JP5870474B2 - スタッドボルト方向修正自動供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、スタッドボルトの方向を判別して方向修正を行いながら供給するスタッドボルト方向修正自動供給装置に関するものである。

ワークに対してスタッドボルトを組付けるスタッドボルト組付け装置には、スタッドボルト自動供給装置が装備されている。そして、このスタッドボルト自動供給装置としては、例えば振動によりスタッドボルトを整列させて供給するパーツフィーダの出口にシュートを連接し、このシュートの一部にスタッドボルトの方向（向き）を電気的導通により判別する方向判別部を設け、この方向判別部と前記パーツフィーダとの間に、前記方向判別部によって判別された方向の異常なスタッドボルトを機械的に排出する排出部を設けたものが知られている（特許文献１参照）。

なお、スタッドボルトの方向を判別して弾き出す手段として、邪魔板を用いたものも知られている。また、スタッドボルトの方向を正確に判別する手段として、画像処理装置を用いることも考えられる。

特開平５−３１９５４８号公報

しかしながら、従来のスタッドボルト自動供給装置は、方向を判別しても方向修正を行うことができず、方向違いのスタッドボルトが弾き出されるため、スタッドボルトの供給率が５０％程度と低くなっていた。また、弾き出されたスタッドボルトをパーツフィーダに戻し、再度整列させて供給するため、パーツフィーダを絶えず動作させておかなければならない。

特に、前記パーツフィーダは、スタッドボルトを振動で螺旋状に旋回移動させながら整列させて供給する複雑な構造であることから、装置の大型化及びコストアップを余儀なくされる。また、前記邪魔板の調整は、非常に難しく、判別間違えやスタッドボルトの詰まりを発生しやすい。更に、前記画像処理装置にあっては、判別の精度は高いが、コストアップを余儀なくされる。

本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、簡単な構成でスタッドボルトを方向判別及び方向修正して供給することができるスタッドボルト方向修正自動供給装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、中間の非ネジ部から一方に形成された第１ネジ部及び他方に形成されて第１ネジ部よりも長い第２ネジ部を有するスタッドボルトを方向未修正のまま一列に整列して搬送するベルト式搬送部と、該ベルト式搬送部の搬出端に臨んで正逆回転可能に設けられ、その直径方向に前記スタッドボルトを１個分挿入可能な挿入孔及び該挿入孔の長手方向中間部から片側に偏心した位置で分岐されて負圧に吸引される吸引孔を有する回転体と、該回転体を正逆方向に回転駆動可能な回転駆動部と、前記挿入孔に挿入されたスタッドボルトの非ネジ部が位置するか第２ネジ部が位置するかによる負圧の違いにより前記回転体を前記回転駆動部により正方向又は逆方向に回転させて前記スタッドボルトの方向を修正すると共にスタットボルトを自重で前記挿入孔から排出させて供給する制御装置と、前記ベルト式搬送部の片側下方から前記ベルト式搬送部に延びる内壁面を有し、複数のスタッドボルトを収容するバケット部と、該バケット部内に内側斜面と該内側斜面の勾配よりも緩やかな勾配を有する外側斜面とからなる断面山形の上端部が形成された押し上げ板が昇降可能に設けられ、前記押し上げ板の内側斜面により前記バケット部内のスタッドボルトを前記内壁面に支えられた状態で押し上げて前記ベルト式搬送部上に供給する押し上げ機構とを備えたことを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明は、中間の非ネジ部から一方に形成された第１ネジ部及び他方に形成されて第１ネジ部よりも長い第２ネジ部を有するスタッドボルトを方向未修正のまま一列に整列して搬送するベルト式搬送部と、該ベルト式搬送部の搬出端に臨んで正逆回転可能に設けられ、その直径方向に前記スタッドボルト１個分を一方開口端から他方開口端に向けて挿入可能な挿入孔及び該挿入孔の長手方向中間部から片側に偏心した位置で分岐されて負圧に吸引される吸引孔を有する回転体と、該回転体を正逆方向に回転駆動可能な回転駆動部と、前記挿入孔の前記他方開口端を部分的に覆って、前記ベルト式搬送部により前記挿入孔に挿入されたスタッドボルトを位置決め停止させるストッパーと、前記挿入孔に挿入されたスタッドボルトの非ネジ部が位置するか第２ネジ部が位置するかによる負圧の違いにより前記回転体を前記回転駆動部により正方向又は逆方向に回転させて前記スタッドボルトの方向を修正すると共にスタッドボルトを自重で前記挿入孔から排出させて供給する制御装置と、前記ベルト式搬送部の片側下方から前記ベルト式搬送部に延びる内壁面を有し、複数のスタッドボルトを収容するバケット部と、該バケット部内に内側斜面と該内側斜面の勾配よりも緩やかな勾配を有する外側斜面とからなる断面山形の上端部が形成された押し上げ板が昇降可能に設けられ、前記押し上げ板の内側斜面によりバケット部内から複数のスタッドボルトを押し上げて前記ベルト式搬送部上に供給する押し上げ機構とを備えたことが好ましい。

