JP2007106514A

JP2007106514A - 非磁性体部品整列装置

Info

Publication number: JP2007106514A
Application number: JP2005296287A
Authority: JP
Inventors: Akira Takenaka; 顕竹中; Mineharu Kawaguchi; 峰春河口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-04-26

Abstract

【課題】本発明は、短時間に部品を整列させることができる非磁性体部品整列装置を提供することを目的としたものである。
【解決手段】部品１４が載置されるベルト１１と、このベルト１１の下方に設けられたＳ極１２ａ及びＮ極１２ｂの少なくとも２個の磁石１２と、ベルト１１上にＳ極１２ａ及びＮ極１２ｂに対応して載置された少なくとも２個の鋼球１３ａ、１３ｂとを備え、ベルト１１は磁石１２と鋼球１３との間を摺動可能に設けたものである。これにより、所期の目的を達成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、非磁性体部品を整列させる非磁性体部品整列装置に関するものである。

以下、従来の非磁性体部品整列装置について説明する。従来の非磁性体部品整列装置は、図１４に示す部品載置カセット１の上面に直方体形状の部品２を流し込み、これを１ａ方向と１ｂ方向をシーソーのように交互に上下運動させることにより、凹部３に部品２を整列されるものであった。

図１５は、この部品載置カセット１の両端を交互に上下揺動させる非磁性体部品整列装置全体の側面図である。図１５において４は皿であり、この皿４の中央には部品載置カセット１が嵌入されている。そして、この皿４内に直方体形状の部品２が入れられている。５はモータであり、このモータ５が回転することにより、モータ５に連結された回転運動／往復運動変換部６で往復運動に変換される。

この往復運動はベルト７でプーリ８に伝達され、このプーリ８に連結された皿４をシーソーのように支軸９を中心に上下運動させる。このことにより、皿４内の部品２は部品載置カセット１上を揺動し、上面が長方形の凹部３と部品２の外形が重なった状態になると凹部３へ部品２が嵌入されることになる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００４−２６８２２９号公報

しかしながらこのような従来の非磁性体部品整列装置では、直方体形状の部品２を揺動させることにより、種々の方向を向いた部品２ａを部品載置カセット１に設けられた凹部３に嵌入させなければならず、揺動運動をさせるのみでは直方体形状の部品２を長方形の凹部３にピッタリ合わせることは困難であった。即ち、直方体形状の部品２の方向を、上面が長方形状の凹部３の方向と一致させなければならず、数回の揺動で部品２が凹部３に嵌入する確率はあまり高いものではなかった。即ち、部品２を整列させるには時間がかかった。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、短時間に部品を整列させることができる非磁性体部品整列装置を提供することを目的としたものである。

この目的を達成するために本発明の非磁性体部品整列装置は、非磁性体部品が載置される非磁性体平面と、この非磁性体平面の下方に設けられたＳ極及びＮ極の少なくとも２個の磁石と、前記非磁性体平面上に前記Ｓ極及びＮ極に対応して載置された少なくとも２個の磁性体球とを備え、前記非磁性体平面は前記磁石と前記磁性体球との間を摺動可能に設けられたものである。これにより、所期の目的を達成することができる。

以上のように本発明によれば、非磁性体部品が載置される非磁性体平面と、この非磁性体平面の下方に設けられたＳ極及びＮ極の少なくとも２個の磁石と、前記非磁性体平面上に前記Ｓ極及びＮ極に対応して載置された少なくとも２個の磁性体球とを備え、前記非磁性体平面は前記磁石と前記磁性体球との間を摺動可能に設けられたものであり、非磁性体平面の揺動時に磁性体球の間を非磁性体部品が通り抜けることにより整列される。このとき非磁性体部品は、球面状の磁性体球の表面に沿って非磁性体平面上を移動するので、球面に沿って自動的に整列されることになる。即ち、従来のように平面が長方形（直方体形状）の部品と平面が長方形の凹部とを嵌合させる必要はなく、短時間に整列させることができる。

