部品供給装置及び部品供給装置の部品供給方法
【課題】同じ部品を向かい合わせで複数個使用する製品の組立工程に対して、向かい合った一組の部品を同時に組立工程に供給できる部品供給装置を提供する。
【解決手段】姿勢がバラバラな状態の部品１をストックするボウル容器１１と、
部品１の外形の特徴を利用することにより部品１の表裏・前後・左右の判定をして部品１を所定の姿勢に整列する部品整列手段と、回転盤２１の周囲に等間隔に放射状に設けたポケット２３に、整列した部品１をストックするインデックスステージ２０とを有し、
インデックスステージ２０は、インデックスステージ２０の外周部であって、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出口２５を有し、
それぞれの部品排出口２５に対して、中心２７からいずれも９０度となる外周部に１ケ所の部品供給口２４を有する部品供給装置。
【解決手段】姿勢がバラバラな状態の部品１をストックするボウル容器１１と、
部品１の外形の特徴を利用することにより部品１の表裏・前後・左右の判定をして部品１を所定の姿勢に整列する部品整列手段と、回転盤２１の周囲に等間隔に放射状に設けたポケット２３に、整列した部品１をストックするインデックスステージ２０とを有し、
インデックスステージ２０は、インデックスステージ２０の外周部であって、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出口２５を有し、
それぞれの部品排出口２５に対して、中心２７からいずれも９０度となる外周部に１ケ所の部品供給口２４を有する部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型の金属部品を所定の姿勢に整列して供給する部品供給装置、およびその装置を使用した部品供給方法に関し、とりわけ所定の姿勢の部品を停滞することなく連続的に供給するための部品供給装置、およびその部品供給装置の部品供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁開閉器の接触子などの小型の金属部品は、金属板をプレス加工で打ち抜き、曲げ加工を施した後、めっき処理をされるものが多い。
これら部品の供給形態は、袋詰め渡しが一般的で、部品の姿勢はバラバラであるため、電磁開閉器の組立工程の前段階として、まず部品を所定の姿勢に整列して、それを１つずつ供給する部品供給装置が必要となる。
従来の振動式部品供給装置は、螺旋状の搬送路を有するボウルフィーダと、直線状の搬送路を有するリニアフィーダ（直進フィーダとも呼ばれる）を組み合わせた装置が一般的である。例えば、特許文献１のような部品供給装置と、その部品供給方法が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９６５５９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、電磁開閉器のような、同じ部品を向かい合わせに複数個使用する製品を組み立てるために振動式部品供給装置を使用する場合は、
（１）組立工程側で電磁開閉器の本体を回転させて２回に分けて組み立てるか、
（２）部品供給装置で整列させた部品をさらに向かい合わせに並べ直すか、
（３）或いは部品供給装置を２式用意して向かい合わせに配置するか、
のいずれかの方法を採用するしかなかった。
しかしながら、
（１Ａ）電子開閉器の本体を回転させて２回に分けて組み立てる場合は、組立に時間がかかる。
（２Ａ）部品供給装置で整列された部品をさらに向かい合わせに並べ直す場合は、部品供給装置とは別の、移載ユニットのような機構が別途必要になる。
（３Ａ）部品供給装置を２式用意して向かい合わせに配置する場合は、設備が大型化する上に費用も余分に掛かる。
このように、どの方法でも組立時間やスペース、費用の問題があった。
【０００５】
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、部品供給装置を大型化させたり、コストを倍増させることなく、向かい合わせに整列させた部品を連続して供給できる部品供給装置と、当該装置を用いた部品供給方法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】
【０００６】
この発明に係る部品供給装置は、
部品をストックする部品ストック手段と、
部品の外形の特徴を利用することにより部品の表裏・前後・左右の判定をして部品を所定の姿勢に整列する部品整列手段と、
回転盤の周囲に等間隔に放射状に設けたポケットに、整列した部品をストックするインデックスステージとを有し、
インデックスステージは、
インデックスステージの外周部であって、回転盤の中心に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出部を有し、
それぞれの部品排出部に対して、中心からいずれも９０度となる外周部に１ケ所の部品供給部を有するものである。
【０００７】
また、この発明に係る部品供給装置の部品供給方法は、
ポケットの内、中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも１つのグループの、中心に対して対称な位置関係にある２つのポケットの両方に部品が搭載されている状態を維持できるように、インデックスステージの回転を制御するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る部品供給装置のインデックスステージは、
インデックスステージの外周部であって、回転盤の中心に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出部を有し、
それぞれの部品排出部に対して、中心からいずれも９０度となる外周部に１ケ所の部品供給部を有するものなので、
電磁開閉器のように、同じ部品を向かい合わせで複数個使用する製品の組立工程においても、一組の部品を同時に組立工程に供給できる。
また、ボウルフィーダから排出される部品１の供給の時間的なばらつきを吸収して、組立工程のサイクルタイムに合わせて、正対して整列させて部品を連続的に供給することができるので、組立時間の短縮や装置の小型化、費用の削減が可能となる。
【０００９】
また、この発明に係る部品供給装置の部品供給方法は、
ポケットの内、中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも１つのグループの、中心に対して対称な位置関係にある２つのポケットの両方に部品が搭載されている状態を維持できるように、インデックスステージの回転を制御するものなので、ボウルフィーダから排出される部品１の供給の時間的なばらつきを吸収して、組立工程のサイクルタイムに合わせて、正対して整列させて部品を連続的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る部品供給装置を用いて、後の組立工程に供給する電磁開閉器用の小型金属部品の一例を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る部品供給装置の平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るインデックスステージの動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２に係る部品供給装置の平面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るインデックスステージの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る部品供給装置１００（以下装置１００という）と、この装置１００を利用した部品供給方法について図を用いて説明する。
図１は、装置１００によって、後の組立工程に供給される電磁開閉器用の小型金属部品１（以下部品１という）の一例を示す斜視図である。
部品１は、金属板からプレス加工で打ち抜かれ、曲げ加工を施された後、めっき処理を施されている。
部品１の大きさは、概ね、Ｗ７．５ｍｍ×Ｈ１０ｍｍ×Ｄ２０ｍｍ程度である。
【００１２】
図２は、この発明の実施の形態１に係る装置１００の平面図である。
