JP2005154144A

JP2005154144A - パーツ整列装置

Info

Publication number: JP2005154144A
Application number: JP2004205105A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakota; 宏治迫田; Masaaki Miura; 正明三浦; Seiji Miura; 誠司三浦
Original assignee: Seki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Seki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2024-07-12
Also published as: JP4276984B2

Abstract

【課題】
正規形状のパーツについてはパーツの表裏を選別して統一された姿勢に整列させつつ、非正規形状のパーツをはねる。
【解決手段】
特定回転軌跡Rを回転移動する吸着手段8と、この特定回転軌跡Rと対応する特定円周線Pに沿って回転方向順に姿勢変換ガイド11、規制片12及び厚み選別ガイド13を設けることによって、特定の姿勢に変換された正規パーツのみを整列供給ガイド14へ導き、非正規パーツについては非正規パーツ収容部16に収容する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無秩序に溜められた多数のパーツを一つずつ統一された姿勢に整列させるパーツ整列装置に関し、特にパーツとしての溶接ナットを所定の姿勢にして自動溶接装置に自動供給することに適する。

従来より、この種のパーツ整列装置として、パーツが溜められたボウルに振動回転を加えて、ボウル内のパーツに遠心力を与えることにより、パーツがボウル内周面の螺旋スロープを登っていくようにし、その途中でパーツの姿勢変換、大小パーツの選別、パーツの表裏選別を自動的に行なうようにしたものがある。

また、別のパーツ整列装置として、特許第3117662号公報には、面板と、この面板の表裏一側面の側に配設され回転移動する吸着手段と、この面板の表裏他側面の側にそれぞれ配設された姿勢変換ガイド及び表裏選別手段と、から構成されたものが記載されている。このパーツ整列装置では、上記吸着手段によってパーツを面板の他側面に吸着し、そのパーツを上記吸着手段の回転移動によって上記姿勢変換ガイドへ移動させて所定の姿勢に変換させる。さらに、パーツを上記吸着手段の回転移動によって上記表裏選別手段へ移動させる。この表裏選別手段は、パーツの面板からの突出高さがパーツの表裏面の向きに応じて異なることを利用して、その表裏面が所定の向きでないパーツを除くものである。このように、上記のパーツ整列装置では、上記所定の姿勢で、かつ表裏面が所定の向きに統一されたパーツを順次整列させる。
特許第3117662号公報

しかし、上記パーツ整列装置においては、正規形状のパーツについてはパーツの表裏を揃えて整列させることが可能である。しかし、上記表裏選別手段は、パーツの特定部位（中央部位）の面板からの突出高さによってパーツの表裏面の向きを識別しているため、例えば正規形状のパーツよりも全体厚みの小さい非正規形状のパーツについては、パーツの面板に相対向している面が裏面あるいは表面の何れにかかわらず上記表裏選別手段を通過する。これにより非正規形状のパーツが正規形状のパーツに紛れ込むという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、正規形状のパーツについてはパーツの表裏を選別して統一された姿勢に整列させつつ、非正規形状のパーツをはねることにある。

上記目的を達成するために、本発明者は以下の発明を行った。

すなわち、本発明は、パーツの表裏を選別して統一された姿勢に変換させるパーツ整列装置であって、
面板と、
上記面板の表裏一側に配設され、上記面板の表裏他側の上記パーツを、該面板を介して吸着して特定の回転軌跡を回転移動する吸着手段と、
上記吸着手段に吸着されて上記特定回転軌跡に対応する特定円周線を移動するパーツをその表面又は裏面が上記面板の他側面を向いた姿勢に変換させる姿勢変換ガイドと、
上記姿勢変換され且つ上記吸着手段に吸着されて移動するパーツのうち、表面が上記面板の他側面を向いた姿勢のパーツの通過を許容する一方、裏面が上記他側面を向いた姿勢のパーツの通過を阻止する表裏選別手段と、
上記表裏選別手段を通過し且つ上記吸着手段に吸着されて移動するパーツのうち、正規形状のパーツ（以下、正規パーツという。）を第１経路に導く一方、非正規形状のパーツ（以下、非正規パーツという。）を上記第１経路とは異なる第２経路へ導く正規パーツ選別手段とを備えていることを特徴とする。

上記パーツ整列装置の場合、上記吸着手段に吸着されたパーツは特定円周線を移動する。この特定円周線上には上記吸着手段の回転方向の順に姿勢変換ガイドと表裏選別手段と正規パーツ選別手段とが配設されている。従って、パーツは、まず、姿勢変換ガイドを通過することによって特定の姿勢に変換される。次に、特定姿勢に変換されたパーツは、表裏選別手段によって表裏面の向きが選別され、表面が面板の他側面を向いたパーツは通過が許容され、裏面が面板の他側面を向いたパーツは表裏選別手段によりはねられる。さらに、表裏選別手段を通過した後は、正規パーツ選別手段によって正規パーツは第１経路へ、非正規パーツは第２経路へ導かれる。その後、第１経路へ導かれた正規パーツを、例えば自動溶接装置等へ自動供給したり、その自動供給のためにパーツ整列収容筒等に収容したりする。

