JP4937101B2 - 小ねじ整列器具 - Google Patents

Description

本発明は、自動組立て装置に設けた電動ドライバーに対するねじの供給を行うために使用されるねじの整列器具であって、特に小ねじの整列に適した小ねじ整列器具に関するものである。

従来、自動組立て装置等に設けた電動ドライバーによりねじ締め作業を行う場合において、電動ドライバーのビット先端部に供給するためのねじを、それぞれ頭部を上にし起立状態にして整列させ、電動ドライバーのビット先端部によるピックアップを、円滑に行うことができるようにしたねじ整列器具が使用されている。

この種のねじ整列器具において、例えば指先で簡単に摘める程度の大きさのねじであれば、予め所要の配列パターンに作成されたねじ整列用の溝部ないし孔部を有するねじ整列器具に対し、手作業等により容易にねじを整列配置させることが可能である。

そこで、従来の手作業によるねじの整列作業は、極めて非能率的であることから、ねじを効率良く容易かつ確実に配列することができる簡単な構造の整列治具およびこの治具を用いたねじの整列方法が提案されている（特許文献１参照）。

前記特許文献１には、上方に開放された箱型の本体部分と、該本体部分の中底として保持されかつ多数のねじ類を任意のパターンに沿って配列するためのパレットと、棒状突起を内面に植設した前記本体部分に対して開閉可能な蓋体とから成るねじ類整列治具において、前記パレットが、ねじ類の軸部を挿通しかつ案内するために前記パターンに沿って穿設された長溝孔と、該長溝孔内に挿通されたねじ類をパターン上に位置付けるために、前記長溝孔上に整列して穿設された複数個の座繰り穴とを備え、さらに、前記蓋体を本体部分上に施蓋して前記ねじ類の頭部を上方より座繰り穴内に押さえ付けるために、前記棒状突起を前記座繰り穴に対して対向配置したことを特徴とするねじ類整列治具が記載されている。

そして、前記特許文献１には、前記ねじ類整列治具を用いたねじ類整列方法において、(1) 多数のねじ類を前記本体部分内に投入し、(2) パレットに外部より振動あるいは衝撃を与え、本体部分内に投入された多数のねじ類を前記パレット上で揺動させて、ねじ類軸部を長溝孔内に挿通させると同時にねじ類頭部を座繰り穴内に嵌入させて位置決めし、(3) 座繰り穴内に嵌入したねじ類の頭部を上方から前記棒状突起で押さえつけるために、本体部分に対して蓋体を被蓋して合体し、(4) 蓋体により密閉された本体部分の天地を逆転して、座繰り穴内に嵌入していないねじ類を長溝孔から除去する、各工程からなることを特徴とするねじ類整列方法が記載されている。

特開２０００−３１８８２９号公報

前述した特許文献１に記載されるねじの整列治具およびそれを用いたねじの整列方法は、その構成において、蓋体や中底および棒状突起等を設ける等の複雑な構造を備えており、またその使用においても、長溝孔に設けた座繰り穴に位置決めした後において、蓋体により密閉された本体部分の天地を逆転させるなどの煩雑な作業を必要とする等、手作業を回避できる点で有利ではあるが、効率良く容易かつ確実に配列することができる簡単な構造の整列治具としては、満足することができるものではない。

今日において、自動組立て装置により組立てられる多くの電子化部品や電子化製品は、ますます小型化ないし微細化される傾向に有り、これに伴いこれ等の部品や製品の組立てに使用されるねじについても同様であり、例えば１ｍｍ以下の微小化ないし微細化された小ねじが製造されるようになった。

しかるに、このような小ねじを、自動組立て装置において適用する場合、ねじの整列器具に設けられる整列孔の寸法も極めて小さくなることから、手作業によるねじの整列作業は著しく困難となる。また、先に提案されている、特許文献１に記載されるねじの整列治具は、その構成および使用方法において複雑および煩雑であることから、到底使用することができないものである。

