JP4291592B2 - 棒状ワークの整列装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、無造作に投入された鍛造用ビレット等の棒状ワークを一定の向きに整列させるための棒状ワークの整列装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車部品であるステアリングナックルの鍛造用ビレットを鍛造型に供給する場合、一般的に、棒状ワークである鍛造用ビレットは、一旦一定の向きに整列された後、ヒータコンベアに供給されて加熱される。このとき、無造作に投入された鍛造用ビレットを一定の向きに整列させるためにワーク整列装置が用いられる。従来のワーク整列装置の一例について、図10を参照して説明する。
【0003】
図10に示すように、ワーク整列装置1は、棒状のワークW(鍛造用ビレット)が投入されるホッパ2と、ワークWをホッパ2からヒータコンベア3へ掻き揚げる掻き揚げコンベア4とを備えている。掻き揚げコンベア4には、一定向きのワークのみを収容可能な複数のバケット5が取付けられている。
【0004】
そして、リフト6によって、パレット7から適当数のワークWをホッパ2内へ無造作に投入する。ホッパ2内に投入されたワークWは、一定向きのものだけが掻き揚げコンベア4のバケット5に収容されて掻き揚げられ、他の向きのものは途中でバケット5から落下してホッパ2内へ戻る。これにより、一定向きのワークWのみがヒータコンベア3に供給されることになり、ワークWをヒータコンベア上で一定向き整列させることができる。
【0005】
また、特許文献1には、無造作に投入された棒状のワーク(小型部品)を磁石の極性を利用して直進フィーダの搬送方向の溝に沿って整列させるようにした棒状部品の整列装置が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
実開昭63−161222号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の図10に示すワーク整列装置では、次のような問題がある。鍛造用ビレット等の重量の大きいワークWを処理する場合、リフト6によるワークWの投入時の衝撃に対応するため、装置全体が大型になる。また、掻き揚げ途中にワークWがバケット5からがホッパ2内に落下する際の騒音が大きい。図示の例では、ステアリングナックル鍛造用ビレットの重量が約21kgであり、ワーク整列装置1の寸法は、幅5700mm、奥行2000mm、高さ3300mmとなっており、ワーク落下時の騒音は110dB程度に達する。さらに、ワーク投入時の衝撃によって、設備が破損、劣化しやすくなり、故障による停止が頻発するという問題を生じる。また、ワーク投入時にパレット7をリフト6によって反転させる際、ワークWが飛散しないように注意を要する。
【0008】
なお、上記特許文献1に記載されたものでは、磁石の吸着力の問題から、鍛造用ビレット等の比較的重量の大きなワークに適用することは困難である。
【0009】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ワークを確実に整列させることができ、小型化および騒音の低減を達成することができる棒状ワークの整列装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1の発明に係る棒状ワークの整列装置は、隙間をもって平行に配置された複数の回転ドラムと、該複数の回転ドラムの側部に配置されて、前記回転ドラム上で横向きになったワークに当接可能な高さで水平方向に巻装されて回転するサイドチェーンと、前記回転ドラム間の隙間に受入れられて整列されたワークを前記回転ドラム間で該回転ドラムの軸方向に沿って搬送する前記回転ドラム間に設けられた整列コンベアと、該整列コンベアに連設されて前記ワークを整列状態で搬送及び貯留するストックコンベアと、前記複数の回転ドラム及び整列コンベアと前記ストックコンベアとの間を仕切り、前記回転ドラム間の隙間に受入れられて前記整列コンベアによって搬送されたワークのみを前記ストックコンベア側へ通過させる仕切板とを備えたことを特徴とする。
このように構成したことにより、回転ドラム上に無造作に投入されたワークは、回転ドラムの回転によって捻られ、回転ドラム間の隙間に受入れられ、整列されながら整列コンベアによって搬送され、仕切板を通過してストックコンベア上に整列される。このとき、回転ドラム上で横向きになったワークは、サイドチェーンに当接して整列される。
また、請求項2の発明に係る棒状ワークの整列装置は、上記請求項1の構成において、前記回転ドラムの外周面に突起が設けられていることを特徴とする。
このように構成したことにより、ワークが回転ドラムの突起に当接して捻られることによって、ワークの整列が促進される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るワーク整列装置を図4乃至図7に示し、その概略構成を図1及び図2に示す。図1、図2、図4乃至図7に示すように、本実施形態に係る整列装置1は、鍛造用ビレット等の直径80〜100mm、長さ185〜500mm程度の丸棒状のワークWを一定の向きに整列させるためのものであって、ベースフレーム2上に、整列部3およびストック部4が設けられている。
【0012】
