JP2017057029A - 部品受取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストな部品受取装置の提供。
【解決手段】ワークＷを収納可能なトレー３６を備えたスライドユニット３０と、スライドユニット３０に係合するギアユニット２０と、このギアユニット２０に回転力を付与するクランク機構部１０とから構成される。また、スライドユニット３０は、トレー３６の延びる方向に沿って配したラックギア３２を備えて成る。前記ギアユニット２０は、ラックギア３２に噛合するピニオンギア２５と、クランク機構部１０に嵌合する嵌合部材２４と、これらピニオンギア２５および嵌合部材２４を一体に固定したシャフト２１とを備えて成る。前記クランク機構部１０は、トレー３６の延びる方向に沿って往復移動する可動部材１３と、一端を可動部材１３に揺動自在に連結したラチェットレンチ１４とを備えて成る。また、ラチェットレンチ１４は、前記嵌合部材２４に嵌合する係合穴１４ｂと、この係合穴１４ｂの回転方向を一方向に規制するクラッチ１４ｆとを備えて成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、順次排出されるワークを間欠的に水平移動するトレーにより受け取る部品受取装置に関する。

従来の部品受取装置は、特許文献１および特許文献２に開示されており、往復移動する可動部を備えたエアシリンダと、このエアシリンダの可動部に回転自在に支持された多段ギアと、この多段ギアに係合するラックギアと、このラックギアを固定しワークを収納可能なトレーとを備えて成る。また、前記多段ギアは、ピッチ円直径の異なる大歯車および小歯車を一体に備えており、前記大歯車が前記ラックギアに係合している。

また、特許文献１の従来の部品受取装置は、前記多段ギアが前記可動部に回転自在に軸支され、前記大歯車がラックギアに係合するよう構成される。これにより、前記多段ギアは、可動部材の往路工程では反時計回りへ回転し、復路工程では時計回りへ回転するため、前記トレーは、往復駆動部材の１往復動作によって１往復する。

これに対し、特許文献２の従来の部品受取装置は、前記多段ギアがフレームに回転自在に軸支され、この多段ギアに一方向クラッチが組み込まれている。また、前記大歯車は、トレーに設けられたラックギアに係合している。これにより、多段ギアは、可動部の往路工程では、反時計回りへ回転し、復路工程では前記一方向クラッチの働きにより回転しないため、トレーは、往復駆動部材が１往復動作する度に一方向へ間欠的に移動する。したがって、特許文献２の部品受取装置は、前記ワークをトレーに順次収納することができ、複数のワークを取り扱うことができる。

実開平05-041868号公報 特開2005-098490号公報

しかしながら、従来の部品受取装置は、前記多段ギアに２種の異なる大歯車および小歯車をそれぞれ形成しているため、この歯車の加工にコストが掛かるという問題があった。また、一方向クラッチを有する従来の部品受取装置は、前記多段ギアの回転方向が一方方向にのみ規制されているため、トレーを間欠的に両方向へ移動できない。これにより、さらに数多くのワークを取り扱う場合、トレーやラックギアを水平方向へ延長してトレーの収納面積を広げる必要があった。よって、従来の部品受取装置は、トレーの寸法が水平方向に長く設定されるので、設置スペースを要するという問題もあった。

本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、ワークを収納可能なトレーを備えたスライドユニットと、スライドユニットに係合する係合部材と、この係合部材に回転力を付与するクランク機構部とを備え、前記スライドユニットは、前記トレーの延びる方向に沿って配したラックギアを備え、前記係合部材は、前記ラックギアに噛合するピニオンギアと、前記クランク機構部に嵌合する嵌合部材と、これらピニオンギアおよび嵌合部材を一体に固定したシャフトとを備え、前記クランク機構部は、前記トレーの延びる方向に沿って往復移動する可動部材と、一端を前記可動部材に揺動自在に連結したラチェットレンチとを備え、前記ラチェットレンチは、前記嵌合部材に嵌合する係合穴と、この係合穴の回転方向を一方向に規制するクラッチとを備えて成ることを特徴とする。なお、前記クラッチは、前記係合穴の回転方向を時計回りあるいは反時計回りの何れか一方へ切り替え可能な切替レバーを備えた双方向クラッチであることが望ましい。また、前記係合部材は、自らの回転に必要なトルクに相当する摩擦力を調整可能なブレーキ部材に接続して成ることが望ましい。さらに、前記切替レバーは、伸縮動作するプッシャにより操作されて成ることが望ましい。

