JP6149609B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸部を有する部品を整列して供給する部品供給装置に関する。

製品を組み立てるのに必要な部品としてのワークを整列して供給するために、部品供給装置が広く用いられている。一般的な部品供給装置は、ワークを収容するホッパーと、ワークを整列して供給するパーツフィーダー（整列供給器）とを有する。ホッパーから適量のワークをパーツフィーダーに送り込み、パーツフィーダーの整列部（ツーリング部）においてワークの姿勢を合わせた後に整列させる。そして、次工程、たとえばバッファ部や切り出し部などに向けてワークを整列供給する。ボルトやネジなどの軸部を有するワークに特化した部品供給装置においては、ホッパーから直接ワークの姿勢を合わせ、整列させる供給装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−９８４８６

特許文献１に記載されたボルト供給装置にあっては、容器センターに溝付き昇降部を設け、下端または昇降時にワークを溝に落とし込むように構成している。このため、長いワークや重いワークでは部品の供給能力が極端に悪くなるという問題がある。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、軸部を有する部品を、長さや重さに拘わらず供給能力を維持したまま、整列して供給し得る部品供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の部品供給装置は、軸部と前記軸部の外径よりも大きい外径を有する頭部とを有する部品を収容するホッパーと、昇降可能に設けられ複数個の前記部品を持上げる昇降部と、前記昇降部を昇降駆動する駆動部と、を有する。部品供給装置はさらに、前記昇降部が持上げた前記部品を１個だけ搬出する搬出部と、前記部品を整列させる整列部と、を有する。前記ホッパーは、前記部品を収容する収容室を備え、前記収容室の底部に下方に向けて傾斜して伸びる底面を備えている。前記昇降部は、複数個の前記部品をそれぞれの前記軸部が同じ方向を向くように揃えて保持自在な保持面を上部に備えている。前記昇降部は、前記保持面が前記底面に沿って流下する前記部品を受け入れる下降位置と、複数個の前記部品を前記底面から持上げる上昇位置との間で昇降可能である。前記搬出部は、前記昇降部の昇降動作と連動して、前記昇降部が持上げた部品を１個だけ、前記保持面から前記軸部が延在する方向に対して交差する側方方向に移動させて搬出する。前記整列部は、前記搬出部によって１個ずつ搬出された前記部品を整列させる。前記搬出部は、前記昇降部が持上げた前記部品を１個だけ載置自在な載置面を上部に備える取り出し部と、前記昇降部に取り付けられ、前記載置面から前記整列部に至る排出通路を開閉自在なストッパと、を有する。前記ストッパは、前記昇降部の昇降動作と連動して昇降し、前記昇降部が前記上昇位置に位置しているときには前記排出通路を閉じ、前記昇降部が前記下降位置に位置しているときには前記排出通路を開く。前記取り出し部は、前記部品の前記頭部を受け入れる段差部を有し、前記軸部のみが前記載置面に載置される。

本発明によれば、昇降部を昇降駆動する１つの駆動部を設けるだけで、軸部と頭部とを有する部品の整列供給を実現でき、また、搬出部が部品を１個ずつ整列部に送り込んでいるので、部品同士のカラミや引っかかりが無くなる。これによって、軸部と頭部とを有する部品を、長さや重さに拘わらず供給能力を維持したまま、整列して供給することが可能となる。１つの駆動部を設ければよく、また、部品を１個ずつ整列部に送り込んでいるので、部品供給装置の全体構成や、整列部自体の構成を簡素なものにすることができる。したがって、部品供給装置の製造コストあるいは維持管理コストを低減することができる。多量の部品をホッパー内に収容しても部品の供給能力が低下するおそれがなく、１回の補給作業時に多量の部品をホッパー内に補給することができる。振動器を必要としないため、装置コストの増加を抑えることができ、騒音を低減することができる。さらに、部品の姿勢合せや整列を行うための調整も簡単であり、経時変化による再調整も不要となる。
また、搬出部は、部品を１個だけ載置自在な取り出し部と、昇降部に取り付けられたストッパとを有しているため、搬出部の構成が簡素なものとなり、コストの増加を抑えることができる。また、部品の１個ずつの取出しを確実に実現することができる。
また、取り出し部は、部品の頭部を受け入れる段差部を有しているため、部品の軸部のみが載置面に載置されることによって、取り出し部の載置面に部品を安定して載置することができる。

