JP2016030665A - ワーク整列装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに与えるダメージを抑制することが可能なワーク整列装置を提供する。
【解決手段】ワーク整列装置１は、ワークＳを搬送するとともに、ＲＰ方向に移動可能な振分搬送部１０と、振分搬送部１０の下流側に配置され、Ｘ方向に交差する方向に沿ってワークＳを整列した状態で、Ｘ方向に沿ってワークＳを搬送する整列搬送部４１と、振分搬送部１０と整列搬送部４１との間に配置され、ワークＳを収容する収容部がＲＰ方向に並んで複数形成された収容ユニット３０と、を備える。そして、振分搬送部１０は、ワークＳを搬送しつつＲＰ方向に移動しながら複数の収容部に対して順にワークＳを供給する。収容ユニット３０は、複数の収容部に収容されたワークＳを順に整列搬送部４１に承継する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワーク整列装置に関するものである。

従来から、一列に搬送されたワークをコンベヤ上に複数列に整列させるワーク整列装置が知られている。このようなワーク整列装置は、第１方向にワークを搬送するコンベヤと、コンベヤ上に配置されてワークを案内するガイドを備えている。ガイドは、第１方向と交差する第２方向に揺動可能に形成されている。このワーク整列装置では、上流装置からコンベヤ上に受け渡されたワークを、ガイドによって支持する。そして、ガイドを第２方向に揺動させることで、ワークを第１方向に交差する方向に整列させている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２０４０号公報

しかしながら、上述したワーク整列装置は、動作中のコンベヤ上において、ガイドを揺動させることでワークを整列させる。このため、ワークとコンベヤの搬送面との間で相対位置の変化が大きくなり、ワークがコンベヤに対して摺動し、ワークがコンベヤとの摩擦により傷等のダメージを受ける可能性がある。また、コンベヤ上においてガイドを揺動させることで、ワークがガイドとコンベヤとの間に挟み込まれて圧壊等のダメージを受けてしまう可能性がある。

そこで本発明は、ワークに与えるダメージを抑制することが可能なワーク整列装置を提供するものである。

本発明のワーク整列装置は、第１方向にワークを搬送しつつ前記ワークを整列させるワーク整列装置であって、前記ワークを搬送するとともに、前記第１方向に交差する第２方向に移動可能な振分搬送部と、前記振分搬送部の下流側に配置され、前記第１方向に交差する方向に沿って前記ワークを整列した状態で、前記第１方向に沿って前記ワークを搬送する整列搬送部と、前記振分搬送部と前記整列搬送部との間に配置され、前記ワークを収容する収容部が前記第２方向に並んで複数形成された収容ユニットと、を備え、前記振分搬送部は、前記ワークを搬送しつつ前記第２方向に移動しながら複数の前記収容部に対して順に前記ワークを供給し、前記収容ユニットは、複数の前記収容部に収容された前記ワークを順に前記整列搬送部に承継する、ことを特徴とする。

本発明によれば、第２方向に移動可能な振分搬送部によりワークを収容部に収容して振り分けた後、整列搬送部にワークを承継するため、整列搬送部で搬送中のワークを振り分ける必要がない。そのため、ワークと整列搬送部の搬送面との間における相対位置の変化が大きくならない。また、振分搬送部がワークを搬送しつつ第２方向に移動するため、ワークを第２方向に移動させるガイドと搬送手段との間にワークを挟み込むことを防止できる。したがって、ワークに与えるダメージを抑制できる。

上記のワーク整列装置において、前記収容ユニットは、前記整列搬送部の鉛直上方に配置されるとともに、前記収容ユニットは、隣り合う前記収容部の間に形成された仕切り壁と、前記収容部の底部に配置され、前記振分搬送部の前記第２方向への移動に伴って前記第２方向に移動する移動板と、を備える、ことが望ましい。
本発明によれば、収容部の底部が振分搬送部の第２方向への移動に伴って移動する移動板により構成されているため、収容ユニットはワークを順に収容するとともに、鉛直下方に配置された整列搬送部に対してワークを順に落下させて承継することができる。したがって、ワークを搬送手段に対して摺動させることなく複数列に整列させる構成を簡易に得ることができる。

上記のワーク整列装置において、前記収容部は、前記第２方向の両側に配置された一対の前記仕切り壁と、前記一対の仕切り壁の間に配置され、前記ワークの先端が当接するストッパーと、により画成され、前記収容部は、前記ワークの先端が前記ストッパーに当接した状態で、前記ワークの後端が前記仕切り壁から突出するように形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、収容部に収容されたワークの後端は、収容部の仕切り壁から突出しているため、上流から搬送された後続のワークの先端が、既にワークが収容された収容部に収容されることを防止できる。これにより、既に収容されたワークの後続のワークを、第２方向に移動する振分搬送部と仕切り壁とにより挟み込んで破損させることを防止できる。したがって、ワークに与えるダメージを抑制できる。

上記のワーク整列装置において、前記整列搬送部の下流側に配置され、前記第１方向に沿って前記ワークを搬送する低速搬送部を備え、前記低速搬送部は、前記ワークを整列した状態で滞留させる滞留手段を備え、前記低速搬送部の搬送速度は、前記整列搬送部の搬送速度より小さい、ことが望ましい。
本発明によれば、整列搬送部の下流側に、整列搬送部より搬送速度の小さい低速搬送部を配置することで、滞留手段によりワークを滞留させる際には、ワークを低速搬送部上で滞留させることができる。このため、ワーク整列装置は、ワークと搬送手段との摺動機会を少なくすることができる。したがって、ワークに与えるダメージを抑制できる。

上記のワーク整列装置において、前記ワークが前記収容部に収容されたことを検知する第１センサと、前記ワークが前記収容部に収容される前の前記ワークの通過を検知する第２センサと、を備える、ことが望ましい。
本発明によれば、第１センサによりワークの収容を検知することで、各収容部に対してワークを確実に収容できる。また、第２センサによりワークの通過を検知することで振分搬送部の第２方向への移動速度を制御することができる。これにより、ワーク整列装置は、ワークを収容部に対して短時間で効率的に収容することができる。

