JP3557561B2 - 供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、包装される製品や組み立てられる部品等を供給したり、切削その他加工工程等に部品を並べながら揃えて送り込む供給装置に関するものである。詳しくは振動や騒音がなく、供給効率の良い回転式の供給装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の供給装置としては、一般的には振動による共振現象を利用している物が広く用いられている。また、一部には回転による振動の少ないものの考案が実施されているが、いずれも、以下のような欠点が有る。
振動型については、
イ)振動によって発生する騒音が大きく、作業環境が悪化する。
ロ)振動によるボウルの摩耗や摩滅が多いので、装置の稼動コストが高くなる。
ハ)供給能力に限界があり、電圧の変動がボウル内の被供給物の量の変化によって供給能力も著しく左右される。
ニ)装置を運転する消費電力を多く必要とし、不経済である。
ホ)被供給物が少量になるとボウル内に残ることがあり、作業能率が悪くなる。ヘ)供給物の相互の衝突によって、相互に傷が付く。
ト)油の付着等によって供給能力が著しく変化するので、安定性に欠ける。
また、従来の回転型については、
イ)構造が複雑で取り扱いが難しく、また保守に手間が掛かる。
ロ)回転しながら高位置に送るので、位置の移動工程距離が長くなるため、その後の整列・整揃工程距離が充分とれないので、装置全体が大きくなる。
ハ)構造的に汎用性が狭く、供給可能な物品(ワーク)が限定される。
ニ)構造が複雑なので製造コストが多くかかり、大量生産に向かないばかりでなく、高価なので購入がし難い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の種々の欠点をなくし、多くの要望に応えるためになされたもので、振動や騒音がなく静かで、供給能力が高く且つ安定し、汎用性が広く、また、供給物に傷が付かない、しかも著しく省エネルギーでもある画期的な供給装置の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するために、本発明の整列供給装置においては、円筒形の固定外壁に隙間を介して内接回転する、上端全周囲に所定幅の整列トラックを有すると共に、底をなだらかな円錐形とした円筒ボウルを設け、この円筒ボウルのボウル周壁との一定の間隔を保持してボウル周壁の曲面に沿って湾曲した立て板で、且つ上端面がボウル底面付近位置から少なくとも整列トラックに至る位置まで滑らかに傾斜している固定上昇板を単一または複数もしくは並列に設け、そして前記円筒ボウルのボウル周壁のボウル底面付近位置またはボウル底面のボウル周壁付近位置のいずれか一方もしくは双方に押上部材を設けることである。
【0005】
そして、固定上昇板を傾斜している上端面の最下端部が円筒ボウルのボウル底面より低い位置になるように形成し、固定上昇板の最下端部がボウル底面に接する軌跡にて、最下端部がボウル底面より没した状態で回転しても、円筒ボウルと固定上昇板が接触しない程度の隙間を有する幅の環状の案内溝や同等のスリットをボウル底面に単一または複数もしくは並列に施すと効果的である。
【0006】
また、ボウル底面の環状の案内溝を断面を表面部より内部を拡大した形状に形成すると共に、当該案内溝に没する固定上昇板の最下端部にベアリング等の滑動手段を設けると良い。
【0007】
また、ボウル底面の最外周部または当該最外周部及びボウル底面の環状の案内溝の底部の何れか、または両方に油およびゴミ排出用の孔を設けると好ましい。
【0008】
さらに、円筒ボウルの整列トラック、ボウル周壁、ボウル底面を形成するそれぞれの部材の一部または全部を分離・結合や分離・独立できる構造とすることもできる。
【0009】
そして、固定上昇板の上端面を傾斜させたり、上端に滑らかな平板やリブを設けるか、又は上端面の高さを変化させた複数並列の固定上昇板を設けると良い。
【0010】
また、固定上昇板、または固定上昇板と環状の案内溝やスリットを、円筒ボウルの内側とボウル底面および整列トラック上に設けることも考えられる。
