JP2013209183A

JP2013209183A - 頭付き棒状部品の整列移送装置および頭付き棒状部品の選別装置

Info

Publication number: JP2013209183A
Application number: JP2012079996A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Tanaka; 和明田中; Toshiaki Ashida; 敏明蘆田
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10

Abstract

【課題】移送帯材へ乗り移る際に生じるねじの横揺れを抑制して正しいねじの良否判定が行える整列移送装置の提供。
【解決手段】磁性体からなる移送帯材24を回転体20の外周面に固定するとともに２本のシュートレール11,11の直下に微振動する振動駆動源12を配し、前記シュートレール11,11の先端および前記振動駆動源12をそれぞれ移送帯材24の外周面と接近するように配し、シュートレール11,11の先端付近に起立したねじ1を撮影しかつ良否判定する判定ユニットを配してなる。これにより、振動駆動源12には、従来のようなモーメントが生じず、シュートレール11,11の上面がねじ1の搬送方向に対して直交する方向へ傾くことがないため、磁気吸着された直後のねじ1は、横揺れをすることなく即座に起立した静止姿勢となる。したがって、前記判定ユニットによって撮影されたねじ1の画像は、ブレることなく鮮明となり、正しいねじの良否判定がより多く行える特徴がある。
【選択図】図１

Description

本発明は、ねじ、リベット、ピンあるいはボルト等の頭付き棒状部品を整列移送する整列移送装置およびこの整列移送装置で移送される頭付き棒状部品を良品あるいは不良品に判定するとともに不良品を排除して良品のみを所定位置に移送するようにした頭付き棒状部品の選別装置に関する。

金属製からなる前記頭付き棒状部品（以下、ねじという）の整列移送装置および選別装置は、特許文献１により公知となっており、図９および図１０を用いて以下に説明する。まず、従来の頭付き棒状部品の整列移送装置は、ねじ（図示せず）を多数貯留して１つずつ排出可能なボールフィーダ１０と、このボールフィーダ１０のねじ排出部に接続された平行な２本のシュートレール１１，１１と、このシュートレール１１，１１に微振動を伝達可能な振動駆動源１２と、前記シュートレール１１，１１の先端下部に沿うように配された回転体５０と、この回転体５０の全周に固定された磁性体からなる移送帯材５４とから構成される。また、前記振動駆動源１２は、前記回転体５０に干渉しない位置に配されており、前記回転体５０の側部後方に位置している。つまり、振動駆動源１２は、前記シュートレール１１，１１の直下ではなく、図１０に示すように前記シュートレール１１，１１の側方下部にオフセットする形で配されている。さらに、前記シュートレール１１，１１は、それぞれの上面に前記ねじの頭部を支持してねじを吊り下げ可能に構成される一方、前記回転体５０が回転駆動源の一例であるＡＣサーボモータ（図示せず）の駆動を受けて回転可能に構成される。これにより、前記ねじは、微振動するシュートレール１１，１１の前方に送り出され、その脚部の端面が前記移送帯材５４に吸着され、起立した姿勢で吸着搬送される。また、ねじが移送帯材５４に吸着され始めてから起立するまでの過程において、吸着当初は移送帯材５４と脚部端面の一部とがごく僅か当接し、その後は回転体５０の回転によりねじが上方へ押し上げられる。つまり、前記ねじの頭部座面がシュートレール１１，１１の上面から離れて浮き上がり、前記脚部端面が前記移送帯材５４の表面に吸着され、吸着されたねじが起立した姿勢となり搬送される。

次に、従来の頭付き棒状部品の選別装置は、上述の頭付き棒状部品の整列移送装置と、この整列移送装置によって搬送される起立した姿勢のねじを撮影してねじの各寸法および外観からねじの良否を判定する判定ユニットと、不良品のねじを回収する排除ユニット４０と、良品のねじを回収する良品回収ユニット４３とから構成される。前記判定ユニットは、起立したねじを図７に示す向きで撮影する第１判定ユニット３０および図４ないし図６に示す向きで撮影する第２判定ユニット３２から構成されており、これら第１、第２判定ユニット３０，３２は、前記シュートレール１１，１１の先端から少し離れた位置に配される。前記排除ユニット４０は、不良と判断されたねじを揺動動作により前記移送帯材５４から取り除くレバー４２と、このレバー４２により取り除かれた不良のねじを下方に送る不良品排出シュート４１とから構成される。前記良品回収ユニット４３は、前記移送帯材５４に接近して配された良品排出部材４５と、この良品排出部材４５によって移送帯材５４から取り除かれた良品のねじを下方に送る良品排出シュート４４とから構成される。これにより、起立したねじは、前記判定ユニットによって、その各寸法および頭部の傷をそれぞれ判定された後、前記排除ユニット４０あるいは前記良品回収ユニット４３によって良品と不良品とに選別される。

