JP3131083U - 供給ヘッドの部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】供給ロッドで保持したナットをワークに向かって供給する際、ナットの姿勢を正常にして安全に搬送できるように構成すること。
【解決手段】部品供給装置１には、ロッドホルダ３内を摺動してナットＮを搬送する供給ロッド４と、ナットＮを保持するヘッドブロック５とを備えている。ヘッドブロック５にナットＮを挿通させる保持通路５２を形成し、保持通路５２を塞ぐように扉１１を開閉可能に装着している。扉１１の前方には、扉１１の背面部を支持できるように扉開き防止シリンダ１５を装着する。扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８は、ナットＮがヘッドブロック５に圧送される際に扉１１の背面側に伸長して扉１１の背面を押さえる。
【選択図】図２

Description

本考案は、加工機に搬送されたワークにナット又はワッシャーの等の小物部品を供給する供給ヘッドの部品供給装置に関する。

従来、自動組立てラインにおいては、搬送されたワークにナットを溶接したり、ワークに装着されたボルトにナット又はワッシャー等を取付けたりする工程が設けられている。この場合、ワークに向かって部品を供給する装置として、一般的にシリンダを有して構成された供給ヘッドが知られている。例えば、特許文献１に示すように、供給ヘッドにはパーツフィーダ等の部品供給部から部品が供給されるとともに、供給された部品を供給ロッドで１個ずつワークに向かって供給できるように構成されている。つまり、図７に示すように、この特許文献１は孔明き部品供給装置１Ａであって、これによると、流体圧シリンダ２の先端に配置されるロッドホルダ３と、ロッドホルダ３内を摺動する供給ロッド４と、ロッドホルダ３先端に先端カバー筒６及び励磁コイル７を介してヘッドブロック５が配置されている。ヘッドブロック５には小物部品（ナットとワッシャー）を供給する２本の供給シュート８Ａ、８Ｂの一端が連結されるとともに供給ロッド４を挿通する通路５ａが形成されている。また、ヘッドブロック５には、供給シュート８Ａ、８Ｂから供給される小物部品を挿通する挿通孔５ｃが形成されるとともに、ヘッドブロック５に供給された小物部品をワークＷ側に供給するための保持通路５ｂが形成されている。さらに、ヘッドブロック５の底面には小物部品のストッパとなるストッパプレート１０が配置され、外面側には保持通路５ｂを開閉するための扉１１が一端を軸１２に枢着した状態で装着されている。

これによって、供給シュート８Ａ、８Ｂから供給された小物部品は、ヘッドブロック５内に送給されると励磁コイル７で磁化された状態で供給ロッド４によって押し出されヘッドブロック５内の保持通路５ｂを通ってワークＷ側に搬送される。この際、供給ロッド４で押し出される小物部品は保持通路５ｂを通過した後、扉１１を押し開けて搬送されることとなる。
特開平１０−１４６７２８号公報

しかし、小物部品をワークＷに供給する供給ロッド４は、通常、加工機の下方に向かって部品を供給するため、加工機の機枠に斜め下方に向かって取付けられている。そのため、エアでヘッドブロック５側に圧送される小物部品はヘッドブロック５内に移動されるとその衝撃で扉１１を押し開けようとする。図８（解り易く説明するために供給シュート８を１本の場合で図示している）に示すように、小物部品が扉１１を押し開けると小物部品は外に飛び出すかあるいは小物部品自体が傾いた状態でヘッドブロック５内に保持される。この状態で、供給ロッド４が摺動すると、小物部品Ｎを正常に保持できないことになり供給ミスとなる虞が生じる。したがって、小物部品Ｎを圧送するエアの圧力調整または流量調整は作業者が行わなければならず手間がかかる。また、扉１１にはばね部材１４を装着して、扉１１を閉じる方向に付勢しているものの、小物部品Ｎの衝撃力に対応してばね部材１４の付勢力を強くすると、供給ロッド４の伸長時にばね部材１４に無理な力がかかってばね部材１４の破損になる虞があった。

本考案は、上述の課題を解決するものであり、供給ロッドの伸長前に扉が開くことを防止できる供給ヘッドの部品供給装置を提供することを目的とするものである。そのために本考案に係る供給ヘッドの部品供給装置は、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の考案では、流体圧シリンダのピストンロッドに連結されてロッドホルダ内を摺動する供給ロッドと、前記供給ロッドの前方に部品を供給する供給シュートと、前記供給ロッドの前方に配設されるとともに前記供給シュートの一端を支持して前記供給シュートから供給された部品を加工機側に向かって送給するための保持通路を備えたヘッドブロックと、前記保持通路を外方から開閉する扉と、を備える供給ヘッドの部品供給装置であって、
前記扉の開きを防止するための扉開き防止手段が配設されていることを特徴とするものである。

