JPH06305546A - 供給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】中央に傾いて回転する円板を持ち、該円板の外
周に全周にわたって摺接しながら回転する球面の一部で
構成される脱落防止壁と、該脱落防止壁の上縁に接合さ
れた水平環状のトラックとを有する複合回転型部品供給
機において、被供給部品の重量に耐え、耐久性を増大す
るために円板を厚くし、長大な被供給部品が円板からト
ラックへ乗り移ることを容易にするために乗移り部の長
さを増大する。 【構成】回転する脱落防止壁４と該脱落防止壁４の上縁
に固定されほぼ水平に旋回するトラック３とに、該トラ
ック３に対して傾いて回転する円板が全周にわたって摺
接するために、被供給部品の重量、被供給部品の落下の
時の衝撃に対して耐久性を増大するために円板の外周側
面を脱落防止壁４を形成する球の曲率半径と同じか僅か
に小さい曲率半径を持つ曲面で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動組立を始めとする自
動加工、自動包装、などの製造、加工、流通などの、分
野において使用される部品、製品の自動供給に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来部品の供給には振動によって移送さ
れる振動型部品供給機が使用されてきた。また高速の供
給には出願人が先に発明した複合回転式部品供給機（特
許第１１２９７５６号及び、特許第１５８４７３２号記
載の供給機）が用いられてきた。本発明は複合回転式部
品供給機（通称 旋回型部品供給機）の改良に関わるも
のである。該複合回転式部品供給機は外周に旋回する環
状のトラックと、該トラックの内縁の一点において接す
る円板を持っていて、該接点を最高部位として円板はト
ラックに対して適宜の角度傾いて回転している。円板の
外周の大部分はトラックの内縁より低位にあるので、円
板の上に投入された被供給部品が円板の外周とトラック
の内側の間に転落しないために、トラック内縁の下方に
は半球面の一部で構成される脱落防止壁が固定され、該
脱落防止壁が球面の一部であることから、円板の回転軸
の延長線が脱落防止壁の球面の中心を通過するように製
作してあるので脱落防止壁と円板のあいだの、隙間を理
論的には皆無とすることができる。該円板とトラックと
は別個の独立した駆動源により回転される。トラックの
外側を取り巻く外壁が固定して設けられ、該外壁には整
揃のための整揃壁がトラックの上面に整揃壁下端が近接
するように固定される。円板の上に投入された被供給部
品は円板の回転によって円板の外縁に押し出され、接点
部分からトラックに乗り移る。トラックに乗り移った被
供給部品はトラックと共に旋回し、整揃壁と作用する
か、整揃用に取付けられたセンサなどによって選択され
て所要の姿勢の被供給部品だけが供給機から排出され、
不正姿勢の被供給部品はトラックから排除されて円板の
上に還流される。

【０００３】従来の複合回転式部品供給機においては脱
落防止壁の球面に隙間なく円板を摺接させるためには円
板の厚さは無視できるものでなければならなかったの
で、円板の厚さは極めて薄いものが用いられ、円板の外
周部が破損しやすく、重い被供給部品が円板に貯留さ
れ、トラックに乗り移る時に円板が変形したり破損され
ることが多くあった。また、円板とトラック内縁とは１
点において摺接し、円板の上面がトラックの面より上に
あることはなかった。このために被供給部品が円板から
トラックに乗り移るのは該接点の近傍の狭い範囲に限定
されるので被供給部品の長さが長い時には円板からトラ
ックへ乗り移ることが困難であり、通常の被供給部品に
おいても被供給部品をトラックへ乗り移らせるために円
板を高速に回転しなければならないので円板からトラッ
クへ被供給部品が塊となって乗り移ることが多くトラッ
クの上での整揃の時に所要姿勢の被供給部品が不正姿勢
の被供給部品に引きづられて円板に還流し、整列の効率
の低下を招き、正姿勢の被供給部品の排出数が所要の数
に達しないことが多くあった。また、従来は円板の厚み
は薄いもので、被供給部品の重量が重くなると円板の外
周部はその重量に耐えられないだけでなく、不正姿勢の
被供給部品がトラックから排除されて円板に落下するの
で、落下の衝撃により円板が破損することが多くあっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の複合回転
式部品供給機の欠点を克服するために円板を厚くし、円
板とトラックの摺接部を長くする。円板の厚さを厚くす
るためには円板の外周を厚さ方向にわたっても脱落防止
壁と摺接することが必要である。また、摺接している乗
移り部の長さを長くするためには乗移り部において円板
上面はトラックの面より高い位置にあり、円板下面はト
ラックの内縁と接するか、トラック内縁より下になけれ
ばならない。

