JP2016166090A - ネジ供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収容部に収容されたネジを、順次整列して供給するネジ供給装置であって、起立した搬送円盤によって、収容部に収容されたネジを上側に搬送する過程で、該収容部内のネジが必要以上に攪拌されることが防止されたネジ供給装置を提供することを課題とする。
【解決手段】複数のネジＷが収容される収容部７と、該収容部７内に少なくとも下部側が挿入された状態で起立され且つ横方向の軸Ｘ回りに回転駆動される搬送円盤２と、該搬送円盤２によって前記収容部６の上方に搬送されてくるネジＷを、順次整列させる整列部４とを備え、前記搬送円盤２の周面を全周に亘って非陥没状に成形して搬送面８とし、収容部６に収容されたネジＷを前記搬送面８に吸着させる磁石９を、前記搬送円盤２に設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、収容部に収容されたネジを、順次整列して供給するネジ供給装置に関する。

複数のネジが収容される収容部と、該収容部内に少なくとも下部側が挿入された状態で起立され且つ横方向の軸回りに回転駆動される搬送円盤と、該搬送円盤によって前記収容部の上方に搬送されてきるネジを、予め定められた所定姿勢に切換えて順次整列させる整列部とを備えたネジ供給装置が公知になっている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００６−２５６７６７号公報

上記文献のネジ供給装置では、整列されて姿勢が整えられたネジが供給されるため、電動ドライバー等によるネジの保持が容易になる一方で、搬送円盤（同文献では、「ねじ供給ドラム１８」）の周面側には、収容部（同文献では、「ねじホッパ１６」）内に収容されたネジをすくい上げる目的で、凹部（同文献では、「切欠収納凹部４０」）が形成され、搬送円盤の回転中、この凹部によって収容部内のネジが必要以上に攪拌され、ネジ同士の接触頻度が高くなり、ネジが破損する等の不具合が発生する場合がある。特に、クリームルーム環境下での組立作業では、ネジが破損した際に発生する欠片によって、製造工程の全体に亘り、支障をきたす場合がある。

本発明は、収容部に収容されたネジを、順次整列して供給するネジ供給装置であって、起立した搬送円盤によって、収容部に収容されたネジを上側に搬送する過程で、該収容部内のネジが必要以上に攪拌されることが防止されたネジ供給装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、複数のネジが収容される収容部と、該収容部内に少なくとも下部側が挿入された状態で起立され且つ横方向の軸回りに回転駆動される搬送円盤と、該搬送円盤によって前記収容部の上方に搬送されてくるネジを、順次整列させる整列部とを備え、前記搬送円盤の周面を全周に亘って非陥没状に成形して搬送面とし、収容部に収容されたネジを前記搬送面に吸着させる磁石を、前記搬送円盤に設けたことを特徴とする。

前記搬送円盤の搬送面における幅方向端部側には、径方向外側又は幅方向外側に突出する凸部である撹拌部を設けたものとしてもよい。

前記撹拌部を、上記搬送円盤の周方向に沿って、複数配置したものとしてもよい。

前記搬送部を、上記搬送円盤の搬送面における幅方向の一端側のみに設けたものとしてもよい。

前記搬送円盤の一方の側面にフランジ部を一体的に形成し、前記攪拌部を、上記フランジ部に設けたものとしてもよい。

前記搬送円盤の周面に沿って円弧状に往復作動する撹拌体を、該搬送円盤の下側に設けたものとしてもよい。

前記撹拌体には、ネジに該撹拌体側への吸引力を作用させる磁石を設けたものとしてもよい。

前記ネジを非磁性体の金属材料を冷間鍛造することによって成形し、該ネジは、上記冷間鍛造によって、磁石に吸着可能に構成されたものとしてもよい。

前記整列部で整列されたネジを、予め定められた所定の箇所まで移動させる移送手段を備えたものとしてもよい。

搬送円盤を回転駆動させることにより、ネジを搬送面に吸着させてスムーズに搬送できるとともに、該搬送面が非陥没状に成形されているため、搬送円盤の回転によってネジが必要以上に攪拌されることがなく、ネジの破損等の不具合が効率的に防止される。

本発明を適用したネジ供給装置の正面図である。 本発明を適用したネジ供給装置の側面図である。 本発明を適用したネジ供給装置の平面図である。 整列部及び移送部の要部構成を示す側断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明の他の実施形態に係るネジ供給装置の搬送円盤側の要部側面図及び正面図である。

