WO2017038438A1 - 部品供給装置 - Google Patents

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  • the component storage container 15 when the component storage container 15 is locked to the movable block 19 by vacuum suction, the component storage container 15 and the movable block 19 are sealed with each other if the support portion 31 and the support portion contact surface 43 are not provided.
  • the sealing member 29 is formed of an elastic material such as a rubber material in order to seal the suction space, and the torsional vibration of the movable block 19 is attenuated and transmitted to the component storage container 15 for sufficient transportation. It may not be possible to gain power.
  • torsional vibration of the vibration device 13 is strengthened to obtain a sufficient conveying force, the vibration component in the vertical direction becomes strong, causing jumping of parts, which may affect the alignment of parts.

Abstract

部品供給装置(11)は、底面から上部へ向かって螺旋状に延びる搬送トラック(33)が周壁に沿って形成されている部品収容容器(15)と、可動ブロック(19)にねじり振動を付与する加振装置(13)とを備える。可動ブロック(19)の上面(19a)に、環状の封止部材(29)が取り付けられる環状の封止部材取付部(27)と、封止部材取付部(27)の内側に開口する吸引孔(19b)とが形成されていると共に、部品収容容器(15)の底部に、環状の封止部材当接面(41)が形成されており、封止部材(29)を封止部材当接面(41)に当接させた状態で吸引孔(19b)を通して吸引を行って部品収容容器(15)の下面を真空吸着させることにより、部品収容容器(15)を可動ブロック(19)に装着する。

Description

部品供給装置
 本発明は、加振装置によって部品収容容器に捩じり振動を与えて、部品収容容器内に収容される部品を搬送し、外部に供給する部品供給装置に関する。
 従来、部品を予め定められた姿勢で整列させて次工程に供給するために、部品供給装置が使用されてきた。このような部品供給装置としては、底面から上部へ向かって螺旋状に延びる搬送トラックが内部に形成された概略すり鉢形状又は扁平円筒形状の部品収容容器(ボウル)の底面の中心部を加振装置の可動ブロックにボルトによって固定した振動式部品供給装置が良く知られている(例えば特許文献1)。
 振動式部品供給装置は、加振装置の可動ブロックを介して部品収容容器に捩じり振動を付与することにより、部品収容容器内に収容された部品を搬送トラックに沿って底面から上部へ向かって搬送し、アタッチメントなどを用いて部品を搬送しながら予め定められた姿勢に整えて、外部へ供給する。また、部品収容容器の下面は可動ブロックの上面と面で接触するようになっており、接触面及びボルトを通して可動ブロックの捩じり振動が部品収容容器に伝達されるようになっていることが一般的である。
 加振装置によって付与される捩じり振動は、回転軸線周りの振動成分と回転軸線に沿った振動成分とを含んでおり、このような捩じり振動を可動ブロックに付与する方式としては、電磁石を用いた電磁式のほか、圧電素子を利用したピエゾ式などがある。また、搬送トラックは、概略ボウル形状の部品収容容器の周壁に螺旋状に延びる段差を形成することによって構成してもよく、ボルトなどの締結具や溶接などで内周壁に螺旋状に延びる搬送路形成部材を固定することによって構成してもよい。