本発明の実施形態に係る部品供給装置を示す断面図である。 部品供給装置を上方から見た概略斜視図である。 部品供給装置の搬出部および整列部を示す概略斜視図である。 部品供給装置の昇降部が下降位置から上昇位置に向けて上昇を始めた状態を示す断面図である。 部品供給装置の昇降部が上昇位置まで上昇した状態を示す断面図である。 部品供給装置の昇降部が上昇位置から下降位置に向けて下降を始めた状態を示す断面図である。 部品供給装置の昇降部がさらに下降した状態を示す断面図である。 部品供給装置の昇降部が下降位置まで下降し、搬出部に１個の部品だけを搬出可能に保持した状態を示す断面図である。 部品供給装置の搬出部から整列部に１個の部品を搬出する状態を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。

図１は、本発明の実施形態に係る部品供給装置２０を示す断面図、図２は、部品供給装置２０を上方から見た概略斜視図、図３は、部品供給装置２０の搬出部および整列部を示す概略斜視図である。

図１〜図３を参照して、部品供給装置２０は、概説すれば、軸部１１を有する部品１０を収容するホッパー３０と、昇降可能に設けられ複数個の部品１０を持上げる昇降部４０と、昇降部４０を昇降駆動する駆動部５０と、を有する。部品供給装置２０はさらに、昇降部４０が持上げた部品１０を１個だけ搬出する搬出部６０と、部品１０を整列させる整列部７０と、を有する。ホッパー３０は、部品１０を収容する収容室３１を備え、収容室３１の底部に下方に向けて傾斜して伸びる底面３３ｂを備えている。昇降部４０は、複数個の部品１０をそれぞれの軸部１１が同じ方向を向くように揃えて保持自在な保持面４１を上部に備えている。昇降部４０は、保持面４１が底面３３ｂに沿って流下する部品１０を受け入れる下降位置と、複数個の部品１０を底面３３ｂから持上げる上昇位置との間で昇降可能である。搬出部６０は、昇降部４０の昇降動作と連動して、昇降部４０が持上げた部品１０を１個だけ、保持面４１から軸部１１が延在する方向（図１において紙面に直交する方向）に対して交差する側方方向（図１において左方向）に移動させて搬出する。整列部７０は、搬出部６０によって１個ずつ搬出された部品１０を整列させる。以下、詳述する。

図示する部品１０は、軸部１１の外径よりも大きい外径を有する頭部１２を有している。具体的には、部品１０はボルトである。

ホッパー３０は、多量のボルト１０を収容し得る大きさの収容室３１を有している。収容室３１は、側壁３２ａ〜３２ｅと、底壁３３ａ、３３ｂとによって区画している。ホッパー３０は、底部に、ほぼ水平に配置された第１の底壁３３ａと、第１の底壁３３ａの端部から昇降部４０に向けて下方に傾斜して伸びる第２の底壁３３ｂ（底面に相当する）とを有している。ホッパー３０は、収容室３１のうち昇降部４０に向かう空間を狭める傾斜した側壁３２ｂ（以下、「傾斜側壁３２ｂ」という）を有している。傾斜した第２の底壁３３ｂと、傾斜側壁３２ｂとによって、ボルト１０を昇降部４０に向けて導く。

昇降部４０は、略箱形状を有し、側壁３２ａに沿って昇降可能に構成している。ホッパー３０内のボルト１０は、第２の底壁３３ｂおよび傾斜側壁３２ｂによって案内され、さらに、昇降部４０の昇降動作に伴って荷崩れし、荷崩れに伴って振動も加わる。これによって、昇降部４０の保持面４１は、複数個のボルト１０を、それぞれの軸部１１が同じ方向を向くように揃えて保持する。昇降部４０は、図１に実線によって示される下降位置において、保持面４１が傾斜した第２の底壁３３ｂに連なり、第２の底壁３３ｂに沿って流下するボルト１０を保持面４１上に受け入れる。昇降部４０は、図１に二点鎖線によって示される上昇位置において、複数個のボルト１０を第２の底壁３３ｂから持上げる。

駆動部５０は、例えば、油圧や空圧などにより作動する流体圧シリンダから構成する。流体圧シリンダのロッド５１を昇降部４０に接続している。ロッド５１を前進後退させることによって、昇降部４０を昇降駆動する。なお、駆動部５０は流体圧シリンダから構成する場合に限定されるものではなく、ラックアンドピニオン、ピニオンを回転するモータなどから構成することもできる。

搬出部６０は、昇降部４０が持上げたボルト１０を１個だけ載置自在な載置面６１を上部に備える取り出し部６２と、載置面６１から整列部７０に至る排出通路６３を開閉自在なストッパ６４と、を有している。

