JP5904061B2 - リフタ機構付部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、任意形状の部品に適用可能なリフタ機構を備え、貯留部の部品をリフタ機構を用いて搬送供給する部品供給装置に関する。

貯留部に収容される多量の同一形状部品を、製造組立ラインへ順に供給するために、パーツフィーダ（部品供給機）が用いられる。パーツフィーダは、例えば、貯留部にリフタ等を付設して、リフタの上下動作で部品を持ち上げて、供給レーンに移し替えている。従来技術として、特許文献１には、棒状試料を収容する傾斜面を持った受皿と、この受皿の端部に配置され、階段状の傾斜面を持った上下動自在なリフタを有する供給装置が開示されている。また、階段状のリフタに対応する階段状の固定部材を有している。

特許文献１の供給装置は、階段状のリフタの各段を棒状試料の幅に対応させてあり、転がり移動した棒状試料を１本ずつ持ち上げて、並設させた固定部材の傾斜面に移動させる。これを繰り返すことで棒状試料を連続的に移動させ、階段状のリフタ上部から次工程へ１本ずつ振り分け供給するようになっている。

実開平４−１０７７１７号公報

しかしながら、一般的なリフタを用いた装置では、リフタの上下動作による移し替えに時間がかかるために、部品供給を短い時間で連続的に行うことは容易でなく、サイクルタイムが長くなるおそれがある。一方、特許文献１に記載される装置は、連続的な移送は可能であるものの、１本ずつ階段状のリフタから固定部材の各段へ移し替えていくために、大幅な時間短縮とはならず、また、供給搬送可能な形状が制限される。すなわち、可動側の傾斜レールから固定側の傾斜レールへ転動可能な丸物であること、可動側の下降時に固定側の傾斜レール上に引掛けて載せることが可能な長さを有すること、の２点を満足する必要があることから、実質的に丸スティック形状に制限され、それ以外の形状、特にボルトのような頭部を有するバランスの悪い形状には適さない。

そこで、本発明の目的は、特定の形状に限定されることなく、貯留部から搬送路へ効率よく部品を移送することが可能であり、任意形状の部品に対応してサイクルタイムを短縮することのできるリフタ機構を備えた部品供給装置を実現することにある。

本発明の請求項１に記載の装置は、
収容する部品量に応じて部品載置部が昇降可能な貯留部と、
該貯留部から供給される部品を上方に位置する搬送供給路へ移送するリフタ機構を備え、
該リフタ機構は、第１リフタおよび第２リフタと、これら第１リフタおよび第２リフタを連動して昇降動作させる連動昇降手段を有し、上記第１リフタが下端位置で上記貯留部から部品を受け取り、上記第１リフタの上端位置で、下端位置にある上記第２リフタに部品を移し替え、上記第２リフタが上端位置で上記搬送供給路へ部品を移し替える動作を繰り返すことを特徴とする。

また、本発明の請求項１に記載の装置は、上記貯留部の部品載置面を傾斜面とするとともに、該傾斜面の下端位置に沿って振動搬送部を設け、この振動搬送部の端部に上記第１リフタを配置する。

本発明の請求項２に記載の装置は、上端位置にある上記第１リフタの頂面と、下端位置にある上記第２リフタの頂面が、同一面内にあり、上記第１リフタ側から上記第２リフタ側へ向けて下り傾斜する傾斜面を形成する。

本発明の請求項３に記載の装置において、上記連動昇降手段は、一体回転する一対の回転体と、これら一対の回転体と上記第１リフタおよび上記第２リフタとをそれぞれ連結し、回転動作を昇降動作に変換する一対のリンク部材を有し、上記第１リフタおよび上記第２リフタを逆向きに昇降させる。

本発明の請求項４に記載の装置において、上記第１リフタの頂面の面積は、上記第２リフタの頂面の面積より小さい。

本発明の請求項５に記載の装置において、上記部品は、頭部を有する軸状部材である。

本発明の請求項１の装置において、貯留部の部品は、部品載置部の上昇によってリフタ機構に供給され、第１リフタに至る。第１リフタが下端位置で受け取った部品は、連動昇降手段によって第１リフタが上端位置に移動すると、下端位置にある第２リフタに移し替えられ、第２リフタが上端位置に移動すると、さらに搬送供給路に移し替えられる。これら動作を繰り返すことで、第１リフタによる部品受け取りと第２リフタによる移送動作を同時に進行させ、貯留部の大量の部品を順にリフタ機構で持ち上げ、効率よく搬送することができる。この機構は、適用可能な部品形状が限定されず、部品供給を短い時間で連続的に行うことができるので、生産性を大幅に向上できる。