装置１００は、大きく分けて、部品１の向きを揃えるボウルフィーダ１０と、整列した部品１を１個ずつポケット２３に挿入して運搬するインデックスステージ２０と、インデックスステージ２０から、向かい合った状態の一組の部品１を受け取って、後の組立ステージ４０に部品１を搬送する搬送シャトル３０と、これらの部品１の搬送を制御する制御装置５０で構成される。
【００１３】
電磁開閉器のように、同じ部品１を向かい合わせで複数個使用する場合、図２に示すように、搬送シャトル３０の搬送トレイ３１をインデックスステージ２０の回転盤２１の中心２７に対して対称な位置に隣接して２式用意し、それぞれの位置にインデックスステージ２０のポケット２３から部品１を排出する部品排出口２５を設けて、搬送トレイ３１に部品１を供給すれば、部品１の姿勢も自ずと向かい合わせになる。
これは、部品１を電磁開閉器に同時に組み付ける上で大変都合が良い。
【００１４】
以下、装置１００の構成を、更に詳細に説明する。
ボウルフィーダ１０は、円筒形のボウル容器１１とボウル容器１１の下に設置された振動体（図示しない）で構成される。
ボウル容器１１（部品ストック手段）の内周側面には、ボウル底部からボウル上部に向かって、内周面に沿った螺旋状の搬送路１２を備えている。
更に搬送路１２には、所定の姿勢に部品１を整列するためのスリットや排除板（図示しない部品整列手段）が設けられている。
更に、搬送路１２の最上部は直線状になっていて、終点には、部品１をインデックスステージ２０に供給するためのプッシャ１３が備えられている。
【００１５】
インデックスステージ２０は、回転盤２１とその周囲を取り囲むガイド盤２２、および、回転盤２１を回転させるモータ（図示しない）で構成される。回転盤２１の外周には、部品１の形状に合わせたポケット２３が等間隔に放射状に設けられている。
ポケット２３の数は後の組立工程でのサイクルタイムによって増減するが、２０〜４０個で、かつ４の倍数である。（図２では３６個である。）
【００１６】
また、ガイド盤２２には、ボウルフィーダ１０から部品を供給する部品供給口２４（部品供給部）と搬送トレイ３１に部品を排出する部品排出口２５（部品排出部）を設けている。
部品供給口２４と部品排出口２５には、それぞれ任意のタイミングで上下させることができる図示しないゲートを備えている。
普段は、ゲートは上側にあって部品供給口２４及び部品排出口２５は閉まっている。
そして、部品１を供給、排出するタイミングでゲートを下側に下げると、部品を移動できるようになっている。
【００１７】
部品排出口２５にはプッシャ２６が備わっている。
ここで、部品排出口２５とプッシャ２６は回転盤２１の中心２７に対して対象の位置（図２では１２時と６時の位置）に１つずつ備わっていて、部品供給口２４は、中心２７から見て、各部品排出口２５と９０度の位置関係（図２では３時の位置）になるように配置されている。
【００１８】
ポケット３２を有する搬送トレイ３１とアクチュエータ（図示しない）からなる２式の搬送シャトル３０は、インデックスステージ２０の部品排出口２５と組立ステージ４０の間を、部品１を搬送するために往復する。
【００１９】
次に、これらの一連の動作について説明する。
まず、姿勢がバラバラな状態の部品１をボウル容器１１に投入する。すると、ボウル容器１１の下に設置された図示しない振動体の振動によってボウル容器１１の底部に集まっている部品１が、螺旋状の搬送路１２を連続的に上昇していく。
この搬送路１２を部品１が上昇していく過程で、部品１の外形の特徴を利用して、部品１の表裏・前後・左右の整列がなされ、最終的に所定の姿勢の部品１だけが搬送路１２の最上部に導かれる。
【００２０】
但し、部品１を所定の姿勢に整列する過程で、所定の姿勢でない部品１はボウル容器１１の底部に戻されてしまうため、搬送路１２の最上部に導かれる部品１は時間的にランダムに供給される。
従って、このままでは後の組立工程のサイクルタイム（組み立て周期）に影響が出てしまう。
そこで、ボウルフィーダ１０で所定の姿勢に整列させられた部品１を、インデックスステージ２０に一度ストックすることで時間的な部品１の供給のばらつきを吸収し、後の組立工程のサイクルタイムに合わせたタイミングで、部品１を組立工程に供給することが可能となる。
ここで、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給は時間的にランダムではあるが、時間平均をすれば、後の組立工程で必要な数以上の部品１の供給能力があることはいうまでもない。
【００２１】
搬送路１２の最上部に部品１が到着すると、ガイド盤２２に設けた部品供給口２４のゲートを下げてプッシャ１３で部品１を押し出す。
これにより、部品１は、部品供給口２４を通って回転盤２１のポケット２３に移載される。
その後、部品供給口２４のゲートを上げ、回転盤２１を回転させて次の空のポケット２３を部品供給口２４の正面に準備する。このような動作を繰り返すことで、回転盤２１のポケット２３に順次部品１がストックされていく。
ここで、各々のポケット２３に部品１が入っているか、入っていないかの情報は制御装置５０の中のメモリーにフラグとして記憶されている。
【００２２】
一組の搬送シャトル３０への部品１の排出は、搬送トレイ３１のポケット３２を部品排出口２５に正対させた後、２つの部品排出口２５のゲートを下げてプッシャ２６を作動させる。
部品１は、回転盤２１のポケット２３から部品排出口２５を通って、それぞれの搬送トレイ３１のポケット３２に移載される。
この動作を３回繰り返すことで、２つの搬送トレイ３１の全てのポケット３２に部品１を搭載できる。
その後、２つの搬送シャトル３０を図示しないアクチュエータによって同時に組立ステージ４０に移動させる。
ここで、組立ステージ４０への部品１の供給は、組立工程のサイクルタイムに合わせたタイミングで、一定間隔に行われる必要がある。
【００２３】
ボウルフィーダ１０からインデックスステージ２０に供給される部品１は、時間的にランダムなため、両者を調整して組立工程のサイクルタイムに影響が出ないように搬送シャトル３０を動作させる必要がある。その詳細を以下に説明する。
【００２４】
組立ステージ４０へ部品１を供給するには、２つの搬送トレイ３１に同時に部品１を移載することが好ましい。
そこで、制御装置５０は、回転盤２１の中心２７に対して対称の位置にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載されている状態とするようにインデックスステージ２０の回転を制御する。
【００２５】
制御装置５０は、インデックスステージ２０上にあって回転盤２１の中心２７を挟んで対象の位置にある２つのポケット２３と、回転盤２１の中心２７を通ってこの２つのポケット２３を結ぶ直線と垂直に交わる直線上にある２つのポケット２３の計４つのポケット２３を１つのグループとして管理する。
即ち、１つのグループの４つのポケット２３は、回転盤２１の中心２７に対して、順に９０度の位相差をもって配置されている。
【００２６】
例えば、図２のインデックスステージ２０では、３６個／４＝９つのグループが存在することになる。
制御装置５０は、この９つのグループの内少なくとも３つのグループについて、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載されている状態（以下状態Ａとする）が維持できるようにインデックスステージ２０の回転を制御する。
【００２７】
以下、装置１００をスタートさせて、部品１をインデックスステージ２０に供給し、搬送シャトル３０に移載するまでの動作を、図３を用いて説明する。
【００２８】
図３は、装置１００のインデックスステージ２０の動作を示すフローチャートである。
装置１００が起動すると、制御装置５０は、先述の状態Ａを構成するように、インデックスステージ２０への部品１の供給動作を行う。
まず、制御装置５０は、上述の状態Ａが既に形成されているか否かを調べる。（Ｓ００１）
状態Ａが既に形成されている場合（Ｓ００１−ＹＥＳ）、搬送シャトル３０への部品１の排出を要求するフラグが立っているか否かを調べる。（Ｓ００２）
【００２９】
排出フラグが立っている場合は（Ｓ００２−ＹＥＳ）、部品排出動作に移行する。（Ｓ００３）
部品排出動作は、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載されているグループの内から部品排出口２５に最も近いグループを選択して１２時と６時の位置に当該グループのポケット２３を移動する。（Ｓ００４）
そして、部品排出口２５のゲートを下げて、プッシャ２６によって部品１を搬送トレイ３１に排出する。（Ｓ００５）