また、非磁性体部品が整列される速度は、略非磁性体平面の摺動速度で整列させることができる。従って、従来に比べて整列速度は格段に向上する。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における非磁性体部品整列装置の斜視図である。図１において、１１はベルト（非磁性体平面の一例として用いた）であり、非磁性体で形成されている。１２はベルト１１の下方にベルト１１に近接（略密着）して設けられるとともに約４０００ガウスの磁力を有する永久磁石であり、この磁石１２は（ベルト１１側が）Ｓ極の磁石１２ａとＮ極の磁石１２ｂとが組みになって構成されている。磁石１２はベルト１１側にＳ極とＮ極が組みになって配置されていることが重要である。

１３ａ、１３ｂはベルト１１の上面に載置された鋼球（磁性体球の一例として用いた）であり、磁石１２ａ、１２ｂに対応した位置に回転自在に載置されている。なお、この鋼球１３（鋼球１３ａ、１３ｂの総称）にはベアリングを用いている。この他にも鉄等の磁性体材料であれば使用することができる。

１４は、ベルト１１上に置かれた非磁性体部品（以下、部品という）であり、図２に示すように１．６ｍｍ（長さ寸法１４ｃ）×０．８ｍｍ（幅寸法１４ｄ）×０．６ｍｍ（高さ寸法１４ｅ）の直方体形状をしている。なお、本実施の形態では直方体形状の部品１４を例として用いたが、これは直方体形状に限ることは無く、例えば円柱形状であっても良い。

図１に戻って、ベルト１１を矢印１５方向に移動させることにより、鋼球１３ａ、１３ｂは、磁石１２ａ、１２ｂの作用とベルト１１の摩擦抵抗によって回転する。そうすると、整列前の部品１４ａは、鋼球１３ａ、１３ｂの間を通り抜け、整列された部品１４ｂとなる。

図３は、非磁性体部品整列装置の側面図である。図３において、鋼球１３ａ、１３ｂの直径１６ａ、１６ｂは３．１７ｍｍのものを用いている。また、磁石１２ａ、１２ｂは円柱形状の磁石を用いており、その直径１７ａ、１７ｂは磁石１２ａ、１２ｂより小さく３．０ｍｍのものを用いている。また、その長さ１８は４．０ｍｍのものを用いている。

ベルト１１の厚み１１ｂは、０．６ｍｍであり、表面（鋼球１３ａ、１３ｂ側）１１ｃはウレタンゴムを用い、裏面１１ｄは布地のものを用いている。即ち、表面１１ｃの方が裏面１１ｄより摩擦抵抗を大きくしている。このことにより、ベルト１１は磁石１２ａ、１２ｂ上を容易に滑動することができる。

また、ベルト１１の表面１１ｃは裏面１１ｄより摩擦抵抗を大きくしているので、部品１４はベルト１１の搬送速度に従って搬送される。また、磁石１２ａ、１２ｂにより、鋼球１３ａ、１３ｂは矢印で示した吸引力１９ａ、１９ｂの方向に吸引される。また、磁石１２ａにより鋼球１３ａはＮ極化される。一方、磁石１２ｂにより鋼球１３ｂはＳ極化される。このことにより、鋼球１３ａ、１３ｂ同士も２０ａ、２０ｂ方向に互いに引き合う。

従って、図４に示すように、ベルト１１が矢印１５方向に移動すると、鋼球１３ａと鋼球１３ｂとベルト１１との間に形成される通路２１（図３参照）へ部品１４が巻き込むように挿入される。即ち、整列していない部品１４ａは、この通路２１を通過することにより、一方向に整列された部品１４ｂとなる。このように、鋼球１３ａと鋼球１３ｂの夫々の中心より内側にある部品１４ａは整列されることになる。