【0011】
また、整列トラックの内端面からボウル周壁の曲面に沿って傾斜してボウル底面届くシート状のシュウタを設けると好ましい。
【0012】
さらに、円筒ボウルの円錐形のボウル底面を階段波紋状に形成してもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施例であるローラピンを被供給物Aとした場合の供給装置の主要部の斜視図である。図2は図1の全体側断面図である。
図1に示すように、円筒形の固定外壁1に隙間を介して内接回転する、上端全周囲に被供給物であるローラピンAが外側方向に数回余り回転できる幅で内側より外側に向かって低くした整列トラック2を有すると共に、底をなだらかな円錐形に形成した樹脂等による円筒ボウル3を設け、当該円筒ボウル3のボウル周壁32との一定の間隔即ちローラピンAの直径よりも2〜3割少ない寸法を保持してボウル周壁32の曲面に沿って湾曲した立て板で、且つ上端面がボウル底面33付近位置から少なくとも整列トラック3に至る位置まで滑らかに傾斜しているステンレス板の固定上昇板4を設け、ステー41にて固定外壁1に取付け固定する。そして前記円筒ボウル3のボウル周壁32のボウル底面33付近で円周を四等分した各位置に押上ピン5を、前記固定上昇板4に接触しない突出長さで植え込みか、またはボウル外側からボルトを貫通させて設ける。
【0014】
また、必要な場合にはボウル周壁32に設けた各押上ピン5と直角になるようにしてボウル底面33の外周付近で被供給物Aに合わせた位置にも、それぞれの押上ピン5bを設けておくとよい。
【0015】
そして、整列トラック3に運ばれたローラピンAを必要な方向に案内するようにカーブで形成したガイド6をガイドブラケット61で整列トラック3上に取り付ける。更に、必要に応じて後工程で求められる工程上の被供給物Aの姿勢とすべく整列・整揃を行なうために堰や障害物を有するガイドプレートやスライダ等を設置する。
【0016】
全体的には、図2で示すように固定外壁1は外壁保持板11と共に二種類の支柱91a,91bとモータ取付板92およびベース94で構成される架台9に取り付けられている。そして円筒ボウル3の下の裏面には円筒ボウル3の回転がより安定するように円周四等分の箇所にカムフォロア82を設けておく。円筒ボウル3の駆動軸8は駆動ベアリング81とカップリング83を介してモーター84に連結されている。このモーター84はコントローラ85によって回転数を変化することができる。
【0017】
前述の構造により、円錐形の底を有する円筒ボウル3が回転するとボウル内に入れられた被供給物Aは、円錐によって下がりながら、円筒ボウル3の外周に寄り集まっていく。そしてボウル周壁32に寄り集まった被供給物Aは外壁の下部または底面の外周部もしくはそれら両者の押しピン5によって所定の姿勢に叶う被供給物Aだけが固定上昇板4に乗り上げられる。ボウル3は連続して回転しているので、後続する次々の押しピン5によって夫々同じく所定の姿勢に叶う被供給物Aだけが連続的に先のものを押し上げながら固定上昇板4に乗り上げられて整列していく。そして一列に整列した状態で連続した先頭の被供給物Aが側壁の無くなった高さの整列トラック2の位置まで昇った処で整列トラック2に移る。そこで回転している整列トラック2で被供給物A同士が離されて整列トラック2上をガイド6に沿って円周方向に移動し、堰やピンや障害物および各種のセンサー対処装置にて、次の工程で必要な姿勢に叶うように揃えながら選別されて、叶わないものは、その間でボウル内に落下される。
【0018】
図3(a)は本発明の供給装置の作動を説明する円筒ボウル主要部の断面図で図3(b)は図3(a)のX矢視図である。 図3の断面図で示すように、作動のポイントは被供給物Aの重心が回転する円筒ボウル周壁32と固定上昇板4の間隔内にあることで、これによって被供給品Aは左右二カ所の線で支えられ殆ど浮いた状態となって接触抵抗も少ないので、被供給品A同士が押し合って、多く連続した状態で押上ピン5にて押されても上昇移動が可能である。
