ワーク姿勢変換装置
【課題】ワークの搬送や姿勢変換を円滑に行うことが可能であるとともに、ワークの損傷や保守工数の削減が可能なワーク姿勢変換装置を提供する。
【解決手段】搬送路に沿ってワーク８を搬送しつつワーク８の姿勢変換を行うワーク姿勢変換装置１であって、搬送路が複数の搬送溝２１、３１を搬送方向に連結させることで構成されており、各搬送溝２１、３１が、搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、搬送溝２１、３１間の連結部において上流側と下流側の搬送溝２１、３１の内面を滑らかに連続させるとともに、下流側の搬送溝３１の開口方向を上流側の搬送溝２１の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、下流側の搬送溝３１が上流側の搬送溝２１と同じ方向に捻られるようにして形成した。
【解決手段】搬送路に沿ってワーク８を搬送しつつワーク８の姿勢変換を行うワーク姿勢変換装置１であって、搬送路が複数の搬送溝２１、３１を搬送方向に連結させることで構成されており、各搬送溝２１、３１が、搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、搬送溝２１、３１間の連結部において上流側と下流側の搬送溝２１、３１の内面を滑らかに連続させるとともに、下流側の搬送溝３１の開口方向を上流側の搬送溝２１の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、下流側の搬送溝３１が上流側の搬送溝２１と同じ方向に捻られるようにして形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ラインに沿って搬送されるワークの向きを変更するためのワーク姿勢変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工場における生産ラインの中に連続してワークを供給し、搬送するための技術が数多く開示されている。例えば、特許文献１においては、振動を利用してワークを一方向に搬送するリニア型パーツフィーダとしての部品供給装置が示されている。当該部品供給装置では、部品貯留部から部品を取り出しつつ搬送路に沿って一方向に搬送するとともに、搬送中の部品の姿勢を検知し、その姿勢が所定のものでないときにはその部品に対してエアを噴出させて姿勢を修正するようにされている。
【０００３】
しかしながら、上記のように各部品の姿勢を揃えつつ搬送したとしても、次工程によってはワークの姿勢を上下反転させたほうが都合がよい場合がある。そのためには一旦ある向きに揃えたワークの姿勢を別の姿勢に変換することが必要となる。
【０００４】
こうしたワーク姿勢変換装置としては、例えば特許文献２のようなものが知られている。これは整列させたワークを上下反転させるための装置であって、円柱状の部材の表面に半周に渡って螺旋状の溝が形成されている。そして、当該溝の入口から出口の間を通過させることでワークは軸方向に搬送されつつ上下が反転されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７６９９３号公報
【特許文献２】特開平９−２６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２のワーク姿勢変換装置は円柱状の部材の表面に形成された溝が螺旋状に大きく方向を変えているために、この溝の内部を進むにつれて溝内面によるワークの支持状態が大きく変化して不安定になる場合があり、こうした問題は小型で軽量のワークを扱う場合にはより顕著にあらわれることが予想される。
【０００７】
このような溝内部におけるワークの支持の不安定性によって、当該溝を覆うカバーがない場合にはワークが飛び出しやすくなる。また、カバーを設けている場合には溝とカバーとの間でワークが詰まりやすくなり、詰まったワークを除去するために搬送を停止してカバーを取り外した際には、ワークが十分に支持されておらず不安定であるために溝内部にあったワークは全て落下することになってしまう。
【０００８】
上記のような溝内部でのワークの支持の不安定性に起因する飛び出しや落下によって、ワークに損傷が生じることがある。また、飛び出しまたは落下したワークが隣接する別の工程の装置に紛れ込んで予期せぬ装置トラブルが発生し保守にかかる作業時間が増大する可能性もある。
【０００９】
本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には溝内部でのワークの支持状態を安定化させて搬送を円滑に行わせることによって、ワークの詰まりや飛び出しを生じさせないとともに保守作業にかかる工数削減を可能とするワーク姿勢変換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】
【００１０】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１１】
すなわち、本発明のワーク姿勢変換装置は、搬送路に沿ってワークを搬送しつつ当該ワークの姿勢変換を行うものであって、前記搬送路がワークの姿勢を内面によって規制する複数の搬送溝をワーク搬送方向に連結させることで構成されており、前記各搬送溝が、ワーク搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、前記搬送溝間の連結部において当該連結部を境界とする上流側と下流側の搬送溝の内面を滑らかに連続させるとともに、前記下流側の搬送溝の開口方向を前記上流側の搬送溝の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、前記下流側の搬送溝が前記上流側の搬送溝と同じ方向に捻られるようにして形成したことを特徴とする。
【００１２】
このように構成すると、複数の搬送溝間を通過させることで大きくワークの姿勢変換を行うことができるとともに、搬送溝の内部でワークを安定して支持することができるため、搬送溝の内部でのワークの搬送や姿勢変換を円滑に行うことができ、ワークの詰まりや飛び出しを防止することができ、工程安定化を図ることが可能になるとともに、ワークの損傷や保守にかかる工数の削減を図ることができる。さらには、ワークの搬送路を開口部を備えた搬送溝として形成しているために、簡単な溝加工をベースにして容易に形成することができるとともに、搬送溝の開口部より搬送するワークへのアクセスが容易になり保守作業がより容易になる。
【００１３】
また、搬送溝の内部におけるワークの搬送をより円滑に行わせるとともに、こうした装置を製作するための機械加工をより簡便に実施するためには、前記搬送溝が各々異なるガイド部材の表面に形成されているとともに、ワーク搬送方向に対する捻りにともなって、各搬送溝の中心位置が下方向に移行するようにして形成することが好適である。
【００１４】
また、ワークの搬送溝からの飛び出しをより一層確実に防止するとともに、搬送溝の内部で詰まりが生じた場合でも詰まりの生じている箇所を外部から容易に把握することができるようにするためには、前記搬送溝を覆うようにしてカバー部材を設けるとともに、当該カバー部材にワーク搬送方向に沿って切り欠き部を形成して、当該切り欠き部を通じて前記搬送溝の一部がワーク搬送方向に連続して確認できるように構成することが好適である。
【００１５】
また、搬送溝間または搬送溝と外部装置に形成されたワークの搬送路との間の連結部において、ワークを上記連結部に生じる微小な凹凸を安定して通過させるためには、ワークに対して進行方向以外の力をできる限り作用させないことが好ましいため、前記搬送溝の始端および終端近傍を直線状に形成することが好適である。
【００１６】
さらに、連結部を通過する際のワークの挙動をより安定化させるためには、連結部における搬送溝内部に対するワークの遊びを小さくすることが好ましいため、前記カバー部材の内面を前記搬送溝の始端および終端近傍で平面になるように形成することが好適である。
【００１７】
また、ワークを適切な姿勢にしつつ搬送し、次工程に適した姿勢に変換して供給することのできるコンパクトで操作性の良いワーク供給装置として構成するためには、ワークの姿勢を揃えつつ搬送するワーク搬送整列手段と、上記のワーク姿勢変換装置とを備えており、前記ワーク搬送整列手段と前記ワーク姿勢変換装置とが共通する振動付与手段によって駆動されるように構成することが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明した本発明によれば、搬送溝に沿ってワークの搬送や姿勢変換を円滑に行うことが可能であるとともに、ワークの詰まりや飛び出しを生じさせず保守作業にかかる工数を削減できるワーク姿勢変換装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク姿勢変換装置の側面図。
【図２】同ワーク姿勢変換装置の斜視図。
【図３】同ワーク姿勢変換装置のガイド部材よりカバー部材を取り外した状態を示す斜視図。
【図４】同ワーク姿勢変換装置の要部を示す拡大斜視図。
【図５】同ワーク姿勢変換装置において図４の状態よりカバー部材を取り外した状態を示す要部拡大斜視図。
