JP6195475B2 - 締結具の搬送装置及び締結具の搬送方法 - Google Patents

Description

本出願は頭部と軸部とを備えた締結具を高速で目的の場所まで搬送する締結具の搬送装置及び締結具の搬送方法に関する。

従来、電子機器の筐体は表側筺体と裏側筺体を備えており、一般に合成樹脂で形成された表側筺体と裏側筺体はネジで締結され、締結された筺体の内部に回路基板や電源等の機能部品を内蔵する。このような電子機器を量産する場合は、製造時に機能部品が表側筺体と裏側筺体間に組み込まれ、その後に裏側筺体がネジで表側筐体に締結される。自動ネジ締め装置は、機能部品が組み込まれた表側筐体に裏側筐体をネジで取り付ける際のネジ締め工程において使用される。このような自動ネジ締め装置は、例えば特許文献１，２に開示があり、微小なネジをホッパ部に蓄えて、ネジを１個ずつ吸引ホースで自動ネジ締め装置に送る装置が特許文献３に開示されている。特許文献１に開示の装置ではネジは空気で自動ネジ締め装置に圧送され、特許文献２，３に開示の装置では、ネジは吸引されて自動ネジ締め装置に送られる。

一方、近年、電子機器には通信機能を備えたものが普及し、外に持ち出されて使用されるモバイル機器が増えている。そして、モバイル機器は年々小型化が進み、ネジのサイズが小さくなり、また薄型化によりネジの長さが短くなっている。このようなモバイル機器の需要が増えるにつれ、モバイル機器の生産現場では、小径のネジを高速にネジ締め装置まで搬送して、ネジ締め装置のドライバにネジ締めを行わせるネジ搬送装置が求められている。

特開２００４−３１４２１３号公報

特開２０１１−２２４７１２号公報

特許第３５３８３７２号公報

ところが、小径のネジを高速でネジ締め装置まで搬送する技術として、特許文献１，２に開示のチューブ（移送管）を使用したネジ圧送技術やネジ吸引技術を使用すると、細径で短いネジの場合、チューブ内でのネジの姿勢が一定しないという課題がある。即ち、ネジ頭径に対してネジ全長が短い場合、チューブ内でネジが転がってしまい、ネジ締め装置のドライバーの下で、ネジが取り付けられる筐体の方向を向く確率は低い。また、ネジ頭径とネジ全長が同程度の場合は、転がる途中で拘束されて詰まりの原因となる。したがって、従来ではネジ頭径に対してネジ全長が充分長い、つまり数倍程度長いネジでないと、向きが安定し、且つ詰まらない搬送は不可能である。このため、特許文献１の装置ではネジ搬送後にネジ整列機構とネジ支持部材が必要であり、引用文献２の装置ではネジを整列させるガイドブロックが搬送装置とは別に必要であり、ネジ搬送の高速化が妨げられると共に、装置コストが増大する。

１つの側面では、本出願は、ネジやリベットのような頭部と軸部を備え、頭部に対して軸部が短い締結具を含め、ネジ頭径とネジ全長に関係なく、高速で搬送することが可能で、且つ装置コストが安価な締結具の搬送装置及び締結具の搬送方法を提供することを目的とする。

実施形態の一観点によれば、締結具を、締結具の供給装置から締結具の締結装置に搬送する締結具の搬送装置であって、締結具の供給装置と締結具の締結装置の間に配置され、搬送路を備えた可撓性チューブと、可撓性チューブの締結具の供給装置側の端部と締結具の締結装置側の端部の何れか一方に設けられ、搬送路の両端部の間に、締結具を搬送するための気圧差を発生させる気圧差発生装置とを備え、搬送路の断面形状を、締結具を軸部が搬送方向に対して直交する方向に受け入れて移動させることが可能なＴ字状断面に形成したことを特徴とする締結具の搬送装置が提供される。

実施形態の他の観点によれば、締結具を、締結具の供給側から締結具の使用側に搬送する締結具の搬送方法であって、締結具の供給側と締結具の使用側の間に配置する可撓性チューブに、締結具をその軸が搬送方向に対して直交する方向に受け入れて移動させることが可能なＴ字状の断面形状を備えた搬送路を形成し、締結具をその軸が可撓性チューブの延伸方向と直交する向きに搬送路内に拘束し、可撓性チューブの締結具の供給側と締結具の使用側の両端部間に発生させた気圧差によって、締結具を１個ずつ搬送路内を、拘束姿勢を保持した状態で搬送することを特徴とする締結具の搬送方法が提供される。

