JP2004323177A - Device for feeding prescribed quantity of balls - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等の所定数量のボールを使用する装置に対し所定数量のボールを供給するボール定量供給装置に関係している。
【0002】
【従来の技術】
このようなボール定量供給装置は、例えば実公平1−24025号公報及び特許第2991412号公報により広く知られている。
【0003】
実公平1−24025号公報に記載されているボール定数個取り出し装置(ボール定量供給装置)は、複数のボールWが収容されるホッパー1と、ホッパー1の下面に固定され下方に向い延出した筒状の固定ガイド2と、固定ガイド2の内孔中に上下方向に所定の範囲で上下方向に摺動可能に支持されていて上下方向に貫通したボール通路3を有した集合管4と、ボール通路3の上端に固定されていてホッパー1の低壁に上下方向に摺動可能に貫通しホッパー1の下方に傾斜した内底面に突出した誘導管5と、集合管4の上下2箇所に配置され夫々がボール通路3中に突出してボール通路3を遮断する突出位置とボール通路3中から退いてボール通路3を開放する退却位置との間で出没可能なシャッタ部材6,7と、を備えている。シャッタ部材6,7の夫々はばね部材10により退却位置に向い付勢されているが、固定ガイド2の内周面に設けられているカム部8の作用により、集合管4が固定ガイド2の内孔中の上記所定の範囲の下端位置に配置されている間には上方のシャッタ部材6が退却位置に配置されているとともに下方のシャッタ部材7が突出位置に配置されている。また、集合管4が固定ガイド2の内孔中の上記所定の範囲の上端位置に配置されている間には上方のシャッタ部材6が突出位置に配置されているとともに下方のシャッタ部材7が退却位置に配置されている。
【0004】
上記下端位置に配置されている間に集合管4の下端部は固定ガイド2の内孔の下端から下方に向い突出していて、ホッパー1の内底面から誘導管5中に流入している複数のボールWは集合管4のボール通路3において突出位置の下方のシャッタ部材7まで到達している。
【0005】
そして、上記下端位置の集合管4の下端部を押し上げて集合管4を上記上端位置に移動させると、固定ガイド2の内周面のカム部8の作用により下方のシャッタ部材7が退却位置に移動するとともに上方のシャッタ部材6が突出位置に移動されて、下方のシャッタ部材7と上方のシャッタ部材6との間のボール通路3の領域中の所定の数のボールWがボール通路3の下端から排出される。
【0006】
さらに、上記上端位置の集合管4の下端部の押し上げを中止して集合管4を上記下端位置に移動させると、固定ガイド2の内周面のカム部8の作用により下方のシャッタ部材7が突出位置に移動するとともに上方のシャッタ部材6が退却位置に移動されて、誘導管5中に流入している複数のボールWが集合管4のボール通路3において突出位置の下方のシャッタ部材7まで再び到達する。
【0007】
特許第2991412号公報は、複数のボール23が収納されているボール収納ケース21と、ボール収納ケース21中にエアを吹き込むエア吹き込み部22と、エア吹き込み部22からボール収納ケース21中に吹き込まれたエアによりボール収納ケース21中からボール23が供給されるボール供給管24と、ボール供給管24の先端に配置され一定数のボール23を収納するボール収納部7aが貫通形成されている回転ブロック7と、を備えている、ボール定量供給装置を記載している。回転ブロック7は、上板5と下板6とにより挟持されていて、上板5において回転ブロック7のボール収納部7aの上端の回転軌跡上の所定の位置にボール供給管24の先端が固定されているとともに、下板6において回転ブロック7のボール収納部7aの下端の回転軌跡上の所定の位置にボール排出孔6aが形成されている。なお上板5の上記所定の位置のボール供給管24の先端と下板6の上記所定の位置のボール排出孔6aとは回転ブロック7のボール収納部7aを挟んで上下方向に一直線上には配置されていない。
【0008】
そして、回転ブロック7のボール収納部7aの上端が上板5のボール供給管24の先端と上下方向に一直線上に配置されている間にボール供給管24から複数のボール23がボール収納部7a中に供給される。次に、回転ブロック7が回転されて回転ブロック7のボール収納部7aの上端が上板5のボール供給管24の先端から遮断され、さらにボール収納部7aの下端が下板6のボール排出孔6aと上下方向に一直線上に配置されている間にボール収納部7a中の一定数のボール23がボール排出孔6aから排出される。
【0009】
【特許文献1】
実公平1−24025号公報(第1図−第3図)
【0010】
【特許文献2】
特許第2991412号公報(図2−図3)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した如く構成され上述した如く作用する実公平1−24025号公報に記載されているボール定数個取り出し装置(ボール定量供給装置)では、所定量のボールWを排出させる必要がある度に固定ガイド2の内孔中で集合管4を所定の距離だけ上下方向に摺動させなければならないので、この摺動が所定量のボールWの素早い排出を困難にしている。
【0012】
また、上記ボール定数個取り出し装置(ボール定量供給装置)では、固定ガイド2の内孔中で集合管4を所定の距離だけ上下方向に摺動させる度に、ホッパー1の底壁に対し誘導管5の上端部が上下方向に摺動してホッパー1中の複数のボールWが誘導管5中に流入するが、ホッパー1中の複数のボールWが誘導管5の上端開口に向い集中して詰まりを生じさせることがあり、この詰まりが所定量のボールWの確実な排出を困難にする。しかも、軸受やボールねじやリニアガイド等に供給するボールは比較的高い粘度を有した例えば防錆油により覆われていることが多く、このようなボールが上記ボール定数個取り出し装置(ボール定量供給装置)において使用されると、上述したような詰まりをより発生させ易くなる。
【0013】
さらに、上記ボール定数個取り出し装置(ボール定量供給装置)は、集合管4が上記下端位置に配置されている間に集合管4のボール通路3中で上下のシャッタ部材6,7の間の領域に所定数のボールWが保持されたことを検出する手段を有していないので、上述したような詰まりが生じて上記領域に所定数のボールWが保持されていないにもかかわらず集合管4が上記下端位置から上記上端位置へと摺動されてボール通路3の下端から所定数のボールWが排出されないことがある。
【0014】
上述した如く構成され上述した如く作用する特許第2991412号公報のボール定量供給装置では、エア吹き込み部22からボール収納ケース21中に吹き込まれたエアによるボール収納ケース21中からボール供給管24へのボール23の供給は、ボール収納ケース21中に収納されているボール23の個数が少なくなると不安定になる。また、軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する比較的高い粘度を有した例えば防錆油により覆われていることが多いボールが、ボール収納ケース21中に収容された場合にも、エア吹き込み部22からボール収納ケース21中に吹き込まれたエアによるボール収納ケース21中からボール供給管24への上述した如きボールの供給を不安定にする。
【0015】
従って、ボール収納ケース21中に収納されているボール23の個数が少なくなった場合や、比較的高い粘度を有した例えば防錆油により覆われていることが多いボールがボール収納ケース21中に収納されている場合には、ボール供給管24中に収容されているボールの個数が回転ブロック7のボール収納部7aに収納可能なボール23の一定数よりも少なくなることがある。この為に、回転ブロック7のボール収納部7aから下板6のボール排出孔6aを介して排出されるボール23の個数が上記一定数よりも少なくなることがある。
【0016】
この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する比較的高い粘度を有した例えば防錆油により覆われていることが多いボールを定量供給する場合でも、常に確実に素早く所定量のボールを供給することが可能なボール定量供給装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上述した如きこの発明の目的を達成するために、この発明に従ったボール定量供給装置は:
複数のボールを収容するボール収容部と;
ボール収容部に収容されている複数のボールを一列に並べるボール配列手段と;
ボール収容部から延出しており、ボール配列手段により一列に並べられた複数のボールが供給され、上記供給された複数のボールが一列で通過可能なボール通過路を有しており、ボール通過路中の一列の複数のボールを重力を利用してボール収容部から延出端部に向い搬送するボール搬送手段と;
ボール搬送手段のボール通過路においてボール収容部に近い位置に設けられボール通過路を開閉する第1のゲート手段と;
ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段よりもボール収容部から遠い位置に設けられ、ボール通過路を開閉し、第1のゲート手段との間に所定量のボールを保持する第2のゲート手段と;
ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段の近傍に設けられ、ボールに加圧流体を噴射してボールの表面に付着した付着物を上記表面から分離させる加圧流体噴射手段と;
ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段と第2のゲート手段との間に所定量のボールが保持されたことを検出するとともに、第1及び第2のゲート手段の動作を制御する動作制御手段と;
を備えている。
【0018】
そして、動作制御手段は、ボール配列手段により一列に並べられた複数のボールがボール搬送手段のボール通過路中に供給される間に第1のゲート手段を開放するとともに第2のゲート手段を閉鎖し、ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段と第2のゲート手段との間に所定量のボールが保持されたことを検出した後に第1のゲート手段を閉鎖するとともに第2のゲート手段を開放する。
【0019】
以下、この発明に従ったボール定量供給装置の実施の形態を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】
