JP6160918B2 - パーツフィーダに一体化された部品供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、パーツフィーダに一体化された部品供給装置に関するものである。

特許第４６６５１９２号公報には、振動式のボウルから出てきたボルトが傾斜した通路部材を通過して、振動式の直進フィーダに供給され、その後、切り出し装置を経て空気搬送されることが記載されている。

特許第４６６５１９２号公報

上記特許文献に記載されている技術は、パーツフィーダから送出された部品を、傾斜した通路部材と、振動式の直進フィーダと、切り出し装置と、空気搬送装置を経て目的箇所へ供給するものである。

このような技術であると、通路部材、直進フィーダ、切り出し装置および空気搬送装置といった構造が集約されたものとなるため、構造が複雑になって所要スペースも大きくなり、原価的にも不利である。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、装置の構造が簡素化されるとともに、高い作動信頼性がえられる、パーツフィーダに一体化された部品供給装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、
振動式のボウルから部品を送出するパーツフィーダにおいて、ボウルの振動が伝えられる送出通路部材がボウルの外側に配置され、送出通路部材の出口部分から送出された部品を目的箇所へ供給する進退式の供給部材が細長いロッド状の部材で構成され、出口部分の空間形状に合致する受入凹部が供給部材に形成され、部品は送出通路部材の出口部分から直接受入凹部に移載されるように構成し、送出通路部材の出口部分に部品を待機させる制止壁が受入凹部に連なった状態で供給部材に形成され、供給部材を進退させる進退駆動手段と供給部材が平行になった状態で隣り合った位置関係とされ、平面的に見て進退駆動手段とボウルの間に送出通路部材と供給部材が配置してあるとともに、送出通路部材と供給部材の交差角度が鋭角にしてあることを特徴とするパーツフィーダに一体化された部品供給装置である。

ボウルの振動が伝えられる送出通路部材の出口部分に、進退式とされた供給部材の受入凹部が合致し、部品は送出通路部材の出口部分から直接受入凹部に移載されるように構成した。そして、ボウルの振動が送出通路部材に伝達される。このため、送出通路部材を振動させるための振動ユニットを省略することができて、構造簡素化に有効である。換言すると、パーツフィーダに装備された起振ユニットが、パーツフィーダとしての振動と送出通路部材に対する搬送振動の２つの振動機能を果たし、構造簡素化に寄与している。

部品は、送出通路部材の出口部分から直接供給部材の受入凹部に移載されるので、部品の移動過程が簡素化され、動作信頼性を向上する点でも効果的である。つまり、前述のような直進フィーダや切り出し装置などが不要となる。

送出通路部材の出口部分に部品を待機させる制止壁が受入凹部に連なった状態で供給部材に形成されている。

受入凹部に部品が入っているときに供給部材が進出すると、出口部分に待機している２番目の部品が制止壁に接触してそれ以上移動するこができなくなる。このため、送出通路部材に整列している部品を１つずつ送り出すことが、簡素化された構造によって実現する。すなわち、前述のような切り出し装置をわざわざ設けることが不要となる。

通常、部品を１つずつ送り出すためには、上述のようにそれ専用の切り出し装置が採用されている。この切り出し装置は、整列している部品の１番目の部品を移動部材で保持して出口位置に移動し、この位置から空気噴射で送出するようになっており、一般的に広く採用されている。このような切り出し装置は構造的に複雑であるから、装置全体をコンパクト化する点で不利である。本発明ではこの点が改善されている。

供給部材を進退させる進退駆動手段の長手方向と供給部材の進退方向が平行になった状態で供給部材と進退駆動手段が隣り合った位置関係とされている。

例えば、エアシリンダのような細長い形状の進退駆動手段と、例えば、棒状の細長い形状の供給部材が隣り合って平行に配置されていることにより、とくに、進退駆動手段と供給部材によって占められる長手方向の空間が短くなる。このように長手方向の空間が短くなったことにより、供給部材が進出しても、その先端はボウルの外周付近にとどまることになり、装置全体がコンパクトにまとまり、狭い工場スペースに設置することが行いやすくなる。例えば、パーツフィーダ、進退駆動手段および供給部材が四角い板材で作られた基台に設置されているような場合には、上記のような平行配置によって、基台を小さなものにすることが可能となり、スペース面での利点が確保できる。

