(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】
しかしながら、棒状部材でも、長手方向に形状が変化したり、表面に別のものが付加されていたりするものでは、部材同士の分離性が悪く、特許文献1のような単段の昇降部では、棒状部材を個々にうまく分離できず、2本以上がまとまって後段に供給されてしまう場合があるという問題があった。一方、この点、特許文献2の装置では、昇降部が多段構成となっているため、各段ごとに部材が振り落とされて最上段に至り、最終的には高確率で1本ずつ後段に供給されると推認される。
【0005】
ところが、近年、使用感向上や高級化の観点から、歯ブラシの柄の側面をゴム張りとしたものが上市されており、このような特殊な棒状部材では、ゴムの粘着性や滑りの悪さから、分離性が悪く、次の昇降部に複数本が移動してしまう場合がある。このため、複数の昇降部を有する供給装置でも、2本以上がまとまって後段に供給されてしまうケースがあり、さらなる多段化を図るか、事態を監視するシステムや人手が必要になるという問題があった。
【0006】
本発明の目的は、ゴム張り等を行った特殊な棒状部材であっても、確実に個々に分離して後段に供給し得る棒状部材供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の棒状部材供給装置は、棒状の部材を単体に分離しつつ後段側に供給する棒状部材供給装置であって、前段側から棒状部材が供給される部材受入部と、後段側に前記棒状部材を送り出す部材送出部と、前記部材受入部と前記部材送出部の間に設けられ、前記棒状部材を前記部材受入部から前記部材送出部に移送する分離順送部と、を有し、前記分離順送部は、前記部材受入部から前記部材送出部に向かって階段状に順次高くなる複数の固定壁と、前記各固定壁に隣接して配置され前記固定壁に対し上下方向に移動可能に設けられた複数の昇降部と、を有し、前記各昇降部は、前記棒状部材を上方に持ち上げ、隣接する次段の前記固定壁の上面上に前記棒状部材を移動させることにより、該棒状部材を前記部材受入部から前記部材送出部に移送し、前記固定壁は、前記昇降部と対向する側面に、前記昇降部の上昇に伴い、前記昇降部の上面に載った前記棒状部材と接触する
複数個のローラ部材を備えた第1ガイド部を有することを特徴とする。
【0008】
本発明にあっては、固定壁の側面に第1ガイド部を設け、昇降部の上昇に伴い、昇降部の上面に載った棒状部材が第1ガイド部材と接触するようにしたので、分離順送部にて棒状部材を次段に移動させる際に、第1ガイド部によって余分な棒状部材が取り除かれる。このため、ゴム張り等を行った特殊な棒状部材であっても、個々に分離した状態で後段の装置等に供給され、複数本がまとまって後段に供給されてしまうのを防止できる。
【0009】
前記棒状部材供給装置において、前記第1ガイド部は、前記昇降部の上面上の前記棒状部材と接触し、単体の前記棒状部材が残るように、前記昇降部の上面上に載った他の前記棒状部材を該昇降部の上面から除くようにしても良い。
【0010】
また、前記分離順送部に、前記固定壁と前記昇降部を備えた複数個の分離段と、該分離段の後段に配され前記部材送出部と接続された送出段と、を設け、前記分離段に、前記部材受入部と接続された導入段と、前記導入段の後段に配された複数個の中間分離段と、を設けるようにしても良い。この場合、前記導入段に配された前記昇降部の前記部材受入部に臨んだ面に、該昇降部の上昇に伴い、前記部材受入部に存在する前記棒状部材と接触する
第2ガイド部を設けても良い。
【0011】
さらに、前記
第2ガイド部に複数個のローラ部材を配し、前記昇降部の上昇に伴って、
前記第1及び第2ガイド部のローラ部材が前記棒状部材と順次接触するようにしても良い。また、前記棒状部材が歯ブラシの柄であっても良い。
【発明の効果】
【0012】