【０００５】理解を容易にするために第１図及び第２図
により従来の複合回転式部品供給機について概説する。
第２図は上から見た俯観図であり第１図は横から見た断
面の説明図である。基板８は図示しない架台に取りつけ
られ、該基板８に図示しない部材を介して回転軸２と旋
回軸５が回動自在に取りつけられ、回転軸２と旋回軸５
は各々可変速の電動機などの駆動源により駆動される。
回転軸２と旋回軸５とは適宜の角度持って取りつけられ
ている。回転軸２には円板１が取りつけられ旋回軸５に
はトラック３と脱落防止壁４を持つボウルが固定され
る。回転軸２は旋回軸５に対して傾いているので、円板
１はトラック３に対して傾いて回転することになる。ト
ラック３の内縁の下側に固定された脱落防止壁４はトラ
ック３の内縁を形成する円の中心を中心とする球面の環
状部分で構成されているので、円板１の外周は脱落防止
壁４に該円板の全周にわたって摺接しながら回転する。
円板１の外周は、円板１の上に投入された被供給部品が
円板１の回転により、該円板１の外周に押し出される
が、円板１は全周にわたって脱落防止壁４に接している
ので被供給部品が外に逸脱することはない。円板の上の
被供給部品は円板とトラック内縁が接する点の近傍から
トラック３に乗移り、外壁７に固定された整揃壁６によ
り整揃され、所要の姿勢の被供給部品は排出口９より排
出され、所要の姿勢と異なる不正姿勢の被供給部品は整
揃壁６または整揃壁６に取りつけた図示しないセンサな
どの整揃手段によりトラック３から排除されて円板１上
に還流される。

【０００６】第１図及び第２図にＡと示されているのが
乗移り部である。第３図は円板１の厚さを被供給部品の
重量と衝撃に耐え、耐久性を持たせるために厚くしたも
のを示す。円板１の側面１０と乗移り部の脱落防止壁４
の間に隙間９０が発生し、この隙間９０に被供給部品が
かみ込むことになる。また第１図、第２図のＢは円板の
最低部を示し、第４図は最低部における円板１と脱落防
止壁４の関係を示し、円板を厚くすることによって生じ
た隙間８０を示している。この隙間８０にも被供給部品
がかみ込む。また、被供給部品が塊となってトラック３
へ乗り移ることを防ぎ、かつ長い被供給部品の乗移りを
可能にするためには円板からトラックへの乗移りの範囲
を広げねばならないので、円板１の上面をトラック３の
面より高くせねばならない。円板１の厚さが薄いと円板
１とトラック３の間に間隙を生ずるので、円板１の厚さ
は円板１の上面が高くなった高さより厚くしなければな
らない。この幾何学的関係を第５図に示す。第５図は乗
移りの接点を含む横から見た断面の関係を示すもので、
トラック内縁の円の中心、すなわち脱落防止壁４を形成
する球の中心をＯとすると、ＰＰ’はトラック３の平面
を表す。ＰＰ”は円板１の平面であるが、厚さのある円
板の下面を示すものである。該円板ＰＰ”の中心Ｔと球
の中心Ｏを結ぶ線が円板の回転軸２とその延長線に一致
する。この円板の厚さｔはＴＳで示されるのでＳを通る
ＰＰ”に平行な線を描いて、その線の球との交点をＱ
Ｑ”とすると、点ＱとＱ”は円板の上面と球面との交点
となる。ＰＱとＰ”Ｑ”は球の一部であるから円板１の
側面を球面の一部で構成すれば円板１の側面は脱落防止
壁４と全周にわたって摺接することとなる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】厚さのある円板１の下面
と上面の半径は次のように製作される。トラック３の内
縁の半径Ｒにトラック３に対する円板１の傾きの角度ａ
の余弦（Ｃｏｓ）を乗じた値を上面の半径ｒとする。ト
ラック３の半径Ｒを斜辺とする直角三角形を想定し、脱
落防止壁４の球面の中心Ｏから円板１の中心までの距離
に円板の厚さを加えた長さまで一辺とし、直角三角形の
直角をはさむ他の１辺の長さを円板１の下面の半径とす
る。更に、該円板１の側面は脱落防止壁４を構成する球
面に等しいか、僅かに小さい同心の球面で構成される。
第６図は上記のごとくにして形成された円板１を用いた
時の乗移りの付近（第１図のＡの部分）の状態を示すも
ので、円板１の側面１３が球面であるので脱落防止壁４
と円板１の側面との間の隙間９１は極めて小さい。第７
図は円板１の最低部（第１図のＢの部分）を示し、円板
１の側面１３は球面であるから該側面１３と脱落防止壁
４の間の隙間８１は極めて少ない。円板１は該円板１の
全周にわたって円板の側面が脱落防止壁４と摺接するこ
ととなり小さな被供給部品、突起のある被供給部品の供
給ができる。

