(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークを立てた状態で受け入れかつ上方から取り出し可能に収容するラックと、上記ラックを支持しつつ往復移動するラック移動手段と、上記ラックの往復移動方向両側にそれぞれ配置されて該ラック内に収容されている複数のワークを取り出すワーク取出手段と、を備え、
上記ラックには該ラックの往復移動方向に沿って複数のワーク収容空間が仕切りにより区分けされており、該仕切り及びラック側壁部にはそれぞれ上端に延びる開き部が設けられ、
上記ワーク取出手段は上記ラックの開き部に挿入される水平バーを備え、
上記ラック移動手段は、上記ラックの各ワーク収容空間を順にワーク供給位置に停止させ、そのワーク収容空間にワークが収容される度に上記ワーク収容空間のピッチで上記ラックをピッチ送りし、上記ラックが所定距離だけ移動すると上記ラックを逆方向に移動させ、
上記ラックが移動する側の上記ワーク取出手段は、上記ラックがピッチ送りされる度に、上記水平バーがワーク供給位置に隣接するワーク収容空間に相対的に挿入することでこのワーク収容空間に収容したワークの貫通穴に該水平バーが通され、集積数だけのワークが上記ラックに収容されかつ上記水平バーが上記ラックに収容されている全てのワークの貫通穴に通った時点で、この水平バーを上昇することで、
上記ワーク供給位置に順に移送されるワークを集積数単位で連続的に取り出し可能とする、ワーク整列集積装置。
【請求項２】
前記所定距離は、ワーク収容空間のピッチにワーク集積数を掛けて求められる距離である、請求項１に記載のワーク整列集積装置。
【請求項３】
前記ラックは、ワークの集積数に１を加えた数のラック収容空間を有する、請求項１又は２に記載のワーク整列集積装置。
【請求項４】
前記ワーク取出手段は、上昇して９０度回転し下降することを繰り返すロッドに前記水平バーを十字状に備えている、請求項１〜３の何れかに記載のワーク整列集積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械等の板状部品（以下、「板状のワーク」又は単に「ワーク」という）の生産ラインや流れ作業ラインにおいて、一つずつ移送されるワークを一定個数毎に集積する、ワーク整列集積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一つずつ移送される環状のワークを集積する技術の一つとして、特許文献１においてワーク体の整列積層装置が提案されている。このワーク体の整列積層装置によれば、搬送方向下流側に傾斜する搬送路から搬出されるワーク体を、傾斜案内部で受けて斜め下方向に案内し、枠体内に順次受け入れて鉛直方向に積み上げた状態で保持する。また特許文献２には、スナップリングを１個ずつ取り出す部品取り出し装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−０４０６２７号公報
【特許文献２】特開２００６−２０５３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で開示されているワーク体の整列積層装置によれば、一定個数毎に集積することはできない。また、特許文献２に開示されている部品取り出し装置では、部品取り出し装置へスナップリングが搬送されるタイミングと部品取り出し装置から１個ずつ取り出すタイミングとの両タイミングを図る必要がある。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑み、一つずつ移送される板状ワークを受け入れ一定個数毎に集積して取り出す、ワーク整列集積装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のワーク整列集積装置は、（ａ）板状のワークを立てた状態で受け入れかつ上方から取り出し可能に収容するラックと、ラックを支持しつつ往復移動するラック移動手段と、ラックの往復移動方向両側にそれぞれ配置されてラック内に収容されている複数のワークを取り出すワーク取出手段と、を備え、（ｂ）ラックには該ラックの往復移動方向に沿って複数のワーク収容空間が仕切りにより区分けされており、仕切り及びラック側壁部にはそれぞれ上端に延びる開き部が設けられ、（ｃ）ワーク取出手段はラックの開き部に挿入される水平バーを備え、（ｄ）ラック移動手段は、ラックの各ワーク収容空間を順にワーク供給位置に停止させ、そのワーク収容空間にワークが収容される度にワーク収容空間のピッチでラックをピッチ送りし、ラックが所定距離だけ移動するとラックを逆方向に移動させ、（ｅ）ラックが移動する側のワーク取出手段は、ラックがピッチ送りされる度に、水平バーがワーク供給位置に隣接するワーク収容空間に相対的に挿入することでこのワーク収容空間に収容したワークの貫通穴に水平バーが通され、集積数だけのワークがラックに収容されかつ水平バーが上記ラックに収容されている全てのワークの貫通穴に通った時点で、この水平バーを上昇することで、ワーク供給位置に順に移送されるワークを集積数単位で連続的に取り出し可能とする。
