JP5127216B2 - Parts supply device - Google Patents
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本発明は、ネジ等の頭付き棒材を効率的に供給する部品供給装置に関する。 The present invention relates to a component supply device that efficiently supplies a headed bar such as a screw.
従来、円盤形状のディスクの外周部分に設けた貫通穴にネジ等の頭付き棒材を吸引保持し、ディスクを回転させて部品供給位置に頭付き棒材を搬送するディスク吸着式の部品供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a disk suction-type component supply device that sucks and holds a headed bar such as a screw in a through hole provided in the outer peripheral portion of a disk-shaped disk and rotates the disk to convey the headed bar to a component supply position. Is known (see, for example, Patent Document 1).
この部品供給装置は、図5に示すように、頭付き棒材の一例であるネジ1を多数貯留可能なホッパ部2を備える。このホッパ部2は、台座3と、この台座3に所定角度傾斜して取り付けられた筒状のバケット部4とからなる。
As shown in FIG. 5, the component supply device includes a
ホッパ部2の底部をなす台座3には、図示しないステッピングモータに連結された円盤形状のディスク5が配置され、ディスク5はステッピングモータの駆動を受けて回転するようになっている。ディスク5と台座3との間には、後述するエア吸引時の機密性を高めるため、樹脂製のリングプレート6が介在させてある。
A
ディスク5の外周部分には面取り部5aが設けられ、面取り部5aには、当該面取り部5aに対して直交する方向に延びてディスク5を貫通する複数の支持穴5bが穿設されている。
A
台座3のディスク5の最低位付近に相当する箇所には、吸引穴3aが形成してあり、この吸引穴3aに連通してリングプレート6には、連通穴6aが形成されている。また、台座3におけるディスク5の部品供給位置(最高位)に相当する箇所には、吸引穴3bが形成されており、しかも、リングプレート6には、部品供給位置の支持穴5bと吸引穴3bとを連通させる連通穴6bが形成されている。
A
吸引穴3a,3bからは、図示しないエア吸引部によりエアが吸引されるようになっている。さらに、吸引穴3bとエア吸引部とを結ぶ管路上には、図示しない圧力計が設けられており、吸引穴3bを通じたエア吸引経路内の圧力変化を検出できるように構成されている。
From the
吸引穴3aからのエア吸引により、ホッパ部2に貯留されたネジ1は、連通穴6aに連通するいくつかの支持穴5bに吸引保持され、ディスク5の回転に伴って部品供給位置に運ばれるようになっている。また、吸引穴3bからのエア吸引により、部品供給位置にある支持穴5bにネジ1が支持されているかどうかが圧力計の検出圧力により確認できる。
Due to air suction from the
つまり、支持穴5bにネジ1がある場合には、吸引穴3bから圧力計に至る経路の圧力が高まるため、この経路の圧力が所定の閾値以上のとき、部品供給位置にある支持穴5bにネジ1が支持されていることが検出される。
That is, when the screw 1 is in the
部品供給位置にある支持穴5bにネジ1が支持されていることを検出すると、ステッピングモータの駆動を停止するとともに、吸引穴3bからのエアの吸引を停止する。そして、外部のネジ締め装置(図示せず)によりネジ1が取り出される。このネジ締め装置によるネジ1の取り出しが完了すると、ステッピングモータによるディスク5の回転駆動を再開する。
図5に示すディスク吸着式の部品供給装置は、振動で部品を整列搬送するボール振動方式や、部品を跳ね上げてレール上に整列供給する方式の部品供給装置と比較すると、部品同士の擦れで発生する汚染が少なく、クリーン環境での使用に適している。 Compared to the ball vibration method that aligns and conveys components by vibration and the component supply device that flips components and supplies them on the rail, the disk suction type component supply device shown in FIG. It generates little pollution and is suitable for use in a clean environment.