この時、３時の位置のポケット２３がもし空であって、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が可能であれば、同時に部品供給動作を行う。（Ｓ００６）
この動作を３回繰り返して、搬送トレイ３１の全てのポケット３２に部品１を排出する。（Ｓ００７）
【００３０】
次に、Ｓ００１において、状態Ａが形成されていなかった場合（Ｓ００１−ＮＯ）について説明する。
制御装置５０は、インデックスステージ２０への部品１の供給動作（Ｓ００８）を指示する。
まず、全てのグループについて、ポケット２３に部品１が搭載されていないかを調べる。（Ｓ００８）
次に、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にあるポケット２３の内、片方だけが空のポケットである組み合わせが存在するか否かをチェックする。（Ｓ００９）
両方のポケット２３に部品１が搭載されていない場合、（インデックスステージ２０の全てのポケットが空の場合もこれに含まれる）最も近い空ポケット２３を、図２の３時の位置に移動して（Ｓ０１０）部品１をポケット２３に供給する。（Ｓ０１２）
【００３１】
２つのポケット２３の片方にのみ部品１があって、もう片方のポケット２３が空の組み合わせが存在する場合は、当該ポケット２３を３時の位置に移動させて（Ｓ０１１）、部品１を供給し（Ｓ０１２）、これを繰り返す。
【００３２】
このようにして、１つのグループの回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載される。
さらに、これを数回繰り返せば６個の部品１がインデックスステージ２０に搭載され、状態Ａが完成する。
【００３３】
状態Ａが完成した後は、搬送シャトル３０への部品１の排出要求を示すフラグが上がっているか、降りているかで動作が異なる。
部品排出要求のフラグが降りている場合は、上述の部品供給動作を繰り返す。
部品排出要求のフラグが上がった場合は、先に述べた部品排出動作を行う。
【００３４】
部品排出動作を３回繰り返すと、搬送トレイ３１の全てのポケット２３に部品１が搭載され、搬送シャトル３０が組立ステージ４０側に移動して部品１の排出要求のフラグは降ろされる。
次に部品１の排出要求のフラグが上がるまでは、再び部品供給動作を繰り返せばよい。
ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が連続的で途切れることがないと仮定すれば、インデックスステージ２０のグループ数は３つだけで十分である。
しかしながら、実際には前述のとおり、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給は、時間的にランダムであるため、インデックスステージ２０への部品１の供給と、搬送シャトル３０への部品１の排出動作を繰り返しながら、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給に余裕がある時に他のグループのポケット２３にも部品１を移載してストックする。
このように装置１００を制御することで、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が一時的に途切れた時でも、他のいずれかのグループから、搬送シャトル３０への部品１の供給を継続できる。
【００３５】
本発明の実施の形態１に係る装置１００および装置１００を利用する部品供給方法によれば、電磁開閉器のように、同じ部品を向かい合わせで複数個使用する製品の組立工程においても、一組の部品１を同時に組立工程に供給できる。
また、ボウルフィーダから排出される部品１の供給の時間的なばらつきを吸収して、組立工程のサイクルタイムに合わせて、正対して整列させて部品１を連続的に供給することができるので、組立時間の短縮や装置の小型化、費用の削減が可能となる。
【００３６】
なお、本実施の形態ではボウルフィーダ１０からインデックスステージ２０への部品１の移動と、インデックスステージ２０から搬送シャトル３０への部品１の移動手段としてプッシャ１３，２６による方法を示したが、特にこれに限定するものではなく、例えば、ゲートモーションを行うピックアップユニットによる方法を利用しても同様の効果が得られる。
また、この実施の形態では、状態Ａを構成するグループ数を３グループとしたが、搬送トレイ３１のポケット数に合わせて、状態Ａを構成するグループ数は変動する。
【００３７】
実施の形態２．
以下、この発明に係る部品供給装置２００（以下装置２００という）と、装置２００を利用した部品供給方法について図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図４は、装置２００の平面図である。
ボウルフィーダ１０の構成は、実施の形態１における構成と同一のため、説明を省略する。
インデックスステージ２２０は、回転盤２２１、ガイド盤２２２、ポケット２２３で構成される。この実施の形態では、ポケット２２３の数が２０〜４０個でかつ搬送トレイ２３１のポケット２３２の数と、４の公倍数である必要がある。
すなわち、図４の場合、搬送トレイ２３１のポケット２３２の数は３個であるので、インデックスステージ２２０のポケット２２３の数は２４個または３６個である必要がある。（図４では３６個）
【００３８】
更に、実施の形態１では、ポケット２３は回転盤２２１の外周に等間隔で放射状に設けられていたが、本実施の形態では、搬送トレイ２３１のポケット２３２と同じ配置（ポケットの数や間隔が同じ）で、所定の間隔を開けて複数配置しているところが実施の形態１と異なる。
以後、隣接する３つのポケット２２３のセットをポケットユニット２８と呼ぶ。
回転盤２２１から搬送トレイ２３１への部品１の排出は、ゲートモーションを行うピックアップユニット（図示しない）によっておこなう。
ピックアップユニットは、ポケットユニット２８の３個の部品１を同時に搬送トレイ２３１に移載することができる。
【００３９】
ここで、部品１の排出用ピックアップユニットは、回転盤２２１の中心２２７に対して対象の位置（図４では１２時と６時の位置）に２つ備えられていて、さらに移載用のピックアップユニット（図示しないが図４では３時の位置）とは９０度の位置になるように配置されている。
搬送シャトル２３０は、実施の形態１と同一のため、説明を省略する。
次に、インデックスステージ２２０への部品１供給と、搬送シャトル２３０への部品１の排出動作について説明する。
【００４０】
ボウルフィーダ１０に投入された部品１がボウルフィーダ１０の搬送路１２で整列され、回転盤２２１のポケット２２３に移載され、さらに回転盤２２１から搬送トレイ２３１に排出されて組立ステージ４０に搬送される流れは実施の形態１と同じである。
ただし、本実施の形態では、搬送路１２から回転盤２２１のポケット２２３への部品１の移載と、回転盤２２１のポケット２２３から搬送トレイ２３１への部品１の排出には、ゲートモーションを行うピックアップユニット（図示しない）を使用するので、複数の部品１（図４の場合は３個）を同時に移載できる。
更に、インデックスステージ２２０に部品１を供給するピックアップユニットには、搬送路１２上では密着している部品１を、ポケット２２３と同じ間隔に広げて移載する機構（特に指定しない）が備わっている。
このようにピックアップユニットを利用することによって移載と排出のスピードアップが図られる。
【００４１】
組立ステージ４０へ部品１を供給するには、２つの搬送トレイ２３１に同時に部品１を移載することが好ましいのは実施の形態１と同様である。
そこで、制御装置２５０は、回転盤２２１の中心２２７に対して対称の位置にある２つのポケットユニット２８の全てのポケット２２３に部品１が搭載されている状態となるように装置２００を制御する。
【００４２】
制御装置２５０は、インデックスステージ２２０上にあって、回転盤２２１の中心２２７を挟んで対象の位置にある２つのポケットユニット２８と、回転盤２２１の中心２２７を通ってこの２つのポケットユニット２８の中心を結ぶ直線と垂直に交わる直線上にある２つのポケットユニット２８の計４つのポケットユニット２８を１つのグループとして管理する。
即ち、１つのグループの４個のポケットユニット２８は、回転盤２２１の中心２２７に対して、順に９０度の位相差をもって配置されている。
例えば、図４に示すインデックスステージ２２０では、３つのグループが存在することになる。
【００４３】