【図６】同ワーク姿勢変換装置における図４に示したＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅ断面矢視図。
【図７】同ワーク姿勢変換装置におけるカバー部材の表面の形状と搬送溝との位置関係を模式的に示す要部正面図。
【図８】同ワーク姿勢変換装置におけるカバー部材に形成した搬送溝の寸法関係を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のワーク姿勢変換装置１はワーク搬送整列手段９と連続して設けられており、これらが全体としてワーク８を適切な姿勢にしつつ次の装置に供給するワーク供給装置７として機能する。
【００２２】
ワーク搬送整列手段９は、供給されたワーク８の姿勢を揃えつつ搬送するためのものであり、ワーク搬送台９３の上部に形成されたワーク８の搬送路としての搬送溝９３ａによってワーク８を支持しつつ図中のＷ方向で示すワーク搬送方向に搬送することができるとともに、その搬送路の途中に上述の特許文献１と同様の構成からなるワーク８の姿勢を揃えるための機構（図示せず）を備えている。そして、ワーク搬送台９３はプレート９２の上に固定されているとともに、プレート９２はベース９１に対して２つの板バネ９４、９４によって弾性的に支持されている。板バネ９４、９４は各々鉛直方向に対してやや傾きをもたせつつ平行に配され、各板バネ９４、９４の上端は取付部材９４ａ、９４ｂによってプレート９２の下面に固定されるとともに、下端は取付部材９４ｃ、９４ｄによってベース９１の上面に固定されている。また、ベース９１の上面には取付台９５ａを介して振動付与手段としての電磁石９５が取り付けられているとともに、当該電磁石９５と対向するようにして磁性ブロック９６がプレート９２の下面に取り付けられている。
【００２３】
上記のように構成することによって、電磁石９５に周期的な電流を付与することで、磁性ブロック９６に対して周期的な磁力を発生させ、板バネ９４、９４に対する法線方向である図中Ｆ方向にワーク搬送台９３を振動させることができる。この振動によってワーク搬送台９３に載せられたワーク８に対してワーク搬送方向（図中のＷ方向）の推力が与えられて搬送が行われるようになっている。
【００２４】
本実施形態におけるワーク姿勢変換装置１は、上記ワーク搬送台９３とともにプレート９２の上に固定されており、板バネ９４、９４によって弾性支持されつつ振動付与手段としての電磁石９５によって振動が付与されるようになっている。そのため、ワーク搬送台９３とワーク姿勢変換装置１とは一体となって振動することができるようになっている。そのため、ワーク姿勢変換装置１とワーク搬送整列手段９とは駆動源が一個で操作性が良く、かつ、コンパクトなワーク供給装置７として一体に構成されている。
【００２５】
さらに、ワーク姿勢変換装置１は概ね段差ブロック６と、当該段差ブロック６の上に設けられた第１および第２のガイド部材２、３と、それら第１および第２のガイド部材２、３の上に各々設けられた第１および第２のカバー部材４、５とから構成されている。第１および第２のガイド部材２、３の表面には各々ワーク８を支持するための搬送溝２１、３１が形成されており、上述したワーク搬送台９３に形成した搬送溝９３ａから上記の搬送溝２１へ、さらには搬送溝３１へと連続してワーク８の搬送路が形成されるようになっている。
【００２６】
本実施形態においては、図２に示すように、第１のガイド部材２と第１のカバー部材４とが対向して組み合わされた状態で段差ブロック６の上段６１の上に設置されているとともに、第２のガイド部材３と第２のカバー部材５とが対向して組み合わされた状態で段差ブロック６の下段６２の上に設置されており、上述したようにワーク搬送台９３に形成した搬送溝９３ａと、第１および第２のガイド部材２、３に形成された搬送溝２１、３１とが連続するようになっている。
【００２７】
第１および第２のガイド部材２、３より、それぞれ第１および第２のカバー部材４、５を取り外した状態を図３に示す。本実施形態においては第１のガイド部材２と第２のガイド部材３とを同一の形状にするとともに、第１のカバー部材４と第２のカバー部材５とを同一の形状に構成している。第１および第２のガイド部材２、３は、ワーク８の搬送方向に長手方向を向けた直方体状のブロックの一辺に大きな曲面２４、３４を形成した形状となっており、底面２５、３５によって上記段差ブロック６（図１参照）の上に固定されている。そして、第１および第２のガイド部材２、３に形成した搬送溝２１、３１は、各々上面２２、３２から曲面２４、３４を通じて側面２３、３３までの間で下方向に移動しつつ一方向に約９０°捻れるようにして形成されており、その間を通過することでワーク８は各々９０°の姿勢変換が行われるようになっている。このようにして、第１のガイド部材２に形成する搬送溝２１は始端２１ａと終端２１ｂとの間で高さ方向にも横方向にもずれることになるため、第１のガイド部材２と第２のガイド部材とは同一の形状でありながら、高さ方向にも横方向にも位置をずらして設けている。
【００２８】
第１および第２のカバー部材４、５は、各々第１および第２のガイド部材２、３に対応するようにして設けられており、それぞれ内面形状が第１および第２のガイド部材２、３の外形形状に沿うように形成されており、第１および第２のガイド部材２、３の表面に取り付けることで、搬送溝２１、３１のほとんどの部分を覆うことができるようになっている。
【００２９】
図４に上記ガイド部材２（３）に対して、カバー部材４（５）を取り付けた状態を拡大して示す。以下、第１および第２のガイド部材２、３および第１および第２のカバー部材４、５をそれぞれ総称して、単にガイド部材２（３）、カバー部材４（５）と称す。
【００３０】
ガイド部材２（３）の表面の搬送溝２１（３１）は、上述したように上面２２（３２）から側面２４（３４）にかけて約９０°の捻れるようにして形成されている。具体的には、搬送方向における搬送溝２１（３１）は、始端２１ａ（３１ａ）近傍では開口方向を上にした直線部として形成されるとともに、終端２１ｂ（３１ｂ）近傍では開口方向を図中左向きの水平方向にした直線部として形成されている。さらに、これらの直線部をつなぐ部分が捻れ部として９０°捻れるようにして形成されている。
【００３１】
こうした搬送溝２１（３１）を覆うカバー部材４（５）には、搬送溝２１（３１）と同様に捻れを伴った切り欠き部４４（５４）が形成されており、当該切り欠き部４４（５４）を通じて搬送溝２１（３１）の一部が搬送方向に連続して確認できるようになっている。このため、搬送溝２１（３１）の内部で詰まりが生じた場合には、どの部分に原因があるかを外部より容易に確認することができる。
【００３２】
図４の状態より、カバー部材４（５）を取り外した状態を図５に示す。
【００３３】
ガイド部材２（３）は、上述したようにワーク搬送方向に長手方向を向けた直方体状のブロックの一辺に大きな曲面を形成した形状となっている。具体的には、水平面として形成した上面２２（３２）と、カバー部材４（５）と対向する側に鉛直面として形成した側面２３（３３）と、これら上面２２（３２）と側面２３（３３）とをつなぐようにして形成した曲面２４（３４）とを有している。そして、搬送溝２１（３１）のワーク搬送方向に対する始端は上面２２（３２）に直線部２１ａ（３１ａ）として形成された後に、曲面２４（３４）に沿って捻れ部２１ｃ（３１ｃ）として９０°の捻れを伴いながら下方に進み、側面２３（３３）に至ってからは再度終端に直線部２１ｂ（３１ｂ）が形成されている。
【００３４】
このようにして形成された搬送溝２１（３１）の内面によって、図３に示すようにしてワーク８は支持されつつ搬送される。このとき、まずワーク８は第１のガイド部材２に形成された搬送溝２１の内面によって姿勢を規制されつつ、当該搬送溝２１の開口方向が上向きから水平方向になるまでの捻りにともなって９０°姿勢変換がなされる。そして、搬送溝２１の終端２１ｂに連結されている第２のガイド部材３の搬送溝３１の始端３１ａに向かって搬送され、当該搬送溝３１の内面によって姿勢を規制されつつさらに搬送溝２１と同方向に９０°姿勢変換が行われることで、合計１８０°の姿勢変換が行われる。上記の受け渡しに際して、搬送溝２１、３１の連結部を境界としたときの上流側の搬送溝としての搬送溝２１の開口部は水平方向になっているが、下流側の搬送溝としての搬送溝３１の開口部は上方向に切り替わるものの、連結部の前後で各搬送溝２１、３１の内面は滑らかに連続するようにして形成されており、搬送溝３１は搬送溝２１とは異なるワ−ク８の面を開放しつつ、同じ方向に捻られるようにして形成されている。
【００３５】
本実施形態においては、搬送溝２１、３１は矩形断面を有する溝として形成されており、当該溝の内面であるところの底面および両壁面によって搬送するワーク８の三方向を支持することが可能となっている。そして、搬送の正逆の二方向以外の残りの一方向が開口部とされており、当該開口部より自由にワーク８の挿脱が可能になっている。搬送溝２１、３１の底面からの当該開口部に向けた方向が開口方向となっており、概ね搬送方向に垂直な搬送溝２１、３１の断面における壁面の向きと等しいものといえる。このように、ワーク８を搬送するための搬送路を溝として形成することで、機械加工によって簡便に構成することが可能であるとともに、内部を搬送させるワーク８へのアクセスが容易になることで保守作業を容易に行うことができる。
