(57)【要約】【課題】コイン形状又は、球形状をした部品を収納したトレーから、部品を一個分離或いは整列させて次工程へ搬送する部品搬送装置に於いて、装置の設置スペース省力化を図り、最後の一個まで確実に部品搬送を行い、搬送完了時点で部品の表裏を選択させる事。【解決手段】架台部１の斜面に、搬送部２１と、トレー部３１が配置され、トレー内の電池３０は自重で排出車１３まで落下される。該排出車１３の回転により電池３０は、一個分離されて搬送部２１へと供給される。パイプ２３内を回転するら旋軸２２の溝部に電池３０が落ち込むと下から上へと搬送される。なお、パイプ２３の下方には投入口が設けられ、上方には排出口が設けられている。この時、パイプ２３の中心に対して左右どちらかに投入口を選択配置することで、排出される電池３０の表裏が一様に選択される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の搬送方法において、部品の集合体である部品収納トレーから部品を一個づつ分離した後、パイプ内にら旋を形成した回転軸を設けて、この回転軸を回転させることにより前記部品を搬送供給することを特徴とする部品の搬送方法。
【請求項２】
前記部品の形状が球体またはコイン型の円筒または円柱形状を有することを特徴とする請求項１記載の部品の搬送方法。
【請求項３】
前記部品が電極を有する電池であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の部品の搬送方法。
【請求項４】
前記部品収納トレーを部品が垂直方向に積層するように配置したことを特徴とする請求項１記載の部品の搬送方法。
【請求項５】
前記部品収納トレーから部品を一個分離する分離機構部を設けたことを特徴とする請求項１記載の部品の搬送方法。
【請求項６】
前記一個分離機構部は外周に溝を形成した排出車であることを特徴とする請求項５記載の部品の搬送方法。
【請求項７】
前記排出車の溝は複数で等間隔に配置したことを特徴とする請求項６記載の部品の搬送方法。
【請求項８】
前記排出車の溝の数をｎ個とした時、前記回転軸の回転数と前記排出車の回転数の速度比を１：１／ｎとしたことを特徴とする請求項７記載の部品の搬送方法。
【請求項９】
前記部品収納トレー内の部品は一個分離機構部に自重で供給されることを特徴とする請求項１または、請求項４〜８のいずれかに記載の部品の搬送方法。
【請求項１０】
前記ら旋状の溝を形成した台形ねじと該台形ねじを回転可能に両端を軸受けで支持した回転軸を、垂直より傾けて配置したことを特徴とする請求項１、請求項４、請求項５、請求項９のいずれかに記載の部品の搬送方法。
【請求項１１】
前記回転軸の傾け角は１０゜〜４５゜であることを特徴とする請求項１０記載の部品の搬送方法。
【請求項１２】
前記部品は裏面、表面を有志し、前記部品収納トレーに同じ向きに整列していることを特徴とする請求項１記載の部品の搬送方法。
【請求項１３】
前記パイプは、部品の投入口と排出口を有し該投入口を中心より右側にすれば部品は表面を上に排出され、中心より左側にすれば部品は裏面を上に排出されることを特徴とする請求項１２記載の部品の搬送方法。
【請求項１４】
前記請求項１〜請求項１３のいずれかひとつに記載の方法を用いて構成されたことを特徴とする部品の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の搬送方法及び搬送装置において、球形状または円筒形状などを有する集合体の中から部品を一個分離させた後、部品を搬送する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
部品を搬送し１個１個取り出して加工機又は組立機に供給するために、一般的には振動型等のパーツフィーダーが使用される。このようなパーツフィーダーで部品を選別するためには部品に表裏や方向を判別する形状が必要となる。ところが比較的単純な形状である球形状やコイン形状などの部品についてはこのようなパーツフィーダーは使用せず、重なることなく整列させたトレーより何らかの形で１個１個取り出して加工機又は組立機に供給するような搬送装置が利用される。
【０００３】
