JP2007112542A - ネジ供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ったネジ供給装置を提供する。
【解決手段】水平に配置されたレール１２の上には、分離壁１６を介して、収納部１４とネジ整列部１８とが隣接配置される。ネジは、収納部１４においてレールに供給され、該レールに沿ってネジ整列部１８に送られる。ネジ整列部においては、ブラシがレールを横断するように往復動され、レール上のネジに接触作用して該ネジの整列作用を行う。不適正な位置にあるネジによって過大な抵抗負荷を受けるとブラシは反転され、反転されることにより過大な抵抗負荷がなくなると再び該ネジに向けて動かされる。該ネジが適正位置となるまで、このような動作が繰り返される。
【選択図】図１

Description

本発明は、頭部を有したネジを多数収納している場所から、適量のネジをレール上に移動してレールの溝に一列に整列させ、この状態で所定取出し位置へ供給するネジ供給装置に関する。

従来、この種のネジ供給装置としては、多数のネジを収容する収容部と、ネジの頭部を上にした状態で一列に支持しながら該ネジを所定の取出し位置まで案内する案内溝を有するレールと、収納部のネジを所定量ずつレールに送る送給手段と、該レールを横断するように揺動して該レールに適正に支持されていないネジを掃い退けるためのブラシを備えているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−１５５７５８号公報

しかし、このようなネジ供給装置では、上記の如き送給手段が必要であるため、構造が複雑になり、装置を小型化するには限界があった。

また、ブラシは、ネジがレールに引っ掛かり、掃い退けることができない場合があり、そのような場合には、ブラシ駆動用モータに過負荷がかかり故障の原因にもなっていた。

本発明は、構成を簡略化し、ネジ供給装置の小型化を図ることができるようにすることを目的とする。

また、本発明の他の目的は、ネジがレールに引っ掛かり掃い退けることが難しいときに、適正に対処できるようにすることにある。

すなわち、本発明に係るネジ供給装置は、
ネジを案内するためのレールであって、該レールに沿って延びる上面及び該上面に設けられ細長い溝を有し、ネジの頭部を該レールの上面に係合支持し該ネジの軸部を溝に受け入れた状態で、当該レールに沿ってネジを案内するためのレールと、
該レールを横断するように往復動し、該レールに沿って搬送されるネジに接触作用して該レールによる該ネジの支持状態を適正なものとするブラシと、
該ブラシを駆動するモータと
を有するネジ搬送装置において、
ブラシが往動若しくは復動するときに、該ブラシが該レールに沿って搬送されているネジから受ける抵抗負荷を検知する負荷検知手段と、
該負荷検知手段によって検知された抵抗負荷が基準値以上か否かを判定する判定手段と、
を有し、
判定手段により抵抗負荷が基準値であると判定されたときに、該往動若しくは復動を反転させ、基準値以下であると判定されたときには、該往動若しくは復動を続けるようにするモータ制御手段と
を有することを特徴とする。

具体的には、上記負荷検出手段が、該モータの電流を検出するモータ電流検出回路とされ、上記判定手段が、該モータ電流検出回路による検出値が基準値を超えたか否かを判定する基準値比較回路とすることができる。

すなわち、このネジ供給装置では、ブラシがレールを横断するように往復動することによりレールによって適正に支持されていないネジを、該ネジに対する接触作用によって適正な位置とするものであるが、ネジがレールから大きく突出し、しかもその状態が適正に修正されない場合などには、該ネジからブラシにかかる抵抗負荷が過負荷状態となり、これを検知したときには、ブラシは即座に反転し、反転すると直ぐに過負荷がなくなるので、今度は往動若しくは復動を再度開始し、該ネジが適正な位置とならないときには、このような動作を続けることになる。従って、該ネジは短い周期でブラシによって叩かれるような状態となり、該ネジの位置修正を促進することになる。

また、本発明に係るネジ供給装置は、
ネジの頭部を係合支持する上面、及び、該上面によって頭部が支持されたネジの軸部を受け入れるため形成された細長い溝を有するレールと、
該レールを振動させ、それにより、該溝に軸部の受け入れられたネジを搬送するためのレール振動手段と、
レールの上に設定された筐体であって、内部底面に該レールに連通されてネジを該レールに送るための細長い開口を有し、該内部底面が該開口に向けて傾斜している筐体と、
該筐体内を、ネジ搬送方向の上流側のネジ収納部と下流側のネジ整列部に分離する隔離壁であって、該レールの上方部分は、該レールから間隔をあけて設けられている隔離壁と、
を有し、
該ネジ収納部に収納されたネジを、該レールに沿って隔離壁を通してネジ整列部内に搬送し、該ネジ整列部内で該ネジの該レールによる支持を適正にし、該ネジを該ネジ整列部から傾斜方向下方に延出する該レールのネジ取出し部へ送り出すようにしたことを特徴とする。

