パーツフィーダ装置
【課題】ワークの割れや欠けを防止することが可能なパーツフィーダ装置を提供すること。
【解決手段】底面に形成された搬送開始位置からワークの選別開始位置まで延びる搬送路が周方向に沿って形成されたパーツフィーダと、パーツフィーダにワークの供給を行うワーク供給部と、ワーク供給部から供給されたワークをパーツフィーダに案内するガイド部材と、前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、前記ワークが前記搬送路上に位置するか否かを検出するセンサとを有するパーツフィーダ装置であって、ガイド部材は、搬送路上の供給位置にワークを案内するように構成され、供給位置は、搬送開始位置から、搬送路の全長に対して６０％以降の位置にあることを特徴とする。
【解決手段】底面に形成された搬送開始位置からワークの選別開始位置まで延びる搬送路が周方向に沿って形成されたパーツフィーダと、パーツフィーダにワークの供給を行うワーク供給部と、ワーク供給部から供給されたワークをパーツフィーダに案内するガイド部材と、前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、前記ワークが前記搬送路上に位置するか否かを検出するセンサとを有するパーツフィーダ装置であって、ガイド部材は、搬送路上の供給位置にワークを案内するように構成され、供給位置は、搬送開始位置から、搬送路の全長に対して６０％以降の位置にあることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを供給しながらワークの整列が行われるパーツフィーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーツフィーダ装置は、多数のワークを、ワークの種類やサイズに応じて一定の条件で自動整列させる。これにより、後の工程（たとえば加工、包装、検査等）に対し効果的にワークを供給することができる。パーツフィーダには、底面から連続してワークの搬送路が形成されており、振動を受けて、ワークが搬送路を移動するようになっており、搬送路の最後で、ワークが所望の姿勢を有しているか否かの選別が行われている。
【０００３】
通常、パーツフィーダ装置では、パーツフィーダに形成された底面にワークの供給が行われる（特許文献１参照）。しかしながら、ワークがたとえばフェライト成形体等のように衝撃に弱い物質で構成される場合には、底面にワークを供給する際にワークが衝撃を受けて、ワークに割れ、欠けや汚れが発生する虞がある。また、底面および搬送路でワークが受ける振動の時間が長いと、そのことが原因でもワークに割れ、欠けや汚れが発生する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、ワークの割れ、欠けや汚れを防止することが可能なパーツフィーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るパーツフィーダ装置は、
底面に形成された搬送開始位置からワークの選別開始位置まで延びる搬送路が周方向に沿って形成されたパーツフィーダと、
前記パーツフィーダに前記ワークの供給を行うワーク供給部と、
前記ワーク供給部から供給された前記ワークを前記パーツフィーダに案内するガイド部材と、
前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、前記ワークが前記搬送路上に位置するか否かを検出するセンサとを有するパーツフィーダ装置であって、
前記ガイド部材は、前記搬送路上の供給位置に前記ワークを案内するように構成され、
前記供給位置は、前記搬送開始位置から、前記搬送路の全長に対して６０％以降の位置にあることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、従来のように新しいワークが底面に直接落下して供給されず、新しいワークが搬送路の途中に供給される。したがって、供給時にワークに加わる衝撃が小さい。しかも、本発明では、搬送路上に新しいワークの供給が行われる供給位置が、選別開始位置の近くになるように、ガイド部材が配置される。供給位置に供給された新しいワークは、搬送路上で移動を開始してすぐに、選別開始位置によって、ワークが所望の姿勢を有しているか否かの選別を受ける。選別開始位置でワークが所望の姿勢を有している場合には、ワークが選別開始位置で回収され、次の工程へ送られる。本発明では、供給位置が、搬送開始位置から、搬送路の全長に対して６０％以降の位置にある。すなわち、新しいワークが搬送路を移動する距離は、搬送路の全長に対して４０％以内と、短くて済む。
【０００８】
一方で、選別開始位置でワークが所望の姿勢を有していないワークは、選別開始位置から先の選別部に形成された段差や切欠き、突起などによって、パーツフィーダの底面にふるい落とされるようになっている。底面にふるい落とされたワークは、底面に形成された搬送路の搬送開始位置から、搬送路の全長分を登っていく。
【０００９】
従来では、パーツフィーダの底面に新しいワークが供給されていたので、全てのワークが搬送路の搬送開始位置から選別開始位置までを登る必要があり、ワークが最終的に選別開始位置で回収されるまでに要する時間が長かった。しかし本発明では、選別開始位置の近くに新しいワークが供給されるため、ほとんどのワークは、搬送路の全長分を登る必要がなく、一部のワークのみが底面に落下し、搬送路の全長分を登る。また、底面に落下したワークが、最終的に選別開始位置から先で回収されるまでに要する最大の回流数（搬送路を繰り返し回流する回数）も低減できる。したがって、ワークが最終的に選別開始位置で回収されるまでに要する時間を短くすることができ、ワークに伝わる振動を最小限に抑えることができる。そのため、ワークを整列させる際に、ワークの割れ、欠けや汚れが発生するおそれが少なくなる。
【００１０】
センサが、搬送路上にワークが連続して来ないことを検出した場合には、新しいワークの供給を行うように、供給位置でのワーク供給量を制御する。また、搬送路上にワークが連続して来ていることを検出した場合には、新しいワークの供給を止めるように供給位置でのワーク供給量を制御する。
【００１１】
前記センサが前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、好ましくは、前記供給位置の直後に配置される。
【００１２】
供給位置とセンサとの距離が離れている場合には、センサが、搬送路上の最後のワークを検出して、新しいワークの供給を行い続けたとしても、新たに供給されたワークがセンサの位置まで登ってくるまでに、長いタイムラグが生じることとなる。そのため、この間に、新しいワークが供給され続け、パーツフィーダにおけるワークの残存数が膨大になり、同じワークが何回も搬送路を回流することとなる。
【００１３】
本発明では、前記供給位置と前記選別開始位置との間、特に好ましくは供給位置の直後にセンサを配置することで、搬送路上にワークが無くなってから、新しいワークが供給されるまでのタイムラグが短い。したがって、搬送路上に、絶え間なく新しいワークを少しずつ供給することが可能である。そのため、パーツフィーダにおけるワークの残存数を小さくでき、同じワークが搬送路を回流する回数を減らすことができる。そのため、ワークに振動が伝わっている時間を短くでき、ワークの割れ、欠けや汚れを防止できる。
【００１４】
好ましくは、前記ガイド部材は、前記パーツフィーダの外側に張り出して配置され、前記ワークを、前記供給位置で、前記搬送路の外側から案内する。既存のパーツフィーダ（加振部）を利用することができ、汎用性が高い。
【００１５】
好ましくは、前記ガイド部材は、扇形のガイド板を有し、前記パーツフィーダの前記搬送路の内側から前記ワークを案内するように配置され、前記ガイド板の外周縁が前記搬送路の一部形状と略一致している。上記のようにワークの供給が行えるので、既存のパーツフィーダ（加振部）を利用することができ、汎用性が高い。また、仮にワークが勢いよくガイド板を転がったとしても、供給された新しいワークがパーツフィーダの底面に落下するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るパーツフィーダ装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すパーツフィーダ装置で整列させるワークの斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すパーツフィーダ装置で整列させた状態のワークの模式図である。