【００３６】
そして、図５に戻って、上記のようなガイド部材２（３）と対応するカバー部材４（５）は、それぞれガイド部材２（３）の表面に接触しつつ上記搬送溝２１（３１）を覆うようにして取り付けることができるようになっている。そのため、当該カバー部材４（５）の内面形状と、上記ガイド部材２（３）の外形とは概ね対応している。すなわち、カバー部材４（５）の内側上面４１（５１）はガイド部材２（３）の上面２２（３２）に対応して平面として構成され、カバー部材４（５）の内側側面４２（５２）はガイド部材２（３）の側面２３（３３）に対応して平面として構成され、カバー部材４（５）の内側曲面４３（５３）はガイド部材２（３）の曲面２４（３４）に対応してこれと同一の曲率をもつ曲面として構成されている。また、カバー部材４（５）には上述したように、搬送溝２１（３１）の一部が連続して確認できるようにそれぞれ切り欠き部４４（５４）が設けられている。
【００３７】
上記のようにしてガイド部材２（３）に形成した搬送溝２１（３１）およびこれと対応するカバー部材４（５）の位置関係をさらに詳細に説明するため、図４におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−ＤおよびＥ−Ｅ位置における断面を図６に示す。以下、図４を参照しつつ図６を用いて説明する。
【００３８】
まず、Ａ−Ａ位置においては、搬送溝２１（３１）はガイド部材２（３）の上面２２（３２）にあり開口方向は上方向となっている。そして、カバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、図中における搬送溝２１（３１）の右上方部分が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００３９】
さらに、Ｂ−Ｂ位置においては、搬送溝２１（３１）は曲面部２４（３４）に沿って図中の左下方に移動するとともに反時計回りに捻れている。この時にも、カバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、図中における搬送溝２１（３１）の右上方部分が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００４０】
さらに、Ｃ−Ｃ位置、Ｄ−Ｄ位置に進むに従って、搬送溝２１（３１）は曲面部２４（３４）に沿ってさらに図中の左下方に移動するとともに反時計回りに捻れている。また、上記と同様にしてカバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、搬送溝２１（３１）の一部が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００４１】
さらに、Ｅ−Ｅ位置においては、搬送溝２１（３１）はガイド部材２（３）の側面２３（３３）にあり開口方向は左方向となっている。そして、カバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、図中における搬送溝２１（３１）の左上方部分が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００４２】
上記のように、Ａ−Ａ位置からＥ−Ｅ位置に至る搬送溝２１（３１）は円滑に形成され、これらの位置の間で９０°の捻りが与えられる。また、当該搬送溝２１（３１）を覆うようにして設けられているカバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）にも同様に捻りが与えられており、当該切り欠き部４４（５４）によって搬送方向の全ての位置に渡って連続して搬送溝２１（３１）の開放部２１ｄ（３１ｄ）が形成され、いずれの位置においても搬送溝２１（３１）の一部を確認することができるようになっている。
【００４３】
これらのＡ−Ａ〜Ｅ−Ｅ位置におけるそれぞれの搬送溝２１Ａ〜２１Ｅ（３１Ａ〜３１Ｅ）の相互の位置関係を、模式的に図７に示す。以下、図４を参照しつつ図７を用いて説明する。
【００４４】
Ａ−Ａ位置における搬送溝２１Ａは、平面として形成された上面２２（３２）に形成されており、図中における搬送溝２１Ａの左上部の稜線を起点として、曲面部２４（３４）は形成されている。そして、Ｂ−Ｂ〜Ｄ−Ｄ位置における搬送溝２１Ｂ〜２１Ｄは上記曲面部２４（３４）に形成されている。さらに、Ｅ−Ｅ位置における搬送溝２１Ｅは平面として形成された側面２３（３３）に形成されている。当該搬送溝２１Ｅにおける図中の左上方の稜線が上記曲面部２４（３４）の終点とされている。
【００４５】
このＡ−Ａ位置における搬送溝２１ＡからＥ−Ｅ位置における搬送溝２１Ｄに至るまでは、搬送方向より見て同一の回転中心Ｏを軸にして９０°反時計回りに回転するようにして捻れるように形成されている。また、曲面部２４（３４）は同一の回転中心Ｏを有する円筒面の一部として形成されている。ただし、上述した当該曲面部２４（３４）と上面２２（３２）および側面２３（３３）との位置関係から、曲面部２４（３４）の中心角は９０°よりも小さなものになる。
【００４６】
このように形成されたガイド部材２（３）の外形形状に沿うようにして、図５に示すようにガイド部材４（５）の内面形状は形成されている。上述したように、搬送溝２１（３１）の始端近傍の直線部２１ａ（３１ａ）はガイド部材２（３）の平面部である上面２２（３２）に形成されており、終端近傍の直線部２１ｂ（３１ｂ）はガイド部材２（３）の平面部である側面２３（３３）に形成されている。そのため、これら搬送溝２１（３１）の始端および終端近傍に形成された直線部２１ａ（３１ａ）、２１ｂ（３１ｂ）を覆うカバー部材４（５）の内面部分も、平面部としての内側上面４１（５１）および内側側面４２（５２）として形成されることになる。
【００４７】
これらの部分における寸法関係を、図７における終端近傍の搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）の場合を例として、図８に模式的に示す。本図より分かるように、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）を覆うカバー部材４（５）の内面を曲面とした場合には、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）の内部を搬送させるワーク８に対する遊びが大きくなってしまう。これに対して、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）を覆うカバー部材４（５）の内面を平面とした場合には、図中に示したδの分だけ遊びを小さくすることができる。そのため、形状や大きさ、重量によって不安定となりがちであって、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）の内部で回転しやすいワーク８を搬送する場合であっても、ワーク８の姿勢を適切に保つことができる。
【００４８】
上記のように構成したワーク姿勢変換装置１は、以下のようにしてワーク８を搬送しつつその姿勢を変換することができる。
【００４９】
まず、図１に示すように、供給されたワーク８は搬送整列手段９によって、搬送台９３の表面に形成された搬送溝９３ａに沿って搬送されつつ同一の方向を向いた姿勢となるように整列させられる。
【００５０】
そして、図２に示すように、搬送溝９３ａと連続するようにして第１のガイド部材２に形成された搬送溝２１に向かって搬送され、当該搬送溝２１の内部を通過した後に、これと連続する第２のガイド部材３に形成された搬送溝３１を通過し、次工程の装置に供給される。
【００５１】
図１に示すように、第１のガイド部材２と第２のガイド部材３とは、段差ブロック６を介して、搬送整列手段９と共通するプレート９２の上に設けられており、共通の弾性支持手段としての板バネ９４、９４によって弾性支持されるとともに、共通の振動付与手段としての電磁石９５による周期的な磁力を与えられて、搬送台９３と連続したままで一体的にＦ方向に振動することで、ワーク８に対して推力を与えるようになっている。そのため、搬送整列手段９からワーク姿勢変換装置１に向けてワーク８を順次押し込んでいかなくても、ワーク姿勢変換装置１の内部でワーク８に対して直接推力を付与することができるようにしているため、円滑にワーク８の搬送を行わせることができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、図２に示すように、搬送溝２１、３１を捻りにともなってその中心位置が下方向に移行するのみで、上方向にならないように形成しているために、当該搬送溝２２、３１の内部を搬送中のワーク８に対してブレーキ力を作用させることなく、より円滑に搬送させることが可能となっている。
【００５３】
