JP4322026B2 - 部品の定量取出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、印刷機等の各種製品の組立分野において使用される、部品の定量取出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
組立作業現場では、例えばベアリング、ワッシャ、ナットのように比較的多く使用される小物部品の場合、作業者が収容箱から手づかみで取り出していたのでは組立作業に必要な個数に対して過不足を生じやすい。そこで、従来から1回の操作で所定量の部品を取り出すための装置が種々開発されている。例えば、特許文献1には、一対の平行な軸の一方又は両方を螺旋棒(バネ線材又は螺条)とし、部品を一対の軸の間に挟み螺旋棒の回転によって搬送する技術が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−265031号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献1に示すものは、一対の平行な軸の間に部品を挟んで搬送する方式であるため、一方のみ回転する螺旋棒とする場合には、固定された軸との間で部品が摩耗したり変形したりするおそれがある。また、両方とも回転する螺旋棒とする場合にも、両軸のピッチが一致し回転同期がとれていないと、同様に部品の摩耗や変形のおそれがある。さらに、両軸間の隙間方向に誤って複数の部品が入り込んでしまったような場合に詰まりが発生し、搬送体、部品ともに変形・損傷するおそれもある。
【0005】
そこで本発明の課題は、搬送体で部品を1個ずつ安定して搬送でき、詰まりによる変形・損傷等が発生しにくい部品の定量取出装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために本発明に係る部品の定量取出装置は、
回転軸周りで回転し、取り出される部品を1個ずつ保持することのできる保持凹部を外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら所定の搬送方向に搬送する回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
前記回転搬送体及び前記戻し回転体の上方に設けられ、取り出される部品が貯留されるホッパと、
そのホッパの下部において、当該ホッパから流下する部品を前記回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、その回転搬送体の搬送方向に沿って配設される回転供給体と、
それら回転搬送体と戻し回転体と回転供給体とを駆動する回転駆動源と、
前記戻し回転体と前記回転供給体との間に形成され、前記戻し回転体によって戻された部品と前記回転供給体によって押し込み供給された部品とが合流する合流部と、
を備えることを特徴とする。
【0007】
この定量取出装置によれば、回転搬送体と対向状に配置された戻し回転体によって、並べられた部品のうち余剰となる部品(例えば、二段重ね状に積み重ねられた場合の上段の部品等)は、供給方向とは反対方向に戻されることにより、回転搬送体での詰まりが発生しにくくなる。しかも、回転搬送体と戻し回転体とは単一の回転駆動源(例えば電動モータ等)により駆動されるので、回転搬送体によって部品が搬送される際には、戻し回転体による戻し作用が機能し詰まりの発生防止が図られる。これによって、回転搬送体・部品等の変形・損傷等が防止され、より安全な部品の定量取出ができるようになる。
【0008】
また、上記課題を解決するために本発明に係る部品の定量取出装置の具体的態様の一例として、
回転軸周りで回転し、取り出される部品を1個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつそれら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
前記回転搬送体及び前記戻し回転体の上方に設けられ、取り出される部品が貯留されるホッパと、
そのホッパの下部において、当該ホッパから流下する部品を前記回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、その回転搬送体の搬送方向に沿って配設される回転供給体と、
それら回転搬送体と戻し回転体と回転供給体とを駆動する回転駆動源と、
前記戻し回転体と前記回転供給体との間に形成され、前記戻し回転体によって戻された部品と前記回転供給体によって押し込み供給された部品とが合流する合流部と、
を備えることを特徴とする。
【0009】
さらに、上記課題を解決するために本発明に係る部品の定量取出装置の具体的態様の他の例として、
回転軸周りで回転し、取り出される部品を1個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて供給板上に並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体の搬送方向に沿って配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつ前記供給板との間隔を前記搬送方向下流側ほど狭くして、それら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
