(57)【要約】【課題】鉄系素材からなるものであって方向性を有するピン状部材を方向を統一した状態で収納する。【解決手段】一方の端部９１は半球形状の形態を有し、もう一方の端部９５は平面形態を有するワーク９を、所定の傾斜角を有した状態で持上げるリフトアップ機構７と、ワーク９を、この状態で下方へとスライド移動させる傾斜路２と、当該傾斜路２と直交するように設けられる水平路１と、当該水平路１に沿って移動するものであって上記傾斜路２上を運ばれて来たワーク９を磁力にて保持して上記水平路１に沿って移動させて所定の位置に収納するキャリア３と、キャリア３の駆動を担うキャリア駆動機構５と、キャリア駆動機構５、キャリア３、リフトアップ機構７の作動制御等を行なう制御手段６と、からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄系金属からなるものであって棒状の形態からなるとともに、一方の端部は立体曲面形態を有し、かつ、もう一方の端部は平面形態を有するワークが所定の傾斜角を有した状態で所定の高さに持上げられた状態において、当該ワークを、当該ワークが持上げられた状態のワーク傾斜角を有した状態で下方の所定方向へスライド移動させるように形成された傾斜路と、当該傾斜路の先端部のところに水平方向に設けられるものであって上記傾斜路と直交するように設けられる水平路と、当該水平路に沿って移動するように設けられるものであって上記傾斜路を運ばれて来たワークの先端部を磁力にて保持して当該ワークを上記水平路に沿って移動させて所定の位置に収納するように作動する永久磁石からなるキャリアと、当該キャリアの駆動を担うキャリア駆動機構と、当該キャリア駆動機構の制御を行なうものであってＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）を主に形成される制御手段と、からなることを特徴とするワーク整列装置。
【請求項２】
鉄系金属からなるものであって所定の長さを有するとともに一方の端部は立体曲面形態を有し、かつ、もう一方の端部は平面形態を有するワークを、その長手方向に所定の傾斜角を有した状態で所定の高さに持上げるリフトアップ機構と、当該リフトアップ機構にて持上げられた上記ワークを、当該ワークが持上げられた状態のワーク傾斜角を有した状態で下方の所定方向へスライド移動させるように形成された傾斜路と、当該傾斜路の先端部のところに水平方向に設けられるものであって上記傾斜路と直交するように設けられる水平路と、当該水平路に沿って移動するように設けられるものであって上記傾斜路を運ばれて来たワークの先端部を磁力にて保持して当該ワークを上記水平路に沿って移動させて所定の位置に収納するように作動する電磁石からなるキャリアと、当該キャリアの駆動を担うキャリア駆動機構と、当該キャリア駆動機構の作動制御、上記キャリアの作動制御、及び上記リフトアップ機構の作動制御を行なうものであってＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）を主に形成される制御手段と、からなることを特徴とするワーク整列装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のワーク整列装置において、上記キャリアの駆動を担うキャリア駆動機構を高圧エアにて作動するエアシリンダ機構からなるようにしたことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載のワーク整列装置において、上記キャリアの一方側の面である上記傾斜路に面する側に、垂直状に形成された平面からなるワーク吸着面を設けるようにしたことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項５】
請求項１、請求項３、または請求項４記載のワーク整列装置において、上記水平路の最終部のところに、上記キャリアにて上記水平路を搬送されて来たワークを上記キャリアから脱落させて所定の位置に収納させるようにしたワーク収納機構を設けるようにしたことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２記載のワーク整列装置において、上記水平路の途中であって当該水平路の下方部のところに、上記キャリアのワーク吸着面に対して下方へ垂れ下がった状態で保持されるようになったワークを当該キャリアから取り除くように形成されたワーク除去機構を設けるようにしたことを特徴とするワーク整列装置。
【請求項７】
