特許 6339867 ボール供給装置及びボール供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6339867

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】ボール供給装置及びボール供給方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/14 20060101AFI20180528BHJP

   B65G 65/38 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/14 L

   B65G65/38

【請求項の数】5

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-117267(P2014-117267)

(22)【出願日】2014年6月6日

(65)【公開番号】特開2015-229574(P2015-229574A)

(43)【公開日】2015年12月21日

【審査請求日】2017年4月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】590001164

【氏名又は名称】シロキ工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】593118128

【氏名又は名称】コアテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】光部 極人

(72)【発明者】

【氏名】橋本 健志

(72)【発明者】

【氏名】原田 和弥

(72)【発明者】

【氏名】藤井 茂

【審査官】 八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−１７５８６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０５９８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０４８４２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ ４７／００−４７／３２

Ｂ６５Ｇ ６５／３０−６５／４８

Ｂ２３Ｐ １９／００；１９／１０−１９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性体からなる多数のボールを投入するホッパーと、
前記ホッパー内に昇降可能に支持されるとともに、前記ボールを吸着するマグネットが設けられたボール持ち上げ面を有するボール持ち上げ体と、
前記ボール持ち上げ体が進退可能な進退孔と、前記進退孔の周囲の壁面によって構成されるとともに前記マグネットに吸着された余分なボールを掻き落とす掻き落とし体と、を有するホッパー蓋体と、
前記ボール持ち上げ体によって持ち上げられたボールを把持して搬送する搬送体と、
を有することを特徴とするボール供給装置。

【請求項2】

請求項１記載のボール供給装置において、
前記ボール持ち上げ体の前記ボール持ち上げ面は、１個のボールを受け取る大きさであるボール供給装置。

【請求項3】

請求項１または２記載のボール供給装置において、
前記搬送体は、前記ボール持ち上げ体の前記ボール持ち上げ面上のボールが押し込まれるボール保持孔を備えているボール供給装置。

【請求項4】

請求項１または２記載のボール供給装置において、
前記搬送体は、前記ボール持ち上げ体の前記ボール持ち上げ面上のボールを挟む一対の開閉アームを備えているボール供給装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれかに記載のボール供給装置によるボール供給方法であって、
前記ホッパーに多数のボールを投入するステップと、
前記ボール持ち上げ体を下降させた状態で、前記ボール持ち上げ面の前記マグネットにより前記ボールを吸着するステップと、
前記ボール持ち上げ体を上昇させることにより前記ボール持ち上げ体を前記進退孔に進入させるとともに、前記掻き落とし体により余分なボールを掻き落とすステップと、
前記進退孔に進入した前記ボール持ち上げ体が保持したボールを前記搬送体によって把持して搬送するステップと、
を有することを特徴とするボール供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボール供給装置及びボール供給方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ボール（例えば鋼球）は、各種工業品に用いられている。例えば、車両用シートトラック装置においては、床面に固定されるロアレールと、シートに固定されるアッパレールとの間に、複数のボールを回転自在に支持したボールガイドを挿入することが行われており、ボールは、ボールガイドに形成されたボール保持孔に打ち込み支持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２-１７９６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１は、高所に設けたボール貯留部と、このボール貯留部に一端部が取り付けられボールが自重により内部を転がり落ちる供給部（供給ホース）と、この供給部の他端部に設置される作業機とを備えたボール供給装置を提案している。この重力利用のボール供給装置は、ボール搬送に特別な動力源を必要としないという利点がある反面、ボール貯留部を作業機より高所に設置する必要があるため、装置が大型化（高背化）し、また、ボール貯留部へのボールの供給（補充）作業が困難である。また、ボール貯留部から供給部へ１つずつボールを取り出す（切り出す）ための取出構造が複雑化し、供給ホースの出口部（作業機との接続部）でボール詰まりが発生しやすいという問題がある。

【0005】

本発明は、大型化（高背化）を招くことなく（低背で）、ボールを１個ずつ確実に取り出すことができるボール供給装置及びボール供給方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のボール供給装置は、磁性体からなる多数のボールを投入するホッパーと、前記ホッパー内に昇降可能に支持されるとともに、前記ボールを吸着するマグネットが設けられたボール持ち上げ面を有するボール持ち上げ体と、前記ボール持ち上げ体が進退可能な進退孔と、前記進退孔の周囲の壁面によって構成されるとともに前記マグネットに吸着された余分なボールを掻き落とす掻き落とし体と、を有するホッパー蓋体と、前記ボール持ち上げ体によって持ち上げられたボールを把持して搬送する搬送体と、を有することを特徴としている。