また、本発明の請求項１の装置は、貯留部の傾斜する部品載置面の下端に達した部品を、振動搬送部によって第１リフタへ振動搬送するので、部品の重なり等を解消しながら、連続的に順に適当量の部品をリフタ機構へ供給することができる。

本発明の請求項２の装置は、部品載置面となる第１リフタの頂面から第２リフタの頂面へ部品をスムーズに移送することができる。

本発明の請求項３の装置は、連動昇降手段を、一体回転する一対の回転体とリンク部材を用いて構成し、第１リフタおよび第２リフタを逆向きに昇降動作させることで、上記一連の動作を容易に実現することができる。

本発明の請求項４の装置は、部品載置面となる第１リフタの頂面からより面積の大きい第２リフタへ部品を移動させるので、部品の重なり等を解消しながら効果的に移し変えできる。

本発明の請求項５の装置は、従来効率的な搬送に不向きであった頭部を有する部品を対象として、上記リフタ機構を用いた連続搬送を実現して生産性を向上する効果を高める。

本発明の第１実施形態におけるリフタ機構付部品供給装置の構成を示す全体斜視図である。 第１実施形態の部品供給装置の要部であるリフタ機構の概略構成図である。 リフタ機構の昇降動作を説明するための工程図である。 第１実施形態の部品供給装置の作動を説明するための図で、部品投入時の状態を示す図である。 第１実施形態の部品供給装置の作動を説明するための図で、貯留部上昇時の状態を示す図である。 第１実施形態の部品供給装置の作動を説明するための図で、リフト機構への部品の振動搬送による供給時の状態を示す図である。 図６Ａの状態における装置斜視図およびリフタ機構の拡大図である。 第１実施形態の部品供給装置の作動を説明するための図で、第１リフトから第２リフトへの部品の移し替え時の状態を示す図である。 図７Ａの状態における装置斜視図およびリフタ機構の拡大図である。 第１実施形態の部品供給装置の作動を説明するための図で、第２リフトから整列供給部への部品の移し替え時の状態を示す図である。 図８Ａの状態における装置斜視図およびリフタ機構の拡大図である。 第１実施形態の部品供給装置の作動を説明するための図で、整列供給部から次工程への部品供給の状態を示す図である。 対象とする部品形状例を示す図である。

以下に、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明のリフタ機構付部品供給装置１の全体構成を、図２は、その要部であるリフタ機構２の構成を示している。図１において、部品供給装置１は、多量の同一形状の部品Ｗを収容可能な貯留部３と、貯留部３からリフタ機構２へ部品Ｗと移動させる振動搬送部４と、リフタ機構２で持ち上げた部品Ｗを次工程へ供給するための搬送供給路としての整列供給部５を備えている。これら貯留部３、振動搬送部４、整列供給部５は、図１の手前側から奥側へ配置され、部品載置面が順に高くなっている。

リフタ機構２は、第１リフタ２１および第２リフタ２２と、駆動手段６を含む連動昇降手段２０からなる。リフタ機構２は、任意形状の部品搬送に適しており、第１リフタ２１の背面側に接して第２リフタ２２が設けられる。第１リフタ２１と第２リフタ２２の頂面２１１、２２１は、手前側から奥へ下り傾斜する傾斜面となっている（図２参照）。連動昇降手段２０は、第１リフタ２１と第２リフタ２２を、連動して逆向きに昇降動作させることによって、部品Ｗを移し替える。ここでは一例として、頭部を有するボルト状の部品Ｗを図示している。部品Ｗのその他の形状例、好適例等については、後述する。

貯留部３は、装置基台１１上に立設した両側壁１２間に可動式の載置部３１を配置して構成される。部品Ｗが載置される載置部３１は、図の左右方向を長手方向とする厚肉板状で、部品載置面となるその上面は、図中手前から奥へ向けて下り傾斜する傾斜面となっており、投入される部品Ｗは、載置部３１上を転がりまたは滑りながら移動して奥側に溜まる。載置部３１は、下方に配置された昇降機構３２によって、上下方向に移動可能であり、部品Ｗの貯留量に応じてその位置を制御するようになっている。例えば、図示しない光電管式センサを用いて、貯留部３の部品Ｗの最上部位置を検知することができ、その位置が常に振動搬送部４より上方の所定位置となるように、昇降機構３２を制御することで、部品供給を安定的に行なうことができる。