上記のワーク整列装置において、前記第１方向は、水平方向であり、前記第２方向は、鉛直軸周りの揺動方向であり、前記振分搬送部は、上流側の端部が鉛直軸周りに揺動可能に支持されて、前記第２方向に移動可能とされ、前記振分搬送部は、下流側の端部が複数の前記収容部のワーク収容口と対向可能に配置されて、複数の前記収容部に対して順に前記ワークを供給する、ことが望ましい。
本発明によれば、振分搬送部の上流側の端部を軸にして、下流側の端部を鉛直軸周りの第２方向に揺動させることで、振分搬送部は上流側において同じ位置でワークを受け取るとともに、下流側において第２方向にワークを整列させることができる。したがって、上述した作用効果を有するワーク整列装置をより簡易に得ることができる。

上記のワーク整列装置において、前記整列搬送部の下流側に配置され、前記第１方向に沿って前記ワークを搬送する低速搬送部を備え、前記整列搬送部および前記低速搬送部の少なくとも一方には、搬送中の前記ワークを所定の姿勢に矯正するガイドが固定されている、ことが望ましい。
本発明によれば、所定の姿勢に対して傾いた姿勢で整列搬送部に承継されたワークは、ガイドにより所定の姿勢に矯正される。その際、ワークを第１方向に搬送する搬送手段の力のみを利用するので、ワークと整列搬送部の搬送面との間における相対位置の変化を抑制できる。したがって、ワークに与えるダメージを抑制できる。

本発明によれば、第２方向に移動可能な振分搬送部によりワークを収容部に収容して振り分けた後、整列搬送部にワークを承継するため、整列搬送部で搬送中のワークを振り分ける必要がない。そのため、ワークと整列搬送部の搬送面との間における相対位置の変化が大きくならない。また、振分搬送部がワークを搬送しつつ第２方向に移動するため、ワークを第２方向に移動させるガイドと搬送手段との間にワークを挟み込むことを防止できる。したがって、ワークに与えるダメージを抑制できる。

実施形態のワーク整列装置の側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 振分搬送部の平面図である。 振分搬送部の側面図である。 搬送方向の下流側から見た振分搬送部の正面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線におけるＡ部の拡大断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分おける断面図である。 整列搬送ユニットの側面図である。 整列搬送ユニットの平面図である。 振分搬送部における移動制御処理を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態のワーク整列装置の側面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。なお、ワーク整列装置１の構成を説明する際には、ＸＹＺ座標系を用いる。このＸＹＺ座標系では、ワークＳを搬送しつつワークＳを整列させるワーク整列装置１におけるワークＳの搬送方向（水平方向）をＸ方向とし、鉛直方向をＺ方向とし、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向として定義する。また、鉛直軸Ｐの周方向をＲＰ方向として定義する。なお、図中矢印方向を＋方向とし、矢印方向とは反対の方向を−方向として説明する。ここで、Ｘ方向における＋方向は、搬送方向の下流側を示し、Ｚ方向における＋方向は、鉛直上方を示している。

図１および図２に示すように、本実施形態のワーク整列装置１は、上流から一列に搬送されてきた、例えばソーセージ等の棒状のワークＳを、水平方向に沿う第１方向（＋Ｘ方向）に搬送しつつ、複数列に整列させる装置である。ワーク整列装置１は、振分搬送部１０と、整列搬送部４１と低速搬送部５１とを有する整列搬送ユニット４０と、振分搬送部１０と整列搬送部４１との間に配置された収容ユニット３０と、を備える。上述の各部は、不図示の床面等の水平面上に載置された基台２に設置されている。なお、本実施形態では、長さがＬ、幅がＷ、断面が円形状の棒状のワークＳを例にして説明する。

（振分搬送部）
図３は、振分搬送部の平面図である。図４は、振分搬送部の側面図である。図５は、搬送方向の下流側（＋Ｘ側）から見た振分搬送部の正面図である。以下、主に振分搬送部１０および収容ユニット３０の説明では、ＣＸＣＹ座標系を用いる場合がある。このＣＸＣＹ座標系では、振分搬送部１０におけるワークＳの搬送方向（水平方向）をＣＸ方向とし、ＣＸ方向に直交する水平方向をＣＹ方向として定義する。なお、ＣＸ方向は、鉛直軸Ｐを中心とする放射方向である。また、図中矢印方向を＋方向とし、矢印方向とは反対の方向を−方向として説明する。ここで、ＣＸ方向における＋方向は、振分搬送部１０における搬送方向の下流側を示している。
図３および図４に示すように、振分搬送部１０は、ワークＳを搬送するとともに、ＲＰ方向（請求項における「第２方向」に相当。）に移動可能に構成されている。振分搬送部１０は、ワークＳを＋ＣＸ方向に搬送するコンベヤ部１１と、コンベヤ部１１の＋Ｚ側に配置されたガイド部１８と、コンベヤ部１１およびガイド部１８をＲＰ方向に揺動する揺動機構２２と、＋ＣＸ側の端部に取り付けられたセンサユニット２５と、を有する。

図４に示すように、コンベヤ部１１は、フレーム１２と、フレーム１２に取り付けられた複数のローラ１３と、複数のローラ１３に巻き掛けられた無端の搬送ベルト１４と、フレーム１２の−Ｚ側に取り付けられた駆動部１５と、を有する。

フレーム１２は、ＣＹ方向から見て矩形状であって、ＣＸ方向に長尺に形成されている。フレーム１２の−ＣＹ側には、複数（本実施形態では４個）のローラ１３が取り付けられている。複数のローラ１３は、フレーム１２のＣＸ方向両端に配置された一対の第１ローラ１３ａと、フレーム１２のＣＸ方向中央付近に配置された一対の第２ローラ１３ｂと、を有する。一対の第１ローラ１３ａは、床面（不図示）から同じ高さになるように配置され、ＣＹ方向に沿う軸周りに回転可能に取り付けられている。一対の第２ローラ１３ｂは、床面（不図示）から同じ高さになるように、かつ第１ローラ１３ａよりも低い位置に配置され、ＣＹ方向に沿う軸周りに回転可能に取り付けられている。駆動部１５は、例えばサーボモータ等であり、フレーム１２のＣＸ方向中央付近であってフレーム１２の−Ｚ側に取り付けられている。搬送ベルト１４は、例えばゴム等により所定幅に形成されている。搬送ベルト１４は、その内周面が一対の第１ローラ１３ａと駆動部１５の出力軸１５ａとに巻き掛けられるとともに、外周面が一対の第２ローラ１３ｂに巻き掛けられている。これによりコンベヤ部１１は、駆動部１５の出力軸１５ａを回転させることで、搬送ベルト１４を駆動させることができる。