２２は、整列平面選別部であり、通路２１の下流に設けられている。この整列平面選別部２２は、図５に示すように鋼球１３ａ、１３ｂを結ぶ直線２７に対して直角に配置して置くことが重要である。また、この整列平面選別部２２は、図６に示すように凹部２３ａの底に孔２３ｂを設けたものである。凹部２３ａの寸法２３ｃは部品１４の幅寸法１４ｄより０．１ｍｍ広くしており、孔２３ｂの寸法２３ｄは部品１４の高さ寸法１４ｅより０．１ｍｍ広くしている。孔２３ｂを設けた理由は、図７に示すように部品１４が通路２１で整列されるとき、実線で示すように部品１４の幅寸法１４ｄ側がベルト１１に接して整列された場合と、点線で示すように部品１４の高さ寸法１４ｅ側がベルト１１に接して整列された場合の２つの状態が考えられるからである。

以上のように構成することにより、通路２１から整列されて流出した部品１４ｂの内、幅寸法１４ｄ側がベルト１１に接して整列された部品１４ｂのみ凹部２３ａ（図６参照）で停止して整列する。従って、この凹部２３ａで部品１４ｂを取り出すことにより、幅寸法１４ｄ側がベルト１１に接して整列された部品１４ｂを取り出すことができる。

また、通路２１から整列されて流出した部品１４ｂの内、高さ寸法１４ｅ側がベルト１１に接して整列された部品１４ｆは孔２３ｂを通過して壁２４で停止して整列（図４参照）される。従って、この壁２４で停止した部品１４ｆを取り出すことができる。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２における非磁性体部品整列装置の側面図であり、図９は上面図である。実施の形態１においては、通路２１は一つであった。しかし、実施の形態２では通路２１ａ、２１ｂ、２１ｃと通路２１を３本設けたものである。即ち、実施の形態１における非磁性体部品整列装置を３台密着して並べたものである。従って、一度に３個の部品１４の整列が可能となるものであり、整列時間の更なる短縮化を図ることができるものである。なお、実施の形態１と同じものには同一番号を付して説明を簡略化している。

図８において、１１ａはベルトであり、実施の形態１におけるベルト１１と幅寸法を除いて同一材質、同一材厚のものである。このベルト１１ａと近接（ほとんど密着）した下方には磁石１２ａ〜１２ｆがこの順にベルト１１ａの幅方向に設けられている。ここで、磁石１２ａと磁石１２ｃ及び１２ｅとはＳ極がベルト１１ａ側であり、磁石１２ｂと磁石１２ｄ及び１２ｆとはＮ極がベルト１１ａ側である。

また、このベルト１１ａの上方には鋼球１３ａ〜１３ｆがこの順に密着して載置されており、これらの鋼球１３ａ〜１３ｆは全て同じ材質、直径を有するものである。そして、これらは磁石１２ａ〜１２ｆに夫々対応している。

これらの鋼球１３ａ〜１３ｆは、磁石１２ａ〜１２ｆへ夫々吸引力１９ａ〜１９ｆで吸引されている。また、これらの鋼球１３ａ〜１３ｆは対応する磁石１２ａ〜１２ｆにより磁化されている。即ち、鋼球１３ａ、１３ｃ、１３ｅはＮ極化され、鋼球１３ｂ、１３ｄ、１３ｆはＳ極化されている。従って、鋼球１３ａと１３ｂは吸引力２０ａと２０ｂで吸引され、鋼球１３ｃと１３ｄは吸引力２０ｃと２０ｄで吸引され、鋼球１３ｅと１３ｆは吸引力２０ｅと２０ｆで吸引される。

２１ａは、鋼球１３ａ、１３ｂとベルト１１ａとで形成される通路であり、２１ｂは鋼球１３ｃ、１３ｄとベルト１１ａとで形成される通路である。また、２１ｃは、鋼球１３ｅ、１３ｆとベルト１１ａとで形成される通路である。