【図４】図４は、図１に示すパーツフィーダ装置の搬送路を模式的に展開させて示した説明図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に係るパーツフィーダ装置の外観斜視図である。
【図６】図６は、図５のVI−VI断面図である。
【図７】図７は、図６を矢印VII方向から見た平面図である。
【図８】図８は、実施例および比較例におけるワークの欠け個数および欠け比率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１実施形態
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るパーツフィーダ装置１は、ボウル２と、振動部材４と、ホッパー（ワーク供給部）６と、ガイド部材８と、センサ１０とを有している。
【００１８】
ボウル２は、直径３００ｍｍ程度の有底円筒状をしており、一端に開口２１を有し、他端に形成してある底板２２と、底板２２から連続して形成される円筒側板２３とによって構成されている。ボウル２は、非磁性材で構成されることが好ましく、例えばアルミニウムで構成されることが好ましく、しかもその表面が硬化されていることが好ましい。
【００１９】
搬送路形成部材２４は、底板２２の内側表面の底面２２ａの一部から連続して形成され、円筒側板２３の内周壁２３ａに沿って、らせん状に傾斜を有して開口２１側に張り出してくるように形成されている。搬送路形成部材２４は、開口２１側を向く連続面が、ワーク３の搬送を行う搬送路２５になっている。搬送路形成部材２４は、ボウル２と同じ材料で一体に成形されることが好ましいが、別体に形成されて、ボウル２に一体化されても良い。
【００２０】
搬送路２５は、全長Ｌ＝２８２９ｍｍを有しており、内周壁２３ａに沿って、３周にわたって連続して形成されている。なお、搬送路２５の全長Ｌ、横幅Ｗおよび周回数は、ワークの形状・材質や選別の目的に応じて、適宜変更される。搬送路２５は、底面２２ａに連続する搬送開始位置Ｔ０から始まり、途中で、供給位置Ｔ１と、センサ位置Ｔ２とをこの順に経て、選別開始位置Ｔ３に至るように構成されている。これらの詳細は、後で述べる。搬送開始位置Ｔ０は、底面２２ａと搬送路２５との境界として定義され、搬送路２５は、底面２２ａに対して所定角度θ１（図４参照）で登り傾斜になっている。所定角度θ１については後述する。
【００２１】
円筒側板２３の上部には、選別開始位置Ｔ３に連続して選別部Ｓが形成されている。選別部Ｓは、たとえば切欠きＳ１、段差Ｓ２、転がり面Ｓ３、突起Ｓ４の少なくとも一つを有しており、ワーク３の姿勢を所望の向きに案内することが可能になっている。選別部Ｓは、さらに次工程案内路入口Ｓ５および底面戻り通路Ｓ６を有し、選別部Ｓを通ったワーク３は、次工程案内路入口Ｓ５と底面戻り通路Ｓ６のどちらか一方に転がり落ちるようになっている。次工程案内路入口Ｓ５に連続して、断面が四角筒形状の次工程案内路２８が、円筒側板２３の外周側にそれて、パーツフィーダ装置１の下方向に傾斜して形成されている。なお、次工程案内路２８は、実際には図１で示すよりも長く形成されていても良い。
【００２２】
ワーク３が選別部Ｓを通った結果、ワーク３が所望の姿勢を有している場合には、次工程案内路２８に導かれるようになっている。なお、ワーク３が選別部Ｓを通っても、所望の姿勢にならない場合があり、この場合には、選別部Ｓに設けられた底面戻り通路Ｓ６をワーク３が転がり落ちることにより、底面２２ａに案内される。底面戻り通路Ｓ６は、搬送路２５の下をくぐるように形成されていることが好ましい。これにより、底面２２ａに戻されたワークが、搬送路２５の上を登っていくワーク３の移動を阻害することがない。なお、底面戻り通路Ｓ６は必ずしも搬送路２５の下をくぐるように形成されていなくてもよい。
【００２３】
ボウル２は、底板２２の中央部において、ボルト２６により振動部材４に対し固定されている。振動部材４は、その内部に電磁石と板バネとを有し、たとえば電磁石のＯＮ・ＯＦＦにより発生する力を板バネに増幅して振動を発生させ、ボウル２の全体に振動を伝えている。振動部材４は、複数の方向に振動の成分が発生するように、電磁石と板バネを複数組有していてもよい。この振動を受けて、ボウル２の底面２２ａおよび搬送路２５上に存在しているワーク３は、搬送路２５上を、搬送方向（搬送開始位置Ｔ０から選別開始位置Ｔ３に向かう方向）に登っていくことができる。搬送路２５は、水平方向に対して、角度θ１だけ、傾きを有している。角度θ１は、２度である。
【００２４】
センサ１０は、選別開始位置Ｔ３と供給位置Ｔ１との間に配置されている。センサ１０は、供給位置Ｔ１の近くにセンサ位置Ｔ２が位置するように配置されることが好ましい。センサ１０は、たとえば光電センサで構成され、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が存在しているか否かを検出している。
【００２５】
ホッパー６は、ワーク保持面６ａと、ワーク保持面６ａから連続して形成されたホッパー側面６ｂとを有しており、多数のワーク３を貯留可能になっている。ワーク保持面６ａの一辺は、ホッパー側面６ｂが形成されていない先端部６ｃを有している。ホッパー６のワーク保持面６ａは、水平方向に対して傾きを変更可能になっており、センサ１０からの出力信号を受け、たとえばホッパー６の傾きが調整されることにより、しかるべき量のワーク３を、先端部６ｃからガイド部材８へ供給可能になっている。すなわち、センサ１０が、搬送路上２４上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ないことを検出した場合には、新しいワーク３の供給を行うように、ホッパー６でのワーク供給量を制御する。また、センサ１０が、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ていることを検出した場合には、新しいワーク３の供給を止めるように、ホッパー６でのワーク供給量を制御する。
【００２６】
ガイド部材８は、ホッパー６から供給されたワーク３を、搬送路２５上の供給位置Ｔ１に案内可能に、ボウル２の外周に張り出すように配置されている。ガイド部材８は、ボウル２と接する１側面が存在しない枡状容器であり、ワークスライド面８ａとワーク飛出し防止側面８ｂとを有している。ワークスライド面８ａは、ワーク３を供給位置Ｔ１で、搬送路２５の外側から案内可能に、水平方向に対して０度〜１０度だけ傾いていることが好ましい。これにより、ガイド部材８は、ホッパー６から供給されたワーク３の流れを阻害することなく、かつ、ホッパー６から供給されたワーク３を、自然な勢いで供給位置Ｔ１に案内することができる。
【００２７】
ガイド部材８のワークスライド面８ａが、搬送路２５上の供給位置Ｔ１と接続する部分には、案内されたワーク３を搬送路２５上の供給位置Ｔ１に移載するための段差ｔ１が形成されている。段差ｔ１は、０〜１０ｍｍであることが好ましい。供給位置Ｔ１は、このように新しく供給されたワーク３を搬送路２５上に移載するための位置である。供給位置Ｔ１で供給されたワーク３の大部分は、搬送路２５上を振動のエネルギーを受けて登り、選別開始位置Ｔ３（Ｓ１）に到達するようになっている。また、供給位置Ｔ１で供給されたワーク３の一部は、ボウル２の底面２２ａへ落下する。底面２２ａへ落下したワーク３ａは、振動を受けて、搬送開始位置Ｔ０から搬送路２５上を搬送方向へ向かって登っていく。
【００２８】
ここで、搬送路２５上を登り、選別部Ｓで姿勢の誘導を受けるワーク３について説明を行う。本実施形態のワーク３は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、パーマロイなどの軟磁性金属、金属圧粉などの磁性材料あるいはセラミックスで構成してあり、図２に示すように、直径ｄ＝０．７〜１５ｍｍ、厚さｔ＝０．２〜２２ｍｍの円柱形状をしている。ワーク３はたとえばプレス成形により形成される。
【００２９】