前記回転体よりも下方には、該回転体の回転によりスタッドボルトを排出すべく前記挿入孔が垂直になったときに該挿入孔と連通する排出通路が配設され、前記回転体よりも上方には垂直になった挿入孔内に圧縮空気を噴射する噴射ノズルが配設されていることが好ましい。

本発明によれば、簡単な構成でスタッドボルトを方向判別及び方向修正して供給することが可能となる。

本発明の実施形態に係るスタッドボルト方向修正自動供給装置の斜視図である。 同スタッドボルト方向修正自動供給装置の側面図である。 同スタッドボルト方向修正自動供給装置の正面図である。 同スタッドボルト方向修正自動供給装置の要部の構成図である。 同要部における作用を説明する説明図である。 スタッドボルト組付け装置を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。

図１〜図３に示すように、スタッドボルト方向修正自動供給装置１は、ベースプレート２上に立設された垂直板３を有し、この垂直板３の一方の面（表面）にスタッドボルト４を方向未修正のまま一列に整列して搬送するベルト式搬送部５が設けられている。このベルト式搬送部５は、モータ例えばエアーモータ６によって回転駆動される駆動プーリ７と、この駆動プーリ７より水平方向に適宜離れた位置に配設された従動プーリ８と、これら駆動プーリ７と従動プーリ８に巻き掛けられた無端ベルト９とから主に構成されている。

前記ベルト式搬送部５の片側下方には、複数例えば２００個程度のスタッドボルトを収容するバケット部１０が設けられ、このバケット部１０の下方にはバケット部１０内から複数例えば数十個のスタッドボルトを押し上げて前記ベルト式搬送部５上に供給する押し上げ機構１１が設けられている。この押し上げ機構１１は、上部が断面山形に形成された押し上げ板１１ａと、この押し上げ板１１ａを昇降させるエアシリンダ１１ｂとから構成されている。前記押し上げ板１１ａの上端部には断面山形の斜面（内側斜面と外側斜面）１１ｃ，１１ｄが形成され、ベルト式搬送部５側の内側斜面１１ｃに載ったスタッドボルト４は押し上げ板１１ａの上昇に伴いバケット部１０の垂直の内壁面に支えられた状態で押し上げられ、その内側斜面１１ｃの下縁がベルト式搬送部５の上面よりも高い位置に至ると、内側斜面１１ｃに沿ってスタッドボルト４が自重で転がってベルト式搬送部５の無端ベルト９の上面に供給される。

前記無端ベルト９は、スタッドボルト１個分の幅しかないため、仮に無端ベルト９上にスタッドボルトが上下に重なって供給されたとしても、押し上げ板１１ａを降下させたときに余分なスタッドボルトがバケット部１０内に転げ落ちることになる。一方、外斜面１１ｄに載ったスタッドボルトは、押し上げ板１１ａの上昇に伴い外斜面１１ｄに沿って自重で転がってバケット部１０内に転げ落ちることになる。前記押し上げ機構１１の往復運動のサイクルタイムは、ベルト式搬送部５の搬送能力に合わせて適宜設定されている。また、押し上げ機構１１は、ベルト式搬送部５の停止時に合わせて駆動を停止するように設定されていてもよい。

前記スタッドボルト４は、その長手方向の中間に非ネジ部４ａを有し、この非ネジ部４ａから一方に第１ネジ部４ｂが形成され、他方に第１ネジ部４ｂよりも長さの長い第２ネジ部４ｃが形成されている。すなわち、本実施形態で使用されるスタッドボルト４は、中間の非ネジ部（不完全ネジ部）４ａを境に両端に長さの異なるネジ部４ｂ，４ｃを有しており、これらネジ部４ｂ，４ｃは長さの短い第１ネジ部４ｂとこの第１ネジ部４ｂよりも長さの長い第２ネジ部４ｃとからなっている。また、非ネジ部４ａの外径は、ネジ部４ｂ，４ｃの外径よりも大きい。