【発明の実施の形態】
先ず最初に、図1を参照しながら、この発明に従ったボール定量供給装置の実施の形態の全体の構成を概略的に説明する。なお図1は、上記実施の形態の全体の概略的な斜視図である。
【0021】
この実施の形態のボール定量供給装置は、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等の所定数量のボールを使用する装置に対し所定数量のボールを供給する。そして、上記ボール定量供給装置は、上記ボールが例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われている場合でも、上記所定数量のボールの確実で素早い供給が常に可能である。
【0022】
上記ボール定量供給装置は、複数のボールを収容するボール収容部10を備えている。ボール収容部10には、ボール収容部10に収容されている複数のボールを一列に並べるボール配列手段12が設けられている。
【0023】
ボール収容部10からは、ボール搬送手段14が延出している。ボール搬送手段14は、ボール配列手段12により一列に並べられた複数のボールが供給され上記供給された複数のボールが一列で通過可能なボール通過路を有している。ボール通過路中の一列の複数のボールは、重力を利用してボール収容部10から延出端部に向い搬送される。
【0024】
ボール搬送手段14のボール通過路においてボール収容部10に近い位置には、ボール通過路を開閉する第1のゲート手段16が設けられている。ボール搬送手段14のボール通過路において第1のゲート手段16よりもボール収容部10から遠い位置には、第2のゲート手段18が設けられている。第2のゲート手段18は、ボール通過路を開閉し、第1のゲート手段16との間に所定量のボールを保持する。この実施の形態において、第1のゲート手段16と第2のゲート手段18の夫々は、加圧流体により駆動される。
【0025】
ボール搬送手段14のボール通過路において第1のゲート手段16の近傍には、加圧流体噴射手段20が設けられている。加圧流体噴射手段20は、上記ボール通過路中を通過するボールに加圧流体を噴射してボールの表面に付着した付着物を上記表面から分離させる。
【0026】
第1及び第2のゲート手段16,18は、動作制御手段22により動作が制御される。動作制御手段22は、ボール搬送手段14のボール通過路において第1のゲート手段16と第2のゲート手段18との間に所定量のボールが保持されたことを検出することが出来る。
【0027】
そして、動作制御手段22は、ボール配列手段12により一列に並べられた複数のボールがボール搬送手段14のボール通過路中に供給される間に第1のゲート手段16を開放するとともに第2のゲート手段18を閉鎖し、ボール搬送手段14のボール通過路において第1のゲート手段16と第2のゲート手段18との間に所定量のボールが保持されたことを検出した後に第1のゲート手段16を閉鎖するとともに、或いは、第1のゲート手段16の閉鎖後に図示されていないタイマーにより設定されている一定時間経過後に、第2のゲート手段18を開放する。
【0028】
ボール搬送手段14のボール通過路の延出端は、上記ボール定量供給装置により所定数量のボールの供給を受けて例えば軸受やボールねじやリニアガイド等の所定数量のボールを使用する装置に対し所定数量のボールを組み込む図示されていないボール組込装置に対してボール供給管24を介し連結されている。
【0029】
ボール搬送手段14のボール通過路において第2のゲート手段18の下流側には、手動ボール供給手段26が連通されている。
【0030】
ボール搬送手段14のボール通過路において手動ボール供給手段26の連通個所よりも下流側にボール通過路を通過したボールの個数を数えるボール通過個数カウント手段28が設けられている。
【0031】
次に、図1参照しながら上述した、この発明に従ったボール定量供給装置の実施の形態の構造の詳細について図1及び残りを図面を適宜参照しながら詳細に説明する。なお、図2の(A)は、図1のII(A)−II(A)線に沿ったボール収容部10の概略的な縦断面図であり;図2の(B)は、図1のII(B)−II(B)線に沿ったボール収容部10の概略的な横断面図である。
【0032】
ボール収容部10は、複数のボールBを受け入れるボール受け入れ凹所10aを含んでいて、ボール受け入れ凹所10aはその内周面の所定の領域に沿いボール受け入れ凹所10a中の複数のボールBが重力により配列される構成を有している。
【0033】
より詳細には、この実施の形態のボール収容部10のボール受け入れ凹所10aは4角形状の平面形状を有しており、その内周面の1辺(以下、第1の辺という)10cが上記所定の領域を構成しており、上記内周面において第1の辺10cと交差する2辺の中の一方(以下、第2の辺という)10dの上端近傍部位で第1の辺10cに沿った所定の位置には、ボール搬送手段14が延出する基端となるボール供給開口10eが形成されている。
【0034】
ボール収容部10の底壁は、第2の辺10dに近い第1の底壁領域10fと、第2の辺10dから遠い第2の底壁領域10gとを備えている。第1の底壁領域10f及び第2の底壁領域10gの夫々は、図2の(B)中に示されているように、第1の辺10cに接近するにつれて下方に向うよう傾斜されている。そして、その傾斜角度αは、ボール収容部10のボール受け入れ凹所10a中に収容された複数のボールBが、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、第1の底壁領域10f及び第2の底壁領域10gの夫々の上に乗ったボールBが、重力の作用により第1の辺10cに確実に向うよう設定されている。
【0035】
第1の底壁領域10f及び第2の底壁領域10gの夫々はさらに、図2の(A)中に示されているように、第2の辺10dに接近するにつれて下方に向うようにも傾斜されており、しかも、第1の底壁領域10fの傾斜角β1よりも第2の底壁領域10gの傾斜角β2の方が大きく設定されている。傾斜角β1及びβ2の夫々は、ボール収容部10のボール受け入れ凹所10a中に収容された複数のボールBが、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、第1の底壁領域10f及び第2の底壁領域10gの夫々の上に乗ったボールBが、重力の作用により第2の辺10dに確実に向うよう設定されている。
【0036】
以上詳述したことから明らかなように、この実施の形態のボール収容部10では、ボール受け入れ凹所10aの第1の底壁領域10f及び第2の底壁領域10gの夫々が上述した如く傾斜されているので、ボール収容部10のボール受け入れ凹所10a中に収容された複数のボールBが、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、この実施の形態においてボール受け入れ凹所10aの内周面の所定の領域を構成している第1の辺10cに沿い重力の作用により配列される。
【0037】
ボール収容部10に収容されている複数のボールBを一列に並べるボール配列手段12は、第1の辺10cに沿い所定の範囲で上下する板状の掻き上げ部材12aを備えている。掻き上げ部材12aは、第1の辺10cに対し第1の底壁領域10fに対応した部分で沿っていて、図2の(A)及び(B)中に実線で示されている如く、上端面12bを第1の辺10cに沿った第1の底壁領域10fの側縁よりも僅かに下方に配置した下端位置と、図2の(A)及び(B)中に2点鎖線で示されている如く、上端面12bをボール収容部10の内周面の第2の辺10dの開口10eの下端に対応させた上端位置と、の間で図示しない公知の上下駆動手段により上下動する。
【0038】
掻き上げ部材12aの上端面12bは、ボールBの半径よりも大きな幅Tを有している。上端面12bは、図2の(A)及び(B)中に良く示されているように、第1の底壁領域10fと同様に傾斜されている。即ち、上端面12bは、第1の辺10cに接近するにつれて下方に向うとともに第2の辺10dに接近するにつれても下方に向うよう傾斜されている。
【0039】
ボール配列手段12はさらに、上端位置の掻き上げ部材12aの上端面12bから上方に所定距離離間して第1の辺10cに固定されているボール規制部材12cを備えている。ボール規制部材12cは、上端位置の掻き上げ部材12aの上端面12bから上方に所定距離離間して上端面12bに対し平行に延出した下端面12dを有している。上記所定距離はボールBの直径よりも僅かに大きな距離であり、下端面12dもまた、掻き上げ部材12aの上端面12bと同様に、ボールBの半径よりも大きな幅Tを有している。下端面12dはさらに、図2の(A)及び(B)中に良く示されているように、掻き上げ部材12aの上端面12bと同様に、第1の辺10cに接近するにつれて下方に向うとともに第2の辺10dに接近するにつれても下方に向うよう傾斜されている。しかも、第1の辺10cに対するボール規制部材12cの下端面12dの傾斜角度は、第1の辺10cに対する掻き上げ部材12aの上端面12bの傾斜角度よりも小さい。
【0040】
このように構成されているボール配列手段12は、ボール収容部10のボール受け入れ凹所10a中に収容された複数のボールBが前述した如くボール受け入れ凹所10aの内周面の所定の領域を構成している第1の辺10cに沿い重力の作用により配列されている間に、掻き上げ部材12aが下端位置から上端位置へと上昇されることにより、掻き上げ部材12aの上端面12b上に位置している複数の個数のボールBを第1の辺10cに沿い上記上端位置まで掻き上げることが出来る。掻き上げ部材12aの上端面12b上に乗ることが出来るボールBの個数は、ボールbの直径と第1の辺10cに沿った上端面12bの長さとにより任意に設定することが出来る。
【0041】
掻き上げ部材12aが上記上端位置に接近すると、掻き上げ部材12aの上端面12b上に上下方向に複数段に複数のボールBが載っていても、掻き上げ部材12aの上端面12b上に直接載っている第1段目の一列の所定の個数のボールB以外は、図2の(B)中に矢印Dにより示されている如く、ボール規制部材12cの下端面12dによりボール収容部10のボール受け入れ凹所10a中に押し落とされる。
【0042】
即ち、掻き上げ部材12aが上記上端位置に到達した時には、図2の(A)中に良く示されているように、掻き上げ部材12aの上端面12b上には、上端面12b上に所定の個数のボールBが一列に並べられている。
【0043】
