(57)【要約】【課題】  吸着面内での回転を含む、上面吸着・平置き整列作業、側面吸着・横置き整列作業およびアーム対向面吸着・縦置き整列作業を一つのアームユニットで行うことができる信頼性が高い高精度な整列装置を提供する。【解決手段】  交換可能な吸着ヘッドと、吸着ヘッドを回転させる吸着ヘッド回転機構と、吸着ヘッド回転機構に加えて、アームをアーム軸芯の回りに回転させるアーム回転機構を搭載したアームユニットを有する。【選択図】        図１
2006231357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームを金型に対して前進、後退させる工程を繰り返す際に、該アームの先端部に設けた吸着ヘッドにより成形体を吸着し、粉末成形プレス機から取り出して整列板上に載置する整列装置であって、交換可能な吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを回転させる吸着ヘッド回転機構と、該吸着ヘッド回転機構に加えて前記アームをアーム軸芯の回りに回転させるアーム回転機構を搭載したアームユニットを有することを特徴とする整列装置。
【請求項２】
前記アーム回転機構がパルスモーターと、該パルスモーターのモーター軸とアーム軸をつないだカップリングを備えていることを特徴とする請求項１に記載の整列装置。
【請求項３】
前記吸着ヘッド回転機構がパルスモーターと、該パルスモーターの回転を伝達するタイミングベルトと、該タイミングベルトによって回転すると共に前記吸着ヘッドを交換可能に取り付けるロータリージョイントを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の整列装置。
【請求項４】
前記吸着ヘッドが吸着パッドとアーム取付雄ねじ部とその間を繋ぐ中間部とからなり、前記吸着パッドには細孔が形成され、かつアーム取付雄ねじ部とその間を繋ぐ中間部には前記吸着パッドの細孔につながる吸引孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の整列装置。
【請求項５】
前記吸着ヘッドが、吸着パッドとアーム取付雄ねじ部の間を繋ぐ中間部により、吸着ヘッドの回転中心と吸着パッドに設けた細孔の中心とが偏芯している偏芯吸着ヘッドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超硬原料の粉末や金属の粉末等を圧縮成形し、その後焼成処理して焼結体とする際に圧縮成形された成形体を粉末成形プレス機から取り出して、整列板上に載置する整列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超硬ドリルを始めとする各種工具や耐摩耗性に優れた機械部品等は、超硬原料の粉末や金属の粉末等にワックスなどのバインダを適量混合し、粉末成形プレス機の金型内に充填し、粉末成形プレス機で圧縮成形して成形体とした後、高温の焼成炉内で焼成処理を施される。その際、成形体を粉末成形プレス機から取り出して整列板上に所定の数だけ整列させて並べ、整列板ごと炉内に装入するのが一般的である。
【０００３】
このため、粉末成形プレス機から成形体を取り出し、待機している整列板上に載置する作業が繰り返し行われる。焼成処理される前の圧縮成形された成形体は形状がくずれやすいので、工具で挟み込んで持ち運ぶことができない場合が多く、吸盤等で吸いつけてハンドリングするのが普通である。
このような整列作業は単純な繰り返し作業であり、成形体に損傷を与えないよう効率よく行うには、人間が行うよりも装置により行う方が好ましい。そこで整列作業を成形体のハンドリング状況を目視しつつ行う製品取り出し装置が開発されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１には、図12-1に示すようなアーム１１１を有する製品取り出し装置が開示されている。この製品取り出し装置は、アーム１１１を前進、後退させる工程で吸着ヘッド１１２により成形体Ｗを一個ずつ、図示しない粉末成形プレス機から取り出して整列板１１０上に載置する作業を繰り返すことにより、例えば図12-2に示すように整列板１１０上に成形体Ｗを千鳥状に整列させることができる。
