン回転用エアシリンダー４５４とを備えている。
【００５４】
上記ボタン回転モーター４５１は、基部３１０上に固定装備されている。支持アーム４５３はその基端部がボタン回転モーター４５１の出力軸と同心の回動軸回りに回動可能に支持されている。
支持アーム４５３の回動端部には、入力ローラー４５２が回転可能に支持されており、この入力ローラー４５２は、タイミングベルト４５５を介してボタン回転モーター４５１からのトルクが付与される。
【００５５】
ボタン回転用エアシリンダー４５４は、進退動作を行うプランジャの先端部が支持アーム４５３に連結されており、ボタン回転用エアシリンダー４５４の作動により支持アーム４５３の回動端部を受け渡し位置にあるボタン把持部に対して接離移動させることを可能としている。
即ち、上記ボタン回転用エアシリンダー４５４がプランジャを前進させたときには、支持アーム４５３に支持された入力ローラー４５２をボタン把持部の最も左側に位置する把持ローラー４１１に当接させ、プランジャを後退させたときには入力ローラー４５２を把持ローラー４１１から離間させることができる。
つまり、これにより、回転駆動部４５０は、受け渡し位置にあるボタン把持部に把持されたボタンＢに対して、入力ローラー４５２及び把持ローラー４１１を介して回転動作を付与することができる。
【００５６】
この回転駆動部４５０は、撮像画像からボタン把持部に把持されたボタンＢのＺ軸回りの向きを求め、ボタン付けミシン１００へ供給する際に適正な向きとなるように、ボタンＢに対してＺ軸回りの角度調整を行うためのものである。従って、ボタン回転モーター４５１は、その動作量が制御可能なステッピングモーターやサーボモーター等が使用される。
そして、ボタン回転モーター４５１からボタンＢに伝達される回転比は、当該ボタンＢの外径によって変わるので、供給を行うボタンＢの外径は、制御部９００に対して予め設定入力される。そして、ボタンＢの角度調整時には、ボタン回転モーター４５１の動作量は入力されたボタンＢの外径の値を考慮して決定される。
【００５７】
なお、図１１に示すように、ボタン把持部に把持されるボタンの径が大きくなると、ボタン把持部の構造上、入力ローラー４５２が当接していた把持ローラー４１１はより後方でボタン把持を行う。従って、ボタンＢＬのように、ある一定の外径よりも大きくなると、把持ローラー４１１が入力ローラー４５２の移動範囲から外れて、入力ローラー４５２がボタンＢの外周に直接当接することとなる。この場合、ボタン回転モーター４５１の回転力は、把持ローラー４１１を介在せずにボタンＢに付与されるので、径の小さいボタンＢの場合とは逆方向の回転が伝達される。
従って、このボタン供給装置１０では、ボタン搬送作業の実行前に、予め、搬送対象となるボタンＢについてその外径等の基本データの設定入力を必要としている。そして、制御部９００は、入力ローラー４５２がボタンＢに直接当接するようになるボタン径の境界値を予め保有しており、設定入力されたボタンＢの基本データに含まれる外径の値が境界値よりも大きい場合には、ボタン回転モーター４５１の回転方向を逆に切り替えるよう制御するようになっている。
【００５８】
［ボタン分離機構］
ボタン分離機構８５０は、図１及び図１２に示すように、搬送機構３００に隣接して設置された土台部８５１と、土台部８５１に対して起伏回動可能に支持された回動腕８５２と、回動腕８５２の回動端部の下側に設けられたボタン押さえ８５３と、回動腕８５２の起伏回動動作を付与する押さえ用アクチュエーター８５４とを備えている。
上記回動腕８５２は、土台部８５１によりＸ軸方向に沿った回動軸で軸支されており、その回動端部を上方に向けた状態から回動腕８５２がほぼ水平となる状態までの範囲内で回動可能に支持されている。
そして、回動腕８５２は、当該回動腕８５２を倒すと、ボタンの受け渡し位置に位置するボタン把持部に把持されたボタンＢに、その回動端部に設けられたボタン押さえ８５３が上方から当接するように配置されている。