ボール配列手段12の掻き上げ部材12aとボール規制部材12cとによるこのような機能は、ボールBが、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、素早く確実に行なわれる。
【0044】
そして、掻き上げ部材12aが上記上端位置に到達した後には、掻き上げ部材12aの上端面12b上の所定の個数のボールBは、ボール収容部10のボール受け入れ凹所10aの第2の辺10dのボール供給開口10e中へと重力の作用により供給されることが出来る。この供給も、ボールBが、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、素早く確実に行なわれる。
【0045】
この実施の形態では、ボール配列手段12はさらに、図1中に示されている如く、ボール配列手段12により上述した如く一列に並べられた所定の個数のボールBを、ボール供給開口10e中へと、即ち、ボール供給開口10eから延出しているボール搬送手段14のボール通過路中へと、強制的により素早く確実に供給するボール強制供給手段13を含んでいる。
【0046】
ボール強制供給手段13は、図2の(A)及び(B)中に示されている如く、ボール収容部10のボール受け入れ凹所10aの内周面の第1の辺10cにおいてボール規制部材12cの上方に固定されているガイドレール部材13aを含んでいる。ガイドレール部材13aは、ボール規制部材12cの下端面12d、即ち、掻き上げ部材12aの上端面12b、に対し平行に延びる図示されていないガイドレールを有している。
【0047】
ボール強制供給手段13はさらに、図1中に示されている如く、ガイドレール部材13aのガイドレールにより移動を案内されるボール押し込み部材13bを含んでいる。ボール押し込み部材13bは、ガイドレールにより移動を案内されることにより、上端位置の掻き上げ部材12aの上端面12bとボール規制部材12cの下端面12dとの間の上述した所定の距離の隙間を第1の辺10cや上端面12b及び下端面12dに沿い移動可能である。
【0048】
ボール強制供給手段13はまたさらに、図1中に示されている如く、ボール規制部材12cに対し第2の辺10dから遠い側で第1の辺10cに固定されている直線往復駆動装置13cを備えている。この実施の形態で直線往復駆動装置13cは、加圧流体圧力を利用して駆動されるピストン−シリンダユニットにより構成されている。直線往復駆動装置13cはボール押し込み部材13bに連結されていて、掻き上げ部材12aが上端位置に配置されていない間には、上端位置の掻き上げ部材12aの上端面12bとボール規制部材12cの下端面12dとの間の上述した所定の距離の隙間からボール規制部材12cに対し第2の辺10dから遠い側にボール押し込み部材13bを離脱させている。
【0049】
そして、掻き上げ部材12aが上記下端位置から上記上端位置へ向い移動され上記上端位置に到達すると、ボール強制供給手段13の直線往復駆動装置13cはボール押し込み部材13bを上端位置の掻き上げ部材12aの上端面12bとボール規制部材12cの下端面12dとの間の上述した所定の距離の隙間中に押出し、ボール供給開口10eに到達するまで往動作させる。ボール押し込み部材13bのこのような往動作により、上記上端位置に到達した後の掻き上げ部材12aの上端面12b上の所定の個数のボールBが、ボール収容部10のボール受け入れ凹所10aの第2の辺10dのボール供給開口10e中へと重力の作用に加えて強制的により素早く確実に供給される。
【0050】
ボール押し込み部材13bがボール供給開口10eに到達した後には、掻き上げ部材12aが上記下端位置に下降され再度上端位置へと上昇されるまでの間に、ボール強制供給手段13の直線往復駆動装置13cはボール押し込み部材13bを、上端位置の掻き上げ部材12aの上端面12bとボール規制部材12cの下端面12dとの間の上述した所定の距離の隙間からボール規制部材12cに対し第2の辺10dから遠い側に離脱させるよう、複動作させる。
【0051】
次に、図1及び図3を参照しながら、ボール収容部10の第2の辺10dのボール供給開口10eから延出しているボール搬送手段14の構成について詳細に説明する。なお、図3は、図1のIII−III線に沿った概略的な横断面図である。
【0052】
ボール搬送手段14は、ボール収容部10の第2の辺10dのボール供給開口10eの下端から延出した基台14aと、基台14aの一側縁に固定され上記一側縁に沿いボール供給開口10eの一側縁から延出した側板14bと、基台14aの上面に被せられ上記上面に沿いボール供給開口10eの上端から延出した覆い14cと、を含んでいる。
【0053】
基台14aの上面は、側板14bに隣接した領域14b’が、図3中に良く示されているように側板14bに接近するにつれ下方に向うよう傾斜されているとともにボール供給開口10eから遠ざかるにつれて下方に向うようにも傾斜されている。そして、上記上面は、基台14aの延出端に隣接した部分で下方に向うよう湾曲されている。
【0054】
覆い14cにおいて基台14aの領域14a’に対面した領域14c’は、図3中に示されているように4角形状に切り欠かれている。覆い14cの4角形状に切り欠かれている領域14c’は、基台14aの上面の領域14b’に沿いボール供給開口10eから領域14b’の延出端まで延出している。
【0055】
基台14a側の側板14bの側面と基台14aの領域14a’と覆い14cの領域14c’は、図3中に示されているように、横断面が略4角形状のボール通過路14dを構成しており、ボール通過路14dはボールBの直径よりも僅か大きな幅と高さとを有している。そして、横断面が略4角形状のボール通過路14dは、その中を通過するボールBの外周面とボール通過路14dの横断面における4隅との間に流体が通過し易い流体通過隙間を生じさせている。
【0056】
ボール収容部10の第2の辺10dのボール供給開口10eから、ボール搬送手段14のボール通過路14d中に供給されたボールBは、基台14aの上面の領域14a’の延出方向における上述したような傾斜と重力の作用とにより、ボール通過路14dの延出端まで基台14aの上面の領域14a’上を転がり落ちることにより搬送される。ボール通過路14d中のボールBのこのような搬送は、ボールBが例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、素早く確実に行なわれる。
【0057】
ボール通過路14dの横断面における4隅の流体通過隙間は、上記搬送をさらに容易にしている。また、基台14aの上面の領域14a’の側板14bに向い下降する傾斜は上記搬送中のボールBを常に側板14bに接触させるので、上記搬送中のボールBは基台14aの上面の領域14a’と側板14bとに常に2点で接触することになる。このことは、上記搬送中のボールBの動きを安定させ、上記搬送を滑らかに素早く確実にする。さらに、上述した如く構成されたボール通過路14dは、覆い14cの領域14c’の切り欠きの横断面寸法を変えることのみで、種々の直径のボールBに対しても容易に上述したような種々の効果を伴なった搬送を可能にする。
【0058】
さらに、覆い14cの領域14c’の切り欠きは、ボール通過路14dの横断面を3角形以上の種々の多角形状にするよう形作られることが出来る。
【0059】
この実施の形態において、第1のゲート手段16と第2のゲート手段18との間のボール通過路14dの領域の長さは、ボール配列手段12の掻き上げ部材12aの上端面12b上に一列に配列される所定の個数のボールBの直径の合計と実質的に同じに設定されている。即ち、第1のゲート手段16と第2のゲート手段18との間のボール通過路14dの領域には、ボール配列手段12の掻き上げ部材12aの上端面12b上に一列に配列される所定の個数のボールBを保持可能であることを意味している。
【0060】
次に、図1に加えて、図4の(A)及び(B),そして図5の(A)及び(B)を参照しながら、ボール搬送手段14に設けられている加圧流体噴射手段20及び、動作制御手段22の夫々の構成についてより詳細に説明する。
【0061】
なおここで、図4の(A)は、ボール収容部10の近傍で第1のゲート手段16及び加圧流体噴射手段20が設けられているボール搬送手段14の基端部分と、この基端部分に隣接したボール収容部10の部分の概略的な水平断面図であり;図4の(B)は、ボール搬送手段14の上記基端部分と、この基端部分に隣接したボール収容部10の部分の概略的な縦断面図である。
【0062】
また、図5の(A)は、ボール収容部10から遠く第2のゲート手段18が設けられているボール搬送手段14の延出端部の概略的な水平断面図であり;図5の(B)は、ボール搬送手段14の上記延出端部の概略的な縦断面図である。
【0063】
加圧流体噴射手段20は、図4の(A)及び(B)中に示されている如く、ボール搬送手段14のボール通過路14dにおいて第1のゲート手段16に対するボール通過路14d中のボールBの搬送方向側でボール通過路14dの一方の内側面の上方隅部に噴出開口が配置されている。上記噴出開口はボール通過路14dの横断方向から上記搬送方向に向い傾斜した方向に向いている。
【0064】
加圧流体噴射手段20の噴出開口から噴射された加圧流体は、上記噴出開口の前を通過するボールBの表面に付着した前述した油を含む種々の付着物を上記表面からかなりの程度分離させるばかりでなく、ボールBの表面から分離された上記付着物をボール通過路14dの横断面における4隅部の空間を介してボール通過路14dの延出端まで強制的に排出させる。
【0065】
さらに、加圧流体噴射手段20の噴出開口が上記搬送方向に向い傾斜しているので、ボール収容部10の第2の辺10dのボール供給開口10eからボール搬送手段14のボール通過路14d中に供給されたボールBが上記噴出開口から噴出された加圧流体によりボール供給開口10eに向い吹き戻されてしまったり、ボール供給開口10eからボール通過路14d中へのボールBの素早い供給が困難になってしまうことを防止している。
【0066】
この実施の形態では、ボール搬送手段14のボール通過路14aにおいて第1のゲート手段16の近傍及び第2のゲート手段18よりもボール搬送手段14の延出端部に近い位置に加圧流体排出手段14eを備えている。加圧流体排出手段14eは、加圧流体噴射手段20からボール通過路14a中に噴射された加圧流体をボール通過路14aの外部に排出する。
【0067】
より詳細には、加圧流体排出手段14eは、図3中に特に良く示されているように、ボール搬送手段14の覆い14cにおいて側壁14bに接触した側面の所定の位置に形成されて、ボール通過路14aの上面と覆い14cの上面との間を貫通した切り欠きにより構成されている。
