JPH1171013A - 頭付き棒状部品の分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】頭付き棒状部品の分離供給時にできるだけこれ
が振れることなく短時間で効率のよい分離供給を可能に
する分離装置の提供。 【解決手段】第１、第２阻止部材１１，１２より後方の
シュート１に所定量滞留したことを検出する貯留センサ
４を設け、この貯留センサ４からのシュート１上に頭付
き棒状部品２が所定量滞留したことを検出する信号によ
り、第１、第２阻止部材１１，１２が交互にシュート１
内へ出入する頭付き棒状部品２の分離装置であるから、
頭付き棒状部品が互いに連なって流れてもあるいは間隔
をあけて流れてきても、設定個数（Ｎ）より少ない個数
に達した時点において頭付き棒状部品の供給が阻止され
て頭付き棒状部品が押された状態となり、脚部の振れが
なくなる。このようにして所定量滞留してから分離供給
された頭付き棒状部品は計数センサを通過するから計数
が二重にならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、頭部を首吊り状態
にして連続整列供給される頭付き棒状部品が計数の最終
段階において二重計数されないように頭付き棒状部品を
分離供給する頭付き棒状部品の分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、ねじ、くぎ、リベットあ
るいはボルト等の比較的脚部の長い頭付き棒状部品を所
定個数づつ自動的に袋詰めする場合、頭部を首吊り状態
で振動式の直進フィーダで整列供給し、これを直進フィ
ーダの排出端近くに設けられているセンサで通過を検出
して計数している。そして、この計数値があらかじめ設
定された設定個数になると、直進フィーダの稼働を停止
させ、設定個数の頭付き棒状部品が袋詰めされるように
なっている。この後、再び直進フィーダを稼働させ、以
上の動作を繰り返し行わせることで連続した自動袋詰め
作業を行っている。しかしながら、この場合、あらかじ
め設定個数より余分に頭付き棒状部品が袋内に供給され
ないように調整されているが、現実にはこの直進フィー
ダを設定個数に達した時に停止しても、直ちに供給が停
止せず、余分な頭付き棒状部品が供給されていることが
ある。また、棒状部品の供給は振動を利用した直進フィ
ーダで行われるので、この棒状部品は常時脚部が頭部座
面を支点としてフィーダの長手方向に振れているので、
この振れにより頭付き棒状部品の位置によってはセンサ
での計数が二重になることもあり、この計数作業が不安
定となっていた。

【０００３】このような欠点が生じていることから、フ
ィーダの供給端近くにこれら棒状部品を１個づつに分離
するためにフィーダの両側から交互にフィーダ内に出入
する阻止部材を設け、この阻止部材を交互に出入させて
分離するようにしたものがある。また、最近では、部品
供給機の排出端にこの棒状部品を倒して長手方向に一列
に整列させ、これを倒した状態のまま整列流下させる斜
設シュートを配置し、このように長手方向の頭部か脚部
のどちらかを先にして流下する頭付き棒状部品を計数セ
ンサで計数してこの計数値が設定個数に達すると、設定
個数が供給されたと判定し、棒状部品を袋詰めしている
のが現状となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィー
ダ内へ阻止部材が交互に出入する装置の場合、頭付き棒
状部品が互いに連なって流れていると、阻止部材で阻止
されても頭付き棒状部品は流れ方向に脚部が振れること
は少ないが、互いの頭付き棒状部品が間隔をあけて流れ
てくると、阻止部材で阻止された後、脚部に振れが生
じ、この振れが生じた状態で計数センサを通過するた
め、計数が二重になることもあり、正確でしかも高速で
の計数が不安定となっていた。

【０００５】また、棒状部品を転倒させて供給する場
合、棒状部品の振れは生じないが、頭付き棒状部品が倒
れて縦向きに斜設シュートを滑るため、この棒状部品が
連続して連なって滑ってくると、頭付き棒状部品の間に
間隔がなく、そのため、計数センサが個数を判定するこ
とができず、複数本続けて流下しても一本と判定するこ
とがある。これを解消するために必ず頭付き棒状部品が
隙間をあけて流れてくることが条件となることから頭付
き棒状部品を常時分離させる必要があり、このことから
設定個数を得るまでの計数時間が長くなっていた。ま
た、頭付き棒状部品が長くなればなるほど設定個数を得
るまでの計数時間も長くなっていた。例えば、呼び寸法
において、頭部径が３．３ｍｍで長さが６５ｍｍの釘状
の部品を１００本自動供給計数して袋詰め作業を行った
場合、約１００秒かかっており、包装機がいくら高速化
されていても、計数から包装までの作業全体の高速化を
阻害している。この原因としては、棒状部品を倒して縦
向きに供給することや連続する棒状部品を分離する作業
に時間がかかるためであり、この供給分離作業の改善が
求められている。

