JP2002362751A - 部品分離機構およびそれを用いた部品定量取り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品定量取り出し装置において、磁石が使えな
い部品についても、一つずつ持ち上げて所定数を取出し
箱に入れる単純な分離機構の成立。 【解決手段】容器のすり鉢状下面２ａに穴を開け、リフ
ト棒３が穴から容器内上方に往復摺動の出入りをする。
リフト棒は内外２重構造にし、両者の相対摺動量を内棒
３ａの長穴の範囲に制限する。バネ３ｄが外筒３ｂを内
棒３ａより高く押し上げていて、リフト棒は上部が窪ん
だ状態で部品を乗せて上昇し、上死点付近では内棒が外
筒より高くなって、内棒上面３ｇの傾きに沿って受け皿
８に部品を落す。また下降したリフト棒の上に部品が流
れ込むよう、リフター３０と連動して、底面から突き上
げるプランジャー７１などの攪拌手段を併用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の組み立
てラインにおいて、主に小物部品を容器から取り出す工
数を減らすための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の組み立てラインでは、ボルト
など複数の小物部品を、手に掴んで組み付ける作業が多
い。容器から必要量を取り出すのに、多めの量を手で掻
き取って数え、余剰分を返却していては、時間がかかる
し、指先も傷めやすいため、手の平へ限定数の部品が瞬
時に落ちる装置が望まれている。これまで、磁石を使っ
た部品定量取り出し装置は有った。磁石を使えば、表層
部の部品を上方から吸引するので、比較的容易に分離す
ることができる。磁石で吸引した後は、その移動をセン
サーで把握してカウントし、所定数が入った時点で作動
を止め、取出し箱の扉を上げて手の平に部品を受ける。
磁石が使えない部品を分離するのに、複雑な装置を作れ
ば可能な筈だが、高額で工数の低減額に見合わないと
か、装置が大きく、手元に他の部品が置きにくくなっ
て、普通定量取り出し装置は使われていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】鉄部品に限らず、樹
脂、ステンレス等磁石で引き上げることのできない部品
についても、一つずつ持ち上げて所定数を取出し箱に入
れることができる「安価で、幅が狭く、大量が収容でき
る部品分離機構」の成立。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このために、以下のよう
な部品の分離機構を創出した。部品容器２の下面をすり
鉢状にし、その底に穴を開け、穴より下向きにガイドパ
イプ２ｂを設ける。容器外の下や横に電動モーター４、
モーターアーム５、連結棒６を配置して、これらと連結
したリフト棒３が、ガイドパイプ２ｂに沿って底穴から
容器内に出ては戻る往復摺動をさせる。リフト棒３の上
端の上死点位置より低い側近に取り出し箱の受け皿を配
置する。リフト棒は太さを対象部品の大きさと類似さ
せ、内棒３ａと外筒３ｂの２重構造にして、上死点付近
では内棒３ａが外筒３ｂより突き出るが、それ以外のス
トローク域では内棒の上端は外筒より低くしておく。ま
た内棒３ａの上端面３ｇは取り出し箱８の受け皿８ａの
方に傾けておく。

【０００５】容器内には部品を攪拌するための攪拌アー
ム７を設け、連結棒から出ている枝先のローラー６ａが
カム７ａを回動させる。攪拌アーム７は軸７ｂを経てこ
のカム７ａに組み付けてあり、リフト棒３が下がった時
に、リフト棒３の中心線に接近する動きをする。

【０００６】図１１で示すように、装置の上方には前述
の内蔵容器２とは別の増量用重箱２０を設け、その最深
部には、部品流出用の穴とそれを調整する扉２３とを設
ける。これらは部品点数が少なく、装置幅が狭く、信頼
性が高いので、前述の課題を解決することができる。

【０００７】

【作用】リフト棒３は内棒３ａの上端が外筒３ｂより低
い状態、即ち上部に窪みのできた状態で部品の下から上
昇するので、部品を乗せる。部品が持ち上がり、取り出
し箱８の受け皿８ａの高さを越えると、内棒３ａが外筒
３ｂより突き出るため、押し出され、上端面３ｇの傾き
に従って、受け皿８ａに落ちる。

