JP2016013596A - ネジ供給器のネジ切出機構 - Google Patents

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Abstract

【課題】ネジの姿勢を安定させてドライバビットにネジを安定して供給し、切り出す動作が正確でスムーズなネジ切出機構を提供しようとするものである【解決手段】ネジ供給器からネジを1本ずつ切り出すネジ切出機構であって、切出機構は水平に回転する回転円盤が設けられ、回転円盤の外周には回転軸に向かって開口するネジを収納する凹部を有し、枠体側の上部に設けた円形空洞に嵌合し、回転軸は枠体側の上部に回転円盤を取り付け、枠体側の中間部に固定軸受部を設け、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設け、調整軸受部と回転円盤の間の回転軸の適所には凹部に対応したスリットを設けたスリット円盤と駆動歯車とを固着し、スリット円盤のスリットを検知する検知機構を設け、検知機構の検知信号によりステッピングモーターを制御して前記駆動歯車を駆動し、回転円盤を一方向に所定の角度に回転するネジ供給器のネジ切出機構。【選択図】 図2

Description

本発明は、ネジ供給器からネジを1本ずつ切り出すネジ切出機構に関し、詳しくは、水平に回転する回転円盤を有する切出機構に関する。
従来、ネジやネジに類似の部品を自動的に連続して供給するネジ供給器において、ネジを取り出して必要部位に取り付けるには、それに続くネジから分離しなければならない。
このため、特許文献1の特開平8-155758号公報に示すように、ネジが供給される取り出し部にビットの先端を案内するガイド部材を設けて、直接ビットで取り出すものであった。この機構では、ストパーにより順次ネジが繰り出されるが、ネジの頭が広い場合や特殊な形状の場合には、整列状態が崩れたりする不都合があった。
このため、特許文献2の特開2011-224712号公報に示すように、上下左右に往復回動するネジ切出円盤を用いてネジを切り出すネジ切出機構も提案されている。
特開平8−155758号公報 特開2011−224712号公報 特開平11−15667号公報 特開2011−208852号公報
ところで、特許文献1に開示された切り出すネジ切出機構は、往復動によるもので、速度に制約があり、往復動により部品の消耗も激しいといった問題点があった。
本発明の目的は、上記の従来の問題点に鑑みてなされたもので、ネジを切り出す切出板の移動が一方向であるネジ切出機構を提供するものであり、また、ネジの姿勢を安定させてドライバビットにネジを安定して供給し、切り出す動作が正確でスムーズなネジ切出機構を提供しようとするものである。
上記の課題を解決するために、請求項1の発明は、ネジ供給器からネジを1本ずつ切り出すネジ切出機構であって、該切出機構は水平に回転する回転円盤が設けられ、該回転円盤の外周には回転軸に向かって開口するネジを収納する凹部を有するとともに、枠体側の上部に設けた円形空洞に嵌合し、前記回転軸は、枠体側の上部に前記回転円盤を取り付け、枠体側の中間部に固定軸受部を設け、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設け、
前記調整軸受部と前記回転円盤の間の回転軸の適所には前記凹部に対応したスリットを設けたスリット円盤と駆動歯車とを固着し、該スリット円盤のスリットを検知する検知機構を設け、該検知機構の検知信号によりステッピングモーターを制御して前記駆動歯車を駆動し、前記回転円盤を一方向に所定の角度に回転することを特徴とするネジ供給器のネジ切出機構である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のネジ供給器のネジ切出機構において、前記凹部は回転円盤の外周に等間隔で設けられていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載のネジ供給器のネジ切出機構において、前記凹部は4個で角度90度の等間隔で設けられていることを特徴とする。
