JP2002128266A

JP2002128266A - 頭付き棒材の分離供給装置

Info

Publication number: JP2002128266A
Application number: JP2000333486A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murakado; 博村角; Wataru Mihashi; 亘三橋; Masao Yamamoto; 雅雄山本
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】分離プレートの貫通穴への頭付き棒材の保持率
を高めるとともに、様々な装置への頭付き棒材の供給を
可能とする。【解決手段】本発明は、多数の頭付き棒材を貯留可能な
ホッパ部３と、このホッパ部３の底部に水平から所定角
度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分にねじ等
の頭付き棒材が嵌合可能な貫通穴９ｂが複数配置された
分離プレート９と、この分離プレート９の貫通穴９ｂか
らエアを吸引するエア吸引部とを備えた頭付き棒材の分
離供給装置であって、前記分離プレート９は、その回転
中心回りに複数形成された平坦面９ａを有し、各平坦面
９ａに前記貫通穴９ｂを複数形成して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給送ホースを使っ
たエア給送が困難な微小なねじ等の頭付き棒材を分離供
給する頭付き棒材の分離供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ねじ等の頭付き棒材を自動ねじ締
め機などの作業装置に供給する場合には、フィーダと作
業装置とを給送ホースで連絡し、この給送ホースを利用
してフィーダで分離供給されたねじを圧縮エアで給送す
る方式が採用されてきた。しかし、頭部径に対して脚部
長の短い短寸頭付き棒材および携帯機器、カメラなどの
精密機器に使用される微小ねじ等の微小頭付き棒材につ
いては、給送ホース内で反転することが多く、エア給送
が非常に難しいため、これに対応して特開平５−５８４
３３号公報に開示される頭付き棒材分離供給装置（以
下、単に分離供給装置という）が提供されるに至ってい
る。

【０００３】前記特開平５−５８４３３号公報に示され
る分離供給装置は、頭付き棒材を多数貯留可能なホッパ
と、このホッパ内に水平から所定角度傾斜して回転自在
に設けられかつ外周部に頭付き棒材が嵌合可能な貫通穴
が複数等分配置された分離プレートと、この分離プレー
トの貫通穴からエアを吸引して貫通穴に頭付き棒材を吸
引するエア吸引部と、前記分離プレートを前記貫通穴の
ピッチ毎間欠回転させるための回転駆動源たるパルスモ
ータとを有している。この分離供給装置では、パルスモ
ータの駆動を受けて分離プレートが間欠回転し、これに
より貫通穴が順次所定の取り出し位置に回転移動して一
時停止する。取り出し位置には、貫通穴にねじが保持さ
れているか否かを検出するセンサが設けられており、こ
のセンサにより貫通穴にねじがあることが検出される
と、自動ねじ締め機等が作動して取り出し位置にある貫
通穴からねじを取り出すようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平５
−５８４３３号公報に開示の分離供給装置では、ホッパ
内で分離プレートが回転するようになっているため、分
離プレートが回転してもホッパに貯留された頭付き棒材
が撹拌されにくい。これに鑑みて、例えば実願昭５７−
１９９４７２号（実開昭５９−１０５３７３号）のマイ
クロフィルムに開示されているように、分離プレートの
半径方向に延びて溝又は突起を形成しておき、この溝の
作用により頭付き棒材を撹拌することが考えられる。こ
のような撹拌構造は、ホッパと分離プレートが一体構造
である場合（実願昭５７−１９９４７２号（実開昭５９
−１０５３７３号）のマイクロフィルムに開示の装置も
このタイプ）には、ホッパの回転にともなって頭付き棒
材群が転動し撹拌されるため、然したる不具合を生じな
い。しかし、特開平５−５８４３３号公報に開示のよう
な、ホッパに対して分離プレートが回転する構造の分離
供給装置においては、ホッパに貯留された頭付き棒材の
貯留量が少なくなるに連れて撹拌効果が薄れるだけでな
く、頭付き棒材の貯留量が十分にある場合でも、貫通穴
の通過位置付近に位置する頭付き棒材は撹拌され難いと
いった問題を生ずる。この結果、従来の分離供給装置に
おいては、貫通穴への頭付き棒材の吸引保持率（嵌合
率）が低くなってしまう等の問題が発生していた。

