(57)【要約】【課題】  段替えにより形状、サイズ等の異なる異品種の金具を生産する場合に対しても、ランダムに収容された状態から１個ずつ均一な間隔で搬送し、同一の整列状態に揃えて取り出すことができる金具の整列方法及び整列装置を提供する。【解決手段】  一側面に開口部２５ａを有し底面が階段部２６になった容器２５内にランダムな状態で収容された複数の金具が、容器を前後に揺動することによって開口部から外部にスムーズに落下供給される。供給された金具が、搬送ベルト４５の１個所に設けた収容部４２に保持され、保持された金具が搬送ベルト４５に間隔を隔てて配置された磁石４９ａによって１個ずつ吸着されることにより、１個ずつに分けられて等間隔で搬送される。さらに、金具の載置状態をカメラ７２により認識し、それに基づいてロボット６１により挟持して取り出し、金具を同じ整列状態に是正して整列位置まで運搬する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側面が開口部になっている箱状の容器内にランダムな状態で収容された複数の金具を、押出し手段によって前記開口部から前記容器外部に落下供給する供給工程と、
間隔を隔てて磁石が配置された搬送手段により、前記供給工程において落下供給される金具を１ヶ所で受け止めて収容し、収容された金具を前記磁石によって１個ずつ吸着して搬送する搬送工程と、
前記搬送手段により取出し位置まで搬送された金具に対して、カメラにより金具の載置状態を認識し、認識した載置状態に基づいてロボットにより金具を挟持して取り出すと共に、金具を同じ整列状態に是正して整列位置まで運搬する整列工程と
からなることを特徴とする金具の整列方法。
【請求項２】
前記押出し手段により、前記容器が前記開口部方向に向けて前後に揺動されることを特徴とする前記請求項１に記載の金具の整列方法。
【請求項３】
前記容器の底面が前記開口部に向けてわずかずつ下がった階段状にされていることを特徴とする前記請求項２に記載の金具の整列方法。
【請求項４】
前記搬送手段が無端状の搬送ベルトであり、該搬送ベルトは前記供給工程において落下供給される複数の金具を収容できる凹部を有することを特徴とする前記請求項１から３のいずれか１項に記載の金具の整列方法。
【請求項５】
一側面が開口部になっている箱状の容器内に複数の金具をランダムな状態で収容し、収容された複数の金具を押出し手段によって前記開口部から該容器外部に落下供給する供給装置と、
前記供給装置により落下供給される金具を受け止めて１ヶ所に収容すると共に、収容された金具を間隔を隔てて配置された磁石によって１個ずつ吸着して搬送する搬送装置と、
該搬送装置により取出し位置まで搬送された金具を、カメラによりその載置状態を認識し、認識した載置状態に基づいてロボットにより金具を挟持して取り出すと共に金具を同じ整列状態に是正して整列位置まで運搬する金具取出整列装置と
を備えたことを特徴とする金具の整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金具を整列させる金具の整列方法及びこれに用いる整列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、防振装置に用いられる金具の整列方法及び整列装置としては、例えば特許文献１に示すように、互いに同一平面に平行に延びて同一方向に回転する一対の支持ローラ上に多数の円筒形部品を、供給手段を用いて不規則な姿勢でランダムに載置し、支持ローラを回転させて、円筒形部品を複数個単位で一対の支持ローラ間に整列させ、その後、整列された円筒形部品を一対の支持ローラから取り出して後に続く供給装置に位置決めセットするようにしたものが知られている。しかし、この整列装置は、１種類の円筒形部品に使用されるものであり、同様の構造の円筒形部品でも、寸法が異なったり鍔の有無等の違いがあるような場合には、この整列装置を使用することができなかった。そのために、異なる品種の円筒形部品に対しては、品種毎に装置の改造を行ったりあるいは新たな装置を用意する必要があり、装置コストや装置の設置取替えのためのコストが非常に高価になり、特に少量多品種の円筒形部品の場合に大きな問題になっている。
【特許文献１】特開平１０−７６４３１号公報
【０００３】
これに対して、例えば特許文献２に示すように、上昇動，下降動可能な基台をその最上昇点で９０°反転させるようにした昇降装置と、加振用バイブレータを備えたホッパと、加振用バイブレータを備えたシュートとからなる鋳造製品の供給装置が知られている。この供給装置は、鍛造品を収容したコンテナを昇降装置内の基台上に設置し、基台の上昇及びその最上昇点での反転動作によってコンテナ内の鍛造品を一度のホッパ内に放出すると、バイブレータの作動によってホッパから徐々に鍛造品がシュートに送り出され、さらにバイブレータの作動によってシュート内に送り出された鍛造品が略均等に分布するようになり、熱処理炉の搬送コンベア上に鍛造品が略整列した形で供給されるようになっている。しかし、この供給装置は、単にバイブレータの作動によって鍛造品を略均等に揃えるものであって、同一間隔で鍛造品を配列するものではなく、配列品をロボット等の取り出し手段で別の台に同一の整列状態にして配列させるものではない。このような装置の構造であるために、鍛造品を同一の整列状態に揃えて整列させることは困難である。
