JP5113373B2 - ネジ供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、ネジ締め作業において使用するネジを、ネジの頭部を上にした状態で一列に並べ供給するためのネジ供給装置に関する。

従来、この種のネジ供給装置としては、多数のネジを収容する収容室と、ネジの頭部を上した状態で一列に支持しながら該ネジを所定の取出し位置まで案内する案内溝を有するレールと、収納室のネジをレールに送る送給手段と、該レールを横断するように揺動して該レールに適正に支持されていないネジを掃い退けるためのブラシを備えているものがある（特許文献１）。

本願出願人は、上記ネジ供給装置に比べ、構造が簡単で小型化することを可能としたネジ供給装置を開発し、特許出願している（特許文献２）。
特開平８−１５５７５８号公報 特願２００５−３０３４７３号

本願出願人が先に特許出願した上述のネジ供給装置は、ネジを適正にレールに支持させるためのネジ整列室を備える。該ネジ整列室は、前後壁と、底壁とを有し、レールが底壁の中央を前後方向に延び、ネジ取り出し位置まで延出している。底壁は、その中央下方位置にあるレールに向って両側から傾斜しており、該ネジ整列室内に入ったネジは、レール上に集められるようになっている。ネジ整列室内には、レール上方位置に該レールに平行に延びる揺動軸によって支持され、レールを横切って揺動されるブラシが設けられており、レールによって適正に支持されていないネジは、該ブラシの先端部分によって動かされ、適正な位置となるようにされている。

しかしながら、このようなブラシの作用によっても、適正に支持されないままネジ整列室の前壁にまで到るネジが生じる場合がある。前壁には、適正に支持されたネジの頭部を通すだけの開口が設けられている。従って、レールによって適正に支持されないままに前壁まで運ばれたネジは、該前壁によって外部へ出るのを阻止され、従って、多数のネジがこの前壁部分で詰まってしまう場合がある。

これに対し、本願出願人は、例えば、上記特許出願に開示したようにブラシの形状を改良するなど種々の工夫を行った。しかし、上記問題を解消するには必ずしも十分ではなかった。

本発明は、このような点を解消しようとするものである。

すなわち、本発明は、
ネジを案内するためのレールであって、該レールに沿って延びる上面及び該上面に設けられ該レールの長さ方向に延びる溝を有し、ネジの頭部を該レールの上面に係合支持し、該ネジの軸部を溝に受け入れた状態で、当該レールに沿ってネジを案内するためのレールと、
該レールの両側縁から該レールの両側斜め上方に傾斜して延びる底面と、レールに沿うネジの搬送方向の前方に設けられた前壁を有し、該前壁が前記状態で該レールに沿って、該ケーシングから搬送されるネジの頭部を通すためのネジ排出開口を有するケーシングと、
該ケーシング内に設けられ、該レールを横断するように往復動し、該ケーシングの底面や該レールの上面上のネジに接触するブラシと、
該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該前壁の幅方向中央部分付近に位置し、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置に位置するネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにする手段と、
を有するネジ供給装置を提供する。

具体的には、該手段が該前壁の内面により構成されるものであり、該前壁の内面が、該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該前壁の幅方向中央部分付近に係合して、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置となるネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにする形状とされているものとすることができる。尚、本発明において、「前壁の内面」とは、ケーシングの前壁の内面に「ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにする」ようにするためのものを装着したものも含まれるものとする。

より具体的には、
該前壁の内面が、該ネジ排出開口のある当該前壁の幅方向中央部分から、両側に向うに従って該ネジの搬送方向後方に向けて湾曲し、該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該中央部分付近に係合し、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置となるネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにすることができる。

別の具体例としては、
該前壁の内面が、該ネジ排出開口のある当該前壁の幅方向中央部分から、両側に向うに従って該ネジの搬送方向後方に向けて傾斜し、該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該中央部分付近に係合し、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置となるネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにすることができる。

より具体的には、
該前壁に取り付けられて該前壁の前方に延びるトンネル状の出口部材を有し、該出口部材が、該ケーシングから該レールに沿って排出されるネジの頭部を通す頭部通路を有するようにすることができる。

