JP6194994B1 - コイルばね分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルばねの分離効率を向上させる。【解決手段】コイルばね分離装置１０の装置本体１２には、絡まった状態のコイルばねＳが供給されるドラム部２０が設けられている。第一噴出口３０Ａは、ドラム部２０の軸方向から見た場合に、コイルばねＳが反時計回り方向に回転移動するようにドラム部２０の内部に気体を噴出する。第二噴出口３０Ｂは、ドラム部２０の軸方向から見た場合に、コイルばねＳが時計回り方向に回転移動するようにドラム部２０の内部に気体を噴出する。そして、第一噴出口３０Ａと第二噴出口３０Ｂとから交互に気体が噴出する。ドラム部２０の内部には、回転移動するコイルばねＳが衝突する衝突部２２が設けられ、衝突部２２に衝突することで、絡みが解されて分離したコイルばねＳは、ドラム部２０の内周面２０Ａに形成された第一排出口５２Ａ又は第二排出口５２Ｂから排出される。【選択図】図１

Description

本発明は、コイルばね分離装置に関する。

特許文献１には、コイル状のスプリングを立型の円筒ドラムにいれ空気圧を利用して絡み合ったスプリングを分離し整流する装置に関する技術が開示されている。

特許文献２には、円錐台を横テーパー状態に設置した本体の噴出口から噴出した圧縮空気によって、絡み合ったコイルばねを一つずつ分離させて取り出すコイルばね分離装置に関する技術が開示されている。

特開１９８４−００７６１６号公報 特許０００３６９２４５８号

本発明は、コイルばねが一方向のみに回転移動する場合と比較し、コイルばねの分離効率を向上させることが課題である。

請求項１の発明は、絡まった状態のコイルばねが供給されるドラム部と、前記ドラム部の軸方向から見た場合に、前記コイルばねが周方向一方側に回転移動するように前記ドラム部の内部に気体を噴出する第一噴出口と、前記コイルばねが周方向他方側に回転移動するように前記ドラム部の内部に気体を噴出する第二噴出口と、を有し、前記第一噴出口と前記第二噴出口とから交互に前記気体を噴出し、前記コイルばねを前記周方向一方側と前記周方向他方側とに交互に回転移動させる噴出部と、前記ドラム部の内部に設けられ、回転移動する前記コイルばねが衝突する衝突部と、前記コイルばねが、前記ドラム部の内周面に形成された排出口から排出される排出部と、を備える、コイルばね分離装置である。

請求項２の発明は、前記排出部は、周方向他方側に回転移動する前記コイルばねが排出される第一排出部と、周方向一方側に回転移動する前記コイルばねが排出される第二排出部と、を備える請求項１に記載のコイルばね分離装置である。

請求項３の発明は、前記排出部は、内径が前記コイルばねの大きさに対応して交換可能な通過部を有している、請求項１又は請求項２に記載のコイルばね分離装置である。

請求項４の発明は、前記排出部は、前記コイルばねの排出方向と反対方向に気体を噴射する逆噴射部を有している、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコイルばね分離装置である。

請求項５の発明は、前記排出部は、前記逆噴射部の噴射口よりも排出方向下流側に、開閉部材が設けられている、請求項４に記載のコイルばね分離装置である。

請求項１に記載の発明によれば、コイルばねが一方向のみに回転移動する場合と比較し、コイルばねの分離効率が向上する。

請求項２に記載の発明によれば、第一排出部と第二排出部のいずれか一方のみを備える場合と比較し、分離したコイルばねの排出効率が向上する。

請求項３に記載の発明によれば、通過部が交換できない場合と比較し、分離できるコイルばねの種類が増える。

請求項４に記載の発明によれば、逆噴射部を有していない場合と比較し、コイルばねの詰まりを容易に解消することができる。

請求項５に記載の発明によれば、開閉部材が設けられていない場合と比較し、コイルばねの逆噴射部が気体を噴射する際のコイルばねの逆流を防止できる。

本発明の一実施形態のコイルばね分離装置の装置本体のＹ方向に沿った断面図である。 本発明の一実施形態のコイルばね分離装置をＸ方向から見た場合を一部断面で示す側面図である。 本発明の一実施形態のコイルばね分離装置の斜視図である。 本発明の一実施形態のコイルばね分離装置のブロック図である。 アダプターを示す（Ａ）は軸方向に沿った断面図であり、（Ｂ）は斜視図である。 本発明の一実施形態の変形例のコイルばね分離装置の図１に対応する断面図である。

