ワーク整列搬送装置
【課題】ワークの姿勢変更ミスを低減可能なワーク整列搬送装置。
【解決手段】ワーク９を搬送台２に形成した搬送路３に沿って移動させつつ、搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、搬送路３が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路３１と、第１搬送路３１と並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成され、かつ、溝の開口方向が第１搬送路３１側に傾斜した向きから第１搬送路３１の開口方向と略同一になるまで捻られて設けられた中間搬送路３２と、第１搬送路３１と並行し中間搬送路３２と搬送方向に連続するように設けられた断面が略Ｖ字型の溝として形成され、かつ、開口方向が第１搬送路３１の開口方向と略同一である第２搬送路３３とを備えるとともに、第１搬送路３１と第２搬送路３３とが徐々に近接し合流する合流部３４を備えるように構成した。
【解決手段】ワーク９を搬送台２に形成した搬送路３に沿って移動させつつ、搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、搬送路３が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路３１と、第１搬送路３１と並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成され、かつ、溝の開口方向が第１搬送路３１側に傾斜した向きから第１搬送路３１の開口方向と略同一になるまで捻られて設けられた中間搬送路３２と、第１搬送路３１と並行し中間搬送路３２と搬送方向に連続するように設けられた断面が略Ｖ字型の溝として形成され、かつ、開口方向が第１搬送路３１の開口方向と略同一である第２搬送路３３とを備えるとともに、第１搬送路３１と第２搬送路３３とが徐々に近接し合流する合流部３４を備えるように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給されるワークを所定の向きに揃えつつ搬送するためのワーク整列搬送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、姿勢を揃えつつ搬送するための技術が数多く開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、ワークを一方向に搬送しつつ、所定の向きと異なるワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させることにより向きを揃えることのできるリニア型パーツフィーダとしてのワーク整列搬送装置が示されている。当該ワーク整列搬送装置では、振動を利用してワークを第１搬送路（第１トラック）に沿って一方向に搬送するとともに、搬送中のワークの姿勢を検知し、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、第１搬送路と並行して設けられた第２搬送路（第２トラック）にワークを横転させるようにして移動させることにより姿勢を変更することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５９３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようにエアを噴出することによってワークを横転させることで姿勢変更する場合には、ワークの個体差やエア噴出量の誤差等の様々な要因によって姿勢変更ミスが生じることがある。
【０００６】
こうした姿勢変更ミスの形態には、第１搬送路から第２搬送路に移動したワークが跳ね返って第１搬送路に戻ってしまうもの（第１形態）、転がりすぎて目標角度以上に向きが変わってしまうもの（第２形態）、搬送路上で斜めになってしまうもの（第３形態）等がある。
【０００７】
このような姿勢変更ミスが生じたワークは通常は検査段階で除外されるのが一般的であるものの、姿勢変更ミスが多く発生する場合には適切な姿勢に揃えたワークを連続して次工程に送ることができず、ライン全体の効率低下を引き起こすことになる。また、万が一検査段階で除外することができなかった場合には、不適切な姿勢のまま次工程に送り込まれ別の深刻な不具合を招来する可能性もある。
【０００８】
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、具体的にはワークの姿勢変更ミスを低減して、安定して適切な姿勢としたワークを供給することのできるワーク整列搬送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】
【０００９】
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。
【００１０】
すなわち、本願における第１の発明のワーク整列搬送装置は、搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、前記搬送路が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、前記第１搬送路と前記第２搬送路とが搬送方向で徐々に近接し合流する合流部が形成されており、前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記の溝の開口方向とは、略Ｖ字型に形成された溝断面を形成する２辺のなす角の二等分線と同一の方向であり、溝の外方に向かう方向を正として示す方向をいうものとする。
【００１２】
上記のように構成すると、エアを噴出させることによるワークの回転量を小さな角度分だけにとどめることができるために、少ないエア噴出量で簡単にワークを回転させて姿勢を変更することが可能となる。そのため、エネルギ消費を抑えるとともに、回転させすぎ、跳ね返りなどの姿勢変更ミスを抑制することができる。
【００１３】
さらに、本願における第２の発明のワーク整列搬送装置は、搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、前記搬送路が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、前記第１搬送路および前記第２搬送路をなす各溝が、搬送方向に沿って開口方向が相対的に離間する向きにねじりを生じながら徐々に近接しつつ合流する合流部が形成されており、前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とする。
【００１４】
このように構成すると、上記第１の発明におけるワーク整列搬送装置と同様の効果を得ることができるとともに、一度にワークの姿勢変換ができる角度をより大きくすることが可能となる。
【００１５】
さらに、この第２の発明における構成を前提として、より具体的な構成として実現するためには、前記合流部において、前記第１搬送路と前記第２搬送路をなす各溝がねじりを生じながら搬送方向に沿って合流することで、断面が略Ｖ字型で開角が鈍角である一個の合流溝を形成するとともに、当該合流溝と搬送方向に連続して断面が略円弧状の位置調整溝が形成されており、さらに、当該位置調整溝の終端が第１搬送路に連続するように構成することが好適である。
【００１６】
また、上記のいずれの構成を前提とする場合であっても、さらにワークを回転させやすくして上記の効果を高めるためには、回転に伴うワーク重心の上下方向の移動を少なくすることが効果的であるため、前記第１搬送路と前記中間搬送路との境界部のうち少なくとも前記付勢手段の近傍をＲ形状とするように構成することが好適である。
【００１７】
また、より安定的にワークの移動を行わせることを可能とするためには、前記ワークが前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動する際に、前記境界部に形成されたＲ形状に沿って移動しつつ回転するように前記付勢手段による付勢力を設定するように構成することが好適である。
【００１８】
また、自動的にワークの姿勢を検知して所定の姿勢に変更することが可能とするためには、前記付勢手段が、第１搬送路に設けられたエア噴出孔と、当該エア噴出孔に対してエアを供給するエア供給部と、前記ワークの姿勢を検知するワーク姿勢検知手段と、当該ワーク姿勢検知手段からの信号に基づいて前記ワークの姿勢が所定のものであるか否かを判別するワーク姿勢判別部とを備えており、当該ワーク姿勢判別部からの信号に基づいて前記エア供給部より前記エア噴出孔にエアを供給させて、前記エア噴出孔より噴出させるように構成することが好適である。
【００１９】
さらに、エア噴出孔に対するワークの位置関係を把握しつつ適切にエアを噴出させることで姿勢変更ミスをさらに抑制することを可能とするためには、前記ワーク姿勢検知手段が投光部と受光部を備える光電センサであり、前記投光部より発せられる光が前記エア噴出孔を通過して前記受光部に達するような位置関係に前記投光部及び前記受光部を設けるように構成することが好適である。
【００２０】
また、多角形状のワークの整列を適切に行わせることを可能とするためには、前記中間搬送路、前記第２搬送路、前記合流部、前記付勢手段および前記ワーク姿勢検知手段を搬送方向に沿って複数箇所に設けるように構成することが好適である。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明した本発明によれば、ワークの姿勢変更ミスを低減して適切な姿勢としたワークを連続して安定的に供給することのできるワーク整列搬送装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るワーク整列搬送装置の側面図。
【図２】同ワーク整列搬送装置の搬送台周辺を示す斜視図。
【図３】図２におけるＭ部を拡大して示す拡大斜視図。
【図４】図３における要部をさらに拡大して示す要部拡大斜視図。
【図５】同ワーク整列搬送装置により搬送するワークの一例を示す三面図。
【図６】同ワーク整列搬送装置におけるエア噴出制御のシステム構成を示す模式図。
【図７】同ワーク整列搬送装置におけるワークの移動形態を示す模式図。
【図８】同ワーク整列搬送装置におけるワークの移動形態を示す模式図。
【図９】同ワーク整列搬送装置におけるワークの移動形態を示す模式図。
【図１０】同ワーク整列搬送装置における第１搬送路と中間搬送路の形状を示す断面拡大図。
【図１１】従来のワーク整列搬送装置における第１搬送路と第２搬送路の形状を比較例として示す断面拡大図。
【図１２】第１実施形態に係るワーク整列搬送装置の合流部を示す斜視図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るワーク整列搬送装置の合流部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態のワーク整列搬送装置１は、搬送路３が形成された搬送台２を振動可能に構成してあり、この搬送台２の上に載置したワーク９〜９を搬送台２の振動によって図中のＷ方向に搬送することを可能としている。
【００２５】
ここで、ワーク９の搬送方向をＷ方向として定義するとともに、図中に記載した座標軸のように、ワーク９の搬送方向と略同一となる水平方向をＸ方向、鉛直上方向をＺ方向、Ｘ方向およびＺ方向に直交する紙面の奥行き方向をＹ方向として定義する。
【００２６】
以下、上記のように定義した各方向を用いつつ、本実施形態のワーク整列搬送装置１の具体的な構成を説明する。
【００２７】
搬送台２は概ねＸ方向に延在するブロックの形態として構成されており、同様にＸ方向に延在する形態として構成された可動台４の上面に固定されている。そして、可動台４はＸ方向に所定の間隔をおいて配置された一対の板バネ７１、７１を介してベース７に対して弾性的に支持されるようになっている。
【００２８】
板バネ７１、７１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７１、７１の上端は取付部材７２ａ、７２ｂによって可動台４の下面に固定されるとともに、下端は取付部材７２ｃ、７２ｄによってベース７の上面に固定されている。また、ベース７の上面には取付台７５ａを介して加振手段としての電磁石７５が取り付けられているとともに、当該電磁石７５と対向するようにして磁性ブロック７６が可動台４の下面に取り付けられている。
【００２９】
上記のように構成することによって、電磁石７５に周期的に大きさが変動する電流を流すことで、磁性ブロック７６に対して周期的な磁力を発生させ、板バネ７１、７１の法線方向に搬送台２を振動させることができる。この振動によって搬送台２に載置されたワーク９に対して搬送方向（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。
【００３０】
さらに、ワーク９は搬送台２に形成された搬送路３に沿って移動するように構成している。加えて、本実施形態のワーク整列搬送装置１では、搬送路３に沿って図中のＡ〜Ｇの各機能を有するように構成している。
【００３１】
ここで、本実施形態のワーク整列搬送装置１によって整列搬送を行うワーク９の一例を図５に示す。この例におけるワーク９は概ね直方体の形状をしており、長手方向の両端面がほぼ正方形として形成されるとともに、その長手方向に対して側面となる他の四面が各々長方形として形成されている。また、長方形の四面のうち一面に切り欠き部９ａが形成されている。
【００３２】
本実施形態のワーク整列搬送装置１では、上記のような形状を有するワーク９を長手方向に移動させるとともに、切り欠き部９ａを特定の方向に揃えることができるようになっている。
【００３３】
図１に戻って、Ａ部は図中左方向に設けられるワーク供給部（図示せず）より供給されるワーク９を受け入れる導入部である。ワーク９の長手方向を搬送方向に揃え、搬送路３に沿ってワーク９を搬送方向に移動させていく。
【００３４】
Ｂ〜Ｄ部は、ワーク９の姿勢が所定の向きになっていない場合に姿勢変更を行う第１〜第３姿勢変更部である。本実施形態のワーク整列搬送装置１では、ワーク９の切り欠き部９ａ（図５参照）が概ね上方向になる向きを基準姿勢としており、この向きとなっていない場合にワーク９を搬送方向と平行な軸回りに回転させて、ワーク９を基準姿勢にするようにしている。第１〜第３姿勢変更部（Ｂ〜Ｄ部）では、各々ワーク９を搬送方向と平行な軸回りに９０°回転させることが可能にされているため、これらを通過することによって、ワーク９は導入部（Ａ部）より導入された姿勢に応じて無回転（０°）あるいは、９０°、１８０°、２７０°のいずれかの回転を選択的に実行されて、同じ向きに揃うよう姿勢変更される。
