(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記文献のネジ供給装置では、整列されて姿勢が整えられたネジが供給されるため、電動ドライバー等によるネジの保持が容易になる一方で、搬送円盤(同文献では、「ねじ供給ドラム18」)の周面側には、収容部(同文献では、「ねじホッパ16」)内に収容されたネジをすくい上げる目的で、凹部(同文献では、「切欠収納凹部40」)が形成され、搬送円盤の回転中、この凹部によって収容部内のネジが必要以上に攪拌され、ネジ同士の接触頻度が高くなり、ネジが破損する等の不具合が発生する場合がある。特に、クリームルーム環境下での組立作業では、ネジが破損した際に発生する欠片によって、製造工程の全体に亘り、支障をきたす場合がある。
【0005】
本発明は、収容部に収容されたネジを、順次整列して供給するネジ供給装置であって、起立した搬送円盤によって、収容部に収容されたネジを上側に搬送する過程で、該収容部内のネジが必要以上に攪拌されることが防止されたネジ供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、複数のネジが収容される収容部と、該収容部内に少なくとも下部側が挿入された状態で起立され且つ横方向の軸回りに回転駆動される搬送円盤と、該搬送円盤によって前記収容部の上方に搬送されてくるネジを、順次整列させる整列部とを備え、前記搬送円盤の周面を全周に亘って非陥没状に成形して搬送面とし、収容部に収容されたネジを前記搬送面に吸着させる磁石を、前記搬送円盤に設けたことを特徴とする。
【0007】
前記搬送円盤の搬送面における幅方向端部側には、
該搬送円盤の径方向外側又は幅方向外側に突出
し且つ前記収容部に収容されたネジを攪拌する凸部である撹拌部を設け
、前記攪拌部を、上記搬送円盤の搬送面における幅方向の一端側のみに設けたものとしてもよい。
【0008】
前記撹拌部を、上記搬送円盤の周方向に沿って、複数配置したものとしてもよい。
【0009】
前記搬送円盤の搬送面における幅方向端部側には、径方向外側又は幅方向外側に突出する凸部である撹拌部を設け、前記
撹拌部を、上記搬送円盤の搬送面における幅方向の一端側のみに設けたものとしてもよい。
【0010】
前記搬送円盤の一方の側面にフランジ部を一体的に形成し、前記攪拌部を、上記フランジ部に設けたものとしてもよい。
【0011】
前記搬送円盤の周面に沿って円弧状に往復作動する撹拌体を、該搬送円盤の下側に設け
、該攪拌体には、前記搬送円盤の搬送面に沿って円弧状をなし且つ該搬送面と近接又は接触する内周面が形成されたものとしてもよい。
【0012】
前記搬送円盤の周面に沿って円弧状に往復作動する撹拌体を、該搬送円盤の下側に設け、前記撹拌体には、ネジに該撹拌体側への吸引力を作用させる磁石を設けたものとしてもよい。
【0013】
前記ネジを非磁性体の金属材料を冷間鍛造することによって成形し、該ネジは、上記冷間鍛造によって、磁石に吸着可能に構成されたものとしてもよい。
【0014】
前記整列部で整列されたネジを、予め定められた所定の箇所まで移動させる移送手段を備えたものとしてもよい。
【発明の効果】
【0015】
搬送円盤を回転駆動させることにより、ネジを搬送面に吸着させてスムーズに搬送できるとともに、該搬送面が非陥没状に成形されているため、搬送円盤の回転によってネジが必要以上に攪拌されることがなく、ネジの破損等の不具合が効率的に防止される。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1乃至
