JP3047170B2 - 供給ロッド式の部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、ボルトやナット
等の部品を磁石の吸引力で部品供給装置の所定位置に導
入して、供給ロッドに部品を保持して供給するものに関
しており、特に、磁石の設置の仕方に工夫を施したもの
である。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】ボルトやナット等の部品を
磁石の吸引力で部品供給装置の所定位置に導入して供給
ロッドに部品を保持して供給する形式のものが種々採用
されている。これの代表的な形式として、部品供給管か
ら部品供給装置の供給ロッドに向かって部品が移行さ
れ、それによって部品と供給ロッドとの相対位置が設定
される。この種のものとして特開平４−３３０２６号公
報（特願平３−２０１５７２号）があげられる。ところ
が、このような磁石の吸引力だけに頼って部品導入を行
うものにおいては、部品を供給ロッドの中心線上に合致
させにくいという問題がある。もし、この合致が不十分
であれば、目的箇所に正しく部品が供給されないことと
なる。また、待機している部品と供給ロッドとの相対位
置が狂っていると、供給ロッドが進出してきたときに部
品が弾き飛ばされるという問題が発生する。

【０００３】

【問題を解決するための手段とその作用】本発明は、以
上に述べた問題点を解決するために提供されたもので、
請求項１は、ボルトやナット等の部品を導入して供給ロ
ッドに部品を保持して供給する形式のものにおいて、部
品を吸引する磁石が２個の磁石を一対にしたものとさ
れ、両磁石の部品を吸引する側の極性が一方の磁石はＮ
極とされ他方の磁石はＳ極とされており、部品は両磁石
の境界部に集中的に吸引され、部品を部品供給管から部
品の一時係止位置へ移行させるための吸引力を一対の磁
石が付与しており、境界部は部品の一時係止位置が所定
の正常な位置となるように選定されており、境界部は部
品と供給ロッドとの相対位置を正常なものとする位置に
選定されていることを特徴とするもので、境界部に強く
作用する磁力線によって部品はその強い磁力線の箇所に
集中的に吸引され、部品の一時係止位置が一定箇所に設
定される。そして、部品供給装置における部品供給管の
出口孔から部品の一時係止位置へ磁力で移動させられ、
境界部によって部品の正常な係止位置が設定される。さ
らに、境界部の位置決め機能によって部品と供給ロッド
との相対位置が正しく設定される。請求項２は、請求項
１において、境界部に非磁性体製の境界部材が設置され
ていることを特徴とするもので、透磁率の高い非磁性体
の部分を磁力線が通過して部品の吸着側とは反対側に回
帰するので、部品に対する吸引力はより強く作用する。
請求項３は、請求項１において、境界部に空隙が設置し
てあることを特徴とするもので、請求項２と同様に透磁
率の高い空気の部分を通って磁力線が回帰するので、部
品に対する吸引力はより強く作用する。請求項４は、請
求項１において、両磁石が非磁性体製の箱の中に収容さ
れていることを特徴とするもので、箱の中に収めておく
ことによって磁石の設置位置、特に境界部の正しい位置
を正確に求めるのである。

【０００４】

【発明の実施の形態】図１〜図８に示した発明の実施形
態について説明すると、ここでの部品は、鉄製のプロジ
ェクションボルト１であって溶着用の突起２を有するフ
ランジ３と軸部４から成っている。進退ストロークをす
る供給ロッド５は、フランジ３の密着を受ける先端面６
（図４に符号６を表示した）を有し、その周囲は図４の
ような形状となっている。すなわち、ストッパ片７とそ
の左右に設けた側壁部材８，８から成るコ字型のような
形態とされ、フランジ３の通過を許すための開放部９が
設けられている。供給ロッド５は、鉛直線に対して傾斜
させられている。