【００３５】
また、これらの姿勢変更部の搬送方向下流側にはＥ、Ｆ部として第１、第２検査部が設けられている。これらにより、姿勢変更ミスが生じたワーク９は搬送路３より排除し、次工程に流入されないようにしている。
【００３６】
さらに、第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）の後には、Ｇ部として導出部が設けられている。ここでは、基準姿勢であることを確認されたワーク９を次工程に適した傾きに微修正しつつ導出するようにしている。
【００３７】
上記のような機能を備えるために、具体的には搬送台２の周辺を図２のように構成している。
【００３８】
搬送路３は断面を略Ｖ字型とされ、搬送台２の長手方向（Ｘ方向）に連続するように形成されている。ワーク９（図１参照）は、搬送路３に沿って図中のＡ〜Ｇ部を通過する。
【００３９】
第１〜第３姿勢変更部（Ｂ〜Ｄ部）および第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）には、それぞれ搬送路３を通過するワーク９（図１参照）の姿勢を検知するためのワーク姿勢検知手段としての光電センサ６２〜６２が設けられている。これらの光電センサ６２は透過型タイプのものを使用しており、投光部６２ａと受光部６２ｂを備えているとともに、搬送台２上に設けたブラケット６３によって各々取り付けてある。
【００４０】
また、基準姿勢と異なるワ−ク９（図１参照）の姿勢を変更するための付勢手段６を設けており、その一部として動力源としての圧縮エアを導入するためのエア配管接続部６１〜６１を設けている。図中ではこれらに接続するエア配管は省略してある。
【００４１】
搬送台２の側方には、搬送路３と並行する溝部を形成された除外品受部５１が設けられており、第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）によって姿勢変更ミス品として検出されて搬送路３より排除されたワーク９（図１参照）を受け取り、搬送前のワーク９が収容されているボウル（図示せず）に戻すことが可能に構成している。
【００４２】
導出部（Ｇ部）には、搬送路３を覆うためのカバー部材５２、５３が設けられており、これらと搬送路３の内部で形成される空間内でワーク９を支持しつつ、ワーク９の傾きを次工程に適したものに修正しながら動作を安定させ送り出すようにしている。
【００４３】
同図におけるＭ部を拡大して図３に示す。
【００４４】
搬送台２に形成する搬送路３は、ワーク搬送方向に連続して形成される第１搬送路３１と、この第１搬送路３１に隣接位置において並行して設けられた中間搬送路３２と、この中間搬送路３２に対して搬送方向に連続するようにして設けられた第２搬送路３３より構成される。
【００４５】
さらには、第１搬送路３１と第２搬送路３３とが搬送方向に進むにつれて徐々に近接し、１個の第１搬送路３１に合流する合流部３４が形成されている。
【００４６】
これらの溝の形状について、図３よりもさらに拡大して示した図４を用いて説明する。
【００４７】
第１搬送路３１、中間搬送路３２および第２搬送路３３は、各々断面が略Ｖ字型になるように形成されており、内壁となる二面によってワーク９の二面を支持することができるようになっている。
【００４８】
ワ−ク９が通過する経路には、第１搬送路３１としての経路Ｒ１と、これと並行して搬送方向の途中より設けられた中間搬送路３２としての搬送方向始端側の経路Ｒ２と終端側の経路Ｒ３、および第２搬送路３３としての経路Ｒ４がある。中間搬送路３２のうち経路Ｒ２の部分は直線状に形成されているが、経路Ｒ３の部分は終端側に進むにつれて図中の時計回り方向に捻られるようにして形成されている。このように捻れた経路Ｒ３を中間搬送路３２の一部に設けることにより、開口方向の異なる中間搬送路３２のうちの経路Ｒ２と、第２搬送路（経路Ｒ４）との間を滑らかに連続させることができるようになっている。そのため、経路Ｒ２〜Ｒ４は滑らかに連続するように形成されている。また、経路Ｒ１と経路Ｒ４とは、上述したように合流部３４（図３参照）で徐々に近接していき、やがて一本の経路Ｒ１になる。
【００４９】
さらに、第１搬送路３１の内壁となる二面のうちの片側には、付勢手段６の一部を構成するエア噴出孔６４が設けられており、ここから中間搬送路３２の方向にエアを噴出させることができるようになっている。
【００５０】
上記の経路Ｒ１〜Ｒ４のうち主となるものは第１搬送路３１として搬送方向に連続する経路Ｒ１である。経路Ｒ１を搬送方向（図中のＷ方向）に移動するワーク９の姿勢が基準姿勢と異なる場合には、そのワーク９に対してエアを用いた付勢手段６により付勢力を与えて、経路Ｒ２に移動させつつ回転させるようにして姿勢を変更させるようになっている。具体的には、この付勢手段６はエア噴出孔６４よりワーク９に対して、エアを噴出することで付勢力を与えることができるようになっており、その付勢力はエア圧力およびエアの噴出量によって制御される。こうした付勢力の働きによって、経路Ｒ１に代わり経路Ｒ２を移動することになったワーク９は、経路Ｒ２と連続する経路Ｒ３、Ｒ４を経て、当初よりも姿勢変更された状態で経路Ｒ１に復帰することになる。
【００５１】
上記の付勢手段６は、図６に示すようなシステムによって動作される。
【００５２】
エア噴出孔６４は上述したように第１搬送路３１の内壁の２面のうち片側に形成されている。このエア噴出孔６４はワーク９の上部に対応する位置に設けられており、ここからエアを噴出させた際に効率よくワーク９に回転力を働かせつつ中間搬送路３２に移動させることができるようになっている。また、図で示すようにワーク９が基準姿勢である場合、すなわち上側の面に切り欠き部９ａがある場合にはこの切り欠き部９ａとエア噴出孔６４とが同じ位置になるように設定している。
【００５３】
当該エア噴出孔６４に対しては、エア配管接続部６１より導入されるエアをエア導通孔６３を介して供給して噴出させることができるように構成している。
【００５４】
さらに、このエア噴出孔６４は貫通孔として搬送台２の外部にまで開放されている。そして、このエア噴出孔６４を通じて投光および受光が可能な位置に、上述したワーク姿勢検知手段６２としての光電センサの投光部６２ａと受光部６２ｂとを設置している。ワーク姿勢検知手段（光電センサ）６２からの信号は、ワーク姿勢判別部７１に出力され、ここでエア噴出孔６４の位置にワーク９が到達したかどうか、および、そのワーク９が基準姿勢であるか否かを判別することが可能となる。そして、ワーク９がエア噴出孔６４の位置に到達し、かつ、ワーク姿勢が基準姿勢にない場合には、ワーク９の姿勢変更を行わせるべく姿勢変更命令をパルス信号の形態でエア供給部７２に対して出力する。
【００５５】
エア供給部７２は電磁バルブとして構成しており、図示しない外部より圧縮エアの供給を受け、その圧縮エアをエア配管を通じてエア配管接続部６１に供給または供給の停止を行うことが可能となっている。そして上記の姿勢変更命令としてのパルス信号をワーク姿勢判別部７１より入力された際には、短時間エア供給源からの圧縮エアをエア噴出孔６４に対して供給し噴出させることができるようにしている。
【００５６】
このように構成することで、一組の光電センサ６２を用いるのみでワーク９の姿勢に加えて、エア噴出孔６４に対する位置関係を同時に把握することができるために、ワーク９の姿勢変更を行うためのエアの噴出をワーク９の位置に合わせてタイミング良く行わせることが可能となり、より姿勢変更の成功率を向上することができる。
【００５７】
ここで、上述した各搬送路の位置関係を、これらの間を移動するワーク９の動きと併せて、図７〜図９を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図７（ａ）は、第１搬送路３１を移動するワーク９が切り欠き部９ａを上側に向けた基準姿勢でエア噴出孔６４の位置を通過する際を示すもので、当該位置における断面図として記載するものである。このようなエア噴出孔６４に対応する位置では、第１搬送路３１と隣接位置において並行して中間搬送路３２の搬送方向の始端側である経路Ｒ２の部分が形成されている。
【００５９】
第１搬送路３１は断面が略Ｖ字型とされているとともに、開口方向が図中上方向からやや右斜め上を向くように形成されている。こうすることで、内側の２つの壁面によってワーク９の４つの側面のうち２面を支持することができるようになっている。
【００６０】
同様に中間搬送路３２（Ｒ２）も断面が略Ｖ字型となるように形成され、ほぼ第１搬送路３１と左右対称になるように設けられている。すなわち、中間搬送路３２（Ｒ２）の開口方向は第１搬送路３１の開口方向とは異なり、上方向よりやや左斜め上を向くように形成されている。換言すれば、この開口方向は第１搬送路３１の開口方向に対して、第１搬送路３１の側に傾斜しているものということができる。
【００６１】
また、第１搬送路３１と中間搬送路３２（Ｒ２）とは各々の上にワーク９を載置させた状態では、ワーク９の一部が互いにはみ出してオーバーラップした状態となるように位置関係を設定している。このようにすることで、ワーク９を搬送路間を移動させつつ回転運動を生じさせて姿勢変更を行うことが可能となっている。
【００６２】
ただし、図７（ａ）に示したワーク９は基準姿勢にあるために、エア噴出による姿勢変更は行われることがない。
【００６３】
これに対して、図７（ｂ）に示すようにエア噴出孔６４の位置に到達したワーク９が基準姿勢にない場合には、投光部６２ａから受光部６２ｂに与えられる光が長時間遮られることになる。これにより上述したワーク姿勢判別部７１（図６参照）より姿勢変更命令が出力され、それに応じてエア噴出孔６４よりエアが噴出し、ワーク９は中間搬送路３２（Ｒ２）に向けて移動しつつ向きを変えるための回転運動を行い図８（ｃ）に示した状態となる。
【００６４】
この後、ワーク９は搬送方向に進行して、中間搬送路３２（Ｒ２）より上述した終端側に向けて第１搬送路３１と同一の開口方向となるまでの捻りを伴う経路Ｒ３を経て第２搬送路３３に移動した図８（ｄ）の状態となる。なお、中間搬送路３２（Ｒ２）および第２搬送路を搬送されるワーク９は、隣接する第１搬送路３１を搬送されるワーク９との間で搬送方向より見てオーバーラップする部分があるために、前後のワーク９と搬送方向の位置関係が変わることがなく整列した状態のまま搬送されていく。
【００６５】
第２搬送路３３は、第１搬送路３１と同一の開口方向になる向きに形成されているため、第２搬送路３３上のワーク９は当初第１搬送路３１上にあるワーク９と同一の傾きを有することになる。
【００６６】
そして、ワーク９が搬送方向に進行することで上述した合流部３４に対応する位置に到達する。この合流部３４では、図９（ｅ）のようにして、第１搬送路３１の内壁のうち第２搬送路３３に近い側の壁が徐々に第２搬送路３３に近接していき、やがて図９（ｆ）のようにして第１搬送路３１と第２搬送路３３の差はなくなり、１つの第１搬送路３１となる。
【００６７】
こうすることで、第１搬送路３１より第２搬送路３３に移動したワーク９は搬送方向に平行な軸（Ｘ軸）まわりに９０°の姿勢変更を行われた上で、第１搬送路３１に復帰することになる。
【００６８】
ここで、エア噴出によってワーク第１搬送路３１よりワーク９の移動が行われる付近の溝断面をさらに拡大して図１０に示す。
【００６９】
第１搬送路３１と中間搬送路３２における経路Ｒ２部とは、上述したように両者の間の境界を挟んでほぼ左右対象となる角度に形成されている。そして両者の間の境界部を形成する壁面のなす角αは９０°より大きく、具体的には１２０°〜１４０°の範囲に設定している。こうすることで、第１搬送路３１から中間搬送路３２に至るワーク９の回転量を少なくして、小さな付勢力で容易にワーク９の移動を行うことができるようにしている。
【００７０】
さらに、両者の境界部ＰをＲ形状としているために、そのＲ形状に沿って接触点がＴ１〜Ｔ５のように連続して変化するようワーク９が滑りながら移動しつつ回転運動を行うことで、姿勢変更に伴うワーク９の重心の上下方向への移動が少なく、より滑らかに移動を行うことができるようになっている。なお、このようなＲ形状を設ける部分はワーク９に移動を行わせる付勢手段６（図４参照）、より具体的にはエア噴出孔６４（図４参照）の近傍のみで足りる。
【００７１】
また、エア噴出孔６４（図４参照）から噴出するエアの圧力すなわち付勢手段６による付勢力を、ワーク９が上記のＲ形状に沿って転がることができるものに設定することによって、ワーク９が飛び跳ねたり、転がり過ぎたりすることによる姿勢変更ミスを防止することができる。
【００７２】
図１１（ａ）、（ｂ）に比較例として、従来用いられていた搬送路としての溝断面形状を示す。ここで示したように、断面が正方形の形態であるワーク９は、一回のエア噴出によって横転するようにして一度に９０°向きが変更される。
【００７３】
図１１（ａ）の場合においても、主となる第１搬送路８３１と並行して第２搬送路８３２が設けられており、これらの境界を形成する壁面の角度βは９０°に設定される。そこで、エア噴出により回転力を与えられたワーク９は、境界Ｐ１を中心に９０°回転しつつその境界を乗り越えるようにして第１搬送路８３１より第２搬送路８３２に移動する。
【００７４】
このように姿勢変更のための回転運動と境界を乗り越えるための上下移動とが必要になるために、ワーク９は移動距離が長くなるとともに重心の上下方向の移動が大きく必要になる。そのためワーク９を動作させるために大きなエネルギを与えることが必要となり、大きなエア噴出量が要求されてエネルギ消費が大きくなる。また、境界部Ｐ１がエッジ状に形成されているためにワーク９との間の摺動抵抗が大きく、さらには、搬送路の僅かな傷やワーク９の表面粗度などの個体差によって大きくワーク９の挙動が異なることになり、姿勢変更ミスを生じやすいものといえる。さらに、大きなエア噴出量を要するために細かなエア噴出量の調整が困難となり、上記の個体差要因とも相俟ってワーク９の運動の制御がより困難になることにつながる。
【００７５】
また、図１１（ｂ）に示したように、第１搬送路９３１と第２搬送路９３２との間の境界部Ｐ２を支点として回転運動のみでワーク９の移動を行う場合もある。このような場合であっても、エッジとして形成された境界部Ｐ２を中心とする回転移動に伴うワーク９の上下方向の重心移動はやはり大きいものとなる。そのため、ワーク９の移動に要するエア噴出量は大きなものが必要となり、エネルギ消費が大きいとともに、細かなエアの調整を行うことができず姿勢変更ミスを生じやすくなる。また、第１搬送路９３１および第２搬送路９３２は、境界部を形成する側の壁面の高さを小さくすることが必要となるため、ワーク９の安定性が減り僅かな外乱等によって意図せぬ移動を行うことにつながる。
