JP2018162160A - パーツフィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】パーツフィーダにおいて、受け箱や収容ボックスの配置をコンパクトにするとともに、部品の移動と受け箱や収容ボックスの配置を有機的に組み合わせて、良好な部品挙動を確保すること。【解決手段】円形の振動式ボウル９に螺旋形の部品搬送板１２が形成され、部品搬送板１２上に余剰の部品１を落下させる落下孔１９が形成され、落下した部品１を受け入れる受け箱２０が設けられ、異形部品５を通過させる選別通過孔２３が壁板１６、１７に設けられ、選別通過孔２３を通過した異形部品１を受け入れる収容ボックス２４が設けられ、収容ボックス２４は、受け箱２０の上側の位置において、受け箱２０に重複またはほぼ重複した位置に配置してある。【選択図】図３

Description

この発明は、パーツフィーダにおいて、複数の部品収容箱の配置に関している。

実願昭５７−６４１６９号（実開昭５８−１６６８８６号）のマイクロフィルムには、パーツフィーダにおいて、高さの低い異形プロジェクションナットを選別して排出する排出口と、この排出口に連なる受け箱が記載されている。同様のことは、特開２００１−１０６３３２号公報にも記載されている。

実願昭５７−６４１６９号（実開昭５８−１６６８８６号）のマイクロフィルム 特開２００１−１０６３３２号公報

上記特許文献には、パーツフィーダにおいて、高さの低い異形部品を排出して受け箱に収容することは記載されているが、これらの各部材をコンパクトにまとめてより小型化されたパーツフィーダを求めることに関しては、特別な技術的配慮は何もなされていない。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、パーツフィーダにおける受け箱や収容ボックスなどの部品収容箱の配置をコンパクトにするとともに、部品の移動と部品収容箱を有機的に組み合わせて、良好な部品挙動を確保することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
円形の振動式ボウルの内側に螺旋形の部品搬送板が形成され、
部品搬送板上の余剰の部品を落下させる落下孔が、部品搬送板に形成され、
落下孔から落下した部品を受け入れる受け箱が設けられ、
部品に混入した異形部品を通過させる選別通過孔が、部品搬送板の外周側に起立している壁板に設けられ、
選別通過孔を通過した異形部品を受け入れる収容ボックスが設けられ、
収容ボックスは、受け箱の上側の位置において、受け箱に重複またはほぼ重複した位置に配置してあることを特徴とするパーツフィーダである。

上記構成によって、落下孔から落下した部品を受け入れる受け箱の上側に、壁板の選別通過孔を通過した異形部品を受け入れる収容ボックスが配置され、受け箱に対して、収容ボックスが重複またはほぼ重複した位置に配置されている。このように受け箱と収容ボックスが上下に重なったような位置関係となっている。

したがって、振動式ボウルの直径方向で見た収容ボックスの配置が、受け箱の外周部からわずかに突出するだけの領域に収まって、構造的にコンパクト化され、パーツフィーダ全体の小型化に効果的である。

収容ボックスは、起立姿勢で配置されているとともに、選別通過孔が形成された壁板に取り付けられ、受け箱は、落下孔から落下した部品を受け入れる機能を果たす存在とされている。換言すると、収容ボックスに向かう異形部品はほぼ水平方向に移動し、受け箱に向かう正常な部品は下方向に移動する。これにより、収容ボックスを受け箱の上側に配置することが簡単にしかも確実に達成され、異形部品や正常な部品の移動方向に適合した態様で、受け箱と収容ボックスの配置が実現する。

パーツフィーダの平面図である。 パーツフィーダの概略を示す外観図である。 図１の各断面を示す断面図である。 変形例を示す断面図である。 部品の側面図である。

つぎに、本発明のパーツフィーダを実施するための形態を説明する。

図１〜図５は、本発明の実施例を示す。

最初に、部品について説明する。

本パーツフィーダで扱われる部品としては、ボルト、ナット、ワッシャなど、種々なものがあるが、ここでは正常部品としてドームナット、異形部品としてプロジェクションナットである。以下の説明において、プロジェクションナットを単にボルトと表現する場合もある。