従って、正規パーツと非正規パーツが混在して上記パーツ整列装置に供給され、非正規パーツが表裏選別手段を通過したとしても、その通過後に正規パーツと非正規パーツとを選別することができ、多数の正規パーツの全てについて統一姿勢に順次整列させることができる。

好適な実施形態では、上記面板を固定し、上記吸着手段を面板の一側面に沿って回転移動させて、上記パーツを面板の他側面上で移動させる。

上記吸着手段を上記面板の一側面に固定し、該面板を回転させることによって当該吸着手段を回転移動させるようにしてもよい。その場合、上記吸着手段に吸着されたパーツは上記面板と共に回転移動することになる。

好適な実施形態では、上記面板は平板状とされる。また、上記面板を円筒ドラム状に形成し、該ドラムの外側（表側）又は内側（裏側）に上記吸着手段を設け、ドラムの外周面側又は内周面側を上記パーツが移動するようにしてもよい。

好適な実施形態では、上記面板は、平板状であって、上記他側面が斜め上方に臨む傾斜状態に配設され、
上記表裏選別手段及び正規パーツ選別手段は、それぞれ上記面板の他側面における上部位置に配設され、
上記面板の他側面における下端部近傍位置に配設され、複数のパーツが無整列状態で溜められるパーツ溜り部をさらに備え、
上記吸着手段は上記パーツ溜り部のパーツを吸着して移動させる。

従って、整列させるべきパーツをパーツ溜り部に供給すれば、上記吸着手段が上記パーツ溜り部のパーツを吸着し、その吸着されたパーツは上記吸着手段の回転移動に伴い特定円周線を移動する。そして、該パーツは上記姿勢変換ガイドによって特定の姿勢に変換されるが、この特定の姿勢に完全に変換されない場合は姿勢変換ガイドではねられ落下する。その後、上記表裏選別手段によってパーツの表裏面の向きが選別されるが、パーツが所定の向きと反対向きの場合には、表裏選別手段によってはねられて落下する。これらの姿勢変換ガイド等によってはねられて落下するパーツは、上記面板が傾斜状態に配設されているため、重力の作用により面板を滑り落ちて自動的にパーツ溜り部に戻されることになる。その後、上記表裏選別手段を通過したパーツは正規パーツ選別手段に至り、正規パーツであれば第１経路へ、非正規パーツであれば第２経路へ導かれる。

好適な実施形態では、上記第１経路に導かれた正規パーツを整列状態で収容する整列収容部と、上記第２経路に導かれた非正規パーツを収容する非正規パーツ収容手段とをさらに備えている。

従って、正規パーツと非正規パーツが混在してパーツ整列装置（パーツ溜り部）に供給されたとしても、上記吸着手段の回転が繰り返されることによって、自動的に、正規パーツは所定の姿勢かつ表裏面が所定の向きに統一された状態で第１経路へ送り込まれ、非正規パーツは第２経路を経由して非正規パーツ収容部へ収容される。

好適な実施形態では、上記パーツは、互いに平行な略正方形の表裏面を有する所定の厚みのナット本体部と、このナット本体部の各隅角部から裏面側に突出する突起部とを有する溶接ナットであって、
上記表裏選別手段は、幅が上記溶接ナットの相隣る両突起部の間隔よりも狭い規制片によって構成されており、
上記規制片は、上記溶接ナットが上記吸着手段に吸着されて移動する経路の略中央に位置づけて配設され、且つ上記面板との間に、上記ナット本体部の厚みよりも大きくかつ上記ナット本体部と突起部とを含む溶接ナット全体厚みよりも小さい隙間が形成されるように設けられている。

従って、表面が面板の表裏他側面に相対向した姿勢で吸着手段に吸着されている溶接ナットは、その相隣る突起部間（上記規制片の位置に対応する部位）では面板からの突出高さが突起部位よりも低くなっている（ナット本体部の厚みに相当する突出高さになっている）。よって、当該溶接ナットは、上記規制片に干渉することなく、この規制片と面板との隙間を通過することになる。一方、裏面が上記面板の表裏他側面に相対向した姿勢で吸着手段に吸着されている溶接ナットは、各突起部が上記面板に当接していて、上記規制片に対応する位置でも、該面板からの突出高さが上記突起部を含む溶接ナット全体の厚みに相当する大きさになっている。このため、その溶接ナットは上記規制片に干渉してはねられることになる。これにより、表面が面板の他側面を向いている溶接ナットのみが上記吸着手段に吸着された状態を保って送られることになる。

但し、表裏選別手段を規制片によって構成することで、上記規制片と面板との間の寸法よりも全体厚みが薄い溶接ナットは面板の他側面を向いている面が表面又は裏面にかかわらず上記表裏選別手段を通過する。

好適な実施形態では、上記第１経路は上記特定円周線から外れた位置に設けられ、上記第２経路は上記特定円周線に沿って延び、
上記正規パーツ選別手段は、上記パーツをその最大厚さに基いて正規パーツと非正規パーツとに選別し、正規パーツを上記吸着手段による吸着から離脱させて上記第１経路に案内し、非正規パーツが上記吸着手段に吸着された状態で上記第２経路に移動することを許容することを特徴とする。