（ａ）は比較技術におけるネジ搬送路で長いネジを搬送する場合を示す側断面図及び正面図、（ｂ）は（ａ）に示したネジ搬送路で短いネジを搬送する場合を示す側断面図、（ｃ）は（ａ）に示したネジ搬送路で搬送されたネジがネジ締め装置に到達した時の問題点を示す図、（ｄ）は本出願における短いネジを搬送するための可撓性チューブを示す側断面図及び正面図、（ｅ）は本出願のネジ搬送装置が搬送するネジの特徴を説明する図である。 （ａ）はネジ供給側とネジ締め装置との間に配置された本出願の第１の形態のネジ搬送路と高圧空気発生装置を示す説明図、（ｂ）は本出願のネジ搬送装置に用いられる可撓性チューブと可撓性チューブ内のネジの姿勢を説明する説明図である。 ネジ供給側とネジ締め装置との間に配置された本出願の第２の形態のネジ搬送路と負圧発生装置を示す説明図である。 （ａ）は本出願のネジ搬送装置が対象とするネジの各部の寸法を示すネジの側面図、（ｂ）は（ａ）に示したネジを搬送する可撓性チューブに設けられた断面Ｔ字状のネジ搬送路の寸法を示す可撓性チューブの正面図、（ｃ）は本出願の可撓性チューブに設けられた断面Ｔ字状孔のネジの軸部分の孔を広くした場合の可撓性チューブの正面図、（ｄ）は本出願の可撓性チューブに設けられた断面Ｔ字状孔のネジの頭部分の孔を広くした場合の可撓性チューブの正面図である。 （ａ）は本出願のネジ搬送装置が搬送するＭ１．０のネジの寸法を示すネジの側面図、（ｂ）は（ａ）に示したネジを搬送する場合の可撓性チューブに設けるＴ字状孔の寸法の一例を示す可撓性チューブの正面図である。 本出願のネジ搬送装置に使用する可撓性チューブの第１の実施例の製作方法を示すものであり、（ａ）は断面が円形の線状体の長手方向に所定深さのネジの軸部を受け入れ用の溝を形成した状態を示す可撓性チューブの正面図、（ｂ）は（ａ）に示した状態の可撓性チューブに、溝に直交するネジの頭部受け入れ用の穴を形成した状態を示す可撓性チューブの正面図、（ｃ）は（ｂ）に示した可撓性チューブを被覆部材で覆った状態を示す可撓性チューブの正面図である。 （ａ）は図６（ｂ）に示したネジの頭部受け入れ用の穴を形成する切削刃の例を２種類示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示した切削刃の一方が取り付けられた切削具の側面図、（ｃ）は図６（ａ）に示した可撓性チューブに（ｂ）に示した切削具を使用してネジの頭部受け入れ用の穴を形成する工程を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）の工程によって可撓性チューブに形成されたＴ字状孔の寸法と公差を示す可撓性チューブの正面図である。 本出願のネジ搬送装置に使用する可撓性チューブの第２の実施例の製作方法を示すものであり、（ａ）は断面が円形の線状体を長手方向に左右に二分割して合わせ面にネジの頭部と軸部を受け入れ用の溝を形成した状態を示す分割された可撓性チューブの正面図、（ｂ）は（ａ）に示した分割状態の可撓性チューブの合わせ面を接合して可撓性チューブの第２の実施例を製作した状態を示す可撓性チューブの正面図である。 本出願のネジ搬送装置に使用する可撓性チューブの第３の実施例の製作方法を示すものであり、（ａ）は帯状の板金又はシート状の樹脂材料を長手方向に沿って折り曲げ加工して、内部にＴ字状の空間を備えた可撓性チューブを形成した状態を示す可撓性チューブの正面図、（ｂ）は（ａ）に示した可撓性チューブの斜視図、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）に示した可撓性チューブの開口部を封止部材で塞いだ状態を示す可撓性チューブの正面図である。 （ａ）はネジ供給装置とネジ締め装置との間に可撓性チューブを９０°曲げた状態で配置した実施例を示す図、（ｂ）はネジ供給装置とネジ締め装置との間に可撓性チューブをＵ字状に曲げた状態で配置した実施例を示す図である。 （ａ）は本出願の可撓性チューブにネジを供給するネジ供給装置の第１の実施例の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示したネジ供給装置の要部斜視図、（ｃ）は本出願の可撓性チューブにネジを供給するネジ供給装置の第２の実施例の構成を示す断面図である。 （ａ）は本出願の可撓性チューブとネジ締め装置との接続を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した可撓性チューブとネジ締め装置との接続の斜視図である。 （ａ）は本出願の可撓性チューブにネジを供給するネジ供給装置の第３の実施例に使用するカートリッジの構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示したカートリッジがネジ供給装置に装着され、ネジがエアで押し出される状態を示す断面図、（ｃ）は（ａ）に示したカートリッジがネジ供給装置に装着され、ネジが押出装置で押し出される状態を示す断面図である。 図１３（ａ）に示したカートリッジが可撓性チューブに取り付けられる状態を示す斜視図である。 （ａ）は本出願の可撓性チューブにネジを供給するネジ供給装置の第３の実施例に使用するカートリッジの別の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示したカートリッジがネジ供給装置に装着され、ネジがエアで押し出される状態を示す断面図、（ｃ）は（ａ）に示したカートリッジがネジ供給装置に装着され、ネジがエアと押出装置で押し出される状態を示す断面図である。 ネジの頭部とネジ部との間にＯリングが装着されたネジに対する本出願の可撓性チューブに設けられたＴ字状孔の形状を示す可撓性チューブの正面図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例では締結具がネジである場合を説明し、締結具の搬送装置はネジ搬送装置、締結具の供給装置はネジ供給装置、締結具の締結装置はネジ締め装置、搬送路はネジ搬送路として説明する。

図１（ａ）は比較技術におけるネジを搬送するチューブ７で長いネジ８を搬送する場合を示すものであり、チューブ７の側断面図と正面図が示されている。比較技術においては、ネジ８がチューブ７の延伸方向と同じ向きで搬送されている。チューブ７で長いネジ８を搬送する場合は、長い軸部がチューブ７の延伸方向に沿って移動するので、ネジ８はチューブ７の延伸方向と同じ向きに移動するので問題は生じない。一方、同じチューブ７を用いて短いネジ６、即ち図１（ｅ）に示すように頭部６１の直径φＤに対して、ネジ全長Ｎが短いネジ６を搬送すると、図１（ｂ）に示すように軸部の姿勢がチューブ７で拘束されないので、チューブ７内でネジ６が転がる。すると、このネジ６が、図１（ｃ）に示すようにチューブ７を経て、ネジ締め装置４のネジ流入部４２から電動ドライバハウジング４１の中に入った時に、ネジ６の姿勢が崩れ、電動ドライバ４０でネジ締めできなくなる。