コンベヤ部１１は、基台２（図２参照）に固定された基部２０において、上流側（−ＣＸ側）の端部が鉛直軸Ｐ周りに揺動可能に取り付けられている。また、コンベヤ部１１は、下流側（＋ＣＸ側）において、揺動機構２２に支持されている。揺動機構２２は、例えばモータを備えたリニアアクチュエータ等であり、基台２に固定されている。揺動機構２２は、＋Ｚ側に取り付けられたテーブル部２２ａが、Ｙ方向に移動可能に構成されている。そして、コンベヤ部１１とテーブル部２２ａとの間には、フレーム支持部２３が配置されている。フレーム支持部２３は、テーブル部２２ａに固定されるとともに、コンベヤ部１１に対して変位自在に取り付けられている。これにより揺動機構２２は、テーブル部２２ａをＹ方向に往復駆動させることで、コンベヤ部１１の下流側（＋ＣＸ側）の端部をＲＰ方向に揺動することができる。

ガイド部１８は、ＣＹ方向から見て、コンベヤ部１１と同等のＣＸ方向長さに形成されている。図５に示すように、ガイド部１８は、下側に開口した溝部１８ａを有するＵ字状に形成されている。溝部１８ａは、ガイド部１８のＣＸ方向に沿って一様に延在し、幅がワークＳの幅Ｗよりもやや広く、深さが幅と同等となるように形成されている。ガイド部１８は、コンベヤ部１１の搬送ベルト１４の搬送面１４ａと接触しない程度の間隔をあけて、コンベヤ部１１の＋Ｚ側に配置されている。

図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線におけるＡ部の拡大断面図である。
図６に示すように、センサユニット２５は、収容センサ２７（請求項における「第１センサ」に相当。）と、通過センサ２８（請求項における「第２センサ」に相当。）と、収容センサ２７および通過センサ２８を支持するセンサ支持部２６と、を有する。
センサ支持部２６は、フレーム１２の下流側（＋ＣＸ側）の端部から＋Ｚ方向に向かって延び、さらに＋ＣＸ方向へ向かって延びている。

センサ支持部２６の＋ＣＸ側の端部には、検出方向を−Ｚ方向に向けて収容センサ２７が取り付けられている。収容センサ２７は、例えば光電センサ等であり、後述する収容部３６へのワークＳの収容を検知する。
また、センサ支持部２６における収容センサ２７の−ＣＸ側には、検出方向を−Ｚ方向に向けて通過センサ２８が取り付けられている。通過センサ２８は、下流センサ２８ａと、上流センサ２８ｂと、により構成されている。下流センサ２８ａおよび上流センサ２８ｂは、収容センサ２７と同様に、例えば光電センサ等であり、収容部３６に収容される前のワークＳの通過を検知する。
収容センサ２７、下流センサ２８ａ、および上流センサ２８ｂは、この順に下流側（＋ＣＸ側）から上流側（−ＣＸ側）に向かってセンサ支持部２６に取り付けられている。このとき、下流センサ２８ａは、収容センサ２７からワークＳの長さＬより短い距離をあけて取り付けられている。また、上流センサ２８ｂは、収容センサ２７からワークＳの長さＬより長い距離をあけるとともに、下流センサ２８ａからワークＳの長さＬより短い距離をあけて取り付けられている。

（収容ユニット）
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分おける断面図である。
図７に示すように、収容ユニット３０には、ワークＳを収容する収容部３６が、ＲＰ方向（図３参照）に並んで複数形成されている。収容部３６は、第１上板部３１と、ＲＰ方向の両側に配置された一対の第１仕切り壁３２（請求項における「仕切り壁」に相当。）と、これら一対の第１仕切り壁３２の間に配置されたストッパー３３と、により画成されている。さらにワークＳの収容時には、収容部３６の底部に移動板３５が配置される。

第１上板部３１は、平面視形状がＹ方向を長手方向とする矩形板状であって、Ｙ方向の長さが後述する一対のフレーム４２の離間距離と同等となっている。第１上板部３１は、平面視において−Ｘ側の辺が鉛直軸Ｐ（図２参照）を中心とする円弧状に形成されている。また、第１上板部３１には、平面視において複数の収容部３６に対応するそれぞれの位置に、貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４の平面視形状は、ＣＸ方向に沿う長軸を有する長円形状である。

図６に示すように、複数の第１仕切り壁３２は、第１上板部３１の−Ｚ側の面に取り付けられている。第１仕切り壁３２は、ＣＹ方向から見て矩形状に形成された板状部材である。図７に示すように、複数の第１仕切り壁３２は、ＣＸ・Ｚ平面と平行に、ＲＰ方向において略等角度間隔に配置されている。このとき、隣り合う一対の第１仕切り壁３２は、ワークＳの幅Ｗよりもやや広い間隔をあけて配置されている。第１仕切り壁３２は、ＣＸ方向の長さが第１上板部３１のＸ方向の長さよりも長くなっている。第１仕切り壁３２は、−ＣＸ側の端部が鉛直軸Ｐ（図２参照）から略等距離となるように配置されている。

図６に示すように、第１仕切り壁３２には、切欠き部３２ａが形成されている。切欠き部３２ａは、−ＣＸ方向に開口し、第１仕切り壁３２の厚さ方向に一様に形成されている。振分搬送部１０の揺動時には、後述する移動板３５が切欠き部３２ａを通過する。切欠き部３２ａは、Ｚ方向に沿う幅が移動板３５の平板部３５ａの厚さより大きくなっている。また、切欠き部３２ａの＋ＣＸ側の底部は、移動板３５の先端よりも＋ＣＸ側に形成されている。切欠き部３２ａは、Ｚ方向に沿う幅の中央から、第１上板部３１の−Ｚ側の面までの距離が、ワークＳの幅Ｗよりも大きくなる位置に形成されている。