また、磁石１２ａ、１２ｂの直径１７ａ、１７ｂは、鋼球１３ａ、１３ｂの直径１６ａ、１６ｂより小さくしている。磁石１２ｃ、１２ｄと鋼球１３ｃ、１３ｄ及び磁石１２ｅ、１２ｆと鋼球１３ｅ、１３ｆの関係も同様である。これは、磁石１２ｂと磁石１２ｃとの間に隙間２８ａを作り、磁石１２ａと磁石１２ｂの境目に安定した通路２１ａを設けるためである。通路２１ｂ、２１ｃについても同様である。

図９において、通路２１ａの下流には、整列平面選別部２２ａが設けられており、通路２１ｂの下流には、整列平面選別部２２ｂが設けられている。また、通路２１ｃの下流には、整列平面選別部２２ｃが設けられている。

以上のように構成された非磁性体部品整列装置において、以下にその動作を説明する。図９において、ベルト１１ａを矢印１５方向に移動させると、磁石１２ａ〜１２ｆの作用により鋼球１３ａ〜１３ｆは矢印のように回転する。従って、ベルト１１ａ上に投入された部品１４ａは、ベルト１１ａが矢印１５方向へ移動することにより、通路２１ａ、２１ｂ、２１ｃに巻き込まれる。そしてこの通路２１ａ〜２１ｃを通過することにより夫々整列される。

このようにして整列された部品１４ｂは、通路２１ａ〜２１ｃの下流に設けられた整列平面選別部２２ａ、２２ｂ、２２ｃで夫々整列される。また、このとき部品１４の高さ寸法１４ｅの方向をベルト１１ａ側にして整列された部品１４ｆは、整列平面選別部２２ａの孔２３ｂを通過して壁２４で整列される。

以上のように本実施の形態においては、部品１４を整列させる通路２１が３本設けられているので、実施の形態１に比べて略３倍の部品整列能力を持つものである。なお、本実施の形態では通路２１を３本としたがこれは３本に限ることはなく、ｎ本であっても良い。この場合の部品１４の整列処理速度は、通路２１が１本であった実施の形態１に比べてｎ倍となる。

このように、本実施の形態における非磁性体部品整列装置においては、鋼球１３ａ〜１３ｆは密着して設けられているので、ベルト１１ａの幅方向の最小スペースで最大本数の通路２１を形成することができる。

なお、鋼球１３ｂと鋼球１３ｃの間、鋼球１３ｄと鋼球１３ｅの間に隙間を設けても良い。

（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３における非磁性体部品整列装置の上面図である。ここで、説明を簡略化するため鋼球１３の対をベアリング対２５と記す。また、実施の形態１、２と同じものは、同一番号を付して説明を簡略化している。

実施の形態３では、ベアリング対２５ａとベアリング対２５ｂとの距離２６ａは鋼球１３の直径の２倍の和より大きく、また同様に、ベアリング対２５ｂとベアリング対２５ｃとの距離２６ｂも鋼球１３の直径の２倍の和より大きい場合である。

この場合、ベアリング対２５ａ、２５ｂ間或いはベアリング対２５ｂ、２５ｃ間に存在する部品１４を整列させるため、ベアリング対２５ａとベアリング対２５ｂの中間であって、この下流にベアリング対２５ｄを設けている。同様に、ベアリング対２５ｂとベアリング対２５ｃの中間であって、この下流にベアリング対２５ｅを設けている。このようにして、ベルト１１ａ上のどの位置に置かれた部品１４も整列するようにしている。

また、上記ベアリング対２５ｄ、２５ｅの影響でベアリング対２５ａ、２５ｂ、２５ｃで整列された部品１４ｂを部品１４ｇが当接して整列を乱す場合も考えられる。これに備えて、たとえ部品１４ｂが部品１４ｇで乱されたとしても再度整列させるために、ベアリング対２５ａの下流にベアリング対２５ｆを設けている。また、ベアリング対２５ｂの下流にベアリング対２５ｇを設けている。また、ベアリング対２５ｃの下流にベアリング対２５ｈを設けている。

