JP2008114970A - 補助ホッパー付き部品整列供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機構全体のコンパクト化を図ることができる補助ホッパー付き部品整列供給装置を提供すること。
【解決手段】補助ホッパー付き部品整列供給装置５００は、装置本体部５００Aに補助ホッパー５００Bを一体に付加して構成され、装置本体部５００Aの主ホッパー室７と補助ホッパー５００Bの副ホッパー室５０２とを仕切る仕切板２と、仕切板２の下端部に設けられ、副ホッパー室５０２と主ホッパー室７とを連通する部品補給孔２aと、副ホッパー室５０２内のナット２００を部品補給孔２aに案内する傾斜面部５０６〜５０８と、副ホッパー室５０２内のナット２００を撹拌する撹拌回転体５０９とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、補助ホッパー付き部品整列供給装置、詳しくは、装置本体部（以下、パーツフィーダともいう。）に補助ホッパーを付加し、一度の補充でパーツフィーダから供給される溶接ナット等（以下、部品という。）の貯留量を増大させる補助ホッパー付き部品整列供給装置に関する。

特許文献１には、従来からの振動方式に代わり、低騒音、小型化を目的とした磁気吸着方式のパーツフィーダが開示されている。

このパーツフィーダは、小型化及び軽量化を図れるため、板金部品（以下、ワークという。）に部品を溶接する溶接装置等の側面に壁掛け状態で設置することができるという利点を有しているが、反面、小型化に伴い、一度の補充で貯留可能な部品の数量が制限されるという問題がある。

近年、溶接作業環境の自動化、ロボット化が進み、ワークの搬送と溶接を連続的に行うことが可能になり、長時間の無人運転も可能になった。これに伴い、部品を供給するパーツフィーダの部品貯留量の不足が問題となり、部品の貯留量を増大できる軽量なホッパー装置が求められている。

この種のホッパー装置として、特許文献２には、補助ホッパー内の傾斜した底面を滑り落ちてきた部品を補助シートで受け、補助シュートの下面に設けたバイブレータの振動で補助シートから送り出す技術が開示されている。

また、特許文献３には、部品投入箱から落下する部品を水平受け皿で受け、水平受け皿を電磁振動させてパーツフィーダのボウルに供給する技術が開示されている。

また、特許文献４には、ホッパータンクの下面に傾斜して設けたホッパーシュートをその後部に接続した振動体で振動させて、ホッパータンク内の部品を送り出す技術が開示されている。
特開２００４−２０３５５５公報 実開平０１−０６２２１３号公報（第３図） 実開平０２−００４８２０号公報（第２図） 特開平０６−１０７３４０号公報（図１、２）

しかし、特許文献２〜４に記載の技術は、補助ホッパーがパーツフィーダと別体であり、機構全体が大掛かりであるという問題がある。また、いずれも部品の送り出しに電磁振動を用いるため、シュートの振動が他の部材に干渉するなどして騒音が発生するほか、シュート上を搬送される部品の摺動音や振動体自体の作動音等の騒音が発生し、特許文献４に開示されるような防音措置が必要になる。また、電磁振動体を使用するため電力消費量が増大することや、振動コイル等の重量が大きく、支持部材の共振防止、強度補強により機構全体の形状が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点にかんがみ、機構全体のコンパクト化を図ることができる補助ホッパー付き部品整列供給装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、補助ホッパーに電磁振動を利用しない新たな方式を採用し、騒音の低減、電力消費量の減少などを図ることができる補助ホッパー付き部品整列供給装置を提供することを目的とする。

本発明の補助ホッパー付き部品整列供給装置は、装置本体部に補助ホッパーを一体に付加して構成される補助ホッパー付き部品整列供給装置であって、前記装置本体部の主ホッパー室と前記補助ホッパーの副ホッパー室とを仕切る仕切板と、該仕切板の下端部に設けられ、前記副ホッパー室と前記主ホッパー室とを連通する部品補給孔と、前記副ホッパー室内の部品を前記部品補給孔に案内する傾斜面部と、前記副ホッパー室内の部品を撹拌する撹拌回転体とを備えることを特徴とする。

本発明の補助ホッパー付き部品整列供給装置は、装置本体部に補助ホッパーを一体に付加して構成されるため、機構全体のコンパクト化を図ることができる。また、副ホッパー室内の部品は、撹拌回転体により撹拌されるため、副ホッパー室内で停留することなく部品補給孔まで円滑に案内され得る。また、撹拌回転体は電磁振動を発生しないため、騒音の低減、電力消費量の減少などを図ることができる。

