(57)【要約】【課題】ボウル内のワークの状況をより詳細に検知することのできるパーツフィーダ及びパーツフィーダ用センサを提供する。【解決手段】本発明のパーツフィーダ１は、水平方向における断面が略円形であり、内周に沿って設けられたトラック６を有するボウル２と、前記ボウルを振動させる振動部と、前記トラック６の側壁に設けられた切欠部８と、受光部および発光部のうち少なくとも１つを有し、前記切欠部８を通して水平方向に受光ないし発光可能に配置されたセンサ５とを備えたことを特徴とする。【選択図】図４
2008214052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向における断面が略円形であり、内周に沿って設けられたトラックを有するボウルと、
前記ボウルを振動させる振動部と、
前記トラックの側壁に設けられ、光を透過する透過部と、
受光部および発光部のうち少なくとも１つを有し、前記透過部を通して水平方向に受光ないし発光可能に配置されたセンサと、
を備えたことを特徴とするパーツフィーダ。
【請求項２】
前記センサは、前記ボウルに、略鉛直方向に所定の範囲内移動可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のパーツフィーダ。
【請求項３】
前記センサが支持固定される略円筒状のセンサ支持部材をさらに備え、前記ボウルは、前記センサ支持部材を略鉛直方向に所定の範囲内移動可能に収容する収容部を有することを特徴とする請求項２に記載のパーツフィーダ。
【請求項４】
パーツフィーダに設置されるパーツフィーダ用センサであって、
受光部および発光部のうち少なくとも１つを有するセンサ本体と、
前記センサが支持固定されるセンサ支持部材と、
前記センサ支持部材を前記パーツフィーダに固定する固定部材と、
を備えたことを特徴とするパーツフィーダ用センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーツフィーダ及びパーツフィーダ用センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機器の組み立て装置等において、内周に沿ってトラックが設けられた碗状のボウル内に投入されたワーク（部品）を、ボウルを振動させることによって整列しつつトラックに沿ってボウルの上部に移送し、次工程へ供給するパーツフィーダが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このパーツフィーダには、ボウル内のワーク量を一定に保つように、随時投入装置からワークがボウル内に投入されており、投入装置によるワーク投入作業を制御するためにボウル内のワークを検知するセンサが設けられている。センサとしては、反射型や透過型の公知のセンサが用いられ、通常、ボウルの上方あるいは斜め上方に配置される。
【０００４】
上記パーツフィーダは、トラックの幅とワークの長手方向および幅方向における重心位置の違いとを利用して、所望の方向を向いていないワークをトラックからふるい落とす等の作業によってワークの整列を行っている。このとき、ボウル内のワーク量が多い等の理由でトラック上においてワークが積み重なると、所望の方向を向いていないにもかかわらずワークがトラックからふるい落とされないことがあり、自動整列の精度に悪影響を及ぼすという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−８１４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述したパーツフィーダに設けられたセンサは、上方あるいは斜め上方から２次元的にワークの有無を検知するため、ボウルの高さ方向におけるワークの状態、例えばワークがトラック上で積み重なっているか否か等の情報を得ることはできない。そのため、センサの検知情報を利用して、トラック上でワークが積み重ならないように投入装置のワーク投入作業を最適化することができない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、ボウル内のワークの状況をより詳細に検知することのできるパーツフィーダ及びパーツフィーダ用センサ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】
