(57)【要約】【課題】構成が簡易で、確実にトレイの積上げや分離が行えるトレイ積上げ・分離機構、およびトレイ除給材装置を提供する。【解決手段】上下動することによりトレイ２を移動させる移動部２１と、移動部２１により上方向へ移動するトレイ２に当接することで傾動し、自重により所定位置に戻りトレイ２を保持する保持部２２と、を備えている。【選択図】図１
2013001473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動することによりトレイを移動させる移動部と、
前記移動部により上方向へ移動する前記トレイに当接することで傾動する保持部と、
を備えていることを特徴とするトレイ積上げ・分離機構。
【請求項２】
請求項１に記載のトレイ積上げ・分離機構であって、
前記保持部は、自重により所定位置に戻り前記トレイを保持することを特徴とするトレイ積上げ・分離機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のトレイ積上げ・分離機構であって、
前記保持部を前記トレイを保持する位置に戻す方向に付勢する付勢部を備えていることを特徴とするトレイ積上げ・分離機構。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のトレイ積上げ・分離機構であって、
前記移動部は、前記保持部に保持させる前記トレイの数量に対応させて、前記保持部より上方向に前記トレイを移動させることを特徴とするトレイ積上げ・分離機構。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のトレイ積上げ・分離機構であって、
前記トレイを収容する収容部を備えていることを特徴とするトレイ積上げ・分離機構。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のトレイ積上げ・分離機構であって、
前記移動部は、前記トレイを載置して移動させる載置部を備えていることを特徴とするトレイ積上げ・分離機構。
【請求項７】
前記移動部により前記トレイを移動させる位置に前記トレイを送入するトレイ送入機構と、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のトレイ積上げ・分離機構と、を備えていることを特徴とするトレイ除給材装置。
【請求項８】
前記保持部に保持された前記トレイを送出するトレイ送出機構と、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のトレイ積上げ・分離機構と、を備えていることを特徴とするトレイ除給材装置。
【請求項９】
請求項７に記載のトレイ送入機構と、
請求項８に記載のトレイ送出機構と、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のトレイ積上げ・分離機構と、を備えていることを特徴とするトレイ除給材装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレイ積上げ・分離機構、およびトレイ除給材装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品のメカニカルな組立作業を行う製造ラインは、複数の製造工程を備えており、製造工程ごとに必要となる部品を、ＰＦＢ（パーツフィーダーボール）等で供給し、供給した部品を画像認識などによりロボット等で把持させ、必要な位置に搬送させて組立てることが行われている。
【０００３】
このような製造ラインにおいては、運搬の際に部品の姿勢を維持することが必要な部品や、傷つき易い部品等に対しては、部品を収容するトレイを用いて部品の供給を行っている。その場合、組立用ロボットに把持させる位置にトレイを供給するために、部品が収容され、積上げられたトレイを順次分離する装置を用いている。また、空となったトレイを排出するために、トレイを重ねて積上げる装置を使用している。このような装置は、トレイ積上げ・分離機構を用いて行っている。
【０００４】
なお、特許文献１では、ＩＣハンドラのマガジン分離機構として、ＩＣマガジンの下方に挿入してマガジンを支承する爪部材と、ＩＣマガジンの底面に当接して上下にピッチ送り作動可能な昇降受台と、ＩＣマガジンの搭載を受けてマガジンを側方に移動させるシフタ等を設けた機構が開示され、爪部材にアクチュエーターを用いてマガジンの積上げ動作を行っている。また、特許文献２では、縦積み部品の分離機構として、往路・復路が異なるヒステリシス経路の溝カムを形成した案内板と、案内板に回動自在に軸支され弾性部材により所定の回動方向に付勢され、案内板に設けられたストッパにより係止保持されたシャッター等を具備した機構が開示されている。また、特許文献３では、段積みトレイの分離・積上げ機構として、トレイ収納枠と、トレイ収納枠に沿って昇降する昇降部と、昇降部に傾動自在に立設された分離爪レバーとを有し、分離爪レバーがトレイを支持した状態で、昇降部が上昇または下降することで、トレイの分離や積上げを行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１９１３２１号公報
