(57)【要約】【課題】等間隔で配置された物品Ｓを吸着ノズル１０ａ〜１３ａで保持する物品供給装置において、簡単な構造で吸着ノズル１０ａ〜１３ａのピッチを任意に可変にできるようにする。【解決手段】保持機構Ａにおいて、基板１ｂに第０ハンド１０を固定する。スライドレール１ｃに第１〜第３ハンド１１，１２，１３を摺動自在に取り付ける。第１〜第３駆動プーリ２１，２２，２３、従動プーリ３１，３２，３３を配設する。駆動プーリ２１，２２，２３と従動プーリ３１，３２，３３との間にタイミングベルト４１，４２，４３を掛け渡す。タイミングベルト４１，４２，４３の下辺に、第１〜第３ハンド１１，１２，１３の上端をそれぞれ取り付ける。第１〜第３駆動プーリ１１，１２，１３の直径の比を１：２：３とする。駆動プーリ２１，２２，２３を駆動モータ２０に同軸で取り付けて、回転駆動する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等間隔で配置された複数の物品を保持機構で保持し、該保持機構により該複数の物品を任意のピッチで等間隔に配置して供給する物品供給装置において、
前記保持機構は、
径がそれぞれ異なり同軸で互いに固定された複数の駆動輪と、
該駆動輪にそれぞれ掛け渡された無端帯状部材と、
該無端帯状部材に取り付けられて物品を保持する物品保持部と、
前記複数の駆動輪を回転駆動する回転駆動手段と、を備え、
前記複数の駆動輪のうちの最小の駆動輪の径に対するその他の駆動輪の径の比が、２倍から順次の整数倍となるように設定されていることを特徴とする物品供給装置。
【請求項２】
前記駆動輪がプーリであり、前記無端帯状部材がタイミングベルトであることを特徴とする請求項１記載の物品供給装置。
【請求項３】
前記物品保持部はエア吸着により物品を保持する吸着手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の物品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトレーなどに等間隔で配置された部品等の物品を、任意のピッチで等間隔に配置するように供給するのに適した物品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、例えば、実開昭６１−１７６１１９号公報、特許第３０２５２８２号公報、特開２００２−２９５１号公報に開示されたものがある。
【０００３】
実開昭６１−１７６１１９号公報のものは、複数のスライド金具（ピッチ設定用スライド金具）にそれぞれワーク吸着用パッドを取り付けるとともに、このスライド金具を保持ブロック（スライド金具保持ブロック）で保持し、スライド金具に末広がりのガイド棒（ピッチ設定用ガイド棒）をそれぞれ貫通させ、保持ブロックを移動させることでワーク吸着用パッドの間隔を可変にしている。
【０００４】
また、特許第３０２５２８２号公報のものは、揺動リンク、ガイドリンク及びガイド等により駆動機構を構成し、揺動リンクの端部に配設されたチャックでワーク（物品）を保持するものである。そして、ワークの間隔に応じて駆動機構により揺動リンクの端部の間隔を可変にして、チャックでワークを保持できるようにしたものである。
【０００５】
また、特開２００２−２９５１号公報のものは、複数のチャックユニットをガイド棒に摺動自在に併設し、中央の一つのチャックユニットの軸で回動リンクの中央を軸支して、この回動リンクに複数の連結リンクとアームを連結し、アームの端部に他のチャックユニットの軸を連結したものである。そして、回動リンクを回動することにより、中央のチャックユニットに対してその両側のチャックユニットが移動し、各チャックユニットの間隔を可変にしたものである。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６１−１７６１１９号公報
【特許文献２】
特許第３０２５２８２号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実開昭６１−１７６１１９号公報のものにあっては、ワーク吸着用パッドのピッチがガイド棒の間隔で制限されるとともに、機構上、ガイド棒の広がり方を大きくすることができない。このため、ピッチを大きく変化させることができず、適用範囲が狭いという問題がある。
【０００８】
また、特許第３０２５２８２号公報や特開２００２−２９５１号公報のものにあってはリンク機構を採用しているため、各リンク部材の揺動範囲などの余計なスペースが必要である。また構造が複雑になると言う問題がある。
【０００９】
なお、部材の移動や位置制御にロボットや何らかの移動手段と駆動モータ等を使用することも考えられるが、複数のチャックのそれぞれにロボットや駆動モータを用いると装置が大がかりになってしまう。
【００１０】
本発明は、等間隔で配置された物品を複数の物品保持部で保持する物品供給装置において、簡単な構造で部品保持部のピッチを任意に可変にできるようにすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の物品供給装置は、等間隔で配置された複数の物品を保持機構で保持し、該保持機構により該複数の物品を任意のピッチで等間隔に配置して供給する物品供給装置において、前記保持機構は、径がそれぞれ異なり同軸で互いに固定された複数の駆動輪と、該駆動輪にそれぞれ掛け渡された無端帯状部材と、該無端帯状部材に取り付けられて物品を保持する物品保持部と、前記複数の駆動輪を回転駆動する回転駆動手段と、を備え、前記複数の駆動輪のうちの最小の駆動輪の径に対するその他の駆動輪の径の比が、２倍から順次の整数倍となるように設定されていることを特徴とする。なお、物品とは部品も含む。