【０００５】
図12-1中、モータ１９１とタイミングベルト１９２は、吸着ヘッド１１２を吸着ヘッド軸１１２Ａ回りに回転させる回転機構であり、また図12-2においてＰ１、Ｐ２は、吸着ヘッド１１２を吸着ヘッド軸１１２Ａの回りに回転させた角度が同じ成形体Ｗ同士の間隔を示す。
【特許文献１】特開２００２−３３１３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし特許文献１に記載の製品取り出し装置は、成形体Ｗを取り出す時の吸着面と、成形体Ｗを整列板１１０上に載置する時の成形体の置き方によって３種類の専用アームユニットに交換する必要があった。例えば図１３中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような形状の成形体Ｗを整列させるには、以下のアームユニットに交換し、粉末成形プレス機２００の金型で圧縮成型した成形体Ｗを図１４〜図１６に示すように整列板１１０上に整列させていた。
【０００７】
ここで図１４（ａ）〜図１６（ａ）中、Ｘ方向は整列作業時にアーム１１１を前進、後退させる方向で、ＰＸは成形体Ｗ同士のＸ方向ピッチを示す。また図１４（ｂ）〜図１６（ｂ）中、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、整列作業における成形体Ｗの吸着面を示す。
第１の専用アームユニットは、図１４に示すように成形体Ｗを取り出す時の吸着面が上面でかつ成形体の置き方が平置きである上面吸着・平置き整列作業に使用するアームであり、第２の専用アームユニットは、図１５に示すように成形体Ｗを取り出す時の吸着面が側面でかつ成形体の置き方が横置きである側面吸着・横置き整列作業に使用するものである。
【０００８】
さらに第３の専用アームユニットは、図１６に示すように成形体Ｗを取り出す時の吸着面がアーム１１１と向かい合うアーム対向面でかつ成形体の置き方が縦置きであるアーム対向面吸着・縦置き整列作業に使用するアームである。
なお、図１４に示すような上面吸着・平置き整列作業、図１５に示すような側面吸着・横置き整列作業、および図１６に示すようなアーム対向面吸着・縦置き整列作業を行う際には、アーム１１１の後退工程において吸着ヘッド１１２を吸着ヘッド軸１１２Ａの回りにそれぞれ角度α、９０度、１８０度回転させている。
【０００９】
このように特許文献１に記載の製品取り出し装置により、吸着面内での回転を含む、上面吸着・平置き整列作業、側面吸着・横置き整列作業、およびアーム対向面吸着・縦置き整列作業を行う場合には、専用アームユニットに交換せざるを得ないから、アーム交換作業および位置だし作業に時間を要する。したがってアームユニットの交換に伴う作業時間を短縮して一段と効率化を図りたいという要求が強くあった。
【００１０】
また特許文献１に記載の製品取り出し装置では、成形体を取り出す時の吸着面と、成形体を整列板上に載置する時の成形体の置き方によって、３種類の専用アームユニットに交換せざるを得ないから、アームユニットの交換に伴い、装置の精度を維持するのが困難で装置の信頼性が確保しにくい面があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、吸着面内での回転を含む、上面吸着・平置き整列作業、側面吸着・横置き整列作業およびアーム対向面吸着・縦置き整列作業を一つのアームユニットで行うことができる信頼性が高い高精度な整列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】
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討し、マルチ機能アーム付き整列装置とすることにより上記課題を解決した。
本発明は以下のとおりである。
１．アームを金型に対して前進、後退させる工程を繰り返す際に、該アームの先端部に設けた吸着ヘッドにより成形体を吸着し、粉末成形プレス機から取り出して整列板上に載置する整列装置であって、交換可能な吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを回転させる吸着ヘッド回転機構と、該吸着ヘッド回転機構に加えて前記アームをアーム軸芯の回りに回転させるアーム回転機構を搭載したアームユニットを有することを特徴とする整列装置。
