(57)【要約】【課題】１列移送路中にワークの供給が途絶えてもワークの振分け誤動作の生じないワーク振分け装置を提供すること。【解決手段】ワーク振分け装置１は、ワーク６０が１列で移送されてくる１列移送路１１と、２列で移送されて行く２列移送路２３と、これらの間に配置される２つの振分け車４１Ｌ、４１Ｒとを備え、振分け車４１Ｌ、４１Ｒには、ワーク６０の一部が収まる切欠様のポケット４３が周方向に等間隔で複数形成されており、且つ２つの振分け車４１Ｌ、４１Ｒにおけるポケット４３の配列は、左右で配列ピッチの半分位相がずれ、更に互いに反対方向に同期回転する振分け車４１Ｌ、４１Ｒを所定数を超えるワーク６０の荷重が掛かった時、回転するようにした。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが１列で移送される１列移送路と、該ワークが２列で移送されて行く２列移送路と、１列移送路と２列移送路との間に配置される２つの振分け車とを備え、前記振分け車には、ワークの外周側の一部が収まる切欠様のポケットが周方向に等間隔で複数形成されており、且つ２つの振分け車におけるポケットの配列は、左右で配列ピッチの半分位相がずれ、２つの振分け車は互いに反対方向に同期回転するように構成されたワーク振分け装置において、前記振分け車は所定数を超えるワークの荷重が掛からないと回転しないように設定されていることを特徴とするワーク振分け装置。
【請求項２】
請求項１に記載したワーク振分け装置において、振分け車には、回転軸となる支持軸が一体に備えられており、且つ支持軸には互いに噛み合う、同一ピッチ円直径、同一歯数の平ギアが設けられており、このうちいずれか一方の平ギアには、平ギアに負荷を与えて回転抵抗を生じさせる負荷装置が接続されていることを特徴とするワーク振分け装置。
【請求項３】
請求項２に記載したワーク振分け装置において、前記負荷装置は、負荷装置の出力軸に取り付けられる制動ギアを介して平ギアに接続されていることを特徴とするワーク振分け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１列で移送されてくる例えば円形の外周を有する円盤状等のワークを高速で２列に振り分けて移送するワーク振分け装置に係り、特に１列移送路中のワークの欠落部の発生に起因するワークの振分け誤動作を防止するようにしたワーク振分け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ゲーム機用のコインや定形の機械部品等のワークを大量に連続して処理する工程では、１列で移送されてくるワークを２列に交互に振り分けるための装置としてワーク振分け装置が使用されている。
この種のワーク振分け装置には、移送されてくるワークをセンサーによって検知し、この検知情報に基づいてワークを振り分けるようにしたものがある。
【０００３】
また比較的簡単な構成によって、安価にそして毎分数百個という高速の振り分けを可能にするワーク振分け装置として下記特許文献１に示すものが提案されている。このものは、位相を所定量ずらした２つの振分け車を反対方向に同期回転するように設けることで、供給されたワークを機械的作用のみによって振り分けるようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４０９３７号公報
【発明の開示】
【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における振分け車により左右交互に行われるワークの振り分けは、１列移送路を移送されてくるワークが隙間なく連続して送られてくることが前提となるものである。従って、１列移送路中においてワークの供給が途絶えた場合には、振分け車の左右交互に行われるべきワークの振分けができなくなり、右側或いは左側へのワークの振り分けが２回続いてしまう誤動作が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記問題点の存在を踏まえてなされたものであって、１列移送路中においてワークの供給が途絶えた場合でも、振分け車によるワークの振分けを左右交互に確実に行うことができるワーク振分け装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に記載した発明は、ワークが１列で移送される１列移送路と、該ワークが２列で移送されて行く２列移送路と、１列移送路と２列移送路との間に配置される２つの振分け車とを備え、前記振分け車には、ワークの外周側の一部が収まる切欠様のポケットが周方向に等間隔で複数形成されており、尚且つ２つの振分け車におけるポケットの配列は、左右で配列ピッチの半分位相がずれ、２つの振分け車は互いに反対方向に同期回転するように構成されたワーク振分け装置において、前記振分け車は所定数を超えるワークの荷重が掛からないと回転しないように設定されていることを特徴とするワーク振分け装置である。