そこで、本発明者は、鋭意検討並びに工夫を重ねた結果、複数の小ねじがそれぞれ頭部を上にして整列配置し得るようにねじ軸部を嵌入する多数の挿入孔または挿入溝を設けた整列板と、この整列板の外周を囲繞して少なくともその上方に起立するよう配置された外周壁部とからなる小ねじ整列容器を設け、このように構成した小ねじ整列容器の外周壁部の下縁部と嵌合して結合する開口端部を備えると共に、外側面部および底面部をそれぞれ密閉し、さらに前記密閉された外側面部または底面部の一部に排気手段または吸気手段と連通接続する排気口を設け、前記小ねじ整列容器を着脱自在に結合支持するように構成した小ねじ整列操作受台を組み合わせて、前記排気手段または吸気手段を作動させると共に、小ねじ整列操作受台に外部より振動を与え、小ねじ整列容器内に投入された多数の小ねじを整列板上で揺動させることにより、整列板に設けた挿入孔または挿入溝における吸気作用に伴ってそれぞれの挿入孔または挿入溝内に小ねじのねじ軸部を、簡便かつ迅速に嵌入保持させ、小ねじを効率良く容易かつ確実に整列させることができる小ねじ整列器具が得られることを突き止めた。

このように構成される小ねじ整列器具によれば、小ねじ整列容器内でのねじの整列操作に際して、排気手段または吸気手段を継続的に作動させておくことにより、整列板に設けた挿入孔または挿入溝における吸気作用に伴い、それぞれの挿入孔または挿入溝内への小ねじのねじ軸部の簡便かつ迅速な嵌入と、その保持とを確実に行って、挿入孔または挿入溝に嵌入していない余分となった小ねじの除去も簡便に行うことができ、従来の整列治具のような複雑な構成による煩雑な作業を容易に解消できることが判明した。

従って、本発明の目的は、自動組立て装置に設けた電動ドライバーに対するねじの供給を行うために使用するねじの整列器具として、簡単な構成にして、しかも簡単な作業により、小ねじの整列を迅速かつ確実に行うことができる小ねじ整列器具を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の小ねじ整列器具は、複数の小ねじがそれぞれ頭部を上にして整列配置し得るようにねじ軸部を嵌入する多数の挿入孔または挿入溝を設けて円形、楕円形、正方形、多角形または矩形に構成した整列板と、この整列板の外周を囲繞して少なくともその上方に起立するよう配置された外周壁部とからなる小ねじ整列容器と、
前記小ねじ整列容器の外周壁部の下縁部と嵌合して結合する開口端部を備え、外側面部および底面部をそれぞれ密閉すると共に、前記密閉面部の一部に排気手段または吸気手段と連通接続する排気口を設け、前記小ねじ整列容器を着脱自在に結合支持するように構成した小ねじ整列操作受台とからなり、
前記小ねじ整列容器と前記小ねじ整列操作受台との結合部に、一端を前記小ねじ整列容器の外周壁部の形状と適合するようにその下縁部と嵌合して結合する第１の開口端部を備え、他端を前記小ねじ整列操作受台端の開口端部と嵌合して結合する第２の開口端部を備えた中空の結合部材を設けたことを特徴とする。

本発明の小ねじ整列器具によれば、簡単な構成からなる小ねじ整列容器と小ねじ整列操作受台との組み合わせにより、適宜の排気手段または吸気手段を利用して、小ねじ整列容器内における小ねじの整列操作から余分となった小ねじを除去するまでの作業を、簡便かつ容易にして、迅速かつ確実に行うことができる。

本発明の小ねじ整列器具によれば、小ねじ整列容器の形状を任意の形状に選択して設計することができる。

本発明の小ねじ整列器具によれば、小ねじ整列容器の整列板におけるねじ軸部を嵌入する多数の挿入孔または挿入溝の加工において、特に微小ないし微細な挿入孔または挿入溝の精密加工を容易かつ円滑に達成することができる。

本発明の小ねじ整列器具によれば、小ねじ整列容器の形状を任意の形状に選択した場合における、ねじ整列操作受台との組み合わせを、結合部材の採用により容易に実施することができる。