請求項２記載のワーク整列装置において、上記キャリアを電磁石を基礎に形成させるとともに当該キャリアが上記水平路上であって上記傾斜路と交わる位置からワークを脱落させる位置までの間にあるときには当該キャリアに所定の磁力を発揮させるようにし、更に、キャリアが上記ワークを脱落させる位置に来たときには当該キャリアに磁力を発揮させないように、上記制御手段にて制御するようにしたことを特徴とするワーク整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の長さを有する円筒状部材からなるものであって、半球形状の頭部及び平面状の形態からなるエンド部を有する鉄系金属からなるワーク（部品）を、その方向を統一した状態で整列収納するようにしたワーク整列装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のワーク搬送及びワーク整列を行なう装置としては、例えば特開２００５−４１６０７号公報記載のものが挙げられる。このものは、搬送ライン上を送られて来たワークを電子センサにて上記ワークの前後方向を検出し、その頭部等が所定の方向に位置していないものは、別途設けられた空気噴射装置からの高圧エアにて搬送ラインから脱落させて排除し、これによって、前後方向の整列されたワークのみを収納するようにしているものである。
【特許文献１】特開２００５−４１６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のものは、ワークの前後方向の検出は所定の電子センサにて行なうとともに、前後方向の規定違反のものの搬送ラインからの排除は高圧エア（圧縮空気）の噴射にて行なわせるようにしているものであり、装置全体としては大掛りなものとならざるを得ないと言う問題点を有する。その結果、装置全体としても高価なものとならざるを得ないと言う問題点を有する。このような問題点を解決するために、磁力による吸引力を利用した簡単な機構を用いてワークの前後方向を判別し、これによってワークを一定方向に整列させるようにしたワーク整列装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、ピン状の形態からなるものであって方向性のある部材（ワーク）を整列させた状態で収納するワーク整列装置に関して、鉄系金属からなるものであって棒状の形態からなるとともに、一方の端部は立体曲面形態を有し、かつ、もう一方の端部は平面形態を有するワークが所定の傾斜角を有した状態で所定の高さに持上げられた状態において、当該ワークを、当該ワークが持上げられた状態のワーク傾斜角を有した状態で下方の所定方向へスライド移動させるように形成された傾斜路と、当該傾斜路の先端部のところに水平方向に設けられるものであって上記傾斜路と直交するように設けられる水平路と、当該水平路に沿って移動するように設けられるものであって上記傾斜路を運ばれて来たワークの先端部を磁力にて保持して当該ワークを上記水平路に沿って移動させて所定の位置に収納するように作動する永久磁石からなるキャリアと、当該キャリアの駆動を担うキャリア駆動機構と、当該キャリア駆動機構の制御を行なうものであってＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）を主に形成される制御手段と、からなるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
また、請求項２記載の発明である第二の発明においては、ピン状の形態からなるものであって方向性のある部材（ワーク）を整列させた状態で収納するワーク整列装置に関して、鉄系金属からなるものであって所定の長さを有するとともに一方の端部は立体曲面形態を有し、かつ、もう一方の端部は平面形態を有するワークを、その長手方向に所定の傾斜角を有した状態で所定の高さに持上げるリフトアップ機構と、当該リフトアップ機構にて持上げられた上記ワークを、当該ワークが持上げられた状態のワーク傾斜角を有した状態で下方の所定方向へスライド移動させるように形成された傾斜路と、当該傾斜路の先端部のところに水平方向に設けられるものであって上記傾斜路と直交するように設けられる水平路と、当該水平路に沿って移動するように設けられるものであって上記傾斜路を運ばれて来たワークの先端部を磁力にて保持して当該ワークを上記水平路に沿って移動させて所定の位置に収納するように作動する電磁石からなるキャリアと、当該キャリアの駆動を担うキャリア駆動機構と、当該キャリア駆動機構の作動制御、上記キャリアの作動制御、及び上記リフトアップ機構の作動制御を行なうものであってＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）を主に形成される制御手段と、からなるようにした構成を採ることとした。
【０００６】
また、請求項３記載の発明である第三の発明においては、請求項１または請求項２記載のワーク整列装置に関して、上記キャリアの駆動を担うキャリア駆動機構を高圧エアにて作動するエアシリンダ機構からなるようにした構成を採ることとした。
【０００７】