図７に示すように、移動板３５は、振分搬送部１０の下流側（＋ＣＸ側）の端部に取り付けられている。移動板３５は、平板部３５ａと、平板部３５ａと一体的に形成された一対の取付部３５ｂ（図５参照）と、を有する。平板部３５ａは、Ｚ方向から見て−ＣＸ側から＋ＣＸ側に向かうにしたがい段差によりＣＹ方向の幅が狭くなっている。より具体的には、平板部３５ａは、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部から＋ＣＸ方向に所定の幅で延出し、ＣＹ方向両側に対称に形成された段差３５ｃによりＣＹ方向の幅が狭くなっている。さらに、平板部３５ａは、＋ＣＸ方向に延出して、ＣＹ方向両側に対称に形成された段差３５ｄにより、ワークＳの幅Ｗと同等の幅に狭まり、＋ＣＸ方向に延出している。平板部３５ａは、ＣＸ方向の長さがワークＳの長さＬと同等で、−ＣＸ側の辺の長さが搬送ベルト１４の幅よりやや狭くなっている（図５参照）。図６に示すように、平板部３５ａは、水平かつ、上面が搬送ベルト１４の搬送面１４ａと略面一になるように配置されている。図５に示すように、一対の取付部３５ｂは、それぞれ矩形板状に形成され、平板部３５ａの−ＣＸ側の辺から＋Ｚ方向に向かって延びている。このとき、一対の取付部３５ｂは、ガイド部１８の溝部１８ａの幅よりもやや広い間隔をあけて、平板部３５ａに接続している。この一対の取付部３５ｂが、ガイド部１８の＋ＣＸ側の端面にボルト等により固定されることで、移動板３５は振分搬送部１０に取り付けられている。

図６に示すように、ストッパー３３は、第１上板部３１の−Ｚ側の面に取り付けられている。ストッパー３３は、ＣＹ方向から見て台形状に形成された板状部材である。ストッパー３３は、ＣＹ方向から見て、−Ｚ側の辺３３ａおよび＋Ｚ側の辺３３ｂが、Ｚ方向に平行な＋ＣＸ側の辺３３ｃに直交している。また、ストッパー３３の−ＣＸ側の辺３３ｄは、−Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側の端部が−ＣＸ側に位置するように傾斜している。ストッパー３３は、ＣＸ・Ｚ平面と平行に配置されている。ストッパー３３は、Ｚ方向の長さが、第１仕切り壁３２のＺ方向の長さより短くなっている。このストッパー３３は、−ＣＸ側の端部が鉛直軸Ｐから略等距離となるように、かつ−ＣＸ側の端部から第１仕切り壁３２の−ＣＸ側の端部までの距離がワークＳの長さＬよりも短くなるように配置されている。

収容部３６は、ＲＰ方向の両端に第１仕切り壁３２が配置され、＋Ｚ方向に第１上板部３１が配置され、＋ＣＸ方向にストッパー３３が配置されている。さらに、収容部３６の−ＣＸ側のワーク収容口に対向して振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部が配置される場合には、その端部から延設された移動板３５が切欠き部３２ａに入り込み、収容部３６の−Ｚ方向に移動板３５が配置される。これにより収容部３６は、ワーク収容口を除く各方向が囲まれて、振分搬送部１０から供給されたワークＳを収容可能になる。また、振分搬送部１０がＲＰ方向に移動すると、収容部３６の−Ｚ方向に配置された移動板３５も移動する。これにより収容部３６は、−Ｚ方向にワークＳを落下させ、ワークＳを整列搬送部４１に承継する。
収容部３６は、振分搬送部１０の下流側（＋ＣＸ側）の端部との間に隙間ができるように配置されている。この隙間は、ワークＳを収容部３６に収容する際に、ワークＳの先端が一対の第１仕切り壁３２の間に配置され、ワークＳの後端が溝部１８ａに配置されている状態で、振分搬送部１０が揺動してワークＳに過剰なせん断力がかからない程度に設定されている。また、移動板３５の＋ＣＸ側の先端とストッパー３３との間には隙間が形成され、収容部３６に収容されたワークＳが先端から落下するようになっている。

図６および図７に示すように、上述の収容ユニット３０は、後述する整列搬送部４１の＋Ｚ側に配置されている。このとき、第１上板部３１は、第１仕切り壁３２の−Ｚ側の端面が整列搬送部４１の搬送面４４ａに接触しないように、一対のフレーム４２に取り付けられている。さらに、第１上板部３１は、ストッパー３３の−Ｚ側の端面と整列搬送部４１の搬送面４４ａとの離間距離がワークＳの幅Ｗよりも大きくなるように、一対のフレーム４２に取り付けられている。

（整列搬送ユニット）
図８は、整列搬送ユニットの側面図である。図９は、整列搬送ユニットの平面図である。
図８に示すように、整列搬送ユニット４０は、振分搬送部１０（図１参照）の下流側（＋Ｘ側）に配置された整列搬送部４１と、整列搬送部４１の下流側（＋Ｘ側）に配置された低速搬送部５１と、整列搬送部４１および低速搬送部５１の＋Ｚ側に配置されたガイドユニット６０と、を有する。

図９に示すように、整列搬送部４１は、振分搬送部１０から搬送されたワークＳを、Ｘ方向に交差する方向に沿って複数列に整列した状態で、Ｘ方向に沿って搬送する。図８に示すように、整列搬送部４１は、一対のフレーム４２と、フレーム４２に取り付けられた複数のローラ４３（一対の第１ローラ４３ａおよび一対の第２ローラ４３ｂ）と、複数のローラ４３に巻き掛けられた無端の搬送ベルト４４と、フレーム４２の−Ｚ側に取り付けられた駆動部４５と、を有する。フレーム４２は、整列搬送部４１のＹ方向両側に配置されている（図９参照）。一対のフレーム４２の間には、複数のローラ４３と、搬送ベルト４４とが配置されている。整列搬送部４１の搬送ベルト４４の幅は、振分搬送部１０の搬送ベルト１４の幅より広くなっている。その他の構成については、振分搬送部１０のコンベヤ部１１と同様であるため、詳細な説明を省略する。整列搬送部４１は、搬送面４４ａが振分搬送部１０の搬送面１４ａよりも−Ｚ側に位置するように配置されている（図１参照）。