図５（Ａ）に示すように、正常部品であるドームナット１は、六角形のナット部２と、それと一体の球形のドーム部３と、１２０度間隔で形成された溶着用突起４によって構成されている。図示していないが、ねじ孔の中心軸線が符号Ｏ−Ｏで示されている。ナット部２の高さ寸法が６ｍｍ、ナット部２の角部間寸法が１４ｍｍ、ドームナット１の全高が１３ｍｍである。

一方、異形部品であるプロジェクションナット５は、四角い本体部６と、下面側の四隅に形成された溶着用突起７によって構成されている。ドームナット１のナット部２の角部間寸法と、プロジェクション５の本体部６の角部間寸法は同じである。また、ナット部２と本体部６の高さは、ナット部２の方がわずかに高く、その差は、符号ｄで示されている。

つぎに、パーツフィーダの主要構造を説明する。

パーツフィーダは、符号１００で示され、図２に示すように、支持台８上に固定されている。円形の振動式ボウル９と、その下側に配置した起振部１０によって構成されている。

円形の底板１１から渦巻き状の部品搬送板１２が開始箇所１３から始まり、螺旋形状を描きながら緩やかに上昇している。部品搬送板１２が２周弱伸びた箇所が部品搬送板１２の終端部であり、ここに送出管１４が接続されている。部品は、反時計方向に回りながら部品搬送板１２上を移送される。

振動式ボウル９の下側に配置されている起振部１０は、振動式ボウル９に対して、円周方向と上下方向の振動を付与し、それによって合成された推進力が部品に付与され、これによって部品搬送板１２上を上ってゆく。このようにして移送されてきた正常部品であるドームナット１は、送出管１４を通過して、つぎの搬送手段１５に移送され、目的箇所へ供給される。搬送手段１５の代表的なものとして、直進フィーダが挙げられる。

つぎに、部品搬送板の断面形状を説明する。

図１のＡ−Ａ断面は図３（Ａ）図に、Ｂ−Ｂ断面は図３（Ｂ）図に、Ｃ−Ｃ断面は図３（Ｃ）図に示され、このように順次、図１の各断面線や矢視線に対応する断面図が図３（Ａ）〜（Ｉ）に示されている。

断面Ａの箇所は、部品搬送板１２の開始箇所１３から、１／４周位旋回した箇所なので、外側の部品搬送板１２の高さ位置は、図３（Ａ）に示すように、比較的低くなっている。図３（Ａ）に示すように、底板１１、低い側の部品搬送板１２、高い側の部品搬送板１２が階段状に形成され、高い側の部品搬送板１２の外側に外壁板１６が起立した状態で設けてある。各部品搬送板１２には、外周側が低くなった傾斜が付与され、それによって部品は部品搬送板１２の外周側へ寄せ付けられて、内壁板１７や外壁板１６を擦りながら移動する。上記傾斜は、符号θで表されている。

内壁板１７は、低い側の部品搬送板１２の外側に起立している板部材であり、前記外壁板１６と内壁板１７を総称して、「壁板」と呼称している。本実施例において後述する選別通過孔は、外壁板１６、内壁板１７のいずれに設けてもよく、後述の収容ボックスも外壁板１６の外側面、内壁板１７の外側面のいずれに取り付けてもよい。この実施例では収容ボックスは、外壁板１６の外側面に取り付けられている。

断面Ｂの箇所は、部品搬送板１２の開始箇所１３から、１周半位進行した箇所なので、外側の部品搬送板１２の高さ位置は、図３（Ｂ）に示すように、ほぼ最も高い位置になっている。断面Ｂの辺りまで移送されてきたドームナット１の個数が過剰であったりすると、後述の通過規制部材の正常な機能に支障をきたす恐れがあるので、余剰のドームナット１を落下孔１９から転落させるようになっている。落下孔１９は、外壁板１６から内側方向に離れた箇所に開けてあり、ボウルの円形方向に沿った細長い円弧型になっている。ドームナット１の個数が過剰でないときには、落下孔１９の外側を通過して行く。

