JP2007238198A - 部品整列供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低価格で切り替え性のよい部品整列供給装置の提供。
【解決手段】 本体４は部品２の搬送方向＋Ｘに向かって下るように傾斜した受面を有する支持台１８上にベース３を介して搭載する。本体４に回転可能に挿通された揺動軸５と、揺動軸５の一端に固定されたレバー６と、本体４に取り付けられた第１のシリンダ７とレバー６を連結するリンク機構とは、揺動軸５に揺動駒９を介して固定されたボウル８を揺動させるための揺動手段を構成している。ボウル８内部に部品２を整列させるための整流板１０を固定している。第２のシリンダ１３のロッドに固定された水平駒１４に装着された緩衝装置であるストッパ１５がボウル８の底面を受け止める。水平駒１４に固定された案内軸１６が案内駒１７に挿通している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の軸状部品や板状部品を所定の整列形態となるように整列させて供給する部品整列供給装置に関する。

従来、ランダムな姿勢で貯留部に投入された部品を所望の姿勢に整列させて１個ずつ取り出す部品供給装置として、振動ボウル型または直進振動式のパーツフィーダが知られている。また、整列用治具（パレット）を使用する振り込み式の部品供給装置も知られている。このような供給装置で、揺動手段と振動手段とを組み合わせたものが、例えば特許文献１にて提案されている。

特開２００１−３３４４１８号公報（段落番号００２１〜００２８、図１）

しかし、従来のパーツフィーダでは部品整列機構の製作が困難であり価格が高くなり勝ちであった。また、１種類の部品に対して１台のパーツフィーダが必要であることなどから、多品種少量生産においては設備費が嵩んで採算がとり難かった。また、振り込み機では振動または揺動により部品をパレットのくぼみまたは穴へ落とすことから、パレット単体ではパーツフィーダより価格が安く部品を整列できるが、部品を自動供給するにはＸＹテーブルやロボットが必要となる。また、部品品種の切り替えの際にはパレット交換の工数が大きくなるという問題がある。

本発明の目的は、以上のような問題点を解決して、品種切り替えが容易で安価な部品整列供給装置を提供することである。

前述した目的を達成するための本発明の部品整列供給装置は、本体と、部品を収納する容器と、容器底面に設け部品を整列させる案内溝を有する直進レールと、部品の搬送方向と直角方向に容器を揺動させる揺動手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、本体と、部品を収納する容器と、容器底面に設け部品を整列させる案内溝を有する直進レールと、部品の搬送方向と直角方向に容器を揺動させる揺動手段とを有するので、安価で品種の切り替え性がよい多品種少量生産に適する部品整列供給装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の第１の実施形態である部品整列供給装置を示す斜視図であり、図２は部品整列供給装置のボウルを示す平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線における断面を示す断面図であり、図４は本発明の実施形態である部品整列供給装置の供給対象となる部品を示す図面であり、図５は部品整列供給装置の直進レールを示す断面図である。

まず、部品整列供給装置に適用する部品２について図４を参照して設明する。図４に示したものは部品２の代表例である。図４（ａ）に示すものは、段部を有するピンまたは中心
穴と段部を有するパイプであり、例えば腕時計の地板に圧入される軸状部品である。また、図４（ｂ）に示すものは、端部を曲げた板状部品や圧入したピンが突出する板状部品であり、軸状部品では軸方向と直角方向、板状部品では長手方向と直角方向に整列された姿勢で搬送されるものである。

本発明の第１の実施形態である部品整列供給装置について説明する。図１に示すように、部品整列供給装置１の本体４はベース３の上に組み立てられている。本体４には部品２の搬送方向に揺動軸５を回転可能に挿通する。揺動軸５の一端にはレバー６を固定する。本体４上に複動型エアシリンダである第１のシリンダ７をブラケットを介して取り付ける。第１のシリンダ７のロッドとレバー６とは図示しないリンク機構で連結する。第１のシリンダ７、レバー６、リンク機構、および揺動軸５は、後述のボウル８を部品２の搬送方向＋Ｘ−Ｘと直角な＋Ｙ−Ｙ方向に揺動させる揺動手段を構成し、ボウル８を＋Ｙ−Ｙ方向に揺動させている。