前記垂直板３には、前記ベルト式搬送部５の搬出端に臨んで前記スタッドボルト４の方向の判別及びこの方向の判別に基いてスタッドボルト４の方向の修正を行うための円板状の回転体１２が正逆回転可能に設けられている。この回転体１２は、前記垂直板３の表面側に配置され、垂直板３の裏面側には回転体１２を正逆方向に回転駆動する回転駆動部例えばロータリシリンダ１３が設けられている。

前記回転体１２には、図４ないし図５に示すようにその直径方向に前記スタッドボルト４を１個分挿入可能な挿入孔１４が水平に貫通して形成されていると共に、この挿入孔１４の長手方向中間部から片側（図示例では左側）に偏心した位置で上方に分岐されて負圧に吸引ないし真空引きされる吸引孔１５が形成されている。この吸引孔１５の端部に臨んで吸引管１６の端部１６ａが配置されており、この吸引管１６には吸引ポンプ１７が接続されていると共に負圧の圧力を検出する圧力センサ１８が設けられている。

図５の（ａ）又は（ｂ）に示すように前記挿入孔１４に挿入されて前記吸引孔１５にスタッドボルト４の非ネジ部４ａが位置されるか、第２ネジ部４ｃが位置されるかにより空気の流通抵抗が異なることから、負圧の圧力に違い（高負圧又は低負圧）が生じ、この圧力の違いを圧力センサ１８で検出することにより、スタッドボルト４の方向（向き）を判別できるようになっている。圧力センサ１８の検出値（検出信号）は、制御装置１９に入力され、この制御装置１９が予め設定された設定値と検出値を比較して検出値が設定値を超えれば（高負圧）、正常と判断して回転体１２をロータリシリンダ１３により反時計方向（正方向）Ａに９０度回転させ［図５（ａ）参照］、検出値が設定値を下回れば（低負圧）、異常と判断して回転体１２を時計方向（逆方向）Ｂに９０度回転させる［図５（ｂ）参照］ように構成されている。

このように前記挿入孔１４に挿入されたスタッドボルト４の非ネジ部４ａが吸引孔１５に位置するか第２ネジ部４ｃが位置するかによる負圧の違いにより制御装置１９が前記回転体１２を前記ロータリシリンダ１３により正方向又は逆方向に回転させて前記スタッドボルト４の方向を修正すると共にスタットボルト４を自重で前記挿入孔１４から排出させて供給するようになっている。

前記垂直板３には、図４に示すように前記回転体１２の下面及び左側面（ベルト式搬送部とは反対側の側面）の一部を覆う凹面部２０及び側面部２１が形成されている。側面部２１は、ベルト式搬送部５により挿入孔１４に挿入されたスタッドボルト４を位置決め停止させるストッパーとしての機能を有している。なお、前記側面部２１は、挿入孔１４の開口端を部分的に覆っているに過ぎないため、圧力検出時の空気の流通を阻害することはない。

前記垂直板３には、回転体１２の挿入孔１４が垂直になったときに連通してスタッドボルト４を自重で排出して供給するための垂直の排出通路２２が設けられている。前記ベースプレート２上には、前記排出通路２２から排出されたスタッドボルト４の下端部を受ける受部２３が設けられている。この受部２３と前記排出通路２２の下端部との間にはスタッドボルト４を水平方向に搬出することが可能なスペース２４が設けられていると共に、ベースプレート２上には前記受部２３上に起立状態で排出されたスタッドボルト４を把持して所定位置のワークまで搬送する搬送機構２５が設けられている。この搬送機構２５は、図１ないし図３に示すようにベースプレート２の長手方向に移動可能な第１移動部２５ａと、この第１移動部２５ａ上に設けられ、ベースプレート２の幅方向に移動可能な第２移動部２５ｂと、この第２移動部２５ｂに設けられ、前記受部２３上のスタッドボルト４を把持する把持部２５ｃとから主に構成されている。

前記回転体１２の上方には、この回転体１２がスタッドボルト４の方向修正を行うべく回転したとき（挿入孔１４が垂直になったとき）に、前記挿入孔１４内に圧縮空気を噴射する噴射ノズル２６が設けられ、スタッドボルト４の排出を促進すると共に前記挿入孔１４内、吸引孔１５内及び前記排出通路２２内を掃除するようになっている。