【０００８】円板１の上面をトラック３の面より高くし
て乗移りを容易にする時には厚さのある円板１を次のよ
うに構成する。トラック３の内縁の半径Ｒにトラック３
に対する円板１の傾きの角度ａの余弦（Ｃｏｓ）を乗じ
た値を下面の半径ｕとする。トラック３の半径Ｒを斜辺
とし、脱落防止壁４の球面の中心Ｏから円板１の中心Ｔ
までの距離から円板の厚さｔを減じた長さＯＳを直角を
はさむ１辺とする直角三角形ＯＱＳの直角をはさむ他の
辺ＱＳの長さを円板１の上面の半径ｒとする。更に、該
円板１の側面は脱落防止壁４を構成する球面に等しい
か、僅かに小さい同心の球面で構成される。第８図は円
板１の下面がトラック３の面と同一高さの時の乗移りの
付近（第１図のＡの部分）を示す説明図である。円板１
の下面１２がトラック３の内縁に接し、円板１の側面１
３はトラック３より高くなっている。円板１の低部にお
いては第７図と同じ関係になるので、円板１と脱落防止
壁４とは円板１の全周にわたって摺接する。第９図は円
板１の下面１２がトラック３の面より下になり乗移り部
において円板１の側面１３の一部が脱落防止壁４と摺接
することにより、乗移り部において円板１の側面１３の
下部が脱落防止壁４と摺接するので円板１の側面１３と
脱落防止壁４の間の間隙９２を極めて小さくすることが
できる。

【０００９】

【作用】第１０図は厚さのある円板を乗移り部の付近で
トラックより高くした時の上方から見た説明図であり、
第１１図は第１０図のものを横から見た断面図である。
第９図において円板１を示す実線は円板１の上面１１を
示し、破線は下面１２を示す。ＡＡは従来の乗移り部を
示し、第８図に示すものである。ＢＢは円板１の低部で
第７図に示す。ＡＡ部では円板１の上面１１はトラック
３の面より高く、下面１２がトラックの面と同じで、ト
ラック３の内縁に摺接している。円板１はトラック３に
対して傾いているので、円板は徐々に低くなり、円板１
の上面１１はＣとＤの点でトラック３の内縁と同じ高さ
となって接し、更に低くなって円板１の側面１３が脱落
防止壁４と摺接して、円板１と脱落防止壁４の間の隙間
はなくなる。円板１とトラック３が上から見て時計方向
に回転しているとする。円板１の上に投入され貯溜され
ている被供給部品は円板１の傾きで滑り下り、円板１の
回転により円板１の外周部に押し出され、該円板１の回
転により円板の上に乗った被供給部品は低部から運ばれ
て、Ｃ点からトラックへの乗移りが始まり、ＡＡの前後
においては円板１からトラック３へ滑り落ち、Ｄ点まで
乗り移ることができる。このようにすると被供給部品の
乗移りの効率が上昇するので円板１の回転を遅くしても
団塊となって被供給部品がトラックに乗り移ることはな
い。