本発明の部品受取装置は、トレーの移動に伴って前後するラックギアと、ラチェットレンチに嵌合する嵌合部材とを有する係合部材を備えているため、ピニオンギアにはラックギアにのみ噛み合えばよい。したがって、従来のようにピニオンギアに２種類のギアを加工する必要がないため、ピニオンギアの加工に係るコストを低減できるという利点がある。

また、本発明の部品受取装置は、前記ピニオンギアの回転方向を双方向へ切り替える双方向クラッチを備えているため、前記トレーを一方向へ間欠的に送り複数のワークをトレー内に敷き詰めた後、前記切替レバーを操作することで、トレーを先ほどとは逆方向へ間欠的に送ることができる。よって、ワークをトレー内に複数段に積み重ねて収納することができ、従来のようにトレーを長い寸法に設定しなくても数多いワークを取り扱えることができるので、設置に必要なスペースを低減できるという利点もある。

さらに、本発明の部品受取装置は、前記係合部材にブレーキ部材を接続しているので、係合部材は、ブレーキ部材によって付与される摩擦力に相当する回転トルク以上に負荷が掛からないと回転しない。このため、設置場所での振動などによって係合部材が容易に回転し難くなり、トレーが可動部材の往復移動時にのみに確実に間欠移動する。よって、トレーの安定した間欠送りが実現するという利点もある。

また、本発明の部品受取装置は、前記切替レバーを操作するプッシャを備えているため、作業者により切替レバーを操作することなく、外部信号などによりトレーの間欠送り方向を容易に変更できる。よって、作業者が危険な個所に手を入れ切替レバーを操作しなくてもよいので、本発明の部品受取装置は安全性が高いという利点もある。

本発明に係る部品受取装置の上方から見た斜視図である。 本発明に係る部品受取装置の下方から見た斜視図である。 本発明に係る部品受取装置の要部断面図である。 本発明に係るギアユニットの分解組立図である。 図４に示すラチェットレンチおよび回転体を示す斜視図である。

以下、本発明の部品受取装置について、図１ないし図５に基づき説明する。本発明の部品受取装置１は、加工機（図示せず）により加工したワークＷを後述するトレー３６で順次受け取るものであり、加工機のワーク排出口（図示せず）付近に設置されている。この部品受取装置１は、エアシリンダ１１の駆動によりラチェットレンチ１４を往復揺動可能なクランク機構部１０と、ラチェットレンチ１４に連結した接続部材の一例であるシャフト２１とともに回転するピニオンギア２５を備えたギアユニット２０と、ピニオンギア２５に噛合するラックギア３２を備えかつこのラックギア３２とともに水平方向へ往復移動するトレー３６を備えたスライドユニット３０とから構成される。

前記クランク機構部１０は、後述するベース部材１００に固定したブラケット１２と、このブラケット１２に一端を軸支されたエアシリンダ１１と、エアシリンダ１１の他端に配されエア供給により前後方向へ移動する可動部材１３と、この可動部材１３に旋回自在に軸支されたラチェットレンチ１４とを備えて成る。

前記ラチェットレンチ１４は、六角ボルトなどを締結する締結工具として広く用いられており、一方の回転方向では空転し他方の回転方向では回転する回転方向性を有するものである。具体的には、長手方向に延びる本体フレーム１４ａと、この本体フレーム１４ａの両端に多角形状などで形成した係合穴１４ｂ，１４ｃと、本体フレーム１４ａおよび係合穴１４ｂに介在するクラッチ１４ｆと、係合穴１４ｂの近傍に設けられた切替レバー１４ｄとを備えている。

前記クラッチ１４ｆは、係合穴１４ｂと本体フレーム１４ａとを接続あるいは切り離し可能に構成されており、切り離し状態であれば係合穴１４ｂと本体フレーム１４ａとが空転し、接続状態であれば係合穴１４ｂと本体フレーム１４ａとが一体に回転するように構成される。また、前記切替レバー１４ｄは、クラッチ１４ｆに連結されており、クラッチ１４ｆの回転方向を切り替え可能に構成されている。したがって、本実施形態におけるラチェットレンチ１４は、双方向に空転あるいは回転を切り替え可能な双方向クラッチを備えている。

