JP3538372B2 - 頭付き棒材の分離供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給送ホースを使っ
たエア給送が困難な微小ねじ等の頭付き棒材を分離供給
する頭付き棒材の分離供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ねじ等の頭付き棒材を自動ねじ締
め機などの作業装置に供給する場合には、フィーダと作
業装置とを給送ホースで連絡し、この給送ホースを利用
してフィーダで分離供給されたねじを圧縮エアで給送す
る方式が採用されてきた。しかし、頭部径に対して脚部
長の短い短寸頭付き棒材及び携帯機器、カメラなどの精
密機器に使用される微小ねじ等の微小な頭付き棒材につ
いてはエア給送が非常に難しいため、これに鑑みて、特
開平５−５８４３３号公報に開示される頭付き棒材分離
供給装置（以下、単に分離供給装置という）が提供され
るに至っている。

【０００３】前記分離供給装置は、頭付き棒材を多数貯
留可能なホッパと、このホッパ内に水平から所定角度傾
斜して回転自在に設けられかつ外周部に頭付き棒材が嵌
合可能な貫通穴が複数等分配置された分離プレートと、
この分離プレートの貫通穴からエアを吸引して貫通穴に
頭付き棒材を吸引するエア吸引部と、前記分離供給プレ
ートを回転駆動する回転駆動源と、所定の位置に回転移
動した貫通穴における頭付き棒材の嵌合の有無を検出す
るための検出センサとを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の分離供給装
置は、頭付き棒材が貫通穴に嵌合しているか否かを検出
センサにより検出している。このような検出センサ（通
常は近接センサ）を用いた検出方式としては、特開平５
−５８４３３号公報にも示されるように分離プレートに
保持された頭付き棒材を頭部側から検出する方式が最も
検出精度が高い。しかし、分離プレートに保持される頭
付き棒材はサイズの小さいものが多く、これにより分離
プレートの貫通穴も小さいものとなってしまうため、こ
こに頭付き棒材が嵌合しているか否かを検出するために
は高感度のセンサを正確に位置調整して設ける必要があ
る。しかし、実際には位置調整の精度には限界があるた
め、センサが高感度であるが故に誤った検出が行われる
等の問題が発生していた。また、前述のように頭部側か
ら頭付き棒材の有無を検出する場合には、検出センサが
分離プレート上空位置に配置されてしまうため、分離プ
レート等の各部のメンテナンス時に検出センサが邪魔に
なるとともに、ホッパに頭付き棒材を投入する場合など
に作業者が検出センサに触れたりするなど、外部からの
力が検出センサに作用することが多くなり、検出センサ
の位置が微妙にずれて検出精度に影響してしまう等の問
題も発生している。さらに、近接センサのような検出セ
ンサでは、頭付き棒材の材質によって検出できないもの
があるといった問題も指摘されていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
みて創成されたものであり、多数の頭付き棒材を貯留可
能なホッパ部と、前記ホッパ部の底部に水平から所定角
度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き
棒材が嵌合可能な貫通穴が複数等分配置された分離プレ
ートと、前記分離プレートの貫通穴に連通してエアを吸
引するエア吸引部と、前記分離プレートの貫通穴の回転
移動路上であって常時分離プレートが連設する確認位置
に開口し、かつ前記貫通穴が連通可能な連通穴を有し、
この連通穴からエア吸引を行ってエア吸引経路内のエア
挿通状態を確認する真空検出部と、前記分離プレートが
回転することで貫通穴が確認位置に位置したことを検出
するセンサと、前記真空検出部および前記センサの検出
状態に応じて前記分離プレートを回転駆動する回転駆動
源とを備えていることを特徴とする。

【０００６】

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図５に基づいて説明する。図１乃至図５において、
１は頭付き棒材の分離供給装置（以下、分離供給装置１
という）であり、エア給送が困難な頭付き棒材の一例で
ある微小なねじ２を多数貯留可能なホッパ部３を備えて
いる。このホッパ部３は、ベース４に取り付けられた台
座部５と、この台座部５に所定角度傾斜して取り付けら
れた円筒状のバケット部６とから構成されている。この
バケット部６の上部開口端面は水平面に形成されてお
り、これにより開口部の面積を大きくしてねじを投入し
易くしてある。

