(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構造で部品収納箱が取り付けられた支持部の鉛直方向の姿勢を維持し、部品取り出し口にある部品収納箱に収納された部品を確実に取り出すことができ、また、作業工程に応じて支持部に取り付ける部品収納箱の取り替えや、取り付ける部品収納箱の数の変更を自由に行うことができるようにする。【解決手段】筐体に固定され、モータによって回転駆動が可能な第１の回転部と、前記第１の回転部の回転軸とは異なるが同一平面上に存在し平行する回転軸によって筐体に回転自在に軸支される第２の回転部と、二つの回転部の外周近傍に形成された複数の連結部で連結される複数の支持部からなり、二つの回転部と複数の支持部によってリンク機構が構成されることで、部品供給装置は部品収納箱の鉛直方向の姿勢を維持したまま安定して回転することができる。【選択図】図２
2008162777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産工程に沿って異なる部品を順次作業者に供給するための部品供給装置において、
枠体に軸支されるとともに、駆動装置に連結されて回転駆動される第１の回転部と、
前記第１の回転部の回転軸とは異なるが同一平面上に存在し平行する回転軸によって前記枠体に回転自在に軸支される第２の回転部と、
前記第１および第２の回転部の外周近傍に形成された複数の連結部と、
前記複数の連結部により連結され、部品が収納される部品収納箱を着脱自在に装着するための複数の支持部からなり、
前記支持部の一端部は前記第１の回転部の連結部が連結され、前記支持部の他端部は前記第２の回転部の連結部が連結されることを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
前記複数の連結部は棒状に構成されており、前記支持部は一端部に前記第１の回転部の第１の連結部を差し込むための孔を有し、他端部には前記第２の回転部の第２の連結部を差し込むための孔を有していることを特徴とする請求項１記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記第１および／または第２の回転部に前記支持部の停止位置を検出するセンサと、このセンサの検出結果に基づいて前記駆動装置の駆動／停止動作を制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記部品収納箱が前記支持部に装着されているか否かを検出し、検出結果を前記制御部に出力するセンサを更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の部品供給装置。
【請求項５】
前記第１および／または第２の回転部に前記センサにより検出される、前記支持部の初期停止位置を示す検出部を設けたことを特徴とする請求項３記載の部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多工数小ロットの生産工程で各工程に必要な部品等を供給する部品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、決められた工程に沿って生産するための一人作業用の作業スペースでは、部品を収納した容器を作業スペースの脇に数個並べて置き、必要な部品を探しながら電動工具等で組み立てを行っていたため、部品が他の部品の中に混ざってしまう場合があった。また、次の工程に必要な部品がどこにあるのか確認しながら手を伸ばし、部品の取り忘れや取り間違いがないように作業しなければならず、作業効率の面で問題があった。
一般に市販されている部品供給装置には、部品を収納した容器を工程順に並べて、水平に順次回転移動させて部品を取り出せるようにしたものがあるが、部品の種類が多くなると回転させる円の大きさが大きくなり、作業スペースを狭くしていた。
上記の問題点を解消すべく、部品を収納した容器を工程順に並べ、観覧車のように放射状に装置に取り付けて回転移動する、または、チェーン等で収納容器をループ上に連結して回転移動する方式の部品供給装置が提案されている。
また特許文献１には、物品収納箱の姿勢を一定に保つため、二つの円板の軸を平行且つ所定の軸間距離だけ離間させて配置し、両円板の外周近傍に物品収納箱を回転自在に支軸して、一方の円板側の支軸と他方の円板側の支軸を両円板の軸間距離と同じだけ離間させている物品収納装置が開示されている。
