JP2013154972A - ナット供給装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表裏の形状が異なるナットを適切な向きで供給する、簡易な機構で経済的なナット供給技術を提供することを課題とする。
【解決手段】ナット１０の上面に上方からピン４２を当て、このピン４２の進入量でナット１０の表裏を判定する。すなわち、ナット１０が表向きであればピン４２の当接位置は低いので、ピン４２の進入量は大きい。ナット１０が裏向きであればピン４２の当接位置は高いので表向きの場合よりピン４２の進入量は小さい。
【効果】ピン４２の進入量に差が出、この差を検知することでナット１０の表裏判定ができる。ピンの先端がナットに当接したときのピンの位置を検知することでナットの表裏判定を行うので、画像処理のような照明やカメラが必要なく、簡易な機構で経済的なナット供給装置により表裏の形状が異なるナットを適切な向きで供給することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ナットの向きを揃えて供給するナット供給技術に関する。

通常のナットは、スパナーを掛けるスパナー掛け面と、このスパナー掛け面に直角な面で被締結部材に当てる内側面と、この内側面に平行で且つ被締結部材から遠い方の外側面と、外側面から内側面へ貫通するねじ部とからなる。内側面を裏、外側面を表と呼ぶときに、表裏の形状が異なるナットが少なくない。後工程を考えると、ナットの向きを揃えておくことは重要である。
表裏の形状が異なるナットの表裏いずれが上面になっているかを判定し、ナットを供給する技術が知られている（例えば、特許文献１（図２）参照。）。

特許文献１に示されるナット供給装置は、表裏の形状が異なるナット１０１の表裏いずれが上面になっているかを判定する表裏判定機構１０２を備える。表裏判定機構１０２は、ナット１０１を照明１０３で照らし、このナット１０１の上方に配置されるカメラ１０４でナット１０１の上面の画像情報を取得する。取得した画像情報を表裏判定部１０５に送り、この表裏判定部１０５で画像処理してナット１０１が表向きか裏向きかを判定する。ナット１０１が表向きであればナット１０１を取り出し位置に移動させ、ナット１０１が裏向きであればナット１０１を排出位置に移動させる。表向きのナット１０１のみを供給することで、適切な向きでナット１０１の締め付けが可能となる。

しかし、特許文献１では、表裏判定機構１０２は画像処理を行うため、照明１０３やカメラ１０４が必要となり、装置のコストが高くなる。そこで、表裏の形状が異なるナットを適切な向きで供給する、簡易な機構で経済的なナット供給技術が求められている。

特開２０１０−１８８３２６公報

本発明は、表裏の形状が異なるナットを適切な向きで供給する、簡易な機構で経済的なナット供給技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、少なくともナットの軸方向の一方の面に、ねじ部の呼び径より大径の座ぐり穴を設けたナットの表裏判定を行う表裏判定機構を備えたナット供給装置において、前記ナットの中心軸に進退自在に設けられ、前記呼び径より大径であり且つ前記座ぐり穴より小径であるピンと、このピンを前記ナットに当接させる当接手段と、前記ピンの先端が前記ナットに当接したときの前記ピンの位置を検知することで前記ナットの表裏判定を行う表裏判定機構と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、裏向きのナットを反転させるナット反転機構が備えられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、少なくともナットの軸方向の一方の面に、ねじ部の呼び径より大径の座ぐり穴を設けたナットを整列して供給するナット供給工程と、ナットの中心軸に進退自在に設けられ、呼び径より大径であり且つ座ぐり穴より小径であるピンをナットに当接させるピン当接工程と、ピンの先端がナットに当接したときのピンの位置を検知することでナットの表裏判定を行う表裏判定工程と、ナットが裏向きである場合にナットを反転させるナット反転工程と、ナットを払い出す払出工程と、からなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ナットの上面に上方からピンを当て、このピンの進入量でナットの表裏を判定する。すなわち、ナットが表向きであればピンの当接位置は低いので、ピンの進入量は大きい。ナットが裏向きであればピンの当接位置は高いので表向きの場合よりピンの進入量は小さい。ピンの進入量に差が出、この差を検知することでナットの表裏判定ができる。
結果、ピンの先端がナットに当接したときのピンの位置を検知することでナットの表裏判定を行うので、画像処理のような照明やカメラが必要なく、簡易な機構で経済的なナット供給装置により表裏の形状が異なるナットを適切な向きで供給することができる。

請求項２に係る発明では、裏向きのナットを反転させるナット反転機構が備えられている。
裏向きのナットであってもナット反転機構で表向きにするので、裏向きのナットをパーツフィーダに戻すことなく、効率よく次工程にナットを供給することができる。