落下孔１９から落下したドームナット１は、受け箱２０で受止められ、そこに一時貯留されたり、底板１１の箇所へ戻されたりするようになっている。そのために、受け箱２０の底板２１に底板１１側が低くなる傾斜が付与してあるとともに、内壁板１７に戻り孔２２が設けてある。受け箱２０は、その内側の端縁部が溶接などの結合方法で底板１１に結合してある。黒く塗りつぶした箇所が溶接部２８である。

受け箱２０は、送出管１４と重複する箇所まで円弧方向に伸ばしてあり、それによって後述の通過規制部材や選別通過孔や収容ボックスなどとの構造的関連が付与されている。受け箱２０は、両端に端板１８を有しており、これらは図示していないが、内壁板１７に溶接してある。

断面Ｃの箇所は、部品搬送板１２の開始箇所１３から、１周と３／４位進行した箇所なので、部品搬送板１２の高さ位置は、図３（Ｃ）に示すように、ほぼ最も高い位置になっている。ドームナット１を扱う工程の近くに、上述のような寸法のプロジェクションナット５を扱う工程が存在すると、床などに転がっているナット５を、作業者が拾って振動式ボウル９へ誤って戻し入れることがある。このようなナット５が、異形部品である。

異形のナット５を除去するために、細長くて四角い選別通過孔２３が外壁板１６の下側に開けてある。選別通過孔２３における選別動作は、図３（Ｆ）に示されている。すなわち、選別通過孔２３の空間高さが、ナット５の高さよりも高く、ドームナット１の全高よりも低く設定してある。あるいは、ドームナット１が倒れているときのナット部２の角部間寸法よりも低く設定してある。このような高さ設定によって選別機能が果たされている。

また、選別通過孔２３の搬送方向の長さは、図３（Ｈ）に示すように、わずかな移送距離の間にナット５の通過を果たすのに必要な長さとされ、ここでは、ナット５の幅の３倍である。

異形で異常とされるナット５が選別通過孔２３を通過したら、再び振動式ボウル９内に戻らないようにすることが重要である。そのために、収容ボックス２４が外壁板１６の外側面に溶接してあり、図３（Ｈ）に示すように、選別通過孔２３を通じてのみ部品搬送板１２と連通している。収容ボックス２４は、出口のない状態にしてあり、その底板２５は部品搬送板１２と同方向に傾斜している。そのため、選別通過孔２３を通過したナット５は収容ボックス２４の外側に片寄った状態になり、部品搬送板１２へ戻ることはない。

断面Ｄの箇所は、外壁板１６の高さ以外はＢ断面の箇所と同じである。異なっているのは、収容ボックス２４の直ぐ隣の箇所の外壁板１６に切欠き部２６を設けて、外壁板１６の高さを低くしてある。異常な姿勢で移動してきたドームナット１は、傾斜角θによって低い切欠き部２６を乗り越えて、受け箱２０に転落する。

振動式ボウル９の直径方向における受け箱２０の幅Ｗ１は、切欠き部２６からの転落空間２７を確保したり、落下孔１９から大量のドームナット１が落下したりした場合に備えて、十分な量のドームナット１を貯留できる寸法に設定してある。ドームナット１の中心軸線Ｏ−Ｏがほぼ鉛直方向となった正常な起立姿勢のときには、切欠き部２６から転落することがなく、正常姿勢で後述の通過規制部材の通過孔に向かう。

つぎに、収容ボックスの配置について説明する。

収容ボックス２４は、異形部品であるナット５を封じ込める役割を果たしている。Ｃ断面の箇所で見られるように、収容ボックス２４は、受け箱２０の上側において振動式ボウル９の直径方向に張り出した状態で配置され、収容ボックス２４の幅寸法Ｗ２は、受け箱２０の幅寸法Ｗ１とほぼ重複している。つまり、収容ボックス２４と受け箱２０との幅寸法が、上下方向で見てほぼ重複した状態で収容ボックス２４と受け箱２０が配置してある。