【００１２】
請求項１の物品供給装置の前記保持機構において、複数の駆動輪は回転駆動手段により一体的に回転する。この駆動輪に掛け渡された無端帯状部材上の点とこの無端帯状部材に取り付けられた物品保持部は、駆動輪の回転角度に応じた量だけ移動する。各駆動輪の径は最小径を単位に２倍から順次の整数倍となっているので、最小の駆動輪に対応する物品保持部の移動量をｄとすると、駆動輪の径が大きくなるにしたがって、対応する物品保持部の移動量は２・ｄ、３・ｄ、…となる。したがって、各物品保持部は等間隔となり、かつ駆動輪の回転角度に応じて任意のピッチとすることができる。なお、駆動輪が歯車であるのが好ましいが、この場合、各駆動輪の歯のピッチが同じであれば、駆動輪の歯数が、最小のものを単位に２倍から順次の整数倍となることはいうまでもない。
【００１３】
本発明の請求項２の物品供給装置は、請求項１の構成を備え、前記駆動輪がプーリであり、前記無端帯状部材がタイミングベルトであることを特徴とする。駆動輪がスプロケットで無端帯状部材がチェーンでもよい。
【００１４】
本発明の請求項３の物品供給装置は、請求項１または２の構成を備え、前記物品保持部はエア吸着により物品を保持する吸着手段を有することを特徴とする。
物品保持部は吸着手段の代わりにチャックを有していてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図４（Ａ）  は本発明の実施形態の物品供給装置の正面図、図４（Ｂ）  は同物品供給装置の上面図である。この物品供給装置は、保持機構Ａ、該保持機構Ａを保持するキャリアＢ、該キャリアＢを搬送する搬送装置Ｃを備えており、搬送装置Ｃは、第１コンベア１００を跨ぐとともに一部が第２コンベア２００の脇に位置するように配置されている。そして、搬送装置Ｃはシリンダまたはモータ等により、第１コンベア１００の位置と第２コンベア２００の位置の間で保持機構Ａ（及びキャリアＢ）を左右方向（矢印α方向）に往復移動させる。また、キャリアＢはシリンダまたはモータ等により、保持機構Ａを上下方向（矢印β方向）に昇降する。
【００１６】
保持機構Ａは第０アーム１０、第１アーム１１、第２アーム１２及び第３アーム１３を備えており、後述のようにこれらのアーム１０〜１３により、第１コンベア１００上のトレイＴ１に収容されている複数の部品（物品）Ｓを保持し、上記昇降及び往復移動し、この部品Ｓを第２コンベア２００のトレイＴ２に供給する。ここで、トレイＴ１に収容されている部品Ｓのピッチと、トレイＴ２の部品Ｓを収容するセルのピッチは異なっている。そこで、保持機構Ａにおいて、カバー１ａ内の後述の機構により、第１アーム１１、第２アーム１２及び第３アーム１３を水平方向（矢印γ方向）に移動させ、トレイＴ１から保持した部品Ｓのピッチを変化させてトレイＴ２に供給する。なお、第０アーム１０は保持機構Ａの基板に固定されている。
【００１７】
図１は保持機構Ａの詳細を示す正面図、図２は保持機構Ａの上面図、図３は保持機構Ａの側面図（図１のＰ−Ｐ矢視図）である。なお、図１はカバー１ａを取り外した状態を示し、図２及び図３ではカバー１ａを二点鎖線で図示してある。
保持機構Ａは、基板１ｂの下部右端に第０アーム１０が固定されるとともに、この第０アーム１０の近傍から水平方向にスライドレール１ｃが取り付けられている。第１アーム１１、第２アーム１２及び第３アーム１３は、それぞれスライドレール１ｃに水平方向に摺動自在に取り付けられている。また、基板１ｂの上部には駆動輪としての第１駆動プーリ２１、第２駆動プーリ２２、第３駆動プーリ２３が配設されている。また、駆動プーリ２１，２２，２３から水平方向に離間した位置には、各駆動プーリ２１，２２，２３にそれぞれ対応して駆動プーリと同径の従動プーリ３１，３２，３３が配設されている。
【００１８】
第１駆動プーリ２１と従動プーリ３１との間には第１タイミングベルト４１が掛け渡され、第２駆動プーリ２２と従動プーリ３２との間には第２タイミングベルト４２が掛け渡され、第３駆動プーリ２３と従動プーリ３３との間には第３タイミングベルト４３が掛け渡されている。なお、駆動プーリ２１，２２，２３、従動プーリ３１，３２，３３及びタイミングベルト４１，４２，４３は、それぞれ同一ピッチの歯により咬み合っており、互いに空回りすることはない。
【００１９】
そして、第１タイミングベルト４１の下辺には第１アーム１１の上端が取り付けられ、第２タイミングベルト４２の下辺には第２アーム１２の上端が取り付けられ、第３タイミングベルト４３の下辺には第３アーム１３の上端が取り付けられている。
【００２０】
基板１ｂの裏側には駆動モータ２０が取り付けられており、この駆動モータ２０の駆動軸２０ａは基板１ｂの表側に突出され、この駆動軸２０ｂに各駆動プーリ２１，２２，２３が取り付けられている。すなわち、各駆動プーリ２１，２２，２３は同軸で互いに固定され、駆動モータ２０により回転駆動する。ここで、第１駆動プーリ１１、第２駆動プーリ１２、第３駆動プーリ１３の直径の比は、１：２：３となっている。すなわち、第１駆動プーリ２１の径（最小の径）に対する第２駆動プーリ２２と第３駆動プーリ２３の径の比が２倍から順次の整数倍となっている。この駆動プーリの直径とは、対応するタイミングベルトの上辺と下辺の中心の間隔に相当する。なお、駆動プーリ２１，２２，２３の歯数の比も１：２：３となっている。
