JP4045548B2

JP4045548B2 - 袋ナットの搬送方法および搬送装置

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Publication number: JP4045548B2
Application number: JP2003338746A
Authority: JP
Inventors: 好高青山; 省司青山
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Priority date: 2003-08-23
Filing date: 2003-08-23
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2023-08-23
Also published as: JP2005067890A

Description

本発明は、袋ナットの搬送方法および搬送装置に関するもので、特殊な形状の袋ナットを円滑に搬送するものである。

ナット本体と、その片側に設けられたフランジと、フランジとは反対側のナット本体に設けられ内部が中空とされた器状の袋部とからなる袋ナットは、フランジ，ナット本体，袋部が一体になった形状なので、その形状自体が空気搬送をしにくい状態になっている。また、上記袋ナットの搬送路は、その形状に適合した円滑な搬送ができるように、設定されていることが必要である。
特公平７−９０８９３号公報

上記のように、ナット本体と、その片側に設けられたフランジと、フランジとは反対側のナット本体に設けられ内部が中空とされた器状の袋部とからなる袋ナットは、フランジ，ナット本体，袋部が一体になった形状なので、その形状自体が空気搬送をしにくい状態になっている。とくに、ねじ孔以外は中実になっているナット本体とフランジの方に質量が偏っていて、中空の袋部は質量が小さくなっている。このため、フランジ，ナット本体，袋部が一体化された複雑な形状の袋ナットの重心点が、ナット本体側に偏ることとなり、搬送中に袋ナットが異常な姿勢になって搬送路の内面にひっかかったりして円滑な搬送に支障を来すという問題がある。

上記のような形状の袋ナットにおいては、質量の大きな部分の受圧面積が質量の小さな袋部の受圧面積を大幅に下回ることとなり、そのために搬送空気による圧力が袋ナットに作用すると、袋ナット全体を傾けようとする現象、すなわち回転モーメントが袋ナットに付与され、それが原因になって搬送路内で異常姿勢となる。

本願発明は上記の問題点を解決するために提供されたもので、請求項１記載の袋ナットの搬送方法は、ナット本体の片側にフランジが設けられ他側に内部が中空の器状の袋部が設けられた袋ナットに搬送空気を吹き当てて搬送路を移動させる形式のものにおいて、搬送路は、ナット本体およびフランジを通過させる主搬送路と、主搬送路の下側に設けられ袋部を通過させる副搬送路とから構成され、副搬送路の幅は主搬送路の幅よりも狭く設定され、搬送路内における袋ナットは、ナット本体が上側に袋部が下側に位置する配置姿勢とされ、搬送空気の圧力をフランジの下面に作用させて袋ナットに浮力を作用させた状態で搬送するとともに、ナット本体およびフランジを上側に袋部を下側に位置させた状態で袋ナットを一時係止し、この一時係止している袋ナットのナット本体の外側面に対してのみ直接搬送空気を噴射し、搬送空気の噴射力を袋ナットの重心点またはその近傍に作用させることを特徴とする。

上記のように、フランジの下面に搬送空気の圧力が作用しているので、袋ナットには浮力が作用する。したがって、袋ナットの重力で袋ナットの一部が搬送路の内面に擦れながら移動しても、その摩擦力が軽減されることとなり、袋ナットに異常な傾きが発生することなく搬送姿勢が正常に維持される。あるいは、上記浮力により、ナット本体とフランジの部分が主搬送路内で浮上した状態になって袋ナットは搬送路の内面には接触することなく移動する。このように、搬送路の内面に接触しない完全な浮上状態のときには、袋ナットは傾けられることなく正常な姿勢で搬送される。さらに、上記浮力によって、フランジが搬送路の天井面に摺動しながら移動する。この場合は、フランジが天井面にガイドされた状態になるので、袋ナットは傾けられることなく正常な姿勢で搬送される。