請求項３に係る発明では、ナットの中心軸に進退自在に設けられ、呼び径より大径であり且つ座ぐり穴より小径であるピンをナットに当接させるピン当接工程と、ピンの先端がナットに当接したときのピンの位置を検知することでナットの表裏判定を行う表裏判定工程と、を有する。
ピンをナットに当接させるだけで、ナットの表裏判定をするので、ナットの表裏判定工程を簡易にすることができる。

本発明に係るナット供給技術に使用されるナットの斜視図である。 本発明に係るナット供給装置の斜視図である。 本発明に係るナット供給装置の要部断面図である。 ナットの表裏判定の基本原理を説明する図である。 本発明に係るナット供給装置の作用図である。 本発明に係るナット供給方法のフロー図である。 従来技術に係る基本原理を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、（ａ）は裏向きのナットの斜視図であり、（ｂ）は表向きのナットの斜視図である。ナット１０は、スパナーを掛けるスパナー掛け面１１と、これらのスパナー掛け面１１に直角な面で被締結部材から遠い方の表面１２と、この表面１２に平行で且つ被締結部材に当てる裏面１３と、裏面１３から外側へ貫通するねじ部１４とで構成される。（ａ）に示すように裏面１３が上面となる場合を裏向きと呼び、（ｂ）に示すように表面１２が上面となる場合を表向きと呼ぶ。

また、裏面１３からスパナー掛け面１１に掛けて面取り部１５が設けられる。表面１２には、ねじ部１４の呼び径より大径の座ぐり穴１６が設けられる。座ぐり穴１６の底部には、底面１７が設けられる。（ｂ）に示すように、想像線で示す緩み止めリング１９を座ぐり穴１６に嵌めてカシメ加工等することで、実線で示す緩み止めリング１９がナット１０に一体的に組み付けられる。緩み止めリング１９は、ナット１０の緩みを防止する機能を有し、円形鋼板に変形円孔１９ａを切り欠いたものである。

（ｃ）はナット１０の断面図であり、緩み止めリング１９は、ナット１０の底面１７に当接し、ナット１０に埋め込まれた状態でアセンブリ化されている。ナット１０へボルトを螺合する際、緩み止めリング１９の変形円孔１９ａのねじ部１４の内径よりも内側に突出した突出部１９ｂが、ボルトの溝に押圧当接される。ボルトのねじ山に沿って緩み止めリング１９が撓み、ボルトのねじ面を押圧することで、ナット１０を緩み止めする。
なお、ナット１０の形状は、実施例に示したものに限定されず、表面１２より深い底面１７が設けられ、この底面１７がねじ部１４の呼び径より大きければ他の形状のナットであっても差し支えない。

次にナット供給装置について説明する。
図２に示すように、ナット供給装置２０は、ナット１０が投入されるパーツフィーダ２１と、このパーツフィーダ２１に接続されナット１０の対辺寸法Ｓと同等の幅のナット搬送通路２２と、このナット搬送通路２２の先端部近傍に設けられナット搬送通路２２の先端の仕切り板２３を開閉する開閉シリンダ２４と、ナット搬送通路２２の出口部に設けられ裏向きのナット１０を反転させるナット反転機構３０と、このナット反転機構３０の近傍に設けられナット反転機構３０に供給されたナット１０をナット取り出し部２５にロッド２６で押し出す押し出しシリンダ２７とを備える。

また、ナット供給装置２０は、ナット搬送通路２２の先端部近傍にナット１０の上面１８にピン４１を当接させる当接手段４０と、この当接手段４０に設けられナット１０の表裏判定を行う表裏判定機構５０とを備える。

ナット反転機構３０は、反転用ステー３１と、この反転用ステー３１に設けられる反転モータ３２と、この反転モータ３２の軸３３に設けられるチャック手段３４とからなる。チャック手段３４は、ナット１０を載せる又はナット１０をチャックする２つのハンド３５、３５と、これらのハンド３５、３５を接近する方向に移動自在に支持するアクチュエータ部３６とからなる。アクチュエータ部３６は反転用モータ３１の軸３３に回転自在に支持される。

当接手段４０は、当接手段用ステー４１と、この当接手段用ステー４１に設けられピン４２を昇降自在に支持する昇降シリンダ４３と、昇降シリンダ４３に設けられナット搬送通路２２の先端に位置するナット１０に当接するピン４２とからなる。ピン４２は、ナット搬送通路２２の先端に仕切り板２３によって堰き止められたナット１０の中心軸４４に進退自在に設けられる。

ナット搬送通路２２の先端に位置するナット１０の中心軸４４は、ナット搬送通路２２の幅がナット１０の対辺寸法Ｓと同等又は若干広い程度であり、ナット１０の進行方向側が仕切り板２３に当たることで位置決めされる。なお、ナット１０は、パーツフィーダ２１側からハンド３５側へ流れる。