【０００６】本発明の第１の目的は、このような課題を
解消し且つ頭付き棒状部品をシュート上に頭部を上にし
て供給し、分離供給時にできるだけ頭付き棒状部品が振
れることなく短時間で効率のよい分離供給を可能にする
分離装置を提供することであり、本発明の第２の目的
は、滞留時の頭付き棒状部品の連なりを正確に検出する
貯留センサを有する分離装置の提供である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
頭付き棒状部品２が整列供給されるシュート１の両側に
シュート１内へ先端が出入自在な第１、第２阻止部材１
１，１２を互いに平行に配置し、この第１、第２阻止部
材１１，１２で連続する頭付き棒状部品２を分離供給
し、分離供給された頭付き棒状部品２を計数する計数セ
ンサ３をこの第１、第２阻止部材１１，１２より先端の
シュート１に配置した分離装置において、前記第１、第
２阻止部材１１，１２より後方のシュート１に頭付き棒
状部品２が所定量滞留したことを検出する貯留センサ４
を設け、この貯留センサ４からのシュート１上に頭付き
棒状部品２が所定量滞留したことを検出する信号によ
り、第１、第２阻止部材１１，１２が交互にシュート１
内へ出入する構成とした頭付き棒状部品の分離装置を提
供することで達成される。

【０００８】本発明の第２の目的は、請求項１におい
て、貯留センサ４は投光側及び受光側からなり、互いに
対向する一対のセンサであって、シュート１の上面に接
近した位置に取り付けられた頭付き棒状部品の分離装置
を提供することで達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１乃
至図８に基づき説明する。図１及び図２において、１は
部品供給機（図示せず）から供給される頭付き棒状部品
２の頭部２ａを上に脚部２ｂを垂下した状態で整列供給
する斜設シュートであり、この斜設シュート１には傾斜
下端近くのシユート面にできるだけ接近した位置にこの
シュート１間の溝を挟んで投光側及び受光側からなる計
数センサ３が設けられている。この計数センサ３はこの
斜設シュート１を通過する頭付き棒状部品２の脚部２ｂ
により遮断されることで計数するよう制御されている。
このように、この計数センサ３を斜設シュート１のシュ
ート面に接近した位置に設けているのは、頭付き棒状部
品２に対してできるだけ頭部２ａに接近した脚部２ｂの
位置を計数センサ３で検出できるようにするためであ
り、これにより頭付き棒状部品２の脚部２ｂが流下方向
に頭部２ａの座面を支点として揺動しながら流下しても
計数センサ３への影響が少なくなり、正確な頭付き棒状
部品２の通過の計数を可能にしている。

【００１０】また、斜設シュート１に沿いこの計数セン
サ３より僅か斜め上方には斜設シュート１に対して直交
して先端が出入自在な第１、第２阻止部材１１，１２が
シュート１の長手方向に頭付き棒状部品１個分の間隔を
あけて設けてあり、この第１、第２阻止部材１１，１２
の後端には第１、第２連接棒１３，１４が夫々固定され
ている。この第１、第２連接棒１３，１４は図３に示す
ように、前記シュート１に平行に配置された支承軸材２
０に揺動自在に支持されており、この支承軸材２０は前
記シュート１に取付け部材２１を介して固定されたガイ
ドケース２２に支持されている。この第１、第２連接棒
１３，１４は互いに相対向して接近する方向に引張りば
ね１５あるいはゴム等の弾性体で弾力付勢されており、
この第１、第２連接棒１３，１４の上部に回転自在に軸
支されているカムローラ１６は互いに接近する方向に付
勢されている。

【００１１】更に、前記シュート１の先端側に位置する
第１阻止部材１１を固定した第１連接棒１３の上部はカ
ムローラ１６より上方へ延び、前記ガイドケース２２の
上面に削設されたガイド穴２３を貫通して突出してお
り、このガイドケース２２の上面に固定された往復駆動
源としてのピストンシリンダ２４のピストンロッド２５
で強制的に動かされる構成となっている。一方、前記カ
ムローラ１６の間にはこのカムローラ１６が転動するカ
ム面を形成した円板カム１７が配置してあり、円板カム
１７は前記ガイドケース２２に固定されている回転駆動
源（図示せず）により回転される構成である。この円板
カム１７のカム面は少なくとも第１、第２阻止部材１
１，１２のどちらか一方の先端が前記シュート１内に進
入している時には、第１、第２阻止部材１１，１２の他
方がシュート１から退出するようになっており、即ち、
第１阻止部材１１がシュート１内に進入してから第２阻
止部材１２はシュート１内から退出し、第２阻止部材１
２がシュート１内に進入してから第１阻止部材１１はシ
ュート１内から退出するタイミングのカム面となってい
る。このカム機構と第１、第２阻止部材１１，１２は連
続して流下する頭付き棒状部品２を分離する分離ユニッ
ト１０を構成している。

