JP4955369B2 - パーツフィーダ - Google Patents

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Description

本発明は、パーツを並べて排出するパーツフィーダに関する。
パーツを並べて排出する装置として、パーツフィーダが使用される。パーツフィーダは、パーツに振動を与えて一定の方向に移送する。この構造のパーツフィーダは、効率よくパーツを移送するように設計するのが非常に難しい。パーツを入れて移送するホッパーの振動が、部分的に異なる状態となったり、あるいは全ての部分でパーツを効率よく移送するように振動できないことがあるからである。このため、パーツの種類や大きさを考慮して、振動するホッパーを専用に設計し、さらに各々のホッパーの振動機構を細かく調整して製作しているのが実状である。このため、ホッパーに重量や大きさが異なるパーツを入れて移送すると、パーツによっては必ずしもスムーズに移送できなくなる。
さらに、振動でパーツを移送するパーツフィーダの最大の欠点は、振動される衝撃でパーツに損傷を与えることである。たとえば、鍔付のベアリングを振動式のパーツフィーダで移送すると、振動の衝撃でボールと転動面の表面に損傷を受けることがある。損傷を受けたベアリングは、使用状態で騒音を発生して不良品となってしまう。このため、完成されたベアリングをパーツフィーダで移送すると、最後の移送工程で不良品となることがある。
さらにまた、振動式のパーツフィーダは、振動による騒音が大きい。また、パーツの移送速度に制限を受けて、速く移送するのが難しい。移送速度を速くするために、振動を強くすると騒音がさらに大きくなる。にもかかわらず、必ずしもパーツを速く移送できない。また、振動を強くするほど、パーツの損傷も甚だしくなる。
この欠点は、パーツを振動させないで移送するパーツフィーダで解消できる。(特許文献1参照)
特開2004−10287号公報
このパーツフィーダは、図1に示すように、水平ないしほぼ水平面内に回転できるように配設している内側円盤91と、この内側円盤91の外側に内側円盤91に対して傾斜する姿勢に配設されてなる外側リング板92と、外側リング板92と内側円盤91を回転させる駆動機構93とを備える。互いに相対的に傾斜する内側円盤91と外側リング板92は、一部を同一平面に配置して供給部95としている。内側円盤91に供給されるパーツPは、供給部95で内側円盤91から外側リング板92に移送される。外側リング板92は、内側円盤91から移送されたパーツPを一列に並べて排出する。
図1のパーツフィーダは、たとえばベアリング等のパーツを内側円盤に供給し、外側リング板で一列に並べて排出する。このパーツフィーダは、内側円盤に供給されるパーツを残らず外側リング板に供給するのが難しい。本発明者は、内側円盤の上にガイドを設けたパーツフィーダを開発した。ガイドは回転しないように固定される。このガイドは、内側円盤に載って円軌道に移送されるパーツを、外側リング板に移送するように、内側円盤の中心から外周に向かって回転方向に後退するように傾斜して配置される。この構造のガイドは、回転される内側円盤に載って回転されるパーツを、表面に沿って中心から外側に移送して、外側リング板に供給する。このガイドは、原理的には内側円盤の全てのパーツを外側リング板に移送できる。しかしながら、現実にはパーツがブリッジ状態となって移送されないことがある。内側円盤の上で発生するパーツのブリッジは、内側円盤の上面に、揺動するアーム等を設けて解消できる。しかしながら、揺動するアームは、その駆動機構が複雑になって製造コストが高くなる。
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、極めて簡単な構造で、内側円盤に供給される全てのパーツをスムーズに外側リング板に供給できるパーツフィーダを提供することにある。
本発明のパーツフィーダは、上面にパーツPを載せて回転方向に移送できる水平姿勢で回転自在に配設されてなる内側円盤1と、この内側円盤1の外側にあって内側円盤1に対して傾斜する姿勢に配設される外側リング板2と、この外側リング板2と内側円盤1を、上にパーツPを載せて回転方向に移送する速度で回転させる駆動機構3とを備える。
さらに、パーツフィーダは、以下の全ての構成を有することを特徴とする。
(a)内側円盤1と外側リング板2は、内側円盤1から外側リング板2にパーツPを供給する下部供給部5から、外側リング板2から内側円盤1にパーツPを落下させる上部落下選別部6に向かって、外側リング板2を内側円盤1から上に離すように配設している。
(b)内側円盤1の上方にあって、回転される内側円盤1で移送されるパーツPに接触してパーツPの移送方向を変更するパーツガイド40を設けている。
(c)パーツガイド40は、内側円盤1の表面に沿って移動できるように所定の角度範囲で回転自在に配設されている。
(d)内側円盤1が上方に突出する回転軸8を備え、この回転軸8で回転されるカム41を設けている。
(e)カム41が、パーツガイド40に接触して、回転するカム41がパーツガイド40を内側円盤1の表面に沿って移動させる。
本発明のパーツフィーダは、内側円盤1の中心に回転軸8を固定して、この回転軸8にカム41を固定することができる。
本発明のパーツフィーダは、パーツガイド40に、カム41の表面に接触するアーム44を固定して、このアーム44をカム41の表面に移動させて、パーツガイド40を内側円盤1の表面に沿って移動させることができる。
本発明のパーツフィーダは、上部落下選別部6に、非正常パーツP”を外側リング板2から内側円盤1に落下させる選別機構4を配設することができる。
本発明のパーツフィーダは、内側円盤1を水平面内に配設し、外側リング板2を下部供給部5から上部落下選別部6に向かって上り勾配に傾斜させることができる。
本発明のパーツフィーダは、内側円盤1と外側リング板2の両方を水平面に対して傾斜させることができる。このパーツフィーダは、外側リング板2を、供給部5から上部落下選別部6に向かって上り勾配に傾斜させ、内側円盤1を、供給部5から外側リング板2の上部落下選別部6に向かって下り勾配に傾斜させることができる。
