JP5758621B2 - 振動式部品供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、方向性を有する形状の部品を搬送しながらその姿勢を揃えて次工程に供給する振動式部品供給装置に関する。
一般に、自動車の電装ワイヤーハーネスの接続端子部には、電装ケーブルの防水対策として円筒形状の防水シールが挿入されており、その挿入加工は端子圧着装置で行われる。この防水シールには挿入端側となる一端部が中央部や他端部よりも小径に形成されたものが多く(図10参照)、このような方向性を有する形状の防水シールを所定の姿勢で端子圧着装置に供給するために、振動式の部品供給装置がよく使用される。
ところで、最近の傾向としては、自動車の小型・軽量化に伴って小径サイズの防水シールの需要が増えてきたことと、電装ケーブルが電気機器の安全に関する規格の改正等により太くなったことにより、防水シールの薄肉化が進み、このために振動式部品供給装置における防水シールの整列供給が難しくなって、部品供給装置の供給能力の低下が問題となってきている。また、ゴム製の防水シールはその製造工程で必要とされる油の付着程度により表面状態が異なっており、このことも防水シールの整列供給を難しくする要因となっている。
これに対して、上記のような一端部が小径の筒状部品を所定の姿勢で効率よく次工程に供給するための振動式部品供給装置として、搬送路の途中の整列機構で部品を一端部が下向きの姿勢で落下させ、その姿勢のまま吊った立て吊り状態で下流側へ搬送していくもの(特許文献1参照。)や、搬送路では部品の軸方向の整列だけを行い、次工程へ送る直前で部品の一端部の前後方向位置を識別して、所定の姿勢でない部品を前後反転させるもの(特許文献2参照。)が提案されている。
特開2007−290867号公報 特開2005−60023号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された整列供給方法では、一端部と中央部や他端部とで径寸法の差が大きい場合には、立て吊りされた部品の重心が高くなるために、整列機構よりも下流側の搬送路で搬送中の部品が振動によって倒れてしまい、部品詰まりが発生するおそれがある。
一方、上記特許文献2に記載された整列供給方法では、約半数の部品を次工程へ送る直前に反転させる必要があり、この部品反転動作に時間がかかるため、供給能力の向上を図りにくい。また、搬送路で前後の部品の一端部どうしが接した場合、搬送路の幅を狭くしていても部品どうしが重なり合って部品詰まりが生じやすい。特に、最近では、前述のように部品が薄肉化によって柔らかくなっているので、部品詰まりによる搬送トラブルが多くなるおそれがある。さらに、部品を反転させる機構が複雑となるので、製作コストが高く、メンテナンス性が悪いという難点もある。
本発明の課題は、一端部が小径の筒状部品を整列供給の対象とする振動式部品供給装置の部品供給能力を向上させることである。
上記の課題を解決するため、本発明は、軸方向の一端部が中央部と他端部のいずれよりも小径に形成された円筒形状の部品を搬送する搬送路に、前記部品の姿勢を揃える整列機構を設け、前記部品を姿勢の揃った状態で次工程に供給する振動式部品供給装置において、前記整列機構が前記部品の一端部を搬送方向の前方(下流側)に向けるものであり、前記整列機構で整列された部品をそのままの姿勢で搬送するシュートと、前記シュートから部品を一つずつ受け取り、受け取った部品の一端部の前後方向位置を識別して、その識別結果によって異なる位置まで部品を移送する切出し機構とを備え、前記切出し機構で移送された部品のうち、所定の姿勢の部品は次工程へ送り、所定外の姿勢の部品は前記整列機構よりも上流側へ戻すようにした構成を採用した。