【0068】
加圧流体排出手段14eは、ボール搬送手段14のボール通過路14aにおいて加圧流体噴射手段20の噴出開口から噴出される加圧流体がその前を通過するボールBに対して作用するベルヌーイの定理に基づく吸引作用を緩和する。この吸引作用の緩和により、上記噴出開口から噴出される加圧流体の単位時間当たりの分量や速度によっては上記噴出開口の前を通過するボールBが上記噴出開口に吸い寄せられてボール通過路14a中における搬送が停止されてしまう可能性を無くすとともに、加圧流体噴射手段20の噴出開口から噴出される加圧流体によりボール通過路14a中を搬送されるボールBの表面に付着した前述した油を含む種々の付着物を上記表面から分離させる機能を十分に発揮させることを可能にする。
【0069】
加圧流体排出手段14e、特に第2のゲート手段18の近傍の加圧流体排出手段14e、はさらに、加圧流体噴射手段20の噴出開口からボール通過路14a中に噴射された加圧流体により、ボール通過路14a中を搬送されているボールBの搬送速度が加速されて、ボールBが何物かに、例えばボール通過路14aの延出端部の下方湾曲部分の内表面に、強く打ち当てられて、また、ボールB同士の衝突に伴ない、損傷してしまうことを効果的に防止する。
【0070】
なお加圧流体噴射手段20は、加圧流体を間欠的に噴射するよう構成されていてもよい。この間欠噴射の間隔や開始及び終了は任意に設定することが出来る。
【0071】
間欠噴射もまた、加圧流体排出手段14eと同様に、ボール搬送手段14のボール通過路14aにおいて加圧流体噴射手段20の噴出開口から噴出される加圧流体がその前を通過するボールBに対して作用するベルヌーイの定理に基づく吸引作用を緩和する。この吸引作用の緩和により、上記噴出開口から噴出される加圧流体の単位時間当たりの分量や速度によっては上記噴出開口の前を通過するボールBが上記噴出開口に吸い寄せられてボール通過路14a中における搬送が停止されてしまう可能性を無くすとともに、加圧流体噴射手段20の噴出開口から噴出される加圧流体によりボール通過路14a中を搬送されるボールBの表面に付着した前述した油を含む種々の付着物を上記表面から分離させる機能を十分に発揮させることを可能にする。
【0072】
動作制御手段22は、ボール搬送手段14のボール通過路14aにおいて第1のゲート手段16の下流側に隣接した第1のボール検出器22aと、第2のゲート手段18の上流側に隣接した第2のボール検出器22bと、を含んでいる。この実施の形態において動作制御手段22はさらに、ボール搬送手段14のボール通過路14aにおいて第1のゲート手段16の上流側に隣接した第3のボール検出器22cを含んでいる。
【0073】
第1乃至第3のボール検出器22a,22b,そして22cの夫々は、ボール通過路14aにおいて夫々の直前を通過するボールBを確実に検出することが出来ればどのような種類の検出器であっても良い。ボールBが金属材料であれば第1乃至第3のボール検出器22a,22b,そして22cの夫々として金属接近検出器を使用することが出来るし、ボールBが金属材料或いは非金属材料であれば光学検出器を使用することも出来る。また第1乃至第3のボール検出器22a,22b,そして22cの夫々は、相互に同じ種類の検出器であっても、相互に異なる種類の検出器であってもよい。
【0074】
なお、ボール搬送手段14のボール通過路14aを中を通過するボールBが例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、加圧流体噴射手段20によりボール通過路14a中に吹き込まれた加圧流体がボールBに付着している上述した如き油をかなりの程度分離するので、第1乃至第3のボール検出器22a,22b,そして22cの夫々の精度は常に良好に保たれる。
【0075】
次に、図1に加えて、図6の(A)及び(B)を参照しながら、ボール通過個数カウント手段28について詳細に説明する。
【0076】
なおここで、図6の(A)はボール通過個数カウント手段28の概略的な水平断面図であり;また、図6の(B)はボール通過個数カウント手段28の概略的な縦断面図である。
【0077】
ボール通過個数カウント手段28は、ボール搬送手段14のボール通過路14aの延出端とボール供給管24との間に介在されている。ボール通過個数カウント手段28は、ボール搬送手段14のボール通過路14aの延出端とボール供給管24とを連通するボール通過路28aを有したカウント手段保持部材28bを含んでいる。ボール通過路28aの横断面形状及び寸法は、ボール搬送手段14のボール通過路14aの横断面形状及び寸法と実質的に同じである。即ち、ボール通過路28aの横断面形状は、ボールBの直径よりも僅かに大きな縦横寸法を有した矩形状である。
【0078】
ボール通過路28aに、ボール通過路28aをボールBが通過したことを検出するボール通過検出器28cが設けられている。この実施の形態において、ボール通過検出器28cは動作制御手段22に接続された1対の光センサにより構成されているが、ボールBが金属材料であれば金属接近検出器を使用することも出来る。1対の光センサは、ボール通過路28aをボールBが通過する度にボールBにより遮光され、その結果として発する信号を動作制御手段22に送り、動作制御手段22中に含まれている図示されていない計数手段が上記信号を基礎にボール通過路28aを通過したボールBの個数を数える。
【0079】
ボール通過個数カウント手段28はさらに、ボール通過路28aにおいて1対の光センサに向い加圧流体を噴射する1対の加圧流体噴射孔28dを含んでいる。
【0080】
1対の加圧流体噴射孔28dから噴射された加圧流体は、1対の光センサに汚れが付着して1対の光センサが誤動作することを防止する。1対の加圧流体噴射孔28dからの加圧流体の噴射は、この噴射がボール通過路28aにおけるボールBの素早い通過を妨害しないよう、ボール通過路28aを所定数のボールBが通過したことをボール通過個数カウント手段28がカウントした後から次の所定数のボールBがボール通過路28a中に入ってくるまでの間に行なわれるが、上記噴射は連続して行なわれても良いし、間欠的に行なわれても良い。即ち、この実施の形態のボール通過個数カウント手段28は、ボール通過路28aを中を通過するボールBが例えば軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する例えば防錆油の如き比較的粘度の高い油により覆われているボールの場合でも、1対の加圧流体噴射孔28dから噴射された加圧流体のお蔭で、1対の光センサに上記油を含む汚れが付着することがなく1対の光センサは常に精度良く動作することが出来る。
【0081】
次には、図1に加えて、図7の(A)及び(B)を参照しながら手動ボール供給手段26の構成を詳細に説明する。
【0082】
なおここにおいて、図7の(A)は、手動ボール供給手段26の主要部の概略的な縦断面図であり;図7の(B)は、上記主要部の一部を拡大して示す部分拡大縦断面図である。
【0083】
この実施の形態において、手動供給手段26は、漏斗形状のボール投入部材26aと、ボール投入部材26aの底面の中央部からボール搬送手段14のボール通過路14aにおいて第2のゲート手段18の下流側に延出され上記下流側に連通されたボール案内部材26bと、を含んでいる。そして、ボール搬送手段14のボール通過路14aに対するボール案内部材26bの連通位置は、ボール搬送手段14のボール通過路14aの延出端とボール通過個数カウント手段28との間である。
【0084】
即ち、手動供給手段26を介してボール搬送手段14のボール通過路14aの延出端へと手動で供給されたボールBの個数も、ボール通過個数カウント手段28により正確にカウントされる。
【0085】
この実施の形態において、手動供給手段26はさらに、ボール投入部材26aに投げ込まれた複数のボールBをボール投入部材26aの底面の中央部で攪拌し上記中央部におけるボール案内部材26bの入り口で複数のボールBが詰まりを生じるのを阻止するボール攪拌手段26cを含んでいる。ボール攪拌手段26cは、ボール投入部材26aの底面の中央部におけるボール案内部材26bの入り口の中心Cに対し偏心した回転中心軸線Rを有した出力軸を備えたモータ26dと、上記出力軸に偏心して固定された攪拌棒26eと、を有している。モータ26dの出力軸が所定の方向に回転すると図7の(B)中に良く示されている如く、
攪拌棒26eはボール投入部材26aの底面の中央部におけるボール案内部材26bの入り口の中心Cに対し偏心した回転中心軸線Rを有するモータ26dの出力軸の回りを公転する。
【0086】
そしてこの公転軌跡は、ボール投入部材26aの底面の中央部におけるボール案内部材26bの入り口を横切っている。
【0087】
手動供給手段26のボール投入部材26aには、公知のボール定量皿26fを利用して、所定量の個数のボールBを投げ入れることが出来る。ボール投入部材26aに投げ入れられた所定量の個数のボールBは、ボール投入部材26aの底面の中央部におけるボール案内部材26bの入り口に向い重力の作用により転がり、上記入り口からボール案内部材26b中に1個づつ入る。この間に、上記入り口に集中した所定量の個数のボールBが相互にぶつかり合い、相互に上記入り口からボール案内部材26b中に入ることを阻止してしまうことがあるが、上記入り口における所定量の個数のボールBの相互のこのようなぶつかり合いは、ボール攪拌手段26cの偏心して公転する攪拌棒26eにより攪拌されて直ちに解消され、上記入り口からボール案内部材26b中への所定量の個数のボールBの1個毎の供給が直ちに再開される。
【0088】
上述した実施の形態において、加圧流体を使用して動作する全ての構造、即ち、ボール強制供給手段13の直線往復駆動装置13c,第1及び第2のゲート手段16及び18,加圧流体噴射手段20,そして、ボール通過個数カウント手段28の1対の加圧流体噴射孔28d、は、例えば図示しない電磁弁を含む加圧流体供給制御手段30を介して加圧流体源32に連通されている。加圧流体供給制御手段30はさらに、動作制御手段22により動作が制御される。
【0089】
上記加圧流体は、上記実施の形態において供給されるボールBの種類に応じて適切な種類を選択することが可能であり、加圧空気はその代表的なものである。
【0090】
次に、以上詳述した如く構成されているこの発明の実施の形態に従ったボール定量供給装置の一連の動作について説明する。
【0091】
