JP2004352395A

JP2004352395A - 部品整列供給装置及び方法

Info

Publication number: JP2004352395A
Application number: JP2003149349A
Authority: JP
Inventors: Haruo Murakami; 春夫村上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】整列供給する部品の状態が変化しても部品供給能力が低下することなく、かつ必要最小限の振動エネルギで部品の整列供給が可能な部品整列供給装置及び方法を提供する。
【解決手段】部品１２を振動により整列し供給する部品供給部１０と、整列した部品をその状態で搬送する部品搬送部１１と、部品の通過をチェックするセンサ８と、時間を計測するタイマとを備えていて、制御部１がセンサの信号とタイマとから部品の供給能力を計算して、部品供給部の振動の振幅を制御している。供給能力の計算は、所定時間内の部品の通過数又は部品がセンサを通過する時間で求める。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を整列し、搬送、供給する部品整列供給装置及び方法に関し、特にその部品の供給能力を一定にすることが可能な部品整列供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バラ状態で投入した部品を振動を与えながら整列し、搬送、供給する部品整列供給装置は、パーツフィーダとして従来より良く知られている。このような部品整列供給装置では、供給装置内の部品数量の変動により振動の振幅が変化し部品供給能力が低下することを避けるために、従来より振幅の変化を検出するセンサを設け、振動の振幅を常に一定になるように制御し、整列搬送する部品の数が不足しないようにしていた。
【０００３】
即ち、従来の部品整列供給装置は、図２に示すように部品を整列する部品供給部２１と整列された部品を搬送する部品搬送部２２とを有していて、それぞれにコイル等で構成される振動発生部２５Ａ，２５Ｂと振幅を検出するセンサ２６Ａ，２６Ｂとが設けられていて、振動の振幅を常に一定になるように制御部２４で振幅を制御していた。これによって、バラ状態で投入される部品２３が、整列し搬送される際に、部品数の不足が生じないようにしていた。
【０００４】
しかしながらこの方法では、部品に付着する油の量等により部品の状態が変動すると、部品の搬送送り速度が遅くなりその都度振幅を調整しなければならないという問題があった。このような場合は振幅が変化しないため、従来の制御方法では、整列搬送される部品数が不足するという問題があった。
また、従来では、部品が不足するのを防止するため、整列搬送速度が必要速度よりも速く調整しており、無駄な振動を加えることになり、エネルギを浪費するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、整列、供給する部品の状態が変化しても部品供給能力が低下することなく、かつ必要最小限の振動エネルギで部品の整列、供給が可能な部品整列供給装置及び方法を提供することである。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の部品整列供給装置及び方法を提供する。
請求項１に記載の部品整列供給装置は、部品を振動により整列し供給する部品供給部と、整列した部品をその状態で搬送する部品搬送部と、部品の通過をチェックするセンサと、時間を計測するタイマとを備えていて、制御部がセンサの信号とタイマとから部品の供給能力を計算して、部品供給部の振動の振幅を制御するようにしたものである。これにより、部品の搬送速度もしくは供給能力を求めることができるようになり、求めた供給能力が一定になるように部品供給部の振動振幅を制御することにより、部品の量だけでなく部品の状態にも対応して供給能力を一定にできるようになる。
【０００７】
請求項２の部品整列供給装置は、制御部での供給能力の計算を所定時間内の部品の通過数で求めるようにしたものであり、これにより、平均の供給量が求められるようになり、短時間の変動に影響されることはないと供に、設定部品個数に満たない場合は１ランク振幅を大きくし、設定部品個数を越える場合は、１ランク振幅を小さくする制御をすることにより、安定した部品供給ができるようになる。
請求項３の部品整列供給装置は、制御部での供給能力の計算を部品がセンサを通過する時間で求めるようにしたものであり、これにより、部品搬送部での部品の搬送速度を直接求めることができ、後述する目標通過時間と比較して早い場合は振幅を１ランク小さくし、遅い場合は振幅を１ランク大きくすることにより、安定した部品供給ができるようになる。また通過部品個数の平均通過時間を求めることにより、短時間の変動に影響されることなく安定した部品供給ができるようになる。
【０００８】
請求項４の部品整列供給装置は、制御部は、供給能力の計算結果に基づいて部品供給部の振動の振幅制御を行うようにしたものである。これにより、従来のような振幅を一定にするための振動検出センサを設ける必要がない。
請求項５の部品整列供給装置は、制御部は、供給能力の計算により、所定時間内の供給部品個数を設定することにより部品供給部の振動を最適な振幅に自動的に調整するようにしたものである。
【０００９】
請求項６に記載の部品整列供給方法は、所定の時間に必要な部品個数をを設定して、部品の供給能力を設定し、まず部品搬送部の振幅を最大値に制御し、部品供給部の振幅を最小値に制御して運転を行い、所定時間後の通過部品個数を設定値と比較しながら、部品供給部の振動の振幅を１ランクずつ大きくして行き、部品供給部の振幅の最適値を求めてこの状態で運転し、次に部品搬送部の振動の振幅をある割合で１ランクずつ振幅を下げながら、所定時間後の通過部品個数と設定値とを比較して、部品搬送部の振幅の最適値を求めて運転するようにしたものであり、これにより、必要最小限の振動エネルギで部品の整列供給が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の部品整列供給装置及び方法について説明する。図１は、本発明の部品整列供給装置の全体構成を説明する図である。部品整列供給装置は、バラ状に供給される部品１２を整列して部品供給部１０と、整列された部品１２を搬送する部品搬送部１１と、通過する部品１２を検出する部品通過検出センサ８と、一般的なマイコンで構成される制御部１等より構成されている。
