JPH05225409A - ロータリパーツフィーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークを高能力で搬送し規則的に排出する。 【構成】 渦巻状のガイド壁を有するスパイラルガイド
１２の下面に接して配置された回転円板１６の中心付近
にワークを供給し、回転円板１６を回転させるとワーク
はガイド１２に沿って外周方向に移動する。外周に移動
するに連れワークの進行線速度が増加するため、最初は
多層多列であったワークが移動途中で分離分散し、ワー
クはガイド１２の外面又は回転円板１６を囲む円筒枠１
１の内面に沿って規則的に配列され、開口部２１から外
部に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークを規則的かつ高
能力で排出するためのパーツフィーダであって、例えば
高速・高精度の計数機用供給装置として使用し得る特性
の優れたロータリパーツフィーダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】錠剤等の医薬品、多種多様の工業部品等
の計数と定数充填或いは定量充填用に、従来から種々の
パーツフィーダが用いられている。例えば、本来は自動
組立を主用途とし、ワークを１個ずつ揃えて供給するボ
ウルフィーダや、直進形の電磁フィーダが実用されてい
る他に、高能力が要求される場合にはベルトコンベアが
用いられることもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】実用例の多い光学式セ
ンサを計数器として用いる場合に、ワークが光路上で複
数個重なると１個と誤計数するため、ワークは原則とし
て１個ずつ分離してセンサを通過させなければならな
い。金属通過センサを計数目的に使用する際には、ワー
クを分離した上で相互に数ｃｍ以上の間隔を設けなけれ
ばならないため、パーツフィーダの供給特性は更に酷し
くなる。

【０００４】本発明者による特公平１−２８４３５号、
特願平２−４１８４４０号、特願平３−３５５１０６号
における計数装置においては、同時に複数個のワークが
センサを通過しても測定が可能であるとはいえ、１個ず
つ分離した状態で計数した方が計数精度が向上すること
は云うまでもない。

【０００５】ボウルフィーダや小型の直進フィーダでは
供給能力が不足する理由から、図７、図８に示すような
通常のベルトコンベア１とホッパ２を使用する場合に、
ワークＷの供給能力は主としてホッパゲート３の開度と
ベルト速度Ｖにより決まるのであるが、計数を確実にす
るためワークＷを１層或いは１列とし排出するようにゲ
ート３の開口面積を絞ると、ワークＷがブリッジを作っ
て排出が停止し易いため、開口面積を小さくすることが
できず、結局は多層多列部分を含む不規則な流れの状態
でワークＷが排出されるため計数が困難になる。

【０００６】コンベア１の代りに直進電磁フイーダを用
いた場合には、ワークも加振されるためブリッジの発生
は少なくなるが、排出時のワーク配列はコンベア１の場
合と大差なく、ワークに応じて専用トラフを設けたフイ
ーダを多段に組合わせて用いるなどしないと、整列的で
規則的な排出は望めない。

【０００７】また、一般に使用されるロータリパーツフ
ィーダの使用も考えられるが、通常のロータリパーツフ
ィーダはワークが外側から投入され、内側に渦巻状に移
動しながら集積されて連続的に排出されるために、計数
目的での使用は困難である。

【０００８】駆動源が電磁、圧電、モータの何れであっ
ても、或いはボウルフィーダでも直進フィーダでも、更
には従来のロータリパーツフィーダでも、加振機構がワ
ーク搬送の動力源になっているから、高能力の搬送排出
が要求される場合には、加振のための消費電力が過大に
なるほか、運転時に発生する振動音が実用上の障害にな
る。ワークの種類、形状、大きさ等に応じて、搬送機構
を専用的にその都度設計して、精密加工により製作しな
ければならない度数は、直進フイーダよりもボウルフィ
ーダの方が頻繁であり、装置が高価になるばかりではな
く、使用時においてはワークごとにその物性に合わせて
微細な調整を必要とする等の実用上の難点が多い。

【０００９】本発明の目的は、上述の従来装置の欠点を
解消し、多種類のワークに対しほぼ共通的に使用可能で
あり、ワークを高能力で規則的に排出できるほか、定数
定量充填に重要な１個ずつの分離排出と制御も容易であ
り、更には併設したホッパ内のブリッジ発生防止も容易
なロータリパーツフィーダを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係るロータリパーツフィーダは、外周の一
部に開口部を有する固定円筒と、渦巻状のガイド壁から
成り、前記固定円筒との間で形成する外周の通路の端部
が前記開口部に連通するように前記固定円筒に取り付け
たスパイラルガイドと、該スパイラルガイドの下端に回
転自在に接し、前記スパイラルガイドの渦巻方向の外側
に向かう方向に回転する回転円板とを備えたことを特徴
とするものである。