【特許文献２】特開昭５９−９７９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記問題を解決しようとするもので、段替えにより形状、サイズ等の異なる異品種の金具を生産する場合に対しても、ランダムに収容された状態から１個ずつ均一な間隔で搬送し、同一の整列状態に揃えて取り出すことができる簡易な金具の整列方法及びこれに用いる金具の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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、一側面が開口部になっている箱状の容器内にランダムな状態で収容された複数の金具を、押出し手段によって開口部から容器外部に落下供給する供給工程と、間隔を隔てて磁石が配置された搬送手段により、供給工程において落下供給される金具を１ヶ所で受け止めて収容し、収容された金具を磁石によって１個ずつ吸着して搬送する搬送工程と、搬送手段により取出し位置まで搬送された金具に対して、カメラにより金具の載置状態を認識し、認識した載置状態に基づいてロボットにより金具を挟持して取り出すと共に、金具を同じ整列状態に是正して整列位置まで運搬する整列工程とからなることにある。
【０００６】
上記のように構成した本発明においては、供給工程において、一側面に開口部を有する容器内にランダムな状態で収容された複数の金具が、押出し手段によって開口部から外部にスムーズに落下供給される。ここでいう押出し手段とは、シリンダなどで直接金具を押し込むものや、パーツフィーダのように振動を加えて金具を次工程へ押し出す場合も含むものとする。押出し手段を有しているので次工程へ送る金具の供給量をコントロールすることができ、多く供給しすぎることによる次工程での供給オーバー状態や供給不足のようなトラブルがない。つぎに、搬送工程において、容器から落下供給された金具が搬送手段により１ヶ所で受け止められて保持され、さらに保持された金具が間隔を隔てて配置された磁石によって１個ずつ吸着されることにより、搬送手段によって複数の金具が１個ずつに分けられて等間隔で搬送される。ここでいう搬送手段とは、金具を次工程へ搬送できるものであれば特に形状は限定されず、コンベアやターンテーブルなどであってもよい。間隔を隔てて配置された磁石によって、金具が不規則な状態で重ね合わされて搬送されることが無くなるので、次工程でのチャック不良やカメラによる誤認識のトラブルを防止することができる。つぎに、整列工程において、搬送手段により等間隔で取出し位置まで搬送された金具の載置状態をカメラにより認識することができ、認識した載置状態に基づいて金具をロボットにより挟持して取り出し、さらに金具を同じ整列状態に是正して整列位置まで運搬することができる。その結果、本発明によれば、特定の形状にしか対応できないような工程を用いていないので、形状、サイズ等の異なる異品種の金具に対しても、同じ供給工程、搬送工程及び整列工程を用いてランダムな収容状態から１個ずつに確実に分離して等間隔で搬送し、正確に判別した後に同一の整列状態に揃えて取り出すことができる。
【０００７】
また、本発明の金具の整列方法においては、押出し手段により、容器が開口部方向に向けて前後に揺動されることが好ましい。このように、容器が開口部方向に向けて揺動されることにより、複数のランダムに積まれた金具が、スムーズにほぐされて開口部から外部に円滑に供給される。
【０００８】
また、本発明の金具の整列方法においては、容器の底面が開口部に向けてわずかずつ下がった階段状にされていることが好ましい。このように、容器の底面が開口部に向けてわずかずつ下がった階段状にされていることにより、容器内に収容された金具が階段状の底面に沿ってスムーズに開口部に送られ、開口部から外部に円滑に供給される。
【０００９】
また、上記金具の整列方法において、搬送手段が無端状の搬送ベルトであり、搬送ベルトは供給工程において落下供給される複数の金具を収容できる凹部を有することが好ましい。このように、無端状の搬送ベルトによって形成された凹部を設けることにより、搬送ベルトの凹部に供給工程から落下供給される複数の金具を一時的に収容することができ、収容された複数の金具が等間隔で搬送されて、取り出し位置である水平部分に１個ずつスムーズに供給される。
【００１０】
また、本発明の他の特徴としては、一側面が開口部になっている箱状の容器内に複数の金具をランダムな状態で収容し、収容された複数の金具を押出し手段によって開口部から容器外部に落下供給する供給装置と、供給装置により落下供給される金具を受け止めて１ヶ所に収容すると共に、収容された金具を間隔を隔てて配置された磁石によって１個ずつ吸着して搬送する搬送装置と、搬送装置により取出し位置まで搬送された金具を、カメラによりその載置状態を認識し、認識した載置状態に基づいてロボットにより金具を挟持して取り出すと共に金具を同じ整列状態に是正して整列位置まで運搬する金具取出整列装置とを備えたことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、一側面に開口部を有する容器内にランダムな状態で収容された複数の金具が、押出し手段によって開口部から外部にスムーズに落下供給され、この金具が搬送手段の１ヶ所で保持され、さらに保持された金具が間隔を隔てて配置された磁石によって１個ずつ吸着されることにより、複数の金具が１個ずつに分けられて搬送手段によって等間隔で搬送され、さらに、この金具を、カメラにより載置状態を認識して載置状態に基づいてロボットにより挟持して取り出し、さらに金具を同じ整列状態に是正して整列位置まで運搬することができる。その結果、本発明においては、特定の形状にしか対応できないような工程を用いておらず、形状、サイズ等の異なる異品種の金具に対しても、同じ整列方法、整列装置を用いてランダムな収容状態から１個ずつに分離して等間隔で搬送し、同一の整列状態に揃えて取り出すことができるので、金具の品種毎に装置の改造を行ったり新たな装置を用意する必要がなく、装置コストや装置の設置取替えのためのコストが不要になり、特に少量多品種の金具に対して、その整列のためのコストを大幅に削減できる。