特開２００８−２５４９１６号公報

しかしながら、従来の頭付き棒状部品の整列移送装置および選別装置において、上述したように、前記シュートレール１１，１１および前記振動駆動源１２の位置関係がオフセットしているため、前記振動駆動源１２には、シュートレール１１，１１等の重さによって図１０の矢印Ｍの方向に作用するモーメントが生じる。このモーメントによって、シュートレール１１，１１の上面が正規の位置から下がるとともに傾き、傾いたシュートレール１１，１１に支持されたねじは、傾いた姿勢のまま前記移送帯材５４に吸着される。このように傾いて吸着されたねじは、シュートレール１１，１１の先端から完全に外れると、移送帯材５４の磁力によりその傾きと相反する方向に傾いて脚部端面を支点にして頭部を揺動させるように揺れ、この揺れが徐々に減衰される。つまり、このような揺れが収まらないまま前記判定ユニットの撮影箇所にねじが搬送されるため、判定ユニットで撮影された画像にブレが生じ、正しいねじの良否判定が行えない問題があった。

本発明の第１の目的は、このような課題を解消するとともに簡単な構成で常時脚部を回転体に対して起立させた状態での移送が可能で且つ動作の確実な整列移送装置を得ることである。本発明の第２の目的は、頭付き棒状部品の良否判定精度の高い選別装置を得ることである。

本発明の第１の目的は、頭部（２）および脚部（３）からなる金属製の頭付き棒状部品を整列搬送する部品供給ユニットと、この部品供給ユニットに接続された一対のシュートレール（１１，１１）と、このシュートレールを固定した微振動可能な振動駆動源（１２）と、前記シュートレールの先端下部に配されシュートレールの延びる方向に沿って回転自在な回転体（２０）と、この回転体の外周面に固定された磁性体の移送帯材（２４）とから構成され、前記シュートレールに吊り下げられ搬送される頭付き棒状部品の脚部端面を前記移送帯材の外周面に磁気吸着して頭付き棒状部品を起立させた状態で整列移送可能な頭付き棒状部品の整列移送装置において、前記振動駆動源を前記シュートレールの直下に配するとともに前記移送帯材の外周面に接近させて配したことを特徴とする頭付き棒状部品の整列移送装置を提供することによって達成される。

本発明の第２の目的は、頭部（２）および脚部（３）からなる金属製の頭付き棒状部品を整列搬送する部品供給ユニットと、この部品供給ユニットに接続された一対のシュートレール（１１，１１）と、このシュートレールを固定した微振動可能な振動駆動源（１２）と、前記シュートレールの先端下部に配されシュートレールの延びる方向に沿って回転自在な回転体（２０）と、この回転体の外周面に固定された磁性体の移送帯材（２４）とから構成され、前記シュートレールに吊り下げられ搬送される頭付き棒状部品の脚部端面を前記移送帯材の外周面に磁気吸着して頭付き棒状部品を起立させた状態で整列移送可能な整列移送手段と、
前記移送帯材の外周面に起立吸着されて整列移送される頭付き棒状部品の移動軌跡を横断する方向に設けた第１判定ユニット（３０）と、前記頭付き棒状部品の移動軌跡の外方に回転体の中心方向を指向するよう配した第２判定ユニット（３２）と、これら第１、第２判定ユニットの下流側に配され不良品と判定された頭付き棒状部品を排出する排除ユニット（４０）と、前記移動軌跡の最終端に配置され前記第１、第２判定ユニットに良品と判定された頭付き棒状部品を回収する良品回収ユニット（４３）とからなる選別手段と、
から構成したことを特徴とする頭付き棒状部品の選別装置を提供することによって達成される。

