(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーブ形状のワッシャを多数個貯留するワッシャ貯留機と，
該ワッシャ貯留機を複数個設けた回転テーブルと，
上記ワッシャ貯留機に貯留したワッシャに振動を与えてワッシャを上下方向に整列させるための加振機と，
整列したワッシャを１枚ずつ採取して被組付物に組付けるワッシャ組付機とよりなり，
上記ワッシャ貯留機は，上記ワッシャのウェーブ形状に相応するウェーブを有する，ワッシャ積み重ね用の受けプレートと，該受けプレートを貫通して上記回転テーブル上に立設した貯留用ポールとよりなり，
該貯留用ポールは，ワッシャを遊嵌する外形状を有すると共に，その内部に設けた空気供給路に連通し上記貯留用ポールの軸壁に開口する空気噴出口を有しており，
また，上記加振機は，振動駆動部と上記ワッシャ貯留機の上記受けプレートに振動を与える振動アームとを有し，
また，上記ワッシャ組付機は，上記受けプレートに整列したワッシャを１枚ずつ減圧吸引採取する吸引チャックと，上記貯留用ポールの上記空気供給路に加圧空気を送入するエア送入機とを有することを特徴とするウェーブワッシャ組付装置。
【請求項２】
請求項１において，上記吸引チャックは，上記ワッシャの上面を吸引する複数個の吸引パイプを有することを特徴とするウェーブワッシャ組付装置。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記空気噴出口は，上記貯留用ポールの軸壁に異なる方向に複数個設けてあり，かつ該空気噴出口は上記貯留用ポールの外周方向へ下降傾斜する下降噴出口と上方へ上昇傾斜している上昇噴出口とを有することを特徴とするウェーブワッシャ組付装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において，上記貯留用ポールは，その軸壁に上記空気噴出口の開口部に連通し，上記貯留用ポールの軸方向に沿って設けた連通溝を有することを特徴とするウェーブワッシャ組付装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において，上記ワッシャ組付機は，上記ワッシャの残量に応じて上記受けプレートを上昇させるための昇降機を有することを特徴とするウェーブワッシャ組付装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において，上記受けプレートは弾性材によって支承されていることを特徴とするウェーブワッシャ組付装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において，上記貯留用ポールは，上記空気供給路の開口部をその下端に有しており，一方上記エア送入機は上記空気供給路の開口部に当接する連結部を有し，かつ該連結部は昇降可能に設けてあることを特徴とするウェーブワッシャ組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，ウェーブ形状のワッシャを被組付物に対して１枚ずつ組付ける装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば電気モータ等は，図１０に示すごとく，厚みの薄い，かつ波状に曲げられたウェーブ形状のワッシャ８を，その組み立て部品として用いており，これを１枚ずつ組付けている。  このウェーブ形状のワッシャ８は，一般に大量生産されるため，生産された多数のワッシャの中から１枚ずつ分離採取した後，組付けている。
【０００３】
このワッシャの分離組付け作業は，例えば図１１に示すごとく，振動式パーツフィーダ９により，多数のワッシャ８を重なりのある状態でバラバラに広げ，これを作業者が一枚ずつ採取することにより行っている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のウェーブワッシャの組付け作業においては，次の問題がある。