すなわち、搬送路の途中に設けた整列機構で部品をその一端部が搬送方向の前方に向く姿勢に整列させ、整列された部品をそのままの姿勢で搬送し、搬送路の出口部で部品の一端部の前後方向位置を識別して、その識別結果によって異なる位置まで部品を移送し、移送された部品のうち、所定の姿勢の部品は次工程へ送り、所定外の姿勢の部品は整列機構よりも上流側へ戻すようにすることにより、整列機構よりも下流側の搬送路では、一端部と中央部や他端部とで径寸法の差が大きい部品や薄肉の柔らかい部品でもスムーズに搬送でき、搬送路の出口部では、時間のかかる部品反転動作を行うことなく、ほとんどの部品をそのままの姿勢で次工程へ送れるようにしたのである。
前記整列機構としては、前記部品を一端部が下向きの姿勢で落下させ、その途中で部品の向きを90°変えるものを採用することができる。そして、前記整列機構が、前記一端部を下向きにして落下してきた部品を受け入れて、その向きを90°変えるように湾曲した通路を有している場合は、この通路の湾曲中心側の内面を断面V字形とすれば、落下する部品が空中でV字形の通路内面に案内されるため、部品をふらつきなく安定して姿勢変換することができる。
また、前記シュートの搬送路を形成する上下のガイド面の少なくとも一方を、断面V字形または断面U字形とすれば、部品が搬送路上で振動によって浮き上がったときに空中で姿勢を崩しても、その部品は断面V字形またはU字形のガイド面に案内されて横ずれしにくくなるので、よりスムーズに部品を搬送できるようになる。
前記部品がゴムで形成されている場合は、前記整列機構よりも上流側に、製造工程で付着した油等によって互いに貼り付いた部品を分離する分離機構を設けることにより、互いに貼り付いた状態で整列機構に送られる部品を減らして、効率よく部品の整列を行うことができる。ここで、前記分離機構は、前記部品をエアで断面多角形のバーに衝突させるものとすれば、部品を丸棒や平板に衝突させる場合よりも局部的な衝撃を部品に与えることができ、分離効率の向上が図れる。
前記所定の姿勢の部品を次工程へ送る手段としてエア圧送機構を採用した場合には、前記切出し機構は、前記シュートから受け取った部品を収納する部品収納穴を有するスライドブロックが、その部品収納穴が設けられた面を固定ブロックに案内されてスライドするものとし、前記固定ブロックの案内面に前記エア圧送機構の圧送路の入口を設けることが望ましい。このようにすれば、圧送用のエアの漏れを少なくして、切出し機構から次工程へ部品をスムーズに送ることができる。
本発明の振動式部品供給装置は、上述したように、整列機構で部品をその一端部が搬送方向の前方に向く姿勢に整列させて、その下流側の搬送路では部品がスムーズに搬送されるようにするとともに、搬送路の出口部では、ごくわずかな所定外の姿勢の部品を搬送路へ戻し、ほとんどの部品をそのままの姿勢で次工程へ送れるようにしたものであるから、部品詰まりによる搬送トラブルが発生しにくいうえ、時間のかかる部品反転動作も必要とせず、従来よりも部品供給能力を向上させることができる。また、部品反転機構を設ける場合に比べると、構造が簡単で安価に製作できメンテナンスしやすいという利点もある。
実施形態の部品供給装置の平面図 図1の正面図 aは図1の分離機構の拡大平面図、bはaのIII−III線に沿った断面図 図1の整列機構の要部拡大平面図 図1の整列機構付近の拡大正面図 a、bは、それぞれ図4のVIa−VIa線、VIb−VIb線に沿った断面図 図1の切出し機構およびエア圧送機構付近の拡大平面図 a、bは、それぞれ所定の姿勢の部品に対する図1の切出し機構の動作を説明する縦断面図および平面図 a、bは、それぞれ所定外の姿勢の部品に対する図1の切出し機構の動作を説明する縦断面図および平面図 aは整列供給される部品の正面図、bはaの右側面図