【特許文献２】特開昭６０−１４４２３９号公報
【特許文献３】特開２００３−２５２４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、各構成部をシーケンス制御する必要があるため、センサー等を用いた自動制御が必要であり、制御の設計に付加が掛かることが懸念される。また、特許文献２では、カムを用いることで、構造が複雑となり調整が難しくなることが懸念される。特許文献３では、レバーを駆動させるドグや、ドグの当接する部品等、構成部品数が多く、組み立て工数に時間を要することで、コストアップになり易いという課題がある。
従って、構成が簡易で、確実にトレイの積上げや分離が行えるトレイ積上げ・分離機構、およびトレイ除給材装置が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係るトレイ積上げ・分離機構は、上下動することによりトレイを移動させる移動部と、移動部により上方向へ移動するトレイに当接することで傾動する保持部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
このようなトレイ積上げ・分離機構によれば、保持部は、移動部により上方向へ移動するトレイに当接することで傾動する。このような、移動部と保持部とでトレイ積上げ・分離機構が構成できることにより、従来に比較して、トレイ積上げ・分離機構を簡易な構成で実現することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係るトレイ積上げ・分離機構において、保持部は、自重により所定位置に戻りトレイを保持することが好ましい。
【００１１】
このようなトレイ積上げ・分離機構によれば、保持部は、自重により所定位置に戻ることでトレイを保持する。このような、移動部と保持部とでトレイ積上げ・分離機構が構成できることにより、従来に比較して、トレイ積上げ・分離機構を簡易な構成で実現することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係るトレイ積上げ・分離機構において、保持部をトレイを保持する位置に戻す方向に付勢する付勢部を備えていることが好ましい。
【００１３】
このようなトレイ積上げ・分離機構によれば、例えば、意図しない外力が保持部に加わり、保持部が自重で初期位置に戻らなかった場合等に、付勢部を備えることにより、確実に初期位置に戻せるため、トレイ積上げ・分離機構の動作の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に係るトレイ積上げ・分離機構において、移動部は、保持部に保持させるトレイの数量に対応させて、保持部より上方向にトレイを移動させることが好ましい。
【００１５】
このようなトレイ積上げ・分離機構によれば、所望の数量（枚数）のトレイを保持部より上方向に移動させることで、保持部に所望の枚数のトレイを保持させることができる。このように、移動部の移動量の制御を行うことで、保持部に保持させる枚数を簡易に制御することができる。従って、移動部の移動量を制御することで、所望の枚数のトレイを積み上げることや、積み上げられたトレイを所望の枚数に分離することが簡易で確実に行える。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に係るトレイ積上げ・分離機構において、トレイを収容する収容部を備えていることが好ましい。
【００１７】
このようなトレイ積上げ・分離機構によれば、収容部を備えることにより、意図しない外力がトレイに加わった場合等に、トレイがずれること等を防止できる。従って、トレイのズレ等を防止して安定した積上げ、分離を行うことができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例に係るトレイ積上げ・分離機構において、移動部は、トレイを載置して移動させる載置部を備えていることが好ましい。
【００１９】
このようなトレイ積上げ・分離機構によれば、載置部を備えることで、移動部が移動（上下動）を行う際、トレイを安定させて移動させることができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例に係るトレイ除給材装置は、移動部によりトレイを移動させる位置にトレイを送入するトレイ送入機構と、上述したいずれかのトレイ積上げ・分離機構と、を備えていることを特徴とする。
【００２１】
このようなトレイ除給材装置によれば、トレイ送入機構により、トレイを移動部が移動させる位置に送入すると、トレイ積上げ・分離機構の移動部が、送入されたトレイを移動させ、保持部にトレイを積み上げることができるため、効率的にトレイの送入及び積み上げができる。また、トレイ送入機構により、送入されたトレイに対して、トレイ積上げ・分離機構の移動部が、送入されたトレイを移動させ、保持部に順番にトレイを分離して保持することができるため、効率的にトレイの送入及び分離ができる。