【００１２】
また、本発明によれば、供給装置の容器を開口部方向に向けて揺動することにより、複数のばらばらに積まれた金具を、スムーズにほぐして開口部から外部に円滑に供給することができる。また、揺動する速度を調整することにより、金具の慣性力と摩擦力を利用して安定した供給が可能になる。なお、金具が円筒形である場合は、非常に転がり安いので、容器の底面を傾斜させた場合は供給量を制御できなくなるおそれがあるが、容器の底面を開口部に向けてわずかずつ下がった階段状にすることにより、階段状の平面部に金具を一時的に残すことができ、金具が過剰に供給されてしまうことを防ぐことができる。また、前後の揺動により階段状の立壁部分で金具を押し出すことができるので、確実に金具を供給することができ、供給量が不安定になることはない。よって、容器内に収容された金具を階段状の底面に沿ってスムーズに開口部に送ることができる。また、本発明においては、搬送手段として無端状の搬送ベルトを用い、搬送ベルトの凹部により供給工程から落下供給される複数の金具を収容し、収容された複数の金具が搬送ベルトの動きによって攪拌されるので、搬送ベルトに間隔を隔てて配置された磁石に触れる確率が高くなる。その結果、磁石によって金具を確実に１個ずつ吸着して、取出し位置に等間隔でスムーズに供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。図１、図２及び図３は、実施例に係る円筒形金具である防振装置の内筒金具及び外筒金具を熱処理するために搬送するベルトコンベア上に等間隔で整列させる整列装置を一部破断正面図、側面図及び平面図（一部省略）により示したものである。図４〜図７は、整列装置の一部である供給装置及び搬送装置を一部破断正面図、平面図及び左右側面図により示したものである。
【００１４】
整列装置は、鋼材枠で形成された支持枠１０を備えており、支持枠１０内の台１１上に、前側にて一体となって載置されている左側の供給装置１３Ａ及び右側の搬送装置３０Ａと、その後側にて一体となって載置されている左側の供給装置１３Ｂ及び右側の搬送装置３０Ｂと、搬送装置３０Ｂの後側にて載置されて支持枠１０の右外に伸びた内外筒金具を整列状態で載置されるベルトコンベア７７と、さらに支持枠１０内の上側に支持枠１０に取り付けられた金具取出整列装置６０と、整列装置の動作を制御する電気制御装置８０とを備えている。なお、本実施例において、装置の左右及び前後については、図１及び図４を基準としてその左右方向及び前後方向に合わせるものとする。
【００１５】
整列装置は、供給装置１３Ａ，１３Ｂにより、容器内にランダムに積載された内外金具をスムーズに搬送装置３０Ａ，３０Ｂに供給する供給工程を行い、搬送装置３０Ａ，３０Ｂにより、供給装置から供給された内外筒金具を等間隔で配列して取出し位置に搬送する搬送工程を行い、金具取出整列装置６０により、取出し位置に供給された内外筒金具をロボットによって取り出し、これを整列状態に是正してベルトコンベア７７まで運搬して整列させる整列工程を行うものである。供給装置１３Ａ及び搬送装置３０Ａは、外筒金具用であり、供給装置１３Ｂ及び搬送装置３０Ｂは内筒金具用であるが、両者は同一構造であり、したがって、以下両者をまとめて供給装置１３Ａ及び搬送装置３０Ａとして説明する。
【００１６】
供給装置１３Ａは、搬送装置３０Ａと共通の底板１４上にてその前後縁に互いに対向して立設された一対の垂直に支持板１５，１６に挟まれて、下側の箱状の基部１７と、基部１７の上方に空間Ｋ１を隔ててシュート２４を設けている。基部１７内の右側の前面１７ａには電動モータ１８が固定されており、前方に突出したその回転軸にスプロケット１８ａが固定されている。スプロケット１８ａは、後述する搬送装置３０Ａ側の第１スプロケット３５との間に巻装されたチェーン１９によって連結されている。空間Ｋ１内には、基部１７の上面右側に電磁シリンダ２１が左右に向けて取りつけられており、その右方に突出したロッド２１ａの右端側がシュート２４底面に固定されている。また、基部１７上面の左側には、左側に単に左右に伸縮するシリンダ２２が取り付けられており、その右端側がシュート２４底面に固定されている。
【００１７】
電磁シリンダ２１は、シリンダ２２と共にシュート２４を支持しており、ロッド２１ａが図４に示す位置を基準として右方への突出動作と左方への後退動作を１回ずつ繰り返すもので、それによりシュート２４を左右に揺動させることができるようになっている。なお、本実施例では、電気制御装置８０の制御により、電磁シリンダ２１による右方向への突出動作の速さより左方向への後退動作の速さが速くなるようにされている。電磁シリンダ２１による右方向への突出動作の速さを左方向への後退動作の速さと同一又は速くすることもできる。
【００１８】
シュート２４は、下側の左右に長い容器２５と、容器２５の右端近傍を除いてその上に一体で取り付けられたホッパ２７とを有しており、容器２５とホッパ２７の空間は上下に繋がっている。容器２５は、前後の幅が基部１７より短く、その左右両端側が基部１７の左右両端からわずかに外方に延びており、ホッパ２７から外れた右端側が右側面及び上面が開放された開口部２５ａになっている。容器２５は、前側板と後側板が互いに平行に左右に延びており、開口部２５ａまでストレートに延びている。ホッパ２７は、前後の幅が基部１７の前後幅と略同等であり、下端側で前後に傾斜した傾斜部２７ａにより前後幅方向に絞られて、容器２５に連結されている。容器２５内の底面には、階段部２６が設けられている。階段部２６は、幅が容器２５底面の前後長さに合わされると共に、左右長さが底面の左右長さに対して一定寸法ずつ短くなっている複数の鋼製の薄板が、左端を容器２５左端に合わせて下側から長い順に積み重ねられたものであり、左側から右側に向けて少しずつ下がる階段状にされている。