このような理由から、短いネジは空気で圧送できないと一般に考えられてきた。これに対して、本願では、図１（ｄ）に示すように、可撓性チューブ１の中に、ネジ６の頭部収容部１１と軸部収容部１２を備えたＴ字状孔１０をネジ搬送路として設けた。以後、符号１０はＴ字状孔とネジ搬送路の両方に使用する。そして、ネジ搬送路１０を備えた可撓性チューブ１で、短いネジ６を、ネジ６に正立姿勢を保持させたまま、高速でネジ供給装置からネジ締め装置に搬送することができた。

図２（ａ）は、ネジ供給装置３とネジ締め装置４との間に配置された本出願のネジ搬送装置５の第１の形態を示すものである。ネジ搬送装置５は、ネジ搬送路を備えた可撓性チューブ１と高圧空気発生装置２Ａとを備えている。可撓性チューブ１には、図２（ｂ）に示すように、頭部６１と軸部（ネジ部）６２を備え、軸部６２の全長が短いネジ６を受け入れるためのＴ字状孔１０がネジ搬送路１０として設けられている。Ｔ字状孔１０には、ネジ６の頭部６１を収容する頭部収容部１１と、軸部６２を収容する軸部収容部１２がある。Ｔ字状孔１０は、ネジ６の軸線に沿った断面形状より僅かに大きい形状である。

第１の形態のネジ搬送装置５にネジ６を供給するネジ供給装置３には、高圧空気発生装置２Ａが接続されている。高圧空気発生装置２Ａにはポンプ２０、高圧タンク２１及び電磁弁２２があり、配管２３で接続されている。ポンプ２０は吸い込んだ空気（エア）を圧縮して高圧タンク２１に送り込む。高圧タンク２１には高圧のエアが蓄積されており、電磁弁２２が開くと、電磁弁２２が開いた時間だけ高圧のエアが可撓性チューブ１のネジ搬送路１０に供給される。電磁弁２２の開閉は、ネジ供給装置３によって行われる。従って、可撓性チューブ１のネジ搬送路１０にネジ６を投入し、高圧エアを送ると、ネジ６はその姿勢がＴ字状孔１０で拘束されたままエアと一緒に搬送される。この時のネジ６の向きは、図１（ａ）のように横向きではなく、図１（ｄ）に示すように、可撓性チューブ１の長手方向Ｌに対して直交する方向Ｔとなる。高圧エアは瞬時にネジ搬送路１０を流れるので、瞬時にネジ６を搬送できる。

図３は、ネジ供給装置３とネジ締め装置４との間に配置された本出願のネジ搬送装置５の第２の形態を示すものである。ネジ搬送装置５にある可撓性チューブ１を用いてネジ６を搬送する場合、第１の形態では、ネジ供給装置３側に高圧空気発生装置２Ａが設けられていた。一方、第２の形態では、ネジ締め装置４側に負圧発生装置２Ｖが設けられている。負圧発生装置２Ｖは、ポンプ２４、負圧タンク２５及び電磁弁２６を備えており、配管２３で接続されている。ポンプ２０は負圧タンク２５内の空気（エア）を吸引して外部に排出し、負圧タンク２５内を負圧に保つ。負圧タンク２５には負圧が蓄積されており、電磁弁２６が開くと、電磁弁２６が開いた時間だけ負圧が可撓性チューブ１のネジ締め装置４側の端部に供給される。また、負圧タンク２５内の負圧は電動ドライバ４０にも供給され、電動ドライバ４０の先端部にネジ６を吸着させるのにも使用される。電磁弁２６の開閉は、ネジ供給装置３が行っても良く、また、ネジ締め装置４が行っても良い。このように、ネジ６は可撓性チューブ１の両端に気圧差があれば、可撓性チューブ１のネジ搬送路１０内を搬送される。

ここで、本出願のネジ搬送装置５によって搬送されるネジ６の寸法と、可撓性チューブ１に設けられるネジ搬送路（Ｔ字状孔）１０との関係について、図４（ａ）から図４（ｄ）を用いて説明する。図４（ａ）に示すネジ６では、符号Ａは軸部６２の直径、符号Ｂは軸部６２の長さ、符号Ｃは頭部６１の厚さ、符号Ｄは頭部６１の直径（頭径）をそれぞれ示している。また、図４（ｂ）に示す可撓性チューブ１では、符号ＥはＴ字状孔１０の軸部収容部１２の直径、符号Ｆは軸部収容部１２の長さ、符号Ｇは頭部収容部１１の高さ、符号Ｈは頭部収容部１１の直径をそれぞれ示している。ネジ６がＴ字状孔１０に収まるには、当然Ａ＜Ｅ、Ｂ＜Ｆ、Ｃ＜Ｇ、Ｄ＜Ｈである必要がある。

次に、ネジ６の姿勢を拘束するには２種類あり、ネジ６の頭部６１を使って拘束する方法と、ネジ６の軸部６２を使って拘束する方がある。ネジ６の頭部６１を使ってネジ６を拘束する場合を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）はネジ６が左端に偏って、頭部６１が頭部収容部１１から落ちかけている状態を示している。符号Ｘで示す部分でネジ６が落下せず拘束できるためには、Ｄ＞Ｅ／２＋Ｈ／２の関係が必要であり、ネジ６の頭部６１が大きい場合に有効である。図４（ｄ）はネジ６の軸部６２を使ってネジ６を拘束する方法を示している。符号Ｘで示す部分でネジ６が落下せず拘束できるには、Ｅ＜Ａ／２＋Ｄ／２の関係が必要であり、ネジ６の頭部６１が大きくない場合に有効である。

