JP2021024674A - パーツフィーダ - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構造で単位時間当たりに多くの部品を排出することが可能なパーツフィーダを提供する。【解決手段】パーツフィーダは、滑ることが可能な所定姿勢状態を有する部品を整列させるパーツフィーダである。このパーツフィーダは、水平方向に対して傾斜した底壁を有し、部品を収容する部品収容部と、部品収容部内の部品を攪拌する回転可能な攪拌棒と、底壁の上面の傾斜下側に対向して設けられ、部品収容部内の部品を案内するガイドブロックと、を備える。ガイドブロックは、それぞれ、部品が上記所定姿勢状態で進入可能な溝形状に形成され、部品収容部内の部品が進入する入口から部品が排出される出口にかけて斜め下へ延びる複数本のガイドレール部を有する。【選択図】図4
Description
本発明は、部品収容部から部品を整列させて排出するパーツフィーダに関する。
従来、部品収容部から部品を整列させて排出するパーツフィーダが知られている(例えば、特許文献1)。この特許文献1記載のパーツフィーダは、部品を収容する部品収容部と、部品収容部内で回転する攪拌棒と、部品収容部における部品出口側に設けられた排出ガイドと、を備えている。排出ガイドは、一本のガイドレール部を有している。ガイドレール部は、部品が進入する入口から部品が排出される出口にかけて直線状に延びている。上記のパーツフィーダにおいて、攪拌棒が部品収容部内で回転すると、部品収容部内の部品が排出ガイドに導かれ一本のガイドレール部を通って外部へ排出される。
しかしながら、上記特許文献1記載のパーツフィーダでは、部品収容部から部品を外部へ排出するガイドレール部の数が一本であるので、単位時間当たりに多くの部品を排出することが困難である。一方、単位時間当たりに多くの部品を排出するうえでは、同じパーツフィーダを複数個並べることが考えられる。しかし、この構成では、フィーダ装置自体が大型化し、コストが増大する。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で単位時間当たりに多くの部品を排出することが可能なパーツフィーダを提供することを目的とする。
本発明の一態様であるパーツフィーダは、滑ることが可能な所定姿勢状態を有する部品を整列させるパーツフィーダであって、水平方向に対して傾斜した底壁を有し、前記部品を収容する部品収容部と、前記部品収容部内の前記部品を攪拌する回転可能な攪拌棒と、前記底壁の上面の傾斜下側に対向して設けられ、前記部品収容部内の前記部品を案内するガイドブロックと、を備え、前記ガイドブロックは、それぞれ、前記部品が前記所定姿勢状態で進入可能な溝形状に形成され、前記部品収容部内の前記部品が進入する入口から前記部品が排出される出口にかけて斜め下へ延びる複数本のガイドレール部を有する、パーツフィーダである。
この構成によれば、フィーダ装置自体の大型化やコスト増を招くことなく、簡易な構造で単位時間当たりに多くの部品を外部に排出することができる。
以下、本発明に係るパーツフィーダの具体的な実施形態について、図面を用いて説明する。
1.パーツフィーダの構成
一実施形態のパーツフィーダ1は、収容した多数の部品2を整列させて排出する部品供給装置である。図1及び図2に示す如く、パーツフィーダ1は、台座3上に設置されている。パーツフィーダ1は、部品収容部10と、攪拌棒20と、駆動部30と、ガイドブロック40と、支持機構50と、蓋体60と、着脱レール70と、を備えている。
一実施形態のパーツフィーダ1は、収容した多数の部品2を整列させて排出する部品供給装置である。図1及び図2に示す如く、パーツフィーダ1は、台座3上に設置されている。パーツフィーダ1は、部品収容部10と、攪拌棒20と、駆動部30と、ガイドブロック40と、支持機構50と、蓋体60と、着脱レール70と、を備えている。