また、請求項４記載の発明である第四の発明においては、請求項１または請求項２記載のワーク整列装置に関して、上記キャリアの一方側の面である上記傾斜路に面する側に、垂直状に形成された平面からなるワーク吸着面を設けるようにした構成を採ることとした。
【０００８】
また、請求項５記載の発明である第五の発明においては、請求項１、請求項３、または請求項４記載のワーク整列装置に関して、上記水平路の最終部のところに、上記キャリアにて上記水平路を搬送されて来たワークを上記キャリアから脱落させて所定の位置に収納させるようにしたワーク収納機構を設けるようにした構成を採ることとした。
【０００９】
また、請求項６記載の発明である第六の発明においては、請求項１または請求項２記載のワーク整列装置に関して、上記水平路の途中であって当該水平路の下方部のところに、上記キャリアのワーク吸着面に対して下方へ垂れ下がった状態で保持されるようになったワークを当該キャリアから取り除くように形成されたワーク除去機構を設けるようにした構成を採ることとした。
【００１０】
また、請求項７記載の発明である第七の発明においては、請求項２記載のワーク整列装置に関して、上記キャリアを電磁石を基礎に形成させるとともに当該キャリアが上記水平路上であって上記傾斜路と交わる位置からワークを脱落させる位置までの間にあるときには当該キャリアに所定の磁力を発揮させるようにし、更に、キャリアが上記ワークを脱落させる位置に来たときには当該キャリアに磁力を発揮させないように、上記制御手段にて制御するようにした構成を採ることとした。
【発明の効果】
【００１１】
第一の発明によれば、ピン状の形態からなるものであって、前後方向の特定された形態からなる部材（ワーク）が、複数個、前後不整列の状態で収納装置等に集められているものにおいて、これらを水平路を移動するキャリア等の作動によって前後方向を揃えた状態で収納することができるようになる。その結果、ピン状部材（ワーク）の整列収納作業を効率良く行なうことができるようになる。
【００１２】
次に、第二の発明によれば、上記第一の発明のものに加えて、更に、キャリアの作動制御を上記制御手段からの指令に基づいて行なわせるようにしたので、ワークの移送作業及びこれに続いて行なわれる整列作業が効率良く行なわれることとなる。
【００１３】
次に、第三の発明によれば、上記キャリアの水平路上での移動を担うキャリア駆動機構を、高圧エアにて作動するエアシリンダ機構からなるようにしたので、本ワーク整列装置の作動を工場内において一般的に設置されている高圧エアライン等を利用することによって行なうことができるようになる。その結果、本ワーク整列装置は、一般的な工場内に設置することができるようになる。
【００１４】
次に、第四の発明によれば、上記キャリアのワーク吸着面を垂直状に形成された平面からなるようにしたので、先端部が上記キャリアと同じ垂直面を有する状態で上記傾斜路を送られて来たワークのみが、その先端面がキャリアに吸着されることによって搬送されるようになる。これによって、ワークの方向性を統一した状態でワークの整列作業を行なうことができるようになる。
【００１５】
次に、第五の発明によれば、キャリアによって上記水平路を搬送されて来たワークを、所定の位置でキャリアから脱落させて下方に設けられた所定の位置へ収納させることができるようになり、方向性のあるピン状のワークを、その方向性を統一した状態で整列させて効率良く収納することができるようになる。
【００１６】
次に、第六の発明によれば、方向性が誤った状態でキャリアのところに吸着されたものは、水平路の途中で下方へと落されて整理されることとなり、正規の方向性を有するワークのみが最終位置へと移送（搬送）されることとなる。
【００１７】
次に、第七の発明によれば、上記キャリアを電磁石を基礎に形成させるとともに、当該キャリアの作動を含めた全体の作動制御をＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）を主に形成される制御手段の作動によって行なわせるようにしたので、キャリアの整列作業が効率良く行なわれることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態について、図１ないし図５を基に説明する。本実施の形態に係るものは、図１に示す如く、ピン状の形態からなるものであって方向性を有するとともに、その素材が鉄系の金属からなる部材（ワーク）を整列させた状態で収納するワーク整列装置に関するものである。