本実施の形態における非磁性体部品整列装置は、ベアリング対２５ａ〜２５ｈを設けるとともに、それぞれの通路２１ａ〜２１ｈの下流にそれぞれ対応して整列平面選別部２２ａ〜２２ｅを設けたものである。

なお図１１に示すように、ベアリング対２５ａ、２５ｂ間には距離２６ａのため、隙間を有することになるので、磁石１２ａ、１２ｂの直径１７ａ、１７ｂを鋼球１３ａ、１３ｂの直径１６ａ、１６ｂより大きくしても良い。他の鋼球１３の直径と磁石１２の直径の関係も同様である。

従って、比較的小さな部品１４であっても、一度に複数個の部品１４を整列させることができ、短時間に部品１４を整列させることができる。

（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４における非磁性体部品整列装置の分解斜視図である。なお、実施の形態１、２、３と同じものは、同一番号を付して説明を簡略化している。

図１２において、１１ｆはリング状のベルトであり、実施の形態１のベルト１１と同じ材質のものである。このベルト１１ｆは回転棒３１、３２により張架されている。一方の回転棒３１は駆動手段としてのモータ３８（図示せず）に減速機構を介して連結している。従って、モータ３８を正回転させることにより、ベルト１１ｆを矢印１５方向に移動させることができる。また、モータ３８を逆回転させることにより、ベルト１１ｆを矢印１５方向と反対方向に移動させることができる。ここで、モータ３８とベルト１１ｆと減速機構とで搬送手段を形成している。

３３は、複数個のＳ極とＮ極が組みになった磁石１２が植設された磁石板であり、ベルト１１ｆの下方にベルト１１ｆに略密着して設けられている。なお、この磁石１２の配列は実施の形態３と同様である。

２５は、ベルト１１ｆの上方に磁石１２に対応して設けられたベアリング対である。また、１４ａは整列前の部品であり、１４ｂは整列された部品である。

３４はホッパー枠であり、このホッパー枠３４には、整列平面選別部２２が設けられている。そして、このホッパー枠３４はベルト１１ｆの上面に載置される。なお、整列平面選別部２２は、ベアリング対２５とベルト１１ｆとで形成された通路２１の下流に設けられている。

３５は、リターン誘導部材であり、整列平面選別部２２の下流に設けられている。そして、整列平面選別部２２で整列しなかった部品１４をベルト１１ｆの両端に導くものである。

３６は、ベアリング対２５に対して、整列平面選別部２２と反対側に設けられた収集部品誘導材である。この収集部品誘導材３６は、モータ３８を逆回転させたときにリターン誘導部材３５側へ搬送された部品１４の内整列されなかった部品１４を収集部品誘導材３６側へ導くものである。

以上のように構成された非磁性体部品整列装置について、以下にその動作を説明する。先ず、整列させるべき部品１４を収集部品誘導材３６側に流入させる。そして、モータ３８を正回転させる。すると、部品１４はベアリング対２５とベルト１１ｆとで形成される通路２１を通り、整列平面選別部２２で整列される。

なお、整列平面選別部２２を収集部品誘導材３６側にも設けておけば、モータ３８を逆回転させたとき、今度は部品１４を収集部品誘導材３６側に設けられた整列平面選別部２２に整列させることができる。

以上のようにベルト１１ｆによる部品１４の搬送時にベアリング対２５の間を非磁性体の部品１４が通り抜けることにより整列される。このとき部品１４は、球面状の鋼球に沿ってベルト１１ｆ上で巻き込まれるので、球面に沿って自動的に整列されることになる。即ち、従来のように平面が長方形（直方体形状）の部品と平面が長方形の凹部とを嵌合させる必要はなく、短時間に整列させることができる。

また、部品１４を整列する速度は、ベルト１１ｆの移動速度で整列させることができる。従って、従来の揺動により部品２を整列させる非磁性体部品整列装置と比べて整列速度は格段に向上する。