即ち，従来のウェーブワッシャの組付け作業においては，上記のごとく，多数のワッシャ８の中から１枚ずつ分離して取り出す作業を人手により行っている。そのため，ワッシャ８を１枚ずつ分離して採取する作業に多くの工数を要し，被組付物の生産効率が劣る。また，上記ワッシャ８は薄くて軽いため，偶然にも密着した状態で重なった場合には，これを分離する作業がさらに手間のかかる作業となってしまう。
【０００５】
これに対し，予め積み重ねたワッシャを側面より永久磁石又は電磁石により磁界をかけてワッシャ同士を反発させて分離する方法がある。しかし，この方法においては，ワッシャに残留磁気が残るため，そのまま被組付物に組み込めない場合がある。そのため，この場合には，ワッシャを分離したのち，脱磁工程を設ける必要があり，被組付物の生産効率の向上には寄与できない。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，ウェーブ形状を有するワッシャを，人手を介さずに効率よく分離組付けすることができるウェーブワッシャ組付装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，ウェーブ形状のワッシャを多数個貯留するワッシャ貯留機と，
該ワッシャ貯留機を複数個設けた回転テーブルと，
上記ワッシャ貯留機に貯留したワッシャに振動を与えてワッシャを上下方向に整列させるための加振機と，
整列したワッシャを１枚ずつ採取して被組付物に組付けるワッシャ組付機とよりなり，
上記ワッシャ貯留機は，上記ワッシャのウェーブ形状に相応するウェーブを有する，ワッシャ積み重ね用の受けプレートと，該受けプレートを貫通して上記回転テーブル上に立設した貯留用ポールとよりなり，
該貯留用ポールは，ワッシャを遊嵌する外形状を有すると共に，その内部に設けた空気供給路に連通し上記貯留用ポールの軸壁に開口する空気噴出口を有しており，
また，上記加振機は，振動駆動部と上記ワッシャ貯留機の上記受けプレートに振動を与える振動アームとを有し，
また，上記ワッシャ組付機は，上記受けプレートに整列したワッシャを１枚ずつ減圧吸引採取する吸引チャックと，上記貯留用ポールの上記空気供給路に加圧空気を送入するエア送入機とを有することを特徴とするウェーブワッシャ組付装置にある。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，上記ワッシャを整列するための上記加振機と，整列されたワッシャを１枚ずつ分離採取して組付ける上記ワッシャ組付機とを有することである。即ち，多数個貯留されたワッシャを，まず振動により上下方向に整列した後，これを減圧吸引して１枚ずつ分離，採取するように構成したことである。
【０００９】
次に，本発明における作用効果につき説明する。
本発明のウェーブワッシャ組付装置において，多数のワッシャを分離して被組付物に組付ける際には，まず，多数のワッシャを上記ワッシャ貯留機における貯留用ポールに挿入すると共に，上記受けプレートの上に積み重ねる。このとき，このワッシャ貯留機に貯留された多数のワッシャは，そのウェーブの位置を任意の方向に向けており，上下方向に揃っていない。
【００１０】
次いで，上記回転テーブルを回転することにより，多数のワッシャを貯留したワッシャ貯留機を上記加振機と係合可能な位置に位置させる。次いで，上記加振機における上記振動アームを上記ワッシャ貯留機の上記受けプレートに係合させ，上記振動駆動機によりこれを振動させる。
【００１１】
ここで，多数のワッシャを受け留めている上記受けプレートは，ワッシャのウェーブ形状に相応するウェーブを有する。そのため，受けプレート上に積み重なって貯留された多数のワッシャは，受けプレートの振動に伴って振動し，それぞれのワッシャのウェーブ位置を受けプレートのウェーブ位置に揃えて上下方向に整列する。
【００１２】