【０００５】また、上記特開平５−５８４３３号公報に
開示の分離供給装置においては、分離プレートが円盤形
状であるため、当然ながら貫通穴の穿設方向がそれぞれ
異なる。このため、複数本のドライバビットを同期駆動
して複数のねじを一斉に締め付けるように成された多軸
ねじ締め機のような多軸組立装置等により、同時に複数
の頭付き棒材を取り出すことは極めて困難であった。

【０００６】さらに、上記特開平５−５８４３３号公報
に開示の分離供給装置において、ホッパ内の頭付き棒材
群は、分離プレート表面との摩擦等により、分離プレー
トの回転にともなって分離プレートの回転方向へ偏る。
これに対し、エア吸引部の吸引穴は分離プレートの上下
中心に対して対称な形を成し、分離プレート下部位置の
所定範囲内にある貫通穴からエア吸引できるようになっ
ている。このため、前述のように頭付き棒材群が分離プ
レートの回転方向に偏ると、一部の貫通穴位置において
はエア吸引が行われるものの全く頭付き棒材が嵌合しな
い現象、すなわち嵌合でき得る頭付き棒材が存在しない
現象が起こり、分離供給の効率が悪くなる等の問題が発
生していた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
みて創成されたものであり、多数の頭付き棒材を貯留可
能なホッパ部と、このホッパ部の底部に水平から所定角
度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き
棒材が嵌合可能な貫通穴が複数配置された分離プレート
と、この分離プレートの貫通穴からエアを吸引するエア
吸引部とを備えた頭付き棒材の分離供給装置であって、
前記分離プレートは、その回転中心回りに複数形成され
た平坦面を有し、各平坦面に前記貫通穴が形成されて成
ることを特徴とする。

【０００８】なお、上記構成において、貫通穴は一つの
平坦面に複数設けられていてもよく、また、以上の構成
においては、分離プレートの回転を受けて所定位置に達
した平坦面における全ての貫通穴に頭付き棒材が嵌合し
ているか否かを確認する嵌合確認手段を有していること
が好ましい。さらに、以上の構成において、エア吸引部
は、分離プレートが回転することにともなって分離プレ
ートの回転方向に偏る頭付き棒材群の位置にある所定の
貫通穴からのエア吸引を可能とする連通穴を有している
ことが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図６に基づいて説明する。図１乃至図６において、
１は頭付き棒材の分離供給装置（以下、分離供給装置１
という）であり、エア給送が困難な頭付き棒材の一例で
ある微小なねじ２を多数貯留可能なホッパ部３を備えて
いる。このホッパ部３は、ベース４に固定された台座部
５と、この台座部５に所定角度傾斜して連結された円筒
状のバケット部６とから構成されている。このバケット
部６の上部開口端面は水平面６ａおよび鉛直面６ｂにな
るように形成してあり、これにより、開口部の面積を大
きくしてねじを投入し易く、かつバケット部６内を視認
し易くしてある。

【００１０】前記台座部５の上面、すなわちホッパ部３
の底部にあたる面には、樹脂製のリングプレートが取り
付けられている。また、台座部５には軸受部７が取り付
けられており、この軸受部７には、台座部５および軸受
部７を挿通して延びる主軸８が回転自在に支持されてい
る。そして、この主軸８の一端には、前記リングプレー
ト１０に沿って回転可能な分離プレート８が一体に連結
されている。この分離プレート９と主軸８とは、蝶ボル
トＴにより連結してあり、分離プレート９を簡単に取り
外して交換できるようになっている。