なお、本実施の形態では、駆動手段としてモータ３８を用いたが、モータ３８を用いなくとも従来のようにベルト１１ｄの両端を上下に揺動させても部品１４を整列させることは可能である。

（実施の形態５）
図１３は、実施の形態５における非磁性体部品整列装置の側面図である。なお、実施の形態１、２、３、４と同じものは、同一番号を付して説明を簡略化している。

実施の形態５は、部品４０が大きい場合に適用するものである。即ち、鋼球１３ａ、１３ｂの間に大通路４１を形成したものである。この場合、鋼球１３ａは組みとなった磁石１２ａと磁石１２ｂの上方にベルト１１ｈを介して載置している。同様に、鋼球１３ｂも組みとなった磁石１２ｃと磁石１２ｄの上方にベルト１１ｈを介して載置している。即ち、一つのベアリング対２５と一つの鋼球１３とが対応している。

このように構成することにより、大通路４１を形成することができ、例えば鋼球１３より大きな部品４０でも整列させることができる。なお、その他搬送手段や整列平面選別部２２等については実施の形態１〜４と同様である。

本発明の非磁性体部品整列装置は、部品整列を短時間に行うことができるので、非磁性体部品の整列装置として有用である。

本発明の実施の形態１における非磁性体部品整列装置の斜視図同、非磁性体部品の斜視図同、非磁性体部品整列装置の側面図同、上面図同、位置関係図同、要部平面図同、要部拡大図同、実施の形態２における非磁性体部品整列装置の側面図同、上面図同、実施の形態３における非磁性体部品整列装置の上面図同、要部側面図同、実施の形態４における非磁性体部品整列装置の分解斜視図同、実施の形態５における非磁性体部品整列装置の側面図従来の部品整列カセットの平面図同、非磁性体部品整列装置の側面図

符号の説明

１１ベルト
１２磁石
１２ａ磁石
１２ｂ磁石
１３鋼球
１３ａ鋼球
１３ｂ鋼球
１４部品
１５方向

Claims

非磁性体部品が載置される非磁性体平面と、この非磁性体平面の下方に設けられたＳ極及びＮ極の少なくとも２個の磁石と、前記非磁性体平面上に前記Ｓ極及びＮ極に対応して載置された少なくとも２個の磁性体球とを備え、前記非磁性体平面は前記磁石と前記磁性体球との間を摺動可能に設けられた非磁性体部品整列装置。
磁石の直径は、磁性体球の直径より小さくした請求項１に記載の非磁性体部品整列装置。
非磁性体平面はベルトで形成するとともに、このベルトを水平方向に搬送する搬送手段が設けられた請求項１に記載の非磁性体部品整列装置。
ベルトの裏面より表面の摩擦抵抗を大きくした請求項３に記載の非磁性体部品整列装置。
磁石は複数個設けられるとともに、磁性体球も前記磁石と同じ数載置された請求項３に記載の非磁性体部品整列装置。
ベルトの摺動方向に整列平面選別部が設けられた請求項５に記載の非磁性体部品整列装置。
整列平面選別部は磁性体球を介して双方に設けられた請求項６に記載の非磁性体部品整列装置。
整列平面選別部後方にリターン誘導部材を設けるとともに、このリターン誘導部材の反対方向に収集誘導部材を設け、搬送手段は正方向と逆方向へ搬送可能に設けられた請求項３に記載の非磁性体部品整列装置。
磁性体球は隙間なく一列に並べられた請求項５に記載の非磁性体部品整列装置。
整列平面選別部間の寸法は、磁性体球直径の２倍より大きくした請求項６に記載の非磁性体部品整列装置。
非磁性体部品が載置される非磁性体平面と、この非磁性体平面の下方に設けられたＳ極及びＮ極から成る少なくとも２組の磁石と、前記非磁性体平面上に前記２組の磁石に夫々載置された少なくとも２個の磁性体球とを備え、前記非磁性体平面は前記磁石と前記磁性体球との間を摺動可能に設けられた非磁性体部品整列装置。