次に，再び上記回転テーブルを回転することにより，整列した多数のワッシャを貯留したワッシャ貯留機を，上記ワッシャ組付機における上記エア送入機と係合可能な位置に移動させる。次いで，上記ワッシャ組付機のエア送入機により上記貯留用ポールの空気供給路に圧縮空気を送り込む。次いで，上記吸引チャックにより，貯留されたワッシャのうち最上端のもの減圧吸引し，これを上方に引き上げて貯留用ポールから抜く。
【００１３】
このとき，上記貯留用ポールにおいては，上記エア送入機より送られる圧縮空気が上記空気噴出口から吹き出している。そのため，常に１枚ずつワッシャが分離され，引き上げられる。即ち，上記ワッシャは薄く軽量であるため，上記吸引チャックにより吸引されたワッシャと共に，その下方に位置する何枚かのワッシャが一緒に引っついて引き上げられる場合がある，この場合においても，上記空気噴出口から吹き出される空気によって最上端のワッシャとその下方のワッシャとが確実に分離される。
【００１４】
次に，上記吸引チャックにより採取された１枚のワッシャを被組付物の組み込み場所に移送する。次いで，吸引チャックの減圧状態を解除することにより，ワッシャは被組付物の組付け場所に組付けられる。
この吸引チャックによる上記ワッシャの採取と組み込み動作を繰り返すことにより，次々に被組付物に対してワッシャが組付けられる。そして，この組付け作業は，上記ワッシャ貯留機に貯留されているワッシャがなくなるまで人手に頼らず効率よく続けることができる。
【００１５】
また，上記回転テーブル上に設けられた別のワッシャ貯留機に予め多数のワッシャを貯留しておき，上記と同様に，上記加振機によりワッシャを整列した後，上記ワッシャ貯留機により１枚ずつワッシャを被組付物に対して組付けることにより，連続的にワッシャの組付け作業を行うことができ，さらに高効率化を図ることができる。
【００１６】
したがって，本発明によれば，ウェーブ形状を有するワッシャを，人手を介さずに効率よく分離組付けすることができるウェーブワッシャ組付装置を得ることができる。
【００１７】
次に，請求項２の発明のように，上記吸引チャックは，上記ワッシャの上面を吸引する複数個の吸引パイプを有することが好ましい。これにより，上記貯留用ポールに干渉することなく，ワッシャにおける複数箇所を吸着することができ，確実にワッシャを保持することができる。
【００１８】
また，請求項３の発明のように，上記空気噴出口は，上記貯留用ポールの軸壁に異なる方向に複数個設けてあり，かつ該空気噴出口は上記貯留用ポールの外周方向へ下降傾斜する下降噴出口と上方へ上昇傾斜している上昇噴出口とを有することが好ましい。これにより，上記下降噴出口と上昇噴出口とから，それぞれ下降方向及び上昇方向に空気が噴出される。そのため，重なり合ったワッシャは，それぞれの噴出空気により，上下方向に引き離す方向の力が与えられる。それ故，さらに確実にワッシャの分離を行うことができる。
【００１９】
また，請求項４の発明のように，上記貯留用ポールは，その軸壁に上記空気噴出口の開口部に連通し，上記貯留用ポールの軸方向に沿って設けた連通溝を有することが好ましい。これにより，空気噴出口から吹き出される空気は，左右方向への分散が抑制され，確実にワッシャの内径端に向けて吹き出される。それ故，さらに確実にワッシャの分離を行うことができる。
【００２０】
また，請求項５の発明のように，上記ワッシャ組付機は，上記ワッシャの残量に応じて上記受けプレートを上昇させるための昇降機を有することが好ましい。これにより，ワッシャ貯留機に貯留されているワッシャの残量が減少した際に，残ったワッシャ全体を上記貯留用ポールの上方に移動させることができ，上記吸引チャックによる吸引採取の動作を容易にすることができる。
【００２１】
また，請求項６の発明のように，上記受けプレートは弾性材によって支承されていることが好ましい。これにより，上記加振機による受けプレートの振動をスムーズに行うことができる。なお，上記弾性材としては，例えばスプリングを用いることができる。
【００２２】