このような搬送溝２１、３１の内部を通過することで、ワーク８は姿勢変換がなされる。具体的には、各搬送溝２１、３１の始端から終端までを通過することによって、それぞれワーク８は搬送方向を軸とする軸回りに９０°姿勢が変換されることになり、第１のガイド部材２と第２のガイド部材３に形成された２つの搬送溝２１、３１が連結されることで形成される搬送路を連続して通過することで、合計１８０°姿勢が変換されるようになっている。このとき、各搬送溝２１、３１において、その開放方向は上方から水平方向の範囲を移行するのみであり下方向を向くことがないため、搬送溝２１、３１の内部でワーク８を安定して支持させることができる。そのため、搬送中のワーク８の挙動を安定させてカバー部材４、５の内面に必要以上に接触させることがないため、詰まりなどの不具合を生じさせることがなく円滑にワーク８の搬送および姿勢変換を行うことができる。また、たとえ詰まりが生じた場合であっても、当該詰まりの原因であるワーク８を取り除くためにカバー部材４、５を取り外した際にも搬送溝２１、３１の内部でワーク８が安定的に支持されているために、ワーク８が搬送溝２１、３１より飛び出すことがなく、保守作業を効率的に進めることができるとともに復旧時間が短縮でき、工数の削減を図ることができる。
【００５４】
さらには、ワーク搬送台９３に形成した搬送溝９３ａとの連結部としての搬送溝２１の始端２１ａと、各ガイド部材２、３の間の連結部としての上流側の搬送溝２１の終端２１ｂおよび下流側の搬送溝３１の始端３１ａと、想定される次工程の装置（図示せず）との連結部としての搬送溝３１の終端３１ｂとを直線状に形成していることから、これらの部分ではワーク８に対して搬送方向以外の力を生じさせることがない。そのため、これらの連結部において機械加工精度や取付誤差に起因する段差が生じており、当該段差をワーク８が通過する場合であってもワーク８の挙動が不安定になることがなく、より円滑に搬送を行わせることができる。また、各ガイド部材２、３の間の連結部としての上流側の搬送溝２１の終端２１ｂおよび下流側の搬送溝３１の始端３１ａとの間では、内面が滑らかに連続するようにして形成しているために、搬送路の途中でワーク８の挙動が不安定となって内部でワーク８の詰まりが生じることがないようにされている。
【００５５】
以上のように、本発明のワーク姿勢変換装置１は、搬送路に沿ってワーク８を搬送しつつ当該ワーク８の姿勢変換を行うものであって、前記搬送路がワーク８の姿勢を内面によって規制する複数の搬送溝２１、３１をワーク搬送方向に連結させることで構成されており、前記各搬送溝２１、３１が、ワーク搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、前記搬送溝２１、３１間の連結部において当該連結部を境界とする上流側と下流側の搬送溝２１、３１の内面を滑らかに連続させるとともに、前記下流側の搬送溝３１の開口方向を前記上流側の搬送溝２１の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、前記下流側の搬送溝３１が前記上流側の搬送溝２１と同じ方向に捻られるようにして形成したものである。
【００５６】
このように構成しているため、ワーク８の姿勢変換を大きく行うという基本機能を有したまま、搬送溝２１、３１の内部でワーク８を安定して支持させて円滑に搬送および姿勢変換を行うことができ、ワーク８の詰まりや飛び出しを防止することができる。そのため、工程を安定化させることができるとともに、ワーク８の損傷や保守にかかる工数を削減をすることができる。また、搬送路を搬送溝２１、３１として形成しているため、加工が容易である上に、開口部から内部のワーク８へのアクセスが容易となり保守作業を効率的に行うことが可能となる。
【００５７】
また、前記搬送溝２１、３１が各々異なるガイド部材２、３の表面に形成されているとともに、ワーク搬送方向に対する捻りにともなって、各搬送溝２１、３１の中心位置が下方向に移行するように形成されているため、ワーク８をより円滑に搬送することが可能となるとともに、上記の効果を有する装置を製作する際の加工がより容易になる。
【００５８】
さらに、前記搬送溝２１、３１を覆うようにしてカバー部材４、５を設けるとともに、当該カバー部材４、５にワーク搬送方向に沿って切り欠き部４４、５４を形成して、当該切り欠き部４４、５４を通じて前記搬送溝２１、３１の一部がワーク搬送方向に連続して確認できるように構成しているため、搬送溝２１、３１の内部でのワーク８をより安定して支持することができるようになるとともに、搬送溝２１、３１の内部でワーク８の詰まりが生じた場合でも、詰まりの生じている箇所を外部から容易に把握することができるため速やかに保守作業を行うことが可能となる。
【００５９】
また、前記搬送溝２１、３１の始端および終端近傍を直線状に形成するように構成しているため、搬送溝２１、３１の間または搬送溝２１、３１と外部との間の連結部において、ワーク８に対して進行方向以外の力を作用させないようにすることができるため、連結部に生じる微小な凹凸を越える際にもワーク８の挙動を安定化させることが可能となる。
【００６０】
さらに、前記カバー部材４、５の内面を前記搬送溝２１、３１の始端および終端近傍で平面になるように形成しているため、上記の連結部において搬送溝２１、３１の内部での遊びを小さくさせることができ、当該連結部を通過する際のワーク８の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６１】
また、本発明のワーク供給装置７は、ワーク８の姿勢を揃えつつ搬送するワーク搬送整列手段９と、上記のワーク姿勢変換装置１とを備えており、前記ワーク搬送整列手段９と前記ワーク姿勢変換装置１とが共通する振動付与手段９５によって駆動されるように構成したものである。
【００６２】
このように構成しているため、ワーク８を適切な姿勢にしつつ搬送し、次工程に適した姿勢に変換して供給することのできる操作性の良いワーク供給装置７としてコンパクトに構成することが可能となる
【００６３】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、上記の実施形態においては、第１のガイド部材２および第２のガイド部材３を同一の形状のものとしていたが、これは必須ではなく別々の形状として構成することも可能である。この場合には、対応する第１および第２のカバー部材４、５の形状も別々のものとなる。
【００６５】
また、上記の実施形態では各ガイド部材２、３に形成する搬送溝２１、３１の捻れ角を９０°としていたが、本ワーク姿勢変換装置１の前後に設ける装置に形成された搬送路との関係から適宜、適切な角度に変更することも可能であり、合計で１８０°とすることも必須ではない。この時、連結部における下流側の搬送溝３１の開口方向は、上流側の搬送溝２１の開口方向に対して上方向になっていればよく、必ずしも鉛直上方向を向いている必要はない。また、本実施形態では各ガイド部材２、３に形成する搬送溝２１、３１の捻れ方向は搬送方向より見て反時計回りの方向としているが、各搬送溝２１、３１の捻れ方向が同一である限り逆向きの捻れ方向としても良い。
【００６６】
さらには、第１のガイド部材２および第２のガイド部材３と連続させて、第３、第４のガイド部材および第３、第４のカバー部材を設けてワーク８を搬送するための搬送路をより細かく分割させることも可能である。
【００６７】
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ワーク姿勢変換装置
２…第１のガイド部材
３…第２のガイド部材
４…第１のカバー部材
５…第２のカバー部材
６…段差ブロック
７…ワーク供給装置
８…ワーク
９…ワーク搬送整列手段
２１…搬送溝
３１…搬送溝
９４…板バネ
９５…電磁石
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ラインに沿って搬送されるワークの向きを変更するためのワーク姿勢変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工場における生産ラインの中に連続してワークを供給し、搬送するための技術が数多く開示されている。例えば、特許文献１においては、振動を利用してワークを一方向に搬送するリニア型パーツフィーダとしての部品供給装置が示されている。当該部品供給装置では、部品貯留部から部品を取り出しつつ搬送路に沿って一方向に搬送するとともに、搬送中の部品の姿勢を検知し、その姿勢が所定のものでないときにはその部品に対してエアを噴出させて姿勢を修正するようにされている。
【０００３】
しかしながら、上記のように各部品の姿勢を揃えつつ搬送したとしても、次工程によってはワークの姿勢を上下反転させたほうが都合がよい場合がある。そのためには一旦ある向きに揃えたワークの姿勢を別の姿勢に変換することが必要となる。
【０００４】
こうしたワーク姿勢変換装置としては、例えば特許文献２のようなものが知られている。これは整列させたワークを上下反転させるための装置であって、円柱状の部材の表面に半周に渡って螺旋状の溝が形成されている。そして、当該溝の入口から出口の間を通過させることでワークは軸方向に搬送されつつ上下が反転されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７６９９３号公報