ここで、前記装置本体部は、前記主ホッパー室内の部品を磁気吸着するロータを備え、前記撹拌回転体は、前記ロータと同一のモータにより回転駆動される。このように撹拌回転体の駆動源としてロータのモータを兼用することにより、撹拌回転体専用の駆動源を別途設けなくて済み、部品点数の減少、小型化、軽量化、消費電力の節減などを図ることができる。

また、前記撹拌回転体は、前記副ホッパー室内の部品を磁気吸着する永久磁石を備える。このように構成することにより、副ホッパー室内の部品は、撹拌回転体の基本的な回転動作に基づき撹拌されるだけでなく、撹拌回転体に磁気吸着されることに基づき撹拌されるようになり、副ホッパー室内での撹拌性能を向上させることができる。

また、前記撹拌回転体に磁気吸着された部品を掻き落とす部品分離板を設けると、部品分離板によって部品が掻き落とされることによって部品の挙動を活発化させることができ、撹拌性能を更に向上させることができる。

また、前記永久磁石は、磁気吸着した部品が前記部品分離板と当接しながら前記部品補給孔の上方へ接近可能なように螺旋状に配置される。このような配置パターンで永久磁石を配置することにより、撹拌回転体に磁気吸着された部品は、部品分離板と当接した後は、部品分離板と当接しながら部品補給孔の上方へと案内されて配置パターンの終端の永久磁石に磁気吸着され、撹拌回転体の回転動作に伴い終端の永久磁石が部品分離板を通過するとき、終端の永久磁石から離れ、落下する。したがって、部品補給孔から遠い位置にある部品を部品補給孔近くまで移動させることができ、副ホッパー室内の部品を良好に部品補給孔近くまで案内可能になる。

また、前記主ホッパー室内に貯留されている部品の欠乏状態を検出する部品欠乏状態検出手段を設けると、部品の欠乏状態を認識し、部品の補給を行うことができるため、長時間無人運転させる溶接作業において、部品の欠乏による作業の中断を回避す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説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る補助ホッパー付き部品整列供給装置の要部断面図であって図２図示I-I断面図、図２は、図１図示II−II断面図、図３は、図２図示III-III断面図、図４は、図１図示IV矢視図、図５は、図４図示V-V断面図、図６は、図２図示VI矢視図、図７は、図６図示VII-VII断面図、図８は、図７図示VIII-VIII断面図、図９は、図７図示IX-IX断面図、図１０は、図７図示X-X断面図、図１１は、図７図示XI矢視図、図１２は、図６の説明図、図１３は、図１図示XIII-XIII断面図、図１４は、変形例に係る図１図示XIII-XIII断面図、図１５は、他の変形例に係る図１図示XIII-XIII断面図、図１６は、図１図示XVI-XVI断面図、図１７は、補助ホッパー付き部品整列供給装置が組み込まれた溶接装置システムの構成図、図１８は、溶接用ナットの説明図をそれぞれ示す。

図１７に示すように、溶接装置システムは、下部電極１０１と上下動可能な上部電極１０２とを有し、図示しないワークに、図１８（Ａ）又は（Ｂ）に示すような溶接用ナット（以下、単にナットという。）２００を溶接する溶接機１００を備える。溶接機１００の側面１００ａ側など所要の部位には、溶接機１００に固定された支持ブロック１０３によって支持された支持金具１０４が配されている。支持金具１０４は、下部電極１０１にナット２００をセットするための供給ヘッド３００、及び、供給ヘッド３００に接続された送給ホース４００に対しナット２００を供給するための補助ホッパー付き部品整列供給装置５００を支持している。

図１及び図３に示すように、補助ホッパー付き部品整列供給装置５００は、支持ブロック１０５に固着された支持板１０６上に載置されている。支持ブロック１０５は、支持金具１０４に固定されている。支持金具１０４には支持アーム１０７が固定され、支持アーム１０７にホッパー固定板１０８が固着されている。ホッパー固定板１０８は支持板１０６の下方に配されている。ホッパー固定板１０８は、支持ブロック１０５に緩みが生じ支持板１０６が傾こうとしても支持板１０６を下方から支持することによって支持板１０６の姿勢を保持し、補助ホッパー付き部品整列供給装置５００の転倒を防止するものである。

