JP6241872B2 - 金具ほぐし機および金具ほぐし方法。 - Google Patents

Description

本発明は、金具ほぐし機および金具ほぐし方法に関する。詳しくは、絡まりあう金具の一塊に振動を与えて金具を分離する金具ほぐし機および金具ほぐし方法に関する。

この分野の技術として特許文献１記載の方法が知られている。この技術によれば、スパイラル形状のバネが絡まった状態で供給され、作業者はバネほぐし機に備わる容器内に絡まったバネの一塊を投入する。容器は底面に打撃が当たる衝撃発生装置によって衝撃力を受ける。これにより絡まったバネの一塊は飛び跳ね、バネは1個または数個単位に分離される。容器内には障害物が備わりこれによりバネはさらに分離し排出口から排出される。
これは、容器の底面がハンマーでたたかれることによって、バネの一塊が衝撃を受け、それにより一塊が飛び跳ね、その結果バネが1個又は数個単位に分離されるものである。

しかしこの方法は、モータの回転により振動を発生させるものなので振動の条件に変更を加えたいときには、駆動電圧の変更、あるいはハンマー部分の部品交換が必要である。このように段取り換えに手数が係り、容易にバネの種類大きさに対応するのは困難である。更には、容器の底面を下方からの打撃によって振動が発生する仕組みなので、振動の向きを変更することは困難である。またこの技術はスパイラル形状のバネに限定されたバネほぐし機であって、バネ以外の絡まり易い形状に加工された金具についての対応の程度は明らかでない。

特開２００６−１６０５１３号公報

本発明は、上記した問題に鑑みなされたもので、スパイラル形状のバネ以外の絡まり易い形状に加工された金具についても対応が可能で、且つ、振動の加わる方向、大きさその他の条件が容易に変更ができる金具ほぐし機を提供すること、および金具ほぐし方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の金具ほぐし機は、（１）互いに絡まり易い形状に加工された複数個の金具が絡まりあう状態の一塊から、前記金具を１個又は数個に分離する金具ほぐし機であって、前記絡まりあう一塊がセットされる網板部と、前記網板部に振動を与える少なくとも二つの振動部と、前記振動部の動作を独立に制御する制御部と、前記振動部の振動を前記網板部に伝える振動伝達部とを備え、前記網板部が上下方向に振動すると網目から分離した金具が落下するところに特徴を有するものである。

本発明の金具ほぐし機は、制御部によって動きが制御された振動部によって振動が生じる。これにより、振動の大きさ、周期、その他の条件を容易に変更ができ、金具の形や大きさに応じた条件が容易に設定できる。また振動部は複数箇所に備わるので、網板部の複雑な動きの制御が可能で、効率的な金具ほぐし条件が得られる。また、振動部は上下方向の振動発生位置のほかに、水平方向の振動発生位置にも備えることもできるので、上下方向の振動に加えて水平方向の振動を生じさせることもできる。このことは、金具の形や大きさに適したより効果的な振動条件が得られることを意味する。

振動部は、エアを駆動源にするエアシリンダであってよい。網板部は、たとえば金属線を網目ができるように編み込んだものであってよく、一組の網目のサイズは、絡まる金具の一塊が通過することがなく、且つ、1個又は数個に分離された金具が通過できるサイズである。網目の形状は４角形、５角形、あるいは円形であってよく、特に形状は限定されるものではない。

制御部は、たとえばＰＬＣ（Ｐｌｏｇｒａｍｉｎｇ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御が使用できる。たとえば振動部が四角形の網板部の四隅に備わる場合、振動の周期を時計回りに９０度ずらして設定することができる。このように設定することにより、網板部にある金具の一塊はより短周期で跳ね上げられ、一層効果的に分離される。

さらに好ましくは、本発明の金具ほぐし機は、（２）前記網板部の表面又は裏面の少なくとも１箇所が弾性材に接続し、前記網板部が上向き又は下向きに動く際、前記弾性材の反力で衝撃的な力が前記絡まりあう一塊に加わるところに特徴を有する（１）記載のものである。