【特許文献２】特開平９−２６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２のワーク姿勢変換装置は円柱状の部材の表面に形成された溝が螺旋状に大きく方向を変えているために、この溝の内部を進むにつれて溝内面によるワークの支持状態が大きく変化して不安定になる場合があり、こうした問題は小型で軽量のワークを扱う場合にはより顕著にあらわれることが予想される。
【０００７】
このような溝内部におけるワークの支持の不安定性によって、当該溝を覆うカバーがない場合にはワークが飛び出しやすくなる。また、カバーを設けている場合には溝とカバーとの間でワークが詰まりやすくなり、詰まったワークを除去するために搬送を停止してカバーを取り外した際には、ワークが十分に支持されておらず不安定であるために溝内部にあったワークは全て落下することになってしまう。
【０００８】
上記のような溝内部でのワークの支持の不安定性に起因する飛び出しや落下によって、ワークに損傷が生じることがある。また、飛び出しまたは落下したワークが隣接する別の工程の装置に紛れ込んで予期せぬ装置トラブルが発生し保守にかかる作業時間が増大する可能性もある。
【０００９】
本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には溝内部でのワークの支持状態を安定化させて搬送を円滑に行わせることによって、ワークの詰まりや飛び出しを生じさせないとともに保守作業にかかる工数削減を可能とするワーク姿勢変換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】
【００１０】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１１】
すなわち、本発明のワーク姿勢変換装置は、搬送路に沿ってワークを搬送しつつ当該ワークの姿勢変換を行うものであって、前記搬送路がワークの姿勢を内面によって規制する複数の搬送溝をワーク搬送方向に連結させることで構成されており、前記各搬送溝が、ワーク搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、前記搬送溝間の連結部において当該連結部を境界とする上流側と下流側の搬送溝の内面を滑らかに連続させるとともに、前記下流側の搬送溝の開口方向を前記上流側の搬送溝の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、前記下流側の搬送溝が前記上流側の搬送溝と同じ方向に捻られるようにして形成したことを特徴とする。
【００１２】
このように構成すると、複数の搬送溝間を通過させることで大きくワークの姿勢変換を行うことができるとともに、搬送溝の内部でワークを安定して支持することができるため、搬送溝の内部でのワークの搬送や姿勢変換を円滑に行うことができ、ワークの詰まりや飛び出しを防止することができ、工程安定化を図ることが可能になるとともに、ワークの損傷や保守にかかる工数の削減を図ることができる。さらには、ワークの搬送路を開口部を備えた搬送溝として形成しているために、簡単な溝加工をベースにして容易に形成することができるとともに、搬送溝の開口部より搬送するワークへのアクセスが容易になり保守作業がより容易になる。
【００１３】
また、搬送溝の内部におけるワークの搬送をより円滑に行わせるとともに、こうした装置を製作するための機械加工をより簡便に実施するためには、前記搬送溝が各々異なるガイド部材の表面に形成されているとともに、ワーク搬送方向に対する捻りにともなって、各搬送溝の中心位置が下方向に移行するようにして形成することが好適である。
【００１４】
また、ワークの搬送溝からの飛び出しをより一層確実に防止するとともに、搬送溝の内部で詰まりが生じた場合でも詰まりの生じている箇所を外部から容易に把握することができるようにするためには、前記搬送溝を覆うようにしてカバー部材を設けるとともに、当該カバー部材にワーク搬送方向に沿って切り欠き部を形成して、当該切り欠き部を通じて前記搬送溝の一部がワーク搬送方向に連続して確認できるように構成することが好適である。
【００１５】
また、搬送溝間または搬送溝と外部装置に形成されたワークの搬送路との間の連結部において、ワークを上記連結部に生じる微小な凹凸を安定して通過させるためには、ワークに対して進行方向以外の力をできる限り作用させないことが好ましいため、前記搬送溝の始端および終端近傍を直線状に形成することが好適である。
【００１６】
さらに、連結部を通過する際のワークの挙動をより安定化させるためには、連結部における搬送溝内部に対するワークの遊びを小さくすることが好ましいため、前記カバー部材の内面を前記搬送溝の始端および終端近傍で平面になるように形成することが好適である。
【００１７】
また、ワークを適切な姿勢にしつつ搬送し、次工程に適した姿勢に変換して供給することのできるコンパクトで操作性の良いワーク供給装置として構成するためには、ワークの姿勢を揃えつつ搬送するワーク搬送整列手段と、上記のワーク姿勢変換装置とを備えており、前記ワーク搬送整列手段と前記ワーク姿勢変換装置とが共通する振動付与手段によって駆動されるように構成することが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明した本発明によれば、搬送溝に沿ってワークの搬送や姿勢変換を円滑に行うことが可能であるとともに、ワークの詰まりや飛び出しを生じさせず保守作業にかかる工数を削減できるワーク姿勢変換装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク姿勢変換装置の側面図。
【図２】同ワーク姿勢変換装置の斜視図。
【図３】同ワーク姿勢変換装置のガイド部材よりカバー部材を取り外した状態を示す斜視図。
【図４】同ワーク姿勢変換装置の要部を示す拡大斜視図。
【図５】同ワーク姿勢変換装置において図４の状態よりカバー部材を取り外した状態を示す要部拡大斜視図。
【図６】同ワーク姿勢変換装置における図４に示したＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅ断面矢視図。
【図７】同ワーク姿勢変換装置におけるカバー部材の表面の形状と搬送溝との位置関係を模式的に示す要部正面図。
【図８】同ワーク姿勢変換装置におけるカバー部材に形成した搬送溝の寸法関係を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のワーク姿勢変換装置１はワーク搬送整列手段９と連続して設けられており、これらが全体としてワーク８を適切な姿勢にしつつ次の装置に供給するワーク供給装置７として機能する。
【００２２】
ワーク搬送整列手段９は、供給されたワーク８の姿勢を揃えつつ搬送するためのものであり、ワーク搬送台９３の上部に形成されたワーク８の搬送路としての搬送溝９３ａによってワーク８を支持しつつ図中のＷ方向で示すワーク搬送方向に搬送することができるとともに、その搬送路の途中に上述の特許文献１と同様の構成からなるワーク８の姿勢を揃えるための機構（図示せず）を備えている。そして、ワーク搬送台９３はプレート９２の上に固定されているとともに、プレート９２はベース９１に対して２つの板バネ９４、９４によって弾性的に支持されている。板バネ９４、９４は各々鉛直方向に対してやや傾きをもたせつつ平行に配され、各板バネ９４、９４の上端は取付部材９４ａ、９４ｂによってプレート９２の下面に固定されるとともに、下端は取付部材９４ｃ、９４ｄによってベース９１の上面に固定されている。また、ベース９１の上面には取付台９５ａを介して振動付与手段としての電磁石９５が取り付けられているとともに、当該電磁石９５と対向するようにして磁性ブロック９６がプレート９２の下面に取り付けられている。
【００２３】
上記のように構成することによって、電磁石９５に周期的な電流を付与することで、磁性ブロック９６に対して周期的な磁力を発生させ、板バネ９４、９４に対する法線方向である図中Ｆ方向にワーク搬送台９３を振動させることができる。この振動によってワーク搬送台９３に載せられたワーク８に対してワーク搬送方向（図中のＷ方向）の推力が与えられて搬送が行われるようになっている。
【００２４】
本実施形態におけるワーク姿勢変換装置１は、上記ワーク搬送台９３とともにプレート９２の上に固定されており、板バネ９４、９４によって弾性支持されつつ振動付与手段としての電磁石９５によって振動が付与されるようになっている。そのため、ワーク搬送台９３とワーク姿勢変換装置１とは一体となって振動することができるようになっている。そのため、ワーク姿勢変換装置１とワーク搬送整列手段９とは駆動源が一個で操作性が良く、かつ、コンパクトなワーク供給装置７として一体に構成されている。
【００２５】
さらに、ワーク姿勢変換装置１は概ね段差ブロック６と、当該段差ブロック６の上に設けられた第１および第２のガイド部材２、３と、それら第１および第２のガイド部材２、３の上に各々設けられた第１および第２のカバー部材４、５とから構成されている。第１および第２のガイド部材２、３の表面には各々ワーク８を支持するための搬送溝２１、３１が形成されており、上述したワーク搬送台９３に形成した搬送溝９３ａから上記の搬送溝２１へ、さらには搬送溝３１へと連続してワーク８の搬送路が形成されるようになっている。
