JP5028292B2 - ビード・エーペックス自動アッセンブル装置およびビード・エーペックス自動アッセンブル方法 - Google Patents

Description

本発明は、ビード・エーペックス自動アッセンブル装置およびビード・エーペックス自動アッセンブル方法に関するものである。

ビード・エーペックス自動アッセンブル装置は、例えば特許文献１に記載されているように、円環状のビードをワインディング装置に供給するビード供給装置と、ビードの外周面にエーペックスを巻付けてビード・エーペックスを作製するワインディング装置と、作製されたビード・エーペックスを搬出する搬出装置とを備えている。

そして近年、生産性の向上を図るために、ワインディング装置と搬出装置との間にワインディング装置で作製されたビード・エーペックスをストックする旋回式ストック装置を設けたビード・エーペックス自動アッセンブル装置が提案されている。

このような従来のビード・エーペックス自動アッセンブル装置の一例について、装置の構成を概念的に示す正面図（図７）を用いて説明する。

図７において前記ビード・エーペックス自動アッセンブル装置は、ワインディング装置１、ビード供給装置２、搬出装置６および旋回式ストック装置３から構成されている。

そして、ビードＢおよびスペーサーＳがビード供給装置２によりワインディング装置１に向けて水平移動して搬送された後、ビードＢのみがワインディング装置１に供給され、一方スペーサーＳは落下させられる。次にワインディング装置１において前記ビードＢに別途供給されるエーペックスを巻付けてビード・エイペックス（図示せず）が作製される。そして作製されたビード・エーペックスはワインディング装置１から排出され、落下する。

旋回式ストック装置３は、ビード供給装置２の下方に設置され、立設された回転軸３３に水平に突出して設けられ十字状に配置される４本の吊下げバー３１が前記回転軸３３を中心として間欠的に９０度毎に旋回するように構成されている。そして、吊下げバー３１の１本が前記ビード・エーペックスおよびスペーサーＳが落下する位置（落下位置）に停止するように旋回停止し、落下位置に停止した吊下げバー３１がビード・エーペックスおよびスペーサーＳを受け取る一方、前記吊下げバー３１と１８０度異なる位置（ビード・エーペックスの搬出位置）に他の吊下げバー３１が停止する。そして搬出位置に停止した吊下げバー３１に吊下げられているビード・エーペックスおよびスペーサーＳが搬出される。

ビード・エーペックスおよびスペーサーＳの受取りは、具体的には落下するビード・エーペックスおよびスペーサーＳが吊下げバー３１の先端に、上方に突出して設けられているガイドアーム３２を挿通することにより行われ、その後これらは吊下げバー３１まで案内され、ストックされる。

落下するビード・エーペックスおよびスペーサーＳのガイドアーム３２への挿通を確実に行うためには、前記ガイドアーム３２の先端を高くする必要があるが、吊下げバー３１を落下位置に停止させたままでは、ビード供給装置２のチャック２２により搬送されるビードＢおよびスペーサーＳの搬送空間内にガイドアーム３２の先端が突出することになる。その結果、搬送中のビードＢおよびスペーサーＳがガイドアーム３２に接触し、スムーズな搬送が妨げられる。そこで、前記接触を回避するために、ビード供給装置２によりビードＢおよびスペーサーＳが搬送される時に、吊下げバー３１を旋回させてガイドアーム３２を前記搬送空間から退避させている。
特開平６−１０６６５４号公報

このように、従来のビード・エーペックス自動アッセンブル装置では、ビードＢおよびスペーサーＳを搬送する毎に、吊下げバー３１を旋回させなければならないため、吊下げバーの停止時間が短く、搬出位置に停止した吊下げバー３１からビード・エーペックスおよびスペーサーＳを取出すための許容時間も短くなる。このため、搬出装置の機構上などの制約から搬出作業の自動化は困難であり、また作業者の負担が大きいという問題が生じる。