【００１２】
２．前記アーム回転機構がパルスモーターと、該パルスモーターのモーター軸とアーム軸をつないだカップリングを備えていることを特徴とする上記１．に記載の整列装置。
３．前記吸着ヘッド回転機構がパルスモーターと、該パルスモーターの回転を伝達するタイミングベルトと、該タイミングベルトによって回転するロータリージョイントを備えていることを特徴とする上記１．または２．に記載の整列装置。
【００１３】
４．前記吸着ヘッドが吸着パッドとアーム取付雄ねじ部とその間を繋ぐ中間部とからなり、前記吸着パッドには細孔が形成され、かつアーム取付雄ねじ部とその間を繋ぐ中間部には前記吸着パッドの細孔につながる吸引孔が形成されていることを特徴とする上記１．〜３．のいずれかに記載の整列装置。
５．前記吸着ヘッドが、吸着パッドとアーム取付雄ねじ部の間を繋ぐ中間部により、吸着ヘッドの回転中心と吸着パッドに設けた細孔の中心とが偏芯している偏芯吸着ヘッドであることを特徴とする上記１．〜４．のいずれかに記載の整列装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のマルチ機能アーム付き整列装置によれば、吸着面内での回転を含む、上面吸着・平置き整列作業、側面吸着・横置き整列作業およびアーム対向面吸着・縦置き整列作業を一つのアームユニットで行うことができる。
このため、本発明のマルチ機能アーム付き整列装置は、成形体を取り出す時の吸着面と、成形体を整列板上に載置する時の成形体の置き方によって専用アームユニットに交換する必要がないから、精度を維持することができ、信頼性が高い高精度な整列装置である。
【００１５】
特に他品種・少量生産の場合でも本発明のマルチ機能アーム付き整列装置によれば、アームユニットの交換作業および位置だし作業に要する時間を少なくすることができ、稼働時間を増やすことができるから特許文献１に記載の製品取り出し装置に比べて一段と生産性を高めることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を用いて本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置に取り付けたアームユニットの説明図であり、図２は、マルチ機能アーム付き整列装置に取り付け可能な吸着ヘッド２の構造を示す概略図である。また図３には、本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００の概略平面図を示す。
【００１７】
ここでアーム１の先端部に吸着ヘッド２を交換可能に取り付けたものを以下アームユニット３という。ただしアーム１の先端部に交換可能に取り付ける吸着ヘッドは、図２に示すような吸着ヘッド２に限定されない。
本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００は、交換可能な吸着ヘッド２と、吸着ヘッド２を１Ａの回りに回転させる吸着ヘッド回転機構と、アーム１をアーム軸芯１０の回りに回転させるアーム回転機構を搭載したアームユニット３を有する。
【００１８】
吸着ヘッド２を１Ａの回りに回転させる吸着ヘッド回転機構は、図１に示すように、吸着ヘッド用駆動源としてパルスモーター７と、パルスモーター７の回転を伝達するタイミングベルト８と、さらに後述するような、タイミングベルト８により回転し、かつ吸着ヘッド２を交換可能に取り付けるためのロータリージョイントを備えているのが好ましい。
アームユニット３に搭載するアーム回転機構としては、同図１に示すようにアーム１をアーム軸芯１０回りに回転させるアーム用駆動源としてのパルスモータ５と、パルスモーター５のモーター軸とアーム軸６をつなぐ、図示しないカップリングを備えているのが好ましい。アーム用駆動源としてのパルスモーター５は、アーム支持ケース４に固定され、またアーム軸６はアーム支持ケース４に軸支されている。このアーム支持ケース４は、アームユニット３を装置本体に対して上下方向に昇降可能に、かつ粉末成形プレス機２００の金型２０１に対して前進、後退可能に装置本体に固定するためのものでもある。