【０００７】
本発明のパーツフィーダは、水平方向における断面が略円形であり、内周に沿って設けられたトラックを有するボウルと、前記ボウルを振動させる振動部と、前記トラックの側壁に設けられた透過部と、受光部および発光部のうち少なくとも１つを有し、前記透過部を通して水平方向に受光ないし発光可能に配置されたセンサとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明のパーツフィーダによれば、センサが水平方向に受光又は発光することにより、透過部を通して、水平方向からトラック上のワークの状況を検知することができる。したがって、トラック上でワークが積み重なっているか否か等の情報を得ることができ、当該情報をワーク投入作業の最適化に利用することができる。
【０００９】
本発明のパーツフィーダは、前記ボウルに、略鉛直方向に所定の範囲内移動可能に配置されていてもよい。この場合、センサのトラックに対する高さを、ワークの厚みに応じた最適な高さに調節することができるため、各種サイズのワークに対して、精度の高い検知を行うことができる。
【００１０】
本発明のパーツフィーダは、前記センサが支持固定される略円筒状のセンサ支持部材をさらに備え、前記ボウルは、前記センサ支持部材を略鉛直方向に所定の範囲内移動可能に収容する収容部を有してもよい。この場合、センサの高さ調節において軸ずれがなく、センサの高さを調節した後も精度の高いワーク検知を行うことができる。
【００１１】
本発明のパーツフィーダ用センサは、受光部および発光部のうち少なくとも１つを有するセンサ本体と、前記センサが支持固定されるセンサ支持部材と、前記センサ支持部材を前記パーツフィーダに固定する固定部材とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明のパーツフィーダ用センサによれば、パーツフィーダのボウルに取付けることによって、水平方向からボウル内のワークの状況を検知することができる。したがって、従来設置されているパーツフィーダ用センサでは得られなかった、トラック上でワークが積み重なっているか否か等の情報を得ることができ、当該情報をワーク投入作業の最適化に利用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水平方向からトラック上のワークの状況をより詳細に検知することができる。また、当該情報をワーク投入作業の最適化に利用することができ、より自動整列精度の高いパーツフィーダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態のパーツフィーダ１は、図１に示すように、ボウル２と、ボウル２の上方に設けられたワーク投入部３と、ボウル２の下部に設けられた振動部４と、ボウルの外壁に配置されたセンサ（センサ本体）５とを備えて構成されている。
【００１５】
ボウル２は金属等からなる上部開口の碗状の容器であり、図２に示すように、ボウル２の底部から内周面に沿ってスパイラル状にトラック６が設けられている。トラック６の側壁７には、所定の幅の切欠部（透過部）８がボウル２の高さ方向に沿って設けられている。また、トラック６の終端には、金属又は樹脂等で直線状に形成され、図示しない加速機構を有する加速トラック９が連結して設けられている。加速トラック９の先端は、図示しない次工程装置に接続されている。
【００１６】
ワーク投入部３は、ワークを投入する投入容器１０と、投入容器１０の下方に設けられた箱状の貯留部１１とから構成されている。貯留部１１は水平面に対し４５度程度傾いて固定されており、上面およびボウル２に最も近い側面が開口している。開口している側面の前方にはシャッター１２が設けられており、シャッター１２を開閉する図示しない開閉機構が、図示しない制御部と電気的に接続されている。
【００１７】
振動部４は、可動コアと電磁石等から構成される公知のものであり、ボウル２の下部に設けられた本体カバー１３の内部に配置されている。振動部４は、電磁石に図示しない電源等から駆動電流が供給されることによって、ボウル２をねじり振動させるように構成されている。
【００１８】