即ち、このボタン分離機構８５０は、ボタン送出機構３４０のシャッター板３４２が開かれた状態で、ボタンＢを下方で待機するアーム機構７００のアーム７０２のボタン受け座７０３にボタンＢを押し込むことを可能としている。
【００５９】
［アーム機構］
アーム機構７００は、図１及び図１２に示すように、搬送機構３００に隣接して設置された土台部７０１と、土台部７０１に対して旋回可能に支持されたアーム７０２と、アーム７０２の回動端部の上側に設けられたボタン受け座７０３と、アーム７０２の旋回動作を付与する旋回モーター７０４とを備えている。
上記アーム７０２は、土台部７０１によりＺ軸方向に沿った旋回軸で軸支されている。このアーム７０２は、搬送機構３００のシャッター板３４２よりも僅かに低い位置を水平に旋回可能となっている。そして、アーム７０２の旋回端部の上面にはボタン受け座７０３が装備されている。このボタン受け座７０３は、ボタンＢが適正な向きである場合にそのボタン穴に挿入可能なピンが立設されている。
さらに、ボタン受け座７０３は、アーム７０２の旋回動作により、ボタンの受け渡し位置に位置するボタン把持部に把持されたボタンＢの真下となる位置からボタン付けミシン１００の一対のクランプ腕１１１の間となる位置までの間を往復移動することが可能となっている。
【００６０】
これにより、アーム機構７００は、図１３に示すように、シャッター板３４２が開かれると、ボタン分離機構８５０のボタン押さえ８５３により上方から押さえ付けられたボタンＢをボタン受け座７０３でキャッチすることができる。この時、ボタンＢは、ボタン分離機構８５０の押し込み力により、そのボタン穴にボタン受け座７０３のピンが挿入された状態で保持される。
そして、その後、図１４に示すように、アーム７０２は図１２における反時計方向に旋回して、ボタンＢをボタン付けミシン１００の一対のクランプ腕１１１に渡すことができる。
なお、アーム７０２の旋回動作中は、ボタン付けミシン１００のブラケット１１２はクランプ腕１１１側を上方に退避するよう制御されており、干渉は生じないようになっている。
また、アーム７０２がボタン把持部に把持されたボタンＢの真下となる位置からボタン付けミシン１００の一対のクランプ腕１１１の間となる位置まで旋回動作を行うことにより、ボタンＢは旋回角度分だけ向きが変化するが、この旋回角度は常に一定であるため、ボタン回転機構４００により回転が行われたボタンＢの向きを一定の状態（毎回一定の旋回角度を加算した状態）に維持してボタン付けミシン１００のボタン保持部１１０へのボタンの搬送を行うことができる。従って、回転駆動部４５０はこの旋回角度による変化分を考慮してボタンの向き調整を行い、ボタン保持部１１０に到達するときにはボタンＢが適正な向きとなるようになっている。
【００６１】
［撮像装置］
撮像装置８００は、いわゆるＣＣＤ或いはＣＭＯＳ等の撮像素子と光学系と同軸落射照明とを備える撮像カメラであり、図１に示すように、ボタン受け取り位置に位置するボタン把持部が把持するボタンＢの中心位置が撮像範囲の中心となるように等がボタン把持部の垂直上方に配置されている。この撮像装置８００は、制御部９００の撮像指令に従って撮像を行い、撮像画像のデータを制御部９００に出力する。
【００６２】
［ボタン供給装置の制御系］
図１５はボタン供給装置１０の制御系を示すブロック図である。この図１５に示すように、ボタン供給装置１０の制御部９００は、装置各部に対する制御プログラムを実行するＣＰＵ９０１と、プログラム処理の作業領域となる作業メモリ９０２と、各種の制御に関する設定データや実行プログラムを記憶するデータメモリ９０３とを備えている。また、制御部９００は、搬送対象となるボタンＢの撮像画像からその傾きを求める処理を行うので、上記データメモリ９０３には、搬送対象となるボタンＢの基準画像データが格納されている。
【００６３】