ここでは、収容ボックス２４の方が受け箱２０よりも外側に少し突き出ているが、収容ボックス２４の外側部と受け箱２０の外側部を上下方向で一致させたり、収容ボックス２４の外側部を受け箱２０の外側部よりも内側に配置したりすることも可能である。収容ボックス２４と受け箱２０の位置関係が上述のとおりでるから、特許請求の範囲の記載では、「収容ボックスは、受け箱の上側の位置において、受け箱に重複またはほぼ重複した位置に配置してある」という表現をしている。

収容ボックス２４の外側部と受け箱２０の外側部を上下方向で一致させたり、収容ボックス２４の外側部を受け箱２０の外側部よりも内側に配置したりした状態が、「重複」なる表現に相当している。また、図３（Ｃ）に示すように、収容ボックス２４が受け箱２０から少し外側に突き出ている状態が、「ほぼ重複」なる表現に相当している。収容ボックス２４の突出長さが、図３（Ｃ）や後述の（Ｅ）において示すＷ３である。

つぎに、通過規制部材、送出管、収容ボックスなどについて説明する。

通過規制部材、送出管、収容ボックスなどの集約構造は、図３（Ｉ）図、（Ｅ）図、（Ｇ）図、（Ｈ）図などに示されている。

送出管１４は、鋼板をコ字型に成型した管部材２９を、開放側を下向きにして部品搬送板１２の外周側に溶接して形成されている。送出管１４の空間形状は矩形であり、ドームナット１が、ナット部２が下側になった起立状態で通過できるようになっている。

送出管１４の入口部に、正常部品であるドームナット１を、その中心軸線Ｏ−Ｏがほぼ鉛直方向となった正常な起立姿勢で通過させ、中心軸線Ｏ−Ｏが横倒しになった異常姿勢のときには通過させない、通過規制部材３０が配置してある。具体的には、通過規制部材３０が送出管１４の開口端に溶接してある。また、通過規制部材３０は、正規のドームナット１よりも一回り大きなドームナットが混入した場合にも、通過を禁止する。

通過規制部材３０は、四角い厚板で構成され、図３（Ｇ）に示すように、ドームナット１の外形形状に適合した通過孔３１が形成してある。この通過孔３１は、ナット部２が通過するナット通過部３２と、ドーム部３が通過するドーム通過部３３によって構成されている。ドームナット１が（Ｇ）図に示した正常な起立姿勢であるときには、通過孔３１の通過が許容されるが、中心軸線Ｏ−Ｏが倒れたような横向きナット姿勢であるときには、通過孔３１の内縁にひっかかって通過が禁止される。

ドームナット１のナット部２の寸法と、ナット５の本体部６の寸法は前述のとおり同じであるから、異形部品であるナット５が通過孔３１のナット通過部３２を通過してしまうことになる。

Ｅ断面の箇所における管部材２９にも選別通過孔が形成されている。この構成は、前述のＣ断面の箇所のものと同じである。よって、この選別通過孔には、前述のものと同じ番号２３が付してある。選別通過孔２３は、管部材２９に開けられているが、具体的には、管部材２９の壁板３４に設けてある。Ｉ断面の箇所におけるＨ断面形状は、通過規制部材３０の存在以外は、先のＣ断面の箇所におけるＨ断面形状と同じである。

Ｃ断面の箇所における収容ボックスと同じ収容ボックスが、管部材２９に溶接で取り付けられている。よって、このＥ断面の箇所における収容ボックスにも同じ番号２４が付してある。（Ｈ）図や（Ｉ）図に示すように、通過規制部材３０の直ぐ傍に選別通過孔２３が配置してある。この選別通過孔２３は、管部材２９の壁板３４に開口させてある。壁板３４に収容ボックス２４が溶接してあり、選別通過孔２３は収容ボックス２４の内部空間に連通している。

選別通過孔２３が通過規制部材３０の直ぐ傍に配置してあるというのは、選別通過孔２３が通過規制部材３０と隣り合った最短距離の位置に配置されていることを意味している。このように配置された選別通過孔２３に連通した状態で、収容ボックス２３が管部材２９に溶接してある。