請求項1のネジ供給器のネジ切出機構の発明によれば、従来のネジ供給器は往復スライドするネジ切出に比べ、切出機構は水平に一方向に回転する回転円盤なので供給間隔を短くでき、停止時の衝撃でネジSが飛び出すこともなく、ねじSを確実に1本ずつ分離することができるため、ねじ同士の噛み込みや重なりが起こらず、ネジSの姿勢が安定し、ドライバビットにネジを安定して供給できるという作用・効果が得られる。
また、枠体側の中間部に固定軸受部を設けたので、回転円盤を固定軸受部の位置に容易に固定でき、更に、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設けたので、この調整軸受部の位置を微調整して、枠体側の上部に回転円盤の外周が円形空洞の内壁に接触しないように正確に調芯することができる。
更に、ネジ供給器の排出口がビットBが入りづらい位置にあっても、回転円盤によって、ネジSの取り出し位置をネジ切出機構2及びネジ供給器1の前面に位置させることができ、ビットBが入易い位置に配置することが可能となる。
また、スリット円盤に回転円盤の凹部の位置に対応するスリットを設け、このスリット円盤が回転円盤と同軸であることから、スリットを検知する検知機構を設けて凹部に関わりなく正確に回転円盤のスリットに対応して停止位置を制御できるので、ネジSが回転円盤に引っ掛かるなどして回転が止まり、ステッピングモーターが脱調した場合でも、スリット円盤のスリットを検知機構がそれを検知して、凹が所定の元の位置に復帰させることができる。
また、請求項2、3のネジ供給器のネジ切出機構の発明によれば、回転円盤の外周に等間隔に凹部を設けたので、ビットとの動きに効率よく連動してネジを取出位置に供給することができる。
本発明の実施例1のネジ供給器1の外観斜視図、 図1のネジ供給器のネジ切出機構2の外観斜視図、 図2のネジ供給機構2の正面図、 図2の上方からの平面図、 図2の下方からの底面図、 本発明の実施例2のネジ供給器1の外観斜視図、 図6のネジ供給器のネジ切出機構2の外観斜視図である。
本発明は、ネジやハトメ等のネジ供給器からネジを1本ずつ切り出し分離し、ロボットや作業員等のドライバーがピックアップできるようにするネジ切出機構であって、ネジ供給器に組み込んで使用し、切出機構は、水平に回転する回転円盤を設け、この回転円盤は一方向のみ回転するので回転速度を速くすることができ、ネジの切り出しや取出位置の供給速度も速くなるようにしたものである。
なお、本発明で言う「ネジ」とは、ネジ及びネジに類似するハトメ等のネジ類を意味する。
以下に、本発明を実施したネジ供給器のネジ切出機構の実施例を、図に基づいて詳しく説明する。
図1は実施例1のネジ供給器1にネジ切出機構2を組み込んだ全体の斜視図であるが、ネジ供給器1はスイッチ13をONにして稼働させ、ネジ供給器1の上部の投入口14からネジSを投入し、ネジを整列レール15に整列させ、その先端のネジSの排出口11から順次供給する。
図2から図5も実施例1の図1であるので併せて参照すると、ネジ切出機構2のネジ受取部(図4:受取凹部2113)は、図2に示すネジ供給器1のネジSを排出する排出口11(図1参照)に位置に接続し、ネジ供給器1の前方上方にはドライバーであるビットBのビットガイド部材12(図1参照)がネジ供給器1側に取り付けられている。これにより、ビットBはビットガイド部材12に案内されネジ切出機構2のネジ供給部(供給孔部2115)に案内され、ネジSを取り出す。
ネジ供給器1の構造は、順次整列してネジSが供給されるものであれば、公知のものでよく、例えば、前記特許文献2のようなネジ供給器でもよい。
次に、ネジ切出機構2の実施例1について、図1から図5に沿って詳しく説明する。
ネジ切出機構2の枠体21は、上部の上段枠体211、中間部の中段枠体212、下部の下段枠体213から構成され、上段枠体211には回転円盤221が回転可能に収納される円形空洞2111が設けられている。
この嵌合収納される回転円盤221は切出部材22の主要部材で、中段枠体212に設けられた固定軸受部2121と、下段枠体213に設けられた調整軸受部2131とによって回転軸223が支持され、上部の上段枠体211の上面と同じ平面で水平に回転するように構成されている。