本発明のパーツフィーダは、外側リング板2を水平に配設し、内側円盤1を下部供給部5から外側リング板2の上部落下選別部6に向かって下り勾配に傾斜させることができる。
本発明のパーツフィーダは、駆動機構3が、内側円盤1と外側リング板2を、同一方向に同一回転数で回転させることができる。
本発明のパーツフィーダは、極めて簡単な構造で、内側円盤に供給される全てのパーツをブリッジ等を解消しながらスムーズに外側リング板に供給し、外側リング板から速やかに排出できる。それは、本発明のパーツフィーダが、内側円盤の上方にあって、回転される内側円盤で移送されるパーツに接触して、パーツの移送方向を変更するパーツガイドを、内側円盤の表面に沿って移動できるように所定の角度範囲で回転自在に配設すると共に、内側円盤には上方に突出する回転軸を設けて、この回転軸でカムを回転し、さらにこのカムをパーツガイドに接触させて、内側円盤で回転されるカムでパーツガイドを内側円盤の表面に沿って移動させるからである。すなわち、このパーツフィーダは、内側円盤の回転軸を、パーツガイドを内側円盤の上で移動させる駆動機構に併用する。このため、パーツガイドを駆動するために特別な駆動機構を設ける必要がなく、内側円盤の回転軸でカムを回転して、パーツガイドを内側円盤の上で移動できる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパーツフィーダを例示するものであって、本発明はパーツフィーダを下記のものに特定しない。
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
図2ないし図5に示すパーツフィーダは、方向性のあるパーツを、向きを揃えて排出する。ここで、方向性のあるパーツとは、図6に示すように、水平な横姿勢と垂直な縦姿勢で移送されると共に、両端部の形状が異なるパーツ、あるいは、図7に示すように、横姿勢で移送されて両端の形状が異なるパーツ、あるいは、図8に示す鍔付きベアリングのように、外周突出部によって方向が特定されるパーツ等である。これらのパーツは、たとえば円筒状、円柱状、円錐状、円錐台状、角筒状、角柱状あるいはこれらを連結した形状で、両端の形状が異なるものである。図2と図3に示すパーツフィーダは、図6に示すパーツであって、水平な横姿勢と垂直な縦姿勢で移送されて両端部の形状が異なるパーツの向きを揃えて排出する。図4と図5に示すパーツフィーダは、図8に示すパーツであって、外周突出部によって方向が特定されるパーツの向きを揃えて排出する。
図2ないし図5に示すパーツフィーダは、上面にパーツを載せて回転方向に移送できるように水平姿勢で回転自在に配設している内側円盤1と、この内側円盤1の外側に配設している外側リング板2と、この外側リング板2と内側円盤1とを回転する駆動機構3と、外側リング板2で非正常姿勢で移送される非正常パーツを外側リング板2から内側円盤1に落下させる選別機構4とを備える。
外側リング板2は、内側円盤1に対して傾斜する姿勢に配設している。さらに、外側リング板2は、その一部を内側円盤1と同一平面に配設して、内側円盤1から方向性のあるパーツPを供給できるようにしている。この外側リング板2は、内側円盤1からパーツPが供給される下部供給部5と、内側円盤1よりも上昇位置に配設されてなる上部落下選別部6とを備え、内側円盤1から供給されたパーツPを下部供給部5から上部落下選別部6に移送するようにしている。外側リング板2は、内側円盤1に対して相対的に傾斜して配設される。このことを実現するには、図3に示すように、内側円盤を水平にして外側リング板のみを傾斜させ、あるいは、図5に示すように、内側円盤1と外側リング板2の両方を逆方向に傾斜させ、あるいはまた、図示しないが、外側リングを水平にして内側円盤を傾斜させる。したがって、本明細書において、「上面にパーツを載せて回転方向に移送できる水平姿勢」とは、上記のように、上面にパーツを載せて回転する状態で、パーツを移送できる範囲内で傾斜させる姿勢も含む広い意味で使用する。すなわち、内側円板は、上記のように、水平ないしほぼ水平な姿勢であって、多少傾斜させることもできる。
図3に示すように、内側円盤1を水平面内に配設するパーツフィーダは、外側リング板2を下部供給部5から上部落下選別部6に向かって上り勾配に傾斜させる。また、図5に示すように、内側円盤1と外側リング板2の両方を傾斜させるパーツフィーダは、外側リング板2をパーツPの下部供給部5から上部落下選別部6に向かって上り勾配に傾斜して、内側円盤1を下部供給部5から外側リング板2の上部落下選別部6に向かって下り勾配に傾斜させる。このパーツフィーダは、内側円盤1と外側リング板2の傾斜角を小さくして、上部落下選別部6における外側リング板2と内側円盤1の落差を大きくできる。また、図示しないが、外側リング板を水平に配設するパーツフィーダは、内側円盤を下部供給部から外側リング板の上部落下選別部に向かって下り勾配に傾斜して、上部落下選別部で外側リング板と内側円盤とに落差を設ける。
内側円盤1と外側リング板2は、1枚の金属板を、レーザーやプレスで円形に切断して製作できる。内側円盤1の外周縁が外側リング板2の内周縁に接近するからである。ただし、内側円盤1と外側リング板2とを別々の金属板で製作できるのはいうまでもない。内側円盤1は、供給される多数のパーツPを蓄えることができるように、たとえば外径を10〜80cmとする。内側円盤1を大きくすると、大きなパーツを多数に蓄えることができる。外側リング板2は、この上にパーツPを載せて移送できるように、パーツPの外形に比べて充分な幅に設計される。