【特許文献１】特開平５−３３０６１２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の物品収納装置では、二つの円板を同一方向に等速回転させるため、それぞれの回転軸に一体的に設けられた歯車とそれに噛み合われさる中間歯車を設ける、あるいは、両円板の回転軸に等速で回転駆動するサーボモータを取り付ける必要があり、装置全体の寸法が大きくなるという問題点があった。
更に、特許文献１では、物品収納箱が物品収納装置に直接支軸されるため、収納される部品の種類を変更したい場合や、物品収納箱の個数分だけ部品数がない場合の具体的な解決手段について何ら開示されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明では、簡単な構造で部品を収納した容器の鉛直方向の姿勢を維持しながら回転させることができ、且つラインの変更などにも迅速に対応できる部品供給装置を提供する。
第１発明の部品供給装置は、生産工程に沿って異なる部品を順次作業者に供給するための部品供給装置において、枠体に軸支されるとともに、駆動装置に連結されて回転駆動される第１の回転部と、前記第１の回転部の回転軸とは異なるが同一平面上に存在し平行する回転軸によって前記枠体に回転自在に軸支される第２の回転部と、前記第１および第２の回転部の外周近傍に形成された複数の連結部と、前記複数の連結部により連結され、部品が収納される部品収納箱を着脱自在に装着するための複数の支持部からなり、前記支持部の一端部は前記第１の回転部の連結部が連結され、前記支持部の他端部は前記第２の回転部の連結部が連結されることを特徴とする。
第２発明の部品供給装置は、請求項１記載の部品供給装置であって、前記複数の連結部は棒状に構成されており、前記支持部は一端部に前記第１の回転部の第１の連結部を差し込むための孔を有し、他端部には前記第２の回転部の第２の連結部を差し込むための孔を有していることを特徴とする。
第３発明の部品供給装置は、請求項１または２記載の部品供給装置であって、前記第１および／または第２の回転部に前記支持部の停止位置を検出するセンサと、このセンサの検出結果に基づいて前記駆動装置の駆動／停止動作を制御する制御部を更に備えることを特徴とする。
第４発明の部品供給装置は、請求項１または２記載の部品供給装置であって、前記部品収納箱が前記支持部に装着されているか否かを検出し、検出結果を前記制御部に出力するセンサを更に備えることを特徴とする。
第５発明の部品供給装置は、請求項３記載の部品供給装置であって、前記第１および／または第２の回転部に前記センサにより検出される、前記支持部の初期停止位置を示す検出部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の部品供給装置では、二つの回転部の回転軸が同一平面上且つ平行となるよう枠体に軸支され、二つの回転部の外周近傍に形成された複数の連結部により複数の支持部が連結されているため、二つの回転部は複数の連結部と支持部によって構成されるリンク機構により、支持部の鉛直方向の姿勢を維持したまま安定した回転動作を行うことができる。連結部を棒状に形成すれば、支持部の一端部と他端部に連結部を挿通するための孔を形成するだけで容易にリンク機構を構成することができる。この支持部は部品を収納した部品収納箱を着脱自在に装着できる構成であるので、生産ラインが変更になり部品の種類を取り替える必要がある場合でも、それぞれの支持部に装着された部品収納箱を交換するだけで異なる製品の生産にすぐに取りかかることができる。
また本発明の部品供給装置によれば、センサを用いて支持部に部品収納箱が装着されているか否かを検出することにより、支持部の個数分部品がない場合であっても、部品収納箱が装着されている支持部のみを停止させることができ、支持部の個数によらず同じ部品供給装置を使用することができる。
更に、本発明の部品供給装置によれば、回転部に設けられた検出部をセンサで検知して一つ一つの支持部の停止位置を判別するため、部品取り出し口に確実に部品収納箱が配置されるよう容易に制御することができる。また、回転部に設けられた初期停止位置（最初の工程に用いる部品収納箱が装着されている支持部に対応する）を示す検出部を検出するよう構成すれば、支持部の数が多く、それぞれに異なる種類の部品収納箱が装着されている場合であっても、現在部品取り出し口にある支持部に関係なく、いつでも最初の支持部まで回転部を回転させ、停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、本発明の実施の一形態について図を用いて説明する。