図3は、本発明を適用したネジ供給装置の正面図、側面図及び平面図である。図示するネジ供給装置は、上方が開放されたボックス状に成形されてメインフレームとして機能する筐体1と、起立した姿勢で筐体1側に回転自在に支持された搬送円盤2と、搬送円盤2の直上に近接配置されたガイド部材3と、搬送円盤2の側方に配置された整列部4と、移送部(移動手段)5とを備えている。
【0018】
ネジ供給装置のワークとなるネジWは、磁石に吸着可能に構成され、このネジWは、頭部W1と、該頭部W1から垂直方向に一体で直線状に突設されたネジ部W2とを有している。このネジWは、磁石に吸着させるため、鉄等の磁性体材料を用いてもよいが、ハードディスク等の組立に用いられるステンレス製の非磁性体材料を用いることも可能である。
【0019】
この場合、ステンレス等の非磁性体材料を、冷間鍛造(冷間圧延)させて、ネジWを形成させる。この冷間鍛造によって、内部に歪みが生じ、磁性を有する状態になる。例えば、ステンレス材の場合、金属組織は、マルテンサイト、フェライト、オーステナイト、オーステナイト・フェライト等があり、この内、オーステナイトは磁性が無いが、これを冷汗鍛造すると、金属組織の一部に歪みが誘発され、その部分がマルテンサイトに変化する。この特性を利用して、非磁性体の金属材料からなるネジWを、磁石に吸着可能な構造に変化させる。
【0020】
上記筐体1は、その幅方向(以下、「左右方向」)の中途部に、起立して該筐体1の全長方向(前後方向))に延びる板状の支持フレーム6が設けられ、この支持フレーム6の一方の側方には、該支持フレーム6の側面及び筐体1の内面によって囲繞され且つ上方が開放された収容スペース(収容部)7が形成されている。この収容スペース7は、多数(複数)のネジWが収容される空間になる。
【0021】
上記搬送円盤2は、表裏面が、筐体1の幅方向に向けられた姿勢で、該表裏面の中心部を垂直に貫く左右方向(横方向)の回転軸(軸)Xの軸回りに、回転自在に、支持フレーム6(筐体2)側に支持され、該搬送円盤2の少なくとも下部(図示する例では、下側半部)は、上記収容スペース7内に位置している(挿入されている)。
【0022】
言換えると、搬送円盤2は、支持フレーム6の側面に沿って、回転自在に設けられ、その上側半部は、上記収容スペース7から上方に突出している。該支持構造の搬送円盤2は、図示しない電動モータ等のアクチュエータによって、回転駆動される。
【0023】
この搬送円盤2の周面8は、全周に亘り、非陥没状(部分的な凹凸のない曲面、或いはフラットな曲面)に形成されるとともに、該搬送円盤2の左右両側面も、それぞれ非陥没状(さらに具体的には、フラット)に形成されている。
【0024】
また、搬送円盤2の内部には、側面視で円形をなす板状の吸着用磁石(磁石)9が、回転軸Xの軸回りに所定間隔(図示する例では、1/6周間隔)毎に埋設されている。この複数の各吸着磁石9のN極又はS極の何れか一方は、搬送円盤2の中心から最も近い側(径方向の内側)に設定され、他方は搬送円盤2の中心から最も遠い側(径方向の外側)に設定される。
【0025】
全ての吸着磁石9のN極及びS極の向きは、上記の通り、搬送円盤2の中心部から遠い・近いを基準として、全て同一に揃えられ、搬送円盤2の周面8に、ネジWを吸着させることが可能になる。
【0026】
搬送円盤2が正転側(
図2で矢印の示す方向であり、具体的には、反時計回り)に回転駆動されると、収容スペース7内に密集状態で堆積された多数のネジWによって構成されたネジ集合体Gの上面側で且つ周面8が上方に変位する部分(吸着位置P)で、該ネジ集合体G中のネジWが、上記周面8に吸着され、この周面8に吸着されたネジWは、搬送円盤2の周方向に沿って上方に搬送され、上記ガイド部材3側まで達する。すなわち、該周面8は、ネジWを搬送する搬送面になる。
【0027】