図2の(A)及び(B)中に示されている如く、ボール収容部10のボール受入れ凹所10a中に多量のボールBが収容されている間に、ボール配列手段12の掻き上げ板12aが実線で示されている下端位置から2点鎖線で示されている上端位置へと上昇されて、上端位置の掻き上げ板12aの上端面12b上に所定量、即ち、所定の複数の個数、のボールBが一列に並べられる。
【0092】
ボール配列手段12の掻き上げ板12aが上記上端位置に配置された後には、図1中に示されているボール強制供給手段13の直線往復駆動装置13cがボール押し込み部材13bをボール収容部10の第2の辺10dのボール供給開口10eに向い押し出す。この結果、上記上端位置に配置された後の掻き上げ板12aの上端面12b上に所定量、即ち、所定の複数の個数、の一列のボールBは、重力の作用に加えてボール押し込み部材13bにより、素早く確実にボール供給開口10eに一列で供給される。
【0093】
ここで、上記上端位置に配置された後の掻き上げ板12aの上端面12b上の所定量、即ち、所定の複数の個数、の一列のボールBが、重力の作用のみよりボール供給開口10eに向い常に素早く確実に移動することが出来る状況にある場合には、ボール強制供給手段13の直線往復駆動装置13cがボール押し込み部材13bをボール収容部10の第2の辺10dのボール供給開口10eに向い押し出さないよう加圧流体供給制御手段30の動作を動作制御手段22に制御させることも出来る。
【0094】
ボール供給開口10eに対する上記所定量、即ち、所定の複数の個数、の一列のボールBの供給が開始された時には、第1及び第2のゲート手段16,18はボール搬送手段14のボール通過路14dを遮断している。
【0095】
ボール通過路14dにおいて第1のゲート手段16の上流側に隣接している第3のボール検出器22cが最初にボールBを検出すると、図4の(A)及び(B)中に示されているように、第1のゲート手段16が開放されるとともに第2のゲート手段16の下流側に隣接している加圧流体噴射手段20が加圧流体の噴射を開始する。この加圧流体の噴射は、図4の(A)及び(B)を参照して加圧流体噴射手段20について詳細に説明したように、状況に応じて連続的であっても良いし間欠的であっても良いし、連続的な噴射の期間や間欠的な噴射の期間や間欠的な噴射の間隔も加圧流体供給制御手段30の動作を動作制御手段22に制御させることにより自由に設定することが可能である。
【0096】
ボール通過路14dにおいて第1のゲート手段16を通過し加圧流体噴射手段20により表面の付着物が表面からかなりの程度分離された、上記所定量、即ち、所定の複数の個数、の一列のボールBは、遮断位置の第2のゲート手段18によりボール通過路14d中の搬送を停止される。
【0097】
ボール通過路14dにおいて遮断位置の第2のゲート手段18の上流側に隣接している第2のボール検出器22bが上記一列のボールBの先頭のボールBを所定時間以上検出するとともにボール通過路14dにおいて開放位置の第1のゲート手段16の下流側に隣接している第1のボール検出器22aが上記一列のボールBの最後のボールBを所定時間以上検出するようになると、ボール通過路14dにおいて遮断位置の第2のゲート手段18と開放位置の第1のゲート手段16との間に上記所定量、即ち、所定の複数の個数、の一列のボールBが保持されたことを意味する。
【0098】
なお、第2のゲート手段18の上流側に隣接している第2のボール検出器22bがボールBを所定時間以上検出した後に、第1のゲート手段16の下流側に隣接している第1のボール検出器22aがボールBを所定時間以上検出しなかった場合には、ボール通過路14dにおいて第2のゲート手段18と第1のゲート手段16との間の所定の領域に所定の個数のボールBが収容されていないことを意味する。即ち、ボール通過路14dに対するボール収容部10のボール供給開口10eを介したボール配列手段12による所定の個数のボールBの一列の供給がうまくいかなかったことを意味する。
【0099】
この場合には、第1のゲート手段16の開放状態と第2のゲート手段18の遮断状態とを維持しながら、ボール配列手段12によるボール収容部10からの複数のボールBの一列の供給を再度行なう。
【0100】
なおこのような供給の失敗が生じるのを確実に防止するには、ボール搬送手段14のボール通過路14d中への上端位置の掻き上げ部材12aの上端面12bからの複数のボールBの供給が開始された後に、第1乃至第3のボール検出器22a.22b,そして22cの夫々が所定の時間以上ボールBを検出するまで、第1のゲート手段16の開放状態と第2のゲート手段18の遮断状態とを維持しながら、ボール搬送手段14のボール通過路14d中への掻き上げ部材12aによる複数のボールBの供給を繰り返し行なうことである。
【0101】
第1のボール検出器22aと第2のボール検出器22bとがボールBを所定時間以上検出した場合、或いは場合によっては上述したように第1乃至第3のボール検出器22a.22b,そして22cの夫々が所定の時間以上ボールBを検出した場合、第1のゲート手段16が遮断位置に移動されると同時に第2のゲート手段18が開放位置に移動され、或いは、第1のゲート手段16が遮断位置に移動された後の図示されていないタイマーにより設定されている一定時間の経過後に第2のゲート手段18が開放位置に移動され、さらには、掻き上げ板12aが上端位置から下端位置へと復帰されるとともにボール強制供給手段13のボール押し込み部材13bがボール収容部10の第2の辺10dのボール供給開口10eから最も遠い引っ込み位置へと引き戻される。
【0102】
開放された第2のゲート手段18を通過した上記所定量、即ち、所定の複数の個数、の一列のボールBはボール搬送手段14のボール通過路14aの延出端を通過し、ボール通過個数カウント手段28により上記一列のボールBの個数が確認された後にボール供給管24を介して、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等の所定数量のボールを使用する装置に対し所定数量のボールを組み込む図示されていないボール組込装置に供給される。
【0103】
なお、ボール通過個数カウント手段28は省略することが出来るし、ボール通過個数のカウントを停止させておくことも出来る。
【0104】
ボール通過路14dにおいて開放位置の第2のゲート手段18の上流側に隣接している第2のボール検出器22bが上記一列のボールBの通過を検出しなくなると、第2のゲート手段18は開放位置から遮断位置へと移動される。また、加圧流体噴射手段20による加圧流体の噴射が停止される。加圧流体の噴射が間欠的に行なわれていた場合には、第2のボール検出器22bが上記一列のボールBの通過を検出しなくなった後に最後に上記間欠的な噴射の所定のサイクルよりも長い時間の噴射を行い、しかる後に加圧流体の噴射が停止される。
【0105】
この実施の形態のボール定量供給装置では、所定量、即ち所定の個数、のボールBを、手動供給手段26介して、手動により例えば軸受やボールねじやリニアガイド等の所定数量のボールを使用する装置に対し所定数量のボールを組み込む図示されていないボール組込装置に供給することも出来ることは、図7の(A)及び(B)を参照した手動供給手段26についての前述した詳細な記載から明らかである。
【0106】
そして、この場合でも、手動供給手段26から上述した図示されていないボール組込装置に供給される所定量、即ち所定の個数、のボールBは、ボール通過個数カウント手段28により上記一列のボールBの個数が確認された後にボール供給管24を介して、例えば軸受やボールねじやリニアガイド等の所定数量のボールを使用する装置に対し所定数量のボールを組み込む図示されていないボール組込装置に供給される。
【0107】
【発明の効果】
以上詳述したことから明らかなように、この発明に従ったボール定量供給装置によれば、軸受やボールねじやリニアガイド等に供給する比較的高い粘度を有した例えば防錆油により覆われていることが多いボールを定量供給する場合でも、常に確実に素早く所定量のボールを供給することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】上記実施の形態の全体の概略的な斜視図である。
【図2】(A)は、図1のII(A)−II(A)線に沿ったボール収容部の概略的な縦断面図であり;(B)は、図1のII(B)−II(B)線に沿ったボール収容部の概略的な横断面図である。
【図3】図1のIII−III線に沿った概略的な横断面図である。
【図4】(A)は、ボール収容部の近傍で第1のゲート手段及び加圧流体噴射手段が設けられているボール搬送手段の基端部分と、この基端部分に隣接したボール収容部の部分の概略的な水平断面図であり;(B)は、ボール搬送手段の上記基端部分と、この基端部分に隣接したボール収容部の部分の概略的な縦断面図である。
【図5】(A)は、ボール収容部から遠く第2のゲート手段が設けられているボール搬送手段の延出端部の概略的な水平断面図であり;(B)は、ボール搬送手段の上記延出端部の概略的な縦断面図である。
【図6】(A)はボール通過個数カウント手段の概略的な水平断面図であり;(B)はボール通過個数カウント手段の概略的な縦断面図である。
【図7】(A)は、手動ボール供給手段の主要部の概略的な縦断面図であり;(B)は、上記主要部の一部を拡大して示す部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
B…ボール,10…ボール収容部,10a…ボール受け入れ凹所,10c…第1の辺(所定の領域),12…ボール配列手段,13…ボール強制供給手段,14…ボール搬送手段,14a…ボール通過路,14e…加圧流体排出手段,16…第1のゲート手段,18…第2のゲート手段,20…加圧流体噴射手段,22…動作制御手段,22a…第1のボール検出器,22b…第2のボール検出器,26…手動ボール供給手段,26a…ボール投入部材,26b…ボール案内部材,26c…ボール攪拌手段,28…ボール通過個数カウント手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball quantitative supply device that supplies a predetermined number of balls to a device that uses a predetermined number of balls such as a bearing, a ball screw, and a linear guide.
