JP2011105444A - 振動式部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボウルフィーダを備えた振動式部品供給装置において、加振機構の数を増やすことなく、部品供給能力を向上させる。
【解決手段】ボウル４の外周壁に取り付けられる板ばね８に支持された部品搬送部材９をボウル４の排出端に接続し、その部品搬送部材９がボウルフィーダ２の加振機構からの振動を受けて、部品Ｐをボウルフィーダ２の搬送方向と同方向にボウルフィーダ２の搬送速度よりも大きい速度で搬送するようにした部品搬送機構３を設けた。これにより、部品搬送機構３が部品Ｐを一列一層に整列してボウルフィーダ２よりも大きい搬送速度で次工程に送る役割を果たすので、加振機構の数を増やすことなく、従来のボウルフィーダ単体の装置よりも大きな部品供給能力を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボウルフィーダを備えた振動式部品供給装置に関する。

振動式部品供給装置に用いられる一般的なボウルフィーダは、螺旋状の搬送路を有するボウルと、ボウルを取り付ける上部振動体と、上部振動体に複数の傾斜した板ばねで連結される下部振動体と、両振動体を振動させる加振機構とを備え、加振機構から上部振動体を介してボウルに振動を付与することにより、ボウルに投入された部品を搬送路に沿って搬送するものである（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、上記のようなボウルフィーダは、通常、その加振機構が一つだけであり、上部振動体と下部振動体を連結する板ばねの取付方向により搬送方向が決まっているので、搬送路の一部で部品の搬送速度を変えたり、部品を逆方向に搬送したりすることはできない。このため、搬送方法の自由度が低く、ボウルに投入される部品の種類や整列姿勢等の条件によっては、部品を効率よく供給できないという問題があった。

例えば、最大搬送速度が決まっているので、条件によって搬送速度を上げて部品供給能力の向上を図るということはできない。そして、搬送路全体で搬送速度が一定であるため、搬送路上で部品が停滞しやすいし、センサ等を用いて部品の選別を行う場合に、搬送路途中の選別部で部品どうしが接触した状態で搬送されることにより選別精度が低下しやすい。また、搬送方向が一定であるため、選別部等で搬送路から排出された部品はボウル底部に戻すか、その排出位置から一周分以上上流側の搬送路に戻さざるを得ず、これによっても部品供給能力が抑えられている。さらに、ボウル排出端から排出される部品をその自重で滑落させて次工程へ向けて送るシュート（以下、自重シュートという）が設けられている場合は、その自重シュートの途中で部品が停滞することがあるし、ボウル排出端に接続されるシュートをボウルフィーダと別の加振機構で振動させるようにした場合は、そのシュートでの部品の停滞の問題はなくなるが、部品供給装置全体の構造が複雑になりコストが大幅に増大してしまうという問題がある。

特開平８−１５７０３１号公報（図４、図５）

本発明の課題は、ボウルフィーダを備えた振動式部品供給装置において、加振機構の数を増やすことなく、部品供給能力を向上させることである。

上記の課題を解決するため、本発明は、螺旋状の搬送路を有するボウルに加振機構から振動を付与して、前記ボウルに投入された部品を前記搬送路に沿って搬送するボウルフィーダを備えた振動式部品供給装置において、前記ボウルフィーダに取り付けられる弾性部材と、この弾性部材に支持される部品搬送部材とからなる部品搬送機構を設け、前記部品搬送機構の部品搬送部材が前記ボウルと異なる振動を受けて、前記ボウルの搬送路から排出された部品を搬送するようにした。

すなわち、ボウルフィーダに取り付けられる弾性部材に支持された部品搬送部材で部品を搬送する部品搬送機構を設けることにより、加振機構の数を増やすことなく、ボウルに投入される部品の種類や整列姿勢等の条件に応じて、搬送路の一部で部品の搬送速度を変えたり、部品を逆方向に搬送したりできるようにして、部品供給能力の向上を図ったのである。