請求項２記載の考案では、前記扉開き防止手段が、前記扉の外方側背面に向かって出入可能に配設するピストンロッドを有するシリンダ装置を備えていることを特徴としている。

請求項３記載の考案では、前記流体圧シリンダは前記供給ロッドを摺動させるためのロッド側エアポートとヘッド側エアポートとを有し、前記扉開き防止手段のシリンダ装置は前記扉の外面に向かって出入するピストンロッドを駆動するためのロッド側エアポートとヘッド側エアポートとを有し、前記扉開き防止手段のシリンダ装置のヘッド側エアポートは、前記部品を前記供給シュート側に圧送する部品送給回路に接続され、前記シリンダ装置のロッド側エアポートは前記流体圧シリンダのヘッド側エアポートに接続されていることを特徴としている。

請求項４記載の考案では、前記扉開き防止手段のシリンダ装置のシリンダ径が、前記流体圧シリンダのシリンダ径より小径でしかも小ストロークに形成されていることを特徴としている。

請求項５記載の考案では、前記扉は、前記開き状態から閉じ状態に復帰する際、ばねの付勢力で前記保持通路を閉じるように構成されていることを特徴としている。

本考案に係る供給ヘッドの部品供給装置によれば、部品は供給シュートから圧送されてヘッドブロック内に供給される。ヘッドブロックには部品の保持通路を塞ぐ扉が開閉可能に装着されていて、供給ロッドの伸長時に部品を搬送しながら扉を開けるように作用する。部品がヘッドブロック内に圧送される際には、扉は扉開き防止手段で強制的に閉じられることから、圧送された部品が衝撃力で扉を開けようとしても、扉開き防止手段が作用していることから扉を開くことがない。そのため、部品はヘッドブロック内で正常な姿勢に保持される。そして、流体圧シリンダのピストンロッドを前進させて供給ロッドを移動させると、供給ロッドが待機中の部品を正常に保持して加工機側に搬送することができる。

この際、扉開き防止手段が流体圧回路を有するシリンダ装置を構成し、流体圧シリンダの流体圧回路及び部品を供給シュート側に圧送する部品送給回路と接続して、各シリンダの作動タイミングを適切に行うことによって、部品を安全にしかも確実に搬送することができる。つまり、扉開き防止用のシリンダ装置におけるヘッド側エアポートを部品送給回路に接続し、シリンダ装置のロッド側エアポートを流体圧シリンダのヘッド側エアポートに接続すれば、供給ロッドが前方に移動すると同時に扉が開いて部品の安全な搬送を可能とすることができる。

この際、扉開き防止用シリンダ装置のシリンダ径を流体圧シリンダのシリンダ径より小径でしかも小ストロークで形成すれば、扉開き防止用のシリンダ装置の方が速く作動することができ、供給ロッドが部品をヘッドブロックから搬出する際に扉を容易に開くことができ、供給ロッドの安全な作動で部品を搬送することができる。また、扉開き防止用シリンダのヘッド側エアポートを部品送給回路に接続することによって、開いた扉を閉じる方向に復帰させる際に、部品送給回路の流体をシリンダ装置内に取り込むことなくばねの付勢力で扉を閉じることができる。そのため、本来扉開き防止用シリンダ装置に必要とされるソレノイドバルブを省略して部品点数を低減することができる。

次に上述のように構成された供給ヘッドの部品供給装置（以下、部品供給装置という。）の一形態について図面に基づいて説明する。以下の説明に当っては、部品供給装置は自動組立てラインのワークに部品を供給できる形態で説明するものとし、また、供給される部品はナットで説明する。なお、供給ロッドが伸張する方向を前方又は前部といい、後退する方向を後方又は後部という。そして供給ヘッド（部品供給装置）の本体は従来（図７に示す）の構成と略同一のもので説明するから、同一の部位については同一の符号を付記するものとする。

図１に示すように、部品供給装置１は、供給ヘッドシリンダ２の前方に装着されたロッドホルダ３と、ロッドホルダ３内を摺動可能な供給ロッド４と、先端カバー筒６を介して供給ロッド４の前方に配置されるヘッドブロック５とを備えている。

供給ロッド４の先端部には電磁コイル７が装着されて供給ロッド４を磁化可能にするとともに供給ロッド４の先端にはナットＮのねじ孔に挿通してナットＮを保持する小径の挿通部４１が形成されている。