主搬送路の幅は副搬送路の幅よりも大きく設定されているので、ナット本体は主搬送路の底面に接触しながら移動するのであるが、この底面に対する摩擦力が大きくなると、袋部に作用した空気圧力で上記接触箇所を中心にして袋ナット全体が傾斜しようとする。しかし、上記のように袋ナットに浮力が作用しているので、上記接触箇所における摩擦力が軽減されその箇所には円滑な摺動現象が継続して袋ナットの傾斜が防止される。上記のような完全な浮上や搬送路の天井面にフランジが摺動しているときには、主搬送路の底面に接触することがないので、袋ナットの傾斜は発生しない。このような浮力が作用することにより、袋ナットは低摩擦の状態、完全浮上の状態、天井面に対するガイド摺動の状態等の３状態が複合して搬送される。あるいは、上記３状態のいずれか１つだけで搬送されたり、または２つ状態が交互に繰り返されたりしながら搬送される。

ねじ孔以外は中実になっているナット本体とフランジの方に質量が偏っていて、中空の袋部は質量が小さくなっている。このため、フランジ，ナット本体，袋部が一体化された複雑な形状の袋ナットの重心点が、ナット本体側に偏ることとなる。この種の袋ナットにおいては、通常、質量の大きな部分の受圧面積が質量の小さな袋部の受圧面積を大幅に下回る場合が多くみられる。このような条件下にあっても、フランジに空気圧が作用するので、袋ナットは重心点よりも上側あるいはその近くの箇所において上方へ懸垂される。したがって、袋ナットは押し上げられるのではなく引き上げられることになるので、異常な方向に傾く現象が防止される。そして、一時係止している袋ナットのナット本体の外側面に対してのみ直接搬送空気を噴射し、搬送空気の噴射力を袋ナットの重心点またはその近傍に作用させるものであるから、袋ナットは傾斜することなく正常な姿勢で送出され、搬送路内での搬送姿勢が正しく維持される。

上記のような３つの状態は、搬送路の湾曲形状と湾曲部を袋ナットが通過するときの遠心力と密接な関係がある。湾曲している部分において主搬送路が副搬送路よりも湾曲の外側に位置するように湾曲している場合には、袋ナットに作用する遠心力が搬送空気による浮力に加算されるので、フランジが主搬送路の天井面に摺動する状態が発生しやすくなる。また、上記の湾曲方向とは逆方向に湾曲している場合には、袋ナットに作用する遠心力が加算されてナット本体が主搬送路の底面に強く接触する傾向となるが、搬送空気の浮力で上記の強い接触が軽減されて湾曲部を円滑に移動することができる。

ナット本体およびフランジを上側に袋部を下側に位置させた状態で袋ナットを一時係止し、この一時係止している袋ナットのナット本体の外側面に搬送空気を噴射する。搬送空気の噴射力は、袋ナットの重心点またはその近傍に作用するので、袋ナットは傾斜することなく正常な姿勢で送出され、搬送路内での搬送姿勢が正しく維持される。

請求項２記載の発明は、請求項１において、上記の一時係止は、少なくとも磁石の吸引力によって行われていることを特徴としている。磁石で吸引されている袋ナットに搬送空気が噴射されているので、搬送空気が磁石の吸引力を上回った時点で袋ナットが急速に送出される。したがって、搬送路に対する袋ナットの進入が正確になされる。

請求項３記載の発明は、ナット本体の片側にフランジが設けられ他側に内部が中空の器状の袋部が設けられた袋ナットに搬送空気を吹き当てて搬送路を移動させる形式のものにおいて、搬送路は、ナット本体およびフランジを通過させる主搬送路と、主搬送路の下側に設けられ袋部を通過させる副搬送路とから構成され、副搬送路の幅は主搬送路の幅よりも狭く設定され、搬送路内における袋ナットは、ナット本体が上側に袋部が下側に位置する配置姿勢とされ、上記搬送路は部品送出装置に接続されているとともに、部品送出装置に袋ナットを導入する導入部材が接続され、この部品送出装置は、断面が矩形の外箱と、この外箱内に進退可能な状態で収容され導入部材からの袋ナットを受け入れる受入位置と受け入れた袋ナットを供給管の方へ送り出す送出位置の２位置を取る移送部材と、移送部材に形成され導入部材や搬送路の方へ開放している袋ナットの受入凹部と、この受入凹部に一時係止されている袋ナットのナット本体外側面に対してのみ直接搬送空気を噴射し受入凹部の最奥部に開口している噴射通路を有しており、搬送空気の噴射力を袋ナットの重心点またはその近傍に作用させるように構成したことを特徴とする袋ナットの搬送装置である。