[0002]
[Prior art]
Such a ball quantitative supply device is widely known, for example, from Japanese Utility Model Publication No. 1-24025 and Japanese Patent No. 2991412.
[0003]
The apparatus for taking out a constant number of balls (ball constant supply apparatus) described in Japanese Utility Model Publication No. 1-24025 discloses a hopper 1 in which a plurality of balls W are accommodated, and is fixed to the lower surface of the hopper 1 and extends downward. A collecting pipe 4 having a cylindrical fixed guide 2, a ball passage 3 vertically supported in an inner hole of the fixed guide 2 slidably in a predetermined range in a vertical direction, and a ball passage 3 penetrating in a vertical direction; A guide tube 5 fixed to the upper end of the ball passage 3 and penetrating the lower wall of the hopper 1 slidably in the vertical direction and projecting from the inner bottom surface inclined downwardly of the hopper 1, Shutter members 6 and 7 that are arranged and protrude into and out of the ball passage 3 and that can reciprocate between a protruding position for blocking the ball passage 3 and a retreat position for retreating from the ball passage 3 and opening the ball passage 3; Have. Each of the shutter members 6 and 7 is urged toward the retreat position by the
[0004]
While being located at the lower end position, the lower end of the collecting pipe 4 projects downward from the lower end of the inner hole of the fixed guide 2, and a plurality of pipes flowing into the guide pipe 5 from the inner bottom surface of the hopper 1. The ball W reaches the shutter member 7 below the projecting position in the ball passage 3 of the collecting pipe 4.
[0005]
When the lower end portion of the collecting pipe 4 at the lower end position is pushed up to move the collecting pipe 4 to the upper end position, the lower shutter member 7 is moved to the retreat position by the action of the
[0006]
Further, when the raising of the lower end portion of the collecting pipe 4 at the upper end position is stopped and the collecting pipe 4 is moved to the lower end position, the lower shutter member 7 is actuated by the action of the
[0007]
Japanese Patent No. 2991412 discloses a ball storage case 21 in which a plurality of balls 23 are stored, an air blowing
[0008]
Then, while the upper end of the ball storage portion 7a of the rotary block 7 is vertically aligned with the tip of the
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 1-24025 (FIGS. 1 to 3)
[0010]
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2991412 (FIGS. 2 to 3)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus for taking out a constant number of balls (ball quantitative supply apparatus) described in Japanese Utility Model Publication No. 1-24025, which is constructed as described above and operates as described above, a fixed guide is required every time a predetermined amount of balls W needs to be discharged. Since the collecting pipe 4 must be slid vertically in the inner hole 2 by a predetermined distance, this sliding makes it difficult to quickly discharge a predetermined amount of the ball W.
[0012]
Further, in the above-mentioned ball constant piece taking-out device (ball fixed-quantity supply device), every time the collecting pipe 4 is slid vertically by a predetermined distance in the inner hole of the fixed guide 2, the guiding pipe is moved with respect to the bottom wall of the hopper 1. A plurality of balls W in the hopper 1 flow into the guide tube 5 due to the upper end of the guide 5 sliding up and down, but the plurality of balls W in the hopper 1 are concentrated toward the upper end opening of the guide tube 5. Clogging may occur, and this clogging makes it difficult to reliably discharge a predetermined amount of balls W. In addition, balls supplied to bearings, ball screws, linear guides, and the like are often covered with, for example, rust-preventive oil having a relatively high viscosity. When used in (device), clogging as described above is more likely to occur.
[0013]
Further, the ball constant unit take-out device (ball fixed-quantity supply device) is provided in a region between the upper and lower shutter members 6 and 7 in the ball passage 3 of the collecting pipe 4 while the collecting pipe 4 is disposed at the lower end position. Does not have a means for detecting that a predetermined number of balls W are held in the collecting pipe 4 even though the above-described clogging occurs and the predetermined number of balls W are not held in the area. May slide from the lower end position to the upper end position, and a predetermined number of balls W may not be discharged from the lower end of the ball passage 3.
[0014]
In the ball fixed amount supply device disclosed in Japanese Patent No. 2991412 configured as described above and operating as described above, the air blown into the ball storage case 21 from the
[0015]
Accordingly, when the number of the balls 23 stored in the ball storage case 21 is reduced, or when the ball 23 having a relatively high viscosity and often covered with, for example, rust-proof oil is When stored, the number of balls stored in the
[0016]
The present invention has been made under the above circumstances, and an object of the present invention is to supply a ball having a relatively high viscosity to be supplied to a bearing, a ball screw, a linear guide, etc., for example, a ball which is often covered with, for example, rust-preventive oil. An object of the present invention is to provide a constant-quantity ball supply device capable of always and quickly supplying a predetermined amount of balls.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the object of the present invention as described above, the ball metering device according to the present invention comprises:
A ball receiving portion for receiving a plurality of balls;
Ball arrangement means for arranging a plurality of balls accommodated in the ball accommodation portion in a line;
A plurality of balls extending from the ball storage portion and arranged in a line by the ball arranging means are supplied, and the plurality of supplied balls have a ball passage which can pass in a line. Ball transporting means for transporting a plurality of balls in the row from the ball receiving portion to the extended end portion by using gravity;
First gate means provided at a position close to the ball storage section in the ball passage of the ball transport means to open and close the ball passage;
A second passage that is provided at a position farther from the ball storage section than the first gate means in the ball passage of the ball transfer means, opens and closes the ball passage, and holds a predetermined amount of balls between the first gate and the second gate; Gate means;
Pressurized fluid ejecting means provided near the first gate means in the ball passage of the ball transport means, for injecting pressurized fluid onto the ball to separate deposits adhering to the surface of the ball from the surface;
Detecting that a predetermined amount of ball is held between the first gate means and the second gate means in the ball passage of the ball transport means, and controlling the operations of the first and second gate means. Operation control means;
It has.
[0018]
The operation control means opens the first gate means and closes the second gate means while the plurality of balls arranged in a line by the ball arrangement means are supplied into the ball passage of the ball transport means. Then, after detecting that a predetermined amount of ball is held between the first gate means and the second gate means in the ball passage of the ball transport means, the first gate means is closed and the second gate means is closed. Open the gate means.
[0019]
Hereinafter, an embodiment of a fixed quantity ball supply device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, an overall configuration of an embodiment of a fixed quantity ball supplying apparatus according to the present invention will be schematically described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view of the whole of the embodiment.
