JP2013159412A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低い設備コスト、かつ、姿勢修正機構の簡易化、設置面積が小さく、高い供給能力を有する部品供給装置を提供する。
【解決手段】部品５を連続的に製作する加工機３の各部品５を加工機３の排出部３ａから外部に供給する部品供給装置において、排出部３ａ側に設置され、部品５を搬送するための溝６を有する搬送路６０にて成り、溝６は、この溝６の排出部３ａ側の一端の幅が部品５の最長長さｔ４より短く、かつ、部品５の指定姿勢状態における溝６の幅方向と同一方向の第３幅ｔ３よりも長い第１幅ｔ１を有し、他端に至るほど溝６の幅が狭くなり、溝６の最小の幅が部品５の第３幅ｔ３が通過可能な第２幅ｔ２にて成る姿勢修正部６ｂを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、金型やトランスファ型で連続して製作される部品の姿勢を簡便に修正して次工程に供給することができる部品供給装置に関するものである。

従来の部品供給装置では、振動式ボウルフィーダと振動式直進フィーダを接続した装置がよく使用される。そして、ボウルフィーダ排出部に供給部品毎に整列部を設置することにより、組立ラインにおける各種部品の自動供給を実現している。そして、整列部では、供給姿勢と異なる場合、姿勢修正やボウルフィーダ部への排出を行い、直進フィーダ部のレール上には姿勢が整列された部品が供給される（例えば、特許文献１参照）。

作業者はボウルフィーダに供給したい部品を投入し、ボウルフィーダを振動させる。そして、ボウルフィーダ表面では、この振動により、供給された部品は、１個ずつバラバラにされながら、順々に上側へ移動されていく。そして、ボウルフィーダ外周付近まで到達した部品の中で、供給部品の最終姿勢と異なる姿勢のものは、各種ガイドなどにより、姿勢が最終姿勢に修正されたり、ボウルフィーダ底部に落とされたりする。このようにして、ボウルフィーダ排出部、あるいは、直進フィーダ入口へは、最終姿勢となった部品のみ供給されることになる。これにより、確実に直進フィーダから同一姿勢の部品が供給されることになる。ここで、形状が異なる部品に対しては、ボウルフィーダ外周部付近に設置される整列部、直進フィーダのレール部の形状などを、最適形状にすることにより対応可能である。

また、他の従来の部品供給装置によれば、縦横比が異なる部品に対し、部品供給後の次工程での制約条件により最終供給姿勢を倒れやすい姿勢とする場合には、ボウルフィーダで供給時に姿勢が倒れてしまい、所望の姿勢での部品を供給できない。これを防止するために、ボウルフィーダでは、すわりが良い姿勢で部品を送り出し、ワイヤ状ガイドに部品を沿わせ、このガイドを９０度曲げることにより部品の最終姿勢を水平方向に変更することにより、倒れやすい姿勢での部品供給を実現している（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−２５３５３３号公報（図２） 特開２００５−７５５４４号公報（図１）

従来の部品供給装置では、ピンのような単純な円筒形状のものから、金型にて形成される複雑な形状を有する部品に対しても、部品供給が可能である。しかし、ボウルフィーダでは、部品が取り得る全姿勢に対して、整列部を考慮する必要があるため、整列部の構成が複雑になるとともに、供給装置の設置面積が大きい。さらに、姿勢修正機構が必須であるとともに、最終姿勢と異なる部品は一度ボウルフィーダ側に戻すことから、ボウルフィーダが有する供給能力を１００％達成することはありえず、供給効率が悪化するという問題点があった。

また他の従来の部品供給装置では、単純形状ワークしか適用できないとともに、ワイヤ状ガイドで拘束可能な部品に限定される。ボウルフィーダが必須であるため、供給装置の設置面積が大きくなる。さらに、ボウルフィーダ、そして、ワイヤ状ガイドにより、部品同士が衝突し、部品表面への傷つきを誘発するという問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、低い設備コスト、かつ、姿勢修正機構の簡易化、設置面積が小さく、高い供給能力を有する部品供給装置を提供することを目的とする。

この発明の部品供給装置は、
部品を連続的に製作する加工機の上記各部品を上記加工機の排出部から外部に供給する部品供給装置において、
上記排出部側に設置され、上記部品を搬送するための溝を有する搬送路にてなり、
上記溝は、当該溝の上記排出部側の一端の幅が上記部品の最長長さより長い第１幅を有し、他端に至るほど上記溝の幅が狭くなり、上記溝の最小の幅が上記部品の指定姿勢状態で通過可能な第２幅にてなる姿勢修正部を備えたものである。