また、制御部９００には、ボタン繰り出し機構２００の振動発生器２１３、通過センサー、２２１、ゲート用アクチュエーター２４２、搬送機構３００の搬送モーター３２２、回収用アクチュエーター３３３、送出用アクチュエーター３４３、回転駆動部４５０のボタン回転モーター４５１、ボタン回転用エアシリンダー４５４、第一の切り替え機構４６０の切り換え用アクチュエーター４６２、第二の切り替え機構４７０の切り換え用アクチュエーター４７２、アーム機構７００の旋回モーター７０４、ボタン分離機構８５０の押さえ用アクチュエーター８５４、撮像装置８００、操作パネル９１０がそれぞれ図示しないインターフェイスやドライバ回路を介して接続されている。
なお、上記操作パネル９１０は、ボタン供給装置１０の供給対象となるボタンの基本データ、例えば、ボタンＢの種類、穴数や外径等をオペレーターが入力するための入力インターフェイスである。
また、ボタン供給装置１０は、ボタン付けミシン１００からのボタン搬送用要求指令を受けてボタン供給動作を開始するので、制御部９００はボタン付けミシン１００の制御部１２０と接続されている。
【００６４】
［ボタン供給動作説明］
上記制御部９００によるボタン供給装置１０のボタン供給動作制御について説明する。
図２１はボタン供給装置１０全体のボタン供給動作制御を示しており、その最初のステップＳ３１はボタン繰り出し機構２００におけるボタン繰り出しの動作制御である。
まずは、図１６〜図１９の動作説明図と図２０のフローチャートに基づいて、ボタン供給装置１０の制御部９００がボタン繰り出し機構２００に対して実施するボタンの繰り出し制御について説明する。
なお、このボタンの繰り出し制御の前提として、ボタン貯留部２１０では、ボタンＢが螺旋状通路２１１に沿って並び、ゲート装置２４０の手前までボタンＢの列が形成された状態となっているものとする。
【００６５】
制御部９００は、ゲートブロック２４１が前進した状態となるようにゲート用アクチュエーター２４２を制御し、ボタンＢの前進を制止する（ステップＳ１１：図１６）。先頭のボタンＢはゲートブロック２４１の手前で制止されるので、その真下に設けられた通過センサ２２１は反射光の光強度が高くなり、「ボタン有り」の状態を検出する（ＯＮ状態とする）。
そして、ボタン有りの状態を維持したまま、ボタン付けミシン１００からのボタンの供給要求指令の待ち状態となる（ステップＳ１３）。
ボタン供給要求指令を受けると、制御部９００は、ボタン繰り出し機構２００の振動発生器２１３を作動させると共に、ゲートブロック２４１をボタン搬送路２３０の外部に後退させる（ステップＳ１５：図１１７）。
これにより、全てのボタンは前進を開始する。その後、制御部９００は、先頭のボタンＢが前進して通過センサ２２１が非遮蔽状態（ＯＦＦ状態とする）となるのを待つ（ステップＳ１７）。そして、通過センサ２２１のＯＦＦ状態が検出されると（図１８）、今度は、制御部９００は、通過センサ２２１のＯＮ状態の検出待ちを行う（ステップＳ１９）。そして、次のボタンＢが通過センサ２２１の検出位置に到達して通過センサ２２１がＯＮ状態となったことが検出されると、ステップＳ１１に処理を戻して、ゲートブロック２４１を前進させる（図１９）。これにより最前列のボタンＢはゲートブロック２４１に後押しされてスロープ２３４を滑り落ち、搬送機構３００の受け取り位置に位置するボタン把持部へ供給される。そして、その後続のボタンＢはスロープ２３４の手前で前進を阻止される。これにより、ボタンＢの一つずつの供給動作制御が行われる。
【００６６】
次に、搬送機構３００からボタン付けミシン１００までボタン供給動作制御について図２１のフローチャート及び図２２と図２３の動作説明図により説明する。なお、これらの動作説明図では、ボタン搬送を行う一方のボタン把持部のみを図示して、他方のボタン把持部の図示を省略するものとする。
前述したように、ステップＳ３１は、ボタン繰り出し機構２００により搬送機構３０に対するボタンＢの繰り出し制御が行われる。
このとき、制御部９００は、ボタンの基本データからボタン径の読み込みを行い、搬送機構３００のボタン受け取り位置に位置するボタン把持部の各把持ローラー４１１のＹ軸方向における開き量がボタン径＋2[mm]となるように、切り換え用アクチュエーター４６２を制御する。これにより、図２２に示すように、上述したボタン繰り出し機構２００からボタンＢが繰り出されると、ボタン把持部の各把持ローラー４１１の間にボタンＢが入り込んだ状態となる。
