JP5535874B2 - 部品装填用スティックの配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、矩形筒状の部品装填用スティックに複数個のコネクタハウジング等といった部品を装填して次工程に供給するための部品装填用スティックの配置構造に関するものである。

従来、略矩形筒状の長尺なスティック内に複数個の部品を直列に装填収容し、スティックの前部開口から次工程に部品を一つずつ供給するために、例えば特許文献１には、透明樹脂製のスティックの左右の内壁にガイド凹部を形成し、ガイド凹部に沿って部品である集積回路基板の凸部をスライド係合させて、部品を重なることなく一つずつ一定の向きで供給可能としたことが記載されている。

部品供給機においてスティックは前下がりに傾斜して配置され、且つ振動を加えてスティック内の部品を落下しやすくしている。部品の供給前にスティックの前後の開口は蓋で閉じられて部品の落下を防止され、部品の供給時に前側の蓋が離脱されて、スティックの前部開口から集積回路基板が部品支持台の溝に立てるように供給される。

特開２００１−８５８０９号公報（図７〜図９，図２８，図３０）

しかしながら、上記従来の部品装填用スティックにあっては、部品の凸部を位置決め係合させる凹部を設けなければならず、スティック構造が複雑化すると共に、凹部に部品の凸部を位置決め係合する手間がかかり面倒であるという懸念があった。また、部品の大きさ形状によっては、凹部に部品の凸部が入らなかったり、凹部から凸部が離脱してしまうので、部品の大きさ形状に応じて種々の大きさ形状の部品装填用スティックを形成しなければならず、スティックの樹脂成形にかかるコストが肥大化するという懸念があった。

また、図７に示す如く、部品として凸部のない樹脂部品等を用いた場合には、図７（ａ）の如く、部品装填用スティック２１に適合する大きさの部品２２を用いた場合は、部品２２の左右（横）方向の移動が抑えられ、且つ前後左右上下方向への回動が抑えられるが、図７（ｂ）の如く、スティック２１の断面積よりも小さな部品２３を用いた場合に、矢印Ｂの如く左右方向の位置ずれが大きく、且つ矢印Ｃの如く前後左右上下方向の回動が大きくなり、部品２３の位置制御が不能となって、次工程に安定した姿勢で部品２３を供給できなくなってしまう。そのため、各部品２２，２３の大きさ形状に合った部品装填用スティックを形成しなければならなかった。「大きさ形状」とは「大きさ及び／又は形状」のことである。

本発明は、上記した点に鑑み、部品の大きさ形状が変わっても、簡単で且つ共通なスティック構造で、部品を位置ずれなく安定した姿勢で供給することのできる部品装填用スティックの配置構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る部品装填用スティックの配置構造は、長形の部品装填用スティックを周方向に傾けて配置し、該部品装填用スティックの底壁と、該底壁の下端に直交する一側壁との二つの内面で複数の部品のそれぞれ直交する二面を支持して位置決めして、スティック長手方向に該部品を供給することを特徴とする。

上記構成により、スティック内の部品がスティックの底壁と低い側の一側壁との二面で安定に位置決め支持される。部品の底面と一側面とはスティックの底壁と一側壁との内面に隙間なく接触する。これにより、スティックを周方向に傾けずに水平に使用する場合に較べて、部品の両側面とスティックの両側壁との間の隙間に起因する部品の横方向のガタつきがなくなり、部品の位置決め精度が高まる。また、スティック内に収容可能な大きさ形状の部品であれば、どれでも使用可能となる。「周方向」とは、スティックの底壁と側壁とを周壁とした際に、周壁の長手方向ではなく横幅方向のことである。

請求項２に係る部品装填用スティックの配置構造は、請求項１記載の部品装填用スティックの配置構造において、前記部品として前記部品装填用スティック内に収容可能な種々の大きさ形状のものが使用されることを特徴とする。

上記構成により、スティックの断面積に較べてかなり小さな部品であっても、部品の直交する二面がスティックの直交する二壁の内面に隙間なく接触して二面支持で正確に位置決めされ、従来のスティック内の部品の横方向のガタつき（位置ずれ）や前後左右の回動方向の位置ずれが防止される。

