(57)【要約】  本装置(1)は、下端部に部品放出口(7)が形成され、内部に複数の部品が貯留される部品貯留部材(4)と、部品放出口(7)に環状の間隙を空けて挿通された柱状部材(8)であって、その軸線方向において部品貯留部材(4)に対して相対的に移動可能な柱状部材(8)と、柱状部材(8)の長さ範囲内において部品放出口(7)を軸線方向において柱状部材(8)に対して相対的に往復移動させる駆動手段(13)と、を備える。本装置(1)によれば、互いに偶発的に絡み合った部品を含む塊状の部品であっても、個々の部品を離散状態で安定的に供給できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部に部品放出口が形成され、内部に複数の部品が貯留される部品貯留部材と、
前記部品放出口に環状の間隙を空けて挿通された柱状部材であって、その軸線方向において前記部品貯留部材に対して相対的に移動可能な柱状部材と、
前記柱状部材の長さ範囲内において前記部品放出口を前記軸線方向において前記柱状部材に対して相対的に往復移動させるための駆動手段と、を備えた部品供給装置。
【請求項２】
前記部品貯留部材は、前記部品放出口に向けて先細りとなる先細り部を有する、請求項１記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記部品貯留部材は、前記複数の部品を内部に収容する略逆円錐状の中空本体部を有する、請求項２記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記部品貯留部材を昇降駆動するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の部品供給装置。
【請求項５】
前記柱状部材の表面に凹凸が形成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の部品供給装置。
【請求項６】
前記部品放出口から放出された部品を搬送するための搬送機構をさらに備え、前記搬送機構は、振動コンベアを有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の部品供給装置。
【請求項７】
前記搬送機構は、前記部品の搬送方向における上流側の振動コンベアと下流側の振動コンベアとを有し、
前記上流側の振動コンベアの出口部は、前記下流側の振動コンベアの入口部の上方に配置されている、請求項６記載の部品供給装置。
【請求項８】
前記上流側の振動コンベアの振動数は、前記下流側の振動コンベアの振動数よりも小さい、請求項７記載の部品供給装置。
【請求項９】
塊状の多数の部品から少しずつ部品を自動的に供給する部品供給方法において、
部品貯留部材の中に前記多数の部品を貯留する部品貯留工程と、
前記部品貯留部材の下端部に形成された部品放出口に環状の間隙を空けて挿通された柱状部材を、その軸線方向において前記部品貯留部材に対して相対的に移動させて前記部品放出口から少量の部品を放出する部品放出工程と、を備え、
前記部品放出工程において、前記柱状部材の長さ範囲内において前記部品放出口を前記軸線方向において前記柱状部材に対して相対的に往復移動させる、部品供給方法。
【請求項１０】
前記部品放出工程において、前記部品貯留部材を昇降駆動する、請求項９記載の部品供給方法。
【請求項１１】
前記部品放出工程において前記部品放出口から放出された部品を、振動コンベアを用いて搬送する部品搬送工程をさらに備えた請求項９または１０に記載の部品供給方法。
【請求項１２】
前記部品搬送工程において、部品搬送方向における上流側の振動コンベアの出口部から送出された部品を、下流側の振動コンベアの入口部の上に落下させる、請求項１１記載の部品供給方法。
【請求項１３】
前記上流側の振動コンベアの振動数は、前記下流側の振動コンベアの振動数よりも小さい、請求項１２記載の部品供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組立品に組み込む部品などを供給するための部品供給装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器などの組立品を製造する製造ラインにおいて、組立品に組み込む部品を作業員や組立ロボットに供給するための部品供給装置が使用されている（特許文献１）。【０００３】