本発明の棒状部材供給装置によれば、棒状の部材を単体に分離しつつ後段側に供給する棒状部材供給装置にて、前段側から棒状部材が供給される部材受入部と、後段側に棒状部材を送り出す部材送出部との間に分離順送部を設け、この分離順送部に、階段状に順次高くなる複数の固定壁と、固定壁に対し上下方向に移動可能に設けられた複数の昇降部と、を配し、固定壁の昇降部と対向する側面に、昇降部の上昇に伴い棒状部材と接触する第1ガイド部を設けたので、分離順送部にて棒状部材を次段に移動させる際に、第1ガイド部によって余分な棒状部材を取り除くことができ、棒状部材を個々に分離させて後段の装置等に供給することが可能となる。このため、ゴム張り等を行った特殊な棒状部材であっても、2本以上がまとまって後段に供給されてしまう事態を防止することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施の形態である棒状部材の分離供給装置1(棒状部材供給装置)を用いた棒状部材供給システムの構成を示す説明図である。
図1のシステムは、分離供給装置1を用いることにより、棒状となった歯ブラシの柄2(棒状部材、以下、歯ブラシ2と略記する)を、印刷装置や植毛装置等の後段の装置に1本ずつ単体にて供給する。歯ブラシ等の量産現場では、当該システムを複数ライン配置することが可能である。その際、例えば、作業員によって部材供給を行う場合には、1人の作業員が複数のラインを受け持ち、部材を各ラインに循環的に順次供給することにより作業の効率化を図られる。
【0015】
図1のシステムでは、分離供給装置1の前段に、歯ブラシ2を分離供給装置1に送給するフィーダ3が配されている。フィーダ3は、加振により部材を移送するパーツフィーダであり、歯ブラシ2を
図1において右方向に移送し、分離供給装置1に供給する。フィーダ3には、作業員あるいは図示しない自動供給装置により、歯ブラシ2が連続的に供給される。分離供給装置1の後段には、ここでは、歯ブラシ2に商品名等を印刷する印刷装置4が配されており、分離供給装置1から歯ブラシ2が1本ずつ供給される。
【0016】
図2は分離供給装置1の構成を示す斜視図、
図3はその側面図である。
図2に示すように、分離供給装置1は、フィーダ3に接続された部材受入部11と、印刷装置4に接続された部材送出部12と、を有している。部材受入部11には、フィーダ3から歯ブラシ2が供給され、部材送出部12からは、印刷装置4側に歯ブラシ2が1本ずつ分離供給される。部材受入部11と部材送出部12との間には、歯ブラシ2を1本ずつに分離して移送する分離順送部13が設けられている。
【0017】
分離順送部13は、複数段からなる昇り階段状の構成となっており、複数の固定壁14と、固定壁14の間に配された複数の昇降部15とを備えている。分離供給装置1では、分離順送部13は3段構成となっており、3個の固定壁14(第1〜第3固定壁14a〜14cと、3個の昇降部15(第1〜第3昇降部15a〜15c)が設けられている。第1〜第3固定壁14a〜14cは、部材受入部11から部材送出部12に向かって段階的に順次高くなっている。各昇降部15a〜15cは、固定壁14a〜14cに隣接して配置され、各固定壁14に対向しつつ上下方向に移動可能に設けられている。分離供給装置1では、昇降部15は、エアシリンダ16(第1〜第3エアシリンダ16a〜16c)によって垂直方向に上下動する。なお、エアシリンダに代えて、電動モータによって昇降部15を上下動させても良い。
【0018】
分離供給装置1には、固定壁14と昇降部15の側方に、それらを覆うように一対の側板17a,17bが設けられている。各固定壁14は、両側板17a,17bにボルト18にて固定されており、分離順送部13の側方から歯ブラシ2が脱落しないようになっている。一方、側板17は、ベースプレート19上に立設された支柱21a,21bに、ボルト22にて固定されている。支柱21a,21bには、ブラケット23a,23bが固定されており、そこには、エアシリンダ16b,16cが載置・固定されている。エアシリンダ16aは、ベースプレート19上に固定されている。
【0019】
分離順送部13は、3つの分離段24と送出段25とから形成されており、分離段24は、導入段24a、第1中間分離段24b、及び、第2中間分離段24cから構成されている。この場合、導入段24aは、第1昇降部15aと第1固定壁14aによって形成される。また、第1中間分離段24bは第1固定壁14aと第2昇降部15bから、第2中間分離段24cは第2固定壁14bと第3昇降部15cから、送出段25は第3固定壁14cによって形成されている。
【0020】