特開平10-167451号公報
 このような部品供給装置は、医薬品や食料品などの分野でも使用されている。これらの分野での使用の際には、部品が接する部品収容容器の洗浄を容易にするなど衛生面への配慮が必要となる。例えば、部品収容容器など部品が接触する部位は、洗浄を容易とするために、加振装置からの取り外しを容易にすると共に、さびなどが生じにくいステンレスなどの材料によって形成されることが一般的である。また、部品収容容器に穴が設けられていると、洗浄の際に穴内に洗浄液等が入り込んで残留することがあるほか、乾燥までに時間がかかって雑菌の繁殖の原因となり得る。このため、医薬品や食料品分野で部品供給装置を使用する際には、搬送路形成部材と部品収容容器の内周壁との固定はピンホールが生じないように接合部の全面的な溶接によって行われることが一般的となっている。しかしながら、部品収容容器の可動ブロックへの装着は、依然として、ボルトなどの締結具を使用して行われており、締結具を挿通させるための穴に洗浄液などが残留し得るという問題がある。
 よって、本発明の目的は、従来技術に存する課題を解決して、ボルトなどの締結具のための穴を設ける必要性を低減させることができる部品収容容器を備えた部品供給装置を提供することにある。
 上記目的に鑑み、本発明は、底面から上部へ向かって螺旋状に延びる搬送トラックが周壁に沿って形成されている部品収容容器と、可動ブロックにねじり振動を付与する加振装置とを備え、前記可動ブロックに装着された前記部品収容容器に前記加振装置によって捩じり振動を付与して、前記部品収容容器内の部品を前記搬送トラックに沿って搬送し、外部に供給する部品供給装置であって、前記可動ブロックの上面に、環状の封止部材が取り付けられる環状の封止部材取付部と、前記封止部材取付部の内側に開口する吸引孔と、が形成されていると共に、前記部品収容容器の底部に環状の封止部材当接面が形成されており、前記封止部材を前記封止部材当接面に当接させた状態で前記吸引孔を通して吸引を行って前記部品収容容器の下面を真空吸着させることにより、前記部品収容容器を前記可動ブロックに装着するようにした部品供給装置を提供する。
 上記部品供給装置では、加振装置の可動ブロックに部品収容容器を装着するときに、可動ブロックの上面に取り付けられた封止部材と部品収容容器の底部に形成された封止部材当接部とを当接させた状態で可動ブロックに形成された吸引孔を通して吸引を行うことによって、部品収容容器の下面と封止部材と可動ブロックの上面とによって囲まれた吸引空間を陰圧にすることができる。これにより、部品収容容器の下面を可動ブロックに真空吸着させ、ボルト等の締結具を用いることなく部品収容容器を可動ブロックにロックすることができる。また、吸引空間を形成するための封止部材は、加振装置の可動ブロック側に取り付けられているので、部品収容容器の洗浄が容易となる。
 上記部品供給装置では、前記部品収容容器の下面及び前記可動ブロックの上面のうちの一方に隆起した支持部を設け、前記部品取付容器の前記可動ブロックへの装着時に、前記部品収容容器の下面及び前記可動ブロックの上面のうちの他方に形成された支持部当接面に前記支持部を当接させるように構成することが好ましい。前記支持部が少なくとも3か所に設けられていることがさらに好ましい。これにより、可動ブロックの捩じり振動が、封止部材及び封止部材当接面を通した伝達に加えて、支持部及び支持部当接面を通して部品収容容器に伝達されるようになる。
 一つの実施形態として、前記搬送トラックが前記部品収容容器の上部において、部品を複数列に分岐させるための分岐トラックに接続されていてもよい。
 また、前記封止部材当接面は前記部品収容容器の下面から突出して環状に延びる隆起部の先端面によって形成されていることが好ましい。
 前記支持部当接面が前記収容容器の下面に形成されており、前記支持部当接面と前記封止部材当接部面が同一の面によって形成されていてもよい。
 本発明によれば、真空吸引を用いることにより、ボルト等の締結具を用いることなく部品収容容器を可動ブロックにロックすることができる。したがって、部品収容容器に可動ブロックへの装着のための締結具穴を設ける必要がなくなり、洗浄性や衛生性が向上される。また、吸引空間を形成するための封止部材が可動ブロック側に取り付けられているので、洗浄が容易となる。さらに、部品収容容器の下面及び可動ブロックの上面のうちの一方に設けられた隆起した支持部と他方に設けられた支持部当接面とが当接するようになっていれば、可動ブロックの捩じり振動が、封止部材及び封止部材当接面を通した伝達に加えて、支持部及び支持部当接面を通して部品収容容器に伝達され、部品収容容器に効率的に捩じり振動を伝達させることができる。