本発明の金具ほぐし機は、網板部が弾性材に接続し、弾性材の反力が振動部による振動に重畳されるものである。これにより、たとえば弾性材の反力が上向きに加わる設定の場合、網板部におかれた金具の一塊は、振動が上向きのときには弾性材の反力により振動が加速されるので網板部で跳ね上がるような動きを呈する。これにより、絡まる金具のほぐし効果は一層強化されるのでより効果的な金具単位の分離がなされることとなる。

さらに好ましくは、本発明の金具ほぐし機は、（３）複数ある前記振動部が同じ周期で同じ方向に振動するように制御された（１）又は（２）記載のものである。

本発明の金具ほぐし機は、複数備わる振動部が同じ周期で同じ方向に振動するので、網板部におかれた金具の一塊は、より大きなエネルギーを受けることとなる。これにより、絡まる金具のほぐし効果は一層強化されるのでより効果的な金具単位の分離がなされることとなる。

さらに好ましくは、本発明の金具ほぐし機は、（４）複数ある前記振動部が周期を変えて振動するように制御された（１）又は（２）記載のものである。

本発明の金具ほぐし機は、複数備わる振動部が周期を変えて振動するので、金具の種類に応じてより適切な振動を与えることができる。これにより、絡まる金具のほぐし効果は一層強化されるのでより効果的な金具単位の分離がなされることとなる。

さらに好ましくは、本発明の金具ほぐし方法は、（５）互いに絡まり易い形状に加工された複数個の金具が絡まりあう状態の一塊から、前記金具を１個又は数個に分離する金具ほぐし方法であって、前記絡まりあう一塊を略平面状に延びる網板部にセットする工程と、前記網板部に振動を与える工程と、前記振動に弾性材の反力による衝撃力を重畳する工程とを備え、前記網板部にセットされた前記一塊は、前記網板部上で前記振動と前記衝撃を受けることで、前記網板部から網目を通して下方に落下して１個又は数個にほぐされるところに特徴を有するものである。

本発明の金具ほぐし方法は、振動が発生する振動部と、弾性反力が生じる弾性材を備える。これにより、たとえば。金具の一塊に周期的な振動を与えつつ、上向きの衝撃力を加えることができる。これにより、絡まる金具のほぐし効果は強化されるのでより効果的な分離がなされることとなる。

図１は、本発明の実施形態に係る金具ほぐし機の正面図である。 図２は、同金具ほぐし機の側面図である。 図３は、同金具ほぐし機の平面図である。 図４は、同金具ほぐし機の振動部、弾性材との接続部の拡大図である。 図５、同網板部に振動、衝撃が伝わる様子を示す概念図である。 図６は、同金具ほぐし機で絡まる金具の一塊がほぐされる様子を示す工程図であって、（ａ）は、網板部に絡まる金具の一塊がセットされた状態を示す図であり、（ｂ）は、網板部に振動が加わり金具の一塊が飛び跳ねる状態を示す図であり、（ｃ）は絡まる一塊から1単位の金具が分離される状態を示す図である。 図７は、同金具の斜視図である。 図８は、同金具が絡まり一塊になった状態を示す概念図である。

本発明に係る金具ほぐし機１の対象金具１００は、スパイラル状バネに代表されるように複数個が集まると絡まりやすい形状に加工されたものである。一般にこのような金具は、所定の個数が収容された袋、箱、その他の形態の容器で供給され、開封時にはすでに金具１００同士が絡まりあい一塊１１０になっているものである。これ以後の工程はこの絡まりあった一塊１１０から金具１００単位に分離する作業から始まる。絡まりあった金具１００は不思議なほどに固く絡まり、容易に分離できるものではなく、人手作業は効率が悪く手間と時間がかかるものである。

〈金具〉 金具１００について図面を参照しつつ説明する。図７は、本発明の実施形態に係る金具の斜視図である。図８は、同金具が絡まり一塊になった状態を示す概念図である。