図3に示す内側円盤1は、一部拡大断面図に示すように、金属板31の上面に、落下するパーツPの衝撃を吸収して金属板31がパーツPの落下衝撃で曲がるのを阻止する厚さの緩衝板30を積層して固定している。緩衝板30は、プラスチック板やゴム状弾性板である。プラスチック板は、フッ素樹脂やナイロン樹脂などの耐久性のあるプラスチック板が使用される。プラスチック板は、パーツの落下衝撃を吸収して、内側円盤の金属板の歪みを防止するために、たとえば1.5mmよりも厚く、好ましくは2mmよりも厚く、さらに好ましくは3mmよりも厚くする。プラスチック板は厚すぎると部品コストが高くなるので、たとえば10mmよりも薄くする。ゴム状弾性板は、天然ゴムや合成ゴムを板状に製作したもので、その厚さは、たとえば1mmよりも厚く、好ましくは1.5mmよりも厚く、さらに好ましくは2mmよりも厚くする。ゴム状弾性板は、プラスチック板よりも変形しやすく、プラスチック板よりも効率よく落下衝撃を吸収する。したがって、ゴム状弾性板の緩衝板は、プラスチック板よりも薄くして、パーツの落下衝撃による内側円盤の金属板の歪みを防止できる。このゴム状弾性板も、厚くすると部品コストが高くなるので、たとえば10mmよりも薄くする。
プラスチック板やゴム状弾性板の緩衝板30は、金属板31と同じ外形の板状に加工され、これを貫通する止ネジ34を介して金属板31に固定され、あるいは接着して、あるいは又接着と止ネジの両方で金属板31の上面に固定される。
内側円盤1は、金属板31と緩衝板30の積層構造に代わって、全体をプラスチック板で製作することもできる。図5に示す内側円盤1は、全体をプラスチック板32で製作している。内側円盤1のプラスチック板32は、落下するパーツPの衝撃を吸収して内側円盤1が落下衝撃で曲がるのを阻止する。プラスチック板32は、フッ素樹脂やナイロン樹脂等の耐摩耗性のプラスチックが適している。プラスチック板32は、それ自体で十分な強度を有するように、たとえば厚さを5mm以上、好ましくは1cm以上、さらに好ましくは1.5cm以上とする。プラスチック板も厚くして耐久性を向上できるが、部品コストが高くなるので、たとえば厚さを2cm以下とする。本発明のパーツフィーダは、内側円盤のプラスチックをフッ素樹脂とナイロン樹脂に特定せず、パーツの落下衝撃で歪まない全てのプラスチック板とすることができる。
互いに相対的に傾斜する内側円盤1と外側リング板2は、一部を同一面に配設して、内側円盤1から外側リング板2にパーツPを供給する下部供給部5としている。外側リング板2の下部供給部5は、内側円盤1からパーツPを供給する部分であるから、内側円盤1よりも低い位置に配置することもできる。内側円盤1と外側リング板2は、下部供給部5から離れるにしたがって上下の差が大きくなり、もっとも上下差の大きくなる部分、あるいはその近傍を上部落下選別部6としている。
図2と図3に示す外側リング板2は、図9と図10に示すように、その上面に、中心軸を水平方向とする姿勢でパーツPを案内する横姿勢溝24を円周方向に延長して設けている。この横姿勢溝24の幅はパーツPの太さよりも小さく、図9と図10に示すように、パーツPを横姿勢溝24に案内して横姿勢で移送し、また、図11と図12に示すように、パーツPを横姿勢溝24に案内しない状態では、パーツPを縦姿勢で移送する。パーツPの太さとは、円筒または円柱状のパーツにあっては外径であり、角筒または角柱状のパーツにあっては対角線の長さである。図の横姿勢溝24は、横断面の形状をパーツPの外径にほぼ等しい曲率半径とするU溝である。ただし、外側リング板2の横姿勢溝24は、パーツPを横姿勢に安定して案内できる全ての形状、たとえばV溝やコ字溝とすることができる。
図9と図10に示す外側リング板2は、横姿勢溝24を円周方向に延長して設けている。この外側リング板2は、横姿勢溝24に案内するパーツPを、横姿勢であってその中心軸を図9に示すように円周方向、正確には円周の接線方向とする姿勢で移送する。外側リング板2は、横姿勢のパーツPを横姿勢溝24に案内して移送するが、図11と図12に示すように縦姿勢のパーツPを横姿勢溝24に案内しないで移送する。横姿勢溝24に案内されないパーツPは、外側リング板2の上面に載って垂直な姿勢で移送される。図11と図12のパーツPは、上下を反対にして縦姿勢に安定して外側リング板2の上に載せることができる。この種のパーツPは、その両端の底面積を、安定して縦姿勢に立てることができる大きさとしている。ただ、パーツフィーダは、図13に示すように、一端のみを安定して縦姿勢に立てることができる底面積とするパーツも、外側リング板2で縦姿勢に移送して選別機構4で選別できる。
図9ないし図12に示すパーツPは、その側面を垂直に立てる縦姿勢で移送できるので、外側リング板2はパーツPを4方向に特定して移送する。すなわち、上下を反対にする2方向の縦姿勢と、前後を反対にする2方向の横姿勢で移送される。図13に示すパーツは、1方向の縦姿勢と、2方向の横姿勢からなる3方向に特定して外側リング板2で移送される。
図14の外側リング板2は、その上面に、中心軸が水平方向となる姿勢でパーツPを案内する横姿勢溝24を中心から外側に向かって所定の間隔で設けている。この外側リング板2は、両端部の形状が異なる細長いパーツ、たとえばネジやテーパーローラーの方向を揃えて排出するのに好都合である。図に示すように、細長いパーツPを横姿勢溝24に入れて移送して、後述する選別機構4でもって特定の方向のパーツPを外側リング板2から確実に落下できるからである。図の外側リング板2は、半径方向に延長して横姿勢溝24を設けているが、横姿勢溝は半径方向に対して傾斜して設けることもできる。
さらに、外側リング板2は、中心から外側に向かって設けている横姿勢溝24の幅をパーツPの太さよりも小さくして、円周方向に横姿勢溝24を設けている外側リング板2と同じように、パーツPを縦姿勢で移送できる。この外側リング板2は、図15で示すように、横姿勢溝24の間に平面部25を設け、あるいは図16で示すように、横姿勢溝24の間隔をパーツPの太さに比較して小さくして、横姿勢溝24で凹部のある外側リング板2にパーツPを縦姿勢に保持できるようにしている。縦姿勢にパーツPを移送する外側リング板2は、選別機構4で特定姿勢のパーツPのみを正常パーツとして排出する。
駆動機構3は、外側リング板2と内側円盤1とを回転させる。図3と図5の駆動機構3は、内側円盤1と外側リング板2とを一緒に同じ回転数で回転させる。この駆動機構3は、内側円盤1の中心に固定している回転軸8に連結している減速モーター9を備える。減速モーター9は、内側円盤1を図2と図4の矢印で示す方向に回転させる。外側リング板2は、基台フレーム10に回転できるように連結している。図3と図5の外側リング板2は、連結部11を介して下面に円盤12を固定しており、この円盤12の中心に筒状の回転軸13を固定している。筒状の回転軸13がベアリング14を介して基台フレーム10に回転できるように連結されて、外側リング板2を回転できるように基台フレーム10に連結している。外側リング板2と内側円盤1とは傾斜する姿勢に配設されるので、外側リング板2と内側円盤1の回転中心は相対的に傾斜している。