一方取出すための許容時間を長くするために、ビードの供給ペースを落として吊下げバーの停止時間を長くする方法では生産性が低下する。

そこで本発明は、生産性を低下させることなく、ビード・エーペックスおよびスペーサーＳを取出すための許容時間を長くすることができ、容易に搬出作業の自動化が図れ、作業者の負担を軽減することもできるビード・エーペックスの自動アッセンブル装置および自動アッセンブル方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るビード・エーペックス自動アッセンブル装置は、
円環状のビードにエーペックスを巻付けてビード・エーペックスを作製し、作製したビード・エーペックスを落下させるワインディング装置と、
前記ビードと貫通孔を有するスペーサーとを各複数個配置し、配置されたビードとスペーサー中の各１個を前記ワインディング装置方向に水平移動させて、前記ビードを前記ワインディング装置に供給すると共に、前記スペーサーを、前記ビード・エーペックスの落下と交互になるように落下させるビード供給装置と、
立設された回転軸と、前記回転軸から水平に突出して設けられ、落下した前記ビード・エーペックスおよびスペーサーを吊下げてストックする複数本の吊下げバーを有する旋回式ストック装置とを備え、
前記旋回式ストック装置は、前記ビード供給装置の下方に設置され、
前記複数本の吊下げバーは、前記回転軸を中心として間欠的に旋回可能に設けられると共に、各々その先端に上方に突出するガイドアームを有し、
前記ガイドアームは、起倒自在に設けられ、落下したビード・エーペックスおよびスペーサーが前記ガイドアームを挿通するように先端を高くすることができ、かつ、前記ワインディング装置方向に水平移動するビード及びスペーサーとの接触を回避するように先端を低くすることができることを特徴としている。

また、本発明に係るビード・エーペックス自動アッセンブル装置は、
前記吊下げバーのガイドアームに挿通したビード・エーペックスおよびスペーサーを、前記回転軸方向に押し込むプッシャーを備えることを特徴としている。

また、本発明に係るビード・エーペックスの自動アッセンブル装置は、
前記ガイドアームは水平に倒すことができ、前記吊下げバーにストックされたビード・エーペックスおよびスペーサーを、水平に倒された前記ガイドアームの先端に向けて移動させるプッシャーを備えることを特徴としている。

また、本発明に係るビード・エーペックスの自動アッセンブル装置は、
前記吊下げバーにストックされた前記ビード・エーペックスおよびスペーサーを、ビード・エーペックスの円環内およびスペーサーの貫通孔内に進入して、吊下げバーから取出す取出しアームが設けられた搬出装置を備えることを特徴としている。

本発明に係るビード・エーペックスの自動アッセンブル方法は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のビード・エーペックス自動アッセンブル装置を用いて行うビード・エーペックス自動アッセンブル方法であって、
ビード供給装置に配置された円環状のビードと貫通孔を有するスペーサーの各１個をワインディング装置方向に水平移動させて、前記ビードを前記ワインディング装置に供給すると共に、前記スペーサーを落下させるビード供給工程と、
前記ワインディング装置に供給された前記ビードにエーペックスを巻きつけてビード・エーペックスを作製した後、前記ビード・エーペックスを落下させるワインディング工程と、
前記落下させたビード・エーペックスおよびスペーサーを、前記旋回式ストック装置の吊下げバーに交互に吊下げてストックするストック工程とを有し、
前記ビード・エーペックスの落下および前記スペーサーの落下を交互に行わせ、
前記吊下げバーの１本を、前記ビード・エーペックスおよびスペーサーの落下位置において旋回停止させ、前記ガイドアームの先端を高くして、前記落下させたビード・エーペックスおよびスペーサーをガイドアームに挿通させて、前記吊下げバーにストックし、前記ガイドアームの先端を低くして、ガイドアームと前記水平移動するビードおよびスペーサーとの接触を回避することを特徴としている。