尚、図４（ｃ）、図４（ｄ）は、ネジ６を拘束する条件を分かりやすく示したものであり、実際にはネジ６とＴ字状孔１０の隙間を広くしすぎるのは良くない。これは、ネジ６とＴ字状孔１０の隙間が広いと、エアでネジ６を搬送する時に、エアがネジ６を押す力が弱くなるので、Ｔ字状孔１０内をネジ６が高速で移動することができなくなり、ネジ詰まりが発生する虞があるからである。

ここで、一例として、本出願のネジ搬送装置５が搬送するＭ１．０のネジ６の寸法を図５（ａ）に示し、図５（ｂ）に、図５（ａ）に示したネジ６を搬送する場合の可撓性チューブ１に設けるＴ字状孔１０の寸法を示す。可撓性チューブ１に直径４mmのポリアセタールの丸棒を使用する。そして、図５（ｂ）に示した寸法のＴ字状孔１０を形成し、開口部を塞いだ状態で図５（ａ）に示した寸法のネジ６をＴ字状孔１０の中に入れ、高圧エアを注入するとネジ６はその姿勢を拘束した状態で搬送できた。

次に、本出願のネジ搬送装置で使用する可撓性チューブ１の製作方法について、幾つかの例を説明する。図６（ａ）から図６（ｃ）は、本出願のネジ搬送装置５に使用する可撓性チューブ１の第１の実施例の製作方法を示すものである。第１の実施例では、まず図６（ａ）に示すように、断面が円形の線状体１Ｈの長手方向に、所定深さのネジの軸部を受け入れるための用の溝（軸部収容部）１２を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）に示した状態の線状体１Ｈに、ネジの頭部受け入れ用の孔１１を溝１２に直交する方向に形成してＴ字状孔１０を形成する。そして最後に、図６（ｃ）に示すように、溝１２からエアが漏れないように線状体１Ｈの全体を被覆チューブ１３で覆って可撓性チューブ１とする。

図６（ａ）に示した線状体１Ｈに設けられた溝１２を利用して、図６（ｂ）に示した頭部収容部１１を形成する道具として、図７（ａ）に示した切削刃５１を備える切削機（Ｔスロットカッタ）５０（図７（ｂ）参照）がある。切削機５０は本体５３の先端部に回転軸５２を備えており、この回転軸５２に切削刃５１が取り付けられる。そして、図７（ｃ）に示すように、回転軸５２によって切削刃５１を回転させ、回転軸５２を線状体１Ｈに設けられている溝１２に沿って移動させ、二点鎖線で示した部分を切削刃５１で削り取ると、図６（ｂ）に示した頭部収容部１１が形成される。図７（ｄ）は図７（ｃ）に示した手法で可撓性チューブ１に形成されたＴ字状孔１０の寸法と公差を示すものである。

本出願のネジ搬送装置を用いて搬送するネジの種類は様々な形状があり、可撓性チューブ１はネジの形状に合わせて個別に少量生産することになると考えられる。このような場合は、前述の切削具を使用した切削加工により可撓性チューブを製作する方が、個々の仕様に合わせられるので都合が良い。なお、線状体１Ｈとして断面が円形のものを使用しているが、線状体の断面は円形に限定されるものではない。

図８は、本出願のネジ搬送装置５に使用する可撓性チューブ１の第２の実施例の製作方法を示すものである。第２の実施例では、図８（ａ）に示すように、断面が円形の線状体１Ｈを長手方向に左右に二分割して左側線状体１Ｌと右側線状態１Ｒに分ける。そして、左側線状体１Ｌと右側線状態１Ｒの合わせ面１ＦＬ，１ＦＲにそれぞれ、ネジの頭部収容部用の溝１１Ｌ，１１Ｒと、軸部収容部用の溝１２Ｌ，１２Ｒを形成する。この状態で、図８（ｂ）に示すように、左側線状体１Ｌと右側線状態１Ｒの合わせ面１ＦＬ，１ＦＲを接合すれば、Ｔ字状孔１０を備えた可撓性チューブ１ができる。

第２の実施例の製作方法は、第１の実施例のように切削具を用いなくても加工できる利点があるが、左側線状体１Ｌと右側線状態１Ｒを合わせ面１ＦＬ，１ＦＲで接合する際に誤差が生じ、精度が悪くなる虞がある。しかし、第２の実施例の製作方法は、Ｍ１．０の小さなネジを搬送する可撓性チューブに対しては不向きであるが、大きなネジであればネジとＴ字状孔１０の隙間が広くても拘束できるので、搬送に支障がない。むしろ、ネジが大きくなると、可撓性チューブの直径が大きくなり、曲がりにくくなるので、分割することで曲がり易くすることができる。

図９は、本出願のネジ搬送装置５に使用する可撓性チューブ１の第３の実施例の製作方法を示すものである。第３の実施例では、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、帯状の板金又はシート状の樹脂材料を長手方向に沿って折り曲げ加工して、内部にＴ字状の空間１５を備えた可撓性のチャンネル部材１４を製作する。この場合は、チャンネル部材１４に開口部１６が形成される。そこで、図９（ｃ）に示すように、開口部１６には断面が凸状の栓部材１７を取り付ければ、可撓性のチャンネル部材１４を可撓性チューブ１として使用することができる。