本発明によれば、振動駆動源１２がシュートレール１１，１１の直下に配されるため、従来のようなモーメントを生じることがなく、シュートレール１１，１１の上面が傾くこともない。これにより、前記移送帯材５４に吸着された直後のねじは、揺動することなく即座に静止した起立姿勢となるため、正しいねじの良否判定がより多く行える。さらに、搬送されるねじが従来よりも早期に静止した起立姿勢となるため、前記判定ユニットおよび排除ユニット４０、良品回収ユニット４３を図８に示すように、それぞれシュートレール１１，１１の先端側に接近させて設置できる。つまり、前記回転体２０の直径は、従来に比べて大幅に小さく設定できる。このように、本発明の頭付き棒状部品の整列移送装置および選別装置は、シュートレール１１，１１の直下に振動駆動源１２を配するとともに、前記回転体２０の外径を小さく設定できるため、正しいねじの良否判定を実現でき、かつ外観寸法を小さくできる利点がある。

本発明の実施の形態を示す要部正面図である。本発明の実施の形態を示す要部斜視図である。ねじが変更された場合の実施の形態を示す要部拡大正面図である。ねじの頭部標準形状を示す拡大図である。ねじの不良判定の一例を示す拡大図である。ねじのもう一つの不良判定の一例を示す拡大図である。ねじの判定要素の説明図である。本発明の全体構成の一例を示す概略正面図である。従来の全体構成の一例を示す概略正面図である。従来の一例を示す要部斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図１ないし図８に基づき説明する。図８において、１０は頭付き棒状部品としての金属製のねじ１を所定量貯留し、整列供給する振動部品供給ユニットの一例であるボールフィーダであり、このボールフィーダ１０には頭部２を上に脚部３を垂下した状態で、頭部２の座面４で支持されたねじ１を整列供給するシュートレール１１，１１が接続されている。このシュートレール１１，１１は振動駆動源１２により微振動を受けることにより脚部３を垂下した状態でねじ１を整列供給する構成である。

前記シュートレール１１，１１は、前記脚部３の直径よりも若干広い隙間Ｗを隔ててかつ平行に配されている。このため、前記ねじ１の座面４は、シュートレール１１，１１の上面に支持される一方、前記脚部３は、前記隙間Ｗに挿通されシュートレール１１，１１の内面でガイドされる。また、シュートレール１１，１１の先端は、その厚みが先細りとなるようにそれぞれ形成されており、後述する移送帯材２４の外周面に干渉しないように構成される。

このシュートレール１１の先端下方には、ねじ１の供給方向と同方向に即ち、図１ないし図３の矢印αの方向に外周面が移動するよう回転する所定の厚みを有する円板形状の回転体２０が配置されている。また、この回転体２０は、機台２１に直立固定された支柱２２に回転自在に支持される水平方向に配置された回転軸２３に一体回転可能に固定されている。さらに、この回転体２０は、別置した回転駆動源（図示せず）により回転するようになっており、この駆動源の回転速度を可変可能にすることで前記回転体２０の外周速度を容易に変更することができるようになっている。また、この回転体２０の外周には、帯状の磁性体からなる移送帯材２４が固定してあり、前記シュートレール１１の先端は前記回転体２０の回転方向に対してこれの最上部位置より後方に位置するとともに移送帯材２４の外周面に接近した位置に設定されている。

このように、シュートレール１１，１１の先端から移送帯材２４への乗り換え位置が回転体２０の最上部位置より回転方向の後方に位置しているのは、ねじ１がシュートレール１１から回転体２０の移送帯材２４に移るときにねじ１が上昇するようにするためであり、これにより、図３に示すように、ねじ１の脚部３の長さが長くなってもその都度、シュートレール１１，１１の上面高さを調整する必要がなく、ねじ１の脚部３の長さがシュートレール１１，１１先端の厚さ以上であれば、そのまま使用可能である。また、脚部３の長さが短くなっても同様に高さ調整の必要はない。

また、前記振動駆動源１２は、前記シュートレール１１，１１の直下に配されるとともに、シュートレール１１，１１をそれぞれ固定しており、前記移送帯材２４の外周面に接近させて配される。つまり、前記振動駆動源１２およびシュートレール１１，１１は、それぞれ回転体２０の外周面の延長線上に配されている。なお、前記振動駆動源１２の振動は、前記シュートレール１１，１１の延びる方向でかつシュートレール１１，１１の先端に向かうように前後方向に作用している。