整列部3には、複数(図示のものでは5つ)の回転ドラム5が水平方向に所定の隙間をもって平行に配置され、回転可能に支持されている。回転ドラム5は、モータ6によって駆動され、正逆方向に回転させることができる。回転ドラム5の外周面には、図3に示すように、多数のアタッチメント7(突起)が取付けられている。なお、回転ドラム5の内部には、ワークWの投入時の衝突音を軽減するために、砂等が充填されている。回転ドラム5間の隙間には、垂直方向に巻装されたチェーンからなる整列コンベア8が設けられており、整列コンベア8は、モータ9によって駆動されて、回転ドラム5間の隙間に受入れられて整列されたワークWを回転ドラム5間で回転ドラム5の軸方向に沿ってストック部4側へ搬送する。
【0013】
複数の回転ドラム5の両側部には、水平方向に巻装されたサイドチェーン10が設けられている。サイドチェーン10は、回転ドラム5上で横向きになったワークWに当接可能な高さに設けられており、モータ11によって駆動されて正逆方向に回転させることができる。
【0014】
回転ドラム5の両側部に配置されたサイドチェーン10の下方には、多軸光電管12が対向配置されている。多軸光電管12は、回転ドラム5間の隙間に受入れられていないワークWによって光軸が遮られることにより、回転ドラム5上の未整列のワークWの存在を検知する。
【0015】
回転ドラム5の一端部には、整列部3とストック部4とを仕切る仕切板13が設けられている。仕切板13は、回転ドラム5間の隙間に設けられた整列コンベア8に対向する部位が切り欠かれており、回転ドラム5間の隙間に受入れられて整列され、整列コンベア8によって搬送されたワークWのみを通過させ、回転ドラム5上の未整列のワークWがストック部4側へ移動するのを阻止するようになっている。
【0016】
整列部3に隣接して配置されたストック部4には、仕切板13の切欠を介して整列部3の整列コンベア8に対向する複数(図示の例では4つ)の案内溝14及びこの案内溝14内に配置されたストックコンベア15が設けられている。ストックコンベア15は、垂直方向に巻装されたチェーンからなり、モータ16によって駆動される。ストックコンベア15は、仕切板13の切欠を通して整列コンベア8に連なっており、整列コンベア8によって搬送されてきたワークWを受取って案内溝14に沿って搬送する。
【0017】
ストックコンベア15の終端部には、ストッパ17が設けられており、ストックコンベア15上のワークWは、先頭のワークWがストッパ17に当接することにより、順次、互いに当接して、チェーンとの間でスリップを生じながら整列状態で停止する。ストッパ17には、ワークWがストッパ17に当接したことを検知する近接スイッチ18が設けられている。また、案内溝14の入口部には、光電管19が設けられており、光電管19の光軸がワークWによって継続的に遮断されることにより、ストックコンベア15がワークWで満たされたこと(フルワーク状態)を検知することができる。ストック部4の上方には、ストック部4側のワークWを整列部3側へ戻すためのシュート20(図5にのみ示す)が設けられている。
【0018】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
整列部3の回転ドラム5上に、1〜8本程度のワークWを無造作に投入し、回転ドラム5、整列コンベア8、サイドチェーン10およびストックコンベア15を回転させる。回転ドラム5上のワークWは、回転ドラム5によって捻られ、回転ドラム5の軸方向に沿って整列されて回転ドラム5間の隙間に受入れられる。このとき、回転ドラム5に取付けられたアタッチメント7によって、ワークWが効率よく捻られ、整列が促進される。また、横向きのワークWは、サイドチェーン10によって整列される。
【0019】
回転ドラム5、整列コンベア8及びサイドチェーン10をワークWの寸法等に応じて一定周期で正逆回転させることにより、ワークWの整列を促進することができる。また、これらを駆動するモータ6、9および11の電流を監視して、これらのモータ6、9および11に過負荷が生じたとき、その回転を逆転させることにより、ワークWの整列を円滑に行うことができる。
【0020】
このようにして、整列され回転ドラム5間の隙間に受入れられたワークWは、整列コンベア8によって搬送され、仕切板13の切欠を通ってストック部4へ移送される。仕切板13によって、未整列のワークWがストック部4へ流出するのを防止する。多軸光電管12によって、回転ドラム5上の未整列のワークWの存在を検知して、回転ドラム5、整列コンベア8及びサイドチェーン10の作動及びワークWの投入を制御する。
【0021】
ストック部4では、整列部3から移送されてきたワークWがストックコンベア15によって、案内溝14に沿ってストッパ17に当接するまで搬送され、案内溝14に沿ってストックコンベア15上に整列される。各ストックコンベア15について、近接スイッチ18によってワークWのストッパ17への当接を検知し、光電管19によってフルワーク状態を検知して、ストック部4からのワークWの払出しを管理する。
【0022】
このようにして、整列部3に無造作に投入されたワークWを順次整列部4のストックコンベア15上に整列させることができる。このとき、ワークWの落下による衝撃、騒音の発生が殆ど無いため、作動時の騒音は85dB程度となり、図10に示す従来例に比して、騒音の発生を大幅に低減すると共に装置の小型化を可能にすることができる。また、ワークWの寸法、重量等に応じて、回転ドラム5、整列コンベア8、サイドチェーン10およびストックコンベア15の寸法、回転速度及び周期を調整することにより、最適な整列を可能にすることができ、8秒/本程度のサイクルタイムに充分対応可能である。