装置全体の平面図や側面図である。 構造要部の平面図と部分的な断面図である。 構造要部の平面図や部分的な斜視図である。 図３の（４）矢視図である。 他の事例の構造要部を示す平面図である。

つぎに、本発明のパーツフィーダに一体化された部品供給装置を実施するための形態を説明する。

図１〜図４は、本発明の実施例１を示す。

最初に、本実施例で送給される部品について説明する。

対象となる部品としては、ナットのように四角いものや六角形のもの、あるいはボルトのように軸状のものなど種々なものがあるが、ここでは頭部付きの鉄製のボルトである。図１（Ｂ）に示すようにボルト１は、雄ねじ２が形成された軸部３と、これと一体の頭部４から構成されている。

つぎに、部品供給装置全体の構成を説明する。

部品供給装置全体は、符号１００で示されている。パーツフィーダ５のボウル６は、円形の底板７の外周部分に起立した状態で外壁板８が溶接されたもので、外壁板８の内壁に沿って段状の部品搬送路９が螺旋状に形成されている。部品搬送路９は、螺旋形の細長い板材で形成され、外周側が低くなるように傾斜しており、搬送方向に向かって次第に高さか高くなっている。

図１に示すように、部品搬送路９上を移動するボルト１は反時計方向に旋回しながら搬送され、部品搬送路９の端部に接続されている送出通路部材１０から送出されるようになっている。部品が頭部４を備えたボルト１なので、部品搬送路９を寝た状態で搬送されてきたボルト１を首吊り状態にする。そのための構造が姿勢変換構造部１２として送出通路部材１０の上流側に配置してある。

四角い板材で作られた基台１３が、床板から起立している脚部材１４に支持されている。この基台１３上にパーツフィーダ５が固定されている。ボウル６と基台１３の間に振動装置１５が配置してある。この振動装置１５は、ボウル６に円周方向と上下方向の振動を付与してボルト１を搬送する。そのために、ボウル６は傾斜した４本の板ばね１６で支持され、吸引と非吸引を反復する電磁式の起振ユニット１７でボウル６を上下に振動させるようになっている。起振装置１５を覆う円筒型のカバー２２が、図１（Ｃ）に２点鎖線で示すように設置してある。

つぎに、姿勢変換構造部について説明する。

姿勢変換構造部１２は、寝かされて搬送されてきたボルト１を吊り下げ姿勢に変換する機能を果たすものであればよい。その一例が図２に示されている。同図のＥ矢視図が（Ｅ）図であり、Ｂ−Ｂ断面が（Ｂ）図である。（Ｃ）図および（Ｄ）図についても同様である。

部品搬送路９の終端部の外周側を下方へ折り曲げて屈曲段部１８を形成し、この屈曲段部１８に連続させて傾斜ガイド板１９が設けてある。屈曲段部１８と傾斜ガイド板１９を形成することによって、部品搬送路９に端縁部２０が形成される。この端縁部２０と平行な状態で支持棒２１が外壁板８の端部に溶接してり、端縁部２０と支持棒２１の間隔は軸部３の直径よりもわずかに広く設定してある。

このような構造によって図（Ｂ）に示すように、ボルト１が寝た状態で搬送されてきて軸部３の先端部が屈曲段部１８から突き出る。この突出が進むと、軸部３の先端が自重によって端縁部２０と支持棒２１の間に傾き込むようにして入り込む。これがさらに進行すると（Ｃ）図に示すように、軸部３の先端が傾斜ガイド板１９に受け止められるのと同時に、頭部４が端縁部２０と支持棒２１によって受止められる。この状態がさらに進むと、軸部３の先端が傾斜ガイド板１９の表面から離れて（Ｄ）図に示すように、ボルト１は鉛直方向の首吊り状態になる。

（Ｂ）図では軸部３の先端が搬送方向側に位置しているが、これが逆向きになっても、頭部４が先に端縁部２０と支持棒２１の間にひっかかって進行し、その後、軸部先端が屈曲段部１８から離れて端縁部２０と支持棒２１の間に落ち込む。それから傾斜ガイド部１９によって（Ｄ）図のような吊り下げ状態になる。