【００１１】前記分離プレート９は、その回転中心（主
軸８の軸心）回りに連設された平坦面９ａ，９ａ，・・
・を有しており、各平坦面９ａ，９ａ・・・には、所定
の位置に所定のピッチで２個の貫通穴９ｂ，９ｂが形成
されている。これら貫通穴９ｂは、それぞれ所望のねじ
の脚部（ねじ部）が挿通可能かつ頭部が進入不可能な直
径であり、対応する平坦面９ａに対して直交し、かつ分
離プレート９を貫通するように穿設されている。また、
分離プレート９の各平坦面９ａ，９ａ・・・は、分離プ
レートの回転にともなって最上部に移動すると、水平に
なるように構成されている。つまり、分離プレート９の
最上部において、そこに位置している平坦面９ａに設け
られた貫通穴９ｂ，９ｂが鉛直な姿勢になるようになっ
ているのである。本装置１では、この分離プレート９の
最上部がねじの取り出し位置に設定されている。

【００１２】前記台座部５における分離プレート９の下
部に相当する箇所には、エア吸引装置（図示せず）から
延びる吸引ホース（図示せず）を接続可能な吸引穴５ａ
が形成されており、この吸引穴５ａと分離プレート９の
所定の貫通穴９ｂとを連通させるよう、前記リングプレ
ート１０には連通穴１０ａが形成されている。この連通
穴１０ａは、図３に示すように、分離プレートの上下中
心線Ｌ１に対して矢印Ｙ２で示す分離プレート９の回転
方向に所定角度θ傾斜した傾斜中心線Ｌ２に線対称な円
弧形状に構成されており、この連通穴１０ａに連通する
所定の貫通穴９ｂ・・・からエア吸引が行えるように構
成されている。つまり、この分離供給装置１では前記吸
引穴５ａ、連通穴１０ａ、吸引ホースおよびエア吸引装
置等によって特許請求の範囲に記載のエア吸引部が形成
されているのである。

【００１３】また、台座部５における分離プレート９の
ねじ取り出し位置に相当する部位には、エア吸引装置
（図示せず）から延びる前述の吸引ホース（吸引穴５ａ
に接続されるもの）とは別の吸引ホース１１が接続され
た吸引穴５ｂが形成されており、前記リングプレート１
０には、取り出し位置の貫通穴９ｂと吸引穴５ｂとを連
通させる連通穴１０ｂが形成されている。この吸引穴５
ｂに接続される吸引ホース１１は、真空スイッチ１２に
接続されており、この真空スイッチ１２により、取り出
し位置にある貫通穴９ｂ，９ｂから連通穴１０ｂ、吸引
穴５ｂ、吸引ホース１１までのエア吸引経路内の圧力変
化を検出し、ここのエア挿通状態を確認できるように構
成されている。

【００１４】一方、前記主軸８の他端部には、回転伝達
ギア１３および位置決めカム１４が一体に回転するよう
に取り付けられており、主軸８の他端は、ベース４下部
に取り付けられたブラケット４ａに回転自在に支持され
ている。

【００１５】図４に示すように、前記回転伝達ギア１３
は、円周部に所定数の歯が形成された歯車であり、この
回転伝達ギア１３には、割出ギア１５が間欠噛合するよ
うに構成されている。また、前記位置決めカム１４は、
円板の円周部に所定半径の円弧状切欠１４ａ・・・を複
数連設したスプロケット形状のカム部材であり、この位
置決めカム１４には、割出カム１６が間欠的に係合する
ように構成されている。