また、被供給物Aは固定上昇板4で整列トラック2まで上昇していく工程にてある程度の選別がされ、しかも固定上昇板4の上端面の切り口角度によっても、被供給物Aの姿勢に変化を与えることができる。
従って、多くの供給物を効率良く送り込むことができる。
【0019】
尚、ここでは固定上昇板4の下端をボウル底面33内に没するために環状の案内溝34をボウル底面33にに設けた実施例だけを図示しているが、ある程度の大型の被供給物では案内溝34を省略することもできる。
【0020】
また、ここでは固定上昇板4を円周上の一カ所に設けた実施例だけを図示しているが、ある程度の大型の供給装置では、対照的または間隔をあけて円周上に複数設置することも考えられる。特に被供給物Aを複数並列させた状態で供給する場合には効果的である。
【0021】
図4は本発明の第二の実施例である、固定上昇板の下端部を没する案内溝の下に広い部分を形成し、そこに滑動手段を設けた場合の主要部の断面図で、図4(a)はその広域図であり、図4(b)は図4(a)のY部円内の拡大図である。
図4(a)で示すように固定上昇板4の下端位置のボウル底面33に環状の凸断面溝35を設け、その中に納まるようにして固定上昇板4の先端にボールベアリング43を取り付ける。
図4(b)に示すように固定上昇板4の下端部にアッタチメント42を介して、側壁幅よりもわずかに小さなボールベアリング43を取り付け、ベアリング固定蓋45にて固定する。アッタチメント42は段付きの円筒状で、上部には固定上昇板4を差し込む切り込みを設けて、横側からネジピン44にて固着する。
【0022】
図5は本発明の第三の実施例を示し、円筒ボウル内の油やゴミを排出する孔35を設けた場合の主要部拡大断面図である。
一般に被供給物である機械部品等は油やゴミが付着しているものが多く、被供給物がボウルの底や側壁に張り付いて残ったり、被供給物同士が接着したり、整列トラックや通路にゴミが付着して、供給作業に悪影響を及ぼすので、これらをボウル内から排出する必要がある。
図5で示すように、固定上昇板4の下端が没するボウル底面33の、案内溝34の底に下に向けて孔35aを設け、また案内溝34とボウル周壁32が離れている場合には、ボウル周壁32とボウル底面33の交点付近に孔35bを設ける。
ここではボウル周壁32の内側最下位置にボウル底面33に沿って横に開孔しているが、ボウル底面33の最外周に下に向けて開孔してもよい。
被供給物Aに付着している油やゴミが円筒ボウル3の外に出され、外に出された油やゴミは外壁保持板11の上面に設けられた油溜め12に受けて溜まり、適当な時期にドレンプラグ13を取り外すことによって外に排出される。
【0023】
図6は本発明の第四の実施例を示し、円筒ボウル3を形成する夫々の部材を分離できる構造とした場合の主要部の断面図である。
図6で示すように、円筒ボウル3のボウル底面33を有する底の部材と、ボウル周壁32を有する円筒の部材と、円筒の上端の整列トラック2を有する円環板状の部材を、夫々にガイドとしてはめ込む段37を設けて組付けられ、ボルト38またはビス39にて一体化して固着される。
こうすることによって、整列トラック2が摩耗したとき、又は被供給物が変更になった場合には整列トラック2だけを変換すればよく、改造が容易にできる。
もしくはボウル周壁32が摩耗して円筒の部材または底の部材だけを新しいものに交換すればよいので、維持コストが低減できる。
また、円筒ボウル3の底部と周壁は独立させてそれぞれ別回転数にて回転させることも可能である。
【0024】
図7は本発明の第五の実施例を示し、複数の固定上昇板と二段の整列トラックを設けた場合の主要部の図で、図7(a)は断面図で、図7(b)は図7(a)のZ矢視による作動説明図である。
図7(a)で示すように固定上昇板4aを並列に2枚とし、その上端面に平板46を設けたものである。当該平板46のボウル中心側にはリブ47を平板46の全域にわたって設けている。また、平板46の表面は滑らかに加工され、且つ上昇位置に応じて被供給物Aの姿勢を整列・整揃のために角度変化させるように、緩やかに傾斜が増し直角に近い角度まで連続している。
【0025】