組立ステージ（組立工程）への部品１の供給は、２つの搬送トレイ２３１によって同時に行われる必要があるため、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８の両方に部品１が搭載されていることが望ましい。
そこで、制御装置２５０は、この３グループの内、少なくとも１つのグループの、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８の両方のポケット２２３に部品１が搭載されている状態（以下状態Ｂとする）が維持できるようインデックスステージ２２０の動作を制御する。
【００４４】
以下、装置２００をスタートさせて、部品１をインデックスステージ２２０に供給し、搬送シャトル２３０に移載するまでの動作を、図５を用いて説明する。
【００４５】
図５は、装置２００のインデックスステージ２２０の動作を示すフローチャートである。
装置２００が起動すると、制御装置２５０は、先述の状態Ｂを構成するように、インデックスステージ２０への部品１の供給動作を行う。
【００４６】
まず、制御装置２５０は、上述の状態Ｂが既に形成されているか否かを調べる。（Ｓ２０１）
状態Ｂが既に形成されている場合（Ｓ２０１−ＹＥＳ）、搬送シャトル２３０への部品１の排出を要求するフラグが立っているか否かを調べる。（Ｓ２０２）
【００４７】
排出フラグが立っている場合は（Ｓ２０２−ＹＥＳ）、部品排出動作に移行する。（Ｓ２０３）
部品排出動作は、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８の両方の３つのポケット２２３に部品１が搭載されているグループの内から、排出用ピックアップユニットに最も近いグループを選択して、１２時と６時の位置に当該グループのポケットユニット２８を移動する。（Ｓ２０４）
そして、図示しないピックアップユニットを使用して、ポケットユニット２８の３つのポケット２２３から部品１を一度に搬送トレイ２３１の３つのポケット２３２に排出する。（Ｓ２０５）
この時、３時の位置のポケットユニット２８のポケット２２３がもし空であって、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が可能であれば、同時に図示しないピックアップユニットを使用して部品供給動作を行う。（Ｓ２０６）
【００４８】
次に、Ｓ２０１において、状態Ｂが形成されていなかった場合（Ｓ２０１−ＮＯ）について説明する。
制御装置２５０は、インデックスステージ２２０への部品１の供給動作（Ｓ２０８）を指示する。
まず、全てのグループについて、ポケットユニット２８に部品１が搭載されていないかを調べる。（Ｓ２０８）
次に、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にあるポケットユニット２８の内、片方だけのポケット２２３が空である組み合わせが存在するか否かをチェックする。（Ｓ２０９）
両方のポケットユニット２８に部品１が搭載されていない場合、（インデックスステージの全てのポケットが空の場合もこれに含まれる）最も近い空ポケットユニット２８を、図２の３時の位置に移動して（Ｓ２１０）部品１をポケットユニット２８に供給する。（Ｓ２１２）
【００４９】
２つのポケットユニット２８の片方にのみ部品１があって、もう片方のポケットユニット２８が空の組み合わせが存在する場合は、当該ポケットユニット２８を３時の位置に移動させて（Ｓ２１１）、部品１を供給し（Ｓ２１２）、これを繰り返す。
【００５０】
このようにして、１つのグループの回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８のポケット２２３に部品１が搭載される。
さらに、これを繰り返せばインデックスステージ２２０に状態Ｂが完成する。
【００５１】
状態Ｂが完成した後は、搬送シャトル２３０への部品１の排出要求を示すフラグが上がっているか、降りているかで動作が異なる。
部品排出要求のフラグが降りている場合は、上述の部品供給動作を繰り返す。
部品排出要求のフラグが上がった場合は、先に述べた部品排出動作を行う。
【００５２】
この実施の形態の装置２００は、部品排出動作１回で、搬送トレイ２３１の全てのポケット２３２に部品を搭載できることになる。
搬送シャトル２３０が組立ステージ４０側に移動すると、部品１の排出要求のフラグは降ろされる。
次に再度、部品１の排出要求のフラグが上がるまでは、再び部品供給動作を繰り返せばよい。
ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が連続的で途切れることがないと仮定すれば、インデックスステージ２２０のグループ数は１つだけでも良い。
しかしながら、実際には前述のとおり、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給は、時間的にランダムであるため、インデックスステージ２２０への部品１の供給と、搬送シャトル２３０への部品１の排出動作を繰り返しながら、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給に余裕がある時に他のグループのポケットユニット２８にも部品１を移載してストックする。
このように装置２００を制御することで、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が一時的に途切れた時でも、他のいずれかのグループから、搬送シャトル２３０への部品１の供給を継続できる。
【００５３】
本発明の実施の形態２に係る装置２００によれば、実施の形態１で述べた効果に加えて、組立工程で必要な全ての部品を一度に排出、運搬できるので、余裕のある部品供給が可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 小型金属部品、１０ ボウルフィーダ、１１ ボウル容器、
１００，２００ 部品供給装置、１２ 搬送路、１３ プッシャ、
２０，２２０ インデックスステージ、２１ 回転盤、２２，２２２ ガイド盤、
２２１ 回転盤、２３，２２３ ポケット、２３０ 搬送シャトル、
２３１ 搬送トレイ、２３２ ポケット、２４ 部品供給口、２５ 部品排出口、
２６ プッシャ、２７，２２７ 中心、２８ ポケットユニット、３０ 搬送シャトル、３１ 搬送トレイ、３２ ポケット、４０ 組立ステージ、５０，２５０ 制御装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型の金属部品を所定の姿勢に整列して供給する部品供給装置、およびその装置を使用した部品供給方法に関し、とりわけ所定の姿勢の部品を停滞することなく連続的に供給するための部品供給装置、およびその部品供給装置の部品供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁開閉器の接触子などの小型の金属部品は、金属板をプレス加工で打ち抜き、曲げ加工を施した後、めっき処理をされるものが多い。
これら部品の供給形態は、袋詰め渡しが一般的で、部品の姿勢はバラバラであるため、電磁開閉器の組立工程の前段階として、まず部品を所定の姿勢に整列して、それを１つずつ供給する部品供給装置が必要となる。
従来の振動式部品供給装置は、螺旋状の搬送路を有するボウルフィーダと、直線状の搬送路を有するリニアフィーダ（直進フィーダとも呼ばれる）を組み合わせた装置が一般的である。例えば、特許文献１のような部品供給装置と、その部品供給方法が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９６５５９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、電磁開閉器のような、同じ部品を向かい合わせに複数個使用する製品を組み立てるために振動式部品供給装置を使用する場合は、
（１）組立工程側で電磁開閉器の本体を回転させて２回に分けて組み立てるか、
（２）部品供給装置で整列させた部品をさらに向かい合わせに並べ直すか、
（３）或いは部品供給装置を２式用意して向かい合わせに配置するか、
のいずれかの方法を採用するしかなかった。
しかしながら、
（１Ａ）電子開閉器の本体を回転させて２回に分けて組み立てる場合は、組立に時間がかかる。
（２Ａ）部品供給装置で整列された部品をさらに向かい合わせに並べ直す場合は、部品供給装置とは別の、移載ユニットのような機構が別途必要になる。