図１乃至図３は、本発明を適用したネジ供給装置の正面図、側面図及び平面図である。図示するネジ供給装置は、上方が開放されたボックス状に成形されてメインフレームとして機能する筐体１と、起立した姿勢で筐体１側に回転自在に支持された搬送円盤２と、搬送円盤２の直上に近接配置されたガイド部材３と、搬送円盤２の側方に配置された整列部４と、移送部（移動手段）５とを備えている。

ネジ供給装置のワークとなるネジＷは、磁石に吸着可能に構成され、このネジＷは、頭部Ｗ１と、該頭部Ｗ１から垂直方向に一体で直線状に突設されたネジ部Ｗ２とを有している。このネジＷは、磁石に吸着させるため、鉄等の磁性体材料を用いてもよいが、ハードディスク等の組立に用いられるステンレス製の非磁性体材料を用いることも可能である。

この場合、ステンレス等の非磁性体材料を、冷間鍛造（冷間圧延）させて、ネジＷを形成させる。この冷間鍛造によって、内部に歪みが生じ、磁性を有する状態になる。例えば、ステンレス材の場合、金属組織は、マルテンサイト、フェライト、オーステナイト、オーステナイト・フェライト等があり、この内、オーステナイトは磁性が無いが、これを冷汗鍛造すると、金属組織の一部に歪みが誘発され、その部分がマルテンサイトに変化する。この特性を利用して、非磁性体の金属材料からなるネジＷを、磁石に吸着可能な構造に変化させる。

上記筐体１は、その幅方向（以下、「左右方向」）の中途部に、起立して該筐体１の全長方向（前後方向））に延びる板状の支持フレーム６が設けられ、この支持フレーム６の一方の側方には、該支持フレーム６の側面及び筐体１の内面によって囲繞され且つ上方が開放された収容スペース（収容部）７が形成されている。この収容スペース７は、多数（複数）のネジＷが収容される空間になる。

上記搬送円盤２は、表裏面が、筐体１の幅方向に向けられた姿勢で、該表裏面の中心部を垂直に貫く左右方向（横方向）の回転軸（軸）Ｘの軸回りに、回転自在に、支持フレーム６（筐体２）側に支持され、該搬送円盤２の少なくとも下部（図示する例では、下側半部）は、上記収容スペース７内に位置している（挿入されている）。

言換えると、搬送円盤２は、支持フレーム６の側面に沿って、回転自在に設けられ、その上側半部は、上記収容スペース７から上方に突出している。該支持構造の搬送円盤２は、図示しない電動モータ等のアクチュエータによって、回転駆動される。

この搬送円盤２の周面８は、全周に亘り、非陥没状（部分的な凹凸のない曲面、或いはフラットな曲面）に形成されるとともに、該搬送円盤２の左右両側面も、それぞれ非陥没状（さらに具体的には、フラット）に形成されている。

また、搬送円盤２の内部には、側面視で円形をなす板状の吸着用磁石（磁石）９が、回転軸Ｘの軸回りに所定間隔（図示する例では、１／６周間隔）毎に埋設されている。この複数の各吸着磁石９のＮ極又はＳ極の何れか一方は、搬送円盤２の中心から最も近い側（径方向の内側）に設定され、他方は搬送円盤２の中心から最も遠い側（径方向の外側）に設定される。

全ての吸着磁石９のＮ極及びＳ極の向きは、上記の通り、搬送円盤２の中心部から遠い・近いを基準として、全て同一に揃えられ、搬送円盤２の周面８に、ネジＷを吸着させることが可能になる。

搬送円盤２が正転側（図２で矢印の示す方向であり、具体的には、反時計回り）に回転駆動されると、収容スペース７内に密集状態で堆積された多数のネジＷによって構成されたネジ集合体Ｇの上面側で且つ周面８が上方に変位する部分（吸着位置Ｐ）で、該ネジ集合体Ｇ中のネジＷが、上記周面８に吸着され、この周面８に吸着されたネジＷは、搬送円盤２の周方向に沿って上方に搬送され、上記ガイド部材３側まで達する。すなわち、該周面８は、ネジＷを搬送する搬送面になる。

さらに、この搬送円盤２における支持フレーム６から遠い側の側面には、側面視で、搬送円盤２の同一中心で且つ径が若干大きい円形をなすフランジ部１１が一体的に形成されている。このフランジ部１１の外周縁部には、搬送円盤２の径方向外側及び幅方向外側の何れか一方又は両方（図示する例では、両方）に突出する攪拌部材（攪拌部）１２が、上記搬送円盤２と一体回転するように設置されている。