【００１６】前記割出ギア１５および割出カム１６は、
主軸８と平行に延びて回転自在に配置された駆動軸１７
に固定されており、この駆動軸１７の回転にともなって
一体に回転するように構成されている。割出ギア１５
は、円周部の所定範囲にだけ前記回転伝達ギア１３の歯
と噛合可能な歯部１５ａが形成された特殊形状の歯車で
あり、歯部１５ａ以外の周部分は、回転伝達ギア１３に
干渉しないように削設されている（図４参照）。回転伝
達ギア１３は、この割出ギア１５が１回転する間に割出
ギア１５の歯部１５ａと噛合している間だけ回転し、こ
れを受けて前記分離プレート９は貫通穴９ｂの１ピッチ
分間欠回転する。つまり、割出ギア１５の歯部１５ａの
形成範囲は、分離プレート９の貫通穴９ｂのピッチに合
わせて設計されている。なお、割出ギア１５は分離プレ
ート９の貫通穴９ｂが間欠回転毎に順次取り出し位置に
停止するタイミングで回転伝達ギア１３と噛合関係を持
つよう、その取り付け位置が調整してある。

【００１７】また、前記割出カム１６は、前記位置決め
カム１４の円弧状切欠１４ａと同じ半径の係合円周部１
６ａを部分的に有し、この係合円周部１６ａ以外の部分
は、前記位置決めカム１４に干渉しない径に構成されて
いる（図４参照）。この割出カム１６は、前記割出ギア
１５が回転伝達ギア１３に噛合し始める時に係合円周部
１６ａが位置決めカム１４の円弧状切欠１４ａから離
れ、割出ギア１５と回転伝達ギア１３との噛合が解かれ
る時に係合円周部１６ａが円弧状切欠１４ａに沿って係
合するよう、割出ギア１５等との位置関係が調整されて
いる。

【００１８】前記駆動軸１７は、ブラケット４ａに取り
付けられたシンクロナスモータ１８（以下、単にモータ
１８という）の出力軸１８ａと伝達ギア１９ａ，１９ｂ
を介して連結されており、当該モータ１８の駆動を受け
て回転するように構成されている。また、駆動軸１７に
は、駆動軸１７の周方向に突出する突起部２０ａを１箇
所設けたドグ２０が取り付けられており、このドグ２０
の突起部２０ａを検出できるよう、前記ベース４にはセ
ンサ２１が設けられている。このセンサ２１とドグ２０
は、前記割出ギア１５と回転伝達ギア１３との作用によ
り分離プレート９が間欠回転し終わった時にセンサ２１
がドグ２０の突起部２０ａを検出してオンするよう、双
方の取り付け位置が調整されている。

【００１９】前述の構造で成る分離供給装置において、
モータ１８が駆動すると駆動軸１７が回転し、割出ギア
１５、割出カム１６およびドグ２０が一体に回転する。
割出ギア１５の回転にともなって回転伝達ギア１３には
間欠的に回転が伝達され、これにより分離プレート９が
矢印Ｙ２方向に間欠回転する。この時、回転伝達ギア１
３と割出ギア１５の噛合が解かれる時点（分離プレート
９、主軸８等が停止する時点）において、位置決めカム
１４の円弧状切欠１４ａには割出カム１６の係合円周部
１６ａが係合するため、回転伝達ギア１３、主軸８、分
離プレート９をその場で正確に位置決めすることができ
る。つまり、回転伝達ギア１３と割出ギア１５との噛合
が解かれた時に、回転伝達ギア１３、主軸８、分離プレ
ート９等が回転フリーになることを防ぎ、回転伝達ギア
１３の位置ずれによる割出ギア１５と回転伝達ギア１３
の再噛合時の噛み込み、分離プレート９の間欠停止位置
のずれなどを防ぐことができる。また、装置の電源が切
られた場合にも、前述の作用に加えてモータ固有の減速
比による回転負荷が作用するため、分離プレートが勝手
に回転して間欠停止位置がずれてしまうこともない。こ
のように、分離プレート９の間欠回転おける位置割出精
度は常に高精度に維持されるのである。