この発明の部品供給装置は、
部品を連続的に製作する加工機の上記各部品を上記加工機の排出部から外部に供給する部品供給装置において、
上記排出部側に設置され、上記部品を搬送するための溝を有する搬送路にてなり、
上記溝は、当該溝の上記排出部側の一端の幅が上記部品の最長長さより長い第１幅を有し、他端に至るほど上記溝の幅が狭くなり、上記溝の最小の幅が上記部品の指定姿勢状態で通過可能な第２幅にてなる姿勢修正部を備えたので、
低い設備コスト、かつ、姿勢修正機構の簡易化、設置面積が小さく、高い供給能力を有する。

この発明の実施の形態１の部品供給装置の構成を示す図である。 図１に示した部品供給装置における搬送路の構成を示す図である。 図１に示した部品供給装置において使用する部品の構成を示した図である。 この発明の実施の形態２の部品供給装置における搬送路の構成を示す図である。 この発明の実施の形態３の部品供給装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態４の部品供給装置の構成を示す図である。

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における部品供給装置の構成を示す図、図２は図１に示した部品供給装置の搬送路の構成を示した図、図３は図１に示した部品供給装置において使用する部品の構成を示した上面図および側面図である。図において、コイル材１と、このコイル材１を送り出す例えば、レベラ、ロールフィーダなどから構成されるコイル調整・送り機２と、コイル材１を連続的に加工する加工機３と、加工機３内に配設された上金型４ａ、下金型４ｂにてなる金型４と、加工機３にて製作された部品５を排出する排出部３ａとを備える。

そして本願発明は、加工機３の排出部３ａからの部品５を外部に供給する部品供給装置である。この際、製作される部品５は上面から見た状態が図３（ａ）に示すような姿勢が指定姿勢状態であり、この部品５の指定姿勢状態における溝６の幅方向と同一方向の第３幅ｔ３を有する。また、図３（ｂ）は図３（ａ）の側面図を示したものである。そして、排出部３ａ側に設置され、部品５を搬送するための溝６を有する搬送路６０にてなり、溝６は、この溝６の排出部３ａ側の一端の幅が部品５の最長長さｔ４よりより短く、かつ、部品５の指定姿勢状態における溝６の幅方向と同一方向の第３幅ｔ３よりも長い第１幅ｔ１を有し、他端に至るほど溝６の幅が狭くなり、溝６の最小の幅が部品５の第３幅ｔ３が通過可能な第２幅ｔ２にてなる姿勢修正部６ｂと、部品５を外部に供給するための取出口６ａとを備えている。そして、姿勢修正部６ｂの他端に、第２幅ｔ２を有する部分にてなる姿勢維持部６ｃとを備えた。そして、搬送路６０の溝６は、部品５が自重にて排出部３ａ側から相反する側の取出口６ａに移動可能な傾斜を有している。

次に上記のように構成された実施の形態１の部品供給装置の動作について説明する。まず、コイル材１をコイル調整・送り機２により、連続的に加工機３へ供給する。次に、加工機３の金型４により複数工程を経て連続的に部品５が製作される。これは、コイル材１が連続供給され、コイル調整・送り機２にて、プレスを１回転毎に１ピッチ分送り、次の工程へと材料を順送りすることにより実施され、部品５として排出部３ａから排出される。そして、直近に配置された搬送路６０上に落下する。

そして、搬送路６０の溝６は部品５が自重により移動する傾斜があり、搬送路６０上に落下した部品５は、その自重により下方の取出口６ａ側に移動する。その際、部品５は溝６の幅が狭くなっているため、姿勢修正部６ｂで姿勢が修正されながら、上面からの状態としては図３（ａ）に示したようになり、第２幅ｔ２を通過する。そして、その状態で下方の姿勢維持部６ｃへ投入され、修正された姿勢を維持した状態を実現する。これは、部品５の姿勢は加工機３から排出された時にはほぼ同一であるため、簡易な構造で姿勢修正が実現できる。ここで、この姿勢修正部６ｂ、姿勢維持部６ｃの形状は、対象の部品５の指定姿勢状態に適した形状とする。

上記のように構成された実施の形態１の部品供給装置によれば、従来では部品を排出部の直下近傍に設置したバケットに落とし、バラ積み状態にて次工程に供給していた。このため、再度人手による部品の整列作業が必須となり、作業効率が悪化していたが、本実施の形態では、整列された状況にて部品の次工程への供給が可能であり、作業効率が向上する。このように、搬送路をプレス機の排出部の近傍に設置することにより、ボウルフィーダが不要となり、供給装置の設置面積が小さくなるとともにさらに、１００％搬送路に部品を供給可能であることから、供給能力がボウルフィーダよりも格段に向上する。また、搬送路の構成が簡易可能となり、安価な供給装置が実現できる。また、対象部品が変更になった場合でも、搬送路の構造は単純であるため、容易に変更が可能であり、変種変量生産システムに適している。