図3と図5の駆動機構3は、ひとつの減速モーター9で、内側円盤1と一緒に外側リング板2も回転させる。減速モーター9で内側円盤1と外側リング板2とを一緒に回転させるために、内側円盤1は、下面に突出する駆動ピン15を固定している。この駆動ピン15を案内する一対の平行ピン16を外側リング板2に固定して、平行ピン16の間に摺動スリットを設けている。平行ピン16は、外側リング板2に固定している円盤12の上面に、中心に向かって固定している。平行ピン16の間の摺動スリットに駆動ピン15を出入りできるように、しかも平行ピン16に沿って、すなわち摺動スリットに沿って移動できるように挿入している。この駆動機構3は、減速モーター9が駆動ピン15を回転し、駆動ピン15が平行ピン16を介して外側リング板2を回転させる。内側円盤1と外側リング板2とは回転中心が互いに傾斜しているので、駆動ピン15は平行ピン16の間の摺動スリットを摺動しながら、外側リング板2を回転させる。図示しないが、駆動機構は、内側円盤に半径方向に伸びる摺動スリットを設け、この摺動スリットに案内される駆動ピンを外側リング板の回転軸に固定して、内側円盤と外側リング板を一緒に回転することもできる。
外側リング板2の内周縁と内側円盤1の外周縁の間には隙間ができる。外側リング板2を内側円盤1に対して傾斜しているからである。図2ないし図5に示すパーツフィーダは、この隙間からパーツPが漏れるのを阻止するために、内側円盤1と外側リング板2の隙間を閉塞壁7で閉塞している。閉塞壁7は回転しないように固定される。閉塞壁7は、上部落下選別部6を含む部分に設けている落下壁部7Aと、その両側にあって内側円盤1と外側リング板2の上下差の低い部分に配設しているガイド壁部7Bとからなる。落下壁部7Aは、上部落下選別部6でパーツPを外側リング板2から内側円盤1に落下させる落下ガイド17に併用している。落下ガイド17を併用する図の落下壁部7Aは、その上面を、外側リング板2から内側円盤1に向かって下り勾配の傾斜面としている。この落下ガイド17は、パーツPを、衝撃を少なく落下させて、衝撃による損傷をさらに少なくできる。また、落下ガイド17である落下壁部7Aは、フッ素樹脂等の合成樹脂で製作される。フッ素樹脂製の落下ガイド17は、パーツPを極めてスムーズに落下できる。
図2ないし図5に示すパーツフィーダは、外側リング板2の外周縁に沿って外周壁18を配設している。外周壁18のある外側リング板2は、回転速度を速くして、パーツPが遠心力で外側リング板2から外部に飛び出して落下するのを防止できる。このため、このパーツフィーダは、外側リング板2を速く回転して、単位時間に多量のパーツPを排出できる。ただし、外周壁は、必ずしも設ける必要はない。外側リング板を遅く回転するパーツフィーダは、外側リング板に載ったパーツが加速度で外側に落下しないからである。
さらに、図2ないし図5に示すパーツフィーダは、内側円盤1の上に供給されたパーツPを、下部供給部5において外側リング板2にスムーズに供給するために、パーツガイド40を配設している。パーツガイド40は、内側円盤1の上方にあって、回転される内側円盤1で移送されるパーツPに接触して、パーツPの移送方向を変更する。パーツガイド40は、下面を内側円盤1の表面に沿う形状としてなる板状で、一端を内側円盤1の中心部に、他端を内側円盤1と外側リング板2の境界部分まで延長して配設している。パーツガイド40は、内側円盤1に載って移送されるパーツPを外周方向に移送できるように、内側円盤1の半径方向に対して傾斜させている。図2と図4に示すパーツガイド40は、中心から外周に向かって、内側円盤1の回転方向に傾斜させている。内側円盤1で移送されるパーツPは、このパーツガイド40に沿って外周方向に移送されて、内側円盤1から外側リング板2に供給される。
さらに、図に示すパーツガイド40は、内側円盤1の表面に沿って移動できるように、所定の角度範囲で回転自在に配設している。パーツガイド40は、内側円盤1の中心側の一端を、垂直姿勢の回動軸42を介して回転できるように配設している。この回動軸42を所定の位置に配置するために、図2ないし図5に示すパーツフィーダは、内側円盤1と外側リング板2の上方に位置して、これらの直径方向に延びる固定フレーム27を配設している。この固定フレーム27は、両端を支柱28で支持しており、支柱28の下端を基台フレーム10の上面に固定して、固定フレーム27を所定の位置に配置している。この固定フレーム27の中央部分に、パーツガイド40の回動軸42を支持する軸受台43を固定している。この軸受台43は、図17に示すように、固定フレーム27から突出する位置に回動軸42を支承する軸受部を設けている。回動軸42は、上部を軸受台43に挿通して回転できるように支持されると共に、下部にパーツガイド40を垂直姿勢で固定している。このパーツガイド40は、回動軸42を中心として、内側円盤1の表面に沿って回動する。
パーツガイド40は、内側円盤1から上方に突出する回転軸8で回転されるカム41で駆動されて、内側円盤1の表面に沿って移動する。内側円盤1は、中心に固定している回転軸8を上方に突出させており、この回転軸8の突出部にカム41を固定している。カム41は、外周部を凹凸形状に成形しており、この凹凸の表面にパーツガイド40を接触させて、パーツガイド40を移動させる。カム41は、外周方向に突出する複数の凸部41aを備える。図のカム41は、本体部の外周に5個の凸部41aを等間隔で設けており、これらの凸部41aの間を凹部41bとしている。