更に、被供給物Aをより一層滑り易くする為に、平板46の表面を研磨したり、表面にテフロン樹脂のコーティングすることも考えられる。
こうすることによって、被供給物の大きさ、形状、整列・整揃の度合に幅広く対応することができ汎用性が拡大し、しかも滑り易くなれば装置の運転(回転)速度を速められるので、作業能率も向上することができる。
【0026】
しかし、被供給物Aよっては内側の固定上昇板4は一枚であってもよいし、固定上昇板4の上端の平板46も省略することができる。
【0027】
また図7で示すように、固定上昇板4を複数組み合せて並列に、円筒ボウル3の内側の固定上昇板4a,4bと外側に固定上昇板4cを設け、整列トラック2も2段として、一段目の整列トラック2a上に案内溝34に変わる環状のスリット21を設けて外側の固定上昇板4bの下の先端をスリット21内に没するように設け、2段トラック2bの周壁には押上ピン5cを外側固定上昇板4bに接触しない長さで設ける。
この実施例では図7(b)で示す、例えば被供給物Aがキャップ状の物の場合で、一度選別したものを更に取り出し姿勢を変える為に2段トラックの複合2種の固定上昇板であるこの方式が効果大である。
【0028】
作動工程の変化を説明すると、図7(b)で示すように、先ず被供給物キャップAが上向及び下向の姿勢になったものが最初の固定上昇板4a,4bにさしかかると押上ピン5aによって連続的に並んで固定上昇板4a,4bの上に押し上げられ、次第に上昇しながら傾斜角度が外側に増して一段目の整列トラック2aにさしかかる位置でほぼ90度になり、ここで外側を向いたキャップAはその重心によって円筒ボウル3内に落下して戻され、内側を向いたものだけが安定して重心が支えられて残り、整列トラック2a上に移されるので選別されることになる。
【0029】
トラック2a上に移動したキャップは直角に近い不安定な姿勢なので、そこから外側固定上昇板4cに外側押上ピン5cによって押し上げられ、次第に上昇していくにつれて整列トラック2b上に移されるので安定した上向きの姿勢になって取り出される。
【0030】
また、整列トラックに角を設けてL文字形に折り曲げた弓状の板に形成したり、整列トラックの所定域全体に徐々に変化する傾斜角度をつけたりすることも考えられる。
このようにすることによって、例えばボルト等の首吊り姿勢での供給を行なう場合や被供給物を傾斜した姿勢で立てて重心差異を利用しての選別や整列後に再び平状に戻すことが容易に効率良く行なうことができる。
【0031】
図8は本発明の第六の実施例を示し、固定上昇板4にシュウタ7を設けた斜視図である。
図8で示すように、固定上昇板4の上端部付近に、上昇板の傾斜とは逆の方向に傾斜したシュータブラケット71を取り付け、サンドイッチ方式にてシート状のシュータ7を止めネジ72で取り付ける。シュータ7は滑りやすい弾性樹脂板が好ましく、整列トラック2に一定の間隙を保持して被供給物Aに合わせて所定の幅の弓形平板のテープ状とし、上端は整列トラック2の付近から、下端はボウル底面33までなだらかに傾斜させ先端は自由に動けるようにしておく。
そうすることによって、整列トラック2まで余分に運ばれた被供給物Aが円筒ボウル3内に落下され戻される時に、ボウル底面33に衝突したり、被供給物A同士がぶつかりあって傷が付くことを防止することができる。また、落下による衝撃で円筒ボウル3が摩耗することも低減できる。特に被供給物Aがガラス製品であったり、傷付きやすい樹脂製品の場合にはその効果が著しい。
【0032】
図9は本発明の第七の実施例を示し、円筒ボウルの底面を段付としたボウルの断面図であり、図示のように、通常の円錐形の頂角170度位に対して、供給物に合った寸法の間隔で段37をつけて形成する各段37の面は5度の傾斜であるが、段を含めた全体としての角度は150〜160度となるため実質的に斜角が急となり被供給物Aが外周に向かって滑り落ちやすくなる。しかも段37によって接触面が減少するため付着油等による面への接着も少なくなり、ベタ当たりがなくなるのでバランス保持においてもくずれやすく、下に滑り落ちやすくなる作用がある。従って円筒ボウル3の回転数をかなり低減して、その遠心力が減少した状態でもボウル内部に残ることがなく供給される。