また、溝の排出部側の一端の幅が部品の最長長さより短く形成してるため、第１幅の長さより長い状態にて部品が挿入しようとするとその前に、搬送路外に排出できる。また、搬送路の溝は、部品が自重にて排出部側から相反する側に移動可能な傾斜を有するため、部品の移動を部品の自重を利用するため、供給に新たなエネルギを必要とせず、エネルギ効率が良いとともに安価な部品供給装置を実現できる。

尚、本実施の形態においては、順送金型による部品を製作する場合について説明したが、これに限られることはなく、トランスファ型や同様な方法での部品製造工程であれば、同様な効果が得られることは言うまでもないことである。さらに、加工後にほぼ同一の姿勢が確保可能な加工機に対しても、同一の手法が適用でき、同様な効果が得られることは言うまでもないことである。また、姿勢修正部の直後に、部品を取り出す場合には、姿勢維持部は不要である。また、搬送路として斜面を利用した方法を記載しているが、直進フィーダまたはローラにて搬送路を形成すれば、傾斜を有していなくとも、部品を加工機の排出部側から相反する側に移動を確実に可能に形成することができ、同様の効果を奏することができるとともに、部品供給先のシステムでの稼働率向上が実現できる。さらに、搬送路を排出部直近に配置したが、これに限られることはなく、例えば、コンベアなどを介して、搬送路に部品を供給しても同様な効果が得ることができる。また、搬送路は部品の向きを変更する場合については示していないが、部品の向きを変更させたい場合には、所望の段差をつけて部品の向きを変更し、その後に、姿勢の修正を行うようにしても、同様の効果を奏することができる。尚、これらのことは以下の実施の形態においても同様のことが言えるため、その説明は適宜省略する。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２による部品供給装置の搬送路の構成を示した図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。上記実施の形態１では、姿勢修正部６ｂは、姿勢維持部６ｃに向かって徐々にその幅が狭まるように形成される。この幅変化によって部品５の姿勢が修正される。本実施の形態２では、部品５が指定姿勢状態で溝６の幅方向と垂直な方向に延在する突出部５ｃを有する場合について説明する。

図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。溝６は、姿勢修正部６ｂ上の突出部５ｃと同一高さ箇所で、かつ、排出部３ａ側から部品５の指定姿勢状態における溝６の長手方向の第４幅ｔ５より離れた箇所に第２姿勢修正部６ｄを備えている。そして第２姿勢修正部６ｄは、第２姿勢修正部６ｄの排出部側の一端の幅が部品５の指定姿勢状態における突出部５ｃの溝６の幅方向と同一方向の最長幅の第５幅ｔ６よりも長い第６幅ｔ７を有し、他端に至るほど幅が狭くなり、最小の幅が突出部５ｃの第５幅ｔ６が通過可能な第７幅ｔ８にて成る。さらに、第２姿勢修正部６ｄの他端に、第７幅ｔ８を有する部分にて成る第２姿勢維持部６ｅを備える。

次に、上記のように構成された実施の形態２の部品供給装置の動作について説明する。まず、上記実施の形態１と同様の工程を経て、部品５は姿勢が矯正されて搬送路６０を移動する。その際、第２姿勢修正部６ｄは、排出部３ａ側から部品５の第４幅ｔ５より離れた箇所に形成されているため、部品５の搬送路６０への挿入が第２姿勢修正部６ｄにより阻害されることはない。さらに、姿勢修正部６ｂ上に突出部５ｃと同一高さ箇所にて形成されているため、突出部５ｃの姿勢は修正されながら第７幅ｔ８を通過する。そして、その状態で第２姿勢維持部６ｅへ投入され、修正された姿勢を維持した状態を実現することができる。

上記のように構成された実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、部品に突出部が存在するような場合、突出部に対しても姿勢を修正することができるため、確実に姿勢の修正が可能となる。