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したワーク振分け装置において、振分け車には、回転軸となる支持軸が一体に備えられており、尚且つ支持軸には互いに噛み合う、同一ピッチ円直径、同一歯数の平ギアが設けられており、このうちいずれか一方の平ギアには、平ギアに負荷を与えて回転抵抗を生じさせる負荷装置が接続されていることを特徴とするワーク振分け装置である。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項２に記載したワーク振分け装置において、前記負荷装置は、負荷装置の出力軸に取り付けられる制動ギアを介して平ギアに接続されていることを特徴とするワーク振分け装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のワーク振分け装置によれば、１列移送路中におけるワークの供給が途絶えても、振分け車上に所定数のワークがストックされるまでは、振分け車は回転しない。従って、左側或いは右側へ２回続けてワークを振り分けてしまう誤動作を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図示の実施例を例にとって、本発明に係るワーク振分け装置を実施するための最良の形態について説明する。
本発明に係るワーク振分け装置１は、例えばゲーム機用の円盤状のコイン６０のように円形の外周を有するワークを大量に連続して処理する工程、具体的には図１に示すようにパーツフィーダ３から１列で移送されてくるコイン６０を２列に交互に振り分ける処理を行う場合に使用される。
【実施例１】
【００１２】
本発明のワーク振分け装置１の基本的な実施例について説明する。
実施例１に係るワーク振分け装置１は、星車とか星形車等と称される回転式の一対の振分け車を使用する方式のもので、センサー等の検知手段を備えておらず、機械的な振分け車による画一的な一方向のみの動きと、ワークに掛かる重力のみを利用して、ワークの振分け動作を高速で行うことができるものである。
【００１３】
このワーク振分け装置１は、機枠２の上部に円形の外周を有するワークの一例であるコイン６０を多数枚収容し、整列して送り出すパーツフィーダ３を備えている。パーツフィーダ３の排出口には、図１に示すように正面から見て、円弧状に湾曲した上側シュート５が設けられている。
上側シュート５は横断面形状が凹字形をしたベースプレート７と、ベースプレート７の前面側開口部を閉塞する視認性を有するカバープレート９とから構成されていて、その内部にはコイン６０の直径より僅かに広い幅寸法と、コイン６０の厚さより僅かに大きい奥行寸法を有する帯様に延びる偏平な空間である１列移送路１１が形成されている。
【００１４】
上側シュート５の下方、１列移送路１１の出口には、振分け機構３１が設けられており、振分け機構３１の下方には、振分け機構３１によって左右に振り分けられたコイン６０を２列に分けて移送する下側シュート１５が設けられている。
下側シュート１５は横断面形状が凹字形をしたベースプレート１７と、ベースプレート１７の前面側開口部を閉塞するカバープレート１９とを備えている。
【００１５】
またベースプレート１７の中央には、仕切り２１が設けられており、仕切り２１を挟んでその左右に帯様に延びる偏平な空間である支路２３Ｌと支路２３Ｒとによって構成される２列移送路２３が形成されている。
支路２３Ｌと支路２３Ｒの幅寸法はコイン６０の直径より僅かに広く、奥行寸法はコイン６０の厚さより僅かに大きくなっている。
また下側シュート１５の上部は垂直方向下方に向けて直線的に延びている。
【００１６】
振分け機構３１は、上述した上側シュート５と、下側シュート１５との間に配置される２つの振分け車４１Ｌ、４１Ｒを主要な構成として備え、これら２つの振分け車４１Ｌ、４１Ｒに反対方向の同期した回転を実行させる機構である。
図示の振分け機構３１は、機構ベース３３を備え、軸受３９を介して左右に１本ずつ、計２本の支持軸３５を機構ベース３３の背面側に回転自在に備えている。
【００１７】
支持軸３５の前端部は拡径されていて、振分け車４１Ｌ、４１Ｒの背面に当接する台座部４０が形成されている。この台座部４０の前端部には振分け車４１Ｌ、４１Ｒが宛がわれ、更にその前面側に設けられる偏平円柱状の固定ブロック３５ａによって挟持された状態でボルト３７によって支持軸３５に固定されている。
また固定ブロック３５ａの前端面は、機構ベース３３の前面側に設けられるカバープレート３６に刻設されている円形に開口した窓部３８を貫いて、更にその前面側に達している。
【００１８】