【００１９】
図１中、１Ａは吸着ヘッド２の回転中心を示し、１Ｂはベアリング受けを示す。９は、図示しない真空ポンプに接続される吸引用配管を示す。
吸着ヘッド２は、図２に示すように吸着パッド２Ａと、アーム取付雄ねじ部２Ｂとその間を繋ぐ中間部とからなるものが好ましい。吸着パッド２Ａは、例えばゴム製とされ、細孔が形成されている。またアーム取付雄ねじ部２Ｂとその間を繋ぐ中間部には、前記吸着パッド２Ａの細孔につながる吸引孔が形成されており、アームユニット３に取り付けた吸着ヘッド２で図３に示すような粉末成形プレス機２００で圧縮成形された成形体Ｗを吸着可能としている。
【００２０】
本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００は、図３に示すようにＸ方向に水平に移動する第１のケーシング１１４と、この第１のケーシング１１４に対して上下方向すなわちＺ方向に移動する第２のケーシング１１５とを備え、この第２のケーシング１１５にアームユニット３をアーム支持ケース４を介して締結ボルトなどにより固定してなる。
【００２１】
第１のケーシング１１４のＸ方向移動機構は、図３に示すように例えばモータ１６１でベルト１６２を介してスクリュー軸１６３ を回転し、これに係合するナット（図示せず）を第１のケーシング１１４内に設けて第１のケーシング１１４を金型２０１に対して前進、後退させる機構としたものである。この移動機構がアーム１のＸ方向移動機構１６０である。
【００２２】
また第２のケーシング１１５の昇降機構は、一例を上げれば図4-1、図4-2に示すように、モータ１７１でスクリュー軸１７２を回転させ、これに係合するナット（図示せず）を第２のケーシング１１５内に設けて第２のケーシング１１５を第１のケーシング１１４に対して昇降させる機構としたものである。この昇降機構がアーム１のＺ方向移動機構１７０である。
【００２３】
またアーム１のＹ方向移動機構としては、整列板１１０をＹ方向に移動させるＹ方向移動ユニット１８０が設けてある。アーム１のＹ方向移動ユニット１８０には、例えばベルト上に整列板１１０を載せてベルトを移動させる方式を採用することが出来る。なお、アーム１のＸ方向移動機構、アーム１のＹ方向移動機構、アーム１のＺ方向移動機構は、このようなものに限定されるわけではなく、周知の他のいかなる移動機構を用いてもよい。
【００２４】
図３には、アーム１が前進して粉末成形プレス機２００の金型２０１で圧縮成形された成形体Ｗを吸着ヘッド２により吸着して取り出す位置にある場合と、アーム１が最大限に後退した場合との両方を示している。
ここでアームユニット３には、アーム１の先端部にロータリージョイントを有するのが好ましい。
【００２５】
ロータリージョイントは、吸着ヘッド２を１Ａの回りに回転させる吸着ヘッド回転機構の一部であって、図５に示すようにアーム１に軸方向一端部が固定されている固定軸１１と円筒状回転プーリー１２を備えている。図５中、１４はベアリングを、１５は、固定軸１１と円筒状回転プーリー１２との間の隙間をシールするＯリングを示す。１６は、円筒状回転プーリー１２と吸着ヘッド２との間の隙間をシールするＥリングを示す。
【００２６】
前記円筒状回転プーリー１２は、その軸方向一端部が前記固定軸１１の他端部に回転自在に支承され、かつ反対側の他端部内面に吸着ヘッド取付雌ねじ１３が形成されている。一方固定軸１１には、軸方向中央部に吸引用配管９が接続され、かつこの軸方向中央部から軸方向一端部までの間に円筒状回転プーリー１２の空洞１７につながる吸引孔１８が形成されている。
【００２７】
そこでアームユニット３には、吸着ヘッド２に代えて例えば図６、図１０、図１１に示すような偏芯吸着ヘッド２０、２１、２２を交換可能に取り付けることができる。
偏芯吸着ヘッド２０、２１、２２には、それぞれ吸着ヘッド取付雌ねじ１３と螺合するアーム取付雄ねじ部２Ｂが形成されていると共に吸着パッド２Ａには細孔が設けてあって、この吸着パッド２Ａの細孔に連通する吸引孔が、アーム取付雄ねじ部２Ｂとその間を繋ぐ中間部に形成されている。偏芯吸着ヘッド２０、２１、２２の「偏芯」とは、各吸着ヘッドをアーム１の先端部に交換可能に取り付けた状態で各吸着ヘッドの回転中心である１Ａが吸着パッド２Ａに設けた細孔の中心２Ｃに一致していないという意味で定義した。