本発明の実施形態に係るコイルばね分離装置の一例について説明する。
＜構造＞
まず、コイルばね分離装置１０の構造について説明する。各図に適宜示される矢印Ｘは正面視における装置幅方向を示し、矢印Ｙは装置前後方向を示し、矢印Ｚは装置上下方向を示す。また、各図の上側方向が鉛直方向上側方向である。

図１〜図４に示すコイルばね分離装置１０は、装置本体１２（図１〜図３を参照）、コイルばね排出部７０（図２及び図３を参照）、空気噴出部２００（図４を参照）及び制御装置１５０（図４を参照）を含んで構成されている。

図１及び図２に示すように、箱形状の装置本体１２の内部には略円筒形のドラム部２０が形成されている。なお、この略円筒状のドラム部２０の軸Ｇ方向はＹ方向と一致する。

なお、本実施形態では、図１〜図３に示すように、装置本体１２の底面部１８が下側で上面部１９を上側で設置した状態で説明する。しかし、この方向にコイルばね分離装置１０の装置本体１２を設置する必要はない。

図２及び図３に示すように、装置本体１２の正面側の外壁１４には、ドラム部２０（図１及び図２も参照）を開閉する扉１６が設けられている。この扉１６の下端部には、回転軸が設けられ、図２に示すように、この回転軸を回転中心として、扉１６の上端側が開閉する構成となっている。そして、扉１６を開閉することで、絡まった状態のものを含むコイルばねＳをドラム部２０に供給するように構成されている。なお、装置本体１２には、閉止した扉１６をロックするロック機構１７が設けられている。

図１に示すように、装置本体１２のドラム部２０の内周面２０Ａの下端部には、第一噴出口３０Ａと第二噴出口３０Ｂとが、対向して開口している。なお、本実施形態の第一噴出口３０Ａは、図１における左側に開口し、第二噴出口３０Ｂ、図１における右側に開口している。

これら第一噴出口３０Ａ及び第二噴出口３０Ｂは、それぞれ装置本体１２の下部に設けられた第一供給管３２Ａ及び第二供給管３２Ｂと繋がり、第一供給管３２Ａ及び第二供給管３２Ｂは、それぞれ側壁１５Ａ、１５Ｂに開口した第一供給接続部３４Ａ及び第二供給接続部３４Ｂに繋がっている。また、第一供給管３２Ａ及び第二供給管３２Ｂは、ドラム部２０の内周面２０Ａの接線に沿ってＸ方向に延びている。

図４に示す空気噴出部２００は、第一噴出口３０Ａと第二噴出口３０Ｂとから交互に空気を噴出させる機能を有している。空気噴出部２００は、供給ポンプ２１０、第一供給チューブ２１２Ａ、第二供給チューブ２１２Ｂ、第三供給チューブ２１２Ｃ、及び三方弁２２０を含んで構成されている。

第一供給接続部３４Ａ及び第二供給接続部３４Ｂには、第一供給チューブ２１２Ａ及び第二供給チューブ２１２Ｂが、それぞれ接続されている。また、供給ポンプ２１０には、第三供給チューブ２１２Ｃが接続されている。そして、第一供給チューブ２１２Ａ、第二供給チューブ２１２Ｂ、及び第三供給チューブ２１２Ｃは、三方弁２２０に接続されている。

供給ポンプ２１０及び三方弁２２０は、制御装置１５０と電気的に接続されている。制御装置１５０は、供給ポンプ２１０の駆動等を制御すると共に、三方弁２２０の切り替えを制御する。具体的には、制御装置１５０は、第一噴出口３０Ａ（図１を参照）と第二噴出口３０Ｂ（図１を参照）とから交互に圧縮空気を噴出するように制御する。

図１に示すように、ドラム部２０の内周面２０Ａの頂部には、軸Ｇ方向（Ｙ方向）に延びる棒状の衝突部２２が設けられている。衝突部２２は、内周面２０Ａから一部が露出している。

ドラム部２０の内周面２０Ａの上部には、第一溝部２４Ａ及び第二溝部２４Ｂが形成されている。第一溝部２４Ａは、図１における左側に後述する第一排出口５２ＡにコイルばねＳを案内するように上下方向に沿って形成されている。また、第二溝部２４Ｂは、図１における右側に後述する第二排出口５２ＢにコイルばねＳを案内するように上下方向に沿って形成されている。

図１に示すように、装置本体１２の上部における左側には第一排出部５０Ａが設けられ、右側には第二排出部５０Ｂが設けられている（図３も参照）。なお、第一排出部５０Ａ及び第二排出部５０Ｂは、配置場所が異なるだけで、同様の構造である。