【００１９】
また、容器２５の前後面の左右両端側には、それぞれ取付板２５ｂが前後外方に突出しており、各取付板２５ｂの下面にそれぞれプーリ２８が回動可能に取り付けられている。また、基部１７上面の前後端かつ左右端には、プーリ２８に対向してプーリ２９が設けられており、上下に対向するプーリ２８，２９間には、ベルト２９ａが巻装されている。このように、ベルト２９ａを介して容器２５を基部１７に繋げたことにより、容器２５が左右方向の揺動に応じて、容器２５の前後への揺れ等の不要な動きを抑えることができる。
【００２０】
搬送装置３０Ａは、供給装置１３Ａの左側において、底板１４上の前後両側縁に垂直に立設された一対の側板３１，３２を有しておリ、その間が空間Ｋ２になっている。側板３１，３２は、左側縁が基部１７上端位置から右上に向けて略６０°に傾斜した傾斜縁３２ａとなっており、ホッパ２７の上端よりわずかに上方で水平縁３２ｂになっている。搬送装置３０Ａ側に延びた上記容器２５先端は、傾斜縁３２ａの内側までわずかに突出している。空間Ｋ２内の下側中央には、両側板３１，３２の対向面側に大径の円盤状である一対の収容板部材３３が側板３１，３２に沿って配置されており、収容板部材３３の中心にて外方に向けて突出した中心筒状部３３ａにて側板３１，３２に回動可能に取り付けられている。
【００２１】
収容板部材３３は、外周縁に沿って歯が突出したスプロケットになっており、中心筒状部３３ａの径方向外側に同軸状に配置されて厚さ方向に貫通した多数の小孔３３ｂを有している。収容板部材３３は、その左端が容器２５先端のわずか右下になるように配置されている。収容板部材３３の最下端側の小孔３３ｂ位置において、側板３１，３２側に発光素子と受光素子が対向して取り付けられてなる金具検知装置３４が設けられている。金具検知装置３４は、受光素子が発光素子からの光を受けたときは、両収容板部材３３間に外筒金具７４が供給されていなく、受光素子が発光素子からの光を受けないときに、外筒金具７４が供給されている、と判別できるようになっている。
【００２２】
収容板部材３３の左側でかつ容器２５右端のわずか下側には、側板３１，３２間を前後に水平に延びた回転軸３５ａが側板３１，３２に回転可能に取り付けられている。回転軸３５ａの側板３１近傍位置には駆動用の第１スプロケット３５が取り付けられている。第１スプロケット３５は、上記チェーン１９によってスプロケット１８ａに連結されて、電動モータ１８の駆動により回転するようになっている。なお、第１スプロケット３５は、チェーン１９と共に、後述する搬送ベルト４５に対する共通のスプロケットとなっている。
【００２３】
収容板部材３３を挟んだ左右両側の底板１４近傍には、搬送用の回転軸３６ａ，３７ａが前後に水平に延びて側板３１，３２に回動可能に取り付けられている。回転軸３６ａ，３７ａの側板３１，３２近傍位置には、それぞれ一対の第２及び第３スプロケット３６，３７が取り付けられている。また、側板３１，３２の上端水平縁３２ｂの左右両端近傍には、搬送用の回転軸３８ａ，３９ａが前後に水平に延びて側板３１，３２に回動可能に取り付けられている。回転軸３８ａ，３９ａの側板３１，３２近傍位置には、それぞれ一対の第４及び第５スプロケット３８，３９が取り付けられている。一対の第４及び第５スプロケット３８，３９間には、案内板部材４１が、水平に前後に延びて側板３１，３２に固定されており、後述する搬送ベルト４５の下面を支えると共に、その左右中間位置を搬送ベルト４５から外筒金具７４を取出す取出し位置として規定している。
【００２４】
上記各一対の第１スプロケット３５、第２及び第３スプロケット３６，３７、第４及び第５スプロケット３８，３９の外周には、幅方向両端にチェーン５１を有する無端ベルトタイプの搬送ベルト４５がその内周側を噛合わせて巻き付けられている。また、搬送ベルト４５は、第１スプロケット３５と第４スプロケット３８の間において、右下方に向けて凹まされており、その外周側が一対の収容板部材３３の下側略半分にてその外周スプロケットに噛合って係合している。このように、搬送ベルト４５は、第１スプロケット３５と第４スプロケット３８の間で下方に向けて凹まされており、一対の収容板部材３３との間に形成された凹み部分が、容器２５の開口部２５ａから落下した外筒金具７４を収容する収容部４２にされている。また、第３スプロケット３７と第５スプロケット３９間の上下中間位置には、案内板部材４３が、搬送ベルト４５に沿ってその左側にて上下に対してわずかに傾斜して前後に延びて側板３１，３２に固定されており、搬送ベルト４５を左方向に変形しないように支えている。
【００２５】
搬送ベルト４５は、図８〜図１１に示すように、６個の長方形の長尺状の支持板材４６Ａ〜４６Ｃを一単位として、長手方向を横にして長辺間を互いに隙間を隔てて等間隔で配列し、その長手方向両端側で一対のチェーン５１に取り付けることにより形成されている。チェーン５１は、互いに並列に歯が噛合う隙間を隔てて配置された一対の円筒部５３を軸方向両端で長方形の小片である連結片５４で連結してなる単位要素５２を同一の隙間を隔てて並列に多数配置して、これを連結して所定の長さの無端リング状にしたものである。各単位要素５２間の連結は、両単位要素５２の隣接する端部側でかつ円筒部５３の軸方向両側の一対の連結片５４間を一対の外連結片５５，５６で挟んで固定することにより行われる。一方の外連結片５５は，長方形の小片であるが、他方の外連結片５６は、長方形の小片の円筒部５３取付側の反対面においてその長手方向中間位置でかつ幅方向一端かた盤面に垂直に突出した係合片５７を設けており、係合片５７には１個又は２個の取付孔（図示しない）を設けている。