組立品に組み込む部品には様々な種類（寸法・形状・性状など）や用途のものがあるが、その中には、一塊になった大量の部品を、部品供給装置でバラバラにしながら供給する部品がある。【０００４】
部品をバラバラの状態（離散状態）で供給することにより、後工程での作業員による部品の取り扱いが容易になり、或いは、ロボットなどの自動装置による部品の取り扱いも容易になる。【０００５】
特に、ビジュアルセンサによって個々の部品の位置を特定する自動装置においては、部品同士が密着しているとビジュアルセンサが判別不能となるので、部品供給装置によってバラバラの状態で部品を供給する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、部品によっては、大量の部品を塊状態にすると、隣接する部品同士が偶発的に互いに絡み合ってしまう場合がある。例えば、図１０に示したような、貫通孔を有する薄い細長の金属片（長さ数センチの板バネ）を、その一部を折り曲げて構成した部品においては、一方の部品の折曲げ部が他方の部品の貫通孔に偶発的に挿入され、互いに絡み合ってしまうことがある。【０００８】
このように部品同士が複雑に絡み合ってしまうと、従来の部品供給装置では、部品同士を切り離してバラバラの状態（離散状態）で供給することが難しかった。【０００９】
本発明は、上述した従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、互いに偶発的に絡み合った部品を含む塊状の部品であっても、個々の部品を離散状態で安定的に供給することができる部品供給装置および方法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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による部品供給装置は、下端部に部品放出口が形成され、内部に複数の部品が貯留される部品貯留部材と、前記部品放出口に環状の間隙を空けて挿通された柱状部材であって、その軸線方向において前記部品貯留部材に対して相対的に移動可能な柱状部材と、前記柱状部材の長さ範囲内において前記部品放出口を前記軸線方向において前記柱状部材に対して相対的に往復移動させるための駆動手段と、を備えたことを特徴とする。【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記部品貯留部材は、前記部品放出口に向けて先細りとなる先細り部を有する、ことを特徴とする。【００１２】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記部品貯留部材は、前記複数の部品を内部に収容する略逆円錐状の中空本体部を有する、ことを特徴とする。【００１３】
本発明の第４の態様は、第１乃至第３の態様のいずれかにおいて、前記駆動手段は、前記部品貯留部材を昇降駆動するように構成されている、ことを特徴とする。【００１４】
本発明の第５の態様は、第１乃至第４の態様のいずれかにおいて、前記柱状部材の表面に凹凸が形成されている、ことを特徴とする。【００１５】
本発明の第６の態様は、第１乃至第５の態様のいずれかにおいて、前記部品放出口から放出された部品を搬送するための搬送機構をさらに備え、前記搬送機構は、振動コンベアを有する、ことを特徴とする。【００１６】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記搬送機構は、前記部品の搬送方向における上流側の振動コンベアと下流側の振動コンベアとを有し、前記上流側の振動コンベアの出口部は、前記下流側の振動コンベアの入口部の上方に配置されている、ことを特徴とする。【００１７】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記上流側の振動コンベアの振動数は、前記下流側の振動コンベアの振動数よりも小さい、ことを特徴とする。【００１８】