さらに、この搬送円盤2における支持フレーム6から遠い側の側面には、側面視で、搬送円盤2の同一中心で且つ径が若干大きい円形をなすフランジ部11が一体的に形成されている。このフランジ部11の外周縁部には、搬送円盤2の径方向外側及び幅方向外側の何れか一方又は両方(図示する例では、両方)に突出する攪拌部材(攪拌部)12が、上記搬送円盤2と一体回転するように設置されている。
【0028】
この攪拌部材12は、チャネル状に成形され、このチャネル形状の溝内に、上記フランジ部11の外周縁部を嵌合挿入した状態で、フランジ部11に取付固定される。さらに具体的には、攪拌部材12は、側面視で、搬送円盤2の接線方向を向くようにして、搬送円盤2の幅方向の一方(さらに具体的には、支持フレーム6から遠い側)の端側に設置されている。ちなみに、上記構成によって、攪拌部材12は、搬送円盤2の幅方向の一方にのみ、部分的に設けられる。
【0029】
ところで、ネジWを搬送面8に効率的に吸着させるには、上記吸着位置Pに位置するネジWの姿勢が重要な要素の1つとなり、この姿勢が不適切である場合、搬送円盤2を回転駆動させても、ネジWが搬送面8に吸着しない事態が生じ得るが、これを防止する目的で、上記攪拌部材12が設けられている。
【0030】
すなわち、搬送円盤2と一体で回転軸Xの軸回りに回転する攪拌部材12は、吸着位置P又はその付近で、ネジ集合体Gの上面側から上方に移動する際に、上記ネジWを攪拌させて逐次姿勢変更させるため、吸着し難い姿勢のネジWも、適切な姿勢に変更され、効率的に搬送面8に吸着されることになり、上述したような事態を、効率的に防止できる。ちなみに、攪拌部材12は、搬送面8の幅方向の一方の端側のみに、部分的に設けられているため、攪拌作用は限定的で、ネジ集合体G中のネジWを必要以上に攪拌させることはない。
【0031】
上記ガイド部材3は、搬送円盤2によって、収容スペース7の上側に搬送されてくるネジWを、整列部4に案内する案内面3aを有する。具体的には、この案内面3aが、平断面視で、搬送円盤2の正転方向に向かって、整列部4側に傾斜又は湾曲した形状(図示する例では、湾曲した形状)に成形され、この案内面3aが、搬送円盤2によって搬送されてくるネジWと、整列部4とに対して、露出するように、ガイド部材3の一部が開口形成されている。そして、搬送円盤2によって、ガイド部材3側まで搬送されてくるネジWは、該搬送円盤2の搬送作用と、案内面3aのガイド作用によって、整列部4側に案内される。
【0032】
図4は、整列部及び移送部の要部構成を示す側断面図である。
【0033】
上記整列部4は、
図1、
図3及び
図4に示す通り、平面視で、搬送円盤2と並列するように配置され且つ前後方向に延びる整列シュータ13と、平面視で、ガイド部材3と整列シュータ13との間に配置形成され且つガイド部材3から整列シュータ13に向かって下降傾斜した切換面14とを有している。
【0034】
整列シュータ13は、筐体1の長手方向の一端部(前端部)に向かって、下降傾斜しており、この整列シュータ13の幅方向中央部には、前後方向全体に亘り、スライド溝13aが凹設されている。ネジWは、その頭部W1が整列シュータ13の上面に載置され、ネジ部W2がスライド溝13a内に挿入された状態で、下降傾斜方向(前方)にスライド落下される。
【0035】
このスライド落下時、ネジWは、ネジ部W2の先端部がスライド溝13aに底部に接当し、姿勢が定められた状態になり、これを言換えると、スライド溝13aの深さによって、ネジWの傾斜姿勢を、所望の姿勢に定めることが可能になる。具体的には、整列シュータ13をスライド落下している最中のネジWの姿勢は、前方に頭部W1が向いて傾斜した姿勢と、後方に頭部W2が向いて傾斜した姿勢の何れかに定められている。
【0036】