このようなトレー付きのパーツフィーダーの一例を図１０及び図１１に示す。図１０はトレー付き搬送装置４１の正面図、図１１はトレー付きの搬送装置４１を上から見た上面図である。部品としてはコイン型部品の一例として電池を用いて説明する。図１０及び図１１に於いて、コイン形状をした電池７０の集合体を平面収納したトレー６０から電池７０を整列、搬送して次工程へ供給する従来例について説明する。
【０００４】
電池７０は三辺を枠で囲んだトレー６０に収納され、該トレー６０は板５３の上に枠６２をボルト６１で固定することによって形成されている。板５３は下面部にブロック５４、ブロック５５、バイブレータ５９が取り付けられ、前記ブロック５４と架台部５０に固定された二山ジョイント５１とは軸５２が貫通することで回動可能に結合されている。シリンダ５６の下端部は架台部５０とリンク結合され、該シリンダ５６が可動する上端部には二山ジョイント５７が固定され、該二山ジョイント５７と前記ブロック５５とは軸５８が貫通することで結合されていて、前記シリンダ５６の可動部が矢印５６ａのように上下動することで前記トレー６０は前記軸５２を中心に回動する構造となっている。
【０００５】
コンベア４２は平ベルト４２ｂを有しており、矢印４２ａの方向にモータ１００で電池７０が載った平ベルト４２ｂを回転させて搬送する。前記コンベア４２には電池７０が乗り移るためのシュート４９と、電池７０を一列に強制整列せしめるガイド４３、ガイド４４が取り付けられ、該ガイド４３にはシリンダ４５とレバー４７が軸４８を介して回転可能に固定されている。前記シリンダ４５の可動部に固定された板４６と前記レバー４７とは軸６２でリンク結合されている。
【０００６】
次に、電池７０が前記トレー６０から搬送される過程を説明する。まず、シリンダ５６の可動部によりトレー６０を軸５２を支点として上昇させながら前記バイブレータ５９を作動させる。すると、トレー６０は傾斜がつき、振動させられるため電池７０が矢印４２ａの方向へ滑り落ちていく。そして電池７０はシュート４９を自重で滑り、既に矢印４２ａの方向に作動しているコンベア４２上に載り移る。
【０００７】
電池７０は、更にコンベア４２により矢印４２ａ方向へ搬送され、ガイド４３が形成した内壁輪郭に沿ってガイド４４側へと寄せられていき、該ガイド４４とガイド４３に沿って一列に整列された後、次工程へと供給されていく。この時、多列でコンベア４２上を進んできた電池７０が一列に狭められていく過程で電池７０の外周同士が接触して、前記ガイド４３、ガイド４４の中でブリッジ現象が起き、電池７０が搬送できなくなることがある。この現象を回避させるためにシリンダ４５の可動部を矢印４５ａのように繰り返し作動させることにより前記レバー４７も作動し、電池７０を攪拌して前記ブリッジ現象を解除する。
【０００８】
また、前記ガイド４４と前記ガイド４３に沿って一列に整列された電池７０は、図示しない次工程でハンドリングによって製品に組み込まれたり、個別に包装されたりする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイン形状をした電池は重なることによってショートさせると重放電してしまう性質から重ね集積して収納できないため、平置きでトレーに収納させざるを得なく、なるべく多くの電池を収納した方が効率がよいのでトレー自体が大きくなる。トレーを平置きで使用すると設置スペースが大きく装置自体が大型化してしまう。また、前記トレー６０を大きく傾けると前記電池７０が一気に滑り落ちて前記コンベア４２上で積層する可能性があり、また、前記バイブレータ５９を作動しても面積の大きい前記トレー６０の隅々まで振動が均等に伝わらないため、全ての前記電池７０を排出するのは難しいという問題がある。また、電池７０の表裏姿勢が図示しない次工程でそぐわない場合には、予めトレー内の電池７０の表裏をどちらかに統一させておくか、次工程手前で反転機構を設ける等の処置を取らなくてはならない。
【００１０】