前記回転搬送体及び前記戻し回転体の上方に設けられ、取り出される部品が貯留されるホッパと、
そのホッパの下部において、当該ホッパから流下する部品を前記回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、その回転搬送体の搬送方向に沿って配設される回転供給体と、
それら回転搬送体と戻し回転体と回転供給体とを駆動する回転駆動源と、
前記戻し回転体と前記回転供給体との間に形成され、前記戻し回転体によって戻された部品と前記回転供給体によって押し込み供給された部品とが合流する合流部と、
を備えることを特徴とする。
【0010】
これらの定量取出装置によれば、スクリュー式の回転搬送体を用いることにより、部品をスクリュー溝に保持させて1個ずつ搬送することが容易になる。また、戻し回転体を部品よりも柔軟性を有する材料(例えば、スポンジ、ポリウレタン、発泡ウレタン等)で構成することにより、戻し回転体が変形して凹部を形成し、その凹部に余剰部品を収容しつつ回転して戻すことができる。したがって、上記した回転搬送体での詰まりや、回転搬送体・部品等の変形・損傷等が一層発生しにくくなる。さらに、例えばベアリング、ワッシャ、ナットのような扁平状の部品を取り出す場合でも、1個ずつの搬送が容易になることで、取り出す部品の検出・カウント、駆動の停止等が実施しやすくなる。
【0011】
このとき、戻し回転体と供給板との間隔を搬送方向下流側ほど狭くすると、搬送方向上流側では両者の間隔が相対的に大きくなるので、スクリュー式の回転搬送体への部品供給量を増やし、スクリュー溝へ数珠つなぎ状態で入り込めるから、部品の並ぶピッチが小さくなり、効率的に部品の搬送・取出ができる。一方、搬送方向下流側では両者の間隔が相対的に小さくなるので、戻し回転体による余剰部品の戻し作用が活発に行なわれ、部品の詰まりが防止される。なお、具体的には、戻し回転体の外周面を搬送方向下流側ほど拡径させることにより、供給板との間隔を搬送方向下流側ほど狭くなるように形成できる。
【0012】
そして、これらの定量取出装置において、回転搬送体及び戻し回転体の上方には、取り出される部品が貯留されるホッパが設けられ、ホッパの下部には、ホッパから流下する部品を回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、回転搬送体の搬送方向に沿って回転供給体を配設するのが望ましい。回転供給体によりホッパから流下する部品を回転搬送体側ヘ滞りなく送ることができ、部品の取出効率を高めることができる。
【0013】
また、回転搬送体の外周面には搬送方向に沿って、スクリュー溝に保持された部品がスクリュー回転とともに連れ回るのを阻止する掻き落とし部材を配置することができる。これによって、スクリュー溝に保持された部品を、スクリュー回転に伴い搬送方向に沿って直線状に搬送することが可能となり、連れ回りのない安定した部品搬送が行える。
【0014】
さらに、戻し回転体と回転供給体との間に、戻し回転体によって戻された部品と回転供給体によって押し込み供給された部品との合流部を形成すれば、ホッパから流下する部品(群)がその自重によって一斉に回転搬送体側に押し寄せて詰まるのを防止できるとともに、戻し回転体で戻された部品(群)がホッパから流下する部品(群)で押し戻されて回転搬送体側に逆流し詰まるのを防止できる。つまり、合流部は、ホッパから流下する部品(群)と戻し回転体で戻された部品(群)とが互いに強く干渉し合うのを和らげるための緩衝領域として形成されるので、詰まり防止を図る上で効果的である。
【0015】
したがって、回転搬送体の搬送方向下流側端部において、保持凹部から解放されて落下する部品を検知する部品センサを設け、この部品センサが所定数の部品を検出したとき、回転駆動源の回転を停止するように構成することによって、組立作業に必要な個数の部品を安定的に取り出すことができる。なお、部品センサで検出された所定数の部品を取出ホッパに一時的に貯留しておき、取出ホッパからの所定数の部品の取出操作に基づいて回転駆動源の回転を開始(再始動)する場合には、取り出した部品の組み付け作業中に、次の組み付け作業に必要な個数の部品を自動的に取出ホッパに一時貯留しておけるので、作業効率がさらに向上する。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。本発明に係る部品の定量取出装置の一実施例として、ベアリングの定量取出装置100の全体側面断面図を図1に、全体平面断面図を図2にそれぞれ示す。
【0017】
この定量取出装置100は、主要構造として次の各部を備え、設定された数のベアリングW(部品)を取り出して組立作業等に供給することができる。
・電動モータ10(回転駆動源):スクリューコンベア20、戻しローラ30及び供給ローラ40を回転駆動する。
・スクリューコンベア20(回転搬送体):供給板49上に並べられたベアリングWをスクリュー溝22(保持凹部)に保持しながら所定の搬送方向に搬送する。
・戻しローラ30(戻し回転体):供給板49上に並べられたベアリングWのうち余剰となるベアリングWを供給方向とは反対方向に戻すように回転する.
