JP6993629B2 - パーツフィーダ - Google Patents

Description

この発明は、パーツフィーダにおいて、誤って混入した異形部品を排除する構造部に関している。

実願昭５７－６４１６９号（実開昭５８－１６６８８６号）のマイクロフィルムには、パーツフィーダにおいて、高さの低い異形プロジェクションナットを選別して排出する排出口と、この排出口に連なる受け箱が記載されている。同様のことは、特開２００１－１０６３３２号公報にも記載されている。

また、特開２００６－１９９４９６号公報には、パーツフィーダの部品搬送板に接続された送出管の入口部に通過規制部材を配置し、この通過規制部材に正常部品の外形形状に適合した通過孔を形成したことが記載されている。

実願昭５７－６４１６９号（実開昭５８－１６６８８６号）のマイクロフィルム 特開２００１－１０６３３２号公報 特開２００６－１９９４９６号公報

上記特許文献には、パーツフィーダにおいて、高さの低い異形部品を排出して受け箱に収容することや、送出管の入口部に通過規制部材を配置することは記載されているが、これらの各部材をコンパクトにまとめてより小型化されたパーツフィーダを求めることに関しては、特別な技術的配慮は何もなされていない。

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、パーツフィーダにおける異形部品の排除について、所要構造部の集約を促進したり、異形部品を確実に排出したりすることを目的とする。

請求項１記載の発明は、
円形の振動式ボウルの内側に、外周側が低くなった傾斜が付与された螺旋形の部品搬送板が形成され、
前記部品搬送板に余剰の正常部品を転落させる落下孔が形成され、
前記落下孔から落下した正常部品を受け止める受け箱が設けられ、
前記受け箱は、前記部品搬送板に接続された送出管と重複する箇所まで円弧方向に伸ばしてあり、
前記送出管の入口部に、正常部品の外形形状に適合した通過孔を有する通過規制部材が溶接され、
前記通過規制部材を通過した異形部品を通過させる選別通過孔が、通過規制部材の直ぐ傍らに隣接した状態で送出管の鉛直方向に起立した壁板に形成されることによって、前記通過規制部材と前記選別通過孔間の距離が最短となるように構成され、
前記選別通過孔を通過した異形部品を収容する収容ボックスが送出管の壁板に溶接してあり、前記通過規制部材を通過して前記送出管に入った異形部品が、最短距離を経て前記選別通過孔を通過して前記収容ボックスに収容されるように構成され、
外周側が低くなった傾斜が付与された前記送出管内の前記部品搬送板は、前記異形部品が滑降状態で移動できるように、収容ボックスの底板に連なり、この底板は、前記部品搬送板と同方向に傾斜した構成とされ、
前記収容ボックスは、前記受け箱の上側において張り出した状態で前記受け箱とほぼ重複させてあり、
前記通過規制部材が前記送出管に溶接されていること、前記通過規制部材の直ぐ傍らに隣接させて前記選別通過孔が前記送出管の壁板に開口させてあること、前記選別通過孔に連通する前記収容ボックスが前記送出管の壁板に溶接してあることによって、前記通過規制部材、前記送出管、前記選別通過孔および前記収容ボックスが一体的に集約された構造部を形成するように構成したことを特徴とするパーツフィーダである。

上記構成によって、部品搬送板、通過規制部材および送出管が一連になって一体的に構成され、送出管に異形部品を通過させる選別通過孔が通過規制部材に隣接した状態で配置され、さらに選別通過孔を通過した異形部品の収容ボックスが送出管に結合された構造がえられる。換言すると、通過規制部材で正常部品だけを通過させるための構造、通過規制部材を通過した異形部品を排出するための構造、排出された異形部品を貯留するための構造などが集約された構造物として形成される。したがって、上記各構造が集約された状態でコンパクトにまとまった状態になり、パーツフィーダ全体の小型化に効果的である。

異形部品は、通過規制部材の通過孔、通過規制部材に隣接している選別通過孔、収容ボックスの順で移動し、その移動長さが最短となる。したがって、通過規制部材を通過した異形部品の排出が確実になされる。