そして、ボタンＢが入り込んだ後には、切り換え用アクチュエーター４６２の押圧部４６１を退避させて、コイルバネ４１６の弾性によりボタンＢを各把持ローラー４１１の間で把持状態とする（ステップＳ３３：図７の右側のボタン把持部参照）。
【００６７】
次いで、撮像装置８００により、把持されたボタンＢの画像を撮像する（ステップＳ３５）。制御部９００では、ここで得られた撮像画像データをボタンの基準画像データと比較し、例えば、周知のパターンマッチング等を行い、ボタンの表裏、模様や種類及び欠けなどの不良の判定を行う（ステップＳ３７）。
そして、ボタンが不良ボタンであると判定した場合や裏面を向いていると判定した場合には、切り換え用アクチュエーター４６２の押圧部４６１を突出させてボタンＢを解放すると共に、不良ボタン回収機構３３０の回収用アクチュエーター３３３を制御してシャッター板３３２を解放し、ボタン回収用のトレー３３４にボタンＢを落下させて回収する（ステップＳ３９：図９の右側のボタン把持部参照）。そして、処理をステップＳ３１に戻して、ボタン繰り出し機構２００から再度ボタン供給を受ける。
また、ボタンが不良ではなく裏でもない場合には、回転台３２０を180°回転させて、ボタン把持部をボタン受け渡し位置へ移動させる（ステップＳ４１）。
【００６８】
制御部９００は、前述した撮像画像データから把持されているボタンＢのＺ軸回りの角度ズレを算出する。そして、回転駆動部４５０のボタン回転用エアシリンダー４５４を突出させて入力ローラー４５２を把持ローラー４１１の一つに当接させる（ステップＳ４３）。さらに、図２３に示すように、ボタン回転モーター４５１を所定量作動させて、ボタンＢの角度ズレを補正する。
【００６９】
次に、制御部９００は、ボタンの基本データから再びボタン径の読み込みを行い、搬送機構３０のボタン受け渡し位置に位置するボタン把持部の各把持ローラー４１１のＹ軸方向における開き量がボタン径＋2[mm]となるように、切り換え用アクチュエーター４７２を制御する。これにより、ボタン把持部のボタンＢが把持状態から解放される（ステップＳ４５）。
さらに、ボタン送出機構３４０の送出用アクチュエーター３４３を作動させてシャッター板３４２を開放する（ステップＳ４７：図１０の左側のボタン把持部参照）。この時、アーム７０２の先端がボタンを受け取り可能な位置に予め旋回移動させておく。
そして、ボタン分離機構８５０の押さえ用アクチュエーター８５４を作動させて回動腕８５２を倒し、ボタン押さえ８５３によりボタンＢをアーム７０２のボタン受け座７０３に押し込む（ステップＳ４９）。
さらに、旋回モーター７０４を駆動し、ボタンＢをボタン付けミシン１００側に搬送する（ステップＳ５１）。この時、ボタン付けミシン１００では予めボタン保持部１１０が上方に退避しており、ボタンＢをクランプ腕１１１による挟持位置へ搬送することができる。
そして、ボタン付けミシン１００ではボタン保持部１１０を下降し、クランプ腕１１１でボタンＢを保持し、縫製を開始する。
また、ボタン供給装置１０では、回転台３２０を180°回転させて、空になったボタン把持部をボタン受け取り位置へ移動させる（ステップＳ５３）。そして、ステップＳ３１から再びボタン供給動作を開始する。
なお、図２１のフローチャートでは、一方のボタン把持部によるボタン供給動作をのみを説明しているが、実際には、一方のボタン把持部に対してステップＳ３１〜Ｓ３９までの処理が行われているときに他方のボタン把持部ではステップＳ４３〜Ｓ５１の処理が行われ、一方のボタン把持部に対するステップＳ４１の処理（回転台３２０の180°回転）は、他方のボタン把持部におけるステップＳ５３の処理に該当するようになっている。従って、いずれか一方のボタン把持部のステップＳ４１の処理ともう一方のボタン把持部のステップＳ５３の処理は同期して実行される。
【００７０】
［発明の実施形態の技術的効果］