振動搬送部４は、載置部３１の傾斜面下端側に接して位置し、傾斜面下端縁に沿って配置される振動供給レーン４１を備えている。振動供給レーン４１の背面側には、整列供給部５との間に中間高さの段部４２が設けられて階段状となっている。振動供給レーン４１は、公知の振動発生手段による振動で部品Ｗを移動させ、その長手方向の一端側（図の右端側）に位置するリフタ機構２の第１リフタ２１に、部品Ｗを供給する。第２リフタ２２は、振動供給レーン４１の背面側に設けられた段部４２の延長上に位置し、第２リフタ２２と段部４２の間には隔壁４３が設けられる。手前側の第１リフタ２１に対し、背面側の第２リフタ２２は長手方向長がより長く、部品載置面積が大きくなっている。第２リフタ２２の長手方向長は第１リフタ２１より長く、部品載置面積が大きく形成される。これにより、第１リフタ２１から移動する部品Ｗの重なりが抑制され、整列供給部５への移し替えを容易にする。

整列供給部５は、第２リフタ２２に沿って配置される供給レーン５１と、その先端側に配置された整列部５２と、整列部５２から前方（図１の左方）へ延出する供給レール５３とからなる。整列供給部５は、下方に配置した振動発生手段５４により振動を与えることで部品Ｗを移動させるようになっており、供給レーン５１は、第２リフタ２２から移し替えられた部品Ｗの重なりを解消しながら整列部５２へ送る。第２リフタ２２の端部には、供給レーン５１上方に突出する隔壁４３が配置され、供給方向に移動する部品Ｗが、供給レーン５１の側方にはみ出した場合には、隔壁４３に衝突して向きを整えられ、あるいは落下して第２リフタ２２上に戻る。

整列部５２は、複数の縦壁を有して、部品Ｗ幅に応じた間隔で立設する縦壁間を通過する部品Ｗの向きを整える。整列部５２を通過しない部品Ｗは、供給レーン５１から落下し、振動搬送部４へ戻される。供給レール５３は、複数のレールが間隔をおいて並列し、レール間に細溝を形成しており、その基端部上に整列部５２が設けられている。本実施形態では、供給レール５３の細溝を、ボルト状の部品Ｗの頭部が通過せず、軸部が通過する幅に設定することで、部品Ｗを頭部が上向きとなるように整列させることができる。

図２に示すように、リフタ機構２の連動昇降手段２０は、第１リフタ２１を昇降させる第１昇降部２３と、第２リフタ２２を昇降させる第２昇降部２４を有する。第１昇降部２３および第２昇降部２４は、第１リフタ２１および第２リフタ２２の下端部にそれぞれ設けた連結部２５ａ、２６ａに一端を回動可能に連結したリンク部材２５、２６と、リンク部材２５、２６の他端が回動可能に連結される第１回転体２７および第２回転体２８からなる。第１回転体２７と第２回転体２８は、回転軸２９の両端に設けられて一体回転する一対の回転体であり、その外周部にリンク部材２５、２６との連結部２５ｂ、２６ｂが、１８０度ずらして設けられる。回転軸２９は、中間部周りに設けたプーリにチェーン等を懸架し、図１の駆動手段６の動力を伝達することによって回転駆動される。

この時、回転軸２９の回転動作に伴い、第１回転体２７と第２回転体２８が一体回転すると、第１昇降部２３のリンク部材２５と第２昇降部２４のリンク部材２６が従動回転し、第１リフタ２１と第２リフタ２２が交互に昇降する動作に変換される。第１リフタ２１と第２リフタ２２は、装置側壁１２と隔壁４３、振動搬送部４に取り囲まれて側方への移動が規制されるために、上下方向にのみ移動し、リンク部材２５、２６はそれらの動きに追従するように、連結部２５ａ、２６ａと連結部２５ｂ、２６ｂを中心に揺動する。

図２は、第１昇降部２３が第１リフタ２１を上端位置に上昇させ、第２昇降部２４が第２リフタ２２を下端位置に下降させた状態を示している。第１昇降部２３のリンク部材２５は第１回転体２７の上端位置にあり、第２昇降部２４のリンク部材２６は第２回転体２８の下端位置にある。この位置で、第１リフタ２１の傾斜する頂面２１１と第２リフタ２２の傾斜する頂面２２１は同一面内にあり、連続する傾斜面を形成する。この位置から、第１回転体２７と第２回転体２８がさらに回転すると、第１リフタ２１は下降し、第２リフタ２２が上昇する。