【００２８】
例えば図６に示した偏芯吸着ヘッド２０は、吸着パッド２Ａとアーム取付雄ねじ部２Ｂの間を繋ぐＬ字状中間部により１Ａと２Ｃとが平行となっているが、図１０に示した偏芯吸着ヘッド２１は、中間部により１Ａと２Ｃとがオフセットしており、また図１１に示した偏芯吸着ヘッド２２は、中間部により１Ａと２Ｃとが直交している。これに対して図２に示した吸着ヘッド２は、アーム１の先端部に交換可能に取り付けた状態で１Ａと２Ｃとが合致している。
【００２９】
このようなアームユニット３を有するマルチ機能アーム付き整列装置１００は、吸着ヘッド２に代えて適宜な吸着ヘッドを吸着ヘッド取付雌ねじ１３に螺合させることで吸引用配管９から吸着パッド２Ａに形成した細孔につながる成形体Ｗを吸着可能な吸引路が構成できる。したがって本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００によれば、特許文献１に記載の製品取り出し装置のようにアームユニットの交換を行う場合に比して短時間で吸着ヘッドに交換することができるのである。
【００３０】
以上説明した本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００の作用について説明する。
すなわち一つのアームユニット３により、図１４に示したような吸着面内での回転を含む、上面吸着・平置き整列作業を行った後、図１５に示したような側面吸着・横置き整列作業を行うことができ、最後に図１６に示したようなアーム対向面吸着・縦置き整列作業を行うことができることを説明する。
（ｉ）まず、一つのアームユニット３を取り付けたマルチ機能アーム付き整列装置１００により図１４に示したような上面吸着・吸着面内での回転・平置き整列作業を行うには、図２に示したような吸着ヘッド２をアーム１の先端部に取り付け、吸着ヘッド２を有するマルチ機能アーム付き整列装置１００とする。この吸着ヘッド２を有するマルチ機能アーム付き整列装置１００によれば、図１４に示した上面吸着・吸着面内での回転・平置き整列作業を行うことができる。
【００３１】
例えば吸着ヘッド２を有するマルチ機能アーム付き整列装置１００よりアーム１の前進、後退工程を繰り返し行う際に、アーム１の先端部に取り付けた吸着ヘッド２の吸着パッド２Ａを下向きとし、かつ粉末成形プレス機２００の圧縮成形工程に連動させてアーム１を前進させ、金型２０１上の成形体Ｗを吸着パッド２Ａにより吸着して取り出し、アーム１を後退させる。アーム１の後退工程では、吸着ヘッド回転機構により吸着ヘッド２を１Ａの回りに角度αだけ回転させ、その後整列板１１０上に載置する。このような整列作業は、上面吸着・吸着面内での回転・平置き整列作業である。
（ｉｉ）次いで図１５に示したような側面吸着・吸着面内での回転・横置き整列作業も（ｉ）で用いた吸着ヘッド２により行うことができる。
【００３２】
その場合には、（ｉ）で用いた吸着ヘッド２の状態からアーム回転機構によりアーム１をアーム軸芯１０の回りに９０度だけ回転させて吸着パッド２Ａを横向きとする。吸着パッド２Ａを横向きとした吸着ヘッド２を有するマルチ機能アーム付き整列装置１００によりアーム１を金型２０１に対して前進、後退させる工程を繰り返し行う際に、吸着パッド２Ａを横向きとした吸着ヘッド２により金型２０１上の成形体Ｗを吸着して取り出し、アーム１を後退させる後退工程で吸着ヘッド回転機構により吸着ヘッド２を１Ａの回りに９０度だけ回転させ、整列板１１０上に載置する。この整列作業は、側面吸着・吸着面内での回転・横置き整列作業である。
（ｉｉｉ）最後に図１６に示したようなアーム対向面吸着・吸着面内での回転・縦置き整列作業をマルチ機能アーム付き整列装置１００により行うには、図１０に示すような偏芯吸着ヘッド２１をアーム１の先端部に取り付けるとともに、図１０に示すような状態から吸着ヘッド回転機構により吸着ヘッド２１を１Ａの回りに回転させ、吸着パッド２Ａに設けた細孔の中心２Ｃを図１６中の成形体Ｗの吸着面Ｗ３と対向させる。