第一排出部５０Ａはドラム部２０の内周面２０Ａの第一溝部２４Ａに開口する第一排出口５２Ａを有し、第二排出部５０Ｂはドラム部２０の内周面２０Ａの第二溝部２４Ｂに開口する第二排出口５２Ｂを有している。

第一排出口５２Ａは着脱し交換することが可能な第一アダプター５４Ａで構成され、第二排出口５２Ｂは着脱し交換することが可能な第二アダプター５４Ｂで構成されている。これら通過部の一例としての第一アダプター５４Ａ及び第二アダプター５４Ｂは、第一排出口５２Ａ及び第二排出口５２Ｂに向かうに従って拡径した拡径部５５Ａ、５５Ｂと筒部５６Ａ、５６Ｂとを有する構造となっている（図５も参照）。なお、筒部５６Ａ、５６Ｂの内径Ｌ（図５（Ａ））は、コイルばねＳが一つ通過することが可能な大きさに設定されている。

第一アダプター５４Ａ及び第二アダプター５４Ｂは、第一排出管５８Ａ及び第二排出管５８Ｂに繋がり、これら第一排出管５８Ａ及び第二排出管５８Ｂは、第一排出接続部５９Ａ及び第二排出接続部５９Ｂに繋がっている。

また、第一排出部５０Ａ及び第二排出部５０Ｂは、第一逆噴射口６２Ａ及び第二逆噴射口６２Ｂから第一排出口５２Ａ及び第二排出口５２Ｂ側に向けて空気を噴射する第一逆噴射部６０Ａ及び第二逆噴射部６０Ｂを有している。

図４に示すように、第一逆噴射部６０Ａ及び第二逆噴射部６０Ｂは、第一チューブ６３Ａ及び第二チューブ６３Ｂによって圧縮空気を噴射する第一逆噴射ポンプ６６Ａ及び第二逆噴射ポンプ６６Ｂに繋ながれている。第一逆噴射ポンプ６６Ａ及び第二逆噴射ポンプ６６Ｂは、制御装置１５０に電気的に接続され、制御されている。

図１に示すように、第一排出部５０Ａ及び第二排出部５０Ｂは、第一開閉部６５Ａ及び第二開閉部６５Ｂが設けられている。第一開閉部６５Ａ及び第二開閉部６５Ｂは、第一排出管５８Ａ及び第二排出管５８Ｂを開閉する板状の第一開閉部材６４Ａ及び第二開閉部材６４Ｂを有している（図２及び図３も参照）。第一開閉部材６４Ａ及び第二開閉部材６４Ｂは、第一排出管５８Ａ及び第二排出管５８Ｂにおける第一逆噴射口６２Ａ及び第二逆噴射口６２Ｂよりも排出方向下流側（上側）に設けられている。

また、図４に示すように、第一開閉部６５Ａ及び第二開閉部６５Ｂは、制御装置１５０に電気的に接続されており、制御装置１５０は第一開閉部材６４Ａ及び第二開閉部材６４Ｂの開閉を制御している。

図３に示すように、第一排出接続部５９Ａ及び第二排出接続部５９Ｂ（図１も参照）は、コイルばね排出部７０を構成する第一排出チューブ７０Ａ及び第二排出チューブ７０Ｂが接続されている（図２も参照）。第一排出チューブ７０Ａ及び第二排出チューブ７０Ｂの出口部分には、コイルばねＳが排出され取り出される第一取出部７２Ａ及び第二取出部７２Ｂが設けられている（図２も参照）。

また、第一排出チューブ７０Ａ及び第二排出チューブ７０Ｂの外周部には、間隔をあけて複数の第一検知センサー７４Ａ及び複数の第二検知センサー７４Ｂが設けられている（図２も参照）。第一検知センサー７４Ａ及び第二検知センサー７４Ｂは、第一排出チューブ７０Ａ及び第二排出チューブ７０Ｂの中を通るコイルばねＳを検知する。図４に示すように、第一検知センサー７４Ａ及び第二検知センサー７４Ｂは、制御装置１５０に電気的に接続され、検知結果が制御装置に伝達される。

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図示していない作業者ＰＡが、コイルばね分離装置１０の装置本体１２の扉１６を開閉し、絡まった状態のものを含むコイルばねＳをドラム部２０に供給する。作業者ＰＡが図示していない操作盤のスイッチを入れると、制御装置１５０は、第一噴出口３０Ａと第二噴出口３０Ｂ（図１を参照）とから交互に圧縮空気を噴出するように制御する。