本発明においては、旋回式ストック装置の吊下げバーの先端に突出して設けられたガイドアームを起倒自在に設けることにより、ガイドアームの先端を高くした状態で落下した前記ビード・エーペックスとスペーサーの受取りを確実に行うことができ、ガイドアームの先端を低くした状態で前記ビードおよびスペーサーがガイドアームとの接触を回避しつつ前記ビード供給装置により前記ワインディング装置方向に水平移動させて搬送することができるため、吊下げバーを旋回させることなく、ビードおよびスペーサーを搬送し、ビード・エーペックスおよびスペーサーの受取り行うことができる。従って、旋回を停止した状態で前記搬送と受取りを繰り返し行うことができる。このため吊下げバーの１回の停止中に複数個のビード・エーペックスおよびスペーサーをストックすることが可能になり、吊下げバーの１回の停止時間を長くすることができる。その結果、生産性を低下させることなく、旋回式ストック装置からのビード・エーペックスおよびスペーサーを取出すための許容時間を長くすることができ、搬出作業を容易に自動化することができると共に作業者の負担を軽減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態につき、具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１．ビード・エーペックス自動アッセンブル装置全体の構成の説明
先ずビード・エーペックス自動アッセンブル装置全体の構成を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るビード・エーペックス自動アッセンブル装置の構成を概念的に示す正面図である。図１に示すように、ビード・エーペックス自動アッセンブル装置は、ワインディング装置１と、ビード供給装置２と、ビード供給装置２の下方に設置される旋回式ストック装置３と、旋回式ストック装置３にストックされたビード・エーペックスおよびスペーサーを取出す側（搬出側）に設置される搬出装置６を備えている。また、旋回式ストック装置３がビード・エーペックスおよびスペーサーを受取る側（受取り側）および搬出側にそれぞれ第１プッシャー４および第２プッシャー５とを備え、それ以外に各装置を総括的に制御する制御部（図示せず）を備えている。そして、前記旋回式ストック装置３は、立設された回転軸３３と、回転軸３３を中心として間欠的に旋回する吊下げバー３１および吊下げバー３１の先端に起倒自在に作動するガイドアーム３２を有する。

２．各工程の説明
次に図２〜図５を用いてビード・エーペックスとスペーサーの搬出までを工程毎に説明する。

イ、ビード供給装置によるビードとスペーサーの搬送
図２はワインディング装置１へのビードの供給の機構と旋回式ストック装置３におけるビード・エーペックスのストックの機構を示す斜視図であり、図３は前記機構における主要な動作を概念的に示す正面図である。

図２および図３（ａ）に示すように、ビード供給装置２は、円環状のビードＢと、貫通孔Ｓ１を有するスペーサーＳを吊下げる棒状のハンガー２１と、先端にビードＢおよびスペーサーＳ各１個を個別に保持するためのチャック２２が設けられ、前記チャック２２をワインディング装置１に向けて往復動自在に移動させることができる搬送用バー２３とを備えている。なお、ハンガー２１は、後記する回転軸３３と同軸の回転軸から水平に突出して例えば４本十字に配置されており、ハンガー２１にはビードＢおよびスペーサーＳを交互に１個ずつ配置するようにそれぞれ複数個のビードＢおよびスペーサーＳが吊り下げられている。

そして、図２および図３（ｂ）に示すように、ハンガー２１に吊下げられている円環状のビードＢおよびスペーサーＳのうちワインディング装置１側の端部に位置するビードＢおよびスペーサーＳ各１個をチャック２２により個別に保持して吊下げ、チャック２２の往動により、ワインディング装置１に向けて水平移動させて搬送する。

前記搬送は旋回式ストック装置３の吊下げバー３１を落下位置に停止させた状態で行われる。吊下げバー３１の先端には上方に突出したガイドアーム３２が起倒自在に設けられており、搬送する際に吊下げられたビードＢおよびスペーサーＳと吊下げバー３１のガイドアーム３２とが接触しないように、ガイドアーム３２を図２および図３（ｂ）の実線で示すようにワインディング装置１側に大きく傾け、ガイドアーム３２の先端を低くしてビードＢおよびスペーサーＳを通過させる。このように、ガイドアーム３２の先端を低くしてビードＢおよびスペーサーＳを通過させることにより、吊下げバー３１を旋回させることなく、ガイドアーム３２との接触を回避しつつビードＢおよびスペーサーＳを搬送することができる。