つぎに部品２を投入するボウル８の詳細な構造について図２と図３と図５を用いて説明する。図３に示すように、ボウル８の底面中心のボスには揺動駒９を固定する。揺動駒９は揺動軸５に固定されている。図２に示すように、ボウル８の底面には部品２の姿勢を整えるための整流板１０を固定する。整流板１０の中央には凹部１０ａを形成する。この凹部１０ａの一方の側壁は立ち上がって壁面１０ｂを形成し、他方の側壁側には部品２の姿勢を整えるための複数の突起１０ｃを離散的に配置する。整流板１０の中央の凹部１０ａには部品整列部としての直進レール１１を装着する。このようにボウル８底面の直進レール１１の長手方向の両側には凹凸面を設けている。図５に示すように、直進レール１１には、軸状部品の鍔部や、軸状部品または板状部品の段部や、板状部品の曲げ部や、板状部品の突出するピンなどの部品２の外形形状に応じて溝または段部からなる案内溝１１ａを形成する。案内溝１１ａは軸状部品の鍔部や、軸状部品または板状部品の段部や、板状部品の曲げ部や、板状部品の突出するピンなどの部品２の一部を係合する。
図２に示すように、停止駒１２を凹部１０ａの外壁側に固定し、直進レール１１の一端は外壁面側から離れた所定の位置において停止駒１２の端面と接している。

図１に示すように、複動型エアシリンダである第２のシリンダ１３をブラケットを介してベース３に取り付ける。第２のシリンダ１３のロッドには水平駒１４を固定する。水平駒１４にはボウル８の底面を受け止めるストッパ１５を装着する。ストッパ１５の軸には圧縮バネを挿通して緩衝装置を構成する。水平駒１４には案内軸１６を固定する。ブラケットを介してベース３に固定する案内駒１７には案内軸１６を挿通するための穴を形成する。部品２の搬送方向＋Ｘに向かって下り坂となるように傾斜した支持台１８の受面にベース３を固定する。

次に部品整列供給装置１の動作説明を行なう。初期状態では第１のシリンダ７と第２のシリンダ１３は共にロッドが前進して停止している。まず、手作業によりあるいは図示しない別の供給装置から自動的に適量の部品２をボウル８内に投入する。図示しない制御装置によって部品整列供給装置１を始動させる。第２のシリンダ１３のロッドが後退してボウル８からストッパ１５が外れ、第１のシリンダ７のロッドが前後に作動してボウル８を繰り返し揺動させる。ボウル８の揺動によりボウル８内の部品２は、＋Ｙ−Ｙ方向から若干傾けるとともに＋Ｙ−Ｙ方向に長い突起１０ｃの働きによって方向を揃えながら直進レール１１へ向かい、壁面１０ｂに突き当って次第に直進レール１１上に所望の姿勢で整列できる。部品２の段部などが一旦案内溝１１ａに係合するとボウル８が傾斜しても直進レール１１から部品２が外れることはない。所定の時間を経て第２のシリンダ１３のロッドを前進させ、第１のシリンダ７のロッドを前進させてボウル８底面がストッパ１５に当接して揺動を停止させ、ボウル８を定位置に停止させる。

直進レ−ル１１は搬送方向＋Ｘに向かって下るように傾斜しているので、揺動に伴い整列した部品２は＋Ｘ方向に送られ、停止駒１２に当接して停止する。停止駒１２に当接した部品２は図示しない部品取り出し装置であるピックアンドプレースユニットによって取り出す。直進レール１１上の整列部品２数が少なくなったら、再度第１のシリンダ７と第２のシリンダ１３とを作動させボウル８を揺動させる。

本発明の第１の実施形態の部品整列供給装置１は、部品２を収納するボウル８と、ボウル８の底面に設け部品２を整列させる直進レール１１と、部品２の搬送方向＋Ｘ−Ｘと直角方向＋Ｙ−Ｙにボウル８を揺動させる揺動手段を有することから、構造が簡略であり装置が低コストで得られるようになり動作が安定する。部品２の品種切り替えるときは、部品２に合致した案内溝１１ａを形成した直進レール１１に交換するだけでよく、容易かつ安価に実施することができる。したがって多品種少量生産に好適な部品供給装置を実現できる。