また図７に示すように右側の支持軸３５に取り付けられている固定ブロック３５ａの前端面には、円形状をしたマーキングＭが設けられている。このマーキングＭは、振分け車４１Ｒのスタート時の位置合わせを行う場合に使用され、窓部３８近傍のカバープレート３６の前面に設けられる同じく円形状をしたマーキングＮとの位置を一致させることによって位置合わせを行う。
【００１９】
振分け車４１Ｌ、４１Ｒは、コイン６０の厚さの２倍程度の厚さを有する略円板状の部材で、コイン６０の移送路１１、２３に臨む前面側の部分は、円弧状に一部切除されており、コイン６０を受け取る切欠様のポケット４３が形成されている。
ポケット４３は周方向に９０°ピッチで４つ形成されており、隣接するポケット４３の間には爪部４５が位置している。
【００２０】
ポケット４３は、コイン６０の外周側の一部が収まる大きさに形成されており、ポケット４３の底頂部（最も深い部位）ではコイン６０の直径の３分の１程度の深さが確保されている。
またポケット４３の内周縁４３ａの曲率半径は、コイン６０の半径より幾分大きくなるように設定されており、コイン６０は幾らか余裕を持ってポケット４３に収まるようになっている。
【００２１】
支持軸３５の後端部には平ギア４７が固定されている。従って振分け車４１Ｌと、振分け車４１Ｌを支持する支持軸３５と、この支持軸３５に固定される平ギア４７は、一体に回転するようになっている。また、振分け車４１Ｒと、振分け車４１Ｒを支持する支持軸３５と、この支持軸３５に固定される平ギア４７も一体に回転するようになっている。
左右の平ギア４７は、同一ピッチ円直径、同一歯数に構成されていて、それぞれの支持軸３５に取り付けられた状態で、左右の平ギア４７がちょうど噛み合うようになっている。
【００２２】
また振分け車４１Ｌ、４１Ｒにコイン６０の振分けを行わせるには、振分け車４１Ｌと４１Ｒの回転方向での位相を異ならせる必要がある。
本実施例では、左右の振分け車４１Ｌと４１Ｒとの回転方向での位相を、ポケット４３の配列ピッチ９０°の半分、即ち４５°ずらせた状態で、左右の平ギア４７を支持軸３５に取り付け、噛み合わせるようにしている。これにより、左右の振分け車４１Ｌと４１Ｒは、常に互いに同期して、４５°ずれた状態を保って反対方向即ち、それぞれ内側に回転するようになり、コイン６０の振分け動作が実行される。
【００２３】
またいずれか一方の平ギア４７には、平ギア４７よりかなり小径の制動ギア４８が噛み合っている。制動ギア４８は、機構ベース３３に対して固定状態で取り付けられている横断面形状がＬ字形をした取付ブラケット４９によって水平に保持された負荷装置５０の出力軸５０ａに対して取り付けられている。
負荷装置５０の起動トルクは、振分け車４１Ｌ、４１Ｒ上に４個分のコイン６０の荷重が掛かった場合に出力軸５０ａが回転を開始するように設定されている。従って図５（Ａ）に示すように振分け車４１Ｌ、４１Ｒ上にコイン６０が３個しかストックされていない状態では出力軸５０ａは回転せず、これと噛み合っている平ギア４７も回転しないため、振分け車４１Ｌ、４１Ｒも回転しないようになっている。
【００２４】
負荷装置５０としては種々の機構のものが採用できるが、本実施例では、非接触無電源構造のマグネット式のトルク制御装置を一例として使用した。
この負荷装置５０は、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す原理図に示すように、２枚のマグネット板５５、５６と、マグネット板５５、５６の間に若干の隙間を隔てて挟持状態で設けられるディスク５７と、ディスク５７の中心を貫くディスク５７と一体の出力軸５０ａとを備えることによって構成されている。
【００２５】
マグネット板５５、５６には円周方向にＮ極とＳ極が交互に配置されており、図８（Ｂ）に示すようにマグネット板５５とマグネット板５６の位相が９０°ずれ、異極同士が対向した位置でトルクが最小、図８（Ｃ）に示すようにマグネット板５５とマグネット板５６の位相が一致し、同極同士が対向した位置でトルクが最大になるようになっている。
また負荷装置５０は非接触式であるため、摩耗が少なく、また外部電源が不要であり、電源電圧の変動の影響を受けず安定性、反復性に優れていることから、高速のワークの振り分けを目的とする本発明のワーク振分け装置１に適した負荷装置５０と言うことができる。
【００２６】
またこのような振分け機構３１の上部には、図６、７に示すようにスタートシリンダ６１と、スタートシリンダ６１のロッドに対して設けられるシリンダヘッド６３が配置されている。
このスタートシリンダ６１は、振分け機構３１のメンテナンス時や、メンテナンス後の再スタート時にも使用する。
【００２７】
スタートシリンダ６１としてはエアシリンダが適用でき、シリンダヘッド６３としてはコイン６０との衝突時の衝撃の少ない、合成樹脂等の材料が使用できる。