導入段24aは、部材受入部11に接続されている。導入段24aに配された第1昇降部15aの上面26aは、後段側(
図2において右側)に向かって下方に傾斜しており、第1昇降部15aが下方位置Lのとき、昇降部上面26aと部材受入部11の斜面27が面一となる。一方、第1昇降部15aの上面26aは、第1昇降部15aが上方位置H(
図2において一点鎖線にて表示)のときは、第1固定壁14aの上面28aと面一となる。固定壁上面28aも後段側に向かって下方に傾斜しており、ここに第1中間分離段24bが形成される。第1中間分離段24bでは、第2昇降部15bが下方位置Lのとき、第2昇降部15bの上面26bと第1固定壁上面28aが面一となる。
【0021】
第2昇降部15bの上面26bは、第2昇降部15bが上方位置Hのときは、第2固定壁14bの上面28bと面一となる。固定壁上面28bもまた後段側に向かって下方に傾斜しており、ここに第2中間分離段24cが形成される。第2中間分離段24cにおいては、第3昇降部15cが下方位置Lのとき、第3昇降部15cの上面26cと第2固定壁上面28bが面一となる。さらに、第3昇降部15cの上面26cは、第3昇降部15cが上方位置Hのときは、第3固定壁14cの上面28cと面一となる。固定壁上面28cもまた後段側に向かって下方に傾斜しており、ここに送出段25が形成される。送出段25は部材送出部12と接続されており、固定壁上面28cは、部材送出部12の送出路斜面29と面一になっている。
【0022】
ここで、本発明の分離供給装置1では、第1昇降部15aの側面31と、第1〜第3固定壁14a〜14cの側面32(32a〜32c)に、ガイドローラ33(33a:第2ガイド部、33b:第1ガイド部)が設けられている。ガイドローラ33は、ローラ部材を長手方向が水平方向となるように複数本配置した構成となっており、いわゆるフラットローラを用いたローラユニット34が使用されている。ローラユニット34には、ローラ部材として、直径5〜8mm程度の円筒形の金属ローラが上下方向に複数本(5〜10本程度)配されている。ローラユニット34は、水平方向に沿って3個設けられており、側面31と側面32aには上下に2列、側面32b,32cには1列配されている。このようなローラユニット34を用いることにより、ローラに摩耗や劣化等が生じた場合でも、ユニットをそのまま交換すれば済み、装置のメンテナンスが容易となる。
【0023】
このような分離供給装置1では、歯ブラシ2は、次のようにして次段装置に分離供給される。
図4は、分離供給装置1による歯ブラシ2の供給動作を示す説明図である。なお、分離供給装置1に対しては、歯ブラシ2は連続的に供給されるが、ここでは、分離供給装置1の作用を説明するため、1本の歯ブラシの搬送に着目して説明する。
図4(a)に示すように、ここではまず、フィーダ3から、部材受入部11に歯ブラシ2が供給される。部材受入部11に供給された歯ブラシ2は、斜面27を下って最下段の導入段24aに導入される。当該分離供給装置1では、各昇降部15a〜15cの上面26a〜26cは、歯ブラシ2がちょうど1本だけ載る幅(2本は載らない幅)となっている。したがって、導入段24aに至った歯ブラシ2は、第1固定壁14aの側面32aに当接し、昇降部上面26aの上には歯ブラシ2が1本だけ載った状態となる。
【0024】
導入段24aにて昇降部上面26aに載った歯ブラシ2は、第1昇降部15aの上昇と共に上方に持ち上げられ(
図4(b))、次段の第1中間分離段24bに至る。このとき、昇降部上面26a上の歯ブラシ2は、側面32aに配されたガイドローラ33bに接触しつつ上昇する。前述のように、昇降部上面26aは歯ブラシ2が1本だけ載るような寸法にはなっているものの、ゴム張りの歯ブラシのように、滑りが悪く、分離性が良くないものでは、複数本が分離されずに昇降部上面26aに載ってしまう事態も想定される。このため、従来の供給装置では、昇降部を多段化して部材の分離確率を高めているが、確実性という点で課題があった。
【0025】
