(57)【要約】ワーク搬送装置（６）内のワーク（ｗ）の残量が少なくなったときに前記ワーク搬送装置（６）に前記ワーク（ｗ）を供給するホッパであって、前記ワーク（ｗ）を貯蔵するワーク貯蔵部（１１０）と、このワーク貯蔵部（１１０）に形成され、ワーク（ｗ）が排出されるワーク出口（１１２）と、前記ワーク貯蔵部（１１０）の底部として構成され、前記ワーク貯蔵部（１１０）内で昇降する昇降部材（１２０）と、この昇降部材を昇降させる駆動部とを有し、前記昇降部材（１２０）の上昇によって前記ワーク出口（１１２）から前記ワーク搬送装置（６）に前記ワーク（ｗ）が供給されるようにしてある。前記ワーク搬送装置（６）に供給される前記ワーク（ｗ）の量が、前記昇降部材（１２０）の上昇高さに基づいて決定されるようにするとよい。
2003041477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク搬送装置内のワークの残量が少なくなったときに前記ワーク搬送装置に前記ワークを供給するホッパであって、
前記ワークを貯蔵するワーク貯蔵部と、
このワーク貯蔵部に形成され、ワークが排出されるワーク出口と、
前記ワーク貯蔵部の底部として構成され、前記ワーク貯蔵部内で昇降する昇降部材と、
この昇降部材を昇降させる駆動部とを有し、
前記昇降部材の上昇によって前記ワーク出口から前記搬送部に前記ワークが供給されることを特徴とするホッパ。
【請求項２】
前記ワーク搬送装置に供給される前記ワークの量が、前記昇降部材の上昇高さに基づいて決定されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のホッパ。
【請求項３】
前記ワーク搬送装置から送り出された前記ワークの個数をカウントするカウンタを備え、
前記ワーク貯蔵部内に貯蔵された前記ワークの単位個数と、前記カウンタでカウントされたワークの個数とから前記昇降部材の必要上昇高さを求め、得られた前記昇降部材の必要上昇高さに基づいて、前記駆動部が前記昇降部材を上昇させることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のホッパ。
【請求項４】
前記ワーク貯蔵部に前記ワークを投入した後、前記昇降部材を上昇させた場合において、前記ワーク貯蔵部に貯蔵されたワークの上面が前記ワーク出口と同一の高さ位置にきたときに、前記昇降部材の上昇を停止させる昇降部材停止手段を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項５】
前記ワーク出口と同一の高さ位置に設けられ、前記ワーク貯蔵部に貯蔵されたワークの上面を検出する検出手段と、この検出手段が前記ワークの上面を検出したときに前記昇降部材の上昇を停止させる指令を出力するとともに、この指令に基づいて停止したときの前記昇降部材の位置を基準として、前記昇降部材を必要上昇高さ分上昇させる指令を出力する制御手段とを有することを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項に記載のホッパ。
【請求項６】
前記ワーク貯蔵部の上部に、漏斗状の投入口を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項７】
前記ワーク貯蔵部が傾倒自在に設けられ、前記ワーク貯蔵部の側面に形成された前記ワーク出口から、前記昇降部材の上昇によって前記ワーク貯蔵部内のワークが供給されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項８】
前記ワーク貯蔵部の前記底部が、前記ワーク出口に向けて、前記ワーク貯蔵部の傾倒方向と同方向に傾斜して形成されていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載のホッパ。
【請求項９】
前記ワーク貯蔵部を傾倒させたときに当接して前記ワーク貯蔵部の傾倒角度を決定するストッパと、このストッパの取付位置を調整自在にして前記ワーク貯蔵部の傾倒角度を変更可能にするストッパ調整手段とを設けたことを特徴とする請求の範囲第７項又は第８項に記載のホッパ。
【請求項１０】
前記ワーク貯蔵部を保持する保持手段と、この保持手段による保持位置を変更可能にする保持位置調整手段とを設けたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項１１】