【０００８】前記ホッパ部３の台座部５には、軸受部７
によって回転自在に支持された主軸８が挿通しており、
この主軸８の一端には台座部５の上面側、すなわちホッ
パ部３の底部にあたる位置に配置された分離プレート９
が一体に回転するよう連結されている。この分離プレー
ト９と台座部５との間には、後記するエア吸引時の機密
性を高めるため、樹脂製のリングプレート１０が介在さ
せてある。また、分離プレート９と主軸８とは、蝶ボル
トＴにより連結してあり、分離プレート９を簡単に取り
外して交換できるようになっている。

【０００９】前記分離プレート９は、円周部分に面取り
部９ａが施された円盤形状を成しており、面取り部９ａ
には、当該面取り部９ａに対して直行する方向に延びて
分離プレート９を貫通する貫通穴９ｂが複数、所定ピッ
チで等分配置されている。この貫通穴９ｂは、ねじの脚
部（ねじ部）が挿通可能かつ頭部が進入不可能な径にし
てあり、分離プレート９の回転にともなって最高位置に
移動した時、鉛直方向に向くようになっている。つま
り、面取り部の角度がそのように設定されているのであ
る。本分離供給装置１では、分離プレート９の最高位置
がねじの取り出し位置に設定されている。

【００１０】前記台座部５における分離プレート９の下
部に相当する箇所には、エア吸引装置（図示せず）から
延びる吸引ホース（図示せず）を接続可能な吸引穴５ａ
が形成されており、この吸引穴５ａに連通して前記リン
グプレート１０にも、所定範囲の貫通穴９ｂからエア吸
引が行えるよう、円弧形状の連通穴１０ａが形成されて
いる。また、台座部５における分離プレート９のねじ取
り出し位置（最高位）に相当する箇所には、エア吸引装
置（図示せず）から延びる前述の吸引ホースとは別の吸
引ホース１１が接続された吸引穴５ｂが形成されてお
り、前記リングプレート１０には、取り出し位置の貫通
穴９ｂと吸引穴５ｂとを連通させる連通穴１０ｂが形成
されている。さらに、吸引穴５ｂに接続される吸引ホー
ス１１上には真空スイッチ１２が設けられており、分離
プレート９の貫通穴９ｂから連通穴１０ｂ、吸引穴５
ｂ、吸引ホース１１を経由して真空スイッチ１２に至る
エア吸引経路内の圧力変化を検出し、ここのエア挿通状
態を確認できるように構成されている。本分離供給装置
１では、これら連通穴１０ｂ、吸引穴５ｂ、吸引ホース
１１及び真空スイッチ１２によって、特許請求の範囲に
おける真空検出部が構成されている。

【００１１】一方、前記主軸８の他端部には、回転伝達
ギア１３および位置決めカム１４が一体に回転するよう
に取り付けられており、主軸８の他端は、ベース４下部
に取り付けられたブラケット４ａに回転自在に支持され
ている。

【００１２】前記回転伝達ギア１３は、円周部に所定数
の歯が形成された歯車であり、この回転伝達ギア１３に
は、割出ギア１５が間欠噛合するように構成されてい
る。また、前記位置決めカム１４は、円板の円周部に所
定半径の円弧状切欠１４ａ・・・を複数連設したスプロ
ケット形状のカム部材であり、この位置決めカム１４に
は、割出カム１６が間欠的に係合するように構成されて
いる。