（３Ａ）部品供給装置を２式用意して向かい合わせに配置する場合は、設備が大型化する上に費用も余分に掛かる。
このように、どの方法でも組立時間やスペース、費用の問題があった。
【０００５】
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、部品供給装置を大型化させたり、コストを倍増させることなく、向かい合わせに整列させた部品を連続して供給できる部品供給装置と、当該装置を用いた部品供給方法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】
【０００６】
この発明に係る部品供給装置は、
部品をストックする部品ストック手段と、
部品の外形の特徴を利用することにより部品の表裏・前後・左右の判定をして部品を所定の姿勢に整列する部品整列手段と、
回転盤の周囲に等間隔に放射状に設けたポケットに、整列した部品をストックするインデックスステージとを有し、
インデックスステージは、
インデックスステージの外周部であって、回転盤の中心に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出部を有し、
それぞれの部品排出部に対して、中心からいずれも９０度となる外周部に１ケ所の部品供給部を有するものである。
【０００７】
また、この発明に係る部品供給装置の部品供給方法は、
ポケットの内、中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも１つのグループの、中心に対して対称な位置関係にある２つのポケットの両方に部品が搭載されている状態を維持できるように、インデックスステージの回転を制御するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る部品供給装置のインデックスステージは、
インデックスステージの外周部であって、回転盤の中心に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出部を有し、
それぞれの部品排出部に対して、中心からいずれも９０度となる外周部に１ケ所の部品供給部を有するものなので、
電磁開閉器のように、同じ部品を向かい合わせで複数個使用する製品の組立工程においても、一組の部品を同時に組立工程に供給できる。
また、ボウルフィーダから排出される部品１の供給の時間的なばらつきを吸収して、組立工程のサイクルタイムに合わせて、正対して整列させて部品を連続的に供給することができるので、組立時間の短縮や装置の小型化、費用の削減が可能となる。
【０００９】
また、この発明に係る部品供給装置の部品供給方法は、
ポケットの内、中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも１つのグループの、中心に対して対称な位置関係にある２つのポケットの両方に部品が搭載されている状態を維持できるように、インデックスステージの回転を制御するものなので、ボウルフィーダから排出される部品１の供給の時間的なばらつきを吸収して、組立工程のサイクルタイムに合わせて、正対して整列させて部品を連続的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る部品供給装置を用いて、後の組立工程に供給する電磁開閉器用の小型金属部品の一例を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る部品供給装置の平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るインデックスステージの動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２に係る部品供給装置の平面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るインデックスステージの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る部品供給装置１００（以下装置１００という）と、この装置１００を利用した部品供給方法について図を用いて説明する。
図１は、装置１００によって、後の組立工程に供給される電磁開閉器用の小型金属部品１（以下部品１という）の一例を示す斜視図である。
部品１は、金属板からプレス加工で打ち抜かれ、曲げ加工を施された後、めっき処理を施されている。
部品１の大きさは、概ね、Ｗ７．５ｍｍ×Ｈ１０ｍｍ×Ｄ２０ｍｍ程度である。
【００１２】
図２は、この発明の実施の形態１に係る装置１００の平面図である。
装置１００は、大きく分けて、部品１の向きを揃えるボウルフィーダ１０と、整列した部品１を１個ずつポケット２３に挿入して運搬するインデックスステージ２０と、インデックスステージ２０から、向かい合った状態の一組の部品１を受け取って、後の組立ステージ４０に部品１を搬送する搬送シャトル３０と、これらの部品１の搬送を制御する制御装置５０で構成される。
【００１３】
電磁開閉器のように、同じ部品１を向かい合わせで複数個使用する場合、図２に示すように、搬送シャトル３０の搬送トレイ３１をインデックスステージ２０の回転盤２１の中心２７に対して対称な位置に隣接して２式用意し、それぞれの位置にインデックスステージ２０のポケット２３から部品１を排出する部品排出口２５を設けて、搬送トレイ３１に部品１を供給すれば、部品１の姿勢も自ずと向かい合わせになる。
これは、部品１を電磁開閉器に同時に組み付ける上で大変都合が良い。
【００１４】
以下、装置１００の構成を、更に詳細に説明する。
ボウルフィーダ１０は、円筒形のボウル容器１１とボウル容器１１の下に設置された振動体（図示しない）で構成される。
ボウル容器１１（部品ストック手段）の内周側面には、ボウル底部からボウル上部に向かって、内周面に沿った螺旋状の搬送路１２を備えている。
更に搬送路１２には、所定の姿勢に部品１を整列するためのスリットや排除板（図示しない部品整列手段）が設けられている。
更に、搬送路１２の最上部は直線状になっていて、終点には、部品１をインデックスステージ２０に供給するためのプッシャ１３が備えられている。
【００１５】
インデックスステージ２０は、回転盤２１とその周囲を取り囲むガイド盤２２、および、回転盤２１を回転させるモータ（図示しない）で構成される。回転盤２１の外周には、部品１の形状に合わせたポケット２３が等間隔に放射状に設けられている。
ポケット２３の数は後の組立工程でのサイクルタイムによって増減するが、２０〜４０個で、かつ４の倍数である。（図２では３６個である。）
【００１６】
また、ガイド盤２２には、ボウルフィーダ１０から部品を供給する部品供給口２４（部品供給部）と搬送トレイ３１に部品を排出する部品排出口２５（部品排出部）を設けている。
部品供給口２４と部品排出口２５には、それぞれ任意のタイミングで上下させることができる図示しないゲートを備えている。
普段は、ゲートは上側にあって部品供給口２４及び部品排出口２５は閉まっている。
そして、部品１を供給、排出するタイミングでゲートを下側に下げると、部品を移動できるようになっている。
【００１７】
部品排出口２５にはプッシャ２６が備わっている。
ここで、部品排出口２５とプッシャ２６は回転盤２１の中心２７に対して対象の位置（図２では１２時と６時の位置）に１つずつ備わっていて、部品供給口２４は、中心２７から見て、各部品排出口２５と９０度の位置関係（図２では３時の位置）になるように配置されている。
【００１８】
ポケット３２を有する搬送トレイ３１とアクチュエータ（図示しない）からなる２式の搬送シャトル３０は、インデックスステージ２０の部品排出口２５と組立ステージ４０の間を、部品１を搬送するために往復する。
【００１９】
次に、これらの一連の動作について説明する。
まず、姿勢がバラバラな状態の部品１をボウル容器１１に投入する。すると、ボウル容器１１の下に設置された図示しない振動体の振動によってボウル容器１１の底部に集まっている部品１が、螺旋状の搬送路１２を連続的に上昇していく。
この搬送路１２を部品１が上昇していく過程で、部品１の外形の特徴を利用して、部品１の表裏・前後・左右の整列がなされ、最終的に所定の姿勢の部品１だけが搬送路１２の最上部に導かれる。
【００２０】
但し、部品１を所定の姿勢に整列する過程で、所定の姿勢でない部品１はボウル容器１１の底部に戻されてしまうため、搬送路１２の最上部に導かれる部品１は時間的にランダムに供給される。