なお、前述の可撓性のチャンネル部材１４を板金又はシート状の樹脂材料で製作する場合を除いて、可撓性チューブ１の材料としては、ネジが滑りやすく、加工のしやすさ、寸法安定性の面からポリアセタールが良い。しかし、ネジが滑りやすく、加工のしやすさ、寸法安定性さえ満足できれば、他の樹脂や他の材料でも構わない。可撓性チューブに使用する材料の硬さについては、ネジ締め装置の電動ドライバの移動量が小さいのであれば、金属のような硬い材料でも良く、移動が大きい場合は樹脂のような柔らかい材料が良い。また、ネジ供給装置と電動ドライバの距離も重要であり、ネジ供給装置とネジ締め装置の距離が近い場合は、可撓性チューブの材料は柔らかい方が良く、離れていれば硬くても構わない。

また、ポリアセタールを使用した可撓性チューブは、直径が４ｍｍ程度であれば曲がりやすいので、真っ直ぐな材料のまま切削し、後で曲げても問題なかった。これ以上太い材料では、溝加工後に熱加工などの方法で曲げた方が良い。尚、図５（ｂ）に示した実施例では、Ｔ字状孔１０は可撓性チューブ１の下半分に偏って形成している。このため、Ｔ字状孔１０より上の寸法Ｗが小さい場合、つまり全体を薄肉にすると、可撓性チューブ１を曲げた時に寸法Ｅで示す軸部収容部１２の幅が狭くなる方向に変形してしまう。そこで、寸法Ｗを大きくとり、可撓性チューブ１の上半分を中実にすることで、曲げによる溝幅の変動を低減させることができる。

更に、Ｔ字状孔１０の形状はネジ６の寸法より大きく、且つできるだけ隙間が狭い方が良いが、可撓性チューブ１を曲げた時を考慮して、Ｔ字状孔１０の寸法を決める必要がある。このようにして出来上がった可撓性チューブ１を用いて、図１０（ａ）に示すように、ネジ供給装置３と電動ドライバを備えたネジ締め装置４を接続し、可撓性チューブ１が曲がるように配置する。可撓性チューブ１が曲がり難い場合は、予め可撓性チューブ１を曲げ加工しておくと良い。可撓性チューブ１の曲がりについて更に説明すると、ネジ締め装置４の電動ドライバの移動量が小さい場合、可撓性チューブ１を曲げなくても良いが、電動ドライバの移動量が大きい場合は、曲げる角度にも注意が必要である。

図１０（ａ）に示すように、ネジ供給装置３と電動ドライバを備えたネジ締め装置４の間に、可撓性チューブ１が９０°曲がるよう配置すると、矢印Ｍ方向に電動ドライバが移動した時に、可撓性チューブ１は破線のように無理な屈曲を強いられる。このような場合は、図１０（ｂ）に示すように、可撓性チューブ１をＵの字に曲げると、電動ドライバが移動しても、破線のようにＵ字のままの形状で可撓性チューブ１が曲がるので、可撓性チューブ１が電動ドライバの動きに追従し易い。よって、ネジ供給装置３と電動ドライバを備えたネジ締め装置４の間に配置する可撓性チューブ１は、Ｕ字曲げあるいは、それ以上の角度、つまり１８０度以上に曲げた方が良い。また、ネジ全長が長くなると、図６（Ｃ）あるいは、図８（ｂ）に示すチューブは、断面が縦方向に長い形状になるが、この長くなる方向と、上記のチューブが曲がる方向は異なるので、問題はない。

次に、本出願のネジ搬送装置５の可撓性チューブ１へのネジ供給装置３からのネジ６の供給について説明する。図１１（ａ）は、本出願の可撓性チューブ１にネジ６を供給するネジ供給装置３の第１の実施例の構成を示す断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示したネジ供給装置３の要部斜視図である。ネジ供給装置３には既存のディスク式ネジ供給装置を使用することができる。

ディスク式ネジ供給装置には、回転するディスク３０と図示しないネジ溜りがあり、ディスク３０はネジ溜りからネジ６を１つずつネジ保持部３１に入れて可撓性チューブ１まで運ぶ。可撓性チューブ１の底面にはネジ６を通過させるための円形の孔１８Ｃがあり、ディスク３０はネジ６をこの円形の孔１８Ｃの直下まで運ぶ。ネジ６が円形の孔１８Ｃの直下まで運ばれると、ディスク３０の内部からＰ方向へエアが吐出され、ネジ６がネジ保持部３１から円形の孔１８Ｃを通過して可撓性チューブ１にあるＴ字状孔１０に入る。すると、可撓性チューブ１の端部にＱ方向のエアが送り込まれ、ネジ６がネジ締め装置３の電動ドライバ側へ搬送される。なお、符号δで示す区間では、ネジ６が拘束されないので、この区間はできるだけ短い方が良い。

図１１（ａ）、（ｂ）で説明した実施例では、円形の孔１８Ｃから可撓性チューブ１にあるＴ字状孔１０に送り込まれたネジ６は、その進む方向を９０°曲げるために、Ｑ方向のエアの流れを使用している。一方、図１１（ｃ）に示す第２の実施例では、円形の孔１８Ｃから可撓性チューブ１にあるＴ字状孔１０に送り込まれたネジ６の進む方向を９０°曲げるために、アクチュエータ３２Ａとロッド３２Ｂを備えた押出装置３２が使用されている。押出装置３２が使用される場合は、可撓性チューブ１内のネジ６の搬送が、図３で説明した負圧によって行われる場合が考えられる。