表裏判定機構５０は、昇降シリンダ４３に設けられピン４３の上端部を検知するセンサー５１と、このセンサー５１に接続され検知された情報に基づきナット１０の表裏判定を行う制御部５２とからなる。

次にナット供給装置２０の要部について説明する。
図３に示すように、当接手段４０では、想像線で示すピン４２が下降し、実線で示すピン４２の位置に移動する。実線で示すピン４２の位置で、ナット（図２、符号１０）にピン４２が当接する。

表裏判定機構５０では、センサー５１がセンサーステー５３を介して昇降シリンダ４０の上面５４に固定される。センサー５１は、上面５４から距離Ｌ１に位置する。センサー５１は、想像線で示すピン４２を検知する。ピン４２の上端部４５がセンサー５１の位置よりも低い位置まで下降して実線で示すピン４２に位置すると、センサー５１はピン４２を検知しない。

なお、実施例では、センサー５１はエアマイクロセンサーであり、エアー供給路５１から供給圧を掛け、出力計５６で出力圧を検知するものとしたが、これに限定されず、ピン４２の上端部４５の有無を検知できれば、他のセンサーであっても差し支えない。

次にナットの表裏判定の基本原理を説明する。
図４に示すように、ピン４２は下降し、図２で示すナット１０に当接される。ナット１０の呼び径はｄ１であり、座ぐり穴１６の内径はｄ２であり、ピン４２の外径はｄ３であり、ｄ１＜ｄ３＜ｄ２の関係が成立する。

図４（ａ）はナット１０が裏向きの場合を示す図である。ナット１０は裏面１３が上側にあり、ピン４２の外径ｄ３はナット１０の呼び径ｄ１より大きいので、ピン４２は裏面１３に当接される。基準面６１から裏面１３までの高さはＨ１である。

図４（ｂ）はナット１０が表向きの場合を示す図である。ナット１０は表面１２が上側にあり、ピン４２の外径ｄ３は座ぐり穴１６の内径よりも小さいので、ピン４２は底面１７に設けられた緩み止めリング１９に当接される。基準面６１から緩み止めリング１９の上面までの高さはＨ２である。

Ｈ２＜Ｈ１であるので、ナット１０が表向きの場合、ナット１０が表向きの場合よりもピンが低い位置まで下降する。ナット１０が裏向きの場合は、ピン４２の上端部（図３、符号４５）がセンサー（図３、符号５１）よりも高いのでピン４２が検知される。ナット１０が表向きの場合は、ピン４２の上端部４５がセンサー５１よりも低いのでピン４２が検知されない。すなわち、ピン４２がナット１０に当接した位置の高さの差を利用し、ナット１０の表裏判定を行う。

以上の述べたナット供給装置２０の作用を次に述べる。
図５に示すように、ナット１０を矢印（１）のように表裏判定部に異動させる。ピン４２を矢印（２）のように下降させナット１０に当接させ、表裏判定機構５０でナット１０の表裏判定を行う。ナット１０を矢印（３）のようにハンド３５に移動させる。ナット１０が裏向きの場合、想像線で示すハンド３５を矢印（４）のように移動させ、ナット１０をチャックする。ナット反転機構３０でナット１０を矢印（５）のように反転させ、チャックを外す。

押し出しシリンダ２７を可動させ、ロッド２６でナットを矢印（６）のように押し出す。なお、ナット１０が表向きの場合は、ナット１０を反転させずに、そのままロッド２６で押し出す。

次にナット供給方法をフローに基づいて説明する。
図６に示すように、ステップ（以下、ＳＴと記す。）０１でナット１０をナット供給装置２０に投入し、ナット搬送通路２０でナット１０を整列させる。（ナット供給工程）

ＳＴ０２で、ピン４２を下降させてナット１０に当接させる。（ピン当接工程）
ＳＴ０３で、ピン４２の上端部４５の位置を検知し、ＳＴ０４で、表裏判定機構５０によりナット１０の表裏判定を行う。ＳＴ０４で、ナット１０が表向きと判定された場合、ＳＴ０５に進む。ＳＴ０４で、ナット１０が裏向きと判定された場合、ＳＴ０６に進む。（表裏判定工程）

ナット１０が表向きの場合、ＳＴ０５で、ナット１０を払い出す。（払出工程）
ナット１０が裏向きの場合、ＳＴ０６で、ナット反転機構３０によりナット１０をチャックし、ＳＴ０７で、ナット１０を反転させる。（ナット反転機構）そして、ＳＴ０５により、ナット１０を払い出す。（払出工程）