【００１０】

【実施例】作用、構造を説明した複合回転式部品供給機
において使用される円板１の側面の厚さは通常直径の数
十分の１乃至百分の一程度であるので側面を直線で近似
しても実用に差し支えない。すなわち、トラック３の内
縁の半径に円板１のトラック３に対する傾きの角度の余
弦（Ｃｏｓ）を乗じた値を円板１の下面の半径とすし、
トラック３の半径を斜辺とする直角三角形を想定し、脱
落防止壁４の球面の中心から円板１の厚さを減じた長さ
を１辺とし、直角三角形の直角をはさむ他の１辺の長さ
を円板１の上面の半径とする円板を作成する。すなわ
ち、該円板１の側面は同心の円板の上面の円と下面の円
を結ぶ台形の円錐で構成される。円板１の下面１２はト
ラック３と一点で接し脱落防止壁４と該下面１２は全周
にわたって摺接する。円板１の上面１１は点ＣからＡＡ
を通ってＤに至る間はトラック３より上にあり該円板の
側面１３とトラック３の間に僅かの隙間を生ずるが、円
板１の上下の面１１と１２とは脱落防止壁４と摺接して
いるので被供給部品がかみ込むことはない。ＤからＢＢ
を通ってＣに至る間も円板の上面１２は脱落防止壁４と
摺接し、脱落防止壁４と円板１の間には間隙を生ずるこ
とはない。

【００１１】また、円板１の側面の球面を２本の折れ線
で近似するとトラック３との隙間をなくすることができ
る。第１２図に示すごとく、円板１は上部１７と下部１
８とで構成される。該円板の上部１７の下面は下部１８
の上面となる境界面１６となる。上部１７はトラック３
の内縁の半径にトラック３に対する円板１の傾きの角度
の余弦（Ｃｏｓ）を乗じた値を下面の境界面１６の半径
とし、トラック３の半径を斜辺とする直角三角形を想定
し、脱落防止壁４の球面の中心から上部１７の厚さを減
じた長さを直角をはさむ１辺とし、直角三角形の直角を
はさむ他の辺の長さを半径とする円板で上面１１が形成
される。該上部１７の側面は同心の円板の上面１１の円
と境界面１６の円を結ぶ台形の円錐で構成される。下部
１８はトラック３の内縁の半径にトラック３に対する円
板１の傾きの角度の余弦（Ｃｏｓ）を乗じた値を境界面
１６の半径とし、トラック３の半径を斜辺とする直角三
角形想定し、脱落防止壁４の球面の中心から下部１８の
厚さを加えた長さまでを直角をはさむ１辺とし、直角三
角形の直角をはさむ他の辺の長さを半径とする円板で下
面１２が形成される。該下部１８の側面は同心の円板の
境界面１６の円と下面１２の円を結ぶ台形の円錐で構成
される。境界面１６は乗移り部においてトラック３の内
縁と接するので境界面１６は全周にわたって脱落防止壁
４と摺接することとなり、乗移り部付近で脱落防止壁４
と円板１との間に間隙が生ずることを防止することがで
きる。

【００１２】

【発明の効果】本発明により従来不可能とされていた長
い被供給部品の供給が可能となるだけでなく、厚い円板
を使用することにより円板が被供給部品の衝撃により破
損することがなくなり、物品の自動供給が長期間に亙っ
て供給機が破損することなく行うことができるようにな
った。よって本発明が自動化、合理化に寄与することは
絶大であると思推する。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合回転型部品供給機（旋回型部品供給機）の
横から見た断面図