図１２（ａ）は本出願の可撓性チューブ１とネジ締め装置４の接続を示す断面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示した可撓性チューブ１とネジ締め装置４との接続の斜視図である。ネジ６が鉄等の磁性材であれば、電動ドライバ４０にマグネットドライバを使用することにより、可撓性チューブ１のＴ字状孔１０から出てきたネジ６を吸着できる。一方、ネジ６が非磁性材の場合は、ネジ６を真空吸着するのが一般的であり、電動ドライバ４０の周囲をシリンダ４３で覆ってエアを吸引し、ネジ６を吸着する。

図１２（ａ）、（ｂ）に示したネジの吸着方法は一般的な方法として使われている。本出願のネジ搬送装置の可撓性チューブ１はネジ６をドライバ４０に対してほぼ直角に搬送することができるので、可撓性チューブ１はシリンダ４３に対して９０°に近い角度で接続すると、ドライバ４０がネジを吸着し易い。

図１３（ａ）は本出願の可撓性チューブ１にネジを供給するネジ供給装置３の第３の実施例に使用するカートリッジ３３の構成を示すものであり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示したカートリッジ３３が可撓性チューブ１に取り付けられた状態を示すものである。カートリッジ３３は、図１４に示すように、矩形の箱体の中にある仕切板３４にスリット３６が設けられている。ネジ６の軸部はこのスリット３６に挿入され、頭部が仕切板３４に保持されてカートリッジ３３内に横一列に並んでいる。一方、可撓性チューブ１の端部近傍の側面には、可撓性チューブ１の内部に設けられたＴ字状孔１０に連通するＴ字状のネジ挿入孔１８Ｔが設けられており、Ｔ字状のネジ挿入孔１８Ｔの周囲にはカートリッジ３３を取り付けるためのジョイント３５が設けられている。カートリッジ３３はこのジョイント３５によって可撓性チューブ１の側面に取り付けられる。なお、図１４には被覆チューブ１３の図示は省略してある。

カートリッジ３３の中に横一列に並んだネジ６は、図１３（ｂ）に示す実施例では、高圧エアによって押し出されて可撓性チューブ１の内部に設けられたＴ字状孔１０に供給される。一方、図１３（ｃ）に示す実施例では、カートリッジ３３の可撓性チューブ１から遠い側の端部にアクチュエータ３２Ａとロッド３２Ｂを備えた押出装置３２が設けられていて、ネジ６は押出装置３２によって押し出される。第３の実施例のネジ供給装置３では、カートリッジ３３を複数用意して、順次交換すれば、連続的にネジ６を可撓性チューブ１に供給することができる。この場合、空になったカートリッジ３３は別置きされたネジ供給装置を用いてネジを充填し、カートリッジを循環させて用いることができる。こうすることで、高価なネジ供給装置を有効利用することができる。

図１５（ａ）は本出願の可撓性チューブ１にネジを供給するネジ供給装置３の第３の実施例に使用する別の構成のカートリッジ３７を示すものである。カートリッジ３７は、図１３（ａ）に示したカートリッジ３３のネジ６の供給側を壁３７Ｗで塞ぎ、壁３７Ｗに隣接する天井板３７Ｃにネジ供給孔３７Ａ、底板３７Ｂに押出孔３７Ｄを設けたものである。そして、カートリッジ３７の内部には、ネジ供給孔３７Ａに滑らかに接続するガイド３７Ｇが向けられている。

図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示したカートリッジ３７が可撓性チューブ１に取り付けられた状態を示すものである。この実施例のカートリッジ３７はカートリッジ３３と同様の矩形の箱体であり、その中にネジ６が横一列に並んでいる。一方、可撓性チューブ１の端部近傍の底面には、可撓性チューブ１の内部に設けられたＴ字状孔１０に連通する円形の孔１８Ｃが設けられており、円形の孔１８Ｃの周囲にはカートリッジ３７を取り付けるためのジョイント３５が設けられている。カートリッジ３７はこのジョイント３５によって可撓性チューブ１の底面に取り付けられる。

カートリッジ３７の中に横一列に並んだネジ６は、図１５（ｂ）に示す実施例では、高圧エアＰによって押し出されてネジ供給孔３７Ａを通り、可撓性チューブ１の内部に設けられたＴ字状孔１０に、円形の孔１８Ｃを通じて供給される。高圧エアＰはカートリッジ３７の押出孔３７Ｄからカートリッジ３７内に供給される。カートリッジ３７から高圧エアによってネジ６が１つ可撓性チューブ１の内部に供給されると、カートリッジ３７の開口部側から高圧エアによってネジ６が壁３７Ｗ側に移動させられ、次のネジ６が円形の孔１８Ｃの直下に位置するようになる。

一方、図１５（ｃ）に示す実施例では、カートリッジ３７の押出孔３７Ｄの直下には高圧エア供給源ではなく、アクチュエータ３２Ａとロッド３２Ｂを備えた押出装置３２が設けられていて、ネジ６は押出装置３２によって押し上げられる。第３の実施例のネジ供給装置３でも、カートリッジ３７を複数用意して、順次交換すれば、連続的にネジ６を可撓性チューブ１に供給することができる。カートリッジ３７から押出装置３２によってネジ６が１つ可撓性チューブ１の内部に供給されると、カートリッジ３７の開口部側から高圧エアによってネジ６が壁３７Ｗ側に移動させられ、次のネジ６が円形の孔１８Ｃの直下に位置するようになる。