【００２２】
［適用例８］本適用例に係るトレイ除給材装置は、保持部に保持されたトレイを送出するトレイ送出機構と、上述したいずれかのトレイ積上げ・分離機構と、を備えていることを特徴とする。
【００２３】
このようなトレイ除給材装置によれば、トレイ送出機構により、保持部に積み上げられたトレイを送出することができる。従って、積み上がったトレイを次工程に送出できる。また、トレイ送出機構により、分離されたトレイを送出することができる。従って、分離されたトレイを次工程に送出できる。
【００２４】
［適用例９］本適用例に係るトレイ除給材装置は、上述したトレイ送入機構と、上述したトレイ送出機構と、上述したいずれかのトレイ積上げ・分離機構と、を備えていることを特徴とする。
【００２５】
このようなトレイ除給材装置によれば、前工程でのトレイを保持部に積み上げることができ、積み上がったトレイを次工程に送出できる。また、前工程でのトレイを分離することができ、分離されたトレイを次工程に送出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係るトレイ積上げ・分離機構を含むトレイ除給材装置を上方から見た斜視図。
【図２】トレイ積上げ・分離機構を含むトレイ除給材装置を上方から見た斜視図。
【図３】トレイ積上げ・分離機構の側面および部分断面図。
【図４】トレイ積上げ・分離機構の側面および部分断面図。
【図５】トレイ積上げ・分離機構の側面および部分断面図。
【図６】第２実施形態に係るトレイ積上げ・分離機構を示す概断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００２８】
図１、図２は、第１実施形態に係るトレイ積上げ・分離機構２０を含むトレイ除給材装置１を上方から見た斜視図であり、トレイ送入機構３０の一部も示している。また、図１（ａ）は、トレイ２が無い状態を示し、図１（ｂ）は、トレイ２がトレイ送入機構３０によりトレイ待機位置にセットされた状態を示している。また、図２（ａ）は、トレイ待機位置のトレイ２がトレイ送入機構３０により、トレイ積上げ・分離機構２０のトレイ送入位置にセットされた状態を示し、図２（ｂ）は、トレイ送入位置にセットされたトレイ２がトレイ積上げ・分離機構２０により、積み上げられた状態を示している。
【００２９】
図３、図４、図５は、トレイ積上げ・分離機構２０の側面および部分断面図である。また、図３、図４、図５は、トレイ積上げ・分離機構２０の動作を順番に示している。図３（ａ）は、トレイ２がトレイ送入位置にセットされた状態を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態での保持部２２の周辺の部分拡大図を示し、図３（ｃ）は、トレイ送入位置にセットされたトレイ２を上方に移動させて、保持部２２に当接した状態を示し、図３（ｄ）は、図３（ｃ）の状態での保持部２２の周辺の部分拡大図を示す。
【００３０】
図４（ａ）は、上方に移動するトレイ２が保持部２２を傾動させる状態を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態での保持部２２の周辺の部分拡大図を示し、図４（ｃ）は、上方に移動するトレイ２と保持部２２との当接が外れた状態（所定距離移動した状態）を示し、図４（ｄ）は、図４（ｃ）の状態での保持部２２の周辺の部分拡大図を示す。また、図５（ａ）は、上方に移動したトレイ２が保持部２２に載置された状態（積み上げられた状態）を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態での保持部２２の周辺の部分拡大図を示す。
【００３１】
なお、図３〜図５は、保持部２２に初期的にトレイ２が複数枚積み上げられている状態を基本として示し、この状態で、更に、次のトレイ２を積み上げる状態を示している。図１〜図５を参照して、トレイ積上げ・分離機構２０の構成と動作を説明する。
【００３２】
本実施形態のトレイ除給材装置１は、複数の製造工程を備えたメカニカルな組立作業を行う製造ラインの中の、１つの製造工程を担う装置として組まれている。そして、トレイ除給材装置１は、図示省略する別のトレイ除給材装置を用いて、その工程で必要となる部品をトレイに収容して供給した後の、空となったトレイ２を回収するために、空のトレイ２を順次積上げてストックする装置として組まれている。なお、積上げたトレイ２が所定数量となった場合、本実施形態では、作業者により回収（除材）される。
【００３３】
なお、トレイ２に収容される部品は、本実施形態では、図示省略する円柱形状を有するローラーをコアとしてその外周に熱転写による印刷が行われるテープ状の印刷用テープが幾重にも巻回されたものである。なお、この部品を印刷用テープと称した場合、図示省略する別のトレイ除給材装置を用いて、トレイ２で供給された印刷用テープは、ロボットにより順次把持されて、印刷用テープを収容するケース等に順次組み込まれる。なお、本実施形態のトレイ除給材装置１は、このロボットの組み込み動作で、空となったトレイ２を回収する装置として使用されている。