上記ボタン供給装置１０は、複数のボタンＢを収容し、その送出口２１４から一つずつ繰り出しを行うボタン繰り出し機構２００と、基部３１０と当該基部に対して回転可能な回転台３２０を備え、回転台３２０の回転によりボタン繰り出し機構２００からボタン付けミシン１００側へのボタン搬送を行う搬送機構３００と、搬送機構３００からボタン付けミシン１００のボタン保持部１１０にボタンＢを搬送するアーム７０２を有するアーム機構７００と、搬送機構３００上のボタンＢを撮像する撮像装置８００と、ボタンＢの撮像結果に基づいて当該ボタンＢを回転させて向きを調整するボタン回転機構４００と、ボタン供給の動作制御を行う制御部９００とを備え、ボタン回転機構４００は、ボタンＢを把持するボタン把持部と、当該ボタン把持部による把持と解放とを切り換える把持駆動源としての切り換え用アクチュエーター４６２，４７２と、把持されたボタンＢを回転させる回転駆動源としてのボタン回転モーター４５１とを備え、ボタン把持部を回転台３２０に搭載し、切り換え用アクチュエーター４６２，４７２及びボタン回転モーター４５１を基部３１０に搭載している。
この構成により、ボタン繰り出し機構２００から搬送機構３００とアーム機構７００を介してボタン付けミシン１００にボタン供給を行うので、搬送経路の途中に介在する構成の低減が図られ、ボタン供給のサイクルタイムを短縮し、迅速なボタン供給を行うことが可能である。また、搬送の構成低減により装置の製造コストの低減を図ることが可能となる。
また、上記ボタン供給装置１０は、ボタンを回転させるボタン回転機構４００を搬送機構３００上に搭載しているので、アーム機構７００のアーム７０２上にボタン回転機構を搭載する必要がない。このため、アーム７０２の小型化、薄型化を図る回避することができ、ミシン１００がボタンＢを受け取る際のミシン側のボタン保持部１１０の退避量を低減し、退避動作時間を低減し、ボタン供給のサイクルタイムをさらに短縮することが可能となる。
また、上記ボタン供給装置１０のボタン回転機構４００は、ボタン把持部を回転台３２０側に、切り換え用アクチュエーター４６２，４７２及びボタン回転モーター４５１を基部３１０側に、それぞれ分離して配置している。仮に、電源供給線や信号線の配線を必要とするアクチュエーターやモータを回転台３２０上に配置すると、電源供給線や信号線が回転台３２０の回転角度範囲を制限したり、当該制限を排除するためにスリップリング等の高価な特殊部品が必要となる。しかし、ボタン供給装置１０では、アクチュエーターやモータを基部３１０に配置しているので、回転台３２０の回転角度範囲の制限をなくし、特殊部品を不要として製造コストの低減を可能とする。また、これにより、故障や動作不良の発生を低減でき、装置の信頼性及び耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００７１】
また、ボタン回転機構４００では、ボタン把持部が、互いに接離可能に支持された二つの把持部材としての第一と第二のブラケット４２０，４３０とこれらが互いに近接するように第一と第二のブラケット４２０，４３０に把持圧を付与する弾性体としてのコイルバネ４１６により各把持ローラー４１１を介してボタンＢの把持を行い、切り換え用アクチュエーター４６２，４７２は、コイルバネ４１６よる把持圧に抗して互いに離間するように第一と第二のブラケット４２０，４３０に解放圧を付与する構成としている。
このため、互いに接離可能に支持された第一と第二のブラケット４２０，４３０の接近により各把持ローラー４１１を介してボタン把持が行われるので、これら二つのブラケット４２０，４３０の接離移動範囲内であれば、種々のサイズのボタン把持を行うことが可能であり、搬送するボタンサイズが変わるたびに行われる機構の調整作業を不要とし、ボタン供給のサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