請求項３記載の発明は、基本的には請求項１記載の発明と同様な作用効果を呈する。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図示の実施例について説明する。

本発明で搬送される袋ナット１は、図２に示すように、中央部にねじ孔２を有する６角形のナット本体３と、ナット本体３の片側にナット本体３と一体に設けられたフランジ４と、ナット本体３の他側にナット本体３と一体に設けられた内部が中空の袋部５から構成されている。袋部５の形状は、袋ナット１が使用される状況によって種々変化するが、この例においては、円筒部６とそれに連続している半球形の球形部７によって構成されている。そして、フランジ４と袋部５の断面は円形である。フランジ４の下面８は後述の搬送空気の圧力が作用する受圧面々されている。また、袋ナット１は鉄製である。

図１は、本発明による袋ナット１の搬送方法を実施する搬送装置の全体構造を示す平面図である。パーツフィーダ９から送り出された袋ナット１は、導入部材１０から部品送出装置１１に送り込まれ、袋ナット１を１つずつ供給管１２の方へ送り出すようになっている。図３に示すように、導入部材１０は上向きに開放した断面コ字型の形状であり、フランジ４を受け止める段部１３が設けてある。したがって、袋ナット１はフランジ４が、いわゆる首吊り状態になって段部１３を摺動しながら部品送出装置１１内に入る。そして、導入部材１０の下側に袋部５が配置され、上側にナット本体３が配置されている。

部品送出装置１１は断面が矩形の外箱１４内に移送部材１５が進退可能な状態で収容され、この移送部材１５はエアシリンダ１６で進退するようになっている。移送部材１５は、導入部材１０からの袋ナット１を受け入れる受入位置と、受け入れた袋ナット１を供給管１２の方へ送り出す送出位置の２位置を取るようになっている。部品送出装置１１とエアシリンダ１６は静止部材１７に固定されている。

図４は、外箱１４の蓋板１８を外した状態を示す平面図である。移送部材１５には、導入部材１０や供給管１２の方に開放している受入凹部１９が形成されている。受入凹部１９の断面形状は、図５に示されている。この断面形状は、袋ナット１の外形に合わせて設定されており、フランジ４が受け入れられる大幅部２０と、ナット本体３が受け入れられる中幅部２１と、袋部５が受け入れられる小幅部２２とから構成されている。そして、大幅部２０にはフランジ４を支持する支持面２３が形成され、中幅部２１にはナット本体３を支持する支持面２４が形成されている。

上記大・中・小の各幅部２０，２１，２２は、外箱１４の出口部２５においても連続するように、出口部２５の形状が設定されている。すなわち、図５に示した断面形状がそのまま出口部２５に連続している。

図４および図６に示すように、部品送出装置１１の外箱１４に中継通路部材２６の一端が結合され、他端には上記供給管１２が接続され、供給管１２は袋ナット１を供給する目的箇所に接続されている。図７（Ｂ）は蓋板２７が外された状態の立体図であり、中継通路部材２６の断面形状も図５に示した断面形状と同じものとされている。すなわち、図７（Ｂ）に示すように、大・中・小の各幅部２０ａ，２１ａ，２２ａとフランジ４やナット本体３を支持する支持面２３ａ，２４ａが設けられている。なお、図７（Ａ）も蓋板３３を外した状態で、供給管１２を立体的に図示している。