本発明の実施形態に係る部品供給装置を示す部分破断側面図である。 図1に示されている部品供給装置の部分断面図である。 図1に示されている部品供給装置の部品収容容器の平面図である。 図3に示されている部品収容容器の底面図である。 図1に示されている部品供給装置の加振装置の可動ブロックの平面図である。 本発明の他の実施形態に係る部品供給装置の部分断面図である。 本発明の別の実施形態に係る部品供給装置の部分断面図である。
 以下、図面を参照して、本発明による部品供給装置の実施の形態を説明する。
 最初に、図1から図5を参照して、部品供給装置11の全体構成を説明する。部品供給装置11は、捩じり振動を付与する加振装置13と、部品を収容する部品収容容器(ボウル)15とを備え、加振装置13によって部品収容容器15に捩じり振動を付与して部品収容容器15内の部品を搬送し、外部に供給する。本実施形態の部品供給装置11は、衛生面への配慮が要求される医薬品や食料品の用途に好適に使用される。
 加振装置13は、部品収容容器15に捩じり振動を付与することができれば、電磁石を用いた電磁式の機構や圧電素子を用いたピエゾ式の機構など任意の機構を採用することができる。本実施形態では、加振装置13は、電磁式の機構を採用しており、図1に示されているように、ベースブロック17と、可動ブロック19と、複数の傾斜板バネ21と、電磁石23とを備える。ベースブロック17及び可動ブロック19は金属材料によって形成されている。
 ベースブロック17は、防振材25を介して床面上に配置される。可動ブロック19は、ベースブロック17の同一の円上に接線方向側へ所定の角度だけ傾斜させて等角度間隔で配置された複数(本実施形態では、四つ)の傾斜板バネ21によって支持されている。また、ベースブロック17上には電磁石23が設けられており、可動ブロック19の下面と僅かに離間して対向して配置されている。なお、可動ブロック19は、少なくとも電磁石23と対向する部分において磁性材料から形成されており、電磁石23によって吸引可能となっている。
 このような配置の加振装置13において、電磁石23に交流を供給すると、電磁石23に対する可動ブロック19の吸引と傾斜板バネ21による反発とを繰り返す。また、可動ブロック19は、傾斜板バネ21によって拘束されているため、電磁石23による吸引と傾斜板バネ21による反発とにより繰り返される可動ブロック19の上下方向の往復動の際に、回転を伴う。この結果、可動ブロック19は、回転方向成分と上下方向成分とを含む捩じり振動を行い、可動ブロック19に装着された部品収容容器15に捩じり振動を付与する。
 可動ブロック19の上面19aには、環状溝形状の封止部材取付部27が形成されており、弾性材料によって形成されたOリングなどの封止部材29が封止部材取付部27に取り付けられる。図示されている実施形態では、同心の二つの環状溝形状の封止部材取付部27が形成されているが、一つ又は三つ以上の環状溝形状の封止部材取付部27を設けるようにしてもよい。また、可動ブロック19には、空気を吸引のための吸引孔19bが形成されており、環状溝形状の封止部材取付部27の内側に開口している。さらに、可動ブロック19の上面19aには、隆起して突出した支持部31が設けられている。支持部31は、可動ブロック19上に部品収容容器15を装着したときに部品収容容器15の下面15aに形成された後述の支持部当接面43に当接し、支持部31を介して可動ブロック19上に部品収容容器15が支持されるようになっている。支持部31は、金属材料から形成されており、可動ブロック19と一体的に形成されていてもよく、別体の金属製部材を可動ブロック19に溶接等により接合して形成してもよい。図示されている実施形態では、可動ブロック19の上面19aに三つの支持部31が設けられている。実施形態に示されているように三つの支持部31を支持部当接面43に当接させる場合、全ての支持部31が支持部当接面43に同時に当接して、支持部31と支持部当接面43との間に隙間が生じないため、ガタツキが生じなくなる利点を有する。しかしながら、四つ以上の支持部31が可動ブロック19の上面19aに設けられていてもよい。また、支持部31を設ける場所は特に限定されるものではないが、図示されている実施形態のように、環状溝形状の封止部材取付部27の外側に設けることが好ましく、可動ブロック19の外周部に設けられることがさらに好ましい。なお、支持部31の高さは、封止部材29の圧潰代を確保するために、封止部材29の高さ(詳細には、封止部材取付部27に取り付けられた封止部材29が可動ブロック19の上面19aから突出した高さ)よりも低くなるように形成されていることが好ましい。