この攪拌部材１２は、チャネル状に成形され、このチャネル形状の溝内に、上記フランジ部１１の外周縁部を嵌合挿入した状態で、フランジ部１１に取付固定される。さらに具体的には、攪拌部材１２は、側面視で、搬送円盤２の接線方向を向くようにして、搬送円盤２の幅方向の一方（さらに具体的には、支持フレーム６から遠い側）の端側に設置されている。ちなみに、上記構成によって、攪拌部材１２は、搬送円盤２の幅方向の一方にのみ、部分的に設けられる。

ところで、ネジＷを搬送面８に効率的に吸着させるには、上記吸着位置Ｐに位置するネジＷの姿勢が重要な要素の１つとなり、この姿勢が不適切である場合、搬送円盤２を回転駆動させても、ネジＷが搬送面８に吸着しない事態が生じ得るが、これを防止する目的で、上記攪拌部材１２が設けられている。

すなわち、搬送円盤２と一体で回転軸Ｘの軸回りに回転する攪拌部材１２は、吸着位置Ｐ又はその付近で、ネジ集合体Ｇの上面側から上方に移動する際に、上記ネジＷを攪拌させて逐次姿勢変更させるため、吸着し難い姿勢のネジＷも、適切な姿勢に変更され、効率的に搬送面８に吸着されることになり、上述したような事態を、効率的に防止できる。ちなみに、攪拌部材１２は、搬送面８の幅方向の一方の端側のみに、部分的に設けられているため、攪拌作用は限定的で、ネジ集合体Ｇ中のネジＷを必要以上に攪拌させることはない。

上記ガイド部材３は、搬送円盤２によって、収容スペース７の上側に搬送されてくるネジＷを、整列部４に案内する案内面３ａを有する。具体的には、この案内面３ａが、平断面視で、搬送円盤２の正転方向に向かって、整列部４側に傾斜又は湾曲した形状（図示する例では、湾曲した形状）に成形され、この案内面３ａが、搬送円盤２によって搬送されてくるネジＷと、整列部４とに対して、露出するように、ガイド部材３の一部が開口形成されている。そして、搬送円盤２によって、ガイド部材３側まで搬送されてくるネジＷは、該搬送円盤２の搬送作用と、案内面３ａのガイド作用によって、整列部４側に案内される。

図４は、整列部及び移送部の要部構成を示す側断面図である。

上記整列部４は、図１、図３及び図４に示す通り、平面視で、搬送円盤２と並列するように配置され且つ前後方向に延びる整列シュータ１３と、平面視で、ガイド部材３と整列シュータ１３との間に配置形成され且つガイド部材３から整列シュータ１３に向かって下降傾斜した切換面１４とを有している。

整列シュータ１３は、筐体１の長手方向の一端部（前端部）に向かって、下降傾斜しており、この整列シュータ１３の幅方向中央部には、前後方向全体に亘り、スライド溝１３ａが凹設されている。ネジＷは、その頭部Ｗ１が整列シュータ１３の上面に載置され、ネジ部Ｗ２がスライド溝１３ａ内に挿入された状態で、下降傾斜方向（前方）にスライド落下される。

このスライド落下時、ネジＷは、ネジ部Ｗ２の先端部がスライド溝１３ａに底部に接当し、姿勢が定められた状態になり、これを言換えると、スライド溝１３ａの深さによって、ネジＷの傾斜姿勢を、所望の姿勢に定めることが可能になる。具体的には、整列シュータ１３をスライド落下している最中のネジＷの姿勢は、前方に頭部Ｗ１が向いて傾斜した姿勢と、後方に頭部Ｗ２が向いて傾斜した姿勢の何れかに定められている。

ガイド部材３によって、搬送円盤２から整列部４にガイドされたネジＷは、切換面１４を転がって落下することにより、整列シュータ１３の全長に沿う方向を切換えられ、この状態で、整列シュータ１３に導入される。このようにして、整列シュータ１３に導入されたネジＷは、ネジ部Ｗ２がスムーズにスライド溝１３に挿入され、下降傾斜方向にスライド落下可能な状態で、係合される。

整列シュータ１３には、ネジＷが順次導入されるため、整列シュータ１３において、ネジＷが全長方向に一列に整列された状態で、前方にスライド落下される。ちなみに、ネジＷのスライド落下は、該ネジＷの自重によって、自然落下させることも可能であるが、図示しない振動装置によって、整列シュータ１３を振動させ、スライド落下を促進してもよい。

なお、整列シュータ１３に係合し損ねたネジＷは、整列シュータ１３と支持フレーム６との間における切換面１４の前方（ネジＷのスライド落下方向）に配置形成された回収面１６を、滑り落ちて、収容スペース７側に回収される。