中継通路部材２６の深さは、変化部分２８において供給管１２の方に向かって次第に深くなっている。このように変化部分２８で深さを徐々に深くして、小幅部２２の底部が供給管１２の底部と滑らかに連続している。中継通路部材２６の端部から突き出た状態で挿入部２９が設けられ、この挿入部２９を供給管１２の端部に形成した受入部３０内に挿入して、中継通路部材２６の搬送路と供給管１２の搬送路が連続するようになっている。

上記搬送路は、主搬送路３１と副搬送路３２から構成され、中継通路部材２６においては大幅部２０ａと中幅部２１ａが主搬送路３１に相当し、小幅部２２ａが副搬送路３２に相当している。一方、供給管１２の搬送路は幅の広い部分が主搬送路３１であり、幅の狭い部分が副搬送路３２である。主搬送路３１の上下方向の高さは、図８に示すように、ナット本体３とフランジ４の高さを合計した寸法よりも十分に大きく設定してある。このような寸法関係にしてあるのは、フランジ４に空気圧が作用したときに、ナット本体３やフランジ４が主搬送路３１内で浮上できるようにするためである。

受入凹部１９内における袋ナット１の一時係止は、フランジ４やナット本体３が支持面２３，２４に支持されるとともに、移送部材１５に埋設した磁石３４で吸引されている。上記磁石３４は、受入凹部１９の最奥部に近くしかも支持面２３，２４に近い箇所の移送部材１５内に埋設してある。したがって、移送部材１５が後退して導入部材１０と受入凹部１９が合致すると、磁石３４の吸引力で最先の袋ナット１が受入凹部１９内に吸引され、袋ナット１の一時係止がなされる。なお、このような磁力をより強く袋ナット１に作用させるために、移送部材１５は非磁性体であるステンレス材料で製作されている。また、磁石３４は永久磁石であるが、これを電磁石にしてもよい。

受入凹部１９内に一時係止されている袋ナット１を空気搬送するために、圧縮空気の噴射通路３５が移送部材１５に設けてある。噴射通路３５は、受入凹部１９の最奥部であってナット本体３に圧縮空気が噴射される位置に開口している。すなわち、圧縮空気の噴射流は中継通路部材２６の長手方向に噴出される。圧縮空気の供給源から伸びてきている空気ホース４０が外箱１４に接続されて、圧縮空気を噴射通路３５に供給するようになっている。

図６に示すように、静止部材１７に基部材３６が固定され、この基部材３６に部品送出装置１１の外箱１４と中継通路部材２６の端部が取り付けられている。また、他の基部材３７が静止部材１７に固定され、この基部材３７に中継通路部材２６の他端と供給管１２が取り付けられている。供給管１２は、コ字型の押え部材３８を基部材３７にボルト３９で締め付けることにより、基部材３７に固定されている。

圧縮空気が噴射通路３５からナット本体３に吹き付けられると、ごく初期の間は磁石３４の吸引力で袋ナット１は受入凹部１９内にとどまっているが、ナット本体３に作用する搬送空気の圧力が急速に高くなり、搬送空気の圧力が磁石３４の吸引力を上回ると、袋ナット１は瞬間的に受入凹部１９から送り出される。

このように急速に送り出された袋ナット１は、搬送空気の動圧を受けて中継通路部材２６から供給管１２へ送り出されて行く。袋ナット１が搬送路を移動しているときには、搬送空気の圧力が図８の矢線で示すように、フランジ４の下面（受圧面）８に作用し、袋ナット１に浮力を付与しながら搬送されて行く。

上記実施例の作用効果を列記すると次のとおりである。

フランジ４の下面８に搬送空気の圧力が作用しているので、袋ナット１には浮力が作用する。したがって、袋ナット１の重力で袋ナット１の一部が搬送路の内面に擦れながら移動しても、その摩擦力が軽減されることとなり、袋ナット１に異常な傾きが発生することなく搬送姿勢が正常に維持される。あるいは、上記浮力により、ナット本体３とフランジ４の部分が主搬送路３１内で浮上した状態になって袋ナット１は搬送路の内面には接触することなく移動する。このように、搬送路の内面に接触しない完全な浮上状態のときには、袋ナット１は傾けられることなく正常な姿勢で搬送される。さらに、上記浮力によって、図８の二点鎖線図示や図９の実線図示のように、フランジ４が搬送路の天井面４１に摺動しながら移動する。この場合は、フランジ４が天井面４１にガイドされた状態になるので、袋ナット１は傾けられることなく正常な姿勢で搬送される。