さらに、図１、図２および図８に示すように、前記回転体２０の外周に固定されている移送帯材２４を横断する方向には、ねじ１の頭部高さ（Ｈ）、脚部径（ｄ）、脚長（Ｌ）、ねじピッチ（Ｐ）、ねじ山５の有無、ねじ山形状等の判定要素(図７参照)があらかじめ設定された設定値か否かを判定する第１判定カメラ３１あるいはセンサからなる第１判定ユニット３０が設けられている。この第１判定ユニット３０の第１判定カメラ３１は、これの撮像光が前記移送帯材２４に頭部２を上にして脚部３の先端が磁気吸着されたねじ１が旋回する移動軌跡を横断するように配置されている。しかも、前記回転体２０の中心から放射方向におけるねじ１の移動軌跡の外周方向には、回転体２０の中心方向を指向するとともに、移動軌跡から所定距離をおいてねじ１の頭部２の外観形状(頭部の割れ、十字穴の潰れ)、頭部径等の判定要素があらかじめ設定された設定値か否かを判定する第２判定カメラ３３あるいはセンサからなる第２判定ユニット３２が設けている。また、これら第１、第２判定ユニット３０，３２は、前記シュートレール１１，１１の先端直後でかつ前記回転体２０の頂上付近に配されており、これらからの出力信号を受けて総合的にねじ１の良否を判定する判定制御部(図示せず)に接続されている。

なお、前記判定要素は、この他にも必要に応じて追加設定することができ、具体的には座金組み込みねじであれば、座金６の有無も判定要素となるが、一方、これらの判定要素の中から必要とするものだけを選んで設定することも当然可能である。そして、この判定要素についての判定画像の一部を示すと、例えば、第２判定カメラ３３では、図４に示す形状が標準で、図５は頭部２の外周に割れａが発生しているものを示し、図６は頭部２の十字穴が潰れて突起ｂが発生している不良品を夫々示している。

一方、これら第１、第２判定ユニット３０，３２の下流側には、図８に示すように前記良否判定信号により不良品と判定されたねじ１を除去する排除ユニット４０およびこの排除ユニット４０により除去されたねじ１を所定位置まで案内する不良品排出シュート４１が配される。なお、この排除ユニット４０は、第１、第２判定ユニット３０，３２からの判定信号を受けて総合的に良否判定する判定制御部で操作されて揺動動作するレバー４２により不良品と判定されたねじ１を除去するようになっているが、これに限定されるものではなく、不良品と判定されたねじ１を除去するものであれば、このようなレバー４２ではなく、例えば、エアで吹き飛ばすようにしてもよく、これ以外のどのような構成であってもよい。

さらに、ねじ１の前記移動軌跡の前方即ち、移動軌跡の最終端には、具体的には、前記排除ユニット４０の前方には移送帯材２４に磁気吸着されて移送される良品ねじ１を回収するように良品排出シュート４４が配置してあり、この良品排出シュート４４の上部には吸着されているねじ１を移送帯材２４から分離して良品排出シュート４４内に落下させる良品排出部材４５が取り付けられている。これら良品排出シュート４４および良品排出部材４５は良品回収ユニット４３を構成している。また、良品排出シュート４４には磁性体からなる前記移送帯材２４により、ねじ１は磁化されているので、この磁力を除去する磁気除去器(図示せず)が固定されている。

次に作用について以下に説明する。前記ねじ１は、ボールフィーダ１０から延設されているシュートレール１１，１１上をその頭部２を上に、脚部３を垂下した状態で搬送される。このため、前記ねじ１は、シュートレール１１，１１の先端から整列移送手段を構成する回転体２０の外周に固定した帯状の磁性体からなる移送帯材２４の外周面に頭部２を上にして脚部３の先端が磁気吸着されて起立状態となる。また、このねじ１は、シュートレール１１，１１上を連続して繰り返し供給されてくると、移送帯材２４の外周上に起立状態で所定間隔をあけて連続して脚部３の先端が吸着され、この移送帯材２４の回転により、起立状態が維持されたまま所定方向に移送される。