低速搬送部５１は、Ｘ方向に沿ってワークＳを搬送する。低速搬送部５１は、整列搬送部４１と同様に、一対のフレーム５２と、フレーム５２に取り付けられた複数のローラ５３（一対の第１ローラ５３ａおよび一対の第２ローラ５３ｂ）と、複数のローラ５３に巻き掛けられた無端の搬送ベルト５４と、フレーム５２の−Ｚ側に取り付けられた駆動部５５と、を有する。低速搬送部５１の搬送ベルト５４の幅は、整列搬送部４１の搬送ベルト４４の幅と同等となっている。その他の構成については、整列搬送部４１と同様であるため、詳細な説明を省略する。低速搬送部５１は、搬送面５４ａが整列搬送部４１の搬送面４４ａと同じ高さ、もしくは僅かに低い高さになるように配置されている。

ガイドユニット６０は、整列搬送部４１の搬送面４４ａおよび低速搬送部５１の搬送面５４ａに沿うように配置されている。ガイドユニット６０は、整列ガイド部６１と、矯正ガイド部６６と、搬送ガイド部７１と、を有する。これら整列ガイド部６１、矯正ガイド部６６、および搬送ガイド部７１は、この順に上流側（−Ｘ側）から下流側（＋Ｘ側）に向かって配置されている。

整列ガイド部６１は、整列搬送部４１の＋Ｚ側に配置されている。図９に示すように、整列ガイド部６１は、上述の複数の第１仕切り壁３２の−Ｚ側の端部と、上述の複数のストッパー３３の−Ｚ側の端面と、により構成されている。

図８に示すように、矯正ガイド部６６は、整列搬送部４１の＋Ｚ側から低速搬送部５１の＋Ｚ側に亘って配置されている。矯正ガイド部６６は、一対の支持アーム６７と、第２上板部６８と、複数の第２仕切り壁６９（請求項における「ガイド」に相当。）と、を有する。
図９に示すように、一対の支持アーム６７は、＋Ｚ方向に開口したＵ字状の断面を有する棒状部材で、その長さは、一対のフレーム４２の離間距離と同等に設定されている。支持アーム６７は、それぞれ一端部が＋Ｙ側のフレーム４２に取り付けられるとともに、他端部が−Ｙ側のフレーム４２に取り付けられている。

第２上板部６８は、矩形板状の部材である。第２上板部６８は、Ｙ方向の長さが一対のフレーム４２の離間距離よりやや短く、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さと同等となっている。第２上板部６８は、整列搬送部４１の搬送面４４ａとの離間距離がワークＳの幅Ｗよりも広くなるように、＋Ｚ側の面が一対の支持アーム６７に取り付けられている。

図８に示すように、複数（本実施形態では１６個）の第２仕切り壁６９は、Ｙ方向から見て矩形板状に形成されている。図９に示すように、複数の第２仕切り壁６９は、ＸＺ平面と平行に、かつＹ方向において略等間隔に、第２上板部６８の−Ｚ側の面に取り付けられている。このとき、Ｙ方向に隣り合う一対の第２仕切り壁６９は、ワークＳの幅Ｗよりもやや広い間隔をあけて配置されている。

図８に示すように、第２仕切り壁６９は、Ｘ方向の長さが、第２上板部６８のＸ方向の長さと同等で、Ｚ方向の長さが整列搬送部４１の搬送面４４ａと第２上板部６８との離間距離よりもわずかに短く設定されている。図９に示すように、第２仕切り壁６９は、平面視において、上流側（−Ｘ側）の端部が先細りに形成され、その上流側（−Ｘ側）の端部の位置が第１仕切り壁３２の下流側（＋Ｘ側）の端部の位置とＸ方向およびＹ方向において略一致するように配置されている。

図８に示すように、搬送ガイド部７１は、低速搬送部５１の＋Ｚ側に配置されている。搬送ガイド部７１は、一対の支持アーム７２と、第３上板部７３と、複数の第３仕切り壁７４と、を有する。一対の支持アーム７２は、矯正ガイド部６６の一対の支持アーム６７と同様に構成されている。第３上板部７３は、矯正ガイド部６６の第２上板部６８と同様に構成され、低速搬送部５１の搬送面５４ａとの離間距離がワークＳの幅Ｗよりも広くなるように、＋Ｚ側の面が一対の支持アーム７２に取り付けられている。図９に示すように、複数の第３仕切り壁７４は、第２仕切り壁６９と同様に構成され、上流側（−Ｘ側）の端部の位置が第２仕切り壁６９の下流側（＋Ｘ側）の端部の位置とＸ方向およびＹ方向において略一致するように配置されている。このとき、Ｙ方向に隣り合う一対の第３仕切り壁７４は、ワークＳの幅Ｗよりもやや広い間隔をあけて配置されている。

また、搬送ガイド部７１の下流側（＋Ｘ側）の端部には、低速搬送部５１が備える滞留手段（不図示）が配置されている。滞留手段は、例えば、隣り合う一対の第３仕切り壁７４により画成された空間における下流側（＋Ｘ側）の開口部を開閉する扉部材である。

（ワーク整列装置の動作）
次に、本実施形態のワーク整列装置１の動作について説明する。
ワーク整列装置１は、振分搬送部１０、整列搬送部４１、および低速搬送部５１を同時に動作させることでワークＳを整列させる。振分搬送部１０は、搬送ベルト１４によりワークＳを下流側（＋ＣＸ側）に向かって搬送しながら、下流側（＋ＣＸ側）の端部を揺動機構２２によりＲＰ方向に揺動する。整列搬送部４１は、振分搬送部１０と同等の搬送速度で、搬送ベルト４４によりワークＳを下流側（＋Ｘ側）に向かって搬送する。低速搬送部５１は、整列搬送部４１より小さい速度で、搬送ベルト５４によりワークＳを下流側（＋Ｘ側）に向かって搬送する。