図３（１）〜（６）は、第１昇降部２３と第２昇降部２４が連動して、第１リフタ２１と第２リフタ２２を昇降させる様子を模式的に示している。ここでは、一形状例として平板状の部品Ｗを例示している。図３（１）は、第１リフタ２１が下端位置に、第２リフタ２２が上端位置にあり、頂面２１１と頂面２２１が最大離間した状態を示している。この位置で、第１リフタ２１に振動搬送部４から部品Ｗが供給され、次いで、図３（２）のように、第１リフタ２１が、第１昇降部２３によって上昇を開始する一方、第２リフタ２２が、第２昇降部２４によって下降を開始する。さらに、図３（３）のように、第１リフタ２１が上端位置に、第２リフタ２２が下端位置に達すると、第１リフタ２１上の部品Ｗが下り傾斜する頂面２１１に沿って、面一となった第２リフタ２２の頂面２２１へ移動する。

その後、図３（４）のように、第１リフタ２１が下降し、第２リフタ２２が上昇する。図３（５）のように、第２リフタ２２が整列供給部５の位置まで上昇する（図３（１）の位置へ戻る）と、整列供給部５に向けて下り傾斜する頂面２２１から、部品Ｗが供給レーン５１に移動する。一方、第１リフタ２１は下端位置に達して、図３（１）と同様に、再び振動搬送部４からの部品Ｗを受け取った後、図３（６）のように、再び上昇して、第２リフタ２２への受け渡し位置へ向かう。部品Ｗは供給レーン５１から次工程へ供給される。

このように、リフタ機構２の連動昇降手段２０は第１リフタ２１と第２リフタ２２を逆方向に昇降するように作動し、中間位置の受け渡し位置へ向けて、または中間位置から離れる方向へ、交互に上昇または下降させる。これにより、部品Ｗのリフトに要する時間を短縮して、整列供給部５へ移送される部品の供給能力を向上させる。

次に本実施形態による、リフタ機構付部品供給装置１の作動を、図４〜８を用いて説明する。図４は、貯留部３へ部品Ｗを投入した状態を示しており、載置部３１は下方位置にある。この状態から、図５のように、昇降機構３２を駆動して載置部３１を上昇させると、載置部３１に収容される部品Ｗの上面が、振動搬送部４より上方位置となって、部品Ｗが載置部３１から振動搬送部４の供給レーン４１へ移動する。

図６Ａにおいて、振動搬送部４の供給レーン４１上を部品Ｗが振動搬送され、その端部に位置するリフタ機構２へ到達する。ここで、リフタ機構２は、上述したように連動昇降手段２０によって第１リフタ２１と第２リフタ２２が連動して昇降動作しており、図６Ｂのように、第１リフタ２１が下端位置となった時に、振動搬送部４上を搬送された部品Ｗが第１リフタ２１に供給される。この時、第２リフタ２２は、上端位置にある。

次に、図７Ａ、７Ｂにおいて、リフタ機構２の動作により、第１リフタ２１が上端位置まで上昇し、第２リフタ２２が下端位置まで下降する。そして、両者の頂面２１１、２２１が同一傾斜面を形成する図示の位置となると、第１リフタ２１によって持ち上げられた部品Ｗが、第２リフタ２２の頂面２２１へ滑りまたは転がりながら移動する。この時、より載置面積の広い第２リフタ２２へ、部品Ｗが移動しながら、重なりが解消され姿勢を整える。あるいは、リフタ機構２から落下して、振動搬送部４または貯留部３へ戻る。

さらに、図８Ａ、８Ｂにおいて、リフタ機構２の動作により、再び第１リフタ２１が下降し、第２リフタ２２が上昇する。そして、第２リフタ２２が上端位置となった時に、傾斜する頂面２２１上の部品Ｗが、搬送供給部５の供給レーン５１へ滑りまたは転がりながら移動する。供給レーン５１へ移し替えられた部品Ｗは、順に整列部５２、供給レール５３を経て、次工程へ供給される。一方、第１リフタ２１は、再び下端位置となって、振動搬送部４から搬送される部品Ｗを受け取る。

図９において、搬送供給部５の部品Ｗは、供給レーン５１から整列部５２へ振動搬送され、供給レール５３から頭部を上にした整列状態で、次工程へ供給される。貯留部３の部品量が減少すると、これに応じて昇降機構３２が載置部３１を上昇させる。このように、本実施形態のリフタ機構付部品供給装置１は、これら一連の動作を繰り返すことで、部品Ｗを連続的に、途切れることなく供給することができる。特に、リフタ機構２を第１リフタ２１と第２リフタ２２に分けて、中間位置で部品の移し替えを行う構成としたので、効率的に部品搬送を行って、サイクルタイムを大幅に短縮することができる。