つまり、通過規制部材を通過した正常部品以外に異形な部品が通過規制部材を通過した場合であっても、異形部品は選別通過孔で移送経路から選別されて収容ボックスに収容される。したがって、異形部品が正常部品と一緒になってパーツフィーダから送出されるといった異常動作が防止できて、信頼性の高いパーツフィーダが確保できる。

パーツフィーダの平面図である。 パーツフィーダの概略を示す外観図である。 図１の各断面を示す断面図である。 変形例を示す断面図である。 部品の側面図である。

つぎに、本発明のパーツフィーダを実施するための形態を説明する。

図１～図５は、本発明の実施例を示す。

最初に、部品について説明する。

本パーツフィーダで扱われる部品としては、ボルト、ナット、ワッシャなど、種々なものがあるが、ここでは正常部品としてドームナット、異形部品としてプロジェクションナットである。以下の説明において、プロジェクションナットを単にナットと表現する場合もある。

図５（Ａ）に示すように、正常部品であるドームナット１は、六角形のナット部２と、それと一体の球形のドーム部３と、１２０度間隔で形成された溶着用突起４によって構成されている。図示していないが、ねじ孔の中心軸線が符号Ｏ－Ｏで示されている。ナット部２の高さ寸法が６ｍｍ、ナット部２の角部間寸法が１４ｍｍ、ドームナット１の全高が１３ｍｍである。

一方、異形部品であるプロジェクションナット５は、四角い本体部６と、下面側の四隅に形成された溶着用突起７によって構成されている。ドームナット１のナット部２の角部間寸法と、プロジェクションナット５の本体部６の角部間寸法は同じである。また、ナット部２と本体部６の高さは、ナット部２の方がわずかに高く、その差は、符号ｄで示されている。

つぎに、パーツフィーダの主要構造を説明する。

パーツフィーダは、符号１００で示され、図２に示すように、支持台８上に固定されている。円形の振動式ボウル９と、その下側に配置した起振部１０によって構成されている。

円形の底板１１から渦巻き状の部品搬送板１２が開始箇所１３から始まり、螺旋形状を描きながら緩やかに上昇している。部品搬送板１２が２周弱伸びた箇所が部品搬送板１２の終端部であり、ここに送出管１４が接続されている。部品は、反時計方向に回りながら部品搬送板１２上を移送される。

振動式ボウル９の下側に配置されている起振部１０は、振動式ボウル９に対して、円周方向と上下方向の振動を付与し、それによって合成された推進力が部品に付与され、これによって部品搬送板１２上を上ってゆく。このようにして移送されてきた正常部品であるドームナット１は、送出管１４を通過して、つぎの搬送手段１５に移送され、目的箇所へ供給される。搬送手段１５の代表的なものとして、直進フィーダが挙げられる。

つぎに、部品搬送板の断面形状を説明する。

図１のＡ－Ａ断面は図３（Ａ）図に、Ｂ－Ｂ断面は図３（Ｂ）図に、Ｃ－Ｃ断面は図３（Ｃ）図に示され、このように順次、図１の各断面線や矢視線に対応する断面図が図３（Ａ）～（Ｉ）に示されている。

断面Ａの箇所は、部品搬送板１２の開始箇所１３から、１／４周位旋回した箇所なので、外側の部品搬送板１２の高さ位置は、図３（Ａ）に示すように、比較的低くなっている。図３（Ａ）に示すように、底板１１、低い側の部品搬送板１２、高い側の部品搬送板１２が階段状に形成され、高い側の部品搬送板１２の外側に外壁板１６が、図３（Ａ）や図３（Ｃ）に示すように、鉛直方向に起立した状態で設けてある。各部品搬送板１２には、外周側が低くなった傾斜が付与され、それによって部品は部品搬送板１２の外周側へ寄せ付けられて、内壁板１７や外壁板１６を擦りながら移動する。上記傾斜は、符号θで表されている。