ネジが前壁のところで詰まってしまう原因の１つとしては、ネジの軸部だけが前壁のネジ排出開口からレールに沿って前方に延び、頭部は該前壁に係止されて、ケーシング内に残るネジが生じ、その場合の頭部が揺動するブラシによって係合され、軸部が左右に揺動して、レールの溝内に落ちない状態が発生することにある。上記出口部材は、前壁からより前方に延びるトンネル状の頭部通路を画定することにより、そのような軸部の揺動を抑え、同軸部が溝に落ち易くすることにより、上記原因を解消するものである。

具体的には、
該出口部材が該ケーシング内部に突出する部分を有し、該突出する部分の外周面には、その中央部分から周縁部分にむかって下方に傾斜する傾斜面が形成されるようにすることができる。

更に具体的には、
該出口部材の頭部通路の内壁面の形状が、当該頭部通路を通過させるネジの頭部の外側形状及び寸法に対応するようにすることが好ましい。

搬送供給するネジの頭部の下に、ワッシャがつけられている場合には、このワッシャが頭部とともに頭部通路内に入ると、詰まりが生じ易い。頭部通路の内壁面を上記のようにしない場合には、形状寸法が合わないネジの頭部を通すことができるようにするために出口部材をレールから離す必要が生じる場合があり、そのようにすると、頭部の下で傾斜しているワッシャが該頭部通路内に入る虞がある。本発明では、内壁面を上記の如くすることにより、レールから不必要に離さなくても、ネジの頭部を適正に通すことが可能であり、従って、そのような問題を回避することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図を示して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るネジ供給装置の正面断面図であり、図２は図１のネジ供給装置の側面図である。

ネジ供給装置１は、装置全体を制御する制御部２と、ハウジング１０と、ネジを一列にして案内するレール１２と、多数のネジを収容してレール１２の上部に設置されたネジ収納室１４、及び、分離壁１６を介してネジ収納室１４に連設されたネジ整列室１８を有するケーシング１５と、レール１２の上面を横断するように揺動可能にしてネジ整列室１８に内蔵されたブラシ２０と、該ブラシ２０の揺動軸４０と、該揺動軸を揺動させるリンク機構２２を介して駆動連結されたモータ２６と、レール１２の下側に設置されてレール１２に振動を付与するレール用振動発生部２８と、ハウジング１０の上部に設置されてネジ収納室１４にネジを供給するホッパ３０と、レール１２の前端部（図1における右側端部）に配置されて、到達したネジＳの頭部に対してドライバーのビット３１を案内するためのガイド３４とを有する。

図２に示すように、レール１２は、溝１２ａを挟んで平行に設定された一対の板状部材１２´から構成されている。溝１２ａの幅は、ネジの頭部の直径より小さく、且つ、ネジの軸部の直径より大きくされている。ネジは、その頭部を板状部材１２´の上面に支持され、軸部が溝１２ａに挿入された状態とされ、レール用振動発生部２８からの振動によって、前端部に向けて送られる。

ホッパ３０は、底板３０ａが傾斜させて取り付けられており、該底板３０ａの傾斜面の下端近傍にはネジ排出孔３８が設けられている。該ネジ排出孔３８は、図２に示すように、底板の幅に比べて小径とされ、レール用振動発生源２８から伝わってくる振動によって、ネジが少量ずつネジ収納室１４に落下するようになっている。尚、ホッパは、ネジの収納本数を増やすためオプション的に取り付けられるものであり、該ホッパを設けずに、ネジを直接ネジ収納室１４に供給することもできる。

ネジ収納室１４は、ホッパ３０からのネジがレール１２上に導かれ易いように、底部１４´は図２に示す如くレール１２を中心にＶ字形に構成されている。分離壁１６は、底部１４´から一定間隔あけられており、軸部が溝１２ａ内に適正に入っていない、例えば、レール上に横になったままのネジも該分離壁１６を通ってネジ整列部１８内に搬送されるようになっている。

ネジ整列室１８では、前述の如く、ブラシ２０がレール１２を横断するように揺動され、レール１２に沿って運ばれてきたネジの当該レールに対する整列が行われる。すなわち、詳しくは後述するが、例えば、レール上で横になっているネジやレールから浮き上がっているネジは該レールから一旦掃き退けられ、退けられたネジは当該ネジ整列室１８のＶ字形にされた底部１８´の傾斜によって、再度レールに戻り、レールに入るようにされる。