特に、ボタン供給装置１０では、第一と第二のブラケット４２０，４３０を切り換え用アクチュエーター４６２又は４７２により開く際に、その開き量をボタン径を基準とする所定量に規定しているので、常に最大限に開く動作を行う場合に比べて、開き量を必要最小限とすることができ、この点からも動作時間を短縮化してサイクルタイムの向上を図ることを可能としている。
【００７２】
また、ボタン供給装置１０では、ボタン回転機構４００がボタン把持部を複数、例えば、二基備え、これらのボタン把持部，４１０を回転台３２０上でその回転軸としての支軸３２１を中心に点対称となるように配置している。このため、これらのボタン把持部，４１０を支軸３２１を中心とする円周上に配置した状態となっている。
このように、ボタン把持部を回転台３２０上に二つ備えるので、ボタン繰り出し機構２００からのボタンＢの受け取り、撮像装置８００によるボタンＢの撮像、ボタンＢの回転、ミシン１００へのボタンＢの受け渡し等の何れかの動作を各ボタン把持部で並行して行うことができる。例えば上記の例では、一方のボタン把持部でボタン繰り出し機構２００からボタン供給を受けて撮像装置８００により撮像している間に、他方のボタン把持部では、ボタンＢの回転、アーム機構７００へのボタンＢの受け渡しを行っている。
従って、連続してボタン供給を行う場合でも、そのサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
なお、前述したボタン供給装置１０の例では、ボタン把持部を二つ備える場合を例示したが、ボタン把持部をより多く搭載しても良い。また、その場合、各ボタン把持部４１０を円周上に均一の間隔で配置し、それぞれの配置でボタン繰り出し機構２００からのボタンＢの受け取り、撮像装置８００によるボタンＢの撮像、ボタンＢの回転、ミシン１００へのボタンＢの受け渡し等を個別に行えるように構成してこれらの作業を並行して行えるようにしても良い。
【００７３】
また、ボタン供給装置１０では、ボタン把持部は、回転可能に支持された三つの把持ローラー４１１を備え、これらをボタンＢの外周に当接させることによりボタンＢの把持を行う構成としている。
このため、回転可能な把持ローラー４１１によりボタンＢの把持を行うので、ボタンをしっかりとホールドしつつもボタンＢに対する回転動作を円滑に付与することが可能となる。
また、三つの把持ローラー４１１により三点でボタンを把持するので、ボタン外周に全ての把持ローラー４１１が密着し、把持及び回転を良好に行うことが可能となる。例えば、四つ以上の把持ローラー４１１でボタンＢを把持しようとすると、組み付け精度が非常に厳しく要求され、組み付け精度の低下や使用の経年的な部品ズレ等によりボタンＢに接触不十分となる把持ローラー４１１が発生する。特に、それが回転駆動部４５０の入力ローラー４５２に当接する把持ローラー４１１である場合に、ボタンＢの回転動作を十分に行うことができなくなる可能性も生じる。
このため、把持ローラー４１１を三つとすることにより、全ての把持ローラー４１１をボタンＢに均等に十分に当接することができ、回転不良などの発生を防止し、装置の信頼性の向上も図ることが可能となる。
【００７４】
また、ボタン供給装置１０のボタン回転機構４００は、ボタン回転モーター４５１により回転を行う入力ローラー４５２と、この入力ローラー４５２を回動により進退移動可能に支持する支持機構としての支持アーム４５３とを備え、回転台３２０をいずれかのボタン把持部がボタン受け渡し位置となる所定位置で停止し、ボタン把持部のいずれかの一つの把持ローラー４１１又は把持されたボタンＢの外周に入力ローラー４５２を当接させてボタンＢへの回転付与を行う構成としている。
このように、把持ローラー４１１又は把持されたボタンＢに入力ローラー４５２を当接させてボタンＢへの回転付与を行うので、ボタン回転モーター４５１と回転対象となるボタンＢとが離れていても、回転台３２０の外部からボタンＢへの回転動作の付与を容易な構成により実現することが可能である。
また、ボタン把持部が把持したままの状態でボタンＢを回転させることができ、回転させるためにいちいち把持状態を解除する必要がなく、ボタン搬送のサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