シリンダヘッド６３はキャップ状の部材で上側シュート５のベースプレート７に刻設した円形の窓部６５と嵌合し、スタートシリンダ６１の伸張時において突出し、１列移送路１１を一時的に閉塞するように構成されている。
【００２８】
スタートシリンダ６１の上部には、送りブラシ５１が設けられている。送りブラシ５１は多数の植毛が放射状に配設されたブラシで、１列移送路１１を滑り落ちてくるコイン６０の送りを助けるために補助的に設けられる部材である。
送りブラシ５１は、図６に示すように、送りブラシ５１の毛先が、上側シュート５のベースプレート７に刻設された長円形の窓部７ａを通って、１列移送路１１内に僅かに臨むような状態で設けられている。
また送りブラシ５１はモータ５３の駆動力を受けてコイン６０を下方に送る方向に常時回転しているが、その送り量は僅かであり、コイン６０の送りを助ける程度に設定されている。
【００２９】
次にこのようにして構成される本発明のワーク振分け装置１の作動態様を（１）スタート時、（２）連続運転時、（３）コインの供給が途絶えた時に分けて説明する。
（１）スタート時（図７参照）
振分け機構３１を取り付けた後、最初のスタート時には、振分け車４１Ｌ、４１Ｒのコイン６０に対する受入れ姿勢が定まっていないため、振分け車４１Ｌ、４１Ｒの位置合わせを行う。
この場合には、ボルト３７を持って固定ブロック３５ａを所定の方向に回し、固定ブロック３５ａに記されたマーキングＭをカバープレート３６に記されたマーキングＮに一致させることによって振分け車４１Ｌ、４１Ｒの位置合わせを行う。
【００３０】
次にスタートシリンダ６１を伸張状態とし、シリンダヘッド６３を突出させて１列移送路１１を一時的に閉塞させた状態とする。そしてこのような準備作業が完了した後、パーツフィーダ３を稼動させて１列移送路１１内にコイン６０を送り込む。
最初はコイン６０が勢いよく落下するが、シリンダヘッド６３によってそれより下方への落下は防止されているから、コイン６０と振分け車４１Ｌ、４１Ｒとの衝突は回避されている。
そして１列移送路１１内にコイン６０が隙間なく充填されたところでスタートシリンダ６１を収縮状態とし、シリンダヘッド６３を退避位置に移動させて１列移送路１１を開放する。
【００３１】
（２）連続運転時（図４参照）
１列移送路１１の最下端に位置しているコイン６０−１は、図４（Ａ）に示すように最初に振分け車４１Ｌのポケット４３に入り、振分け車４１Ｌを回転させる。この時振分け車４１Ｌには、ポケット４３に入ったコイン６０−１だけでなく、１列移送路１１内に連なっているコイン６０の全ての荷重が作用している。
振分け車４１Ｌの回転が進み、図４（Ｂ）に示すように回転すると、最下端のコイン６０−１は、ポケット４３から離れるように下方に移動するようになり、下方の仕切り２１上端の左側の傾斜面に当接した状態となる。
【００３２】
また、振分け車４１Ｒのポケット４３には、下から２番目に位置する次のコイン６０−２が進入した状態になっている。
振分け車４１Ｒの回転が進み、図４（Ｃ）に示すように更に回転すると、最下端のコイン６０−１は、ポケット４３を完全に離れて下方の仕切り２１上端の左側の傾斜面に案内されて２列移送路２３の左側の支路２３Ｌに導かれて下方に向って移送される。
【００３３】
一方、振分け車４１Ｒのポケット４３内に受け入れられていた下から２番目のコイン６０−２は、ポケット４３から離れて下方に移動し、下方の仕切り２１上端の右側の傾斜面に当接した状態となる。
また、振分け車４１Ｌの次のポケット４３には、下から３番目に位置する次のコイン６０が進入した状態になっている。
【００３４】
そして更に振分け車４１Ｒが回転すると、図４（Ｄ）に示すように下から２番目のコイン６０−２は、ポケット４３を完全に離れて下方の仕切り２１上端の右側の傾斜面に案内されて２列移送路２３の右側の支路２３Ｒに導かれ下方に向って移送される。
以下、上記動作を繰り返すことによってワークの高速で連続した振り分けが実行される。
【００３５】
（３）コインの供給が途絶えた時（図５参照）
このワーク振り分け装置１では負荷装置５０が設けられているので、コイン６０の供給が途絶えた場合には、図５（Ａ）に示すように振分け車４１Ｌのポケット４３、及びその上に３個のコイン６０が貯留された状態で、振分け車４１Ｌ、４１Ｒが、その回転を停止する。
そしてパーツフィーダ３から新たなコイン６０が供給され、図５（Ｂ）に示すように振分け車４１Ｌ、４１Ｒ上に４個以上のコイン６０の荷重が掛かったところで、負荷装置５０の出力軸５０ａが回転し始め、振分け車４１Ｌ、４１Ｒの回転が再開される。
【００３６】
従って、振り分け車４１Ｌ、４１Ｒはコイン６０がポケット４３に入っていない状態で回転することはなく、言わば空振りで回転することはなく、コイン６０を必ず左右交互に振り分けて回転する。よって、コイン６０を支路２３Ｌ（左方向）或いは支路２３Ｒ（右方向）へ２回続けて振り分けてしまう誤動作を完全に防止することができる。