取り出し部６２は、側壁３２ａの上端部に取り付けている。取り出し部６２の載置面６１は、１個のボルト１０のみを載置可能なように、ボルト１０の軸径および長さに合致した大きさおよび形状を有している。載置面６１は、上昇位置まで上昇した昇降部４０の保持面４１に連続する高さに設けている。昇降部４０の保持面４１および取り出し部６２の載置面６１は、排出通路６３の側に向かって下り傾斜面となっている。

ストッパ６４は、板状部材から構成され、取り出し部６２と整列部７０との間に配置している。ストッパ６４は、取付け部６５を介して昇降部４０に取り付けている。ストッパ６４は、昇降部４０の昇降動作と連動して昇降する。昇降部４０が上昇位置に位置しているときには、ストッパ６４は排出通路６３を閉じ、昇降部４０が下降位置に位置しているときには、ストッパ６４は排出通路６３を開いている。

昇降部４０が上昇位置まで上昇すると、ストッパ６４は排出通路６３を閉じている。この状態で、昇降部４０が持上げた複数個のボルト１０が、保持面４１から側方方向に移動し、取り出し部６２の載置面６１の上に載り上がる。取り出し部６２の載置面６１はボルト１０を１個だけ載置自在であるので、昇降部４０が上昇位置から下降するのに伴って、載置面６１上のボルト１０が崩れ落ちてゆき、取り出し部６２の載置面６１にボルト１０が１個だけ残った状態となる。昇降部４０が下降位置に位置しているときには、ストッパ６４が排出通路６３を開いている。載置面６１上の１個のボルト１０は、側方方向に送り出され、開放された排出通路６３を通って整列部７０に搬出される。このようにして、搬出部６０は、昇降部４０の昇降動作と連動して、昇降部４０が持上げたボルト１０を１個だけ、保持面４１から側方方向に移動させて搬出する。取り出し部６２とストッパ６４とを備える搬出部６０にあっては、搬出部６０の構成が簡素なものとなり、本装置２０の利点が生かされ、コストの増加を抑えることができる。また、ボルト１０の１個ずつの取出しを確実に実現することができる。

図３を参照して、取り出し部６２は、ボルト１０の頭部１２を受け入れる段差部６６を有し、ボルト１０の軸部１１のみが載置面６１に載置されるように構成することができる。軸部１１のみを載置面６１に載置することによって、取り出し部６２の載置面６１にボルト１０を安定して載置することができる。

整列部７０は、ボルト１０の頭部１２を保持して軸部１１を垂下させ、ボルト１０の自重によってボルト１０をスライド移動させるガイド部材７１を有している。ガイド部材７１はボルト１０の自重によってボルト１０の姿勢を整えるので、整列部７０の構成が簡素なものとなり、本装置２０の利点が生かされ、コストの増加を抑えることができる。

ガイド部材７１は、例えば、対をなすレール７２から構成することができる。対をなすレール７２の間隔は、ボルト１０の軸部１１よりも少し大きく、頭部１２の直径よりも小さい寸法である。対をなすレール７２は、水平面に対して下り傾斜して配置している。整列部７０に送り込まれたボルト１０は、軸部１１がレール７２間に落ち込み、頭部１２がレール７２によって支えられた状態になる。レール７２が下り傾斜しているため、姿勢を整えられたボルト１０は、その自重によって滑ってスライド移動する。レール７２の末端は、ボルト１０をその姿勢を整えた状態で蓄えるバッファ部、あるいは、姿勢を整えたボルト１０を１個ずつ切り出して取り出す取出部などまで伸びている。

次に、図４〜図９をも参照しつつ、実施形態の作用を説明する。

図４は、部品供給装置２０の昇降部４０が下降位置から上昇位置に向けて上昇を始めた状態を示す断面図、図５は、昇降部４０が上昇位置まで上昇した状態を示す断面図、図６は、昇降部４０が上昇位置から下降位置に向けて下降を始めた状態を示す断面図、図７は、昇降部４０がさらに下降した状態を示す断面図である。図８は、昇降部４０が下降位置まで下降し、搬出部６０に１個の部品１０だけを搬出可能に保持した状態を示す断面図、図９は、搬出部６０から整列部７０に１個の部品１０を搬出する状態を示す断面図である。

図１に示すように、ホッパー３０の収容室３１に複数のボルト１０を収容する。昇降部４０は、下降位置に位置する。昇降部４０の保持面４１が傾斜した第２の底壁３３ｂに連なり、第２の底壁３３ｂに沿って流下するボルト１０を保持面４１上に受け入れる。ホッパー３０内のボルト１０は、ホッパー３０の第２の底壁３３ｂおよび傾斜側壁３２ｂによって案内され、さらに、昇降部４０の昇降動作に伴って荷崩れし、荷崩れに伴って振動も加わる。これによって、昇降部４０の保持面４１は、図２に示すように、それぞれの軸部１１が同じ方向を向くように揃えて保持する。