図のパーツガイド40は、カム41の表面に接触するアーム44を固定している。アーム44は、パーツガイド40と交差する方向に延長しており、一端を回動軸42の中間に固定している。パーツガイド40は、図17ないし図19に示すように、アーム44の先端部をカム41の外周面に沿って移動させて、回動軸42を中心として回動し、内側円盤1に沿って移動される。図に示すアーム44は、カム41の凹凸に沿ってスムーズに移動できるように、先端部に接触ローラー45を設けている。接触ローラー45は、カム41と同じ面内に配設しており、カム41の外周面に沿って回転できるようにアーム44に連結している。この接触ローラー45は、カム41の外周面に沿って回転しながらスムーズに移動できる。ただ、接触ローラーは、必ずしもカムの外周面に沿って回転する必要はなく、外周面に沿って摺動することもできる。
回転軸8で回転されるカム41は、外周面に沿って接触ローラー45を移動させる。カム41の外周面の凹凸に沿って移動する接触ローラー45は、回動軸42を中心とする円弧上であって、内側円盤1のほぼ半径方向に移動して、アーム44を傾動させる。回動軸42を中心として傾動するアーム44は、パーツガイド40を傾動させる。パーツガイド40は、図19に示すように、アーム44の先端の接触ローラー45が凹部41bに位置する状態で、内側円盤1の半径に対する傾斜が最も大きくなり、図18に示すように、接触ローラー45が凸部41aの先端に位置する状態で、半径に対する傾斜が最も小さくなる。したがって、パーツガイド40は、アーム44の先端の接触ローラー45が、カム41の凹部41bと凸部41aとの間を移動することにより、所定の角度範囲内で傾動する。このように、カム41は、外周部の凹凸形状によって接触ローラー45の移動を制御する。したがって、カム41は、接触ローラー45を無理なく移動させて、パーツガイド40をスムーズに移動できる最適な形状とすることができる。
さらに、パーツガイド40は、内側円盤1の外周側の先端部を、弾性体46を介して所定の方向に付勢している。この弾性体46は、パーツガイド40を、半径方向に対する傾斜角が小さくなる方向(図19において矢印Cで示す方向)、いいかえると、パーツガイド40の先端を、パーツPの移送方向と逆方向に付勢している。図に示す弾性体46は、引きバネであるコイルスプリングである。ただ、弾性体には、パーツガイドを所定の方向に付勢できる他の全ての部材が使用できる。引きバネである弾性体46は、一端をパーツガイド40の先端に固定して、他端を外周壁18に固定している。さらに、図に示すパーツフィーダは、弾性体46で付勢されるパーツガイド40が所定の位置で停止するように、ストッパ47を設けている。このストッパ47は、弾性体46で付勢されるパーツガイド40の先端部に当接して、パーツガイド40を所定の停止位置で停止させる。図に示すパーツフィーダは、パーツガイド40が停止位置にある状態では、アーム44の先端がカム41に接触しないようにしている。
以上の構造のパーツフィーダは、以下のようにして、パーツガイド40を内側円盤1の表面に沿って移動させる。
(1) 弾性体46で付勢されるパーツガイド40は、通常は、図18に示すように、ストッパ47で位置決めされる停止位置で静止している。この状態では、パーツガイド40は、カム41で駆動されることなく、停止位置に静止する。
(2) 回転する内側円盤1によってパーツPが移送されてパーツガイド40に当たると、パーツPは、傾斜するパーツガイド40に沿って、内側円盤1から外側リング板2に向かって移動する。このとき、パーツPの数が多く、あるいは、パーツPと内側円盤1との摩擦が大きく、あるいはまた、複数のパーツPがブリッジの状態でパーツガイドパーツ40に当接すると、パーツガイド40は、これらのパーツPに押圧されて、図18の矢印Aで示す方向に傾動する。傾動するパーツガイド40は、後端に固定したアーム44を矢印Bの方向に傾動させて、アーム44の先端の接触ローラー45をカム41の凹部41bに案内する。
ただし、このとき、アーム44の先端位置にカム41の凸部41aが位置していると、アーム44は、その先端が凸部41aに当接するので傾動しない。アーム44の先端位置にカム41の凹部41bが位置するとき、アーム44は矢印Bの方向に傾動して、先端の接触ローラー45がカム41の凹部41bに案内される。この状態で、パーツガイド40は、矢印Aで示す方向に傾動する。
(3) 図18の矢印Aで示す方向に傾動するパーツガイド40は、パーツPの移送方向に対する傾斜角が小さくなるので、図19に示すように、パーツPをスムーズに内側円盤1から外側リング板2に向かって移送する。
(4) さらに、図19に示す状態では、アーム44の先端部分である接触ローラー45がカム41の凹部41bに位置している。この状態から内側円盤1が回転すると、回転軸8に固定しているカム41が回転し、回転するカム41の外周面に沿って接触ローラー45が移動して、回動軸42を中心としてアーム44とパーツガイド40が回動する。回動するパーツガイド40は、内側円盤1の表面を移動して、パーツガイド40に当接するパーツPを強制的に移動させる。パーツガイド40で強制的に移動されるパーツPの一部は、外側リング板2に移送され、他の一部は、内側円盤1を逆方向に移送される。内側円盤上を逆方向に移送されたパーツPは、再び、回転する内側円盤1で移送されて、パーツガイド40に当接する。
(5) 以上の(2)ないし(4)の工程を繰り返して、内側円盤1に供給される多量のパーツPを、揺動するパーツガイド40で外側リング板2にスムーズに供給する。
図17ないし図19に示すカムは、外周部に5つの凸部41aと凹部41bを等間隔で設けて、その平面形状を星形としている。この形状のカム41は、内側円盤が1回転する間に、最高で5回、パーツガイド40を揺動させる。ただ、カムは、必ずしも図に示す形状とする必要はなく、外周部に設ける凸部を4個以下とすることも、6個以上とすることもできる。たとえば、カムは、図20や図21に示す形状とすることもできる。図20に示すカム41は、全体の形状を楕円形状としており、長径側の両端部を凸部41aとして、短径側の両端部を凹部41bに相当する非突出部としている。この形状のカム41は、内側円盤1が1回転する間に、最高で2回、パーツガイド40を揺動させる。また、図21に示すカム41は、外周部に9つの凸部41aと凹部41bを等間隔で設けている。この形状のカム41は、内側円盤1が1回転する間に、最高で9回、パーツガイド40を揺動させる。ただし、パーツフィーダは、カム41に設ける凸部41aの数によって、パーツガイド40が揺動する周期が変化する。たとえば、カムは、凸部を多く設けると、揺動の周期が短くなり、反対に、凸部を少なくすると、揺動の周期が長くなる。したがって、カムに設ける凸部の数は、回転軸の回転数とパーツガイドの揺動周期を考慮して、最適な個数に設計される。