【実施例】
【０００７】
図１は、本発明の部品供給装置１の一実施形態を示す斜視図、図２は内部構成を示す斜視図、図３は側面図、図４は図３のＩ−Ｉ線で破断した断面図である。
部品供給装置１は、駆動側回転部２、駆動側回転部２とは異なる回転軸で軸支される回転部３、駆動側回転部２および回転部３の間で連結支持される複数の支持部４、支持部４に装着される部品収納箱８、モータ１１とモータ１１の回転を駆動側回転部２の回転軸に伝達するためのウォームギア２４を含む駆動装置５、筐体６で構成されている。
駆動側回転部２と回転部３は、水平方向に所定距離だけ離れた回転軸を有している。回転軸間の距離は支持部４の寸法による。本実施例では、十二個の支持部４を備える部品供給装置が開示されているが、回転動作が可能な個数であれば何個備えていてもよい。
筐体６の上面前方には動作スイッチ１０と主電源スイッチ１４が設けられている。筐体の上面は開口しており、部品取り出し口９とメンテナンス口が構成される。メンテナンス口にはこれを覆う開閉可能なメンテナンスカバー７が取り付けられる。２３はメンテナンスカバー７の開閉を検出するためのメンテナンスカバースイッチであり、本実施例では、メンテナンスカバー７が閉じられている間はＯＮとなり、開かれている間はＯＦＦになる。筐体６には支持部４の停止位置を検出するための停止位置検出用センサ１５と、部品収納箱検出用センサ１６が設けられている。
駆動側回転部２および回転部３は、それぞれ近接する筐体６の側面に設けられた透孔に回転軸が軸支されている。駆動側回転部２の回転軸１２と回転部３の回転軸１３は、同一平面上で平行に配置されているが、互いの回転軸は軸支されていない側の筐体まで嵌通しておらず、一方の回転部の回転軸が他方の回転部の回転動作を制限することがない。
図５（ａ）（ｂ）は駆動側回転部２と回転部３の分解斜視図である。駆動側回転部２および回転部３の外周近傍には、互いに対面する側に支持部４に挿通される棒状の連結部２ａ、３ｂが等間隔で複数設けられている。駆動側回転部２および回転部３に設けられた連結部の個数は同数であり、支持部４はこれらの連結部と同じ個数まで設けることができる。
図５（ａ）において、駆動側回転部２には部品収納箱８が部品取り出し口９に適切に配置されるときの支持部４の停止位置を示す孔（検出部）が連結部と同数、ある一定の角度（本実施例では３０度）ごとに設けられている。これらの孔を通過する光を停止位置検出用センサ１５が検出することにより、各支持部４の停止位置への到達が制御される。
検出部の１つは初期位置検出用検出部１８であり、次に検出される検出部１７が一番目の支持部４に対応していることを示すため他の検出部とは異なる長孔で形成されている。光の通過時間が長くなるため、停止位置検出用センサ１５は通常の検出部と初期位置検出用検出部１８を区別して検出することができる。
図５（ｂ）において、回転部３には部品収納箱８が支持部４に装着されているか否かを検出するための検出部（孔）が連結部と同数、ある一定の角度（本実施例では３０度）ごとに設けられている。これらの孔を通過する光を部品収納箱検出用センサ１６が検出することにより支持部４に部品収納箱８が装着されていないことが判別される。
具体的には、検出部１９の孔は、支持部４に部品収納箱８が装着されている場合には、光が部品収納箱８の側面で遮られ、装着されていない場合には、光が部品収納箱検出用センサに到達できる位置に形成されている。部品取り出し口９に部品収納箱８が適切に配置される位置に支持部４が到達したとき、その支持部４に部品収納箱８が装着されているかが部品収納箱検出用センサ１６によって検出される。
図６は支持部４の斜視図である。支持部４は部品収納箱８を載置するための水平面と、二つの側壁を有している。側壁の一端部および他端部にそれぞれ孔（４ａ、４ｂ）が形成されており、駆動側回転部２の連結部２ａが支持部４の孔４ａに、回転部３の連結部３ｂが支持部４の孔４ｂに挿通される。これにより、駆動側回転部２と回転部３が支持部４によって拘束され、図７に示すようなリンク機構が構成される。同様のリンク機構が他の連結部でも構成されることで駆動側回転部２の回転駆動力が複数の支持部４を介して回転部３に伝達される。
ここで、連結部２ａ、２ｂの長さは、支持部４を取り付けた際に各々の孔（４ａ、４ｂ）を挿通し、支持部４がしっかりと安定するように支えるが、他方の回転部には届かない長さとなるよう構成されている。また支持部４は、リンク機構を構成し、回転駆動力を伝達するために充分耐えられる構造、強度で構成されている。