この回転円盤221の外周には回転軸223に向かって開口しネジSを収納する切り欠き状の凹部222が設けられ、この凹部222は回転円盤221の外周に等間隔で設けられ、本実施例では、角度90度の等間隔で4個設けられている。
上部の上段枠体211の一方の側縁部2112には、前記凹部222の形状と一致するネジSを受け入れる受取部を形成する受取凹部2113が設けられ、上段枠体211の対向する他方の側縁部2114も、前記凹部222の形状と一致するネジSをビットBに供給部を形成する供給凹部2115が設けられている。
この供給孔部2115には外側開口2116が設けられるが、供給状態のネジSが離脱しないようにストッパー214が設けられ、このストッパー214は、図4に示されるように、回動軸2141を中心に腕部2142が回動し、腕部2142の先端部2143がバネ2144によって供給されるネジSを離脱しないように弱い力で押さえ、ビットBがネジSの頭部に嵌合して移動した場合には、ビットBの移動する力により先端部2143が回動退避して、ネジSが取り出せる。
なお、上部の上段枠体211の供給凹部2115を挟んで、ネジSの存否を検出するネジ検知機構24が設けられ、左右に一対の発光素子241(ダイオード)と受光素子(フォトトランジスタ)242が設けられており、ネジ検知機構24の検知信号により、後述するステッピングモーター234の駆動の開始・停止を制御する。言い換えれば、ネジSを感知するとステッピングモーター234の回転が停止する。
回転円盤221の回転軸223は2箇所で軸支されているが、枠体側の中間部である中段枠体212の固定軸受部2121に軸支され、枠体側の下部の下段枠体213には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部2131を設けて軸支されている。調整軸受部2131は下段枠体213に、取付け位置が前後左右に微調整でき、回転円盤221が上段枠体211の円形空洞2111に偏ることなく、スムーズに回転できるように調整固定する。この調整軸受部2131が下段枠体213の定位置であると、枠体21の歪み等で微妙に定位置もずれて回転円盤221が円形空洞2111に対して微妙にずれてしまうので、最終組立で適正な位置に調整する必要から設けたものである。すなわち、回転円盤221の外周が円形空洞2111の内壁に接触しないように調芯することができ、これにより、回転円盤221の回転がスムーズとなる。
調整軸受部2131の具体的構成は、調整軸受部2131は取付部材2132に一体に組み立てられ、この取付部材2132の2箇所にボルト受け部2133が設けられ、一方、下段枠体213にもボルト径よりも多少大きな一対の取付孔2135が設けられ、ボルト2134を下から取付孔2135(図5参照)に挿入し、取付部材2132に螺合し、回転円盤221の位置を確認しながら取付部材2132を強固に螺合して締め付け固着する。なお、図2(図7)、図5において、ボルト2134は2次元X−Yの全ての方向に移動可能であるが、そのために大きめな取付孔2135から2個のボルト2134が脱落しないように、ボルト頭部に必要に応じて大きめのワッシャー等を介在させておけばよい。
上述した回転円盤221の所定位置停止機構23を説明する。
調整軸受部2131と回転円盤221の間の回転軸223の適所、本実施例では、固定軸受部2121と調整軸受部2131の間の回転軸223には、凹部222に対応した軸に向かって細いスリット232を設けたスリット円盤231と同軸の駆動歯車233とを固着し、駆動歯車233をステッピングモーター234で速度制御して制御回転する。
一方、枠体21側の中段枠体212にはスリット円盤231のスリット231を検知する検知機構235が設けられ、この検知機構235はスリット円盤231を挟んで上下に一対の発光素子2351(ダイオード)と受光素子(フォトトランジスタ)2352を設けて、ネジ供給器1の駆動に際しては、この検知機構235の検知信号によりステッピングモーター234を制御して駆動歯車233を駆動し、回転円盤221を一方向に所定の角度に回転する。
したがって、ネジSが回転円盤221に引っ掛かるなどして回転が止まり、ステッピングモーター234が脱調した場合でも、スリット円盤231のスリット232を検知機構235がそれを検知し、元の位置に復帰させることができる。