さらに、カム41は、凸部41aと凹部41bの高低差によって、接触ローラー45の移動量、すなわち、アーム44とパーツガイド40が傾動する角度範囲を決定する。さらにまた、アーム44とパーツガイド40が傾動する角度範囲は、アーム44の全長によっても変化する。たとえば、アームの全長を長くして、カムの凹凸の高低差を小さくすると、パーツガイドが傾動する角度範囲は小さくなり、反対に、アームの全長を短くして、カムの凹凸の高低差を大きくすると、パーツガイドが傾動する角度範囲は大きくなる。したがって、本発明のパーツフィーダは、処理するパーツの形状、大きさ、重さ、単位時間当たりの処理数、回転軸の回転数等を考慮して、カムの形状(凸部の数や凹凸の高低差等)、アームの全長、パーツガイドの全長等を最適に設計する。
内側円盤1から外側リング板2に移送されたパーツPは、複数に積み重なって移送されることがある。図2と図4のパーツフィーダは、外側リング板2の移送路に積層解除材20を配設して、パーツPを積層しないで移送するようにしている。積層解除材20は、下端縁と外側リング板2の上面との間隔を、一段のパーツPのみが通過できる隙間としている。さらに、積層解除材20は、半径方向に対して傾斜する姿勢として、外側リング板2のパーツPを内側円盤1に移送する。いいかえると、パーツPを外側リング板2から内側円盤1に移送できる方向に、半径方向に対して傾斜させている。したがって、二段以上のパーツPが外側リング板2の上に載って移送されると、一段目のパーツPのみを通過させて、一段目のパーツPの上に載って移送されるパーツPを、外側リング板2から内側円盤1に排出する。したがって、外側リング板2に載って移送されるパーツPは、積層解除材20を通過して必ず一段となる。この機構は、簡単な機構で、外側リング板2の上に積層して移送されるパーツPを一段にできる。ただし、外側リング板の上に積層して移送されるパーツは、このことを光センサーで検出して、空気流等で一段目のパーツに載って移送されるパーツを除去することもできる。
さらに、図2と図4のパーツフィーダは、外側リング板2で移送されるパーツPを一列に並べる一列ガイド21を配設している。一列ガイド21は、外側リング板2で移送されるパーツPの移送路に配設されて、2列以上に並べて移送されるパーツPを、一列に並べて移送する。一列ガイド21は、その先端で2列以上に並べて移送されるパーツPを、外側リング板2から内側円盤1に排出する。したがって、一列ガイド21は、その先端縁と外側リング板2の内周縁との間隔が、一列のパーツPのみを移送できる間隔に調整している。
図2と図4のパーツフィーダは、内側円盤1から外側リング板2に供給されたパーツPを、積層解除材20に通過させて一段とし、さらに一列ガイド21に通過させて一列として上部落下選別部6に移送する。上部落下選別部6において、選別機構4がパーツPの方向を検出して、逆方向の姿勢にある非正常パーツを外側リング板2から内側円盤1に落下させる。選別機構4は、正常な姿勢にある正常パーツを、外側リング板2から落下させることなく通過させて、外部に排出する。
図2と図4のパーツフィーダは、外側リング板2の上部落下選別部6に、選別機構4として選別ガイド22を配設している。図2の選別機構4は、第1選別ガイド22Aと第2選別ガイド22Bを備える。これ等の選別ガイド22は、図22ないし図25に示す姿勢で移送されるパーツPに接触して、正常パーツP’と非正常パーツP”とを選別する選別部22a、22bを有する。これ等の図に示す選別ガイド22の選別部22a、22bは、正常パーツP’を通過させるが非正常パーツP”を落下させる。図の選別機構4は、図23で示す姿勢のパーツ、すなわち開口部を上向きにして縦姿勢で移送されるパーツであって、図6の(1)の姿勢のパーツを正常パーツP’として排出する。
第1選別ガイド22Aは、縦姿勢で移送されるパーツPを選別する。縦姿勢で移送されるパーツPは、開口部を上向きとするものを通過させて、開口部を下向きとするものを外側リング板2から落下させる。図のパーツPは、一端の外径を他端よりも大きくしている。第1選別ガイド22Aは、図24で示すように開口部を下向きに縦姿勢で移送される非正常パーツP”を外側リング板2から押し出す選別部22aを有する。第1選別ガイド22Aの選別部22aは、図23で示すように、開口部を上向きに移送される正常パーツP’の底部にある面取り部に挿入されて、この姿勢の正常パーツP’の押し出し量を少なくする。したがって、この姿勢で移送される正常パーツP’は、重心位置が外側リング板2の上方にあって、外側リング板2から落下しない。反対の姿勢で移送される非正常パーツP”は、開口端の周縁を面取りしていないので、図24で示すように、選別部22aで押し出される。この位置まで押し出された非正常パーツP”は、重心位置が外側リング板2の内側にずれて内側円盤1に落下する。さらに、第1選別ガイド22Aは、図25で示すように、横姿勢で移送されるパーツPを外側リング板2から落下させない。横姿勢のパーツPは、外形を円形とするので、選別部22aで落下するまで押し出されないからである。
第2選別ガイド22Bは、横姿勢のパーツPを外側リング板2から落下させる。図のパーツPは、縦姿勢よりも横姿勢のときに高くなる。第2選別ガイド22Bは、図25で示すように、横姿勢溝24に案内されて、横姿勢に移送されるパーツPの上部に当接する選別部22bを有する。この選別部22bは、図22の平面図に示すように、パーツPが外側リング板2で移送されると、内側円盤1に落下させる方向に傾斜している。したがって、パーツPの上部がこの選別部22bに当接すると、パーツPは第2選別ガイド22Bで外側リング板2から落下される。この第2選別ガイド22Bは、横姿勢のあるパーツPを、前後の方向に関係なく落下させる。