金具１００は、図７に示されるように、ピアノ線の曲げ加工品である。金具１００は、平面視コの字状で、側面視Jの字状である。このように単純な曲げ加工品ではあるが、鉤状部を複数箇所備えている。本発明は、ほぐす対象金具１００をスパイラル状のバネに限定するものではなく、本実施形態では、図７、図８に示されるように、ピアノ線が鉤状に複数箇所曲げられたものも対象金具１００に含む。

〈金具ほぐし機〉 本発明に係る金具ほぐし機１について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る金具ほぐし機の正面図である。図２は、同金具ほぐし機の側面図である。図３は、同金具ほぐし機の平面図である。図４は、同金具ほぐし機の振動部、弾性材との接続部の拡大図である。
金具ほぐし機１は、図１〜図３に示されるように、四角形のベース１０上に組み付けられた卓上に置くことができるコンパクトな機械である。金具ほぐし機１は、絡まりあった金具１００の一塊１１０に振動を与えるふるい装置３０、振動を発生伝達する振動装置４０、弾性力を発生伝達する弾性装置２０、分離した金具を搬送収容する搬送装置５０、および振動部の動きを個別に制御する制御部６０を備える。

〈ふるい装置〉 ふるい装置３０は、図1〜図３に示されるように、網板部３１と、これを支える支持部（振動装置の一部および弾性装置の一部）とを備える。支持部（振動装置の一部および弾性装置の一部）は、網板部３１の上下面に備わり、下面の支持は、ベース１０にじか付けされた振動部４１、およびこれから延びる振動伝達部４２で構成され、四角形の頂点の位置にある振動伝達部４２の先端でなされる。上面の支持は、ベース１０の四隅から延びる支柱２５の先端に取り付けられた弾性材２１で構成され、斜め内向き下方に延びる弾性材２１の先端でなされる。

〈振動装置〉 振動装置４０は、図１〜図３に示されるように、振動部４１と、振動伝
達部４２とを備える。本実施の形態では、振動部４１にエアシリンダを使用している。エアシリンダは、空気圧を直動運動に変換するアクチュエータである。ピストンロッド（振動伝達部４２）を介して直動運動がふるい装置３０の網板部３１に伝達される。本実施形態では、図１、図２に示されるように、網板部３１の四隅にベース１０に据えられた各１組の振動装置４０が備わる。

〈弾性装置〉 弾性装置２０は、図１〜図３に示されるように、スパイラル状バネの弾性体を有する弾性材２１と、これを上端で支持する支柱２５とを備える。弾性材２１は、本実施形態では、ピアノ線をスパイラル状バネに加工したものを使用する。弾性材２１はこれに限るものではなく、ゴム、あるいは板バネであってもよい。支柱２５は、図１〜図３に示されるように、網板部３１を囲う位置に、ベース１０の四隅に高さ方向に延びるように据えられた、弾性材２１を支持する柱である。

〈ふるい動作〉 網板部３１は、図１〜図３に示されるように、金属製の横棒３３縦棒３４が網の目状に組まれた本体３２と、四隅に網板部３１を空中に保持するための連結環３５が備わる。網板部３１の網の目は、金具１００の大きさに比べると大きく、且つ、絡まりあう金具１００の一塊１１０に比べると小さいもので、一塊１１０がこの上にセットされ、１個又は数個に分離された金具１００はこの網の目から下方に落下する。

網板部３１の本体３２は、図３に示されるように、横棒３３縦棒３４は同じ金属を使用し、太さも同じ仕様であり、形成される網の目はほぼ正方形である。本体３２は、加えられる振動によって破損や変形が生じないだけの強度を備える一方、絡まりあった金具１００の一塊１１０をこの上で跳ね上げるのに必要な剛性を備えている。