[動作の概要]
ここで、ネジSのネジ受取部(受取凹部2113)からネジ供給部(供給孔部2115)の移動について、主に図4及び図5に沿って説明する。
まず、稼働スイッチ13(図1参照)をONにすると、所定位置停止機構23(図2,3参照)のスリット232を検出して回転円盤221を凹部222が受取凹部2113及び供給孔部2115と一致する位置に回転し停止する。
次に、ネジ検知機構24の検知信号により、ネジ切出機構2のネジSの供給孔部2115にネジSが無いことを感知し、ステッピングモーター234が駆動され、ネジSの受取凹部2113にネジ供給器1の排出口11からネジSを受け取り、回転円盤221の凹部222に収納し、ネジ切出機構2のネジSの供給孔部2115にネジSが在るまで、ステッピングモーター234が駆動され、回転円盤221は回転され、ネジSを収納した凹部222と一致した供給孔部2115で停止する。
供給孔部2115では、作業員等により自動ドライバーを操作してビットBがビットガイド部材12(図1参照)に案内されネジSを取り出す。この際、ネジ供給器1の排出口11がビットBが入りづらい位置にあっても、回転円盤221によって、ネジ切出機構2及びネジ供給器1の前面のビットBが入易い位置に配置することが可能となる。
そして、ネジSが取り出され、ネジ検知機構24の検知信号により、ネジ切出機構2のネジSの供給孔部2115にネジSが無いことを感知し、所定位置停止機構23のスリット232(図2,3参照)を検出して回転円盤221を凹部222が受取凹部2113及び供給孔部2115と一致する位置に回転し停止する。
以降は、ステッピングモーター234が駆動され、ネジSの受取凹部2113にネジ供給器1の排出口11からネジSを受け取り、回転円盤221の凹部222に収納し、ネジ切出機構2のネジSの供給孔部2115にネジSが在るまで、ステッピングモーター234が駆動され、回転円盤221は回転され、ネジSを収納した凹部222と一致した供給孔部2115で停止する。以後はこれを繰り返し、回転円盤221を90度ずつ回転させ、稼働スイッチ13をOFFにするまで続行する。
本実施例1のネジ供給器のネジ切出機構の作用・効果は、以上のような構成であるので、切出機構2は水平に回転する回転円盤221なので、ネジSの姿勢を安定させてドライバビットにネジSを安定して供給し、ネジSの垂直方向の上げ下げが正確で、回転円盤221の外周に等間隔の90度に凹部222を設けたので、ねじSを確実に1本ずつ分離することができるため、ねじ同士の噛み込みや重なりが起こらず、ねじ姿勢が安定し、ドライバビットにネジを安定して供給でき、ビットBとの動きに効率よく連動してネジSを取出位置に供給することができる。
また、ネジ供給器1の排出口11がビットBが入りづらい位置あるが、回転円盤221によって、ネジSの取り出し位置が、ネジ切出機構2及びネジ供給器1の前面に位置し、ビットBが入易い位置に配置することが可能となる。なお、回転円盤221の上面が水平であることから、回転円盤221の外周であれば、排出口11から離れた任意の位置にネジ供給部(供給孔部2115)を配置することが可能である。
更に、枠体21側の中間部の中段枠体212に固定軸受部121を設けたので、回転軸223を固定軸受部121の位置に容易に固定でき、更に、枠体21側の下部の下段枠体213には取付け位置を調整可能に固定できる調整軸受部2131を設けので、枠体21側の上部の回転円盤221を微調整して、回転円盤221の外周が円形空洞2111の内壁に接触しないように正確に調芯して、正確に固定することができる。
また、回転円盤221の回転軸223に同軸に、回転円盤221の凹部222に対応したスリット232を設けたスリット円盤231と固着し、このスリット232を検知する検知機構235を設けたので、どのような場合でも検知機構235の信号から、正確に回転円盤221の凹部222が所定の停止位置に停止するように制御できる。
次に、本発明を実施したネジ供給器のネジ切出機構の別の実施例2について、図6、図7に沿って説明する。
実施例2が実施例1と異なるのは、実施例1の供給孔部2115やストッパー214やビットガイド部材12を設けない構成で、他の構成は実施例1と同じであるので、説明は実施例1の説明を援用する。