【００１３】前記割出ギア１５及び割出カム１６は、主
軸８と平行に延びて回転自在に配置された駆動軸１７に
固定されており、この駆動軸１７の回転にともなって回
転するように構成されている。割出ギア１５は、円周部
の所定範囲にだけ前記回転伝達ギア１３の歯と噛合可能
な歯部１５ａが形成された特殊形状の歯車であり、歯部
１５ａ以外の周部分は、回転伝達ギア１３に干渉しない
ように削設されている。回転伝達ギア１３は、この割出
ギア１５が１回転する間に割出ギア１５の歯部１５ａと
噛合している間だけ回転し、これを受けて前記分離プレ
ート９は貫通穴９ｂの１ピッチ分間欠回転する。つま
り、割出ギア１５の歯部１５ａの形成範囲は、分離プレ
ート９の貫通穴９ｂのピッチに合わせて設計されてい
る。なお、割出ギア１５は分離プレート９の貫通穴９ｂ
が間欠回転毎に順次取り出し位置に停止するタイミング
で回転伝達ギア１３と噛合関係を持つよう、その取り付
け位置が調整してある。

【００１４】また、前記割出カム１６は、前記位置決め
カム１４の円弧状切欠１４ａと同じ半径の係合円周部１
６ａを部分的に有し、この係合円周部１６ａ以外の部分
は、前記位置決めカム１４に干渉しない径に構成されて
いる。この割出カム１６は、前記割出ギア１５が回転伝
達ギア１３に噛合し始める時に係合円周部１６ａが位置
決めカム１４の円弧状切欠１４ａから離れ、割出ギア１
５と回転伝達ギア１３との噛合が解かれる時に係合円周
部１６ａが円弧状切欠１４ａに沿って係合するよう、割
出ギア１５等との位置関係が調整されている。

【００１５】前記駆動軸１７は、ブラケット４ａに取り
付けられた回転駆動源の一例であるシンクロナスモータ
１８（以下、単にモータ１８という）の出力軸１８ａに
伝達ギア１９ａ，１９ｂを介して連結されており、当該
モータ１８の駆動を受けて回転するように構成されてい
る。また、駆動軸１７には、駆動軸１７の周方向に突出
する突起部２０ａを１箇所設けたドグ２０が取り付けら
れており、このドグ２０の突起部２０ａを検出できるよ
う、前記ベース４にはセンサ２１が設けられている。こ
のセンサ２１とドグ２０は、前記割出ギア１５と回転伝
達ギア１３との作用により分離プレート９が間欠回転し
終わった時にセンサ２１がドグ２０の突起部２０ａを検
出してオンするよう、双方の取り付け位置が調整されて
いる。

【００１６】前述のような構造で成る分離供給装置にお
いて、モータ１８が駆動すると駆動軸１７が回転し、割
出ギア１５、割出カム１６及びドグ２０が一体に回転す
る。割出ギア１５の回転にともなって回転伝達ギア１３
には間欠的に回転が伝達され、これにより分離プレート
９が間欠回転する。この時、回転伝達ギア１３と割出ギ
ア１５の噛合が解かれる時点（分離プレート９、主軸８
等が停止する時点）において、位置決めカム１４の円弧
状切欠１４ａには割出カム１６の係合円周部１６ａが係
合するため、回転伝達ギア１３、主軸８、分離プレート
９をその場で正確に位置決めしておくことができる。つ
まり、回転伝達ギア１３と割出ギア１５との噛合が解か
れた状態において、回転伝達ギア１３、主軸８、分離プ
レート９等が回転フリーになることを防ぎ、回転伝達ギ
ア１３の位置ずれによる割出ギア１５と回転伝達ギア１
３の再噛合時の噛み込み、分離プレート９の間欠停止位
置のずれなどを防ぐことができる。このため、分離プレ
ート９の間欠回転おける位置割出精度は高精度に維持さ
れる。