上記のような異常な傾きは図９に二点鎖線で図示してあり、主搬送路３１の天井面４１にフランジ４が接触し、同時にナット本体３の下側の部分が主搬送路３１の底面４２に接触し、このような２か所における接触により、袋ナット１は主搬送路３１内で詰まってしまうのである。本発明においては、このような異常な傾斜が袋ナット１に付与されることがないので、円滑な袋ナット１の搬送が実現する。

主搬送路３１の幅は副搬送路３２の幅よりも大きく設定されているので、ナット本体３は主搬送路３１の底面４２に接触しながら移動するのであるが、この底面４２に対する摩擦力が大きくなると、袋部５に作用した空気圧力で上記接触箇所を中心にして袋ナット１全体が傾斜しようとする。しかし、上記のように袋ナット１に浮力が作用しているので、上記接触箇所における摩擦力が軽減されその箇所には円滑な摺動現象が継続して袋ナット１の傾斜が防止される。上記のような完全な浮上や搬送路の天井面４１にフランジ４が摺動しているときには、主搬送路３１の底面４２に接触することがないので、袋ナット１の傾斜は発生しない。このような浮力が作用することにより、袋ナット１は低摩擦の状態、完全浮上の状態、天井面４２に対するガイド摺動の状態等の３状態が複合して搬送される。あるいは、上記３状態のいずれか１つだけで搬送されたり、または２つ状態が交互に繰り返されたりしながら搬送される。

ねじ孔２以外は中実になっているナット本体３とフランジ４の方に質量が偏っていて、中空の袋部５は質量が小さくなっている。このため、フランジ４，ナット本体３，袋部５が一体化された複雑な形状の袋ナット１の重心点が、ナット本体３側に偏ることとなる。この種の袋ナット１においては、通常、質量の大きな部分の受圧面積が質量の小さな袋部５の受圧面積を大幅に下回る場合が多くみられる。このような条件下にあっても、フランジ４に空気圧が作用するので、袋ナット１は重心点よりも上側あるいはその近くの箇所において上方へ懸垂される。したがって、袋ナット１は押し上げられるのではなく引き上げられることになるので、異常な方向に傾く現象が防止される。そして、一時係止している袋ナットのナット本体の外側面に対してのみ直接搬送空気を噴射し、搬送空気の噴射力を袋ナットの重心点またはその近傍に作用させるものであるから、袋ナットは傾斜することなく正常な姿勢で送出され、搬送路内での搬送姿勢が正しく維持される。

上記のような３つの状態は、搬送路の湾曲形状と湾曲部を袋ナット１が通過するときの遠心力と密接な関係がある。湾曲している部分において主搬送路３１が副搬送路３２よりも湾曲の外側に位置するように湾曲している場合には、袋ナット１に作用する遠心力が搬送空気による浮力に加算されるので、フランジ４が主搬送路３１の天井面４１に摺動する状態が発生しやすくなる。また、上記の湾曲方向とは逆方向に湾曲している場合には、袋ナット１に作用する遠心力が加算されてナット本体３が主搬送路３１の底面４２に強く接触する傾向となるが、搬送空気の浮力で上記の強い接触が軽減されて湾曲部を円滑に移動することができる。

ナット本体３およびフランジ４を上側に袋部５を下側に位置させた状態で袋ナット１を受入凹部１９内に一時係止し、この一時係止している袋ナット１のナット本体３の外側面に搬送空気を噴射するものである。このため、搬送空気の噴射力は、袋ナット１の重心点またはその近傍に作用するので、袋ナット１は傾斜することなく正常な姿勢で送出され、搬送路内での搬送姿勢が正しく維持される。