また，請求項７の発明のように，上記貯留用ポールは，上記空気供給路の開口部をその下端に有しており，一方上記エア送入機は上記空気供給路の開口部に当接する連結部を有し，かつ該連結部は昇降可能に設けてあることが好ましい。これにより，上記回転テーブルの回転により順次回動してくる各ワッシャ貯留機の貯留用ポールに対して，上記連結部を上昇当接させるだけで，極めて容易に上記エア送入機を連結することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本発明の実施形態例にかかるウェーブワッシャ組付装置につき，図１〜図９を用いて説明する。
本例のウェーブワッシャ組付装置１は，図１に示すごとく，ウェーブ形状のワッシャ８（図１０参照）を多数個貯留するワッシャ貯留機２と，ワッシャ貯留機２を複数個設けた回転テーブル３と，ワッシャ貯留機２に貯留したワッシャ８に振動を与えてワッシャ８を上下方向に整列させるための加振機４と，整列したワッシャ８を１枚ずつ採取して被組付物８８に組付けるワッシャ組付機５とよりなる。なお，本例においては，被組付物８８は，搬送コンベア８７によって組付け位置に搬入され，組付け後搬出される。
【００２４】
上記ワッシャ貯留機２は，図２〜図４に示すごとく，ワッシャ８のウェーブ形状に相応するウェーブ部２１１（図４）を有するワッシャ積み重ね用の受けプレート２１と，受けプレート２１を貫通して回転テーブル３上に立設した貯留用ポール２２とよりなる。
【００２５】
また，貯留用ポール２２は，図２，図５，図６に示すごとく，ワッシャ８を遊嵌する外形状を有すると共に，その内部に設けた空気供給路２２１に連通し貯留用ポール２２の軸壁に開口する空気噴出口２２２，２２３を有している。
上記空気噴出口２２２，２２３は，図５，図６に示すごとく，貯留用ポール２２の軸壁に異なる方向に４個設けてある。
【００２６】
その内２個は，図６（ａ）に示すごとく，貯留用ポール２２の外周方向へ下降傾斜する下降噴出口２２２であり，残り２個は，図６（ｂ）に示すごとく，上方へ上昇傾斜している上昇噴出口２２３である。そして，図５に示すごとく，下降噴出口２２２と上昇噴出口２２３とは，それぞれ交互に４５°間隔で配設してある。
また，空気供給路２２１は，図７に示すごとく，回転テーブル３の下方に貫通し突出した貯留用ポール２２の下端部にその開口部２２９を有する。
【００２７】
また，図５，図６に示すごとく，貯留用ポール２２は，その軸壁に，空気噴出口２２２，２２３の開口部に連通し，貯留用ポールの軸方向に沿って設けた連通溝２２４を有する。この連通溝２２４は，図５，図６に示すごとく，断面円弧状の溝であり，貯留用ポール２２の上部に貫通するよう設けてある。
【００２８】
また，図２，図３に示すごとく，ワッシャ貯留機２の受けプレート２１は，下座板２５，スプリング２７，２８，上座板２４を介して回転テーブル３上に昇降可能に配設されている。また，受けプレート２１及び上座板２４は，回転テーブル３に配設された上記貯留用ポール２２及びガイドポール２６を貫通させており，これら２本のポール２２，２６に沿って昇降するよう構成してある。
【００２９】
次に，上記回転テーブル３は，図１に示すごとく，回転軸３１を中心とする円板状のテーブルであって，その外周に１２組のワッシャ貯留機２を配設している。また，図１，図８に示すごとく，各ワッシャ貯留機２を配設した両側は，後述するワッシャ組付機５における昇降機５３の昇降アーム５３２を通すための切欠き部３２を設けてある。
【００３０】
次に，上記加振機４は，図２，図３に示すごとく，振動駆動部４１と，ワッシャ貯留機２の受けプレート２１に振動を与える振動アーム４２とを有する。
振動駆動部４１は，エアシリンダよりなり，振動アーム４２を上下動させると共にワッシャ貯留機２と干渉しない上方の待機位置まで上昇させるように構成してある。また振動アーム４２は，図３に示すごとく，受けプレート２１の両側に係合可能なコ字形状に形成されている。
【００３１】
