10円玉の整列は難しい

ウエステックの整列機は、非常に複雑な形状をした部品や、
非常にサイズの小さい部品までも、並べる事ができます。

一方で、何でこんな単純な部品が並ばないんだ？
というケースも有ります。

薄い円盤状の部品の整列は、一見すると超簡単そうですが、
ピッチが狭くなり、整列穴の入口の面取りも小さくなると、
途端に難しくなります。

円盤状の部品は、マージャンの牌を積み上げる時のように、
隣り合った部品どうしが押し合い、連なって流れる傾向が
有ります。

これにより、部品が穴の上に流れて来ても、穴の中に落下しないで、
後ろから流れて来た部品に押され、素通りしてしまう現象が
起きる事があります。

これは言葉で説明しても、まず分からない現象ですので、
絵にしてみました。



左側の絵のような整列治具が有るとします。
10円玉を赤丸で書きましたが、右側の絵のような
現象が起きます。

つまり、整列穴の真上に移動したいのに、
隣の10円玉が邪魔。その隣の10円玉も、
やはりまた隣の10円玉が邪魔して、穴の真上を
通過できません。

このまま矢印の向きに流れて行くと、
その内に、たまたま運良く穴の真上に差し掛かった
10円玉のみが、数個だけ入る、という状況になります。

対策としては、とにかく連なりを切る事が考えられます。
通常、回収パレット（部品をストックさせている部分）
から一気に部品は流れ出して来ますが、これがパラパラ
流れて来るようにすれば並びます。

しかし、これはあまり効率的とは言えません。
部品がパラパラ流れて来るという事は、
単位時間あたりに流れて来る部品の数量が
少ないという事ですので、整列時間がやたらと
長くなる場合があります。

一番良い方法は、整列治具の整列ピッチ（整列間隔）を
広げる事です。要は、整列ピッチと10円玉の外径か近いと、
隣り合った10円玉どうしの間隔と、整列ピッチが同じくらいに
なってしまいますので、流れている10円玉の大半が、
それぞれの整列穴から、ちょうど同じくらい、
横にずれてしまう事になります。

整列ピッチを広げれば、お互い押し合っている10円玉でも、
整列穴の真上を通過する機会が確実に増えます。



でも、それじゃあ単位面積あたりの整列数が
減ってしまうよなあ、という場合は、
費用がかさみますが、整列機の改造が必要です。

同じ円盤状の部品でも、小さければ並びます。
これは、整列機の振幅が3～5mmだからです。
即ち、整列治具の穴が、流れている部品に対して
3～5mm移動する事を意味します。

つまり、部品どうしが押し合っていて、そのポジションから
移動出来なくても、整列穴の方が動いて迎えに行って
くれるから、並ぶのです。

よって、大きな円盤状の部品でも、振幅の大きい
整列機を作れば、並ぶ可能性が有る事になります。

しかしこれは、整列機の大改造になります。
整列機は、モーターの回転運動を偏芯カムと
リニアガイドで直線運動に変換しています。
偏芯の大きいカムを作るのと、リニアガイドの
ストローク変更が必要です。

それだけではありません。モーターの回転数が、
振幅が小さい時と同じだと、一回転でスライドする
距離が大幅に伸びますので、直線運動のスピードが
速過ぎます。整列穴の移動が速過ぎると、
部品が入らないので、モーターの回転を遅くする
必要があります。

モーターは回転数が低いところではトルクが
出ないため、モーター自体の回転数は落とさずに、
減速させるギアを間に入れるか、タイミングベルトで
ギア比を大きく変える必要があります。

すると、今度はモーターに掛かる負荷も大きく
なりますので、モーターの定格（サイズ）も
上げなくてはなりません。既存の筐体には
入りませんね。

更に、整列機のコントローラの振動数の分解能が
荒くなりますので、細かい設定ができなく
なります。コントローラのソフト自体も
書き換えなくてはなりません。

ここまで来ると、大改造というよりは、
全くの特注品ですね。

しかも、ここが最大のネックですが、その整列機は、
大きな円盤部品を並べる専用機になってしまいます。
小さい部品や、他の形状の部品は、振幅が大き過ぎて
並ばなくなります。

整列機は、セットする整列治具を入れ替えるだけで、
様々な部品を並べられるというのがメリットですが、
それが生かせません。大きな円盤部品を何十年も、
安定した生産量、作り続けるのであれば良いかも
知れませんが。。。

（ちなみに、円盤状の部品を分かり易く形容するために、
10円玉という表現をしましたが、実際の10円玉ですと、
その表裏を揃えて並べる事までは、さすがにできません。
悪しからず。）