(57)【要約】【課題】従来のパーツフィーダーは、上下振動に若干の角度を設け、その振動でパーツを浮かせて、角度が付いた突き上げ振動であるので、その力でパーツを前進させながら振動手段の上部に付いている、円形ボウル内を回転しながら進み、方向と重なりなどを選別し供給をする機構であるため、パーツフィーダー全体の幅を小さく出来ない。【解決手段】そこで狭いスペース、または何台かを並列配置にするためには、幅を小さくし、従来のパーツフィーダーに変わり、選別供給手段を違う方法に変え、また従来のパーツフィーダー同様の生産性を持つ手段を構築する事である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパー振動用モーター（１０）により振動を与えられ、かつ大量のパーツを入れることが可能なホッパー（１）と、前記ホッパーから供給されたパーツをベルトコンベヤーに整列供給するための傾斜揺動プレート（５）で構成された整列供給パーツフィーダーにおいて；
前記ホッパーは、ホッパー下部に設けられたパーツ供給口（４）から適量のパーツが振動により傾斜揺動プレートに逐次搬出され、
前記傾斜揺動プレートは、パーツ進行方向に向かって直交方向に僅かな揺動を与える事で、前記ホッパーから逐次搬出されたパーツのうちで重なり合ったパーツを相互離反させ、かつ揺動ではパーツの重なりを完全に相互離反できなかった重なり合ったパーツのうち最下部のパーツのみをパーツ通過口（７０）を通過させるパーツ通過ゲート（７）を有することを特徴とする整列供給パーツフィーダー（１００）。
【請求項２】
前記パーツ通過ゲート（７）には、更にパーツの張り付きを防止する張り付き防止ステー（６）を設け、該張り付き防止ステーを張り付いたパーツ高の上部半分より高い位置でパーツに当接する様に配置することで、パーツ通過ゲートに張り付いたパーツを上流側に傾倒させると同時に揺動させることで、パーツがパーツ通過口（７０）をスムーズに流れるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の整列供給パーツフィーダー（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、種々な製造現場で用いられるパーツの整列供給パーツフィーダーに関する。すなわち角形状で底板から振動を受けるホッパー部と、傾斜揺動プレート部とで構成される。そしてこの傾斜揺動プレート部には、進行方向に対して左右に揺動し、パーツの重なりを解消させる高さ調整式パーツ通過ゲートと、このパーツ通過ゲートにはパーツが立つ事で通路を塞ぐ事が無いようにした張り付き防止ステーを配した。これにより本発明では、簡素な構成でかつ静音で安定したパーツ供給が可能な整列供給装置（パーツフィーダー）を実現し、更に従来の振動による旋回上昇式パーツフィーダーと異なり、コンベヤー近傍の狭いスペースにも密接設置が可能となる。
【背景技術】
【０００２】  部品を整列供給するパーツフィーダーは、何らかの製品を自動組み立てする自動機には欠かせない物である。沢山の部品を人に代わって組み立てたり、検査をしたり、移動するなど、人がする多くの作業を機械が行う為の部品供給時に使うものである。それぞれの部品を自動で組むためには、一定の場所にパーツを同じ向きで整列移動させ、そのパーツを一定の位置に安定させることで、自動機のマテハン装置に付随するメカ式チャック、あるいはバキュームによるパーツのチャックが可能になる。その為にはパーツフィーダーで整列供給させる事が一般的な方法であり、世界中の殆どの自動組立機には付けられている。パーツフィーダーでのパーツの移動方法は、パーツが入っているボウルを下側から振動を与え、その振動によってパーツが移動する事を利用した物である。その上下振動に若干の角度を設ける事で、振動装置の上に配されたボウルに入っているパーツに角度の付いた下からの振動により少しづつ前進させる事が出来、円形のボウル内の外側付近にある緩やかな上り傾斜を登りながら前進する。前進する動きの中で方向などを選別し、パーツを個々に整列供給するものであり、これは実用上充分であった。