本発明の小ねじ整列器具によれば、簡単な構成からなる小ねじ整列容器と小ねじ整列操作受台との組み合わせを使用して、小ねじ整列容器内における小ねじの整列操作から余分となった小ねじを除去するに至るまでの作業を、排気手段または吸気手段の利用によって、簡便かつ容易にして、迅速かつ確実に達成することができる。

次に、本発明に係る小ねじ整列器具の実施態様につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

Ａ．小ねじ整列器具の構成（１）
図１および図２は、本発明に係る小ねじ整列器具の一構成例を示す概略構成図である。図１の（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列容器１０Ａの一実施態様を示すものである。図２は、本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列操作受台２０Ａの一実施態様を示すものであって、前記小ねじ整列容器１０Ａと適合するように構成されたものである。すなわち、本実施態様の小ねじ整列容器１０Ａは、平面において円形に構成されたものである。

図１の（ａ）、（ｂ）において、本実施態様の小ねじ整列容器１０Ａは、複数の小ねじＳがそれぞれ頭部を上にして整列配置し得るように、それぞれねじ軸部を嵌入させる多数の挿入孔１２ａを設けた整列板１４と、この整列板１４の外周を囲繞して、その上方（１６ａ）および下方（１６ｂ）にそれぞれ起立するように構成配置された外周壁部１６とから構成される。

図２において、本実施態様の小ねじ整列操作受台２０Ａは、前記小ねじ整列容器１０Ａの外周壁部１６の下縁部１６ｂと嵌合して結合する開口端部２２を備え、外側面部２３および底面部２４をそれぞれ密閉すると共に、前記密閉された外側面部２３または底面部２４の一部に排気手段または吸気手段としてのブロワ３０と適宜通気パイプ２５を介して連通接続する排気口２６を設け、前記小ねじ整列容器１０Ａを着脱自在に結合支持するように構成される。

本実施態様の小ねじ整列容器１０Ａにおいて、整列板１４と外周壁部１６とは、同一の金属材料等により一体成形により構成することができるが、多数の挿入孔１２ａを穿設加工する整列板１４については、その加工性を考慮して異なる材料として組立てることもできる（図３参照）。また、前記挿入孔１２ａの穿設加工に際しては、図４に示すように、整列板１４に穿設される小ねじＳのねじ軸部を嵌入する挿入孔１２ａの上部開口縁部に、若干の面取り１３を施せば、ねじ軸部の嵌入を円滑に達成することができる。

特に、前記小ねじ整列容器１０Ａの整列板１４について、微小ないし微細な挿入孔１２ａの穿設加工を必要とする場合には、整列板１４として石英板を使用し、この石英板に対してレーザビームにより、容易に穿設加工することができる。しかも、このような石英板に対するレーザビーム加工により、穿設加工される挿入孔１２ａの開口縁部は、レーザビームの加熱によって石英板が溶融されて自然な丸みが形成され、面取り１３を施すことなく、円滑な小ねじ軸部の嵌入を行うことが可能となる。

Ｂ．小ねじ整列器具の構成（２）
図５および図６は、本発明に係る小ねじ整列器具の別の構成例を示す概略構成図である。図５の（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列容器１０Ｂの別の実施態様を示すものである。図６は、本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列操作受台２０Ｂの別の実施態様を示すものであって、前記小ねじ整列容器１０Ｂと適合するように構成されたものである。すなわち、本実施態様の小ねじ整列容器１０Ｂは、平面において矩形に構成されたものである。

図５の（ａ）、（ｂ）において、本実施態様の小ねじ整列容器１０Ｂは、基本的に前記実施態様における小ねじ整列容器１０Ａの構成と同様であり、複数の小ねじＳがそれぞれ頭部を上にして整列配置し得るように、それぞれねじ軸部を嵌入させる多数の挿入孔１２ａを設けた整列板１４と、この整列板１４の外周を囲繞して、その上方（１６ａ）および下方（１６ｂ）にそれぞれ起立するように構成配置された外周壁部１６とから構成される。