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この振動式部品供給装置は、図1および図2に示すように、1台の振動式直進フィーダ1に、整列供給用トラフ2とリターン用トラフ3とが部品を互いに反対方向に搬送するように並べて配置されている。整列供給用トラフ2の排出端には、部品をその姿勢よって異なる位置まで移送する切出し機構4が接続されている。そして、切出し機構4で移送された部品のうち、所定の姿勢の部品は次工程へ送り、所定外の姿勢の部品は直進フィーダ1へ戻すエア圧送機構5が設けられている。また、この装置が整列供給の対象とする部品Pは、図10(a)、(b)に示すように、軸方向の一端部が中央部よりも小径に形成され、中央部が他端部よりも小径に形成された円筒形状の防水シールである。この部品Pは、軟質ゴムで形成されており、製造工程で使用した油が表面に付着した状態で直進フィーダ1に投入される。
前記直進フィーダ1は、床Fに固定された防振ゴム6に振動体(加振機構)7を取り付け、この振動体7を整列供給用トラフ2に連結して、整列供給用トラフ2を往復振動させることにより、部品Pを搬送路8に沿って図面左方向に搬送しながら整列させ、整列した部品Pを切出し機構4へ送り込むものである。また、そのリターン用トラフ3は、前後一対の板ばね9で振動体7の連結部材7aに連結されており、振動体7の振動を受けて往復振動することにより、整列供給用トラフ2から受け取った部品Pを戻し搬送路10に沿って図面右方向に搬送し、再び整列供給用トラフ2に供給するようになっている。
前記整列供給用トラフ2は、搬送路8の上流側部分が緩やかな上り勾配の傾斜部11となっており、この傾斜部11の上流端部分に互いに貼り付いた部品Pを分離する分離機構12が設けられている。また、搬送方向中央部には部品Pを整列させる整列機構13が設けられ、下流部分には整列機構13で整列させた部品Pを切出し機構4まで搬送するシュート14が設けられている。そして、搬送路8の側方には部品Pを一時貯蔵する貯蔵部15が設けられ、この貯蔵部15に投入された部品Pやエア圧送機構5から戻された部品Pがリターン用トラフ3に送られるようになっている。一方、リターン用トラフ3は、整列供給用トラフ2の貯蔵部15から送られてくる部品Pを戻し搬送して整列供給用トラフ2の傾斜部11の上流端に戻すために、戻し搬送路10が上り勾配の傾斜面となっている。
前記整列供給用トラフ2の分離機構12は、図3(a)、(b)に示すように、搬送路8の傾斜部11の床面に2つの分離エア供給口16を設け、その上方を囲むカバー17に断面六角形のL字状バー18を取り付け、各分離エア供給口16から噴き出すエアで部品Pを吹き上げてL字状バー18に衝突させることにより、互いに貼り付いた部品Pを分離するものである。ここで、部品を衝突させる対象物は丸棒や平板とすることもできるが、実施形態のように断面多角形のバーとした方が、部品に局部的な衝撃を与えることができ分離効率の点で好ましい。
前記整列機構13は、図4に示すように、搬送路8の傾斜部11に連続する部分の側壁に部品Pが入り込む広さの凹部19を設けるとともに、この凹部19の床面に部品Pの軸を含む断面形状に対応した形状の姿穴20を設け、傾斜部11から搬送されてくる部品Pを図示省略したノズルから噴き出すエアで凹部19へ送り込んで、部品Pが姿穴20を通過するときに一端部を下向きにした姿勢となって落下するようにしている。
そして、図5に示すように、姿穴20の下方には、姿穴20から落下してくる部品Pを受け入れる通路21を形成するガイド部材22、23を設け、その通路21の下端側を湾曲させてシュート14の搬送路8に接続している。これにより、姿穴20から一端部を下向きにして落下してきた部品Pが、姿穴20の下方の通路21で向きを90°変え、一端部を搬送方向の前方に向けた姿勢でシュート14に送り込まれて、そのままの姿勢で排出端まで搬送されていく。なお、両ガイド部材22、23は、部品Pの目視確認および通路21の幅調整のために隙間をあけて設けられている。
ここで、図6(a)に示すように、通路21の湾曲中心側のガイド部材22は、その湾曲面(通路21の湾曲中心側の内面)22aが断面V字形に形成されている。これにより、姿穴20から落下してくる部品Pが空中で断面V字形の湾曲面22aに案内され、ふらつきなく安定して姿勢変換される。また、両ガイド部材22、23の隙間に部品Pの一端部が入り込むことによる部品詰まりが生じるおそれもない。