【００１１】

【作用】上述の構成を有するロータリパーツフィーダ
は、中心に供給されたワークは外側に移行するにつれ分
離分散され、１個ずつ又は規則的に排出される。

【００１２】

【実施例】本発明を図１〜図６に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１はロータリパーツフィーダの主
要部を示す斜視図、図２は平面図、図３は断面図であ
る。機構的な骨格を構成する固定円筒枠１１の内側に
は、渦巻状のガイド壁から成るスパイラルガイド１２が
取り付けられ、固定円筒枠１１は脚１３により支持され
ている。中心にブロック１４を有するスパイラルガイド
１２は、三叉具１５又は適宜の接続具を介して円筒枠１
１に固定されている。スパイラルガイド１２の下端には
回転円板１６が軽く接触するように配置され、回転円板
１６はベース１７又は固定円筒枠１１に組み付けられた
モータ１８の回転軸１９に取り付けられ、外縁は円筒枠
１１の内壁に軽く接した状態で、円滑に回転できるよう
になっている。この回転円盤１６の回転方向は、スパイ
ラルガイド１２の渦巻き方向の外側に向かうような方向
とされている。また、スパイラルガイド１２の先端部２
０は外側に曲げられ、円筒枠１１とガイド１２により形
成した最外周の通路は、円筒枠１１の一部に設けられた
開口部２１で終結している。

【００１３】本実施例においては、ワークＷを上方或い
は斜め上方から装置の中心付近に供給する。その場所は
単に中心付近が好ましいというだけであって、スパイラ
ルガイド１２に関して云えば、内縁から２周目の部分に
一部のワークＷが供給されても一向に支障はない。回転
軸１９及びこれと一体の回転円板１６が矢示の時計方向
に回転すると、回転円板１６上のワークＷも同様に時計
方向、つまり渦巻の外側に向かって回転進行するが、ス
パイラルガイド１２に案内されてワークＷの進行軌跡も
渦巻状となり、ガイド１２の先端部２０において開口部
２１から外部に排出される。

【００１４】上述のように本実施例のロータリパーツフ
ィーダは、ホッパからワークＷが切出されて供給される
搬送路の基点において、例えワークＷが密集したり塊状
になって供給しても、途中で加速しながら進行するた
め、終点においては分離分散した状態で外部に規則的に
排出される。

【００１５】このような基本機能に関連して、図７で説
明した従来のベルトコンベア１と比較して説明すると、
ベルトコンベア１では詰まりやブリッジの発生を避けて
ゲート３の開口面積を拡げる関係上、ワークＷが多層多
列の状態でホッパから切出され、ほぼその配列を保った
まま排出される。しかし、もしホッパ２の出口でのベル
ト速度Ｖがコンベア１の進行と共に増加し、図７の左端
排出部においては２倍の２Ｖに達したとすればどうなる
かを、モデル的な状態や結果を想定すると、最初２層に
重なって切出されたワークＷは２倍に加速されると１層
に変化して排出され、１層２列で切出された場合には、
進行方向の相互間隔が搬送中に開くため、左右方向に軽
く規制するだけで１列に整列して排出できることにな
る。

【００１６】しかし、このような可変速搬送動作はベル
トコンベア１のような直進フィーダ１台ではもとより実
現不可能であるが、本発明に係る新規なロータリパーツ
フィーダによれば、ワークを逐次増速しながら搬送する
という基本機能を実現できる。

【００１７】図１、図２、図３の基本装置におけるワー
クＷの運動は、注目すべき次の２項目の長所を備えてい
る。 (1) ワークＷは回転角速度同一のままスパイラル運動を
行うから、外周に向かうにつれその進行線速度が早くな
り、中心部に密集して貯蔵或いは供給されたワークＷ
も、計数が容易な分散分離した形になって排出される。 (2) ワークＷに対する駆動力は円周方向に作用するが、
スパイラルガイド１２の半径は外周に向かうにつれ大き
くなるから、振動やワークＷの相互反発等を無視した静
的な条件下では、ガイド１２の外周に沿って進行する。
このことは進行と直角方向の規制が自動的に行われ、
(1) の効用と合わせ、１列縦隊の形でワークＷを規則的
に排出できるという計数用途に対し理想的な機能を満た
している。