この溶接装置システムの動作を概略的に説明する。所定量のナット２００を補助ホッパー付き部品整列供給装置５００に投入した状態でシステムを起動すると、補助ホッパー付き部品整列供給装置５００は、ナット２００を選別、整列する。この選別、整列されたナット２００は送給ホース４００の内部を通って供給ヘッド３００に供給される。供給ヘッド３００は、下部電極１０１にワークがセットされた後、ナット２００を下部電極１０１にセットする。その後、上部電極１０２を下降し、上部電極１０２と下部電極１０１とでナット２００とワークを加圧し、この加圧状態下で通電を行ない、ナット２００をワークに抵抗溶接する。ここで、供給ヘッド３００に所定個数のナット２００が溜まった場合には、ナット確認センサ６００がオンして補助ホッパー付き部品整列供給装置５００の動作を停止する。そして、ナット確認センサ６００がオフにスイッチングすると、補助ホッパー付き部品整列供給装置５００が動作を再開する。

次に、補助ホッパー付き部品整列供給装置５００の構成を説明する。

補助ホッパー付き部品整列供給装置５００は、装置本体部５００Aと補助ホッパー５００Bとからなる。

A. 装置本体部５００A
装置本体部５００Aは、非磁性体からなる箱体１を備える。箱体１は、本体前板（仕切板）２と、本体後板３と、本体側板４（以下、本体左側板４という。）と、本体底板を兼ねる本体側板５（以下、本体右側板５という。）とを備える。

本体右側板５の側面部と底面部とが交わる部位から上方へ本体中板６が配設されている。本体中板６は、非磁性体からなるロータ５０の外リング１２の半径と略同じ半径の半円形状をしており、その上端部は、箱体１の本体上板５０１つまりシュート２７側の上面を塞ぎ主ホッパー室７内への異物の侵入を防止するための本体上板５０１に固定されている。本体中板６は、本体前板２、本体右側板５の側面部、本体後板３とともに主ホッパー室７を形成し、主ホッパー室７に所定量のナット２００が投入及び貯留され、部品溜まり部７ａが形成される。主ホッパー室７は、底に向かって断面積が減少する空間を形成し、ナット２００が本体底面に向かって移動し易くしている。

本体後板３の外面に、ロータ５０を回転駆動するモータ９が固定されている。モータ９は、種類、型式は問わず、ギヤードモータ、サーボモータ、エアーモータ、ＤＣモータ又はＡＣモータなどいずれのモータであってもよい。

モータ９の出力軸９ａは、本体後板３の内面側に突出しており、この出力軸９ａにブラケット１０が外嵌固定されている。ブラケット１０は、ロータ５０の回転板１１の中央部に固着されている。回転板１１は、反時計方向ａへ回転可能である。

回転板１１の外周端に、外リング１２が本体後板３に向かって延びている。外リング１２は、主ホッパー室７内のナット２００を磁気吸着するナット吸着面として作用する。外リング１２の内側に、同心状に内リング１３が本体後板３に向かって延びている。外リング１２の本体後板側端部と内リング１３の本体後板側端部との間に、カバーリング１４が固定されており、外リング１２と内リング１３とカバーリング１４とによって筒リング１５が形成されている。

筒リング１５には、所定の間隔例えば９０°間隔で球状永久磁石１６を収容する磁石収容室１７が形成されている。図３に示すように、磁石収容室１７は、筒リング１５を一対の仕切板１７ａ，１７ａで仕切ることによって形成されている。磁石収容室１７は、球状永久磁石１６が回転板１１の円周方向へ移動できるよう形成されている。図１０に示すように、磁石収容室１７を形成する外リング１２の肉厚ｔ２は、回転板１１の肉厚ｔ１と比べて薄く形成されており、球状永久磁石１６の磁力が外リング１２の方向に強く作用するよう設定されている。

カバーリング１４と本体後板３との間隔は狭く形成されており、ナット２００が回転板１１の後側に回り込まないようにしている。図２及び図８〜図１０に示すように、外リング１２は、本体後板３側から回転板１１側に向かうにしたがって縮径する傾斜角度α（図９）の傾斜面を形成しており、上端位置まで回転してきたとき、回転板１１に向かって、換言すると本体前板２に向かって、下り坂を形成している。この下り坂により、外リング（ナット吸着面）１２に吸着され上端位置まで搬送されてきたナット２００は、本体前板２の方向へ滑落し易くなる。

図３、図６、図７及び図８に示すように、外リング１２の上方には、回転板１１の回転方向に沿って、各々非磁性体からなるセパレータ１８及び保持板１９が本体後板３に固定されている。