図１に示すように、ドライバガイド３４の下の位置までネジＳが移送されると、（図示しない）センサにより感知され、レール１２に対する振動は一時的に停止され、作業者がドライバビット３１をガイド３４を介して該ネジＳの頭部に係合して、レールから取り出す。

図５の（ａ）に示すように、ブラシ２０は波形加工が施された繊維をホルダ４２で平板状に束ねて形成されている。繊維が波形であることにより、その幅Ｗ１は、ホルダ４２の幅Ｗ２よりも広くすることができ、これにより、ブラシ２０の両端部は、ネジ整列室１８の前壁面に接触可能となり、該ネジ整列室１８から排出される直前のネジに対しても整列作用を行うことが可能となる。すなわち、図５の（ｂ）は、従来から用いられてきたブラシ４８であり、直毛の繊維からなり、ホルダ４２に整列した状態で挟み込まれている。このブラシ４８の先端幅Ｗ３は、ホルダ４２の幅Ｗ２よりも大きくすることができない。これに対して、図５の（ａ）に示す本発明に係るブラシ２０は、Ｗ１＞Ｗ２の先端幅Ｗ１を有することが可能となる。

以上の構成は、前述した本願出願人の特許出願に開示されたネジ供給装置とほぼ同じであるが、該ネジ供給装置では、図５（ａ）に示したようなブラシ２０の形状にも係らず、ネジがネジ整列室の前壁のネジ排出開口を通らずに、前壁前にたまってしまうという問題があった。

本願発明者は、この点につき種々の検討を行った結果、次の点に原因のあることをつきとめた。すなわち、上記特許出願のネジ供給装置では、図６に示しように、整列室１８の前壁１９がレールに対して直交する平板状にされている。このような前壁を有する整列室１８では、ネジがレール１２に対して整合せずに、図示のように、前壁１９のところまで運ばれ、その頭部Ｓ１が前壁１９の中央部分にあるネジ排出開口３９のところで該前壁に係合し、軸部Ｓ２の先端が、ネジ排出開口よりも側方位置において該前壁に係合し、該ネジは、前壁に対して全体的に図示のように傾斜する。このため、ブラシを、たとえ図５（ａ）に示す如き形状にして、その先端が前壁に接触するようにしたとしても、該ネジを動かすことが難しく、後続のネジが、前壁手前にたまってしまう。

また、図７に示すように、整列室１８内に導入されたネジが、略レール１２に沿った状態とされながら、軸部Ｓ２が頭部Ｓ１よりも搬送方向前方に伸びるような状態で溝内に入らずに、そのまま前壁１９まで進められ、軸部Ｓ２だけが整列室１８から外部へ延びだし、頭部Ｓ１がネジ排出開口に引っ掛かってしまう状態も生じる。このようになったネジの頭部Ｓ１に対して、揺動するブラシ２０が接触しても、該ネジは頭部Ｓ１を中心に左右に揺動するだけで、軸部Ｓ２は溝に落ちにくく、ネジの詰まりの原因になる。

本発明では、このような前述した特許出願に係るネジ供給装置の問題に鑑み、前壁１９を図８に示した如き構成としている。

すなわち、本発明に係るネジ供給装置１では、ネジ整列室１８の前壁１９を平板状ではなく、湾曲させている。前壁１９をこのようにすることにより、図６に示したと同じようになったネジは、その軸部Ｓ２の先端が前壁１９の湾曲部分に係合して、前壁１９の中央部分に係合した頭部Ｓ１よりもネジ搬送方向後方位置となり、前壁１９に対して、図６に示した場合とは逆の傾斜を持つようになる。このため、この軸部Ｓ２に揺動するブラシが係合すると、図で見て時計方向でのトルクがネジＳに加えられ、軸部Ｓ２がレール１２の溝まで動かされ、該溝に落としこまれるようにすることが可能となっている。従って、そのようにされたネジは、レールに沿って前壁のネジ排出開口を通って外部へ搬出され、ネジの詰まりの問題は解消される。

図９は、図８のネジ供給装置の変形例を示している。

すなわち、このネジ供給装置では、前壁１９をレール２０に対応する中央位置から両側に行くに従ってネジ搬送方向の後方に傾斜するようにしている。このようにすることにより、前壁１９で留められるネジＳは図示のようになり、従って、ブラシがかけられると、時計方向に動いて、レール１２に対して適正な位置となる。