図４に示すように、昇降部４０を、駆動部５０によって上昇位置に向けて上昇する。昇降部４０は、複数本のボルト１０を第２の底壁３３ｂから持上げる。昇降部４０の上昇動作と連動して、ストッパ６４が上昇し、取り出し部６２から整列部７０に至る排出通路６３を閉じる。

図５に示すように、昇降部４０が上昇位置まで上昇すると、ストッパ６４が排出通路６３を閉じた状態で、昇降部４０が持上げた複数個のボルト１０が、保持面４１から側方方向（図５において左方向）に移動し、取り出し部６２の載置面６１の上に載り上がる。保持面４１および載置面６１が排出通路６３の側に向かって下り傾斜面となっているので、ボルト１０は取り出し部６２に容易に移動する。

図６および図７に示すように、取り出し部６２の載置面６１はボルト１０を１個だけ載置自在であるので、昇降部４０が上昇位置から下降し始めると、載置面６１上のボルト１０が崩れ落ちてゆき、取り出し部６２の載置面６１にはボルト１０が１個だけ残る。他のボルト１０はホッパー３０内に戻る。取り出し部６２は、ボルト１０の軸径および長さに合致した大きさおよび形状の載置面６１を有し、さらに、ボルト１０の頭部１２を受け入れる段差部６６を有している。このため、ボルト１０の軸部１１のみが載置面６１に載置され、取り出し部６２の載置面６１にボルト１０を安定して載置することができる。段差部６６を載置面６１の長手方向の両側に配置しているため、左右の向きに関係なくボルト１０を安定して載置することができる。

図８および図９に示すように、昇降部４０が下降位置まで下降すると、ストッパ６４が排出通路６３を開く。載置面６１が排出通路６３の側に向かって下り傾斜面となっているので、載置面６１上の１個のボルト１０を、側方方向に送り出す。開放された排出通路６３を通って、ボルト１０は整列部７０に向かって落下する。このようにして、搬出部６０は、昇降部４０が持上げたボルト１０を１個だけ、保持面４１から側方方向に移動させて搬出する。

整列部７０は、対をなすレール７２によってボルト１０の頭部１２を保持し、軸部１１を垂下させた状態に、ボルト１０を整列させる。ボルト１０を、その自重によってレール７２に沿ってスライド移動させ、次工程に送る。次工程において、姿勢を整えたボルト１０を使用に供する。

部品供給装置２０は、昇降部４０を昇降駆動する１つの駆動部５０を設けるだけで、ボルト１０の整列供給を実現でき、また、ボルト１０を１個ずつ整列部７０に送り込んでいるので、ボルト１０同士のカラミや引っかかりが無くなる。これによって、軸部１１を有するボルト１０を、長さや重さに拘わらず供給能力を維持したまま、整列して供給することが可能となる。１つの駆動部５０を設ければよく、また、ボルト１０を１個ずつ整列部７０に送り込んでいるので、部品供給装置２０の全体構成や、整列部７０自体の構成を簡素なものにすることができる。したがって、部品供給装置２０の製造コストあるいは維持管理コストを低減することができる。多量のボルト１０をホッパー３０内に収容してもボルト１０の供給能力が低下するおそれがなく、１回の補給作業時に多量のボルト１０をホッパー３０内に補給することができる。このため、ボルト１０を補給するサイクルを長くとることができ、自動化設備等に組み込んで使用するのに適した部品供給装置２０となる。

振動器を使用する一般的な部品供給装置にあっては、剛性の高い架台が必要になったり、必要に応じて防音対策工事が必要になったりするため、装置コストが比較的高くなってしまう。また、振動器による微細振動を使用して部品の姿勢合せや整列を行うためには、部品などに付与される振動の調整が難しく、経時変化による調整も必要となってしまう。振動器を必要としない本実施形態の部品供給装置２０にあっては、装置コストの増加を抑えることができ、騒音を低減することができる。さらに、ボルト１０の姿勢合せや整列を行うための調整も簡単であり、経時変化による再調整も不要となる。