【００１１】
部品供給部１０は、一般的に振動パーツフィーダと呼ばれるものであり、わん状容器よりなり、その内面にはスパイラル状の部品移送トラック（図示が形成されている。部品供給部１０の下部には、コイル等で構成される振動発生部９Ａが設けられており、公知のようにわん状容器がねじり振動を行うことで、容器内の部品１２が振動によりトラックに沿って移送され、容器の外周部から部品搬送部１１に１個ずつ供給される。
【００１２】
部品搬送部１１にもコイル等で構成される振動発生部９Ｂが設けられていて、この振動発生部９Ｂにより発生する振動により、部品１２が部品搬送部１１上を搬送される。部品搬送部１１の所定の位置に、部品１２の通過を検出する部品通過検出センサ８が設けられていて、部品通過情報を制御部１のカウンタ＆タイマ制御部７に入力する。
【００１３】
制御部１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）２とこれに接続される、記憶装置であるＲＡＭ３とＲＯＭ４、外部制御機器１３とのやりとりをする入出力制御部５、振動発生部９Ａ，９Ｂの振動の振幅を制御する振幅制御部６及び部品通過検出センサ８の信号を処理するカウンタ＆タイマ制御部７より構成されている。制御部１は、部品通過検出センサ８からの信号に基づき、演算処理を行い振動発生部９Ａ，９Ｂの振動の振幅を制御する。なお、外部制御機器１３は、制御部１との間で運転開始信号等をやりとりしている。
【００１４】
上記のように構成された部品整列供給装置の作動について以下に説明する。まず、部品供給部１０に部品１２をバラ状態で投入し、部品供給部１０を振動発生部９Ａでねじり振動させることにより、部品の向きを整える。同時に、部品搬送部１１を振動発生部９Ｂで振動（往復直線振動）させることにより、部品供給部１０から部品搬送部１１に送られた部品１２を一方向に搬送する。このとき、一定時間内にセンサ８を通過した部品１２の数をカウンタ＆タイマ制御部７で数える。また、同時にセンサ８を通過する部品１２の通過時間の平均値を求める。
【００１５】
センサ８を所定時間内に通過する部品１２の数が所定数以下の場合は、振幅制御部６からの信号により、部品供給部１０の振動発生部９Ａの振動の振幅を増加させ、通過する部品１２の数が所定数以上の場合は、部品供給部１０の振動の振幅を減少させることにより、部品１２がセンサ８を通過する数を常に一定に制御できるようになる。
【００１６】
また、部品１２がセンサ８を通過する時間が後述する目標時間よりも長くなった場合は、部品搬送部１１の振動発生部９Ｂの振動の振幅を増加させ、また目標時間よりも短くなったときは、部品搬送部１１の振動の振幅を減少させることにより、部品１２の搬送時間を常に一定に制御することができるようにする。ただし、振幅の上限を設定し、上限に達した場合は、制御を中断し、異常信号を入出力制御部５は外部制御機器１３に出力する。
このようにすることにより、部品１２が供給不足になることが防止できる。
【００１７】
次に本発明の部品整列供給装置を使って、必要最小限の振動エネルギにより部品の整列供給を可能にする部品整列供給方法について説明する。まず、部品１２の供給能力を図示しないタッチパネルで設定を行う。この場合、供給能力は、予め所定の時間（可変可能）に必要な部品個数で設定する。
【００１８】
次に部品搬送部１１の振動発生部９Ｂの振動の振幅を最大値（上限値）に制御する。また部品供給部１０の振動発生部９Ａの振動の振幅を最小値（下限値）に制御する。この状態でまず設定された所定時間だけ運転する。所定時間後に部品搬送部１１のセンサ８を通過した部品数が設定値と比較し、少ない場合は、部品供給部１０の振動発生部９Ａの振動の振幅を、最小値からある割合（可変可）で１ランク振幅を大きくし同様の運転を以下繰り返す。
センサ８を通過した部品数が設定値以上であれば、部品供給部１０の振動発生部９Ａの振動の振幅が最適値であると判断し、これ以降この条件で部品供給部１０を制御する。これにより、部品供給部１０が最適な振幅に制御される。
【００１９】
次に、部品搬送部１１の振動発生部９Ｂの振動の振幅を最大値からある割合（可変可）で１ランク振幅を小さくし、設定した所定の時間運転する。所定時間後にセンサ８を通過する部品数を設定値と比較し、通過部品数が設定値以上であれば、更に振動発生部９Ｂの振動の振幅を１ランク小さくすると共に、センサ８を通過する物品１２の通過時間の平均時間を記憶しておき、以下同様な運転を繰り返す。
センサ８を通過した部品数が設定値以下の場合は、振動発生部９Ｂの振幅を１ランク大きくし（戻す）、部品搬送部１１の振幅が最適値であると判断し、これ以降この条件で部品搬送部１１を制御する。このときの通過時間を部品搬送部１１の目標通過時間として制御する。このようにして、部品搬送部１１が最適な振幅に制御される。
【００２０】
以上説明したように、本発明では、タイマと部品通過検出センサとを設けて、部品の供給能力の計算を所定時間内にセンサを通過する部品数で求めること、もしくは部品がセンサを通過する時間で求めることにより、部品の状態に影響されることなく、所定の部品供給能力を満足させつつ、かつ必要最小限の振動エネルギで部品の整列供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の部品整列供給装置の全体構成を説明する図である。
【図２】従来の部品整列供給装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１…制御部
２…中央処理ユニット（ＣＰＵ）
３…ＲＡＭ
４…ＲＯＭ
５…入出力制御部
６…振幅制御部
７…カウンタ＆タイマ制御部
８…部品通過検出センサ（センサ）
９Ａ，９Ｂ…振動発生部
１０…部品供給部
１１…部品搬送部
１２…部品
１３…外部制御機器