図３および図４に示すように、ワーク整列装置１は、振分搬送部１０の−ＣＸ側の端部において、上流の装置（不図示）からワークＳを受け取る。振分搬送部１０は、搬送ベルト１４によりワークＳを下流側（＋ＣＸ側）に向かって搬送する。ワークＳは、コンベヤ部１１の搬送面１４ａとガイド部１８の溝部１８ａとにより画成された空間内を搬送される（図５参照）。

図７に示すように、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部まで搬送されたワークＳは、慣性力によりまたは後続のワークＳに押されることにより、移動板３５上を滑って移動する。そして、ワークＳは、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部に対向する収容部３６に収容され、先端がストッパー３３に当接して静止する。このとき、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部から＋ＣＸ方向に向かって移動板３５が延設されているので、振分搬送部１０の＋ＣＸ側の端部に対向する収容部３６の底部は移動板３５によって塞がれている。そのため、ワークＳは収容部３６内に一旦保持される。また、ストッパー３３は、−ＣＸ側の端部から第１仕切り壁３２の−ＣＸ側の端部までの距離がワークＳの長さＬよりも短くなるように配置されている。このため、ワークＳの先端がストッパー３３に当接した状態では、収容部３６に収容されたワークＳの後端が第１仕切り壁３２から突出している。
このように、収容部３６に収容されたワークＳの後端が、収容部３６の第１仕切り壁３２から突出しているため、上流から搬送された後続のワークＳの先端が、既にワークＳが収容された収容部３６に収容されることを防止できる。これにより、既に収容されたワークＳの後続のワークＳを、ＲＰ方向に移動する振分搬送部１０のガイド部１８と第１仕切り壁３２とにより挟み込んで破損させることを防止できる。したがって、ワークＳに与えるダメージを抑制できる。

図１０は、振分搬送部における移動制御処理を示したフローチャートである。振分搬送部１０は、以下の移動制御処理を繰り返し実施する。
収容ユニット３０の＋ＲＰ方向の端部に配置された収容部３６と対向するように振分搬送部１０が配置され、先頭のワークＳの収容を開始する状態から説明する。図１０に示すように、収容センサ２７によりワークＳが検知されたか判定する（Ｓ１０）。Ｓ１０の判定がＮＯの場合、ワークＳが収容部３６に完全に収容されていないため、ワークＳが収容部３６に完全に収容されて、収容センサ２７がワークＳを検知するまで、揺動機構２２は動作を停止する（Ｓ１２）。

ワークＳが収容部３６に完全に収容されると、収容センサ２７が貫通孔３４を介してワークＳを検知してＳ１０の判定はＹＥＳとなり、Ｓ２０に進む。次に、上流センサ２８ｂによりワークＳが検知されたか判定する（Ｓ２０）。

（ワークＳが断続的に搬送されている場合）
収容されたワークＳの後続のワークＳが断続的に搬送されている場合には、上流センサ２８ｂは、ワークＳを検知しないため、Ｓ２０の判定はＮＯとなる。この場合、振分搬送部１０は揺動機構２２により隣の収容部３６に向かって低速移動を開始する（Ｓ２２）。このように振分搬送部１０を低速移動させることで、後続のワークＳが断続的に搬送され、隣の収容部３６に収容されるまで時間を要する場合であっても、振分搬送部１０が隣の収容部３６に対向する位置で停止するのを回避しやすくなる。

Ｓ２２において、振分搬送部１０が移動を開始すると、これに伴って移動板３５が−ＲＰ方向に移動する。これにより、収容部３６に収容されていたワークＳは、−Ｚ側に配置された整列搬送部４１の搬送ベルト４４上に落下する。このとき、振分搬送部１０に連結され振分搬送部１０とともに揺動する収容センサ２７は、収容ユニット３０の第１上板部３１をワークＳとして疑似的に検知しているため、Ｓ１０の判定はＹＥＳとなる。

その後、振分搬送部１０が隣の収容部３６に対向する位置まで移動する。このとき、何らかの理由により後続のワークＳが収容部３６に収容されず、収容センサ２７が貫通孔３４を介してワークＳを検知しない場合、Ｓ１０の判定はＮＯとなる。この場合には、後続のワークＳが収容部３６に完全に収容されて、収容センサ２７がワークＳを検知するまで、揺動機構２２は動作を停止する（Ｓ１２）。

一方で、振分搬送部１０が隣の収容部３６に向かって低速移動中に、後続のワークＳが搬送されてきた場合には、上流センサ２８ｂはワークＳを検知してＳ２０の判定はＹＥＳとなり、Ｓ３０に進む。次に、下流センサ２８ａによりワークＳが検知されたか判定する（Ｓ３０）。Ｓ２０において上流センサ２８ｂがワークＳを検知した直後には、ワークＳの搬送は進んでいないため、下流センサ２８ａはワークＳを検知せず、Ｓ３０の判定はＮＯとなる。この場合、振分搬送部１０は低速移動を継続する（Ｓ３２）。その後、ワークＳの搬送が進み、上流センサ２８ｂとともに下流センサ２８ａがワークＳを検知すると、Ｓ３０の判定はＹＥＳとなる。この場合、ワークＳが隣の収容部３６に収容されるまで時間を要さないため、振分搬送部１０は高速移動を開始する（Ｓ３４）。

（ワークＳが連続的に搬送されている場合）
Ｓ２０において、後続のワークＳが連続的に搬送されている場合には、上流センサ２８ｂは、ワークＳを検知するため、Ｓ２０の判定はＹＥＳとなり、Ｓ３０に進む。次に下流センサ２８ａによりワークＳが検知されたか判定する（Ｓ３０）。このとき、収容部３６には、ワークＳが収容されているため、下流センサ２８ａは、必然的にワークＳを検知し、Ｓ３０の判定はＹＥＳとなって、振分搬送部１０は揺動機構２２により高速移動を開始する（Ｓ３４）。このように振分搬送部１０を高速移動させることで、後続のワークＳが連続して搬送され、隣の収容部３６に収容されるまで時間を要しない場合に、ワークＳを振分搬送部１０上に滞留させることなく、収容部３６に対して効率的に収容することができる。