請求項３に係る部品装填用スティックの配置構造は、請求項１又は２記載の部品装填用スティックの配置構造において、前記部品がコネクタハウジングであることを特徴とする。

上記構成により、ワイヤハーネスの各種形態（大きさ形状）のコネクタを成す各種の大きさ形状のコネクタハウジングが一種類のスティックで精度良く位置決めされ、次工程である端子挿入工程にミスなく確実に供給される。コネクタハウジングは同一の大きさ形状のものが連続してスティックで供給されることが、次工程の端子挿入をスムーズに効率良く行わせる上で好ましい。

請求項４に係る部品装填用スティックの配置構造は、請求項１〜３の何れかに記載の部品装填用スティックの配置構造において、前記部品装填用スティックの前端から前記部品を供給する際に、該部品装填用スティックの前記周方向の傾きをなくし、該供給後に該部品装填用スティックを前記周方向に傾けることを特徴とする。

上記構成により、周方向に傾いたスティック内で部品が二面支持で正確に位置決めされ、次いでスティックが内部の部品と共に水平に復帰し、その状態で部品が水平な姿勢で次工程に供給される。それ故、スティックの前端から部品を水平な姿勢で、例えば前下がりに傾斜した供給路に沿って供給可能となる。あるいは、垂直なチャックで水平な部品を把持して次工程に供給する作業が容易に行われる（チャックを傾かせることは構造の複雑化を招く）。

なお、スティックの傾きをなくした際に（スティックを水平に移動させた際に）部品が横方向にずれないように、部品の一側面を当接させる低めの位置決め壁（スティックとは別体のもの）がスティックの一側壁の前端延長側（例えば供給路）に配置されることが好ましい。スティックの傾け動作と復帰動作は、例えばスティックの底壁と一側壁との交差部を支点としたカムやエアシリンダ等（駆動手段）の突き上げ及び戻し動作で行われる。

請求項１記載の発明によれば、部品の直交する二面をスティックの直交する二壁で安定に支持して精度良く位置決めすることができる。これにより、部品をミスなく供給することができる。また、スティック内に収容可能なものであれば、種々の大きさ形状の部品を一種類のスティックで対応して精度良く位置決めすることができる。また、スティック内に従来の位置決め用の凹部等を形成する必要がないので、スティック構造を簡素化・低コスト化することができる。

請求項２記載の発明によれば、スティックの断面積に較べてかなり小さな部品であっても、部品をスティックの直交する二面で支持することで、部品の大きさ形状に関係なく種々の部品を一種類のスティックで安定に精度良く位置決めすることができ、スティックの共用化でスティックの製造コストや管理コストを低減させることができる。

請求項３記載の発明によれば、ワイヤハーネスの各種コネクタを成す種々の大きさ形状のコネクタハウジングを一種類のスティックで精度良く位置決めして次工程の端子挿入工程にミスなく確実に供給することができる。

請求項４記載の発明によれば、スティックの傾きを解除して水平な姿勢で部品を供給することができ、これにより、供給側で部品を一々水平に戻す手間や装置を省くことができる。

本発明に係る部品装填用スティックの配置構造の一実施形態を示す斜視図である。 （ａ）はスティックを従来のように水平に配置した状態の正面図、（ｂ）はスティックを周方向に傾けて配置した状態の正面図である。 スティック内に大きさ形状の異なる部品を装填可能であることを示す正面図である。 （ａ）はスティックを周方向に傾ける一手段を示す正面図、（ｂ）は同じくスティックを傾けた状態を示す一部を斜視図とした正面図である。 スティックに続く部品供給路の一形態を示す側面図である。 スティックの一変形例を示す斜視図である。 従来のスティック内に部品を装填した状態を示す、（ａ）は通常の状態例の平面図、（ｂ）は小さな部品を装填した場合の問題点を示す平面図である。