このワーク３は、図１に示すパーツフィーダ装置１の選別部Ｓにより、所望の姿勢に誘導され、次工程案内路入口Ｓ５に払い出された後、次工程案内路２８を案内されることにより、図３に示すように、次工程案内路２８のワーク支持面２８ａに整列させられる。この後、ワーク３は不図示の研削装置に所定の向きで供給され、研削盤等により所望の面を研削する工程を経て、研削装置から排出される。研削されたワーク３は、たとえばコイル部品のフェライトコアなどに使われる。
【００３０】
ここで、図１に示すパーツフィーダ装置１の搬送路２５を模式的に展開させた図を、図４に示す。図４に示すように、ワーク３は、図１に示す振動部材４による振動を受けて、搬送路２５上を、傾斜面の上に向かって登っていくことができる。
【００３１】
上述したように、搬送路２５は、搬送開始位置Ｔ０から始まり、供給位置Ｔ１、センサ位置Ｔ２、選別開始位置Ｔ３を、この順に有している。本実施形態では、搬送路２５の全長をＬで表した場合に、供給位置Ｔ１は、全長Ｌに対して６０％以降の位置にある。好ましくは、搬送路２５の全長をＬで表した場合に、供給位置Ｔ１は、全長Ｌに対して８０％〜９９％の位置にある。供給位置Ｔ１が、全長Ｌに対して６０％より小さい位置にあると、本発明の効果が小さく、あまりに選別開始位置Ｔ３に近すぎると、選別されずに底面２２ａに落下するワーク３の割合が多くなり、本発明の効果が小さくなる傾向にある。
【００３２】
本実施形態では、従来のように新しいワーク３が底面２２ａに直接落下して供給されず、新しいワーク３が搬送路２５の途中に供給される。したがって、供給時にワーク３に加わる衝撃が小さい。しかも、本実施形態では、搬送路２５上に新しいワークの供給が行われる供給位置Ｔ１が、選別開始位置Ｔ３の近くになるように、ガイド部材８が配置される。供給位置Ｔ１に供給された新しいワーク３は、搬送路２５上で移動を開始してすぐに、選別開始位置Ｔ３（選別部Ｓ）によって、ワーク３が所望の姿勢を有しているか否かの選別を受ける。選別部Ｓでワークが所望の姿勢を有している場合には、ワーク３が選別部Ｓで回収され、次工程案内路２８から、次の工程へ送られる。本実施形態では、供給位置Ｔ１が、搬送開始位置Ｔ０から、搬送路２５の全長Ｌに対して６０％以降の位置にある。すなわち、新しいワーク３が搬送路２５を移動する距離は、搬送路の全長Ｌに対して４０％以内と、短くて済む。
【００３３】
一方で、選別部Ｓでワークが所望の姿勢を有していないワーク３は、選別部Ｓに形成された段差Ｓ２や切欠きＳ１、突起Ｓ４などによって、ボウル２の底面２２ａまたは搬送路２５にふるい落とされるようになっている。底面２２ａにふるい落とされたワーク３は、底面２２ａに形成された搬送路の搬送開始位置Ｔ０から、搬送路２５の全長分を登っていく。
【００３４】
従来では、ボウル２の底面２２ａに新しいワーク３が供給されていたので、全てのワーク３が搬送路２５の搬送開始位置Ｔ０から選別開始位置Ｔ３までを登る必要があり、ワーク３が最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する時間が長かった。しかし本実施形態では、選別開始位置Ｔ３の近くに新しいワーク３が供給されるため、ほとんどのワーク３は搬送路２５の全長分を登る必要がなく、一部のワーク３のみが底面２２ａに落下し、搬送路２５の全長分を登る。しかも本実施形態では、底面２２ａに落下したワーク３が、最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する最大の回流数（搬送路２５を繰り返し回流する回数）も低減できる。したがって、ワーク３が最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する時間を短くすることができ、ワーク３に伝わる振動を最小限に抑えることができる。そのため、ワーク３を整列させる際に、ワークの割れ、欠けや汚れが発生するおそれが少なくなる。
【００３５】
また、本実施形態では、上述したように、センサ１０が、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ないことを検出した場合には、新しいワーク３の供給を行うように、ホッパー６でのワーク供給量を制御する。また、センサ１０が、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ていることを検出した場合には、新しいワーク３の供給を止めるようにホッパー６でのワーク供給量を制御する。
【００３６】
供給位置Ｔ１とセンサ位置Ｔ２との距離が離れている場合には、センサ１０が、搬送路上の最後のワーク３を検出して、新しいワーク３の供給を行い続けたとしても、新たに供給されたワーク３がセンサ１０の位置まで登ってくるまでに、長いタイムラグが生じることとなる。そのため、この間に、新しいワークが供給され続け、ボウル２におけるワークの残存数が膨大になり、同じワークが何回も搬送路２５を回流することとなる。
【００３７】
本実施形態では、供給位置Ｔ１の直後にセンサ１０が配置されるので、搬送路２５上にワーク３が無くなってから、新しいワーク３が供給されるまでのタイムラグが短い。したがって、供給位置Ｔ１から選別開始位置Ｔ３までの搬送路２５上に、絶え間なく新しいワーク３を少しずつ供給することが可能であり、搬送開始位置Ｔ０〜供給位置Ｔ１では、ワーク３の残存数を減らすことができる。そのため、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくでき、同じワークが搬送路２５を回流する回数を減らすことができる。そのため、ワーク３に振動が伝わっている時間を短くでき、ワーク３の割れ、欠けや汚れを防止できる。
【００３８】
また、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくできるため、ボウル２を小型化でき、搬送路２５の全長Ｌも短くすることができる。この点においても、ワーク３への振動によるダメージを小さくすることができ、ワーク３の割れや欠けを防止できる。
【００３９】
また、本実施形態では、既存のボウル２を利用することができ、汎用性が高い。
【００４０】
本実施形態では、供給位置Ｔ１が搬送路２５の最上段に位置するように説明を行ったが、これに限定されない。上から２段目に供給位置Ｔ１が形成されても良いし、それより下段に供給位置Ｔ１が形成されても良い。
【００４１】
また、ワーク３は、上述した磁性材料で構成されたものに限定されず、振動に弱い物質で構成された様々な成形体を、本実施形態のパーツフィーダ装置１で整列させることができる。ワーク３の形状は、特に限定されない。直径ｄよりも厚さｔの方が大きい細長形状でもよいし、直径ｄに比較して厚さｔがかなり小さいコイン状でもよい。また、ワーク３は、円柱形状でなくてもよく、多角柱形状であってもよいし、板状であってもよい。
【００４２】
第２実施形態
本実施形態は、以下に述べる以外は、上述した第１実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。
本実施形態のガイド部材１８は、搬送路２５上の供給位置Ｔ１に案内可能に、搬送路２５の内側からワーク３を案内するように配置してある。ガイド部材１８は、扇形のガイド板１８ａと、扇形のガイド板１８ａの側縁１８ａ１に一体成形された側板１８ｂを有している。ガイド板１８ａは、上面がワークスライド面１８ａ２になっており、側板１８ｂの形成されていない外周縁１８ａ３を有している。
【００４３】
図５および図６に示すように、ガイド板１８ａは、扇形の中心位置１８Ｐで、ボルト２６ａによってボウル２の底板２２および振動部材４に対して固定されている。ガイド板１８ａの外周縁１８ａ３は、搬送路２５のらせん形状の一部と略一致しており、ガイド板１８ａは、中心位置Ｐ１から外周縁１８ａ３に向かって高さが低くなるように、なだらかに傾きθ２を有している。この傾きθ２は、図６に示すように、中心位置１８Ｐを通る断面で見て、水平方向に対して０度〜１０度であることが好ましい。
【００４４】