この吊り下げ状態のボルト１は、後述の送出通路部材１０に順次移送される。

つぎに、送出通路部材について説明する。

図３に示すように、送出通路部材１０は、姿勢変換構造部１２の後流側に配置され、ボルト１を整列させて後述の供給部材に移行させる機能を果たす。細長い厚板から構成された２本のガイド部材２３を縦向きにして平行に配置し、両ガイド部材２３の間隔を軸部３の直径よりもわずかに大きく設定する。両ガイド部材２３は、下部に溶接された接続板２４で一体化され、上面が滑動面２５とされている。軸部３が両ガイド部材２３の間に入り込み、頭部４の下面が滑動面２５上を滑動することによって、ボルト１が吊り下げ状態で送出通路部材１０に整列するようになっている。

送出通路部材１０は、ボウル６の外側にボウル６の振動が伝達されるような状態で、その長手方向がほぼ水平方向となる姿勢で配置してある。そのために、ボウル６に溶接された板製の結合部材２６を、送出通路部材１０の横側面に溶接してある。端縁部２０と支持棒２１の間隔がそのまま両ガイド部材２３間の空間に連続している。そのために、端縁部２０の端部が一方のガイド部材２３に溶接などで接合され、支持棒２１の端部が他方のガイド部材２３に溶接などで接合されている。

断面がＬ字型とされた規制部材２７が一方のガイド部材２３の横側面に溶接され、規制板２８が頭部４の上側を覆っている。こうすることにより、整列したボルト１の頭部４がパーツフィーダ５の振動など重なり合ったり滑動面２５から離れたりすることが防止されている。

両ガイド部材２３の開放端部が出口部分２９である。この出口部分２９から送出されたボルト１を、後述の供給部材で保持して目的箇所へ供給する。

つぎに、供給部材について説明する。

供給部材３０は、細長いロッド状の部材で構成されており、ここでは断面が長方形とされた部材が使用されている。供給部材３０は各図に示されているが、図２および図４（図２の（４）矢視図）に理解しやすく図示してある。基台１３に固定した支柱部材３２の上部に、進退駆動手段であるエアシリンダ３３が、水平方向に進退出力をするような姿勢で取り付けてある。

エアシリンダ３３のピストンロッド３４に結合片３５が固定され、この結合片３５が供給部材３０の横側面に溶接してある。そして、供給部材３０もその長手方向が水平方向となるように配置してある。図４から明らかなように、ボウル６、送出通路部材１０、供給部材３０およびエアシリンダ３３は、ほぼ同じ高さの位置に配置してある。

供給部材３０を進退させるエアシリンダ３３の長手方向と供給部材３０の進退方向が平行になった状態で供給部材３０とエアシリンダ３３が隣り合った位置関係とされている。図３（Ａ）はエアシリンダ３３が最も後退した位置を示しており、この状態で供給部材３０とエアシリンダ３３が隣り合った位置関係とされている。

平面的に見てエアシリンダ３３とボウル６の間に送出通路部材１０と供給部材３０が配置してある。

送出通路部材１０の端面は斜め方向にカットされた面３６とされ、供給部材３０の横側面が制止壁３７とされ、この制止壁３７が面３６と平行になっている。送出通路部材１０の長手方向と供給部材３０の長手方向すなわち進退方向は鋭角に交差しており、角度θで示されている。この角度θは鋭角であり、３５度である。

送出通路部材１０の出口部分２９に連通する受入凹部３８が、供給部材３０に形成してある。受入凹部３８は、制止壁３７に開口しており、送出通路部材１０の滑動面２５と供給部材３０の上面３９は、１つの仮想平面上に位置するか、または上面３９の方がわずかに低くなっている。受入凹部３８に入ったボルト１が首吊り状態になるように、上下方向の空間が付与され、合わせて受入凹部３８の幅寸法が設定されている。つまり、受入凹部３８の幅が両ガイド部材２３の間隔幅と同じ寸法とされ、また、受入凹部３８の上下方向の空間長さが軸部３の長さよりも長く設定されている。