【０００５】供給ロッド５の先端面６の近くには磁石
（永久磁石）１０が埋設され、ボルトのフランジ３を先
端面６を吸着して保持する。図１のように保持された状
態では、ストッパ片７でフランジ３を受止めている。さ
らに、先端面６は、供給ロッド５の軸線と垂直になって
いる仮想平面に対して、ボルト１が下方に向くように傾
斜している。供給ロッド５は外筒１１内に収容され、外
筒１１の端部に結合したエアシリンダ１２のピストンロ
ッド１３が供給ロッド５に連結されている。

【０００６】磁石１０は導入されてきた部品１を供給ロ
ッド５の先端部に保持する役目を果たしているが、後述
の部品供給管から供給ロッド５の先端部に移行させるた
めの磁石１４が供給ロッド５の右側に配置されている。
この磁石１４は２個の磁石１５、１６を一対にしたもの
であり、例えば、一辺が１０ｍｍの立方体の形状をした
磁石を２個使用している。各磁石１５、１６の部品を吸
引する側の極性は、図６〜図８に示したように一方の磁
石がＮ極とされ他方の磁石がＳ極とされており、両磁石
は境界部１７において強力に密着または密着する方向の
吸引力が互いに作用している。両磁石１５、１６は箱１
８の中に収容されており、外筒１１に形成した平坦面１
９に密着させられている。ブラケット２０が外筒１１に
溶接され、これを貫通したボルト２１で箱１８を押さえ
付けて、磁石１４の固定がなされている。なお、磁石１
５、１６は立方体に変えて直方体や場合によっては棒状
であってもよく、上述のような極性の関係が実現してい
ればよいのである。

【０００７】この実施例では、ボルト１を図１に示した
鉄板２２の位置決めを果している中空のガイドピンの孔
２３内へ挿入する場合のものであり、したがって、図１
のような二点鎖線図示の所まで供給ロッド５が進出して
停止すると、装置全体を後述のように下降させてから、
磁石１０の吸引力を消滅させてボルト１の落下挿入をさ
せなければならない。そのために供給ロッド５は中空軸
２４とその内側に摺動自在に挿入されたインナ軸２５と
から成り、インナ軸２５の上端近くに固定した規制ピン
２６が中空軸２４にストローク方向に開けた長孔２７を
通過して図示のように突出している。外筒１１の外側面
にエアシリンダ２８が固定され、そのビストンロッド２
９には係合片３０が結合されており、この係合片３０は
外筒１１にストローク方向に明けられた長孔３１から外
筒１１内に突出している。中空軸２４内に挿入した圧縮
コイルスプリング３２の張力がインナ軸２５に作用し、
これによって規制ピン２６が長孔２７の下側に当たって
おり、この状態で中空軸２４とインナ軸２５の端面が一
平面を形成して先端面６を構成している。

【０００８】中空軸２４、インナ軸２５、箱１８および
外筒１１（少なくとも平坦面１９の部分）は非磁性体で
あるステンレス鋼を用いて作られており、両軸の摺動が
磁力吸引で重くならないようにしてあり、同時に吸引力
が部品１に対してより強く作用するようにしてある。

【０００９】ボルト１を案内して来る部品供給管３３
（以下、供給管という）は、供給ロッド５のストローク
方向に対して図示のごとく鋭角的に交叉した向きに設置
されており、その端部３４は供給ロッド５の先端部の近
傍に配置してある。供給管３３の先端にはその管端を閉
塞するような形態でストッパ部材３５が形成されてい
る。端部３４の下側、すなわち供給ロッド５の先端部側
は図示のように出口孔３６となしてあり、その部分に保
持片３７が進退可能な状態で設置してあり、供給管３３
を下降して来たボルト１はその軸部４が端部３４の内面
３８と保持片３７との狭い箇所で図示のごとく係止さ
れ、いわゆる供給管３３の下端部における一時係止の位
置決め状態とされている。端部３４の内面３８は肉厚部
３９を設けることによって図２のような軸部４を収容す
るのに適した凹溝状の断面形状とされている。