支持フレーム６には、回収面１６を滑り落ちてくるネジＷを収容スペース７に落下させる回収用開口部６ａが形成され、回収面１６は、切換面１４よりも低い位置に形成され、該切換面１４から回収用開口部６ａ側に向かって下降傾斜するとともに、整列シュータ１３から回収用開口部６に向かって下降傾斜している。このため、切換面１４から直接落下してくるネジＷや整列シュータ１３から落下してくるネジＷが、回収面１６によって受止められ、収容スペース７内に戻される。

上記移送部５は、図３及び図４に示す通り、整列シュータ１３から前方（ネジＷの供給方向）に一直線上に延設された移送シュータから構成される。この移送シュータ５は、方形状断面を有し、上面側の幅方向中央部に、全長方向全体に亘り、スライド孔５ａが形成されている。ネジＷは、ネジ部Ｗ２が、スライド孔５ａに挿入され、頭部Ｗ１が移送シュータ５の上面に載置され、吊下げられた状態（起立した状態）になり、これによって、該ネジＷが移送シュータ５にスライド自在に係合される。

このスライド孔５ａは、その幅が上述したスライド溝１３ａの幅と同一又は略同一に設定され、該スライド溝１３ａと端同士で一体的に接続されている。一方、スライド溝１３ａは、移送シュータ５との接続側において、該移送シュータ５側に向かって深さが次第に増すように形成される。このため、整列シュータ１３をスライドするネジＷは、移送シュータ５の近くで、徐々に起立した姿勢に切換えられ、移送シュータ５に引継がれ、該移送シュータ５にスムーズに係合される。

移送シュータ５もネジＷの搬送方向である前方に向かって下降傾斜しているため、ネジＷは自重になり、自然にスライド落下するが、このスライド落下を促進させるため、上述の図示しない振動装置をここで用いることも可能である。このようにして、移送シュータ５の前端部まで移送されてきたネジＷは、電動ドライバーＤの先端部に頭部Ｗ２が保持され、組立作業に使用される。

すなわち、移送シュータ５の先端部は、電動ドライバーＤ等によって組立作業を行う作業ロボットＲ等の装置に対して、ネジＷを供給する供給部１７になる。ちなみに、供給部１７にネジＷが供給されたことは、受光部と発光部とを有する通過センサ等によって検出し、ネジＷを供給部１７で静止させる手段は、進退作動するストッパ等を用いてもよいし、或いは、振動装置の作動・停止によって、移送シュータ５でのネジＷのスライド落下とスライド落下停止を切換えてもよい。この際は、搬送円盤２の回転も停止させた方がよいケースもある。

以上のように構成されるネジ供給装置を用いたネジ供給方法について、説明すると、搬送円盤２の下側半部の少なくとも下部（図示する例では、大部分）が、ネジ集合体Ｇ内に埋まる量まで、収容スペース７内にネジＷを収容させ、該搬送円盤２を正転方向に回転駆動させる。

吸着用磁石９によって、回転中の搬送円盤２の搬送面に吸着されたネジＷは、ガイド部材３によって、整列部４に案内される。ネジＷの搬送面８への吸着を促進するため、搬送円盤２と一体回転する攪拌部材１２は、吸着位置Ｐ及びその付近のネジＷを、適切に姿勢変更させる。ちなみに、この攪拌部材１２は、搬送円盤２に部分的且つ限定的に設けられているため、ネジ集合体Ｇを構成するネジＷ同士を必要以上に攪拌させることはない。

整列部４に案内されたネジＷは、切換面１４を転がり落下する過程で、姿勢が切換えられ、整列シュータ１３に係合され、自重又は振動によって、前方にスライド落下される。また、整列シュータ１３に係合され損ねたネジＷや、切換面１４から整列シュータ１３に転がり落下し損ねたネジＷは、回収面１６から収容スペース７に回収される。

整列シュータ１３によって整列されて前方にスライド落下するネジＷは、移送シュータ５に渡されて係合される。移送シュータ５に係合されたネジＷは、自重又は振動によって、該移送シュータ５を前方にスライド落下し、供給部１７に供給される。

以上のように構成されるネジ供給装置及びそれを用いたネジ供給方法によれば、凹凸が形成されていない搬送円盤２の周面全体から構成された搬送面８に、ネジＷを吸着させることにより、ネジ集合体Ｇでの攪拌を抑制し、ネジＷ同士の接触を抑え、これによって、ネジＷの欠片等からなる粉塵の発生を低減させることが可能になり、クリームルーム等での使用も容易になる。また、ネジＷの材料としてステンレス等の非磁性体の金属材料を用いた場合でも、冷間鍛造によって、該ネジＷに磁性を持たせることが可能になり、利便性が高い。

