JP2003012141A - 頭付き棒材の分離供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】頭付き棒材の残量検出を正確に行うことができ
る頭付き棒材の分離供給装置の提供。 【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が複数等分配置さ
れた分離プレート９と、この分離プレート９の貫通穴９
ｂからエアを吸引可能なエア吸引部とを備えている。ま
た、分離プレート９に接続して、前記ホッパ部３内に貯
留される頭付き棒材に常時当接し、頭付き棒材の増減に
ともなってホッパ部３内で移動可能に構成された追従板
２４を有し、この追従板２４が所定位置に達したことを
検出して頭付き棒材の残量を検出するように構成されて
いる。

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及び携帯機器、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５−５８４３
３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、上記従来の分
離供給装置等においては、分離プレートの回転面が水平
面に近ければ近いほど、分離プレートの回転にともなっ
てホッパに貯留されたねじが分離プレート上に拡散して
しまう。このため、分離プレートは、回転面ができるだ
け鉛直面に近づくように配置するのが好ましい。これを
特開平５−５８４３３号の分離供給装置に当てはめた場
合、分離プレートを傾斜させると、これに応じてホッパ
の傾斜が緩やかになってしまう。この結果、ホッパの頭
付き棒材の貯留量が少なくなると、図７に示すように、
分離プレート１００に当たった頭付き棒材１０１が他の
頭付き棒材１０１を押す関係で、頭付き棒材１０１がホ
ッパ１０２の開口部１０３側に移動し、ホッパ１０２の
内周面に拡散してしまう。故に、センサ（図示せず）に
よりホッパ１０２内の頭付き棒材１０１の残量検出を行
うと、頭付き棒材１０１が極めて少なくなっているにも
かかわらず、センサが頭付き棒材１０１を検出し続け、
補給指令が発せられない等の問題が発生していた。

【０００５】

【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、ホッパ部内に貯留される頭付き棒材に常時当接し、
頭付き棒材の増減にともなってホッパ部内で移動可能に
構成された増減追従部材を設けたことを特徴とする。な
お、前記増減追従部材は、ホッパ部の頭付き棒材が貯留
される部位の壁面に沿う形状を成すことが好ましく、ま
た、増減追従手段を検出可能な検出手段を設けてもよ
い。

【０００６】

【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に取り付けられた台
座部５と、この台座部５に所定角度傾斜して取り付けら
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、また、バケット部６内を視認し易くし
てある。

【０００７】また、前記ホッパ部３の台座部５には、軸
受部７によって回転自在に支持された主軸８が挿通して
おり、この主軸８の一端には台座部５の上面側、すなわ
ちホッパ部３の底部にあたる位置に配置された分離プレ
ート９が一体に回転するよう連結されている。この分離
プレート９と台座部５との間には、台座部５に固定され
た樹脂製のリングプレート１０が介在しており、後述の
エア吸引の機密性を高め得るようになっている。

【０００８】前記分離プレート９は、円周部分に面取り
部９ａが施された円盤形状を成しており、その円周部分
には、前記面取り部９ａに対して直行する方向に延びて
分離プレート９を貫通する貫通穴９ｂと、撹拌用凹部９
ｃ（以下、単に凹部９ｃという）とが、分離プレート９
の回転中心回り、つまり前記主軸８の軸心回り、に交互
に複数、所定ピッチで等分配置されている。各貫通穴９
ｂ・・・は、ねじの脚部（ねじ部）が挿通可能かつ頭部
が進入不可能な径にしてあり、分離プレート９の回転に
ともなって最高位置に移動した時、鉛直方向に向くよう
になっている。つまり、面取り部９ａの角度がそのよう
に設定されているのである。本分離供給装置１では、こ
の分離プレート９の最高位置がねじの取り出し位置に設
定されている。

【０００９】また、前記主軸８には、同軸線上にガイド
軸２２が一体に回転するように連結されており、このガ
イド軸２２にはベアリングユニット２３を介して増減追
従部材の一例である追従板２４が案内されている。この
追従板２４は、ねじ２を貯留するバケット部６の内壁に
沿う円弧部２４ａを有して成り、前記ベアリングユニッ
ト２３の作用によりガイド軸２２に対して回転自在かつ
摺動自在に構成されている。また、この追従板２４の周
壁には、常時バケット部６の水平面６ａに係止する回り
止めピン２４ｂが植設されており、この回り止めピン２
４ｂを検出できるよう、ベース４の所定位置には、近接
センサ２５が設けられている。

【００１０】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及び図４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Ｙ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、吸引ホース及びエア吸
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。