【００３４】
本実施形態を説明する図面は、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を用いて示す。詳細には、図１において、トレイ除給材装置１の後側から手前方向をＹ軸方向（＋Ｙ方向）とする。また、Ｙ軸方向に直交して、トレイ除給材装置１の左方向から右方向をＸ軸方向（＋Ｘ方向）、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交し、トレイ除給材装置１の高さ方向をＺ軸方向（＋Ｚ方向）とする。なお、＋Ｘ方向を右方向（−Ｘ方向を左方向）、＋Ｙ方向を前方向（−Ｙ方向を後方向）、＋Ｚ方向を上方向（−Ｚ方向を下方向）として、適宜使用する。
【００３５】
最初に、トレイ除給材装置１の概構成を説明する。
本実施形態のトレイ除給材装置１は、トレイ積上げ・分離機構２０と、トレイ送入機構３０とを有して構成されている。なお、本実施形態のトレイ除給材装置１は、上述したように、空のトレイ２を除去（除材）するために回収する動作を行う装置であるため、トレイ除給材装置１をトレイ除材装置１と略称して以降使用する。また、本実施形態のトレイ積上げ・分離機構２０は、上述したように、空のトレイ２を除材するためにトレイ２を積上げる動作を行う機構であるため、トレイ積上げ・分離機構２０をトレイ積上げ機構２０と略称して以降使用する。
【００３６】
なお、トレイ２は、平面視矩形状をなし、収容する部品の高さ以上の高さを有して形成される収容部２Ａと、その周縁部には鍔部２Ｂを備えている。また、トレイ２は、収容部２Ａの上部領域が一部重なる状態で、積み重ねる（積み上げる）ことが可能となっている。
【００３７】
トレイ積上げ機構２０は、トレイ２の積上げ方向（＋Ｚ方向）に上下動（Ｚ軸方向の動作）することによりトレイ２を移動させる移動部２１を備えている。また、トレイ積上げ機構２０は、移動部２１により上方向（＋Ｚ方向）へ移動するトレイ２に当接することで傾動すると共に、自重により所定位置に戻りトレイ２を保持する保持部２２を備えている。
【００３８】
トレイ除材装置１は、図１に示すように、トレイ送入機構３０とトレイ積上げ機構２０とを保持すると共に連結させるベースフレーム１１を備え、また、このベースフレーム１１を支える脚部１２を備えて大略構成される。ベースフレーム１１は、トレイ送入機構３０からトレイ積上げ機構２０に送られるトレイ２を案内する３つの板状の案内板１１１（１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ）を備えている。
【００３９】
案内板１１１は、それぞれ離間して設置される。また、案内板１１１は、それぞれ平行で水平に設置される。その両側に位置する案内板１１１Ａ，１１１Ｂの外側面には、保持部２２を傾動自在に固定する固定部１１２がそれぞれ設置されている。また、案内板１１１Ａ，１１１Ｂの外側面には、積み上げられるトレイ２の外周を案内する収容部としての収容枠２４がフレーム状に上方に延びて設置される。なお、収容枠２４は、トレイ積上げ機構２０を構成している。
【００４０】
なお、保持部２２は、図１（ａ）、図３（ｂ）に示すように、２つの金属板２２１と１つの回転軸２２２から構成され、回転軸２２２を中心に２つの金属板２２１が回転自在となる、いわゆる蝶番と同様に構成されている。また、保持部２２は、各固定部１１２の上面１１２ａの前後に１つずつ設置され、計４つ設置されている。また、金属板２２１において、外側となる一方の金属板２２１Ｂは、固定部１１２の上面１１２ａに３箇所固定ネジ１１３で固定される。また、内側となる他方の金属板２２１Ａは、回転軸２２２を中心として、固定部１１２の上面１１２ａより上方向に対して、回動自在（傾動自在）となるように設置されている。
【００４１】
また、固定部１１２の内側面には、各金属板２２１Ａの中央下部に相対して、溝部１１２Ａが形成されている。溝部１１２Ａには、図３（ｂ）に示すように、保持部２２（金属板２２１Ａ）を初期位置に戻す方向に付勢する付勢部としてのバネ２３が設置されている。保持部２２（金属板２２１Ａ）の初期位置とは、本実施形態では固定部１１２の上面１１２ａとなる。
【００４２】
バネ２３は、図３（ｂ）に示すように、引っ張りコイルばねで構成される。詳細には、バネ２３は、バネ本体２３１と、バネ本体２３１の両端部となる引っ掛け部２３２，２３３とで構成される。そして、一方の引っ掛け部２３２が溝部１１２Ａ側面に設置されたバネ固定ネジ１１４に引っ掛けられ、他方の引っ掛け部２３３が金属板２２１Ａに形成される孔２２１１（図１（ａ）参照）に引っ掛けられて設置される。
【００４３】