【０００７】
所定距離は、ワーク収容空間のピッチにワーク集積数を掛けて求められる距離である。
ラックは、ワークの集積数に１を加えた数のラック収容空間を有する。
ワーク取出手段は、上昇して９０度回転し下降することを繰り返すロッドに水平バーを十字状に備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一つずつ移送されるワークを１個ずつ受け入れて一定個数受け入れると同心状態に一度に持ち上げて取り出せるので、寄せ集めて取り外すと、一定個数毎に集積することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
〔基本的構成〕
図１は、本発明の基本的構成に係るワーク整列集積装置１の平面図である。
図１に示すように、ワーク整列集積装置１は、ワークＷをラック１０に集積状態に受け入れ、水平バー３１により一度に取り出し、寄せ集めて集積状態に取り外す装置である。ワーク整列集積装置１は、例えば、各種の業界で使用される板状部品（以下、「板状ワーク」又は単に「ワーク」という）の生産ラインにおいて、一つずつ移送されるワークを一定個数毎に集積するための装置である。処理対象となるワークとは、例えば同一形状の量産品であり、集積して包装する環状体や集積し張り合せて一体化する必要がある環状体であり、薄肉円環板に限定されない。ワークＷは、竹刀の鍔のように比較的大きな中心穴を有する円環体であっても、ＣＤのように小孔を有する実質的には円環体というよりも小孔を有する円盤と称することが適切なワーク、例えばＣＤであってもよい。なお、以下の説明では整列集積すべきワークが円環状である場合、即ち環状ワークである場合を想定しているが、ワークが貫通穴を有していれば多角形薄板状でも多角形環状でも適用することができる。
【００１１】
ワーク整列集積装置１は、ワーク収容空間１１を複数有するラック１０と、ワーク収容空間１１にワークＷを収容する毎にラック１０を一定ピッチで間欠送りするラック移動手段２０と、ラック１０に集積すべき数のワークＷを収容した時点で、これらのワークＷの貫通穴に水平バー３１を通した状態になり、水平バー３１を持ち上げてワークＷを取り出すワーク取出手段３０と、を備えて構成されている。
【００１２】
ラック１０は、ワークＷを真上、斜め上方又は側方から受け入れ、上方から取り出し可能であるように、ワーク収容空間１１が画成されている。ワークの生産ラインにおいて、ワークＷが環状平面を垂直面内に保ち一つずつ順に下降移動されて供給される場合や鉛直落下で供給される場合、ワーク収容空間１１は、ワーク受入口兼ワーク取出口となる開口を上面側に備えるように構成される。ワークＷが環状平面を垂直面内に保ち一つずつ順に水平移動されて供給される場合には、ワーク収容空間１１は、ワーク受入口となる開口を側面側に備え、ワーク取出口となる開口を上面側に備えるように構成される。
【００１３】
ラック移動手段２０は、ラック１０を支持し一番端のワーク収容空間１１をワーク供給位置に停止させ、ワーク収容空間１１にワークＷを収容する度に、ワーク収容空間の配列ピッチで配列方向、即ち水平方向にピッチ送りして各ワーク収容空間１１にワークＷを次々に収容するように、ラック１０を移動する。
【００１４】
ワーク取出手段３０は、ラック１０の各ワーク収容空間１１に、整列すべき個数のうちの最後のワークＷを収容された後、ラック１０を１ピッチ送りすると、これら全てのワークＷの内側に通された状態に位置する水平バー３１を備え、この水平バー３１を上昇移動することにより、整列すべき全数のワークＷを一度に持ち上げてラック１０より取り出す水平バー３１を備えている。
【００１５】
ワーク取出手段３０は、水平バー３１を上昇した後、水平バー３１をワーク供給位置から離間させた位置でワークＷを寄せ集めて整列状態に保って水平バー３１より取り外す。水平バー３１をワーク供給位置から離間させる構成としては、水平バー３１を９０度旋回させる構成や、水平バー３１を垂直面内に揺動させる構成を採用することができる。ワークＷを寄せ集めて水平バー３１より取り外すことは、人手又は機械で行うことができる。ワーク取出手段３０は、その後、水平バー３１を元位置へ復帰するように構成される。このためには、水平バー３１は、９０度ずつ間欠回転する昇降ロッドに十字に設けられる構成が好ましい。