図６において、本実施態様の小ねじ整列操作受台２０Ｂも、基本的に前記実施態様における小ねじ整列操作受台２０Ａの構成と同様であり、前記小ねじ整列容器１０Ｂの外周壁部１６の下縁部１６ｂと嵌合して結合する開口端部２７ａを備え、外側面部２３および底面部２４をそれぞれ密閉すると共に、前記密閉された外側面部２３または底面部２４の一部に排気手段または吸気手段としてのブロワ３０と適宜通気パイプ２５を介して連通接続する排気口２６を設け、前記小ねじ整列容器１０Ｂを着脱自在に結合支持するように構成される。

なお、本実施態様においては、小ねじ整列操作受台２０Ｂの本体構造を前記実施態様の小ねじ整列操作受台２０Ａの構成を利用し、前記小ねじ整列容器１０Ｂと前記小ねじ整列操作受台２０Ｂとの結合に際し、一端を小ねじ整列容器１０Ｂの外周壁部１６の下縁部１６ｂと嵌合して結合する第１の開口端部２７ａを備え、他端を小ねじ整列操作受台端２０Ｂの開口端部２２と嵌合して結合する第２の開口端部２７ｂを備えてなる、中空の結合部材２８を設けたものである。

このように、小ねじ整列容器１０Ｂと小ねじ整列操作受台２０Ｂとの間に、中空の結合部材２８を設けることにより、小ねじ整列操作受台の構成を一定のものとして、小ねじ整列容器の形状を、円形に限定することなく、例えば楕円形、正方形、多角形、矩形などの任意の形状に設定し、小ねじ整列操作受台と簡便に結合するように構成することが可能となる。

また、本実施態様においては、小ねじ整列容器１０Ｂの整列板１６に穿設加工する多数の挿入孔１２ａに代えて、図７に示すように、１つの溝に複数の小ねじを嵌入し保持し得る多数の直線溝からなる挿入溝１２ｂを設けることもできる。なお、前述した実施態様の小ねじ整列容器１０Ａにおいても、同様の挿入溝１２ｂを設けることができる。

さらに、本実施態様においては、前述した実施態様と同様にして、整列板１４は、その加工性を考慮して、外周壁部１６とは異なる材料として組立てることもできる（図３参照）。そして、この場合、整列板１４として石英板を使用し、この石英板に対してレーザビームにより、挿入孔１２ａまたは挿入溝１２ｂを容易に穿設加工することができる。

Ｃ．小ねじ整列器具を使用する小ねじ整列方法
次に、前述した構成からなる小ねじ整列器具を使用して小ねじを整列する方法について説明する。

図８は、前述した図１に示す小ねじ整列容器１０Ａと、図２に示す小ねじ整列操作受台２０Ａとを結合して、本発明に係る小ねじ整列器具を構成した状態を示すものである。なお、説明の便宜上、図１および図２に示す小ねじ整列器具の各構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。

以下、図８に示す構成からなる小ねじ整列器具を使用して小ねじを整列する工程について、図９に示すフローチャートを併せ参照しながら、順次説明する。

まず、最初に、小ねじ整列操作受台２０Ａの開口端部２２に小ねじ整列容器１０Ａを結合支持する（ＳＴＥＰ−１）。次いで、小ねじ整列操作受台２０Ａの排気口２６に連通接続した排気手段または吸気手段としてのブロワ３０を作動させると共に、その前後のいずれかにおいて小ねじ整列容器１０Ａ内に多数の小ねじＳを投入する（ＳＴＥＰ−２）。

この状態において、前記ブロワ３０の作動により、小ねじ整列操作受台２０Ａの中空内部は負圧を発生し、小ねじ整列容器１０Ａの整列板１４においては、多数の挿入孔１２ａまたは挿入溝１２ｂを介して小ねじＳを投入した上面側から下面側に所要の吸引作用が発生する。

そこで、小ねじ整列操作受台２０Ａに外部より振動を与え、小ねじ整列容器１０Ａ内に投入された多数の小ねじＳを整列板１４上で揺動させることにより、整列板１４に設けた挿入孔１２ａまたは挿入溝１２ｂにおける吸気作用に伴って、それぞれの挿入孔１２ａまたは挿入溝１２ｂ内に小ねじＳのねじ軸部を嵌入保持させることができる（ＳＴＥＰ−３）。