例えば、上記正規パーツ選別手段として、上記特定円周線上に、最大厚みが所定寸法よりも大きな正規パーツと係合するように上記面板に所定寸法の隙間を存して対向するガイドを設け、正規パーツを該ガイドに係合させて上記特定円周線上から逸らして上記第１経路に案内し、最大厚みが所定寸法以下の非正規パーツが上記吸着手段に吸着されたまま上記ガイドに係合することなく上記隙間を通って上記特定円周線上を移動して第２経路へ移動するようにすればよい。上記第２経路へ導かれた溶接ナットは吸着手段の吸着から離脱させて非正規パーツ収容部に収容すればよい。

この場合、上記ガイドと面板との間の隙間の大きさを変更することによって正規溶接ナットとして選別する溶接ナットの全体の厚みの下限を決定することができる。

以上のように、本発明によれば、上記吸着手段に吸着されたパーツは特定円周線を移動する。この特定円周線上には上記吸着手段の回転方向の順に姿勢変換ガイドと表裏選別手段と正規パーツ選別手段とが配設されており、故に、パーツはまず姿勢変換ガイドを通過することによって特定の姿勢に変換される。次に、特定姿勢に変換されたパーツは、表裏選別手段によって表裏面の向きが選別され、表面が面板の他側面を向いたパーツは通過が許容され、裏面が面板の他側面を向いたパーツは表裏選別手段によりはねられる。さらに、表裏選別手段を通過した後は、正規パーツ選別手段によって正規パーツは第１経路へ、非正規パーツは第２経路へ導かれる。その後、第１経路へ導かれた正規パーツを、例えば自動溶接装置等へ自動供給したり、その自動供給のためにパーツ整列収容筒等に収容したりする。

また、請求項２に係る発明により、整列させるべきパーツをパーツ溜り部に供給すれば、上記吸着手段が上記パーツ溜り部のパーツを吸着し、その吸着されたパーツは上記吸着手段の回転移動に伴い特定円周線を移動する。そして、該パーツは上記姿勢変換ガイドによって特定の姿勢に変換されるが、この特定の姿勢に完全に変換されない場合は姿勢変換ガイドではねられ落下する。その後、上記表裏選別手段によってパーツの表裏面の向きが選別されるが、パーツが所定の向きと反対向きの場合には、表裏選別手段によってはねられて落下する。これらの姿勢変換ガイド等によってはねられて落下するパーツは、上記面板が傾斜状態に配設されているため、重力の作用により面板を滑り落ちて自動的にパーツ溜り部に戻されることになる。その後、上記表裏選別手段を通過したパーツは正規パーツ選別手段に至り、正規パーツであれば第１経路へ、非正規パーツであれば第２経路へ導かれる。

請求項３に係る発明によれば、正規パーツと非正規パーツが混在してパーツ整列装置（パーツ溜り部）に供給されたとしても、上記吸着手段の回転が繰り返されることによって、自動的に、正規パーツは所定の姿勢かつ表裏面が所定の向きに統一された状態で第１経路へ送り込まれ、非正規パーツは第２経路を経由して非正規パーツ収容部へ収容される。

請求項４に係る発明によれば、表面が面板の表裏他側面に相対向した姿勢で吸着手段に吸着されている溶接ナットは、その相隣る突起部間（上記規制片の位置に対応する部位）では面板からの突出高さが突起部位よりも低くなっている（ナット本体部の厚みに相当する突出高さになっている）。よって、当該溶接ナットは、上記規制片に干渉することなく、この規制片と面板との隙間を通過することになる。一方、裏面が上記面板の表裏他側面に相対向した姿勢で吸着手段に吸着されている溶接ナットは、各突起部が上記面板に当接していて、上記規制片に対応する位置でも、該面板からの突出高さが上記突起部を含む溶接ナット全体の厚みに相当する大きさになっている。このため、その溶接ナットは上記規制片に干渉してはねられることになる。これにより、表面が面板の他側面を向いている溶接ナットのみが上記吸着手段に吸着された状態を保って送られることになる。

さらに請求項５に係る発明によれば、例えば、上記正規パーツ選別手段として、上記特定円周線上に、最大厚みが所定寸法よりも大きな正規パーツと係合するように上記面板に所定寸法の隙間を存して対向するガイドを設け、正規パーツを該ガイドに係合させて上記特定円周線上から逸らして上記第１経路に案内し、最大厚みが所定寸法以下の非正規パーツが上記吸着手段に吸着されたまま上記ガイドに係合することなく上記隙間を通って上記特定円周線上を移動して第２経路へ移動するようにすればよく、また上記第２経路へ導かれた溶接ナットは吸着手段の吸着から離脱させて非正規パーツ収容部に収容すればよい。そしてこの場合、上記ガイドと面板との間の隙間の大きさを変更することによって正規溶接ナットとして選別する溶接ナットの全体の厚みの下限を決定することができる。

このように本発明によれば、正規形状のパーツについてはパーツの表裏を選別して統一された姿勢に整列させつつ、非正規形状のパーツをはねることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は溶接ナットNを整列対象のパーツとしたパーツ整列装置を示している。同図において、2はばらの状態の多数の溶接ナットNが投入される投入シュート、3はこの投入シュート2に投入された溶接ナットNを整列させる装置本体、4はこの装置本体3により整列された溶接ナットNを図示省略のナット溶接機に対し例えば圧力エアにより1つずつ送り出す送り出し装置であり、これらが基台5に設けられている。