これにより、ドラム部２０に供給された絡まった状態のコイルばねＳは、第一噴出口３０Ａから圧縮空気を噴出されたときは図１における反時計回り方向（周方向一方側）に回転移動し、第二噴出口３０Ｂから圧縮空気を噴出されたときは時計回り方向（周方向他方側）に回転移動する。

回転移動によって、絡まった状態のコイルばねＳが衝突部２２に衝突し、絡みが解されて分離する。このとき、コイルばねＳは、反時計回りと時計回りとに交互に回転することで、一方向のみに回転移動する場合と比較し、コイルばねＳの衝突部２２への衝突がより不規則になり、効率的に絡みが解されて分離する。

なお、圧縮空気を噴出する時間及び回転方向の切り替え間隔などは、予め実験などによって設定されている。

また、コイルばねＳが反時計回りに回転移動しているときは、分離したコイルばねＳは、第二溝部２４Ｂに案内され、第二排出口５２Ｂから排出される。同様に、コイルばねＳが時計回りに回転移動しているときは、分離したコイルばねＳは、第一溝部２４Ａに案内され、第一排出口５２Ａから排出される。

なお、第一アダプター５４Ａ及び第二アダプター５４Ｂの筒部５６Ａ、５６Ｂの内径Ｌは、コイルばねＳが一つ通過することが可能な大きさに設定されているので、仮に絡まった状態のコイルばねＳが第一排出口５２Ａ及び第二排出口５２Ｂから進入しても、筒部５６Ａ、５６Ｂには進入することなく、回転方向が切り替わった際又は圧縮空気の排出が停止すると排出される。

また、コイルばねＳの大きさに応じて、第一アダプター５４Ａ及び第二アダプター５４Ｂを筒部５６Ａ、５６Ｂの内径Ｌが異なるものに交換することができるので、複数の大きさのコイルばねＳに対応できる。別の観点から説明すると、交換できない場合と比較し、分離するコイルばねＳの種類（大きさ）が増える。

第一排出部５０Ａ及び第二排出部５０Ｂから排出されたコイルばねＳは、第一排出チューブ７０Ａ及び第二排出チューブ７０Ｂを通り、第一取出部７２Ａ及び第二取出部７２Ｂに排出され、図示していない作業者ＰＢが第一取出部７２Ａ及び第二取出部７２ＢからコイルばねＳを取り出し、図示してない組立中の製品に組み付ける。

本実施形態では、第一排出チューブ７０Ａ及び第二排出チューブ７０Ｂを装置本体１２に接続することで、装置本体１２から離れたところで作業者ＰＢがコイルばねＳを使って作業できる。また、コイルばねＳを装置本体１２に供給する作業を作業者ＰＢとは別の作業者ＰＡが行うことができる。つまり、装置本体１２にコイルばねＳを供給する作業者ＰＡと、コイルばねＳを使っての組立の作業者ＰＢと、を別にできる。よって、作業者ＰＢのコイルばねＳの組み付け作業の作業効率が向上する。

また、コイルばねＳを反時計回りと時計回りと交互に回転移動させるので、コイルばねＳを二箇所から排出することができる。よって、第一排出部５０Ａと第二排出部５０Ｂとのいずれか一方のみを備える場合と比較し、コイルばねＳの排出効率及びコイルばねＳの組み付け作業の作業効率が向上する。

ここで、第一排出部５０Ａ及び第二排出部５０Ｂの筒部５６Ａ、５６Ｂ等に、多数のコイルばねＳが進入して詰まった場合、作業者ＰＡ又は作業者ＰＢは、図示してない操作盤を操作し、第一排出部５０Ａの第一逆噴射口６２Ａ又は第二排出部５０Ｂの第二逆噴射口６２Ｂから第一排出口５２Ａ及び第二排出口５２Ｂ側に向けて空気を噴射し、コイルばねＳを第一排出口５２Ａ及び第二排出口５２Ｂからドラム部２０に戻し、詰まりを解消する。

また、このとき、制御装置１５０は、第一開閉部材６４Ａ又は第二開閉部材６４Ｂによって、筒部５６Ａ、５６Ｂを閉止し、第一排出チューブ７０Ａ又は第二排出チューブ７０Ｂ内のコイルばねＳの負圧による逆流を防止する。

また、第一検知センサー７４Ａ及び第二検知センサー７４Ｂは、第一排出チューブ７０Ａ及び第二排出チューブ７０Ｂの中を通るコイルばねＳを検知する。制御装置１５０は、検知結果に基づいて、装置全体を制御する。