【００２６】
本実施形態においては、図２に示すように、第１のガイド部材２と第１のカバー部材４とが対向して組み合わされた状態で段差ブロック６の上段６１の上に設置されているとともに、第２のガイド部材３と第２のカバー部材５とが対向して組み合わされた状態で段差ブロック６の下段６２の上に設置されており、上述したようにワーク搬送台９３に形成した搬送溝９３ａと、第１および第２のガイド部材２、３に形成された搬送溝２１、３１とが連続するようになっている。
【００２７】
第１および第２のガイド部材２、３より、それぞれ第１および第２のカバー部材４、５を取り外した状態を図３に示す。本実施形態においては第１のガイド部材２と第２のガイド部材３とを同一の形状にするとともに、第１のカバー部材４と第２のカバー部材５とを同一の形状に構成している。第１および第２のガイド部材２、３は、ワーク８の搬送方向に長手方向を向けた直方体状のブロックの一辺に大きな曲面２４、３４を形成した形状となっており、底面２５、３５によって上記段差ブロック６（図１参照）の上に固定されている。そして、第１および第２のガイド部材２、３に形成した搬送溝２１、３１は、各々上面２２、３２から曲面２４、３４を通じて側面２３、３３までの間で下方向に移動しつつ一方向に約９０°捻れるようにして形成されており、その間を通過することでワーク８は各々９０°の姿勢変換が行われるようになっている。このようにして、第１のガイド部材２に形成する搬送溝２１は始端２１ａと終端２１ｂとの間で高さ方向にも横方向にもずれることになるため、第１のガイド部材２と第２のガイド部材とは同一の形状でありながら、高さ方向にも横方向にも位置をずらして設けている。
【００２８】
第１および第２のカバー部材４、５は、各々第１および第２のガイド部材２、３に対応するようにして設けられており、それぞれ内面形状が第１および第２のガイド部材２、３の外形形状に沿うように形成されており、第１および第２のガイド部材２、３の表面に取り付けることで、搬送溝２１、３１のほとんどの部分を覆うことができるようになっている。
【００２９】
図４に上記ガイド部材２（３）に対して、カバー部材４（５）を取り付けた状態を拡大して示す。以下、第１および第２のガイド部材２、３および第１および第２のカバー部材４、５をそれぞれ総称して、単にガイド部材２（３）、カバー部材４（５）と称す。
【００３０】
ガイド部材２（３）の表面の搬送溝２１（３１）は、上述したように上面２２（３２）から側面２４（３４）にかけて約９０°の捻れるようにして形成されている。具体的には、搬送方向における搬送溝２１（３１）は、始端２１ａ（３１ａ）近傍では開口方向を上にした直線部として形成されるとともに、終端２１ｂ（３１ｂ）近傍では開口方向を図中左向きの水平方向にした直線部として形成されている。さらに、これらの直線部をつなぐ部分が捻れ部として９０°捻れるようにして形成されている。
【００３１】
こうした搬送溝２１（３１）を覆うカバー部材４（５）には、搬送溝２１（３１）と同様に捻れを伴った切り欠き部４４（５４）が形成されており、当該切り欠き部４４（５４）を通じて搬送溝２１（３１）の一部が搬送方向に連続して確認できるようになっている。このため、搬送溝２１（３１）の内部で詰まりが生じた場合には、どの部分に原因があるかを外部より容易に確認することができる。
【００３２】
図４の状態より、カバー部材４（５）を取り外した状態を図５に示す。
【００３３】
ガイド部材２（３）は、上述したようにワーク搬送方向に長手方向を向けた直方体状のブロックの一辺に大きな曲面を形成した形状となっている。具体的には、水平面として形成した上面２２（３２）と、カバー部材４（５）と対向する側に鉛直面として形成した側面２３（３３）と、これら上面２２（３２）と側面２３（３３）とをつなぐようにして形成した曲面２４（３４）とを有している。そして、搬送溝２１（３１）のワーク搬送方向に対する始端は上面２２（３２）に直線部２１ａ（３１ａ）として形成された後に、曲面２４（３４）に沿って捻れ部２１ｃ（３１ｃ）として９０°の捻れを伴いながら下方に進み、側面２３（３３）に至ってからは再度終端に直線部２１ｂ（３１ｂ）が形成されている。
【００３４】
このようにして形成された搬送溝２１（３１）の内面によって、図３に示すようにしてワーク８は支持されつつ搬送される。このとき、まずワーク８は第１のガイド部材２に形成された搬送溝２１の内面によって姿勢を規制されつつ、当該搬送溝２１の開口方向が上向きから水平方向になるまでの捻りにともなって９０°姿勢変換がなされる。そして、搬送溝２１の終端２１ｂに連結されている第２のガイド部材３の搬送溝３１の始端３１ａに向かって搬送され、当該搬送溝３１の内面によって姿勢を規制されつつさらに搬送溝２１と同方向に９０°姿勢変換が行われることで、合計１８０°の姿勢変換が行われる。上記の受け渡しに際して、搬送溝２１、３１の連結部を境界としたときの上流側の搬送溝としての搬送溝２１の開口部は水平方向になっているが、下流側の搬送溝としての搬送溝３１の開口部は上方向に切り替わるものの、連結部の前後で各搬送溝２１、３１の内面は滑らかに連続するようにして形成されており、搬送溝３１は搬送溝２１とは異なるワ−ク８の面を開放しつつ、同じ方向に捻られるようにして形成されている。
【００３５】
本実施形態においては、搬送溝２１、３１は矩形断面を有する溝として形成されており、当該溝の内面であるところの底面および両壁面によって搬送するワーク８の三方向を支持することが可能となっている。そして、搬送の正逆の二方向以外の残りの一方向が開口部とされており、当該開口部より自由にワーク８の挿脱が可能になっている。搬送溝２１、３１の底面からの当該開口部に向けた方向が開口方向となっており、概ね搬送方向に垂直な搬送溝２１、３１の断面における壁面の向きと等しいものといえる。このように、ワーク８を搬送するための搬送路を溝として形成することで、機械加工によって簡便に構成することが可能であるとともに、内部を搬送させるワーク８へのアクセスが容易になることで保守作業を容易に行うことができる。
【００３６】
そして、図５に戻って、上記のようなガイド部材２（３）と対応するカバー部材４（５）は、それぞれガイド部材２（３）の表面に接触しつつ上記搬送溝２１（３１）を覆うようにして取り付けることができるようになっている。そのため、当該カバー部材４（５）の内面形状と、上記ガイド部材２（３）の外形とは概ね対応している。すなわち、カバー部材４（５）の内側上面４１（５１）はガイド部材２（３）の上面２２（３２）に対応して平面として構成され、カバー部材４（５）の内側側面４２（５２）はガイド部材２（３）の側面２３（３３）に対応して平面として構成され、カバー部材４（５）の内側曲面４３（５３）はガイド部材２（３）の曲面２４（３４）に対応してこれと同一の曲率をもつ曲面として構成されている。また、カバー部材４（５）には上述したように、搬送溝２１（３１）の一部が連続して確認できるようにそれぞれ切り欠き部４４（５４）が設けられている。
【００３７】
上記のようにしてガイド部材２（３）に形成した搬送溝２１（３１）およびこれと対応するカバー部材４（５）の位置関係をさらに詳細に説明するため、図４におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−ＤおよびＥ−Ｅ位置における断面を図６に示す。以下、図４を参照しつつ図６を用いて説明する。
【００３８】
まず、Ａ−Ａ位置においては、搬送溝２１（３１）はガイド部材２（３）の上面２２（３２）にあり開口方向は上方向となっている。そして、カバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、図中における搬送溝２１（３１）の右上方部分が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００３９】
さらに、Ｂ−Ｂ位置においては、搬送溝２１（３１）は曲面部２４（３４）に沿って図中の左下方に移動するとともに反時計回りに捻れている。この時にも、カバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、図中における搬送溝２１（３１）の右上方部分が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００４０】
さらに、Ｃ−Ｃ位置、Ｄ−Ｄ位置に進むに従って、搬送溝２１（３１）は曲面部２４（３４）に沿ってさらに図中の左下方に移動するとともに反時計回りに捻れている。また、上記と同様にしてカバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、搬送溝２１（３１）の一部が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００４１】