断面Ｂの箇所は、部品搬送板１２の開始箇所１３から、１周半位進行した箇所なので、外側の部品搬送板１２の高さ位置は、図３（Ｂ）に示すように、ほぼ最も高い位置になっている。断面Ｂの辺りまで移送されてきたドームナット１の個数が過剰であったりすると、後述の通過規制部材の正常な機能に支障をきたす恐れがあるので、余剰のドームナット１を落下孔１９から転落させるようになっている。落下孔１９は、外壁板１６から内側方向に離れた箇所に開けてあり、ボウルの円形方向に沿った細長い円弧型になっている。ドームナット１の個数が過剰でないときには、落下孔１９の外側を通過して行く。

落下孔１９から落下したドームナット１は、受け箱２０で受止められ、そこに一時貯留されたり、底板１１の箇所へ戻されたりするようになっている。そのために、受け箱２０の底板２１に底板１１側が低くなる傾斜が付与してあるとともに、内壁板１７に戻り孔２２が設けてある。

受け箱２０は、送出管１４と重複する箇所まで円弧方向に伸ばしてあり、それによって後述の通過規制部材や選別通過孔や収容ボックスなどとの構造的関連が付与されている。受け箱２０は、両端に端板１８を有しているとともに、底板１１に溶接してある。

断面Ｃの箇所は、部品搬送板１２の開始箇所１３から、１周と３／４位進行した箇所なので、部品搬送板１２の高さ位置は、図３（Ｃ）に示すように、ほぼ最も高い位置になっている。ドームナット１を扱う工程の近くに、上述のような寸法のプロジェクションナット５を扱う工程が存在すると、床などに転がっているナット５を、作業者が拾って振動式ボウル９へ誤って戻し入れることがある。このようなナット５が、異形部品である。

異形のナット５を除去するために、細長くて四角い選別通過孔２３が外壁板１６の下側に開けてある。選別通過孔２３における選別動作は、図３（Ｆ）に示されている。すなわち、選別通過孔２３の空間高さが、ナット５の高さよりも高く、ドームナット１の全高よりも低く設定してある。あるいは、ドームナット１が倒れているときのナット部２の角部間寸法よりも低く設定してある。このような高さ設定によって選別機能が果たされている。

また、選別通過孔２３の搬送方向の長さは、図３（Ｈ）に示すように、わずかな移送距離の間にナット５の通過を果たすのに必要な長さとされ、ここでは、ナット５の幅の３倍である。

異形で異常とされるナット５が選別通過孔２３を通過したら、再び振動式ボウル９内に戻らないようにすることが重要である。そのために、収容ボックス２４が外壁板１６に溶接してあり、図３（Ｈ）に示すように、選別通過孔２３を通じてのみ部品搬送板１２と連通している。収容ボックス２４は、出口のない状態にしてあり、その底板２５は部品搬送板１２と同方向に傾斜している。そのため、選別通過孔２３を通過したナット５は収容ボックス２４の外側に片寄った状態になり、部品搬送板１２へ戻ることはない。

断面Ｄの箇所は、外壁板１６の高さ以外はＢ断面の箇所と同じである。異なっているのは、収容ボックス２４の直ぐ隣の箇所の外壁板１６に切欠き部２６を設けて、外壁板１６の高さを低くしてある。異常な姿勢で移動してきたドームナット１は、傾斜角θによって低い切欠き部２６を乗り越えて、受け箱２０に転落する。

振動式ボウル９の直径方向における受け箱２０の幅Ｗ１は、切欠き部２６からの転落空間２７を確保したり、落下孔１９から大量のドームナット１が落下したりした場合に備えて、十分な量のドームナット１を貯留できる寸法に設定してある。ドームナット１の中心軸線Ｏ－Ｏがほぼ鉛直方向となった正常な起立姿勢のときには、切欠き部２６から転落することがなく、正常姿勢で後述の通過規制部材の通過孔に向かう。

つぎに、収容ボックスの配置について説明する。

収容ボックス２４は、異形部品であるナット５を封じ込める役割を果たしている。Ｃ断面の箇所で見られるように、収容ボックス２４は、受け箱２０の上側において張り出した状態で配置され、収容ボックス２４の幅寸法Ｗ２は、受け箱２０の幅寸法Ｗ１とほぼ重複している。つまり、収容ボックス２４と受け箱２０との幅寸法が、上下方向で見てほぼ重複した状態で収容ボックス２４と受け箱２０が配置してある。