【００７６】
上記のように比較例として示した図１１（ａ）、（ｂ）の場合に比べて、本実施形態では、図１０に示したように移動に必要なワーク９の上下方向の重心移動が少なく、少ないエネルギで移動させることができる。また、境界部ＰをＲ形状としておりそのＲに沿った滑り運動を行わせつつ姿勢変更を行うことができるために、境界部Ｐに対するワーク９の引っ掛かりが生じず安定して移動させることができる。また、各搬送路の内壁はワーク９に対して十分な幅（壁面の高さ）を有するように構成できるために、搬送中のワーク９の挙動を安定させることができる。
【００７７】
上記のようにして、図１のように構成した本実施形態のワーク整列搬送装置１では、ワーク９を以下のようにして整列させつつ搬送していく。
【００７８】
搬送台２は加振手段としての電磁石７５によって図中の左下から右上方向に振動を付与されることにより、搬送台２上に載置されるワーク９に対して図中のＷ方向に搬送力を付与し移動させていく。搬送台２には断面が略Ｖ字状の溝としての搬送路３が形成されており、この搬送路３に沿ってワーク９は移動していく。
【００７９】
ワーク９は図中左側の導入部（Ａ部）より送り込まれ、搬送方向に対してワーク９を長手方向にする向きにしつつ搬送路３内で支持させる。ワーク９は略直方体状に形成されるとともに側面の四面のうち一面のみに特徴を有するために、この面が上方を向いた向きを基準姿勢として姿勢を判別する。そして、第１姿勢変更部（Ｂ部）では基準姿勢と異なる姿勢のワーク９に対してエアを噴出させて付勢力を働かせることにより、図４に示すようにワーク９を第１搬送路３１より中間搬送路３２の経路Ｒ２に移動させる。そして、ワーク９は搬送方向に進行しつつ経路Ｒ３を通じて第２搬送路３３に移動して合流部３４を通じて第１搬送路３１に戻る。この時、当初の状態と比べて搬送方向に対して平行な軸回りに９０°の回転がなされた状態となっている。
【００８０】
上記の第１姿勢変更部（Ｂ部）と同様に、図１に示す第２姿勢変更部（Ｃ部）、第３姿勢変更部（Ｄ部）は構成されており、これらを通過することによりワーク９は最大で約２７０°の回転を行うことができるようになっている。このようにすることで、直方体状の形態を示すワーク９においては、当初どの側面が上方にあったとしても最終的に基準姿勢に変更することができる。
【００８１】
上記のように姿勢変更を行った後、第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）により姿勢変更ミスのあるワーク９をラインより除外した後に、導出部（Ｇ部）を通じて次工程に向けて送り出すことができるようになっている。
【００８２】
以上のように、本実施形態に係るワーク整列搬送装置１は、搬送路３を形成された搬送台２に振動を付与することで、前記搬送台２上に載置したワーク９を前記搬送路３に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段６により前記ワーク９を搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置１であって、前記搬送路３が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路３１と、当該第１搬送路３１と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路３１側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路３２と、当該中間搬送路３２と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路３３とを備えているとともに、前記第１搬送路３１と前記第２搬送路３３とが搬送方向で徐々に近接し合流する合流部３４が形成されており、前記付勢手段６によって前記第１搬送路３１より前記中間搬送路３２に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワーク９を、前記中間搬送路３２に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路３３に移動させ、前記合流部３４を経て前記第１搬送路３１に復帰させるように構成したものである。
【００８３】
このように構成しているため、エアを用いる付勢手段６によって生じさせるワーク９の回転量を小さくすることができるため、少ないエア噴出量で簡単にワーク９を回転させて姿勢を変更することが可能となる。そのため、エネルギ消費を抑えるとともに、ワーク９の回転させすぎや、跳ね返りなどの姿勢変更ミスを抑制することができる。
【００８４】
また、前記第１搬送路３１と前記中間搬送路３２との境界部のうち少なくとも付勢手段６の近傍をＲ形状とするように構成しているため、回転に伴うワーク９の上下方向の重心移動を少なくすることができ、よりワーク９を回転させやすくして、上記の効果を高めることができる。
【００８５】
さらに、前記ワーク９が前記第１搬送路３１より前記中間搬送路３２に移動する際に、前記境界部３４に形成されたＲ形状に沿って移動しつつ回転するように前記付勢手段による付勢力を設定しているために、より安定的にワーク９の移動を行わせることが可能となっている。
【００８６】
また、前記付勢手段６が、第１搬送路３１に設けられたエア噴出孔６４と、当該エア噴出孔６４に対してエアを供給するエア供給部７２と、前記ワーク９の姿勢を検知するワーク姿勢検知手段６２と、当該ワーク姿勢検知手段６２からの信号に基づいて前記ワークの姿勢が所定のものであるか否かを判別するワーク姿勢判別部７１とを備えており、当該ワーク姿勢判別部７１からの信号に基づいて前記エア供給部７２より前記エア噴出孔６４にエアを供給させて、前記エア噴出孔６４よりエアを噴出させるように構成したため、自動的にワーク９の姿勢を検知して正規の姿勢に変更することが可能となっている。
【００８７】
さらに、前記ワーク姿勢検知手段６２が投光部６２ａと受光部６２ｂを備える光電センサであり、前記投光部６２ａより発せられる光が前記エア噴出孔６４を通過して前記受光部６２ｂに達するような位置関係に前記投光部６２ａ及び前記受光部６２ｂを設けるように構成しているため、ワーク姿勢検知手段６２からの信号によってワーク９の姿勢を判別することができるとともに、エア噴出孔６４に対するワーク９の位置も正確に把握できるために精度良くエアを噴出させることができ、姿勢変更ミスをさらに抑制することが可能となっている。
【００８８】
また、前記中間搬送路３２、前記第２搬送路３３、前記合流部３４、前記付勢手段６および前記ワーク姿勢検知手段６２を搬送方向に沿って複数箇所に設けるように構成しているため、所定角度の回転を複数回行わせることで、多角形状のワーク９の姿勢変更を行い特定の方向に整列させることが可能となっている。
【００８９】
＜第２実施形態＞
図１２は、第１実施形態のワーク整列搬送装置１の合流部Ｊ１（３４）近傍の斜視図を示すものであり、図１３は、本発明の第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１の合流部Ｊ２（１３４）近傍の斜視図を示すものである。
【００９０】
第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１は、第１実施形態のワーク整列搬送装置１と合流部Ｊ１（Ｊ２）の形態が異なるのみで、これ以外の部分は同一に構成してある。そのため、第１実施形態の場合と同一の箇所については同一の符号を用いて、合流部Ｊ２以外の部分については説明を省略する。なお、図１２及び図１３に示すように、第１実施形態の場合の合流部Ｊ１と、第２実施形態の場合の合流部Ｊ２の搬送方向の長さが異なるように設定しているが、これは本願発明が意図するところでは無く、両者を同一の長さに設定することも可能である。
【００９１】
第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１の合流部Ｊ２の形態を説明するに先駆けて、これと対比するために第１実施形態に係るワーク整列搬送装置１の合流部Ｊ２について、図１２を用いていま一度説明を行っておく。
【００９２】
図１２は、図中の矢印で示すように、図の右上側を搬送方向上流側として、左下側に
向かってワーク９を搬送する向きで記載したものである。
【００９３】
なお、この図では、説明を簡単にするために、搬送方向上流側より搬送されてきたワーク１９１ａの向きを基準として、同じ向きで搬送されてきたワーク９を姿勢変換したものと仮定して示したものであり、各部における姿勢変換量を分かりやすくしている。そのため図中において、合流部Ｊ２を通過した各ワーク９の姿勢は却ってバラバラの状態となっているが、実際の使用時にはワーク９の姿勢を検知しつつ姿勢変換を行うので、原則として合流部Ｊ２を通過した各ワーク９の姿勢は上流側よりも近いものになる。この点は、後述する図１３においても同様である。
【００９４】
図１２について搬送方向上流側から下流側に向かって順に説明すると、図中右上側の領域では、第１搬送路３１としての経路Ｒ１と、第２搬送路３３としての経路Ｒ４が隣接しつつ並行して形成されている。
【００９５】
また、第１搬送路３１と第２搬送路３３は各々断面が略Ｖ字型の溝として形成されており、これら第１搬送路３１と第２搬送路３３全体がなす搬送面のうち外側の二面を面Ｋ１，Ｌ１とすると、これらの面Ｋ１，Ｌ１が交わる箇所に、あたかも断面が矩形状をなす突部Ｓ１が搬送方向に沿って延在しつつ一体化して構成されているものといえる。
【００９６】
こうした第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）とは、搬送方向下流側の合流部Ｊ１（３４）において徐々に近接して合流する。これを具体的に説明すると、上記突部Ｓ１における第１搬送路３１（Ｒ１）側の面Ｓ１１が、搬送方向下流側に行くに従って、スロープ状に第２搬送路３３（Ｒ４）側の面Ｌ１へと近接していき、やがて突部Ｓ１が存在しなくなり、面Ｋ１と面Ｌ１とが直接交わって断面が略Ｖ字状の溝を形成することになる。
【００９７】
すわなち、搬送方向に見て、突部Ｓ１が存在しなくなることで、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）とは合流して、再び一個の第１搬送路３１（Ｒ１）を構成するようになっている。
【００９８】
こうした合流部Ｊ１を通過することで、ワーク９は次のように移動することになる。例えば、第２搬送路３３へと移動すること無く第１搬送路３１上を搬送されてきたワーク９１ａは、そのままの姿勢を保ったまま図中のワーク９１ｂのように進行する。さらに、そ姿勢を保ちつつ、合流部Ｊ１における突部Ｓ１がなすスロープに沿って第２搬送路３３側へと僅かに移動しながら、下流側の第１搬送路３１へと進んでいくことになる。他方、第１搬送路３１より第２搬送路３３へと姿勢変更されつつ移動してきたワーク９２ａは、そのままの姿勢を保ったまま図中のワーク９２ｂのように進行する。さらに、合流部Ｊ１において搬送方向に進行する中で突部Ｓ１が存在しなくなることで、その分、第１搬送路３１寄りに位置を変え、図中で示すワーク９２ｃのように移動することになる。
【００９９】
このように、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）をそれぞれ進行してきたワーク９は、合流部Ｊ１において姿勢が変わることがないため、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）をそれぞれ通過するワーク９は、相対的に９０°の姿勢変換をすることになる。
【０１００】
次に、図１３を用いて、第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１の合流部Ｊ２の構成について説明を行う。図１３も、図１２と同様、図中の矢印で示すように、図の右上側を搬送方向上流側として、左下側に向かってワーク９を搬送する向きで記載したものである。
【０１０１】
この場合においても、図中右上側の領域では、第１搬送路３１としての経路Ｒ１と、第２搬送路３３としての経路Ｒ４が隣接しつつ並行して形成されることになる。
【０１０２】
こうした第１搬送路３１と第２搬送路３３全体がなす搬送面のうち外側の二面を面Ｋ２，Ｌ２とすると、これらの面Ｋ２，Ｌ２が交わる箇所に、あたかも断面が矩形状の突部Ｓ２が搬送方向に沿って延在しつつ一体化したかのような形状となっている。
【０１０３】
こうした第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）とは、搬送方向下流側に進んでそれぞれ経路Ｒ２１とＲ２２に滑らかに接続されている。この経路Ｒ２１，Ｒ２２は、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）と同じく、断面が略Ｖ字型の溝として形成されており、それぞれ面Ｋ２，Ｌ２を第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）と連続するようになっているが、搬送方向に進むにつれて開口方向が互いに離間する方向に各々ねじられた形状となっている。
【０１０４】
そのため、面Ｋ２と面Ｌ２がなす角は、搬送方向上流側では約９０°であるのに対して、経路Ｒ２１，Ｒ２２の下流側では鈍角となって約１１０〜１４０°まで大きく開くように設定している。これに付随して、突部Ｓ２の頂点部分の角度は、約９０°の状態より、搬送方向下流側に行くに従って変化して、より角度の小さな鋭角になっていく。
【０１０５】
さらに、このような経路Ｒ２１，Ｒ２２は互いに徐々に近接して、経路Ｒ２３として一個の断面略Ｖ字状の合流溝１３５になる。これを具体的に説明すると、上記突部Ｓ２は搬送方向下流側に行くに従って、経路Ｒ２１側の面Ｓ２１も、経路Ｒ２２側の面Ｓ２２も同様に小さくなっていき、やがて突部Ｓ２が存在することなく、面Ｋ２と面Ｌ２とが直接交わって、断面が略Ｖ字状の合流溝１３５（経路Ｒ２３）を形成する。この際、上述したねじりが加えられていることから、開角が約１１０〜１４０°程度まで大きく開放されたものとなる。
【０１０６】
そして、経路Ｒ２３を構成する合流溝１３５は、円弧状の断面を有する位置調整溝１３６として形成された経路Ｒ２４に滑らかに繋がっている。そのため、この領域において、面Ｋ２と面Ｌ２とは、一個の曲面に滑らかに連続していることになる。