移動部２１は、図１（ａ）に示すように、ベースフレーム１１の下方向に設置されるシリンダー２１１（図３参照）と、シリンダー２１１の駆動に従動して、トレイ２を載置して移動（上下動）させる載置部としての載置板２１６とを備えている。載置板２１６は、離間した案内板１１１に挟まれる状態で設置されている。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、詳細には、シリンダー２１１は、ベースフレーム１１に固定される第１案内板２１２に固定されている。また、シリンダー２１１のロッド２１１Ａの上端部は、第２案内板２１３に固定されている。従って、第２案内板２１３はロッド２１１Ａの上下する動作に従動して上下動を行う。
【００４５】
また、ロッド２１１Ａの両側で、第１案内板２１２と第２案内板２１３との間には、ロッド２１１Ａの動作に従動する２つの第１ガイド軸２１４が伸縮自在に設置される。これにより、ロッド２１１Ａが、上下動した場合、２つの第１ガイド軸２１４が従動して伸縮（上下動）することにより、第２案内板２１３は、水平を保った状態で上下動を行うことができる。
【００４６】
また、第２案内板２１３の第１ガイド軸２１４に相対する上部には、それぞれ第２ガイド軸２１５が設置され、この２つの第２ガイド軸２１５の上端部には、上述した載置板２１６が設置される。この移動部２１の構成により、シリンダー２１１が駆動し、ロッド２１１Ａが上下動することに従動して、第１ガイド軸２１４が伸縮し、第２案内板２１３が上下動を行う。また、第２案内板２１３の上下動に第２ガイド軸２１５が従動して載置板２１６を上下動させる。
【００４７】
トレイ送入機構３０は、ベースフレーム１１の後端部に設置されて、案内板１１１に沿って前後移動を行う。トレイ送入機構３０は、案内板１１１の下方向に設置される移動部としての移動板３１と、移動板３１の上面で、離間した案内板１１１に挟まれる位置に垂設される押圧部としての押圧ピン３２を備えている。なお、押圧ピン３２は、上下方向に伸縮自在に設置されており、トレイ２をトレイ積上げ機構２０に送る場合には、案内板１１１の上面より突出し、送った後、トレイ送入機構３０の初期位置（図１（ａ）の位置）に戻る場合には、案内板１１１の上面より突出しない。
【００４８】
次に、トレイ除給材装置１の動作を説明する。
トレイ除材装置１は、図１（ｂ）に示すように、図示省略するトレイ送入機構により、右方向から空のトレイ２がトレイ送入機構３０部分の案内板１１１上に移動する。この状態が、トレイ待機位置にトレイ２がセットされた状態となる。次に、トレイ送入機構３０を構成する図示省略する駆動源としてのシリンダーが駆動することにより、移動板３１が案内板１１１に沿って前方に移動を開始する。このとき、押圧ピン３２は、トレイ２の後側の鍔部２Ｂを前方に押圧することで、トレイ２を前方に移動させる。
【００４９】
図２（ａ）に示すように、トレイ送入機構３０の動作により、トレイ２は、トレイ送入位置にセットされた状態となる。なお、このとき、図示省略するトレイ送入機構により、次のトレイ２が、トレイ待機位置にセットされる。トレイ送入位置までトレイ２を移動させたトレイ送入機構３０は、押圧ピン３２を縮めて初期位置に戻るため、次のトレイ２とぶつかることはない。
【００５０】
なお、図２（ａ）に示ように、トレイ２がトレイ送入位置にセットされた状態は、図３（ａ），（ｂ）の状態と同様であり、以降では、図３〜図５を参照して、トレイ積上げ機構２０の動作説明を行う。
【００５１】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、トレイ２がトレイ送入位置にセットされた場合、次に、トレイ積上げ機構２０が動作を開始する。トレイ積上げ機構２０の駆動源としてのシリンダー２１１が駆動することにより、載置板２１６がトレイ送入位置のトレイ２を載置し、上方向（＋Ｚ方向）に移動（上昇）を開始する。
【００５２】
図３（ｃ），（ｄ）に示すように、載置板２１６によりトレイ２が上昇した場合、載置されたトレイ２の上部が保持部２２（金属板２２１Ａ）の下面側に当接し、更に金属板２２１Ａを上方向に押し続ける。そして、載置板２１６に載置されたトレイ２は、金属板２２１Ａを上方向に押すと共に、金属板２２１Ａの上部に積み上げられている複数のトレイ２を押上げる。
【００５３】
載置板２１６に載置されたトレイ２の押し上げる力が、バネ２３の付勢力、及び金属板２２１Ａと金属板２２１Ａが載置する積み上げられたトレイ２との重量に勝った場合、金属板２２１Ａは、図４（ａ），（ｂ）に示すように、回転軸２２２を中心に、固定部１１２の上面１１２ａ（初期位置）から上方向に傾動する。また、載置板２１６に載置されたトレイ２は、金属板２２１Ａの傾動により、金属板２２１Ａに積み上げられていた最下段のトレイ２の下側に重ねられて更に上昇する。
【００５４】
この動作により、金属板２２１Ａは、上昇するトレイ２の外形に当接しながら傾動し、最後は、トレイ２の鍔部２Ｂに当接した後、トレイ２から外れる。金属板２２１Ａは、トレイ２の当接から外れた場合、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、金属板２２１Ａ自体の自重と、バネ２３による付勢力とにより、初期位置に戻る。
【００５５】