【００１６】
〔具体的な実施形態〕
図２〜図８は、図１に示すワーク整列集積装置１を動作させた場合の各状態を示す平面図であり、図９は図１におけるIX−IXに沿う断面図である。具体的な実施形態では、図１〜図９に示すワーク整列集積装置１の上流ラインがライン末端で、ワークＷを立てた状態で、図９に示すＷ’に示す高さから一つずつ一定時間、例えば数秒〜十数秒毎に順に落下移動し、ワーク整列集積装置１は、落下移動するワークＷを受け入れる。ここで、ラック１０は、Ｎ個のワーク収容空間１１を受け入れるラック１０を備えている。ワーク収容空間１１は、集積すべきワークＷの数Ｎよりも１だけ多い（Ｎ＋１）個の設定になっている。図示した例ではＮ＝１０である。ラック１０は、水平バー３１が通過する部位が切り欠けられているので、ワークＷを収容するようにしてもよいが、図９に示すように、ワークＷの例えば三分の二を収容してもよい。ワークＷを浅く収容する場合は、取り出しストロークが短くて処理時間を短縮できる。
【００１７】
ラック移動手段２０は、ラック１０を載置する可動テーブル２１と、両端を装置フレーム４０に固定され可動テーブル２１をワーク収容空間１１の配列方向に案内するロッド２２と、可動テーブル２１をピッチ送りするピッチ送り手段２３と、からなる。ピッチ送り手段２３は、可動テーブル２１に回転不能に設けられるボールナット２３ａと、両端を装置フレーム４０に固定されボールナット２３ａに螺合するボールねじ２３ｂと、このボールねじ２３ｂを回転するサーボモータ２３ｃと、を備えてなる。
【００１８】
ラック移動手段２０は、（Ｎ＋１）個のワーク収容空間１１を有するラック１０をワーク収容空間１１の配列ピッチでピッチ送りする。ラック移動手段２０は、一番端のワーク収容空間１１をワークＷの落下供給位置より１１ピッチだけピッチ送り、即ち間欠送りし、他側の一番端のワーク収容空間１１をワークＷの落下供給位置に到達したら、サーボモータ２３ｃを逆回転駆動し、１１ピッチだけピッチ送り、即ち間欠送りする、ということを反復する。
【００１９】
ワーク取出手段３０は、ラック１０の両側に対称的に一対で有している。ワーク取出手段３０は、装置フレーム４０に設けられたガイドブロック３２と、このガイドブロック３２に回転可能かつ昇降可能に係合されたロッド３３と、このロッド３３を９０度毎に間欠回転させるサーボモータ３４と、このロッド３３を昇降させるモータシリンダなどの昇降手段３５と、ロッド３３の上端に固定されたボス３６に支持される十字状の水平バー３１を備えている。ロッド３３は、上昇して９０度毎に回転し、下降し、上昇して９０度毎に回転し、下降することを繰り返すように構成されている。ロッド３３が下降しているとき、ワーク収容空間１１に収容されたワークＷの中心に一つの水平バー３１が位置し、ロッド３３が上昇すると、ワークＷを符号Ｗ“の高さに持ち上げる位置になり、この位置で、サーボモータ３４が間欠駆動してロッド３３を９０度回転するようになっている（図９参照）。
【００２０】
ラック移動手段２０は、ラック１０の一番端のワーク収容空間１１をワークＷの落下供給位置に位置させ、一番端のワーク収容空間１１に１個目のワークＷを収容し（図１参照）、以後、ワークＷを収容する毎にワーク収容空間１１の配列ピッチだけピッチ送りしてワークＷを収容することを繰り返していき（図１〜図５参照）、（Ｎ−１）回繰り返すと、Ｎ番目のワーク収容空間１１に集積数となるＮ個目のワークＷを収容することができる（図６参照）。ラック移動手段２０は、ラック１０を更に１ピッチ送りして、次のワークＷを（Ｎ＋１）番目のワーク収容空間１１に（Ｎ＋１）個目のワークＷを収容することができる（図７参照）。
【００２１】
次に、ワーク整列集積装置１の動作を説明する。
図１に示すように、ラック１０の一番端（一番右側）のワーク収容空間１１がワークＷの落下供給位置に位置するとき、両側のワーク取出手段３０の一つの水平バー３１の張出端がいずれも一番端のワーク収容空間１１の側方近傍に位置する。左側のワーク取出手段３０は、一つの水平バー３１が左側に寄っているラック１０内に位置し、また、他の一つの水平バー３１により取り出したＮ個のワークＷを取り外し位置に位置させる。
【００２２】