具体的には、図１に示す如く、所定の長さを有するとともに一方の端部９１は半球形状の立体曲面形態を有し、かつ、もう一方の端部９５は平面形態を有するワーク９を、その長手方向に所定の傾斜角（α）を有した状態で所定の高さに持上げるリフトアップ機構７と、当該リフトアップ機構７にて持上げられた上記ワーク９を、当該ワーク９の持上げられた状態のワーク傾斜角（α）を有した状態で下方の所定方向へスライド移動させるように形成された傾斜路２と、当該傾斜路２の先端部２１のところに水平方向に設けられるものであって上記傾斜路２と直交するように設けられる水平路１と、当該水平路１に沿って移動するように設けられるものであって上記傾斜路２上を運ばれて来たワーク９の先端部を磁力にて保持して当該ワーク９を上記水平路１に沿って移動させて所定の位置に収納するように作動するキャリア３と、当該キャリア３の駆動を担うキャリア駆動機構５と、当該キャリア駆動機構５の作動制御、上記キャリア３の作動制御、及び上記リフトアップ機構７の作動制御等を行なうものであってＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）を主に形成される制御手段６と、からなることを基本とするものである。
【００１９】
このような基本構成からなるものにおいて、上記リフトアップ機構７は、図１に示す如く、電動モータ７７にて駆動されるものであって、ピン状の形態からなるワーク９を約１５°から３０°の範囲内の所定の傾斜角（α）を保持した状態で一本づつ持上げて傾斜路２上へ搬入することができるようになっているものである。なお、このリフトアップ機構７にて上記傾斜路２の搬入口２５上へ搬入されるワーク９については、その前後の方向性は規制されておらず、半球形状の形態を有する一方の端部９１が先頭側となっているもの、あるいは平面状の形態からなるもう一方の端部９５が先頭側となっているもの等が混在した状態で存在するようになっているものである。そして、このように方向性の統一されていないバラバラの状態のワーク９が、上記傾斜路２上に載置され、水平路１を目指して移動して行くようになっているものである。
【００２０】
次に、上記リフトアップ機構７にて持上げられたピン状のワーク９を、その自重にて上記水平路１目がけてスライド移動させる傾斜路２は、約１５°〜３０°の範囲内の所定の角度、本実施の形態のものにおいては約２０°の傾斜角を有する直線状の凹溝にて形成されるようになっているものである。そして、その横断面形状はＵ字形あるいは半円形の形態を有するようになっているものである。このような傾斜路２が上記搬入口２５から水平路１との交叉部１１に形成される先端部２１へ向って設けられるようになっているものである。
【００２１】
次に、このような傾斜路２の先端部２１のところで直角に交わる水平路１は、ほぼ水平に設置されるようになっているものであり、この水平路１に沿って磁石からなるキャリア３が水平移動をするようになっているものである。そして、この水平路１の一方側の延長線上には、上記キャリア３を上記水平路１上を直線移動させるように形成されたキャリア駆動機構５が設けられるようになっている。なお、このキャリア駆動機構５は、工場内に一般的に配設されている高圧エアにて駆動されるようになっているものである。
【００２２】
このようなキャリア駆動機構５にて上記水平路１上を往復直線駆動されるキャリア３は、基本的には永久磁石にて形成されるようになっているものであり、この永久磁石の磁力にて上記ワーク９の端部を吸着して、上記水平路１上をワーク９を移送（搬送）することができるようになっているものである。なお、このキャリア３については、上記永久磁石の外に、電磁石を用いることも考えられる。この場合においては、キャリア３の磁力のＯＮ／ＯＦＦ制御は別途設けられた制御手段６からの指令に基づいて行なわれることとなる。
【００２３】
このようなキャリア３の移動を支える水平路１の一方の端部であって上記傾斜路２の先端部２１との交叉部１１から所定の距離隔たったところには、例えば図２に示す如く、上記水平路１上をキャリア３にて搬送されて来たワーク９をキャリア３から脱落させて所定の位置へと収納させるためのワーク収納機構５１が設けられるようになっている。このワーク収納機構５１はワーク９のそれ以上の移動を規制するように形成された一般的なストッパ機構からなるものである。また、上記水平路１の途中には、例えば図４に示す如く、ワーク９が上記キャリア３の吸着面に正常に吸着されず、下方へ垂れ下がった状態で保持されるようになったものについては、当該ワーク９をキャリア３から取り除いて最終位置までは搬送させないようにしたワーク除去機構５５が設けられるようになっている。
【００２４】
次に、上記ワーク９を搬入口２５のところへ持上げるリフトアップ機構７の作動制御、具体的には上記リフトアップ機構７を駆動する電動モータ７７の作動制御及び上記キャリア駆動機構５の作動制御、更には上記キャリア３が電磁石からなる場合における当該キャリア３への磁力の付与制御等を行なう制御手段６は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）を主に形成されるコンピュータ機構からなるものである。