図５および図６に示すように、ホッパー１６は、先端部１６ｂがガイド板１８ａの中心位置１８Ｐの方向を向くように配置されている。ホッパー１６から供給されたワーク３は、ガイド板１８ａの上を、図７の矢印で示す方向に放射状にスライドまたは転がり、搬送路２５上の供給位置Ｔ１に、自然な勢いで外周縁１８ａ３から案内されるようになっている。本実施形態では、供給位置Ｔ１が搬送路２５の最上段に位置するように説明を行ったが、これに限定されない。上から２段目に供給位置Ｔ１が形成されても良いし、それより下段に供給位置Ｔ１が形成されても良い。
【００４５】
図６に示すように、ガイド板１８ａの外周縁１８ａ３が、搬送路２５上の供給位置Ｔ１と接続する部分には、案内されたワーク３を搬送路２５上の供給位置Ｔ１に移載するための段差ｔ１が形成されている。段差ｔ１は、０〜２５ｍｍであることが好ましい。
【００４６】
図７に示すように、扇形をしたガイド板１８ａの中心角θ３は、３０度〜３６０度であることが好ましい。
【００４７】
本実施形態では、既存のボルト位置を利用してガイド板１８ａを配置することができるので、既存のボウル２を利用することができ、汎用性が高い。さらに、ボルト２６ａを介して、振動部材４の振動をワーク３に伝え、ワーク３を搬送路２５にふるい落とすことができる。また、ワーク３が供給位置Ｔ１に案内される際に、勢いよく転がったとしても、そのワーク３のほとんどは内周壁２３ａに当たり、供給位置Ｔ１で搬送路２５に移載されるので、ボウル２の底面２２ａへ落下するワーク３の数を減らすことがでる。したがって、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくでき、同じワークが搬送路２５を回流する回数を減らすことができる。そのため、ワーク３に振動が伝わっている時間を短くでき、ワーク３の割れや欠けを防止できる。
【００４８】
また、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくできるため、ボウル２を小型化することができる。したがって、搬送路２５の全長Ｌを短くすることができる。この点においても、ワーク３への振動によるダメージを小さくすることができ、ワーク３の割れや欠けを防止できる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１
パーツフィーダ装置１の稼働開始時におけるワークの滞留量と、底面に落下したワークが搬送路を繰り返し回流する回数と、各回流時におけるワークの滞留量をシミュレーションした。その結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
なお、表１の各数値は、以下の計算式により求めた。なお、搬送開始位置Ｔ０から供給位置Ｔ１までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して８５％の位置であることを条件に計算を行った。以下の数式１によって、稼働開始時に搬送路２５上に存在するべきワーク３の滞留量ｎ（個）は、８５個と計算した。
【００５２】
ｎ＝｛Ｌ×（１００−８５）／１００｝／γ …数式１
【００５３】
数式１において、Ｌは搬送路２５の長さ＝２８２９（ｍｍ）であり、γはワーク３の大きさ＝５（ｍｍ）である。次に、１巡目以降のワーク３の滞留量を求めるために、以下の数式２を適用した。なお、ａはワーク３の巡回数を示す。
【００５４】
ｎａ＝ｎ×（１−δ／１００）ａ …数式２
【００５５】
選別部Ｓで搬送路２８に案内される選別確率をδとし、選別確率δ＝５０％として、１巡目以降のワーク３の滞留量を計算した。ワークの滞留量は、１巡目では４２個であり、２巡目では２１個・・・となり、８巡目で滞留量がゼロになった。
【００５６】
比較例１
実施例１と同様のシミュレーションによって、供給位置Ｔ１が搬送開始位置Ｔ０と一致する場合の滞留量を求めた。結果を表１に示す。稼働開始時に搬送路２５上に存在するべきワーク３の滞留量ｎは、５６６個であることが分かった。ワークの滞留量は、１巡目では２８３個であり、２巡目では１４１個・・・となり、１１巡目で、滞留量がゼロになった。
【００５７】
なお、上記と同じ条件において、一つのワーク３が搬送路２５上を移動する走行距離を、シミュレーションによって求めた。結果を表２に示す。１巡目には、ワーク３は搬送路２５の搬送開始位置Ｔ０から選別部Ｓまでの距離（２８２９ｍｍ）を走行することになり、２巡目以降には、巡回を重ねるごとに、搬送開始位置Ｔ０から選別部Ｓまでの距離が加算されていく様子を確認できた。
【００５８】
【表２】
【００５９】
評価１
表１に示すように、実施例１では、７巡目でワーク３の選別が終わるのに対して、比較例１では、１１巡目以降でないとワーク３の選別が終わらない。表２に示す結果から、９，１０，１１巡目では、ワーク３は、２５４６３ｍｍ，２８２９２ｍｍ，３１１２１ｍｍもの距離を走行することとなり、ワーク３へのダメージが大きくなることが予想される。これに対して実施例１では、表１に示すように、８巡目、９巡目ではワーク３の滞留量がゼロになり、ワーク３が最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する回流数（時間）を短くできることが確認できた。
【００６０】
実施例２〜６
実施例１のシミュレーションとは別に、以下に述べる実機（パーツフィーダ装置１）を準備した。有底円筒の直径を３００ｍｍとし、搬送路２５の巻数が３周であり、搬送路２５の全長Ｌ＝２８３０ｍｍを有するボウル２を準備した。次に、図１に示すように、ボウル２の底板２２を、ボルト２６で、振動部材４に対して固定した。次に、搬送路２５上の供給開始位置Ｔ０から供給位置Ｔ１までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して６０，８０，９０，９５，９９％の位置（投入位置）になるように、ガイド部材８を、搬送路２５の外周側に接続した。
【００６１】
搬送開始位置Ｔ０からセンサ位置Ｔ２までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して９５％の位置にセンサ位置Ｔ２が位置するように、センサ１０を配置した。
【００６２】
このパーツフィーダ装置１を実際に稼働させ、５００個のワーク３をパーツフィーダ装置１に通した。選別部Ｓでの選別が終わった時点で、ワーク３に欠けが生じた個数と、ワーク３の全体数に対する割合（％）を測定した。結果を表３および図８に示す。
【００６３】
【表３】
【００６４】
比較例２〜７
搬送路２５上の搬送開始位置Ｔ０から供給位置Ｔ１までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して０，２０，２５，３０，５０，５５％の位置（投入位置）になるように、ガイド部材８を、搬送路２５の外周側に接続した以外は、上述した実施例２〜５と同様にして、パーツフィーダ装置１を実際に稼働させ、ワーク３に欠けが生じた個数と、ワーク３の全体数に対する割合（％）を測定した。結果を表３および図８に示す。
【００６５】
評価２
表３および図８に示すように、実施例２〜６、特に実施例３〜６では、比較例２〜７と比較して、ワーク３に欠けが生じた割合は、低くなることが判明した。このことから、搬送路２５の全長Ｌに対して６０％以降の位置、特に８０〜９９％の位置に供給位置Ｔ１があるときに、ワーク３の欠けを低減できることが確認できた。
【符号の説明】
【００６６】
１…パーツフィーダ装置
２…ボウル
２２ａ…底面
２５…搬送路
Ｔ０…搬送開始位置
Ｔ１…供給位置
Ｔ２…センサ位置
Ｔ３…選別開始位置
４…振動部材
６…ホッパー
８…ガイド部材
１８ａ…ガイド板
１８ａ３…外周縁
１０…センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを供給しながらワークの整列が行われるパーツフィーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーツフィーダ装置は、多数のワークを、ワークの種類やサイズに応じて一定の条件で自動整列させる。これにより、後の工程（たとえば加工、包装、検査等）に対し効果的にワークを供給することができる。パーツフィーダには、底面から連続してワークの搬送路が形成されており、振動を受けて、ワークが搬送路を移動するようになっており、搬送路の最後で、ワークが所望の姿勢を有しているか否かの選別が行われている。
【０００３】