【００３３】
そうしておいて偏芯吸着ヘッド２１を取り付けたマルチ機能アーム付き整列装置１００により、アーム１を金型２０１に対して前進、後退させる工程を繰り返す際に、アーム１の先端部に設けた吸着ヘッド２１により成形体Ｗを吸着して粉末成形プレス機２００から取り出し、アーム１の後退工程でアーム回転機構によりアーム１をアーム軸芯１０の回りに１０８度だけ回転させた後、整列板１１０上に載置する。この整列作業は、アーム対向面吸着・吸着面内での回転・縦置き整列作業である。
【００３４】
以上説明したように本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００によれば、吸着面内での回転を含む、上面吸着・平置き整列作業、側面吸着・横置き整列作業およびアーム対向面吸着・縦置き整列作業を一つのアームユニット３で行うことができる。
したがって、粉末成形プレス機２００の金型２０１交換などにより圧縮成形する成形体Ｗを変更した場合には、成形体Ｗを取り出す時の吸着面と、成形体Ｗを整列板上に載置する時の成形体の置き方が変わることがあるが、本発明の整列装置は、マルチ機能アーム付き整列装置１００であるため、専用アームユニットに交換する必要がない。このために本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００は、装置の精度を維持することができ、装置の信頼性が高い高精度な整列装置である。
【００３５】
ところで成形体Ｗの高さが低くて、アーム１の先端部が金型２０１と干渉するような場合には、吸着ヘッド２の代わりに例えば図６に示すような偏芯吸着ヘッド２０をアーム１の先端部に取り付けて整列作業を行うことができる。その際には、図7-1に示すように吸着パッド２Ａを横向きとした偏芯吸着ヘッド２０を有するマルチ機能アーム付き整列装置１００とする。
【００３６】
このような偏芯吸着ヘッド２０を有するマルチ機能アーム付き整列装置１００によれば、吸着パッド２Ａがアーム１の先端部より下方に位置しているので成形体Ｗの高さが低い場合でもアーム１の先端部が金型２０１と干渉することなく、アーム１を前進させて吸着パッド２Ａが横向きの吸着ヘッド２０により金型２０１上の成形体Ｗを吸着して取り出すことができ、その後アーム１を後退させる後退工程では、吸着ヘッド回転機構により吸着ヘッド２０を１Ａの回りに９０度だけ回転させてアーム１の先端部を図7-2に示すような状態とし、整列板１１０上に載置する整列作業を行うことができる。この整列作業は、側面吸着・吸着面内での回転・横置き整列作業である。
【００３７】
なお、成形体Ｗを整列板１１０上に載置した後、吸着ヘッド回転機構により吸着ヘッド２を１Ａの回りに逆向きに９０度だけ回転させ、図7-1に示すような状態に戻してからアーム１を前進させる。
また偏芯吸着ヘッド２０を取り付けた本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００によればアームユニット３を交換せずに、成形体Ｗの高さが低い場合でも、アーム１の先端部が金型２０１と干渉することなく、図１４に示した上面吸着・吸着面内での回転・平置き整列作業を行うことができる。その場合には、図7-3に示すような状態から吸着ヘッド回転機構により吸着ヘッド２０を１Ａの回りに１８０度だけ回転させて吸着パッド２Ａをアーム１の先端より金型２０１寄りに突出させた状態とすることで、アーム１を前進させて吸着ヘッド２０により金型２０１上の成形体Ｗを吸着して取り出す際に
アーム１の先端部が金型２０１と干渉することを防止できる。
【００３８】
さらに、偏芯吸着ヘッド２０を取り付けた本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００によればアームユニット３を交換せずに、側面吸着・平置き整列作業を実施できる。側面吸着・平置き整列作業とは、例えば図１５に示した成形体Ｗの吸着面Ｗ２を吸着し、吸着面Ｗ２を上面として整列板１１０上に整列させる整列作業をいう。
図９は、偏芯吸着ヘッド２０を取り付けたマルチ機能アーム付き整列装置１００により