連結環３５は、図４に示されるように、網板部３１の四隅に備わる。連結環３５は、網板部３１を中空に保持するために備わる構成要素である。上面の連結環３５は、弾性材２１の連結環２２と連結することで網板部３１と弾性材２１とをつなげる。下面の連結環３５は振動伝達部４２の連結環４３と連結することで、網板部３１と振動部４１とをつなげる。連結は、螺子締めや接合材で固く固定するものではなく、固有の振動のエネルギーを損なうことがないように自由に動くことができる状態で連結することが好ましい。本実施形態では、連結はリング同士の係り合いで構成されていて固有の振動を減殺することがなく連結環３５、２２、４３同士は自由に動くことができる。

下面の連結環３５は、図４に示されるように、ベース１０に固定された振動部４１から延びる振動伝達部４２の連結環４３と連結する。振動伝達部４２は、直線状に延びる金属棒で基端は振動部４１につながり、先端は連結環４３を介して網板部３１につながる。これにより、振動部４１で発生した周期的な振動は網板部３１に伝わる。

上面の連結環３５は、図４に示されるように、弾性材２１の下端側の連結環２２と連結する。連結は、固有の振動のエネルギーが損なわれることがなく自由に動くことができる状態でなされる。これにより、弾性材２１からの反力が網板部３１に伝わる。すなわち、周期的な振動が加わる網板部３１に上方向への張力が重畳されることとなる。

〈発生する振動の特徴〉 振動の特徴に付いて図面を参照しつつ説明する。図５は、同網板部に振動、衝撃の伝わる様子を示す概念図である。図６は、同金具ほぐし機で絡まる金具の一塊がほぐされる様子を示す工程図であって、（ａ）は、網板部に絡まる金具の一塊がセットされた状態を示す図であり、（ｂ）は、網板部に振動が加わり金具の一塊が飛び跳ねる状態を示す図であり、（ｃ）は絡まる一塊から1個又は数個の金具が分離される状態を示す図である。

網板部３１に加わる力は、図５に示されるように、振動部４１で発生する周期的な振動と、弾性材２１で発生する上方向への張力とが重畳されたものである。これにより、網板部３１に置かれた、絡まりあう金具１００の一塊１１０は、網板部３１上で周期的に飛び跳ねるように動き、毎回自重による落下衝撃を受ける。このときの落下衝撃は、単に周期的な振動による衝撃に比べて、絡まりあう金具１００を1個又は数個に分離することに効果的に作用する。これは実験、および経験により得られた知見である。

このように、連続して落下衝撃を受けた、絡まりあう金具１００の一塊１１０は、図６の（ｂ）に示されるように、落下するごとに、絡まりがほぐされ、主に一塊１１０の底面側から1個又は数個単位で金具１００が分離してゆく。分離した金具１００は、網板部３１の網の目から落下し、ワークシュータ５１上を図示されないワークトレイに運ばれる。

振動動作の時間経過とともに、金具１００は、図６の（ｃ）に示されるように、一塊１１０から分離し続けるので、一塊１１０は小さくなり、絡まりは緩くなる。最後に一塊１１０は金具１００に分離してなくなる。

〈特徴の有る振動〉 本実施形態では、ふるい装置３０の網板部３１の四隅に各１個のエアシリンダを備え、それを個別にプログラム制御するものである。これにより、容易に特徴のある振動の組み合わせが実現でき、金具１００の大きさや形に応じた振動条件を与えることができる。
たとえば、４個のエアシリンダの振幅や周期が全て同期した振動の場合、周期的な上下運動が絡まりあった金具１００の一塊１１０に与えられる。たとえば、４個のエアシリンダが、時計方向に９０度づつ周期がずれた振動の場合、絡まりあった金具１００の一塊１１０に周期的な上下運動に加えて時計方向あるいは反時計方向に転がるような力が働く。

その他、適宜に４個のエアシリンダを個別に制御することで、金具１００の形や大きさに応じた振動条件を容易に設定することができる。これにより、絡まりあった金具１００の一塊１１０を１個又は数個の単位にほぐすことができる。

〈作用効果〉・本実施形態に係る金具ほぐし機１は、周期的な上下方向の振動がエアシリンダで与えられる。これにより、簡易な構造で、且つ比較的廉価で効果的な金具ほぐし機１が得られる。
・本実施形態に係る金具ほぐし機１は、エアシリンダを網板部３１の四隅に各１個備える。これにより、網板部３１全体にコンパクトなエアシリンダで均等に振動を与えることができるので、簡易な構造で、且つ比較的廉価で効果的な金具ほぐし機１が得られる。