本発明は、以上のような現状の課題を解決すべく、コイン形状または球形状などを有する部品を集合体の中から個別に分離または整列して搬送する装置であって、省スペース且つ確実に搬送が行え、更には、トレー内の部品の表裏を予めどちらかに統一することのない部品の搬送装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の要旨は、部品の搬送方法において、部品の集合体である部品収納トレーから部品を一個分離した後、ら旋を形成した回転軸を支持する円筒パイプ内に前記部品を投入し、前記回転軸を回転させることを特徴としている。
【００１２】
前記部品の形状は球体またはコイン型の円筒を有するものであり、具体的には前記部品が電極を有する電池であることを特徴とする。
【００１３】
前記部品収納トレーは部品が垂直方向に積層するように配置したものであり、前記部品収納トレー内の部品は一個分離機構部に自重で供給されることを特徴とする。
【００１４】
更に、前記ら旋状の溝を形成した台形ねじと該台形ねじを回転可能に両端を軸受けで支持した円筒状のパイプを垂直より傾けて配置したことを特徴とするものであり、このパイプは、部品の投入口と排出口を有し該投入口を中心より右側にすれば部品は表面を上に排出され、中心より左側にすれば部品は裏面を上に排出される構成を有する。
【００１５】
また、部品搬送装置において、部品を垂直に積層せしめるようにトレーを配置したトレー部と、前記トレー内の部品を一個分離する架台部と、ら旋状の溝を形成した軸が回転することで前記パイプ内を移動せしめる搬送部を備えたことを特徴とする部品搬送装置である。
【００１６】
【作用】
上記のように構成された本発明による部品搬送装置は、傾斜した架台部にトレーを縦置きに設置することで、部品はトレー内及び補助トレー内を自重で排出車まで落ち、該排出車の回転動作で部品が一個分離された後、搬送部であるパイプ下部よりら旋軸の溝部に落ち込むと、アルキメデスの原理のごとく部品はら旋面及びパイプ内周面を滑りながら上昇した後、パイプ上部で部品は排出される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は部品搬送装置の正面図、図２は部品搬送装置の側面図であり図１のＡ−Ａ断面図、図３は部品搬送装置の平面図である。本発明の部品搬送装置は、架台部１と搬送部２１とトレー部３１とから構成されている。
【００１８】
まず、架台部１は、上面に数１０度の傾斜角α゜が形成された土台２の傾斜面にベース板３が固定され、土台２の側面にはモータ１６が取り付けられたブラケット１５が固定されている。前記ベース板３には、搬送部２１から突出する軸２２ｃを通す穴が設けられ、該穴の上に搬送部２１を支持するパイプ支持台２７と、トレー部３１を縦置きに支持するガイド５と、該ガイド５に沿って配置したアングル４と、モータ１０を取り付けたブラケット９が固定されている。
【００１９】
前記ガイド５には、凹型の溝が形成され、この溝に補助トレー７と補助トレー６が入り込んでいて、補助トレー７と補助トレー６はネジで固定され、該補助トレー７とアングル４は補助トレー６を挟んで固定されていることから、補助トレー７及び補助トレー６は前記ベース板３に間接的に固定されている。
【００２０】
補助トレー６には、電池３０と排出車１３とが入る空間及び通路６ａの溝が電池３０とほぼ同じ幅で形成されている。上記溝の電池収納溝と通路６ａとの間に排出車１３が配置されている。該排出車１３は、外周に電池３０が１個分入り込むＵ字の溝が等間隔にあって軸１１に固定されており、該軸１１は、アングル４に取り付けられた軸受け１２により回転可能に支持されている。前記モータ１０の軸端と前記軸１１の端をカップリング１４で締結することにより回転駆動される。
【００２１】
また、ガイド８には凹型の溝が形成され、この溝には前記補助トレー７と前記補助トレー６とを挟み込んで補助トレー７にネジ固定されている。このように互いに向き合った前記ガイド５とガイド８の溝部に補助トレーが入り込むことで、トレー部３１の姿勢が安定される。
【００２２】
