JP2684187B2 - 部品整列装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は部品整列装置、更に詳しくは部品を一旦部品
収納皿の収納孔中に収納した後、部品整列皿の整列孔中
に整列させるように形成することによって、極めて簡易
に部品を整列させることができるものであって、特にネ
ジあるいはピンのように縦長の部品の整列に適した部品
整列装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、部品整列装置は、種々のものが提供されて
いた。

このような部品整列装置として数多く用いられていた
のは、振動発生装置と傾斜装置とによって部品整列皿に
振動と傾斜を繰り返させて、部品を部品整列装置の整列
孔に整列させるようなものがあった。

このような部品整列装置に使用する振動装置として
は、従来から例えばモータの出力軸に固定した偏心カム
による偏心運動を繰り返し直線運動に変換しての振動発
生装置、あるいは電磁ソレノイドの励磁と消磁とによる
シリンダの進退を利用した繰り返し直線運動を用いた振
動発生装置等が提供されていた。

しかしながらこのような従来の振動発生装置では、単
に振動を発生させることはできるものの、振動の方向が
一軸方向であったために応用し難い技術分野が発生する
こととなっていた。

特に近年、部品の小型化に伴なって、小型の部品を、
組立ラインに配置したロボットによってワークに組み付
ける自動化ラインが用いられるに至ってきた。

このようなラインでは、小型の部品をロボットのマニ
ュピレータが取り出し易いように、常に一定の位置に部
品を供給するか、あるいは部品を一定の形状に形成され
た部品整列皿中に整列させ、ロボットのマニュピレータ
がこの部品整列皿から部品を順次取り出しながら組み付
けを行なうようにする必要が生じていた。

しかしながら部品の中でも、特に小型の部品、例えば
直径が細いネジ、あるいはピンのような縦長でかつ方向
性を有する部品等にあっては、パーツフィーダによる一
定位置への供給が困難てあるだけでなく、部品整列皿に
整列させることも困難なものであった。

そこで同一出願人によって、既に振動装置による振動
の方向を円方向の振動として、部品の整列を容易とした
部品整列装置、あるいは振動装置による振動の方向を縦
振動として、縦長の部品等の整列を容易とした部品整列
装置が提供されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのような部品整列装置は、いずれも従
来から提供されていた部品整列装置に用いられている振
動装置と異なる振動装置を用いているために、振動装置
自体の開発等が必要とされ、かつ部品整列装置も従来の
ものに対する改良が必要とされていた。

そこで従来から、例えば特開昭57−160815号公報記載
の発明に代表されるように、あらかじめ大径の収納孔中
に部品を収納しておき、その後この収納孔に対応するよ
うに設けられ、かつ部品を１個収納する整列孔を設けた
部品整列皿を用意し、収納孔中に複数の部品を収納した
後、各収納孔に対応するように部品整列皿の整列孔を位
置させ、かつこの部品整列皿を下方にさせた状態で揺す
ることによって、整列孔に部品を整列収納することが行
われていた。

ただこのような方法では、全体を揺することを人力で
行うとすると、個人差による整列確率のバラツキが生
じ、また振動装置等を用いて揺すった場合にも、短いネ
ジ等については容易に整列するものの、長いネジの場合
等のように整列孔に入りにくい部品が存在すること判っ
ていた。

そこで本発明は、部品整列装置を、部品に対して大径
の収納孔が穿設され、部品の収納が極めて容易となって
いる部品収納皿と、部品を整列孔に１個毎に整列させる
ために部品収納皿に重ねて使用する部品整列皿と、振動
傾斜装置とによって形成し、まず部品収納孔に複数の部
品を収納し、次いで部品を部品収納孔中に収納した部品
収納皿に、部品整列皿を重ね、皿に部品整列皿が下方に
位置するようにした上で、部品整列皿に対して傾斜する
方向の振動を加えると同時に、部品整列皿自体を交互に
傾斜させることで、整列孔に確実に備品が収納されるよ
うにすると共に、特に整列が困難であるとされている直
径が細いネジのような縦長でかつ方向性を有する部品等
の整列をも可能とした部品整列装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 前述した課題を解決するために、本発明は、複数個の
部品を同時に収納する収納孔を多数穿設した部品収納皿
と、部品収納皿に重ねた時に、部品収納皿の収納孔に対
応し、単一の部品を収納する部品整列孔を多数有する部
品整列皿と、部品収納皿と部品整列皿とを部品整列皿を
下方にして重ねたものに振動を加える振動傾斜装置とか
ら形成すると共に、前記振動傾斜装置を、部品整列皿に
対して傾斜した方向の振動を発生するように形成し、更
には部品整列皿の傾斜を、一方方向への傾斜と他方方向
への傾斜とをシーソー状に行わせるように形成したこと
を特徴とする。