さらに、図22に示すパーツフィーダは、開口部を前方にして移送されるパーツPを、開口部が上向きになるように、横姿勢から縦姿勢に起こす起こし片26を設けている。パーツPは、起こし片26を通過した後、選別ガイド22を通過する。したがって、起こし片26は、選別ガイド22よりも前方に配設している。起こし片26は、図26に示すように、上から下に伸びて下端を前方に折曲して引掛部26aとしている。引掛部26aは、外側リング板2で移送されるパーツPに開口部から内部に挿入される。この姿勢でパーツPが移送されると、図の鎖線で示すように、起こし片26はパーツPの開口縁を引っかけて、開口部が上向きとなる姿勢に起こす。すなわち、正常パーツの姿勢にする。正常姿勢となったパーツPは、第1選別ガイド22Aと第2選別ガイド22Bを通過して、外側リング板2で外部に排出される。このように起こし片26でパーツPを正常パーツとする装置は、能率よくパーツPを正常パーツとして排出できる。
さらに、図4のパーツフィーダは、外側リング板2の上部落下選別部6に、選別機構4として選別ガイド22を配設している。図の選別ガイド22は、図27と図28に示すように、外側リング板2で移送されるパーツPに接触して正常パーツP’と非正常パーツP”とを選別する選別面22cを有する。これ等の図に示す選別機構4は、正常パーツP’の外周突出部Tを通過させる非接触部23を設けている。図27と図28の選別機構4は、選別ガイド22と外側リング板2との間にパーツPの外周突出部Tである鍔を通過させる非接触部23を設けている。選別ガイド22は、図27に示すように、外周突出部Tである鍔を下にして外側リング板2で移送される正常パーツP’を、外側リング板2から内側円盤1に落下させることなく外側リング板2に載せて外部に排出する。また、選別ガイド22は、図28に示すように、外周突出部Tである鍔を上にして外側リング板2で移送される非正常パーツP”を、選別ガイド22の選別面22cで押して外側リング板2から内側円盤1に落下させる。
選別ガイド22が、非正常パーツP”を外側リング板2から内側円盤1に落下させるのは、図28に示すように、選別ガイド22の選別面22cが外周突出部Tである鍔を押し出すので、パーツPの重心が外側リング板2の内周縁よりも内側に移動するからである。また、正常パーツP’が外側リング板2から内側円盤1に落下しないのは、図27に示すように、正常パーツP’の外周突出部Tである鍔が選別ガイド22の選別面22cに設けている非接触部23を移動するので、パーツPの重心が外側リング板2の上方に位置するからである。
ただ、選別機構は、図示しないが、選別ガイドの上方に非接触部を設けることも、選別ガイドの選別面の一部を切欠して非接触部を設けることもできる。選別ガイドの上方に非接触部を設ける選別機構は、鍔を上にして外側リング板に載って移送される正常パーツの鍔を非接触部に通過させて、正常パーツを外側リング板から内側円盤に落下させることなく外側リング板に載せて外部に排出し、鍔を下にして外側リング板に載って移送される非正常パーツを、外側リング板から内側円盤に落下させる。
以上の構造の姿勢選別機構4は、極めて簡単な機構で、非正常パーツP”を外側リング板2から内側円盤1に落下させて、正常パーツP’のみを選別できる。それは、非正常パーツP”の鍔を押して、パーツPの重心位置を外側リング板2の上方より内側として落下させ、正常パーツP’の鍔を押さないで、その重心を外側リング板2の上方に位置させて、外側リング板2から内側円盤1に落下させないからである。この選別機構4は、パーツPの鍔の位置や形状に応じて、選別ガイド22の上下位置や形状と非接触部23の位置や間隔、あるいは形状を最適となるように設計する。
さらに、図14に示す外側リング板2を備えるパーツフィーダは、外側リング板2の上面に設けられた横姿勢溝24で移送される横姿勢のパーツPを選別機構4で選別して、特定の方向のパーツPを外側リング板2から落下させる。この選別機構4は、図29と図30に示すように、横姿勢で移送されるパーツPに接触する選別面22cを有する選別ガイド22を備える。これらの図に示す選別ガイド22の選別面22cは、正常パーツP’を通過させるが非正常パーツP”を落下させる。この選別機構4は、図29で示す姿勢のパーツ、すなわち太い端部を外側とする姿勢で移送されるパーツを正常パーツP’として落下させることなく通過させ、図30で示す姿勢のパーツ、すなわち太い端部を内側とする姿勢で移送されるパーツを非正常パーツP”として外側リング板2から落下させる。
図29と図30に示すように、細長いパーツであって、その両端の形状が異なるパーツは、その重心位置が、軸方向の中心よりも太い端部側にずれている。この選別機構4は、この重心位置のずれを利用して横姿勢で移送される細長いパーツを選別する。すなわち、この選別機構4は、横姿勢で移送されるパーツPを、選別ガイド22の選別面22cでもって外側リング板2の内側方向に押し出すが、この押出量は正常パーツであっても非正常パーツであっても一定である。図29で示すように、太い部分を外側とする横姿勢で移送されるパーツPは、重心位置が外側リング板2の上方にあって、外側リング板2から落下しない。反対に、太い部分を内側とする横姿勢で移送されるパーツPは、図30で示すように、重心位置が外側リング板2の内側にずれて外側リング板2から落下する。この選別ガイド22は、非正常パーツを外側リング板2から落下させるが、正常パーツを落下させることなく通過できるように、パーツPの押出量を特定する。すなわち、選別ガイド22の選別部22aは、太い部分を内側とする非正常パーツP”を外側リング板2から落下させるように、外側リング板2の上面の近傍にあって、太い部分を押し出すと、パーツPがアンバラスになって落下するまで外側リング板2の中心に向かって突出させている。
以上のように、選別機構4を備えるパーツフィーダは、パーツPをひとつの姿勢に特定して排出する。このパーツフィーダは、排出されるパーツPの後処理を能率よく簡単にできる特長がある。