次に、搬送部２１について、図４、図５、図６、図７、図８を用いて説明する。図４は搬送部２１の断面図であり、ら旋軸２２には全周に渡りら旋溝を形成し、その両端には軸２２ｃが突出していて、パイプ２３の中に収納されている。該パイプ２３の両端に軸受け２４を圧入したフランジ２５を配置することで、前記ら旋軸２２はパイプ２３の中で回転可能に支持され、ら旋軸２２の軸端と前記モータ１６の軸端とをカップリング１７で締結することにより回転駆動される。前記ら旋軸２２のら旋溝は、電池３０が入り込む溝を形成し、その方向は右にら旋が形成されているので、モータ１６の回転方向は矢印２２ａのように時計回りで駆動すれば、電池３０は下から上へ搬送することができる。また、パイプ２３は、パイプ支持台２７の孔と嵌合して固定されている。
【００２３】
図５は、矢印Ｂ−Ｂの断面図であり、パイプ支持台２７には、前記補助トレー６に設けられた電池３０の通路６ａと直線上で結ばれている通路２７ａが形成されており、ら旋軸２２が回転していれば、通路２７ａから進入した電池３０は、ら旋軸２２の溝と通路２７ａの稜線が重なったとき、重力によりら旋軸２２の溝に落ち込んでから溝の中で９０度向きを変える。
【００２４】
図６は、前記パイプ支持台２７に設ける通路を前述の通路２７ａと対称位置に設けた場合の通路２７ｂを示す。同じ向きで進入した電池３０は、通路２７ｂを経てら旋軸２２の溝に落ち込んだとき、同様に９０度向きを変えるが、表裏が逆になる。つまり、後述するパイプ２３の中から電池３０が排出されるときに、表を上にして排出するか、裏を上にして排出するかの選択が可能となる。この時、パイプ２３の投入口２３ａと通路６ａも対称に配置する必要がある。
【００２５】
図７は、矢印Ｃの方向から見たパイプ２３に設けられた電池３０の投入口２３ａを示し、縦に長穴を形成したその理由は、ら旋軸２２は一定速度で回転していることから、電池３０が、ら旋軸２２の溝に落ち込む過程で、リードである溝部が上方向へ持ち上げようとする作用がはたらくので、電池３０が投入口２３ａで挟み込まれるのを防止するためである。
【００２６】
図８は、矢印Ｄの方向から見たパイプ２３に設けられた電池３０の排出口２３ｂを示し、横に長穴を形成したその理由は、ら旋軸２２の溝に落ち込んだ電池３０は、この溝内部とパイプ２３内周部で滑りながら搬送される過程で、ら旋傾斜方向に振られることがあり、確実に電池３０を排出するため、この場合矢印Ｄ方向からみて左側に長穴を形成した。この時、電池３０は、排出口２３ｂから半分以上露出すると、自重により手前に倒れながら排出され、シュート２８上に乗り移り、図示しない次工程へ供給される。
【００２７】
図９を基にトレー部３１について説明する。トレー部３１は、電池３０を平置きに収納するためのケースであって、底板３２に枠３３、枠３４、枠３５が固定され、枠３３と枠３４には、ストッパ３６が入る溝３３ａ、３４ａがそれぞれ形成されていて、向かい合う面にはアクリル板３７が入る溝が形成され、前記ストッパ３６、アクリル板３７が挿入された状態であれば図９のようにトレー部３１を縦にしても電池３０が落下することはない。
【００２８】
次に、電池３０が納められたトレー部３１から、電池３０が一個分離されて図示しない次工程へ搬送されるまでの過程を説明する。
【００２９】
まず、前記ストッパ３６、アクリル板３７を外した状態で底板３２を水平に置きそこへ電池３０を重ならないように且つ裏・表を判別して底板３２の上に同じ向きで並べる。それから前記ストッパ３６、アクリル板３７を挿入しその状態でトレー部３１を、図１に示すように、前記ガイド５及びガイド８の溝にはめ込み、前記補助トレー６及び補助トレー７まで突き当てて固定し、前記ストッパ３６を上方向に抜き取ると、電池３０は前記補助トレー６に形成された溝部に乗り移る。
【００３０】
次に、モータ１０及びモータ１６を決められた一定速度で連続駆動する。この時、排出車１３の円周上には８箇所の電池３０が入る溝を有しているので、モータ１０の回転速度は、モータ１６と比べて１／８回転以下で、回転方向は図１で見た時反時計方向がよい。　回転軸の回転数と排出車の回転数の速度比を一般的に言えば、前記排出車の溝の数をｎ個とした時、前記回転軸の回転数と前記排出車の回転数の速度比は１：１／ｎとすれば良い。
【００３１】