以上説明した実施例では、締結具の搬送装置としてネジ搬送装置を説明しているが、本出願の締結具の搬送装置はネジと同形状の締結具、例えばリベットでも勿論搬送ができ、回転体の形状であれば搬送が可能である。また、図１６に示すように、防水用のＯリング６３が付いたネジ６では、可撓性チューブ１に形成するネジ搬送路１０に、Ｏリング６３の部分を収容するＯリング収容部１９を設けることにより解決できる。即ち、搬送する締結具に多少の凹凸があってもその形状に合わせてネジ搬送路１０を変形させれば対応可能なので、本実施例で説明したＴ字状孔とは、概ね全体の形状がＴ字状であるということを意味する。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 締結具を、締結具の供給装置から締結具の締結装置に搬送する締結具の搬送装置であって、
前記締結具の供給装置と前記締結具の締結装置の間に配置され、搬送路を備えた可撓性チューブと、
前記可撓性チューブの前記締結具の供給装置側の端部と前記締結具の締結装置側の端部の何れか一方に設けられ、前記搬送路の両端部の間に、前記締結具を搬送するための気圧差を発生させる気圧差発生装置とを備え、
前記搬送路の断面形状を、前記締結具を前記軸部が搬送方向に対して直交する方向に受け入れて移動させることが可能なＴ字状断面に形成したことを特徴とする締結具の搬送装置。
（付記２） 前記気圧差発生装置が前記締結具の供給装置側の端部に設けられて、前記搬送路の前記締結具の供給装置側の端部に高圧空気を流入させる高圧空気発生装置であることを特徴とする付記１に記載の締結具の搬送装置。
（付記３） 気圧差発生装置が前記締結具の締結装置側の端部に設けられて、前記搬送路の前記締結具の締結装置側の端部に負圧を印加する負圧発生装置であることを特徴とする付記１に記載の締結具の搬送装置。
（付記４） 前記可撓性チューブの前記締結具の供給装置側の端部の側面に、前記締結具が通過可能なＴ字状孔が設けられており、
前記締結具の供給装置には、前記Ｔ字状孔に取り付け可能であり、内部に複数の締結具が頭部を上側にして横一列に並んで収容された、両端に開口部を有するカートリッジと、前記カートリッジの前記可撓性チューブへの取付側と反対側に設けられ、前記カートリッジ内に収容された前記締結具を１個ずつ、前記Ｔ字状孔を通して前記ネジ搬送路内に供給する締結具送出装置が設けられていることを特徴とする付記１から３の何れかに記載の締結具の搬送装置。
（付記５） 前記可撓性チューブの前記締結具の供給装置側の端部の底面に、前記締結具が通過可能な円形の孔が設けられており、
前記締結具の供給装置には、前記円形の孔に取り付け可能であり、内部に複数の締結具が頭部を上側にして横一列に並んで収容され、一端に開口部を有し、他端が壁で閉じられて天井部にネジ供給孔を有するカートリッジと、前記カートリッジの前記壁側に設けられ、前記カートリッジ内に収容された前記締結具を１個ずつ、前記ネジ供給孔と前記円形の孔を通して前記搬送路内に供給する締結具送出装置が設けられていることを特徴とする付記１から３の何れかに記載の締結具の搬送装置。

（付記６） 前記可撓性チューブの前記締結具の供給装置側の端部の底面に、前記締結具が通過可能な円形の孔が設けられており、
前記締結具の供給装置には、締結具溜りから１個ずつ締結具が供給されて締結具保持部に保持され、回転することにより保持した前記締結具を前記円形の孔の直下に運ぶディスクと、前記締結具が前記円形の孔の直下に位置した時に、前記締結具を前記円形の孔を通して前記搬送路内に供給する締結具の送出装置が設けられていることを特徴とする付記１から３の何れかに記載の締結具の搬送装置。
（付記７） 前記締結具の送出装置が、前記カートリッジの前記可撓性チューブへの取付側と反対側から高圧空気を流入させる装置であることを特徴とする付記４から６の何れかに記載の締結具の搬送装置。
（付記８） 前記締結具の送出装置が、前記カートリッジの前記可撓性チューブへの取付側と反対側に設けられて、前記カートリッジ内に収容された前記締結具を１個ずつアクチュエータとロッドにより前記搬送路内に押し出す押出装置であることを特徴とする付記４から６の何れかに記載の締結具の搬送装置。
（付記９） 前記搬送路の断面形状と前記締結具の軸線方向の断面形状との間の前記隙間が０．１ｍｍであることを特徴とする付記１から８の何れかに記載の締結具の搬送装置。
（付記１０） 前記可撓性チューブは、可撓性線状体の側面に溝を形成し、円板の外周面に切削刃を備えたカッタの回転軸を、この溝に沿わせて移動させてＴ字溝を形成し、Ｔ字溝形成後の前記線状体に被覆チューブを被せて形成されることを特徴とする付記１から９の何れかに記載の締結具の搬送装置。