また、供給搬送可能な部品形状が制限されず、部品Ｗがリフタ機構２の第１リフタ２１に載置可能なサイズであれば、第２リフタ２２を経て搬送供給部５への移し替えを確実に行うことができる。この時、部品載置面を傾斜面として移し替えを容易にし、さらに、搬送供給部５の供給レーン５１、整列部５２、供給レール５３を順に通過させることで、一定の姿勢で次工程へ供給できる。したがって、部品Ｗが頭部を有するバランスの悪い形状であっても、容易に整列させることができ、はじかれた部品Ｗは前工程へ戻るので、効率よい搬送ができる。

図１０は、頭部を有する軸状の部品Ｗの具体的形状例であり、一端側に六角部を他端側にネジ部を有する長軸の六角ボルト（Ｗ１）、頭部に六角穴を有する短軸の丸頭ボルト（Ｗ２）等が挙げられる。その他にも種々の形状のボルト、ネジといった部品に好適に使用できる。

上記実施形態では、部品Ｗの好適な形状例として、頭部を有する軸状部材としてのボルトを例示したが、本発明の対象部品は、特にこれに制限されることはない。具体的には、図３に示した平板状の他、丸棒状、角棒状、ブロック状、その他、種々の形状の部品に適用することができる。また、貯留部３や振動搬送部４、整列供給部５の形状や構成も、部品形状等に応じて適宜変更することができる。

本発明のリフタ機構付部品供給装置を採用することで、貯留部に収容される多量の同一形状部品を、製造組立ラインへ連続的に高速で搬送できる。よって、効率よい部品供給が可能であり、各種製品の製造工程に利用されて、生産性の向上に大きく寄与することができる。

Ｗ 部品
１ リフタ機構付部品供給装置
２ リフタ機構
２１ 第１リフタ
２２ 第２リフタ
２０ 連動昇降手段
２３ 第１昇降部
２４ 第２昇降部
２５、２６ リンク部材（一対のリンク部材）
２７ 第１回転体（一対の回転体）
２８ 第２回転体（一対の回転体）
３ 貯留部
３１ 載置部（部品載置部）
４ 振動搬送部
５ 整列供給部（搬送供給路）

Claims (5)

1. 収容する部品（Ｗ）量に応じて部品載置部（３１）が昇降可能な貯蓄部（３）と、
   該貯蓄部から供給される部品を上方に位置する搬送供給路（５）へ移送するリフタ機構（２）を備え、
   該リフタ機構は、第１リフタ（２１）および第２リフタ（２２）と、これら第１リフタおよび第２リフタを連動して昇降動作させる連動昇降手段（２０）を有し、上記第１リフタが下端位置で上記貯蓄部から部品を受け取り、上記第１リフタの上端位置で、下端位置にある上記第２リフタに部品を移し替え、上記第２リフタが上端位置で上記搬送供給路へ部品を移し替える動作を繰り返し、
   上記貯蓄部の部品載置面を傾斜面とするとともに、該傾斜面の下端位置に沿って振動搬送部（４）を設け、前記振動搬送部の端部に上記第１リフタを配置することを特徴とするリフタ機構付部品供給装置。
2. 上端位置にある上記第１リフタの頂面（２１１）と、下端位置にある上記第２リフタの頂面（２２１）が、同一面内にあり、上記第１リフタ側から上記第２リフタ側へ向けて下り傾斜する傾斜面を形成する請求項１に記載のリフタ付部品供給装置。
3. 上記連動昇降手段は、一体回転する一対の回転体（２７、２８）と、これら一対の回転体と上記第１リフタおよび上記第２リフタとをそれぞれ連結し、回転動作を昇降動作に変換する一対のリンク部材（２５、２６）を有し、上記第１リフタおよび上記第２リフタを逆向きに昇降させる請求項１または２に記載のリフタ機構付部品供給装置。
4. 上記第１リフタの頂面の面積は、上記第２リフタの頂面の面積より小さい請求項１ないし３のいずれか一項に記載のリフタ機構付部品供給装置。
5. 上記部品は、頭部を有する軸状部材である請求項１ないし４のいずれか一項に記載のリフタ機構付部品供給装置。

Images