(57)【要約】      （修正有）【課題】転動可能な円板状の部材を所定の位置で個別に供給するシステムにおいて、部材をその供給位置から、これを受け入れる半製品に移送するための多次元の動きを必要とする従来技術の欠点の少なくとも一つを克服する【解決手段】転動可能で実質的に円板状の部材５は実質的に磁化可能な材料で形成されている。個別化装置３は磁石３０によって生成される磁界を少なくとも一時的に発生し、磁界は供給装置２の出口開口２２を通って完全に排出された部材５を供給位置７で保持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平坦で実質的に互いに平行な２つの主面（１０４）と、前記主面（１０４）の間に配置された外周面（１０５）とを有する、転動可能で実質的に円板状の複数の部材（５）を供給位置（７）で供給する方法であって、
転動可能で実質的に円板状の複数の同種の部材（５）を貯蔵部（１）に貯蔵するステップと、
前記貯蔵部（１）に貯蔵された前記部材（５）を整列させる装置によって、貯蔵された前記部材（５）から１層の列（６）を形成し、少なくとも、前記１層の列（６）に配置された前記部材（５）の前記主面（１０４）を、前記１層の列（６）の延びる方向と実質的に平行に向けるステップと、
個別化装置（３）と対向するともに、転動可能で実質的に円板状の一つの前記部材（５）だけが通過可能な出口開口（２２）を備える供給装置（２）によって、前記１層の列（６）を前記個別化装置（３）に供給し、少なくとも前記出口開口（２２）に逐次存在する前記部材（５）を、前記主面（１０４）が、前記部材（５）が前記供給装置（２）の前記出口開口（２２）から排出される方向である第１の方向（１０１）と実質的に平行になるように向けるステップと、を少なくとも含む、転動可能で実質的に円板状の部材を供給する方法において、
前記転動可能で実質的に円板状の部材（５）は実質的に磁化可能な材料で形成されており、
前記個別化装置（３）は磁石（３０）によって生成される磁界を少なくとも一時的に発生し、前記磁界は前記供給装置（２）の前記出口開口（２２）を通って完全に排出された前記部材（５）を前記供給位置（７）で保持することを特徴とする、転動可能で実質的に円板状の部材を供給する方法。
【請求項２】
前記磁界によって前記供給位置（７）で保持される前記部材（５）は、前記部材（５）が前記出口開口（２２）を通って排出される前記第１の方向（１０１）を中心として前記出口開口（２２）に対して所定の回転角（２０１）回転した平面を向いていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転角（２０１）は約９０°であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記磁石（３０）によって生成される前記磁界の力作用が、前記部材（５）を、前記供給装置（２）の前記出口開口（２２）から排出された後に、所定の回転角（２０１）回転させることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記供給位置（７）にある前記部材（５）と、これに後続する前記部材（５）との間の接触個所（３０１）を有し、前記供給位置（７）で前記磁界によって引き起こされる前記部材（５）の回転の回転軸が前記接触個所を通って延びることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
各前記部材（５）はそれぞれ前記出口開口（２２）から排出された後、少なくとも１つの前記磁石によって生成される前記磁界の力作用によって、供給方向（１０１）に対して横向きに、前記供給位置（７）の中心で位置合わせされることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記部材（５）は、前記磁界に基づく前記供給位置（７）の中心での位置合わせのために、前記外周面（１０５）が、前記出口開口（２２）と対向し前記供給位置（７）を前記供給方向（１０１）に画定するストッパ（３６）上で、前記供給方向（１０１）に対して実質的に直交する方向（１０３）に回転することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
転動可能で実質的に円板状の部材（５）を半製品へ装着する方法であって、
スライダ（４０）が、供給方向（１０１）と異なる第２の方向（１０２）に前記供給位置（７）を通過する際に、請求項１から７のいずれか１項に基づいて前記供給位置（７）で保持される前記部材（５）を捕捉し、捕捉された前記部材（５）を引渡位置（４５）に移送し、そこで解放する方法。
【請求項９】
前記部材（５）を前記供給位置（７）から前記引渡位置（４５）に移送する前記スライダ（４０）は、前記供給位置（７）と前記引渡位置（４５）との間にある間、前記供給装置（２）の前記出口開口（２２）を閉じることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