【００２６】
支持板部材は、長方形の長尺状の剛性を有する樹脂製の板材であり、長手方向両端の形状等が異なる３種類４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃとなっている。支持板部材４６Ａは、図９に示すように、その長手方向両端にて、チェーン５１の外連結片５６側からその取付孔（図示しない）を介してボルト４７ａで締め付けることにより外連結片５６に取り付けられている。支持板部材４６Ｂは、図１０に示すように、長手方向両端側が薄肉になっており、さらに両端で上側に折り返してその間に隙間を設けた折返し部４８ａになっており、その下側が支持部４８ｂになっている。支持板部材４６Ｂは、支持部４８ｂにてチェーン５１の外連結片５６側からボルト４８ｃにより締付けられて外連結片５６に取り付けられている。折返し部４８ａの隙間には、後述するゴムシート５９の端部が挿嵌されるようになっている。支持板部材４６Ｃは、図１１示すように、長手方向中央に円柱状の磁石４９ａが埋められた長方形の保持部４９ｂが設けられており、長手方向両端側が支持部４９ｃになっており、支持部４９ｃにてチェーン５１の外連結片５６側からボルト４９ｄで締付けることにより外連結片５６に取り付けられている。
【００２７】
３種類の支持板部材４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃは、図８に示すように、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｂ，４６Ｂの順に配列され一単位をなしている。さらに一単位の内の支持板部材４６Ａの幅方向中間から、次の一単位の支持板部材４６Ａの幅方向中間にかけて、ゴム弾性体製の薄板であるゴムシート５９が設けられている。ゴムシート５９は、長手方向両端側が一対の支持板部材４６Ａにおいて、その両端にてボルト４７ｂで締め付けることにより固定されており、また、２，３，５，６，番目の支持板部材４６Ｂの両端において折返し部４８ａの隙間に挿嵌されることにより搬送方向に多少の動きが可能なように固定されており、さらに、４番目の支持板部材４６Ｃの両端において、ボルト４９ｅで締め付けることにより固定されている。ゴムシート５９は、柔軟性があるため、搬送ベルト４５の多少の曲りにも追従可能であり、また支持板部材の一単位に合わせて短く分割されているので、取り外しも容易になっている。ゴムシート５９は、各支持板部材４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ間の隙間を覆って外筒金具の引っ掛かりを防止すると共に、支持板部材と金具の接触による騒音の発生を抑えることができる。
【００２８】
なお、側板３１，３２の右端側には、側板に挟まれて回収箱８５が搬送ベルト４５に接近して配設されており、さらに、側板３２の上下中間位置には前方に向けて傾斜した誘導板８６が取り付けられて、搬送ベルト４５に接近して配置されている。搬送ベルト４５に磁石で吸着された金具の内、取出し位置で不良品判定されたものについては、取出されることなくそのまま搬送ベルト４５で運搬される。この誘導板８６は、この不良品金具を、誘導板８６でその位置を前方にずらせることにより、磁石４９ａの吸引力を排除して下方に落下させて、下方に設置された回収箱８５に回収させるものである。
【００２９】
金具取出整列装置６０は、搬送装置３０Ａの上方に配置されており、ロボット６１と、ロボット６１を左右方向に導く横方向ガイド部６７と、横方向ガイド部６７を前後方向に導く縦方向ガイド部６９と、横方向ガイド部６７を前後へ移動させる前後駆動部７１と、ロボット６１の上端に取り付けられて搬送装置３０Ａの取出し位置を撮影するカメラ７２と、カメラ７２からの画像によりロボット６１の動作を制御する制御部７５とを備えている。金具取出整列装置６０は、外筒金具７４用の供給装置１３Ａ及び搬送装置３０Ａと、内筒金具用の供給装置１３Ｂ及び搬送装置３０Ｂとで共用される。
【００３０】
ロボット６１は、下側にロボット本体６２、上側にロボット駆動部６６を同軸状に有している。ロボット駆動部６６は、ロボット本体６２を支持して上下方向及び左右方向に移動させると共に軸を中心として回動させるものである。ロボット本体６２は、図１２−１に示すように、ロボット駆動部６６に上下動及び回動可能に取り付けられた円筒基部６３と、円筒基部６３の径方向両側面から突出して軸直角方向に伸縮可能に支持された複数の水平棒６４ａと共にその先端が鉛直に延びた鉛直棒６４ｂとからなる左右一対の幅調節腕部６４と、一対の鉛直棒の６４ｂ下端対向面側にて水平方向を中心として回動可能に支持された一対の棒状の回動調節腕部６５を備えている。回動調節腕部６５の対向する側は三角形状の複数の突出部になっており、内外筒金具を把持できるようになっている。
【００３１】
カメラ７２は、搬送ベルト４５の取出し位置を撮影し、その映像出力を制御部７５に出力するようになっている。本実施例において、軸方向一端に外フランジ部を一体で設けた鍔付き外筒金具７４の取出し位置での形態については、図１２−２に示すように横たえられた状態Ｉと、図１２−３に示すように鍔を下側にして軸方向を上下に向けた状態ＩＩと、図１２−４に示すように鍔を上側にして軸方向を上下に向けた状態ＩＩＩの３種類に限られる。状態ＩＩＩがベルトコンベア７７に搭載される鍔付き外筒金具７４の規定の整列状態である。なお、内筒金具の場合は、フランジ部を有していない円筒形なので、横向きすなわち水平状態と縦向きすなわち垂直状態の２通りとなる。
【００３２】