図２に示すように、ラック１０が右側へ１ピッチ移動して停止し、ラック１０の右から２番目のワーク収容空間１１がワークＷの落下供給位置に位置した状態でワークＷを収容するとき、右側のワーク取出手段３０の一つの水平バー３１の張出端が一番目に収容したワークＷの内側に位置し、また、左側のワーク取出手段３０は、他の一つの水平バー３１により取り出したＮ個のワークＷを寄せ集めて集積状態にして水平バー３１より取り外すことができる。
【００２３】
以後、図３〜図５は、図２と同様に、ラック１０が右側へ１ピッチ移動して停止し、３番目〜５番目のワークＷを収容することができ、右側のワーク取出手段３０の一つの水平バー３１の張出端が４番目に収容したワークＷの内側に位置する。
【００２４】
このようにして、両側のワーク取出手段３０は、ワーク収容空間１１にワークＷを収容する毎にワーク収容空間１１の配列ピッチだけピッチ送りすることを繰り返す間、ロッド３３を下降停止する。右側のワーク取出手段３０は、水平バー３１をラック１０のラック側壁部１２及び仕切り１３の中央部から上端に延びる開き部１４を通してラック１０内へ相対的にかつ段階的に進入移動させる。
【００２５】
次いで、図６に示すように、右からＮ番目のワーク収容空間１１にＮ個目のワークＷを収容した後、最後の、即ち（Ｎ＋１）番目のワーク収容空間１１をワークＷの落下供給位置に位置すると、右側のワーク取出手段３０は、下降停止していたロッド３３を上昇させる。水平バー３１は、張出端がＮ個目のワークＷの内側に通った位置にあるので、ロッド３３により上昇されることにより、Ｎ個のワークＷを一度に持ち上げる。このとき、（Ｎ＋１）番目に収容しうるワークＷは持ち上げない。左側のワーク取出手段３０は、ロッド３３を引き続き下降停止する。
【００２６】
次いで、右側のワーク取出手段３０は、ロッド３３を上昇して水平バー３１でＮ個のワークＷを持ち上げた状態（図６の状態）から、ラック１０の一番左端のワーク収容空間１１にワークＷを収容する前に、ロッド３３を９０度旋回し、直ぐに下降位置に復帰する（図７参照）。この位置で、Ｎ個のワークＷを水平バー３１の張出端方向に寄せ集めて集積状態に取り外すことができる。その後、ラック１０の一番左端のワーク収容空間１１にワークＷを収容する（図７参照）。
【００２７】
引き続いて、ラック１０が逆方向、即ち左方向に１ピッチ移動し、左側のワーク取出手段３０の一つの水平バー３１の張出端がラック１０の一番左端のワーク収容空間１１に収容されたワークＷの内側に位置する。このようにして、今度はラック１０が右側にピッチ送りされてワークＷを順次に収容していく（図８参照）。
【００２８】
上記のように、ラック１０が右方向又は左方向にピッチ送りされて、（Ｎ＋１）番目に収容するワークＷは、反対方向にピッチ送りされて収容されていくＮ個のワークＷのうちの一番目のワークＷである。
【００２９】
以上の動作を反復すると、ワークＷをＮ個毎に集積することが、ラック１０の両側で行うことができる。そして、ワーク収容空間１１を集積数の数に１を加えた数だけ備えることにより、Ｎ個目のワークＷと、（Ｎ＋１）個目のワークＷ、即ち次に集積する１個目のワークＷとの供給間隔を長く取らなくても連続的に整列して集積を繰り返すことができ、次々に、Ｎ個単位でワークＷを集積することができる。
【００３０】
〔変形例〕
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
【００３１】
（１）〔ラックについて〕
上記実施形態では、１１個のワーク収容空間を設けたラックを示したが、ワーク収容空間の個数に限定されない。また、上記実施形態では、集積数に１を加えた数のワーク収容空間を設けたラックを示したが、集積数よりも大きい数だけワーク収容空間を設けたラックであっても良い。上記実施形態では、ワーク収容空間に対するワークの出し入れを上下に行う構成であるが、横から入れて上へ取り出す構成であっても良い。
【００３２】
（２）〔ラック移動手段について〕
ラック移動手段は、ラックをワーク収容空間の配列ピッチで間欠送りできる構成であれば良い。実施形態では、ボールねじとボールナットとからなる回転直動手段を用いたが、ベルト捲き掛け手段やリニアモータを用いても良い。
【００３３】
（３）〔水平バーについて〕
上記実施形態では、ラックの両側に十字状に張り出した水平バーを昇降自在、かつ、９０度毎に間欠回転自在に備えて、水平バーで集積数のワークを一度に上方へ取り出し９０度回転して下降し、この位置で寄せ集めて集積して水平バーから取り外せる構成を示したが、昇降する水平バーをラックの片側に１個有する構成であっても良い。また、水平バーを上昇させた後、揺動させてラックから離れさせる構成でも良い。