【００１０】保持片３７を進退させる方法は図２に図示
してあり、外筒１１に結合したブラケット４０にエアシ
リンダ４１を固定し、そのピストンロッド４２を保持片
３７に接続してある。なお、図示の実施例においては、
供給ロッド５の鉛直線に対する傾斜角度は３０度位の場
合であり、供給管３３は外筒１１の上側に位置するよう
に溶接（符号４３参照）がなされている。

【００１１】装置全体、すなわち外筒１１、その中の供
給ロッド５、エアシリンダ１２、供給管３３などを一体
にして相手方部材の孔２３の方へ移動させるために駆動
手段４５が設けられている。この手段としては、ラック
ピニオンやスクリューシャフトなどの方法もあるが、こ
こではエアシリンダ４６を採用している。エアシリンダ
４６は静止部材４７にしっかりと固定され、そのピスト
ンロッド４８は外筒１１に溶接したブラケット４９に結
合してある。エアシリンダ４６の出力によって装置全体
が上下動をするのである。

【００１２】つぎに、磁石１４について説明する。図５
は図１を左の方から見て投影的に図示したもので、同図
では磁石１５、１６の吸着側の面がそれぞれ横長の長方
形になって見えている。図６は磁石１５、１６の間には
何も介在させずに直接密着させたものであり、この場合
には磁力線５０が最短距離を通って回帰するため、この
磁力線５０が部品１の一部を通過して部品の吸引がなさ
れる。磁力線５０は境界部１７を架橋するような状態で
あるため、部品１は境界部１７の箇所に集中的に吸引さ
れる。この場合には、磁力線５０の形態が図示のように
平たい状態になっているので、後述の場合よりも部品吸
着力としては劣っている。また、外側の磁力線５１はル
ープ状をなしている。なお、ここでは理解しやすくする
ために、部品１が直接境界部１７に吸着されている状態
を図示している。

【００１３】図７の場合には、境界部１７に非磁性体製
の境界部材５２が介在させてある。境界部材５２として
は、銅、アルミニユーム、紙等からなる板材で構成する
ものであり、その厚さは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ位であ
る。境界部材５２の透磁率は高いので境界部１７を通過
する磁力線５３がループ状をなして、境界部１７近傍の
磁石端面部分はは磁束密度が高くなっている。したがっ
て、境界部１７における磁力が部品１に対して強く作用
するので、部品の吸引力が強化され、境界部１７に集中
的に一時係止がなされる。図８の場合には、境界部１７
が空隙５４であり空気は透磁率が高いので、図７の場合
と同様な吸引作用が得られる。空隙５４を構成する方法
は、各磁石１５、１６をそれぞれ箱１８に溶接するか、
あるいは両磁石の間に小さなディスタンスピース（図示
していない）を介在させるのである。なお、図８の磁力
線や吸引力の作用現象は図７の場合と同じでありここで
は図示を省略してある。

【００１４】この種の部品供給装置においては、部品供
給管から部品を一時係止する箇所へ進入させるのである
が、進入方向における位置決めは何等かの規制部材（た
とえば図示のストッパ片７）で比較的簡単に実現するこ
とができる。しかし、進入方向と直交する向きの位置決
めは、進入に際してある程度の余裕を与えておかなけれ
ば円滑に進入させられないという事情があるので、上述
の進入方向の場合のように簡単に行うことができない。
例を挙げると、図４における開放部９の幅がフランジ３
の直径よりも大きく設定されている。このような寸法関
係が設定されていると、部品がいずれか一方に偏ってし
まうという現象が発生し、部品の正常な一時係止位置が
確保されないという問題となるのである。

【００１５】以上のような事情があるので、境界部１７
の位置を所定の箇所に設定することにより、部品が境界
部１７へ集中的に吸引されることを活用して、上述のよ
うな部品の偏りを防止するのである。すなわち、具体的
には境界部１７を図５のように開放部９の幅の中央部に
設定するのである。図５の場合であると供給ロッド５と
フランジ３との相対位置、もっと正確にはインナ軸２５
の端面とフランジ３との相対位置を正しく設定するので
ある。図１の場合、磁石１４とフランジ３との間にはス
トッパ片７と平坦面１９の部分が介在しているが、これ
らは前述のようにステンレス鋼でできているので、部品
に対する磁力は強力に作用し、境界部１７へ集中的に吸
引・位置決めがなされる。