以上のように、収容センサ２７によりワークＳの収容を検知することで、各収容部３６に対してワークＳを確実に収容できる。また、通過センサ２８（下流センサ２８ａおよび上流センサ２８ｂ）によりワークＳの通過を検知することで振分搬送部１０のＲＰ方向への移動速度を制御することができる。これにより、ワーク整列装置１は、ワークＳを収容部３６に対して短時間で効率的に収容することができる。特に、本実施形態では、通過センサ２８が２つのセンサ（下流センサ２８ａおよび上流センサ２８ｂ）により構成されている。このため、ワーク整列装置１は、ワークＳが連続で搬送されているか、または断続で搬送されているか、に応じて、振分搬送部１０のＲＰ方向への移動速度の制御を行うことが可能になり、ワークＳを収容部３６に対してさらに効率的に収容することができる。

このように振分搬送部１０は、上記一連の動作を連続して行うことで、ワークＳを搬送しつつ、−ＲＰ方向に移動しながら複数の収容部３６に対して順にワークＳを供給する。また、収容ユニット３０は、複数の収容部３６に収容されたワークＳを順に整列搬送部４１に承継する。
図７に示すように、さらに振分搬送部１０は、複数の収容部３６のうち−ＲＰ方向（図２参照）の端部の収容部３６にワークＳを供給した場合には、一旦さらに−ＲＰ方向に移動する。これにより、収容ユニット３０が端部の収容部３６に収容されたワークＳを整列搬送部４１に承継した後、振分搬送部１０が再度その収容部３６にワークＳを供給することができる。そして、移動方向を＋ＲＰ方向に反転させて−ＲＰ方向の端部の収容部３６から収容動作を継続する。これにより、振分搬送部１０の無駄な復帰動作を省いて、多くのワークＳを効率的に整列できる。

次に、図８および図９に示すように、整列搬送部４１に落下したワークＳは、整列ガイド部６１の隣り合う一対の第１仕切り壁３２の間を通って、搬送ベルト４４により下流側（＋Ｘ側）に搬送される。このとき、第１仕切り壁３２が、ＣＸ方向に沿って配置されているため、長尺のワークＳは、Ｘ方向に対して傾いて（ＣＸ方向に沿って）搬送されている。

次に、整列ガイド部６１の＋ＣＸ側の端部に到達したワークＳは、矯正ガイド部６６の隣り合う一対の第２仕切り壁６９の間に入り込む。このとき、第２仕切り壁６９の−Ｘ側の端部は先細りに形成されているため、Ｘ方向に対して傾いて搬送されたワークＳは第２仕切り壁６９に引っ掛かることなく、整列ガイド部６１から矯正ガイド部６６に受け渡される。また、隣り合う一対の第２仕切り壁６９により画成された空間は、Ｙ方向の幅がワークＳの幅Ｗよりもやや広くなっている。これにより、Ｘ方向に対して傾いた姿勢で整列搬送部４１に承継されたワークＳは、第２仕切り壁６９によりＸ方向に沿う姿勢に矯正される。その際、第２仕切り壁６９を移動させることなく、ワークＳをＸ方向に搬送する整列搬送部４１の搬送ベルト４４の力のみを利用してワークＳの姿勢を矯正するので、ワークＳと整列搬送部４１の搬送面４４ａとの間における相対位置の変化を抑制できる。したがって、ワークＳに与えるダメージを抑制しつつ、ワークＳを所定の姿勢に矯正できる。
そして、ワークＳは、そのまま低速搬送部５１に承継され、搬送ベルト５４によりＸ方向に搬送される。

次に、矯正ガイド部６６の＋Ｘ側の端部に到達したワークＳは、そのまま搬送ガイド部７１の隣り合う一対の第３仕切り壁７４の間に入り込み、搬送ガイド部７１の＋Ｘ側の端部まで搬送される。ところで、ワークＳは、収容ユニット３０において振分搬送部１０から収容部３６に受け渡された順に、整列搬送部４１に承継されている。このため、ワークＳは、整列搬送部４１において千鳥状に配列された状態で搬送される。低速搬送部５１に承継された後は、Ｘ方向のピッチが小さくなるものの、やはり千鳥状に配置された状態で搬送される。そこで、ワークＳは、低速搬送部５１の搬送面５４ａ上において滞留手段（不図示）により滞留される。これにより、ワークＳはＹ方向に整列した状態になる。そして、複数のワークＳは、Ｙ方向に整列した状態で、不図示の下流側の装置に承継され、例えばロボットアームにより所定の個数ずつ拾い上げられる。

このように、整列搬送部４１の下流側（＋Ｘ側）に、整列搬送部４１より搬送速度の小さい低速搬送部５１を配置することで、滞留手段によりワークＳを滞留させる際には、ワークＳを低速搬送部５１上で滞留させることができる。このため、ワーク整列装置１は、ワークＳと搬送ベルト５４との摺動機会（摺動時間および摺動距離）を少なくすることができる。したがって、ワークＳに与えるダメージを抑制できる。

以上に詳述したように、本実施形態のワーク整列装置１は、ワークＳを搬送するとともに、ＲＰ方向に移動可能な振分搬送部１０と、振分搬送部１０の下流側（＋ＣＸ側）に配置され、Ｘ方向に交差する方向に沿ってワークＳを整列した状態で、Ｘ方向に沿ってワークＳを搬送する整列搬送部４１と、振分搬送部１０と整列搬送部４１との間に配置され、ワークＳを収容する収容部３６がＲＰ方向に並んで複数形成された収容ユニット３０と、を備える。そして、振分搬送部１０は、ワークＳを搬送しつつＲＰ方向に移動しながら複数の収容部３６に対して順にワークＳを供給する。収容ユニット３０は、複数の収容部３６に収容されたワークＳを順に整列搬送部４１に承継する。