【００３４】
以上説明したように、本発明では、板状のワークを立てた状態で受け入れかつ上方から取り出し可能に収容するラックと、このラックを支持しつつ往復移動するラック移動手段と、ラックの往復移動方向両側にそれぞれ配置されてラック内に収容されている複数のワークを取り出すワーク取出手段と、を備えている。そして、ラックにはラックの往復移動方向、即ち左右方向に沿って複数のワーク収容空間が仕切りにより区分けされており、仕切り及びラック側壁部にはそれぞれ上端に延びる開き部が設けられている。各開き部にはラックがラック移動手段で往復移動することでワーク取出手段の水平バーが挿入される。ラック移動手段は、ラックの各ワーク収容空間を順にワーク供給位置に停止させ、そのワーク収容空間にワークが収容される度にワーク収容空間のピッチでラックをピッチ送りし、ラックが所定距離だけ移動するとラックを逆方向に移動させる。よって、ラックが移動する側、例えば右側のワーク取出手段は、ラックがピッチ送りされる度に、その水平バーがワーク供給位置に隣接するワーク収容空間に相対的に挿入することでこのワーク収容空間に収容したワークの貫通穴に水平バーが通される。そしてそのワーク取出手段により、集積数だけのワークがラックに収容されかつ水平バーがラックに収容されている全てのワークの貫通穴に通った時点で、この水平バーが上昇する。従って、ワーク供給位置に順に移送されるワークが集積数単位で連続的に取り出し可能になる。その際、ラックの移動方向を逆にするまでの距離が、ワーク収容空間のピッチにワークの集積数を掛けて求められる距離に設定してあるので、一定の速さで移送されるワークを、集積数毎に整列させて取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の基本的構成に係るワーク整列集積装置について、整列１個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図２】図１に示すワーク整列集積装置について、整列２個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図３】図１に示すワーク整列集積装置について、整列３個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図４】図１に示すワーク整列集積装置について、整列４個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図５】図１に示すワーク整列集積装置について、整列５個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図６】図１に示すワーク整列集積装置について、整列１０個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図７】図１に示すワーク整列集積装置について、整列１個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図８】図１に示すワーク整列集積装置について、整列２個目のワークを収容した状態を示す平面図である。
【図９】図１におけるIX−IX矢視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      ワーク整列集積装置
１０    ラック
１１    ワーク収容空間
１２    ラック側壁部
１３    仕切り
１４    開き部
２０    ラック移動手段
２１    可動テーブル
２２    ロッド
２３    ピッチ送り手段
２３ａ  ボールナット
２３ｃ  サーボモータ
３０    ワーク取出手段
３１    水平バー
３２    ガイドブロック
３３    ロッド
３４    サーボモータ
３５    昇降手段
３６    ボス
４０    装置フレーム
Ｗ      ワーク
【図１】
0005019226.tif 000002
【図２】
0005019226.tif 000003
【図３】
0005019226.tif 000004
【図４】
0005019226.tif 000005
【図５】
0005019226.tif 000006
【図６】
0005019226.tif 000007
【図７】
0005019226.tif 000008
【図８】
0005019226.tif 000009
【図９】
0005019226.tif 000010