さらに、Ｅ−Ｅ位置においては、搬送溝２１（３１）はガイド部材２（３）の側面２３（３３）にあり開口方向は左方向となっている。そして、カバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）によって、図中における搬送溝２１（３１）の左上方部分が開放部２１ｄ（３１ｄ）として開放されている。
【００４２】
上記のように、Ａ−Ａ位置からＥ−Ｅ位置に至る搬送溝２１（３１）は円滑に形成され、これらの位置の間で９０°の捻りが与えられる。また、当該搬送溝２１（３１）を覆うようにして設けられているカバー部材４（５）の切り欠き部４４（５４）にも同様に捻りが与えられており、当該切り欠き部４４（５４）によって搬送方向の全ての位置に渡って連続して搬送溝２１（３１）の開放部２１ｄ（３１ｄ）が形成され、いずれの位置においても搬送溝２１（３１）の一部を確認することができるようになっている。
【００４３】
これらのＡ−Ａ〜Ｅ−Ｅ位置におけるそれぞれの搬送溝２１Ａ〜２１Ｅ（３１Ａ〜３１Ｅ）の相互の位置関係を、模式的に図７に示す。以下、図４を参照しつつ図７を用いて説明する。
【００４４】
Ａ−Ａ位置における搬送溝２１Ａは、平面として形成された上面２２（３２）に形成されており、図中における搬送溝２１Ａの左上部の稜線を起点として、曲面部２４（３４）は形成されている。そして、Ｂ−Ｂ〜Ｄ−Ｄ位置における搬送溝２１Ｂ〜２１Ｄは上記曲面部２４（３４）に形成されている。さらに、Ｅ−Ｅ位置における搬送溝２１Ｅは平面として形成された側面２３（３３）に形成されている。当該搬送溝２１Ｅにおける図中の左上方の稜線が上記曲面部２４（３４）の終点とされている。
【００４５】
このＡ−Ａ位置における搬送溝２１ＡからＥ−Ｅ位置における搬送溝２１Ｄに至るまでは、搬送方向より見て同一の回転中心Ｏを軸にして９０°反時計回りに回転するようにして捻れるように形成されている。また、曲面部２４（３４）は同一の回転中心Ｏを有する円筒面の一部として形成されている。ただし、上述した当該曲面部２４（３４）と上面２２（３２）および側面２３（３３）との位置関係から、曲面部２４（３４）の中心角は９０°よりも小さなものになる。
【００４６】
このように形成されたガイド部材２（３）の外形形状に沿うようにして、図５に示すようにガイド部材４（５）の内面形状は形成されている。上述したように、搬送溝２１（３１）の始端近傍の直線部２１ａ（３１ａ）はガイド部材２（３）の平面部である上面２２（３２）に形成されており、終端近傍の直線部２１ｂ（３１ｂ）はガイド部材２（３）の平面部である側面２３（３３）に形成されている。そのため、これら搬送溝２１（３１）の始端および終端近傍に形成された直線部２１ａ（３１ａ）、２１ｂ（３１ｂ）を覆うカバー部材４（５）の内面部分も、平面部としての内側上面４１（５１）および内側側面４２（５２）として形成されることになる。
【００４７】
これらの部分における寸法関係を、図７における終端近傍の搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）の場合を例として、図８に模式的に示す。本図より分かるように、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）を覆うカバー部材４（５）の内面を曲面とした場合には、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）の内部を搬送させるワーク８に対する遊びが大きくなってしまう。これに対して、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）を覆うカバー部材４（５）の内面を平面とした場合には、図中に示したδの分だけ遊びを小さくすることができる。そのため、形状や大きさ、重量によって不安定となりがちであって、搬送溝２１Ｅ（３１Ｅ）の内部で回転しやすいワーク８を搬送する場合であっても、ワーク８の姿勢を適切に保つことができる。
【００４８】
上記のように構成したワーク姿勢変換装置１は、以下のようにしてワーク８を搬送しつつその姿勢を変換することができる。
【００４９】
まず、図１に示すように、供給されたワーク８は搬送整列手段９によって、搬送台９３の表面に形成された搬送溝９３ａに沿って搬送されつつ同一の方向を向いた姿勢となるように整列させられる。
【００５０】
そして、図２に示すように、搬送溝９３ａと連続するようにして第１のガイド部材２に形成された搬送溝２１に向かって搬送され、当該搬送溝２１の内部を通過した後に、これと連続する第２のガイド部材３に形成された搬送溝３１を通過し、次工程の装置に供給される。
【００５１】
図１に示すように、第１のガイド部材２と第２のガイド部材３とは、段差ブロック６を介して、搬送整列手段９と共通するプレート９２の上に設けられており、共通の弾性支持手段としての板バネ９４、９４によって弾性支持されるとともに、共通の振動付与手段としての電磁石９５による周期的な磁力を与えられて、搬送台９３と連続したままで一体的にＦ方向に振動することで、ワーク８に対して推力を与えるようになっている。そのため、搬送整列手段９からワーク姿勢変換装置１に向けてワーク８を順次押し込んでいかなくても、ワーク姿勢変換装置１の内部でワーク８に対して直接推力を付与することができるようにしているため、円滑にワーク８の搬送を行わせることができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、図２に示すように、搬送溝２１、３１を捻りにともなってその中心位置が下方向に移行するのみで、上方向にならないように形成しているために、当該搬送溝２２、３１の内部を搬送中のワーク８に対してブレーキ力を作用させることなく、より円滑に搬送させることが可能となっている。
【００５３】
このような搬送溝２１、３１の内部を通過することで、ワーク８は姿勢変換がなされる。具体的には、各搬送溝２１、３１の始端から終端までを通過することによって、それぞれワーク８は搬送方向を軸とする軸回りに９０°姿勢が変換されることになり、第１のガイド部材２と第２のガイド部材３に形成された２つの搬送溝２１、３１が連結されることで形成される搬送路を連続して通過することで、合計１８０°姿勢が変換されるようになっている。このとき、各搬送溝２１、３１において、その開放方向は上方から水平方向の範囲を移行するのみであり下方向を向くことがないため、搬送溝２１、３１の内部でワーク８を安定して支持させることができる。そのため、搬送中のワーク８の挙動を安定させてカバー部材４、５の内面に必要以上に接触させることがないため、詰まりなどの不具合を生じさせることがなく円滑にワーク８の搬送および姿勢変換を行うことができる。また、たとえ詰まりが生じた場合であっても、当該詰まりの原因であるワーク８を取り除くためにカバー部材４、５を取り外した際にも搬送溝２１、３１の内部でワーク８が安定的に支持されているために、ワーク８が搬送溝２１、３１より飛び出すことがなく、保守作業を効率的に進めることができるとともに復旧時間が短縮でき、工数の削減を図ることができる。
【００５４】
さらには、ワーク搬送台９３に形成した搬送溝９３ａとの連結部としての搬送溝２１の始端２１ａと、各ガイド部材２、３の間の連結部としての上流側の搬送溝２１の終端２１ｂおよび下流側の搬送溝３１の始端３１ａと、想定される次工程の装置（図示せず）との連結部としての搬送溝３１の終端３１ｂとを直線状に形成していることから、これらの部分ではワーク８に対して搬送方向以外の力を生じさせることがない。そのため、これらの連結部において機械加工精度や取付誤差に起因する段差が生じており、当該段差をワーク８が通過する場合であってもワーク８の挙動が不安定になることがなく、より円滑に搬送を行わせることができる。また、各ガイド部材２、３の間の連結部としての上流側の搬送溝２１の終端２１ｂおよび下流側の搬送溝３１の始端３１ａとの間では、内面が滑らかに連続するようにして形成しているために、搬送路の途中でワーク８の挙動が不安定となって内部でワーク８の詰まりが生じることがないようにされている。
【００５５】
以上のように、本発明のワーク姿勢変換装置１は、搬送路に沿ってワーク８を搬送しつつ当該ワーク８の姿勢変換を行うものであって、前記搬送路がワーク８の姿勢を内面によって規制する複数の搬送溝２１、３１をワーク搬送方向に連結させることで構成されており、前記各搬送溝２１、３１が、ワーク搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、前記搬送溝２１、３１間の連結部において当該連結部を境界とする上流側と下流側の搬送溝２１、３１の内面を滑らかに連続させるとともに、前記下流側の搬送溝３１の開口方向を前記上流側の搬送溝２１の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、前記下流側の搬送溝３１が前記上流側の搬送溝２１と同じ方向に捻られるようにして形成したものである。
【００５６】
このように構成しているため、ワーク８の姿勢変換を大きく行うという基本機能を有したまま、搬送溝２１、３１の内部でワーク８を安定して支持させて円滑に搬送および姿勢変換を行うことができ、ワーク８の詰まりや飛び出しを防止することができる。そのため、工程を安定化させることができるとともに、ワーク８の損傷や保守にかかる工数を削減をすることができる。また、搬送路を搬送溝２１、３１として形成しているため、加工が容易である上に、開口部から内部のワーク８へのアクセスが容易となり保守作業を効率的に行うことが可能となる。