本発明の第９の態様は、塊状の多数の部品から少しずつ部品を自動的に供給する部品供給方法において、部品貯留部材の中に前記多数の部品を貯留する部品貯留工程と、前記部品貯留部材の下端部に形成された部品放出口に環状の間隙を空けて挿通された柱状部材を、その軸線方向において前記部品貯留部材に対して相対的に移動させて前記部品放出口から少量の部品を放出する部品放出工程と、を備え、前記部品放出工程において、前記柱状部材の長さ範囲内において前記部品放出口を前記軸線方向において前記柱状部材に対して相対的に往復移動させる、ことを特徴とする。【００１９】
本発明の第１０の態様は、第９の態様において、前記部品放出工程において、前記部品貯留部材を昇降駆動する、ことを特徴とする。【００２０】
本発明の第１１の態様は、第９または第１０の態様において、前記部品放出工程において前記部品放出口から放出された部品を、振動コンベアを用いて搬送する部品搬送工程をさらに備えたことを特徴とする。【００２１】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様において、前記部品搬送工程において、部品搬送方向における上流側の振動コンベアの出口部から送出された部品を、下流側の振動コンベアの入口部の上に落下させる、ことを特徴とする。【００２２】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様において、前記上流側の振動コンベアの振動数は、前記下流側の振動コンベアの振動数よりも小さい、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、互いに偶発的に絡み合った部品を含む塊状の部品であっても、個々の部品を離散状態で安定的に供給することができる部品供給装置および方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による部品供給装置の概略構成を示した縦断面図であり、図２のI-I線に沿った縦断面図。
【図２】図１に示した部品供給装置の概略構成を示した平面図。
【図３】図１に示した部品供給装置の部品放出機構およびその周辺を拡大して示した縦断面図であり、図４のIII-III線に沿った縦断面図。
【図４】図１に示した部品供給装置の部品放出機構およびその周辺を拡大して示した平面図。
【図５】図１に示した部品供給装置の部品放出機構およびその周辺を拡大して示した縦断面図であり、図４のV-V線に沿った縦断面図。
【図６】図５のVI-VI線に沿った横断面図。
【図７】図１に示した部品供給装置の動作を説明するための模式図であり、部品貯留部材が下降した状態を示した図。
【図８】図１に示した部品供給装置の動作を説明するための模式図であり、部品貯留部材が上昇した状態を示した図。
【図９】図１に示した部品供給装置の一変形例を模式的に示した縦断面図。
【図１０】部品供給装置で供給される部品の一例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態による部品供給装置および方法について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１および図２に示したように、本実施形態による部品供給装置１は、塊状の多数の部品から少しずつ部品を放出する部品放出機構２と、部品放出機構２から放出された部品を搬送する部品搬送機構３とを備えている。
【００２７】
図３乃至図５に示したように、部品放出機構２は、内部に複数の部品が塊状で貯留される部品貯留部材４を備えている。部品貯留部材４は、部品を内部に収容する略逆円錐状の中空本体部５と、中空本体部５の上端に形成されたフランジ部６とを有する。部品貯留部材４の中空本体部５の下端部（先細り部）には、部品を放出するための部品放出口７が形成されている。
【００２８】
中空本体部５の下端部に形成された部品放出口７には、垂直方向に延在する柱状部材８が挿通されている。柱状部材８は、全体として略円柱状を成しており、その外径は部品放出口７の内径よりも小さい。このため、図６に示したように、部品放出口７の内周縁と柱状部材８の外周面との間には、所定の円環状の間隙が形成されている。略円柱状の柱状部材８の側周面には凹凸が形成されている。柱状部材８は、例えば、側周面にネジが切られたボルトで構成することができる。
【００２９】
なお、本例においては柱状部材８を略円柱状の部材で構成しているが、本発明における柱状部材は略円柱状の部材には限られず、部品放出口の内周縁との間に所定の環状の間隙を形成する柱状の部材であれば良い。