【０００８】リフト棒３が下降すると、攪拌アーム７が
回動して、部品をすり鉢状最下部のリフト棒３の方に移
動させる。攪拌アーム７は、リフト棒３が下降したとき
にできる空間部、即ちリフト棒３上に部品を集めるた
め、リフト棒３の働きを確実なものする。そして「取り
出し箱８への移動を光センサーで把握し、それが所定数
になった時点で作動を停止させる」などの従来技術を用
いて、装置全体を成立させる。

【０００９】装置内蔵の容器２については、収容する部
品の深さをリフト棒３のストロークより浅くする必要が
あり、容器２の幅や奥行きについても、その配置空間上
拡大しにくい。リフト棒３のストロークを大きくするた
め、モーターアームを長くすると、装置の幅が広がって
しまう。作業者の手元は、他の部品置き場用として、特
に装置の間口（幅寸法）は狭さが要求され、容器２の収
容量は限られて、装置への供給回数低減は必要性が高い
ものの難しい。

【００１０】手が届きにくい装置の上部空間は部品置き
場用として使いづらいので、そこに増量用の重箱２０を
乗せれば、収容能力が増え、供給回数の大幅低減ができ
るうえ、重箱２０は純粋な容器として上部開口寸法を１
００％使えるので部品も入れやすくなる。さらに、容器
２だけの場合は、供給前後の部品深さに差があるため、
持ち上げの成功率にも差が出て、取り出し箱８への充填
時間がバラツキやすいが、重箱２０を使えば、容器２の
部品深さがほぼ一定になるので、充填時間が安定し短く
なる良さもある。なお、部品の寸法や形状に合わせて、
重箱２０の部品流出穴の大きさは蓋の締め付けで調整す
る。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。図１、２に示すように、装置のボデー１には、
その内側に部品用の容器２が設けられている。容器２は
上部が開口されており、その下面は３つの斜面ですり鉢
状とし、最深部には、下方にガイドパイプ２ｂを取り付
けた穴がある。

【００１２】ボデー１の下部にはモーター４を配置し、
それにモーターアーム５、連結棒６を経て、リフター３
０が連結されている。リフター３０のリフト棒３はガイ
ドパイプ２ｂに差し込まれているので、モーター４の回
転運動は、ガイドパイプ２ｂに沿ったリフター３０の往
復運動となる。

【００１３】リフト棒３は内棒３ａ、外筒３ｂ、ピン３
ｃ、バネ３ｄで構成している。リフト棒３の内棒３ａと
外筒３ｂとは摺動する関係にあるが、内棒３ａには長穴
があり、これに外筒３ｂに打ち込んだピン３ｃが入って
いるため、両者の相対移動量は長穴の範囲に制限されて
いる。また、外筒３ｂをバネ３ｄで押し上げていて、外
力が加わらない場合は内棒３ａに対し外筒３ｂは持ち上
がっている。その状態で、内棒３ａ上端３ｇは外筒３ｂ
上端より低くて上部が窪んでいるので、リフト棒３は部
品を乗せて上昇する。

【００１４】リフト棒３の上死点少し手前で、外筒３ｂ
下端の鍔３ｆが、ガイドパイプ２ｂの下面２ｅに当た
り、外筒３ｂの上昇が止まる。上昇を続ける内棒３ａ
は、外筒３ｂより高くなり、乗っていた部品は安定を失
い落下する。内棒３ａの上面３ｇは傾けてあり、部品は
傾いた側の受け皿８ａに入る。その後は「部品が取り出
し箱８に入る動きを光で感知し、カウンターなどにより
所定数で作動を一時停止させる従来技術の制御回路」と
組み合わせて、装置全体を成立させる。即ち、受け皿８
ａの側面に配置した光センサーの遮断回数が設定数にな
ったら作動が止まり、人が扉８ｂを上げて部品を受け取
る際に、スイッチ８ｃが働いて再始動する。リフト棒３
に部品が乗らない場合があっても、作動が繰り返され、
やがて取り出し箱には所定数量が充填される。