ここで、前記部品搬送機構の弾性部材としては、所定の傾斜角度で前記ボウルフィーダに取り付けられる板ばねを採用することができる。その板ばねは、前記ボウルフィーダの複数個所に取り付けることが望ましい。

前記ボウルフィーダの加振機構が、前記ボウルを取り付ける上部振動体と、前記上部振動体に連結される下部振動体を振動させるものである場合、前記部品搬送機構の弾性部材は前記ボウルまたは上部振動体に取り付けてもよいし、前記下部振動体に取り付けてもよい。また、前記部品搬送機構の部品搬送部材としては、前記ボウルの外周に沿って延びる円弧状の搬送路を有するものを採用することができる。

具体的には、前記部品搬送機構の部品搬送部材として、前記ボウルの振動の振幅よりも大きな振幅の振動を受けて、前記ボウルフィーダの搬送方向と同方向に部品を搬送し、搬送方向で隣接する部品どうしの間に隙間を生じさせるものを採用することにより、搬送路上での部品の停滞を生じにくくできるし、センサ等を用いて部品の選別を行う場合には選別精度の向上が図れる。

また、前記部品搬送機構の部品搬送部材として、前記ボウルの搬送路の途中から排除された部品を前記ボウルフィーダの搬送方向と逆方向に搬送して、前記ボウルの搬送路の部品排除位置よりも上流側に戻すものを採用することもできる。その場合には、ボウルの搬送路から排除された部品が短時間で所望の位置に戻るようにすることにより、部品供給能力を向上させることができる。

また、前記部品搬送機構の部品搬送部材として、前記ボウルの排出端に接続され、前記ボウル排出端から排出される部品をボウル排出端での搬送方向と同方向に搬送するシュートや、前記ボウルから排出された部品の上下を反転するＵ字状シュートの排出端に接続され、前記Ｕ字状シュートの排出端から排出される部品をボウル排出端での搬送方向と逆方向に搬送するシュートを採用することもできる。その場合には、シュートを振動させる加振機構を追加しなくても部品を次工程へスムーズに送ることができるので、装置全体の構造の複雑化やコストの増大を伴うことなく、部品供給能力の向上を図ることができる。

さらに、前記部品搬送機構を複数設けるようにすれば、部品供給能力を一層高めることができる。

本発明の振動式部品供給装置は、上述したように、通常のボウルフィーダに加えて、ボウルフィーダに取り付けられる弾性部材に支持された部品搬送部材で部品を搬送する部品搬送機構を設けたものであるから、加振機構の数を増やすことなく、部品の種類や整列姿勢等の条件に応じて、搬送路の一部で部品の搬送速度を変えたり、部品を逆方向に搬送したりできるようにして、部品供給能力の向上を図ることができる。

ａは第１実施形態の部品供給装置の平面図、ｂはａの装置の外観斜視図 ａは第２実施形態の部品供給装置の平面図、ｂはａの装置の正面図 ａは第３実施形態の部品供給装置の平面図、ｂはａの装置の正面図 ａは第４実施形態の部品供給装置の平面図、ｂはａの装置の正面図 ａは第５実施形態の部品供給装置の平面図、ｂはａの装置の正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）、（ｂ）は第１の実施形態を示す。この振動式部品供給装置は、基台１上に設けた振動式ボウルフィーダ２にそれと別の部品搬送機構３を付設したもので、円板状の部品Ｐを整列供給の対象としている。

前記ボウルフィーダ２は、ボウル４と、ボウル４を取り付ける上部振動体５と、上部振動体５に複数の傾斜した板ばね６で連結される下部振動体７と、電磁石と可動鉄心を用いて両振動体５、７を振動させる加振機構（図示省略）とを備え、その加振機構から上部振動体５を介してボウル４に円周方向のねじり振動を付与することにより、ボウル４の底部に投入された部品Ｐをボウル４の螺旋状の搬送路４ａに沿って搬送するものである。