これに対し、本願発明の分離供給装置1では、固定壁側面32にガイドローラ33bを設けることにより、ローラなしの場合に比して、固定壁側面32と歯ブラシ2との間の摩擦抵抗が低減されると共に、昇降部上面26aの歯ブラシ2は、ローラへの線接触と離脱を交互に繰り返しながら上方に移動する。このため、摩擦が大きく分離性が良くないゴム張りの歯ブラシ2でも、ガイドローラ33bとの接触・離脱によって分離され、上側に乗り上げている方が不安定な状態となり昇降部上面26aから脱落する。これにより、複数個の歯ブラシ2が昇降部上面26aに載った場合でも、固定壁側面32のガイドローラ33bにより、第1昇降部15aの上昇に伴って、余分な歯ブラシ2が振り落とされる。
【0026】
一方、第1昇降部15aの上昇に伴い、第1昇降部15aの側面31に配されたガイドローラ33aも上昇する。ガイドローラ33aは斜面27に臨むように設けられており、第1昇降部15aの上昇と共に斜面27の正面に現出する。部材受入部11では、斜面27上に歯ブラシ2が送られて来ており、第1昇降部15aの上昇により、最前列の歯ブラシ2はガイドローラ33aと接触する。これにより、最前列に歯ブラシ2が複数折り重なっている場合でも、それらがガイドローラ33aによってほぐされる形となる。したがって、その後、第1昇降部15aが下降し、導入段24aに歯ブラシ2が導入される場面においても、複数の歯ブラシ2が錯綜しにくくなり、導入段24aへの部材供給という初期段階から歯ブラシ2の分離が図られる。また、第1昇降部15aが下降する際も、ガイドローラ33aにより、斜面27側の歯ブラシ2との間で摩擦抵抗が小さく抑えられる。このため、ゴム貼りされた歯ブラシ2であっても、第1昇降部下降時に斜面27上で暴れることがなく、スムーズな部材供給が可能となる。
【0027】
このようにして第1昇降部15aが上昇し上方位置Hに至ると、歯ブラシ2は第1中間分離段24bに押し上げられ、昇降部上面26aと第1固定壁14aの上面28aと面一となる(
図4(c))。そして、昇降部上面26a上の歯ブラシ2は、第1固定壁上面28aに滑り降りる形で移動する。このとき、第2昇降部15bは上方位置Hにあり、歯ブラシ2は、第2昇降部15bの側面32bに当接しつつ、第1固定壁上面28aに保持される。その後、第2昇降部15bが下方に移動し、下方位置Lに来ると、第1固定壁上面28aと第2昇降部15bの上面26bとが面一となり、歯ブラシ2は、第2昇降部上面26b側に移動する(
図4(d))。
【0028】
第1中間分離段24bにて、第2昇降部上面26b側に移動した歯ブラシ2は、次の第2昇降部15bの上昇動作により、次段の第2中間分離段24cへと持ち上げられる(
図4(e))。このときも、導入段24aから第1中間分離段24bへの移動の場合と同様に、歯ブラシ2は、第2固定壁14bの側面32bに配されたガイドローラ33bと接触しつつ上昇する(
図4(b)参照)。このため、第2昇降部15bの上昇に伴い、前段で余分な歯ブラシ2が振り落とされず、複数の歯ブラシ2が第2昇降部上面26bに載っている場合でも、前段と同様に、第1中間分離段24b側に戻される。つまり、歯ブラシ2に対し、2回目の分離動作が行われる。
【0029】
第2昇降部15bが上昇し、歯ブラシ2が第2中間分離段24cに至ると、昇降部上面26bと第2固定壁14bの上面28bと面一となり、昇降部上面26b上の歯ブラシ2は、第2固定壁上面28bに移動する(
図4(e))。第1中間分離段24bと同様に、このとき、第3昇降部15cは上方位置Hにあり、歯ブラシ2は、第3昇降部15cの側面32cに当接しつつ、第2固定壁上面28bに保持される。その後、第3昇降部15cが下方に移動し、下方位置Lに来ると、第2固定壁上面28bと第3昇降部15cの上面26cとが面一となり、歯ブラシ2は、第3昇降部上面26c側に移動する(
図4(f))。
【0030】
第2中間分離段24cにて、第3昇降部上面26c側に移動した歯ブラシ2は、次の第3昇降部15cの上昇動作により、最終段である送出段25へと持ち上げられる(
図4(g))。このときも、導入段24aから第1中間分離段24b、第1中間分離段24bから第2中間分離段24cへの移動の場合と同様に、歯ブラシ2は、第3固定壁14cの側面32cに配されたガイドローラ33bと接触しつつ上昇する(
図4(b)参照)。このため、前述同様、第3昇降部15cの上昇に伴い、2回の分離動作にも関わらず複数の歯ブラシ2が第3昇降部上面26cに載っている場合でも、ここで、余分な歯ブラシ2は第2中間分離段24c側に戻される。つまり、歯ブラシ2に対し3回目の分離動作が行われ、この3回の分離動作により、歯ブラシ2は単体に分離され、複数本の歯ブラシ2がまとまって送出段25に至ってしまうのを防止できる。