またボウル８内には凹部１０ａと壁面１０ｂと突起１０ｃとを有する整流板１０を設け、凹部１０ａには案内溝１１ａを有する直進レール１１を設けていることから、部品２を案内溝１１ａに係合させて所望の姿勢に整列しやすくなっている。傾斜した支持台１８上にベース３を配置しており、傾斜の効果により、部品２を搬送方向＋Ｘに送ることができる。第２のシリンダ１３により緩衝装置であるストッパ１５が働いてボウル８を定位置に停止させることができる。また揺動を停止させるときは、ボウル８がストッパ１５に当接するときのショックを吸収するので、一旦整列した部品２が直進レール１１から飛び出すことはない。

次に、本発明の第２の実施形態である部品整列供給装置について図６を用いて説明する。図６は本発明の第２の実施形態である部品整列供給装置を示す斜視図である。図６に示す部品整列供給装置２１が第１の実施形態の部品整列供給装置１と異なる点は、傾斜した受面を有する支持台１８の代わりに、ベース３を搭載して＋Ｘ−Ｘ方向へ振動させる振動手段である直進フィーダ２８に置き換えている点である。その他の構成は第１の実施形態と同じであるから、同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

次に本発明の第２の実施形態の部品整列供給装置２１の動作について説明する。ベース３を直進フィーダ２８上に搭載している。直進フィーダ２８はボウル８の揺動中は動作させてもさせなくてもよいが、ボウル８の揺動が終了したら動作させる。したがって、直進レール１１に整列する部品２は搬送方向＋Ｘに搬送できる。なお、直進フィーダ２８は部品２をピックアップするときには一時的に停止させてもよい。

本発明の第２の実施形態の部品整列供給装置２１は、本体４を直進フィーダ２８に搭載しているので、本体４が傾斜していなくてもボウル８内の部品２を搬送方向に確実に送ることができる。その他は第１の実施形態の部品整列供給装置１の効果と同じ効果を有する。

次に、本発明の第３の実施形態である部品整列供給装置について図７〜図１０を用いて説明する。図７は本発明の第３の実施形態である部品整列供給装置を示す斜視図であり、図８は部品整列供給装置のボウルを示す平面図であり、図９は図８のＡ−Ａ線断面を示す断面図であり、図１０はこぼれ防止板の他の実施形態を示す斜視図である。

第３の実施形態のボウル３８が第２の実施形態のボウル８と異なる点は、図８と図９に示すように、ボウル３８の側壁部に部品２を排出させるための開口部１０ｄを形成する点である。開口部１０ｄを形成した側壁部の外面は直線状にカットする。第１の実施形態の直進レール１１と同じ断面形状を有し長さが長い直進レール４１の一端は整流板１０の開口部１０ｄのカットされた外壁面と揃える。

図７に示すように、部品整列供給装置３１の本体３４上部の直進レール４１の延長上に形成した凹部に、整列した部品２を＋Ｘ方向に搬送するための部品整列部である直線レール３５を装着する。直線レール３５は直進レール４１と同じ断面形状を有して、−Ｘ側の末端部は直進レール４１の端部にわずかの隙間を介して接している。部品を受け止めるための停止駒３６を直線レール３５の＋Ｘ側の先端に固定する。

水平駒１４には案内軸４６を固定する。案内駒４７をブラケットを介してベース３に固定し、部品２こぼれ防止用のシャッタ４８を案内駒４７に旋回可能に軸支する。シャッタ４８はボウル３８が−Ｙ側に揺動したときに機能する。案内駒４７には案内軸４６を挿通するための穴を形成する。斜めにカットされた案内軸４６の先端部が案内軸４６の作動に応じてシャッタ４８の側面を蹴とばすことによってシャッタ４８が開口部１０ｄを開閉する。ボウル３８が＋Ｙ側へ揺動したときに機能するこぼれ防止板３９を本体３４に固定する。その他の構成は本発明の第２の実施形態である部品整列供給装置２１と同様であるから同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