通常、パーツフィーダ装置では、パーツフィーダに形成された底面にワークの供給が行われる（特許文献１参照）。しかしながら、ワークがたとえばフェライト成形体等のように衝撃に弱い物質で構成される場合には、底面にワークを供給する際にワークが衝撃を受けて、ワークに割れ、欠けや汚れが発生する虞がある。また、底面および搬送路でワークが受ける振動の時間が長いと、そのことが原因でもワークに割れ、欠けや汚れが発生する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、ワークの割れ、欠けや汚れを防止することが可能なパーツフィーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るパーツフィーダ装置は、
底面に形成された搬送開始位置からワークの選別開始位置まで延びる搬送路が周方向に沿って形成されたパーツフィーダと、
前記パーツフィーダに前記ワークの供給を行うワーク供給部と、
前記ワーク供給部から供給された前記ワークを前記パーツフィーダに案内するガイド部材と、
前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、前記ワークが前記搬送路上に位置するか否かを検出するセンサとを有するパーツフィーダ装置であって、
前記ガイド部材は、前記搬送路上の供給位置に前記ワークを案内するように構成され、
前記供給位置は、前記搬送開始位置から、前記搬送路の全長に対して６０％以降の位置にあることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、従来のように新しいワークが底面に直接落下して供給されず、新しいワークが搬送路の途中に供給される。したがって、供給時にワークに加わる衝撃が小さい。しかも、本発明では、搬送路上に新しいワークの供給が行われる供給位置が、選別開始位置の近くになるように、ガイド部材が配置される。供給位置に供給された新しいワークは、搬送路上で移動を開始してすぐに、選別開始位置によって、ワークが所望の姿勢を有しているか否かの選別を受ける。選別開始位置でワークが所望の姿勢を有している場合には、ワークが選別開始位置で回収され、次の工程へ送られる。本発明では、供給位置が、搬送開始位置から、搬送路の全長に対して６０％以降の位置にある。すなわち、新しいワークが搬送路を移動する距離は、搬送路の全長に対して４０％以内と、短くて済む。
【０００８】
一方で、選別開始位置でワークが所望の姿勢を有していないワークは、選別開始位置から先の選別部に形成された段差や切欠き、突起などによって、パーツフィーダの底面にふるい落とされるようになっている。底面にふるい落とされたワークは、底面に形成された搬送路の搬送開始位置から、搬送路の全長分を登っていく。
【０００９】
従来では、パーツフィーダの底面に新しいワークが供給されていたので、全てのワークが搬送路の搬送開始位置から選別開始位置までを登る必要があり、ワークが最終的に選別開始位置で回収されるまでに要する時間が長かった。しかし本発明では、選別開始位置の近くに新しいワークが供給されるため、ほとんどのワークは、搬送路の全長分を登る必要がなく、一部のワークのみが底面に落下し、搬送路の全長分を登る。また、底面に落下したワークが、最終的に選別開始位置から先で回収されるまでに要する最大の回流数（搬送路を繰り返し回流する回数）も低減できる。したがって、ワークが最終的に選別開始位置で回収されるまでに要する時間を短くすることができ、ワークに伝わる振動を最小限に抑えることができる。そのため、ワークを整列させる際に、ワークの割れ、欠けや汚れが発生するおそれが少なくなる。
【００１０】
センサが、搬送路上にワークが連続して来ないことを検出した場合には、新しいワークの供給を行うように、供給位置でのワーク供給量を制御する。また、搬送路上にワークが連続して来ていることを検出した場合には、新しいワークの供給を止めるように供給位置でのワーク供給量を制御する。
【００１１】
前記センサが前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、好ましくは、前記供給位置の直後に配置される。
【００１２】
供給位置とセンサとの距離が離れている場合には、センサが、搬送路上の最後のワークを検出して、新しいワークの供給を行い続けたとしても、新たに供給されたワークがセンサの位置まで登ってくるまでに、長いタイムラグが生じることとなる。そのため、この間に、新しいワークが供給され続け、パーツフィーダにおけるワークの残存数が膨大になり、同じワークが何回も搬送路を回流することとなる。
【００１３】
本発明では、前記供給位置と前記選別開始位置との間、特に好ましくは供給位置の直後にセンサを配置することで、搬送路上にワークが無くなってから、新しいワークが供給されるまでのタイムラグが短い。したがって、搬送路上に、絶え間なく新しいワークを少しずつ供給することが可能である。そのため、パーツフィーダにおけるワークの残存数を小さくでき、同じワークが搬送路を回流する回数を減らすことができる。そのため、ワークに振動が伝わっている時間を短くでき、ワークの割れ、欠けや汚れを防止できる。
【００１４】
好ましくは、前記ガイド部材は、前記パーツフィーダの外側に張り出して配置され、前記ワークを、前記供給位置で、前記搬送路の外側から案内する。既存のパーツフィーダ（加振部）を利用することができ、汎用性が高い。
【００１５】
好ましくは、前記ガイド部材は、扇形のガイド板を有し、前記パーツフィーダの前記搬送路の内側から前記ワークを案内するように配置され、前記ガイド板の外周縁が前記搬送路の一部形状と略一致している。上記のようにワークの供給が行えるので、既存のパーツフィーダ（加振部）を利用することができ、汎用性が高い。また、仮にワークが勢いよくガイド板を転がったとしても、供給された新しいワークがパーツフィーダの底面に落下するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るパーツフィーダ装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すパーツフィーダ装置で整列させるワークの斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すパーツフィーダ装置で整列させた状態のワークの模式図である。
【図４】図４は、図１に示すパーツフィーダ装置の搬送路を模式的に展開させて示した説明図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に係るパーツフィーダ装置の外観斜視図である。
【図６】図６は、図５のVI−VI断面図である。
【図７】図７は、図６を矢印VII方向から見た平面図である。
【図８】図８は、実施例および比較例におけるワークの欠け個数および欠け比率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１実施形態
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るパーツフィーダ装置１は、ボウル２と、振動部材４と、ホッパー（ワーク供給部）６と、ガイド部材８と、センサ１０とを有している。
【００１８】
ボウル２は、直径３００ｍｍ程度の有底円筒状をしており、一端に開口２１を有し、他端に形成してある底板２２と、底板２２から連続して形成される円筒側板２３とによって構成されている。ボウル２は、非磁性材で構成されることが好ましく、例えばアルミニウムで構成されることが好ましく、しかもその表面が硬化されていることが好ましい。
【００１９】
搬送路形成部材２４は、底板２２の内側表面の底面２２ａの一部から連続して形成され、円筒側板２３の内周壁２３ａに沿って、らせん状に傾斜を有して開口２１側に張り出してくるように形成されている。搬送路形成部材２４は、開口２１側を向く連続面が、ワーク３の搬送を行う搬送路２５になっている。搬送路形成部材２４は、ボウル２と同じ材料で一体に成形されることが好ましいが、別体に形成されて、ボウル２に一体化されても良い。
【００２０】