この部品供給装置１は、支持部４にネジ等の部品を収納した部品収納箱８が装着され、作業者が必要に応じて部品取り出し口９より部品を取り出せる仕組みとなっている。支持部４と連結部２ａ、２ｂにより形成されるスペースは部品収納箱８がちょうど収まる寸法となるよう構成されているため、支持部４に部品収納箱８を装着して回転させた場合や、作業者が部品取り出し口９にある部品収納箱８から部品を取り出す場合でも、強固に位置決めされており落下する恐れはない。
作業工程に応じて適切な部品を取り出す目的上、本実施例では図１のように部品取り出し口９に常に一つの部品収納箱８だけを配置しているが、支持部４に複数の部品収納箱を装着することにより、異なる複数の部品を取り出せるよう構成することもできる。
図８に、メンテナンスカバー７を開いたときの外観図を示す。部品収納箱８を交換する際は、メンテナンスカバー７を開き、本実施例の十二個の支持部のうち二つについて、装着されている部品収納箱を取り替えることができる。一度に取り替えられる部品収納箱の個数は、連結部で支持することが可能な支持部の総数とメンテナンスカバー７の構成による。
図９は部品供給装置１の動作を制御する制御装置のブロック図である。内部にカウンタを有する制御部２２は、動作スイッチ１０、二個送りスイッチ２０、リセットスイッチ２１、メンテナンスカバースイッチ２３の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態と、停止位置検出用センサ１５、部品収納箱検出用センサ１６からの検出状態に基づいてモータ１１の回転を制御するように構成されている。
以下、部品供給装置１の動作を説明する。
通常の使用時には、作業者が部品を取り出した後、次の工程に移るため際、動作スイッチ１０を押す毎に、回転部２、３及が回転して支持部４が移動し、次の部品収納箱８が部品取り出し口９に到達したら停止するよう構成されている。
また、部品収納箱８の取替え時には、メンテナンスカバー７の内側にある二個送りスイッチ２０を押す毎に、支持部が二個ずつ移動するように構成されている。
更に、リセットスイッチ２１を押すと、現在どの支持部が部品取り出し口９で停止していても、一番目の支持部まで回転部を回転させて停止するよう構成されている。新たに作業を開始するときや、異なる製品ラインへ切り替える際は、一番目の支持部に最初の工程で必要な部品収納箱を装着すると、その部品収納箱が装着された支持部にいつでも移動できるため作業効率が更に向上する。
通常時の動作：図１０において、動作スイッチ１０を押した場合（Ｓ０１）、メンテナンスカバースイッチ２３の状態を判定（Ｓ０３）し、ＯＮ状態であれば、モータ１１が駆動され（Ｓ０５）、駆動側回転部２の回転軸１２が回転し、支持部４とこれに装着された部品収納箱８が一定方向に送られる。停止位置検出用センサ１５が検出部１７を検出し（Ｓ０５）、且つ部品収納箱検出用センサ１６が検出部１９より支持部４に部品収納箱８が装着されていることを検出すると（Ｓ０７）、モータ１１の駆動を停止して回転が停止する（Ｓ０９）。
部品収納箱８の取替え時の動作：図１１において、メンテナンスカバー７が開かれてメンテナンスカバースイッチ２３がＯＦＦの状態のときに（Ｓ２１）、作業者が二個送りスイッチ２０を押した場合（Ｓ２３）、モータ１１が駆動され（Ｓ２５）、駆動側回転部２および回転部３が回転し、支持部４とこれに装着された部品収納箱８が一定方向に送られる。停止位置検出用センサ１５が駆動側回転部２に設けられた孔１７を検出すると（Ｓ２７）、通過した支持部数を数えるための制御部２２のカウンタｎに１が加算される（Ｓ２９）。次に、カウンタｎが２と等しいか否かが判断され（Ｓ３１）、カウンタｎが２でない場合、モータ１１の駆動を継続する。カウンタｎが２であれば、部品供給口にある支持部から二つ分支持部が送られたことになるので、モータ１１の回転を停止する（Ｓ３３）。この場合、カウンタｎを初期値０にリセットする（Ｓ３５）。
生産ラインの変更などで部品収納箱を取り替える必要が生じた場合には、順次二つずつ支持部を送ることによって、各支持部に装着する部品収納箱を適宜速やかに取り替えることができる。
リセット時の動作：図１２において、メンテナンスカバー７が開かれてメンテナンスカバースイッチ２３がＯＦＦの状態のときに（Ｓ４１）、作業者がリセットスイッチ２１を押した場合（Ｓ４３）、モータ１１が駆動され、駆動側回転部２、および回転部３が回転し（Ｓ４５）、支持部４とこれに装着された部品収納箱８が一定方向に送られる。停止位置検出用センサ１５が駆動側回転部２に設けられた初期位置を示す孔１８を検出すると（Ｓ４７）、次の検出部１７を検出したときにモータの駆動を停止する（Ｓ４７）。