図１０乃至図１２では更に、図８に示したと同様の湾曲した前壁１９に、トンネル状にした出口部材４１が、前壁１９を貫通してネジ整列室の内側から外側へ延びるように取り付けられている。該出口部材４１には、取付け板４５が固定されており、該取付け板４５が前壁１９の前面に上下方向で摺動可能に取り付けられており、搬送供給するネジの頭部Ｓ１の大きさに応じて、該取付け板４５の位置を調整して該前壁に固定することにより、当該出口部材４１を前壁１９に取り付けられるようにされている。従って、ネジの軸部Ｓ２がネジ整列室１８の前壁１９から外部に出て、頭部Ｓ１が引っ掛かった状態になり、該頭部Ｓ１が揺動するブラシ２０によって係合された場合、軸部Ｓ２の動きは、出口部材４１によって制限され、レール１２の溝内に落ちやすく、従って、当該ネジが正常な位置となってネジ整列室１８から外部に排出され易くなる。尚、図１２に示すように、出口部材４１の一部はネジ整列室内に突出しており、この突出部分の外表面には、その中央部分から周縁部分に向って下方に傾斜がつけられており、該突出部分のうえにネジが載ってしまうことがないようにしている。

図１３ａ，図１３ｂ，図１３ｃは、出口部材４１の変形例を示している。

図示のように、各図に示す出口部材４１は、ネジの頭部Ｓ１を通すための頭部通路４３を画定している内壁面４４が、それぞれ、ネジの頭部Ｓ１に対応する形状にしてある。図示のようなワッシャつきネジにおいては、ワッシャ５０が頭部と共に頭部通路４３内に入ると、該ネジが該出口部材４１内で詰まってしまう虞がある。このため、出口部材４１の底面４６とレール２０の上面との間をなるべく小さくする必要がある。図示の実施例では、頭部通路４２の内壁面を上述の如くすることにより、形状の合わないネジ頭部を受け入れるために、当該出口部材を不必要に高く設定する必要がなく、このため、該出口部材の底面とレールの上面との間の間隔をできるだけ小さくすることが可能となる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、ケーシングの前壁近くで横になるネジが生じる場合、このネジの軸部の先端が頭部よりも前壁から離れた状態にするのに、前壁を湾曲させたり、傾斜させたりしたものを示したが、ケーシングの底壁における前壁近傍の部分を、前壁に向うに従って上方に湾曲するようにし、且つ、この湾曲が、レールからケーシング側部の方へ離れた底壁部分の方が早く湾曲が始まるようにすることにより、頭部がレール近くに、軸部先端がケーシング側部寄りの状態で横になってネジが前壁に近づくときに、軸部の先端が、頭部よりも前壁側に近づきにくくすることも可能である。

本発明の実施の形態に係るネジ供給装置の正面断面図である。 図１のネジ供給装置の側面図である。 ネジ収納室、ネジ整列室及びこれらの周辺部の構成を示す正面図である。 図３のIV‐IV線図である。 本発明のブラシの模式図である。 従来のブラシの模式図である。 先行技術に係るネジ供給装置の要部を示す平面断面図であり、ネジが詰まる１つの原因を示している。 同先行技術に係るネジ供給装置の要部を示すための平面断面図であり、ネジが詰まる他の原因を示している。 本発明に係るネジ供給装置の図６に対応する図である。 図８のネジ供給装置の変形例を示す図である。 図８のネジ供給装置の他の変形例を示す図である。 図１０におけるXI-XI線断面図である。 図１０におけるXII-XII線断面図である。 図１０乃至図１２に示した装置における出口部材の変形例を示す図である。 図１０乃至図１２に示した装置における出口部材の他の変形例を示す図である。 図１０乃至図１２に示した装置における出口部材の更に他の変形例を示す図である。