部品2は、滑ることが可能な所定姿勢状態を有している。部品2は、例えば、プラスチック製や金属製のクリップやリベット,ボルトなどである。部品2は、図3に示す如く、軸部2aと、フランジ部2bと、から構成されている。軸部2aは、軸方向に延びる筒状部である。フランジ部2bは、軸部2aの軸方向一端部から径方向外方へ向けて広がる円環部である。フランジ部2bは、部品2の軸方向において所定厚さtを有している。軸部2aは、フランジ部2bの中央部から軸方向他方へ向けて突出している。この部品2において、重心は、その部品2の軸方向中心よりもフランジ部2bが設けられた軸方向側に位置する。
部品2の上記所定姿勢状態は、フランジ部2bを下にしかつ軸部2aを上にした姿勢状態すなわちフランジ部2bの軸方向外側端面を地面に接触させてそのフランジ部2bから軸部2aを上方へ向けて延ばした姿勢状態のことである。部品2は、この所定姿勢状態で直線状に安定して滑ることが可能である。尚、部品2は、他の姿勢状態では、直線状に安定して滑ることができず、左右に揺動する。
部品収容部10は、部品2を収容する部位である。部品収容部10は、台座3に固定されている。部品収容部10は、図4に示す如く、底壁11と、側壁12と、を有している。底壁11は、収容される部品2を支持する底板部である。底壁11は、平面状に形成されている。底壁11は、水平方向に対して傾斜して配置されている。部品収容部10は、底壁11の傾斜により、収容される部品2が重力により底壁11の傾斜下側に集まるように設置されている。底壁11における水平方向に対する傾斜角度は、部品2が底壁11上で攪拌されながら自重で滑ることが可能な角度であって、例えば20°〜75°の範囲に設定されており、例えば30°〜45°の範囲であることが好ましい。
側壁12は、部品収容部10を容器状に形成するための外枠である。側壁12は、収容された部品2が部品収容部10の外方へ毀れるのを防止して部品収容部10の内方に部品2を保持する側板部である。側壁12は、底壁11に取り付け固定されている。側壁12は、底壁11から底壁11に対して垂直な上方へ突出している。側壁12は、底壁11上で半円弧状若しくは湾曲状に形成されている。
攪拌棒20は、部品収容部10内の部品2を攪拌する棒状部材である。攪拌棒20は、部品2を傷つけることがないように可撓性部材により構成されている。攪拌棒20は、底壁11に沿って略平行に延びている。攪拌棒20は、底壁11上でその底壁11の上面に接しながら或いはその上面から浮いた状態で回転する。攪拌棒20は、攪拌棒20と底壁11との隙間が部品2のフランジ部2bの所定厚さtよりも小さくなるように配置されている。
攪拌棒20は、図4、図6、及び図7に示す如く、回転ブロック21に取り付け固定されている。回転ブロック21は、ブロック状に形成されている。部品収容部10の底壁11の中央部には、円形の貫通孔(図示せず)が設けられている。回転ブロック21は、貫通孔を貫通する回転体22に連結されている。攪拌棒20は、回転ブロック21に二つ取り付けられている。二つの攪拌棒20は、底壁11の中央に対して相対する径方向に延びている。
駆動部30は、攪拌棒20を底壁11の中央を中心にして回転させる部位である。駆動部30は、例えば汎用のDCモータである。駆動部30は、底壁11の下方に配置されている。駆動部30は、台座3に固定されている。駆動部30の出力軸は、上記の回転体22に連結されている。駆動部30は、回転体22及び回転ブロック21を回転させることで攪拌棒20を部品収容部10内で回転させて部品2を攪拌させる。駆動部30は、攪拌棒20を一方の回転方向と他方の回転方向とに交互に回転させることが可能であり、攪拌棒20の攪拌動作を可逆で行わせることが可能である。
ガイドブロック40は、部品収容部10内の部品2を案内する部位である。ガイドブロック40は、ブロック状に形成されている。ガイドブロック40は、部品収容部10における底壁11の上面の傾斜下側に対向して設けられている。ガイドブロック40は、底壁11に取り付けられている。ガイドブロック40は、その下面と底壁11の上面との間に隙間空間部Sが形成されるように配置されている。この隙間空間部Sは、部品2が上記所定姿勢状態を含む何れの姿勢状態にあってもその部品2全体がその隙間空間部S内に進入するのが規制される大きさ(すなわち、底壁11とガイドブロック40との対向方向の高さ)に形成されている。