【０１０７】
さらに、経路Ｒ２４を構成する位置調整溝１３６は、その終端において、経路Ｒ２５を通じて再び下流側の第１搬送路３１に対して滑らかに連続するようになっている。
【０１０８】
上記のようにして、経路Ｒ２１〜Ｒ２５は、第１搬送路３１、第２搬送路３３を合流させ、さらに下流側の第１搬送路３１へと接続する合流部Ｊ２を構成している。
【０１０９】
こうした合流部Ｊ２を通過することで、ワーク９は次のように移動することになる。例えば、第２搬送路３３へと移動すること無く第１搬送路３１上を搬送されてきたワーク１９１ａは、経路Ｒ２１のねじりに沿って、ワーク１９１ｂのように、搬送方向より見て反時計回りにわずかに回転されつつ搬送される。そして、経路Ｒ２３を構成する合流溝１３５に到達した際には、搬送方向より見て３０°程度反時計回りに姿勢を変更されていることになる。
【０１１０】
合流溝１３５に到達したワーク１９１ｃは、側面間で形成されるエッジ部分が面Ｋ２と面Ｌ２のなす交点部分に引っかかった状態となって、当該部分に規制されつつ移動を行う。具体的には、ワーク１９１ｃは側面のひとつが面Ｋ２に当接するものの、上記エッジ部分が引っかかることで隣接する面Ｌ２側にはほとんど当接せず、専ら面Ｋ２側にのみ支持された状態で、次の経路２４を構成する位置調整溝１３６へと搬送されていく。
【０１１１】
この位置調整溝１３６においては、面Ｋ２と面Ｌ２とが繋がって一個の滑らかな曲面となっているため、上記交点部分が存在せず、かかる交点部分によるエッジ部分の規制を解かれて、ワーク１９１ｃは安定した位置に自動的に調整されつつ移動することになる。この際、ワーク１９１ｃは、搬送方向より見てさらに反時計回りに回転しつつ、位置調整溝１３６の底部に位置するようになる。そして、このワーク１９１ｃは、経路Ｒ２５を通じて、再び当初の傾きになるよう向きを規制されながら、下流側の第１搬送路３１におけるワーク１９１ｄの位置にまで移動することになる。
【０１１２】
他方、第１搬送路３１より第２搬送路３３へと移動されてきたワーク１９２ａは、経路Ｒ２２のねじりに沿って、搬送方向より見て時計回りにわずかに回転されつつ搬送される。そして、経路Ｒ２３に到達した際には、搬送方向より見て３０°程度時計回りに姿勢を変更されていることになる。
【０１１３】
経路Ｒ２３を構成する合流溝１３５に到達したワーク１９２ａは、ワーク１９１ｂと同様、側面間で形成されるエッジ部分が面Ｋ２と面Ｌ２のなす交点部分に引っかかった状態となって規制され、専ら面Ｌ２側にのみ支持されつつ、次の経路２４である位置調整溝１３６へと移動する。位置調整溝１３６においては、図中で示すワーク１９２ｂのように、搬送方向より見てさらに時計回りに回転しつつ、位置調整溝１３６の底部に位置するようになる。そして、このワーク１９２ｂは、経路Ｒ２５を通じて、再び当初の所定の傾きになるよう向きを規制されながら、下流側の第１搬送路３１におけるワーク１９２ｃの位置にまで移動することになる。
【０１１４】
このように、第１搬送路３１より第２搬送路３３を経由することなく移動してくるワーク１９１ａ（１９１ｂ，１９１ｃ．１９１ｄ）も、第１搬送路３１より第２搬送路３３を経由して移動してくるワーク１９２ａ（１９２ｂ、１９２ｃ）も、一旦経路Ｒ２４としての断面が円弧状の位置調整溝１３６を通過することになる。この際、経路Ｒ２１〜Ｒ２３から経路Ｒ２４に至る過程で、僅かずつ搬送方向から見てねじりを与えられることで、双方のワークは約９０°の相対回転を行うことになる。上述のように、第１搬送路３１より第２搬送路３３へと移行されるものは既に約９０°の相対回転を行っているため、合計で約１８０°の相対回転を行うことになる。
【０１１５】
すなわち、本実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１においては、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）をそれぞれ進行してきたワーク９は、合流部Ｊ２において相対角度がさらに９０°変更されることになるため、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）を通過するものの間で、合計１８０°の姿勢変換をさせることが可能となっている。
【０１１６】
また、いずれの経路を通過してきたワーク１９１ａ，１９２ａであっても、位置調整溝１３６の底部で、同一の位置にまで移動してくるために、全てのワーク９を同じように所定の姿勢で下流側の第１搬送路３１まで安定して搬送させることができるようになっている。
【０１１７】
以上のように、本実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１は、搬送路３を形成された搬送台２に振動を付与することで、前記搬送台２上に載置したワーク９を前記搬送路３に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段６により前記ワーク９を搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置１０１であって、前記搬送路３が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路３１と、当該第１搬送路３１と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路３１側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路３２と、当該中間搬送路３２と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路３３とを備えているとともに、前記第１搬送路３１および前記第２搬送路３３をなす各溝が、搬送方向に沿って開口方向が相対的に離間する向きにねじりを生じながら徐々に近接しつつ合流する合流部１３４が形成されており、前記付勢手段６によって前記第１搬送路３１より前記中間搬送路３２に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワーク９を、前記中間搬送路３２に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路３３に移動させ、前記合流部１３４を経て前記第１搬送路３１に復帰させるように構成したものである。
【０１１８】
このように構成しているため、一回の姿勢変更部を通過するのみで、大きく姿勢変更をすることができるようになっている。
【０１１９】
また、前記合流部１３４において、前記第１搬送路３１と前記第２搬送路３３をなす各溝がねじりを生じながら搬送方向に沿って合流することで、断面が略Ｖ字型で開角が鈍角である一個の合流溝１３５を形成するとともに、当該合流溝１３５と搬送方向に連続して断面が略円弧状の位置調整溝１３６が形成されており、さらに、当該位置調整溝１３６の終端が第１搬送路３３に連続するように構成しているため、断面が矩形状のワーク９であれば９０°のみならず、１８０°まで一度に姿勢変更するよう具体化した構成として実現することも可能となる。
【０１２０】
また、この実施形態においては、第１搬送路３１および第２搬送路３３をなす溝を、それぞれ開口方向が離間する方向にねじりを生じさせながら合流する構成としていたが、第１搬送路３１と中間搬送路３２が並列に存在する状態から、これらをなす溝を捻りながら直接的に合流させる構成とすることも可能である。この場合においても、ひねりを生じさせる過程において、上述した第１搬送路３１と第２搬送路３３との位置関係が部分的に生じるものであり、上述したものと同様の効果を得ることが可能である。
【０１２１】
さらには、上記第１実施形態における合流部Ｊ１を構成する部分と、第２実施形態における合流部Ｊ２を構成する部分とを、ユニット化しておき、本体部分に対して選択的に付け替えることが可能な構成にすることもでき、こうすることで一個の装置を用いて様々な種類や形状のワーク９に対応して、それぞれを適切に姿勢変換ができるようにすることも可能である。
【０１２２】
なお、各部の具体的な構成は、上述した第１および第２実施形態のみに限定されるものではない。
【０１２３】
例えば、上述した実施形態ではワーク姿勢検知手段６２として透過型光電センサを用いていたが、これに代わって反射型光電センサを用いることもできる。こうすることでワーク９の各面を形状の相違だけで判別するだけではなく、表面粗度など反射率の相違によって各面を見分けることができる。また、これらの光電センサに代わって画像処理機器を用いることも可能である。
【０１２４】
また上述した実施形態では光電センサの投光部６２ａより発せられた光がエア噴出孔６４を通過して受光部６２ｂに達するように構成していたが、エア噴出孔６４との位置関係を適正にすることができる限り、投光部６２ａからの光をエア噴出孔６４とは別に設けた孔を通過させて受光部６２ｂに到達させるように構成することでも本願発明の主要な効果を得ることが可能である。こうすれば、孔個数が増加するとともに孔位置の調整が必要となるために製作コストはやや増加することになるが、エアの漏れ量を減少させてランニングコストの低減を行うことが可能となる。
【０１２５】
さらに、上述の実施形態では断面が正方形で直方体状に構成されたワーク９の姿勢変更を行うことを前提としており、側面の４つの面の方向を変更するようにして姿勢変更していたが、さらに面の数が多い多角形状に形成されている場合には、その面の数に応じて姿勢変更部の設置数を増加させることによって、上記と同様に側面のうちの1つの面を基準とした姿勢変更を行わせることが可能である。
【０１２６】
また、上述の実施形態では第１搬送路３１、中間搬送路３２および第２搬送路３３を断面が略Ｖ字型になるように構成したが、その趣旨は多角形状に構成されたワーク９の側面のうちの２面をＶ字型に配置された２つの壁面によって支持することにある。そのため、必ずしも断面がＶ字型になるように壁面が接続されているかは問わず、ハの字型に分割して構成されていても、さらには壁面の接続部が別の平面または曲面によって構成されていてもよい。
【０１２７】
また、上述の実施形態では、搬送台２に振動を生じさせる駆動源として電磁石７５を用いていたが、振動周波数および加振力を制御することが可能なものであれば駆動源はこの形態に限らない。例えば、板バネ７１、７１の表面に圧電素子を貼り付け、その圧電素子に正弦波状の電圧を印加して周期的な伸びを生じさせることによって搬送台２に加振力を与えることも可能である。
【０１２８】
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】
【０１２９】
１…ワーク整列搬送装置
２…搬送台
３…搬送路
４…可動台
５…第２のカバー部材
６…付勢手段
７…ベース
９…ワーク
３１…第１搬送路
３２…中間搬送路
３３…第２搬送路
３４…合流部
６２…ワーク姿勢検知手段（光電センサ）
６４…エア噴出孔
７１…ワーク姿勢判別部
７２…エア供給部
Ｐ…境界部（Ｒ部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給されるワークを所定の向きに揃えつつ搬送するためのワーク整列搬送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、姿勢を揃えつつ搬送するための技術が数多く開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、ワークを一方向に搬送しつつ、所定の向きと異なるワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させることにより向きを揃えることのできるリニア型パーツフィーダとしてのワーク整列搬送装置が示されている。当該ワーク整列搬送装置では、振動を利用してワークを第１搬送路（第１トラック）に沿って一方向に搬送するとともに、搬送中のワークの姿勢を検知し、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、第１搬送路と並行して設けられた第２搬送路（第２トラック）にワークを横転させるようにして移動させることにより姿勢を変更することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５９３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようにエアを噴出することによってワークを横転させることで姿勢変更する場合には、ワークの個体差やエア噴出量の誤差等の様々な要因によって姿勢変更ミスが生じることがある。
【０００６】
こうした姿勢変更ミスの形態には、第１搬送路から第２搬送路に移動したワークが跳ね返って第１搬送路に戻ってしまうもの（第１形態）、転がりすぎて目標角度以上に向きが変わってしまうもの（第２形態）、搬送路上で斜めになってしまうもの（第３形態）等がある。
【０００７】
このような姿勢変更ミスが生じたワークは通常は検査段階で除外されるのが一般的であるものの、姿勢変更ミスが多く発生する場合には適切な姿勢に揃えたワークを連続して次工程に送ることができず、ライン全体の効率低下を引き起こすことになる。また、万が一検査段階で除外することができなかった場合には、不適切な姿勢のまま次工程に送り込まれ別の深刻な不具合を招来する可能性もある。
【０００８】
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、具体的にはワークの姿勢変更ミスを低減して、安定して適切な姿勢としたワークを供給することのできるワーク整列搬送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】
【０００９】
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。
【００１０】
すなわち、本願における第１の発明のワーク整列搬送装置は、搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、前記搬送路が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、前記第１搬送路と前記第２搬送路とが搬送方向で徐々に近接し合流する合流部が形成されており、前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記の溝の開口方向とは、略Ｖ字型に形成された溝断面を形成する２辺のなす角の二等分線と同一の方向であり、溝の外方に向かう方向を正として示す方向をいうものとする。