【0023】
次に、整列装置1を使用してヒータコンベアに鍛造用ビレットを供給する供給装置について図8及び図9を参照して説明する。
図9は、供給装置の全体図であり、図8は、その概略構成を示す説明図である。図8及び図9に示すように、供給装置21は、整列装置1の上流側に、ワークWを整列装置1の整列部3に投入するための3軸ローダ22及び3軸ローダ22にワークWを供給するためのローラコンベア23を配置し、整列装置1の下流側に、ストック部4上に整列されたワークWをヒータコンベア24に供給する供給ロボット25を配置したものである。
【0024】
3軸ローダ22は、ワークWを吸着する8つの吸着部を有するマグネットヘッド26を備え、一度に8個のワークWを吸着して整列装置1に投入することができる。ローラコンベア23は、ワークWを8個ずつ収容したパレット27を順次3軸ローダ22へ搬送、供給するものである。また、供給ロボット25は、整列装置1のストック部4上に整列されたワークWを1つずつ把持してヒータコンベア24に供給するのに必要な自由度が与えられたロボットハンド28を備えている。
【0025】
これにより、ローラコンベア23によって、ワークWを8個ずつ収容したパレット27を3軸ローダ22へ搬送、供給する。3軸ローダ22は、マグネットヘッド26の8個の吸着部によってパレット27内の8個のワークWを確実に吸着し、整列装置1へ搬送して整列部3に無造作に投入する。3軸ローダ22によるワークWの投入は、整列部3の多軸光電管12によって未整列のワークWの有無を検知することによって制御することができる。整列部3に無造作に投入されたワークWは、上述のように、回転ドラム5、整列コンベア8及びサイドチェーン10の回転によって整列されて、ストック部4へ移送される。
【0026】
ストック部4に整列されたワークWは、供給ロボット25のロボットハンド28によって1つずつ把持されてヒータコンベア24に供給される。ロボットハンド28によるストック部4からのワークWの払出しは、近接スイッチ18及び光電管19によってストック部4のワークWの整列状態に基づいて管理することができる。例えば、近接スイッチ18及び光電管19によって、フルワーク状態が検知されたストックコンベア15上のワークWを優先的に払出すことにより、整列部3からストック部4へ円滑にワークWを移送することが可能となる。
【0027】
このようにして、整列装置1を使用して、ワークWをヒータコンベア24に円滑に供給することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る棒状ワークの整列装置によれば、無造作に投入されたワークを確実に一定の向きに整列させることができ、作動時の騒音を低減するとともに、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る整列装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示す装置の整列部の概略構成を示す端面図である。
【図3】図1に示す装置の回転ドラムを拡大して示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る整列装置の平面図である。
【図5】図4に示す装置の側面図である。
【図6】図4に示す装置の整列部側の端面図である。
【図7】図4に示す装置のストック部側の端面図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る整列装置を使用した供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る整列装置を使用した供給装置の斜視図である。
【図10】従来の棒状ワークの整列装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 整列装置
5 回転ドラム
7 アタッチメント(突起)
8 整列コンベア
10 サイドチェーン
13 仕切板
15 ストックコンベア
W ワーク
Claims (2)
- 隙間をもって平行に配置された複数の回転ドラムと、該複数の回転ドラムの側部に配置されて、前記回転ドラム上で横向きになったワークに当接可能な高さで水平方向に巻装されて回転するサイドチェーンと、前記回転ドラム間の隙間に受入れられて整列されたワークを前記回転ドラム間で該回転ドラムの軸方向に沿って搬送する前記回転ドラム間に設けられた整列コンベアと、該整列コンベアに連設されて前記ワークを整列状態で搬送及び貯留するストックコンベアと、前記複数の回転ドラム及び整列コンベアと前記ストックコンベアとの間を仕切り、前記回転ドラム間の隙間に受入れられて前記整列コンベアによって搬送されたワークのみを前記ストックコンベア側へ通過させる仕切板とを備えたことを特徴とする棒状ワークの整列装置。
- 前記回転ドラムの外周面に突起が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の棒状ワークの整列装置。
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