一方、前記部品搬送機構３は、ボウル４外周壁の周方向の２個所に所定の傾斜角度で取り付けられる２対の板ばね（弾性部材）８と、これらの板ばね８に支持される部品搬送部材９とからなる。その板ばね８は、それぞれ上端部を部品搬送部材９の下部に固定され、下端部をボウル４外周壁に取り付けられた板ばね取付部材１０に固定されている。また、部品搬送部材９は、ボウル４の外周に沿って延びる円弧状の搬送路９ａを有し、ボウル４の排出端に接続されている。これにより、部品搬送部材９が、前記ボウルフィーダ２の加振機構からボウル４の振動の振幅よりも大きな振幅の振動を受け、ボウル４排出端から排出される部品Ｐをボウルフィーダ２の搬送方向（図中の矢印Ａ）と同方向（図中の矢印Ｂ）にボウルフィーダ２の搬送速度よりも大きい速度で搬送するようになっている。なお、部品搬送部材９の搬送速度は、板ばね８の構成枚数を増減することで調整することができる。また、板ばね８は、上部振動体５に取り付けるようにしてもよい。

この振動式部品供給装置は、上記の構成であり、そのボウル４底部に投入された部品Ｐは、ボウル４の螺旋状搬送路４ａに沿って搬送され、上下左右方向に重なった状態のままボウル４排出端から排出されて、部品搬送機構３の部品搬送部材９に乗り移る。そして、部品搬送部材９の搬送路９ａ上で、互いに重なり合った部品Ｐが１個ずつに分離され、一列一層に整列されて次工程に供給される。

すなわち、この部品供給装置では、部品搬送機構３が部品Ｐを一列一層に整列してボウルフィーダ２よりも大きい搬送速度で次工程に送る役割を果たしており、これにより従来のボウルフィーダ単体の装置よりも大きな部品供給能力が得られる。

図２乃至図５は、それぞれ第２乃至第５の実施形態を示す。これらの各実施形態は、その基本的な構成が第１実施形態と同じなので、第１実施形態と同じ機能を有する部材には第１実施形態と同じ符号を付けて説明を省略し、以下では主として第１実施形態と異なる点について説明する。

図２（ａ）、（ｂ）に示す第２実施形態の部品供給装置は、表裏・前後の方向性のある板状の部品Ｐを搬送しながら所定の姿勢に整列して次工程に供給するものであり、ボウル１１の搬送路１１ａの途中に設けられた表裏・前後選別部１２に部品搬送機構１３が組み込まれている。その部品搬送機構１３の部品搬送部材１４の上流側にはボウル１１の方向整列部１５が設けられ、方向整列部１５で一列一層に整列された部品Ｐが表裏・前後整列部１２に送り込まれるようになっている。また、ボウル１１外周部には、表裏・前後選別部１２および方向整列部１５で排除された部品Ｐをボウル１１底部へ戻すポケット１６、１７が設けられている。

前記表裏・前後選別部１２は、部品搬送機構１３の部品搬送部材１４の搬送路１４ａとその下流側のボウル搬送路１１ａとの接続部分で、光電センサ１８によって同期信号を取りながら、ＣＣＤカメラ１９を用いて部品Ｐの姿勢を判別し、所定の姿勢でない部品Ｐをボウル搬送路１１ａから排除してボウル１１底部へ戻すものである。

ここで、前記部品搬送機構１３は、第１実施形態と同じく、その部品搬送部材１４が、ボウル１１の方向整列部１５から送り込まれる部品Ｐをボウルフィーダ２の搬送方向（図中の矢印Ａ）と同方向（図中の矢印Ｂ）にボウルフィーダ２の搬送速度よりも大きい速度で搬送するようになっている。これにより、表裏・前後選別部１２では搬送方向で隣接する部品Ｐどうしの間に隙間が生じるので、光電センサ１８で同期信号を取りやすくなって精度よく部品Ｐの選別を行うことができ、その結果として装置全体の部品供給能力の向上が図れる。