なお、載置板２１６は、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、金属板２２１Ａとの当接が外れても上方向に所定距離だけ移動する。この所定距離は、金属板２２１Ａがトレイ２との当接から外れ、確実に初期位置に戻ることができる距離、および、確実にトレイ２が積み上げられる距離として設定されている。
【００５６】
載置板２１６は、所定距離移動した後、下方向（−Ｚ方向）に移動（下降）を開始する。載置板２１６の下降に伴い、積み上げられたトレイ２も下降する。そして、図５（ａ），（ｂ）に示すように、初期位置に戻った金属板２２１Ａの上面に、最下段のトレイ２が当接する。なお、載置板２１６は下降を続けるため、載置板２１６に載置された積み上げられたトレイ２は、金属板２２１Ａに載置される。下降を続けた載置板２１６は、載置板２１６の初期位置に戻り、その動作を停止する。この動作により、積み上げられた複数のトレイ２は、金属板２２１Ａの上面に載置（保持）される。
【００５７】
図２（ｂ）に示すように、トレイ除材装置１は、金属板２２１Ａ（保持部２２）の上面に、トレイ２が積み上げられて保持された後、また、新たなトレイ２が、トレイ送入機構３０により、トレイ送入位置にセットされ、上述したトレイ積上げ機構２０の動作が繰り返えされる。また、トレイ２は、収容枠２４に案内されながら、積み上げられる。
【００５８】
なお、積み上げられたトレイ２の数量（枚数）が、所定の枚数となった場合、収容枠２４のフレームに高さを変えて設置される複数のセンサー４により検出され、ブザーなどにより、設置された高さ毎に、所定の枚数になったことを報音する。本実施形態では、このブザー音により、作業者が積み上げられたトレイ２を排出させる。
【００５９】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のトレイ積上げ機構２０によれば、トレイ２の積み上げ方向（Ｚ軸方向）に上下動することによりトレイ２を移動させる移動部２１と、移動部２１により上方向へ移動するトレイ２に当接することで傾動し、自重により所定位置に戻りトレイ２を保持する保持部２２と、保持部２２を所定位置に戻す方向に付勢するバネ２３とを備えている。
【００６０】
この構成により、保持部２２は、移動部２１により上方向へ移動するトレイ２に当接することで傾動し、また、保持部２２の自重およびバネ２３の付勢力により所定位置に戻ることでトレイ２を保持する。このような、移動部２１と保持部２２とバネ２３とでトレイ積上げ機構２０が構成できることにより、従来に比較して、トレイ積上げ機構２０を簡易な構成で実現することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、バネ２３を用いているため、特に、意図しない外力が保持部２２に加わった場合等においても、確実に初期位置に戻せるため、トレイ積上げ機構２０の動作の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
また、保持部２２に、従来のようにアクチュエーター等を用いる必要がなく、それに伴い、センサーの数量も削減することができる。併せて、保持部２２と移動部２１との動作のタイミングを制御するプログラム等も不必要となることで簡素化でき、トレイ積上げ機構２０を正確で確実に動作させることができる。また、簡易な構成で、センサーの数量も削減でき、プログラムも簡素化できるため、トレイ積上げ機構２０の設計工数、メンテナンス工数の削減を図ることができる。
【００６３】
本実施形態のトレイ積上げ機構２０によれば、収容枠２４を備えることにより、意図しない外力がトレイ２に加わった場合等に、トレイ２がずれること等を防止できる。従って、トレイ２のズレ等を防止して安定した積み上げを行うことができる。
【００６４】
本実施形態のトレイ積上げ機構２０によれば、載置板２１６を備えることで、移動部２１が移動を行う際、トレイ２を安定させて移動させることができる。
【００６５】
本実施形態のトレイ除材装置１によれば、トレイ送入機構３０により、トレイ２を移動部２１が移動させる位置（トレイ送入位置）に送入すると、トレイ積上げ機構２０の移動部２１が、送入されたトレイ２を移動させ、保持部２２にトレイ２を積み上げることができるため、効率的にトレイ２の送入及び積み上げができる。
（第２実施形態）
【００６６】
図６は、第２実施形態に係るトレイ積上げ・分離機構５０を示す概断面図である。また、図６は、トレイ積上げ・分離機構５０の動作を説明する図であり、必要な構成部材を簡略化して図示している。また、図６（ａ）は、トレイ２が積み上げられた状態を示す図であり、図６（ｂ）は、トレイ２が上昇する図であり、図６（ｃ）は、トレイ２が所定位置まで上昇した図であり、図６（ｄ）は、トレイ２が分離された図である。
【００６７】