図７に示すように、セパレータ１８の下端から、回転板１１の半径方向における外リング１２までの距離は、ナット１個分の肉厚Ｈ（図１８）に相当する距離よりも大きく、かつ、ナット２個分の肉厚２Ｈに相当する距離よりも小さく設定されている。セパレータ１８は、図７に示すように、外リング（ナット吸着面）１２に２個以上のナット２００が重なって搬送されてきた場合に、ナット吸着面１２に直接吸着されているナット２００Ａのみを通過させ、このナット２００Ａの上に重なっている他のナット２００Ｂを落下させるとともに、ナット吸着面１２に側面２００ａ（図１８）が吸着されて搬送されてきたナット２００を落下させる。

保持板１９は、図１２に示すように外リング１２の上端部を覆うように形成され、図２及び図７〜図１０に示すように、外リング１２の外周面と平行に配されている。図２、図６〜図１０及び図１２に示すように、保持板１９の下面における本体後板３寄りの部位には、保持板１９に対して垂直な幅決め部２０が回転板１１の回転方向（反時計方向）ａに沿って形成されている。幅決め部２０は、図６に示すように、ナット吸着面１２に表面２００ｂ又は裏面２００ｃ（図１８）が吸着されて搬送されてきたナット２００を、搬送方向（回転方向）ａに対して正しい姿勢となるように整列させる作用をする。

図３、図６、図８及び図１２に示すように、保持板１９の本体前板側端部でかつセパレータ１８側の端部には、保持板１９から下方へ鉛直に屈曲した板状の第１ガード部２１が延設されている。第１ガード部２１は、回転板１１の前面近傍に配されている。第１ガード部２１は、図８に示すように、回転板１１の前面に吸着され搬送されてきたナット２００を落下させる作用をする。

図３、図６及び図１２に示すように、第１ガード部２１の後端部つまり回転板１１の回転方向ａ側の端部には、本体前板２方向へ折れ曲がった排出板部２２が延設されている。排出板部２２は、図６に示すように、後述する選別バー２３によって払い除けられたナット２００つまり裏面２００ｃ側がナット吸着面１２に吸着され搬送されてきたナット２００を、本体前板２側へ排出し落下させるガイド板として作用する。

図２、図３、図６、図７、図９及び図１２に示すように、保持板１９において、排出板部２２の前方つまり回転板１１の回転方向ａ側の部位であって、幅方向の中央部位には、選別バー２３が垂直に設けられている。選別バー２３の下端からナット吸着面１２までの距離は、ナット２００の肉厚Ｈに相当する距離よりも小さくかつナット２００の溶接脚部２００ｄを除いた部分の肉厚ｈに相当する距離よりも大きくなるように調整されている。したがって、搬送方向（回転方向）ａに対して正しい姿勢で整列され搬送されてきたナット２００のうち、裏面２００ｃがナット吸着面１２に吸着されているナット２００は選別バー２３の下端部に当たって払い除けられるようになり、一方、表面２００ｂがナット吸着面１２に吸着されているナット２００は選別バー２３の下端部に当たることなく通過することができる。

図３、図６、図９及び図１２に示すように、保持板１９の本体前板２側端部において選別バー２３よりも後方の部位には、保持板１９から下方へ鉛直に屈曲した板状の第２ガード部２４が延設されている。第２ガード部２４は、選別バー２３の下方を通過してきたナット２００の落下を防止し、前方のワイパー２５の方へ案内する作用をする。また、第２ガード部２４の前端部２４ａを円筒形状にする（図６、１２）ことにより、排出板部２２で本体前板２側へ排出落下させるナット２００の掛りを防止し排出が容易になる。

図３、図６及び図１０〜図１２に示すように、保持板１９の本体前板２側端部において、第２ガード部２４の後端に、シュート分離部２６が形成されている。シュート分離部２６は、外リング１２の本体前板２側端面に対し僅かな隙間をもち、かつ、図１０に示すように、外リング（ナット吸着面）１２に対してさらに角度βだけ本体前板２側に大きく傾斜した床部２６ａを備える。床部２６ａは、回転板１１の回転方向aに向かって幅が拡大するように形成されている。床部２６ａの本体前板２側端部には、垂直壁部２６ｂが延設されている。シュート分離部２６は、ワイパー２５に当たり本体前板２側へ移動方向が変わったナット２００を本体前板２側において受け止めシュート２７の内部まで滑落させる作用をする。また、シュート分離部２６は、シュート２７の幅よりも大きな幅に形成されており、複数のナット２００を溜める作用もする。