【００１２】
上記のように構成すると、エアを噴出させることによるワークの回転量を小さな角度分だけにとどめることができるために、少ないエア噴出量で簡単にワークを回転させて姿勢を変更することが可能となる。そのため、エネルギ消費を抑えるとともに、回転させすぎ、跳ね返りなどの姿勢変更ミスを抑制することができる。
【００１３】
さらに、本願における第２の発明のワーク整列搬送装置は、搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、前記搬送路が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、前記第１搬送路および前記第２搬送路をなす各溝が、搬送方向に沿って開口方向が相対的に離間する向きにねじりを生じながら徐々に近接しつつ合流する合流部が形成されており、前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とする。
【００１４】
このように構成すると、上記第１の発明におけるワーク整列搬送装置と同様の効果を得ることができるとともに、一度にワークの姿勢変換ができる角度をより大きくすることが可能となる。
【００１５】
さらに、この第２の発明における構成を前提として、より具体的な構成として実現するためには、前記合流部において、前記第１搬送路と前記第２搬送路をなす各溝がねじりを生じながら搬送方向に沿って合流することで、断面が略Ｖ字型で開角が鈍角である一個の合流溝を形成するとともに、当該合流溝と搬送方向に連続して断面が略円弧状の位置調整溝が形成されており、さらに、当該位置調整溝の終端が第１搬送路に連続するように構成することが好適である。
【００１６】
また、上記のいずれの構成を前提とする場合であっても、さらにワークを回転させやすくして上記の効果を高めるためには、回転に伴うワーク重心の上下方向の移動を少なくすることが効果的であるため、前記第１搬送路と前記中間搬送路との境界部のうち少なくとも前記付勢手段の近傍をＲ形状とするように構成することが好適である。
【００１７】
また、より安定的にワークの移動を行わせることを可能とするためには、前記ワークが前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動する際に、前記境界部に形成されたＲ形状に沿って移動しつつ回転するように前記付勢手段による付勢力を設定するように構成することが好適である。
【００１８】
また、自動的にワークの姿勢を検知して所定の姿勢に変更することが可能とするためには、前記付勢手段が、第１搬送路に設けられたエア噴出孔と、当該エア噴出孔に対してエアを供給するエア供給部と、前記ワークの姿勢を検知するワーク姿勢検知手段と、当該ワーク姿勢検知手段からの信号に基づいて前記ワークの姿勢が所定のものであるか否かを判別するワーク姿勢判別部とを備えており、当該ワーク姿勢判別部からの信号に基づいて前記エア供給部より前記エア噴出孔にエアを供給させて、前記エア噴出孔より噴出させるように構成することが好適である。
【００１９】
さらに、エア噴出孔に対するワークの位置関係を把握しつつ適切にエアを噴出させることで姿勢変更ミスをさらに抑制することを可能とするためには、前記ワーク姿勢検知手段が投光部と受光部を備える光電センサであり、前記投光部より発せられる光が前記エア噴出孔を通過して前記受光部に達するような位置関係に前記投光部及び前記受光部を設けるように構成することが好適である。
【００２０】
また、多角形状のワークの整列を適切に行わせることを可能とするためには、前記中間搬送路、前記第２搬送路、前記合流部、前記付勢手段および前記ワーク姿勢検知手段を搬送方向に沿って複数箇所に設けるように構成することが好適である。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明した本発明によれば、ワークの姿勢変更ミスを低減して適切な姿勢としたワークを連続して安定的に供給することのできるワーク整列搬送装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るワーク整列搬送装置の側面図。
【図２】同ワーク整列搬送装置の搬送台周辺を示す斜視図。
【図３】図２におけるＭ部を拡大して示す拡大斜視図。
【図４】図３における要部をさらに拡大して示す要部拡大斜視図。
【図５】同ワーク整列搬送装置により搬送するワークの一例を示す三面図。
【図６】同ワーク整列搬送装置におけるエア噴出制御のシステム構成を示す模式図。
【図７】同ワーク整列搬送装置におけるワークの移動形態を示す模式図。
【図８】同ワーク整列搬送装置におけるワークの移動形態を示す模式図。
【図９】同ワーク整列搬送装置におけるワークの移動形態を示す模式図。
【図１０】同ワーク整列搬送装置における第１搬送路と中間搬送路の形状を示す断面拡大図。
【図１１】従来のワーク整列搬送装置における第１搬送路と第２搬送路の形状を比較例として示す断面拡大図。
【図１２】第１実施形態に係るワーク整列搬送装置の合流部を示す斜視図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るワーク整列搬送装置の合流部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態のワーク整列搬送装置１は、搬送路３が形成された搬送台２を振動可能に構成してあり、この搬送台２の上に載置したワーク９〜９を搬送台２の振動によって図中のＷ方向に搬送することを可能としている。
【００２５】
ここで、ワーク９の搬送方向をＷ方向として定義するとともに、図中に記載した座標軸のように、ワーク９の搬送方向と略同一となる水平方向をＸ方向、鉛直上方向をＺ方向、Ｘ方向およびＺ方向に直交する紙面の奥行き方向をＹ方向として定義する。
【００２６】
以下、上記のように定義した各方向を用いつつ、本実施形態のワーク整列搬送装置１の具体的な構成を説明する。
【００２７】
搬送台２は概ねＸ方向に延在するブロックの形態として構成されており、同様にＸ方向に延在する形態として構成された可動台４の上面に固定されている。そして、可動台４はＸ方向に所定の間隔をおいて配置された一対の板バネ７１、７１を介してベース７に対して弾性的に支持されるようになっている。
【００２８】
板バネ７１、７１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７１、７１の上端は取付部材７２ａ、７２ｂによって可動台４の下面に固定されるとともに、下端は取付部材７２ｃ、７２ｄによってベース７の上面に固定されている。また、ベース７の上面には取付台７５ａを介して加振手段としての電磁石７５が取り付けられているとともに、当該電磁石７５と対向するようにして磁性ブロック７６が可動台４の下面に取り付けられている。
【００２９】
上記のように構成することによって、電磁石７５に周期的に大きさが変動する電流を流すことで、磁性ブロック７６に対して周期的な磁力を発生させ、板バネ７１、７１の法線方向に搬送台２を振動させることができる。この振動によって搬送台２に載置されたワーク９に対して搬送方向（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。
【００３０】
さらに、ワーク９は搬送台２に形成された搬送路３に沿って移動するように構成している。加えて、本実施形態のワーク整列搬送装置１では、搬送路３に沿って図中のＡ〜Ｇの各機能を有するように構成している。
【００３１】
ここで、本実施形態のワーク整列搬送装置１によって整列搬送を行うワーク９の一例を図５に示す。この例におけるワーク９は概ね直方体の形状をしており、長手方向の両端面がほぼ正方形として形成されるとともに、その長手方向に対して側面となる他の四面が各々長方形として形成されている。また、長方形の四面のうち一面に切り欠き部９ａが形成されている。
【００３２】
本実施形態のワーク整列搬送装置１では、上記のような形状を有するワーク９を長手方向に移動させるとともに、切り欠き部９ａを特定の方向に揃えることができるようになっている。
【００３３】
図１に戻って、Ａ部は図中左方向に設けられるワーク供給部（図示せず）より供給されるワーク９を受け入れる導入部である。ワーク９の長手方向を搬送方向に揃え、搬送路３に沿ってワーク９を搬送方向に移動させていく。
【００３４】
Ｂ〜Ｄ部は、ワーク９の姿勢が所定の向きになっていない場合に姿勢変更を行う第１〜第３姿勢変更部である。本実施形態のワーク整列搬送装置１では、ワーク９の切り欠き部９ａ（図５参照）が概ね上方向になる向きを基準姿勢としており、この向きとなっていない場合にワーク９を搬送方向と平行な軸回りに回転させて、ワーク９を基準姿勢にするようにしている。第１〜第３姿勢変更部（Ｂ〜Ｄ部）では、各々ワーク９を搬送方向と平行な軸回りに９０°回転させることが可能にされているため、これらを通過することによって、ワーク９は導入部（Ａ部）より導入された姿勢に応じて無回転（０°）あるいは、９０°、１８０°、２７０°のいずれかの回転を選択的に実行されて、同じ向きに揃うよう姿勢変更される。
【００３５】
また、これらの姿勢変更部の搬送方向下流側にはＥ、Ｆ部として第１、第２検査部が設けられている。これらにより、姿勢変更ミスが生じたワーク９は搬送路３より排除し、次工程に流入されないようにしている。
【００３６】
さらに、第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）の後には、Ｇ部として導出部が設けられている。ここでは、基準姿勢であることを確認されたワーク９を次工程に適した傾きに微修正しつつ導出するようにしている。
【００３７】
上記のような機能を備えるために、具体的には搬送台２の周辺を図２のように構成している。
【００３８】
搬送路３は断面を略Ｖ字型とされ、搬送台２の長手方向（Ｘ方向）に連続するように形成されている。ワーク９（図１参照）は、搬送路３に沿って図中のＡ〜Ｇ部を通過する。
【００３９】
第１〜第３姿勢変更部（Ｂ〜Ｄ部）および第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）には、それぞれ搬送路３を通過するワーク９（図１参照）の姿勢を検知するためのワーク姿勢検知手段としての光電センサ６２〜６２が設けられている。これらの光電センサ６２は透過型タイプのものを使用しており、投光部６２ａと受光部６２ｂを備えているとともに、搬送台２上に設けたブラケット６３によって各々取り付けてある。
【００４０】
また、基準姿勢と異なるワ−ク９（図１参照）の姿勢を変更するための付勢手段６を設けており、その一部として動力源としての圧縮エアを導入するためのエア配管接続部６１〜６１を設けている。図中ではこれらに接続するエア配管は省略してある。
【００４１】
搬送台２の側方には、搬送路３と並行する溝部を形成された除外品受部５１が設けられており、第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）によって姿勢変更ミス品として検出されて搬送路３より排除されたワーク９（図１参照）を受け取り、搬送前のワーク９が収容されているボウル（図示せず）に戻すことが可能に構成している。
【００４２】
導出部（Ｇ部）には、搬送路３を覆うためのカバー部材５２、５３が設けられており、これらと搬送路３の内部で形成される空間内でワーク９を支持しつつ、ワーク９の傾きを次工程に適したものに修正しながら動作を安定させ送り出すようにしている。
【００４３】
同図におけるＭ部を拡大して図３に示す。
【００４４】
搬送台２に形成する搬送路３は、ワーク搬送方向に連続して形成される第１搬送路３１と、この第１搬送路３１に隣接位置において並行して設けられた中間搬送路３２と、この中間搬送路３２に対して搬送方向に連続するようにして設けられた第２搬送路３３より構成される。
【００４５】
さらには、第１搬送路３１と第２搬送路３３とが搬送方向に進むにつれて徐々に近接し、１個の第１搬送路３１に合流する合流部３４が形成されている。
【００４６】
これらの溝の形状について、図３よりもさらに拡大して示した図４を用いて説明する。
【００４７】
第１搬送路３１、中間搬送路３２および第２搬送路３３は、各々断面が略Ｖ字型になるように形成されており、内壁となる二面によってワーク９の二面を支持することができるようになっている。
【００４８】
ワ−ク９が通過する経路には、第１搬送路３１としての経路Ｒ１と、これと並行して搬送方向の途中より設けられた中間搬送路３２としての搬送方向始端側の経路Ｒ２と終端側の経路Ｒ３、および第２搬送路３３としての経路Ｒ４がある。中間搬送路３２のうち経路Ｒ２の部分は直線状に形成されているが、経路Ｒ３の部分は終端側に進むにつれて図中の時計回り方向に捻られるようにして形成されている。このように捻れた経路Ｒ３を中間搬送路３２の一部に設けることにより、開口方向の異なる中間搬送路３２のうちの経路Ｒ２と、第２搬送路（経路Ｒ４）との間を滑らかに連続させることができるようになっている。そのため、経路Ｒ２〜Ｒ４は滑らかに連続するように形成されている。また、経路Ｒ１と経路Ｒ４とは、上述したように合流部３４（図３参照）で徐々に近接していき、やがて一本の経路Ｒ１になる。
【００４９】
さらに、第１搬送路３１の内壁となる二面のうちの片側には、付勢手段６の一部を構成するエア噴出孔６４が設けられており、ここから中間搬送路３２の方向にエアを噴出させることができるようになっている。
【００５０】
上記の経路Ｒ１〜Ｒ４のうち主となるものは第１搬送路３１として搬送方向に連続する経路Ｒ１である。経路Ｒ１を搬送方向（図中のＷ方向）に移動するワーク９の姿勢が基準姿勢と異なる場合には、そのワーク９に対してエアを用いた付勢手段６により付勢力を与えて、経路Ｒ２に移動させつつ回転させるようにして姿勢を変更させるようになっている。具体的には、この付勢手段６はエア噴出孔６４よりワーク９に対して、エアを噴出することで付勢力を与えることができるようになっており、その付勢力はエア圧力およびエアの噴出量によって制御される。こうした付勢力の働きによって、経路Ｒ１に代わり経路Ｒ２を移動することになったワーク９は、経路Ｒ２と連続する経路Ｒ３、Ｒ４を経て、当初よりも姿勢変更された状態で経路Ｒ１に復帰することになる。
【００５１】
上記の付勢手段６は、図６に示すようなシステムによって動作される。
【００５２】