次に、図５に基づき、本発明の他の実施形態について、上述の形態と異なる点を説明する。

図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の他の実施形態に係るネジ供給装置の搬送円盤側の要部側面図及び正面図である。同図に示す形態では、搬送円盤２に設ける攪拌手段として、前記搬送円盤２の周面に沿って円弧状に往復作動する撹拌体１８を、該搬送円盤２の下側半部に、この搬送円盤２とは別体で設けた。攪拌体１８は、側面視で、搬送円盤２と同一中心で且つ径が若干大きい半円状に成形されている。

この攪拌体１８の径方向外側端部には、内周面は、搬送円盤２の搬送面８に沿って円弧状をなす攪拌部１９が一体的に形成され、攪拌体１８の攪拌部１９以外の部分が板状の支持部２１になる。

攪拌部１９の内周面は、搬送円盤２の周面８と近接又は接触している。この攪拌部１９の左右幅は、搬送円盤２の左右幅と、支持部１２の左右厚とを合算させた大きさに設定され、これによって、攪拌部１９の支持部２１と反対側の側面は、搬送円盤２の側面と面一になる。また、攪拌部１９には、該撹拌部１９側への吸引力をネジＷに作用させる攪拌用磁石２２が設けられている。

この攪拌体１８は、搬送円盤２の中心を支点に、該搬送円盤２とは別に、円弧状に往復作動するように支持され、図示しないアクチュエータによって、駆動される。攪拌体１８の円弧運動の作動範囲は、該攪拌体１８の作動方向の吸着位置Ｐ側の端部１８ａが、ネジ集合体Ｇの上面よりも下方に退避する位置から、上方に位置に進出する位置に至る範囲に設定される。

上記作動範囲の設定と、攪拌用磁石２２の作用によって、ネジＷの適切な攪拌が行われる。ちなみに、搬送円盤２の搬送面８へのネジＷの吸着は、攪拌体１８は、ネジ集合体Ｇ内に退避した際に行われる。

なお、攪拌体１８は、側面視で、必ずしも、半円状に成形する必要はなく、図５（Ａ）に仮想線で示すような扇形状に成形してもよい。

２ 搬送円盤
４ 整列部
５ 移送シュータ（移送手段，移送部）
７ 収容スペース（収容部）
８ 搬送面（周面）
９ 吸着用磁石（磁石）
１１ フランジ部
１２ 撹拌部材（撹拌部）
１８ 撹拌体
２２ 攪拌用磁石（磁石）
Ｗ ネジ
Ｘ 回転軸（軸）

Claims (9)

1. 複数のネジが収容される収容部と、
   該収容部内に少なくとも下部側が挿入された状態で起立され且つ横方向の軸回りに回転駆動される搬送円盤と、
   該搬送円盤によって前記収容部の上方に搬送されてくるネジを、順次整列させる整列部とを備え、
   前記搬送円盤の周面を全周に亘って非陥没状に成形して搬送面とし、
   収容部に収容されたネジを前記搬送面に吸着させる磁石を、前記搬送円盤に設けた
   ことを特徴とするネジ供給装置。
2. 前記搬送円盤の搬送面における幅方向端部側には、径方向外側又は幅方向外側に突出する凸部である撹拌部を設けた
   請求項１に記載のネジ供給装置。
3. 前記撹拌部を、上記搬送円盤の周方向に沿って、複数配置した
   請求項２に記載のネジ供給装置。
4. 前記搬送部を、上記搬送円盤の搬送面における幅方向の一端側のみに設けた
   請求項２又は３の何れかに記載のネジ供給装置。
5. 前記搬送円盤の一方の側面にフランジ部を一体的に形成し、
   前記攪拌部を、上記フランジ部に設けた
   請求項４に記載のネジ供給装置。
6. 前記搬送円盤の周面に沿って円弧状に往復作動する撹拌体を、該搬送円盤の下側に設けた
   請求項１に記載のネジ供給装置。
7. 前記撹拌体には、ネジに該撹拌体側への吸引力を作用させる磁石を設けた
   請求項６に記載のネジ供給装置。
8. 前記ネジを非磁性体の金属材料を冷間鍛造することによって成形し、
   該ネジは、上記冷間鍛造によって、磁石に吸着可能に構成された
   請求項１乃至７の何れかに記載のネジ供給装置。
9. 前記整列部で整列されたネジを、予め定められた所定の箇所まで移動させる移送手段を備えた
   請求項１乃至８の何れかに記載のネジ供給装置。

Images