・供給ローラ40(回転供給体):ホッパ61から流下するベアリングWをスクリューコンベア20ヘ向けて押し込み供給する。
・掻き落としブラシ50(掻き落とし部材):スクリュー溝22に保持されたベアリングWがスクリューコンベア20の回転とともに連れ回るのを阻止する。
・定量取出制御部70:後述する部品センサ76及び取出スイッチ77からの信号に基づいて電動モータ10の回転を制御する。
【0018】
図2に示すように、電動モータ10からタイミングベルト11,12,13等の伝動機構を介して増減速された回転駆動力は、スクリューコンベア20の回転軸21,戻しローラ30の回転軸31,供給ローラ40の回転軸41を同期駆動する。スクリューコンベア20は、ベアリングWを1個ずつ保持することのできるスクリュー溝22を外周面に有している。スクリューコンベア20は、ホッパ61(図1参照)から流下し、端面を上下方向にして(揃えて)供給板49(図1参照)上に一段に並べられ、供給方向に沿って移動されたベアリングWをスクリュー溝22で受け止め保持しながら、軸線に沿った搬送方向に搬送する。なお、スクリューコンベア20の長さ(横幅)は、ホッパ61の幅とほぼ同じに設定されている。
【0019】
戻しローラ30は、スクリューコンベア20の搬送方向とほぼ平行に配置され、ベアリングW(スチール製、アルミニウム製又は硬質樹脂製)よりも柔軟性を有するスポンジで構成されている。戻しローラ30は、スクリューコンベア20と逆方向に回転することにより、例えば、供給板49上で二段重ね状に積み重ねられた場合の上段のベアリングW’や周面を上下方向にして立ち状態のベアリングW’のように、ベアリングWのうち余剰となるベアリングW’を供給方向とは反対方向に戻すように作用する。なお、戻しローラ30の長さ(横幅)は、搬送方向下流側端部を切除した分だけスクリューコンベア20よりも短くなっているので、スクリューコンベア20で搬送末端部に搬送されてきたベアリングWがスムーズに取出ホッパ65側に排出される。
【0020】
図3に示すように、戻しローラ30と供給板49との間隔Lを搬送方向下流側(図3(a))の方が搬送方向上流側(図3(b))よりも小さく(狭く)してある。具体的には、戻しローラ30の外周面を搬送方向下流側ほど拡径させる(図2参照)ことにより、戻しローラ30と供給板49との間隔Lを搬送方向下流側ほど狭くなるように形成している。
【0021】
そこで、搬送方向上流側(図3(b))では間隔Lが相対的に大きくなるので、スクリューコンベア20へのベアリング供給量を増やし、スクリュー溝22へ数珠つなぎ状態で入り込ませることができる。したがって、ベアリングWの並ぶピッチが小さくなり、効率的に部品の搬送・取出ができる(図2参照)。一方、搬送方向下流側(図3(a))では間隔Lが相対的に小さくなるので、戻しローラ30による余剰ベアリングW’の戻し作用が活発に行なわれ、余剰ベアリングW’の詰まりが防止される。なお、図3(a)に示すように、スクリューコンベア20と戻しローラ30との最小間隔(隙間)dがベアリングWの本体部外径Dよりも小さくなるように設定されている。したがって、仮に、ベアリングWが搬送方向下流側において、スクリューコンベア20と戻しローラ30との間に二段重ね状に入り込んでしまった場合(図3(a)仮想線)でも、その二段重ねのうちの上段に位置するベアリングW’を、戻しローラ30で引掛けて供給方向とは反対方向に戻すとともに、ベアリングWよりも柔軟性を有する戻しローラ30回転体が変形して凹部30aを形成し、その凹部30aに余剰ベアリングW’(二段重ねのうちの上段ベアリング)を収容しつつ回転して後述する合流部63に戻すことができる。
【0022】
図1に戻り、スクリューコンベア20及び戻しローラ30の上方には、取り出されるベアリングWが貯留されるホッパ61が設けられ、ホッパ61の下部には、ホッパ61から流下するベアリングWをスクリューコンベア20ヘ向けて供給するためのゲート62が開口している。また、ベアリングWをスクリューコンベア20ヘ向けて押し込み供給するために、スクリューコンベア20の搬送方向に沿って供給ローラ40が配設され、戻しローラ30と同方向に回転している。なお、供給ローラ40の長さ(横幅)は、スクリューコンベア20の幅とほぼ同じに設定されている(図2参照)。
【0023】
さらに、戻しローラ30と供給ローラ40との間で、ゲート62よりも供給方向側には、戻しローラ30によって戻されたベアリングWと供給ローラ40によって押し込み供給されたベアリングWとの合流部63が形成されている。この合流部63は、ホッパ61から流下するベアリングW群と戻しローラ30で戻された余剰ベアリングW’群とがぶつかり合って滞留しないように緩衝領域として形成され、詰まり防止を図る上で効果がある。
【0024】