ここでは、収容ボックス２４の方が受け箱２０よりも外側に少し突き出ているが、収容ボックス２４の外側部と受け箱２０の外側部を上下方向で一致させたり、収容ボックス２４の外側部を受け箱２０の外側部よりも内側に配置したりすることも可能である。

つぎに、通過規制部材、送出管、収容ボックスなどについて説明する。

通過規制部材、送出管、収容ボックスなどの集約構造は、図３（Ｉ）図、（Ｅ）図、（Ｇ）図、（Ｈ）図などに示されている。

送出管１４は、鋼板をコ字型に成型した管部材２９を、開放側を下向きにして部品搬送板１２の外周側に溶接して形成されている。送出管１４の空間形状は矩形であり、ドームナット１が、ナット部２が下側になった起立状態で通過できるようになっている。

送出管１４の入口部に、正常部品であるドームナット１を、その中心軸線Ｏ－Ｏがほぼ鉛直方向となった正常な起立姿勢で通過させ、中心軸線Ｏ－Ｏが横倒しになった異常姿勢のときには通過させない、通過規制部材３０が配置してある。具体的には、通過規制部材３０が送出管１４の開口端に溶接してある。また、通過規制部材３０は、正規のドームナット１よりも一回り大きなドームナットが混入した場合にも、通過を禁止する。

通過規制部材３０は、四角い厚板で構成され、図３（Ｇ）に示すように、ドームナット１の外形形状に適合した通過孔３１が形成してある。この通過孔３１は、ナット部２が通過するナット通過部３２と、ドーム部３が通過するドーム通過部３３によって構成されている。ドームナット１が（Ｇ）図に示した正常な起立姿勢であるときには、通過孔３１の通過が許容されるが、中心軸線Ｏ－Ｏが倒れたような横向きナット姿勢であるときには、通過孔３１の内縁にひっかかって通過が禁止される。

ドームナット１のナット部２の寸法と、ナット５の本体部６の寸法は前述のとおり同じであるから、異形部品であるナット５が通過孔３１のナット通過部３２を通過してしまうことになる。

Ｅ断面の箇所における管部材２９にも選別通過孔が形成されている。この構成は、前述のＣ断面の箇所のものと同じである。よって、この選別通過孔には、前述のものと同じ番号２３が付してある。選別通過孔２３は、管部材２９に開けられているが、具体的には、管部材２９の壁板３４に設けてある。壁板３４は、外壁板１６と同様に鉛直方向に起立している。Ｉ図の箇所におけるＨ断面形状は、通過規制部材３０の存在以外は、先のＣ断面の箇所におけるＨ断面形状と同じである。

Ｃ断面の箇所における収容ボックスと同じ収容ボックスが、管部材２９に溶接で取り付けられている。よって、このＥ断面の箇所における収容ボックスにも同じ番号２４が付してある。（Ｈ）図や（Ｉ）図に示すように、通過規制部材３０の直ぐ傍に選別通過孔２３が配置してある。この選別通過孔２３は、管部材２９の壁板３４に開口させてある。壁板３４に収容ボックス２４が溶接してあり、選別通過孔２３は収容ボックス２４の内部空間に連通している。

選別通過孔２３が通過規制部材３０の直ぐ傍に配置してあるというのは、選別通過孔２３が通過規制部材３０と隣り合った最短距離の位置に配置されていることを意味している。このように配置された選別通過孔２３に連通した状態で、収容ボックス２４が管部材２９に溶接してある。

このように、通過規制部材３０が管部材２９（送出管１４）の開口端、すなわち送出管１４の入口部に溶接されていること、通過規制部材３０に隣接させて通過規制部材３０の直ぐ傍に、選別通過孔２３が管部材２９の壁板３４に開口させた状態で配置してあること、選別通過孔２３に連通する収容ボックス２４が壁板３４に溶接してあること等によって、通過規制部材３０、選別通過孔２３、収容ボックス２４が集約構造部を形成した状態で配置されている。