支持機構50は、ガイドブロック40を底壁11に対して離接方向に揺動可能に支持する機構である。支持機構50は、ガイドブロック40の下面と底壁11の上面との間(特に、後述するガイドレール部41の入口41i付近)の隙間空間部Sの大きさを可変させることが可能である。支持機構50は、四箇所又は二箇所設けられている。支持機構50は、ネジ式の高さ調整機構である。各支持機構50は、図8に示す如く、ボルト51と、ナット52と、ワッシャ53と、を有している。
ボルト51は、雄ネジ部が形成された軸部51aと、軸部51aの軸方向端部から径方向外方へ向けて広がるフランジ部51bと、から構成されている。ボルト51は、底壁11とガイドブロック40との間の離間距離を所定範囲内に抑える機能を有している。ナット52は、底壁11とガイドブロック40との間に配置されている。ナット52の下面は、底壁11に接している。ワッシャ53は、ナット52とガイドブロック40との間に介在されている。ナット52及びワッシャ53は、隙間空間部Sの大きさを所定以上確保する機能を有している。
ボルト51は、底壁11の下方からその底壁11に設けられた貫通孔、ナット52の内孔、及びワッシャ53の内孔を順に通って、ガイドブロック40の下面に開いたボルト孔40aに挿入されている。ボルト51の軸部51aは、ナット52の内孔及びガイドブロック40のボルト孔40aの内壁に形成された雌ネジ部に螺合されている。ボルト51は、ガイドブロック40が底壁11に対して離接方向(図8に矢印で示す上下方向)に揺動可能となるようにボルト51のフランジ部51bの上面と底壁11の下面との間に隙間Wが形成されるようにボルト孔40aの雌ネジ部に螺合されている。この隙間Wは、ガイドブロック40が底壁11に対して離接方向に揺動できる最大距離である。
ガイドブロック40は、図4、図5、及び図6に示す如く、ガイドレール部41を有している。ガイドレール部41は、部品収容部10内の部品2を一つずつガイドしながら整列させるレールである。尚、ガイドブロック40は、軽量化などのため、ガイドレール部41以外の部位について、図5に示す如く、肉抜き形状に形成されていてよい。ガイドレール部41は、部品2が上記の所定姿勢状態で進入可能な溝形状に形成されている。具体的には、ガイドレール部41の溝形状は、上記の所定姿勢状態にある部品2の軸部2a及びフランジ部2bが進入可能なトンネル状である。ガイドレール部41の溝形状は、一つの部品2が進入できる大きさ(断面積)を有している。
ガイドレール部41の溝形状は、ガイドブロック40と底壁11との間の隙間空間部Sを含む。すなわち、部品2が上記の所定姿勢状態でガイドレール部41に進入したとき、その部品2のフランジ部2bは、底壁11の上面とガイドブロック40の下面との間の隙間空間部Sに進入する。隙間空間部Sは、部品2のフランジ部2bが進入できるように、そのフランジ部2bの所定厚さt以上の大きさに設定されている。
ガイドレール部41は、ガイドブロック40の前面(具体的には、部品収容部10に臨む面)に設けられた入口41iと、ガイドブロック40の後面(具体的には、部品収容部10に臨む面とは反対側の面)に設けられた出口41oと、を有している。入口41iは、部品収容部10内の部品2が進入する口である。出口41oは、入口41iに進入した部品2が排出される口である。ガイドレール部41は、入口41iから出口41oにかけて直線状に延びている。ガイドレール部41は、入口41iから出口41oにかけて斜め下へ延びている。ガイドレール部41は、底壁11の傾斜に沿って傾斜して延びている。
ガイドレール部41は、ガイドブロック40に複数本(例えば四本など)設けられている。これら複数本のガイドレール部41は、互いに平行に延びた状態で水平方向に並ぶように配置されている。各ガイドレール部41には、入口41i及び出口41oが一つずつ設けられている。これら複数本のガイドレール部41の各入口41iは、攪拌棒20が回転する回転円弧上に点在しており、攪拌棒20の回転中心から等距離(尚、ほぼ等距離を含んでよい。)に位置するように形成されている。この回転中心からの各入口41iの距離は、攪拌棒20の回転中心から先端までの長さに比して小さい。