・本実施形態に係る金具ほぐし機１は、４個のエアシリンダを個別に制御することができる。これにより、金具１００の形や大きさに応じた振動条件を容易に設定することができるので、絡まりあった金具１００の一塊１１０を１個又は数個の単位にほぐすことができる。
・本実施形態に係る金具ほぐし機１は、４個のエアシリンダの振幅や周期が全て同期した条件に設定することができる。これにより、周期的な上下運動が絡まりあった金具１００の一塊１１０に与えられるので、一塊１１０は効率的にほぐされることとなる。

・本実施形態に係る金具ほぐし機１は、４個のエアシリンダが、時計方向に９０度づつ周期がずれた条件を設定することができる。これにより、絡まりあった金具１００の一塊１１０に周期的な上下運動に加えて時計方向あるいは反時計方向に転がるような力が働くので、一塊１１０は効率的にほぐされることとなる。
・本実施形態に係る金具ほぐし機１は、スパイラル状の弾性材２１を備え、弾性材２１は支柱２５によって斜めに吊り下げられ先端で網板部３１を支えている。これにより、網板
部３１は周期的な振動に加えて、上向きの弾性力が加えられている。その結果、網板部３１に置かれた、絡まりあった金具１００の一塊１１０は、上下運動の際、突き上げるような衝撃力を受けることとなる。これにより、一塊１１０は、効率よくほぐされることとなる。

〈その他の実施形態〉
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、発明思想の範囲内で種々の変更が可能である。

１ 金具ほぐし機
１０ ベース
２０ 弾性装置
２１ 弾性材
２２ 連結環
２５ 支柱
２６ 連結環
３０ ふるい装置
３１ 網板部
３２ 横棒
３３ 縦棒
３４ 連結環
４０ 振動装置
４１ 振動部
４２ 振動伝達部
４３ 連結環
５０ 搬送装置
５１ ワークシュータ（金具シュータ）
５５ ワークトレイ（金具トレイ）
６０ 制御部
１００ 金具
１０１ 基部
１０２ 鉤部
１０３ 曲り部
１１０ 一塊

Claims (5)

1. 互いに絡まり易い形状に加工された複数個の金具が絡まりあう状態の一塊から、前記金具を１個又は数個に分離する金具ほぐし機であって、
   前記絡まりあう一塊がセットされる網板部と、前記網板部に振動を与える少なくとも二つの振動部と、前記振動部の動作を独立に制御する制御部と、前記振動部の振動を前記網板部に伝える振動伝達部とを備え、前記網板部が上下方向に振動すると網目から分離した金具が落下するところに特徴を有する金具ほぐし機。
2. 前記網板部の表面又は裏面の少なくとも１箇所が弾性材に接続し、前記網板部が上向き又は下向きに動く際、前記弾性材の反力で衝撃的な力が前記絡まりあう一塊に加わるところに特徴を有する請求項1記載の金具ほぐし機。
3. 複数ある前記振動部が同じ周期で同じ方向に振動するように制御された請求項1又は請求項2記載の金具ほぐし機。
4. 複数ある前記振動部が周期を変えて振動するように制御された請求項1又は請求項2記載の金具ほぐし機。
5. 互いに絡まり易い形状に加工された複数個の金具が絡まりあう状態の一塊から、前記金具を１個又は数個に分離する金具ほぐし方法であって、
   前記絡まりあう一塊を略平面状に延びる網板部にセットする工程と、前記網板部に振動を与える工程と、前記振動に弾性材の反力による衝撃力を重畳する工程とを備え、
   前記網板部にセットされた前記一塊は、前記網板部上で前記振動と前記衝撃を受けることで、前記網板部から網目を通して下方に落下して１個又は数個にほぐされるところに特徴を有する金具ほぐし方法。
   

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