制御部７５は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ等からなるマイクロコンピュータ等により構成されており、ＲＡＭには予め外筒金具７４の取出し位置での３つの形態Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ及び図示しない内筒金具の２つの形態を記憶している。制御部７５は、入力側にカメラ７２が接続され、出力側にロボット駆動部６６、前後駆動部７１が接続されている。また、電気制御装置８０との間が、信号の送受信を行うための送受信線８１で接続されている。制御部７５は、電気制御装置８０との協働により、ＲＯＭに記憶された図１５に示す「金具取出是正プログラム」を実行する。
【００３３】
つぎに、金具取出整列装置６０による、外筒金具７４の取出し及び配置是正動作について説明する。外筒金具７４が上記状態Ｉのように横たえられた場合、まず回転調節腕部６５を傾けて外筒金具７４の軸線に対して直角になるようにし、さらに幅調節腕部６４の幅を狭めて回転調節腕部６５によって外筒金具７４の筒部を把持し、その後、回転調節腕部６５を水平状態になるように回動させることにより、外筒金具７４が整列状態ＩＩＩにされる。この状態で、ロボット駆動部６６によって円筒基部６３を１８０°回動させ、ロボット６１をベルトコンベア７７まで移動させることにより、図１２−５に示すように外筒金具７４をベルトコンベア７７上に載置させることができる。
【００３４】
状態ＩＩの場合は、水平状態の回転調節腕部６５によって筒部を把持し、回転調節腕部６５を１８０°回動させることにより外筒金具７４が状態ＩＩＩにされ、同様にベルトコンベア７７載置させることができる。また、状態ＩＩＩの場合は、円筒基部６３を軸を中心として１８０°回動させることにより、同様にベルトコンベア７７に載置させることができる。なお、内筒金具についても、外筒金具７４の状態Ｉ，ＩＩＩに合わせて同様にロボット６１を操作することにより、同様に整列状態でベルトコンベア７７に載置させることができる。
【００３５】
電気制御装置８０は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ等からなるマイクロコンピュータ等により構成されている。電気制御装置８０の入力側には、金具検知装置３４が接続され、出力側に電動モータ１８と、電磁シリンダ２１が接続されている。電気制御装置８０は、制御部７５等との協働により、ＲＯＭに記憶された図１４に示す「金具供給搬送制御プログラム」を実行するものである。
【００３６】
つぎに、上記実施例の動作について説明する。
まず、電気制御装置８０が「金具供給搬送制御プログラム」の実行を開始し（Ｓ９０〜Ｓ９１）、制御部７５が「金具取出是正制御プログラム」の実行を開始し（Ｓ１００〜Ｓ１０１）、その制御に基づいて、供給装置１３Ａによる搬送装置３０Ａの収容部４２に外筒金具７４を供給する供給工程が実行される。シュート２４の容器２５内にホッパ２７から多数の外筒金具７４が投入され、容器２５内にランダムな状態で積載して収容される。現時点で、収容部４２内には外筒金具７４は供給されていないので、金具検知装置３４から金具無しの信号が電気制御装置８０に入力される（Ｓ９２）。これに応じて電気制御装置８０は、電磁シリンダ２１のロッド２１ａを左右に１往復移動させ、容器２５を左右に揺動させる（Ｓ９３〜Ｓ９４）。収容部４２に外筒金具７４が収容されるまで、電磁シリンダ２１の揺動が繰り返される（Ｓ９２〜Ｓ９４）。ここで、電磁シリンダ２１による右方向への突出動作の速さより左方向への後退動作の速さが速くなるようにされているので、シリンダの後退時には金具に慣性力が働き、前進時には摩擦力が働くことにより、外筒金具７４を前方に安定して押し出すことができる。
【００３７】
なお、容器２５内の底面には、左側から右側に向けて下がる階段状にされた階段部２６が設けられているため、階段状の平面部に金具を一時的に残すことができ、金具が過剰に供給されてしまうことを防ぐことができる。また、前後方向の揺動により階段状の立壁部分で金具を押し出すことができるので、容器２５の左右への揺動に応じて、外筒金具７４が階段部２６によってスムーズに開口部２５ａに供給される。また、容器２５は、前側板と後側板が互いに平行に左右に延びており、開口部２５ａまでストレートに延びているため、開口部２５ａ側で外筒金具７４の前後側板間での引っ掛かりによる固着状態の発生が避けられ、開口部２５ａからの外筒金具７４の外部への落下供給がさらに円滑に行われる。これにより、開口部２５ａの下方に配設された収容部４２内に多数の外筒金具７４がランダムな状態で収容される。これにより、金具検知装置３４から金具ありの信号が入力される（Ｓ９２）。
【００３８】
これに応じて、電気制御装置８０は、電動モータ１８の所定時間の回動を開始させ、スプロケット１８ａの回動がチェーン１９を介して伝えられて、第１スプロケット３５が回動し、搬送工程が開始される。これにより、第１スプロケット３５に巻装された搬送ベルト４５が、第２〜第５スプロケット３６〜３９及び一対の収容板部材３３を回動させつつ、これに沿って移動する（Ｓ９２，Ｓ９３，Ｓ９５）。搬送ベルト４５の移動に応じて、収容部４２に収容された多数の外筒金具７４が、搬送ベルト４５の内の支持板部材４６Ｃに埋設された磁石４９ａにより１個ずつ吸着され、搬送ベルト４５に、複数の外筒金具７４が１個ずつに分けられて等間隔で搬送される。電動モータ１８の所定時間の回動により、搬送ベルト４５は、上記一単位の長さだけ移動させられた後に停止させられる。なお、搬送ベルト４５の一単位の移動により、案内板部材４１の上の取出し位置において、搬送ベルト４５の一単位の中の、磁石４９ａが埋め込まれた支持板部材４６Ｃが左右中央に配置されるように、予め搬送ベルト４５の位置が調整されている。すなわち、搬送ベルト４５に１個ずつ等間隔で固定された外筒金具７４が、取出し位置の中央に配置されるようになる。