【0007】

前記ボール持ち上げ体の前記ボール持ち上げ面は、１個のボールを受け取る大きさとすることができる。

【0008】

前記搬送体は、前記ボール持ち上げ体の前記ボール持ち上げ面上のボールが押し込まれるボール保持孔を備えることができる。

【0009】

前記搬送体は、前記ボール持ち上げ体の前記ボール持ち上げ面上のボールを挟む一対の開閉アームを備えることができる。

【0010】

本発明のボール供給方法は、上述したいずれかのボール供給装置によるボール供給方法であって、前記ホッパーに多数のボールを投入するステップと、前記ボール持ち上げ体を下降させた状態で、前記ボール持ち上げ面の前記マグネットにより前記ボールを吸着するステップと、前記ボール持ち上げ体を上昇させることにより前記ボール持ち上げ体を前記進退孔に進入させるとともに、前記掻き落とし体により余分なボールを掻き落とすステップと、前記進退孔に進入した前記ボール持ち上げ体が保持したボールを前記搬送体によって把持して搬送するステップと、を有することを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、低背で、ボールを１個ずつ確実に取り出すことができるボール供給装置及びボール供給方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明のボール供給装置の一実施形態を示す側面図である。

【図2】図１のボール供給装置の平面図である。

【図3】ボールホッパーの蓋体がボール掻き落とし体を兼ねる実施形態を示す斜視図である。

【図4】ボール搬送機構の一実施形態を示す断面図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ボール取出機構、ボール搬送機構及び作業機間のボールの移動順を示す断面図である。

【図6】ボール搬送機構の別の実施形態を示す断面図である。

【図7】ボールを打ち込むワークとして例示するボールガイドの斜視図である。

【図8】図７のVIII-VIII線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１、図２は、本発明によるボール供給装置の一実施形態の全体を示している。本実施形態は、取り出すべき多数のボールＢを投入するホッパー（ボール貯留部）１０、このホッパー１０に配置したボール取出機構２０、及びこのボール取出機構２０によって取り出したボールＢを把持して作業機４０に搬送するボール搬送機構３０を主たる構成要素としている。この実施形態では、ボールＢはマグネットによって吸着される磁性体からなる。

【0016】

ホッパー１０は、周壁１１と底壁１２を有する容器である。底壁１２は、最深部１３に向かって傾斜する傾斜壁からなる。底壁１２の傾斜の大きさは、ボールＢが重力によって、底壁１２上を最後の１つまで、最深部１３に向かって滑落するように定められる。

【0017】

ボール取出機構２０は、ホッパー１０の最深部１３の下方に、上下方向（重力方向）に向けて配置したエアシリンダ装置２１を有し、このエアシリンダ装置２１のピストンロッド（ボール持ち上げ体）２２は、最深部１３からホッパー１０内に昇降運動する。ピストンロッド２２の上端部には、マグネット２３が備えられている。ピストンロッド２２（マグネット２３）の上端部のボール持ち上げ面２２ａは最も下降した位置では、最深部１３より下方に位置する。また、図３に示すように、ホッパー１０の蓋体１４には、ピストンロッド２２（だけ）が進退する進退孔１４ａが設けられている。

【0018】

図４に示すように、ピストンロッド２２（マグネット２３）の径Ｄは、ボールＢの径ｄ及びマグネット２３の磁力の大きさを考慮して、ピストンロッド２２（マグネット２３）上の平面円形のボール持ち上げ面２２ａに１つのボールＢが吸着される（載る）ように定める。蓋体１４の進退孔１４ａの周囲の壁面は、マグネット２３の磁力の大きさによって、ボール持ち上げ面２２ａだけでなく、その周囲にボールＢが付着した場合に余分なボールＢを掻き落とす掻き落とし体として作用する。

【0019】

ボール搬送機構３０は、ボール取出機構２０のピストンロッド２２によって持ち上げられたボールＢを把持し（受け取り）、作業機４０に搬送する機能を持つ。ボール搬送機構３０は、図１ないし図５の実施形態では、ボール取出機構２０（ホッパー１０）の上部と作業機４０の上部との間を往復移動する搬送アーム３１を有し、この搬送アーム３１に、ボールＢを挿入可能なボール保持孔３２が形成されている。このボール保持孔３２には、圧縮ばね３３により突出方向に付勢されたストッパボール３４が臨んでいる。すなわち、搬送アーム３１には、ボール保持孔３２に連通させて、圧縮ばね３３とストッパボール３４を収納したストッパ進退孔３５が形成されており、ストッパ進退孔３５の入口部にストッパボール３４の脱落を防止する抜止突起３６が形成されている。