実質的に平坦で実質的に互いに平行な２つの主面（１０４）と、前記主面（１０４）の間に配置された外周面（１０５）とを有する、転動可能で実質的に円板状の複数の部材（５）を供給位置（７）で供給する装置であって、
前記供給位置（７）で供給される前記部材（５）の１層の列（６）を供給する供給装置（２）であって、少なくとも１つの案内部（２０）を有し、前記案内部は供給位置（７）と対向する出口開口（２２）で終端し、供給されるべき前記部材（５）がそれぞれ、前記供給装置（２）から前記出口開口（２２）を通って第１の方向（１０１）に排出される供給装置（２）と、
前記供給装置（２）の前記出口開口（２２）を通って供給される前記部材（５）を個別化するための個別化装置（３）と、を少なくとも有する、転動可能で実質的に円板状の部材を供給する装置において、
前記供給装置（２）の前記出口開口（２２）を通って前記供給位置（７）に供給される少なくとも１つの前記部材（５）に対して少なくとも一時的に作用する磁界を発生させる少なくとも１つの磁石（３０）を有することを特徴とする、転動可能で実質的に円板状の部材を供給する装置。
【請求項１１】
前記磁石（３０）により生成され、前記供給装置（２）の前記出口開口（２２）から排出される前記部材（５）に作用する磁界の磁束密度の空間的変化は、第３の方向（１０３）よりも第２の方向（１０２）で大幅に大きく、前記第２の方向（１０２）と前記第３の方向（１０３）は互いに、かつ供給されるべき前記部材（５）が前記出口開口（２２）から排出される方向である前記第１の方向（１０１）に対してそれぞれ実質的に直交していることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の方向（１０２）は、前記出口開口（２２）から排出されるときの前記部材（５）の前記主面（１０４）と実質的に平行であることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
排出される方向（１０１）に前記供給位置（７）を画定するために前記出口開口（２２）と間隔（３３）をおいて対向するストッパ（３６）を有することを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
一方の側の前記出口開口（２２）と他方の側の前記ストッパ（３６）との間の間隔（３３）は前記部材（５）の直径の１倍よりも大きく２倍よりも小さくなっており、それにより、多くとも１つの前記部材（５）が前記出口開口（２２）と前記ストッパ（３６）との間に完全に存在し、これに後続する部材（５）が、排出される方向（１０１）を中心として、前記供給装置の案内部（２１）により回転させられないようにされていることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記ストッパ（３６）は実質的に前記磁石（３０）のホルダ（３２）によって構成されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１６】
一方の側の前記出口開口（２２）と他方の側の前記ストッパ（３６）との間の前記間隔（３３）を変更するための送り装置（３７）を有していることを特徴とする、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの前記磁石（３０）は少なくとも１つの永久磁石（３１，３８）を含んでいることを特徴とする、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記磁石（３０）は互いに寸法の異なる積層された永久磁石（３１，３８）のパッケージで構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの前記磁石（３０）は少なくとも１つの電磁石を含んでいることを特徴とする、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
転動可能で実質的に円板状の磁化可能な部材（５）を半製品に装着する装置であって、
前記部材（５）を貯蔵するための貯蔵部（１）と、供給位置（７）で前記部材（５）を供給するための請求項１０から１９のいずれか１項に記載の装置と、前記部材（５）を前記供給位置（７）から引渡位置（４５）へ移送する移送装置（４）と、を少なくとも含む装置。
【請求項２１】
前記部材（５）が装着されるべき半製品の上または内部に前記引渡位置（４５）を有していることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記部材（５）を移送中に保持するとともに、前記部材（５）の供給位置（７）を通り供給方向と直交する方向（１０２，１０３）に実質的に直線状に可動であるスライダ（４０）を有していることを特徴とする、請求項２０または２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記スライダ（４０）は移送されるべき前記部材（５）を保持するための吸引器（４１）を含んでいることを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載されている転動可能な円板状の部材の供給方法、及び請求項１０の前提部に記載されている転動可能な円板状の部材の供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転動可能な円板状の部材を所定の位置で個別に供給する公知のシステムは、まず部材を整理されていない貯蔵部から１層の列に変換し、その列から個別化と供給を行う装置を含んでいる。