【０００３】  しかし、このパーツフィーダーは円形ボウル内の外輪に沿ってスムーズにゆっくりと回転し、緩やかなスロープを上がりながら移動するため、ボウルの内径にプラスして方向選別させ、重なりを取り除くアタッチメントなどが付くことで、本体の外形が小さくてもΦ４００ｍｍを下回らない。パーツ形状の表裏の区別が無く単純形状に限るが、狭い間隔での設置が必要である場合は、このパーツフィーダーは使えないという欠点があった。また振動が全ての動力源なので、お菓子、固形絵具などの振動で壊れやすいものは、パーツに支障を与えるという欠点があった。また従来のパーツフィーダーは、多くのパーツをボウル内に入れると、その重量の多少で振動に変化が生じ、選別の誤動作に繋がることから、多くのパーツを確保する為には、パーツフィーダーの近くにパーツフィーダーのボウルに、充分に補給が可能なホッパーを備えなければならないので、無駄な費用を費やした。【０００４】  特開平７−１０２５４は、整列出しするパーツ形状が円柱だけであるので、多くの他形状と厚さが違うパーツに対して、対応が出来ない。【０００５】  また、特開２０００−２６４４２０は、従来のパーツフィーダーの動力源である振動を、モーター回転の芯をずらし、全方向への芯振れを左右だけの動きにする事と、全体に流れ方向に緩やかな傾斜を持たすことで、パーツを出す機構になっているので、傾斜を上る位置に来たパーツを、モーター回転を揺動に変えた動きでは、パーツを移動し、選別させることが困難である。【０００６】  また、特開２００１−２０９８３７は、選別するパーツをコインに限定したものであり、また物理的な選別方法を取り入れている事から、お菓子とか固形絵具などの壊れやすいものはこのパーツフィーダーは使えない。【０００７】  また、特開２００５−２２４７６２は、ワークをバラバラにして出すものであり、その為に使用するダミーボウルは、パーツと分離された後下方に落ちることは出来ても元の高さに戻る機構が無いため、実用���出来ない。また、設備の幅が広いので、狭いスペースでの並列配置には大きなスペースが必要になり並べて使うのは実用的でない。【０００８】  また、特開２０１０−１１２８は、ホッパーに単純形状で表裏の区別が不要なパーツを入れ、ホッパーに振動を与える事でホッパー内のパーツが出され、コンベアーでワークが前方に進み、複数並んでいる物を一列にする為に生じるブリッジを回転レバーで解消しているが、この方法では確実に解消することは出来ない。またパーツの重なりを無くす為ホッパーからの出口の高さをワーク一枚の厚さより少し高い高さの間口に設定しているが、この高さでは出口付近にパーツが塊をつくり、パーツは出なくなる。【０００９】  また、特開２０１２−２２４４５２は、従来のパーツフィーダーボウル内選別方法であり、多種のワークを供給する時に、複数のパーツフィーダーを並列する時には、幅が広すぎるため実用できない。【００１０】  また、特開２０１３−４７１４１は、二枚貝の整列搬送を目的としており、精密なパーツの整列搬送には実用できない。【００１１】  また、特開２０１５−３７７９は、揺動を利用して、小さく方向性のあるパーツをセットされたパーツ収納容器に詰め込まれるものであり、フィーダーとして使えない。【００１２】  この改善策として、複数パーツを供給する為には複数のパーツフィーダーが必要であるが、機械装置の大きさに限りがあるので、出来る限りフィーダーの幅を小さくしなければならない。また別の方法として、ホッパーに貯めたパーツを下方向から底板を上に押し上げ、ホッパーの上部から排出させる事も考えられるが、ホッパーへの補給をするときにホッパー内の底部が上昇している状態になるので、補給の量が確保できない事からこの方法は実用的でない。従って上方向から補給をし、ホッパーの下部から確実に出さなければならない。またパーツをホッパーから出そうとする場合は、パーツ供給口の高さが狭いと、パーツ同士が押し合う現象が生じ、詰まる事になるのでパーツ供給口の高さは調整が出来ることが好ましく、パーツの最大寸法の２倍前後の高さがワークを詰まることなく出す事が出来る寸法である。しかし、パーツ供給口の高さが高くなることと、パーツが多量に供給し過ぎるのを調整する上下スライド調整式ゴムシャッターを配することで、傾斜揺動プレート側にスムーズに供給することが可能になる。