ガイド部材3によって、搬送円盤2から整列部4にガイドされたネジWは、切換面14を転がって落下することにより、整列シュータ13の全長に沿う方向を切換えられ、この状態で、整列シュータ13に導入される。このようにして、整列シュータ13に導入されたネジWは、ネジ部W2がスムーズにスライド溝13に挿入され、下降傾斜方向にスライド落下可能な状態で、係合される。
【0037】
整列シュータ13には、ネジWが順次導入されるため、整列シュータ13において、ネジWが全長方向に一列に整列された状態で、前方にスライド落下される。ちなみに、ネジWのスライド落下は、該ネジWの自重によって、自然落下させることも可能であるが、図示しない振動装置によって、整列シュータ13を振動させ、スライド落下を促進してもよい。
【0038】
なお、整列シュータ13に係合し損ねたネジWは、整列シュータ13と支持フレーム6との間における切換面14の前方(ネジWのスライド落下方向)に配置形成された回収面16を、滑り落ちて、収容スペース7側に回収される。
【0039】
支持フレーム6には、回収面16を滑り落ちてくるネジWを収容スペース7に落下させる回収用開口部6aが形成され、回収面16は、切換面14よりも低い位置に形成され、該切換面14から回収用開口部6a側に向かって下降傾斜するとともに、整列シュータ13から回収用開口部6に向かって下降傾斜している。このため、切換面14から直接落下してくるネジWや整列シュータ13から落下してくるネジWが、回収面16によって受止められ、収容スペース7内に戻される。
【0040】
上記移送部5は、
図3及び
図4に示す通り、整列シュータ13から前方(ネジWの供給方向)に一直線上に延設された移送シュータから構成される。この移送シュータ5は、方形状断面を有し、上面側の幅方向中央部に、全長方向全体に亘り、スライド孔5aが形成されている。ネジWは、ネジ部W2が、スライド孔5aに挿入され、頭部W1が移送シュータ5の上面に載置され、吊下げられた状態(起立した状態)になり、これによって、該ネジWが移送シュータ5にスライド自在に係合される。
【0041】
このスライド孔5aは、その幅が上述したスライド溝13aの幅と同一又は略同一に設定され、該スライド溝13aと端同士で一体的に接続されている。一方、スライド溝13aは、移送シュータ5との接続側において、該移送シュータ5側に向かって深さが次第に増すように形成される。このため、整列シュータ13をスライドするネジWは、移送シュータ5の近くで、徐々に起立した姿勢に切換えられ、移送シュータ5に引継がれ、該移送シュータ5にスムーズに係合される。
【0042】
移送シュータ5もネジWの搬送方向である前方に向かって下降傾斜しているため、ネジWは自重になり、自然にスライド落下するが、このスライド落下を促進させるため、上述の図示しない振動装置をここで用いることも可能である。このようにして、移送シュータ5の前端部まで移送されてきたネジWは、電動ドライバーDの先端部に頭部W2が保持され、組立作業に使用される。
【0043】
すなわち、移送シュータ5の先端部は、電動ドライバーD等によって組立作業を行う作業ロボットR等の装置に対して、ネジWを供給する供給部17になる。ちなみに、供給部17にネジWが供給されたことは、受光部と発光部とを有する通過センサ等によって検出し、ネジWを供給部17で静止させる手段は、進退作動するストッパ等を用いてもよいし、或いは、振動装置の作動・停止によって、移送シュータ5でのネジWのスライド落下とスライド落下停止を切換えてもよい。この際は、搬送円盤2の回転も停止させた方がよいケースもある。
【0044】
以上のように構成されるネジ供給装置を用いたネジ供給方法について、説明すると、搬送円盤2の下側半部の少なくとも下部(図示する例では、大部分)が、ネジ集合体G内に埋まる量まで、収容スペース7内にネジWを収容させ、該搬送円盤2を正転方向に回転駆動させる。