図３（Ｄ）からも明らかなように、制止壁３７は、受入凹部３８に連なった状態で配置してある。出口部分２９と受入凹部３８は、供給部材３０が最も後退しているときに合致するように、両者の相対位置が選定されている。制止壁３７は、供給部材３０が進出したときに、２番目のボルト１の軸部３が制止壁３７に接触して、このボルト１がそれ以上進出することを抑制している。

面３６と制止壁３７の間隔は、ボルト１が送出通路部材１０から直接受入凹部３８へ移行できるような間隔空間とされている。つまり、このような間隔空間によって、頭部４が滑動面２５だけに接触している状態から、滑動面２５と上面３９の両方に接触している状態に移行し、最後に、上面３９にだけ接触する状態に移行する

図３（Ｆ）に示すように、受入凹部３８にボルト１が確実に進入するようにするために、永久磁石４０が供給部材３０に埋設してある。そして、この永久磁石４０は、矢線４１で示したボルト１の進入方向の延長線上に配置してある。

つぎに、本装置の動作を説明する。

パーツフィーダ５の搬送振動で部品搬送路９上をボルト１が寝た状態で搬送されてくる。その後、姿勢変換構造部１２において首吊り状態に変換され送出通路部材１０で整列する。最先のボルト１が永久磁石４０の吸引力で受入凹部３８内に引き込まれて、首吊り状態になる。このときに２番目のボルト１は、その頭部４が受入凹部３８に支持されたボルト１の頭部４に接触しているので、それ以上前進することがなく、待機状態となっている。

ついで、エアシリンダ３３の動作で供給部材３０が進出すると、受入凹部３８内のボルト１が目的箇所に供給される。図３（Ａ）および図１（Ａ）に目的箇所４２が示されている。ここでは目的箇所４２に移行されて静止しているボルト１の頭部４を、ねじ締め機の保持ソケット（図示していない）が掴みにくる場合である。

なお、図１（Ａ）に示すように、平面的に見て、エアシリンダ３３や供給部材３０の長手方向の寸法をボウル６の直径よりも短くするとともに、エアシリンダ３３と供給部材３０を基台１３の片側に寄せ付けて配置することにより、目的箇所４２を基台１３の上方空間４３に配置することができる。これにより、供給部材３０の動作による装置１００の占有空間を小さくすることができて、狭い箇所での使用にとって好都合である。

図３（Ａ）に２点鎖線で示すように、受入凹部３８をもう１つ設けることにより、供給部材３０の１回の進出で２つの目的箇所にボルト１を供給することができる。これを３つにすることも可能である。

なお、上記エアシリンダ３３に換えて、進退出力をする電動モータを採用することもできる。

上述の供給ロッドの進退動作は、一般的に採用されているシーケンス動作制御手法で容易に行うことが可能である。

以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。

ボウル６の振動が伝えられる送出通路部材１０の出口部分２９に、進退式とされた供給部材３０の受入凹部３８が合致し、ボルト１は送出通路部材１０の出口部分２９から直接受入凹部３８に移載されるように構成した。そして、ボウル６の振動が送出通路部材１０に伝達される。このため、送出通路部材１０を振動させるための振動ユニットを省略することができて、構造簡素化に有効である。換言すると、パーツフィーダ５に装備された起振ユニット１７が、パーツフィーダ５としての振動と送出通路部材１０に対する搬送振動の２つの振動機能を果たし、構造簡素化に寄与している。

ボルト１は、送出通路部材１０の出口部分２９から直接供給部材３０の受入凹部３８に移載されるので、ボルト１の移動過程が簡素化され、動作信頼性を向上する点でも効果的である。つまり、前述のような直進フィーダや切り出し装置などが不要となる。

送出通路部材１０の出口部分２９にボルト１を待機させる制止壁３７が受入凹部３８に連なった状態で供給部材３０に形成されている。

受入凹部３８にボルト１が入っているときに供給部材３０が進出すると、出口部分２９に待機している２番目のボルト１が制止壁３７に接触してそれ以上移動するこができなくなる。このため、送出通路部材１０に整列しているボルト１を１つずつ送り出すことが、簡素化された構造によって実現する。すなわち、前述のような切り出し装置をわざわざ設けることが不要となる。