[0021]
The fixed-quantity ball supply apparatus according to the present embodiment supplies a predetermined number of balls to an apparatus that uses a predetermined number of balls, such as a bearing, a ball screw, and a linear guide. Further, the ball constant-quantity supply device can always supply the predetermined number of balls reliably and quickly even when the balls are covered with a relatively high-viscosity oil such as rust-preventive oil.
[0022]
The above-mentioned ball fixed-quantity supply device includes a
[0023]
Ball transfer means 14 extends from the
[0024]
A first gate means 16 for opening and closing the ball passage is provided at a position close to the
[0025]
A pressurized
[0026]
The operation of the first and second gate means 16 and 18 is controlled by the operation control means 22. The operation control means 22 can detect that a predetermined amount of the ball is held between the first gate means 16 and the second gate means 18 in the ball passage of the ball transport means 14.
[0027]
Then, the operation control means 22 opens the first gate means 16 while the plurality of balls arranged in a line by the ball arrangement means 12 are supplied into the ball passage of the ball transfer means 14, and opens the second gate means. The gate means 18 is closed, and after detecting that a predetermined amount of ball is held between the first gate means 16 and the second gate means 18 in the ball passage of the ball transport means 14, the first gate The second gate means 18 is opened while closing the
[0028]
The extended end of the ball passage of the ball transfer means 14 is supplied with a predetermined number of balls by the above-mentioned ball fixed-quantity supply device, and a predetermined amount of balls is supplied to a device using a predetermined number of balls such as a bearing, a ball screw or a linear guide. It is connected via a
[0029]
In the ball passage of the ball transporting means 14, a manual ball supply means 26 is communicated downstream of the second gate means 18.
[0030]
In the ball passage of the ball transporting means 14, a ball passing number counting means 28 is provided downstream of the communication point of the manual ball supply means 26 to count the number of balls passing through the ball passage.
[0031]
Next, the details of the structure of the embodiment of the ball quantitative supply device according to the present invention described above with reference to FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2A is a schematic longitudinal sectional view of the
[0032]
The
[0033]
More specifically, the ball receiving recess 10a of the
[0034]
The bottom wall of the
[0035]
Each of the first
[0036]
As is clear from the above description, in the
[0037]
The ball arranging means 12 for arranging the plurality of balls B accommodated in the
[0038]
The
[0039]
The ball arranging means 12 further includes a
[0040]
The ball arranging means 12 configured as described above allows the plurality of balls B accommodated in the ball receiving recesses 10a of the
[0041]
When the scraping member 12a approaches the upper end position, even if a plurality of balls B are vertically placed on the
[0042]
That is, when the scraping member 12a reaches the upper end position, as shown in FIG. 2 (A), a predetermined height is set on the
[0043]
Such a function of the scraping member 12a and the
[0044]
After the scraping member 12a reaches the upper end position, a predetermined number of balls B on the
[0045]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the ball arranging means 12 further transfers a predetermined number of balls B arranged in a line as described above by the ball arranging means 12 into the
[0046]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the ball forcible supply means 13 is provided with a
[0047]
As shown in FIG. 1, the ball forced supply means 13 further includes a
[0048]
As shown in FIG. 1, the ball forced supply means 13 further includes a linear
[0049]
Then, when the scraping member 12a is moved from the lower end position to the upper end position and reaches the upper end position, the linear
[0050]
After the
[0051]
Next, the configuration of the ball transfer means 14 extending from the
[0052]
The ball transfer means 14 includes a base 14a extending from the lower end of the
[0053]
The upper surface of the base 14a is inclined such that a
[0054]
A
[0055]
As shown in FIG. 3, the side surface of the
[0056]
The ball B supplied from the
[0057]
The fluid passage gaps at the four corners in the cross section of the
[0058]
Further, the notch in the
[0059]
In this embodiment, the length of the area of the
[0060]
Next, with reference to FIGS. 4A and 4B and FIGS. 5A and 5B in addition to FIG. 20 and the respective configurations of the operation control means 22 will be described in more detail.
[0061]
Here, FIG. 4A shows the base end portion of the ball transfer means 14 provided with the first gate means 16 and the pressurized fluid ejection means 20 in the vicinity of the
[0062]
FIG. 5A is a schematic horizontal cross-sectional view of the extended end of the ball transfer means 14 provided with the second gate means 18 far from the
[0063]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the pressurized fluid ejecting means 20 includes a ball in the
[0064]
The pressurized fluid ejected from the ejection opening of the pressurized fluid ejection means 20 separates, from the surface, a considerable amount of the above-mentioned oil-containing deposits attached to the surface of the ball B passing in front of the ejection opening. In addition, the attached matter separated from the surface of the ball B is forcibly discharged to the extending end of the
[0065]
Further, since the ejection opening of the pressurized fluid ejection means 20 is inclined toward the above-described conveyance direction, the ejection opening from the
[0066]
In this embodiment, the pressurized fluid is discharged to a position closer to the first gate means 16 and closer to the extended end of the ball transfer means 14 than to the second gate means 18 in the ball passage 14a of the ball transfer means 14. A means 14e is provided. The pressurized
[0067]
More specifically, the pressurized fluid discharge means 14e is formed at a predetermined position on a side surface of the
[0068]
The pressurized fluid discharge means 14e is provided by a Bernoulli's theorem in which pressurized fluid ejected from the ejection opening of the pressurized fluid ejection means 20 acts on the ball B passing therethrough in the ball passageway 14a of the ball transport means 14. Alleviates the suction effect based on Due to the relaxation of the suction action, the ball B passing in front of the ejection opening is attracted to the ejection opening depending on the amount and speed of the pressurized fluid ejected from the ejection opening per unit time, so that the ball B passes through the ball passage 14a. In addition to eliminating the possibility of stopping the transfer in the above, the oil adhering to the surface of the ball B transferred in the ball passage 14a by the pressurized fluid ejected from the ejection opening of the pressurized fluid ejection means 20 is removed. This makes it possible to sufficiently exert the function of separating various attached matters from the surface.
[0069]
The pressurized fluid discharge means 14e, especially the pressurized fluid discharge means 14e near the second gate means 18, is further provided with pressurized fluid injected into the ball passage 14a from the ejection opening of the pressurized fluid ejection means 20. The conveying speed of the ball B being conveyed in the ball passage 14a is accelerated, and the ball B is hit hard by something, for example, on the inner surface of the downwardly curved portion of the extended end of the ball passage 14a. It is possible to effectively prevent the ball B from being hit and damaged due to the collision between the balls B.
[0070]
The pressurized fluid ejecting means 20 may be configured to eject the pressurized fluid intermittently. The interval of this intermittent injection and the start and end can be arbitrarily set.
[0071]
In the intermittent ejection as well, similarly to the pressurized fluid discharge means 14e, the pressurized fluid ejected from the ejection opening of the pressurized fluid ejection means 20 in the ball passage 14a of the ball transport means 14 is applied to the ball B passing therethrough. Relax the suction effect based on Bernoulli's theorem that acts on Due to the relaxation of the suction action, the ball B passing in front of the ejection opening is attracted to the ejection opening depending on the amount and speed of the pressurized fluid ejected from the ejection opening per unit time, so that the ball B passes through the ball passage 14a. In addition to eliminating the possibility of stopping the transfer in the above, the oil adhering to the surface of the ball B transferred in the ball passage 14a by the pressurized fluid ejected from the ejection opening of the pressurized fluid ejection means 20 is removed. This makes it possible to sufficiently exert the function of separating various attached matters from the surface.
[0072]
The operation control means 22 includes a first ball detector 22 a adjacent to the downstream side of the first gate means 16 in the ball passage 14 a of the ball transporting means 14, and a first ball detector 22 a adjacent to the upstream side of the second gate means 18. And two
[0073]
Each of the first to
[0074]
The ball B passing through the ball passage 14a of the ball transfer means 14 is covered with a relatively high-viscosity oil such as rust-proof oil supplied to a bearing, a ball screw, a linear guide, or the like. Even in this case, the pressurized fluid blown into the ball passage 14a by the pressurized fluid ejecting means 20 separates the oil adhering to the ball B to a considerable extent, so that the first to third ball detections are performed. The accuracy of each of the
[0075]
Next, the ball passing number counting means 28 will be described in detail with reference to FIGS. 6A and 6B in addition to FIG.
[0076]
FIG. 6A is a schematic horizontal sectional view of the ball passing number counting means 28; and FIG. 6B is a schematic vertical sectional view of the ball passing number counting means 28. is there.
[0077]
The ball passing number counting means 28 is interposed between the extended end of the ball passage 14 a of the ball transport means 14 and the
[0078]
A
[0079]
The ball passage number counting means 28 further includes a pair of pressurized
[0080]
The pressurized fluid ejected from the pair of pressurized
[0081]
Next, the configuration of the manual ball supply means 26 will be described in detail with reference to FIGS. 7A and 7B in addition to FIG.
[0082]
7A is a schematic longitudinal sectional view of a main part of the manual ball supply means 26; FIG. 7B is an enlarged view of a part of the main part. It is an expanded longitudinal sectional view.