このように、通過規制部材３０が管部材２９（送出管１４）の開口端、すなわち送出管１４の入口部に溶接されていること、通過規制部材３０に隣接させて通過規制部材３０の直ぐ傍に、選別通過孔２３が管部材２９の壁板３４に開口させた状態で配置してあること、選別通過孔２３に連通する収容ボックス２４が壁板３４に溶接してあること等によって、通過規制部材３０、選別通過孔２３、収容ボックス２４が集約構造部を形成した状態で配置されている。

つぎに、部品の移動挙動について説明する。

底板１１上に待機しているドームナット１や異形のナット５は、搬送振動によって開始箇所１３から部品搬送板１２上を反時計方向に移動する。Ｂ断面の箇所付近まで移動してきて、この辺りにおけるドームナット１の個数が過剰であると、ドームナット１は部品搬送板１２の幅いっぱいになって、過剰分は落下孔１９から受け箱２０に落下する。受け箱２０に入ったドームナット１は、戻り孔２２からボウル内に戻される。また、異形のナット５が落下孔１９から落下したときには、ドームナット１と一緒に戻り孔２２から振動式ボウル９内に戻される。

さらに、外壁板１６に沿ってＣ断面の箇所へ移動してくると、ドームナット１はその中心軸線Ｏ−Ｏが横向きであっても選別通過孔２３を潜り抜けることなく移送されてゆくが、異形のナット５が紛れ込んでいると、ナット５は選別通過孔２３を潜り抜けて収容ボックス２４内に封じ込められる。中心軸線Ｏ−Ｏが横向きになったドームナット１は、Ｄ断面の箇所で低くなった切欠き部２６を乗り越えて、転落空間２７を経て受け箱２０へ転落する。そして、戻り孔２２から底板１１側へ戻される。

換言すると、収容ボックスに向かう異形部品はほぼ水平方向に移動し、受け箱に向かう正常な部品は下方向に移動する。このような移動の方向性と、収容ボックスや受け箱の配置が有機的に関連づけられている。

上述のようにして、中心軸線Ｏ−Ｏが起立状態になったドームナット１だけが正しい起立姿勢で通過規制部材３０に向かい、ここで通過孔３１を潜り抜けて、正規の姿勢の状態で搬送手段（直進フィーダ１５）へ移行してゆく。

Ｃ断面の箇所において、ナット５が起立（ねじ孔の軸線が横倒しの姿勢）したりしていると、そこの選別通過孔２３を通過することなく、そのままの姿勢で切欠き部２６に沿って移送される。この移送の途上で搬送振動など何らかの外力が作用してナット５は寝た姿勢（ねじ孔の軸線が起立した姿勢）になると、ナット５はそのまま通過孔３１のナット通過部３２を通過する。この通過した異形のナット５は、通過規制部材３０に隣接している選別通過孔２３を通過して、収容ボックス２４内に収容され、封じ込められる。

図４は、他の変形事例を示す。

これは、Ｃ断面の箇所に採用されているもので、選別通過孔２３を潜り抜けて収容ボックス２４内に入ったナット５を、部品箱３５に集める形式である。そのために収容ボックス２４の外周側には、開放部３６が形成され、選別通過孔２３を通過したプロジェクションナット５は、開放部３６から部品箱３５内に落下し、そこに貯留される。

このような形式にすることによって、多数のナット５が振動式ボウル９内に投入されたときには、振動式ボウル９の振動速度を高めて、不要なナット５を短時間で部品箱３５へ回収する。

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。

上記構成によって、落下孔１９から落下したドームナット１を受け入れる受け箱２０の上側に、壁板（外壁板１６）の選別通過孔２３を通過した異形のナット５を受け入れる収容ボックス２４が配置され、受け箱２０に対して、収容ボックス２４がほぼ重複した位置に配置されている。つまり、振動式ボウル２４の外側部が少しだけ受け箱２０から外側に突き出ている。このように受け箱２０と収容ボックス２４が上下に重なったような位置関係となっている。

したがって、振動式ボウル９の直径方向で見た収容ボックス２４の配置が、受け箱２０の外周部からわずかに突出するだけの領域に収まって、構造的にコンパクト化され、パーツフィーダ１００全体の小型化に効果的である。