【００１６】以下、作動について説明するが、図１では
供給ロッド５の先端部にボルト１が図示されていないと
仮定して説明する。供給管３３の端部にはボルト１が待
機状態となっており、ここで保持片３７がエアシリンダ
４１によって後退すると、ボルト１は落下しつつ磁石１
０や１４の吸引力によって開放部９を通過して勢よく先
端面６に吸着されようとする。このとき、フランジ３は
ストッパ片７に当たって停止する。このときに進入方向
に対して直交する向きの位置決めが前述のようにして行
われるのである。つぎに、供給ロッド５が前進してその
先端部に保持されたボルト１が孔２３の近くまで来る
と、供給ロッド５は二点鎖線図示の所で停止し、図１か
ら明らかなごとく軸部４と孔２３とが同心状態となり、
その後エアシリンダ４６の作動で装置全体が下降するこ
とによって、軸部４が孔２３内へ挿入される。それと相
前後して係止片３０がエアシリンダ２８で引きもどされ
るので、規制ピン２６も同時に引きもどされ、その変位
はインナ軸２５を経て磁石１０へ伝えられ、最終的には
磁石１０がフランジ３から遠ざかるので、フランジ３に
対する吸引力が実質的に消滅し、ボルト１は孔２３内へ
落込んでゆく。上述の同心状態や軸部４が孔２３内へ挿
入されることは、前述の先端面６の傾斜が必須の要件と
なって実現している。なお、以上に述べた作動順序を実
現する方法は従来周知のシーケンス制御で容易に実施す
ることができるので、エアシリンダ等の作動空気制御は
説明を省略してある。

【００１７】つぎに、図９から図１１の実施形態につい
て説明する。ここにおいて先の実施形態と同じ符号を付
けた部材は先のものと同様な機能を果たしているので、
詳細な説明は省略してある。このものは部品がプロジェ
クションナット５５の場合であって、供給ロッド５の先
端部にはナット５５を受け入れる保持部５６が形成され
ており、この形状は先端側が開放した箱状の凹部となっ
ている。この箱状の凹部の最も奥部の部材がストッパ片
７となっている。供給ロッド５の外側面に摺動体５７を
密接させて保持部５６に対応した位置に磁石１４が配置
してある。図１１から明らかなように摺動体５７が前述
の箱１８に相当している。摺動体５７を進退させるため
に摺動体５７をボルト５８でインナ軸２５に結合してあ
る。なお、符号５９はボルト５８の進退をさせるための
長孔である。

【００１８】供給管３３は外筒１１の下部に溶接され、
その端部には保持部５６側に開放した係止部６０が設け
られている。供給管３３の背面にディスタンスピース６
１が溶接され、それにエアシリンダ６２が取り付けてあ
り、そのピストンロッド６３が伸びるとガイド孔６４、
通過孔６５を経てナット５５を保持部５６の方へ移動さ
せるのである。ピストンロッドの先端にはガイドピン６
６が設けてあり、これがナット５５のねじ孔内に入り込
むのである。なお、符号６７は磁石１５、１６の保護板
であり、また、磁石の周辺の部材は前述と同様にステン
レス鋼で作ってある。この実施形態では、ナット５５が
保持部５６に入り込むとその後は磁石１４の吸引作用で
所定の位置に一時係止される。

【００１９】図１２のものは、供給ロッド５の進退方向
と供給管３３の長手方向とが直交している場合の実施形
態であり、ナット５５の仮止室６８が設置されている。
ストッパ板６９に磁石１４がはめ込んであり、仮止室６
８内における位置、すなわち図１２の紙面に対して垂直
な向きの位置が磁石１４の境界部１７によって決定され
ている。なお、符号７０はガイドピンである。