水平方向中間部のガイドレール部41の入口41iは、底壁11の傾斜下側の位置で開口していると共に、水平方向端部のガイドレール部41の入口41iは、底壁11の傾斜中側の位置で開口している。すなわち、水平方向端部のガイドレール部41の入口41iは、水平方向中間部のガイドレール部41の入口41iに比して鉛直方向で高い位置で開口している。また、上記複数本のガイドレール部41の各出口41oは、互いに略同じ高さ位置で開口している。
攪拌棒20は、回転時に先端がすべてのガイドレール部41の各入口41iに届くように形成されている。すなわち、すべてのガイドレール部41の各入口41iは、ガイドブロック40における、回転する攪拌棒20の先端が届く位置(すなわち、図7に示す如く攪拌棒20の先端の回転軌跡Kの範囲内)に設けられている。攪拌棒20は、隙間空間部Sに進入可能に、すなわち、上下方向の厚さが底壁11の上面とガイドブロック40の下面との間の隙間空間部Sの大きさよりも小さくなるように形成されている。攪拌棒20は、各ガイドレール部41の入口41i付近では隙間空間部Sを通過しながら回転する。すなわち、隙間空間部Sの一部(具体的には、入口41i付近)は、攪拌棒20の回転時にその攪拌棒20の先端部が通過する空間をなす。
蓋体60は、部品収容部10の上部開口を覆う板状のカバーである。蓋体60は、部品収容部10内に埃や塵などの異物が侵入するのを防止する機能を有している。蓋体60は、台座3にヒンジを介して取り付けられている。蓋体60は、作業者の手動操作により部品収容部10の上部開口を開閉することが可能である。
尚、パーツフィーダ1は、図1及び図2に示す如く、ガイドレール部41の出口41oから部品2が排出されるのを規制するストッパ部61を備えることとしてもよい。このストッパ部61は、蓋体60による部品収容部10の上部開口の開閉に応じて機能することとしてもよい。例えば、ストッパ部61は、蓋体60が部品収容部10の上部開口を閉じている場合に出口41oからの部品排出を許容し、蓋体60が部品収容部10の上部開口を開けている場合に出口41oからの部品排出を規制することとしてもよい。
着脱レール70は、ガイドレール部41の出口41oから排出された部品2を蓄えるレールである。着脱レール70は、複数個の部品2を蓄えることが可能である。着脱レール70は、台座3に対して着脱可能に取り付けられる。着脱レール70は、ガイドレール部41の出口41o付近から直線状に延びており、ガイドレール部41と一直線になるように配置されている。着脱レール70は、ガイドレール部41の出口41o付近から斜め下へ延びている。着脱レール70は、ガイドブロック40の複数本のガイドレール部41に対応して複数本設けられている。複数本の着脱レール70は、互いに平行に延びた状態で水平方向に並ぶように配置されている。
2.パーツフィーダの動作
パーツフィーダ1において、駆動部30が駆動されると、回転体22及び回転ブロック21の回転に伴って攪拌棒20が回転する。攪拌棒20が回転すると、部品収容部10内に収容されている多数の部品2が攪拌される。部品収容部10の底壁11は、水平方向に対して傾斜している。このため、部品収容部10内の部品2が攪拌されると、その部品2が重力により、底壁11の傾斜下側かつガイドブロック40の前面に集まる傾向になる。
パーツフィーダ1において、駆動部30が駆動されると、回転体22及び回転ブロック21の回転に伴って攪拌棒20が回転する。攪拌棒20が回転すると、部品収容部10内に収容されている多数の部品2が攪拌される。部品収容部10の底壁11は、水平方向に対して傾斜している。このため、部品収容部10内の部品2が攪拌されると、その部品2が重力により、底壁11の傾斜下側かつガイドブロック40の前面に集まる傾向になる。
底壁11の上面とガイドブロック40の下面との間の隙間空間部Sは、部品2のフランジ部2bの厚さt以上である一方で部品2全体の進入が規制される大きさに設定されている。このため、部品2が上記の如くガイドブロック40の前面に集まった際にその部品2が隙間空間部Sのみに進入することは回避される。