そのために、このようなシステムは、個別化された部材の向きと位置を供給のために規定する案内部材を含むが、それによって同時に部材の供給位置での動きが制約される。このことはまた、部材をその供給位置から、これを受け入れる半製品に移送するための多次元の動きを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、従来技術の欠点の少なくとも一つを克服する、従来技術に比べて改良された方法ならびに装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、請求項１の特徴を備える方法によって、及び請求項１０の特徴を備える装置によってこの課題を解決する。本発明の好ましい変形例は、従属請求項に記載された特徴を有する。
【０００５】
そのために、転動可能な複数の円板状の部材が貯蔵される貯蔵部が設けられている。この部材はそれぞれ、実質的に平坦で互いに平行な２つの主面と、これらの主面の間に配置された１つの外周面と、を有している。供給の簡略化のため、部材の貯蔵は整理されていない状態、たとえば整理されていない状態で貯蔵された部材の一部から、転動可能な円板状の部材の１層の列をその都度形成するための仕訳装置を含むドラムコンベヤで行うことができる。
【０００６】
貯蔵部の下流には、１層の列の部材を供給位置に案内する供給装置が設けられている。供給装置は貯蔵部と、特にその供給開口の、供給位置にほぼ依存しない配置を可能にする。供給位置の上方に貯蔵部が配置される場合、供給装置は、部材の転動能力に基づく単純な案内部として構成することができ、特に、駆動式の搬送手段を省略することができる。
【０００７】
さらに、１層の列から供給される複数の部材が供給位置に同時に存在することを防ぐ個別化装置が設けられる。転動可能な円板状の部材は、磁界の中で力を受けるように、特に供給装置から完全に排出された各部材が本装置の磁界によって少なくとも一時的に供給位置で保持されるように、磁化可能な材料で構成されている。それにより、機械的に作動する要素なしに部材をその供給位置で保持し、そのようにして、部材へのアクセス性が妨げられるのを回避することができる。それに加えて、磁界は部材の供給位置への供給を支援し、そのようにして本装置の機能の確実性を向上させる。本装置は、磁界を生成するために少なくとも１つの磁石を含んでいる。磁石は電磁石と永久磁石の少なくともいずれかで形成することができる。
【０００８】
好ましくは、部材が供給位置に排出される供給装置の出口開口と対向して、供給装置における部材の供給位置を画定するストッパが設けられている。このストッパには、そのつど供給装置から排出される部材が当接する。このように供給位置の片側に機械的な境界を設けることで、供給される部材を保持する磁界に関する要求を、部材の位置精度を維持しながら大幅に簡素化することができる。
【０００９】
好ましくは、磁束密度の空間的変化が方向によって異なる不均一な磁界が印加される。ここで特に重要なのは、供給装置から部材が供給される方向と直交する方向に印加される磁界の磁束密度の様々な空間的変化である。それにより、供給装置の出口開口から完全に排出された部材は、主面の法線が、磁束密度の最大の変化の方向と平行に向くように常に向きが調整される。このため、供給位置での部材の向きが出口開口の向きに依存しない。これは、部材がそのつど磁界だけに基づいて、所望の態様で向きが調整されるためである。それによって、供給装置、特に出口開口の更なる設計自由度がもたらされる。
【００１０】
しかしながら、出口開口は、供給位置での部材の向きに対して、供給方向を中心として回転して配置されるのが好ましい。その結果、各部材は出口開口を離れた直後に、磁界に従って供給方向を中心として回転する。このような回転は、部材が非常に薄い場合でも、複数の部材が互いに重なって同時に供給されるという望ましくない事態を防止し、追加の案内部によって供給位置へのアクセス性を阻害することもない。それに加えて、一方の側の出口開口と、供給位置を供給方向において画定する他方の側のストッパとの間隔を、部材のサイズに合わせておおよそ適合化すればよいだけである。このとき１層の列からなる部材の個別化は、その都度個別化されるべき部材自体が供給方向を中心として回転することによって行われる。個別化の機能の確実性を最善なものとするため、部材の９０°の回転が意図され、それに伴って出口開口は、供給位置での部材の整列方向と直交するように向けられる。
【００１１】
好ましい態様では、供給位置にある転動可能な円板状の部材は、これに後続する部材との第１の接触面を有しており、磁界によって供給位置で発生されられる部材の回転の回転軸はこの接触面を通って延びる。磁束もこの接触面を通って流れることで部材の回転軸がさらに安定化され、それによって機能の確実性も向上する。