【0033】
尚、円筒ボウル3内に投入を要求される被供給物Aが大量に有る場合に、ボウル内及びボウル上に漏斗状や円筒状の補助装置等を設けて、要求を満たすことは、本発明の供給機の要旨を何ら変えるものではない。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明の通り、この発明の供給機にによれば、以下のような多くの効果を奏する。
イ)被供給物が振動によって自走しないため、振動もなく、騒音が極め少なく静
かに稼動することができる。
ロ)モーターの単純な回転運動だけを利用するため、モーターの回転に比例して被供給物を送る能力を選定できるので、低速から高速まで供給条件を最良な状
態に設定することができる。
ハ)振動がないため、一部の移動している部分以外は被供給物は常に静止状態でしかも固定上昇板を上昇移動中は二点だけで支えられながら浮いた状態で送られるので、ボウルとの接触面および被供給物同士の擦り合いによるボウルの摩耗が最小限に軽減でき、耐久性に優れ、また被供給物自体に傷が付きにくいの
で、傷つきやすいものでも供給が可能である。
ニ)選別したトラック上での移動工程距離が長くとりやすく、複雑な整列や整揃
ができ、汎用性が広いので、広範囲の種類の被供給物に対応できる。
ホ)構造が極めてシンプルで、被供給物に応じた材質のボウルが選択可能で稼動の安定性や耐久性が高く、メンテナンスの時間やコストを低減できる。
ヘ)モーター個の駆動構造のため、消費電力が従来の振動式に比べて約四分の一になり、著しく節減することができる。
ト)回転部に突出した薄板などが存在せず、平滑な筒状のため、手や指等を挟むことがなく安全である。
速度の範囲が広いため、用途も広くなる。
チ)構造が簡単であるため、従来のモーター駆動方式に比べて安価に製作することができる。
【0035】
また、請求項2に記載する供給機によれば、被供給物が角のある物でも、滑らかに固定上昇板に押し上げることができる。
【0036】
そして、請求項3に記載する供給機にによれば、固定上昇板を円滑に作動することができる。
【0037】
そして、請求項4に記載する供給機にによれば、供給作業に悪影響を与える油やゴミを円筒ボウルから容易に排除することができる。
【0038】
そして、請求項5に記載する供給機にによれば、汎用性が高く用途を広くすることが容易にでき、しかも製作コストを下げることができる。
【0039】
そして、請求項6や請求項7に記載する供給機にによれば、多種類の被供給物に対応することができる。
【0040】
そして、請求項8に記載する供給機にによれば、整列トラック上の余分な被供給物を円滑にボウル内に戻すことができ、傷付きを防止することができる。
【0041】
そして、請求項9に記載する供給機にによれば、円筒ボウルの回転数をかなり低減して、その遠心力が減少した状態でも被供給物がボウル内部に残ることがなく供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の第一の実施例における主要部の斜視図である。
【図2】は図1の供給機の全体側断面図である。
【図3(a)】は本発明の供給装置の作動を説明する主要部の断面図である。
【図3(b)】は図3(a)のX矢視図である。
【図4(a)】は本発明の第二の実施例における主要部の断面図である。
【図4(b)】は図4(a)のY部円内の拡大図である。
【図5】は本発明の第三の実施例における主要部断面図である。
【図6】は本発明の第四の実施例における主要部断面図である。
【図7(a)】は本発明の第五の実施例における主要部拡大断面図である。
【図7(b)】は本発明の第五の実施例における主要部拡大断面図である。
【図8】は本発明の第六の実施例における主要部の斜視図である。
【図9】は本発明の第七の実施例における円筒ボウルの断面図である。
【符号の説明】
1 固定外壁
11 外壁保持板
12 油溜め
13 ドレンプラグ
14 補助固定外壁
2 整列トラック
21 スリット
3 円筒ボウル
31 ボウルキャップ