しかし、図5に示す部品供給装置では、供給する部品(ネジ等)同士の擦れで発生する汚染は少ないものの、回転するディスク5とリングプレート6との擦れに起因する汚染が発生する。このため、より高いクリーン度が要求される分野では使用できないという問題があった。
However, in the component supply apparatus shown in FIG. 5, although contamination caused by friction between supplied components (screws or the like) is small, contamination due to friction between the rotating
本発明は上記に鑑みてなされたもので、汚染の発生を低減し、高いクリーン度が要求される分野でも使用可能な部品供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a component supply apparatus that can reduce the occurrence of contamination and can be used even in fields where high cleanliness is required.
上記目的を達成するため、本発明の部品供給装置は、多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部と、このホッパ部の底部に平行して、水平から所定角度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な支持穴が複数等分配置されたディスク部と、前記ホッパ部の底部上において、上面が前記ディスク部の下面に対向してかつ所定の隙間を介して設けられ、上面側に形成された凹部と、前記ホッパ部に貯留された頭付き棒材を吸引保持する保持位置にある支持穴に連通する第1の連通穴と、所定の取り出し位置にある支持穴に連通する第2の連通穴とを有する環状のリングプレートと、前記ディスク部の下面と前記リングプレートの凹部との間に配置された転がり軸受と、前記第1の連通穴を介して前記保持位置にある支持穴に連通するように前記ホッパ部の底部に形成された保持用吸引穴からエア吸引を行う第1のエア吸引部と、前記第2の連通穴を介して前記所定の取り出し位置にある支持穴に連通するように前記ホッパ部の底部に形成された確認用吸引穴からエア吸引を行う第2のエア吸引部と、前記確認用吸引穴から前記第2のエア吸引部へのエア吸引経路内の圧力を検出する圧力検出部と、前記ディスク部を前記支持穴のピッチ毎間欠回転駆動する駆動部と、前記圧力検出部の検出結果に応じて前記駆動部を駆動制御する制御部とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the component supply device of the present invention is provided with a hopper portion capable of storing a large number of headed bar members, and a rotary portion provided in parallel with the bottom portion of the hopper portion and inclined at a predetermined angle from the horizontal. And a disc portion having a plurality of support holes into which the headed bar can be fitted on the outer peripheral portion, and on the bottom portion of the hopper portion, the upper surface faces the lower surface of the disc portion and has a predetermined gap. And a first communication hole communicating with a support hole in a holding position for sucking and holding the headed bar stored in the hopper , and a predetermined takeout position. An annular ring plate having a second communication hole communicating with the support hole, a rolling bearing disposed between the lower surface of the disk portion and the concave portion of the ring plate, and the first communication hole. Support in the holding position via A first air suction portion that performs air suction from a holding suction hole formed in the bottom portion of the hopper so as to communicate with the support hole, and a support hole at the predetermined take-out position via the second communication hole. A second air suction portion that performs air suction from a suction hole for confirmation formed in the bottom portion of the hopper so as to communicate, and an air suction path from the confirmation suction hole to the second air suction portion. A pressure detection unit that detects pressure; a drive unit that drives the disk unit to rotate intermittently for each pitch of the support holes; and a control unit that drives and controls the drive unit according to the detection result of the pressure detection unit. It is characterized by.
本発明によれば、汚染の発生を低減し、高いクリーン度が要求される分野でも使用可能な部品供給装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of contamination can be reduced and the components supply apparatus which can be used also in the field | area where high cleanliness is requested | required can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図1〜4を参照して説明する。なお、図1〜4において、図5に示した従来の部品供給装置と同一構成には同一符号を付して説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, the same components as those of the conventional component supply apparatus shown in FIG.