本実施形態のトレイ除給材装置５は、トレイ積上げ・分離機構５０、及びトレイ送出機構（図示省略）を有して構成されている。なお、本実施形態のトレイ除給材装置５は、部品が収容されたトレイ２を供給（給材）するために積み重ねられたトレイ２を分離する動作を行う装置であるため、トレイ除給材装置５をトレイ給材装置５と略称して以降使用する。また、本実施形態のトレイ積上げ・分離機構５０は、部品の収容されたトレイ２を給材するために、積み上げられたトレイ２を１枚ずつ分離する動作を行う機構である。従って、トレイ積上げ・分離機構５０をトレイ分離機構５０と略称して以降使用する。
【００６８】
なお、本実施形態のトレイ分離機構５０は、第１実施形態のトレイ積上げ機構２０と同様に構成されている。異なるのは、トレイ２を順次積み上げる動作を行なわせるか、積み重ねられたトレイ２を順次分離させる動作を行なわせるかの違いである。従って、移動部２１の移動距離を異ならせることにより、どちらにも基本的に対応させることができる。図６を参照して、トレイ分離機構５０の構成と動作を説明する。
【００６９】
上述したように、本実施形態のトレイ分離機構５０は、第１実施形態のトレイ積上げ機構２０と構成が同様となる。従って、トレイ分離機構５０は、移動部５１と保持部５２を備えている。そして、移動部５１は、本実施形態では、トレイ２を分離する方向（Ｚ軸方向）に上下動することによりトレイ２を移動させる。また、保持部５２は、本実施形態では、移動部５１により上方向（＋Ｚ方向）へ移動するトレイ２に当接することで傾動すると共に、自重により所定位置に戻り、分離されたトレイ２を保持する。
【００７０】
また、保持部５２の構成は、第１実施形態と同様となるため、詳細は省略する。また、移動部５１の構成も、第１実施形態と同様となるため、詳細は省略する。なお、図６においては、保持部５２及び移動部５１の構造を簡略化しているため、保持部５２（金属板２２１と回転軸２２２）、バネ２３、固定部１１２、移動部５１（シリンダー２１１、載置板２１６）のみを図示している。
【００７１】
図６（ａ）に示すように、載置板２１６には、供給するトレイ２が積み重ねられて載置される。なお、この状態では、積み重ねられたトレイ２の最上部のトレイ２は、保持部５２の高さより低くなっている。この状態で、シリンダー２１１が駆動することにより、載置板２１６が上方向（＋Ｚ方向）に移動（上昇）を開始する。
【００７２】
載置板２１６が積み重ねられたトレイ２を上昇させることで、最上段に位置するトレイ２の外形に、保持部５２（金属板２２１Ａ）が当接する。そして、載置板２１６が上昇を続けることにより、トレイ２の押し上げる力が、バネ２３の付勢力、及び金属板２２１Ａの重量に勝った場合、金属板２２１Ａは、図６（ｂ）に示すように、回転軸２２２を中心に、固定部１１２の上面１１２ａ（初期位置）から上方向に傾動する。
【００７３】
なお、載置板２１６は、以降も所定距離上昇を続けることにより、図６（ｃ）に示すように、金属板２２１Ａが、最上段に位置するトレイ２の鍔部２Ｂに当接した後、このトレイ２から金属板２２１Ａが外れる。この位置で載置板２１６の上昇は停止する。なお、所定距離は、金属板２２１Ａがトレイ２との当接から外れ、確実に初期位置に戻ることができる距離、および、確実に最上段のトレイ２が分離できる距離として設定されている。
【００７４】
金属板２２１Ａが最上段のトレイ２の鍔部２Ｂから外れた場合、金属板２２１Ａは、回動して初期位置に戻る。また併せて、載置板２１６が下方向（−Ｚ方向）への移動（下降）を開始する。この金属板２２１Ａと載置板２１６との動作により、最上段のトレイ２は、図６（ｄ）に示すように、初期位置に戻った金属板２２１Ａの上面に載置される。また、載置板２１６は、最上段以外の積み重ねられたトレイ２を載置したまま、載置板２１６の初期位置に戻って、動作を停止する。
【００７５】
この一連のトレイ分離機構５０の動作により、積み重ねられたトレイ２の最上段の１枚のトレイ２を最上段以外のトレイ２と分離でき、保持部５２に保持させることができる。
【００７６】
なお、分離されたトレイ２は、次工程のロボットによる把持を行わせる位置に、図示省略するトレイ送出機構により送出される。
【００７７】
上述した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる他に以下の効果が得られる。
本実施形態のトレイ分離機構５０によれば、トレイ２を分離する方向（Ｚ軸方向）に上下動（Ｚ軸方向の動作）することによりトレイ２を移動させる移動部５１と、移動部５１により上方向（＋Ｚ方向）へ移動するトレイ２に当接することで傾動すると共に、自重により所定位置に戻り、分離されたトレイ２を保持する保持部５２を備えている。
【００７８】
この構成により、保持部５２は、移動部５１により上方向へ移動するトレイ２に当接することで傾動し、また、保持部５２の自重およびバネ２３の付勢力により所定位置に戻ることでトレイ２を保持する。このような、移動部５１と保持部５２とバネ２３とでトレイ分離機構５０が構成できることにより、従来に比較して、トレイ分離機構５０を簡易な構成で実現することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、バネ２３を用いているため、特に、意図しない外力が保持部５２に加わった場合等においても、確実に初期位置に戻せるため、トレイ分離機構５０の動作の信頼性を向上させることができる。