【００１２】
好ましくは、部材の厚みに合わせた出口開口の適正化は、そのつど排出される部材がまだ完全に供給装置を離れてしまわない限り、供給装置内部での部材の前方への案内を妨げることなく、供給方向を中心とする部材の回転または傾動が防止されるように行われる。
【００１３】
磁界は、部材がストッパ上での回転によって、供給位置の中心に合わせられるように印加されるのが好ましい。そのため、単純な方法として、本装置の磁石は、寸法が互いに異なる積層された個別磁石のパッケージで形成される。そのために、供給方向を中心として部材を回転させるための縦長の磁石板の積層体と、部材を供給位置の中心に合わせるための正方形または円形の磁石板が特に好ましいことが判明している。この場合、縦長の磁石板の短辺は、円形の磁石板の直径もしくは正方形の磁石板の辺の長さにほぼ一致する。このようにして、提案される磁界を市販の永久磁石だけで生成することができ、このことは簡素でコスト的に有利な設計を可能にする。
【００１４】
供給位置を画定するストッパから供給装置の出口開口までの間隔は、供給されるべき部材の直径の１倍よりも大きく、その直径の２倍よりも小さい。本装置は、転動可能な円板状の部材の様々なサイズに本装置を適合させるために、あるいは供給位置を部材の大きさに合わせて簡単な方法で変更できるように、上記間隔を変更可能な送り装置を含んでいることが好ましい。
【００１５】
転動可能な円板状の部材を半製品に装着するために、このような部材の供給部の後には、供給位置から半製品の上もしくは内部にある引渡位置まで延びる部材の移送部が続いており、そのために移送装置が設けられている。
【００１６】
この移送装置は、供給位置にある部材を捕捉して引渡位置に移送し、そこで解放するスライダを含んでいる。スライダの運動軌道は、始端から部材の引渡位置に相当する終端まで延び、かつ部材の供給位置を通るものであることが好ましい。それにより、特に時間の節約となる直線的なスライダの運動と、これに伴う本装置の高い性能が実現可能となる。供給位置が引渡位置の上方にわずかな間隔をおいて配置される場合に特に高性能な装置がもたらされ、その結果、走行距離が非常に短くなり、部材は、自身の重量の力のみによって、それ以上に位置が変化することなく引渡位置にとどまる。スライダ自体は、始動位置を出発して供給位置に到達するとただちに供給装置の出口開口を閉止し、再び始動位置へ戻るために供給位置を通過するまで、供給装置の出口開口を閉止する。この場合、供給装置内の後続する部材の出口開口からの意図しない流出を防止するための追加の機構を省略することができる。
【００１７】
スライダに配置された吸引器は、スライダが供給位置にある部材と当接すると、好ましくは部材に負圧を印加し、部材が引渡位置に達すると、部材を無圧とし、または部材に圧縮空気を印加する。この吸引器によって、移送装置の機能の確実性は一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】転動可能な円板状の部材を供給して半製品に装着する装置を示す斜視図である。
【図２】転動可能な円板状の部材の供給装置の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明による方法及び本発明による装置の例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１に示す装置は、本体プレート８の形態のフレームの上に設置されており、それにより、さまざまな機械にコンパクトなユニットとして組み込むことが可能である。転動可能な円板状の部材５が整理されていない状態で貯蔵される貯蔵部はドラムコンベヤ１として構成されており、充填接続管１１を介して、転動可能な円板状の部材５が供給される。円板状の部材５の供給は、選択的に、手動または図示しない装置を用いて自動的に、大型容器から行うことができる。ドラムコンベヤのドラム１０は貯蔵容器としての役目を果たし、駆動装置１３を介して回転する。ドラム１０はその内部の出口開口１２の領域に、ドラム１０の回転と連動して未整理の部材５を１層の列６に変換する案内部材を有しており、この列が、供給装置２を通って供給位置７へ搬送される。
【００２１】
供給装置２は、１層の列６を収容し案内する案内部２１を有している。この案内部は、ドラムコンベヤ１から個別化装置３へ磁化可能な部材５が搬送される間、列６の整列した状態を確実に維持する。製品の流れ方向でみて、案内部２１はまず鉛直方向に延びる行路を有しており、その下流で、湾曲部を介して、水平の供給方向を有するスリット状の出口開口２２で開口している。供給装置はその長さによって、多数の転動可能な円板状の部材５を収容することができ、それにより、ドラムコンベヤ１の一時的な搬送の中断を補償することができるバッファ２０としての役目を果たす。案内部２１は、部材５の重量の力と転動能力を利用し、部材５がその外周面１０５上で湾曲部分と出口開口２２とを転動し、これにより、部材５が、主面１０４の法線が供給方向１０１と直交するとともに水平方向を向く整列状態を維持しながら、供給装置２から排出されるように構成されている。
【００２２】