従来のパーツフィーダの垂直断面図である。 本発明の一実施例にかかるパーツフィーダの平面図である。 図2に示すパーツフィーダの垂直断面図である。 本発明の他の実施例にかかるパーツフィーダの平面図である。 図4に示すパーツフィーダの垂直断面図である。 種々の姿勢で移送されるパーツの一例を示す斜視図である。 種々の姿勢で移送されるパーツの他の一例を示す斜視図である。 種々の姿勢で移送されるパーツの他の一例を示す斜視図である。 図2に示すパーツフィーダの外側リング板の拡大平面図である。 図9に示す外側リング板の断面図である。 図10に示す外側リング板が縦姿勢のパーツを移送する一例を示す断面図である。 図10に示す外側リング板が縦姿勢のパーツを移送する他の一例を示す断面図である。 縦姿勢で移送されるパーツの他の一例を示す斜視図である。 本発明の他の実施例にかかるパーツフィーダの外側リング板の拡大平面図である。 外側リング板の他の一例を示す断面図である。 外側リング板の他の一例を示す断面図である。 図2に示すパーツフィーダのパーツガイドを示す拡大斜視図である。 図2に示すパーツフィーダのパーツガイドを示す平面図である。 図18に示すパーツガイドが傾動した状態を示す平面図である。 カムの他の一例を示す平面図である。 カムの他の一例を示す平面図である。 図2に示すパーツフィーダの選別機構を示す拡大平面図である。 図22に示す選別機構が縦姿勢の正常パーツを選別する状態を示す拡大断面図である。 図22に示す選別機構が縦姿勢の非正常パーツを選別する状態を示す拡大断面図である。 図22に示す選別機構が横姿勢の非正常パーツを選別する状態を示す拡大断面図である。 起こし片が横姿勢のパーツを縦姿勢に起こす状態を示す拡大断面図である。 図4に示すパーツフィーダの選別機構が正常パーツを選別する状態を示す拡大断面図である。 図4に示すパーツフィーダの選別機構が非正常パーツを選別する状態を示す拡大断面図である。 図14に示すパーツフィーダの選別機構が正常パーツを選別する状態を示す拡大断面図である。 図14に示すパーツフィーダの選別機構が非正常パーツを選別する状態を示す拡大断面図である。
1…内側円盤
2…外側リング板
3…駆動機構
4…選別機構
5…下部供給部
6…上部落下選別部
7…閉塞壁 7A…落下壁部
7B…ガイド壁部
8…回転軸
9…減速モーター
10…基台フレーム
11…連結部
12…円盤
13…回転軸
14…ベアリング
15…駆動ピン
16…平行ピン
17…落下ガイド
18…外周壁
20…積層解除材
21…一列ガイド
22…選別ガイド 22A…第1選別ガイド
22a…選別部
22B…第2選別ガイド
22b…選別部
22c…選別面
23…非接触部
24…横姿勢溝
25…平面部
26…起こし片 26a…引掛部
27…固定フレーム
28…支柱
30…緩衝板
31…金属板
32…プラスチック板
34…止ネジ
40…パーツガイド
41…カム 41a…凸部
41b…凹部
42…回転軸
43…軸受台
44…アーム
45…接触ローラー
46…弾性体
47…ストッパ
91…内側円盤
92…外側リング板
93…駆動機構
95…供給部
P…パーツ P’…正常パーツ
P”…非正常パーツ
T…外周突出部

Claims (8)

  1. 上面にパーツ(P)を載せて回転方向に移送できる水平姿勢で回転自在に配設されてなる内側円盤(1)と、この内側円盤(1)の外側にあって内側円盤(1)に対して傾斜する姿勢に配設される外側リング板(2)、この外側リング板(2)と前記内側円盤(1)を、上にパーツ(P)を載せて回転方向に移送する速度で回転させる駆動機構(3)とを備えるパーツフィーダであって、以下の全ての構成を有することを特徴とするパーツフィーダ。
    (a)内側円盤(1)と外側リング板(2)は、内側円盤(1)から外側リング板(2)にパーツ(P)を供給する下部供給部(5)から、外側リング板(2)から内側円盤(1)にパーツ(P)を落下させる上部落下選別部(6)に向かって、外側リング板(2)を内側円盤(1)から上に離すように配設している。
    (b)前記内側円盤(1)の上方にあって、回転される内側円盤(1)で移送されるパーツ(P)に接触してパーツ(P)の移送方向を変更するパーツガイド(40)を設けている。
    (c)パーツガイド(40)は、内側円盤(1)の表面に沿って移動できるように所定の角度範囲で回転自在に配設されている。
    (d)前記内側円盤(1)が上方に突出する回転軸(8)を備え、この回転軸(8)で回転されるカム(41)を設けている。
    (e)前記カム(41)が、前記パーツガイド(40)に接触して、回転するカム(41)がパーツガイド(40)を内側円盤(1)の表面に沿って移動させる。
  2. 前記内側円盤(1)の中心に回転軸(8)を固定しており、この回転軸(8)にカム(41)を固定している請求項1に記載されるパーツフィーダ。
  3. パーツガイド(40)が、カム(41)の表面に接触するアーム(44)を固定しており、このアーム(44)をカム(41)の表面に移動させ、内側円盤(1)の表面に沿って移動させる請求項1に記載されるパーツフィーダ。
  4. 前記上部落下選別部(6)には、非正常パーツ(P")を外側リング板(2)から内側円盤(1)に落下させる選別機構(4)を配設している請求項1に記載されるパーツフィーダ。
  5. 内側円盤(1)が水平面内に配設され、外側リング板(2)が下部供給部(5)から上部落下選別部(6)に向かって上り勾配に傾斜する請求項1に記載されるパーツフィーダ。
  6. 内側円盤(1)と外側リング板(2)の両方が水平面に対して傾斜しており、外側リング板(2)は供給部(5)から上部落下選別部(6)に向かって上り勾配に傾斜し、内側円盤(1)は供給部(5)から外側リング板(2)の上部落下選別部(6)に向かって下り勾配に傾斜している請求項1に記載されるパーツフィーダ。
  7. 外側リング板(2)が水平に配設され、内側円盤(1)が下部供給部(5)から外側リング板(2)の上部落下選別部(6)に向かって下り勾配に傾斜する請求項1に記載されるパーツフィーダ。
  8. 駆動機構(3)が、内側円盤(1)と外側リング板(2)を同一方向に同一回転数で回転する請求項1に記載されるパーツフィーダ。
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