すなわち、このネジ供給装置においては、従来の装置において設けられている、ネジ収納部からネジをレール上に一定量ずつ移すための特別な移送手段を設ける必要がなく、従って構造が簡単で、小型化することが可能となる。

このネジ供給装置では、更に、
該ネジ収納部上に設けられたネジ収納ホッパであって、該ネジ収納部内に開口するネジ排出孔と、該排出孔に向けて傾斜する底面とを有するネジ収納ホッパと、
該ネジ収納ホッパに振動を与えることにより、該ネジ収納ホッパ内に収納されたネジを漸次該ネジ収納部内に供給するホッパ振動手段と
を有するようにすることができる。

このようにすることにより、ネジ収納部にいっぺんに多量のネジを入れる必要をなくし、それにより該ネジ収納部におけるレールへのネジ供給を適正に行うことが可能となる。

更に、該ネジ供給装置は、
該ネジ整列部内に設けられ、レールを横断するように往復動され、往動又は復動においてレールに沿って搬送されているネジに接触作用して該ネジのレールによる支持を適正なものにするためのブラシを有し、
該ブラシは、該レールの上方位置で該レールの長手方向に平行に設定された揺動軸に固定されたホルダによって上端部分がまとめられた多数のブラシ用毛により形成されており、該ブラシ用毛のそれぞれがその長さ方向で直線ではなく波打つように形成されており、直線のブラシ用毛をまとめて形成されたものよりも当該ブラシの往復動方向での剛性が大きくされるようにすることができる。

この場合、ブラシ用毛の下端若しくは先端部分における該レールの長手方向での幅が、該ホルダによってまとめられた基端における幅よりも広がるようにすることが好ましい。先端部が広がっているので、ネジ整列部の壁の近くにおいてもブラシの先端を及ばせることができ、より適正な整列作業を可能とする。

本発明のネジ供給装置によれば、ネジ収納部からネジをレール上に送るのに、ネジを所定量ずつ移送するといった特別な手段を必要とせず、このため、構造が簡単となり、小型化することも可能となる。また、ブラシも適正な剛性を有するものとすることができ、且つ、ネジ整列部の壁に近いレール部分をもブラシの先端部分で掃うことができ、より適正なネジ整列を可能とする。

また、本発明のネジ供給装置によれば、ブラシにネジが引っ掛かるなどしてモータに過負荷がかかっても、モータの逆転、正転を短い周期で繰り返し、該ブラシにより該ネジを叩くように作用することにより該ネジの位置を適正なものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図を示して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るネジ供給装置の正面断面図であり、図２は図１のネジ供給装置の側面図である。

ネジ供給装置１は、装置全体を制御する制御部２と、ハウジング１０と、ネジを一列にして案内するレール１２と、多数のネジを収容してレール１２の上部に設置されたネジ収納部１４と、分離壁１６を介してネジ収納部１４に連設されたネジ整列部１８と、レール１２の上面を横断するように揺動可能にしてネジ整列部１８に内蔵されたブラシ２０と、該ブラシ２０の揺動軸４０、該揺動軸を揺動させるリンク機構２２を介して駆動連結されたモータ２６と、レール１２の下側に設置されてレール１２に振動を付与するレール用振動発生部２８と、ハウジング１０の上部に設置されてネジ収納部１４にネジを供給するホッパ３０と、レール１２の前端部（図1における右側端部）に配置されて、到達したネジの頭部に対してドライバーのビット４６を案内するためのガイド３４とを有する。

図２に示すように、レール１２は、溝１２ａを挟んで平行に設定された一対の板状部材１２´を対峙させて構成されている。溝１２ａは、ネジの頭部の直径より小さく、且つ、ネジの軸部の直径より大きい間隔を有している。ネジは、その頭部を板状部材１２´の上面に支持され、軸部が溝１２ａに挿入された状態とされ、レール用振動発生部２８からの振動によって、前端部に向けて送られる。