一方、ガイドブロック40の前面に集まった部品2が、底壁11上でフランジ部2bを下にしかつ軸部2aを上にした所定姿勢状態になると、その所定姿勢状態の部品2がガイドブロック40の前面におけるガイドレール部41の入口41iに進入し得る。部品2がガイドレール部41の入口41iに進入すると、その部品2が底壁11上で重力により或いはその部品2に後続する部品2から付与される押圧力によりガイドレール部41に沿って直線的に斜め下へ移動する。
部品2が底壁11上でガイドレール部41に沿って斜め下へ移動すると、やがて部品2がガイドレール部41の出口41oから排出される。部品2がガイドレール部41の出口41oから排出されると、その部品2は、着脱レール70に進入して蓄えられ直線状に整列する。着脱レール70に整列する部品2が満杯になると、台座3に取り付けられる着脱レール70が作業者の操作などにより交換される。
3.パーツフィーダの効果
パーツフィーダ1において、部品収容部10内の部品2を案内するガイドブロック40は、複数本のガイドレール部41を有している。各ガイドレール部41はそれぞれ、部品2が所定姿勢状態で進入可能な溝形状に形成されており、所定姿勢状態の部品2が進入する入口41iと、その部品2が排出される出口41oと、を有している。この構成において、各入口41iはそれぞれ、ガイドブロック40の前面に設けられて部品収容部10に臨んでいる。
パーツフィーダ1において、部品収容部10内の部品2を案内するガイドブロック40は、複数本のガイドレール部41を有している。各ガイドレール部41はそれぞれ、部品2が所定姿勢状態で進入可能な溝形状に形成されており、所定姿勢状態の部品2が進入する入口41iと、その部品2が排出される出口41oと、を有している。この構成において、各入口41iはそれぞれ、ガイドブロック40の前面に設けられて部品収容部10に臨んでいる。
このため、パーツフィーダ1の構成においては、ガイドレール部41の数が一本のみである構成に比べて、部品収容部10内においてガイドブロック40の前面に集まった部品2が、何れかのガイドレール部41の入口41iに進入し易く、ガイドレール部41に進入する機会が多くなる。このため、単位時間当たりに多くの部品2を部品収容部10からガイドレール部41を通じて外部に排出することができる。
また、上記の如く単位時間当たりに多くの部品2を部品収容部10から外部に排出するうえで、一つの部品収容部10から部品2を外部へ排出するガイドレール部41を複数本設けることとすればよく、部品収容部とガイドレール部とが一つずつ設けられた同じパーツフィーダを複数個並べることは不要である。従って、パーツフィーダ1によれば、フィーダ装置自体の大型化やコスト増を招くことなく、簡易な構造で単位時間当たりに多くの部品2を外部に排出することができる。
尚、攪拌棒20は、攪拌棒20と底壁11との隙間が部品2のフランジ部2bの所定厚さtよりも小さくなるように配置されている。この構成においては、部品2が底壁11上で所定姿勢状態にあるとき、攪拌棒20が回転すると、その攪拌棒20がその部品2のフランジ部2bの側面に当接する。この場合、部品2は、底壁11上で所定姿勢状態を保ったまま滑って移動し易い。このため、部品2が底壁11上で所定姿勢状態にあるときに攪拌棒20の回転によってその部品2の所定姿勢状態が解消されるのを抑えることができる。
また、複数本のガイドレール部41はそれぞれ、底壁11の傾斜に沿って入口41iから出口41oにかけて斜め下へ延びている。このため、ガイドレール部41に進入した部品2をそのガイドレール部41に沿って移動させる際にその部品2に作用させる重力を最大限活用することができる。また、複数本のガイドレール部41は、互いに平行に延びた状態で水平方向に並ぶように配置されている。このため、ガイドブロック40において複数本のガイドレール部41が占める全体の領域をコンパクト化することができ、パーツフィーダ1自体の小型化を図ることができる。
また、複数本のガイドレール部41の各入口41iは、攪拌棒20が回転する回転円弧上に点在している。このため、部品収容部10の容積を減らすことなく、複数本のガイドレール部41の各入口41iを部品収容部10に臨ませることが可能である。