前記シュート14は、図6(a)、(b)に示すように、2つのシュート部品14a、14bを搬送路8の幅方向で接合したもので、搬送路8を形成する下側のガイド面14cが断面V字形に形成されている。これにより、搬送中の部品Pが振動によって浮き上がったときに空中で姿勢を崩しても、落下するときにはガイド面14cに案内され、横ずれしないようになっている。従って、万一、搬送中の部品Pに他端部を搬送方向の前方に向けた姿勢のものが混入して、搬送路8で前後の部品Pの一端部どうしが接する場合でも、部品Pどうしの重なり合いが生じにくく、スムーズに部品Pを搬送することができる。なお、ガイド面の形状は断面U字形としてもよく、断面V字形またはU字形のガイド面を搬送路の上側に設けてもよい。
また、シュート14には、図5に示すように、部品Pの搬送状態を検知する部品センサ24が取り付けられ、図7に示すように、搬送路8の前方に向けて搬送補助用エアを噴き出す補助エア供給部25と、排出端付近の上方を覆う排出端用天板26とが取り付けられている。このうち、部品センサ24は、シュート14の搬送路8に部品Pが充満したときに整列機構13に向かう部品Pを自動的にエアで排除する制御に用いられる。補助エア供給部25は、シュート14の排出端にある部品Pの切出し機構4への送り込みを補助するものである。そして、排出端用天板26は、シュート14の排出端における部品P位置の目視確認や部品詰まりの際の修理が簡単に行えるよう、容易に着脱できるものとなっている。
前記切出し機構4は、図7に示すように、シュート14排出端に近接対向する位置に配され、シュート14の搬送方向と直交する方向にスライドするスライドブロック27と、シュート14の排出端部に隣接する位置に固定され、スライドブロック27を案内する固定ブロック28と、固定ブロック28とともにスライドブロック27を案内するガイドブロック29とを備えている。ガイドブロック29は固定ブロック28に固定され、固定ブロック28はベース30に固定されている。そして、そのベース30は、床F上に設けられた支持部材31に支持されている(図2参照)。また、シュート14の搬送方向と直交する方向でスライドブロック27を挟んで対向する位置に光電センサ32a、32b(一方が発光側、他方受光側)が二対配置され、これらの光電センサ32a、32bにより、後述するようにスライドブロック27がシュート14から受け取った部品Pの姿勢を識別するようになっている。
図7および図8(a)に示すように、前記スライドブロック27は、固定ブロック28に案内される面からガイドブロック29に案内される面に貫通し、シュート14から受け取った部品Pを1個だけ収納する部品収納穴27aと、シュート14の搬送方向と直交する方向に貫通し、部品収納穴27aと連通する2つの部品確認用穴27bを有している。
前記ガイドブロック29には、スライドブロック27を挟んでシュート14排出端と対向する位置にエア抜き穴29aが設けられ、シュート14の補助エア供給部25から噴き出した空気がスライドブロック27の部品収納穴27aおよびこのエア抜き穴29aを通って排出されるようになっている。これにより、シュート14排出端からスライドブロック27の部品収納穴27aへ部品Pがスムーズに受け渡される。また、スライドブロック27がスライドするときには、シュート14排出端にある部品Pがスライドブロック27と接触して一旦姿勢を崩すことがあるが、その部品Pはシュート14の下側の断面V字形のガイド面14c(図6参照)に案内されて元の姿勢に戻るので、シュート14とスライドブロック27との間で部品詰まりが生じるおそれはない。
前記スライドブロック27の部品収納穴27aは、ガイドブロック29側が固定ブロック28側よりも小径の2段形状の丸穴であり、部品Pの一端部はガイドブロック29側の小径穴部まで入るが、部品Pの他端部(最大径部)は固定ブロック28側の大径穴部までしか入らない寸法に形成されている。一方、2つの部品確認用穴27bは、そのうちの一方が部品収納穴27aの小径穴部に、他方が部品収納穴27aの大径穴部に連通しており、それぞれの延長線上に光電センサ32a、32bが配置される位置関係になっている。また、各部品確認用穴27bには、発光側の光電センサ32aが発する光を通し、かつ後述する圧送動作におけるエア漏れを防ぐように、透明ファイバー(図示省略)が埋め込まれている。