ロ、ワインディング装置へのビードの供給およびスペーサーの受取り
次にビードＢのみをワインディング装置１に供給する。そして、ビードＢを供給した後、図２および図３（ｃ）に示すように、ガイドアーム３２を起立させて先端を高くした位置に戻した後、チャック２２が復動を開始し、次の瞬間にチャック２２からスペーサーＳを開放し、ガイドアーム３２に向けて落下させる。そして落下したスペーサーＳの貫通孔Ｓ１が、ガイドアーム３２に挿通されて、吊下げバー３１に吊下げられる。

ハ、ビード・エーペックスの作製と吊下げバーによる受取り
ワインディング装置１により、ビードＢに別途供給されるエーペックスを巻付けて貼合わされビード・エーペックスＢＥが作製される。図３（ｄ）に示すように、作製されたビード・エーペックスＢＥはワインディング装置１から排出されて、前記落下位置に向けて落下する。落下したビード・エーペックスＢＥは前記ガイドアーム３２に挿通されて吊下げバー３１に吊下げられる。なお、前記スペーサーＳの落下とビード・エーペックスＢＥの落下は交互に行われ、スペーサーＳとビード・エーペックスＢＥは交互に吊下げバー３１に吊下げられる。

そして、吊下げバー３１が１度旋回を停止している間に、ビードＢの供給、ビード・エーペックスＢＥの作製およびスペーサーＳとビード・エーペックスＢＥの受取りが繰り返されることにより、複数個、例えば５〜７個のビード・エーペックスＢＥとスペーサーＳがストックされる。このように、吊下げバー３１が１度旋回を停止している間に複数個のビード・エーペックスＢＥが生産されてストックされることにより、生産性を低下させることなく、吊下げバー３１の１回の停止時間を長くすることができる。

ここで旋回式ストック装置の詳細を、図４を用いて説明する。図４は旋回式ストック装置の構造の一例を示す斜視図である。図４に示すように、旋回式ストック装置３は、床面に立設される回転軸３３を備え、回転軸３３から水平に４本の吊下げバー３１が９０度間隔で突出している。各吊下げバー３１の先端にはガイドアーム３２が設けられ、また上面に位置決めピン３４が２本設けられている。

吊下げバー３１は、回転軸３３を中心として間欠的に９０度毎に旋回し、停止時には、１本の吊下げバー３１のガイドアーム３２がビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳの落下位置に位置する一方、当該吊下げバー３１と１８０度異なる位置の他の吊下げバー３１はビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳの搬出位置に位置するように設定されている。

また、本実施の形態においては、旋回式ストック装置３として、４本の吊下げバー３１を十字に備える装置を示したが、吊下げバーの本数および吊下げバー同士がなす角度、１回の旋回の角度は特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定することができる。

ニ、吊下げバーにストックされたビード・エーペックスおよびスペーサーの押込み
吊下げバー３１がビード・エーぺックスＢＥを受取り、その後図３（ｅ）に示すように次のスペーサーＳを受取った後、第１プッシャー４が作動して、吊下げバー３１にストックされたスペーサーＳおよびビード・エーペックスＢＥを、押込みアーム４１により旋回式ストック装置３の回転軸３３に向けて押込む。その後はビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳを各１個受取る毎に押込みストックする。

このように、ビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳを各１個受取る毎に押込むことにより、受取られたビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳがガイドアーム３２の根元に貯まることが防止され、装置のスムーズな動作が可能になる。なお、吊下げバー３１の上面に設けられた２本の位置決めピン３４によって押込まれたビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳの吊下げ位置が規定され、後の搬出をより効率的に行うことができる。

また、ビード供給装置２のハンガー２１に吊下げられたビードＢおよびスペーサーＳが搬送されて無くなるとハンガー２１が旋回し、次のハンガー２１からビードＢおよびスペーサーＳが供給される。そして、ビードＢおよびスペーサーＳが無くなったハンガー２１には、新たに複数個のビードＢおよびスペーサーＳが吊り下げられる。

ホ、旋回式ストック装置からの搬出
本発明においては、前記のように吊下げバー３１が旋回を停止している１回の停止時間を長くすることができるため、容易に搬出を自動化することができる。また、作業者が搬出する場合であっても作業者の負担を軽減することができる。