次に，上記ワッシャ組付機５は，図７に示すごとく，受けプレート２１に整列したワッシャ８を１枚ずつ減圧吸引採取する吸引チャック５１と，貯留用ポール２２の空気供給路２１に加圧空気を送入するエア送入機５２と，ワッシャ組付機２におけるワッシャ８の残量に応じて受けプレート２１を上昇させるための昇降機５３を有する。
【００３２】
吸引チャック５１は，図７に示すごとく，移動ロボット５０に配設されており，上下左右移動可能に設けられている。また，吸引チャック５１は，図７，図９に示すごとく，ワッシャ８の上面を吸引する２個の吸引パイプ５１１を有する。各吸引パイプ５１１は，その吸引孔５１２を予備室５１４，吸引ホース５１３を介して吸引機（図示略）に連結させており，該吸引機によりワッシャ８の減圧吸引及びその解除を行うように構成してある。
【００３３】
またエア送入機５２は，図７に示すごとく，上記貯留用ポール２２の下端における空気供給路２２１の開口部２２９に当接する連結部５２１を有する。この連結部５２１は，貯留用ポール２２の空気供給路２２１に通ずる空気送入穴５２２を有すると共に，エアホース５２３を介してコンプレッサー（図示略）に連結されている。また，連結部５２１は，エアシリンダ５２４により昇降可能に設けてある。
【００３４】
また昇降機５３は，図７に示すごとく，受けプレート２１の下方から係合する上昇アーム５３２と，上昇アーム５３２を昇降させる昇降用エアシリンダ５３１とよりなる。上昇アーム５３２は，図８に示すごとく，加振機４における振動アーム４２と同様の形状である。
【００３５】
次に，本例における作用効果につき説明する。
本例のウェーブワッシャ組付装置１においては，図１に示すごとく，各ワッシャ貯留機２が位置している場所をポジションＰ１〜Ｐ１２とした場合，ポジションＰ１〜Ｐ８においてワッシャ８をワッシャ貯留機２に供給し，ポジションＰ９において加振機４によりワッシャ８を上下方向に整列させ，ポジションＰ１２においてワッシャ８を１枚ずつ採取し被組付物８８に組付ける。また，回転テーブル３は，ポジションＰ１２に位置するワッシャ貯留機２のワッシャ８が無くなった時点で時計巻き方向に１ポジション分回転する。
【００３６】
以下，これを詳述する。
まず，ポジションＰ１〜Ｐ１２においては，多数のワッシャ８を空のワッシャ貯留機２に供給する。この供給作業は，予め供給棒に刺して蓄えたワッシャ８を準備し，作業者がこの供給棒の先端を貯留用ポール２２の先端に当接させてこれを逆さまに向けることにより容易に行うことができる。なお，この供給作業は，人手に頼らず，別途設けた供給装置により行ってもよい。
【００３７】
また供給作業はこれら複数の空のワッシャ貯留機２に対して一度に行ってもよいし，何回かに分けて行ってもよいが，少なくともポジションＰ８のワッシャ貯留機２に対しては，必ずワッシャ８を供給する。
なお，このときワッシャ貯留機２に貯留された多数のワッシャ８は，そのウェーブの位置を任意の方向に向けており，上下方向に揃っていない。
【００３８】
次に，加振機４を配設したポジションＰ９においては，ポジションＰ８から移動してきたワッシャ２に貯留された多数のワッシャ８を上下方向に整列させる。即ち，ポジションＰ９においては，加振機４の振動アーム４２を下降させてワッシャ貯留機２の受けプレート２１と係合させる。次いで，振動駆動機４１により駆動させることにより，振動アーム４２に係合した受けプレート２１が上下方向に振動する。
【００３９】
ここで，多数のワッシャ８を受け留めている受けプレート２１は，ワッシャ８のウェーブ形状に相応するウェーブ部２１１を有する。そのため，受けプレート２１条に積み重なって貯留された多数のワッシャ８は，受けプレート２１の振動に伴って振動し，それぞれのワッシャ８のウェーブ位置を受けプレート２１のウェーブ位置に揃えて上下方向に整列する。
【００４０】