前記ワーク貯蔵部の少なくとも一部に、前記ワークに混入している異物をホッパの外に排出するための排出口を形成したことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１０項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項１２】
前記昇降部材の頭部に、前記ワーク貯蔵部の内周面に沿って延びる筒状のワーク収納部を設け、このワーク収納部の外周面の一部に、前記ワーク出口に連通する切欠を形成したことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１１項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項１３】
前記昇降部材が、前記ワーク貯蔵部の底部となる頭部と、前記駆動体の駆動によって昇降される胴部とからなり、前記ワーク貯蔵部の少なくとも一部及び前記頭部が、前記胴部に対して着脱可能であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１２項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項１４】
前記昇降部材が回転しながら上昇する場合において、前記ワーク貯蔵部の底部を構成する前記昇降部材の端面の少なくとも一部を、傾斜状又は円錐状に形成したことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１３項のいずれかに記載のホッパ。
【請求項１５】
前記ワークが、時計に用いられるカナ及び歯車を含むことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１４項のいずれかに記載のホッパ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、パーツフィーダのようなワーク搬送装置内のワークの残量が少なくなったときに、前記ワーク搬送装置に前記ワークを供給するホッパに関する。
背景技術
例えば、ターンテーブルや無端ベルトコンベア等の搬送体の上に、ワークを順次供給しつつ、前記ターンテーブルや無端ベルトコンベア等とともに前記ワークを間歇的に送りながら、前記ワークを互いに組み付けて、所定の組立体を完成させる組立機が知られている。
第１１図は、このような組立機で組み立てられる組立体の一例を示すもので、カナと歯車とからなる時計の中心車の縦断面図である。
カナｗ１は、貫通孔ｗ１ａが中心に形成された軸部ｗ１ｂと、この軸部ｗ１ｂの途中部位に形成されたフランジ部ｗ１ｃと、このフランジ部ｗ１ｃよりも軸部ｗ１ｂの一端寄りに膨出形成された膨出部ｗ１ｄとを有している。
軸部ｗ１ｂの外周には、第１１図に示すように、予め複数箇所に凹凸が形成されている。
カナｗ１に組み付けられる歯車ｗ２は、中心に軸部ｗ１ｂの外径とほぼ同じ大きさの内径を有する孔ｗ２ａが形成されている。そして、この孔ｗ２ａにカナｗ１の軸部ｗ１ｂの一端を挿入し、歯車ｗ２を膨出部ｗ１ｄに向けて押すことで、歯車ｗ２が膨出部ｗ１ｄを越えてフランジ部ｗ１ｃに受け止められ、カナｗ１に組み付けられる。
上記の組立機では、ターンテーブルまでのカナｗ１の搬送，供給、ターンテーブルまでの歯車ｗ２の搬送，供給、歯車ｗ２のカナｗ１に対する組み付け、組立体である中心車Ｗの搬出が前記搬送体の割出し回転によって順次行なわれる。
そして、カナｗ１のターンテーブルへの供給、歯車ｗ２のターンテーブルへの供給，カナｗ１に対する歯車ｗ２の組み付け、中心車Ｗのターンテーブルからの搬出は、ターンテーブルに沿って配置された個別のユニットによって行なわれるのが一般的である。
ところで、上記した従来の組立機においては、以下のような問題がある。
カナｗ１及び歯車ｗ２のターンテーブルへの供給は、カナｗ１及び歯車ｗ２を貯蔵するホッパからパーツフィーダ等のワーク搬送装置を経て行われる。
ここで、ホッパには、バイブレータによる振動を利用してワーク貯蔵部内のワークを送り出すものや、スパイラル状のリード溝を有する円筒状のワーク貯蔵部を回転させてワーク貯蔵部内のワークを送り出すものがある。