【００２０】分離プレート９が間欠回転している状態
で、エア吸引装置の作動により吸引穴５ａからエアの吸
引が開始されると、ホッパ部３に貯留されたねじ２は、
図５に示すように、分離プレート９の貫通穴９ｂに吸引
保持されて取り出し位置に移送される。この時、ホッパ
部３内のねじ２・・・は、分離プレート９における平面
部９ａ同士の境界部分の作用で撹拌される。このよう
に、平面部９ａ同士の境界部分の作用でねじ２・・・を
撹拌すると、貫通穴９ｂの通過経路上にあるねじ２・・
・を良好に撹拌することができるため、ねじ２が貫通穴
９ｂへ吸引保持される確率が極めて高くなる。

【００２１】また、分離プレート９の間欠回転にともな
い、ホッパ部３内のねじ２・・・は分離プレート９との
摩擦、前述の撹拌作用等により分離プレート回転方向
（矢印Ｙ２方向）に偏って分布する。これに対し、連通
穴１０ａは、傾斜中心線Ｌ２に対して線対称な形、つま
り、分離プレート９の回転方向にオフセットして延びる
形、に配置されているため、ホッパ部３内のねじ２・・
・が分離プレート９の回転方向に偏っても、これらのね
じ２・・・を貫通穴９ｂに効率よく吸引保持することが
できる。

【００２２】一方、ねじの取り出し位置（分離プレート
９の最上部）では吸引穴５ｂからエアの吸引が行われて
おり、ここに連通穴１０ｂを介して連通した貫通穴９
ｂ，９ｂにねじが保持されている場合には、貫通穴９
ｂ，９ｂから真空スイッチ１２に至る経路内の真空圧が
上昇し、これにより真空スイッチ１２がオンする。ま
た、貫通穴９ｂ，９ｂが取り出し位置に達した時にはセ
ンサ２１がオンになるため、このセンサ２１がオンにな
っていて、なおかつ真空スイッチ１２がオンになってい
る場合には、取り出し位置にある貫通穴９ｂにねじ２が
保持されていると見なし、モータ１８が一時停止する。

【００２３】取り出し位置に到達した貫通穴９ｂ，９ｂ
の一方にねじが保持され、他方にねじが保持されていな
い場合には、ねじが保持されていない側の貫通穴９ｂか
らエアが挿通できるため、真空スイッチ１２はオンしな
い。この場合、モータ１８は駆動を続け分離プレート９
の間欠回転を継続させる。つまり、各平坦面９ａにおけ
る２個の貫通穴９ｂ，９ｂ両方にねじが保持されている
場合にだけ、モータ１８の駆動が停止し、分離プレート
９の回転を停止させるのである。このことにより、２本
のドライバビットによって２本のねじを同期して締め付
けるように構成された２軸構成の多軸ねじ締め機でねじ
を取り出す場合にも、ねじの供給ミスを防ぐことができ
る。

【００２４】また、分離プレート９の間欠回転中に貫通
穴９ｂの形成されていない部分が連通穴１０ｂ上を通過
する時にも、連通穴１０ｂから真空スイッチ１２に至る
経路内の真空圧が高まって真空スイッチ１２がオンにな
る。しかし、本分離供給装置１では、前述のように真空
スイッチ１２と間欠回転完了時を検出するセンサ２１と
の信号を見ているため、取り出し位置に貫通穴９ｂがな
い場合の真空スイッチ１２のオン信号による誤動作を防
止することができる。

【００２５】その後、取り出し位置にある貫通穴９ｂ，
９ｂのねじ２，２が多軸ねじ締め機等の作用によって取
り出されると、センサ２１がオンの状態で真空スイッチ
１２がオフになるため、これを受けてモータ１８が駆動
し、分離プレート９の間欠回転を再開する。このように
して順次取り出し位置に達した貫通穴９ｂ，９ｂにねじ
２が保持されているか否かを確認し、ねじ２を分離供給
することができる。