【記号の説明】

１：円板、２：回転軸、３：トラック、４：脱落防止
壁、５：旋回軸、６：整揃壁、７：外壁、８：基板

【図２】複合回転型部品供給機（旋回型部品供給機）の
上から見た説明図

【記号の説明】

１：円板、２：回転軸、３：トラック、４：脱落防止
壁、６：整揃壁、７：外壁、９：排出口

【図３】図１のＡ部（乗移り点）の円板と脱落防止壁の
関係を示す説明図

【記号の説明】

１：円板、３：トラック、４：脱落防止壁、１０：直角
な円板の側面、９０：側面と脱落防止壁の間の間隙

【図４】図１のＢ部（最低部位）の円板と脱落防止壁の
関係を示す説明図

【記号の説明】

１：円板、３：トラック、４：脱落防止壁、８０：側面
と脱落防止壁の間の間隙

【図５】球面と円板の関係を幾何学的に示した解説図

【記号の説明】

Ｏ：脱落防止壁の仮想球面の中心、Ｐ：トラックの内縁
と円板の下側の接点すなわち、円板下側と仮想球の交
点、Ｐ’：トラックの内縁、Ｐ”：Ｐを通る円板の下側
の最低点、Ｑ：円板の上側と仮想球の交点、Ｑ’：トラ
ックの内縁と円板の上側の接点、すなわち、円板下側と
仮想球の交点、Ｑ”：Ｑを通る円板の下側の最低点、
Ｓ：円板の上面の中心、Ｔ：円板の下面の中心、Ｕ：
Ｑ，Ｑ’を通りトラックと平行な円の中心 ａ：トラックに対する円板の傾きの角度、ｂ：ＯＱとＯ
Ｑ’のなす角度、ｃ：ＯＱとＯＱ”のなす角度、ｒ：円
板上面の半径（ＱＳ，ＳＱ”） Ｒ：仮想球の半径（ＯＰ、ＯＱ、ＯＰ’） ｓ：仮想球の中心と円板上側の中心との距離（ＯＳ）、
ｔ：円板の厚さ（ＳＴ）、ｕ：円板下面の半径（ＴＰ，
ＴＰ”） ｖ：Ｕを中心とする円の半径（ＵＱ、ＵＱ”）