［作用］ 本発明は、まず最初に部品収納皿上に多数の部品を位
置させ、この部品収納皿に適宜作動を加えることによっ
て、部品を収納孔中に位置させる。

ここで部品収納皿に加える作動としては、振動と傾斜
とを繰り返すような作動でも良いし、単に傾斜を行なう
だけであっても足りる。

即ち、収納孔は複数の部品を同時に収納することが可
能なように大きな直径で穿設されているために、単純な
傾斜のみであっても部品の収納が行なえるものである。

次いで収納孔に部品を収納した部品収納皿に部品整列
皿を重ね、上下をひっくり返す。

すると部品収納皿の収納孔と部品整列皿の整列孔とが
対応して穿設されているので、収納孔中の部品が整列孔
に対して立設していることとなっている。

この状態で重ねた部品収納皿と部品整列皿とを、振動
傾斜装置上に位置させる。

そして、振動傾斜装置によって、部品整列皿に対して
傾斜した方向の振動を加えると共に、部品整列皿を交互
に傾斜させるものである。

すると、部品収納皿の収納孔中の多数の部品のうち、
単一の部品が部品整列皿の整列孔に位置することとな
る。

この結果、部品整列皿の整列孔には、部品が位置する
こととなる。

なお本発明は、収納孔に部品が立設するような状態で
収納されると、そのままの姿勢で整列孔に整列させるこ
とができるので、特に直径が細いネジ、あるいはピンの
ような縦長でかつ方向性を有する部品等の整列に有効な
ものである。

皿に、振動体は、縦振動と横振動とが混合した振動を
行なうこととなる。

このような振動が発生すると、縦振動によって部品が
部品収納皿上でいわゆるオドル状態となるので、部品を
収納孔に収納し易い状態となる。勿論この時にも、横振
動が円振動になることから、被振動物はこまかな円状の
振動を加えられながら、徐々に傾斜装置によって左右方
向に移動していくこととなる。

このような円振動と傾斜による部品の移動により、円
運動が右方向への回転ならば、部品が、部品収納孔中で
傾斜上方からみて徐々に左側に寄って行くこととなる。
もちろん逆方向に傾斜させると、やはり傾斜上方からみ
て、徐々に左側に寄って行くこととなる。

従って、振動とシーソー状に行われる異なった方向の
傾斜とを少なくとも１回繰り返すことによって、部品の
確実な収納が行えることとなる。

［実施例］ 以下、本発明を説明するための背景となる振動部品整
列装置及び本発明の実施例を図示例に従って説明する。

第１図は本発明を説明するための背景となる振動傾斜
装置を示すための正面図であり、第２図は第１図に示し
た振動傾斜装置に用いる振動装置10の詳細な断面図であ
る。

また、第３図は部品収納皿30の斜視図であり、第４図
は部品収納皿30の収納孔31に部品50が収納された状態を
示す要部断面図であり、第５図及び第６図は部品収納皿
30の収納孔31から部品整列皿40の整列孔41に部品50が移
動する際を示したものであり、各々整列孔41の形状を異
ならしめた場合を示した要部断面図である。

更に、第７図は本発明に係わる振動傾斜装置の一実施
例を示すための正面図であり、第８図及び第９図は第７
図に示した振動部品整列装置を使用した場合の部品50の
流れを示すための説明図である。

振動傾斜装置は、基枠60に固定した傾斜装置20と、基
枠60に傾斜軸61を介して軸支された振動装置10と、振動
装置10に固定自在な部品収納皿30及び部品整列皿40とか
らなっている。

傾斜装置20は、基枠60に傾斜軸61をはさんで２つ設け
られたシリンダー21,22によって形成されている。

またこの両シリンダー21,22は、一方のシリンダー21
のシリンダーロッドが突出したときには、他方のシリン
ダー22のシリンダーロッドは突出せず、逆に他方にシリ
ンダー22のシリンダーロッドが突出したときには、一方
のシリンダー21のシリンダーロッドが突出しないように
形成され、この両シリンダー21,22の交互の突出によっ
て振動装置10を図面の左右方向に、シーソー状に交互に
傾斜させるようになっている。

また振動装置10は、傾斜軸61によって基枠60に軸支さ
れた静止枠11と、この静止枠11に対して可撓性を有する
連結体12によって連結された振動体13と、この振動体13
に固定されたモータ14と、このモータ14の出力軸15とに
固定された偏心体16とから形成されている。

またここで連結体12は、スプリング、防振ゴム等によ
うな、可撓性を有する材によって形成されているもので
ある。

更にモータ14は、出力軸15が振動体13の面と垂直にな
るように設けられている。従ってこのモータ14の回転に
よる偏心体16の回転は、振動体13に円状の揺れを生じさ
せることとなる。