搬送路２５は、全長Ｌ＝２８２９ｍｍを有しており、内周壁２３ａに沿って、３周にわたって連続して形成されている。なお、搬送路２５の全長Ｌ、横幅Ｗおよび周回数は、ワークの形状・材質や選別の目的に応じて、適宜変更される。搬送路２５は、底面２２ａに連続する搬送開始位置Ｔ０から始まり、途中で、供給位置Ｔ１と、センサ位置Ｔ２とをこの順に経て、選別開始位置Ｔ３に至るように構成されている。これらの詳細は、後で述べる。搬送開始位置Ｔ０は、底面２２ａと搬送路２５との境界として定義され、搬送路２５は、底面２２ａに対して所定角度θ１（図４参照）で登り傾斜になっている。所定角度θ１については後述する。
【００２１】
円筒側板２３の上部には、選別開始位置Ｔ３に連続して選別部Ｓが形成されている。選別部Ｓは、たとえば切欠きＳ１、段差Ｓ２、転がり面Ｓ３、突起Ｓ４の少なくとも一つを有しており、ワーク３の姿勢を所望の向きに案内することが可能になっている。選別部Ｓは、さらに次工程案内路入口Ｓ５および底面戻り通路Ｓ６を有し、選別部Ｓを通ったワーク３は、次工程案内路入口Ｓ５と底面戻り通路Ｓ６のどちらか一方に転がり落ちるようになっている。次工程案内路入口Ｓ５に連続して、断面が四角筒形状の次工程案内路２８が、円筒側板２３の外周側にそれて、パーツフィーダ装置１の下方向に傾斜して形成されている。なお、次工程案内路２８は、実際には図１で示すよりも長く形成されていても良い。
【００２２】
ワーク３が選別部Ｓを通った結果、ワーク３が所望の姿勢を有している場合には、次工程案内路２８に導かれるようになっている。なお、ワーク３が選別部Ｓを通っても、所望の姿勢にならない場合があり、この場合には、選別部Ｓに設けられた底面戻り通路Ｓ６をワーク３が転がり落ちることにより、底面２２ａに案内される。底面戻り通路Ｓ６は、搬送路２５の下をくぐるように形成されていることが好ましい。これにより、底面２２ａに戻されたワークが、搬送路２５の上を登っていくワーク３の移動を阻害することがない。なお、底面戻り通路Ｓ６は必ずしも搬送路２５の下をくぐるように形成されていなくてもよい。
【００２３】
ボウル２は、底板２２の中央部において、ボルト２６により振動部材４に対し固定されている。振動部材４は、その内部に電磁石と板バネとを有し、たとえば電磁石のＯＮ・ＯＦＦにより発生する力を板バネに増幅して振動を発生させ、ボウル２の全体に振動を伝えている。振動部材４は、複数の方向に振動の成分が発生するように、電磁石と板バネを複数組有していてもよい。この振動を受けて、ボウル２の底面２２ａおよび搬送路２５上に存在しているワーク３は、搬送路２５上を、搬送方向（搬送開始位置Ｔ０から選別開始位置Ｔ３に向かう方向）に登っていくことができる。搬送路２５は、水平方向に対して、角度θ１だけ、傾きを有している。角度θ１は、２度である。
【００２４】
センサ１０は、選別開始位置Ｔ３と供給位置Ｔ１との間に配置されている。センサ１０は、供給位置Ｔ１の近くにセンサ位置Ｔ２が位置するように配置されることが好ましい。センサ１０は、たとえば光電センサで構成され、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が存在しているか否かを検出している。
【００２５】
ホッパー６は、ワーク保持面６ａと、ワーク保持面６ａから連続して形成されたホッパー側面６ｂとを有しており、多数のワーク３を貯留可能になっている。ワーク保持面６ａの一辺は、ホッパー側面６ｂが形成されていない先端部６ｃを有している。ホッパー６のワーク保持面６ａは、水平方向に対して傾きを変更可能になっており、センサ１０からの出力信号を受け、たとえばホッパー６の傾きが調整されることにより、しかるべき量のワーク３を、先端部６ｃからガイド部材８へ供給可能になっている。すなわち、センサ１０が、搬送路上２４上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ないことを検出した場合には、新しいワーク３の供給を行うように、ホッパー６でのワーク供給量を制御する。また、センサ１０が、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ていることを検出した場合には、新しいワーク３の供給を止めるように、ホッパー６でのワーク供給量を制御する。
【００２６】
ガイド部材８は、ホッパー６から供給されたワーク３を、搬送路２５上の供給位置Ｔ１に案内可能に、ボウル２の外周に張り出すように配置されている。ガイド部材８は、ボウル２と接する１側面が存在しない枡状容器であり、ワークスライド面８ａとワーク飛出し防止側面８ｂとを有している。ワークスライド面８ａは、ワーク３を供給位置Ｔ１で、搬送路２５の外側から案内可能に、水平方向に対して０度〜１０度だけ傾いていることが好ましい。これにより、ガイド部材８は、ホッパー６から供給されたワーク３の流れを阻害することなく、かつ、ホッパー６から供給されたワーク３を、自然な勢いで供給位置Ｔ１に案内することができる。
【００２７】
ガイド部材８のワークスライド面８ａが、搬送路２５上の供給位置Ｔ１と接続する部分には、案内されたワーク３を搬送路２５上の供給位置Ｔ１に移載するための段差ｔ１が形成されている。段差ｔ１は、０〜１０ｍｍであることが好ましい。供給位置Ｔ１は、このように新しく供給されたワーク３を搬送路２５上に移載するための位置である。供給位置Ｔ１で供給されたワーク３の大部分は、搬送路２５上を振動のエネルギーを受けて登り、選別開始位置Ｔ３（Ｓ１）に到達するようになっている。また、供給位置Ｔ１で供給されたワーク３の一部は、ボウル２の底面２２ａへ落下する。底面２２ａへ落下したワーク３ａは、振動を受けて、搬送開始位置Ｔ０から搬送路２５上を搬送方向へ向かって登っていく。
【００２８】
ここで、搬送路２５上を登り、選別部Ｓで姿勢の誘導を受けるワーク３について説明を行う。本実施形態のワーク３は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、パーマロイなどの軟磁性金属、金属圧粉などの磁性材料あるいはセラミックスで構成してあり、図２に示すように、直径ｄ＝０．７〜１５ｍｍ、厚さｔ＝０．２〜２２ｍｍの円柱形状をしている。ワーク３はたとえばプレス成形により形成される。
【００２９】
このワーク３は、図１に示すパーツフィーダ装置１の選別部Ｓにより、所望の姿勢に誘導され、次工程案内路入口Ｓ５に払い出された後、次工程案内路２８を案内されることにより、図３に示すように、次工程案内路２８のワーク支持面２８ａに整列させられる。この後、ワーク３は不図示の研削装置に所定の向きで供給され、研削盤等により所望の面を研削する工程を経て、研削装置から排出される。研削されたワーク３は、たとえばコイル部品のフェライトコアなどに使われる。
【００３０】
ここで、図１に示すパーツフィーダ装置１の搬送路２５を模式的に展開させた図を、図４に示す。図４に示すように、ワーク３は、図１に示す振動部材４による振動を受けて、搬送路２５上を、傾斜面の上に向かって登っていくことができる。
【００３１】
上述したように、搬送路２５は、搬送開始位置Ｔ０から始まり、供給位置Ｔ１、センサ位置Ｔ２、選別開始位置Ｔ３を、この順に有している。本実施形態では、搬送路２５の全長をＬで表した場合に、供給位置Ｔ１は、全長Ｌに対して６０％以降の位置にある。好ましくは、搬送路２５の全長をＬで表した場合に、供給位置Ｔ１は、全長Ｌに対して８０％〜９９％の位置にある。供給位置Ｔ１が、全長Ｌに対して６０％より小さい位置にあると、本発明の効果が小さく、あまりに選別開始位置Ｔ３に近すぎると、選別されずに底面２２ａに落下するワーク３の割合が多くなり、本発明の効果が小さくなる傾向にある。
【００３２】
本実施形態では、従来のように新しいワーク３が底面２２ａに直接落下して供給されず、新しいワーク３が搬送路２５の途中に供給される。したがって、供給時にワーク３に加わる衝撃が小さい。しかも、本実施形態では、搬送路２５上に新しいワークの供給が行われる供給位置Ｔ１が、選別開始位置Ｔ３の近くになるように、ガイド部材８が配置される。供給位置Ｔ１に供給された新しいワーク３は、搬送路２５上で移動を開始してすぐに、選別開始位置Ｔ３（選別部Ｓ）によって、ワーク３が所望の姿勢を有しているか否かの選別を受ける。選別部Ｓでワークが所望の姿勢を有している場合には、ワーク３が選別部Ｓで回収され、次工程案内路２８から、次の工程へ送られる。本実施形態では、供給位置Ｔ１が、搬送開始位置Ｔ０から、搬送路２５の全長Ｌに対して６０％以降の位置にある。すなわち、新しいワーク３が搬送路２５を移動する距離は、搬送路の全長Ｌに対して４０％以内と、短くて済む。