【００２５】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての作動態様について説明する。まず、図１に示す如く、制御手段６からの指令に基づいて電動モータ７７が作動を開始する。これに基づいてリフトアップ機構７が作動を開始し、ワーク９を所定の傾斜角（α）、本実施の形態においては約２０°の傾斜角を保持した状態で持上げる。そして、このようなワーク９を傾斜路２の搬入口２５のところへ投入する。この投入作業は、上記傾斜路２上に上記ワーク９が数珠繋ぎ状に搭載されるまで行なわれる。
【００２６】
次に、このように上記水平路１の交叉部１１のところへと送られて来たワーク９は、その先端部が、図２に示すように、磁石にて形成されるキャリア３に吸着されて、水平路１上をワーク収納機構５１へと向って送り出されることとなる。そして、このようにしてワーク９の送り出しが行なわれると、次のワーク９が、図２の二点鎖線図示の如く、上記水平路１の交叉部１１のところに送り込まれることとなる。このようにして、ワーク９の水平路１への投入（搬入）が順繰りに進められることとなる。
【００２７】
次に、このようにして水平路１上をワーク収納機構５１に向って送られて来たワーク９は、上記ワーク収納機構５１のところでそれ以上の移送が止められて、下方へと落されることとなる。このような移送行程において、上記ワーク９が、そのキャリア３への吸着面が平面にて形成されている場合には、ワーク９は、図３の二点鎖線図示の如く、上記キャリア３の面にほぼ直角状に吸着された状態で搬送されることとなる。そして、ワーク収納機構５１のところで払い落されて下方へと落下する。
【００２８】
これに対して、ワーク９のキャリア３への吸着面が、例えば図２の二点鎖線図示の如く、半球形状の形態からなるものである場合には、ワーク９のキャリア３への吸着状態は、図４に示すような下方へ垂れ下がった状態となる。その結果、このような状態で水平路１に沿って移送されて来たワーク９は、例えば図４に示す如く、水平路１の途中であって本水平路１の下方部に設けられたワーク除去機構５５のところに引掛り、ここのところでキャリア３から落されてしまう。このようにして、キャリア３に正常に吸着されなかったワーク９は水平路１の最終点に設けられたワーク収納機構５１のところまでは搬送されないこととなる。
【００２９】
このようにして、ワーク９の端面が軸直角平面を有するように上記傾斜路２上を送られて来たもの（ワーク）のみが、例えば図３に示す如く、上記水平路１上を搬送されて、最終点に設けられたワーク収納機構５１のところで下方へと落されることとなる。そして、このようにしてワーク収納機構５１のところで下方へと落されたワーク９は、キャリア３への吸着面が軸直角な平面を有するもののみとなる。その結果、このようにして収納されたワーク９は、図３に示す如く、その方向性が一定状態に整理された状態となる。
【００３０】
一方、ワーク９のキャリア３への吸着面が半球形状の形態からなるものが、上記傾斜路２上を送られて来た場合には、例えば図４に示す如く、ワーク９自体が下方へ垂れ下がった状態でキャリア３の吸着面に取り付くようになる。その結果、このような状態で水平路１上を送られて来たワーク９は、例えば図５に示す如く、当該水平路１の途中であって、その下方部に設けられたワーク除去機構５５のところに引掛かり、ここのところで下方へと落されることとなる。
【００３１】
このような行程を経ることによって、キャリア３のワーク吸着面に直角状に吸着されたワーク９のみが最終行程であるワーク収納機構５１のところまで運ばれ、ここのところで下方へと落されることとなる。その結果、例えば図１に示す如く、ワーク９の方向性が統一された状態で全体の収納が行なわれることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明におけるワークの搬送行程を示す斜視図である。
【図３】本発明において、ワークが正常に搬送される状態を示す行程説明図である。
【図４】本発明におけるワーク除去機構の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明におけるワーク除去機構の作動態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  水平路
１１  交叉部
２  傾斜路
２１  先端部
２５  搬入口
３  キャリア
５  キャリア駆動機構
５１  ワーク収納機構
５５  ワーク除去機構
６  制御手段
７  リフトアップ機構
７７  電動モータ
９  ワーク
９１  端部
９５  端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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