【００１１】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（最高位）に相当する箇所には、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１０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。さらに、吸引穴５ｂに接続される吸引
ホース１１上には真空スイッチ１２が設けられており、
分離プレート９の貫通穴９ｂから連通穴１０ｂ、吸引穴
５ｂ、吸引ホース１１を経由して真空スイッチ１２に至
る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。

【００１２】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。

【００１３】図５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。

【００１４】前記割出ギア１５及び割出カム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５参照）。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。

【００１５】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５参照）。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。

【００１６】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。

【００１７】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及びドグ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がホ
ッパ部３に対して矢印Ｙ方向に間欠回転する。この時、
回転伝達ギア１３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９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。

【００１８】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、
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の凹部９ｃによって撹拌されるた
め、貫通穴９ｂへ吸引保持される確率が極めて高くな
る。しかも、凹部９ｃ・・・は、曲面で成るため、これ
による撹拌時にねじ２・・・が損傷することがない。

【００１９】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、凹部９ｃ・・・による撹拌作用等により分離プレ
ート９の回転方向（矢印Ｙ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。

【００２０】一方、分離プレート９の最高位置に相当す
る取り出し位置では吸引穴５ｂからエアの吸引が行われ
ており、ここに連通した貫通穴９ｂにねじが保持されて
いる場合には、貫通穴５ｂから連通穴１０ｂ、吸引穴５
ｂ、吸引ホース１１を経由して真空スイッチ１２に至る
経路内の圧力が上昇し、これにより真空スイッチ１２が
オンする。同時に貫通穴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てモータ１８が一時停止
する。

【００２１】その後、取り出し位置にある貫通穴９ｂの
ねじ２が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。

【００２２】前述のねじ２の分離供給動作において、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１
０ｂ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がオンになるため、これにより装
置が誤動作する恐れがある。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。

【００２３】追従板２４は、図６に示すように、バケッ
ト部６内のねじ２・・・に常時当接しており、ねじ２・
・・の増減に追従してガイド軸２２に沿って移動する。
この時、回り止めピン２４ｂがバケット部６の水平面６
ａに接している関係で、追従板２４は回転しながら移動
することとなる。このように、バケット部６内のねじ２
・・・には常時追従板２４が接しているため、バケット
部６内のねじ２が残り少なくなって凹部９ｃによる撹拌
効果が得られなくなっても、追従板２４の自重の作用
で、ねじ２・・・がバケット部６内壁に沿って積み上が
っていくのを防止することができる。

【００２４】バケット部６内のねじ２が減少していく
と、追従板２４の移動にともなって回り止めピン２４ｂ
が近接センサ２５に検出され、この近接センサ２５の信
号を受けてブザー、警告ランプ等（何れも図示せず）が
作動し、作業者にねじの補給を促す。このように、本分
離供給装置１においては、追従板２４の作用により、バ
ケット部６内のねじ２の残量検出を正確に行うことがで
きる。

【００２５】なお、本発明の実施の形態においては、微
小なねじ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。

【００２６】

【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、ホッパ部内の頭付き棒材に接し、これらの増
減に応じて移動する追従板などの増減追従手段を設けて
いるため、残り少なくなった頭付き棒材がバケット部内
壁に沿って積み重なることを防止し、常に分離プレート
近傍位置に頭付き棒材を集合させておくことができる。
このため、センサ等の検出手段によるホッパ部内の頭付
き棒材の残量検出を常に正確に行うことができる等の利
点がある。

【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Ｂ−Ｂ線に係る要部拡大断面図である。

【図４】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置におけ
る分離プレート、ガイド軸等を取り外し、図３と同方向
から見た場合の部分拡大図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ線に係る要部拡大断面図である。

【図６】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７】従来の頭付き棒材の分離供給装置の説明図であ
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 ９ｂ 貫通穴 ９ｃ 撹拌ピン 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 ２２ ガイド軸 ２３ ベアリングユニット ２４ 追従板

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F075 AA01 AA10 BA01 BB01 CA04 CA08 CB05 CB14 CC02 CC08 CC13 CC16 CC21 CD01 CD14 DA02 DA13 3F080 AA24 BA01 BC01 BF04 BF11 BF26 CC04 CC10 CC14 CC18 CC26 CG11 CG15 DA01 DA10 DA18 DB01 EA03 EA04 EA09 EA10 FA01 FB01 FB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 ホッパ部内に貯留される頭付き棒材に常時当接し、頭付
   き棒材の増減にともなってホッパ部内で移動可能に構成
   された増減追従部材を設けたことを特徴とする頭付き棒
   材の分離供給装置。
2. 【請求項２】増減追従部材は、ホッパ部の頭付き棒材が
   貯留される部位の壁面に沿う形状を成すことを特徴とす
   る請求項１に記載の頭付き棒材の分離供給装置。
3. 【請求項３】増減追従手段を検出可能な検出手段を設け
   た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。