【００１８】遠心力のため、ワークＷがガイド１２の外
周を離れようとする方向の力も作用するが、実施例とし
て回転半径１０ｃｍ、回転速度２０ｒｐｍの場合にワー
クＷに作用する遠心力は自重の２０分の１以下であるか
ら、実用上無視しても支障はない。

【００１９】ワークＷが相互に引っ掛かり易い形状の場
合には、ガイド１２の外周に沿って加速しながらワーク
Ｗが進行する基本形のままでは十分に分離されず、複数
個一体のままワークＷが排出されることもある。このよ
うな場合に、理想的にはワークＷを左右にジグザグ連動
させて解きほごししながら進行させることが望ましいの
であるが、それと類似の効果を得るための簡単かつ具体
的な手段として、図示は省略するが次のような方法があ
る。

【００２０】(a) スパイラルガイド１２の中心を、回転
円板１６の中心から僅かに偏心させる。 (b) スパイラルガイド１２を楕円状とする。 (c) 装置全体を僅かに傾斜させる。

【００２１】上記何れの方法においても、ワークＷは１
回転中に１回又は２回、基本運動とは反対にガイド１２
の外壁を離れて外周に向かう駆動力を局所的に受けて進
行するから、複数個同時に排出される確率は明らかに減
少する。

【００２２】次に、多種類のワークＷや使用条件に対し
ほぼ共通して使用できる上、特に高速・高精度の定数・
定量充填に適した実施例を図４、図５により説明する。
図４の平面図と図５の断面図は、それぞれ図２と図３に
対応している。図２、図３の基本的実施例と異なるの
は、回転円板１６の外周部分に傘形に斜め下方に傾斜し
た外周傾斜部１６ａが形成されていることと、スパイラ
ルガイド１２の先端部２０に可動ゲート２２が設けられ
ていることである。

【００２３】可動ゲート２２が実線位置にあり、後述す
る破線の補助ゲート２３がない場合の動作は、実質上図
２、図３の基本装置の場合と同一であり、敢えて云えば
相互の反発、振動、傾斜等により進行中に傾斜部１６ａ
に落ち込んだワークＷは、開口部２１の手前側からＡ方
向に排出され、回転円板１６の水平部に載ったままゲー
ト２２に到達したワークＷは開口部２１の奥側からＢ方
向に排出されるから、モデル的には２列で排出されるこ
とになる。計数センサが２個ある場合には、開口部２１
から２連の中継シュートでセンサに接続してもよいし、
センサが１個であれば中継シュートも１本でよい。

【００２４】次に、このような図４、図５の装置を用い
て定数充填を行う場合の動作を説明する。一例として、
ワークＷの定数が１００個の場合に、最初の高速シーケ
ンスではゲート２２が図４の実線位置にあり、ガイド１
２の外周を進行してきたワークＷは図１の場合と同様
に、全て開口部２１から高能力で排出される。計数値が
例えば９０個に達すると低速シーケンスに移行し、回転
速度を例えば高速時の５分の１に落とすと共に、可動ゲ
ート２２を破線の２２’の位置に切換える。すると、回
転円板１６の水平部に載ったまま、即ちガイド１２の外
縁に沿って進行してきたワークＷは開口部２１の近くを
素通りした後に、破線のＷ’のようにそのまま回転、進
行し環流を続ける。しかし、回転円板１６の外周傾斜部
１６ａを１列になって進行してきたワークＷは、高速時
に引き続き、時間間隔を広げて１個ずつ開口部２１から
排出される。

【００２５】高速から低速に切換えられた後に、各部の
慣性やセンサへの落差の関係上オーバーランがあり、９
０個で低速シーケンスに移行後に定数１００個で供給を
停止するまで、１個ずつ確実に分離した排出を必要とす
るのは実際には５個程度である。実用に際しては、回転
速度の切換えとゲート開閉のタイミングをずらせてもよ
いし、定数１００個に達して排出を停止する時には可動
ゲート２２を図示しない反時計方向に回転させ、開口部
２１を閉止するようにしてもよい。なお、可動ゲート２
２は図示の回転扉式以外に、上下スライド式等の任意の
形式のものを用いることができる。

【００２６】ワークＷと計数制御動作の種類や内容に応
じて、回転円板１６の外周傾斜部１６ａを進行して排出
されるワークＷの％を標準状態よりも増す必要があれ
ば、装置を若干傾斜させるほかに、着脱や調整が容易な
補助ゲート２３を活用するなどして簡便にその個数を調
整することができる。