前記ベルト式搬送部５の搬出端位置にはスタッドボルト４の有無を検出する第１センサ２７が設けられ、前記回転体１２には挿入孔１４内におけるスタッドボルト４の有無を検出する第２センサ２８が設けられ、前記排出通路２２にはその最上段部におけるスタッドボルト４の有無を検出する第３センサ２９が設けられている。制御装置１９は、第１センサ２７と第２センサ２８が共にスタッドボルトありを検出すると、スタッドボルト４が挿入孔１４内に完全に入っていると判断し、ベルト式搬送部５の駆動を停止すると共に吸引孔１５内を負圧にしてスタッドボルト４の方向の判別を行い、更に第３センサ２９が排出通路２２の最上段部におけるスタッドボルトなしを検出すると、前記判別の結果に従って回転体１２を所定の方向に回転させ、次いで噴射ノズル２６から圧縮空気を噴射させた後、回転体１２を元の位置（挿入孔１４が水平になる復帰位置）に戻すように設定されている。

図１に示すようにベースプレート２の前端部にはスタッドボルト４の組付け作業用の切欠部３０が設けられている。図６はスタッドボルトの組付け装置３１を示しており、この組付け装置３１には、前記スタッドボルト方向修正自動供給装置１と、ワーク３２を取付ける進退移動可能なワーク取付台３３と、搬送機構２５により搬送されて取付けられたスタットボルト４を回転させて前記ワーク３２に組付けるナットランナー３４と、スタッドボルト４の位置決め用のガバリ（テンプレート）３５とが設けられている。

以上の構成からなるスタッドボルト方向修正自動供給装置１によれば、中間の非ネジ部４ａから一方に形成された第１ネジ部４ｂ及び他方に形成されて第１ネジ部４ｂよりも長い第２ネジ部４ｃを有するスタッドボルト４を方向未修正のまま一列に整列して搬送するベルト式搬送部５と、該ベルト式搬送部５の搬出端に臨んで正逆回転可能に設けられ、その直径方向に前記スタッドボルト４を１個分挿入可能な挿入孔１４及び該挿入孔１４の長手方向中間部から片側に偏心した位置で分岐されて負圧に吸引される吸引孔１５を有する回転体１２と、該回転体１２を正逆方向に回転駆動可能なロータリシリンダ（回転駆動部）１３と、前記挿入孔１４に挿入されたスタッドボルト４の非ネジ部４ａが位置するか第２ネジ部４ｃが位置するかによる負圧の違いにより前記回転体１２を前記ロータリシリンダ１３により正方向又は逆方向に回転させて前記スタッドボルト４の方向を修正すると共にスタットボルト４を自重で前記挿入孔１４から排出させて供給する制御装置１９とを備えているため、簡単な構成でスタッドボルト４を方向判別及び方向修正して供給することができる。

特に、前記挿入孔１４に挿入されたスタッドボルト４の非ネジ部４ａが位置するか第２ネジ部４ｃが位置するかによる負圧の違いにより前記回転体１２を前記ロータリシリンダ１３により正方向又は逆方向に回転させて前記スタッドボルト４の方向を修正すると共にスタットボルト４を自重で前記挿入孔１４から排出させて供給するため、スタッドボルト４の向きを作業者が揃える必要がなくなり、作業効率の向上が図れると共に、ベルト式搬送部５により搬送されるスタッドボルト４をバケット部１０に戻すことなく１００％供給することが可能となり、ランニングコストの低減が図れる。

また、前記ベルト式搬送部５の片側下方に設けられ複数のスタッドボルト４を収容したバケット部１０と、該バケット部１０内から複数のスタッドボルト４を押し上げて前記ベルト式搬送部５上に供給する押し上げ機構１１とを備えているため、従来の振動式のパーツフィーダと異なり、構造の簡素化、コンパクト化及びコストの低減が図れると共に、スタッドボルト４を迅速且つ円滑にしかも低騒音で供給することができる。

更に、前記回転体１２よりも下方には、該回転体１２の回転によりスタッドボルト４を排出すべく前記挿入孔１４が垂直になったときに該挿入孔１４と連通する排出通路２２が配設され、前記回転体１２よりも上方には垂直になった挿入孔１４内に圧縮空気を噴射する噴射ノズル２６が配設されているため、挿入孔１４からのスタッドボルト４の排出供給を促進することができると共に前記挿入孔１４内、吸引孔１５内及び前記排出通路２２内を圧縮空気により掃除することができ、信頼性の向上が図れる。