また第１図に示した例では、この振動体13に、部品収
納皿30が固定されている。

この部品収納皿30は、第３図に示したように多数の収
納孔31が凹設してある。この収納孔31は、収納すべき部
品50をネジとするならば、そのネジのネジ径の数倍の直
径となるように穿設されている。

また部品整列皿40は、詳細な全体図は省略するもの
の、部品収納皿30とほぼ同一の外形に形成されていると
共に、部品収納皿30の収納孔31に対応するように整列孔
41が穿設されている。ここでこの整列孔41は、部品50を
ネジとするならば、第５図あるいは第６図に示すよう
に、そのネジのネジ径よりも若干大きい直径として穿設
されている。

次にこの振動整列装置の作動について説明する。

まず、作動開始前の状態について説明すると、振動体
13は第１図に示した図示例に対して、傾斜軸61を中心と
して、何れか一方に傾斜しているものである。

この傾斜方向を第１図において、例えば左側に傾斜し
ているものとして、以後の説明を行なう。また振動装置
10の振動体13に固定されている部品収納皿30の中には、
整列すべき部品50として、多数のネジが入っていること
とする。

このような状態では、右側のシリンダー22のシリンダ
ーロッドが上方に突出し、左側のシリンダー21のシリン
ダーロッドが後退している状態となっている。

この状態でモータ14を回転させると、このモータ14の
出力軸15に固定した偏心体16が回転し、この偏心体16の
偏心回転によって、モータ14自身に円運動を行なわせる
ような負荷が加わる。

ただこのとき、モータ14は振動体13に固定され、かつ
この振動体13は可撓性を有する連結体12によって、静止
枠11に固定されているために、静止枠11を静止軸として
考えたときに、モータ14の円運動方向への負荷により、
振動体13が連結体12の可撓性により、細かな円運動を繰
り返すようになる。

この細かな円運動が、いわゆる円状の振動として振動
体13に作用するものである。

またこのようなモータ14の回転を行なうと同時に、左
方のシリンダー21のシリンダーロッドを徐々に突出さ
せ、かつ右方のシリンダー22のシリンダーロッドを徐々
に後退させることによって、振動装置10自体がシーソー
運動のように左傾斜から徐々に右傾斜へと移行すること
となる。

また、このような傾斜方向の交代による傾斜軸61を中
心とした傾斜方向の変更を行なっている際にも、モータ
14が回転を継続しているために、振動体13は細かな円状
の振動を繰り返しているものである。

このようにして、図面左側のシリンダー21のシリンダ
ーロッドが突出していくことによって、やがて振動体13
自体が傾斜軸61を中心として右方に傾斜することとな
る。

このような振動体13に振動が生じると、この振動体13
には部品収納皿30が固定されているので、この部品収納
皿30にも細かい振動が生じることとなる。このような部
品収納皿30の細かい振動によって、部品収納皿30中の部
品50としてのネジも振動させられることとなる。

するとこの部品収納皿30の上面に位置されたネジは、
ネジ部が下となるかあるいはネジ頭が下となるかを問わ
ず、複数個ずつのネジが整列孔41に入ることとなる。

次いでこのように複数個のネジを収納孔31に収納させ
た部品収納皿30と、整列孔41にはネジがない状態の部品
整列皿40とを重ね、かつ裏返す。

その後、このように重ねた部品収納皿30と部品整列皿
40とを振動体13に固定し、前述したと同様の振動と傾斜
とを行なわせる。

すると、収納孔31中のネジの内で、ネジ部が整列孔41
方向となっているネジについては、そのネジのネジ部が
部品整列皿40の整列孔41中の位置することとなる。

そこでこのようにしてネジが部品整列皿40の整列孔41
中に位置することが完了した後は、部品収納皿30をどか
して、部品整列皿40だけとした状態で、この部品整列皿
40を取り出すことによって、部品50の整列を完了するも
のである。

またここで第５図に示したように、整列孔41をネジの
ネジ径と同一の孔として形成することもできるし、整列
孔41の上部にネジのネジ頭を位置させる大径部42を設け
て形成することもできる。

第７図に示した本発明の実施例は、モータ14の出力軸
15を、振動体13に対して傾斜させた場合を示したもので
ある。

このように形成すると、モータ14の偏心回転によっ
て、振動体13は、縦振動と横振動とが混合した振動を行
なうこととなる。

このような振動が発生すると、縦振動によって部品50
が部品収納皿30上でいわゆるオドル状態となるので、収
納孔31に収納し易い状態となる。勿論この時にも、横振
動が円振動になることから、被振動物はこまかな円状の
振動を加えられながら、徐々に傾斜装置20によって左右
方向に移動していくこととなる。