【００２０】以上に説明した実施形態においては、部品
を導入する際の主たる導入吸引力として磁石を作用させ
ているものであるが、本発明はそのような利用分野だけ
ではなく、供給ロッド式の部品供給装置における供給ロ
ッドの先端中央部に設置されている磁石（例えば、図４
の磁石１０）を上述の形式の磁石に変更して、供給ロッ
ド先端部で部品と供給ロッドとの正しい相対位置関係を
求めることも可能である。

【００２１】

【効果】本願発明によれば、部品を吸引する磁石が２個
の磁石を一対にしたものとされ、両磁石の部品を吸引す
る側の極性が一方の磁石はＮ極とされ他方の磁石はＳ極
とされているので、両磁石の境界部に部品が集中的に吸
引される。そして、境界部を所定の位置に選定しておく
ことによって、供給ロッドと部品との相対位置を常に適
正なものにすることができ、したがって、部品供給作動
時に供給ロッドで部品が弾き飛ばされたり、部品が目的
箇所からずれた位置に供給されるような問題が確実に解
決できる。境界部に非磁性体製の境界部材や空隙を設置
することによって、部品に対する集中的な吸引力がより
一層強力に求めることができる。そして、磁石を箱の中
に収容することによって、磁石の保護が十分に図れる。
また、磁石固定の際にも箱を利用して固定することがで
き、構造的にも有利である。図示の実施形態から述べる
ことのできる効果を補足しておくと、磁石は箱の中に収
容されているので、磁石の保護という面から見て好適で
ある。そして、箱をボルトで押さえ付けて固定するもの
であるから、微妙な位置調整を行いながら磁石固定がで
き、部品の一時係止位置を正確に設定することにとって
非常に有利である。箱内に収容した磁石の間に境界部材
を圧入することによって、磁石が箱内で安定した状態で
保持され、いわゆる磁石部品としての一体性が確実に実
現するのである。図１や図２から明らかなようにボルト
の軸部が肉厚部の凹溝状の内面に入り込み、さらに保持
片で拘束しているので、供給管端部における一時係止位
置が正確に定まり、そのような位置から吸引用の磁石で
部品移行がなされることにより、より一層精度の高い部
品導入が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置全体を示す縦断側面図である。

【図２】図１の（２）−（２）断面図である。

【図３】図１の（３）−（３）断面図である。

【図４】供給ロッド先端部の立体図である。

【図５】境界部と供給ロッドとの位置関係を示す投影的
な正面図である。

【図６】磁石の縦断側面図である。

【図７】磁石の縦断側面図である。

【図８】磁石の縦断側面図である。

【図９】他の実施形態を示す縦断側面図である。

【図１０】図９の（１０）−（１０）断面図である。

【図１１】磁石の部分を示す縦断正面図である。

【図１２】他の実施形態を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１、５５ 部品 ５ 供給ロッド １４ 磁石 １５、１６ 磁石 １７ 境界部 ３３ 部品供給管 ５２ 境界部材 ５４ 空隙 １８ 箱

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルトやナット等の部品を導入して供給
   ロッドに部品を保持して供給する形式のものにおいて、
   部品を吸引する磁石が２個の磁石を一対にしたものとさ
   れ、両磁石の部品を吸引する側の極性が一方の磁石はＮ
   極とされ他方の磁石はＳ極とされており、部品は両磁石
   の境界部に集中的に吸引され、部品を部品供給管から部
   品の一時係止位置へ移行させるための吸引力を一対の磁
   石が付与しており、境界部は部品の一時係止位置が所定
   の正常な位置となるように選定されており、境界部は部
   品と供給ロッドとの相対位置を正常なものとする位置に
   選定されていることを特徴とする供給ロッド式の部品供
   給装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、境界部に非磁性体製
   の境界部材が設置されていることを特徴とする供給ロッ
   ド式の部品供給装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、境界部に空隙が設置
   してあることを特徴とする供給ロッド式の部品供給装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１において、両磁石が非磁性体製
   の箱の中に収容されていることを特徴とする供給ロッド
   式の部品供給装置。