【図６】図１１のＡ部（乗移り部）の球面の側面を持つ
円板と脱落防止壁の関係を示す説明図

【記号の説明】

１：円板、３：トラック、４：脱落防止壁、１３：球面
の円板の側面 ９１：側面と脱落防止壁の間の間隙

【図７】図１１のＢ部（最低部）の球面の側面を持つ円
板と脱落防止壁の関係を示す説明図

【記号の説明】

１：円板、３：トラック、４：脱落防止壁、１１：円板
の上面、１２：円板の下面、１３：球面の円板の側面 ８１：側面と脱落防止壁の間の間隙

【図８】図１１のＡ部（乗移り部）において球面の側面
を持つ円板をトラックより高く設置した時の説明図

【記号の説明】

１：円板、３：トラック、４：脱落防止壁、１１：円板
の上面、１２：円板の下面、１３：球面の円板の側面

【図９】図１１のＡ部（乗移り部）において球面の側面
を持つ円板の上面をトラックより高く、下面をトラック
より低く設置した時の説明図

【記号の説明】

１：円板、３：トラック、４：脱落防止壁、１１：円板
の上面、１２：円板の下面、１３：球面の円板の側面 ９２：側面と脱落防止壁の間の間隙

【図１０】本発明の複合回転式部品供給機（旋回型部品
供給機）の上から見た説明図

【記号の説明】

２：回転軸、３：トラック、４：脱落防止壁、６：整揃
壁、７：外壁、９：排出口、１１：円板の上面、１３：
円板の側面

【図１１】本発明の複合回転型部品供給機（旋回型部品
供給機）の横から見た断面の説明図

【記号の説明】

１：円板、２：回転軸、３：トラック、４：脱落防止
壁、５：旋回軸、６：整揃壁、７：外壁、８：基板、１
１：円板の上面、１２：円板の下面 １３：円板の側面

【図１２】図１１のＡ部（乗移り部）において２本の折
線で球面を近似した側面を持つ円板の上面をトラックよ
り高く、下面をトラックより低く設置した時の説明図

【記号の説明】

３：トラック、４：脱落防止壁、１１：円板の上面、１
２：円板の下面、１４：折線の近似球面の円板の上部の
側面、１５：折線の近似球面の円板の下部の側面、１
６：円板上部と下部の境界面、１７：円板の上部、１
８：円板の下部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平に回転する環状のトラックと、該トラ
   ックの内縁の下側に接合され半球の一部で形成される環
   状の脱落防止壁と、該脱落防止壁と全周に亙り摺接しト
   ラックに対して傾いて回転する円板とで構成され、円板
   上面がトラックの内縁と一点で摺接し、脱落防止壁の中
   心と同心にしてかつ脱落防止壁と同じか僅かに小さい曲
   率を持つ曲面の側面を持つ円板と、該円板の側面が全周
   に亙って摺接する半球面の一部で構成される脱落防止壁
   とを持つことを特徴とする供給機。
2. 【請求項２】水平に回転する環状のトラックと、該トラ
   ックの内縁の下側に接合され半球の一部で形成される環
   状の脱落防止壁と、該脱落防止壁と全周に亙り摺接しト
   ラックに対して傾いて回転する円板とで構成され、円板
   上面がトラックの内縁と一点で摺接し、脱落防上壁と同
   心で脱落防止壁の曲率と同じか僅かに小さい曲率を持つ
   円弧を直線で近似した側面を持つ円板と、該円板の上面
   と下面が全周に亙って摺接する半球面の一部で構成され
   る脱落防止壁とを持つことを特徴とする供給機。
3. 【請求項３】水平に回転する環状のトラックと、該トラ
   ックの内縁の下側に接合され半球の一部で形成される環
   状の脱落防止壁と、該脱落防止壁と全周に亙り摺接しト
   ラックに対して傾いて回転する円板とで構成され、円板
   下面がトラック内縁と一点で摺接し、脱落防止壁と同心
   で脱落防止壁の曲率と同じか僅かに小さい曲率を持つ曲
   面の側面を持ち、円板下面がトラックと摺接する近傍に
   おいて円板上面がトラックより高くなる円板と、該円板
   の上面と下面が摺接する半球面の一部で構成される脱落
   防止壁とを持つことを特徴とする供給機。
4. 【請求項４】水平に回転する環状のトラックと、該トラ
   ックの内縁の下側に接合され半球の一部で形成される環
   状の脱落防止壁と、該脱落防止壁と全周に亙り摺接しト
   ラックに対して傾いて回転する円板とで構成され、円板
   下面がトラック内縁と一点で摺接し、脱落防止壁と同心
   で脱落防止壁の曲率と同じか僅かに小さい曲率を持つ円
   弧を直線で近似した側面を持ち、円板下面がトラックと
   摺接する近傍において円板上面がトラックより高くなる
   円板と、該円板の上面と下面が摺接する半球面の一部で
   構成される脱落防止壁とを持つことを特徴とする供給
   機。
5. 【請求項５】水平に回転する環状のトラックと、該トラ
   ックの内縁の下側に接合され半球の一部で形成される環
   状の脱落防止壁と、該脱落防止壁と全周に亙り摺接しト
   ラックに対して傾いて回転する円板とで構成され、円板
   下面が脱落防止壁と全周に亙って摺接し、脱落防止壁と
   同心で脱落防止壁の曲率と同じか僅かに小さい曲率を持
   つ側面を持ち、円板の厚さの中央付近で円板の側面がト
   ラック内縁と一点において摺接し、円板側面がトラック
   内縁と一点において摺接する近傍において円板上面がト
   ラックより高くなる円板と、該円板の側面が摺接する半
   球面の一部で構成される脱落防止壁とを持つことを特徴
   とする供給機。
6. 【請求項６】水平に回転する環状のトラックと、該トラ
   ックの内縁の下側に接合され半球の一部で形成される環
   状の脱落防止壁と、該脱落防止壁と全周に亙り摺接しト
   ラックに対して傾いて回転する円板とで構成され、円板
   下面が脱落防止壁と全周に亙って摺接し、脱落防止壁と
   同心で脱落防止壁の曲率と同じか僅かに小さい曲率を持
   つ円弧を２本の折線で近似した側面を持ち、該折線の交
   点において円板の側面がトラック内縁と一点において摺
   接し、円板側面がトラック内縁と一点において摺接する
   近傍において円板上面がトラックより高くなる円板と、
   該円板の上面、折線の交点と下面が摺接する半球面の一
   部で構成される脱落防止壁とを持つことを特徴とする供
   給機。