実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３による部品供給装置の構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。また、加工機においては上記実施の形態１と同様であるため図１を交えて説明する。尚、本実施の形態３においては、部品５に開口部５ａが形成されているものである。そして、部品供給装置は搬送路６０の排出部３ａ側とは相反する側には、部品５の開口部５ａに貫通可能なガイド部７とを備えている。そして、ガイド部７は、搬送路６０の部品５の搬送方向に対して水平方向に設置されている。また、ガイド部７は中空ガイド７ａとその中空ガイド７ａに挿入された可撓性を有するワイヤ７ｂから構成されている。そして、中空ガイド７ａの先端は面取りなどが実施されたテーパー状に形成されており、開口部５ａにより安定した係合を実現可能としている。また、ワイヤ７ｂは中空ガイド７ａの中空部に挿入され係合されている。

ガイド部７には部品５を１個ずつ取り出すワイヤ取り出し部８が形成されている。このワイヤ取り出し部８は、開閉可能な前方部８ａおよび後方部８ｂにて構成されている。
そして、前方部８ａが開放することにより、１個の部品５を前方部８ａと後方部８ｂとの間に介在させることができる。そしてこの状態にて、前方部８ａを閉じ、後方部８ｂを開放することにより、１個の部品５をワイヤ７ｂに取り出すことができる。よって、ワイヤ７ｂは部品５を１個ずつ取り出すワイヤ取り出し部８よりも下方に設置されている。尚、本実施の形態２においては、搬送路６０の溝６はガイド部７より上方までしか設置していないが、ガイド部７まで延長して設置しても同様に行うことができる。また、ガイド部７の形状は部品５の開口部５ａの形状にあわせて形成されることとなる。

次に、上記のように構成された実施の形態３の部品供給装置の動作について説明する。まず、上記各実施の形態と同様の工程を経て、部品５は姿勢が矯正されて搬送路６０を移動する。但し、部品５の開口部５ａにガイド部７を貫通させるため、部品５の指定姿勢状態は、開口部５ａがガイド部７方向を向いている状態を指定姿勢状態とする。そして、部品５はその姿勢が指定姿勢状態に修正されながら、その開口部５ａがガイド部７に係合される。そして、部品５は、ワイヤ取り出し部８により、１個ずつワイヤ７ｂへ取り出される。そして、所望の個数まで部品５がワイヤ７ｂへ供給されたら、ワイヤ７ｂを切断する。そして、所望個数の部品５を１セットとすることができる。尚、部品５同士の接触を防止するために、スペーサなどを間に挿入しても良い。

一般的に、このような、板金をプレス加工した後には、メッキ処理が施されることが多い。この場合には、上記記載の所望個数分の部品５が設置されたワイヤ７ｂの両端をカシメたり、メッキ設備に設置したりする。そして、部品５は連結状態のままメッキ処理を行うことが可能である。そしてその後、ワイヤ７ｂを張り、連結された部品５を別途設置された図示しない本願発明と同様の部品供給装置に供給することにより、メッキ後の部品５を整列された状態にて供給することが可能となる。

上記のように構成された実施の形態の部品供給装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、従来、バラバラの状態で供給されていた部品を連結することができ、次工程での取り扱いが容易となるため、人手作業が軽減し、製造コストが低減可能となる。これにより、メッキ後の整列作業の人手作業が軽減され、製造コストを低減可能となる。また、ガイド部が搬送路の部品の搬送方向に対して水平方向に配設されているため、ガイド部に部品の開口部を容易に挿入することができる。また、可撓性を有するワイヤをもちいたため、部品を次工程へまとめて取り出すことが容易となる。

尚、本実施の形態３では、ガイド部７に中空ガイド７ａとワイヤ７ｂを利用し、ワイヤ７ｂへの供給個数でワイヤ７ｂを切断、１セットにする方法を記載しているが、ワイヤ取り出し部８の下方に、上記に示したと同様の複数のガイド部が設置されたマガジンを準備し、所望の数の部品５を１のガイド部７へ設置したら、マガジンの平行動作や回転動作により、他の空きのガイド部へと順次、部品５を供給する方法をもちいても同様な効果を得ることができる。

実施の形態４．
図６は本発明の実施の形態４による部品供給装置の構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。搬送路６０の取出口６ａには部品５を１個ずつ取り出す取り出し部８１が形成されている。この取り出し部８１は、開閉可能な前方部８１ａおよび後方部８１ｂにて構成されている。そして、前方部８１ａが開放することにより、１個の部品５を前方部８１ａと後方部８１ｂとの間に介在させることができる。そしてこの状態にて、前方部８１ａを閉じ、後方部８１ｂを開放することにより、１個の部品５を落下させ、ガイド部７に取り出すことができる。よって、ガイド部７は部品５を１個ずつ取り出す取り出し部８の下方に鉛直方向に配設されている。