【００１２】この分離ユニット１０は前記計数センサ３
で設定個数（Ｎ）よりｎ個少ない設定個数接近値（Ｎ−
ｎ）に達すると、図３に示すように、ピストンシリンダ
２４のピストンロッド２５が後退し、円板カム１７によ
り第１連接棒１３のカムローラ１６は回転中心から最も
短距離の位置になっているので、第１阻止部材１１が斜
設シュート１の溝内へ進入する。続いて円板カム１７が
回転すると、第２阻止部材１２が前記斜設シュート１の
溝内へ進入し、この後、第１阻止部材１１が後退するよ
う制御されている。このように円板カム１７が回転して
この動作を設定個数（Ｎ）に達するまで繰り返し、頭付
き棒状部品２を計数する構成となっており、常時一定の
動作タイミングが確実に得られ安価な装置の提供が可能
になる。

【００１３】また、前記斜設シュート１の傾きは頭付き
棒状部品２の材質例えば、金属材あるいは樹脂材によっ
て流下状態が異なるため、その設定が変更可能であり、
この他にも頭付き棒状部品２の表面処理状態及び湿度等
によっても、設定が変更されるものであり、このように
変更された場合において、設定個数接近値（Ｎ−ｎ）に
おけるｎ個の値が５〜１５個程度の範囲となるよう調整
されている。

【００１４】更に、図２に示すように、この分離ユニッ
ト１０の斜設シュート１に沿って斜め上方に所定距離を
あけた位置即ち、前記設定個数Ｎに対する不足個数ｎよ
り僅か多い個数の頭付き棒状部品２が整列可能な距離だ
けあけた位置には貯留センサ４が前記計数センサ３と同
様にシュート面近くに対向して取り付けられている。こ
の貯留センサ４は前記第１阻止部材１１で阻止された頭
付き棒状部品２が図１に示すように、この斜設シュート
１上にセンサ位置まで溜まると、前記分離ユニット１０
に動作開始信号を送るものであり、このようにして滞留
した頭付き棒状部品２は斜設シュート１の流れ方向への
振れが防止され、この斜設シュート１上を脚部を垂下し
た状態で供給されることになる。

【００１５】この斜設シュート１の下端には、斜設シュ
ート１からの頭付き棒状部品２の流下を案内する案内部
（図示せず）が設けてあり、前記機台（図示せず）内に
配置された包装機（図示せず）に前記頭付き棒状部品２
が供給されるよう案内している。更に、図２に示すよう
に、前記斜設シュート１の上部にはこれの上面に整列供
給された頭付き棒状部品２が所定量以上に貯留されない
よう斜設シュート１上の頭付き棒状部品２の全体貯留量
を制御する検出ユニット５が配置してあり、傾斜下方に
位置している第１検出センサ５ａは前記頭付き棒状部品
２の貯留量の下限即ち、棒状部品２の不足状態を、上方
に位置している第２検出センサ５ｂはこの斜設シュート
１の上限即ち、棒状部品２の満杯状態を夫々検出するも
のであって、この検出ユニット５により、部品供給機と
してのボウルフィーダ（図示せず）の稼働を制御する構
成である。

【００１６】このように構成された自動分離装置におい
て、頭部２ａを上にして脚部２ｂを垂下した状態で頭付
き棒状部品２が斜設シュート１上を流下すると、図４に
示すように、この頭付き棒状部品２は分離ユニット１０
の第１、第２阻止部材１１，１２が斜設シュート１の溝
から後退した状態であることで、即ち、図３におけるピ
ストンシリンダ２４のピストンロッド２５が図８に示す
ように、ＯＦＦ状態になっているので第１連接棒１３を
押し、斜設シュート１上を頭部２ａが首吊り状態で連続
流下し、計数センサ３で連続計数される。この時、あら
かじめ個数が設定されているので、前記分離ユニット１
０は計数センサ３の計数値が設定個数接近値（Ｎ−ｎ）
に達するまで動作しないので、頭付き棒状部品２は連続
的に供給される。