【0045】
吸着用磁石9によって、回転中の搬送円盤2の搬送面に吸着されたネジWは、ガイド部材3によって、整列部4に案内される。ネジWの搬送面8への吸着を促進するため、搬送円盤2と一体回転する攪拌部材12は、吸着位置P及びその付近のネジWを、適切に姿勢変更させる。ちなみに、この攪拌部材12は、搬送円盤2に部分的且つ限定的に設けられているため、ネジ集合体Gを構成するネジW同士を必要以上に攪拌させることはない。
【0046】
整列部4に案内されたネジWは、切換面14を転がり落下する過程で、姿勢が切換えられ、整列シュータ13に係合され、自重又は振動によって、前方にスライド落下される。また、整列シュータ13に係合され損ねたネジWや、切換面14から整列シュータ13に転がり落下し損ねたネジWは、回収面16から収容スペース7に回収される。
【0047】
整列シュータ13によって整列されて前方にスライド落下するネジWは、移送シュータ5に渡されて係合される。移送シュータ5に係合されたネジWは、自重又は振動によって、該移送シュータ5を前方にスライド落下し、供給部17に供給される。
【0048】
以上のように構成されるネジ供給装置及びそれを用いたネジ供給方法によれば、凹凸が形成されていない搬送円盤2の周面全体から構成された搬送面8に、ネジWを吸着させることにより、ネジ集合体Gでの攪拌を抑制し、ネジW同士の接触を抑え、これによって、ネジWの欠片等からなる粉塵の発生を低減させることが可能になり、クリームルーム等での使用も容易になる。また、ネジWの材料としてステンレス等の非磁性体の金属材料を用いた場合でも、冷間鍛造によって、該ネジWに磁性を持たせることが可能になり、利便性が高い。
【0049】
次に、
図5に基づき、本発明の他の実施形態について、上述の形態と異なる点を説明する。
【0050】
図5(A),(B)は本発明の他の実施形態に係るネジ供給装置の搬送円盤側の要部側面図及び正面図である。同図に示す形態では、搬送円盤2に設ける攪拌手段として、前記搬送円盤2の周面に沿って円弧状に往復作動する撹拌体18を、該搬送円盤2の下側半部に、この搬送円盤2とは別体で設けた。攪拌体18は、側面視で、搬送円盤2と同一中心で且つ径が若干大きい半円状に成形されている。
【0051】
この攪拌体18の径方向外側端部には、内周面は、搬送円盤2の搬送面8に沿って円弧状をなす攪拌部19が一体的に形成され、攪拌体18の攪拌部19以外の部分が板状の支持部21になる。
【0052】
攪拌部19の内周面は、搬送円盤2の周面8と近接又は接触している。この攪拌部19の左右幅は、搬送円盤2の左右幅と、支持部12の左右厚とを合算させた大きさに設定され、これによって、攪拌部19の支持部21と反対側の側面は、搬送円盤2の側面と面一になる。また、攪拌部19には、該撹拌部19側への吸引力をネジWに作用させる攪拌用磁石22が設けられている。
【0053】
この攪拌体18は、搬送円盤2の中心を支点に、該搬送円盤2とは別に、円弧状に往復作動するように支持され、図示しないアクチュエータによって、駆動される。攪拌体18の円弧運動の作動範囲は、該攪拌体18の作動方向の吸着位置P側の端部18aが、ネジ集合体Gの上面よりも下方に退避する位置から、上方に位置に進出する位置に至る範囲に設定される。
【0054】
上記作動範囲の設定と、攪拌用磁石22の作用によって、ネジWの適切な攪拌が行われる。ちなみに、搬送円盤2の搬送面8へのネジWの吸着は、攪拌体18は、ネジ集合体G内に退避した際に行われる。
【0055】
なお、攪拌体18は、側面視で、必ずしも、半円状に成形する必要はなく、
図5(A)に仮想線で示すような扇形状に成形してもよい。