尚、負荷装置５０のマグネット板５５、５６のいずれか一方は取付角度を調節し得るようになっており、そのマグネット板５５または５６の取付角度を適宜調節することにより起動トルクの設定を変更することが可能である。
【００３７】
以上、本発明を実施するための最良の形態、その具体的実施例について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの形態や実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、負荷装置５０としては、接触式の摩擦クラッチ様のものであってもよいし、エアダンパ式のものであってもよい。またワークの重量が重い場合には、電磁石やオイルダンパ等を使用することも可能である。さらに、平ギア４７どうしの噛み合いの圧力を調節することにより、所定数を超えるワークの荷重が掛からないと振分け車が回転しないように設定してもよい。
また上側シュート５及び下側シュート１５の形状も、上記実施例のものに限らず種々の形状のものが採用可能である。また振分け車４１Ｌ、４１Ｒに形成されているポケット４３は、１２０°ピッチで３つずつ設けたり、７２°ピッチで５つずつ設ける等、振分け車４１Ｌ、４１Ｒの直径やコイン６０の直径等との関係で種々変更可能である。
尚、本発明のワーク振り分け装置は、ワークが円盤状のものに限らず、六角形や八角形の多角形の板状、或いは球状を有するものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１に係るワーク振分け装置の全体を示す正面図である。
【図２】図１に示すワーク振分け装置における振分け機構とその周辺を示す要部拡大正面図である。
【図３】図１に示すワーク振分け装置における振分け車とその周辺を拡大して示す斜視図である。
【図４】図１に示すワーク振分け装置における連続運転時の作動態様を（Ａ）〜（Ｄ）に順を追って示す説明図である。
【図５】図１に示すワーク振分け装置におけるコインの供給が途絶えた時の作動態様（Ａ）と、コインが再度供給された時の作動態様（Ｂ）を対比して示す説明図である。
【図６】図１に示すワーク振分け装置における振分け機構とその周辺を示す要部拡大側断面図である。
【図７】図１に示すワーク振分け装置におけるスタートシリンダとマーキングのそれぞれの作用を示す正面図である。
【図８】図１に示すワーク振分け装置において使用した負荷装置の作動原理を示す斜視図（Ａ）と、最小トルク時の側断面図（Ｂ）と、最大トルク時の側断面図（Ｃ）である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ワーク振分け装置      ２  機枠      ３  パーツフィーダ
５  上側シュート      ７  ベースプレート      ７ａ  窓部
９  カバープレート      １１  １列移送路      １５  下側シュート
１７  ベースプレート      １９  カバープレート      ２１  仕切り
２３  ２列移送路      ２３Ｌ  支路      ２３Ｒ  支路      
３１  振分け機構      ３３  機構ベース      ３５  支持軸
３５ａ  固定ブロック      ３６  カバープレート      ３７  ボルト
３８  窓部      ３９  軸受      ４０  台座部      ４１Ｌ  振分け車
４１Ｒ  振分け車      ４３  ポケット      ４３ａ  内周縁      ４５  爪部
４７  平ギア      ４８  制動ギア      ４９  取付ブラケット
５０  負荷装置      ５０ａ出力軸      ５１  ブラシ      ５３  モータ
５５  マグネット板      ５６  マグネット板      ５７  ディスク
６０  コイン（ワーク）      ６０−１  最下端のコイン
６０−２  下から２番目のコイン      ６１  スタートシリンダ
６３  シリンダヘッド      ６５  窓部      Ｍ  マーキング
Ｎ  マーキング
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006036420.tif 000005
【図４】
2006036420.tif 000006
【図５】
2006036420.tif 000007
【図６】
2006036420.tif 000008
【図７】
2006036420.tif 000009
【図８】
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