従って、このスライドブロック27がシュート14から一端部を搬送方向の前方に向けて搬送されてきた(所定の姿勢の)部品Pを受け取ったときには、図8(a)に示すように、部品Pの一端部が部品収納穴27aの小径穴部まで入り込み、2つの発光側の光電センサ32aの光がいずれも遮断されるが、逆向きの(所定外の姿勢の)部品Pを受け取ったときには、図9(a)に示すように、部品Pの他端部が部品収納穴27aの大径穴部までしか入らず、一方の発光側の光電センサ32aの光だけが遮断される。すなわち、二対の光電センサ32a、32bのオン/オフ信号から、部品P受け取りの有無、および受け取った部品Pの一端部の前後方向位置(部品Pが所定の姿勢のものか否か)を識別することができる。
そして、上記の識別の結果、スライドブロック27が受け取った部品Pが所定姿勢であれば、図8(b)に示すように、スライドブロック27を図面上側(固定ブロック28に近づく方向)へスライドさせて、部品Pを所定の次工程送り位置へ移送する。一方、受け取った部品Pが所定外の姿勢の場合は、図9(b)に示すように、スライドブロック27を図面下側(固定ブロック28から離れる方向)へスライドさせて、部品Pを所定の戻し位置へ移送する。なお、スライドブロック27の部品収納穴27aは目視できないが、スライドブロック27の上面に目印を付けておくことにより、部品収納穴27aの位置を目視確認することができる。
前記エア圧送機構5は、ガイドブロック29に2つの圧送エア供給部33を設けるとともに、固定ブロック28に次工程への圧送路の入口部となる貫通穴28aを設け、この貫通穴28aを圧送ホース34に接続し、シュート14に対して固定ブロック28と反対の側に、部品Pを整列供給用トラフ2の貯蔵部15に戻す戻しパイプ35を配置したものである。その戻しパイプ35は、床F上に立設された支柱36に支持されている(図2参照)。
前記ガイドブロック29の一方の圧送エア供給部33および固定ブロック28の貫通穴28aは、スライドブロック27が部品Pを次工程送り位置へ移送したときに、それぞれスライドブロック27の部品収納穴27aの両側の開口と対向する位置に開口している。そして、ガイドブロック29の他方の圧送エア供給部33および戻しパイプ35は、スライドブロック27が部品Pを戻し位置へ移送したときに、それぞれスライドブロック27の部品収納穴27aの両側の開口と対向する位置に開口している。
すなわち、スライドブロック27の部品収納穴27aに収納された部品Pがその姿勢の識別結果により次工程送り位置または戻し位置へ移送された後、部品Pが移送された側の圧送エア供給部33からエアを噴き出すことにより、その部品Pがスライドブロック27の部品収納穴27aから次工程または整列供給用トラフ2の貯蔵部15へ向けて圧送されるようになっている。なお、次工程へは部品Pが他端部を前方に向けた姿勢で送られる。
ここで、スライドブロック27の部品収納穴27aは固定ブロック28およびガイドブロック29に案内される面に開口しており、所定位置でこの開口に近接対向するように、圧送エア供給部33のエア噴出口および次工程への圧送路の入口が設けられているので、スライドブロックに溝状の部品収納部を設ける場合に比べて、圧送用のエアの漏れが少なく、次工程へ部品Pをスムーズに送ることができる。また、部品収納穴27aには埃や汚れが溜まりにくいので、光電センサ32a、32bによる部品姿勢の識別精度が高く、誤動作のおそれが少ない。