図３、図６、図７及び図１０〜図１２に示すように、保持板１９の後方つまり回転板１１の回転方向aの前方には、非磁性体からなるワイパー２５が本体後板３に固定されている。ワイパー２５の保持板１９側の端部は、外リング（ナット吸着面）１２からナット２００の肉厚Ｈに相当する距離よりも小さい距離だけ離れて位置している。また、ワイパー２５の保持板１９側の端部は、回転板１１の回転方向aにおいて本体後板３側の端部が本体前板２側の端部よりも後側になるよう斜めに形成されている。ワイパー２５は、表面２００ｂがナット吸着面１２に吸着され搬送されてきたナット２００を受け止め、シュート分離部２６に案内する作用をする。

図１、図３、図６、図１１及び図１２に示すように、シュート分離部２６の先端部にシュート２７が連設されている。シュート２７は、ナット２００が自走できる傾斜面２７ａを有し、本体左側板４に固定されている。図１７に示すように、シュート２７の先端部には、送給ホース４００が連設されている。

図１３に示すように、部品溜まり部７aには、ナット２００の欠乏状態を検出する部品欠乏状態検出手段７００が設けられる。部品欠乏状態検出手段７００は、中空部を有する絶縁ネジ７０１を有し、その中空部に、検出ヘッド７０２を有する検出軸７０３が挿通される。検出軸７０３は、固定用ナット７０４で絶縁ネジ７０１に固定される。絶縁ネジ７０１は、導電体からなる本体右側板５の底板部に設けられた貫通孔に挿通され、底板部の内側及び外側からナット７０５によって底板部に固定される。その際、絶縁ネジ７０１に対するナット７０５の位置を調整することにより、検出ヘッド７０２の高さ位置を設定することができる。検出軸７０３に検出線７０６が接続されると共に、導電体からなる本体後板３にアース線７０７が接続され、検出線７０６とアース線７０７との間に電圧源７０８を接続する。部品溜まり部７aのナット２００が欠乏状態でないときには、検出ヘッド７０２がナット２００と接触状態にあり、かつ検出ヘッド７０２と底板部との間の複数個のナット２００が互いに接触状態となっている。このため、検出ヘッド７０２から複数個のナット２００を介して底板部に微小電流が流れる。制御装置では、この微小電流を検出することで部品溜まり部７aのナット２００が欠乏状態にないと判断することができる。一方、部品溜まり部７aのナット２００が欠乏状態になると、検出ヘッド７０２がナット２００と接触しなくなり、検出ヘッド７０２から底板部に微小電流が流れなくなる。制御装置では、この非通電状態を検出することで部品溜まり部７aがナット欠乏状態になったことを検出することができる。

部品欠乏状態検出手段７００は、図１４に示すように、近接センサ７０９を本体右側板５の底板部に設けて構成するようにしてもよい。また、図１５に示すように、近接センサ７０９を、副中央底板５０６の延長上に設けた取付板７１０に取り付けるようにしてもよい。さらに、図１６に示すように、本体後板３の下端部にセンサ用孔３aを設け、このセンサ用孔３aを、磁気を通す銅製プレート７１１で塞ぎ、この銅製プレート７１１の外面に近接センサ７０９を配置するようにしてもよい。

なお、箱体１が樹脂製の場合、図１３図示の検出軸７０３と本体右側板５との絶縁は不要となるが、アース線７０７は、モータ９の出力軸９ａなど金属部分に接続する必要がある。また、樹脂化により、図１６図示の銅製プレート７１１は不要となり、本体後板３に直接近接センサ７０９を配置させることができる。また、部品溜まり部７aのナット２００の動きが激しく、微小電流の検出が断続する可能性があるため、誤検出防止のために遅延回路を設けることが好ましい。

B. 補助ホッパー５００B
図１及び図２に示すように、補助ホッパー５００Bは、副ホッパー室５０２を備える。副ホッパー室５０２は、本体前板を兼用する副後板（仕切板）２と、副前板５０３と、副左側板５０４と、副右側板５０５と、副前板５０３の下端から延びた副中央底板５０６と、副左側板５０４の下端から延びた副左底板５０７と、副右側板５０５の下端から延びた副右底板５０８とで構成される。副後板２の下部には、副ホッパー室５０２と主ホッパー室７とを連通する部品補給孔２aが形成されている。副中央底板５０６は、部品補給孔２aの下辺に向かって下る傾斜面を形成し、また、副左底板５０７は、副中央底板５０６に向かって下る傾斜面を形成し、また、副右底板５０８は、副中央底板５０６に向かって下る傾斜面を形成している。

副ホッパー室５０２は、上記のような傾斜面部５０６〜５０８を有する構成であるため、副ホッパー室５０２内に投入されたナット２００は、部品供給孔２aに向かって流れやすくなる。