ホッパ３０は、底板３０ａが傾斜させて取り付けられており、該底板３０ａの傾斜面の下端近傍にはネジ排出孔３８が設けられている。該ネジ排出孔３８は、図２に示すように、底板の幅に比べて小径とされ、ホッパ用振動発生部３２に伴ってネジが少量ずつネジ収納部１４に落下するようになっている。

ネジ収納部１４は、ホッパ３０からのネジがレール１２の溝１２ａに入り易いように、底部は図２に示す如く開いたＶ字形に構成されている。分離壁１６は、レール１２の上方部分が該レールから一定間隔あけられており、軸部が溝１２ａ内に適正に入っていない、例えば、レール上に横になったままのネジも該分離壁１６を通ってネジ整列室内に搬送されるようになっている。

ネジ整列部１８では、前述の如く、ブラシ２０がレール１２を横断するように揺動され、レール１２に沿って運ばれてきたネジの当該レールに対する整列が行われる。すなわち、詳しくは後述するが、例えば、レール上で横になっているネジやレールから浮き上がっているネジは該レールから一端掃き退けられ、退けられたネジは当該ネジ整列部１８のＶ字形にされた底部の傾斜によって、再度レールに戻り、レールに入るようにされる。また、レールから浮き上がった状態のネジがブラシ２０によって掃われても、該レールから外れない場合には、ブラシに対する負荷が増大し、該負荷が基準値以上になると、該ブラシは逆転した後、再度、該ネジを掃くように接触作用する。従って、この場合には、ブラシは正転逆転を短い周期で行い、ネジを叩くようになり、該ネジをその振動により適正な位置とすることができるようになっている。

図１に示すように、ドライバガイド３４の下の位置までネジＳＣが移送されると、（図示しない）センサにより感知され、レール１２に対する振動は一時的に停止され、作業者がドライバビット４６をガイド３４を介して該ネジＳＣの頭部に係合して、レールから取り出す。

図５の（ａ）に示すように、ブラシ２０は波形加工が施された繊維をホルダ４２で平板状に束ねて形成されている。繊維が波形であることにより、その幅Ｗ１は、ホルダ４２の幅Ｗ２よりも広くすることができ、これにより、ブラシ２０の両端部は、ネジ整列部１８の前壁面に接触可能となり、該ネジ整列部１８から排出される直前のネジに対しても整列作用を行うことが可能となる。すなわち、図５の（ｂ）は、従来から用いられてきたブラシ４８であり、直毛の繊維からなり、ホルダ４２に整列した状態で挟み込まれている。このブラシ４８の先端幅Ｗ３は、ホルダ４２の幅Ｗ２よりも大きくすることができない。これに対して、図５の（ａ）に示す本発明に係るブラシ２０は、Ｗ１＞Ｗ２の先端幅Ｗ１を有することが可能となる。

また、ブラシ２０が波形であることにより、繊維の相互が絡み合い、腰が強くなるため曲げに強くなり、ネジを掃き易くなる。

図６は、制御部２の構成を示すブロック図である。制御部２は、モータ２６の回転を制御するモータ制御回路５０と、該モータ制御回路５０の電流検出端子５２と接地間に接続された抵抗５４と、該抵抗５４の端子電圧を増幅するモータ電流検出回路５６と、該モータ電流検出回路５６の出力電圧が予め設定した基準値を超えたときに出力信号をモータ制御回路５０へ出力する基準値比較回路５８と、ネジ取出し位置まで動いたネジＳＣを検出するためのセンサ６０と、センサ６０がネジＳＣを検知したときにモータ停止のための信号をモータ制御回路５０に送るセンサ信号出力回路６２と、モータ制御回路によるモータ停止制御の開始を遅らせるための遅延回路６４と、モータ制御回路５０及びネジ供給装置１の全体を制御する主制御回路６６と、電源スイッチ６８ａや図示しない表示器等を備えた操作パネル６８とを有する。

モータ２６は直流モータであり、モータ制御回路５０によって正回転、逆回転及び停止の制御が行われる。モータ制御回路５０は、モータ２６の制御に特化されたＩＣである。抵抗５４は、モータ２６の動作に影響を与えない程度の低抵抗値を有している。また、モータ電流検出回路５６は、差動増幅器を用いて構成することができる。基準値比較回路５８は、例えばコンパレータであり、モータ２６を正転または逆転させる信号をモータ制御回路５０へ出力する。センサ６０は、例えば、溝１２ａの両側に配置された発光素子と受光素子による透過型の光センサとすることができる。主制御回路６６は、レール用振動発生部２８及びホッパ用振動発生部３２のほか、モータ制御回路５０を制御できるように構成されている。