前記可動部材１３は、ラチェットレンチ１４の係合穴１４ｃに挿通したピン１３ａを備えており、ピン１３ａは、係合穴１４ｃに遊嵌するよう寸法設定されている。これにより、可動部材１３は、ラチェットレンチ１４を旋回自在に軸支している。

前記ギアユニット２０は、ピニオンギア２５および後述するブレーキ部材２８にそれぞれ係合するキー材２１ａ，２１ｂを取り付け可能なシャフト２１と、このシャフト２１を回転自在に軸支する軸受ブロック２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、シャフト２１を挿通可能かつラチェットレンチ１４の係合穴１４ｂに嵌り込む嵌合部材２４と、この嵌合部材２４をシャフト２１に固定する固定ピン２１ｃと、シャフト２１に回転自在に取り付けられラチェットレンチ１４の切替レバー１４ｄを挟み込む２本の係合ピン２６ｂ，２６ｃを備えた回転体２６と、シャフト２１に所定の回転負荷を設定するブレーキ部材２８とを備えて成る。つまり、このギアユニット２０は、請求項１に係る係合部材を示す。

前記ピニオンギア２５は、シャフト２１およびキー材２１ａを挿通可能に形成され、これに挿通したシャフト２１と一体に回転する。また、ピニオンギア２５は、小径のボス部２５ａと大径のギア２５ｂとを備えており、ギア２５ｂはラックギア３２に噛み合う形状を成している。さらに、ピニオンギア２５は、その両端に配されたカラー部品を介して軸受ブロック２３ａ，２３ｂに挟まれるように回転自在に配置されている。このように、前記ピニオンギア２５は、ラックギア３２のみ噛み合うギア２５ｂを１種類備えればよいため、２種類のギアを有する従来のピニオンギアに比べると加工コストが大幅に低減する。

前記嵌合部材２４は、その軸線に沿って貫通する貫通穴２４ａと、ラチェットレンチ１４の係合穴１４ｂに嵌合する六角形状に形成した嵌合部２４ｂとを備えており、嵌合部２４ｂには貫通穴２４ａの直交方向に形成した固定ピン取付穴２４ｃが設けられている。また、嵌合部材２４は、シャフト２１を貫通穴２４ａに挿通可能であり、その両端のカラー部品を介して軸受ブロック２３ｂ，２３ｃに挟まれるように配置されている。これにより、嵌合部材２４は、固定ピン２１ｃを固定ピン取付穴２４ｃへ取付けることでシャフト２１に固定され、シャフト２１と一体になって回転するよう構成される。また、嵌合部２４ｂにはラチェットレンチ１４の係合穴１４ｂが常時嵌まり込んでいる。なお、前記嵌合部２４ｂ形状は、六角形状としたがこれに限定されるものではなく、前記ラチェットレンチ１４の係合穴１４ｂに嵌合可能な多角形状であればよい。

前記回転体２６は、シャフト２１に挿通され回転自在に軸支されており、その端面からは係合ピン２６ｂ，２６ｃおよび突起部２６ａがそれぞれ突出している。係合ピン２６ｂ，２６ｃは切替レバー１４ｄを挟み込み可能な位置に配される一方、突起部２６ａは後述するプッシャ４１，４２にそれぞれ接触可能な位置に配されている。つまり、シャフト２１に軸支されている回転体２６は、これが時計回りあるいは反時計回りに回転することでラチェットレンチ１４の切替レバー１４ｄを操作可能である。

また、図３の二点鎖線に示すベース部材１００は、ガイドレール３３ａを固定して成るとともに後述するドグ３５に接触するリミットスイッチ４６，４７を固定して成り、さらに、軸受ブロック２３ａ，２３ｂ，２３ｃをそれぞれ取り付けた板材２２を固定して成る。

前記リミットスイッチ４６，４７は、先端に接触子４６ａ，４７ａを備えており、この接触子４６ａ，４７ａは、それぞれその本体側へ収縮する方向に押されることで外部へ信号を発するように構成されている。この発信された信号は、図示しない制御装置へ送信されている。また、リミットスイッチ４６とリミットスイッチ４７との設置間隔は、トレー３６の長手寸法程度に設定されている。