従って、このままでは後の組立工程のサイクルタイム（組み立て周期）に影響が出てしまう。
そこで、ボウルフィーダ１０で所定の姿勢に整列させられた部品１を、インデックスステージ２０に一度ストックすることで時間的な部品１の供給のばらつきを吸収し、後の組立工程のサイクルタイムに合わせたタイミングで、部品１を組立工程に供給することが可能となる。
ここで、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給は時間的にランダムではあるが、時間平均をすれば、後の組立工程で必要な数以上の部品１の供給能力があることはいうまでもない。
【００２１】
搬送路１２の最上部に部品１が到着すると、ガイド盤２２に設けた部品供給口２４のゲートを下げてプッシャ１３で部品１を押し出す。
これにより、部品１は、部品供給口２４を通って回転盤２１のポケット２３に移載される。
その後、部品供給口２４のゲートを上げ、回転盤２１を回転させて次の空のポケット２３を部品供給口２４の正面に準備する。このような動作を繰り返すことで、回転盤２１のポケット２３に順次部品１がストックされていく。
ここで、各々のポケット２３に部品１が入っているか、入っていないかの情報は制御装置５０の中のメモリーにフラグとして記憶されている。
【００２２】
一組の搬送シャトル３０への部品１の排出は、搬送トレイ３１のポケット３２を部品排出口２５に正対させた後、２つの部品排出口２５のゲートを下げてプッシャ２６を作動させる。
部品１は、回転盤２１のポケット２３から部品排出口２５を通って、それぞれの搬送トレイ３１のポケット３２に移載される。
この動作を３回繰り返すことで、２つの搬送トレイ３１の全てのポケット３２に部品１を搭載できる。
その後、２つの搬送シャトル３０を図示しないアクチュエータによって同時に組立ステージ４０に移動させる。
ここで、組立ステージ４０への部品１の供給は、組立工程のサイクルタイムに合わせたタイミングで、一定間隔に行われる必要がある。
【００２３】
ボウルフィーダ１０からインデックスステージ２０に供給される部品１は、時間的にランダムなため、両者を調整して組立工程のサイクルタイムに影響が出ないように搬送シャトル３０を動作させる必要がある。その詳細を以下に説明する。
【００２４】
組立ステージ４０へ部品１を供給するには、２つの搬送トレイ３１に同時に部品１を移載することが好ましい。
そこで、制御装置５０は、回転盤２１の中心２７に対して対称の位置にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載されている状態とするようにインデックスステージ２０の回転を制御する。
【００２５】
制御装置５０は、インデックスステージ２０上にあって回転盤２１の中心２７を挟んで対象の位置にある２つのポケット２３と、回転盤２１の中心２７を通ってこの２つのポケット２３を結ぶ直線と垂直に交わる直線上にある２つのポケット２３の計４つのポケット２３を１つのグループとして管理する。
即ち、１つのグループの４つのポケット２３は、回転盤２１の中心２７に対して、順に９０度の位相差をもって配置されている。
【００２６】
例えば、図２のインデックスステージ２０では、３６個／４＝９つのグループが存在することになる。
制御装置５０は、この９つのグループの内少なくとも３つのグループについて、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載されている状態（以下状態Ａとする）が維持できるようにインデックスステージ２０の回転を制御する。
【００２７】
以下、装置１００をスタートさせて、部品１をインデックスステージ２０に供給し、搬送シャトル３０に移載するまでの動作を、図３を用いて説明する。
【００２８】
図３は、装置１００のインデックスステージ２０の動作を示すフローチャートである。
装置１００が起動すると、制御装置５０は、先述の状態Ａを構成するように、インデックスステージ２０への部品１の供給動作を行う。
まず、制御装置５０は、上述の状態Ａが既に形成されているか否かを調べる。（Ｓ００１）
状態Ａが既に形成されている場合（Ｓ００１−ＹＥＳ）、搬送シャトル３０への部品１の排出を要求するフラグが立っているか否かを調べる。（Ｓ００２）
【００２９】
排出フラグが立っている場合は（Ｓ００２−ＹＥＳ）、部品排出動作に移行する。（Ｓ００３）
部品排出動作は、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載されているグループの内から部品排出口２５に最も近いグループを選択して１２時と６時の位置に当該グループのポケット２３を移動する。（Ｓ００４）
そして、部品排出口２５のゲートを下げて、プッシャ２６によって部品１を搬送トレイ３１に排出する。（Ｓ００５）
この時、３時の位置のポケット２３がもし空であって、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が可能であれば、同時に部品供給動作を行う。（Ｓ００６）
この動作を３回繰り返して、搬送トレイ３１の全てのポケット３２に部品１を排出する。（Ｓ００７）
【００３０】
次に、Ｓ００１において、状態Ａが形成されていなかった場合（Ｓ００１−ＮＯ）について説明する。
制御装置５０は、インデックスステージ２０への部品１の供給動作（Ｓ００８）を指示する。
まず、全てのグループについて、ポケット２３に部品１が搭載されていないかを調べる。（Ｓ００８）
次に、回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にあるポケット２３の内、片方だけが空のポケットである組み合わせが存在するか否かをチェックする。（Ｓ００９）
両方のポケット２３に部品１が搭載されていない場合、（インデックスステージ２０の全てのポケットが空の場合もこれに含まれる）最も近い空ポケット２３を、図２の３時の位置に移動して（Ｓ０１０）部品１をポケット２３に供給する。（Ｓ０１２）
【００３１】
２つのポケット２３の片方にのみ部品１があって、もう片方のポケット２３が空の組み合わせが存在する場合は、当該ポケット２３を３時の位置に移動させて（Ｓ０１１）、部品１を供給し（Ｓ０１２）、これを繰り返す。
【００３２】
このようにして、１つのグループの回転盤２１の中心２７に対して対称な位置関係にある２つのポケット２３の両方に部品１が搭載される。
さらに、これを数回繰り返せば６個の部品１がインデックスステージ２０に搭載され、状態Ａが完成する。
【００３３】
状態Ａが完成した後は、搬送シャトル３０への部品１の排出要求を示すフラグが上がっているか、降りているかで動作が異なる。
部品排出要求のフラグが降りている場合は、上述の部品供給動作を繰り返す。
部品排出要求のフラグが上がった場合は、先に述べた部品排出動作を行う。
【００３４】
部品排出動作を３回繰り返すと、搬送トレイ３１の全てのポケット２３に部品１が搭載され、搬送シャトル３０が組立ステージ４０側に移動して部品１の排出要求のフラグは降ろされる。
次に部品１の排出要求のフラグが上がるまでは、再び部品供給動作を繰り返せばよい。
ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が連続的で途切れることがないと仮定すれば、インデックスステージ２０のグループ数は３つだけで十分である。
しかしながら、実際には前述のとおり、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給は、時間的にランダムであるため、インデックスステージ２０への部品１の供給と、搬送シャトル３０への部品１の排出動作を繰り返しながら、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給に余裕がある時に他のグループのポケット２３にも部品１を移載してストックする。
このように装置１００を制御することで、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が一時的に途切れた時でも、他のいずれかのグループから、搬送シャトル３０への部品１の供給を継続できる。
【００３５】
本発明の実施の形態１に係る装置１００および装置１００を利用する部品供給方法によれば、電磁開閉器のように、同じ部品を向かい合わせで複数個使用する製品の組立工程においても、一組の部品１を同時に組立工程に供給できる。