 部品収容容器15は、ステンレスなどの傷がつきにくく且つ錆なども生じにくい材料によって形成されている。部品収容容器15の形状としては、すり鉢状(ボウル形状)、有底円筒形状、円錐形状など様々な形状を採用することができる。本実施形態では、部品収容容器15は、有底円筒形状を有しており、その内部の底面15aは中央部が外周部よりも高い概略円錐面状に形成されている。これにより、部品収容容器15に収容されている部品が外周側に移動しやすくしている。
 部品収容容器15の内部には、部品収容容器15の内周壁に沿って底面15aから上部へ向かって中心軸線周りに螺旋状に延びる搬送トラック33が形成されており、搬送トラック33の支持面33a上を部品が移動できるようになっている。搬送トラック33の支持面33aは、図2に示されているように、内周側が外周側よりも高くなるように形成されている。これにより、搬送トラック33上を移動する部品が支持面33aから脱落しにくくしている。搬送トラック33は、例えば、螺旋状に延びる帯状の搬送路形成部材の外周側縁部を部品収容容器15の内周壁にピンホールなどが生じないように全面的に溶接することによって形成される。部品収容容器15としてすり鉢形状のものが使用されている場合には、搬送トラック33は、いわゆる段付きボウルのように、部品収容容器15の周壁に、下部から上部へ向かうにつれて中心軸線からの距離が長くなるように螺旋状に延びる段差を形成することによって形成することも可能である。部品の脱落防止のために、搬送トラック33の内周側縁部に概略垂直方向に立設された側壁を形成してもよい。搬送トラック33も部品収容容器15と同様に傷がつきにくく且つ錆なども生じにくステンレスなどの材料から形成されていることが好ましい。
 搬送トラック33は、図3に示されているように、上部終端部において、部品収容容器15の外周壁に沿って設けられた搬出トラック35に接続されており、搬出トラック35を通じて部品収容容器15から外部に部品を供給する。搬出トラック35には、さらに、搬送される部品を複数列に分岐させるための分岐トラック37を接続することも可能である。このような分岐トラック37を設けることによって、複数の外部装置(図示せず)に同時に部品を供給することが可能となる。分岐トラック37は、例えば、支持面37a上に分離壁39を立設することによって形成することができる。この場合、分離壁39によって仕切られて形成された各レーンに、分岐トラックの入口における部品の幅方向の位置に応じて部品が分配される。
 部品収容容器15の下面15bには、環状の封止部材当接面41と、支持部当接面43が形成されており、加振装置13の可動ブロック19上に部品収容容器15を載置したときに、可動ブロック19上に取り付けられた封止部材29が封止部材当接面41に当接すると共に可動ブロック19上に設けられた支持部31が支持部当接面43に当接するようになっている。図示されている実施形態では、封止部材当接面41は、部品収容容器15の下面15bから可動ブロック19へ向かって下方に突出して環状に延びる隆起部45の先端面によって形成されている。また、支持部当接面43は、部品収容容器15の下面15aの外周部から可動ブロック19へ向かって下方に突出して環状に延びるスカート部47の先端面によって形成されている。
 このように環状の隆起部45の先端面に封止部材当接面41を設ければ、封止部材29が封止部材当接面41と当接して圧潰し、封止部材当接面41と可動ブロック19の上面19aとが接触する状態になってしまった場合でも、環状の隆起部45によって取り囲まれる空間によって吸引孔19bから空気を吸引される吸引空間を確保することができ、部品収容容器15を確実に真空吸着することができる。また、環状のスカート部47の先端面に支持部当接面43を設ければ、部品収容容器15の装着の際の向きが制限されなくなる。
 次に、図1から図5に示されている実施形態の部品供給装置11の動作を説明する。