ヘッドブロック５には、供給ホース９に連結された供給シュート８が接続されるとともに、供給ロッド４と対向する位置に供給ロッド４を挿通する挿通孔５１と挿通孔５１に連接してナットＮの通路となる保持通路５２とが形成されている。

ヘッドブロック５の底面にはナットＮのストッパとなるストッパプレート１０が装着されるとともに前端面には、保持通路５２を開閉可能な扉１１が装着されている。扉１１は、本体部１１１と本体部１１１の両端部において本体部１１１から前方に突出する両リブ部１１２、１１２を有し、上端で軸１２に枢着されている。軸１２はヘッドブロック５から突出した一対のブラケット部５３に支持されている。また、扉１１には扉１１を開閉するためのレバー部１３が形成されるとともに、扉１１の上部には、扉１１を、保持通路５２を塞ぐ方向に付勢するばね部材１４が配置されている。ばね部材１４はコイル状に形成された胴体部を軸１２に外嵌して配置されるとともに一端が供給シュート８に係止され、他端が扉１１の本体部１１１に係止されている。これによって、ばね部材１４は扉１１をヘッドブロック側に押し付けるように付勢する。

ストッパプレート１０には、閉じた状態の扉１１の背面を押える扉開き防止シリンダ１５が配置されている。扉開き防止シリンダ１５はシリンダ部１６がストッパプレート１０に固着されたブラケット１７に装着され、ピストンロッド１８が扉１１の閉じた状態の背面部に出入可能に配置されている。実施形態では、シリンダ部１６はナット進行方向に対して水平方向で直交する方向にブラケット１７に支持されている。そのため、ピストンロッド１８は、図２〜３に示すように、扉１１の背面部を側部から当接可能に水平方向に進出されることとなる。この場合、ピストンロッド１８は、扉１１が閉じた状態において、その外周面の一部が扉１１の一方のリブ部１１２側の背面部から他方のリブ部１１２側の背面部に向かって進出することになる。

なお、扉開き防止シリンダ１５は、ピストンロッド１８が扉１１の背面に当接あるいは押圧できれば上記の位置に限定するものではない。例えば、図４〜５に示すように、ブラケット１７Ａをストッパプレート１０の下方側に屈曲して形成し、シリンダ部１６をブラケット１７Ａに支持することによって、扉１１の下方からピストンロッド１８が伸張できるように配置してもよい。この場合、ピストンロッド１８は、扉１１が閉じた状態において、扉１１の本体部１１１の背面部を下方から上方に向かって進出することとなる。

この供給ヘッド１は、斜め下方、つまり、供給ロッド４が図示しない加工機に搬送されたワークＷに向かって伸長する方向に加工機の側面に装着されている。また、供給ホース９の他端は図示しないパーツフィーダに装着されてエア圧でナットＮを圧送するように構成されている。

なお、扉開き防止シリンダ１５のシリンダ径は、供給ヘッドシリンダ２のシリンダ径より小さくまた小ストロークに形成されている。したがって、例えば、扉開き防止シリンダ１５と供給ヘッドシリンダ２とが同時に作用する場合には、扉開き防止シリンダ１５が速くストローク端に達することになる。

上記のように構成された部品供給装置１は、図６に示すようなエア回路を備えている。つまり、供給ヘッドシリンダ２には、ロッド側にロッド側エアポート２１が形成されヘッド側にヘッド側エアポート２２が形成されている。また、扉開き防止シリンダ１５には、ロッド側にロッド側エアポート１５１が形成されヘッド側にヘッド側エアポート１５２が形成されている。一方、一端が供給シュート８に接続された供給ホース９の他端側では、ナットＮを供給ホース９内にエア圧で送給する部品送給回路２５が配置されている。

エアの供給源２６は、一方でソレノイドバルブ２７を介して供給ヘッドシリンダ２のロッド側エアポート２１及びヘッド側エアポート２２に接続され、他方でソレノイドバルブ２８・流量調整バルブ２９を介して部品送給回路２５に接続されている。ソレノイドバルブ２７と供給ヘッドシリンダ２のロッド側エアポート２１との間には、エアをソレノイドバルブ２７側からヘッド側エアポート２２に向かって一方に流れるチェックバルブ３０が配置されている。また、供給ヘッドシリンダ２と扉開き防止シリンダ１５との間には、供給ヘッドシリンダ２のヘッド側エアポート２２から扉開き防止シリンダ１５のロッド側エアポート１５１を接続する回路３２が形成されるとともに、その間に一方に流れるチェックバルブ３１が配置されている。さらに、扉開き防止シリンダ１５のヘッド側エアポート１５２は部品送給回路２５に回路３３で接続されている。