以下に旋回式ストック装置からの搬出を自動化し、搬出装置により搬出する例を示す。
図５は、搬出装置６によるビード・エーペックスＢＥ（スペーサーＳの影に隠れているため図示せず）の搬出の機構を示す斜視図である。なお、図５において、取出しアーム６１は搬出装置６に設けた取出しアーム駆動部（図示せず）に連結されている。以下図１および図５を用いて搬出の機構を説明する。

搬出装置６の搬出動作がよりコンパクトになるように、搬出位置に停止した吊下げバー３１のガイドアーム３２を、図１に破線で示したように水平に倒した後、第２プッシャー５を作動させて、押出しアーム５１により、吊下げバー３１にストックされたビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳを水平に倒れたガイドアーム３２の先端方向に押し出す。

その後図５に示すように、押し出されたビード・エーペックスＢＥの円環内およびスペーサーＳの貫通孔Ｓ１内に、搬出装置６に設けられた取出しアーム６１を旋回式ストック装置３の回転軸側から、進入させて吊下げバー３１からビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳを搬出し台車やラックに積込む。このように取出しアーム６１をビード・エーペックスＢＥの円環内およびスペーサーＳの貫通孔Ｓ１内に進入させて吊下げることにより、形状や大きさが異なり、かつ交互に複数個並べてストックされたビード・エーペックスＢＥとスペーサーＳを簡便な機構で一度に取出すことができる。

３．ガイドアームの起倒の機構
次に本発明の特徴部であるガイドアーム３２の起倒の機構について図６を用いて詳細に説明する。図６は旋回式ストック装置（十字ストッカー）におけるガイドアーム３２の起倒の機構を示す正面図である。ガイドアーム３２は吊下げバー３１の先端に、上方に向けて突出するように、横ピン３７を支点として起倒自在に取り付けられている。さらに、先端とは反対側に位置する直角に曲げた基端に受け部３８を有する。ガイドアーム３２は弾性体（図示せず）から受ける力により、通常は実線で示す先端が高い位置にある。また、ビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳの落下位置に位置する吊下げバー３１の先端の下方にはシリンダー３５が配置されている。そして落下位置に停止しているガイドアーム３２の受け部３８にシリンダー３５のシリンダーロッド３６の先端が作用し、シリンダーロッド３６を上昇させることにより、ガイドアーム３２が倒れてガイドアーム３２の先端が下降して一点鎖線で示す低い状態になる。また、シリンダーロッド３６を下降させることにより、ガイドアーム３２が弾性体から受ける力により起立し、先端が上昇して高い状態に戻る。なお。図６において、ａはビード供給装置に設けたチャック（図示せず）の移動経路、ｂはワインディング装置で作製されたビード・エーペックスＢＥ（図示せず）の落下の方向を示す。

また、搬出位置に位置する吊下げバー３１の先端の下方にもシリンダー（図示せず）が配置され、前記落下位置におけるガイドアーム３２の起倒の機構とほぼ同様の機構によりガイドアーム３２の起倒が行われ、特にこの位置においては、ガイドアーム３２が水平状態になるまで倒される。なお、ガイドアーム３２を水平状態に倒して吊下げバー３１にストックされたビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳを、前記したようにガイドアーム３２の先端方向に押出すことにより、前記の搬出装置を用いる場合の搬出動作のコンパクト化だけでなく、作業者が搬出する場合であっても、ビード・エーペックスＢＥおよびスペーサーＳが手元に引き寄せられているため搬出し易く、作業者の負担をさらに軽減することができる。

本発明の一実施の形態に係るビード・エーペックス自動アッセンブル装置の構成を概念的に示す正面図である。 ビードの供給およびビード・エーペックスのストックの機構を示す斜視図である。 ビードの供給およびビード・エーペックスのストックの機構における主要な動作を概念的に示す正面図である。 旋回式ストック装置の構成を示す斜視図である。 搬出装置によるビード・エーペックスの搬出の機構を示す斜視図である。 旋回式ストック装置におけるガイドアームの起倒の機構を示す正面図である。 従来のビード・エーペックス自動アッセンブル装置の構成を概念的に示す正面図である。