図２に示すとおり、供給方向１０１にみて、供給装置２の出口開口２２に対して間隔をおいて、個別化装置３のストッパ３６が配置されている。この間隔３３は部材５の直径よりも若干大きく選択されており、その結果、その都度ただ１つの部材５だけが、供給装置２の出口開口２２と個別化装置３のストッパ３６との間にある供給位置７に存在する。
【００２３】
ストッパ３６は薄板状に構成されており、ストッパの、供給位置７の反対側に磁石３０が配置されている。磁石は積層された円板状の永久磁石３１，３８のパッケージで構成されており、これらの永久磁石の極は、供給方向１０１にみて交互に配置されている。このパッケージはさまざまなサイズの個別磁石からなっており、第１の長方形の形態は、１と明らかに異なる縦横比を有している。これらの縦長の個別磁石３１はその長辺が水平方向に向くとともに、磁石３０の供給位置と対向する部分を形成する。このようにして、部材５の向きを水平方向に調整する磁界が生成される。直立した状態で転動して出口開口２２から排出される部材５は、作用する磁界だけによって角度２０１だけ回転する。この際、回転は供給方向１０１を中心として行われる。図２に示す出口開口２２及び縦長の形態３１の個別磁石の配置によれば、回転角２０１は９０°となる。なお、回転方向は変更することができ、それは本質的なことではない。
【００２４】
磁石３０の供給位置７と反対側の部分は、正方形の個別磁石３８の積層体で構成されている。これらの個別磁石は、縦長の個別磁石３１の中央部に配置されており、その辺の長さは縦長の個別磁石３１の短辺に一致している。正方形の個別磁石３８は、供給位置７にある部材５に対する磁界を中心部に集める作用を強める。
【００２５】
このようにして供給位置７で保持される部材５は、供給装置２内で１層の列６内を後続する次の部材５に対して、出口開口２２を封鎖する。図２に示す２つの部材５（そのうち、第１の部材が供給位置７にある）を互いに直交する向きとすることで、後続の部材５が横から滑り出るのを確実に防止し、それによって、供給位置７で部材５の制御されない重なりが形成されることを防止する。
【００２６】
供給位置７にある部材５は、後続する部材５と共通の第１の接触面３０１を有するとともに、個別化装置３のストッパ３６と共通の第２の接触面３０２を有している。これらの両方の接触面３０１，３０２を通る磁束は、磁界により生成される部材５の回転の回転軸を安定させ、それによって、供給位置７における部材５の反復精度の高い正確な位置決めに貢献する。
【００２７】
供給位置７を変更するため、及び出口開口２２とストッパ３６との間隔を部材５の直径に合わせて適合化するために、ストッパ３６は磁石３０とともに、ホルダ３２によって送り装置３７と結合されている。図示した送り装置は、ストッパ３６の位置を規定するために、リニアガイド３４とクランプ３５とを含んでいる。別案として、特に精密な調整のために、図示しないスピンドル伝動装置を追加することができる。
【００２８】
供給位置７の上方に、共通の本体プレート８に配置された移送装置４が設けられている。この移送装置は、供給位置７にある部材５を捕捉して引渡位置４５に移す。引渡位置４５は、供給位置７の下方で、たとえば磁気ロックのために準備された箱の蓋のような、部材を受け入れる不図示の半製品の上または内部にある。
【００２９】
移送装置４は、リニアガイド４２に沿って直線運動可能に配置されたスライダ４０を含んでいる。図２において、スライダ４０の供給位置７と対向する側に、吸引配管４３を介して不図示の真空発生器と接続された吸引器４１が配置されている。吸引器４１は、供給位置７から引渡位置４５への移動中に、部材５をスライダ４０に確実に固定する役目を果たす。
【００３０】
スライダ４０は上側の端部位置で始動して供給位置７を直線的に通過する。その際、スライダ４０は供給される部材５を吸引器４１で受け取り、作用する磁力に抗して、部材５を供給位置７から引渡位置４５へとスライドさせる。そこで部材５が解放された後、スライダ４０は再び供給位置７を通って始動位置に戻る。スライダ４０は柱状に構成されており、その長さは、まだ下側の端部位置にあるときに供給位置７を封鎖し、供給位置７の上方の位置に到達するまで、列６が出口開口２２を通って前進するのを防ぐように寸法決めされている。
【００３１】
スライダ４０は、直列に接続された２つの空気圧シリンダからなる駆動装置４４によって操作される。ここでは第１のシリンダが、スライダを上側の端部位置から供給位置７まで、吸引器４１が部材５上に確実に着座するようにスライドさせる。部材５が真空によって吸引器４１に固定されるとただちに、駆動装置４４の第２のシリンダがスライダ４０を下側の端部位置へと移動させ、それによって部材５を引渡位置４５へと移動させる。別案として、同じく２段階であるいは１段階で作動する、図示しない別の駆動装置を利用することもできる。
【符号の説明】
【００３２】
２  供給装置
３  個別化装置
５  部材
６  列
７  供給位置
２２  出口開口
３０  磁石
１０４  主面
１０５  外周面
【図１】
2017105632.tif 000003
【図２】
2017105632.tif 000004