図１〜図３は、本発明に係る部品装填用スティックの配置構造の一実施形態を示すものである。

この部品装填用スティックの配置構造は、図１の如く、矩形筒状の部品装填用スティック（以下スティックと言う）１に矩形立体状の部品２を装填した状態で、図２（ａ）の如く、スティック１の正面視（前部開口３）において底壁４を水平に配置するのではなく、図１，図２（ｂ）の如く、スティック１の正面視（前部開口３）において底壁４を右下がりに傾斜角度θで傾斜させて配置し、底壁４の少なくとも下端４ｂに直交する一側壁５を（９０°−傾斜角度θ＝α）の角度で右上がりに傾斜させて配置し、底壁４と一側壁５との内面４ａ，５ａで部品２の底壁２ａと一側壁２ｂとの外面（符号２ａ，２ｂで代用）を隙間なく支持し、図３の如く、部品２（２₁〜２₃）の大きさ形状を種々に変更した場合でも、各部品２₁〜２₃を一種類のスティック１の底壁４と一側壁５とで支持可能としたものである。

図３の各部品２₁〜２₃はその断面の対角線の長さｗがスティック１の断面の短辺の内側寸法（高さ）ｈよりも大きいことが好ましく、最小の部品２₃は図示上では長さｗが高さｈよりも小さいので、衝撃等が加わった場合にスティック１内で９０°反転してしまう懸念があるが、大きな衝撃等を加えなければ問題はない。

各図で符号８は仮想の水平線を示している。図１において、スティック１は上下左右の平坦な壁部４〜７で囲まれて内側に部品収容空間９を有している。図面の向かって右側をスティック１の右側、同じく手前側（図１の矢印Ａの方向すなわち部品２の送り方向）を前側として説明する。スティック１内で同一の大きさ形状の複数の部品２が隙間なく直列（並列でも可）に配置されている。符号３はスティック１の前端（前部開口）、符号１６はスティック１の後端をそれぞれ示している。

本例のスティック１は、底壁４を右下がりに傾斜させるのみならず、前下がり（後上がり）に傾斜させて配置され、部品２は少なくとも自重を利用してスティック１の前部開口３に送られる。本例の部品２は合成樹脂製のコネクタハウジングであり、スティック１内でコネクタハウジング２の不図示の端子収容室の開口が前になるように配置される。

コネクタハウジング２を絶縁樹脂材で樹脂成形し、不図示の成形機からロボットで取り出してそのままスティック１内に装填したり、あるいはコネクタハウジング２に端子係止用のリテーナ等を組み付けた（仮係止させた）直後に、リテーナ付きのコネクタハウジング２をスティック１内に装填する。あるいは、不図示のワイヤハーネスの製造工程でコネクタハウジング２を部品袋から取り出し、樋状等の簡単な治具を用いてスティック１内に装填する。樋状等の簡単な治具は前段で説明したスティック１内への部品２の装填時においても使用可能である。部品２の奥行き方向（スティック長手方向）の寸法によってスティック１内の部品２の収容数が変化する。

図２（ｂ）の如くスティック１を上下左右の壁部（周壁）４〜７の周方向に回動させて傾ける動作（作業）は、例えば底壁４に沿う真直なベース部材（図示せず）、あるいは底壁４と一側壁（右壁）５に沿う略Ｌ字状のベース部材（図示せず）を所要の傾斜角度θに予め傾斜させておき、そのベース部材の上にスティック１を載置することで簡単確実に行うことができる。一例として図２（ｂ）のスティック１の傾斜角度θは３０〜４５°程度である。傾斜角度θは、スティック１の材質や表面荒さ（摺動抵抗）、部品２の形状や重量等によって適宜設定される。

あるいは、図２（ａ），図４（ａ）の如くスティック１を水平に配置した状態で、スティック１の底壁４と一側壁５との交差部４ｂを支点として、エアシリンダ１７のロッド１７ａや、不図示のプランジャやカム等といった駆動手段でスティック１の他側壁６の上部を突いて、図２（ｂ），図４（ｂ）の如くスティック１を周方向に回動させて傾けることも可能である。この場合は、図２（ａ），図４（ａ）のスティック１の右壁５の右側に傾き用の空間１０を設け、スティック１の必要以上の回動を抑えるストッパ壁１８を右壁５の右側に設けておく。