符号の説明

１ ワインディング装置
２ ビード供給装置
２１ ハンガー
３ 旋回式ストック装置
３１ 吊下げバー
３２ ガイドアーム
３３ 回転軸
３４ 位置決めピン
３５ シリンダー
３６ シリンダーロッド
３７ 横ピン
３８ 受け部
４ 第１プッシャー
４１ 押込みアーム
５ 第２プッシャー
５１ 押出しアーム
６ 搬出装置
６１ 取出しアーム
Ｂ ビード
ＢＥ ビード・エーペックス
Ｓ スペーサー
Ｓ１ 貫通孔

Claims (5)

1. 円環状のビードにエーペックスを巻付けてビード・エーペックスを作製し、作製したビード・エーペックスを落下させるワインディング装置と、
   前記ビードと貫通孔を有するスペーサーとを各複数個配置し、配置されたビードとスペーサー中の各１個を前記ワインディング装置方向に水平移動させて、前記ビードを前記ワインディング装置に供給すると共に、前記スペーサーを、前記ビード・エーペックスの落下と交互になるように落下させるビード供給装置と、
   立設された回転軸と、前記回転軸から水平に突出して設けられ、落下した前記ビード・エーペックスおよびスペーサーを吊下げてストックする複数本の吊下げバーを有する旋回式ストック装置とを備え、
   前記旋回式ストック装置は、前記ビード供給装置の下方に設置され、
   前記複数本の吊下げバーは、前記回転軸を中心として間欠的に旋回可能に設けられると共に、各々その先端に上方に突出するガイドアームを有し、
   前記ガイドアームは、起倒自在に設けられ、落下したビード・エーペックスおよびスペーサーが前記ガイドアームを挿通するように先端を高くすることができ、かつ、前記ワインディング装置方向に水平移動するビード及びスペーサーとの接触を回避するように先端を低くすることができることを特徴とするビード・エーペックス自動アッセンブル装置。
2. 前記吊下げバーのガイドアームに挿通したビード・エーペックスおよびスペーサーを、前記回転軸方向に押し込むプッシャーを備えることを特徴とする請求項１に記載のビード・エーペックス自動アッセンブル装置。
3. 前記ガイドアームは水平に倒すことができ、前記吊下げバーにストックされたビード・エーペックスおよびスペーサーを、水平に倒された前記ガイドアームの先端に向けて移動させるプッシャーを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビード・エーペックス自動アッセンブル装置。
4. 前記吊下げバーにストックされた前記ビード・エーペックスおよびスペーサーを、ビード・エーペックスの円環内およびスペーサーの貫通孔内に進入して、吊下げバーから取出す取出しアームが設けられた搬出装置を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビード・エーペックス自動アッセンブル装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のビード・エーペックス自動アッセンブル装置を用いて行うビード・エーペックス自動アッセンブル方法であって、
   ビード供給装置に配置された円環状のビードと貫通孔を有するスペーサーの各１個をワインディング装置方向に水平移動させて、前記ビードを前記ワインディング装置に供給すると共に、前記スペーサーを落下させるビード供給工程と、
   前記ワインディング装置に供給された前記ビードにエーペックスを巻きつけてビード・エーペックスを作製した後、前記ビード・エーペックスを落下させるワインディング工程と、
   前記落下させたビード・エーペックスおよびスペーサーを、前記旋回式ストック装置の吊下げバーに交互に吊下げてストックするストック工程とを有し、
   前記ビード・エーペックスの落下および前記スペーサーの落下を交互に行わせ、
   前記吊下げバーの１本を、前記ビード・エーペックスおよびスペーサーの落下位置において旋回停止させ、前記ガイドアームの先端を高くして、前記落下させたビード・エーペックスおよびスペーサーをガイドアームに挿通させて、前記吊下げバーにストックし、前記ガイドアームの先端を低くして、ガイドアームと前記水平移動するビードおよびスペーサーとの接触を回避することを特徴とするビード・エーペックス自動アッセンブル方法。

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