なお、回転駆動部４５０は、ボタン把持部４１０がボタン受け渡し位置に位置する時にボタンＢへの回転付与を行う場合を例示したが、この回転駆動部４５０を基部３１０上であって、ボタン受け取り位置の近傍に配置し、当該ボタン受け取り位置に位置するボタン把持部のボタンＢに回転動作付与する構成としても良い。
【００７５】
また、ボタン供給装置１０では、三つの把持ローラー４１１が各ブラケット４２０，４３０に垂下支持されると共にその外周面が下方に向かうに従って縮径するように傾斜して形成され、三つの把持ローラー４１１よりも下側の平面（基部３１０の上面）にボタンＢを押圧保持する構成としている。
このように、三つの把持ローラー４１１の外周面が下方に向かうに従って縮径するように傾斜しているので、これらに把持されたボタンＢは、回転駆動部４５０による回転時において傾斜に従って下側の平面に押しつけられる。従って、ボタンＢの回転時に各把持ローラー４１１の軸線方向にボタンＢが移動を生じてボタン位置が定まらない問題の発生が防止され、安定的且つ正確にボタンＢの回転調整を行うことが可能となる。
【００７６】
また、ボタン供給装置１０のボタン繰り出し機構２００が、送出口２１４に設けられ、一列に並んでボタンＢが通過するボタン搬送路２３０と、ボタン搬送路２３０に設けられ、個々のボタンＢの通過を検出する通過センサ２２１と、ボタン搬送路２３０に設けられ、ボタンＢの通過とその制止とを行うゲート装置２４０とを備えている。そして、ゲート装置２４０を制御する制御部９００が、ボタンＢの供給要求を受けてから、通過センサ２２１によりボタン通過を検出するまでの間、ゲート装置２４０のゲートブロック２４１を後退させてボタンの通過可能状態とする動作制御を行う構成としている。
これにより、連続的に供給されるボタンＢをゲート装置２４０において一つずつの繰り出し作業に区切ることができ、個々のボタン供給を好適に行うことができる。このため、ボタンスタック等を生じることなくボタン供給を行うことができ、ボタン供給作業のサイクルタイムの向上を図ることが可能となる。
【００７７】
また、搬送機構３００は、把持されたボタンＢの撮像画像からボタンＢの良否判定を行い、不良ボタンである場合には、不良ボタン回収機構３３０を制御して回収を行う構成としている。
このため、従来のボタン供給装置のように、不良ボタンの発見時に手作業で搬送路から除く作業を不要とし、作業者負担の軽減を図り、作業中断を回避することによりサイクルタイムの向上を図ることを可能としている。
【００７８】
［その他］
回転駆動部４５０は、入力ローラー４５２を支持アーム４５３の先端部に設け、回動動作により把持されたボタンＢに回転を付与しているが、入力ローラー４５２の動作は、回動に限られるものではなく、直線的な往復動作により入力ローラー４５２をボタンＢ又は把持ローラー４１１に接離させても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１０  ボタン供給装置
１００  ボタン付けミシン
１１０  ボタン保持部
２００  ボタン繰り出し機構
２１４  送出口
２２１  通過センサ
２３０  ボタン搬送路
２４０  ゲート装置
３００  搬送機構
３１０  基部
３２０  回転台
４００  ボタン回転機構
４１０  ボタン把持部
４１１  把持ローラー
４１６  コイルバネ（弾性体）
４２０  第一のブラケット（把持部材）
４３０  第二のブラケット（把持部材）
４５１  ボタン回転モーター（回転駆動源）
４５２  入力ローラー
４５３  支持アーム（支持機構）
４６２，４７２  切り換え用アクチュエーター（把持駆動源）
７００  アーム機構
７０２  アーム
８００  撮像装置
９００  制御部
Ｂ  ボタン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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