掻き落としブラシ50は、基端部が本体壁64に固定されるとともに、先端部がスクリューコンベア20の外周面に近接しかつその搬送方向に沿って配置され、スクリュー溝22に保持されたベアリングWがスクリュー回転とともに連れ回るのを阻止している。つまり、スクリュー溝22に保持されたベアリングWは、スクリューコンベア20に沿って直線状に搬送されることになる。なお、掻き落としブラシ50の長さ(横幅)は、スクリューコンベア20の幅とほぼ同じに設定されている(図2参照)。
【0025】
スクリューコンベア20の搬送方向下流側端部において(図2参照)、スクリュー溝22から解放されて落下するベアリングWを検知する部品センサ76が取出ホッパ65の一側面に固定されている。部品センサ76が予め設定された数(例えば5個)のベアリングWを検出したとき、電動モータ10の回転を停止するように構成している。また、部品センサ76で検出された設定数のベアリングWを取出ホッパ65に一時的に貯留しておき、取出板66をコイルスプリング等の付勢手段67に抗して揺動操作すると、取出板66が取出ホッパ65の一側面に固定された取出スイッチ77をONさせて、電動モータ10の回転を開始(再始動)する。
【0026】
定量取出制御部70は、CPU71、RAM72、ROM73、入出力インターフェース74等を有し、これらがバス75により送受信可能に接続されたマイクロコンピュータにより構成されている。RAM72は部品カウンタ72aを有している。ROM43は、後述する定量取出プログラム73aを有している。また、上記した部品センサ76及び取出スイッチ77からの信号は、入出力インターフェース74を介して定量取出制御部70に入力される。一方、CPU71からの指令は入出力インターフェース74を介し電動モータ10に出力される。
【0027】
次に、図4に示す定量取出プログラムのフローチャートにより定量取出装置100の作動を説明する。まず、S1にてベアリングWの取出数C0を設定し(又は読み込み)、部品カウンタ72a(図1参照)をリセット(C=0)しておく。そして、取出スイッチ77の信号をチェックしOFFであれば(S2でYES)、取出板66が閉じられているので(図1参照)電動モータ10をON(始動)して、スクリューコンベア20、戻しローラ30及び供給ローラ40を回転駆動する(S3)。
【0028】
このとき供給ローラ40は、ホッパ61から流下するベアリングWをスクリューコンベア20ヘ向けて供給する。スクリューコンベア20は、スクリュー溝22にベアリングWを1個ずつ保持しながら軸線に沿った搬送方向に搬送する。このとき戻しローラ30は、スクリューコンベア20と逆方向に回転することにより、ベアリングWのうち余剰となるベアリングW’を供給方向とは反対方向に戻すように作用する。
【0029】
次に、部品センサ76の信号をチェックしONであれば(S4でYES)、取出ホッパ65内に収容されるベアリングWを検出したことを示しているので、S5にて部品カウンタ72aに1を加算(C=C+1)する。次いで、部品カウンタ72aのカウンタ値Cと設定値C0とを比較し、カウンタ値Cが設定値C0以上(C≧C0)であれば(S6でYES)、S7にて電動モータ10をOFF(停止)し、S2にリターンする。なお、S2で取出スイッチ77がONであれば(S2でNO)、取出板66を開操作してベアリングWを取り出し中であるので(図1参照)、S8にて部品カウンタ72aをリセット(C=0)した後、S2にリターンする。
【0030】
図5に戻しローラの変形例を示す。図5(a)では、ベアリングWよりも柔軟性を有するポリアミド(通称名ナイロン)等の素材を回転軸31に放射状に植え込んで、ブラシ状の戻しローラ30aが形成されている。図5(b)では、ベアリングWよりも柔軟性を有するゴム素材を回転軸31に取り付けて、十字形の戻しローラ30bが形成されている。図5(c)では、図5(b)の十字形戻しローラと図2のスポンジ製メガホン形戻しローラとを組み合わせた複合形戻しローラ30cが形成されている。
【0031】
図6に回転搬送体と戻し回転体との変形配置例を示す。この変形例では、一対の歯車形状の回転搬送体20A,20Bを戻しローラ30にそれぞれ対向させて配置している。回転搬送体20A,20Bは、外周面に歯形形状を呈する1又は複数(例えば4個)の保持凹部22A,22Bをそれぞれ有し、この保持凹部22A,22BにベアリングWを保持して搬送する。なお、図6では回転搬送体20A,20Bの回転軸21A,21Bはそれぞれ戻しローラ30の回転軸31と直交状に設けられている。
【0032】
図2の実施例において、スクリューコンベア20、戻しローラ30及び供給ローラ40の回転軸21,31,41はそれぞれ平行に設けられているが、必要条件ではない。
【0033】
なお、実施例ではベアリングを取り出す場合についてのみ説明したが、本発明はその他の組立用部品の定量取出装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る部品の定量取出装置の一実施例として、ベアリングの定量取出装置の全体を示す側面断面図。