【００２６】なお、本発明の実施の形態においては、ね
じ２を分離供給する例について説明したが、本発明に係
る分離供給装置は、ねじ以外のリベット、頭付きピン、
釘等の各種頭付き棒材の分離供給を行うことができるも
のであり、これらねじ以外の頭付き棒材の分離供給を行
う場合でも、得られる効果は同じである。また、各平坦
面９ａに形成される貫通穴９ｂの数は２個に限定される
ものではなく、取り出し位置においてねじを取り出すね
じ締め機のドライバビットの本数（軸数）に応じて自由
に設定できるものである。

【００２７】図６は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、この図６に示される連通穴１０ａ′は、前述の
連通穴１０ａを分離プレート９の回転方向Ｙ２とは逆方
向にも延長した形状を成している。換言すれば、この連
通穴１０ａ′は、いわば従来例で紹介した特開平５−５
８４３３号公報に記載のエア吸引穴を分離プレートの回
転方向側に延長した形状を成すのであり、連通穴をこの
図６のように構成しても上述同様の効果を得ることがで
きる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置
によれば、分離プレートの外周部分に平坦面を設け、こ
こに貫通穴を形成しているため、分離プレートの回転に
ともなって平坦面の境界部分（角部）でホッパ部内の頭
付き棒材を撹拌することができ、頭付き棒材撹拌用の手
段を別途設ける必要がない。また、平坦面に複数の貫通
穴を形成することにより、同一面上に複数の頭付き棒材
を保持することが可能になり、頭付き棒材の取り出し位
置における複数の頭付き棒材の同時取り出しが可能にな
る。このため、多軸ねじ締め機などの多軸組立装置への
頭付き棒材の供給にも対応することができる等の利点が
ある。さらに、分離プレートの回転にともなう摩擦など
の影響で、ホッパ部内の頭付き棒材群が分離プレート回
転方向に偏って位置した場合にも、分離プレートの貫通
穴に無駄なく頭付き棒材を吸引保持することができる等
の利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線に係る一部切欠断面図である。

【図２】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置の平面
図である。

【図３】図１の矢印Ｙ１によって指し示される方向（分
離プレートに正対する方向）から見た場合の分離プレー
ト付近の拡大図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線に係る要部拡大断面図である。

【図５】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置の要部
拡大断面図である。

【図６】本発明の他の実施の形態に係る頭付き棒材の分
離供給装置を図３と同様の方向から見た場合の分離プレ
ート付近の拡大図である。

【符号の説明】

１頭付き棒材の分離供給装置３ホッパ部５台座部５ａ吸引穴５ｂ吸引穴６バケット部９分離プレート９ａ平坦面９ｂ貫通穴１０リングプレート１０ａ連通穴１０ｂ連通穴１１吸引ホース１２真空スイッチ１３回転伝達ギア１４位置決めカム１５割出ギア１６割出カム１８シンクロナスモータ２０ドグ２１センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部
と、このホッパ部の底部に水平から所定角度傾斜させて
回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可
能な貫通穴が複数配置された分離プレートと、この分離
プレートの貫通穴からエアを吸引するエア吸引部とを備
えた頭付き棒材の分離供給装置であって、前記分離プレートは、その回転中心回りに複数形成され
た平坦面を有し、各平坦面に前記貫通穴が形成されて成
ることを特徴とする頭付き棒材の分離供給装置。
【請求項２】貫通穴は、一つの平坦面に複数設けられて
いることを特徴とする請求項１に記載の頭付き棒材の分
離供給装置。
【請求項３】分離プレートの回転を受けて所定位置に達
した平坦面における全ての貫通穴に頭付き棒材が嵌合し
ているか否かを確認する嵌合確認手段を有していること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の頭付き棒
材の分離供給装置。
【請求項４】エア吸引部は、分離プレートが回転するこ
とにともなって分離プレートの回転方向に偏る頭付き棒
材群の位置にある所定の貫通穴からのエア吸引を可能と
する連通穴を有していることを特徴とする請求項１ない
し請求項３の何れかに記載の頭付き棒材の分離供給装
置。