【0031】
第3昇降部15cが上昇し、歯ブラシ2が送出段25に至ると、昇降部上面26cと第3固定壁14cの上面28cと面一となり、昇降部上面26c上の歯ブラシ2は、第3固定壁上面28cに移動する。第3固定壁上面28cに移動した歯ブラシ2は、さらに、部材送出部12の送出路斜面29へと移動し、印刷装置4側へと送られる(
図4(g))。このとき、分離供給装置1からは、歯ブラシ2は、1本1本個別に分離された状態で後段へと送給される。
【0032】
なお、分離供給装置1においては、昇降部15の上昇時に歯ブラシ2が全て脱落し、各昇降部上面26a〜26c上の歯ブラシ2が0本となる場合があっても良い。当該分離供給装置1は、最終的に後段装置に送られる歯ブラシ2が1本ずつになれば良く、ある時点の搬送数が0本であっても、次段の分離段24b,24cや送出段25に2本以上の歯ブラシ2が搬送されないことが重要である。
【0033】
このように、本発明による分離供給装置1では、第1昇降部15aの側面31や、第1〜第3固定壁14a〜14cの側面32(32a〜32c)に、ガイドローラ33a,33bを取り付けることにより、分離順送部13にて歯ブラシ2を次段に移動させる際に、ガイドローラ33によって余分な歯ブラシ2が取り除かれる。このため、ゴム張り等を行った歯ブラシのような特殊な棒状部材であっても、確実に個々に分離した状態で後段の装置等に供給することができ、2本以上がまとまって後段に供給されてしまう事態を防止することが可能となる。従って、棒状部材供給の自動化が促進されると共に、作業員が複数ラインを受け持つことも容易となり、作業効率の向上を図ることが可能となる。また、装置のさらなる多段化や、事態を監視するシステムや人手も不要となり、装置コストや生産コストの低減も図られる。
【0034】
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施形態では、3個×2列or1列のローラユニット34を用いてガイドローラ33を配する構成としたが、各面に配するユニット数には限定はなく、1個や2個、あるいは、3個以上のユニットを何列配しても良く、棒状部材の寸法によって適宜設定可能である。また、ローラの寸法や本数も前述の数値には特に限定されない。さらに、第1昇降部15aの側面31にガイドローラ33aを設けない構成も可能である。
【0035】
加えて、分離順送部13の段数も前述の実施形態の数には限定されず、導入段以外に1個以上の分離段24があれば良い。但し、分離段24は2個以上設けることが望ましい。この場合、分離段24を3個以上設けることも可能ではあるが、ガイドローラ33を配した当該装置では、分離段を3個以上設けても棒状部材の分離効果は同等であり、装置コストや装置サイズの観点から2個程度が好適である。
【0036】
一方、前述の実施形態では、余分な歯ブラシ2を振り落とすためのガイド部材として、ガイドローラ33を用いた例を示したが、ローラに代えて、各側面31,32にローラと同程度の寸法の凹凸部を設けても良い。この凹凸部は、各側面31,32をその形状に加工しても、また、凹凸面を有する別部材(金属、合成樹脂)を取り付けても良い。なお、棒状部材に対する抵抗や摩擦は、大きすぎても、小さすぎても分離性が低下し、発明者の実験によれば、ガイド部としてはローラ部材を配するのが最も好適であった。
【解決手段】分離供給装置1は、フィーダ3から歯ブラシ2が供給される部材受入部11と、印刷装置4に歯ブラシ2を送り出す部材送出部12と、歯ブラシ2を単体に分離しつつ搬送する分離順送部13とを有する。分離順送部13は、3個の固定壁14と3個の昇降部15とを有する。昇降部15は歯ブラシ2を上方に持ち上げ、次段の固定壁14の上面28上に移動させ、歯ブラシ2を部材受入部11から部材送出部12に移送する。固定壁14の側面32には、昇降部15の上昇に伴い、昇降部上面26に載った歯ブラシ2と接触するガイドローラ33bを有する。ガイドローラ33bは、単体の歯ブラシ2が残るように、昇降部上面26上に載った余分な歯ブラシ2を昇降部上面26から取り除く。