つぎに、部品の移動挙動について説明する。

底板１１上に待機しているドームナット１や異形のナット５は、搬送振動によって開始箇所１３から部品搬送板１２上を反時計方向に移動する。Ｂ断面の箇所付近まで移動してきて、この辺りにおけるドームナット１の個数が過剰であると、ドームナット１は部品搬送板１２の幅いっぱいになって、過剰分は落下孔１９から受け箱２０に落下する。受け箱２０に入ったドームナット１は、戻り孔２２からボウル内に戻される。

さらに、外壁板１６に沿ってＣ断面の箇所へ移動してくると、ドームナット１はその中心軸線Ｏ－Ｏが横向きであっても選別通過孔２３を潜り抜けることなく移送されてゆくが、異形のナット５が紛れ込んでいると、ナット５は選別通過孔２３を潜り抜けて収容ボックス２４内に封じ込められる。中心軸線Ｏ－Ｏが横向きになったドームナット１は、Ｄ断面の箇所で低くなった切欠き部２６を乗り越えて、転落空間２７を経て受け箱２０へ転落する。そして、戻り孔２２から底板１１側へ戻される。

上述のようにして、中心軸線Ｏ－Ｏが起立状態になったドームナット１だけが正しい起立姿勢で通過規制部材３０に向かい、ここで通過孔３１を潜り抜けて、正規の姿勢の状態で搬送手段（直進フィーダ１５）へ移行してゆく。

Ｃ断面の箇所において、ナット５が起立（ねじ孔の軸線が横倒しの姿勢）したりしていると、そこの選別通過孔２３を通過することなく、そのままの姿勢で切欠き部２６に沿って移送される。この移送の途上で搬送振動など何らかの外力が作用してナット５は寝た姿勢（ねじ孔の軸線が起立した姿勢）になると、ナット５はそのまま通過孔３１のナット通過部３２を通過する。この通過した異形のナット５は、通過規制部材３０に隣接している選別通過孔２３を通過して、収容ボックス２４内に収容され、封じ込められる。

図４は、他の変形事例を示す。

これは、Ｃ断面の箇所に採用されているもので、選別通過孔２３を潜り抜けて収容ボックス２４内に入ったナット５を、部品箱３５に集める形式である。そのために収容ボックス２４の外周側には、開放部３６が形成され、選別通過孔２３を通過したプロジェクションナット５は、開放部３６から部品箱３５内に落下し、そこに貯留される。

このような形式にすることによって、多数のナット５が振動式ボウル９内に投入されたときには、振動式ボウル９の振動速度を高めて、不要なナット５を短時間で部品箱３５へ回収する。

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。

上記構成によって、部品搬送板１２、通過規制部材３０および送出管１４が一連になって一体的に構成され、送出管１４に異形部品であるナット５を通過させる選別通過孔２３が通過規制部材３０に隣接した状態で配置され、さらに選別通過孔２３を通過したナット５の収容ボックス２４が送出管１４に結合された構造がえられる。換言すると、通過規制部材３０で正常部品であるドームナット１だけを通過させるための構造、通過規制部材３０を通過したナット５を排出するための構造、排出されたナット５を貯留するための構造などが集約された構造物として形成される。したがって、上記各構造が集約された状態でコンパクトにまとまった状態になり、パーツフィーダ１００全体の小型化に効果的である。

ナット５は、通過規制部材３０の通過孔３１、通過規制部材３０に隣接している選別通過孔２３、収容ボックス２４の順で移動し、その移動長さが最短となる。したがって、通過規制部材３０を通過したナット５の排出が確実になされる。

つまり、通過規制部材３０を通過したドームナット１以外に異形なナット５が通過規制部材３０を通過した場合であっても、ナット５は選別通過孔２３で移送経路から選別されて収容ボックス２４に収容される。したがって、異形ナット５が正常ドームナット１と一緒になってパーツフィーダ１００から送出されるといった異常動作が防止できて、信頼性の高いパーツフィーダ１００が確保できる。