【００１５】部品攪拌手段のうち、まず攪拌アーム構造
についての実施例を説明する。容器２の側面とその反対
側壁付近に軸受けを設け、これに回動するカム軸７ｂを
取り付ける。カム軸７ｂには穴７ｃを開けて、バネ材で
作った攪拌アーム７を取り付ける。攪拌アーム７は安定
して取り付くように、内径をカム軸７ｂの外径に近い寸
法のコイル巻きとする。また、保持側端部は軸に差し込
む際に撓みやすくするため、中心から一旦遠ざけて戻し
た卵状としている。攪拌アーム７の先端は折り曲げて、
部品を攪拌しやすくしている。この攪拌アーム７は、撓
みやすいので、装置に無理な力が加わらないし、部品も
傷みにくい。

【００１６】カム軸７ｂの先端には、連結棒と連動する
ためのカム７ａが溶接してあり、バネ７ｅにより、カム
７ａは上方に回動して先端がボデー１に当たって停止し
ている。連結棒６から出ている枝にはローラー６ａがあ
り、モーター４が作動すると、ローラー６ａはほぼ上下
運動して、カム７ａを下方に回動させ、これに追従する
攪拌アーム７も回動して部品を攪拌する。

【００１７】攪拌アーム７が無いと、部品同士が絡み合
って、リフト棒３の上に部品が移動せず、「部品を持ち
上げる基本的な機能」が損なわれてしまう。攪拌アーム
７はこの絡みを崩して攪拌し、すり鉢底の最下部即ち、
下降したリフト棒３の上に部品を移動させる重要な役割
を担っている。リフト棒３との連動はカム７ａに限ら
ず、図５のようにロッド９を用いる方法もある。

【００１８】部品攪拌手段のうち、摺動するプランジャ
ー構造についての実施例を説明する。リフト棒３付近の
容器下面２ａにさらに穴を開け、そこに下向きの短い筒
２ｃを設けて、プランジャー７１を差し込む。ボデー１
の下部には軸を設け、ベルクランク９１を回動自在に取
り付ける。ベルクランク９１の片端にローラー９２を、
他端にはプランジャー７１の下部を回動自在に取り付け
る。リフター３０には下降時にローラー９２を押し下げ
るためのブラケット３ｆを設定する。

【００１９】プランジャー７１は外力がないときは自重
で下がり、下枠１ａに当たって停止している。リフター
が下降すると、ブラケット３ｆがローラー９２を押し
て、ベルクランク９１は回動し、プランジャー７１が容
器下面２ａから突き出て部品を攪拌する。プランジャー
に押された部品は主にリフト棒３が下がってできる空間
上に移動する。

【００２０】プランジャー７１のストロークは、対象部
品の大きさ程度にする。容器内に部品が２層以上の深さ
に入っていれば、１度突き出てもその上に残る部品があ
って攪拌は継続できるし、また部品は底の傾斜で滑り込
んだり、リフト棒３に押されたりして、下降したプラン
ジャー７１の上に移動する。即ち部品は隣接する「プラ
ンジャー７１の下降で作られる空間」と「リフト棒３の
下降で作られる空間」とを交互に埋め合い、持ち上げら
れて減った分は斜面の上から流れて最深部に補充され
る。この結果、容器内に部品がある間は、攪拌が途切れ
ず、常に部品がリフト棒３上に移動して、部品の分離機
能が継続される。

【００２１】部品攪拌手段のうち、回動プランジャー構
造についての実施例を説明する。リフト棒３付近の容器
下面２ａに穴を開け、そこに回動プランジャー７５を配
置し、前述のベルクランク９１によって、ロッド７６が
押し上げられ、これと繋がった回動プランジャー７５が
容器内に出入りする。リフト棒３と回動プランジャー７
５とは容器内に交互に突き出て、前述の摺動プランジャ
ー７１と同等の作用をする。