以上説明したように、本実施形態の部品供給装置２０は、ホッパー３０と、昇降部４０と、駆動部５０と、搬出部６０と、整列部７０と、を有している。昇降部４０を昇降駆動する１つの駆動部５０を設けるだけで、ボルト１０の整列供給を実現でき、また、搬出部６０がボルト１０を１個ずつ整列部７０に送り込んでいるので、ボルト１０同士のカラミや引っかかりが無くなる。これによって、軸部１１を有するボルト１０を、長さや重さに拘わらず供給能力を維持したまま、整列して供給することが可能となる。１つの駆動部５０を設ければよく、また、ボルト１０を１個ずつ整列部７０に送り込んでいるので、部品供給装置２０の全体構成や、整列部７０自体の構成を簡素なものにすることができる。したがって、部品供給装置２０の製造コストあるいは維持管理コストを低減することができる。多量のボルト１０をホッパー３０内に収容してもボルト１０の供給能力が低下するおそれがなく、１回の補給作業時に多量のボルト１０をホッパー３０内に補給することができる。このため、ボルト１０を補給するサイクルを長くとることができ、自動化設備等に組み込んで使用するのに適した部品供給装置２０となる。振動器を必要としないため、装置コストの増加を抑えることができ、騒音を低減することができる。さらに、ボルト１０の姿勢合せや整列を行うための調整も簡単であり、経時変化による再調整も不要となる。

搬出部６０は、取り出し部６２と、ストッパ６４と、を有している。搬出部６０の構成が簡素なものとなり、本装置２０の利点が生かされ、コストの増加を抑えることができる。また、ボルト１０の１個ずつの取出しを確実に実現することができる。

ボルト１０は、軸部１１の外径よりも大きい外径を有する頭部１２を有し、整列部７０は、ボルト１０の頭部１２を保持して軸部１１を垂下させ、ボルト１０の自重によってボルト１０をスライド移動させるガイド部材７１を有している。ガイド部材７１はボルト１０の自重によってボルト１０の姿勢を整えるので、整列部７０の構成が簡素なものとなり、本装置２０の利点が生かされ、コストの増加を抑えることができる。

ボルト１０は、軸部１１の外径よりも大きい外径を有する頭部１２を有し、取り出し部６２は、ボルト１０の頭部１２を受け入れる段差部６６を有し、軸部１１のみが載置面６１に載置される。これによって、取り出し部６２の載置面６１にボルト１０を安定して載置することができる。

部品供給装置２０は、部品としてのボルト１０を供給するのに適したものとなる。

１０ ボルト（部品）、
１１ 軸部、
１２ 頭部、
２０ 部品供給装置、
３０ ホッパー、
３１ 収容室、
３２ａ〜３２ｅ 側壁、
３２ｂ 傾斜側壁、
３３ａ 第１の底壁、
３３ｂ 第２の底壁（底面）、
４０ 昇降部、
４１ 保持面、
５０ 駆動部、
６０ 搬出部、
６１ 載置面、
６２ 取り出し部、
６３ 排出通路、
６４ ストッパ、
６５ 取付け部、
６６ 段差部、
７０ 整列部、
７１ ガイド部材、
７２ レール。

Claims (3)

1. 軸部と前記軸部の外径よりも大きい外径を有する頭部とを有する部品を収容する収容室を備え、前記収容室の底部に下方に向けて傾斜して伸びる底面を備えるホッパーと、
   複数個の前記部品をそれぞれの前記軸部が同じ方向を向くように揃えて保持自在な保持面を上部に備え、前記保持面が前記底面に沿って流下する前記部品を受け入れる下降位置と、複数個の前記部品を前記底面から持上げる上昇位置との間で昇降可能に設けられた昇降部と、
   前記昇降部を昇降駆動する駆動部と、
   前記昇降部の昇降動作と連動して、前記昇降部が持上げた前記部品を１個だけ、前記保持面から前記軸部が延在する方向に対して交差する側方方向に移動させて搬出する搬出部と、
   前記搬出部によって１個ずつ搬出された前記部品を整列させる整列部と、を有し、
   前記搬出部は、
   前記昇降部が持上げた前記部品を１個だけ載置自在な載置面を上部に備える取り出し部と、
   前記昇降部に取り付けられ、前記載置面から前記整列部に至る排出通路を開閉自在なストッパと、を有し、
   前記ストッパは、前記昇降部の昇降動作と連動して昇降し、前記昇降部が前記上昇位置に位置しているときには前記排出通路を閉じ、前記昇降部が前記下降位置に位置しているときには前記排出通路を開き、
   前記取り出し部は、前記部品の前記頭部を受け入れる段差部を有し、前記軸部のみが前記載置面に載置される、部品供給装置。
2. 前記整列部は、前記部品の前記頭部を保持して前記軸部を垂下させ、前記部品の自重によって前記部品をスライド移動させるガイド部材を有する、請求項１に記載の部品供給装置。
3. 前記部品がボルトである、請求項１または請求項２に記載の部品供給装置。