次に，ワッシャ組付機５を配設したポジションＰ１２においては，ポジションＰ９からＰ１０，Ｐ１１を経て移動してきたワッシャ組付機２に整列して貯留されたワッシャ８を，１枚ずつ分離して採取し，これを被組付物８８に組付ける。即ち，ポジションＰ１２においては，まずエア送入機５２の連結部５２１を上昇させて，エア送入機５２と貯留用ポール２２とを連結する。
【００４１】
次いで，エア送入機５２により貯留用ポール２２の空気供給路２２１に圧縮空気を送り込む。次いで，吸引チャック５１により，貯留されたワッシャ８のうち最上端のもの減圧吸引し，上方に引き上げて貯留用ポールから抜く。
【００４２】
このとき，貯留用ポール２２においては，エア送入機５１より送られる圧縮空気が空気噴出口２２２，２２３から吹き出している。そのため，常に１枚ずつワッシャ８が分離され，引き上げられる。即ち，吸引チャック５１により吸引されたワッシャ８と共に，その下方に位置する何枚かのワッシャ８が一緒に引っついて引き上げられた場合においても，空気噴出口２２２，２２３から吹き出される空気によって最上端のワッシャ８とその下方のワッシャ８とが確実に分離される。
【００４３】
次に，吸引チャック５１により採取された１枚のワッシャ８を被組付物８８の組み込み場所に移送する。次いで，吸引チャック５１の減圧状態を解除することにより，ワッシャ８は被組付物８８の組付け場所に組付けられる。
この吸引チャック５１によるワッシャ８の採取と組み込み動作を繰り返すことにより，次々に被組付物８８に対してワッシャ８が組付けられる。
【００４４】
また，ワッシャ組付機５は，上記昇降機５３を有する。そのため，ワッシャ貯留機２に貯留されているワッシャ８の残量が減少した際に，残ったワッシャ８全体を貯留用ポール２２の上方に移動させることができ，吸引チャック１２による吸引採取の動作を容易にすることができる。
【００４５】
この組付け作業は，ワッシャ貯留機２に貯留されているワッシャ８がなくなるまで続けられる。そして，ワッシャ８が無くなった時点で，回転テーブル３を１ポジション分回転させる。次いで，ポジションＰ９，Ｐ１２においては，新しく移動してきたワッシャ組付機２に対して，それぞれ上記の作業を繰り返し行う。これにより，連続して効率よくワッシャ組付作業を行うことができる。
【００４６】
したがって，本例によれば，ウェーブ形状を有するワッシャを，人手を介さずに効率よく分離組付けすることができるウェーブワッシャ組付装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例のワッシャ組付機の構成を示す平面説明図。
【図２】実施形態例における，ワッシャ貯留機及び加振機の構成を示す一部切欠き側面図。
【図３】実施形態例における，ワッシャ貯留機及び加振機の構成を示す平面説明図。図。
【図４】実施形態例における，受けプレートの斜視図。
【図５】実施形態例における，貯留用ポールの平面図。
【図６】図５に示した貯留用ポールの，（ａ）Ａ−Ａ線矢視断面図，（ｂ）Ｂ−Ｂ線矢視断面図。
【図７】実施形態例における，ワッシャ貯留機及びワッシャ組付機の構成を示す一部切欠き側面図。
【図８】実施形態例における，ワッシャ貯留機及びワッシャ組付機の構成を示す平面説明図。
【図９】実施形態例における，吸引チャックの底面図。
【図１０】従来例における，ウェーブ形状を有するワッシャの斜視図。
【図１１】従来例における，パーツフィーダの斜視図。
【符号の説明】
１．．．ウェーブワッシャ組付装置，
２．．．ワッシャ貯留機，
２１．．．受けプレート，
２２．．．貯留用ポール，
３．．．回転テーブル，
４．．．加振機，
４１．．．振動駆動機，
４２．．．振動アーム，
５．．．ワッシャ組付機，
５１．．．吸引チャック，
５１１．．．吸引パイプ，
５２．．．エア送入機，
５２１．．．連結部，
５３．．．昇降機，
５３１．．．エアシリンダ，
５３２．．．上昇アーム，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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