 まず、部品収容容器15の環状の封止部材当接面41が加振装置13の可動ブロック19の環状の封止部材29に当接するように、可動ブロック19上に部品収容容器15を載置する。なお、可動ブロック19の支持部31の高さ及びスカート部47の長さは、部品収容容器15を可動ブロック19上に載置したときに可動ブロック19の支持部31が部品収容容器15の支持部当接面43に当接しないように定められているものとする。次に、吸引孔19bを通して吸引を行うと、可動ブロック19の上面19aと封止部材29と部品収容容器15の隆起部45及び下面15bとによって取り囲まれた空間(以下、吸引空間と記載する。)から空気が吸引されて陰圧が生じる。この陰圧が部品収容容器15の下面15bに作用して、部品収容容器15の下面15bが可動ブロック19に吸着され、可動ブロック19の支持部が部品収容容器15のスカート部47の先端麺すなわち支持部当接面43に当接するまで部品収容容器15が可動ブロック19に引き付けられてロックされる。このとき、封止部材29が圧潰して部品収容容器15の封止部材圧接面41と可動ブロック19の上面19aとの間をさらに確実に封止する。また、可動ブロック19の支持部31が部品収容容器15のスカート部47の先端面すなわち支持部当接面43に当接することによって、封止部材29の過度の圧潰が防止され、封止部材29の寿命を長くする効果も奏する。
 この状態で、加振装置13を作動させ、電磁石23に交流電流を供給すると、電磁石23による可動ブロック19の吸引と傾斜板バネ21による反発とを繰り返して、可動ブロック19が回転を伴いながら上下動する捩じり振動を生じる。このようにして生じた捩じり振動が、部品収容容器15と可動ブロック19との接触部を通じて可動ブロック19に装着された部品収容容器15に伝達される。これにより、部品収容容器15内の部品が搬送トラック33に沿って底部から上部へ向かって搬送され、さらに搬出トラック35及び分岐トラック37を経て複数列で外部に供給される。
 このように、部品収容容器15は、真空吸着により可動ブロック19に装着されるので、可動ブロック19への固定のためのボルトを通過させるボルト穴を部品収容容器15に設ける必要がない。したがって、部品収容容器15の洗浄の際に発生し得る洗浄液の残留の問題を解消することができる。また、封止部材29が可動ブロック19側に設けられており、封止部材29の耐薬品性などを考慮する必要なく洗浄を行うことができるので、部品収容容器15の洗浄が容易となる。よって、部品供給装置11は、衛生面での考慮が求められる医薬品分野や食品分野に好適となる。
 さらに、真空吸着により部品収容容器15を可動ブロック19にロックする場合、支持部31及び支持部当接面43が設けられていなければ、部品収容容器15と可動ブロック19とは、封止部材29を介して接触することになる。しかしながら、封止部材29は吸引空間を封止するためにゴム材料などの弾性材料によって形成されており、可動ブロック19の捩じり振動が減衰されて部品収容容器15に伝達され、十分な搬送力を得られなくなる可能性がある。また、十分な搬送力を得ようと加振装置13の捩じり振動を強くすると、上下方向の振動成分が強くなって部品の飛び跳ねが生じ、部品の整列に影響を与える恐れがある。これに対して、部品供給装置11では、支持部31及び支持部当接面43が設けられており、部品収容容器15が真空吸引により可動ブロック19に装着されると、可動ブロック19の支持部31が部品収容容器15の支持部当接面43に当接する。したがって、可動ブロック19の捩じり振動は、封止部材29を通してだけでなく、剛性が高く振動の減衰が生じにくい支持部31と支持部当接面43との接触部を通しても部品収容容器15に伝達されるようになり、効率的な振動の伝達が可能となる。
 特に、部品の飛び跳ねを抑制しつつ、強い搬送力を実現したい場合に、部品供給装置11は好適である。例えば、部品供給装置11から外部へ複数列で部品を供給することが所望される場合、搬送力を高めるために、より強い捩じり振動を可動ブロック19から部品収容容器15に伝達させる必要が生じる。したがって、このような場合に、部品の飛び跳ねを抑制しつつ強い搬送力を提供できる部品供給装置11は有利となる。
 次に、図6を参照して、本発明の他の実施形態の部品供給装置11´について説明する。なお、図6では、図1から図5に示されている実施形態の部品供給装置11と同じ機能を果たす構成要素には共通の参照符号を付している。