スムーズに供給されるパーツは、複数であり重なりが生じるので、その重なりを無くす為に、パーツの厚みより少し大きい寸法のパーツ通過ゲートを設け、そのゲートの付いた傾斜揺動プレートが進行方向に下り傾斜を持ち、尚パーツ通過ゲートが設けられた傾斜シュートが進行方向に対して、左右に５ｍｍずつ、毎分１００〜４００回往復で動く揺動手段を設ける事によって、重なりを無くし、一枚ずつパーツ通過ゲートを通ることが可能になる。しかし、パーツが色々な方向で流れてくるので、中にはパーツ通過ゲートに張り付く形でパーツ通過ゲートを塞ぐことがある。それを防ぐ為に、パーツ通過ゲートに絶対張り付くことの無い張り付き防止ステーを設ける必要がある。またパーツの流れをセンサーで検知し、ホッパーの振動とパーツ通過ゲート付きシュートの揺動制御を可能にした無人でのフィーダーとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平７−１０２５４
【特許文献２】特開２０００−２６４４２０
【特許文献３】特開２００１−２０９８３７
【特許文献４】特開２００５−２２４７６２
【特許文献５】特開２０１０−１１２８
【特許文献６】特開２０１２−２２４４５２
【特許文献７】特開２０１３−４７１４１
【特許文献８】特開２０１５−３７７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】  解決しようとする問題点は、従来のパーツフィーダーは板バネを数枚重ね、センターを中心に３等分の位置にベースと上のボウルとを角度を付けて固定し、ボウルセンターの下側を上に振動を与える事で、ボウルに入っているパーツを僅かに浮かせて前進させることで、円形ボウル内を回転しながら進み、方向と重なりなどを選別し供給をする機構であるため、パーツフィーダー全体の幅を小さく出来ない。そこで狭いスペース、または何台かを並列配置にするためには、幅を小さくし従来のパーツフィーダーに変わり、選別供給手段を違う方法に変え、また従来のパーツフィーダー同様の生産性を持つ手段を構築する事である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  本発明は、複数のパーツフィーダーを並列設置する時には従来のパーツフィーダーでは数台並べて配置することで大きなスペースが必要となり、また自動機への投入装置配置を構築するのには、大きな弊害となるため、パーツフィーダーの幅を狭くする事がとても重要な事である。その方法として、ホッパーに貯めたパーツをホッパーの上部から排出させる手段もあるが、その為にはホッパーの底板を上昇させ、上昇させる事で溢れ出たパーツを下り傾斜を配したシュートで供給することも可能だが。底部が上昇した時、ホッパー内の容量は小さくなっているため、パーツ補給の量が確保できない。しかし、パーツ補給を上方から行うのは、パーツ残量の多少に関わらず出来る事が望ましい。それを可能にするのは、ホッパーの底板に振動を与え、ホッパー内のパーツをホッパー下側のパーツ供給口から出す。底板に与える振動はホッパー振動用モーターの回転軸に軸センターをずらしたホッパー振動用芯振れ重りを付け、その回転の遠心力に拠る振動を利用し、ホッパーの底板に軽い振動を与え、それがホッパー全体に振動が伝わり、パーツをホッパーの下部のパーツ供給口から確実に出すことが最もいい方法である。また、パーツをホッパーから出そうとする場合は、パーツ供給口の高さが狭いと、必ずパーツ供給口でパーツ同士が詰まる事になるので、パーツ供給口の高さは調整が出来るものが好ましい。しかし、パーツ供給口の高さが高くなることで、詰まることは無くなるが、複数のパーツの重なりが生じる。その重なりを無くす為に、パーツの厚みより少し大きい寸法のパーツ通過ゲートを設け、そのパーツ通過ゲートの付いた傾斜揺動プレートに、進行方向に下り傾斜を設け、且つこの傾斜揺動プレートに進行方向に対して左右に少しづつ、毎分１００〜４００回往復で動く揺動手段を設ける事によって、重なりを解消し、パーツ通過ゲートを通ることになる。しかし、パーツが様々な方向で流れてくるので、中にはパーツ通過ゲートに張り付く形でパーツ通過ゲートを塞ぐことがある。それを防ぐ為に、パーツ通過ゲートに絶対張り付かない為に、張り付き防止ステーを設ける必要がある。