（付記１１） 前記可撓性チューブは、可撓性線状体をその軸線方向に２分割し、両分割面に前記締結具の頭部用の深溝と前記締結具の軸用の浅溝を形成した後、前記分割面を張り合わせて形成されることを特徴とする付記１から９の何れかに記載の締結具搬送装置。
（付記１２） 前記可撓性チューブは、可撓性の金属板又はシート状の樹脂材料を中空のＴ字状に折り曲げて形成され、開口部が断面が凸状の栓部材で長手方向に封止されて形成されることを特徴とする付記１から９の何れかに記載の締結具の搬送装置。
（付記１３） 前記可撓性線状体の断面が、直径４〜５ｍｍの円形であることを特徴とする付記１０又は１１に記載の締結具の搬送装置。
（付記１４） 締結具を、締結具の供給側から締結具の使用側に搬送する締結具の搬送方法であって、
前記締結具の供給側と前記締結具の使用側の間に配置する可撓性チューブに、前記締結具をその軸が搬送方向に対して直交する方向に受け入れて移動させることが可能なＴ字状の断面形状を備えた搬送路を形成し、
前記締結具をその軸が前記可撓性チューブの延伸方向と直交する向きに前記搬送路内に拘束し、
前記可撓性チューブの前記締結具の供給側と前記締結具の使用側の両端部間に発生させた気圧差によって、前記締結具を１個ずつ前記搬送路内を、前記拘束姿勢を保持した状態で搬送することを特徴とする締結具の搬送方法。
（付記１５） 前記気圧差を、前記締結具の供給側に設けた高圧空気発生装置から高圧空気を前記搬送路内に流入させることによって発生させることを特徴とする付記１２に記載の締結具の搬送方法。
（付記１６） 前記気圧差を、前記締結具の使用側に設けた負圧発生装置から負圧を前記搬送路に印加することによって発生させることを特徴とする付記１２に記載の締結具の搬送方法。

１ 可撓性チューブ
２Ａ 高圧空気発生装置
２Ｖ 負圧発生装置
３ 締結具の供給装置
４ 締結具締結装置（ネジ締め装置）
５ 締結具搬送装置（ネジ搬送装置）
６ 短いネジ
１０ Ｔ字状孔（ネジ搬送路）
１１ 頭部収容部
１２ 軸部収容部
１３ 被覆チューブ
３２ 押出装置
３３，３７ カートリッジ
３５ ジョイント

Claims (7)

1. 締結具を、締結具の供給装置から距離が離れた位置にある締結具の締結装置に搬送する締結具の搬送装置であって、
   前記締結具の供給装置と前記締結具の供給装置に対して締結動作時に移動する前記締結具の締結装置の間に配置され、搬送路を備え、前記締結具の供給装置の移動に対応して、１８０度のＵ字曲げ、あるいはそれ以上の曲げが行えるように形成された可撓性チューブと、
   前記可撓性チューブの前記締結具の供給装置側の端部と前記締結具の締結装置側の端部の何れか一方に設けられ、前記搬送路の両端部の間に、前記締結具を搬送するための気圧差を発生させる気圧差発生装置とを備え、
   前記搬送路の断面形状を、前記締結具を前記軸部が搬送方向に対して直交する方向に受け入れて移動させることが可能なＴ字状断面に形成し、
   前記可撓性チューブに設けられた前記搬送路のＴ字状断面は、前記可撓性チューブの下半分に形成され、前記可撓性チューブの上半分は中実に形成されていることを特徴とする締結具の搬送装置。
2. 前記締結具は、頭径が４ｍｍ以下であり、頭径よりも軸長が短い締結具であることを特徴とする請求項１に記載の締結具の搬送装置。
3. 前記気圧差発生装置が前記締結具の供給装置側の端部に設けられて、前記搬送路の前記締結具の供給装置側の端部に高圧空気を流入させる高圧空気発生装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の締結具の搬送装置。
4. 前記可撓性チューブの前記締結具の供給装置側の端部の側面に、前記締結具が通過可能なＴ字状孔が設けられており、
   前記締結具の供給装置には、前記Ｔ字状孔に取り付け可能であり、内部に複数の締結具が頭部を上側にして横一列に並んで収容され、両端に開口部を有するカートリッジと、
   前記カートリッジの前記可撓性チューブへの取付側と反対側に設けられ、前記カートリッジ内に収容された前記締結具を１個ずつ、前記Ｔ字状孔を通して前記ネジ搬送路内に供給する締結具送出装置が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の締結具の搬送装置。
5. 前記可撓性チューブは、可撓性線状体の側面に溝を形成し、円板の外周面に切削刃を備えた切削具の回転軸を、この溝に沿わせて移動させてＴ字溝を形成し、Ｔ字溝形成後の前記線状体に被覆チューブを被せて形成されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の締結具の搬送装置。
6. 締結具を、締結具の供給側から距離が離れた位置にある締結具の使用側に搬送する締結具の搬送方法であって、
   前記締結具の供給側と前記締結具の使用側の間に配置する可撓性チューブを、前記締結具の供給装置の移動に対応して、１８０度のＵ字曲げ、あるいはそれ以上の曲げが行えるように形成し、
   前記可撓性チューブに、前記締結具をその軸が搬送方向に対して直交する方向に受け入れて移動させることが可能なＴ字状の断面形状を備えた搬送路を形成し、
   前記締結具をその軸が前記可撓性チューブの延伸方向と直交する向きに前記搬送路内に拘束し、
   前記可撓性チューブの前記締結具の供給側と前記締結具の使用側の両端部間に発生させた気圧差によって、前記締結具を１個ずつ前記搬送路内を、前記拘束姿勢を保持した状態で搬送し、
   前記可撓性チューブに形成する前記搬送路のＴ字状断面は、前記可撓性チューブの下半分に形成し、前記可撓性チューブの上半分は中実に形成したことを特徴とする締結具搬送方法。
7. 前記締結具は、頭径が４ｍｍ以下であり、頭径よりも軸長が短い締結具であることを特徴とする請求項６に記載の締結具搬送方法。

Images