【００１７】このように分離プレート９が間欠回転する
状態で、エア吸引装置の作動により吸引穴５ａからエア
の吸引が開始されると、ホッパ部３に貯留されたねじ２
は、分離プレート９の貫通穴９ｂに吸引保持されて取り
出し位置に移送される。この時、取り出し位置では吸引
穴５ｂからエアの吸引が行われており、ここに連通した
貫通穴９ｂにねじが保持されている場合には、貫通穴５
ｂから連通穴１０ｂ、吸引穴５ｂ、吸引ホース１１を経
由して真空スイッチ１２に至る経路内の真空圧が上昇
し、これにより真空スイッチ１２がオンする。同時に貫
通穴９ｂが取り出し位置に達した時にはセンサ２１がオ
ンになるため、このセンサ２１がオンになっていて、な
おかつ真空スイッチ１２がオンになっている場合には、
取り出し位置にある貫通穴９ｂにねじ２が保持されてい
ると見なしてモータ１８が一時停止する。

【００１８】その後、取り出し位置にある貫通穴９ｂの
ねじ２がねじ締め機等の作用によって取り出されると、
センサ２１がオンの状態で真空スイッチ１２がオフにな
るため、これを受けてモータ１８が駆動し、分離プレー
ト９の間欠回転を再開する。このようにして順次取り出
し位置に達した貫通穴９ｂにねじ２が保持されているか
否かを確認し、ねじ２を分離供給することができる。

【００１９】前述のねじ２の分離供給動作において、分
離プレート９の間欠回転中に貫通穴９ｂの形成されてい
ない部分が連通穴１０ｂ上を通過する時には、連通穴１
０ｂから真空スイッチ１２に至る経路内の真空圧が高ま
って真空スイッチ１２がオンになり、これにより装置の
誤動作が発生する恐れがある。しかし、本分離供給装置
１では、前述のように真空スイッチ１２と間欠回転完了
時を検出するセンサ２１との信号を見ることにより、取
り出し位置に貫通穴９ｂがない場合の真空スイッチ１２
のオン信号による誤動作を防止することができる。

【００２０】なお、本発明の実施の形態においては、微
小なねじ２を分離供給する例について説明したが、本発
明に係る分離供給装置は、ねじ以外のリベット、頭付き
ピン、釘等の各種頭付き棒材の分離供給を行うことがで
きるものであり、これらねじ以外の頭付き棒材の分離供
給を行う場合でも、得られる効果は同じである。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置
によれば、ねじが分離プレートの貫通穴に吸引保持され
ているか否かを真空スイッチ等により検出するようにな
っているため、センサの位置決め精度、感度等による誤
った検出がなくなる等の利点がある。また、従来のよう
に頭付き棒材を頭部側から検出しなくてもよくなるた
め、分離プレート上への突出物をなくし、分離プレート
交換等のメンテナンスもし易くなる等の利点もある。さ
らに、分離プレートが回転して貫通穴が取り出し位置に
達したことを検出するセンサの信号と、その時の真空検
出部の信号とでモータを駆動制御するようになっている
ため、貫通穴における頭付き棒材の有無だけを確実に検
出し、誤動作のない、極めて正確な頭付き棒材の分離供
給を実現する頭付き棒材の分離供給装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線に係る一部切欠断面図である。

【図２】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置の平面
図である。

【図３】図１の矢印Ｙによって指し示される方向から見
た分離プレート付近の拡大図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線に係る要部拡大断面図である。

【図５】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置の要部
拡大一部切欠断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 47/00 - 47/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部
   と、前記 ホッパ部の底部に水平から所定角度傾斜させて回転
   自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な
   貫通穴が複数等分配置された分離プレートと、前記 分離プレートの貫通穴に連通してエアを吸引するエ
   ア吸引部と、 前記分離プレートの貫通穴の回転移動路上であって常時
   分離プレートが連設する確認位置に開口し、かつ前記貫
   通穴が連通可能な連通穴を有し、この連通穴からエア吸
   引を行ってエア吸引経路内のエア挿通状態を確認する真
   空検出部と、 前記分離プレートが回転することで貫通穴が確認位置に
   位置したことを検出するセンサと、 前記真空検出部および前記センサの検出状態に応じて前
   記分離プレートを回転駆動する回転駆動源と を備えてい
   ることを特徴とする頭付き棒材の分離供給装置。