図１及び図２に示すように、副ホッパー室５０２内には、副ホッパー室５０２内に投入されたナット２００を撹拌する、円錐台形状の撹拌回転体５０９が配設される。

撹拌回転体５０９は、撹拌軸５１０によって回転駆動される。撹拌軸５１０の基端フランジ部５１０aは、ボルト（図示せず。）でロータ５０の回転板１１に固定され、ロータ５０の回転と共に回転する。撹拌軸５１０の前部は、副後板２及び副前板５０３にそれぞれ配設された中間軸受５１１及び先端軸受５１２によって回転自在に保持される。

撹拌回転体５０９は、中空筒状部５０９aと、この中空筒状部５０９aの両端部を支持する大径支持プレート５０９b及び小径支持プレート５０９cとにより構成され、中空筒状部５０９aには、図２及び図４に示すように、螺旋状に永久磁石５１３が配設される。ここで螺旋の向きは、仮想的な右ネジの頭部を図１及び図３の紙面の奥に配しかつ右ネジの脚部を紙面と垂直に配したときの右ネジのネジ山又はネジ溝の配置パターンと同じ向きに設定される。

撹拌回転体５０９の左側方には、一端部が副後板２に固定された部品分離板５１４が配される。部品分離板５１４は、撹拌回転体５０９の外周面から僅かな距離だけ離れて位置する。

次に、補助ホッパー付き部品整列供給装置５００の動作を説明する。

主ホッパー室７及び副ホッパー室５０２に所定量のナット２００を投入し、システムを起動する。

A. 装置本体部５００Aにおける動作
システムを起動すると、モータ９が回転し、回転板１１が反時計方向へ回転する。回転板１１の回転時、通常、４個の球状永久磁石１６は、それぞれ、主ホッパー室７内のナット２００を磁気吸着するようになる。ナット２００は磁石収容室１７周辺の外リング１２と回転板１１に吸着されるが、上述したように、外リング１２の肉厚ｔ２が回転板１１の肉厚ｔ１よりも薄いため、主に外リング１２に吸着される。

外リング１２に吸着されるナット２００の個数及びナット２００の姿勢は、球状永久磁石１６の磁力の強さなどによって様々であるが、例えば、２個以上のナット２００が重なって外リング１２に吸着されている場合は、これらのナット２００がセパレータ１８の位置まで搬送されてきたとき、外リング１２に直接吸着されているナット２００Ａ以外のナット２００Ｂがセパレータ１８に当たることによって落下するようになる。また、側面２００ａが外リング１２に吸着されているナット２００も、セパレータ１８に当たることによって落下するようになる。また、回転板１１に吸着されたナット２００は、第１ガード部２１の位置まで搬送されてきたとき、第１ガード部２１に当たることによって落下するようになる。回転板１１面の磁力は外リング１２面より弱く作用するので、第１ガード部２１で回転板１１側に吸着されたナット２００を払い落とすときに、外リング１２側に吸着されたナット２００まで引き摺り、位置をずらしたり同時に落下するような不具合の発生を防止することが可能である。

したがって、表面２００ａ又は裏面２００ｃが外リング１２に吸着されているナット２００のみが保持板１９の入口を通過できるようになるが、このときのナット２００の姿勢は、幅決め部２０によって正しい姿勢に直された上で搬送されてゆく。

保持板１９の下方に進入してきた正しい姿勢のナット２００のうち、裏面２００ｃが外リング１２に吸着されているナット２００は、選別バー２３に当たるようになり、このナット２００を磁気吸着していた球状永久磁石１６が選別バー２３の位置から離れるようになると、外リング１２の傾斜面を滑落し排出板部２２に案内されて落下するようになる。

一方、表面２００ｂが外リング１２に吸着されているナット２００は、選別バー２３に当たらないため、球状永久磁石１６に磁気吸着されたまま選別バー２３の下方を通過する。

そして、第２ガード部２４に案内された後、ワイパー２５の先端部に当たり回転方向ａへの移動が阻止されるようになると、このナット２００を磁気吸着していた球状永久磁石１６がワイパー２５の先端部の位置から離れ、磁力が及ばなくなったとき、外リング１２の傾斜面を滑落してシュート分離部２６まで移動する。ここで、シュート分離部２６は、外リング１２の傾斜角度αの傾斜面よりさらに角度βだけ傾斜の大きい床部２６ａを有しているため、ナット２００は、シュート分離部２６の床部２６ａを円滑に滑落してシュート２７の内部に案内される。シュート２７内部に案内されたナット２００は、シュート２７の傾斜面２７ａを滑落し、その後送給ホース４００を経て供給ヘッド３００に供給される。