【００１７】このようにして、頭付き棒状部品２が計数
されてこの計数値が設定個数接近値（Ｎ−ｎ）に達する
と、ピストンシリンダ２４がＯＮ状態となり、図３に示
すように、ピストンシリンダ２４がピストンロッド２５
を後退させ、あらかじめ円板カムが回転してこの状態に
なっていると、第１連接棒１３が円板カム１７の中心か
ら最も短距離の位置になるので、図８に示すように、第
１阻止部材１１を斜設シュート１の溝内へ進入させる方
向に動作し、図７に示すように、流下する頭付き棒状部
品２の流下を阻止する。これにより連続した頭付き棒状
部品２の流下が停止しする。この状態で斜設シュート１
上を頭付き棒状部品２が次々と流下してくると、第１阻
止部材１１でこれら頭付き棒状部品２は整列されて連な
り停止することになる。これにより、頭付き棒状部品２
が滞留して貯留センサ４に作用すると、この貯留センサ
４は回転駆動源に信号を与え、円板カム１７は連続回転
を開始する。このため、図５に示すように、第２阻止部
材１２は斜設シュート１の溝内に入る。このように、カ
ムローラ１６が円板カム１７の中心から最短距離に位置
する間だけ第１、第２阻止部材１１，１２は溝内にあ
り、この後、直ちに一方の阻止部材が溝内にある時、他
方の阻止部材は溝内から後退するようになっている。こ
れにより、第２阻止部材１２で部品供給機３から供給さ
れる頭付き棒状部品２は斜設シュート１上の流下が阻止
され、１個だけ第１阻止部材１１で阻止された状態にな
る。

【００１８】続いて、円板カム１７が更に回転し、第１
阻止部材１１は後退するから、図６に示すように、第１
阻止部材１１で流下が阻止されていた頭付き棒状部品２
は斜設シュート１上を流下し、計数センサ３の間を脚部
２ｂが通過して計数される。そして再び、第１阻止部材
１１が斜設シュート１の溝内に入ると、この後、図７に
示すように、第２阻止部材１２が溝内から後退するの
で、これにより阻止されていた複数の頭付き棒状部品２
は第１阻止部材１１に当接するまで流下する。この後、
設定個数（Ｎ）に検出値が達するまで以上の動作を円板
カム１７により第１、第２阻止部材１１，１２が繰り返
すので、頭付き棒状部品２は計数センサ６で計数され
る。

【００１９】このようにして、頭付き棒状部品２の供給
が設定個数（Ｎ）に達すると、この信号を受けて円板カ
ム１７が第１阻止部材１１を溝内に進入するように動作
して停止し、図７に示すように第１阻止部材１１が進入
し、第２阻止部材１２が後退した状態となり、頭付き棒
状部品２を設定個数供給する計数作業の１サイクルは完
了する。この時、斜設シュート１上を頭付き棒状部品２
は部品供給機から供給されているが、設定個数（Ｎ）に
達した信号が出力されているので、前記貯留センサ４の
位置に頭付き棒状部品２が滞留して達しても、回転駆動
源にはこの貯留センサ４からの信号は入らない。そし
て、包装機（図示せず）での設定個数の袋詰めの作業が
完了すると、この袋詰め完了信号を受けて再びピストン
シリンダ２４がＯＦＦとなり、ピストンロッド２５が前
進し、第１連接棒１３は図３において時計方向に回動
し、第１阻止部材１１が溝から後退して頭付き棒状部品
２が連続流下して計数センサ３で計数動作が繰り返され
る。

【００２０】尚、この実施の形態では、斜設シュート１
に分離ユニット１０を組合わせているが、何もこれは斜
設シュート１に組合わせるだけではなく、これを直進フ
ィーダ（図示せず）のシュートに使用しても同様の分離
作用が得られ何等の不都合も生じない。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上説明した実施の形態から明
らかなように、頭付き棒状部品２が整列供給されるシュ
ート１の両側にシュート１内へ先端が出入自在な第１、
第２阻止部材１１，１２を互いに平行に配置し、この第
１、第２阻止部材１１，１２で連続する頭付き棒状部品
２を分離供給し、分離供給された頭付き棒状部品２を計
数する計数センサ３をこの第１、第２阻止部材１１，１
２より先端のシュート１に配置した分離装置において、
前記第１、第２阻止部材１１，１２より後方のシュート
１に頭付き棒状部品２が所定量滞留したことを検出する
貯留センサ４を設け、この貯留センサ４がシュート上に
頭付き棒状部品が所定量滞留したことを検出する信号に
より、第１、第２阻止部材１１，１２が交互にシュート
１内へ出入する構成とした頭付き棒状部品の分離装置で
ある。