【００２１】
第０アーム１０、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３の下端部には、吸着手段としての吸着ノズル１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａがそれぞれ３つづつ取り付けられている。そして、吸着ノズル１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａは、図示しない吸引パイプ及び吸引装置により、下端に接する部品Ｓをエア吸着して保持する。すなわち、この実施形態では、アームと吸着ノズルが物品保持部に相当する。なお、この実施形態では、各吸着ノズル１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａをそれぞれ３個づつ備えているので、棒状物品等の長さの異なる複数サイズの部品について、確実に保持することができる。すなわち、第１コンベア１００及び第２コンベア２００でサイズ（あるいは種類）の異なる部品を搬送する場合にも、各種サイズに対応することができる。
【００２２】
以上の構成により、初期状態では、第１アーム１１、第２アーム１２及び第３アーム１３は図１の実線のように第０アーム１０側の右死点位置にあり、この状態で各吸着ノズル１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａは最小の所定間隔のピッチとなる。次に、駆動モータ２０の駆動により第１〜第３駆動プーリ２１，２２，２３が図１において時計回りに一体的に回転駆動され、所定の回転角度の位置で停止される。このとき、第１〜第３アーム１１，１２，１３は駆動プーリ２１，２２，２３の回転角度に応じた量だけ移動するが、前記径の比１：２：３により、第１アーム１１の移動量をｄとすると、第２アーム１２の移動量は２・ｄ、第３アーム１３の移動量は３・ｄとなる。したがって、各吸着ノズル１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａは等間隔となる。すなわち、回転角度に応じて、吸着ノズル１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａのピッチを任意に設定できる。なお、駆動モータ２０としてサーボモータまたはステッピングモータを用い、数値制御により正確に回転角度を制御することができる。
【００２３】
本発明は、第１〜第３アーム１１，１２，１３を、駆動モータ、駆動プーリ及びタイミングベルトという駆動手段で移動するようにしているので、簡単な構造となっている。また、駆動手段のサイズが第０アーム１０から第３アーム１３の最大移動位置程度のサイズ（すなわち対象物品の配置範囲程度のサイズ）でよいので、装置がコンパクトになる。
【００２４】
以上の実施形態では、可動な物品保持部（アーム及び吸着ノズル）が第１〜第３の３つの場合について説明したが、可動な物品保持部は２つ以上であればよい。また、実施形態では駆動輪及び無端帯状部材としてプーリとタイミングベルトを用いているが、特に軽量のものであれば、スプロケットを駆動輪、チェーンを無端帯状部材としてもよい。さらに、実施形態では物品保持部がエア吸着により部品を保持する吸着ノズルを有するものであるが、この物品保持部はエアチャックなど部品を挟んで保持する機構を持っていてもよい。
【００２５】
以上のように、簡単な構造でサイズもコンパクトにでき、部品保持部のピッチを任意に可変に設定することができる。
【００２６】
また、駆動輪がプーリであり、無端帯状部材がタイミングベルトであるので、空回り等もなく部品保持部の位置を正確に制御することができる。
【００２７】
また、物品保持部はエア吸着により物品を保持するので、この部品保持部が簡単な構造で軽量となる。また対象とする物品を傷つけることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における保持機構の詳細を示す正面図である。
【図２】同保持機構の上面図である。
【図３】同保持機構の側面図である。
【図４】本発明の実施形態の物品供給装置の正面図及び上面図である。
【符号の説明】
１０    第０アーム（物品保持部）
１１    第１アーム（物品保持部）
１２    第２アーム（物品保持部）
１３    第３アーム（物品保持部）
１０ａ  吸着ノズル（物品保持部）
１１ａ  吸着ノズル（物品保持部）
１２ａ  吸着ノズル（物品保持部）
１３ａ  吸着ノズル（物品保持部）
２１    第１駆動プーリ（駆動輪）
２２    第２駆動プーリ（駆動輪）
２３    第３駆動プーリ（駆動輪）
４１    第１タイミングベルト（無端帯状部材）
４２    第２タイミングベルト（無端帯状部材）
４３    第３タイミングベルト（無端帯状部材）
２０    駆動モータ（回転駆動手段）
Ａ      保持機構
Ｂ      キャリア
Ｃ      搬送装置
１００  第１コンベア
２００  第２コンベア
Ｓ      部品（物品）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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