図３（ａ）、（ｂ）に示す第３実施形態の部品供給装置は、表裏の方向性のあるキャップ状の部品Ｐを搬送しながら裏向きの姿勢に整列して次工程に供給するものであり、ボウル２０の搬送路２０ａの途中に、部品Ｐを一列一層に整列する方向整列部２１と、部品Ｐの外形形状を利用して部品Ｐの選別を行う表裏選別部２２とが上流側から順に設けられている。そして、表裏選別部２２から排除された部品Ｐを方向整列部２１の上流側の搬送路２０ａに戻すために部品搬送機構２３が設けられている。

前記部品搬送機構２３は、その板ばね８がボウルフィーダ２の板ばね６と逆向きに傾斜した状態で取り付けられ、部品搬送部材２４が表裏選別部２２から排除された部品Ｐをボウルフィーダ２の搬送方向（図中の矢印Ａ）と逆方向（図中の矢印Ｃ）にボウルフィーダ２の搬送速度よりも大きい速度で搬送するようになっている。これにより、第２実施形態のように所定姿勢でない部品をボウル底部に戻す場合に比べて、表裏選別部２２から排除された部品Ｐを短時間で方向整列部２１に戻すことができ、装置全体として高い部品供給能力が得られる。

図４（ａ）、（ｂ）に示す第４実施形態の部品供給装置は、コイン状の部品Ｐをボウル２５の搬送路２５ａの途中に設けられた方向整列部２６で一列一層に整列して次工程に供給するものであり、ボウル２５排出端から排出される部品Ｐを次工程へ送るための部品搬送機構２７が設けられている。

前記部品搬送機構２７は、その部品搬送部材２８が、斜め下方に向かって延びるボウル２５排出端部と同じ傾きでボウル２５の排出端に接続され、部品Ｐをボウル２５排出端での搬送方向（図中の矢印Ａ）と同方向（図中の矢印Ｂ）に直線的に搬送する自重シュート２９と、板ばね８の上端部が固定されるシュート支持部材３０とからなり、板ばね８の下端部が固定される板ばね取付部材３１がボウルフィーダ２の下部振動体７に取り付けられている。これにより、ボウル２５排出端から排出される部品Ｐは、自重シュート２９の振動を受けて自重シュート２９の途中で停滞することなくスムーズに次工程へ送られる。

従って、この部品供給装置では、自重シュート２９を振動させる加振機構を追加しなくても、自重シュートを単体で設けた従来の装置よりも高い部品供給能力が得られる。

図５（ａ）、（ｂ）に示す第５実施形態の部品供給装置は、第３実施形態と同じ形状の部品Ｐを表向きの姿勢にして次工程に供給するものであり、第３実施形態と同じく、ボウル３２の搬送路３２ａの途中に、部品Ｐを一列一層に整列する方向整列部３３と、部品Ｐの外形形状を利用して表向きの部品Ｐを搬送路３２ａから排除する表裏選別部３４とが上流側から順に設けられている。そして、ボウル３２の排出端にはボウル３２から排出された裏向きの部品Ｐの上下を反転するＵ字状シュート３５が接続され、このＵ字状シュート３５から排出される表向きの部品Ｐを次工程へ送るために部品搬送機構３６が設けられている。

前記部品搬送機構３６は、その部品搬送部材３７が、Ｕ字状シュート３５の排出端に接続され、Ｕ字状シュート３５の排出端から排出される部品Ｐを直線的に搬送するシュート３８と、板ばね８の上端部が固定されるシュート支持部材３９とからなり、板ばね８の下端部が固定される板ばね取付部材３１は、第４実施形態と同じくボウルフィーダ２の下部振動体７に取り付けられている。そして、その板ばね８は第３実施形態と同じくボウルフィーダ２の板ばね６と逆向きに傾斜した状態で取り付けられ、部品搬送部材３７が部品Ｐをボウル３２排出端での搬送方向（図中の矢印Ａ）と逆方向（図中の矢印Ｃ）に搬送するようになっている。