【００２２】このように、シュート内へ阻止部材が交互
に出入する装置において、頭付き棒状部品が互いに連な
って流れてもあるいは間隔をあけて流れてきても、設定
個数（Ｎ）より少ない個数に達した時点において阻止部
材で頭付き棒状部品の供給が阻止されて頭付き棒状部品
が押された状態となり、所定量滞留するまで分離作業が
停止しているので、阻止部材で停止した時点で生じた脚
部の振れがなくなる。このようにして、所定量滞留して
から分離作業を行うことで分離された頭付き棒状部品は
脚部を垂下した状態でシュート上を流れて計数センサを
通過するから計数が二重にならず、正確でしかも高速で
の計数が安定して得られる。特に、斜設シュートを使用
して連続整列流下する頭付き棒状部品の分離計数作業が
確実になる。また、頭付き棒状部品が縦向きになって斜
設シュートを滑る構成の装置に比べて頭付き棒状部品が
連続して連なってきても、棒状部品の脚部間に確実に間
隔が生じるとともに振れながら流れることがないので計
数センサは正確に計数できる。しかも、連続して棒状部
品がシュート上を流れ、設定個数接近値（Ｎ−ｎ）に棒
状部品の計数値が達すると、分離ユニットで分離する構
成なので、常時分離ユニットを動作させる必要がなく、
設定個数（Ｎ）を得るまでの計数時間が短縮される。更
に、頭付き棒状部品が長くても計数時間に何らの影響も
なく、例えば、呼び寸法の頭部径が３．３ｍｍ〜４．５
ｍｍで、長さが４５ｍｍ〜６５ｍｍの範囲における数種
類の釘状部品を夫々１００本づつ自動供給計数して袋詰
めしても、夫々約２０秒以内で完了しており、その作業
時間は１／５となっており、計数から分離、包装までの
作業全体の高速化に十分に対応できる。

【００２３】また、貯留センサは投光側及び受光側から
なり、互いに対向する一対のセンサであるので、頭付き
棒状部品が所定量滞留したか否かが確実に検出でき、計
数時の脚部の振れの防止が確実に得られる等の特有の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す要部側面図である。

【図２】シュートとこれを流れる頭付き棒状部品の関係
を示す平面図である。

【図３】分離ユニットの拡大要部断面正面図である。

【図４】頭付き棒状部品の連続供給状態を示す拡大要部
断面平面図である。

【図５】頭付き棒状部品の分離状態を示す拡大要部断面
平面図である。

【図６】分離された頭付き棒状部品の供給状態を示す拡
大要部断面平面図である。

【図７】頭付き棒状部品の供給停止状態を示す拡大要部
断面平面図である。

【図８】本発明に係る動作状態を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 斜設シュート ２ 頭付き棒状部品 ２ａ 頭部 ２ｂ 脚部 ３ 計数センサ ４ 貯留センサ ５ 検出ユニット ５ａ 第１検出センサ ５ｂ 第２検出センサ １０ 分離ユニット １１ 第１阻止部材 １２ 第２阻止部材 １３ 第１連接棒 １４ 第２連接棒 １５ 引張りばね １６ カムローラ １７ 円板カム ２０ 支承軸材 ２１ 取付け部材 ２２ ガイドケース ２３ ガイド穴 ２４ ピストンシリンダ ２５ ピストンロツド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頭付き棒状部品２が整列供給されるシュ
   ート１の両側にシュート１内へ先端が出入自在な第１、
   第２阻止部材１１，１２を互いに平行に配置し、この第
   １、第２阻止部材１１，１２で連続する頭付き棒状部品
   ２を分離供給し、分離供給された頭付き棒状部品２を計
   数する計数センサ３をこの第１、第２阻止部材１１，１
   ２より先端のシュート１に配置した分離装置において、 前記第１、第２阻止部材１１，１２より後方のシュート
   １に頭付き棒状部品２が所定量滞留したことを検出する
   貯留センサ４を設け、この貯留センサ４からのシュート
   １上に頭付き棒状部品２が所定量滞留したことを検出す
   る信号により、第１、第２阻止部材１１，１２が交互に
   シュート１内へ出入する構成としたことを特徴とする頭
   付き棒状部品の分離装置。
2. 【請求項２】 貯留センサは投光側及び受光側からな
   り、互いに対向する一対のセンサであって、シュート１
   の上面に接近した位置に取り付けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の頭付き棒状部品の分離装置。