図１〜図４及び図６に基づいて、ネジ供給装置１の動作を以下に説明する。

まず、ネジ収納部にある程度のネジを入れると共に、ホッパ３０にも所定量のネジを収納する。次に、作業者等が操作パネル６８の電源スイッチ６８ａをオンにすると、制御部２、モータ２６、及びレール用振動発生部２８に電源が供給される。このとき、モータ２６は、正回転が初期設定であるとする。

また、電源オンによってレール用振動発生部２８が動作する。これによりネジ収納部１４においてレール上におかれたネジは、該レールに沿って前方（図１で見て右方）搬送されネジ整列部１８へ送られると共に、同ネジ収納部１４では追加のネジがレール上に供給されて同様に搬送される。また、ホッパ３０も振動することにより、その中にあるネジがネジ排出孔３８からネジ収納部１４に少量ずつ供給されることになる。

ネジ整列部１８においては、レールを横断するように往復動されるブラシ２０が、例えば、レールから突出しているような位置が適正でないネジに接触して該ネジを適正な位置にするよう作用する。すなわち、例えば、ネジがほとんどレールから飛び出しているような場合には、該ネジはブラシによって一旦レールから外されネジ整列部１８の底面上に移され、ブラシの揺動角度が大きくなって該ネジから外れた状態になると底面の傾斜によってレール上に戻されてその軸部が溝内に入り適正位置となるか、レール上に戻ったネジが完全には適正位置に戻らない場合でも、戻ってきたブラシによって接触されて適正な位置とされる。

また、ネジがレールから突出していて、該ブラシの作用によっても該ネジがそのままの状態となり、当該ブラシに過大な抵抗負荷がかけられる場合がある。

本発明では、図６に示す抵抗５４に流れる電流をモータ電流検出回路５６で検知しており、過大な抵抗負荷がかけられた場合には、そのときにモータ電流検出回路５６によって発生される信号が基準値比較回路５８において基準値と比較され、該基準値より大きい場合にはモータ２６を逆回転させるための信号が発生されるようになっている。これによりモータ制御回路は、モータを逆回転させブラシを逆転させることになるが、逆転が行われればブラシへの負荷は瞬時に低下し、該ブラシはもとの揺動運動に戻る。従って、ネジが適正位置に戻らないままでいる間は、このようなブラシの動きが連続して行われ、ブラシは該ネジを叩くような動作となり、このような動作を通して、該ネジを適正な位置とするようになっている。

図３のように、レール１２上のネジＳＣが、ネジ整列部１８を通過すると、センサ６０によって検知される。センサ６０による検知信号は、センサ信号出力回路６２によって増幅処理された後、遅延回路６４を経由してモータ制御回路５０に通知される。モータ制御回路５０は、遅延回路６４からの信号を受け取ると、モータ２６を停止すると共に、主制御回路６６に信号を送ってレール用振動発生部２８及びホッパ用振動発生部３２を停止させ、レール１２上のネジの移動を一時的に停止させる。この状態で、作業者はビット４６を操作してネジＳＣを取り出す。ここで遅延回路６４を設けるのは、センサ６０によって検知されたネジＳＣに続くネジが、センサによる検知位置に近づいた状態でモータ２６が停止するようにするためである。

センサ６０が、ネジＳＣが無くなったことを検知すると、その検知信号はモータ制御回路５０に通知され（ネジＳＣが無くなったときは、遅延回路６４を介さない）、さらに主制御回路６６に通知される。これにより、モータ２６、レール用振動発生部２８、及び、ホッパ用振動発生部３２を再起動させ、ネジの搬送作用が再開される。