Claims

少なくとも、部品を振動により整列し供給する部品供給部と、
整列した部品を整列した状態で搬送する部品搬送部と、
部品の通過をチェックするセンサと、
時間を計測するタイマと、
前記センサの信号と前記タイマとから部品の供給能力を計算し、前記部品供給部の振動の振幅を制御する制御部と、
から構成されることを特徴とする部品整列供給装置。
前記制御部での前記供給能力の計算は、所定時間内の部品の通過数で求めることを特徴とする請求項１に記載の部品整列供給装置。
前記制御部での前記供給能力の計算は、部品がセンサを通過する時間で求めることを特徴とする請求項１に記載の部品整列供給装置。
前記制御部は、前記供給能力の計算結果に基づいて、前記部品供給部の振動の振幅制御を行うことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の部品整列供給装置。
前記制御部は、前記供給能力の計算により、所定時間内の供給部品個数を設定することにより前記部品供給部の振動を最適な振幅に自動的に調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品整列供給装置。
請求項１に記載の部品整列供給装置を使用して、必要最小限の振動エネルギで部品の整列供給を可能にする部品整列供給方法が、以下の各段階
（１）予め所定の時間で必要な部品個数を設定し、部品の供給能力の設定を行う段階と、
（２）部品搬送部の振幅を最大値に、部品供給部の振幅を最小値に制御して、この状態で所定時間運転する段階と、
（３）所定時間後に通過部品個数が設定値と比較して、小さい場合は部品供給部の振幅をある割合で１ランク振幅を大きくし、同様な運転を繰り返す段階と、
（４）通過部品個数が設定値以上であれば、部品供給部の振幅が最適値と判断し、以降のこの条件で部品供給部を制御する段階と、
（５）部品搬送部の振幅をある割合で１ランク振幅を小さくして、所定時間運転する段階と、
（６）所定時間後に通過部品個数を設定値と比較し、通過部品個数が設定値以上であれば更に１ランク振幅を小さくすると共に、通過時間の平均時間を記憶しておき同様の運転を繰り返す段階と、
（７）通過部品個数が設定値以下の場合は、１ランク振幅を大きくし、部品搬送部の振幅が最適値と判断し、以降この条件で制御する段階と、を具備することを特徴とする部品整列供給方法。