この構成によれば、ＲＰ方向に移動可能な振分搬送部１０によりワークＳを収容部３６に収容して振り分けた後、整列搬送部４１にワークＳを承継するため、整列搬送部４１で搬送中のワークＳを振り分ける必要がない。そのため、ワークＳと整列搬送部４１の搬送面４４ａとの間における相対位置の変化が大きくならない。また、振分搬送部１０がワークＳを搬送しつつＲＰ方向に移動するため、ワークＳをＲＰ方向に移動させるガイド部１８と搬送ベルト１４との間にワークＳを挟み込むことを防止できる。したがって、ワークＳに与えるダメージを抑制できる。

また、本実施形態のワーク整列装置１は、収容ユニット３０が、整列搬送部４１の上方に配置されるとともに、収容ユニット３０が隣り合う収容部３６の間に形成された第１仕切り壁３２と、収容部３６の底部に配置され、振分搬送部１０のＲＰ方向への移動に伴ってＲＰ方向に移動する移動板３５と、を備える。
この構成によれば、収容部３６の底部が振分搬送部１０のＲＰ方向への移動に伴って移動する移動板３５により構成されている。このため、収容ユニット３０はワークＳを順に収容させるとともに、−Ｚ側に配置された整列搬送部４１に対してワークＳを順に落下させて承継することができる。したがって、ワークＳを搬送ベルトに対して摺動させることなく複数列に整列させる構成を簡易に得ることができる。

また、本実施形態のワーク整列装置１は、ワークＳの搬送方向が水平方向（Ｘ方向）であり、振分搬送部１０の移動方向がＲＰ方向である。振分搬送部１０は、上流側（−ＣＸ側）の端部が鉛直軸Ｐ周りに揺動可能に支持されて、ＲＰ方向に移動可能とされている。そして、振分搬送部１０は、下流側（＋ＣＸ側）の端部が複数の収容部３６のワーク収容口と対向可能に配置されて、複数の収容部３６に対して順にワークＳを供給する。
この構成によれば、振分搬送部１０の−ＣＸ側の端部を軸にして、＋ＣＸ側の端部をＲＰ方向に揺動させることで、振分搬送部１０は−ＣＸ側において同じ位置でワークＳを受け取るとともに、＋ＣＸ側においてＲＰ方向にワークＳを整列させることができる。したがって、上述した作用効果を有するワーク整列装置１をより簡易に得ることができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、ワークＳは断面が円形状の棒状であったが、これに限定されず、様々な形状のワークを用いることができる。
また、上記実施形態においては、各搬送部はベルトコンベヤにより構成されていたが、これに限定されず、例えばローラーコンベヤにより構成してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…ワーク整列装置 １０…振分搬送部 ２７…収容センサ（第１センサ） ２８…通過センサ（第２センサ） ３０…収容ユニット ３２…第１仕切り壁（仕切り壁） ３３…ストッパー ３５…移動板 ３６…収容部 ４１…整列搬送部 ５１…低速搬送部 ６９…第２仕切り壁（ガイド） Ｐ…鉛直軸 ＲＰ…第２方向 Ｓ…ワーク Ｘ…第１方向

Claims (7)

1. 第１方向にワークを搬送しつつ前記ワークを整列させるワーク整列装置であって、
   前記ワークを搬送するとともに、前記第１方向に交差する第２方向に移動可能な振分搬送部と、
   前記振分搬送部の下流側に配置され、前記第１方向に交差する方向に沿って前記ワークを整列した状態で、前記第１方向に沿って前記ワークを搬送する整列搬送部と、
   前記振分搬送部と前記整列搬送部との間に配置され、前記ワークを収容する収容部が前記第２方向に並んで複数形成された収容ユニットと、を備え、
   前記振分搬送部は、前記ワークを搬送しつつ前記第２方向に移動しながら複数の前記収容部に対して順に前記ワークを供給し、
   前記収容ユニットは、複数の前記収容部に収容された前記ワークを順に前記整列搬送部に承継する、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
2. 請求項１に記載のワーク整列装置において、
   前記収容ユニットは、前記整列搬送部の鉛直上方に配置されるとともに、
   前記収容ユニットは、
   隣り合う前記収容部の間に形成された仕切り壁と、
   前記収容部の底部に配置され、前記振分搬送部の前記第２方向への移動に伴って前記第２方向に移動する移動板と、
   を備える、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
3. 請求項２に記載のワーク整列装置において、
   前記収容部は、
   前記第２方向の両側に配置された一対の前記仕切り壁と、
   前記一対の仕切り壁の間に配置され、前記ワークの先端が当接するストッパーと、
   により画成され、
   前記収容部は、前記ワークの先端が前記ストッパーに当接した状態で、前記ワークの後端が前記仕切り壁から突出するように形成されている、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のワーク整列装置において、
   前記整列搬送部の下流側に配置され、前記第１方向に沿って前記ワークを搬送する低速搬送部を備え、
   前記低速搬送部は、前記ワークを整列した状態で滞留させる滞留手段を備え、
   前記低速搬送部の搬送速度は、前記整列搬送部の搬送速度より小さい、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のワーク整列装置において、
   前記ワークが前記収容部に収容されたことを検知する第１センサと、
   前記ワークが前記収容部に収容される前の前記ワークの通過を検知する第２センサと、を備える、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のワーク整列装置において、
   前記第１方向は、水平方向であり、
   前記第２方向は、鉛直軸周りの揺動方向であり、
   前記振分搬送部は、上流側の端部が鉛直軸周りに揺動可能に支持されて、前記第２方向に移動可能とされ、
   前記振分搬送部は、下流側の端部が複数の前記収容部のワーク収容口と対向可能に配置されて、複数の前記収容部に対して順に前記ワークを供給する、
   ことを特徴とするワーク整列装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のワーク整列装置において、
   前記整列搬送部の下流側に配置され、前記第１方向に沿って前記ワークを搬送する低速搬送部を備え、
   前記整列搬送部および前記低速搬送部の少なくとも一方には、搬送中の前記ワークを所定の姿勢に矯正するガイドが固定されている、
   ことを特徴とするワーク整列装置。

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