このように、装置本体部５００Aは、表面２００ｂが外リング１２に吸着されたナット２００のみを供給ヘッド３００に供給する。そして、外リング１２及び回転板１１に吸着された余分なナット２００は、セパレータ１８、第１ガード部２１及び選別バー２３によって落下される。

また、ナット溜まり部７aのナット貯留量が十分なときは、制御装置は、検出線７０６からの微小電流を検出し、あるいは、近接センサ７０９からの検出信号を受信し、ナット貯留量が十分であると判断する。

一方、ナット溜まり部７aのナット貯留量が減少してゆき、欠乏状態になると、制御装置は、検出線７０６からの微小電流を検出しなくなり、あるいは、近接センサ７０９からの検出信号を受信しなくなることから、ナット貯留量が欠乏状態になったことを検出し、作業者に対してその旨を報知する。ナット欠乏状態を知った作業者は、主ホッパー室７内にナットを補給すると共に、副ホッパー室５０２にもナットを補給する。

この装置本体部５００Aによると、本体中板６をロータ５０の外リング１２の半径と略同じ半径の半円形状に構成したため、主ホッパー室７の容積が増大し、ナット２００の貯留量を増大させることができる。また、ナット欠乏状態を検出し、作業者にその旨が報知されるため、ナット２００の補給を行うことにより、長時間無人運転させる溶接作業において、ナット２００の欠乏による作業の中断を回避することが可能となる。

B. 補助ホッパー５００Bにおける動作
システムが起動すると、回転板１１の回転に伴い撹拌軸５１０を介して撹拌回転体５０９が反時計方向aへ回転する。撹拌回転体５０９が回転すると、撹拌回転体５０９自体の回転によって副ホッパー室５０２内のナット２００が撹拌される。また、撹拌回転体５０９の回転に伴い永久磁石５１３が副ホッパー室５０２内のナット２００を磁気吸着しながら回転する。永久磁石５１３に磁気吸着されたナット２００の一部は、部品分離板５１４まで到達し、永久磁石５１３が螺旋状に配置されていることから、部品分離板５１４によって回転を規制されながら永久磁石５１３の上を部品補給孔２aの上方へ向かって移動してゆき、永久磁石５１３の部品補給孔２a側の端部との磁気吸着が解除されたとき、部品分離板５１４によって掻き落とされるようになる。

従って、副ホッパー室５０２内のナット２００は、永久磁石５１３の配置パターンにより、部品補給孔２aから遠い位置から部品補給孔２a近くまで移動されるようになり、副ホッパー室５０２内のナット２００は良好に部品補給孔２a近くに案内され得る。

以上説明したように、本実施形態の補助ホッパー付き部品整列供給装置５００は、装置本体部５００Aに補助ホッパー５００Bを一体に付加して構成され、装置本体部５００Aの主ホッパー室７と補助ホッパー５００Bの副ホッパー室５０２とを仕切る仕切板２と、仕切板２の下端部に設けられ、副ホッパー室５０２と主ホッパー室７とを連通する部品補給孔２aと、副ホッパー室５０２内のナット２００を部品補給孔２aに案内する傾斜面部５０６〜５０８と、副ホッパー室５０２内のナットを撹拌する撹拌回転体５０９とを備える。

本実施形態の補助ホッパー付き部品整列供給装置５００は、装置本体部５００Aに補助ホッパー５００Bを一体に付加して構成されるため、機構全体のコンパクト化を図ることができる。また、副ホッパー室５０２内のナット２００は、撹拌回転体５０９により撹拌されるため、副ホッパー室５０２内で停留することなく部品補給孔２aまで円滑に案内され得る。また、撹拌回転体５０９は電磁振動を発生しないため、騒音の低減、電力消費量の減少などを図ることができる。

また、装置本体部５００Aは、主ホッパー室７内のナット２００を磁気吸着するロータ５０を備え、撹拌回転体５０９は、ロータ５０と同一のモータ９により回転駆動される。このように撹拌回転体５０９の駆動源としてロータ５０のモータ９を兼用することにより、撹拌回転体５０９専用の駆動源を別途設けなくて済み、部品点数の減少、小型化、軽量化、消費電力の節減などを図ることができる。

また、撹拌回転体５０９は、副ホッパー室５０２内のナット２００を磁気吸着する永久磁石５１３を備える。このように構成することにより、副ホッパー室５０２内のナット２００は、撹拌回転体５０９の基本的な回転動作に基づき撹拌されるだけでなく、撹拌回転体５０９に磁気吸着されることに基づき撹拌されるようになり、副ホッパー室５０２内での撹拌性能を向上させることができる。