また、前記ベルト式搬送部５の搬出端位置には搬出端位置におけるスタッドボルト４の有無を検出する第１センサ２７が設けられ、前記回転体１２には挿入孔１４内におけるスタッドボルト４の有無を検出する第２センサ２８が設けられ、第１センサ２７と第２センサ２８が共にスタッドボルトありを検出すると、スタッドボルト４が挿入孔１４内に完全に入っていると判断し、ベルト式搬送部５の駆動を停止するように構成されているため、ベルト式搬送部５による押し込み方式によりスタッドボルト４を回転体１２の挿入孔１４に容易に且つ確実に押し込むことができると共に、ベルト式搬送部５の駆動が停止されることによりスタッドボルト４を載せた状態で無端ベルト９が空回りして磨耗するのを防止でき、耐久性の向上が図れる。

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。

１ スタッドボルト方向修正自動供給装置
４ スタッドボルト
４ａ 非ネジ部
４ｂ 第１ネジ部
４ｃ 第２ネジ部
５ ベルト式搬送部
１０ バケット部
１１ 押し上げ機構
１２ 回転体
１３ ロータリシリンダ（回転駆動部）
１４ 挿入孔
１５ 吸引孔
１９ 制御装置
２２ 排出通路
２６ 噴射ノズル

Claims (3)

1. 中間の非ネジ部から一方に形成された第１ネジ部及び他方に形成されて第１ネジ部よりも長い第２ネジ部を有するスタッドボルトを方向未修正のまま一列に整列して搬送するベルト式搬送部と、該ベルト式搬送部の搬出端に臨んで正逆回転可能に設けられ、その直径方向に前記スタッドボルトを１個分挿入可能な挿入孔及び該挿入孔の長手方向中間部から片側に偏心した位置で分岐されて負圧に吸引される吸引孔を有する回転体と、該回転体を正逆方向に回転駆動可能な回転駆動部と、前記挿入孔に挿入されたスタッドボルトの非ネジ部が位置するか第２ネジ部が位置するかによる負圧の違いにより前記回転体を前記回転駆動部により正方向又は逆方向に回転させて前記スタッドボルトの方向を修正すると共にスタッドボルトを自重で前記挿入孔から排出させて供給する制御装置と、
   前記ベルト式搬送部の片側下方から前記ベルト式搬送部に延びる内壁面を有し、複数のスタッドボルトを収容するバケット部と、該バケット部内に内側斜面と該内側斜面の勾配よりも緩やかな勾配を有する外側斜面とからなる断面山形の上端部が形成された押し上げ板が昇降可能に設けられ、前記押し上げ板の内側斜面により前記バケット部内のスタッドボルトを前記内壁面に支えられた状態で押し上げて前記ベルト式搬送部上に供給する押し上げ機構とを備えたことを特徴とするスタッドボルト方向修正自動供給装置。
2. 中間の非ネジ部から一方に形成された第１ネジ部及び他方に形成されて第１ネジ部よりも長い第２ネジ部を有するスタッドボルトを方向未修正のまま一列に整列して搬送するベルト式搬送部と、該ベルト式搬送部の搬出端に臨んで正逆回転可能に設けられ、その直径方向に前記スタッドボルト１個分を一方開口端から他方開口端に向けて挿入可能な挿入孔及び該挿入孔の長手方向中間部から片側に偏心した位置で分岐されて負圧に吸引される吸引孔を有する回転体と、該回転体を正逆方向に回転駆動可能な回転駆動部と、前記挿入孔の前記他方開口端を部分的に覆って、前記ベルト式搬送部により前記挿入孔に挿入されたスタッドボルトを位置決め停止させるストッパーと、前記挿入孔に挿入されたスタッドボルトの非ネジ部が位置するか第２ネジ部が位置するかによる負圧の違いにより前記回転体を前記回転駆動部により正方向又は逆方向に回転させて前記スタッドボルトの方向を修正すると共にスタッドボルトを自重で前記挿入孔から排出させて供給する制御装置と、
   前記ベルト式搬送部の片側下方から前記ベルト式搬送部に延びる内壁面を有し、複数のスタッドボルトを収容するバケット部と、該バケット部内に内側斜面と該内側斜面の勾配よりも緩やかな勾配を有する外側斜面とからなる断面山形の上端部が形成された押し上げ板が昇降可能に設けられ、前記押し上げ板の内側斜面により前記バケット部内のスタッドボルトを前記内壁面に支えられた状態で押し上げて前記ベルト式搬送部上に供給する押し上げ機構とを備えたことを特徴とするスタッドボルト方向修正自動供給装置。
3. 前記回転体よりも下方には、該回転体の回転によりスタッドボルトを排出すべく前記挿入孔が垂直になったときに該挿入孔と連通する排出通路が配設され、前記回転体よりも上方には垂直になった挿入孔内に圧縮空気を噴射する噴射ノズルが配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスタッドボルト方向修正自動供給装置。

Images