モータ１０が駆動すると排出車１３も回転し、電池３０は、一定間隔で通路６ａに落とされ、通路２７ａと投入口２３ａを経て、ら旋軸２２の溝に落ち込む。そして、図１の上方から見た時モータ１６の反時計方向回転駆動により、ら旋軸２２が回転することで、電池３０は、パイプ２３内を上昇していき、排出口２３ｂより排出されてシュート２８へ乗り移る。そして、シュート２８より滑り落ちることにより、次工程へ供給される。
【００３２】
以上、説明してきた中で、前記排出車１３から電池３０が、通路６ａ、通路２７ａを経て投入口２３ａまで到達した時に、前記ら旋軸２２の溝と投入口２３ａの稜線が重なり合うタイミングで前記モータ１０及びモータ１６を駆動すれば、電池３０は、ら旋軸２２の溝に落ち込むときに滑らかに行える。また、部品の一例をコイン形状をした電池で説明したが、球形状や円柱形状などをした部品に於いても同様に、一個分離且つ搬送が可能である。
【００３３】
最後に、架台部１の上面に傾斜角を形成した理由を説明する。第一の理由は、図示しない次工程が正常であれば電池３０を搬送して供給を連続に続ければよいが、次工程がトラブルの状態に於いては電池３０の供給を止めなければならなく、搬送部２１が垂直で設置されていると、パイプ２３内にある電池３０は自重でら旋軸の溝をつたわり落下してしまう。傾斜角α゜があれば、モータ１６の回転が停止しても電池３０は、パイプ２３の内周面に倒れて接しているため自重落下することはない。第二の理由は、トレー部３１に納められた電池３０全数を、排出車１３の場所まで自重落下させることにある。傾斜角α゜は、１０゜〜４５゜の範囲が最適であり、これより大きな傾斜角にすると、トレー部３１をガイド５及びガイド８に入れる時の作業がやりずらくなり、小さいと電池３０が自重で落下しなくなる恐れがある。
【００３４】
【発明の効果】
以上、平面に置かれた部品の集合体を収納するトレーを、縦に配置し且つ、部品を縦方向に整列させて搬送することで、トレー及び装置の設置スペースが省力化され、更には、トレーを傾けて配置したことで、部品が自重で落下するのでトレー内に部品が取り残されることがない。また、搬送部２１にら旋溝を形成して部品を１個１個供給するようにしたので搬送中に部品どうしが接触して詰まりなどのトラブルが避けられる。更に、コイン形状をした部品を上昇搬送させる際、図７に示す前記投入口２３ａを前記パイプ２３中心に対して左右いずれかを選択することで、前記排出口２３ｂから排出される部品の表裏も一様に選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す部品搬送装置の正面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す部品搬送装置を右側面からみた断面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す部品搬送装置の平面図である。
【図４】本発明の部品搬送装置の搬送部を示す断面図である。
【図５】本発明の部品搬送装置の搬送部を示す部分断面図である。
【図６】本発明の部品搬送装置の搬送部を示す部分断面図である。
【図７】本発明の部品搬送装置の部品投入口を示す図である。
【図８】本発明の部品搬送装置の部品排出口を示す図である。
【図９】本発明の部品搬送装置のトレー部を示す斜視図である。
【図１０】従来例を示す部品搬送装置の正面図である。
【図１１】従来例を示す部品搬送装置の平面図である。
【符号の説明】
１　架台部
２　土台
３　ベース板
５、８　ガイド
６、７　補助トレー
１３　排出車
２１　搬送部
２２　ら旋軸
２３　パイプ
２３ａ　投入口
２３ｂ　排出口
２７　パイプ支持台
６ａ、２７ａ、２７ｂ　通路
２８　シュート
３０　電池
３１　トレー部
３６　ストッパー
３７　アクリル板
【図１】
2004010321.tif 000003
【図２】
2004010321.tif 000004
【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】
2004010321.tif 000010
【図９】
2004010321.tif 000011
【図１０】
2004010321.tif 000012
【図１１】
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