この振動式部品供給装置は、上述したように、整列供給用トラフ2の搬送路8の途中に設けた整列機構13で部品Pをその一端部が搬送方向の前方に向く姿勢に整列させ、整列された部品Pをシュート14によりそのままの姿勢で搬送し、搬送路8の出口部に設けた切出し機構4で部品Pの姿勢を識別して、その識別結果によって異なる位置まで部品Pを移送し、移送された部品Pのうち、所定の姿勢の部品Pは次工程へ送り、所定外の姿勢の部品Pは整列機構13よりも上流側の貯蔵部15へ戻すようにしている。従って、シュート14の搬送路8では部品詰まりが発生しにくいうえ、シュート14から排出された部品のほとんどをそのままの姿勢で次工程へ送れるので、時間のかかる部品反転動作を必要とせず、従来よりも部品供給能力を向上させることができる。
1 直進フィーダ
2 整列供給用トラフ
3 リターン用トラフ
4 切出し機構
5 エア圧送機構
8 搬送路
10 戻し搬送路
12 分離機構
13 整列機構
14 シュート
14c ガイド面
15 貯蔵部
16 分離エア供給口
18 L字状バー
20 姿穴
21 通路
27 スライドブロック
27a 部品収納穴
27b 部品確認用穴
28 固定ブロック
28a 貫通穴
29 ガイドブロック
32a、32b 光電センサ
33 圧送エア供給部
34 圧送ホース
35 戻しパイプ
P 部品

Claims (7)

  1. 軸方向の一端部が中央部と他端部のいずれよりも小径に形成された円筒形状の部品を搬送する搬送路に設けられ、前記部品をその一端部が搬送方向の前方に向く姿勢に揃える整列機構と、前記整列機構で整列された部品をそのままの姿勢で搬送するシュートと、前記シュートから部品を一つずつ受け取り、受け取った部品の一端部の前後方向位置を識別して、その識別結果によって異なる位置まで部品を移送する切出し機構とを備え、前記切出し機構で移送された部品のうち、所定の姿勢の部品は次工程へ送り、所定外の姿勢の部品は前記整列機構よりも上流側へ戻すようにした振動式部品供給装置において、
    前記切出し機構は、前記シュートから受け取った部品を収納する部品収納穴を有するスライドブロックを備え、前記スライドブロックの部品収納穴を、奥側が入口側よりも小径の2段形状で、部品の一端部は奥側の小径穴部まで入るが、部品の他端部は入口側の大径穴部までしか入らない寸法に形成し、前記部品収納穴の小径穴部および大径穴部にそれぞれ部品確認用穴を連通させ、前記各部品確認用穴の延長線上に設けた光電センサのオン/オフ信号から、部品の一端部の前後方向位置を識別するものとしたことを特徴とする振動式部品供給装置。
  2. 前記整列機構が、前記部品を一端部が下向きの姿勢で落下させ、その途中で部品の向きを90°変えるものであることを特徴とする請求項1に記載の振動式部品供給装置。
  3. 前記整列機構が、前記一端部を下向きにして落下してきた部品を受け入れて、その向きを90°変えるように湾曲した通路を有し、この通路の湾曲中心側の内面を断面V字形としたことを特徴とする請求項2に記載の振動式部品供給装置。
  4. 前記シュートの搬送路を形成する上下のガイド面の少なくとも一方を、断面V字形または断面U字形としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
  5. 前記部品がゴムで形成されており、前記整列機構よりも上流側に、互いに貼り付いた部品を分離する分離機構を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
  6. 前記分離機構が、前記部品をエアで断面多角形のバーに衝突させるものであることを特徴とする請求項5に記載の振動式部品供給装置。
  7. 前記所定の姿勢の部品を次工程へ送る手段としてエア圧送機構を採用し、前記切出し機構のスライドブロックは、前記部品収納穴が設けられた面を固定ブロックに案内されてスライドするものとし、前記固定ブロックの案内面に前記エア圧送機構の圧送路の入口を設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
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