図４において、符号２５は部品供給装置のフレームを示し、符号１８，１９はフレーム２５の左右の垂直な側壁、符号２０はフレーム２５の前下がりに傾斜した底壁をそれぞれ示している。上記エアシリンダ１７等の駆動手段を側壁１９ではなく底壁（ベース部材）２０の左半側（他側壁１９寄り）に設けて、スティック１の左半部を突き上げて周方向に傾けることも可能である。

スティック１の前部開口３に部品２の前端２ｃが位置した時点で、駆動手段１７の突き出しを解除して、部品２をスティック１と共に右下がりに傾斜した状態から水平に復帰させることも可能である。その状態で前部開口３から突出した部品２の前半部を不図示のチャック等で把持して次工程に水平に供給したり、あるいは部品２を前部開口３から傾斜状の供給路（図５の符号２６）に沿って次工程に供給するようにしてもよい。これらの場合、部品２を一つ供給する度に駆動手段１７でスティック１を傾け、傾け動作と水平への復帰動作を反復して行う。

スティック１を複数段に配置する場合は、最下段のスティック１のみを図２（ｂ）のように傾斜させればよい。図４の部品供給装置のフレーム２５の左右の平行な壁部１８，１９の間にスティック１が複数段に配置される。底壁２０に代えて駆動手段（図示せず）で水平方向に回動可能な水平なピン部材（図示せず）を用いて各スティック１をフレーム２５内で左右の壁部１８，１９に沿って下降可能とすることが好ましい。

例えば下から二段目のスティック１は水平なピン部材（図示せず）で支持され、最下段のスティック１を支持するストッパ部材（図示せず）がエアシリンダ等の駆動手段（図示せず）で後退して逃げることで、部品２を全て供給済みの最下段の空（カラ）のスティック１がフレーム２５の下側の回収スペース（図示せず）に落下し、ストッパ部材を復帰（前進）させた状態で、下から二段目の部品２入りのスティック１がピン部材の下降動作で押されて最下段に配置される。この部品供給装置の詳細な説明は省略する。

また、図２（ａ）の如く複数段のスティック１を水平に配置した状態で、複数段のスティック１の左右の壁部５，６を支持するフレーム２５自体をスティック１ごと右下がりに傾けて使用することも可能である。

図２（ａ）の例では、水平なスティック１の左右の壁部５，６の内面５ａ，６ａと部品２の左右の壁部の外面２ｂ，２ｄとの間に小さな隙間１１が空き、スティック１の上壁７の内面７ａと部品２の上壁の外面２ｅとの間に中程度の隙間１２が空いており、部品２は左右（水平ないし横）方向に少しのガタ付きを生じるが、図２（ｂ）の如く、スティック１を右下がりに傾けて、スティック１内の部品２を右側に寄せて、部品２の右壁２ｂをスティック１の右壁５に隙間なく接触させ、且つ部品２の底壁２ａをスティック１の底壁４に隙間なく接触させて、スティック１の直交（交差）する二面４ａ，５ａで部品２の直交（交差）する二面２ａ，２ｂを支持することで、部品２が水平方向のガタつきなく安定な姿勢でスティック１内に支持される。部品２の上下方向のガタつきは部品２の自重で抑止されるので、さほど考慮する必要はない。

図２（ｂ）の如く部品２が周方向に傾斜してスティック１で安定に支持された状態で、スティック１は前下がりにも傾斜しているので、部品２が少なくとも自重でスティック１の底壁４と右壁５との二面４ａ，５ａに沿って摺動（移動）して、スティック１の前部開口３から次工程へ位置ずれなくスムーズに供給される。

部品２の幅広の面（底面）２ａをスティック１の幅広の壁部（底壁）４で支持し、部品２の幅狭の面（一側面）２ｂをスティック１の幅狭の壁部（一側壁）５で支持している。部品２の自重に加えてエア圧や重り球等の不図示の押圧手段で部品２を前方に押したり、あるいはスティック１を加振手段で振動させることも可能である。