【図2】図1の平面断面図。
【図3】図2のA−A断面図及びB−B断面図。
【図4】定量取出プログラムのフローチャート。
【図5】戻しローラの変形例を示す参考図。
【図6】回転搬送体と戻し回転体との変形配置例を示す参考図。
【符号の説明】
10 電動モータ(回転駆動源)
20 スクリューコンベア(回転搬送体)
22 スクリュー溝(保持凹部)
30 戻しローラ(戻し回転体)
40 供給ローラ(回転供給体)
49 供給板
50 掻き落としブラシ(掻き落とし部材)
61 ホッパ
63 合流部
70 定量取出制御部
76 部品センサ
77 取出スイッチ
100 定量取出装置
Claims (6)
- 回転軸周りで回転し、取り出される部品を1個ずつ保持することのできる保持凹部を外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら所定の搬送方向に搬送する回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
前記回転搬送体及び前記戻し回転体の上方に設けられ、取り出される部品が貯留されるホッパと、
そのホッパの下部において、当該ホッパから流下する部品を前記回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、その回転搬送体の搬送方向に沿って配設される回転供給体と、
それら回転搬送体と戻し回転体と回転供給体とを駆動する回転駆動源と、
前記戻し回転体と前記回転供給体との間に形成され、前記戻し回転体によって戻された部品と前記回転供給体によって押し込み供給された部品とが合流する合流部と、
を備えることを特徴とする部品の定量取出装置。 - 回転軸周りで回転し、取り出される部品を1個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつそれら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
前記回転搬送体及び前記戻し回転体の上方に設けられ、取り出される部品が貯留されるホッパと、
そのホッパの下部において、当該ホッパから流下する部品を前記回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、その回転搬送体の搬送方向に沿って配設される回転供給体と、
それら回転搬送体と戻し回転体と回転供給体とを駆動する回転駆動源と、
前記戻し回転体と前記回転供給体との間に形成され、前記戻し回転体によって戻された部品と前記回転供給体によって押し込み供給された部品とが合流する合流部と、
を備えることを特徴とする部品の定量取出装置。 - 回転軸周りで回転し、取り出される部品を1個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて供給板上に並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体の搬送方向に沿って配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつ前記供給板との間隔を前記搬送方向下流側ほど狭くして、それら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
前記回転搬送体及び前記戻し回転体の上方に設けられ、取り出される部品が貯留されるホッパと、
そのホッパの下部において、当該ホッパから流下する部品を前記回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、その回転搬送体の搬送方向に沿って配設される回転供給体と、
それら回転搬送体と戻し回転体と回転供給体とを駆動する回転駆動源と、
前記戻し回転体と前記回転供給体との間に形成され、前記戻し回転体によって戻された部品と前記回転供給体によって押し込み供給された部品とが合流する合流部と、
を備えることを特徴とする部品の定量取出装置。 - 前記戻し回転体は、その外周面が前記搬送方向下流側ほど拡径することにより、前記供給板との間隔が前記搬送方向下流側ほど狭くなるように形成されている請求項3に記載の部品の定量取出装置。
- 前記回転搬送体の外周面には前記搬送方向に沿って、前記スクリュー溝に保持された部品がスクリュー回転とともに連れ回るのを阻止する掻き落とし部材が配置されている請求項2ないし4のいずれか1項に記載の部品の定量取出装置。
- 前記回転搬送体の搬送方向下流側端部において、前記保持凹部から解放されて落下する部品を検知する部品センサを設け、この部品センサが所定数の部品を検出したとき、前記回転駆動源の回転を停止する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の部品の定量取出装置。
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