【００３３】
一方で、選別部Ｓでワークが所望の姿勢を有していないワーク３は、選別部Ｓに形成された段差Ｓ２や切欠きＳ１、突起Ｓ４などによって、ボウル２の底面２２ａまたは搬送路２５にふるい落とされるようになっている。底面２２ａにふるい落とされたワーク３は、底面２２ａに形成された搬送路の搬送開始位置Ｔ０から、搬送路２５の全長分を登っていく。
【００３４】
従来では、ボウル２の底面２２ａに新しいワーク３が供給されていたので、全てのワーク３が搬送路２５の搬送開始位置Ｔ０から選別開始位置Ｔ３までを登る必要があり、ワーク３が最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する時間が長かった。しかし本実施形態では、選別開始位置Ｔ３の近くに新しいワーク３が供給されるため、ほとんどのワーク３は搬送路２５の全長分を登る必要がなく、一部のワーク３のみが底面２２ａに落下し、搬送路２５の全長分を登る。しかも本実施形態では、底面２２ａに落下したワーク３が、最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する最大の回流数（搬送路２５を繰り返し回流する回数）も低減できる。したがって、ワーク３が最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する時間を短くすることができ、ワーク３に伝わる振動を最小限に抑えることができる。そのため、ワーク３を整列させる際に、ワークの割れ、欠けや汚れが発生するおそれが少なくなる。
【００３５】
また、本実施形態では、上述したように、センサ１０が、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ないことを検出した場合には、新しいワーク３の供給を行うように、ホッパー６でのワーク供給量を制御する。また、センサ１０が、搬送路２５上のセンサ位置Ｔ２にワーク３が連続して来ていることを検出した場合には、新しいワーク３の供給を止めるようにホッパー６でのワーク供給量を制御する。
【００３６】
供給位置Ｔ１とセンサ位置Ｔ２との距離が離れている場合には、センサ１０が、搬送路上の最後のワーク３を検出して、新しいワーク３の供給を行い続けたとしても、新たに供給されたワーク３がセンサ１０の位置まで登ってくるまでに、長いタイムラグが生じることとなる。そのため、この間に、新しいワークが供給され続け、ボウル２におけるワークの残存数が膨大になり、同じワークが何回も搬送路２５を回流することとなる。
【００３７】
本実施形態では、供給位置Ｔ１の直後にセンサ１０が配置されるので、搬送路２５上にワーク３が無くなってから、新しいワーク３が供給されるまでのタイムラグが短い。したがって、供給位置Ｔ１から選別開始位置Ｔ３までの搬送路２５上に、絶え間なく新しいワーク３を少しずつ供給することが可能であり、搬送開始位置Ｔ０〜供給位置Ｔ１では、ワーク３の残存数を減らすことができる。そのため、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくでき、同じワークが搬送路２５を回流する回数を減らすことができる。そのため、ワーク３に振動が伝わっている時間を短くでき、ワーク３の割れ、欠けや汚れを防止できる。
【００３８】
また、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくできるため、ボウル２を小型化でき、搬送路２５の全長Ｌも短くすることができる。この点においても、ワーク３への振動によるダメージを小さくすることができ、ワーク３の割れや欠けを防止できる。
【００３９】
また、本実施形態では、既存のボウル２を利用することができ、汎用性が高い。
【００４０】
本実施形態では、供給位置Ｔ１が搬送路２５の最上段に位置するように説明を行ったが、これに限定されない。上から２段目に供給位置Ｔ１が形成されても良いし、それより下段に供給位置Ｔ１が形成されても良い。
【００４１】
また、ワーク３は、上述した磁性材料で構成されたものに限定されず、振動に弱い物質で構成された様々な成形体を、本実施形態のパーツフィーダ装置１で整列させることができる。ワーク３の形状は、特に限定されない。直径ｄよりも厚さｔの方が大きい細長形状でもよいし、直径ｄに比較して厚さｔがかなり小さいコイン状でもよい。また、ワーク３は、円柱形状でなくてもよく、多角柱形状であってもよいし、板状であってもよい。
【００４２】
第２実施形態
本実施形態は、以下に述べる以外は、上述した第１実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。
本実施形態のガイド部材１８は、搬送路２５上の供給位置Ｔ１に案内可能に、搬送路２５の内側からワーク３を案内するように配置してある。ガイド部材１８は、扇形のガイド板１８ａと、扇形のガイド板１８ａの側縁１８ａ１に一体成形された側板１８ｂを有している。ガイド板１８ａは、上面がワークスライド面１８ａ２になっており、側板１８ｂの形成されていない外周縁１８ａ３を有している。
【００４３】
図５および図６に示すように、ガイド板１８ａは、扇形の中心位置１８Ｐで、ボルト２６ａによってボウル２の底板２２および振動部材４に対して固定されている。ガイド板１８ａの外周縁１８ａ３は、搬送路２５のらせん形状の一部と略一致しており、ガイド板１８ａは、中心位置Ｐ１から外周縁１８ａ３に向かって高さが低くなるように、なだらかに傾きθ２を有している。この傾きθ２は、図６に示すように、中心位置１８Ｐを通る断面で見て、水平方向に対して０度〜１０度であることが好ましい。
【００４４】
図５および図６に示すように、ホッパー１６は、先端部１６ｂがガイド板１８ａの中心位置１８Ｐの方向を向くように配置されている。ホッパー１６から供給されたワーク３は、ガイド板１８ａの上を、図７の矢印で示す方向に放射状にスライドまたは転がり、搬送路２５上の供給位置Ｔ１に、自然な勢いで外周縁１８ａ３から案内されるようになっている。本実施形態では、供給位置Ｔ１が搬送路２５の最上段に位置するように説明を行ったが、これに限定されない。上から２段目に供給位置Ｔ１が形成されても良いし、それより下段に供給位置Ｔ１が形成されても良い。
【００４５】
図６に示すように、ガイド板１８ａの外周縁１８ａ３が、搬送路２５上の供給位置Ｔ１と接続する部分には、案内されたワーク３を搬送路２５上の供給位置Ｔ１に移載するための段差ｔ１が形成されている。段差ｔ１は、０〜２５ｍｍであることが好ましい。
【００４６】
図７に示すように、扇形をしたガイド板１８ａの中心角θ３は、３０度〜３６０度であることが好ましい。
【００４７】
本実施形態では、既存のボルト位置を利用してガイド板１８ａを配置することができるので、既存のボウル２を利用することができ、汎用性が高い。さらに、ボルト２６ａを介して、振動部材４の振動をワーク３に伝え、ワーク３を搬送路２５にふるい落とすことができる。また、ワーク３が供給位置Ｔ１に案内される際に、勢いよく転がったとしても、そのワーク３のほとんどは内周壁２３ａに当たり、供給位置Ｔ１で搬送路２５に移載されるので、ボウル２の底面２２ａへ落下するワーク３の数を減らすことがでる。したがって、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくでき、同じワークが搬送路２５を回流する回数を減らすことができる。そのため、ワーク３に振動が伝わっている時間を短くでき、ワーク３の割れや欠けを防止できる。
【００４８】
また、ボウル２におけるワークのトータルでの残存数を小さくできるため、ボウル２を小型化することができる。したがって、搬送路２５の全長Ｌを短くすることができる。この点においても、ワーク３への振動によるダメージを小さくすることができ、ワーク３の割れや欠けを防止できる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１
パーツフィーダ装置１の稼働開始時におけるワークの滞留量と、底面に落下したワークが搬送路を繰り返し回流する回数と、各回流時におけるワークの滞留量をシミュレーションした。その結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