上記溶接ナットNについて図３に基づいて説明する。この溶接ナットNは所定厚みtを有し互いに平行な表面n₁及び裏面n₂が平面視で略正方形に形成されたナット本体部N₁と、このナット本体部N₁の四隅からそれぞれ裏面n₂側に突出する突起部N₂とが一体に形成されたものである。このため、溶接ナットNの全体厚みTは上記ナット本体部N₁の厚みtに各突起部N₂の突出寸法が加わったものとなっている。なお、同図中N₃は裏面に貫通するねじ穴である。

上記のパーツ整列装置の各構成要素について図１及び図２に戻って詳細に説明する。上記投入シュート2は上下に開口するホッパー筒部21と、上面が開口する略半円形状の横断面形状を有する桶状のシュート部22を備えている。このシュート部22は、その基端部が上記ホッパー筒部21の下端開口に連通して先端部が斜め下方に延ばされている。そして、この投入シュート2は上面が傾斜面51とされた基台5に対しその傾斜面51の高い位置にブラケット52により固定されている。

上記装置本体3は上記シュート部22の傾斜方向に直交する方形の面板6と、この面板6と同様の方形のガイド板7と、この面板6の表裏一側面である後面62側に配設されて上記面板6の表裏他側面である前面61に磁界を発生させる吸着手段8と、この各吸着手段8を中心軸X回りに回転移動させる回転駆動手段9と、上記面板6と同様の方形であって横断面形状がL字型の支持板10とを備えたものである。そして、上記装置本体3はブラケット53により上記基台5の傾斜面51の低い側に固定されている。

上記面板6はその前面61が投入シュート2の側を向き且つ斜め上向きとなるように傾斜して配置されている。この面板6にはその前面61側にガイド板7が重ね合わされて、図示省略のネジによって互いに一体化されている。そして、この面板6は、上記吸着手段8を挟んで、かつ吸着手段8と面板6の後面62とが接触しない程度の間隔を維持した状態でボルト及びナットによって上記支持板10に固定されている。上記面板6、ガイド板7及び支持板10は上記吸着手段8の回転移動の支障にならないように例えば合成樹脂等の非磁性材料もしくは弱磁性材料により形成することが好ましい。加えて、特に面板6はその前面61を溶接ナットNが摺動することになるため、例えばステンレス鋼等の非磁性材料であって耐摩耗性に優れた材料により形成することが好ましい。

上記吸着手段8は図４に示すように、軸81の先端に大径のヘッド部82が一体に形成された回転ヘッド83と、この回転ヘッド83のヘッド部82の先端面に開口する一対の凹穴84と、この各凹穴84に内嵌された一対の永久磁石85と、上記ヘッド部82の周面から上記各凹穴84に向けて貫通して上記各永久磁石85を締め付け固定するねじ86とを備えたものである。そして、上記両永久磁石85は相互に逆向きの磁界を発生させるように各凹穴84に内嵌されると共に、上記回転ヘッド83の中心位置を通る軸Yを挟んで相対するように位置付けられている。

上記回転駆動手段9は図５に示すように中心軸Xを中心として2つの板材を十文字型に組んで構成された4つのアーム部91と、モータ92（図１参照）とを備えており、図６に示すように、モータ92の回転出力軸93が上記各アーム部91の基端に固定されている。そして、上記各アーム部91の先端部の取付孔911に対し上記吸着手段8の軸81がコイルスプリング87を外挿した状態で軸Yが中心軸Xに平行になるように挿通されて固定ねじ88により抜け止めされている。これにより、上記両永久磁石85、85が面板6の後面62に対しわずかな隙間を隔てて相対向するように付勢された状態で、上記軸Yが特定回転軌跡R（図５参照）を通るように上記各吸着手段8が配設されている。なお、面板6に若干の歪みもしくは反りが生じていると、この面板83に回転ヘッド83が当たるが、その際に上記コイルスプリング87が縮むことにより、緩衝作用をする。

上記ガイド板7について、図７、図８を参照しながら、詳細に説明する。上記ガイド板7は上記溶接ナットNの全体厚みTより厚い板厚を有し、上記面板6と相対向する後面72にはその板面から凹陥した溝111、141が形成されている。この各溝111、141は、それぞれ上記面板6と重ね合わせることによって姿勢変換ガイド11及び整列供給ガイド14を形成する（図７を参照）。

上記ガイド板7の中央付近には、板厚方向に貫通する所定形状の開口部73が設けられている。この開口部73には上記シュート部22、表裏選別手段としての規制片12及び正規パーツ選別手段としての厚み選別ガイド13が配置される。上記開口部73の下半部は上記シュート部22の横断面形状に対応した半円状の下側開口部731とされている。上記溝111は、この下側開口部731の左側部（図８の左側）の開口縁部を入口端として、上記特定回転軌跡Rと同一の半径を有する上記中心軸Xを中心とした円周線P（以下、特定円周線Pという）を該線Pの最上部近傍まで形成されている。溝111の入口付近は、その入口端に向かって溝幅が拡大するように形成されている。溝141は、上記最上部近傍から特定円周線Pの接線方向に延びた後、湾曲して上記特定円周線Pの外側で鉛直下向きにガイド板7の下端側面まで延びて形成されている。