従って、この部品供給装置では、Ｕ字状シュートに直進フィーダを接続した従来の装置と比べて、同等の部品供給能力が得られるうえ、シュート３８を振動させる加振機構やその制御機器を別途設ける必要がない分、装置全体の構造が簡単で安価に製造できる。

また、上述した各実施形態ではそれぞれ部品搬送機構を一つだけ設けたが、例えば、第２、第４および第５実施形態において、ボウル搬送路の途中から排除された部品をボウル底部に戻すポケット１６、１７、４０、４１に代えて、第３実施形態の部品搬送機構２３を組み込む等、一つのボウルフィーダに複数の部品搬送機構を付設することもできる。

１ 基台
２ ボウルフィーダ
３、１３、２３、２７、３６ 部品搬送機構
４、１１、２０、２５、３２ ボウル
４ａ、１１ａ、２０ａ、２５ａ、３２ａ 搬送路
５ 上部振動体
６ 板ばね
７ 下部振動体
８ 板ばね
９、１４、２４、２８、３７ 部品搬送部材
９ａ、１４ａ 搬送路
１０、３１ 板ばね取付部材
１２ 表裏・前後選別部
１５、２１、２６、３３ 方向整列部
１６、１７、４０、４１ ポケット
１８ 光電センサ
１９ ＣＣＤカメラ
２２、３４ 表裏選別部
２９、３８ シュート
３０、３９ シュート支持部材
３５ Ｕ字状シュート
Ｐ 部品

Claims (11)

1. 螺旋状の搬送路を有するボウルに加振機構から振動を付与して、前記ボウルに投入された部品を前記搬送路に沿って搬送するボウルフィーダを備えた振動式部品供給装置において、前記ボウルフィーダに取り付けられる弾性部材と、この弾性部材に支持される部品搬送部材とからなる部品搬送機構を設け、前記部品搬送機構の部品搬送部材が前記ボウルと異なる振動を受けて、前記ボウルの搬送路から排出された部品を搬送するようにしたことを特徴とする振動式部品供給装置。
2. 前記部品搬送機構の弾性部材が、所定の傾斜角度で前記ボウルフィーダに取り付けられる板ばねであることを特徴とする請求項１に記載の振動式部品供給装置。
3. 前記板ばねが、前記ボウルフィーダの複数個所に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の振動式部品供給装置。
4. 前記ボウルフィーダの加振機構が、前記ボウルを取り付ける上部振動体と、前記上部振動体に連結される下部振動体を振動させるものであり、前記部品搬送機構の弾性部材が前記ボウルまたは上部振動体に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
5. 前記ボウルフィーダの加振機構が、前記ボウルを取り付ける上部振動体と、前記上部振動体に連結される下部振動体を振動させるものであり、前記部品搬送機構の弾性部材が前記下部振動体に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
6. 前記部品搬送機構の部品搬送部材が、前記ボウルの外周に沿って延びる円弧状の搬送路を有するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
7. 前記部品搬送機構の部品搬送部材が、前記ボウルの振動の振幅よりも大きな振幅の振動を受けて、前記ボウルフィーダの搬送方向と同方向に部品を搬送し、搬送方向で隣接する部品どうしの間に隙間を生じさせるものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
8. 前記部品搬送機構の部品搬送部材が、前記ボウルの搬送路の途中から排除された部品を前記ボウルフィーダの搬送方向と逆方向に搬送して、前記ボウルの搬送路の部品排除位置よりも上流側に戻すものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
9. 前記部品搬送機構の部品搬送部材が、前記ボウルの排出端に接続され、前記ボウル排出端から排出される部品をボウル排出端での搬送方向と同方向に搬送するシュートであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
10. 前記部品搬送機構の部品搬送部材が、前記ボウルから排出された部品の上下を反転するＵ字状シュートの排出端に接続され、前記Ｕ字状シュートの排出端から排出される部品をボウル排出端での搬送方向と逆方向に搬送するシュートであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
11. 前記部品搬送機構が複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の振動式部品供給装置。

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