【0020】

作業機４０は、ボール搬送機構３０のボール保持孔３２内に保持されたボールＢを合成樹脂製のボールガイド５０のボール保持孔５１に打ち込むものである。図７は、ボールガイド５０の単体形状を示しており、その長さ方向の両端部に各２個ずつのボール保持孔５１が形成されている。ボール保持孔５１には、図８に示すように、弾性変形可能な脱落防止突起５１ａが形成されている。このボールガイド５０（のボール保持孔５１）は、作業機４０の保持台４１上の所定位置に保持されており、保持台４１の上には、保持台４１に対して昇降運動する打ち込みシリンダ装置４２が位置している。打ち込みシリンダ装置４２のピストンロッド４３は、搬送アーム３１のボール保持孔３２内に保持されているボールＢを下方に押して、圧縮ばね３３の力に抗してストッパボール３４を後退させ、ボールＢをボールガイド５０のボール保持孔５１内に打ち込む。

【0021】

すなわち、上記構成の本ボール供給装置は、次のように作動する。ホッパー１０内にボールＢが投入されている状態において、ボール取出機構２０のピストンロッド２２を下降させ、そのボール持ち上げ面２２ａを最深部１３より下方の下降端に位置させる。この状態においてピストンロッド２２を上昇させると、ボール持ち上げ面２２ａ（マグネット２３）に吸着された１つのボールＢが上昇する。仮に、ボール持ち上げ面２２ａ（マグネット２３）の周囲に余分なボールＢが付着したとしても、その余分なボールＢは、蓋体１４によって掻き落とされる。

【0022】

ピストンロッド２２がさらに上昇するとき、ピストンロッド２２の上では、ボール搬送機構３０の搬送アーム３１がそのボール保持孔３２をピストンロッド２２の軸線上に位置させて待機している。そして、このアライン状態で、ピストンロッド２２が上昇端に達すると、ボールＢが圧縮ばね３３の力に抗してストッパボール３４を後退させながらボール保持孔３２内に進入し、ストッパボール３４によってボールＢが搬送アーム３１に保持される。

【0023】

このようにして、ボール取出機構２０からボール搬送機構３０へのボールＢの受け渡しが終了したら、ピストンロッド２２は下降端に達し、次の動作に備える。一方、ボール搬送機構３０（搬送アーム３１）は作業機４０上に移動し、打ち込みシリンダ装置４２のピストンロッド４３の軸線上に、ボール保持孔３２（ボールＢ）が位置する。このとき、作業機４０の保持台４１上には、ボールガイド５０のいずれかのボール保持孔５１が打ち込みシリンダ装置４２のピストンロッド４３の軸線上に位置している。このアライン状態でピストンロッド４３が下降すると、搬送アーム３１のボール保持孔３２に保持されているボールＢは、脱落防止突起５１ａを弾性変形させてボールガイド５０のボール保持孔５１に移動し、ボールＢの打ち込みが終了する。

【0024】

図６は、ボール搬送機構３０の別の実施形態を示している。このボール搬送機構３０は、一対の開閉アーム３７と、この開閉アーム３７を開閉させるアクチュエータ３８を備えており、ボール取出機構２０のボール持ち上げ面２２ａ（マグネット２３）上のボールＢは、この一対の開閉アーム３７の間に把持開放される。

【0025】

以上の実施形態では、ボール取出機構２０のピストンロッド２２の上端部にマグネット２３を設けたが、特にボールＢが非磁性体の場合には、マグネット２３は必須でない。ピストンロッド２２のボール持ち上げ面２２ａに粘着性を与え、あるいは小さい（浅い）凹部を形成することで、ホッパー１０内から１つずつボールＢを取り出すことも可能である。

【0026】

また、以上の実施形態では、ホッパー１０内に１台のボール取出機構２０を設けたが、一つのホッパー１０内に、複数のボール取出機構２０を設ける態様も可能である。

【符号の説明】

【0027】

Ｂ ボール
１０ ホッパー
１１ 周壁
１２ 底壁
１３ 最深部
１４ 蓋体（掻き落とし体）
２０ ボール取出機構
２１ エアシリンダ装置
２２ ピストンロッド（ボール持ち上げ体）
２２ａ ボール持ち上げ面
２３ マグネット
３０ ボール搬送機構
３１ 搬送アーム
３２ ボール保持孔
３３ 圧縮ばね
３４ ストッパボール
３５ ボール進退孔
３７ 開閉アーム
３８ アクチュエータ
４０ 作業機
４１ 保持台
４２ 打ち込みシリンダ装置
４３ ピストンロッド
５０ ボールガイド
５１ ボール保持孔
５１ａ 脱落防止突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】