センサ５は、照射部と、受光部とを一端に備えた公知の反射式センサであり、他端が図示しない制御部に接続されている。センサ５は、図３に示すように、円筒状のセンササポート（センサ支持部材）１４の側壁を貫通して、センササポート１４の底面に対して水平に配置され、センサ５の長手方向に直交する方向からセンササポート１４の側壁を貫通した固定用ビス１５によって固定されている。受光部および照射部が面するセンササポート１４の側壁には検知孔１６が設けられ、検知孔１６を通して、センサ５による照射および受光が可能となっている。
【００１９】
センサ５と一体とされたセンササポート１４は、図４に示すように、切欠部８の外周側のボウル２の側壁を、ボウル２の底面に垂直に円筒状にくりぬいて設けられた収容部１７に収められている。このときセンサ５は検知孔１６および切欠部８を通して、ボウル２の内部に向けて水平方向に照射および受光可能に配置される。また、図２に示すように、ワークの移動方向の下流側の収容部１７の側壁の上部が一部切り取られて調整部１８が設けられている。調整部１８の大きさは、センササポート１４が収容部１７内に収容された状態で、固定用ビス１５を操作できる程度に設定される。
【００２０】
収容部１７のボウル２の外周側の側壁１９には、ねじ孔２０が貫通して設けられており、センサ固定ねじ（固定部材）２１がねじ孔２０にねじ込まれている。センサ固定ねじ２１のボウル２の外周側の端部には、操作つまみ２２が設けられており、操作つまみ２２を回してセンサ固定ねじ２１を締めることによって、センササポート１４が、ねじ孔２０から突出したセンサ固定ねじ２１によって収容部１７の内壁に押し付けられて収容部１７内に支持固定される。
【００２１】
センサ固定ねじ２１を緩めるとセンササポート１４の支持固定は解除されるので、収容部１７内でセンサ５と一体となったセンササポート１４を所定の範囲内で上下に移動させることが可能であり、任意の高さでセンサ固定ねじ２１を締めて再度収容部１７内に固定することで、センサ５の高さを所定の範囲内で無段階に調節することが可能に構成されている。
【００２２】
上述のように構成されたパーツフィーダ１の動作について、以下に説明する。
まず、操作つまみ２２を操作してセンサ固定ねじ２１を緩め、センササポート１４の支持固定を解除し、投入するワークの厚みに合わせて検知孔１６の高さを調整する。例えば、使用するワークが図４に示すワークＷ１であるときは、ワークＷ１の高さｈ１に対応する切欠部８上の位置ｐ１に、使用するワークがワークＷ２であるときは、ワークＷ２の高さｈ２に対応する切欠部８上の位置ｐ２に、それぞれ検知孔１６の位置を調節する。
【００２３】
このとき、ワークがトラック６上で積み重なった状態を検知するために、ワークが積み重なった時に達する高さに検知孔１６の位置を調整することが好ましい。具体的には上述の各位置ｐ１およびｐ２はワークが積み重なっていないときのワークの上端なので、それより数ミリ程度上方に検知孔１６の高さを設定すればよい。
【００２４】
このようにして検知孔１６の高さを決定した後、必要に応じてセンササポート１４を回転させて検知孔１６の向きを微調整したり、調整部１８から固定用ビス１５を緩めて、センササポート１４内部のセンサ５を前後に移動させ、センサ５の設置深さを調整したりすることもできる。これらの作業によってセンサ５の位置決めが終了した後、センサ固定ねじ２１を締めて、センササポート１４を収容部１７に固定する。
【００２５】
次に投入容器１０に使用するワークを投入する。ワークは投入容器１０の下部を通って貯留部１１に貯留される。ユーザが制御部に動作開始命令を与えると、制御部によって開閉機構が作動し、シャッター１２が開いて貯留部１１から所定量のワークがボウル２内に投入され、シャッター１２が閉じられる。
【００２６】
続いて、ユーザが制御部を介してワークに応じた振動パターンを設定した後、振動部４を駆動させる。振動部４の駆動によってボウル２が振動し、ワークは整列しながらスパイラル状のトラック６上を上方に向かって移動させられ、トラック６の終端から加速トラック９に供給される。ワークは加速トラック９上で図示しない加速機構によって加速され、接続された次工程の組み立て機器等に供給される。
【００２７】
ワークが加速トラック９に供給されることによって、ボウル２内のワークが少なくなり、トラック５上でワークの積み重なりがなくなると、センサ５の受光部にワークによる反射光が入らなくなる。この状態が制御部に信号として伝達されると、制御部から開閉機構を作動させる信号が発信され、シャッター１２が開いてワーク投入部３から再びワークが投入される。ワーク投入によって再びトラック６上でワークが積み重なると、ワークからの反射光が切欠部８及び検知孔１６を通ってセンサ５の受光部に入力され、制御部に信号が伝わる。その後、制御部によってシャッター１２が閉じられてワークの投入が停止される。このようにして、パーツフィーダ１の動作中、ボウル２内のワーク量が継続的に監視及び制御される。