次に、上記のように構成された供給装置１の作用について説明する。

ヘッドブロック５にナットＮが供給されていない状態では、供給ヘッドシリンダ２は供給ロッド４を後退させ、扉開き防止シリンダ１５はピストンロッド１８を伸張させている。そして、部品送給回路２５にはエアが供給されていない。この状態では、図２に示すように、扉１１は、ばね部材１４の付勢力によって、図中、軸１２を中心にして反時計方向に回転されていてヘッドブロック５側に回転して保持通路５２を塞いでいる。

つまり、図６（Ａ）に示すように、エア供給源２６から供給されるエアは、ソレノイドバルブ２７においては、供給ヘッドシリンダ２のロッド側エアポート２１に供給して供給ロッド４を後退させ、部品送給回路２５にはエアを供給しない。この際、扉開き防止シリンダ１５ではロッド側エアポート１５１、ヘッド側エアポート１５２ともエアが供給されていないことから、前のタイミングを保持した状態、つまり、ピストンロッド１８が伸張した状態に保持されている。

次に、図６（Ａ）におけるソレノイドバルブ２８を切り替えて部品送給回路２５にエアを供給する（この状態の回路は図示せず）。エアは、部品送給回路２５に入ってナットＮを供給ホース９、供給シュート８に向かって吹き飛ばすように供給し、また扉開き防止シリンダ１５のヘッド側エアポート１５２に入ってピストンロッド１８を伸張した状態に保持する。したがってエアで吹き飛ばされたナットＮは、供給シュート８を通ってヘッドブロック５に収納される。この際、ナットＮは吹き飛ばされた勢いで扉１１を開けようとするものの、扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８で扉１１を押えていることから、扉１１は閉じたままにある。

ナットＮがヘッドブロック５内に収納されると、図６（Ｂ）に示すように、ソレノイドバルブ２７とソレノイドバルブ２８が切り替わる。供給源２６から供給されるエアはソレノイドバルブ２８においては、大気に排出されることから部品供給回路２５には供給されない。同時に扉開き防止シリンダ１５のヘッド側エアポート１５２にも供給されない。

一方、ソレノイドバルブ２７においては、エアは供給ヘッド２のヘッド側エアポート２２に入って供給ロッド４を伸張する。エアは同時に、回路３２を通って扉開き防止シリンダ１５のロッド側エアポート１５１に入ってピストンロッド１８を後退する方向に移動させる。扉開き防止シリンダ１５のシリンダ径は、供給ヘッドシリンダ２のシリンダ径より小径でしかも小ストロークであるから、扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８と供給ヘッドシリンダ２の供給ロッド４が同時に移動しても、扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８のほうが速く復帰することとなる。そのため、供給ロッド４の挿通部４１がナットＮを保持して扉１１を開く際には、ピストンロッド１８は既に扉１１から離れていることになり、扉１１を安全に開くことができる。

なお、供給ロッド４の挿通部４１がナットＮのねじ孔に挿通すると、電磁コイル７が励磁されることによって、ナットＮは供給ロッド４に吸着保持されながらナットＮをヘッドブロック５の保持通路５２から外部に移動させる。この際、扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８が後退しているから、ナットＮはばね部材１４の付勢力に抗して扉１１を押し開ける。そして、そのまま供給ロッド４によってワークＷに向かって搬送される。

ナットＮがワークＷに装着されたボルトＢの略直上に達すると、励磁コイル７の励磁が解除され、ボルトＢが供給ロッド４の挿通部４１から離れてボルトＢ上に移動する。そして、図示しない締結装置でナットＮをボルトＢに締結する。

供給ロッド４は、励磁コイル７の励磁が解除されると、ソレノイドバルブ２７が切り替わることになってエア回路は図６（Ａ）の状態に戻ることになる。そしてエアを供給ヘッドシリンダ２のロッド側エアポート２２に供給して、供給ロッド４を後退させることとなる。供給ロッド４の挿通部４１がヘッドブロック５の保持通路５２を越えると、扉１１は、再びばね部材１４の付勢力で保持通路５２を塞ぐ方向に閉じる。そして、これを繰り返すことになる。