このような円振動と傾斜による部品50の移動が、右方
向への移動であるならば、第８図に示したように、移動
開始前は全て振動体13の左方に集っていた部品50が、右
側に傾斜させて振動を行なっていることによって、徐々
に右方に移動するものの、この振動体13自体の横振動
が、例えば第８図に図示したように右回転であるとする
と、部品50は右回転による負荷を受けつつ、かつ振動体
13の右方向へ移動しようとする。

したがってこのとき部品50は、振動体13の第８図で上
方し移動しつつ、かつ右方向に移動していくこととな
る。

このようにして右方向に移動を終了した後は、振動体
13上の部品50は振動体13の右方向に集っているものの、
今度は逆方向への、すなわち左側へのシーソーのような
逆傾斜によって第９図に示すように、今度は図面上手前
側に集まりつつ、振動体13の左側に移動していくことと
なる。

従って、第７図に示した実施例によると、この振動傾
斜装置20の振動体13に固定した部品収納皿30中の部品50
は、モータ14の回転により縦振動と、円方向への横振動
と、傾斜装置20による傾斜により、振動体13上を、シー
ソーのような逆方向に傾斜する傾斜方向の行きと帰りで
各々異なった方向に寄るように作用しながら移動するこ
ととなる。

したがって、振動体13に横方向の円振動を行なわせな
がら傾斜装置20により、右方向への傾斜と左傾斜をシー
ソーのように繰り返すことにより、部品50は部品整列皿
40中でほぼ均一な分布となるように移動するものであ
る。

それ故、部品整列皿40上を極めて均一な状態で移動す
ることとなり、すべての整列孔41に整列されるものであ
る。

なお以上の説明において、シリンダー21,22は、スピ
ードコントローラーを付設し、進退を徐々に行なわせる
ように形成すると、使用し易いものである。更にシリン
ダーを１台だけ付設し、そのシリンダーの進退によって
傾斜を繰り返すようにすることもできる。

また傾斜装置20としては、シリンダーを用いたものを
例として説明したが、その他にも偏心カムを用いた傾斜
装置20等のように他の方法を用いて形成することもでき
る。

シーソー状の傾斜として説明したが、一端が軸支され
他端が上下するように形成された場合であっても、シー
ソーの支持軸の片側のみを用いている状態と同一なの
で、シーソー状の傾斜と考えることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、部品整列装置を、部
品に対して大径の収納孔が穿設され、部品の収納が極め
て容易となっている部品収納皿と、部品を整列孔に１個
毎に整列させるために部品収納皿に重ねて使用する部品
整列皿と、振動傾斜装置とによって形成し、まず部品収
納孔に複数の部品を収納し、次いで部品を部品収納孔中
に収納した部品収納皿に、部品整列皿を重ね、皿に部品
整列皿が下方に位置するようにした上で、部品整列皿に
対して傾斜する方向の振動を加えると同時に、部品整列
皿自体をシーソーのように交互に傾斜させることで、整
列孔に確実に備品が収納されるようにすると共に、特に
整列が困難であるとされてる直径が細いネジのような縦
長でかつ方向性を有する部品等の整列をも可能としたも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を説明するための背景となる振動部品整列
装置及び本発明の実施例を示すものであって、第１図は
本発明を説明するための背景となる振動傾斜装置を示す
ための正面図である。また、第３図は部品収納皿の斜視
図であり、第４図は部品収納皿の収納孔に部品が収納さ
れた状態を示す要部断面図であり、第５図及び第６図は
部品収納皿の収納孔から部品整列皿の整列孔に部品が移
動する際を示したものであり、各々整列孔の形状を異な
らしめた場合を示した要部断面図である。更に、第７図
は本発明に係わる振動傾斜装置の一実施例を示すための
正面図であり、第８図及び第９図は第７図に示した振動
部品整列装置を使用した場合の部品の流れを示すために
説明図である。 10……振動装置、11……静止枠 12……連結体、13……振動体 14……モータ、15……出力軸 16……偏心体、20……傾斜装置 21……シリンダー、22……シリンダー 30……部品収納皿、31……収納孔 40……部品整列皿、41……整列孔 42……大径部、50……部品 60……基枠、61……傾斜軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の部品を同時に収納する収納孔を多
   数穿設した部品収納皿と、 部品収納皿に重ねた時に、部品収納皿の収納孔に対応
   し、単一の部品を収納する部品整列孔を多数有する部品
   整列皿と、 部品収納皿と部品整列皿とを部品整列皿を下方にして重
   ねたものに振動を加える振動傾斜装置とから形成すると
   共に、 前記振動傾斜装置を、部品整列皿に対して傾斜した方向
   の振動を発生するように形成し、 更には部品整列皿の傾斜を、一方方向への傾斜と他方方
   向への傾斜とをシーソー状に行わせるように形成したこ
   とを特徴とする部品整列装置。