【００２７】図４、図５の実施例による動作の特長を要
約すると、次のようになる。 高速供給時には装置の全搬送機能が有効に作用し、小
型の装置と小電力でも高能力でしかも規則的なワークＷ
の排出ができる。 他に、特別のレーンやトラフを設けることなく、回転
円板１６の外周傾斜部１６ａの機能により、１列に整列
して１個ずつ排出できるから、定数又は定量制御を確実
に実施できる。傾斜部１６ａは一種のトラフと考えても
よいが、その幅はワークＷの寸法に合わせてその都度設
計製作する必要がなく、錠剤のように円板状のワークＷ
を例にとると、その直径は傾斜部１６ａの幅より大きく
ても小さくても支障なく、一列で搬送排出できる。

【００２８】一般に、ワーク貯蔵量はなるべく多いこと
が望ましく、その目的でホッパをフィーダに併設した場
合の構成を、図６の実施例について説明する。この実施
例においては、スパイラルガイド１２の中心部にはホッ
パ２４が設けられ、スティ２５を介して固定円筒枠１１
に取り付けられている。また、回転軸１９にはキャップ
２６が被着されている。

【００２９】スパイラルガイド１２の中心部のブロック
１４は、本来はワークＷを残らず排出する目的で回転中
心を閉塞するように設けたものであるから、前述したよ
うに図示の形状寸法を大幅に変更してもよいし、削除す
ることも可能である。しかし、ホッパ２４を併設する場
合には、ホッパ２４からのワークＷの切出しが円滑に行
われるような形状寸法を選定することが好ましい。

【００３０】従来装置では、計数用搬送に適したホッパ
ゲートの狭い開口面積ではワークＷを円滑に取り出せな
いため、ホッパを加振して詰まりやブリッジの発生を防
止している。本装置では図６で明らかなように、特別に
加振装置を設けなくとも、キャップ２６を回転軸１９に
装着するだけでブリッジの発生を防止し、円滑にワーク
Ｗを切出すことができる。

【００３１】軸１９と共に回転するキャップ２６は、ワ
ークＷの大きさ、形状に応じ適切な形状寸法のものを選
択すればよいが、例えば傘歯車状、テーパリーマ状、角
棒、偏心丸棒、スクリュー等、ホッパ２４内に貯蔵され
たワークＷに適度の撹拌効果を及ぼす形状寸法のもので
あればよい。しかも、キャップ２６は上方から挿入する
だけで軸１９に装着できるから、ワーク変更時に取換え
ることも極めて容易である。

【００３２】同様に、形状寸法の大きく異なるワークＷ
への変更に伴い、本装置の中で変換することが望ましい
重要な要素はスパイラルガイド１２であるが、これは三
叉具１５に固着されているから、図１から理解できるよ
うに、ガイド１２を取り付けた三叉具１５を上方から円
筒枠１１に嵌め込む形で装着できる構造にしておけば、
極めて簡単に短時間で交換することができ、本装置の汎
用性が更に増加する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るロータ
リパーツフィーダは、ワークの種類ごとに専用的な機構
を必要とすることなく、高精度の計数や定数定量制御が
可能なように、ワークを分離分散して規則的に排出でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】機構の斜視図である。

【図２】機構の平面図である。

【図３】断面図である。

【図４】機構の平面図である。

【図５】側面図である。

【図６】ホッパを併設した機構の側面図である。

【図７】従来例によるベルトコンベアの側面図である。

【図８】平面図である。

【符号の説明】 １１ 固定円筒枠 １２ スパイラルガイド １６ 回転円板 １６ａ 外周傾斜部 １８ モータ ２１ 開口部 ２２ 可動ゲート ２３ 補助ゲート ２４ ホッパ ２６ キャップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周の一部に開口部を有する固定円筒
   と、渦巻状のガイド壁から成り、前記固定円筒との間で
   形成する外周の通路の端部が前記開口部に連通するよう
   に前記固定円筒に取り付けたスパイラルガイドと、該ス
   パイラルガイドの下端に回転自在に接し、前記スパイラ
   ルガイドの渦巻方向の外側に向かう方向に回転する回転
   円板とを備えたことを特徴とするロータリパーツフィー
   ダ。
2. 【請求項２】 前記回転円板の外周部分を傘形に斜め下
   方に傾斜させた請求項１に記載のロータリパーツフィー
   ダ。
3. 【請求項３】 前記回転円板の回転軸に、供給されたワ
   ークを撹拌するためのキャップを装着した請求項１に記
   載のロータリパーツフィーダ。