また、ボウルフィーダから排出される部品１の供給の時間的なばらつきを吸収して、組立工程のサイクルタイムに合わせて、正対して整列させて部品１を連続的に供給することができるので、組立時間の短縮や装置の小型化、費用の削減が可能となる。
【００３６】
なお、本実施の形態ではボウルフィーダ１０からインデックスステージ２０への部品１の移動と、インデックスステージ２０から搬送シャトル３０への部品１の移動手段としてプッシャ１３，２６による方法を示したが、特にこれに限定するものではなく、例えば、ゲートモーションを行うピックアップユニットによる方法を利用しても同様の効果が得られる。
また、この実施の形態では、状態Ａを構成するグループ数を３グループとしたが、搬送トレイ３１のポケット数に合わせて、状態Ａを構成するグループ数は変動する。
【００３７】
実施の形態２．
以下、この発明に係る部品供給装置２００（以下装置２００という）と、装置２００を利用した部品供給方法について図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図４は、装置２００の平面図である。
ボウルフィーダ１０の構成は、実施の形態１における構成と同一のため、説明を省略する。
インデックスステージ２２０は、回転盤２２１、ガイド盤２２２、ポケット２２３で構成される。この実施の形態では、ポケット２２３の数が２０〜４０個でかつ搬送トレイ２３１のポケット２３２の数と、４の公倍数である必要がある。
すなわち、図４の場合、搬送トレイ２３１のポケット２３２の数は３個であるので、インデックスステージ２２０のポケット２２３の数は２４個または３６個である必要がある。（図４では３６個）
【００３８】
更に、実施の形態１では、ポケット２３は回転盤２２１の外周に等間隔で放射状に設けられていたが、本実施の形態では、搬送トレイ２３１のポケット２３２と同じ配置（ポケットの数や間隔が同じ）で、所定の間隔を開けて複数配置しているところが実施の形態１と異なる。
以後、隣接する３つのポケット２２３のセットをポケットユニット２８と呼ぶ。
回転盤２２１から搬送トレイ２３１への部品１の排出は、ゲートモーションを行うピックアップユニット（図示しない）によっておこなう。
ピックアップユニットは、ポケットユニット２８の３個の部品１を同時に搬送トレイ２３１に移載することができる。
【００３９】
ここで、部品１の排出用ピックアップユニットは、回転盤２２１の中心２２７に対して対象の位置（図４では１２時と６時の位置）に２つ備えられていて、さらに移載用のピックアップユニット（図示しないが図４では３時の位置）とは９０度の位置になるように配置されている。
搬送シャトル２３０は、実施の形態１と同一のため、説明を省略する。
次に、インデックスステージ２２０への部品１供給と、搬送シャトル２３０への部品１の排出動作について説明する。
【００４０】
ボウルフィーダ１０に投入された部品１がボウルフィーダ１０の搬送路１２で整列され、回転盤２２１のポケット２２３に移載され、さらに回転盤２２１から搬送トレイ２３１に排出されて組立ステージ４０に搬送される流れは実施の形態１と同じである。
ただし、本実施の形態では、搬送路１２から回転盤２２１のポケット２２３への部品１の移載と、回転盤２２１のポケット２２３から搬送トレイ２３１への部品１の排出には、ゲートモーションを行うピックアップユニット（図示しない）を使用するので、複数の部品１（図４の場合は３個）を同時に移載できる。
更に、インデックスステージ２２０に部品１を供給するピックアップユニットには、搬送路１２上では密着している部品１を、ポケット２２３と同じ間隔に広げて移載する機構（特に指定しない）が備わっている。
このようにピックアップユニットを利用することによって移載と排出のスピードアップが図られる。
【００４１】
組立ステージ４０へ部品１を供給するには、２つの搬送トレイ２３１に同時に部品１を移載することが好ましいのは実施の形態１と同様である。
そこで、制御装置２５０は、回転盤２２１の中心２２７に対して対称の位置にある２つのポケットユニット２８の全てのポケット２２３に部品１が搭載されている状態となるように装置２００を制御する。
【００４２】
制御装置２５０は、インデックスステージ２２０上にあって、回転盤２２１の中心２２７を挟んで対象の位置にある２つのポケットユニット２８と、回転盤２２１の中心２２７を通ってこの２つのポケットユニット２８の中心を結ぶ直線と垂直に交わる直線上にある２つのポケットユニット２８の計４つのポケットユニット２８を１つのグループとして管理する。
即ち、１つのグループの４個のポケットユニット２８は、回転盤２２１の中心２２７に対して、順に９０度の位相差をもって配置されている。
例えば、図４に示すインデックスステージ２２０では、３つのグループが存在することになる。
【００４３】
組立ステージ（組立工程）への部品１の供給は、２つの搬送トレイ２３１によって同時に行われる必要があるため、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８の両方に部品１が搭載されていることが望ましい。
そこで、制御装置２５０は、この３グループの内、少なくとも１つのグループの、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８の両方のポケット２２３に部品１が搭載されている状態（以下状態Ｂとする）が維持できるようインデックスステージ２２０の動作を制御する。
【００４４】
以下、装置２００をスタートさせて、部品１をインデックスステージ２２０に供給し、搬送シャトル２３０に移載するまでの動作を、図５を用いて説明する。
【００４５】
図５は、装置２００のインデックスステージ２２０の動作を示すフローチャートである。
装置２００が起動すると、制御装置２５０は、先述の状態Ｂを構成するように、インデックスステージ２０への部品１の供給動作を行う。
【００４６】
まず、制御装置２５０は、上述の状態Ｂが既に形成されているか否かを調べる。（Ｓ２０１）
状態Ｂが既に形成されている場合（Ｓ２０１−ＹＥＳ）、搬送シャトル２３０への部品１の排出を要求するフラグが立っているか否かを調べる。（Ｓ２０２）
【００４７】
排出フラグが立っている場合は（Ｓ２０２−ＹＥＳ）、部品排出動作に移行する。（Ｓ２０３）
部品排出動作は、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８の両方の３つのポケット２２３に部品１が搭載されているグループの内から、排出用ピックアップユニットに最も近いグループを選択して、１２時と６時の位置に当該グループのポケットユニット２８を移動する。（Ｓ２０４）
そして、図示しないピックアップユニットを使用して、ポケットユニット２８の３つのポケット２２３から部品１を一度に搬送トレイ２３１の３つのポケット２３２に排出する。（Ｓ２０５）
この時、３時の位置のポケットユニット２８のポケット２２３がもし空であって、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が可能であれば、同時に図示しないピックアップユニットを使用して部品供給動作を行う。（Ｓ２０６）
【００４８】
次に、Ｓ２０１において、状態Ｂが形成されていなかった場合（Ｓ２０１−ＮＯ）について説明する。
制御装置２５０は、インデックスステージ２２０への部品１の供給動作（Ｓ２０８）を指示する。
まず、全てのグループについて、ポケットユニット２８に部品１が搭載されていないかを調べる。（Ｓ２０８）
次に、回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にあるポケットユニット２８の内、片方だけのポケット２２３が空である組み合わせが存在するか否かをチェックする。（Ｓ２０９）
両方のポケットユニット２８に部品１が搭載されていない場合、（インデックスステージの全てのポケットが空の場合もこれに含まれる）最も近い空ポケットユニット２８を、図２の３時の位置に移動して（Ｓ２１０）部品１をポケットユニット２８に供給する。（Ｓ２１２）
【００４９】
２つのポケットユニット２８の片方にのみ部品１があって、もう片方のポケットユニット２８が空の組み合わせが存在する場合は、当該ポケットユニット２８を３時の位置に移動させて（Ｓ２１１）、部品１を供給し（Ｓ２１２）、これを繰り返す。
【００５０】
このようにして、１つのグループの回転盤２２１の中心２２７に対して対称な位置関係にある２つのポケットユニット２８のポケット２２３に部品１が搭載される。