符号の説明

１ ネジ供給装置
２ 制御部
１０ ハウジング
１２ レール
１２ａ 溝
１２´ 板状部材
１４ ネジ収納室
１４´ 底部
１５ ケーシング
１６ 分離壁
１８ ネジ整列室
１９ 前壁
２０ ブラシ
２２ リンク機構
２６ モータ
２８ レール用振動発生部
３０ ホッパ
３１ ドライバビット
３４ ガイド
３８ ネジ排出孔
３９ ネジ排出開口
４０ 揺動軸
４１ 出口部材
４２ ホルダ
４３ 頭部通路
４４ 頭部通路の内壁面
４５ 取付け部材
４６ 底面
５０ ワッシャ
Ｓ ネジ
Ｓ１ ネジの頭部
Ｓ２ ネジの軸部

Claims (8)

1. ネジを案内するためのレールであって、該レールに沿って延びる上面及び該上面に設けられ該レールの長さ方向に延びる溝を有し、ネジの頭部を該レールの上面に係合支持し、該ネジの軸部を溝に受け入れた状態で、当該レールに沿ってネジを案内するためのレールと、
   該レールの両側縁から該レールの両側斜め上方に傾斜して延びる底面と、レールに沿うネジの搬送方向の前方に設けられた前壁を有し、該前壁が前記状態で該レールに沿って、該ケーシングから搬送されるネジの頭部を通すためのネジ排出開口を有するケーシングと、
   該ケーシング内に設けられ、該レールを横断するように往復動し、該ケーシングの底面や該レールの上面上のネジに接触するブラシと、
   該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該前壁の幅方向中央部分付近に位置し、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置に位置するネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにする手段と、
   を有するネジ供給装置。
2. 該手段が該前壁の内面により構成されるものであり、該前壁の内面が、該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該前壁の幅方向中央部分付近に係合して、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置となるネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにする形状とされている請求項１に記載のネジ供給装置。
3. 該前壁の内面が、該ネジ排出開口のある当該前壁の幅方向中央部分から、両側に向うに従って該ネジの搬送方向後方に向けて湾曲し、該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該中央部分付近に係合し、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置となるネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにされている請求項２に記載のネジ供給装置。
4. 該前壁の内面が、該ネジ排出開口のある当該前壁の幅方向中央部分から、両側に向うに従って該ネジの搬送方向後方に向けて傾斜し、該ケーシング内を搬送されて該前壁に到り、一端が該中央部分付近に係合し、他端が該中央部分よりも幅方向外側位置となるネジが生じた場合、該ネジの該他端が該一端よりも該搬送方向後方位置に位置するようにされている請求項２に記載のネジ供給装置。
5. ネジを案内するためのレールであって、該レールに沿って延びる上面及び該上面に設けられ該レールの長さ方向に延びる溝を有し、ネジの頭部を該レールの上面に係合支持し、該ネジの軸部を溝に受け入れた状態で、当該レールに沿ってネジを案内するためのレールと、
   該レールの両側縁から該レールの両側斜め上方に傾斜して延びる底面と、レールに沿うネジの搬送方向の前方に設けられた前壁を有し、該前壁には、前記状態で該レールに沿って搬送されるネジの頭部を通すためのネジ排出開口が設けられているケーシングと、
   該ケーシング内に設けられ、該レールを横断するように往復動し、該ケーシングの底面や該レールの上面上のネジに接触するブラシと、
   該前壁から前方へ延出する該レールの該溝の両側に沿って伸びる側壁を有し、ネジがその頭部を該ケーシングの該ネジ排出開口に係合されて、その軸部だけが該ネジ排出開口から該レールに沿って該ケーシングの外部に延出するようにされ、該頭部が往復動する該ブラシによって接触されて該軸部が該レール上で左右に振れようとするときに、該側壁がその振れを制限するようになされた出口部材と、
   を有するネジ供給装置。
6. 該出口部材が、前記溝の両側に沿って延びる該側壁の頂部間に連結された頂部壁を有し、該側壁と頂壁によって、前記状態で搬送されるネジの頭部を通すトンネル状の頭部通路を画定している請求項５に記載のネジ供給装置。
7. 該出口部材が該ケーシング内部に突出する部分を有し、該突出する部分の外周面には、その中央部分から周縁部分にむかって下方に傾斜する傾斜面が形成されている請求項６に記載のネジ供給装置。
8. 該出口部材の頭部通路の内壁面の形状が、当該頭部通路を通過させるネジの頭部の外側形状及びそのサイズに対応するようにされている請求項６又は７に記載のネジ供給装置。

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