上述のように、実施形態の部品供給装置１によれば、ナットＮがエアの圧送でヘッドブロック５内に供給される際には、扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８が扉１１の背面部を支持していることから、ナットＮの衝撃力で扉１１を開けようとしても、扉１１を開くことはない。そのため、ナットＮはヘッドブロック５内で正常な姿勢を保つことができ、供給ロッド４の進出により供給ロッド４に保持されるから、ナットＮのワークＷ側への搬送の際に送給ミスをなくすことができる。

また、供給ロッド４を伸長すると同時に扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８を後退させるようにエア回路を構成することによって、供給ロッド４が部品（ナットＮ）を保持して保持通路５２を通過する際には、扉１１を容易に開けることができる。

この際、扉開き防止シリンダ１５のシリンダ径が供給ヘッドシリンダの径より小径に形成されるとともに扉開き防止シリンダ１５のピストンロッド１８の方が小ストロークであるから、扉開き防止シリンダ１８のピストンロッド１８と供給ヘッド２の供給ロッド４が同時に作動しても、ピストンロッド１８が速く復帰することから、供給ロッド４がナットＮを保持して扉１１を開けるときには、何等支障なく安全に開けることができる。

さらに、扉１１は保持通路５２をばね部材１４の付勢力で塞ぐように構成しているものであって、扉１１をエア圧で閉じるようには構成されていないことから、扉開き防止シリンダ１５にはソレノイドバルブを必要とせず、その分、部品点数を少なくして回路構成を簡略化することができる。

なお、本考案の部品供給装置は上記の形態に限定するものではなく、例えば、扉開き防止シリンダ１５が、扉１１の背面側に進出可能に配置されていれば、他の部位に装着されていてもよい。また、供給される部品は、ナットだけでなく、従来技術（図７）のようにナットとワッシャーとの２部材であってもよく、この場合、ヘッドブロック５、供給シュート８等を図７に示すように構成してもよい。

本考案の部品供給装置を示す断面図である。 本考案の主要部を示す拡大断面図である。 同側面図である。 扉開き防止シリンダの別の取付状態を示す断面図である。 図４における側面図である。 本考案の部品供給装置を示すエア回路図である。 従来の部品供給装置を示す断面図である。 従来の部品供給装置の主要部を示す断面図である。

符号の説明

１、部品供給装置
２、供給ヘッドシリンダ
３、ロッドホルダ
４、供給ロッド
５、ヘッドブロック
８、供給シュート
９、供給ホース
１１、扉
１２、軸
１４、ばね部材
１５、扉開き防止シリンダ
１６、シリンダ部
１８、ピストンロッド
２１、ロッド側エアポート
２２、ヘッド側エアポート
２５、部品送給回路
５２、保持通路
１５１、ロッド側エアポート
１５２、ヘッド側エアポート
Ｎ、ナット

Claims (5)

1. 流体圧シリンダのピストンロッドに連結されてロッドホルダ内を摺動する供給ロッドと、前記供給ロッドの前方に部品を供給する供給シュートと、前記供給ロッドの前方に配設されるとともに前記供給シュートの一端を支持して前記供給シュートから供給された部品を加工機側に向かって送給するための保持通路を備えたヘッドブロックと、前記保持通路を外方から開閉する扉と、を備える供給ヘッドの部品供給装置であって、
   前記扉の開きを防止するための扉開き防止手段が配設されていることを特徴とする供給ヘッドの部品供給装置。
2. 前記扉開き防止手段が、前記扉の外方側背面に向かって出入可能に配設するピストンロッドを有するシリンダ装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の供給ヘッドの部品供給装置。
3. 前記流体圧シリンダは前記供給ロッドを摺動させるためにロッド側エアポートとヘッド側エアポートとを有し、前記扉開き防止手段のシリンダ装置は前記扉の外面に向かって出入するピストンロッドを駆動するためのロッド側エアポートとヘッド側エアポートとを有し、前記扉開き防止手段のシリンダ装置のヘッド側エアポートは、前記部品を前記供給シュート側に圧送する部品送給回路に接続され、前記シリンダ装置のロッド側エアポートは前記流体圧シリンダのヘッド側エアポートに接続されていることを特徴とする請求項２記載の供給ヘッドの部品供給装置。
4. 前記扉開き防止手段のシリンダ装置のシリンダ径が、前記流体圧シリンダのシリンダ径より小径でしかも小ストロークに形成されていることを特徴とする請求項３記載の供給ヘッドの部品供給装置。
5. 前記扉は、前記開き状態から閉じ状態に復帰する際、ばねの付勢力で前記保持通路を閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１,２,３又は４のいずれかに記載の供給ヘッドの部品供給装置。

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