前記板材２２は、その下面にＬ板２２ａを固定して成り備えており、このＬ板２２ａには旋回防止ブロック２９ａ，２９ｂがそれぞれ固定されている。また、板材２２には、２つの抜き穴が形成されており、一方の抜き穴はピニオンギア２５の回転の妨げとならないように配され、他方の抜き穴はラチェットレンチ１４を下方から挿通可能に構成される。さらに、板材２２は、図２に示すようにシャフト２１の延びる方向に直交する方向へ伸縮可能なプッシャ４１，４２を固定して成り、このプッシャ４１，４２は、図１に示すように回転体２６の突起部２６ａを挟むように対向に配されている。

前記スライドユニット３０は、トレー３６を着脱可能なテーブル３１と、このテーブル３１の上面から突出しトレー３６を囲う複数の位置決めピン３４と、テーブル３１をトレー３６の延びる方向へ摺動自在に支持したＬＭガイド３３と、テーブル３１の下面に固定されトレー３６の延びる方向に沿って取り付けられたラックギア３２と、このラックギア３２に並ぶように配されたドグ３５とを備えて成る。

前記トレー３６は、長方形の形状を成す底面と、この底面の各辺から垂直方向へ立ち上がる４つの壁面とを備え、上部が開口するよう構成されており、その開口側からワークＷを受け取り可能に形成される。また、このトレー３６は、その幅寸法が図３に示すようにワークＷの全長よりも若干長く設定される一方、その長手寸法が図１に示すように底面に複数のワークＷを敷き詰めて収納できるようにトレー３６の幅寸法よりも長く設定されている。また、４つの壁面は、何れも同一高さに設定されており、ワークＷを複数段積み重ねてもトレー３６内から外部へ落下しない程度の高さ寸法に設定されている。

前記テーブル３１は、その上面から突出する複数の位置決めピン３４を備えて成り、位置決めピン３４に囲われるようにトレー３６を載置して成る。また、前記ＬＭガイド３３は、ベース部材１００に固定したガイドレール３３ａと、このガイドレール３３ａに係合するとともにガイドレール３３ａの延びる方向へ摺動自在なスライダ３３ｂ，３３ｂとを備えて成り、スライダ３３ｂ，３３ｂにテーブル３１が固定されている。これにより、テーブル３１は、トレー３６とともにガイドレール３３ａの延びる方向へ移動自在に構成されている。

前記ラックギア３２は、テーブル３１の下面に固定されており、ピニオンギア２５のギア２５ｂと噛み合うように構成されている。また、前記ドグ３５は、ラックギア３２から所定距離を空けてテーブル３１の下面に取り付けられており、リミットスイッチ４６，４７の接触子４６ａ，４７ａにそれぞれ当接するように構成されている。

なお、前記ギアユニット２０は、シャフト２１に所定の回転負荷を設定するブレーキ部材２８を備えてもよい。

前記ブレーキ部材２８は、シャフト２１およびキー材２１ｂを挿通したリテーナ２８ｂと、リテーナ２８ｂを回転自在に支持するフレーム２８ａと、前記リテーナ２８ｂの一端から螺入可能な調整ナット２８ｃと、この調整ナット２８ｃおよびフレーム２８ａの間に配したばね部材２８ｄとを備えて成る。

前記ばね部材２８ｄは、調整ナット２８ｃの螺入量が増大する程、その変形量が大きくなるものであり、前記螺入量に伴ってリテーナ２８ｂをフレーム２８ａへ強く押し付けるように構成されている。よって、前記ブレーキ部材２８は、フレーム２８ａとリテーナ２８ｂとの間に所定の摩擦力を付与している。

前記フレーム２８ａは、図１および図３に示すように旋回アーム２９を固定して成り、この旋回アーム２９は、前記Ｌ板２２ａの垂直面に沿って配されている。また、Ｌ板２２ａには、旋回アーム２９の両端にそれぞれ当接して旋回アーム２９の旋回を規制する旋回防止ブロック２９ａ，２９ｂが固定されている。これにより、前記シャフト２１は、ばね部材２８ｄによって生じる前記摩擦力に打ち勝つ回転力が働かなければ回転できない。したがって、前記ブレーキ部材２８に接続したシャフト２１は振動などによって自ら回転し難い。

また、前記調整ナット２８ｃの螺入量により前記摩擦力に相当する回転トルクがシャフト２１に常時作用するよう設定されることになるので、シャフト２１を回転駆動する前記エアシリンダ１１は、少なくとも前記回転トルクに打ち勝つ出力を発揮できるものに選定されている。