図1〜図4において、本実施の形態に係る部品供給装置は、頭付き棒材の一例であるネジ1を多数貯留可能なホッパ部2を備える。このホッパ部2は、ベース7に取り付けられた台座3と、この台座3に所定角度傾斜して取り付けられた筒状のバケット部4とからなる。
1-4, the component supply apparatus which concerns on this Embodiment is provided with the
ホッパ部2内には、ホッパ部2の底部をなす台座3に平行して、回転駆動部8に連結された円盤形状のディスク5が配置されている。このディスク5と台座3との間には、後述するエア吸引時の機密性を高めるため、金属製のリングプレート9が転がり軸受10を介して設けられている。
In the
ディスク5は、図2に示すように、外周部分に面取り部5aが施された円盤形状であり、面取り部5aには、当該面取り部5aに対して直交する方向に延びてディスク5を貫通する支持穴5bが、所定のピッチで複数等分配置されている。この支持穴5bは、ネジの脚部(ネジ部)が挿通可能かつ頭部が進入不可能な径であり、ディスク5の回転に伴って最高位に移動した時、鉛直に向くようになっている。つまり、面取り部5aの角度がそのように設定されている。本実施の形態の部品供給装置では、このディスク5の最高位がネジ1の部品供給位置に設定されている。
As shown in FIG. 2, the
台座3のディスク5の最低位付近に相当する箇所には、エア吸引部11Aに接続された吸引穴(保持用吸引穴)3aが形成してあり、この吸引穴3aに連通してリングプレート9には、弧状の連通穴9aが形成されている。また、台座3におけるディスク5の部品供給位置(最高位)に相当する箇所には、エア吸引部11Bに接続された吸引穴(確認用吸引穴)3bが形成されており、しかも、リングプレート9には、部品供給位置の支持穴5bと吸引穴3bとを連通させる連通穴9bが形成されている。さらに、吸引穴3bとエア吸引部11Bを結ぶ管路上には、圧力計12が設けられており、吸引穴3bを通じたエア吸引経路内の圧力を検出できるように構成されている。
A suction hole (holding suction hole) 3a connected to the
リングプレート9は、図3に示すように、環状の円盤形状であり、中央の穴の周囲に凹部9cを有している。上記連通穴9a,9bは、上面9dから下面までリングプレート9を貫通して形成されている。本実施の形態では、リングプレート9は、高い剛性を得るために金属製とする。そして、リングプレート9は、図4に示すように、ディスク5の下面と凹部9cとの間に転がり軸受10が配置され、ディスク5の下面とリングプレート9の上面9dとが所定の隙間を介して対向するように設置される。
As shown in FIG. 3, the
ここで、ディスク5の下面とリングプレート9の上面9dとの間隔aは、5〜10μmであることが好ましい。間隔aが5μm未満の場合、高精度での平面加工が必要となり、製造が困難である。間隔aが10μmを超える場合、吸引穴3bからエア吸引部11Bへのエア吸引経路内の真空圧力を確保できず、このため、部品供給位置においてネジ1が支持されているか否かを判断することができない。
Here, the distance a between the lower surface of the
回転駆動部8は、ステッピングモータ13と、このステッピングモータ13の駆動軸13aに一体に連結された歯付きプーリ14と、ディスク5が取り付けられた主軸15と、この主軸15に一体に連結された歯付きプーリ16と、この歯付きプーリ16と歯付きプーリ14とに巻き掛けられた無端歯付きベルト17(以下、単にベルト17という)とを備える。
The
制御部18は、エア吸引部11A,11B、ステッピングモータ13をそれぞれ駆動制御する。また、制御部18は、圧力計12の検出結果に基づいて、部品供給位置の支持穴5bにネジ1が支持されているか否かを判断し、その判断結果を外部のネジ締め装置19に出力する。
The
次に、本実施の形態に係る部品供給装置の作用について説明する。 Next, the operation of the component supply apparatus according to the present embodiment will be described.