例えば、排出されるコイルばねＳが予め定めた個数に達すると装置を停止する、又は排出されるコイルばねＳが予め定めた時間通過しない場合は詰まったと判断して自動的に第一逆噴射口６２Ａ又は第二逆噴射口６２Ｂから空気を噴射して詰まりを解消する等である。

＜その他＞
尚、本発明は、上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、第一排出部５０Ａ及び第二排出部５０Ｂと二つ設けられていたが、これに限定されない。第一排出部５０Ａ及び第二排出部５０Ｂのいずれか一方のみが設けられていてもよい。なお、図６は、第一排出部５０Ａのみが設けられている変形例である。

また、例えば、上記実施形態では、装置本体１２のドラム部２０の内周面２０Ａの下端部には、第一噴出口３０Ａと第二噴出口３０Ｂとは、対向して開口したが、これに限定されない。第一噴出口３０ＡはコイルばねＳが反時計回り方向（周方向一方側）に回転移動するように設けられていればよく、第二噴出口３０Ｂは、コイルばねＳが時計回り方向（周方向他方側）に回転移動するように設けられていればよい。

また、例えば、上記実施形態では、第一噴出口３０Ａ、第二噴出口３０Ｂ、第一逆噴射口６２Ａ、及び第二逆噴射口６２Ｂは、空気を噴出したが、これに限定されない。空気以外の気体、例えば窒素ガスを噴出させてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、ドラム部２０の内周面２０Ａの頂部には、軸Ｇ方向（Ｙ方向）に延びる棒状の衝突部２２が内周面２０Ａから一部が露出するように設けられていたが、これに限定されない。回転移動する絡まった状態のコイルばねＳが衝突して分離すれば、衝突部の形状又は位置は限定されない。例えば、衝突部はドラム部２０の内周面２０Ａと間隔をあけて設けられていてもよい。

例えば、上記実施形態では便宜上、コイルばね分離装置１０の装置本体１２の設置は、上面部１９が上側となるように設置したが、これに限定されない。例えば、側壁１５Ａ、１５Ｂが上側になるように設置してもよいし、扉１６の外壁部１４が上側となるように設置してもよい。

１０ コイルばね分離装置
１２ 装置本体
２０ ドラム部
２２ 衝突部
２０Ａ 内周面
３０Ａ 第一噴出口
３０Ｂ 第二噴出口
５０Ａ 第一排出部
５０Ｂ 第二排出部
５２Ａ 第一排出口
５２Ｂ 第二排出口
５４Ａ 第一アダプター（通過部の一例）
５４Ｂ 第二アダプター（通過部の一例）
６０Ａ 第一逆噴射部
６０Ｂ 第二逆噴射部
６４Ａ 第一開閉部材
６４Ｂ 第二開閉部材
２００ 空気噴出部（噴出部の一例）
Ｓ コイルばね

Claims (5)

1. 絡まった状態のコイルばねが供給されるドラム部と、
   前記ドラム部の軸方向から見た場合に、前記コイルばねが周方向一方側に回転移動するように前記ドラム部の内部に気体を噴出する第一噴出口と、前記コイルばねが周方向他方側に回転移動するように前記ドラム部の内部に気体を噴出する第二噴出口と、を有し、前記第一噴出口と前記第二噴出口とから交互に前記気体を噴出し、前記コイルばねを前記周方向一方側と前記周方向他方側とに交互に回転移動させる噴出部と、
   前記ドラム部の内部に設けられ、回転移動する前記コイルばねが衝突する衝突部と、
   前記コイルばねが、前記ドラム部の内周面に形成された排出口から排出される排出部と、
   を備えるコイルばね分離装置。
2. 前記排出部は、
   周方向他方側に回転移動する前記コイルばねが排出される第一排出部と、
   周方向一方側に回転移動する前記コイルばねが排出される第二排出部と、
   を備える請求項１に記載のコイルばね分離装置。
3. 前記排出部は、内径が前記コイルばねの大きさに対応して交換可能な通過部を有している、
   請求項１又は請求項２に記載のコイルばね分離装置。
4. 前記排出部は、前記コイルばねの排出方向と反対方向に気体を噴射する逆噴射部を有している、
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコイルばね分離装置。
5. 前記排出部は、前記逆噴射部の噴射口よりも排出方向下流側に、開閉部材が設けられている、
   請求項４に記載のコイルばね分離装置。
   

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