【００３０】
図１および図２に示したように、柱状部材８は、支持部材９を介して、水平断面Ｕ字状の支持フレーム１０に固定されている。図５に示したように、支持フレーム１０は、左右の支柱部材１１によって作業床１２上に支持されている。
【００３１】
図５に示したように、支持フレーム１０の左右内壁面には、左右のエアシリンダ（駆動手段）１３が装着されている。エアシリンダ１３のピストン１４は上方を向いており、その先端が部品貯留部材４のフランジ部６に接続されている。すなわち、部品貯留部材４は、そのフランジ部６において左右のエアシリンダ１３で下方から支持されている。
【００３２】
左右のエアシリンダ１３のピストン１４を進退駆動することにより、部品貯留部材４を昇降駆動することができる。この昇降動作におけるストロークは、柱状部材８の長さ範囲内において部品放出口７が昇降動作する範囲に設定される。すなわち、部品貯留部材４の昇降動作のストローク範囲において、柱状部材８は常に部品放出口７の内部に挿通された状態を維持する。
【００３３】
図１および図２に示したように、部品搬送機構３は、部品貯留部材４の部品放出口７から放出された部品を搬送するための３台の振動コンベア１５、１６、１７を有する。３台の振動コンベアは、部品の搬送方向において最も上流側で且つ最も高い位置に配置された上段振動コンベア１５と、部品の搬送方向において最も下流側で且つ最も低い位置に配置された下段振動コンベア１７と、部品の搬送方向において上段振動コンベア１５と下段振動コンベア１７との間に配置され、且つ上段振動コンベア１５の高さ位置と下段振動コンベア１７の高さ位置との間の高さ位置に配置された中段振動コンベア１６と、から成る。
【００３４】
上段振動コンベア１５の入口部１５ａは、部品貯留部材４の部品放出口７の下方に位置している。上段振動コンベア１５の出口部１５ｂは、中段振動コンベア１６の入口部１６ａの上方に位置している。中段振動コンベア１６の出口部１６ｂは、下段振動コンベア１７の入口部１７ａの上方に位置している。これにより、上段振動コンベア１５の出口部１５ｂから送出された部品は、中段振動コンベア１６の入口部１６ａの上に落下し、中段振動コンベア１６の出口部１６ｂから送出された部品は、下段振動コンベア１７の入口部１７ａの上に落下する。
【００３５】
また、上段振動コンベア１５の振動数が最も小さく、下段振動コンベア１７の振動数が最も大きく、中段振動コンベア１６の振動数はそれらの振動数の中間に設定されている。
【００３６】
なお、本例においては３台の振動コンベア１５、１６、１７によって部品搬送機構３を構成しているが、部品搬送機構３を構成するための振動コンベアの設置台数は３台には限られず１台または２台でも良いし、４台以上であっても良い。また、本例においては各振動コンベアを水平状態に設置しているが、搬送方向に向けて下方に又は上方に傾斜させて設置しても良い。
【００３７】
次に、本実施形態による部品供給装置１によって、塊状の多数の部品から少しずつ部品を自動的に供給する方法について説明する。
【００３８】
まず初めに、部品貯留部材４の中に多数の部品を入れて貯留する（部品貯留工程）。このとき、多数の部品は、部品貯留部材４の中で塊状になっており、一部の部品同士が偶発的に絡み合っている状態にある。
【００３９】
続いて、図７および図８に示したように、左右のエアシリンダ１３を同期させて駆動し、部品貯留部材４を上下に往復動作させる。これにより、部品貯留部材４の下端部に形成された部品放出口７が、柱状部材８の長さ範囲のストロークで上下に往復動作する。
【００４０】
ここで、図６に示したように、部品放出口７の内周縁と柱状部材８の外周面との間には、所定の円環状の間隙が形成されているので、部品貯留部材４の上昇動作の際に、所定の円環状の間隙を介して、少量の部品が放出される（部品放出工程）。このとき、柱状部材８の側面に形成された凹凸によって、部品貯留部材４の上昇動作時における柱状部材８の側面と部品との間の適度な係合状態が確保される。
【００４１】
部品放出工程においては、部品放出口７と柱状部材８との間に形成された円環状の間隙を部品が通過するので、通過に際して部品同士の絡み合いが、ある程度解消される。特に、貫通孔を有する薄い細長の金属片を、その一部を折り曲げて構成した部品においては、所定の円環状の間隙を通過する際に、その向きがある程度整列され、部品同士の絡み合いが効果的に解消される。