また、図５に示す如く、右下がりに傾斜したスティック１の前部開口３と次工程との間に、底壁２６ｄと左右の垂直な側壁２６ｃとを有する傾斜樋状の供給路（案内路）２６を付設することも可能である。供給路２６は上部（後部）２６ａが右下がりに傾斜し、中間部が湾曲して下部（前部）２６ｂが水平に位置し、下部（前部）２６ｂにおいて部品２をチャック２７で把持して次工程の部品受け具２８に搬送可能である。

供給路２６の後端２６ａは部品供給装置のフレーム２５の前壁２９の開口縁２９ａに接合され、供給路２６は水平な基板３０でフレーム２５の前壁２９に固定され、基板３０の前端側に部品受け具２８が配設されている。供給路２６の前端部２６ｂの左右壁２６ｃは切欠開口され（切欠開口を符号２６ｅで示す）、先頭の部品２の前端が垂直なストッパ壁２６ｆに当接して停止し、部品２の前半部が切欠開口２６ｅから露出した状態で、チャック２７の左右一対の垂直な爪部２７ａで把持され、チャック２７が上昇及び前進し、次いで下降して部品受け具２８に部品２がセットされる。

部品（コネクタハウジング）２は前端面２ｃに端子収容室の開口を有した状態で部品受け具２８にセットされ、不図示の電線付きの端子が端子収容室に挿入される。端子係止用のリテーナ（図示せず）がある場合は、リテーナはコネクタハウジング２に仮係止された状態（浮いた状態）で端子挿入工程の部品受け具２８に送られ、端子挿入後に押し込まれて本係止される。

仮係止状態のリテーナは図２（ａ）のスティック１の上側の比較的広い空間１２内に配置されるが、図２（ｂ）においては左側の空間１３も上側の空間１２と同程度に広くなるので、左側の空間１３に配置することも可能となる。上側の空間１２は上壁７と部品２の上面２ｅとの間に形成され、左側の空間１３は左壁６と部品２の左面２ｄとの間に形成される。

図３の如く、スティック１内に大きさの異なる部品２₁〜２₃の底面２₁ａ，２₂ａ，２₃ａと一側面２₁ｂ，２₂ｂ，２₃ｂとをそれぞれスティック１の底壁４の内面４ａと一側壁５の内面５ａとの二面で支えて安定に位置決め可能である。図３で最も大きな部品２₁は図２で示した部品２と同じものであり、一側壁５方に寄せるので、寄せない場合（図２（ａ）の水平配置の場合）よりも他側壁６方に大きな隙間１３ができ、部品２₁よりもさらに大きな（幅広の）部品を収容可能である。他側壁６は底壁４の上端４ｃに直交して続いている。

中程度の大きさの部品２₂と一番小さな部品２₃は、図７（ｂ）の如く水平配置の場合に左右（幅）方向の位置ずれや前後左右の回動方向の位置ずれを生じてしまうが、図３の如くスティック１と共に部品２₂，２₃を周方向に回動させて傾斜させることで、これらの位置ずれなく、二面支持で正確に位置決めされる。一番小さな部品２₃は前述の如く対角線の長さｗがスティック１の高さｈよりも小さいので、大きな衝撃等で右回りに９０°反転してしまう（立ってしまう）懸念があるので、部品２の対角線の長さｗがスティック１の高さｈよりも大きなものを使用することがベストである。

部品であるコネクタハウジング２は収容する端子の大きさや数等によって縦横及び奥行方向の寸法が決定されるが、コネクタ（少なくともコネクタハウジング２と端子とで成る）の使用形態は多岐に渡るので、多くの種類（大きさ形状）のコネクタハウジング２が存在し、多種のコネクタハウジング２を一種類の大きさ形状のスティック１で供給できることは、スティック１を種類ごとに樹脂成形する場合に較べて、大きなコストダウンに繋がると共に、管理が容易で、管理コストがかからず、作業者がスティック１の選択ミスを起こす心配もない。