次に、本発明の第３の実施形態である部品整列供給装置の動作について説明する。第２のシリンダ１３のロッドが後退してボウル３８からストッパ１５が外れると、同時にシャッタ４８が閉じて開口部１０ｄを塞ぎ、ボウル３８が揺動する。ボウル３８の揺動が終わると、第２のシリンダ１３のロッドが前進してボウル３８の底面にストッパ１５が当接すると同時にシャッタ４８が開いて開口部１０ｄを開く。そこで直進フィーダ２８を振動させて整列した部品２を＋Ｘ方向に搬送する。直進レール４１上の部品２は開口部１０ｄを通って直線レール３５に移り停止駒３６に当接して停止する。停止駒３６に当接した部品２は図示しないピックアンドプレースユニットによって取り出す。直線レール３５上の部品２数が少なくなったら、再度第２のシリンダ１３と第１のシリンダ７とを作動させてボウル３８を揺動する。

本発明の第３の実施形態の部品整列供給装置３１は、直線レール３５を備えているので、整列する部品２数が多くなり、部品２の連続供給を一層安定して行える。こぼれ防止板３９とシャッタ４８が揺動中にボウル３８の開口部１０ｄを塞ぐことから、ボウル３８内の部品２が開口部１０ｄからこぼれることはない。部品２の品種切り替えるときは、部品２に合致した案内溝を形成した直線レール３５と直進レール４１に交換するだけでよく、容易かつ安価に実施することができる。したがって多品種少量生産に好適な部品整列供給装置を提供できる。

なお本発明の実施形態におけるシャッタ４８は必ずしも図７の形態に限定されるものではない。例えば、図１０に示すような固定式のこぼれ防止板４９でもよい。この図１０のこぼれ防止板４９は直線レール３５と直進レール４１が接する領域のみが開口し、そのほかの領域はこぼれ防止板４９でボウル３８が＋Ｙ方向と−Ｙ方向に搖動するとき開口部１０ｄを塞ぐ。この場合、図７の案内軸４６は回り止めの機能を有する案内軸５０となり、こぼれ防止板４９の貫通穴に案内される。

本発明の部品整列供給装置は、小型軸状部品や板状部品の自動供給に広く適用できるものであり、特に多品種少量生産に有利な切り替え性を有する安価な部品供給装置である。

本発明の実施形態における部品整列供給装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置のボウルを示す平面図である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置のボウルを示し図２のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の実施形態おける部品整列供給装置に適用される部品を示す図面である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置の直進レールを示す断面図である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置のボウルを示す平面図である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置のボウルを示し図８のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の実施形態における部品整列供給装置のこぼれ防止板の他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１、２１、３１ 部品整列供給装置
２ 部品
４、３４ 本体
５ 揺動軸
６ レバー
７ 第１のシリンダ
８、３８ ボウル
１０ｂ 壁面
１０ｃ 突起
１０ｄ 開口部
１１、４１ 直進レール
１１ａ 案内溝
２８ 直進フィーダ
３５ 直線レール
４８ シャッタ

Claims (7)

1. 本体と、部品を収納する容器と、前記容器底面に設け前記部品を整列させる案内溝を有する直進レールと、前記部品の搬送方向と直角方向に前記容器を揺動させる揺動手段とを有する
   ことを特徴とする部品整列供給装置。
2. 前記本体は前記部品の搬送方向に向かって下り坂になるように傾斜している
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品整列供給装置。
3. 前記本体は振動手段に搭載されて前記部品の搬送方向に振動を与えられることを特徴とする請求項１に記載の部品整列供給装置。
4. 前記容器には側壁部に前記部品を排出する開口部を有し、
   前記本体には前記直進レールの延長上に前記直進レールと同断面形状の直線レールを配設する
   ことを特徴とする請求項３に記載の部品整列供給装置。
5. 前記容器底面の前記直進レールの両側に凹凸面を設ける
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の部品整列供給装置。
6. 前記開口部を開閉するシャッタを設け、
   前記揺動手段が動作中は前記シャッタで前記開口部を閉鎖する
   ことを特徴とする請求項４記載の部品整列供給装置。
7. 前記直進レールの案内溝が前記部品の少なくとも一部を係合する溝であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の部品整列供給装置。

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