側面吸着・平置き整列作業を行った整列板１１０上の成形体Ｗを示す図である。図９中に示す成形体Ｗは、図１５に示した成形体Ｗと同じ形状のものであるが、整列板１１０上の成形体Ｗの整列状態が異なっている。
【００３９】
偏芯吸着ヘッド２０を取り付けたマルチ機能アーム付き整列装置１００による整列作業は、アーム１を金型２０１に対して前進、後退させる工程を繰り返し行う際に、アーム１の先端部に設けた吸着ヘッド２０により金型２０１上の成形体Ｗを粉末成形プレス機２００から取り出して整列板１１０上に載置する。その際、アーム１の前進工程およびアーム１の後退工程では、それぞれ図7-1および図7-2に示した状態とするが、整列板１１０上に載置する前に、図7-2に示した状態からアーム回転機構によりアーム１をアーム軸芯１０の回りに９０度だけ回転させて図7-3に示す状態としてから整列板１１０上に成形体Ｗを載置する。
【００４０】
図7-1〜図7-3には、吸着パッド２Ａに吸着されるべき成形体Ｗを図示していないが、図8-1〜図8-3に示すように成形体Ｗの姿勢が変化する。図8-1、図8-2、図8-3には、それぞれ金型２０１から取り出した直後の成形体Ｗ、吸着ヘッド回転終了後の成形体Ｗ、およびアーム回転終了後の成形体ＷをＹ方向から見た形状を示す。Ｗ２は成形体Ｗの吸着面を示す。
【００４１】
このように本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００によれば、アームユニット３を交換せずに側面吸着・平置き整列作業を行うことができる。
一方、特許文献１に記載の製品取り出し装置では、第１、第２および第３のどの専用アームユニットを用いても側面吸着・平置き整列作業を行うことは出来なかった。
以上マルチ機能アーム付き整列装置１００により体表的な整列作業を行わせる場合について説明したが、本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００は、交換可能な吸着ヘッド２と、吸着ヘッド２を１Ａの回りに回転させる吸着ヘッド回転機構と、アーム１をアーム軸芯１０の回りに回転させるアーム回転機構を搭載したアームユニット３を有するので、アームユニット３を交換せずに、千鳥置きを含むその他種々の整列作業を実施できることは説明するまでもない。
【００４２】
千鳥置きを含むその他種々の整列作業をマルチ機能アーム付き整列装置１００により行わせるには、整列作業に応じた整列パターンを、整列装置の動作をコントロールする制御装置に記憶させておくのが効率よく、整列作業を実施できるので望ましい。
以上説明した本発明の実施の形態に係るマルチ機能アーム付き整列装置１００においては、図１に示すようにアーム回転機構としてアーム１をアーム軸芯１０回りに回転させるパルスモーター５と、パルスモーター５のモーター軸とアーム軸６をつないだ図示しないカップリングを備えているのが好ましいとした。その理由は、高剛性なアームユニット３を有する整列装置とすることができると共に、正確にかつ精度良く、アーム１をアーム軸芯１０回りに回転させることができるからである。
【００４３】
また吸着ヘッド回転機構としては、吸着ヘッド２を回転させるパルスモーター７と、パルスモーター７の回転を伝達するタイミングベルト８に加えて、図５に示すような、タイミングベルト８によって回転すると共に吸着ヘッド２を交換可能に取り付けるロータリージョイントを備えているのが好ましとした。その理由は、短時間で吸着ヘッドをアーム１に取り付けることができると共に、正確にかつ精度良く、吸着ヘッド２を回転させることができるからである。
【００４４】
また吸着ヘッド２は、吸着パッド２Ａとアーム取付雄ねじ部２Ｂとその間を繋ぐ中間部とからなり、吸着パッド２Ａには細孔が形成され、かつアーム取付雄ねじ部２Ｂとその間を繋ぐ中間部には吸着パッド２Ａの細孔につながる吸引孔が形成されているのが好ましいとした。その理由は、成形体Ｗを傷めずに確実に、吸着ヘッド２で吸着することができるからである。
【００４５】