また、パーツフィーダ1において、攪拌棒20は、回転時に先端がすべてのガイドレール部41の各入口41iに届くように形成されている。すなわち、すべてのガイドレール部41の各入口41iは、ガイドブロック40における攪拌棒20の先端の回転軌跡Kの範囲内に設けられている。そして、攪拌棒20は、隙間空間部Sに進入可能に、すなわち、上下方向の厚さが底壁11の上面とガイドブロック40の下面との間の隙間空間部Sの大きさよりも小さくなるように形成されている。この構成において、攪拌棒20は、各ガイドレール部41の入口41i付近では底壁11の上面とガイドブロック40の下面との間の隙間空間部Sを通過しながら回転する。
このため、ガイドブロック40におけるガイドレール部41の入口41i付近で部品2が滞っている場合に、その部品2を攪拌棒20の先端で掃くことができる。従って、ガイドレール部41の入口41i付近における部品詰まりを解消させることができ、ガイドレール部41へのスムースな部品進入を確保することができる。
また、攪拌棒20は、駆動部30による可逆回転により一方の回転方向と他方の回転方向とに交互に回転され、可逆で攪拌動作を行う。このため、攪拌棒20の非可逆な攪拌動作ではガイドレール部41の入口41i付近で滞る部品2の詰まりを解消できないときにも、その部品詰まりを確実に解消させることが可能である。
更に、ガイドブロック40は、支持機構50により部品収容部10の底壁11に対して離接方向に揺動可能に支持されている。この構成において、ガイドブロック40は、底壁11に対して離接方向に揺動可能である。このため、ガイドレール部41の入口41i付近で部品2が滞った場合にも、作業者によるガイドブロック40の持ち上げ操作や蓋体60が閉操作される際の衝撃や振動の付与などで底壁11とガイドブロック40との隙間空間部Sを大きくすることができるので、その入口41i付近で滞った部品2を排除することができ、その部品詰まりを解消させることが可能である。
尚、本発明は、上述した実施形態や変形形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
1:パーツフィーダ、2:部品、2a:軸部、2b:フランジ部、3:台座、10:部品収容部、11:底壁、12:側壁、20:攪拌棒、30:駆動部、40:ガイドブロック、41:ガイドレール部、41i:入口、41o:出口、50:支持機構、60:蓋体、70:着脱レール、S:隙間空間部。
Claims (6)
- 滑ることが可能な所定姿勢状態を有する部品を整列させるパーツフィーダであって、
水平方向に対して傾斜した底壁を有し、前記部品を収容する部品収容部と、
前記部品収容部内の前記部品を攪拌する回転可能な攪拌棒と、
前記底壁の上面の傾斜下側に対向して設けられ、前記部品収容部内の前記部品を案内するガイドブロックと、
を備え、
前記ガイドブロックは、それぞれ、前記部品が前記所定姿勢状態で進入可能な溝形状に形成され、前記部品収容部内の前記部品が進入する入口から前記部品が排出される出口にかけて斜め下へ延びる複数本のガイドレール部を有する、パーツフィーダ。 - 前記ガイドブロックは、前記底壁の上面との間に、前記攪拌棒の回転時に前記攪拌棒の先端部が通過する隙間空間部が形成されるように配置されており、
前記攪拌棒は、回転時に先端部が前記複数本の前記ガイドレール部の各前記入口付近の前記隙間空間部を通過するように形成されている、請求項1に記載されたパーツフィーダ。 - 前記複数本の前記ガイドレール部は、それぞれ前記底壁の傾斜に沿って前記入口から前記出口にかけて斜め下へ延び、互いに平行に延びた状態で水平方向に並ぶように配置されている、請求項1又は2に記載されたパーツフィーダ。
- 前記複数本の前記ガイドレール部の各前記入口は、前記攪拌棒が回転する回転円弧上に点在している、請求項1乃至3の何れか一項に記載されたパーツフィーダ。
- 前記攪拌棒は、一方の回転方向と他方の回転方向とに交互に回転する、請求項1乃至4の何れか一項に記載されたパーツフィーダ。
- 前記ガイドブロックを前記部品収容部の前記底壁に対して離接方向に揺動可能に支持する支持機構を備える、請求項1乃至5の何れか一項に記載されたパーツフィーダ。
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