溝111は外周壁112、内周壁113及び底壁114から、また、溝141は外周壁142、内周壁143及び底壁144から構成され、上記ガイド板7の後面72からこれら底壁114及び144までの溝深さは上記溶接ナットNの全体厚みTに対応する寸法に、また、上記外周壁112又は142と内周壁113又は143との内部間隔は上記溶接ナットNの一辺の長さに対応する寸法にそれぞれ設定されている。開口部73の上半部は、略矩形状の上側開口部732とされている。この上側開口部732の上端部では、上記溝111と溝141とが部分的に不連続となっている。すなわち上記外周壁112と142とは外周壁136によって連続的に、底壁114の上方の一部と壁面144の上方の一部とは底壁137によって連続的に、内周壁113と143とは不連続に形成されている。

そして、上記面板6とガイド板7とを重ね合わせた状態において、上記下側開口部731の開口縁部には上記シュート部22の先端縁が取り付けられ、上記前面61の下半部とシュート部22とに囲まれる空間に溶接ナットNが溜められるようにするナット溜り部23が形成されている。図７にも示すように上記面板6の上半部の特定円周線P上には、姿勢変換ガイド11と、規制片12と、厚み選別ガイド13と、非正規パーツ収容手段としてのパーツ離脱部15及び非正規パーツ収容部16とが上記吸着手段8の回転移動方向（図７の反時計方向）に順に配設されている。さらに、上記厚み選別ガイド13は上記特定円周線P上から接線方向に延び、その出口後方には整列供給ガイド14が配設されている。

上記姿勢変換ガイド11は、上記ガイド板7の後面72に形成されたコ字状の溝111と上記面板6とによって矩形断面形状に形成される（図７及び図９を参照）。また、上記姿勢変換ガイド11は、その入口115の幅が広く、該入口115から先に進むに従って幅が漸次狭くなり、途中から溶接ナットNの幅より若干広く該ナットNの対角線長さよりも狭い幅になっている。また、入口115はその上縁部にアール116が形成されて溝深さが溶接ナットNの全体厚みTよりも大きくなっている。さらに、上記入口115にはガイド板7の前面71から起立した変換ガイド片117が設けられ、その先端部にはこのガイド片117本体に垂直に折返し部118が設けられている。

上記整列供給ガイド14は、図７に示すように、上記ガイド板7の後面72に形成されたコ字状の溝141と上記面板6とによって矩形断面形状に形成される。このガイド14の入口145は上記厚み選別ガイド13と隣接している一方、出口146は上記ガイド板7の下端において排出筒17に接続されている（図１参照）。そして、この排出筒17にはシリコン樹脂等の樹脂等の柔軟性を有する合成樹脂により矩形断面の筒状に形成された整列収容チューブ18の基端部が連通状態で接続されており、この整列収容チューブ18の先端部は送り出し装置4に接続されて内部に収容された溶接ナットN（図１３を参照）を上記送り出し装置4に供給するようになっている。

上記厚み選別ガイド13は、図１０及び図２０に示すように、ガイド面133を有するガイド部131と取付部132とからなるL字状の断面形状をした柱状体である。厚み選別ガイド13は図７及び図２０に示すように上記上側開口部732の上端部において略水平方向に延びて配置されており、その後端は上記整列供給ガイド14の入口145に当接した状態にされ、その入口135は上記姿勢変換ガイド11の出口119とは離された状態にされている。

そして、上記取付部132がガイド板7の前面71に取り付けられることによって、上記ガイド部131が上記面板6と相対向して配置される。そして、上記ガイド部131と面板6との内部間隔は上記溶接ナットNの全体厚みTより小さい寸法hに設定されている。また、上記ガイド部131のガイド面133と上記外周壁136との内部間隔は上記溶接ナットNの一辺の長さに対応する寸法に設定されており、上記ガイド面133は上記整列供給ガイド14の内周壁143と連続している。ここで、寸法hは非正規パーツとして選別される溶接ナットの全体厚みの最大値である。こうして、上記ガイド部131と整列供給ガイド14とによって正規パーツが導かれる第１経路が構成される。一方、非正規パーツが導かれる第２経路は、上記厚み選別ガイド13から特定円周線Pに沿って延びる経路がそれに相当する。また、上記取付部132には上記規制片12をこの厚み選別ガイド13に取り付けるための取付片134がガイド部131が迫り出す方向と反対側に設けられている。

上記規制片12は、図７に示すように、基端部が上記厚み選別ガイド13の取付片134に固定され、先端部が上記厚み選別ガイド13よりも上記姿勢変換ガイド11の出口119の側に突出して、厚み選別ガイド13と出口119との間に位置している。この突出部121と面板6との隙間が図１５に示すように溶接ナットNのナット本体部N₁の厚みtよりも大きくかつ溶接ナットNの全体厚みTよりも小さい寸法Lに設定されており、加えて、上記突出部121は吸着手段8に吸着された状態の溶接ナットNの径方向に隣接する両突起部N₂、N₂の略中央位置（図１２及び図１５を参照）を通るように特定円周線Pに沿って配置されている。ここで、寸法Lは、上記寸法hと略同じか、あるいはそれ以下の値とする。