エア噴出孔６４は上述したように第１搬送路３１の内壁の２面のうち片側に形成されている。このエア噴出孔６４はワーク９の上部に対応する位置に設けられており、ここからエアを噴出させた際に効率よくワーク９に回転力を働かせつつ中間搬送路３２に移動させることができるようになっている。また、図で示すようにワーク９が基準姿勢である場合、すなわち上側の面に切り欠き部９ａがある場合にはこの切り欠き部９ａとエア噴出孔６４とが同じ位置になるように設定している。
【００５３】
当該エア噴出孔６４に対しては、エア配管接続部６１より導入されるエアをエア導通孔６３を介して供給して噴出させることができるように構成している。
【００５４】
さらに、このエア噴出孔６４は貫通孔として搬送台２の外部にまで開放されている。そして、このエア噴出孔６４を通じて投光および受光が可能な位置に、上述したワーク姿勢検知手段６２としての光電センサの投光部６２ａと受光部６２ｂとを設置している。ワーク姿勢検知手段（光電センサ）６２からの信号は、ワーク姿勢判別部７１に出力され、ここでエア噴出孔６４の位置にワーク９が到達したかどうか、および、そのワーク９が基準姿勢であるか否かを判別することが可能となる。そして、ワーク９がエア噴出孔６４の位置に到達し、かつ、ワーク姿勢が基準姿勢にない場合には、ワーク９の姿勢変更を行わせるべく姿勢変更命令をパルス信号の形態でエア供給部７２に対して出力する。
【００５５】
エア供給部７２は電磁バルブとして構成しており、図示しない外部より圧縮エアの供給を受け、その圧縮エアをエア配管を通じてエア配管接続部６１に供給または供給の停止を行うことが可能となっている。そして上記の姿勢変更命令としてのパルス信号をワーク姿勢判別部７１より入力された際には、短時間エア供給源からの圧縮エアをエア噴出孔６４に対して供給し噴出させることができるようにしている。
【００５６】
このように構成することで、一組の光電センサ６２を用いるのみでワーク９の姿勢に加えて、エア噴出孔６４に対する位置関係を同時に把握することができるために、ワーク９の姿勢変更を行うためのエアの噴出をワーク９の位置に合わせてタイミング良く行わせることが可能となり、より姿勢変更の成功率を向上することができる。
【００５７】
ここで、上述した各搬送路の位置関係を、これらの間を移動するワーク９の動きと併せて、図７〜図９を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図７（ａ）は、第１搬送路３１を移動するワーク９が切り欠き部９ａを上側に向けた基準姿勢でエア噴出孔６４の位置を通過する際を示すもので、当該位置における断面図として記載するものである。このようなエア噴出孔６４に対応する位置では、第１搬送路３１と隣接位置において並行して中間搬送路３２の搬送方向の始端側である経路Ｒ２の部分が形成されている。
【００５９】
第１搬送路３１は断面が略Ｖ字型とされているとともに、開口方向が図中上方向からやや右斜め上を向くように形成されている。こうすることで、内側の２つの壁面によってワーク９の４つの側面のうち２面を支持することができるようになっている。
【００６０】
同様に中間搬送路３２（Ｒ２）も断面が略Ｖ字型となるように形成され、ほぼ第１搬送路３１と左右対称になるように設けられている。すなわち、中間搬送路３２（Ｒ２）の開口方向は第１搬送路３１の開口方向とは異なり、上方向よりやや左斜め上を向くように形成されている。換言すれば、この開口方向は第１搬送路３１の開口方向に対して、第１搬送路３１の側に傾斜しているものということができる。
【００６１】
また、第１搬送路３１と中間搬送路３２（Ｒ２）とは各々の上にワーク９を載置させた状態では、ワーク９の一部が互いにはみ出してオーバーラップした状態となるように位置関係を設定している。このようにすることで、ワーク９を搬送路間を移動させつつ回転運動を生じさせて姿勢変更を行うことが可能となっている。
【００６２】
ただし、図７（ａ）に示したワーク９は基準姿勢にあるために、エア噴出による姿勢変更は行われることがない。
【００６３】
これに対して、図７（ｂ）に示すようにエア噴出孔６４の位置に到達したワーク９が基準姿勢にない場合には、投光部６２ａから受光部６２ｂに与えられる光が長時間遮られることになる。これにより上述したワーク姿勢判別部７１（図６参照）より姿勢変更命令が出力され、それに応じてエア噴出孔６４よりエアが噴出し、ワーク９は中間搬送路３２（Ｒ２）に向けて移動しつつ向きを変えるための回転運動を行い図８（ｃ）に示した状態となる。
【００６４】
この後、ワーク９は搬送方向に進行して、中間搬送路３２（Ｒ２）より上述した終端側に向けて第１搬送路３１と同一の開口方向となるまでの捻りを伴う経路Ｒ３を経て第２搬送路３３に移動した図８（ｄ）の状態となる。なお、中間搬送路３２（Ｒ２）および第２搬送路を搬送されるワーク９は、隣接する第１搬送路３１を搬送されるワーク９との間で搬送方向より見てオーバーラップする部分があるために、前後のワーク９と搬送方向の位置関係が変わることがなく整列した状態のまま搬送されていく。
【００６５】
第２搬送路３３は、第１搬送路３１と同一の開口方向になる向きに形成されているため、第２搬送路３３上のワーク９は当初第１搬送路３１上にあるワーク９と同一の傾きを有することになる。
【００６６】
そして、ワーク９が搬送方向に進行することで上述した合流部３４に対応する位置に到達する。この合流部３４では、図９（ｅ）のようにして、第１搬送路３１の内壁のうち第２搬送路３３に近い側の壁が徐々に第２搬送路３３に近接していき、やがて図９（ｆ）のようにして第１搬送路３１と第２搬送路３３の差はなくなり、１つの第１搬送路３１となる。
【００６７】
こうすることで、第１搬送路３１より第２搬送路３３に移動したワーク９は搬送方向に平行な軸（Ｘ軸）まわりに９０°の姿勢変更を行われた上で、第１搬送路３１に復帰することになる。
【００６８】
ここで、エア噴出によってワーク第１搬送路３１よりワーク９の移動が行われる付近の溝断面をさらに拡大して図１０に示す。
【００６９】
第１搬送路３１と中間搬送路３２における経路Ｒ２部とは、上述したように両者の間の境界を挟んでほぼ左右対象となる角度に形成されている。そして両者の間の境界部を形成する壁面のなす角αは９０°より大きく、具体的には１２０°〜１４０°の範囲に設定している。こうすることで、第１搬送路３１から中間搬送路３２に至るワーク９の回転量を少なくして、小さな付勢力で容易にワーク９の移動を行うことができるようにしている。
【００７０】
さらに、両者の境界部ＰをＲ形状としているために、そのＲ形状に沿って接触点がＴ１〜Ｔ５のように連続して変化するようワーク９が滑りながら移動しつつ回転運動を行うことで、姿勢変更に伴うワーク９の重心の上下方向への移動が少なく、より滑らかに移動を行うことができるようになっている。なお、このようなＲ形状を設ける部分はワーク９に移動を行わせる付勢手段６（図４参照）、より具体的にはエア噴出孔６４（図４参照）の近傍のみで足りる。
【００７１】
また、エア噴出孔６４（図４参照）から噴出するエアの圧力すなわち付勢手段６による付勢力を、ワーク９が上記のＲ形状に沿って転がることができるものに設定することによって、ワーク９が飛び跳ねたり、転がり過ぎたりすることによる姿勢変更ミスを防止することができる。
【００７２】
図１１（ａ）、（ｂ）に比較例として、従来用いられていた搬送路としての溝断面形状を示す。ここで示したように、断面が正方形の形態であるワーク９は、一回のエア噴出によって横転するようにして一度に９０°向きが変更される。
【００７３】
図１１（ａ）の場合においても、主となる第１搬送路８３１と並行して第２搬送路８３２が設けられており、これらの境界を形成する壁面の角度βは９０°に設定される。そこで、エア噴出により回転力を与えられたワーク９は、境界Ｐ１を中心に９０°回転しつつその境界を乗り越えるようにして第１搬送路８３１より第２搬送路８３２に移動する。
【００７４】
このように姿勢変更のための回転運動と境界を乗り越えるための上下移動とが必要になるために、ワーク９は移動距離が長くなるとともに重心の上下方向の移動が大きく必要になる。そのためワーク９を動作させるために大きなエネルギを与えることが必要となり、大きなエア噴出量が要求されてエネルギ消費が大きくなる。また、境界部Ｐ１がエッジ状に形成されているためにワーク９との間の摺動抵抗が大きく、さらには、搬送路の僅かな傷やワーク９の表面粗度などの個体差によって大きくワーク９の挙動が異なることになり、姿勢変更ミスを生じやすいものといえる。さらに、大きなエア噴出量を要するために細かなエア噴出量の調整が困難となり、上記の個体差要因とも相俟ってワーク９の運動の制御がより困難になることにつながる。
【００７５】
また、図１１（ｂ）に示したように、第１搬送路９３１と第２搬送路９３２との間の境界部Ｐ２を支点として回転運動のみでワーク９の移動を行う場合もある。このような場合であっても、エッジとして形成された境界部Ｐ２を中心とする回転移動に伴うワーク９の上下方向の重心移動はやはり大きいものとなる。そのため、ワーク９の移動に要するエア噴出量は大きなものが必要となり、エネルギ消費が大きいとともに、細かなエアの調整を行うことができず姿勢変更ミスを生じやすくなる。また、第１搬送路９３１および第２搬送路９３２は、境界部を形成する側の壁面の高さを小さくすることが必要となるため、ワーク９の安定性が減り僅かな外乱等によって意図せぬ移動を行うことにつながる。
【００７６】
上記のように比較例として示した図１１（ａ）、（ｂ）の場合に比べて、本実施形態では、図１０に示したように移動に必要なワーク９の上下方向の重心移動が少なく、少ないエネルギで移動させることができる。また、境界部ＰをＲ形状としておりそのＲに沿った滑り運動を行わせつつ姿勢変更を行うことができるために、境界部Ｐに対するワーク９の引っ掛かりが生じず安定して移動させることができる。また、各搬送路の内壁はワーク９に対して十分な幅（壁面の高さ）を有するように構成できるために、搬送中のワーク９の挙動を安定させることができる。
【００７７】
上記のようにして、図１のように構成した本実施形態のワーク整列搬送装置１では、ワーク９を以下のようにして整列させつつ搬送していく。
【００７８】
搬送台２は加振手段としての電磁石７５によって図中の左下から右上方向に振動を付与されることにより、搬送台２上に載置されるワーク９に対して図中のＷ方向に搬送力を付与し移動させていく。搬送台２には断面が略Ｖ字状の溝としての搬送路３が形成されており、この搬送路３に沿ってワーク９は移動していく。
【００７９】
ワーク９は図中左側の導入部（Ａ部）より送り込まれ、搬送方向に対してワーク９を長手方向にする向きにしつつ搬送路３内で支持させる。ワーク９は略直方体状に形成されるとともに側面の四面のうち一面のみに特徴を有するために、この面が上方を向いた向きを基準姿勢として姿勢を判別する。そして、第１姿勢変更部（Ｂ部）では基準姿勢と異なる姿勢のワーク９に対してエアを噴出させて付勢力を働かせることにより、図４に示すようにワーク９を第１搬送路３１より中間搬送路３２の経路Ｒ２に移動させる。そして、ワーク９は搬送方向に進行しつつ経路Ｒ３を通じて第２搬送路３３に移動して合流部３４を通じて第１搬送路３１に戻る。この時、当初の状態と比べて搬送方向に対して平行な軸回りに９０°の回転がなされた状態となっている。
【００８０】
上記の第１姿勢変更部（Ｂ部）と同様に、図１に示す第２姿勢変更部（Ｃ部）、第３姿勢変更部（Ｄ部）は構成されており、これらを通過することによりワーク９は最大で約２７０°の回転を行うことができるようになっている。このようにすることで、直方体状の形態を示すワーク９においては、当初どの側面が上方にあったとしても最終的に基準姿勢に変更することができる。
【００８１】
上記のように姿勢変更を行った後、第１、第２検査部（Ｅ、Ｆ部）により姿勢変更ミスのあるワーク９をラインより除外した後に、導出部（Ｇ部）を通じて次工程に向けて送り出すことができるようになっている。
【００８２】
以上のように、本実施形態に係るワーク整列搬送装置１は、搬送路３を形成された搬送台２に振動を付与することで、前記搬送台２上に載置したワーク９を前記搬送路３に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段６により前記ワーク９を搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置１であって、前記搬送路３が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路３１と、当該第１搬送路３１と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路３１側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路３２と、当該中間搬送路３２と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路３３とを備えているとともに、前記第１搬送路３１と前記第２搬送路３３とが搬送方向で徐々に近接し合流する合流部３４が形成されており、前記付勢手段６によって前記第１搬送路３１より前記中間搬送路３２に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワーク９を、前記中間搬送路３２に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路３３に移動させ、前記合流部３４を経て前記第１搬送路３１に復帰させるように構成したものである。
【００８３】
このように構成しているため、エアを用いる付勢手段６によって生じさせるワーク９の回転量を小さくすることができるため、少ないエア噴出量で簡単にワーク９を回転させて姿勢を変更することが可能となる。そのため、エネルギ消費を抑えるとともに、ワーク９の回転させすぎや、跳ね返りなどの姿勢変更ミスを抑制することができる。
【００８４】
また、前記第１搬送路３１と前記中間搬送路３２との境界部のうち少なくとも付勢手段６の近傍をＲ形状とするように構成しているため、回転に伴うワーク９の上下方向の重心移動を少なくすることができ、よりワーク９を回転させやすくして、上記の効果を高めることができる。
【００８５】
さらに、前記ワーク９が前記第１搬送路３１より前記中間搬送路３２に移動する際に、前記境界部３４に形成されたＲ形状に沿って移動しつつ回転するように前記付勢手段による付勢力を設定しているために、より安定的にワーク９の移動を行わせることが可能となっている。
【００８６】