 本実施形態の部品供給装置11´は、図1から図5に示されている実施形態の部品供給装置11では支持部31が可動ブロック19の上面19aに設けられ且つ支持部当接面43が部品収容容器15の下面15bから延びるスカート部47の先端部に形成されているのに対して、支持部31が部品収容容器15の下面15bに形成される複数の隆起部によって形成され且つ支持部当接面43が可動ブロック19の上面19aの一部として形成されている点において異なっている。その他の構造については、本実施形態の部品供給装置11´と図1から図5に示されている実施形態の部品供給装置11は同様であるので、ここでは説明を省略する。本実施形態の部品供給装置11´は、可動ブロック19への部品収容容器15の装着が真空吸着によってなされる点、封止部材29が可動ブロック19側に取り付けられる点、部品収容容器15が可動ブロック19上に装着されたときに支持部31と支持部当接面43とが当接する点において、部品供給装置11と共通しており、部品供給装置11の動作と同様の動作を行い、同様の効果が得られることは分かるであろう。したがって、部品供給装置11´の動作及び効果の説明はここでは省略する。
 以上、図示されている実施形態を参照して、本発明の部品供給装置11、11´を説明したが、本発明は図示されている実施形態に限定されるものではない。本発明の部品供給装置11、11´は、部品収容容器15の下面15b及び可動ブロック19の上面19aうちの一方にそこから突出する支持部31が形成されており、部品収容容器15を可動ブロック19に装着したときに支持部31が部品収容容器15の下面15b及び可動ブロック19の上面19aのうちの他方の一部に当接するようになっていればよい。例えば、可動ブロック19の上面19aに突出する支持部31を形成し、支持部当接面43を部品収容容器15の下面15bの一部として形成してもよい。また、可動ブロック19の上面19aに突出する支持部31を形成し、図7に示されているように、部品収容容器15の下面15bに支持部当接面と43封止部材当接面41とを一体的に形成するようにしてもよい。また、図示されている実施形態では、分岐トラック37が搬出トラック35の下流側に接続されているが、搬出トラック35の上流側や搬送トラック33の途中に設けることも可能である。
 11、11´  部品供給装置
 13  加振装置
 15  部品収容容器
 15b  下面
 19  可動ブロック
 19a  上面
 19b  吸引孔
 27  封止部材取付部
 29  封止部材
 31  支持部
 33  搬送トラック
 37  分岐トラック
 41  封止部材当接面
 43  支持部当接面

Claims (8)

  1.  底面から上部へ向かって螺旋状に延びる搬送トラックが周壁に沿って形成されている部品収容容器と、可動ブロックにねじり振動を付与する加振装置とを備え、前記可動ブロックに装着された前記部品収容容器に前記加振装置によって捩じり振動を付与して、前記部品収容容器内の部品を前記搬送トラックに沿って搬送し、外部に供給する部品供給装置であって、
     前記可動ブロックの上面に、環状の封止部材が取り付けられる環状の封止部材取付部と、前記封止部材取付部の内側に開口する吸引孔と、が形成されていると共に、前記部品収容容器の底部に環状の封止部材当接面が形成されており、前記封止部材を前記封止部材当接面に当接させた状態で前記吸引孔を通して吸引を行って前記部品収容容器の下面を真空吸着させることにより、前記部品収容容器を前記可動ブロックに装着することを特徴とする部品供給装置。
  2.  前記部品収容容器の下面及び前記可動ブロックの上面のうちの一方に隆起した支持部を設け、前記部品取付容器の前記可動ブロックへの装着時に、前記部品収容容器の下面及び前記可動ブロックの上面のうちの他方に形成された支持部当接面に前記支持部を当接させるように構成した、請求項1に記載の部品供給装置。
  3.  前記搬送トラックが前記部品収容容器の上部において、部品を複数列に分岐させるための分岐トラックに接続されている、請求項2に記載の部品供給装置。
  4.  前記支持部が少なくとも3か所に設けられている、請求項2に記載の部品供給装置。
  5.  前記支持部が少なくとも3か所に設けられている、請求項3に記載の部品供給装置。
  6.  前記封止部材当接面は前記部品収容容器の下面から突出して環状に延びる隆起部の先端面によって形成されている、請求項2から請求項5の何れか一項に記載の部品供給装置。
  7.  前記支持部当接面が前記部品収容容器の下面に形成されており、前記支持部当接面と前記封止部材当接部面が同一の面によって形成されている、請求項2から請求項5の何れか一項に記載の部品供給装置。
  8.  前記支持部当接面が前記部品収容容器の下面に形成されており、前記支持部当接面と前記封止部材当接部面が同一の面によって形成されている、請求項6に記載の部品供給装置。
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