[0083]
In this embodiment, the manual supply means 26 includes a funnel-shaped ball input member 26a and a ball passageway 14a of the ball transport means 14 from the center of the bottom surface of the ball input member 26a on the downstream side of the second gate means 18. And a
[0084]
That is, the number of balls B manually supplied to the extending end of the ball passage 14a of the ball transporting means 14 via the manual supply means 26 is also accurately counted by the ball passing number counting means 28.
[0085]
In this embodiment, the manual supply means 26 further stirs the plurality of balls B thrown into the ball input member 26a at a central portion of the bottom surface of the ball input member 26a, and a plurality of the balls B at the entrance of the
The stirring
[0086]
The orbit traverses the entrance of the
[0087]
A predetermined amount of balls B can be thrown into the ball throwing member 26a of the manual supply means 26 using a known ball quantitative plate 26f. A predetermined number of balls B thrown into the ball throwing member 26a roll toward the entrance of the
[0088]
In the above-described embodiment, all the structures that operate using the pressurized fluid, that is, the linear
[0089]
As the pressurized fluid, an appropriate type can be selected according to the type of the ball B supplied in the above embodiment, and pressurized air is a typical example.
[0090]
Next, a series of operations of the ball quantitative supply device according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.
[0091]
As shown in FIGS. 2A and 2B, while a large amount of balls B are accommodated in the ball receiving recess 10a of the
[0092]
After the scraping plate 12a of the ball arranging means 12 is disposed at the upper end position, the linear
[0093]
Here, a predetermined amount on the
[0094]
When the supply of the predetermined amount of balls B to the
[0095]
When the
[0096]
In the
[0097]
A
[0098]
After the
[0099]
In this case, while maintaining the open state of the first gate means 16 and the closed state of the second gate means 18, the supply of one row of the plurality of balls B from the
[0100]
In order to surely prevent such a supply failure from occurring, the supply of the plurality of balls B from the
[0101]
When the first ball detector 22a and the
[0102]
The predetermined amount, that is, the predetermined number of balls B in a row, which has passed through the opened second gate means 18 passes through the extended end of the ball passage 14a of the ball transport means 14, and the number of passing balls After the number of balls B in a row is confirmed by the counting means 28, a predetermined number of balls are incorporated into a device using a predetermined number of balls, such as a bearing, a ball screw, and a linear guide, via the
[0103]
Note that the ball passing number counting means 28 can be omitted, and the counting of the ball passing number can be stopped.
[0104]
When the
[0105]
In the ball constant-volume supply device of this embodiment, a predetermined amount, that is, a predetermined number of balls B is manually supplied to the predetermined number of balls such as a bearing, a ball screw, and a linear guide via the manual supply means 26. It can also be supplied to a ball-incorporating device (not shown) which incorporates a predetermined number of balls into the device, as described in the detailed description of the manual supply means 26 with reference to FIGS. 7A and 7B. It is clear from
[0106]
In this case as well, a predetermined amount, that is, a predetermined number of balls B supplied from the manual supply means 26 to the above-described ball assembling device (not shown) is counted by the ball passing number counting means 28 in the above-mentioned row of balls B. After the number of balls has been confirmed, a ball assembling device (not shown) that incorporates a predetermined number of balls into a device that uses a predetermined number of balls, such as a bearing, a ball screw, and a linear guide, via the
[0107]
【The invention's effect】
As is apparent from the above detailed description, according to the ball quantitative supply device according to the present invention, the ball is supplied with, for example, rust-proof oil having a relatively high viscosity to be supplied to a bearing, a ball screw, a linear guide, and the like. Even when a fixed number of balls are often supplied, a predetermined amount of balls can always be supplied quickly and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic perspective view of the above embodiment.
2 (A) is a schematic longitudinal sectional view of the ball housing along the line II (A) -II (A) of FIG. 1; FIG. 2 (B) is II (B) of FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the ball housing along a line II- (B).
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 1;
FIG. 4A is a diagram showing a base end portion of a ball transporting unit provided with a first gate unit and a pressurized fluid ejecting unit near a ball receiving unit, and a ball receiving unit adjacent to the base end portion; FIG. 4B is a schematic vertical sectional view of the base portion of the ball transporting means and a portion of the ball receiving portion adjacent to the base portion of the ball conveying means.
FIG. 5A is a schematic horizontal cross-sectional view of an extended end portion of a ball transporting unit provided with a second gate unit far from the ball storage unit; FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the extended end portion of FIG.
6 (A) is a schematic horizontal sectional view of the ball passing number counting means; FIG. 6 (B) is a schematic vertical sectional view of the ball passing number counting means.
FIG. 7A is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a manual ball supply means; FIG. 7B is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a part of the main part in an enlarged manner.
[Explanation of symbols]
B: ball, 10: ball accommodating portion, 10a: ball receiving recess, 10c: first side (predetermined area), 12: ball arranging means, 13: ball forced supply means, 14: ball transport means, 14a ... Ball passage, 14e ... Pressurized fluid discharge means, 16 ... First gate means, 18 ... Second gate means, 20 ... Pressurized fluid ejection means, 22 ... Operation control means, 22a ... First ball detector , 22b ... second ball detector, 26 ... manual ball supply means, 26a ... ball input member, 26b ... ball guide member, 26c ... ball stirring means, 28 ... ball passing number counting means.
Claims (14)
ボール収容部に収容されている複数のボールを一列に並べるボール配列手段と;
ボール収容部から延出しており、ボール配列手段により一列に並べられた複数のボールが供給され、上記供給された複数のボールが一列で通過可能なボール通過路を有しており、ボール通過路中の一列の複数のボールを重力を利用してボール収容部から延出端部に向い搬送するボール搬送手段と;
ボール搬送手段のボール通過路においてボール収容部に近い位置に設けられボール通過路を開閉する第1のゲート手段と;
ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段よりもボール収容部から遠い位置に設けられ、ボール通過路を開閉し、第1のゲート手段との間に所定量のボールを保持する第2のゲート手段と;
ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段の近傍に設けられ、ボールに加圧流体を噴射してボールの表面に付着した付着物を上記表面から分離させる加圧流体噴射手段と;
ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段と第2のゲート手段との間に所定量のボールが保持されたことを検出するとともに、第1及び第2のゲート手段の動作を制御する動作制御手段と;
を備えていて、
動作制御手段は、ボール配列手段により一列に並べられた複数のボールがボール搬送手段のボール通過路中に供給される間に第1のゲート手段を開放するとともに第2のゲート手段を閉鎖し、ボール搬送手段のボール通過路において第1のゲート手段と第2のゲート手段との間に所定量のボールが保持されたことを検出した後に第1のゲート手段を閉鎖するとともに第2のゲート手段を開放する、
ボール定量供給装置。A ball receiving portion for receiving a plurality of balls;
Ball arrangement means for arranging a plurality of balls accommodated in the ball accommodation portion in a line;
A plurality of balls extending from the ball storage portion and arranged in a line by the ball arranging means are supplied, and the plurality of supplied balls have a ball passage which can pass in a line. Ball transporting means for transporting a plurality of balls in the row from the ball receiving portion to the extended end portion by using gravity;
First gate means provided at a position close to the ball storage section in the ball passage of the ball transport means to open and close the ball passage;
A second passage that is provided at a position farther from the ball storage section than the first gate means in the ball passage of the ball transfer means, opens and closes the ball passage, and holds a predetermined amount of balls between the first gate and the second gate; Gate means;
Pressurized fluid ejecting means provided near the first gate means in the ball passage of the ball transport means, for injecting pressurized fluid onto the ball to separate deposits adhering to the surface of the ball from the surface;
Detecting that a predetermined amount of ball is held between the first gate means and the second gate means in the ball passage of the ball transport means, and controlling the operations of the first and second gate means. Operation control means;
With
The operation control means opens the first gate means and closes the second gate means while the plurality of balls arranged in a line by the ball arrangement means are supplied into the ball passage of the ball transport means, After detecting that a predetermined amount of ball is held between the first gate means and the second gate means in the ball passage of the ball transport means, the first gate means is closed and the second gate means is closed. Open up,
Ball metering device.
ボール配列手段は、ボール収容部のボール受け入れ凹所の内周面の上記所定の領域に沿っている複数のボールを一列に並べ、
ボール搬送手段のボール通過路は、ボール収容部のボール受け入れ凹所の内周面の上記所定の領域に沿いボール収容部のボール受け入れ凹所に開口していて、ボール配列手段により一列に並べられた複数のボールを上記開口から供給される、
請求項1に記載のボール定量供給装置。The ball accommodating portion includes a ball receiving recess for receiving a plurality of balls, and the ball receiving recess is arranged along a predetermined area of an inner peripheral surface of the ball receiving recess and a plurality of balls in the ball receiving recess are arranged by gravity. Has,
The ball arranging means arranges a plurality of balls in a line along the predetermined area on the inner peripheral surface of the ball receiving recess of the ball container,
The ball passage of the ball transporting means is open to the ball receiving recess of the ball housing along the predetermined area on the inner peripheral surface of the ball receiving recess of the ball housing, and is arranged in a line by the ball arranging means. A plurality of balls supplied from the opening,
The ball fixed-quantity supply device according to claim 1.
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