32 ボウル周壁
33 ボウル底面
34,34a,34b 案内溝
35 凸断面溝
36,36a,36b 孔
37 段
38 ボルト
39 ビス
4,4a,4b,4c 固定上昇板
41 ステー
42 アタッチメント
43 ベアリング
44 ネジピン
45 ベアリング固定蓋
46 平板
47 リブ
5,5a,5b,5c 押上ピンまたは押上材
6 ガイド
61 ガイドブラケット
7 シュウタ
71 シュウタブラケット
72 止めネジ
8 駆動軸
81 駆動ベアリング
82 カムフォロア
83 カップリング
84 モーター
85 コントローラ
9 架台
91a,91b 支柱
92 モーター取付板
93 カバー
94 ベース
A 被供給物
Claims (9)
- 円筒形の固定外壁(1)に隙間を介して内接回転する、上端全周囲に所定幅の整列トラック(2)を有すると共に、底をなだらかな円錐形とした円筒ボウル(3)を設け、当該円筒ボウル(3)のボウル周壁(32)との一定の間隔を保持してボウル周壁(32)の曲面に沿って湾曲した立て板で、且つ上端面がボウル底面(33)付近位置から少なくとも整列トラック(3)に至る位置まで滑らかに傾斜している固定上昇板(4)を単一または複数もしくは並列に設け、そして前記円筒ボウル(3)のボウル周壁(32)のボウル底面(33)付近位置またはボウル底面(33)のボウル周壁(32)付近位置のいずれか一方もしくは双方に押上部材(5)を設けたことを特徴とする供給装置。
- 固定上昇板(4)を傾斜している上端面の最下端部が円筒ボウル(3)のボウル底面(33)より低い位置になるように形成し、固定上昇板(4)の最下端部がボウル底面(33)に接する軌跡にて、最下端部がボウル底面(33)より没した状態で回転しても、円筒ボウル(3)と固定上昇板(4)が接触しない程度の隙間を有する幅の環状の案内溝(34)や同等のスリットをボウル底面(33)に単一または複数施した請求項1に記載の供給装置。
- ボウル底面(33)の案内溝(34)を断面を表面部より内部を拡大した形状に形成すると共に、当該環状の案内溝(34)に没する固定上昇板(4)の最下端部に滑動手段(42)を設けた請求項2に記載の供給装置。
- ボウル周壁(32)とボウル底面(33)の外周交差線付近または当該交差線付近とボウル底面(33)の環状の案内溝(34)の底部のいずれか、もしくは両方に油およびゴミ排出用の孔(36)を設けた請求項1、請求項2、または請求項3に記載の整列供給装置。
- 円筒ボウル(3)の整列トラック(2)、ボウル周壁(32)、ボウル底面(33)を形成する夫々の部材の一部または全部を分離できる構造とした請求項1、請求項2、請求項3または請求項4に記載の供給装置。
- 固定上昇板(4)の上端面を傾斜させたり、上端に滑らかな平板(46)やリブ(47)を設けるか、または固定上昇板(4)の上端面の高さを変化させた複数並列の固定上昇板(4a,4b)を設けた請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5に記載の供給装置。
- 複数の固定上昇板(4a,4b)、または複数の固定上昇板(4)と複数の環状の案内溝(34)やスリット(21)を、円筒ボウル(3)のボウル底面(33)および整列トラック(2)上に設けた請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5または請求項6に記載の供給装置。
- 整列トラック(2)の内端面からボウル周壁(32)の曲面に沿って傾斜してボウル底面(33)に届くシート状のシュウタ(7)を設けた請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6または請求項7に記載の供給装置。
- 円筒ボウル(3)の円錐形のボウル底面(33)を階段波紋状に形成した請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7または請求項8に記載の供給装置。
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