上記パーツ離脱部15について図８を参照しながら説明する。パーツ離脱部15は、上記上側開口部732を区画する内側面のうち、上記厚み選別ガイド13の後方に位置する上記整列供給ガイド14の入口145を有する内側面733によって構成される。この内側面733は上記特定円周線Pの外側から特定円周線Pと交差しながら斜め下方へ延び、上記半円状の下側開口部731の内側面とつながっている。

上記非正規パーツ収容部16は、図７に示すようにガイド板7の開口部73内に配設されるものであり、図１１に示すように、4つの側壁162、162、・・・と底壁163とからなる上面開口の収容部161と、一対の相対向する側壁162、162のうちの一方の側壁162に設けられた収容ガイド164と、他方の側壁162に設けられた1又は2以上の鉤部165とを備えている。上記鉤部165は上記シュート部22の開口縁部に着脱可能に掛止されるものであり、その掛止によって上記非正規パーツ収容部16は上記面板6に相対向する側壁162が面板6の前面61と当接した状態で、上記ナット溜り部23よりも上方位置に位置づけられる（図２参照）。また、上記収容ガイド164は側壁162の上端から斜め上方に延びて設けられ、上記非正規パーツ収容部16が上記シュート部22に掛止された状態において上記収容ガイド164の先端部が上記規制片12の後方位置である厚み選別ガイド13の入口近傍に位置している（図７参照）。

次に、上記の実施形態による溶接ナットNの整列原理について説明すると、まず投入シュート2のホッパー筒部21及びシュート部22から多数の溶接ナットNを投入してナット溜り部23に溜める。この状態でモータ92を作動させると、各アーム部91の中心軸X回りの回転に従い各吸着手段8は特定回転軌跡Rを移動する。これにより、面板6を挟んで前面61側に上記各吸着手段8の両永久磁石85、85によって作用する磁界が上記吸着手段8の移動に伴い特定円周線Pに沿って移動する。このため、ナット溜り部23のうちから上記特定円周線上にある溶接ナットNが吸着されて姿勢変換ガイド11の入口115に向かい面板6上を摺動しながら送られることになる。

そして、上記吸着された溶接ナットNが表面n₁もしくは裏面n₂の何れかが面板6に相対向した倒伏状態にあれば、その溶接ナットNは外周壁112及び内周壁113によりその溶接ナットNの一辺が外周壁112に沿った姿勢に修正変換される。一方、上記吸着された溶接ナットNがその側壁が面板6に相対向した起立状態にあれば、その溶接ナットNは入口115のアール116に当たって倒されることにより上記の倒伏状態に姿勢変換され、次いで、上記と同様に溶接ナットNの一辺が外周壁112に沿った姿勢に修正変換される。また、上記起立状態の溶接ナットNが上記アール116で倒されない場合は、入口115において上記吸着手段の磁界から離脱しナット溜り部23へ落下する。このとき、入口115には上記変換ガイド片117が設けられているため、該溶接ナットNはガイド板7の前面71に乗り上げることはない。なお、上記変換ガイド片117の先端部に折返し部118が設けられていることによって該溶接ナットNは確実にはじかれる。

この姿勢変換された溶接ナットNが図１６及び図１７に示すようにその裏面n₂を面板6に相対向させた倒伏状態にある場合には、吸着手段8の移動に伴い姿勢変換ガイド11内を通過していき、出口119を出ると、図１４及び図１８に示すように規制片12の突出部121に衝突する。これによって、上記吸着手段8の磁界による吸着力から外れて下方のナット溜り部23に向けて面板6上を滑り落ちることになる（図１６参照）。このとき、上記規制片12にはじかれた溶接ナットNは、吸着手段8の磁界の影響によって吸着手段8の回転方向に引っ張られて、突出部121から鉛直下向きではなく、回転方向側の斜め下方（図１６中左下向き）に落下する場合もあるが、上記非正規パーツ収容部16の収容ガイド164があるため非正規パーツ収容部16内に落下することはなく、ナット溜り部23に落下する。

一方、上記姿勢変換ガイド11により姿勢変換された溶接ナットNが図６及び図１２に示すようにその表面n₁を面板6に相対向させた倒伏状態にある場合には、吸着手段8の移動に伴い姿勢変換ガイド11内を通過していって出口119を出ても、図１４及び図１５に示すように規制片12の突出部121と面板6との間の隙間を通過する。このように、上記溶接ナットNを磁界による吸着手段8によって面板6上を摺動させるため、振動等によってパーツを整列させる装置と異なり、溶接ナットNの面板6の鉛直方向への振動がなく、溶接ナットNの表裏選別を精度良く行うことができる。

しかし、上記ナット溜り部23に投入される溶接ナットNは特定の形状かつ寸法の正規溶接ナットN_a（図３参照）だけではなく、例えば、図１９に示すように、突起部N_b2がつぶれた非正規溶接ナット（図１９の(a)）や全体的に寸法が小さい非正規溶接ナット（図１９の(b)）等の非正規溶接ナットN_bや全体的に寸法が大きい非正規溶接ナットN_c（図１９の(c)）が混入する場合がある。該非正規溶接ナットN_bの全体厚みT_bが上記規制片12の突出部121と面板6との隙間の寸法Lより小さい場合には、上記姿勢変換ガイド11によって倒伏状態に姿勢変換され非正規溶接ナットN_bは面板6に対して相対向している面がその表面n_b1あるいは裏面n_b2の何れにかかわらず、上記突出部121と面板6との隙間を通過する（図２１の(a)、(b)参照）。その結果、表面n_a1を面板6に相対向させた倒伏状態にある正規溶接ナットN_aが収容される上記整列収容チューブ18に該非正規溶接ナットN_bが混入するという問題が生じる。