また、パーツの流れをセンサーで検知し、ホッパーの振動と傾斜揺動プレートの揺動をする事が可能な全自動のパーツフィーダーであることが、最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】  本発明は、従来のパーツフィーダーでは出来なかった狭い幅に設置できるパーツフィーダーであり、また従来の振動を利用したパーツフィーダーは、供給の動力源である振動が、経年により狂いを生じる事があり調整が必要であるが、本発明の整列供給パーツフィーダーは、ホッパーの振動と傾斜揺動プレートの揺動から出来ている単純な機構であるため、振動特性が安定し、経年による調整は不要であり、また経年による部品の破損が生じても、簡単に修復することが出来る。また簡単な機構を主としているので安価であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）はモーターの回転を直進往復運動（揺動）に変えた揺動手段の平面図である。（Ｂ）揺動でパーツの重なりを取り、立って進行を妨げるのを排除する側面図である。
【図２】（Ａ）はパーツフィーダーの傾斜揺動プレートの揺動機構を示した正面図である。（Ｂ）はパーツフィーダーの傾斜揺動プレートの揺動機構を示した側面図である。（Ｃ）はパーツフィーダーパーツ通過ゲートに張り付いたパーツを傾倒させる側面図である。（Ｄ）はパーツフィーダーパーツ通過ゲートの上流側で重なったパーツのうち、下のパーツのみが通過する状態を示す側面図である。
【図３】従来のパーツフィーダーが補給用ホッパーと選別用パーツフィーダーとは別になっていた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  本発明は、単純形状で表裏の区別が無いパーツを整列出しするものであるが、機械の中の狭いスペースに設置する場合は、従来のパーツフィーダーでは出来ない。パーツの大きさにも依るが、厚さ５ｍｍ、外形Φ３０ｍｍと仮定した場合、ホッパーの大きさを、幅１３０ｍｍ、奥行２００ｍｍ、高さ２３０ｍｍとし、ホッパーの底板（図１−９）をパーツの出る方向に１１°の下り傾斜を設ける。
【００１９】  下り側にあるホッパー側面板の下側を５０ｍｍ前後開けたパーツ供給口（図１−４）を配し、パーツが出る様にする。しかしこの状態ではパーツが多量に供給し過ぎるので、上下スライド調整式ゴムシャッター（図１−３）を設け、パーツが適量出る高さに調節する。
【００２０】  前記記載の底板（図１−９）の下面にホッパー振動用モーター（図１−１０）を前記底板に下り方向に対して中心に配置し、前記底板に対して平行になるように取り付ける。
【００２１】  前記記載のホッパー振動用モーターのシャフトに、偏心したホッパー振動用芯振れ重り（図１−１２）を付け回転させると、偏心させたホッパー振動用芯振れ重り（図１−１２）の遠心力で振動を得る事が可能。その振動でホッパーに入っているパーツがパーツ供給口（図１−４）から出る。
【００２２】  振動が他方に伝わることで、揺動の動きに変化を与えることと、機械全体に振動が伝わることで、フィーダーとしての動きに悪影響を与える事を避ける為、振動を防止する防振ゴム（図１−１１）を付けている。また、前記防振ゴムで他方へ振動伝わる事を防止することで、パーツを出す為の振動がより確実で無駄な力を減らし、騒音の軽減にもなっている。
【００２３】  前記パーツ供給口の高さを５０ｍｍ前後とし、出る量を調整する為に前記記載の上下スライド調整式ゴムシャッターを付け、適度な高さを確保することで次に述べる傾斜揺動プレート（図１−５）に供給される適度な量を出す事が可能である。
【００２４】  上記ホッパー部から供給されたパーツは次に傾斜揺動プレートに供給される。供給されたパーツは、重なり合い、時には縦方向になるパーツも同時に外に出る事がある。そのため傾斜揺動プレートには、下り方向に対して直角方向に揺動する揺動手段（図２−Ａ）を設け、その途中に、パーツの厚さより少し高い様に調節を可能にしたパーツ通過口（図１−７０）を有したパーツ通過ゲート（図１−７）を設けることで、パーツが重なることなく個々のパーツをコンベアーに供給できる。