外部から開始指示が入力されると、制御部18は、吸引穴3aからエアを吸引するようにエア吸引部11Aを制御し、吸引穴3bからエアを吸引するようにエア吸引部11Bを制御する。
When a start instruction is input from the outside, the
吸引穴3aからのエア吸引により、ホッパ部2に貯留されたネジ1は、図4に示すように、連通穴9aに連通するいくつかの支持穴5bに吸引保持される。また、吸引穴3bからのエア吸引により、部品供給位置にある支持穴5bにネジ1が支持されているか否かが圧力計12の検出結果から確認できる。
Due to air suction from the
ここで、本実施の形態の部品供給装置では、ディスク5の下面とリングプレート9の上面9dとの間に隙間を設けているため、この隙間(漏れ経路)からエアが漏れることになる。しかし、この隙間の間隔aを5〜10μmとしているので、漏れ経路の摩擦圧力損失が十分に大きくなり、吸引穴3bからエア吸引部11Bへのエア吸引経路内の真空圧力を確保できる。
Here, in the component supply apparatus of the present embodiment, since a gap is provided between the lower surface of the
したがって、支持穴5bにネジ1がある場合には、吸引穴3bから圧力計12に至る経路の圧力が高まるため、この経路の圧力が所定の閾値以上のとき、制御部18は、部品供給位置にある支持穴5bにネジ1が支持されていると判断する。
Therefore, when the screw 1 is in the
これに対して、隙間の間隔aが10μmを超える場合は、吸引穴3bからエア吸引部11Bへのエア吸引経路内の真空圧力を確保できない。このため、支持穴5bにネジ1がある場合でも、吸引穴3bから圧力計12に至る経路の圧力が十分に高まらず、圧力計12の検出圧力からは支持穴5bにネジ1が支持されているかどうかを判断することができなくなる。
On the other hand, when the gap a exceeds 10 μm, the vacuum pressure in the air suction path from the
また、制御部18は、前述の開始指示が入力されると、所定のパルス電流をステッピングモータ13に供給してステッピングモータ13を駆動する。このようにステッピングモータ13が駆動すると、歯付きプーリ14,16、ベルト17および主軸15を通じてディスク5に回転伝達がなされ、ディスク5は支持穴5bの1ピッチ分回転する。このことを確認するため、制御部18は、パルス電流供給と並行してステッピングモータ13のエンコーダ13bの出力パルス数を計数し、これが所定時間内に所定数に達するか否かを確認する。
In addition, when the start instruction is input, the
制御部18は、支持穴5bの1ピッチ分だけディスク5が回転したことを確認すると、圧力計12の検出圧力を確認し、圧力計12の検出圧力が所定の閾値より小さい場合は、新たなパルス電流をステッピングモータ13に供給する。これにより、部品供給位置の支持穴5bにネジ1が支持されていない場合、ディスク5はさらに支持穴5bの1ピッチ分だけ回転する。
When the
また、圧力計12の検出圧力が所定の閾値以上の場合、制御部18は、部品供給位置の支持穴5bにネジ1が支持されていると判断し、部品供給位置のネジ1を取り出すネジ締め装置19に取り出し指示信号を出力する。
When the detected pressure of the
そして、制御部18は、部品供給位置のネジ1を取り出したネジ締め装置19からの取り出し完了信号を待ち、この取り出し完了信号が入力されると、新たなパルス電流をステッピングモータ13に供給する。これにより、部品供給位置の支持穴5bにネジ1が支持されている場合、ディスク5は、そのネジ1が取り出されるまで待ってから再度間欠回転する。このようにしてディスク5の間欠回転が制御される。
Then, the
また、圧力計12の検出圧力が所定の閾値以上の場合には、制御部18は、吸引穴3bからのエア吸引を停止するようにエア吸引部11Bを制御する。これにより、部品供給位置にあるネジ1の吸引抵抗がなくなり、ネジ締め装置19によるネジ1の取り出しが容易になる。
When the detected pressure of the
本実施の形態の部品供給装置では、ディスク5の下面とリングプレート9の上面9dとの間に隙間を設けているため、ディスク5が回転してもリングプレート9と擦れることがない。これにより部品供給装置の汚染要因が低減するので、高いクリーン度が要求される分野でも使用することができる。
In the component supply device of the present embodiment, a gap is provided between the lower surface of the
なお、上記実施の形態では、ネジ1を供給する例について説明したが、本発明に係る部品供給装置は、ネジ以外のリベット、頭付きピン、釘等の各種頭付き棒材の供給を行うことができ、これらネジ以外の頭付き棒材の供給を行う場合も、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In addition, although the example which supplies the screw 1 was demonstrated in the said embodiment, the component supply apparatus which concerns on this invention supplies various headed rods, such as a rivet other than a screw, a headed pin, and a nail. The same effects as those of the above-described embodiment can be obtained also when the headed bar other than these screws is supplied.