また、前記付勢手段６が、第１搬送路３１に設けられたエア噴出孔６４と、当該エア噴出孔６４に対してエアを供給するエア供給部７２と、前記ワーク９の姿勢を検知するワーク姿勢検知手段６２と、当該ワーク姿勢検知手段６２からの信号に基づいて前記ワークの姿勢が所定のものであるか否かを判別するワーク姿勢判別部７１とを備えており、当該ワーク姿勢判別部７１からの信号に基づいて前記エア供給部７２より前記エア噴出孔６４にエアを供給させて、前記エア噴出孔６４よりエアを噴出させるように構成したため、自動的にワーク９の姿勢を検知して正規の姿勢に変更することが可能となっている。
【００８７】
さらに、前記ワーク姿勢検知手段６２が投光部６２ａと受光部６２ｂを備える光電センサであり、前記投光部６２ａより発せられる光が前記エア噴出孔６４を通過して前記受光部６２ｂに達するような位置関係に前記投光部６２ａ及び前記受光部６２ｂを設けるように構成しているため、ワーク姿勢検知手段６２からの信号によってワーク９の姿勢を判別することができるとともに、エア噴出孔６４に対するワーク９の位置も正確に把握できるために精度良くエアを噴出させることができ、姿勢変更ミスをさらに抑制することが可能となっている。
【００８８】
また、前記中間搬送路３２、前記第２搬送路３３、前記合流部３４、前記付勢手段６および前記ワーク姿勢検知手段６２を搬送方向に沿って複数箇所に設けるように構成しているため、所定角度の回転を複数回行わせることで、多角形状のワーク９の姿勢変更を行い特定の方向に整列させることが可能となっている。
【００８９】
＜第２実施形態＞
図１２は、第１実施形態のワーク整列搬送装置１の合流部Ｊ１（３４）近傍の斜視図を示すものであり、図１３は、本発明の第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１の合流部Ｊ２（１３４）近傍の斜視図を示すものである。
【００９０】
第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１は、第１実施形態のワーク整列搬送装置１と合流部Ｊ１（Ｊ２）の形態が異なるのみで、これ以外の部分は同一に構成してある。そのため、第１実施形態の場合と同一の箇所については同一の符号を用いて、合流部Ｊ２以外の部分については説明を省略する。なお、図１２及び図１３に示すように、第１実施形態の場合の合流部Ｊ１と、第２実施形態の場合の合流部Ｊ２の搬送方向の長さが異なるように設定しているが、これは本願発明が意図するところでは無く、両者を同一の長さに設定することも可能である。
【００９１】
第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１の合流部Ｊ２の形態を説明するに先駆けて、これと対比するために第１実施形態に係るワーク整列搬送装置１の合流部Ｊ２について、図１２を用いていま一度説明を行っておく。
【００９２】
図１２は、図中の矢印で示すように、図の右上側を搬送方向上流側として、左下側に
向かってワーク９を搬送する向きで記載したものである。
【００９３】
なお、この図では、説明を簡単にするために、搬送方向上流側より搬送されてきたワーク１９１ａの向きを基準として、同じ向きで搬送されてきたワーク９を姿勢変換したものと仮定して示したものであり、各部における姿勢変換量を分かりやすくしている。そのため図中において、合流部Ｊ２を通過した各ワーク９の姿勢は却ってバラバラの状態となっているが、実際の使用時にはワーク９の姿勢を検知しつつ姿勢変換を行うので、原則として合流部Ｊ２を通過した各ワーク９の姿勢は上流側よりも近いものになる。この点は、後述する図１３においても同様である。
【００９４】
図１２について搬送方向上流側から下流側に向かって順に説明すると、図中右上側の領域では、第１搬送路３１としての経路Ｒ１と、第２搬送路３３としての経路Ｒ４が隣接しつつ並行して形成されている。
【００９５】
また、第１搬送路３１と第２搬送路３３は各々断面が略Ｖ字型の溝として形成されており、これら第１搬送路３１と第２搬送路３３全体がなす搬送面のうち外側の二面を面Ｋ１，Ｌ１とすると、これらの面Ｋ１，Ｌ１が交わる箇所に、あたかも断面が矩形状をなす突部Ｓ１が搬送方向に沿って延在しつつ一体化して構成されているものといえる。
【００９６】
こうした第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）とは、搬送方向下流側の合流部Ｊ１（３４）において徐々に近接して合流する。これを具体的に説明すると、上記突部Ｓ１における第１搬送路３１（Ｒ１）側の面Ｓ１１が、搬送方向下流側に行くに従って、スロープ状に第２搬送路３３（Ｒ４）側の面Ｌ１へと近接していき、やがて突部Ｓ１が存在しなくなり、面Ｋ１と面Ｌ１とが直接交わって断面が略Ｖ字状の溝を形成することになる。
【００９７】
すわなち、搬送方向に見て、突部Ｓ１が存在しなくなることで、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）とは合流して、再び一個の第１搬送路３１（Ｒ１）を構成するようになっている。
【００９８】
こうした合流部Ｊ１を通過することで、ワーク９は次のように移動することになる。例えば、第２搬送路３３へと移動すること無く第１搬送路３１上を搬送されてきたワーク９１ａは、そのままの姿勢を保ったまま図中のワーク９１ｂのように進行する。さらに、そ姿勢を保ちつつ、合流部Ｊ１における突部Ｓ１がなすスロープに沿って第２搬送路３３側へと僅かに移動しながら、下流側の第１搬送路３１へと進んでいくことになる。他方、第１搬送路３１より第２搬送路３３へと姿勢変更されつつ移動してきたワーク９２ａは、そのままの姿勢を保ったまま図中のワーク９２ｂのように進行する。さらに、合流部Ｊ１において搬送方向に進行する中で突部Ｓ１が存在しなくなることで、その分、第１搬送路３１寄りに位置を変え、図中で示すワーク９２ｃのように移動することになる。
【００９９】
このように、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）をそれぞれ進行してきたワーク９は、合流部Ｊ１において姿勢が変わることがないため、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）をそれぞれ通過するワーク９は、相対的に９０°の姿勢変換をすることになる。
【０１００】
次に、図１３を用いて、第２実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１の合流部Ｊ２の構成について説明を行う。図１３も、図１２と同様、図中の矢印で示すように、図の右上側を搬送方向上流側として、左下側に向かってワーク９を搬送する向きで記載したものである。
【０１０１】
この場合においても、図中右上側の領域では、第１搬送路３１としての経路Ｒ１と、第２搬送路３３としての経路Ｒ４が隣接しつつ並行して形成されることになる。
【０１０２】
こうした第１搬送路３１と第２搬送路３３全体がなす搬送面のうち外側の二面を面Ｋ２，Ｌ２とすると、これらの面Ｋ２，Ｌ２が交わる箇所に、あたかも断面が矩形状の突部Ｓ２が搬送方向に沿って延在しつつ一体化したかのような形状となっている。
【０１０３】
こうした第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）とは、搬送方向下流側に進んでそれぞれ経路Ｒ２１とＲ２２に滑らかに接続されている。この経路Ｒ２１，Ｒ２２は、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）と同じく、断面が略Ｖ字型の溝として形成されており、それぞれ面Ｋ２，Ｌ２を第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）と連続するようになっているが、搬送方向に進むにつれて開口方向が互いに離間する方向に各々ねじられた形状となっている。
【０１０４】
そのため、面Ｋ２と面Ｌ２がなす角は、搬送方向上流側では約９０°であるのに対して、経路Ｒ２１，Ｒ２２の下流側では鈍角となって約１１０〜１４０°まで大きく開くように設定している。これに付随して、突部Ｓ２の頂点部分の角度は、約９０°の状態より、搬送方向下流側に行くに従って変化して、より角度の小さな鋭角になっていく。
【０１０５】
さらに、このような経路Ｒ２１，Ｒ２２は互いに徐々に近接して、経路Ｒ２３として一個の断面略Ｖ字状の合流溝１３５になる。これを具体的に説明すると、上記突部Ｓ２は搬送方向下流側に行くに従って、経路Ｒ２１側の面Ｓ２１も、経路Ｒ２２側の面Ｓ２２も同様に小さくなっていき、やがて突部Ｓ２が存在することなく、面Ｋ２と面Ｌ２とが直接交わって、断面が略Ｖ字状の合流溝１３５（経路Ｒ２３）を形成する。この際、上述したねじりが加えられていることから、開角が約１１０〜１４０°程度まで大きく開放されたものとなる。
【０１０６】
そして、経路Ｒ２３を構成する合流溝１３５は、円弧状の断面を有する位置調整溝１３６として形成された経路Ｒ２４に滑らかに繋がっている。そのため、この領域において、面Ｋ２と面Ｌ２とは、一個の曲面に滑らかに連続していることになる。
【０１０７】
さらに、経路Ｒ２４を構成する位置調整溝１３６は、その終端において、経路Ｒ２５を通じて再び下流側の第１搬送路３１に対して滑らかに連続するようになっている。
【０１０８】
上記のようにして、経路Ｒ２１〜Ｒ２５は、第１搬送路３１、第２搬送路３３を合流させ、さらに下流側の第１搬送路３１へと接続する合流部Ｊ２を構成している。
【０１０９】
こうした合流部Ｊ２を通過することで、ワーク９は次のように移動することになる。例えば、第２搬送路３３へと移動すること無く第１搬送路３１上を搬送されてきたワーク１９１ａは、経路Ｒ２１のねじりに沿って、ワーク１９１ｂのように、搬送方向より見て反時計回りにわずかに回転されつつ搬送される。そして、経路Ｒ２３を構成する合流溝１３５に到達した際には、搬送方向より見て３０°程度反時計回りに姿勢を変更されていることになる。
【０１１０】
合流溝１３５に到達したワーク１９１ｃは、側面間で形成されるエッジ部分が面Ｋ２と面Ｌ２のなす交点部分に引っかかった状態となって、当該部分に規制されつつ移動を行う。具体的には、ワーク１９１ｃは側面のひとつが面Ｋ２に当接するものの、上記エッジ部分が引っかかることで隣接する面Ｌ２側にはほとんど当接せず、専ら面Ｋ２側にのみ支持された状態で、次の経路２４を構成する位置調整溝１３６へと搬送されていく。
【０１１１】
この位置調整溝１３６においては、面Ｋ２と面Ｌ２とが繋がって一個の滑らかな曲面となっているため、上記交点部分が存在せず、かかる交点部分によるエッジ部分の規制を解かれて、ワーク１９１ｃは安定した位置に自動的に調整されつつ移動することになる。この際、ワーク１９１ｃは、搬送方向より見てさらに反時計回りに回転しつつ、位置調整溝１３６の底部に位置するようになる。そして、このワーク１９１ｃは、経路Ｒ２５を通じて、再び当初の傾きになるよう向きを規制されながら、下流側の第１搬送路３１におけるワーク１９１ｄの位置にまで移動することになる。
【０１１２】
他方、第１搬送路３１より第２搬送路３３へと移動されてきたワーク１９２ａは、経路Ｒ２２のねじりに沿って、搬送方向より見て時計回りにわずかに回転されつつ搬送される。そして、経路Ｒ２３に到達した際には、搬送方向より見て３０°程度時計回りに姿勢を変更されていることになる。
【０１１３】
経路Ｒ２３を構成する合流溝１３５に到達したワーク１９２ａは、ワーク１９１ｂと同様、側面間で形成されるエッジ部分が面Ｋ２と面Ｌ２のなす交点部分に引っかかった状態となって規制され、専ら面Ｌ２側にのみ支持されつつ、次の経路２４である位置調整溝１３６へと移動する。位置調整溝１３６においては、図中で示すワーク１９２ｂのように、搬送方向より見てさらに時計回りに回転しつつ、位置調整溝１３６の底部に位置するようになる。そして、このワーク１９２ｂは、経路Ｒ２５を通じて、再び当初の所定の傾きになるよう向きを規制されながら、下流側の第１搬送路３１におけるワーク１９２ｃの位置にまで移動することになる。
【０１１４】
このように、第１搬送路３１より第２搬送路３３を経由することなく移動してくるワーク１９１ａ（１９１ｂ，１９１ｃ．１９１ｄ）も、第１搬送路３１より第２搬送路３３を経由して移動してくるワーク１９２ａ（１９２ｂ、１９２ｃ）も、一旦経路Ｒ２４としての断面が円弧状の位置調整溝１３６を通過することになる。この際、経路Ｒ２１〜Ｒ２３から経路Ｒ２４に至る過程で、僅かずつ搬送方向から見てねじりを与えられることで、双方のワークは約９０°の相対回転を行うことになる。上述のように、第１搬送路３１より第２搬送路３３へと移行されるものは既に約９０°の相対回転を行っているため、合計で約１８０°の相対回転を行うことになる。
【０１１５】
すなわち、本実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１においては、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）をそれぞれ進行してきたワーク９は、合流部Ｊ２において相対角度がさらに９０°変更されることになるため、第１搬送路３１（Ｒ１）と第２搬送路３３（Ｒ４）を通過するものの間で、合計１８０°の姿勢変換をさせることが可能となっている。
【０１１６】
また、いずれの経路を通過してきたワーク１９１ａ，１９２ａであっても、位置調整溝１３６の底部で、同一の位置にまで移動してくるために、全てのワーク９を同じように所定の姿勢で下流側の第１搬送路３１まで安定して搬送させることができるようになっている。
【０１１７】
以上のように、本実施形態に係るワーク整列搬送装置１０１は、搬送路３を形成された搬送台２に振動を付与することで、前記搬送台２上に載置したワーク９を前記搬送路３に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段６により前記ワーク９を搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置１０１であって、前記搬送路３が、断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路３１と、当該第１搬送路３１と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路３１側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路３２と、当該中間搬送路３２と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路３１の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路３３とを備えているとともに、前記第１搬送路３１および前記第２搬送路３３をなす各溝が、搬送方向に沿って開口方向が相対的に離間する向きにねじりを生じながら徐々に近接しつつ合流する合流部１３４が形成されており、前記付勢手段６によって前記第１搬送路３１より前記中間搬送路３２に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワーク９を、前記中間搬送路３２に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路３３に移動させ、前記合流部１３４を経て前記第１搬送路３１に復帰させるように構成したものである。