なお、表１の各数値は、以下の計算式により求めた。なお、搬送開始位置Ｔ０から供給位置Ｔ１までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して８５％の位置であることを条件に計算を行った。以下の数式１によって、稼働開始時に搬送路２５上に存在するべきワーク３の滞留量ｎ（個）は、８５個と計算した。
【００５２】
ｎ＝｛Ｌ×（１００−８５）／１００｝／γ …数式１
【００５３】
数式１において、Ｌは搬送路２５の長さ＝２８２９（ｍｍ）であり、γはワーク３の大きさ＝５（ｍｍ）である。次に、１巡目以降のワーク３の滞留量を求めるために、以下の数式２を適用した。なお、ａはワーク３の巡回数を示す。
【００５４】
ｎａ＝ｎ×（１−δ／１００）ａ …数式２
【００５５】
選別部Ｓで搬送路２８に案内される選別確率をδとし、選別確率δ＝５０％として、１巡目以降のワーク３の滞留量を計算した。ワークの滞留量は、１巡目では４２個であり、２巡目では２１個・・・となり、８巡目で滞留量がゼロになった。
【００５６】
比較例１
実施例１と同様のシミュレーションによって、供給位置Ｔ１が搬送開始位置Ｔ０と一致する場合の滞留量を求めた。結果を表１に示す。稼働開始時に搬送路２５上に存在するべきワーク３の滞留量ｎは、５６６個であることが分かった。ワークの滞留量は、１巡目では２８３個であり、２巡目では１４１個・・・となり、１１巡目で、滞留量がゼロになった。
【００５７】
なお、上記と同じ条件において、一つのワーク３が搬送路２５上を移動する走行距離を、シミュレーションによって求めた。結果を表２に示す。１巡目には、ワーク３は搬送路２５の搬送開始位置Ｔ０から選別部Ｓまでの距離（２８２９ｍｍ）を走行することになり、２巡目以降には、巡回を重ねるごとに、搬送開始位置Ｔ０から選別部Ｓまでの距離が加算されていく様子を確認できた。
【００５８】
【表２】
【００５９】
評価１
表１に示すように、実施例１では、７巡目でワーク３の選別が終わるのに対して、比較例１では、１１巡目以降でないとワーク３の選別が終わらない。表２に示す結果から、９，１０，１１巡目では、ワーク３は、２５４６３ｍｍ，２８２９２ｍｍ，３１１２１ｍｍもの距離を走行することとなり、ワーク３へのダメージが大きくなることが予想される。これに対して実施例１では、表１に示すように、８巡目、９巡目ではワーク３の滞留量がゼロになり、ワーク３が最終的に選別部Ｓで回収されるまでに要する回流数（時間）を短くできることが確認できた。
【００６０】
実施例２〜６
実施例１のシミュレーションとは別に、以下に述べる実機（パーツフィーダ装置１）を準備した。有底円筒の直径を３００ｍｍとし、搬送路２５の巻数が３周であり、搬送路２５の全長Ｌ＝２８３０ｍｍを有するボウル２を準備した。次に、図１に示すように、ボウル２の底板２２を、ボルト２６で、振動部材４に対して固定した。次に、搬送路２５上の供給開始位置Ｔ０から供給位置Ｔ１までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して６０，８０，９０，９５，９９％の位置（投入位置）になるように、ガイド部材８を、搬送路２５の外周側に接続した。
【００６１】
搬送開始位置Ｔ０からセンサ位置Ｔ２までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して９５％の位置にセンサ位置Ｔ２が位置するように、センサ１０を配置した。
【００６２】
このパーツフィーダ装置１を実際に稼働させ、５００個のワーク３をパーツフィーダ装置１に通した。選別部Ｓでの選別が終わった時点で、ワーク３に欠けが生じた個数と、ワーク３の全体数に対する割合（％）を測定した。結果を表３および図８に示す。
【００６３】
【表３】
【００６４】
比較例２〜７
搬送路２５上の搬送開始位置Ｔ０から供給位置Ｔ１までの距離が、搬送路２５の全長Ｌに対して０，２０，２５，３０，５０，５５％の位置（投入位置）になるように、ガイド部材８を、搬送路２５の外周側に接続した以外は、上述した実施例２〜５と同様にして、パーツフィーダ装置１を実際に稼働させ、ワーク３に欠けが生じた個数と、ワーク３の全体数に対する割合（％）を測定した。結果を表３および図８に示す。
【００６５】
評価２
表３および図８に示すように、実施例２〜６、特に実施例３〜６では、比較例２〜７と比較して、ワーク３に欠けが生じた割合は、低くなることが判明した。このことから、搬送路２５の全長Ｌに対して６０％以降の位置、特に８０〜９９％の位置に供給位置Ｔ１があるときに、ワーク３の欠けを低減できることが確認できた。
【符号の説明】
【００６６】
１…パーツフィーダ装置
２…ボウル
２２ａ…底面
２５…搬送路
Ｔ０…搬送開始位置
Ｔ１…供給位置
Ｔ２…センサ位置
Ｔ３…選別開始位置
４…振動部材
６…ホッパー
８…ガイド部材
１８ａ…ガイド板
１８ａ３…外周縁
１０…センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に形成された搬送開始位置からワークの選別開始位置まで延びる搬送路が周方向に沿って形成されたパーツフィーダと、
前記パーツフィーダに前記ワークの供給を行うワーク供給部と、
前記ワーク供給部から供給された前記ワークを前記パーツフィーダに案内するガイド部材と、
前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、前記ワークが前記搬送路上に位置するか否かを検出するセンサとを有するパーツフィーダ装置であって、
前記ガイド部材は、前記搬送路上の供給位置に前記ワークを案内するように構成され、
前記供給位置は、前記搬送開始位置から、前記搬送路の全長に対して６０％以降の位置にあることを特徴とするパーツフィーダ装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記パーツフィーダの外側に張り出して配置され、前記ワークを、前記供給位置で、前記搬送路の外側から案内することを特徴とする請求項１に記載のパーツフィーダ装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、扇形のガイド板を有し、前記パーツフィーダの前記搬送路の内側から前記ワークを案内するように配置され、
前記ガイド板の外周縁が前記搬送路の一部形状と略一致していることを特徴とする請求項１に記載のパーツフィーダ装置。
【請求項１】
底面に形成された搬送開始位置からワークの選別開始位置まで延びる搬送路が周方向に沿って形成されたパーツフィーダと、
前記パーツフィーダに前記ワークの供給を行うワーク供給部と、
前記ワーク供給部から供給された前記ワークを前記パーツフィーダに案内するガイド部材と、
前記供給位置と前記選別開始位置との間に配置され、前記ワークが前記搬送路上に位置するか否かを検出するセンサとを有するパーツフィーダ装置であって、
前記ガイド部材は、前記搬送路上の供給位置に前記ワークを案内するように構成され、
前記供給位置は、前記搬送開始位置から、前記搬送路の全長に対して６０％以降の位置にあることを特徴とするパーツフィーダ装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記パーツフィーダの外側に張り出して配置され、前記ワークを、前記供給位置で、前記搬送路の外側から案内することを特徴とする請求項１に記載のパーツフィーダ装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、扇形のガイド板を有し、前記パーツフィーダの前記搬送路の内側から前記ワークを案内するように配置され、
前記ガイド板の外周縁が前記搬送路の一部形状と略一致していることを特徴とする請求項１に記載のパーツフィーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２５５６０（Ｐ２０１２−２５５６０Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６７１４２（Ｐ２０１０−１６７１４２）
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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