実施例2では、回転円盤221の凹部222にネジSを収納して回転しネジ供給部2117は受取凹部2113から離して、所定の位置、実施例2では側縁部2114の所定位置で停止し、凹部222に収納されたネジSをロボット(図示せず)等によりドライバーのビットBに嵌合して、所定の組立位置に移動させ、対象組立物の螺合対象部位のネジ孔に螺合することができる。
このように、実施例2は自動プログラミングさせたビットBの位置や動作は決まった動作をするので、供給孔部2115やストッパー214やビットガイド部材12が必要ない。
また、実施例2のネジ供給器のネジ切出機構の作用・効果も、実施例1と同じであるので説明は省略する。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、前述した実施例1及び2に限定されないことは勿論である。例えば、ネジ受取凹部と供給孔部や供給部を180度の対向位置に設けたが、180度でなくとも、ネジSの受取凹部に回転円盤の凹部が一致している場合に、先行するネジSとなる供給孔部又は供給部に回転円盤の凹部も一致するように設計してもよい。また、実施例では回転円盤の外周の凹部を角度90度の等間隔に4個設けたが、角度45度の等間隔に8個設けてもよく、それ以上でもよく、逆に2個でもよい。
S・・ネジ(類)、B・・ビット
1・・ネジ供給器、11・・排出口、12・・ビットガイド部材、
13・・(稼働)スイッチ、14・・投入口、15・・整列レール、
2・・ネジ切出機構、
21・・枠体、211・・上段枠体、2111・・円形空洞、
2112・・(一方の)側縁部、2113・・受取凹部、
2114・・(他方の)側縁部、2115・・供給孔部(ネジ供給部)、
2116・・外側開口、2117・・ネジ供給部(実施例2)、
212・・中段枠体、2121・・固定軸受部、
213・・下段枠体、2131・・調整軸受部、2132・・取付部材、
2133・・ボルト受け部、2134・・ボルト、2135・・取付孔
214・・ストッパー、2141・・回動軸、2142・・腕部、
2143・・先端部、2144・・バネ、
22・・切出部材、221・・回転円盤、222・・凹部、
223・・回転軸、
23・・所定位置停止機構、231・・スリット円盤、232・・スリット
233・・駆動歯車、234・・ステッピングモーター、
235・・(位置決め)検知機構、2351・・発光素子、2352・・受光素子、
24・・ネジ検知機構、241・・発光素子、242・・受光素子、
特開平8−155758号公報 特開2011−224712号公報

Claims (3)

  1. ネジ供給器からネジを1本ずつ切り出すネジ切出機構であって、
    該切出機構は水平に回転する回転円盤が設けられ、
    該回転円盤の外周には回転軸に向かって開口するネジを収納する凹部を有するとともに、枠体側の上部に設けた円形空洞に嵌合し、
    前記回転軸は、枠体側の上部に前記回転円盤を取り付け、枠体側の中間部に固定軸受部を設け、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設け、
    前記調整軸受部と前記回転円盤の間の回転軸の適所には前記凹部に対応したスリットを設けたスリット円盤と駆動歯車とを固着し、
    該スリット円盤のスリットを検知する検知機構を設け、
    該検知機構の検知信号によりステッピングモーターを制御して前記駆動歯車を駆動し、前記回転円盤を一方向に所定の角度に回転することを特徴とするネジ供給器のネジ切出機構。
  2. 前記凹部は回転円盤の外周に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項1に記載のネジ供給器のネジ切出機構。
  3. 前記凹部は4個で角度90度の等間隔で設けられていることを特徴とする請求項2に記載のネジ供給器のネジ切出機構。
JP2014136993A 2014-07-02 2014-07-02 ネジ供給器のネジ切出機構 Active JP5813183B1 (ja)

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