以上、本発明に係るネジ供給装置の実施の形態を示したが、ブラシ２０等の構成は、上記実施の形態の構成に限定されるものではない。

また、モータ制御回路５０と主制御回路６６は、例えば、１つのＩＣに一体化されていてもよい。

本発明の実施の形態に係るネジ供給装置の正面断面図である。 図１のネジ供給装置の側面図である。 ネジ収納部、ネジ整列部及びこれらの周辺部の構成を示す正面図である。 図３の右側面図である。 本発明のブラシの模式図である。 従来のブラシの模式図である。 図１のネジ供給装置の制御部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ ネジ供給装置
２ 制御部
１０ ハウジング
１２ レール
１２ａ 溝
１４ ネジ収納部
１６ 分離壁
１８ ネジ整列部
２０、４８ ブラシ
２２ リンク機構
２６ モータ
２８ レール用振動発生部
３０ ホッパ
３０ａ 底板
３４ （ドライバ）ガイド
３８ ネジ排出孔
４０ 揺動軸
４２ ホルダ
４６ ドライバビット
４８ ブラシ
５０ モータ制御回路
５２ 電流検出端子
５４ 抵抗
５６ モータ電流検出回路
５８ 基準値比較回路
６０ センサ
６２ センサ信号出力回路
６４ 遅延回路
６６ 主制御回路
６８ 操作パネル
６８ａ 電源スイッチ
ＳＣ ネジ

Claims (6)

1. ネジを案内するためのレールであって、該レールに沿って延びる上面及び該上面に設けられ細長い溝を有し、ネジの頭部を該レールの上面に係合支持し、該ネジの軸部を溝に受け入れた状態で、当該レールに沿ってネジを案内するためのレールと、
   該レールを横断するように往復動し、該レールに沿って搬送されるネジに接触作用して該ネジの該レールによる支持を適正なものとするブラシと、
   該ブラシを駆動するモータと
   を有するネジ搬送装置において、
   ブラシが往動若しくは復動するときに、該ブラシが該レールに沿って搬送されるネジから受ける抵抗負荷を検知する負荷検知手段と、
   該負荷検知手段によって検知された抵抗負荷が基準値以上か否かを判定する判定手段と、
   を有し、
   判定手段により抵抗負荷が基準値以上であると判定されたときに、該往動若しくは復動を反転させ、基準値以下であると判定されたときには、該往動若しくは復動を続けるようにするモータ制御手段と
   を有することを特徴とするネジ供給装置。
2. 上記負荷検出手段が、該モータの電流を検出するモータ電流検出回路とされ、
   上記判定手段が、該モータ電流検出回路による検出値が基準値を超えたか否かを判定する基準値比較回路とされていることを特徴とする請求項１に記載のネジ供給装置。
3. ネジの頭部を係合支持する上面、及び、該上面によって頭部が支持されたネジの軸部を受け入れるために形成された細長い溝を有するレールと、
   該レールを振動させ、それにより、該溝に軸部の受け入れられたネジを搬送するためのレール振動手段と、
   レールの上に設定された筐体であって、内部底面に、該レールに連通されてネジを該レールに送るための細長い開口を有し、該内部底面が該開口に向けて傾斜している筐体と、
   該筐体内を、ネジ搬送方向上流側のネジ収納部と下流側のネジ整列部に分離する隔離壁であって、該レールの上方部分は、該レールから間隔をあけて設けられている隔離壁と、
   を有し、
   該ネジ収納部に収納されたネジを、該レールに沿って隔離壁を通してネジ整列部内に移送し、該ネジ整列部内で該ネジの該レールによる支持を適正にし、該ネジを該ネジ整列部から延出する該レールのネジ取出し部へ送り出すようにしたネジ供給装置。
4. 該ネジ収納部上に設けられたネジ収納ホッパであって、該ネジ収納部内に開口するネジ排出孔と、該排出孔に向けて傾斜する底面とを有するネジ収納ホッパと、
   該ネジ収納ホッパに振動を与えることにより、該ネジ収納ホッパ内に収納されたネジを漸次該ネジ収納部内に供給するホッパ振動手段と
   を有することを特徴とする請求項３に記載のネジ供給装置。
5. 該ネジ整列部内に設けられ、レールを横断するように往復動され、往動又は復動においてレールに沿って搬送されるネジに接触作用して該ネジのレールによる支持を適正なものにするためのブラシを有し、
   該ブラシは、該レールの上方位置で該レールの長手方向に平行に設定された揺動軸に固定されたホルダによって上端部分がまとめられた多数のブラシ用毛により形成されており、該ブラシ用毛のそれぞれがその長さ方向で直線ではなく波打つように形成されており、直線のブラシ用毛をまとめて形成されたものよりも当該ブラシの往復動方向での剛性が大きくされていることを特徴とする請求項３又は４に記載のネジ供給装置。
6. ブラシ用毛の先端部分における該レールの長手方向での幅が、該ホルダによってまとめられた基端における幅よりも広がっていることを特徴とする請求項５に記載のネジ供給装置。

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