【００４２】
なお、部品放出口７と柱状部材８との間に形成される環状の間隙の寸法は、部品貯留部材４の中に塊状で入れられた部品が、部品貯留部材４が静止している状態においては環状の間隙を介して落下せず、部品貯留部材４を昇降駆動すると環状の間隙を介して少しずつ落下する程度の寸法に設定される。
【００４３】
部品放出工程において部品貯留部材４の部品放出口７から放出された少量の部品は、上段振動コンベア１５の入口部１５ａの上に落下する。このときの落下の衝撃によっても、部品同士の絡み合いがさらに解消され、また、部品同士の密着状態が解消される。
【００４４】
上段振動コンベア１５の入口部１５ａに落下した少量の部品は、上段振動コンベア１５の振動によって下流側に搬送される。このとき、上段振動コンベア１５の搬送面上にある各部品の姿勢（表裏や向き）は様々なので、上段振動コンベア１５の振動による移動方向および移動速度は部品毎に異なる。このため、上端振動コンベア１５の入口部１５ａに落下した少量の部品は、上段振動コンベア１５で搬送される過程で互いに離散する。
【００４５】
上段振動コンベア１５の出口部１５ｂまで搬送された部品は、出口部１５ｂから送出されて、中段振動コンベア１６の入口部１６ａの上に落下する。このときの落下の衝撃によっても、部品同士の絡み合いや密着状態がさらに解消される。
【００４６】
中段振動コンベア１６においても、上段振動コンベア１５と同様の作用により、搬送過程で部品同士が互いに離散する。また、中段振動コンベア１６の出口部１６ｂから下段振動コンベア１７の入口部１７ａに部品が落下する際に、部品同士の絡み合いや密着状態がさらに解消される。
【００４７】
以上述べたように、本実施形態による部品供給装置１およびこれを用いた部品供給方法によれば、互いに偶発的に絡み合った部品を含む塊状の部品であっても、個々の部品を離散状態で安定的に供給することができる。これにより、後工程にて作業員もしくはロボットなどの自動装置で部品を取り扱う際の作業効率を大幅に向上させることができる。
【００４８】
上述した実施形態の一変形例としては、図９に示したように、部品貯留部材４を支柱部材１１に固定して、柱状部材８の方をエアシリンダ（駆動手段）１３で昇降駆動するように構成しても良い。この場合、柱状部材８の昇降ストロークは、部品貯留部材４の下端部の部品放出口７が、常に柱状部材８の長さ範囲内に位置するように設定される。
【００４９】
さらに他の変形例としては、部品貯留部材４および柱状部材８の両方を駆動することにより、それらの相対的な位置関係を変化させるようにしても良い。
【００５０】
なお、上述の実施形態およびその変形例においては、部品貯留部材４または柱状部材８を昇降駆動する際の速度およびストロークが、対象の部品の種類（寸法・形状・性状など）を考慮して、部品同士を効率よく離散させることができるように調整する。
【００５１】
また、振動コンベア１５、１６、１７の振動数、振幅、段数、傾斜なども、対象の部品の種類（寸法・形状・性状など）を考慮して、部品同士を効率よく離散させることができるように調整する。
【符号の説明】
【００５２】
１  部品供給装置
２  部品放出機構
３  部品搬送機構
４  部品貯留部材
５  部品貯留部材の中空本体部
６  部品貯留部材のフランジ部
７  部品貯留部材の部品放出口
８  柱状部材
９  柱状部材の支持部材
１０  支持フレーム
１１  支柱部材
１２  作業床
１３  エアシリンダ（駆動手段）
１４  エアシリンダのピストン
１５  上段振動コンベア
１５ａ  上段振動コンベアの入口部
１５ｂ  上段振動コンベアの出口部
１６  中段振動コンベア
１６ａ  中段振動コンベアの入口部
１６ｂ  中段振動コンベアの出口部
１７  下段振動コンベア
１７ａ  下段振動コンベアの入口部
１７ｂ  下段振動コンベアの出口部
【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】
2016016966.tif 000012
【国際調査報告】
2016016966.tif 000013
2016016966.tif 000014
2016016966.tif 000015
2016016966.tif 000016