以上に述べた内容をまとめて以下に記載する。
図２に示すように、少なくともナット１０の軸方向の一方の面（図１、符号１２）（表面１２）に、ねじ部１４の呼び径（図４、ｄ１）より大径の座ぐり穴１６を設けたナット１０の表裏判定を行う表裏判定機構５０を備えたナット供給装置２０において、ナット１０の中心軸４４に進退自在に設けられ、呼び径ｄ１より大径であり且つ座ぐり穴１６より小径であるピン４２と、このピン４２をナット１０に当接させる当接手段４０と、ピン４２の先端がナット１０に当接したときのピン４２の位置を検知することでナット１０の表裏判定を行う表裏判定機構５０と、を備える。

この構成により、ナット１０の上面１８に上方からピン４２を当て、このピン４２の進入量でナット１０の表裏を判定する。すなわち、ナット１０が表向きであればピン４２の当接位置は低いので、ピン４２の進入量は大きい。ナット１０が裏向きであればピン４２の当接位置は高いので表向きの場合よりピン４２の進入量は小さい。ピン４２の進入量に差が出、この差を検知することでナット１０の表裏判定ができる。結果、ピン４２の先端がナット１０に当接したときのピン４２の位置を検知することでナット１０の表裏判定を行うので、画像処理のような照明やカメラが必要なく、簡易な機構で経済的なナット供給装置２０により表裏の形状が異なるナット１０を適切な向きで供給することができる。

図２に示すように、裏向きのナット（図４（ｂ）、符号１０）を反転させるナット反転機構３０が備えられていることを特徴とする。
この構成により、裏向きのナット１０であってもナット反転機構３０で表向きにするので、裏向きのナット１０をパーツフィーダ２１に戻すことなく、効率よく次工程にナット１０を供給することができる。

図６に示すように、少なくともナット（図４、符号１０）の軸方向の一方の面に、ねじ部（図１、符号１４）の呼び径（図４、ｄ１）より大径の座ぐり穴（図４、符号１６）を設けたナット１０を整列して供給するナット供給工程と、ナット１０の中心軸（図２、符号４４）に進退自在に設けられ、呼び径ｄ１より大径であり且つ座ぐり穴１６より小径であるピン（図２、符号４２）をナット１０に当接させるピン当接工程と、ピン４２の先端がナット１０に当接したときのピン４２の位置を検知することでナットの表裏判定を行う表裏判定工程と、ナット１０が裏向きである場合にナット１０を反転させるナット反転工程と、ナット１０を払い出す払出工程と、からなる。

この工程により、ピン４２をナット１０に当接させるだけで、ナット１０の表裏判定をするので、ナット１０の表裏判定工程を簡易にすることができる。

尚、本発明のナット供給技術は、実施の形態では座ぐり穴を有するナットに適用したが、ナットにピンを当接したときに、表向きと裏向きとでピンの進入量に差が出るナットであれば、他の形状のナットの表裏判定に適用することは差し支えない。

本発明のナット供給技術は、ナットの向きを揃えて供給するものに好適である。

１０…ナット、１２…一方の面（表面）、１４…ねじ部、１６…座ぐり穴、２０…ナット供給装置、３０…ナット反転機構、４０…当接手段、５０…表裏判定機構、ｄ１…ナットの呼び径。

Claims (3)

1. 少なくともナットの軸方向の一方の面に、ねじ部の呼び径より大径の座ぐり穴を設けたナットの表裏判定を行う表裏判定機構を備えたナット供給装置において、
   前記ナットの中心軸に進退自在に設けられ、前記呼び径より大径であり且つ前記座ぐり穴より小径であるピンと、
   このピンを前記ナットに当接させる当接手段と、
   前記ピンの先端が前記ナットに当接したときの前記ピンの位置を検知することで前記ナットの表裏判定を行う表裏判定機構と、を備えることを特徴とするナット供給装置。
2. 裏向きの前記ナットを反転させるナット反転機構が備えられていることを特徴とする請求項１記載のナット供給装置。
3. 少なくともナットの軸方向の一方の面に、ねじ部の呼び径より大径の座ぐり穴を設けたナットを整列して供給するナット供給工程と、
   前記ナットの中心軸に進退自在に設けられ、前記呼び径より大径であり且つ前記座ぐり穴より小径であるピンを前記ナットに当接させるピン当接工程と、
   前記ピンの先端が前記ナットに当接したときの前記ピンの位置を検知することで前記ナットの表裏判定を行う表裏判定工程と、
   前記ナットが裏向きである場合に前記ナットを反転させるナット反転工程と、
   前記ナットを払い出す払出工程と、からなることを特徴とするナット供給方法。

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