そこで、上記厚み選別ガイド13を設けることによって、上記問題は解決される。すなわち、上記規制片12により選別された溶接ナットNが正規溶接ナットN_aである場合には、図１２及び２０に示すように、正規溶接ナットN_aは上記吸着手段8の回転移動に従い特定円周線Pを移動しようとするが、その正規溶接ナットN_aは入口135から接線方向に延びる厚み選別ガイド13のガイド面133に乗り上げ、上記吸着手段8の磁界による吸着力から徐々に外れて、該厚み選別ガイド13を移動し、整列供給ガイド14の内部に入ることになる。そして、上記正規溶接ナットN_aは整列供給ガイド14を慣性によって移動していくか、または上記吸着手段8の連続回転によって次に整列供給ガイド14に導かれた正規溶接ナットN_aに押し動かされて、最終的には整列収容チューブ18内に整列された状態で溜められることになる。

一方、上記規制片12を通過した溶接ナットNが非正規溶接ナットN_bである場合には、図２１及び２２に示すように、非正規溶接ナットN_bは上記厚み選別ガイド13のガイド面133に乗り上げることはなく、上記吸着手段8に吸着されたまま上記厚み選別ガイド13と面板6との間を上記吸着手段8の回転移動に従い特定円周線Pを移動する。よって、上記非正規溶接ナットN_bは、上記整列供給ガイド14の内部に入ることがなく、よって、上記整列収容チューブ18に収容されることはなくなる。このように、上記溶接ナットNを磁界による吸着手段8によって面板6上を摺動させるため、振動等によってパーツを整列させる装置と異なり溶接ナットNの面板6の鉛直方向への振動がなく、溶接ナットNの厚みの選別を精度良く行うことができる。

そして、上記吸着手段8に吸着されたままの非正規溶接ナットN_bは吸着手段8の回転移動に従って回転移動を継続し、上記特定円周線P上に配設されたパーツ離脱部15に達する。パーツ離脱部15である上記ガイド板7の内側面733は特定円周線Pの外側から内側へ特定円周線Pを交差するように配置されている。このため、非正規溶接ナットN_bは内側面733に当たって吸着手段8の磁界から離脱し、面板6上を滑り落ちることになる。

さらに、面板6上を滑り落ちた非正規溶接ナットN_bは、上記内側面733の下方に位置する非正規パーツ収容部16に収容され、再び上記ナット溜り部23に戻ることはない。

また、上記姿勢変換ガイド11における外周壁112と内周壁113との内部間隔及び底壁114と面板6との内部間隔によって、姿勢変換ガイドを通過できる溶接ナットの寸法は規制されるため、上記全体的に寸法が大きい非正規溶接ナットN_cは上記姿勢変換ガイド11の入口115によってはじかれ、ナット溜り部23へ落下する。

尚、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、整列対象のパーツが平面視略正方形の溶接ナットである場合を示したが、これに限らず、平面視円形若しくは平面視六角形で各隅角部から溶接時の溶融部となる突起部が突出した溶接ナットを対象とする場合にも本発明を適用することができる。また、溶接ナットに限らず、面板6に対し表面が相対向した状態と、裏面が相対向した状態とで形状、特に厚みが異なることになるようなパーツであれば、本発明を適用させて整列させることができる。

上記実施形態では、上記面板6を傾斜状態にしているが、これに限らず、吸着手段8による磁界によってパーツを吸着させるようにしているため、面板6を鉛直に配置してもよい。

上記実施形態では、上記規制片12及び厚み選別ガイド13が特定円周線Pの最上部近傍に位置しているが、規制片12及び厚み選別ガイド13は、特定円周線P上で、かつ姿勢変換ガイド11と非正規パーツ収容手段との間にあれば、本発明を適用させてパーツの表裏及びパーツの厚みを選別することができる。

また、上記実施形態では、上記厚み選別ガイド13及び整列供給ガイド14は当接した状態で特定円周線Pの最上部近傍から接線方向に延びているが、厚み選別ガイド13及び整列供給ガイド14は当接した状態で、かつ特定円周線P上の一点から特定円周線Pから離れる方向に延びていれば、本発明を適用させて正規パーツを上記吸着手段8から離脱させ、上記整列収容チューブ18に導くことができる。

また、上記実施形態では、姿勢変換ガイド11、整列供給ガイド14及びパーツ離脱部15を上記面板6上に配設するためにガイド板7を設けたが、これに限らず、コ字状のガイドや離脱部としての平板等を溶接等によって直接面板6上に配置してもよい。

さらに、上記実施形態では、非正規パーツ収容手段としてパーツ離脱部15及び非正規パーツ収容部16を設けたが、該パーツ離脱部15を配設せず、該非正規パーツ収容部16のみを設けてもよい。かかる場合は、該非正規パーツ収容部16のみで非正規パーツ収容手段としての役割を果たす。すなわち、該パーツ離脱部15がなければ、図２２において、第２経路へ導かれた非正規溶接ナットN_bは、上記吸着手段8に吸着されたまま非正規パーツ収容部16に達する。そして、その底壁163とぶつかることによって該吸着手段8の磁力に抗して、吸着手段8の吸着から解除される。その結果、該非正規溶接ナットN_bは非正規パーツ収容部16に収容されることになる。