しかし、これら従来のホッパは、ワーク貯蔵部内のワークの貯蔵状態が均一でないため、振動又は回転動作による単位時間当たりのワークの送り出し量に大きなばらつきがあるという問題がある。特に、振動を利用するホッパは騒音が大きく、作業環境を悪化させる一因になっている。
また、振動や回転動作によってワーク貯蔵部に貯蔵されたワークを移動させているため、ホッパが大きくなり、組立機を大型化しているほか、振動や回転によってカナｗ１や歯車ｗ２等の微小なワークがホッパ内で互いに絡み合い、あるいはぶつかりあって、これらワークに傷や変形を生じさせるおそれがある。
さらに、パーツフィーダ等に設けられたリミットスイッチ等のレベルセンサでパーツフィーダ内のワークの残量を判断するようにしているが、パーツフィーダ内におけるワークの状態によってこの残量判断がばらつき、かつ、振動や回転動作によってホッパから供給されるワークの量にもばらつきがあるので、パーツフィーダ内のワークの量的なばらつきがきわめて大きく、パーツフィーダの稼働が不安定になりやすい。
本発明は、このような従来技術の問題点にかんがみてなされたもので、ワークの貯蔵状態をほぼ均一に保つとともに、パーツフィーダ等のワーク搬送装置へのワーク供給量をほぼ一定にすることができ、かつ、静寂で簡素かつコンパクトな構成のホッパを提供しようとするものである。
発明の開示
上記の課題を解決するために、本発明のホッパは、ワークを搬送するワーク搬送装置内の前記ワークの残量が少なくなったときに前記ワーク搬送装置に前記ワークを供給するホッパであって、前記ワークを貯蔵するワーク貯蔵部と、このワーク貯蔵部に形成されたワーク出口と、前記ワーク貯蔵部の底部として構成され、前記ワーク貯蔵部内で昇降する昇降部材と、この昇降部材を昇降させる駆動部とを有し、前記昇降部材の上昇によって前記ワーク出口から前記整列搬送部に前記ワークが供給されるように構成してある。
この構成によれば、ワーク貯蔵部に貯蔵されたワークを、振動ではなく、昇降部材の昇降によってパーツフィーダ等に供給することが可能であるので、騒音がきわめて小さく、かつ、小型のワーク貯蔵部を得ることができる。
また、ホッパから供給されるワークの数を安定的にすることができる。
本発明のホッパにおいては、前記ワーク搬送装置に供給される前記ワークの量が、前記昇降部材の上昇高さに基づいて決定されるようにするとよい。この場合、前記ワーク搬送装置から送り出された前記ワークの個数をカウントするカウンタを備え、前記ワーク貯蔵部内に貯蔵された前記ワークの単位個数と、前記カウンタでカウントされたワークの個数とから前記昇降部材の必要上昇高さを求め、得られた前記昇降部材の必要上昇高さに基づいて、前記駆動部が前記昇降部材を上昇させるようにするとよい。
このようにすれば、ホッパから供給されるワークの数を安定的にすることができる。そのため、パーツフィーダ等にレベルセンサ等のセンサを設けることなく、送り出されたワークの個数をカウントし、このカウント数に見合う数のワークをホッパから供給することが可能になる。すなわち、昇降部材が単位寸法（例えば１ｃｍ）上昇したときに、ホッパから供給されるワークの数（単位個数）を予め計測しておき、この単位個数と送り出されたワークの個数とから、昇降部材の上昇量を求めるとよい。
このように本発明では、パーツフィーダ等に供給されるワークの数をほぼ一定に保つことができるので、パーツフィーダ等において安定的なワークの供給が可能になる。また、レベルセンサ等の別体のセンサを設ける必要もなくなる。
本発明のホッパの別の実施形態は、前記ワーク貯蔵部に前記ワークを投入した後、前記昇降部材を上昇させた場合において、前記ワーク貯蔵部に貯蔵されたワークの上面が前記ワーク出口と同一の高さ位置にきたときに、前記昇降部材の上昇を停止させる昇降部材停止手段を設けた構成としてある。
ワーク貯蔵部にワークを投入するときは、通常は、昇降部材を下限位置まで下降させた状態で行う。この場合、ワーク貯蔵部に投入されたワークの上面とホッパのワーク出口との間に高低差があると、ホッパの稼動を再開したときに、この高低差によって適量のワークがワーク搬送装置に供給されないことがあるという不具合が発生する。この発明によれば、ワークの投入後にワークの上面をワーク出口に合わせることができるので、ホッパの稼動を開始した直後のワークとワーク出口との高低差を実質的に無くすことができ、ホッパの稼動を開始した直後から適量のワークをワーク搬送装置に供給することが可能になる。
なお、昇降部材を上昇させてワーク貯蔵部に投入されたワークの上面とホッパのワーク出口とをほぼ同一高さにすることは、オペレータが手動操作で行うことが可能である。