2…ホッパ部、3…台座、3a,3b…吸引穴、4…バケット部、5…ディスク、5b…支持穴、8…回転駆動部、9…リングプレート、9a,9b…連通穴、10…転がり軸受、11A,11B…エア吸引部、12…圧力計、13…ステッピングモータ、15…主軸、18…制御部。 2 ... Hopper part, 3 ... Base, 3a, 3b ... Suction hole, 4 ... Bucket part, 5 ... Disc, 5b ... Support hole, 8 ... Rotation drive part, 9 ... Ring plate, 9a, 9b ... Communication hole, 10 ... Rolling bearings, 11A, 11B ... air suction unit, 12 ... pressure gauge, 13 ... stepping motor, 15 ... main shaft, 18 ... control unit.
Claims (2)
このホッパ部の底部に平行して、水平から所定角度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な支持穴が複数等分配置されたディスク部と、
前記ホッパ部の底部上において、上面が前記ディスク部の下面に対向してかつ所定の隙間を介して設けられ、上面側に形成された凹部と、前記ホッパ部に貯留された頭付き棒材を吸引保持する保持位置にある支持穴に連通する第1の連通穴と、所定の取り出し位置にある支持穴に連通する第2の連通穴とを有する環状のリングプレートと、
前記ディスク部の下面と前記リングプレートの凹部との間に配置された転がり軸受と、
前記第1の連通穴を介して前記保持位置にある支持穴に連通するように前記ホッパ部の底部に形成された保持用吸引穴からエア吸引を行う第1のエア吸引部と、
前記第2の連通穴を介して前記所定の取り出し位置にある支持穴に連通するように前記ホッパ部の底部に形成された確認用吸引穴からエア吸引を行う第2のエア吸引部と、
前記確認用吸引穴から前記第2のエア吸引部へのエア吸引経路内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記ディスク部を前記支持穴のピッチ毎間欠回転駆動する駆動部と、
前記圧力検出部の検出結果に応じて前記駆動部を駆動制御する制御部と
を備えることを特徴とする部品供給装置。 A hopper that can store a large number of headed bars,
Parallel to the bottom part of the hopper part, a disk part provided with a plurality of support holes which are provided so as to be rotatable at a predetermined angle from the horizontal and into which a headed bar can be fitted on the outer peripheral part,
On the bottom part of the hopper part, an upper surface is provided opposite to the lower surface of the disk part and through a predetermined gap, and a recess formed on the upper surface side and a headed bar stored in the hopper part are provided. An annular ring plate having a first communication hole communicating with the support hole at the holding position for sucking and holding, and a second communication hole communicating with the support hole at the predetermined take-out position;
A rolling bearing disposed between the lower surface of the disk portion and the recess of the ring plate;
A first air suction portion that performs air suction from a holding suction hole formed in a bottom portion of the hopper so as to communicate with the support hole at the holding position via the first communication hole;
A second air suction portion for sucking air from a suction hole for confirmation formed in a bottom portion of the hopper so as to communicate with the support hole at the predetermined take-out position via the second communication hole;
A pressure detection unit for detecting a pressure in an air suction path from the confirmation suction hole to the second air suction unit;
A drive unit that intermittently drives the disk unit for each pitch of the support holes; and
A component supply device comprising: a control unit that drives and controls the drive unit according to a detection result of the pressure detection unit.
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