上記の一時係止は、少なくとも磁石３４の吸引力によって行われている。よって、磁石３４で吸引されている袋ナット１に搬送空気が噴射されているので、搬送空気が磁石３４の吸引力を上回った時点で袋ナット１が急速に送出される。したがって、搬送路に対する袋ナット１の進入が正確になされる。

上記の搬送方法における作用効果は、搬送装置においても同様に発揮される。また、中継通路部材２６の深さは供給管１２の方に向かって次第に深くなって、中継通路部材２６と供給管１２とが滑らかに接続されて搬送路が構成されているので、袋ナット１は中継通路部材２６と供給管１２との接続部でひっ掛かったりすることがなく、円滑な袋ナット１の搬送ができる。

上記のように、複雑な外形の袋ナットが円滑に搬送路を移送されるので、溶接装置の部品供給装置に袋ナットを到達させるような場合等、種々な分野で幅広く利用される。

本発明の搬送装置の全体構造を示す平面図である。袋ナットの一例を示す図である。図１の（３）−（３）断面図である。部品送出装置の一部を示す平面図である。図４の（５）−（５）断面図である。図４の（６）−（６）断面図である。供給管，中継通路部材の端部を示す図である。供給管の断面図である。供給管の断面図である。

符号の説明

１袋ナット
３ナット本体
４フランジ
５袋部
１１部品送出装置
１２供給管
１４外箱
１５移送部材
１９受入凹部
２６中継通路部材
３１主搬送路
３２副搬送路
３４磁石
３５噴射通路

Claims

ナット本体の片側にフランジが設けられ他側に内部が中空の器状の袋部が設けられた袋ナットに搬送空気を吹き当てて搬送路を移動させる形式のものにおいて、搬送路は、ナット本体およびフランジを通過させる主搬送路と、主搬送路の下側に設けられ袋部を通過させる副搬送路とから構成され、副搬送路の幅は主搬送路の幅よりも狭く設定され、搬送路内における袋ナットは、ナット本体が上側に袋部が下側に位置する配置姿勢とされ、搬送空気の圧力をフランジの下面に作用させて袋ナットに浮力を作用させた状態で搬送するとともに、ナット本体およびフランジを上側に袋部を下側に位置させた状態で袋ナットを一時係止し、この一時係止している袋ナットのナット本体の外側面に対してのみ直接搬送空気を噴射し、搬送空気の噴射力を袋ナットの重心点またはその近傍に作用させることを特徴とする袋ナットの搬送方法。
上記の一時係止は、少なくとも磁石の吸引力によって行われている請求項１記載の袋ナットの搬送方法。
ナット本体の片側にフランジが設けられ他側に内部が中空の器状の袋部が設けられた袋ナットに搬送空気を吹き当てて搬送路を移動させる形式のものにおいて、搬送路は、ナット本体およびフランジを通過させる主搬送路と、主搬送路の下側に設けられ袋部を通過させる副搬送路とから構成され、副搬送路の幅は主搬送路の幅よりも狭く設定され、搬送路内における袋ナットは、ナット本体が上側に袋部が下側に位置する配置姿勢とされ、上記搬送路は部品送出装置に接続されているとともに、部品送出装置に袋ナットを導入する導入部材が接続され、この部品送出装置は、断面が矩形の外箱と、この外箱内に進退可能な状態で収容され導入部材からの袋ナットを受け入れる受入位置と受け入れた袋ナットを供給管の方へ送り出す送出位置の２位置を取る移送部材と、移送部材に形成され導入部材や搬送路の方へ開放している袋ナットの受入凹部と、この受入凹部に一時係止されている袋ナットのナット本体外側面に対してのみ直接搬送空気を噴射し受入凹部の最奥部に開口している噴射通路を有しており、搬送空気の噴射力を袋ナットの重心点またはその近傍に作用させるように構成したことを特徴とする袋ナットの搬送装置。