次に上記のように構成された実施の形態４の部品供給装置の動作について説明する。まず、上記実施の形態１と同様に部品５の姿勢は修正される。但し、部品５の開口部５ｂにガイド部７を貫通させるため、部品５の指定姿勢状態は、開口部５ｂがガイド部７方向を向いている状態を指定姿勢状態とする。そして、部品５は取り出し部８１にて、１個ずつ取り出されて、鉛直方向に落下させる。そして、上記実施の形態２と同様にガイド部７に部品５の開口部５ａが貫通される。以下は、上記実施の形態３と同様に行うことができる。

上記のように構成された実施の形態４の部品供給装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、鉛直方向にガイド部を設置し、部品の落下エネルギを利用してガイド部に部品の開口部を貫通させるため、省エネを実現できる。

尚、上記各実施の形態において示した開口部については、図３（ａ）に示すような穴形状の閉領域であっても良いし、また、開口部５ｂとして図３（ｂ）に示すような１辺の一部が開放された開領域であっても良い。また、開口部は、丸穴を例に示しているがであるが、これに限られることはなく、閉領域であれば多角形や星型などであっても同様な効果が得ることができる。

また、実施の形態３および実施の形態４においては、搬送路として実施の形態１の場合を例に示したが、これに限られることはなく、実施の形態２の場合を用いても同様に行うことができ、同様の効果を奏することができる。

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

３ 加工機、３ａ 排出部、５ 部品、５ａ 開口部、５ｂ 開口部、６ 溝、
６ａ 取出口、６ｂ 姿勢修正部、６ｃ 姿勢維持部、６ｄ 第２姿勢修正部、
６ｅ 第２姿勢維持部、７ ガイド部、７ｂ ワイヤ、６０ 搬送路、
８１ 取り出し部、ｔ１ 第１幅、ｔ２ 第２幅、ｔ３ 第３幅、ｔ４ 最長長さ、
ｔ５ 第４幅、ｔ６ 第５幅、ｔ７ 第６幅、ｔ８ 第７幅。

Claims (10)

1. 部品を連続的に製作する加工機の上記各部品を上記加工機の排出部から外部に供給する部品供給装置において、
   上記排出部側に設置され、上記部品を搬送するための溝を有する搬送路にて成り、
   上記溝は、当該溝の上記排出部側の一端の幅が上記部品の最長長さより短く、かつ、上記部品の指定姿勢状態における上記溝の幅方向と同一方向の第３幅よりも長い第１幅を有し、他端に至るほど上記溝の幅が狭くなり、上記溝の最小の幅が上記部品の第３幅が通過可能な第２幅にて成る姿勢修正部を備えたことを特徴とする部品供給装置。
2. 上記部品が、上記指定姿勢状態で上記溝の幅方向と垂直な方向に延在する突出部を有する場合の部品供給装置において、
   上記溝は、上記姿勢修正部上の上記突出部と同一高さ箇所で、かつ、上記排出部側から上記部品の指定姿勢状態における上記溝の長手方向の第４幅より離れた箇所に第２姿勢修正部を備え、
   上記第２姿勢修正部は、当該第２姿勢修正部の上記排出部側の一端の幅が上記部品の指定姿勢状態における上記突出部の上記溝の幅方向と同一方向の最長幅の第５幅よりも長い第６幅を有し、他端に至るほど幅が狭くなり、最小の幅が上記突出部の第５幅が通過可能な第７幅にて成ることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
3. 上記溝は、上記第２姿勢修正部の他端に、上記第７幅を有する部分にて成る第２姿勢維持部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の部品供給装置。
4. 上記溝は、上記姿勢修正部の他端に、上記第２幅を有する部分にて成る姿勢維持部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の部品供給装置。
5. 上記部品に開口部を形成する上記加工機の部品供給装置において、
   上記搬送路の排出部側とは相反する側に、上記部品の開口部に貫通可能なガイド部とを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の部品供給装置。
6. 上記ガイド部は、上記搬送路の上記部品の搬送方向に対して水平方向に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の部品供給装置。
7. 上記搬送路の排出部側とは相反する側と、上記ガイド部との間に、上記部品を１個ずつ取り出す取り出し部を備え、
   上記ガイド部は、鉛直方向に配設され、上記取り出し部にて取り出されて落下する上記部品の開口部に貫通することを特徴とする請求項５に記載の部品供給装置。
8. 上記ガイド部は、可撓性を有するワイヤを備えたことを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の部品供給装置。
9. 上記搬送路の溝は、上記部品が自重にて上記排出部側から相反する側に移動可能な傾斜を有することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の部品供給装置。
10. 上記搬送路は、直進フィーダまたはローラを用いて形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の部品供給装置。

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