例えば、前記ワーク出口と同一の高さ位置に設けられ、前記ワーク貯蔵部に貯蔵されたワークの上面を検出する検出手段と、この検出手段が前記ワークの上面を検出したときに前記昇降部材の上昇を停止させる指令を出力するとともに、この指令に基づいて停止したときの前記昇降部材の位置を基準として、前記昇降部材を必要上昇高さ分上昇させる指令を出力する制御手段とを有する構成とするとよい。
この構成によれば、検出手段がワークの上面を検出すると、制御手段の指令によって前記昇降部材の昇降が停止される。このとき、ワークの上面は実質的にワーク出口と同じ高さになっている。したがって、この位置を基準として必要上昇高さ分昇降部材を上昇させることで、ワーク投入後ホッパの稼動を開始した直後から適量のワークをワーク搬送装置に供給することが可能になる。
本発明のホッパにおいては、前記ワーク貯蔵部の上部に、漏斗状の投入口を設けるとよい。この構成によれば、前記ワーク貯蔵部にワークを投入しやすくなる。また、前記ワーク貯蔵部が傾倒自在に設けられ、前記ワーク貯蔵部の側面に形成された前記ワーク出口から、前記昇降部材の上昇によって前記ワーク貯蔵部内のワークが供給されるようにするとよい。
このように構成することで、昇降部材が上昇して貯蔵されたワークがワーク出口に達すると、前記ワーク貯蔵部の傾倒によってワーク出口からワークが落下し、パーツフィーダ等に供給される。
さらに、前記ワーク貯蔵部の前記底部が、前記ワーク出口に向けて、前記ワーク貯蔵部の傾倒方向と同方向に傾斜して形成されているとよい。
このように構成することで、ワーク貯蔵部内のワークは昇降部材の傾斜面を滑落してワーク出口からパーツフィーダ等に供給される。そのため、ワーク貯蔵部内の全てのワークをパーツフィーダ等に受け渡すことが可能になる。
本発明のさらに別の実施形態では、前記ワーク貯蔵部を傾倒させたときに前記ワーク貯蔵部に当接して前記ワーク貯蔵部の傾倒角度位置を決定するストッパと、このストッパの取付位置を調整自在にして前記ワーク貯蔵部の傾倒角度を変更可能にするストッパ調整手段とを設けた構成としてある。
この構成によれば、ワーク搬送装置の種類や設置状態、設置位置等に合わせて、ワーク貯蔵部の傾倒角度を適宜に調整することが可能になり、ホッパの汎用性を高めることができる。
また、前記ワーク貯蔵部を保持する保持手段と、この保持手段による保持位置を変更可能にする保持位置調整手段とを設けるとよい。
この構成によれば、ワーク搬送装置の種類や設置状態、設置位置等に合わせて、前記ワーク貯蔵部及びワーク出口の高さ位置を調整することが可能になり、ホッパの汎用性をさらに高めることができる。
さらに、ワーク貯蔵部の少なくとも一部に、前記ワークから排出された異物をホッパの外に排出するための排出口を形成するとよい。
この構成によれば、ワークに混入している異物をホッパの外に排出することが可能になる。
本発明のさらに別の実施形態では、、前記昇降部材の頭部に、前記ワーク貯蔵部の内周面に沿って延びる筒状のワーク収納部を設け、このワーク収納部の外周面の一部に、前記ワーク出口に連通する切欠を形成した構成としてある。
この構成によれば、ワーク貯蔵部の内周面とワークとの接触面積を少なくすることができ、昇降部材とともにワークがワーク貯蔵部内を上昇する際に、ワークとワーク貯蔵部の内周面とが擦れ合うことによる静電気の発生や、傷付き、変形等を防止することができる。
本発明のさらに別の実施形態では、前記昇降部材が、前記ワーク貯蔵部の底部となる頭部と、前記駆動体の駆動によって昇降される胴部とからなり、前記頭部及び前記ワーク貯蔵部の少なくとも一部が、前記胴部に対して交換可能に構成してある。
この構成によれば、ワーク貯蔵部に貯蔵するワークの量や大きさ、種類等に応じて、頭部及びワーク貯蔵部の一部又は全部を適当なものに交換することができ、ホッパの汎用性を高めることができる。
本発明のさらに別の実施形態では、、前記昇降部材が回転しながら上昇する場合において、前記ワーク貯蔵部の底部を構成する前記昇降部材の端面の少なくとも一部を、傾斜状又は円錐状に形成した構成としてある。