さらに、これを繰り返せばインデックスステージ２２０に状態Ｂが完成する。
【００５１】
状態Ｂが完成した後は、搬送シャトル２３０への部品１の排出要求を示すフラグが上がっているか、降りているかで動作が異なる。
部品排出要求のフラグが降りている場合は、上述の部品供給動作を繰り返す。
部品排出要求のフラグが上がった場合は、先に述べた部品排出動作を行う。
【００５２】
この実施の形態の装置２００は、部品排出動作１回で、搬送トレイ２３１の全てのポケット２３２に部品を搭載できることになる。
搬送シャトル２３０が組立ステージ４０側に移動すると、部品１の排出要求のフラグは降ろされる。
次に再度、部品１の排出要求のフラグが上がるまでは、再び部品供給動作を繰り返せばよい。
ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が連続的で途切れることがないと仮定すれば、インデックスステージ２２０のグループ数は１つだけでも良い。
しかしながら、実際には前述のとおり、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給は、時間的にランダムであるため、インデックスステージ２２０への部品１の供給と、搬送シャトル２３０への部品１の排出動作を繰り返しながら、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給に余裕がある時に他のグループのポケットユニット２８にも部品１を移載してストックする。
このように装置２００を制御することで、ボウルフィーダ１０からの部品１の供給が一時的に途切れた時でも、他のいずれかのグループから、搬送シャトル２３０への部品１の供給を継続できる。
【００５３】
本発明の実施の形態２に係る装置２００によれば、実施の形態１で述べた効果に加えて、組立工程で必要な全ての部品を一度に排出、運搬できるので、余裕のある部品供給が可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 小型金属部品、１０ ボウルフィーダ、１１ ボウル容器、
１００，２００ 部品供給装置、１２ 搬送路、１３ プッシャ、
２０，２２０ インデックスステージ、２１ 回転盤、２２，２２２ ガイド盤、
２２１ 回転盤、２３，２２３ ポケット、２３０ 搬送シャトル、
２３１ 搬送トレイ、２３２ ポケット、２４ 部品供給口、２５ 部品排出口、
２６ プッシャ、２７，２２７ 中心、２８ ポケットユニット、３０ 搬送シャトル、３１ 搬送トレイ、３２ ポケット、４０ 組立ステージ、５０，２５０ 制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品をストックする部品ストック手段と、
前記部品の外形の特徴を利用することにより前記部品の表裏・前後・左右の判定をして前記部品を所定の姿勢に整列する部品整列手段と、
回転盤の周囲に等間隔に放射状に設けたポケットに、整列した前記部品をストックするインデックスステージとを有し、
前記インデックスステージは、
前記インデックスステージの外周部であって、前記回転盤の中心に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出部を有し、
それぞれの前記部品排出部に対して、前記中心からいずれも９０度となる前記外周部に１ケ所の部品供給部を有する部品供給装置。
【請求項２】
前記ポケットの数は、２０個〜４０個の範囲内で、かつ４の倍数である請求項１に記載の部品供給装置。
【請求項３】
２ケ所の前記部品排出部から同時に前記部品を排出すると同時に、前記部品供給部から前記部品を前記インデックスステージの前記ポケットに供給する請求項１又は請求項２に記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記ポケットの数は、１ケ所の前記部品排出部から一度に排出する部品の数の倍数である請求項２に記載の部品供給装置。
【請求項５】
前記排出部から排出された１組の前記部品を、互いに正対する位置関係を保って搬送する１組の部品搬送シャトルを備えた請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の部品供給装置。
【請求項６】
前記部品搬送シャトルは、前記部品を使用する組立工程のサイクルタイムに合わせて、連続的に前記部品を前記組立工程に搬送する請求項５に記載の部品供給装置。
【請求項７】
前記ポケットの内、前記中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも１つのグループの、前記中心に対して対称な位置関係にある２つの前記ポケットの両方に前記部品が搭載されている状態を維持できるように、前記インデックスステージの回転を制御する請求項２又は請求項３に記載の部品供給装置の部品供給方法。
【請求項８】
前記ポケットの内、前記中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも前記部品排出部から一度に排出する部品の数と同じ数のグループの、前記中心に対して対称な位置関係にある２つの前記ポケットの両方に前記部品が搭載されている状態を維持できるように、前記インデックスステージの回転を制御する請求項４に記載の部品供給装置の部品供給方法。
【請求項１】
部品をストックする部品ストック手段と、
前記部品の外形の特徴を利用することにより前記部品の表裏・前後・左右の判定をして前記部品を所定の姿勢に整列する部品整列手段と、
回転盤の周囲に等間隔に放射状に設けたポケットに、整列した前記部品をストックするインデックスステージとを有し、
前記インデックスステージは、
前記インデックスステージの外周部であって、前記回転盤の中心に対して対称な位置に、２ケ所の部品排出部を有し、
それぞれの前記部品排出部に対して、前記中心からいずれも９０度となる前記外周部に１ケ所の部品供給部を有する部品供給装置。
【請求項２】
前記ポケットの数は、２０個〜４０個の範囲内で、かつ４の倍数である請求項１に記載の部品供給装置。
【請求項３】
２ケ所の前記部品排出部から同時に前記部品を排出すると同時に、前記部品供給部から前記部品を前記インデックスステージの前記ポケットに供給する請求項１又は請求項２に記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記ポケットの数は、１ケ所の前記部品排出部から一度に排出する部品の数の倍数である請求項２に記載の部品供給装置。
【請求項５】
前記排出部から排出された１組の前記部品を、互いに正対する位置関係を保って搬送する１組の部品搬送シャトルを備えた請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の部品供給装置。
【請求項６】
前記部品搬送シャトルは、前記部品を使用する組立工程のサイクルタイムに合わせて、連続的に前記部品を前記組立工程に搬送する請求項５に記載の部品供給装置。
【請求項７】
前記ポケットの内、前記中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも１つのグループの、前記中心に対して対称な位置関係にある２つの前記ポケットの両方に前記部品が搭載されている状態を維持できるように、前記インデックスステージの回転を制御する請求項２又は請求項３に記載の部品供給装置の部品供給方法。
【請求項８】
前記ポケットの内、前記中心に対して、順に９０度の位相差を有する位置関係にある４つのポケットを１つのグループとしてグループ分けを行い、少なくとも前記部品排出部から一度に排出する部品の数と同じ数のグループの、前記中心に対して対称な位置関係にある２つの前記ポケットの両方に前記部品が搭載されている状態を維持できるように、前記インデックスステージの回転を制御する請求項４に記載の部品供給装置の部品供給方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４０８２８（Ｐ２０１２−２４０８２８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５２９８（Ｐ２０１１−１１５２９８）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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