次に本発明の部品受取装置１の作用について説明する。前記ワーク排出口から排出されたワークＷがトレー３６に収められると、エアシリンダ１１の作動によりラチェットレンチ１４が図１から見てシャフト２１を中心に時計回りへ揺動する。この時、前記クラッチ１４ｆは、ラチェットレンチ１４の時計回りへの揺動に対しては空転するように設定されているため、前記シャフト２１は回転せずトレー３６も水平移動しない。

この後、エアシリンダ１１の復帰によりラチェットレンチ１４が反時計回りへ揺動する。これにより、前記シャフト２１は、前記嵌合部材２４およびピニオンギア２５とともに所定角度回転し、トレー３６が前記リミットスイッチ４７側へ水平移動する。このように、トレー３６は、エアシリンダ１１の往復動作により間欠的に水平移動して定位置から排出される前記ワークＷを順次受け取る。

次に、トレー３６の移動方向が切り替えられる際の作用について説明する。前記トレー３６とともにリミットスイッチ４７側へ間欠送りされるドグ３５は、やがて前記接触子４７ａを押し付ける。これにより、リミットスイッチ４７から図示しない制御装置へ信号が送られ、制御装置は前記プッシャ４１を作動するよう制御する。このプッシャ４１の作動により、図３に示した前記突起部２６ａの一点鎖線の交点付近が押され、回転体２６が図１から見て反時計方向へ回転する。これにより、前記係合ピン２６ｂ，２６ｃに係合した切替レバー１４ｄが切り替えられるので、前記クラッチ１４ｆが上述した空転と回転とを今までとは逆に切り替えられる。よって、トレー３６は、前記エアシリンダ１１の作動時には前記リミットスイッチ４６側へ移動し、復帰時には移動せず停止した状態を保つ。

なお、前述とは逆に前記ドグ３５が前記リミットスイッチ４６に接触した場合、プッシャ４２が作動するので、回転体２６は図１から見て時計方向へ回転し、前記切替レバー１４ｄを切り替える。

このように、本発明の部品受取装置１は、トレー３６の移動方向を切り替えることができ、トレー３６のワークＷの収納量に合わせて前記リミットスイッチ４６，４７およびドグ３５を配置することで往復移動するトレー３６にワークＷを複数段積み上げることができる。したがって、本発明の部品受取装置１は、従来のようにトレーを長手方向へ長く寸法設定しなくてもよいので狭い箇所にも設置できる。

１ 部品受取装置
１０ クランク機構部
１１ エアシリンダ
１３ 可動部材
１４ ラチェットレンチ
１４ｂ 係合穴
１４ｄ 切替レバー
１４ｆ クラッチ
２０ ギアユニット
２１ シャフト
２２ 板材
２４ 嵌合部材
２５ ピニオンギア
２６ 回転体
２８ ブレーキ部材
３０ スライドユニット
３２ ラックギア
３３ ＬＭガイド
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. ワークを収納可能なトレーを備えたスライドユニットと、スライドユニットに係合する係合部材と、この係合部材に回転力を付与するクランク機構部とを備え、
   前記スライドユニットは、前記トレーの延びる方向に沿って配したラックギアを備え、
   前記係合部材は、前記ラックギアに噛合するピニオンギアと、前記クランク機構部に嵌合する嵌合部材と、これらピニオンギアおよび嵌合部材を一体に固定したシャフトとを備え、
   前記クランク機構部は、前記トレーの延びる方向に沿って往復移動する可動部材と、一端を前記可動部材に揺動自在に連結したラチェットレンチとを備え、
   前記ラチェットレンチは、前記嵌合部材に嵌合する係合穴と、この係合穴の回転方向を一方向に規制するクラッチとを備えて成ることを特徴とする部品受取装置。
2. 前記クラッチは、前記係合穴の回転方向を時計回りあるいは反時計回りの何れか一方へ切り替え可能な切替レバーを備えた双方向クラッチであることを特徴とする請求項１に記載の部品受取装置。
3. 前記係合部材は、自らの回転に必要なトルクに相当する摩擦力を調整可能なブレーキ部材に接続して成ることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の部品受取装置。
4. 前記切替レバーは、伸縮動作するプッシャにより操作されて成ることを特徴とする請求項２に記載の部品受取装置。

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