【０１１８】
このように構成しているため、一回の姿勢変更部を通過するのみで、大きく姿勢変更をすることができるようになっている。
【０１１９】
また、前記合流部１３４において、前記第１搬送路３１と前記第２搬送路３３をなす各溝がねじりを生じながら搬送方向に沿って合流することで、断面が略Ｖ字型で開角が鈍角である一個の合流溝１３５を形成するとともに、当該合流溝１３５と搬送方向に連続して断面が略円弧状の位置調整溝１３６が形成されており、さらに、当該位置調整溝１３６の終端が第１搬送路３３に連続するように構成しているため、断面が矩形状のワーク９であれば９０°のみならず、１８０°まで一度に姿勢変更するよう具体化した構成として実現することも可能となる。
【０１２０】
また、この実施形態においては、第１搬送路３１および第２搬送路３３をなす溝を、それぞれ開口方向が離間する方向にねじりを生じさせながら合流する構成としていたが、第１搬送路３１と中間搬送路３２が並列に存在する状態から、これらをなす溝を捻りながら直接的に合流させる構成とすることも可能である。この場合においても、ひねりを生じさせる過程において、上述した第１搬送路３１と第２搬送路３３との位置関係が部分的に生じるものであり、上述したものと同様の効果を得ることが可能である。
【０１２１】
さらには、上記第１実施形態における合流部Ｊ１を構成する部分と、第２実施形態における合流部Ｊ２を構成する部分とを、ユニット化しておき、本体部分に対して選択的に付け替えることが可能な構成にすることもでき、こうすることで一個の装置を用いて様々な種類や形状のワーク９に対応して、それぞれを適切に姿勢変換ができるようにすることも可能である。
【０１２２】
なお、各部の具体的な構成は、上述した第１および第２実施形態のみに限定されるものではない。
【０１２３】
例えば、上述した実施形態ではワーク姿勢検知手段６２として透過型光電センサを用いていたが、これに代わって反射型光電センサを用いることもできる。こうすることでワーク９の各面を形状の相違だけで判別するだけではなく、表面粗度など反射率の相違によって各面を見分けることができる。また、これらの光電センサに代わって画像処理機器を用いることも可能である。
【０１２４】
また上述した実施形態では光電センサの投光部６２ａより発せられた光がエア噴出孔６４を通過して受光部６２ｂに達するように構成していたが、エア噴出孔６４との位置関係を適正にすることができる限り、投光部６２ａからの光をエア噴出孔６４とは別に設けた孔を通過させて受光部６２ｂに到達させるように構成することでも本願発明の主要な効果を得ることが可能である。こうすれば、孔個数が増加するとともに孔位置の調整が必要となるために製作コストはやや増加することになるが、エアの漏れ量を減少させてランニングコストの低減を行うことが可能となる。
【０１２５】
さらに、上述の実施形態では断面が正方形で直方体状に構成されたワーク９の姿勢変更を行うことを前提としており、側面の４つの面の方向を変更するようにして姿勢変更していたが、さらに面の数が多い多角形状に形成されている場合には、その面の数に応じて姿勢変更部の設置数を増加させることによって、上記と同様に側面のうちの1つの面を基準とした姿勢変更を行わせることが可能である。
【０１２６】
また、上述の実施形態では第１搬送路３１、中間搬送路３２および第２搬送路３３を断面が略Ｖ字型になるように構成したが、その趣旨は多角形状に構成されたワーク９の側面のうちの２面をＶ字型に配置された２つの壁面によって支持することにある。そのため、必ずしも断面がＶ字型になるように壁面が接続されているかは問わず、ハの字型に分割して構成されていても、さらには壁面の接続部が別の平面または曲面によって構成されていてもよい。
【０１２７】
また、上述の実施形態では、搬送台２に振動を生じさせる駆動源として電磁石７５を用いていたが、振動周波数および加振力を制御することが可能なものであれば駆動源はこの形態に限らない。例えば、板バネ７１、７１の表面に圧電素子を貼り付け、その圧電素子に正弦波状の電圧を印加して周期的な伸びを生じさせることによって搬送台２に加振力を与えることも可能である。
【０１２８】
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】
【０１２９】
１…ワーク整列搬送装置
２…搬送台
３…搬送路
４…可動台
５…第２のカバー部材
６…付勢手段
７…ベース
９…ワーク
３１…第１搬送路
３２…中間搬送路
３３…第２搬送路
３４…合流部
６２…ワーク姿勢検知手段（光電センサ）
６４…エア噴出孔
７１…ワーク姿勢判別部
７２…エア供給部
Ｐ…境界部（Ｒ部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、
前記搬送路が、
断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、
当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、
当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、
前記第１搬送路と前記第２搬送路とが搬送方向で徐々に近接し合流する合流部が形成されており、
前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とするワーク整列搬送装置。
【請求項２】
搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、
前記搬送路が、
断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、
当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、
当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、
前記第１搬送路および前記第２搬送路をなす各溝が、搬送方向に沿って開口方向が相対的に離間する向きにねじりを生じながら徐々に近接しつつ合流する合流部が形成されており、
前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とするワーク整列搬送装置。
【請求項３】
前記合流部において、前記第１搬送路と前記第２搬送路をなす各溝がねじりを生じながら搬送方向に沿って合流することで、断面が略Ｖ字型で開角が鈍角である一個の合流溝を形成するとともに、当該合流溝と搬送方向に連続して断面が略円弧状の位置調整溝が形成されており、さらに、当該位置調整溝の終端が第１搬送路に連続するように構成したことを特徴とする請求項２に記載のワーク整列搬送装置。
【請求項４】
前記第１搬送路と前記中間搬送路との境界部のうち少なくとも前記付勢手段の近傍をＲ形状と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整列搬送装置。
【請求項５】
前記ワークが前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動する際に、
前記境界部に形成されたＲ形状に沿って移動しつつ回転するように前記付勢手段による付勢力を設定していることを特徴とする請求項４に記載のワーク整列搬送装置。
【請求項６】
前記付勢手段が、
第１搬送路に設けられたエア噴出孔と、
当該エア噴出孔に対してエアを供給するエア供給部と、
前記ワークの姿勢を検知するワーク姿勢検知手段と、
当該ワーク姿勢検知手段からの信号に基づいて前記ワークの姿勢が所定のものであるか否かを判別するワーク姿勢判別部とを備えており、
当該ワーク姿勢判別部からの信号に基づいて前記エア供給部より前記エア噴出孔にエアを供給させて、前記エア噴出孔より噴出させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワーク整列搬送装置。
【請求項７】
前記ワーク姿勢検知手段が投光部と受光部を備える光電センサであり、前記投光部より発せられる光が前記エア噴出孔を通過して前記受光部に達するような位置関係に前記投光部及び前記受光部を設けたことを特徴とする請求項６に記載のワーク整列搬送装置。
【請求項８】
前記中間搬送路、前記第２搬送路、前記合流部、前記付勢手段および前記ワーク姿勢検知手段を搬送方向に沿って複数箇所に設けたことを特徴とする請求項６または７に記載のワーク整列搬送装置。
【請求項１】
搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、
前記搬送路が、
断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、
当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、
当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、
前記第１搬送路と前記第２搬送路とが搬送方向で徐々に近接し合流する合流部が形成されており、
前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とするワーク整列搬送装置。
【請求項２】
搬送路を形成された搬送台に振動を付与することで、前記搬送台上に載置したワークを前記搬送路に沿って移動させつつ、エアを用いた付勢手段により前記ワークを搬送方向と平行な軸回りに回転させて所定の姿勢にするワーク整列搬送装置であって、
前記搬送路が、
断面が略Ｖ字型の溝として形成された第１搬送路と、
当該第１搬送路と隣接位置において並行し断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の始端の開口方向が前記第１搬送路側に傾斜し、終端の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された中間搬送路と、
当該中間搬送路と搬送方向に連続する断面が略Ｖ字型の溝として形成されたもので、かつ、当該溝の開口方向が前記第１搬送路の開口方向と略同一になるように構成された第２搬送路とを備えているとともに、
前記第１搬送路および前記第２搬送路をなす各溝が、搬送方向に沿って開口方向が相対的に離間する向きにねじりを生じながら徐々に近接しつつ合流する合流部が形成されており、
前記付勢手段によって前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動させつつ搬送方向と平行な軸回りに回転させたワークを、前記中間搬送路に沿ってさらに回転させつつ前記第２搬送路に移動させ、前記合流部を経て前記第１搬送路に復帰させるように構成したことを特徴とするワーク整列搬送装置。
【請求項３】
前記合流部において、前記第１搬送路と前記第２搬送路をなす各溝がねじりを生じながら搬送方向に沿って合流することで、断面が略Ｖ字型で開角が鈍角である一個の合流溝を形成するとともに、当該合流溝と搬送方向に連続して断面が略円弧状の位置調整溝が形成されており、さらに、当該位置調整溝の終端が第１搬送路に連続するように構成したことを特徴とする請求項２に記載のワーク整列搬送装置。
【請求項４】
前記第１搬送路と前記中間搬送路との境界部のうち少なくとも前記付勢手段の近傍をＲ形状と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整列搬送装置。
【請求項５】
前記ワークが前記第１搬送路より前記中間搬送路に移動する際に、
前記境界部に形成されたＲ形状に沿って移動しつつ回転するように前記付勢手段による付勢力を設定していることを特徴とする請求項４に記載のワーク整列搬送装置。
【請求項６】
前記付勢手段が、
第１搬送路に設けられたエア噴出孔と、
当該エア噴出孔に対してエアを供給するエア供給部と、
前記ワークの姿勢を検知するワーク姿勢検知手段と、
当該ワーク姿勢検知手段からの信号に基づいて前記ワークの姿勢が所定のものであるか否かを判別するワーク姿勢判別部とを備えており、
当該ワーク姿勢判別部からの信号に基づいて前記エア供給部より前記エア噴出孔にエアを供給させて、前記エア噴出孔より噴出させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワーク整列搬送装置。
【請求項７】
前記ワーク姿勢検知手段が投光部と受光部を備える光電センサであり、前記投光部より発せられる光が前記エア噴出孔を通過して前記受光部に達するような位置関係に前記投光部及び前記受光部を設けたことを特徴とする請求項６に記載のワーク整列搬送装置。
【請求項８】
前記中間搬送路、前記第２搬送路、前記合流部、前記付勢手段および前記ワーク姿勢検知手段を搬送方向に沿って複数箇所に設けたことを特徴とする請求項６または７に記載のワーク整列搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−６７５１３（Ｐ２０１３−６７５１３Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３８９６４（Ｐ２０１２−１３８９６４）
【出願日】平成２４年６月２０日（２０１２．６．２０）
【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２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２０日（２０１２．６．２０）
【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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