【００３９】
このように、本実施例においては、搬送装置３０Ａとして無端ベルトである搬送ベルト４５を、第１スプロケット３５と第４スプロケット３８の間において一対の収容板部材３３の下側略半分にて右下方に向けて凹まされて収容部４２を構成することにより、簡易な構成で供給装置１３Ａから落下供給される複数の外筒金具７４を収容することができる。さらに、搬送ベルト４５の動きによって収容部４２に収容された外筒金具７４が攪拌され、搬送ベルト４５に等間隔で埋設された磁石４９ａに接触するので、磁石４９ａによって確実に１個ずつ吸着されて収容部４２から等間隔で搬送されて取出し位置にスムーズに供給される。
【００４０】
そして、搬送ベルト４５の取出し位置を撮影しているカメラ７２からの映像信号が制御部７５によって電気制御装置８０に入力され、電気制御装置８０において取出し位置に外筒金具７４があるか否かが判定される（Ｓ９７）。取出し位置に金具がないときは、搬送ベルト４５のさらに一単位分の回動が行われ、取出し位置に外筒金具７４が供給されるまでこの処理が繰り返される（Ｓ９５〜Ｓ９７）。取出し位置に金具が供給されると、その位置で金具取出整列装置６０による外筒金具７４の取出し及び整列状態への是正操作が行われることに対応して、電気制御装置８０では所定時間のカウントが行われ、所定時間のカウントが終了すると、プログラムはＳ９２に戻される（Ｓ９８）。
【００４１】
制御部７５では、「金具取出し是正制御プログラム」の実行により整列工程が開始され、搬送ベルト４５の取出し位置を撮影しているカメラ７２からの映像信号が入力され（Ｓ１００，Ｓ１０１）、取出し位置に外筒金具７４があるか否かが判定される（Ｓ１０２）。取出し位置に外筒金具７４がないときは、金具の取り出し操作が行われなく、判定処理が繰り返し行われる（Ｓ１０２）。取出し位置に外筒金具７４が供給されると、制御部７５において、ＲＡＭに記憶された形態データに基づいて外筒金具７４の搬送ベルト４５上での載置形態が上記形態Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩの何れであるかの識別が行われる（Ｓ１０３）。さらに、載置形態の識別結果に応じて、形態Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩのいずれかの選択が行われる（Ｓ１０４）。
【００４２】
形態Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩのいずれかの選択により、選択形態に応じて制御部７５の制御に基づいてロボットによる金具の取出し是正操作が行われる（Ｓ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０７）。まず、前後駆動部７１により横方向ガイド部６７が縦方向ガイド部６９に沿って搬送ベルト４５上に移動させられ、つぎにロボット駆動部６６が横方向ガイド部６７に沿って取出し位置上に移動する。さらに、ロボット６１が、形態Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに応じて、上記操作に従って外筒金具７４を把持して取出し、さらに載置状態を整列状態に是正して、ベルトコンベア７７上の規定位置に載置させる。このような外筒金具７４の取出し是正操作が終了すると、プログラムはＳ１０２に戻され、以下制御部７５により上記Ｓ１０２〜Ｓ１０７の処理が繰り返し行われる。このように、整列工程においては、搬送ベルト４５により等間隔で取出し位置まで搬送された外筒金具７４を、カメラ７２により載置状態を認識することができ、認識した載置状態に基づいてロボット６１により外筒金具７４を挟持して取り出し、さらに外筒金具７４を整列状態に是正して、ベルトコンベア７７の整列位置まで運搬することができる。
【００４３】
以上に説明したように、本実施例においては、一側面に開口部２５ａを有する容器２５内にランダムな状態で収容された複数の外筒金具７４が、開口部２５ａから外部にスムーズに落下供給され、収容部４２で保持され、さらに保持された金具が搬送ベルト４５の間隔を隔てて配置された磁石４９ａによって１個ずつ吸着されることにより、複数の外筒金具７４が１個ずつに分けられて搬送ベルト４５によって等間隔で搬送され、さらに、外筒金具７４の載置状態を、カメラ７２により認識して載置状態に基づいてロボット６１により外筒金具を挟持して取り出し、同じ整列状態に是正してベルトコンベア７７の整列位置まで運搬することができる。そのため、本実施例においては、段替えにより形状、サイズ等の異なる異品種の内外筒金具を整列させる場合に対しても、同じ整列装置を用いてランダムな収容状態から１個ずつに分離して等間隔で搬送し、同一の整列状態に揃えて取り出すことができる。その結果、本実施例によれば、金具の品種毎に装置の改造を行ったり新たな装置を用意する必要がないので、装置コストや装置の設置取替えのためのコストが不要になり、その整列のためのコストを大幅に削減できる。特に、少量多品種の円筒形金具に対して、整列のためのコスト削減の効果が非常に大きくなる。
【００４４】
なお、以上の説明では、外筒金具７４について供給装置１３Ａ、搬送装置３０Ａ及び金具取出整列装置６０を用いて、ベルトコンベア７７の規定位置に配置する操作について行われたが、内筒金具についても、同様に供給装置１３Ｂ、搬送装置３０Ｂ及び金具取出整列装置６０を用いて、ベルトコンベア７７の規定位置に配置する操作について行われる。実際には、両者が交互に行われ、ベルトコンベア７７上に外筒金具７４と内筒金具が等間隔で交互に配置されるようになっている。