【００２２】部品の収容量を増加させる重箱２０の実施
例。図８で示すように、透明樹脂板の外枠２１、底板２
２、出口穴寸法調整板２３で構成し、重箱２０の外幅を
部品取り出し装置の容器２の内寸より小さくし、重箱２
０の外枠２１を下に伸ぱして、装置上部に差し込んで重
ねて置く。なお重箱２０の部品流出穴はリフト棒３の真
上でない離れた所に配置する。外枠２０などが透明のた
め、部品の量が横からも観察できて、供給のタイミング
が分かりやすい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、部品の材質に関係なく、部品
を取り出し箱に分離することができるので、部品定量取
り出し装置の適用範囲を、樹脂、ゴム、真ちゅう、ステ
ンレス部品等にまで拡大することができる。そして装置
の構成が比較的単純なため、使用空間も小さく、安価に
できて、組み立て作業の合理化を可能にする。さらに、
指先を傷めない安全上の効果や、部品の余剰や不足がな
いので、その組み付け忘れが減る等品質上の効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】部品分離機構の一実施例を用いた部品定量取り
出し装置の背面図であり、リフターが上死点にある状
態。

【図２】上記側面図。攪拌アームを回動させるカムの作
動や、それを動かすローラーの動きも示してある。

【図３】部品が持ち上がる様子を３段階の位置で示した
もの。

【図４】攪拌アームとその動きを示した。

【図５】攪拌アームが部品分離機構とロッド９で連動す
る一実施例。

【図６】連結棒で連動するアーム構造攪拌手段を使った
装置の構成。

【図７】摺動プランジャー７１による攪拌手段を用いた
装置の平面図と側面図で、リフター３０は上死点にあ
る。

【図８】上記の外観と部品の取り出す様子。

【図９】摺動プランジャー７１関係の構成。

【図１０】回動プランジャー７５構成

【図１１】増量用の重箱２０外観

【図１２】同上側面図で部品が容器２へ流れている様子
も示す。

【符号の説明】

１ ボデー ２ 容器 ２０ 増量用重箱 ３ リフト棒 ３０ リフター ３ａ 内棒
３ｂ 外筒 ４ モーター ５ モーターアーム ６ 連結棒 ７ 攪拌アーム ７１ 摺動プランジャー ７５
回動プランジャー ８ 取り出し箱 ９ ロッド ９１ ベルクランク ９２
ローラー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 すり鉢状の底部に穴を開けた上部開口容
   器２と、該穴より上方に往復摺動する内外二重構造のリ
   フト棒３と、部品の受け皿８ａとを備え、該リフト棒
   は、往復摺動の上死点付近以外では、内棒３ａが外筒３
   ｂより低く、上死点付近にてリフト棒３の内棒３ａが外
   筒３ｂより高くなるように構成されており、かつ、該内
   棒上端面は部品取り出し箱の受け皿８ａ方向に傾斜され
   ていることを特徴とする部品分離機構。
2. 【請求項２】上記容器内に上記リフト棒と連動して部品
   を攪拌する手段を配設した上記請求項１記載の部品分離
   機構。
3. 【請求項３】攪拌手段が「リフト棒３付近の容器下面２
   ａに穴を開け、そこに下向きの筒２ｃを設けて、摺動す
   るプランジャー７１を挿入し、リフト棒３とプランジャ
   ー７１とが容器内に交互に突き出る連係構造」になって
   いる上記請求項２記載の部品分離機構。
4. 【請求項４】攪拌手段が「リフト棒３付近の容器下面２
   ａに穴を開け、そこに回動するアーム７５を配置し、リ
   フト棒３とアーム７５とが容器内に交互に突き出る連係
   構造」になっている上記請求項２記載の部品分離機構。
5. 【請求項５】上記請求項１〜４記載の部品分離機構を用
   いた部品定量取り出し装置
6. 【請求項６】上記請求項５記載の部品定量取り出し装置
   の上部に配置し、傾斜した底面２２の下部に穴とその大
   きさを調整する扉２３とを設けて、容器２に部品を流出
   させる外付けの重箱２０。