以上のように、回転部に設けられた検出部をセンサで検知して一つ一つの支持部の停止位置を判別するため、部品取り出し口に確実に部品収納箱が配置されるよう容易に制御することができる。センサを用いて支持部に部品収納箱が装着されているか否かを検出することにより、支持部の個数分部品がない場合であっても、部品収納箱が装着されている支持部のみを停止させることができ、支持部の個数によらず同じ部品供給装置を使用することができる。
また、生産ラインの変更等で全ての部品収納箱を別の部品収納箱に取り替える必要がある場合には、二個送りスイッチ２０を押し二個ずつ支持部を送ることによって他の製品の生産ラインに速やかに対応することができる。
更に、停止位置検出用センサ１５が回転部に設けられた初期停止位置（最初の工程に用いる部品収納箱が装着されている支持部に対応する）を示す検出部を検出するよう構成すれば、支持部の数が多く、それぞれに異なる種類の部品収納箱が装着されている場合であっても、現在部品取り出し口にある支持部に関係なく、いつでも最初の支持部まで回転部を回転させ、停止させることができる。
本実施例では、開口を有する箱状の部品収納箱を載置するための水平面と、一端部および他端部に棒状の連結部を挿通するための二つの側壁を有する支持部が開示されているが、２つの回転部の動作を連結し、リンク機構を構成する支持部と、この支持部に装着される収納容器であれば必ずしもこの構成である必要はない。
また、本実施例では、駆動側回転部２および回転部３に検出部として孔（１７、１８、１９）を設け、発光側と受光側で一対のセンサ（１５、１６）を用いて停止位置および部品収納箱８の有無を検出する例が開示されているが、回転部や部品収納箱に検出部として反射部材を取り付け、単独のセンサのみで検出を行う構成としても良い。本実施例で使用しているモータ１１はＡＣモータであるが、ステッピングモータを用いれば回転軸を指定角度で停止させることができるため、センサや検出部を用いない構成とすることもできる。
更に、本実施例の筐体は枠体として回転部の回転軸を支持するものであるが、回転軸を回転自在に支持する枠体とは別に筐体を設けて、回転部と枠体を覆う構成としてもよい。
なお、本実施例の部品供給装置においては、一方向（作業者から見て手前から奥に回転する方向）のみに支持部が回転駆動するよう構成されているが、これは作業者から見て手前方向に回転させた場合に、手を挟んでしまう恐れがあるなどの安全上の理由によるものであり、例えば逆転用スイッチを設けることにより、容易に逆転させることができる構成としてもよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の外観図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の内部側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の断面図である。
【図５】（ａ）図は駆動用回転部２の分解斜視図、同（ｂ）は回転部３の分解斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る支持部５の斜視図である。
【図７】駆動用回転部２、回転部３と支持部５によりリンク機構を構成したときの斜視図である。
【図８】本発明の部品供給装置のメンテナンス時の外観図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る制御部２２のブロック図である。
【図１０】動作スイッチ１０を押した場合の動作フロー図である。
【図１１】二個送りスイッチ２０を押した場合の動作フロー図である。
【図１２】リセットスイッチ２１を押した場合の動作フロー図である。
【符号の説明】
【０００９】
１  部品供給装置
２  駆動側回転部
３  回転部
４  支持部
５  駆動装置
６  筐体
８  部品収納箱
１０  動作ボタン
１５  停止位置検出用センサ
１６  部品収納箱検出用センサ
２２  制御部
【図１】
2008162777.tif 000003
【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】
2008162777.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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