【００４５】
なお、上記実施例においては、供給装置の容器２５内に階段部２６を設けているが、これに限らず、単に傾斜のみとすることもでき、また、容器２５を左右に揺動させる代りに、押出し部材により物理的に金具を開口部側に押し出すようにすることもできる。また、上記実施例に示した整列装置は、供給装置１３Ａ、搬送装置３０Ａ、金具取出整列装置６０が一体で構成されているが、例えば供給装置１３Ａ、搬送装置３０Ａ、金具取出整列装置６０をそれぞれ単独で、あるいは２つを組み合わせて使用することも可能である。さらに、上記実施例は、円筒形の内外筒金具に対して、本発明を適用したものであるが、円筒形の金具に限らず、楕円筒形、多角形筒形、板状、それ以外の金具に対しても同様に適用できる。その他、上記実施例に示した円筒形金具の整列装置の供給装置、搬送装置、金具取出整列装置の各部分の構成については、一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、一側面に開口部を有する容器内にランダムな状態で収容された複数の金具が、押出し手段によって開口部から外部にスムーズに落下供給され、搬送手段において供給された金具が１ヶ所で保持され、さらに保持された金具が間隔を隔てて配置された磁石によって１個ずつ吸着されることにより、複数の金具が１個ずつに分けられて等間隔で搬送され、さらに、この金具を、カメラにより載置状態を認識して載置状態に基づいてロボットにより挟持して取り出し、さらに金具を整列状態に是正して整列位置まで運搬することができる。そのため、本発明は、形状、サイズ等の異なる異品種の金具に対しても、同一の整列装置により複数のばらばらに積まれた状態から整列状態に揃えて整列位置に配列させることができるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例である内外筒金具の整列装置を概略的に示す一部破断正面図である。
【図２】同整列装置を概略的に示す右側面図である。
【図３】同整列装置で金具取出整列装置を除いた状態を概略的に示す平面図である。
【図４】同整列装置の内の供給装置と整列装置を概略的に示す一部破断正面図である。
【図５】同供給装置と整列装置を概略的に示す平面図である。
【図６】同供給装置と整列装置を概略的に示す左側面図である。
【図７】同供給装置と整列装置を概略的に示す右側面図である。
【図８】同整列装置の搬送ベルトを概略的に示す平面図である。
【図９】同搬送ベルトを概略的に示す図８のＩＸ−ＩＸ線方向の断面図である。
【図１０】同搬送ベルトを概略的に示す図８のＸ−Ｘ線方向の断面図である。
【図１１】同搬送ベルトを概略的に示す図８のＸＩ−ＸＩ線方向の断面図である。
【図１２−１】金具取出整列装置のロボットを概略的に示す正面図である。
【図１２−２】同ロボットによる配置形態Ｉの外筒金具の把持状態を示す模式図である。
【図１２−３】同ロボットによる配置形態ＩＩの外筒金具の把持状態を示す模式図である。
【図１２−４】同ロボットによる配置形態ＩＩＩの外筒金具の把持状態を示す模式図である。
【図１２−５】同ロボットにより把持した外筒金具をベルトコンベア上に載置した状態を示す模式図である。
【図１３】整列装置の電気的な回路構成を概略的に示すブロック図である。
【図１４】電気制御装置により実行される「金具供給搬送制御プログラム」のフローチャートである。
【図１５】金具取出整列装置の制御部により実行される「金具取出是正制御プログラム」のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１０…支持枠、１３Ａ，１３Ｂ…供給装置、１８…電動モータ、２１…電磁シリンダ、２４…シュート、２５…容器、２５ａ…開口部、２６…階段部、２７…ホッパ、３０Ａ，３０Ｂ…搬送装置、３３…収容板部材、３４…金具検知装置、３５〜３９…第１〜第５スプロケット、４２…収容部、４５…搬送ベルト、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ…支持板部材、４９ａ…磁石、５１…チェーン、５９…ゴムシート、６０…金具取出整列装置、６１…ロボット、６２…ロボット本体、６６…ロボット駆動部、７１…前後駆動部、７２…カメラ、７４…外筒金具、７５…制御部、７７…ベルトコンベア、８０…電気制御装置。
【図１】
2006206305.tif 000003
【図２】
2006206305.tif 000004
【図３】
2006206305.tif 000005
【図４】
2006206305.tif 000006
【図５】
2006206305.tif 000007
【図６】
2006206305.tif 000008
【図７】
2006206305.tif 000009
【図８】
2006206305.tif 000010
【図９】
2006206305.tif 000011
【図１０】
2006206305.tif 000012
【図１１】
2006206305.tif 000013
【図１２−１】
2006206305.tif 000014
【図１２−２】
2006206305.tif 000015
【図１２−３】
2006206305.tif 000016
【図１２−４】
2006206305.tif 000017
【図１２−５】
2006206305.tif 000018
【図１３】
2006206305.tif 000019
【図１４】
2006206305.tif 000020
【図１５】
2006206305.tif 000021