このようにして、ねじ１が選別手段における第１判定ユニット３０および第２判定ユニット３２の撮像位置に達すると、これら判定ユニット３０、３２を構成する第１判定カメラ３１、第２判定カメラ３３であらかじめ設定されている判定要素が検出されてこれらの信号が判定制御部に送られ、これら判定要素の良否判定が行われる。これにより、これら判定要素の内、一つでも設定記憶されている良品の設定範囲以外であると、このねじ１は不良と判定されてこの判定信号が排除ユニット４０に伝達される。これにより、不良品と判定されたねじ１は排除されて不良品排出シュート４１に落下する。

一方、良品と判定されたねじ１は移送帯材２４に脚部３の端面が磁気吸着され起立した状態のまま、さらに移送され、あらかじめ移動軌跡の最終端に設けられている良品回収ユニット４３の良品排出シュート４４の位置に達し、この位置にある良品排出部材４５に払い落とされて落下する。また、この良品を払い落とす良品排出部材４５に変えて前記と同様にエアで吹き落とすようにしてもよく、ねじ１を移送帯材２４から除去するものであれば、特に限定するものではない。

そして、良品排出シュート４４内に落下したねじ１は磁気除去器（図示せず）を通過するので、前記移送帯材２４に磁気吸着された際に磁化されているねじ１の磁気が除去されて良品ねじ１は回収される。以上の動作が繰り返されることにより大量のねじ１の良品、不良品の自動選別が正確に行われる。なお、この実施の形態において示されているねじ、リベット、ボルト等の頭付き棒状部品は、脚部の先端が尖った所謂、尖り先形状になっていないものであることは以上の説明から明らかである。

１ねじ
２頭部
３脚部
４座面
５ねじ山
６座金
７十字穴
１０ボールフィーダ
１１シュートレール
１２振動駆動源
２０回転体
２１機台
２２支柱
２３回転軸
２４移送帯材
３０第１判定ユニット
３１第１判定カメラ
３２第２判定ユニット
３３第２判定カメラ
４０排除ユニット
４１不良品排出シュート
４２レバー
４３良品回収ユニット
４４良品排出シュート
４５良品排出部材
５０回転体
５４移送帯材
Ｗ隙間

Claims

頭部（２）および脚部（３）からなる金属製の頭付き棒状部品を整列搬送する部品供給ユニットと、この部品供給ユニットに接続された一対のシュートレール（１１，１１）と、このシュートレールを固定した微振動可能な振動駆動源（１２）と、前記シュートレールの先端下部に配されシュートレールの延びる方向に沿って回転自在な回転体（２０）と、この回転体の外周面に固定された磁性体の移送帯材（２４）とから構成され、前記シュートレールに吊り下げられ搬送される頭付き棒状部品の脚部端面を前記移送帯材の外周面に磁気吸着して頭付き棒状部品を起立させた状態で整列移送可能な頭付き棒状部品の整列移送装置において、
前記振動駆動源を前記シュートレールの直下に配するとともに前記移送帯材の外周面に接近させて配したことを特徴とする頭付き棒状部品の整列移送装置。
頭部（２）および脚部（３）からなる金属製の頭付き棒状部品を整列搬送する部品供給ユニットと、この部品供給ユニットに接続された一対のシュートレール（１１，１１）と、このシュートレールを固定した微振動可能な振動駆動源（１２）と、前記シュートレールの先端下部に配されシュートレールの延びる方向に沿って回転自在な回転体（２０）と、この回転体の外周面に固定された磁性体の移送帯材（２４）とから構成され、前記シュートレールに吊り下げられ搬送される頭付き棒状部品の脚部端面を前記移送帯材の外周面に磁気吸着して頭付き棒状部品を起立させた状態で整列移送可能な整列移送手段と、
前記移送帯材の外周面に起立吸着されて整列移送される頭付き棒状部品の移動軌跡を横断する方向に設けた第１判定ユニット（３０）と、前記頭付き棒状部品の移動軌跡の外方に回転体の中心方向を指向するよう配した第２判定ユニット（３２）と、これら第１、第２判定ユニットの下流側に配され不良品と判定された頭付き棒状部品を排出する排除ユニット（４０）と、前記移動軌跡の最終端に配置され前記第１、第２判定ユニットに良品と判定された頭付き棒状部品を回収する良品回収ユニット（４３）とからなる選別手段と、
から構成したことを特徴とする頭付き棒状部品の選別装置。