通常、ボルト１を１つずつ送り出すためには、上述のようにそれ専用の切り出し装置が採用されている。この切り出し装置は、整列している部品の１番目の部品を移動部材で保持して出口位置に移動し、この位置から空気噴射で送出するようになっており、一般的に広く採用されている。このような切り出し装置は構造的に複雑であるから、装置全体をコンパクト化する点で不利である。本発明ではこの点が改善されている。

供給部材３０を進退させる進退駆動手段すなわちエアシリンダ３３の長手方向と供給部材３０の進退方向が平行になった状態で供給部材３０とエアシリンダ３３が隣り合った位置関係とされている。

エアシリンダ３３と、供給部材３０が隣り合って平行に配置されていることにより、とくに、エアシリンダ３３と供給部材３０によって占められる長手方向の空間が短くなる。このように長手方向の空間が短くなったことにより、供給部材３０が進出しても、その先端はボウル６の外周付近にとどまることになり、装置１００全体がコンパクトにまとまり、狭い工場スペースに設置することが行いやすくなる。パーツフィーダ５、エアシリンダ３３および供給部材３０が四角い基台１３に設置されているような場合には、上記のような平行配置によって、基台１３を小さなものにすることが可能となり、スペース面での利点が確保できる。

送出通路部材１０の長手方向と供給部材３０の長手方向すなわち進退方向は鋭角に交差しており、しかもエアシリンダ３３の長手方向と供給部材３０の進退方向が平行になった状態で供給部材３０とエアシリンダ３３が隣り合った位置関係とされている。このような配置により、図１（Ａ）の上下方向の寸法を小さくすることができ、狭いスペースへの配置が容易になる。

さらに、上記の鋭角配置や平行配置に加えて、平面的に見てエアシリンダ３３とボウル６の間に送出通路部材１０と供給部材３０が配置してあるため、図１における上下方向の装置１００の寸法を小さくすることが促進される。

図５は、本発明の実施例２を示す。

この実施例２は、供給する部品がプロジェクションナット４６に変更された場合である。

したがって、送出通路部材が符号４５で示すように、上方に開放した断面コ字型の部材で構成されている。そして、供給部材３０の受入凹部４７もプロジェクションナット４６の形状に適した凹部形状とされている。また、実施例１における姿勢変換構造部１２のような構造は備えておらず、図示していないが、ナットの裏表をいずれかに整える構造が部品搬送路９に設けてある。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

本実施例の作用効果は、先の実施例１と同じである。

上述のように、本発明の装置によれば、装置の構造が簡素化されるとともに、高い作動信頼性がえられる。したがって、自動車の車体組立工程や、家庭電化製品の板金組立工程などの広い産業分野で利用できる。

１ ボルト
３ 軸部
４ 頭部
５ パーツフィーダ
６ ボウル
９ 部品搬送路
１０ 送出通路部材
１３ 基台
２３ ガイド部材
２５ 滑動面
２９ 出口部分
３０ 供給部材
３３ エアシリンダ、進退駆動手段
３７ 制止壁
３８ 受入凹部
４２ 目的箇所
４５ 送出通路部材
４６ プロジェクションナット
４７ 受入凹部

Claims (1)

1. 振動式のボウルから部品を送出するパーツフィーダにおいて、ボウルの振動が伝えられる送出通路部材がボウルの外側に配置され、送出通路部材の出口部分から送出された部品を目的箇所へ供給する進退式の供給部材が細長いロッド状の部材で構成され、出口部分の空間形状に合致する受入凹部が供給部材に形成され、部品は送出通路部材の出口部分から直接受入凹部に移載されるように構成し、送出通路部材の出口部分に部品を待機させる制止壁が受入凹部に連なった状態で供給部材に形成され、供給部材を進退させる進退駆動手段と供給部材が平行になった状態で隣り合った位置関係とされ、平面的に見て進退駆動手段とボウルの間に送出通路部材と供給部材が配置してあるとともに、送出通路部材と供給部材の交差角度が鋭角にしてあることを特徴とするパーツフィーダに一体化された部品供給装置。

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