また吸着ヘッドが、吸着パッド２Ａとアーム取付雄ねじ部２Ｂの間を繋ぐ中間部により吸着ヘッドの回転中心１Ａと吸着パッド２Ａに設けた細孔の中心２Ｃとが偏芯している偏芯吸着ヘッドであるのが好ましいとした。その理由は、高さの低い成形体Ｗをアーム１の先端部と金型２０１とが干渉せずに吸着ヘッドで吸着して取り出すことができ、吸着ヘッドの交換頻度を一段と少なくできるからである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】マルチ機能アーム付き整列装置に取り付けたアームユニットの説明図である。
【図２】マルチ機能アーム付き整列装置に取り付け可能な吸着ヘッドの構造を示す概略図である。
【図３】マルチ機能アーム付き整列装置の概略平面図である。
【図４−１】図３に示したマルチ機能アーム付き整列装置の一部を示す部分平面図である。
【図４−２】同部分正面図である。
【図５】好適な吸着ヘッド回転機構を示す縦断面図である。
【図６】本発明に用いて好適な偏芯吸着ヘッドの構造を示す斜視図である。
【図７−１】図６に示した偏芯吸着ヘッドで行うことができる整列作業を説明する斜視図である。
【図７−２】同整列作業の吸着ヘッド回転終了後のアーム状態を示す斜視図である。
【図７−３】同整列作業のアーム回転終了後のアーム状態を示す斜視図である。
【図８−１】同整列作業において金型から取り出した直後の成形体ＷをＹ方向から見た図である。
【図８−２】同整列作業において吸着ヘッド回転終了後の成形体ＷをＹ方向から見た図である。
【図８−３】同整列作業においてアーム回転終了後の成形体ＷをＹ方向から見た図である。
【図９】整列作業終了後の整列板上の成形体Ｗを示す図である。
【図１０】本発明に用いて好適な他の偏芯吸着ヘッドの構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明に用いて好適なその他の偏芯吸着ヘッドの構造を示す斜視図である。
【図１２−１】従来の専用アームを有する製品取り出し装置の問題点を説明する図である。
【図１２−２】チドリ置き整列作業を説明する図である。
【図１３】成形体Ｗの形状を例示する概略斜視図である
【図１４】吸着面内での回転を含む、上面吸着・平置き整列作業を説明する図である。
【図１５】吸着面内での回転を含む、側面吸着・横置き整列作業を説明する図である。
【図１６】吸着面内での回転を含む、アーム対向面吸着・縦置き整列作業を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  アーム
１Ａ  吸着ヘッドの回転中心
１Ｂ  ベアリング受け
２  吸着ヘッド
２Ａ  吸着パッド
２Ｂ  アーム取付雄ねじ部
２Ｃ  吸着パッドに設けた細孔の中心
３  アームユニット
４  アーム支持ケース
５  パルスモーター
６  アーム軸
７  パルスモーター
８  タイミングベルト
９  吸引用配管
１０  アーム軸芯
１１  固定軸
１２  円筒状回転プーリー
１３  吸着ヘッド取付雌ねじ
１４  ベアリング
１５  Ｏリング
１６  Ｅリング
１７  空洞
１８  吸引孔
２０、２１、２２  偏芯吸着ヘッド
１００  マルチ機能アーム付き整列装置
１１０  整列板
２００  粉末成形プレス機
２０１  金型
Ｗ  成形体
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３  吸着面
Ｈ  圧縮成形時における成形体高さ
Ｂ  圧縮成形時における成形体最大幅
１１３  ハウジング
１１４  第１のケーシング
１１５  第２のケーシング
１６０  アームのＸ方向移動機構
１６１、１９１  モーター
１６２  ベルト
１６３  スクリュー軸
１８０  アームのＹ方向移動ユニット
１１１  アーム
１１２  吸着ヘッド
１１２Ａ  吸着ヘッド軸
１９２  タイミングベルト
１７０  アームのＺ方向移動機構
１７１  モーター
１７２  スクリュー軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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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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