その後、小ねじ整列操作受台２０Ａと共に小ねじ整列容器１０Ａを垂直な支持状態から９０度以上傾けて、挿入孔１２ａまたは挿入溝１２ｂに嵌入していない余分な小ねじを、小ねじ整列容器１０Ａから除去する（ＳＴＥＰ−４）。この時、小ねじ整列操作受台２０Ａに連通接続された排気手段または吸気手段としてのブロワ３０は、その作動を継続させているので、小ねじＳが嵌入された挿入孔１２ａまたは挿入溝１２ｂには依然として吸引作用が働いているので、これらの小ねじＳは確実に保持されて、それらの落下は防止される。

そして、小ねじ整列操作受台２０Ａと共に小ねじ整列容器１０Ａを水平状態に戻した後、排気手段または吸気手段としてのブロワ３０の作動を停止させて、小ねじ整列容器１０Ａを小ねじ整列操作受台２０Ａより分離する（ＳＴＥＰ−５）。このようにして、小ねじの整列を完了した小ねじ整列容器１０Ａは、自動組立て装置やその他の組立て工程等に設けた電動ドライバーの小ねじ供給部へ搬送して、電動ドライバーによる円滑なねじ締め作業を達成することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前述した実施例に限定されることなく、例えば、小ねじの整列工程において、手動操作する工程を自動化させたりする等、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更を行うことができる。

本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列容器の一実施態様の概略構成を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の１ｂ−１ｂ線断面図である。 本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列操作受台の一実施態様を示す概略構成断面図である。 本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列容器の変形例を示す概略構成断面図である。 本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列容器の整列板の要部拡大断面図である。 本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列容器の別の実施態様の概略構成を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の５ｂ−５ｂ線断面図である。 本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列操作受台の別の実施態様を示す概略構成断面図である。 本発明に係る小ねじ整列器具を構成する小ねじ整列容器の変形例を示す概略構成平面図である。 本発明に係る小ねじ整列器具の使用状態を示す要部断面説明図である。 本発明に係る小ねじ整列器具を使用する小ねじ整列方法の各工程を示すフローチャート図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ 小ねじ整列容器
１２ａ 挿入孔
１２ｂ 挿入溝
１３ 面取り
１４ 整列板
１６ 外周壁部
１６ａ 上縁部
１６ｂ 下縁部
２０Ａ、２０Ｂ 小ねじ整列操作受台
２２ 開口端部
２３ 外側面部
２４ 底面部
２５ 通気パイプ
２６ 排気口
２７ａ 第１の開口端部
２７ｂ 第２の開口端部
２８ 結合部材
３０ ブロワ（排気手段または吸気手段）
４０ 小ねじ投入容器
Ｓ 小ねじ

Claims (1)

1. 複数の小ねじがそれぞれ頭部を上にして整列配置し得るようにねじ軸部を嵌入する多数の挿入孔または挿入溝を設けて円形、楕円形、正方形、多角形または矩形に構成した整列板と、この整列板の外周を囲繞して少なくともその上方に起立するよう配置された外周壁部とからなる小ねじ整列容器と、
   前記小ねじ整列容器の外周壁部の下縁部と嵌合して結合する開口端部を備え、外側面部および底面部をそれぞれ密閉すると共に、前記密閉面部の一部に排気手段または吸気手段と連通接続する排気口を設け、前記小ねじ整列容器を着脱自在に結合支持するように構成した小ねじ整列操作受台とからなり、
   前記小ねじ整列容器と前記小ねじ整列操作受台との結合部に、一端を前記小ねじ整列容器の外周壁部の形状と適合するようにその下縁部と嵌合して結合する第１の開口端部を備え、他端を前記小ねじ整列操作受台端の開口端部と嵌合して結合する第２の開口端部を備えた中空の結合部材を設けたことを特徴とする小ねじ整列器具。

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