送出管１４の入口側管端に、厚板状の通過規制部材３０が溶接され、通過規制部材３０の直ぐ隣に選別通過孔２３が形成され、送出管１４の横側面をなす壁板３４に収容ボックス２４が溶接されて、選別通過孔２３を潜り抜けたナット５は収容ボックス２４に収容される。したがって、送出管１４に溶接した通過規制部材３０、送出管１４に開けた選別通過孔２３、送出管１４に溶接した収容ボックス２４などが、高い集約性をもって一箇所に形成され、パーツフィーダ１００としての重要な機能を果たす構造領域が、著しくコンパクトに形成される。

ナット５が、ねじ孔軸線が横向きになった状態（起立状態）で最初の選別通過孔２３に差し掛かっても、そこを潜り抜けることができない。それに引き続いて移動しているときに、ねじ孔軸線が起立した状態（転倒状態）に変わると、通過規制部材３０のナット通過部３２を通過するという現象が発生しうる。しかしながら、通過規制部材３０を通過したナット５は直ちに選別通過孔２３から排除されるので、上記のように希に発生する現象に対しても、確実な選別機能が確保できる。

上述のように、本発明のパーツフィーダによれば、異形部品の排除に関して、所要構造部の集約を促進したり、異形部品を確実に排出したりする。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。

１ ドームナット
２ ナット部
３ ドーム部
４ 溶着用突起
５ プロジェクションナット
６ 本体部
７ 溶着用突起
９ 振動式ボウル
１１ 底板
１２ 部品搬送板
１４ 送出管
１６ 外壁板
１７ 内壁板
１９ 落下孔
２０ 受け箱
２１ 底板
２２ 戻り孔
２３ 選別通過孔
２４ 収容ボックス
２５ 底板
２６ 切欠き部
Ｗ１ 受け箱の幅寸法
Ｗ２ 収容ボックスの幅寸法
２９ 管部材
３０ 通過規制部材
３１ 通過孔
３４ 壁板
３５ 部品箱
３６ 開放部
１００ パーツフィーダ
Ｏ－Ｏ 中心軸線

Claims (1)

1. 円形の振動式ボウルの内側に、外周側が低くなった傾斜が付与された螺旋形の部品搬送板が形成され、
   前記部品搬送板に余剰の正常部品を転落させる落下孔が形成され、
   前記落下孔から落下した正常部品を受け止める受け箱が設けられ、
   前記受け箱は、前記部品搬送板に接続された送出管と重複する箇所まで円弧方向に伸ばしてあり、
   前記送出管の入口部に、正常部品の外形形状に適合した通過孔を有する通過規制部材が溶接され、
   前記通過規制部材を通過した異形部品を通過させる選別通過孔が、通過規制部材の直ぐ傍らに隣接した状態で送出管の鉛直方向に起立した壁板に形成されることによって、前記通過規制部材と前記選別通過孔間の距離が最短となるように構成され、
   前記選別通過孔を通過した異形部品を収容する収容ボックスが送出管の壁板に溶接してあり、前記通過規制部材を通過して前記送出管に入った異形部品が、最短距離を経て前記選別通過孔を通過して前記収容ボックスに収容されるように構成され、
   外周側が低くなった傾斜が付与された前記送出管内の前記部品搬送板は、前記異形部品が滑降状態で移動できるように、収容ボックスの底板に連なり、この底板は、前記部品搬送板と同方向に傾斜した構成とされ、
   前記収容ボックスは、前記受け箱の上側において張り出した状態で前記受け箱とほぼ重複させてあり、
   前記通過規制部材が前記送出管に溶接されていること、前記通過規制部材の直ぐ傍らに隣接させて前記選別通過孔が前記送出管の壁板に開口させてあること、前記選別通過孔に連通する前記収容ボックスが前記送出管の壁板に溶接してあることによって、前記通過規制部材、前記送出管、前記選別通過孔および前記収容ボックスが一体的に集約された構造部を形成するように構成したことを特徴とするパーツフィーダ。

Images