【００８０】
また、保持部５２に、従来のようにアクチュエーター等を用いる必要がなく、それに伴い、センサーの数量も削減することができる。併せて、保持部５２と移動部５１との動作のタイミングを制御するプログラム等も不必要となることで簡素化でき、トレイ分離機構５０を正確で確実に動作させることができる。また、簡易な構成で、センサーの数量も削減でき、プログラムも簡素化できるため、トレイ分離機構５０の設計工数、メンテナンス工数の削減を図ることができる。
【００８１】
本実施形態のトレイ分離機構５０によれば、載置板２１６を備えることで、移動部５１が移動を行う際、トレイ２を安定させて移動させることができる。
【００８２】
本実施形態のトレイ分離機構５０によれば、移動部５１は、保持部５２に保持させる１枚のトレイ２に対応させて、保持部５２より上方向に所定距離移動するようにトレイ２を移動させている。言い換えると、移動部５１は、保持部５２に保持させる１枚のトレイ２に対応させて、保持部５２より上方向に位置するようにトレイ２を移動させている。これにより、保持部５２に保持させる１枚のトレイ２に対応させて移動部５１の上下動の制御を行うことで、１枚のトレイ２を保持部５２より上方向に位置するように移動させ、保持部５２に保持させることができる。従って、移動部の移動量を制御することで、１枚のトレイ２の分離を簡易で確実に行える。
【００８３】
なお、上述した第１、第２実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【００８４】
前記第１実施形態のトレイ除材装置１は、トレイ積上げ機構２０と、空のトレイ２をトレイ積上げ機構２０に供給するトレイ送入機構３０を備えている。しかし、これに限られず、トレイ除材装置１は、トレイ送入機構３０で積み上げられたトレイ２を、送出するトレイ送出機構を備えていてもよい。これにより、トレイ積上げ機構２０で積み上げられたトレイ２を作業者が回収する必要がなくなり、積み上げられたトレイ２を次工程に送出できる。
【００８５】
また、トレイ除材装置１は、トレイ送入機構３０とトレイ積上げ機構２０とトレイ送出機構とを備えていてもよい。これにより、前工程でのトレイ２を保持部２２に積み上げることができ、積み上がったトレイ２を次工程に送出できる。
【００８６】
前記第２実施形態のトレイ給材装置５は、トレイ分離機構５０を備えている。しかし、これに限られず、トレイ分離機構５０に部品が収容されるトレイ２を送入するトレイ送入機構や、トレイ分離機構５０で分離されたトレイ２を次工程に送出するトレイ送出機構を備えていてもよい。これにより、作業者が、トレイ２を送入や送出する必要がなくなる。
【００８７】
前記第２実施形態のトレイ分離機構５０は、移動部５１と保持部５２とにより、積み重ねられたトレイのうち、最上段の１枚のトレイ２を分離して保持させている。しかし、分離する枚数は１枚に限られない。複数枚を分離させるには、複数枚に対応した、移動部５１の移動量を設定し、保持部５２より上方向に分離したい複数枚が位置するようにトレイ２を移動させることでよい。従って、保持部５２に所定枚数のトレイ２を分離保持させる場合には、その枚数に対応する移動部５１の移動量を設定し、保持部５２より上方向に所定数のトレイ２が位置するように移動させることでよい。
【００８８】
前記第１実施形態のトレイ積上げ機構２０は、保持部２２（金属板２２１Ａ）を初期位置に戻す方向に付勢する付勢部としてのバネ２３を有している。しかし、バネ２３を有していなくてもよい。その場合には、傾動した金属板２２１Ａは、トレイ２との当接から外れた場合には、自重により初期位置に戻ることができるため、意図しない外力が加わらない限り、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。このことは、第２実施形態においても同様となる。
【００８９】
前記第１実施形態のトレイ積上げ機構２０は、空のトレイ２を積み上げているが、これに限られず、部品が収容されたトレイを積み上げることでもよい。
【００９０】
前記第２実施形態のトレイ給材装置５は、トレイ分離機構５０と、トレイ送出機構とを備えているが、部品が収容されて積み重ねられたトレイ２を、トレイ分離機構５０に送入するトレイ送入機構を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１，５…トレイ除給材装置、２…トレイ、２０，５０…トレイ積上げ・分離機構、２１，５１…移動部、２２，５２…保持部、２３…バネ、２４…収容枠、３０…トレイ送入機構。
【図１】
2013001473.tif 000003
【図２】
2013001473.tif 000004
【図３】
2013001473.tif 000005
【図４】
2013001473.tif 000006
【図５】
2013001473.tif 000007
【図６】
2013001473.tif 000008