パーツ整列装置の正面図である。パーツ整列装置の斜視図である。溶接ナットの斜視図である。吸着手段の拡大分解斜視図である。図１のF-F線における断面説明図である。図１２のC-C線における断面説明図である。図１のA-A線における断面説明図である。ガイド板7の背面図である。図７のB-B線における断面説明図である。厚み選別ガイドの斜視図である。非正規パーツ収容部の斜視図である。溶接ナットの表面が面板6に相対向した倒伏状態にある場合の図７の一部切欠拡大図である。整列収容チューブの一部切欠拡大正面図である。図１２のD-D線における断面説明図である。図１２のE-E線における断面説明図である。溶接ナットの裏面が面板6に相対向した倒伏状態にある場合の図４の一部切欠拡大図である。図１６のG-G線における断面説明図である。図１６のH-H線における断面説明図である。非正規溶接ナットの斜視図である。図１２のI-I線における断面説明図である。図２２のJ-J線における断面説明図である。図７の一部切欠拡大し非正規溶接ナットが非正規パーツ収容部に送られる状態を示す図である。

符号の説明

６面板
７ガイド板
８吸着手段
１１姿勢変換ガイド
１２規制片（表裏選別手段）
１３厚み選別ガイド（正規パーツ選別手段）
１５パーツ離脱部（非正規パーツ収容手段）
１６非正規パーツ収容部（非正規パーツ収容手段）
１８整列収容チューブ（整列収容部）
２３パーツ溜り部（ナット溜り部）
６１前面（表裏他側面）
６２後面（表裏一側面）
N 溶接ナット（パーツ）
N₁ ナット本体部
N₂ 突起部
n₁ 表面
n₂ 裏面
N_a 正規溶接ナット（正規パーツ）
N_b 非正規溶接ナット（非正規パーツ）
P 特定円周線
R 特定回転軌跡
X 中心軸

Claims

パーツの表裏を選別して統一された姿勢に変換させるパーツ整列装置であって、
面板と、
上記面板の表裏一側に配設され、上記面板の表裏他側の上記パーツを、該面板を介して吸着して特定の回転軌跡を回転移動する吸着手段と、
上記吸着手段に吸着されて上記特定回転軌跡に対応する特定円周線を移動するパーツをその表面又は裏面が上記面板の他側面を向いた姿勢に変換させる姿勢変換ガイドと、
上記姿勢変換され且つ上記吸着手段に吸着されて移動するパーツのうち、表面が上記面板の他側面を向いた姿勢のパーツの通過を許容する一方、裏面が上記他側面を向いた姿勢のパーツの通過を阻止する表裏選別手段と、
上記表裏選別手段を通過し且つ上記吸着手段に吸着されて移動するパーツのうち、正規形状のパーツを第１経路に導く一方、非正規形状のパーツを上記第１経路とは異なる第２経路へ導く正規パーツ選別手段とを備えていることを特徴とするパーツ整列装置。
請求項１のパーツ整列装置において、
上記面板は、平板状であって、上記他側面が斜め上方に臨む傾斜状態に配設され、
上記表裏選別手段及び正規パーツ選別手段は、それぞれ上記面板の他側面における上部位置に配設され、
上記面板の他側面における下端部近傍位置に配設され、複数のパーツが無整列状態で溜められるパーツ溜り部をさらに備え、
上記吸着手段は上記パーツ溜り部のパーツを吸着して移動させることを特徴とするパーツ整列装置。
請求項１のパーツ整列装置において、
上記第１経路に導かれた正規形状パーツを整列状態で収容する整列収容部と、上記第２経路に導かれた非正規形状のパーツを収容する非正規パーツ収容手段とをさらに備えていることを特徴とするパーツ整列装置。
請求項１のパーツ整列装置において、
上記パーツは互いに平行な略正方形の表裏面を有する所定の厚みのナット本体部と、このナット本体部の各隅角部から裏面側に突出する突起部とを有する溶接ナットであって、
上記表裏選別手段は、幅が上記溶接ナットの相隣る両突起部の間隔よりも狭い規制片によって構成されており、
上記規制片は、上記溶接ナットが上記吸着手段に吸着されて移動する経路の略中央に位置づけて配設され、且つ上記面板との間に、上記ナット本体部の厚みよりも大きくかつ上記ナット本体部と突起部とを含む溶接ナット全体厚みよりも小さい隙間が形成されるように設けられていることを特徴とするパーツ整列装置。
請求項１のパーツ整列装置において、
上記第１経路は上記特定円周線から外れた位置に設けられ、上記第２経路は上記特定円周線に沿って延び、
上記正規パーツ選別手段は、上記パーツをその最大厚さに基いて正規形状パーツと非正規形状パーツとに選別し、正規形状パーツを上記吸着手段による吸着から離脱させて上記第１経路に案内し、非正規形状パーツが上記吸着手段に吸着された状態で上記第２経路に移動することを許容することを特徴とするパーツ整列装置。