また、撹拌回転体５０９に磁気吸着されたナット２００を掻き落とす部品分離板５１４を設けたため、部品分離板５１４によってナット２００が掻き落とされることによってナット２００の挙動を活発化させることができ、撹拌性能を更に向上させることができる。

また、永久磁石５１３は、磁気吸着したナット２００が部品分離板５１４と当接しながら部品補給孔２aの上方へ接近可能なように螺旋状に配置される。このような配置パターンで永久磁石５１３を配置することにより、撹拌回転体５０９に磁気吸着されたナット２００は、部品分離板５１４と当接した後は、部品分離板５１４と当接しながら部品補給孔２aの上方へと案内されて配置パターンの終端の永久磁石５１３に磁気吸着され、撹拌回転体５０９の回転動作に伴い終端の永久磁石５１３が部品分離板５１４を通過するとき、終端の永久磁石５１４から離れ、落下する。したがって、部品補給孔２aから遠い位置にあるナット２００を部品補給孔２a近くまで移動させることができ、副ホッパー室５０２内のナット２００を良好に部品補給孔２a近くまで案内可能になる。

また、主ホッパー室７内に貯留されているナット２００の欠乏状態を検出する部品欠乏状態検出手段７００を設けたため、ナット２００の欠乏状態を認識し、ナット２００の補給を行うことができるため、長時間無人運転させる溶接作業において、ナット２００の欠乏による作業の中断を回避することが可能となる。

なお、本実施形態は、ナット２００以外の部品に対しても適用可能である。

本発明の一実施形態に係る部品整列供給装置の要部断面図であって図２図示I-I断面図である。 図１図示II−II断面図である。 図２図示III-III断面図である。 図１図示IV矢視図である。 図４図示V-V断面図である。 図２図示VI矢視図である。 図６図示VII-VII断面図である。 図７図示VIII-VIII断面図である。 図７図示IX-IX断面図である。 図７図示X-X断面図である。 図７図示XI矢視図である。 図６の説明図である。 図１図示XIII-XIII断面図である。 変形例に係る図１図示XIII-XIII断面図である。 他の変形例に係る図１図示XIII-XIII断面図である。 図１図示XVI-XVI断面図である。 補助ホッパー付き部品整列供給装置が組み込まれた溶接装置システムの構成図である。 溶接用ナットの説明図である。

符号の説明

２００ ナット（部品）
５００ 補助ホッパー付き部品整列供給装置
５００A 装置本体部
５００B 補助ホッパー
２ 本体前板、副後板（仕切板）
２a 部品補給孔
７ 主ホッパー室
９ モータ
５０ ロータ
５０２ 副ホッパー室
５０６ 副中央底板（傾斜面部）
５０７ 副左底板（傾斜面部）
５０８ 副右底板（傾斜面部）
５０９ 撹拌回転体
５１３ 永久磁石
５１４ 部品分離板
７００ 部品欠乏状態検出手段

Claims (6)

1. 装置本体部に補助ホッパーを一体に付加して構成される補助ホッパー付き部品整列供給装置であって、
   前記装置本体部の主ホッパー室と前記補助ホッパーの副ホッパー室とを仕切る仕切板と、
   該仕切板の下端部に設けられ、前記副ホッパー室と前記主ホッパー室とを連通する部品補給孔と、
   前記副ホッパー室内の部品を前記部品補給孔に案内する傾斜面部と、
   前記副ホッパー室内の部品を撹拌する撹拌回転体と
   を備えることを特徴とする補助ホッパー付き部品整列供給装置。
2. 前記装置本体部は、前記主ホッパー室内の部品を磁気吸着するロータを備え、前記撹拌回転体は、前記ロータと同一のモータにより回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載の補助ホッパー付き部品整列供給装置。
3. 前記撹拌回転体は、前記副ホッパー室内の部品を磁気吸着する永久磁石を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の補助ホッパー付き部品整列供給装置。
4. 前記撹拌回転体に磁気吸着された部品を掻き落とす部品分離板を備えることを特徴とする請求項３に記載の補助ホッパー付き部品整列供給装置。
5. 前記永久磁石は、磁気吸着した部品が前記部品分離板と当接しながら前記部品補給孔の上方へ接近可能なように螺旋状に配置されることを特徴とする請求項４に記載の補助ホッパー付き部品整列供給装置。
6. 前記主ホッパー室内に貯留されている部品の欠乏状態を検出する部品欠乏状態検出手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の補助ホッパー付き部品整列供給装置。

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