【００２８】
本実施形態のパーツフィーダ１によれば、ボウル２に対して水平に発光及び受光可能に配置されたセンサ５が、トラック６の側壁７に設けられた切欠部８を通して、トラック６上のワークを水平方向から検知するので、パーツフィーダと分離して設けられた従来のセンサでは得られない、トラック６上でワークが積み重なっている等の情報を得ることができる。従って、当該情報をワーク投入部３によるワーク投入作業の最適化に活用して、パーツフィーダ１のワーク整列精度をさらに向上させることができる。
【００２９】
また、センサ固定ねじ２１を緩めることによって、センササポート１４を収容部１７内で自由に移動させることができ、検知孔１６の高さを所定の範囲内において無段階で調節することができる。従って、投入するワークの大きさや厚みに応じて、センサ５が最適の高さに配置されるように調整することができるため、センサ５のワーク検知精度を向上させることができる。
【００３０】
さらに、センサ５が支持固定されたセンササポート１４が収容部１７内にほぼ隙間なく収容されるように形成されているので、センサ５を上下移動させる際も、センササポート１４を収容部１７の側壁に沿って軸ずれなく垂直に移動させることができるので、安定したセンサ５の高さ調整およびワーク検知を行うことができる。
【００３１】
さらに、センササポート１４及び収容部１７が円筒状に形成されているので、ボウル２が振動している際にも、ボウル２とセンササポート１４との間に引っかかり等の不具合が生じにくい。加えて、検知孔１６の向き（すなわち受光及び発光を行う方向）がボウル２の中心方向に限定されず、センササポート１４を回転させるだけで、水平を保ちつつ左右に微調整することができるため、ワークの大きさや振動条件等に合わせて、最適な方向に検知孔１６の向きを調整することができる。
【００３２】
また、収容部１７の一部を切り取って調整部１８が設けられているため、センササポート１４を収容部１７に収容した状態で、固定用ビス１５を緩めてセンサ５の設置深さを調整することができる。従って、センサ５の水平を保ちつつ、センサ５の設置深さの微調整を行うことができる。
【００３３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、センサ５として反射型のセンサを用いているが、透過型や分離型等他の公知のセンサを用いることもできる。透過型あるいは分離型のセンサを採用する場合は、検知孔の延長線上にあるトラック６の側壁上に受光部を設置する。
【００３４】
また、上記実施形態では、透過部として、切欠部８が設けられているが、ボウル２の一部又は全体を樹脂等の透明な素材で形成することによって透過部が設けられてもよい。また、上記実施形態ではセンサ固定ねじ２１によって、収容部１７の内壁にセンササポート１４を押し付けて支持固定を行っているが、公知のねじ式の昇降機構を使用して、センササポート１４の支持及び昇降を行うように構成してもよい。
さらに、上記実施形態におけるセンサ５を単独であるいはセンササポート１４と一体化した状態で作製し、従来のパーツフィーダのボウルに取付けることによって、当該パーツフィーダのワーク投入作業を最適化し、ワーク整列精度を向上させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態のパーツフィーダの全体斜視図である。
【図２】同実施形態のボウル周辺部分の拡大斜視図である。
【図３】同実施形態におけるセンサを示す図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…パーツフィーダ、２…ボウル、４…振動部、５…センサ、６…トラック、７…側壁、８…切欠部（透過部）、１４…センササポート（センサ支持部材）、１７…収容部、２１…センサ固定ねじ（固定部材）
【図１】
2008214052.tif 000003
【図２】
2008214052.tif 000004
【図３】
2008214052.tif 000005
【図４】
2008214052.tif 000006