【００５７】
また、前記搬送溝２１、３１が各々異なるガイド部材２、３の表面に形成されているとともに、ワーク搬送方向に対する捻りにともなって、各搬送溝２１、３１の中心位置が下方向に移行するように形成されているため、ワーク８をより円滑に搬送することが可能となるとともに、上記の効果を有する装置を製作する際の加工がより容易になる。
【００５８】
さらに、前記搬送溝２１、３１を覆うようにしてカバー部材４、５を設けるとともに、当該カバー部材４、５にワーク搬送方向に沿って切り欠き部４４、５４を形成して、当該切り欠き部４４、５４を通じて前記搬送溝２１、３１の一部がワーク搬送方向に連続して確認できるように構成しているため、搬送溝２１、３１の内部でのワーク８をより安定して支持することができるようになるとともに、搬送溝２１、３１の内部でワーク８の詰まりが生じた場合でも、詰まりの生じている箇所を外部から容易に把握することができるため速やかに保守作業を行うことが可能となる。
【００５９】
また、前記搬送溝２１、３１の始端および終端近傍を直線状に形成するように構成しているため、搬送溝２１、３１の間または搬送溝２１、３１と外部との間の連結部において、ワーク８に対して進行方向以外の力を作用させないようにすることができるため、連結部に生じる微小な凹凸を越える際にもワーク８の挙動を安定化させることが可能となる。
【００６０】
さらに、前記カバー部材４、５の内面を前記搬送溝２１、３１の始端および終端近傍で平面になるように形成しているため、上記の連結部において搬送溝２１、３１の内部での遊びを小さくさせることができ、当該連結部を通過する際のワーク８の挙動をより安定化させることが可能となる。
【００６１】
また、本発明のワーク供給装置７は、ワーク８の姿勢を揃えつつ搬送するワーク搬送整列手段９と、上記のワーク姿勢変換装置１とを備えており、前記ワーク搬送整列手段９と前記ワーク姿勢変換装置１とが共通する振動付与手段９５によって駆動されるように構成したものである。
【００６２】
このように構成しているため、ワーク８を適切な姿勢にしつつ搬送し、次工程に適した姿勢に変換して供給することのできる操作性の良いワーク供給装置７としてコンパクトに構成することが可能となる
【００６３】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、上記の実施形態においては、第１のガイド部材２および第２のガイド部材３を同一の形状のものとしていたが、これは必須ではなく別々の形状として構成することも可能である。この場合には、対応する第１および第２のカバー部材４、５の形状も別々のものとなる。
【００６５】
また、上記の実施形態では各ガイド部材２、３に形成する搬送溝２１、３１の捻れ角を９０°としていたが、本ワーク姿勢変換装置１の前後に設ける装置に形成された搬送路との関係から適宜、適切な角度に変更することも可能であり、合計で１８０°とすることも必須ではない。この時、連結部における下流側の搬送溝３１の開口方向は、上流側の搬送溝２１の開口方向に対して上方向になっていればよく、必ずしも鉛直上方向を向いている必要はない。また、本実施形態では各ガイド部材２、３に形成する搬送溝２１、３１の捻れ方向は搬送方向より見て反時計回りの方向としているが、各搬送溝２１、３１の捻れ方向が同一である限り逆向きの捻れ方向としても良い。
【００６６】
さらには、第１のガイド部材２および第２のガイド部材３と連続させて、第３、第４のガイド部材および第３、第４のカバー部材を設けてワーク８を搬送するための搬送路をより細かく分割させることも可能である。
【００６７】
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ワーク姿勢変換装置
２…第１のガイド部材
３…第２のガイド部材
４…第１のカバー部材
５…第２のカバー部材
６…段差ブロック
７…ワーク供給装置
８…ワーク
９…ワーク搬送整列手段
２１…搬送溝
３１…搬送溝
９４…板バネ
９５…電磁石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路に沿ってワークを搬送しつつ当該ワークの姿勢変換を行うワーク姿勢変換装置であって、前記搬送路がワークの姿勢を内面によって規制する複数の搬送溝をワーク搬送方向に連結させることで構成されており、前記各搬送溝が、ワーク搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、前記搬送溝間の連結部において当該連結部を境界とする上流側と下流側の搬送溝の内面を滑らかに連続させるとともに、前記下流側の搬送溝の開口方向を前記上流側の搬送溝の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、前記下流側の搬送溝が前記上流側の搬送溝と同じ方向に捻られるようにして形成したことを特徴とするワーク姿勢変換装置。
【請求項２】
前記搬送溝が各々異なるガイド部材の表面に形成されているとともに、ワーク搬送方向に対する捻りにともなって、各搬送溝の中心位置が下方向に移行するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項３】
前記搬送溝を覆うようにしてカバー部材を設けるとともに、当該カバー部材にワーク搬送方向に沿って切り欠き部を形成して、当該切り欠き部を通じて前記搬送溝の一部がワーク搬送方向に連続して確認できることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項４】
前記搬送溝の始端および終端近傍を直線状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項５】
前記カバー部材の内面を前記搬送溝の始端および終端近傍で平面になるように形成したことを特徴とする請求項４に記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項６】
ワークの姿勢を揃えつつ搬送するワーク搬送整列手段と、請求項１〜５のいずれかに記載のワーク姿勢変換装置とを備えており、前記ワーク搬送整列手段と前記ワーク姿勢変換装置とが共通する振動付与手段によって駆動されることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項１】
搬送路に沿ってワークを搬送しつつ当該ワークの姿勢変換を行うワーク姿勢変換装置であって、前記搬送路がワークの姿勢を内面によって規制する複数の搬送溝をワーク搬送方向に連結させることで構成されており、前記各搬送溝が、ワーク搬送方向に沿って開口方向が上方向より水平方向までの間になるようにして時計回りまたは反時計回りのいずれか一方向に捻られるように形成されており、前記搬送溝間の連結部において当該連結部を境界とする上流側と下流側の搬送溝の内面を滑らかに連続させるとともに、前記下流側の搬送溝の開口方向を前記上流側の搬送溝の開口方向に対して上方向に切り替えるようにした後に、前記下流側の搬送溝が前記上流側の搬送溝と同じ方向に捻られるようにして形成したことを特徴とするワーク姿勢変換装置。
【請求項２】
前記搬送溝が各々異なるガイド部材の表面に形成されているとともに、ワーク搬送方向に対する捻りにともなって、各搬送溝の中心位置が下方向に移行するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項３】
前記搬送溝を覆うようにしてカバー部材を設けるとともに、当該カバー部材にワーク搬送方向に沿って切り欠き部を形成して、当該切り欠き部を通じて前記搬送溝の一部がワーク搬送方向に連続して確認できることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項４】
前記搬送溝の始端および終端近傍を直線状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項５】
前記カバー部材の内面を前記搬送溝の始端および終端近傍で平面になるように形成したことを特徴とする請求項４に記載のワーク姿勢変換装置。
【請求項６】
ワークの姿勢を揃えつつ搬送するワーク搬送整列手段と、請求項１〜５のいずれかに記載のワーク姿勢変換装置とを備えており、前記ワーク搬送整列手段と前記ワーク姿勢変換装置とが共通する振動付与手段によって駆動されることを特徴とするワーク供給装置。
【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２０１２−２３６７０３（Ｐ２０１２−２３６７０３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０７９７５（Ｐ２０１１−１０７９７５）
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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