収容ボックス２４は、起立姿勢で配置されているとともに、選別通過孔２３が形成された壁板（外壁板１６）の外側面に溶接され、受け箱２０は、落下孔１９から落下したドームナット１を受け入れる機能を果たす存在とされている。換言すると、収容ボックス２４に向かうナット５はほぼ水平方向に移動し、受け箱２０に向かう正常なドームナット１は下方向に移動する。これにより、収容ボックス２４を受け箱２０の上側に配置することが簡単にしかも確実に達成され、異形ナット５や正常なドームナット１の移動方向に適合した態様で、受け箱２０と収容ボックス２４の配置が実現する。

外壁板１６または内壁板１７によって形成される壁板に、選別通過孔２３が形成され、壁板の外側面に収容ボックス２４が取り付けられている。一方、内壁板１７に形成された戻り孔２２に連通する受け箱２０が、振動式ボウル９の底板１１に溶接してある。このように壁板の選別通過孔２３を潜り抜けた異形部品を受け入れる収容ボックス２４が、戻り孔２２に連通する受け箱２０の上側に配置してある。つまり、ほぼ水平方向に移動する異形部品を受け入れる収容ボックス２４が上側に配置され、ほぼ上下方向に落下する部品を受け入れる受け箱２０が下側に配置してある。

このように異形部品の水平方向移動が上側で行われ、下方への部品移動が下側で行われるような受け箱２０と収容ボックス２４の配置であるから、部品の移動方向に適応した受け箱２０と収容ボックス２４の配置がなされる。したがって、受け箱２０と収容ボックス２４の配置が、部品の移動方向に適応し、受け箱２０や収容ボックス２４への部品の受け入れが良好になされる。異形部品の横移動は上方で行われ、部品の下方移動は下方に向けて行われる。

受け箱２０は、振動式ボウル９の底板１１に溶接され、収容ボックス２４は、壁板の外側面に溶接されている。このように、受け箱２０は、低い箇所に位置する底板１１に溶接され、収容ボックス２４は、起立した形態となっている壁板の外側面に溶接されている。このため、受け箱２０を低い箇所に取り付け配置をすることと、収容ボックス２４を高い箇所に取り付け配置をすることが、良好な位置関係を保ちながら、簡単にしかも確実に達成することができる。

上述のように、本発明のパーツフィーダによれば、受け箱や収容ボックスなどの部品収容箱の配置をコンパクトにするとともに、部品の移動と部品収容箱を有機的に組み合わせて、良好な部品挙動を確保する。したがって、自動車の車体組立工程や、家庭電化製品の板金組立工程などの広い産業分野で利用できる。

１ ドームナット
２ ナット部
３ ドーム部
４ 溶着用突起
５ プロジェクションナット
６ 本体部
７ 溶着用突起
９ 振動式ボウル
１１ 底板
１２ 部品搬送板
１４ 送出管
１６ 外壁板
１７ 内壁板
１９ 落下孔
２０ 受け箱
２１ 底板
２２ 戻り孔
２３ 選別通過孔
２４ 収容ボックス
２５ 底板
２６ 切欠き部
２８ 溶接部
Ｗ１ 受け箱の幅寸法
Ｗ２ 収容ボックスの幅寸法
２９ 管部材
３０ 通過規制部材
３１ 通過孔
３４ 壁板
３５ 部品箱
３６ 開放部
１００ パーツフィーダ
Ｏ−Ｏ 中心軸線

Claims (1)

1. 円形の振動式ボウルの内側に螺旋形の部品搬送板が形成され、
   部品搬送板上の余剰の部品を落下させる落下孔が、部品搬送板に形成され、
   落下孔から落下した部品を受け入れる受け箱が設けられ、
   部品に混入した異形部品を通過させる選別通過孔が、部品搬送板の外周側に起立している壁板に設けられ、
   選別通過孔を通過した異形部品を受け入れる収容ボックスが設けられ、
   収容ボックスは、受け箱の上側の位置において、受け箱に重複またはほぼ重複した位置に配置してあることを特徴とするパーツフィーダ。

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