図６は、樹脂製のスティックの他の形態（一変形例）１’を示すものであり、透明ないし半透明に形成され、矩形筒状の上下左右の壁部４〜７における上壁７の幅方向中央にスリット１４が設けられたものである。前後の開口３にはゴム栓１５が装着されて、スティック１’の搬送時等における部品１の落下が防止される。前部開口３のゴム栓５は部品供給時（部品供給装置へのスティック１’の装着時）に外される。

スリット１４によって例えばスティック１’の樹脂成形時の歪みが逃がされて、反り等のない正確な寸法のスティック１’が形成され、底壁４と、底壁４の右端に直交して続く一側壁５とによる部品２の二面支持がスティック１’の全長に渡って正確に行われる。スティック１’の全長は例えば４００ｍｍ程度である。スリット１４のあるスティック１’も矩形筒状であると定義する。スリット１４等のある場合は、部品２の自重による落下以外ではエア圧以外の押圧手段を用いる。

なお、合成樹脂製のスティック１，１’に代えて、アルミ等の軽量の金属板材を折り曲げ成形して金属製の矩形筒状のスティックを形成することも可能である。また、スティック１，１’は図３の如く周方向に回動傾斜させて、底壁４と低い側の（底壁４の下端４ｂに続く）一側壁５とで部品２を支持するので、部品２に接触しない高い側の他側壁６と上壁７とはどのような形状や傾斜角度であってもよく、部品２よりも小さな孔やスリット１４等を有していてもよい。この場合もスティックは矩形筒状であると定義する。

また、矩形筒状のスティック１，１’に代えて、底壁４と左右の側壁５，６とで成る矩形樋状のスティック（図示せず）を用いて、底壁４と底壁４の下端４ｂに直交する一側壁５との二面で部品２を位置決め支持させることも可能である。この場合、上壁７はなく、上部開口となっているので、部品２を装填したスティックの搬送は難しい（部品２が落下しやすい）が、使用は可能である。例えば、底壁４と一側壁５との二壁のみの断面Ｌ字状のスティック（図示せず）を用いた場合は、部品２のこぼれ落ちを生じて使用は困難である。

また、上記実施形態においては、部品２としてコネクタハウジングを用いたが、部品２としてコネクタハウジング以外に、矩形立体状のリレーや矩形箱状のヒュージブルリンク等を用いることも可能である。また、本発明は、部品装填用スティックの配置構造として以外に、部品装填用スティックを用いた部品供給方法等としても有効なものである。

本発明に係る部品装填用スティックの配置構造は、例えばワイヤハーネスの製造過程において部品である合成樹脂製のコネクタハウジングを次工程の端子挿入工程に一つずつ供給する際に、コネクタハウジングの種類（大きさ形状）に関係なく一種類の部品装填用スティックを用いて低コストで且つコネクタハウジングの位置決めを正確に行って位置ずれなく正確に次工程に供給するために利用することができる。

１，１’ 部品装填用スティック
２（２₁〜２₃） 部品
２ａ，２ｂ 二面（外面）
３ 前端（前部開口）
４ 底壁
４ａ，５ａ 内面
４ｂ 下端
５ 一側壁

Claims (4)

1. 長形の部品装填用スティックを周方向に傾けて配置し、該部品装填用スティックの底壁と、該底壁の下端に直交する一側壁との二つの内面で複数の部品のそれぞれ直交する二面を支持して位置決めして、スティック長手方向に該部品を供給することを特徴とする部品装填用スティックの配置構造。
2. 前記部品として前記部品装填用スティック内に収容可能な種々の大きさ形状のものが使用されることを特徴とする請求項１記載の部品装填用スティックの配置構造。
3. 前記部品がコネクタハウジングであることを特徴とする請求項１又は２記載の部品装填用スティックの配置構造。
4. 前記部品装填用スティックの前端から前記部品を供給する際に、該部品装填用スティックの前記周方向の傾きをなくし、該供給後に該部品装填用スティックを前記周方向に傾けることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の部品装填用スティックの配置構造。

Images