【００２５】  前記揺動手段は、下り方向に対して直角方向に揺動をさせるため、スライドシャフト（図２−１７）とスライドボウルベアリング（図２−１６）を配し、揺動のメカを構築する。それを動かす方法として、揺動用モーター（図１−１４）の回転軸に６ｍｍ芯をずらし、ベアリングの一種の振動用芯振れカムフォロアー（図１−１５）を付け、前記振動用芯振れカムフォロアーの外形より０．０３ｍｍ広い幅の焼き入れ平行溝（図２−７１）を配し、モーターの回転が直線運動に伝わるスコッチヨーク機構で往復運動を行う。
【００２６】  一方上記構成では重なり合ったパーツを解消させ、コンベアー方向に供給する事が出来るが、パーツが立った状態で出てくる時に、上記記載のパーツ通過ゲートに寄りかかる様になり、パーツ通過口を塞ぎ、コンベアーにスムーズなパーツ供給が出来ないトラブルが発生する場合がある。このトラブルは傾斜揺動プレートを揺動させることだけでは寄りかかる事を防ぐ事が出来ない為、パーツがパーツ通過ゲートに寄り掛かる事が生じない様に張り付き防止ステー（図１−６）をパーツ通過ゲートの上流側に、水平方向に設ける。この張り付け防止ステーを設けることにより、パーツ通過ゲートに寄り掛かったパーツを上流側に傾倒させてパーツがパーツ通過口を塞ぐのを防止することが出来る。この様に構成することで、ホッパーから供給される様々な状態のパーツを、確実に重なりを解消してコンベアーに供給することが出来る。
【００２７】  従来のパーツフィーダーはパーツを移動させる為に板バネを上方向に対して、僅かな角度を設け、板バネの先端に取る付けられたボウルの底板に振動を与え、板バネの作用によってボウルに入ったパーツを移動する機構となっている。これに対して本発明は、モーター回転を揺動に変えるスコッチヨーク機構を利用するという簡単な構造であるため、故障が生じることは無く、本体価格も安価で提供が出来る利点を有する。
【００２８】  また更に従来のパーツフィーダーは、ボウル内のパーツを下側から早い動きで突き上げる動きの振動なので、ボウル内に沢山のパーツを入れると、その重量で振動に変化が生じ、振動特性が変化し誤動作の原因となる。従って従来のパーツフィーダーのボウル内には沢山のパーツを収納することが出来ない。これに対し本発明の構成では、振動のバラつきで左右されずパーツの安定供給が可能であるため、幅の狭いホッパーでも、奥行きと高さを大きくすることで大容量を確保でき、結果としてコンベアー近傍に本発明のパーツフィーダーを密接設置させることが出来るという利点を有する。
【００２９】  また更に前記のホッパーの振動及び傾斜揺動プレートの揺動は、モーター回転を直線運動に変えるスコッチヨーク機構を使う事で、振動と揺動の騒音が大幅に軽減されるという利点を有する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】  単純形状のパーツを整列供給するのも、従来のパーツフィーダーで行うことは、全く問題は無い力が、スペースが狭い場所に配置をしなければならない場合、また何台かを並列に設置しなければならない場合は、従来のパーツフィーダーでは、大き過ぎて使えないが、本発明では使用することが可能である。また、音が静かなので防音カバーが不要であり、また構造が簡単なので安価なことから、利用の可能性は高い。
【符号の説明】
【００３１】１００  整列供給パーツフィーダー
１      ホッパー
２      パーツ
３      上下スライド調整式ゴムシャッター
４      パーツ供給口
５      傾斜揺動プレート
６      張り付き防止ステー
７      パーツ通過ゲート
８      コンベアー
９      ホッパーの底板（振動板）
１０    ホッパー振動用モーター
１１    ホッパー振動  防振ゴム
１２    ホッパー振動用芯振れ重り
１３    揺動手段スタンド
１４    揺動用モーター
１５    揺動用芯振れカムフォロアー
１６    揺動用スライドベアリング
１７    揺動用スライドシャフト
１８    揺動プレート固定用ブロック
１９    パーツ検知センサー
７０    パーツ通過口
７１    焼き入れ平行溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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