このように、前記昇降部材の端面の少なくとも一部を傾斜状又は円錐状に形成すると、昇降部材の回転にともないワーク貯蔵部内のワークの上面のレベルが上下に変動するので、ワーク出口から排出するワークの量を増減変化させることができる。また、前記ワークの上面のレベルの上下動の速度が、昇降部材の上昇速度より早くなるように昇降部材の回転速度を調整することで、ワーク出口から間欠的にワークを排出させることが可能になる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第一の実施形態］
まず、第１図及び第２図を参照しながら、本発明にかかる第一の実施形態のホッパの概略構成を説明する。
第１図は、第一の実施形態にかかるホッパの断面図、第２図は、昇降部材の上限位置及び下限位置を検出するための昇降部材位置検出部の平面図、第３図はこの実施形態にかかるホッパの作用を説明する図である。
ホッパ１００は、ワークを貯蔵するワーク貯蔵部としてのシリンダ１１０と、このシリンダ１１０の内部で昇降する昇降部材１２０と、この昇降部材１２０を昇降させる駆動部１３０と、シリンダ１１０，昇降部材１２０及び駆動部１３０を支持する支持台１４０とを有している。
シリンダ１１０の上端には、シリンダ１１０内にカナｗ１や歯車ｗ２（第１１図参照）等のワークを投入するためのワーク投入部１１１が取り付けられている。このワーク投入部１１１は、漏斗状の傾斜面１１１ａと、この傾斜面１１１ａの底部に形成され、シリンダ１１０の内部に連通する開口１１１ｂとを有している。
また、シリンダ１１０の上部側面には、ホッパ１００からワークを排出するためのワーク出口１１２が形成されている。このワーク出口１１２には、排出されたワークをパーツフィーダ６に導くためのガイド１１３が取り付けられている。
シリンダ１１０の内部には、大径孔１１０ａと、この大径孔１１０ａの下方に形成された小径孔１１０ｂとが形成されている。また、昇降部材１２０は、中空状の胴部１２１とこの胴部１２１の上端に形成された頭部１２２とを有していて、シリンダ１１０の上端からシリンダ１１０内に挿入される。そして、大径孔１１０ａに嵌め込まれた頭部１２２が大径孔１１０ａの孔内周面に案内されながら、昇降部材１１０ａがシリンダ１１０内で昇降する。
ワークが貯蔵されるワーク貯蔵部は、大径孔１１０ａの孔内周面と、昇降部材１２０の頭部１２２の上面１２２ａとで囲まれた領域に形成される。また、頭部１２２の上面１２２ａは、ワーク出口１１２に向かうにしたがって低くなる傾斜面として形成されている。そのため、昇降部材１２０が上昇して頭部１２２の上面１２２ａがワーク出口１１２まで達すると、この傾斜面に沿ってワークがワーク出口１１２に向かって滑落し、前記ワーク貯蔵部内に貯蔵されているワークが残らず、ワーク出口１１２からワーク搬送装置であるパーツフィーダ６に供給される。
胴部１２１の下端には、中空状の胴部１２１の孔１２１ａまで貫通するねじ孔１２１ｂが形成されている。そして、このねじ孔１２１ｂにねじ軸１３１が螺入されている。ねじ軸１３１の他端は、シリンダ１１０の下端に取り付けられたサーボモータ等のモータ１３２の回転軸１３２ａに連結されている。
したがって、モータ１３２が駆動して回転軸１３２ａとともにねじ軸１３１が回転すると、このねじ軸１３１とねじ孔１２１ｂで螺合する昇降部材１２０がシリンダ１１０内を昇降する。
昇降部材１２０の上昇限界及び下降限界は、昇降部材１２０の位置を昇降部材位置検出装置１５０が検出することで設定することができる。この昇降部材位置検出部１５０は、近接スイッチやリミットスイッチ等で構成することが可能である。
この実施形態では、第１図及び第２図に示すように、シリンダ１１０の側面に、上下方向に長孔１１６が形成されているとともに、胴部１２１の下端側面に、長孔１１６を挿通してシリンダ１１０の外側に突出するピン１２４が取り付けられている。そして、ピン１２４に、上下のタッチセンサ１５２，１５４の接触子１５１，１５３のいずれかが接触することで、検出信号が信号線１５５，１５６を介して図示しない制御装置に送信され、この検出信号によって、前記制御装置からモータ１３２に停止指令信号が出力される。
シリンダ１１０は、第１図に示すように、基台１１上の支持台１４０に保持部材１３３を介して取り付けられている。保持部材１３３は、支持台１４０の回転軸１４３によって、第１図中時計回り方向及び反時計回り方向に回動自在である。また、支持台１４０の回転軸１４３にはハンドル１４２が一体に取り付けられていて、このハンドル１４２を操作することによって、保持部材１３３とともにシリンダ１１０を直立状態の倒立位置とパーツフィーダ６側に傾斜した傾倒位置との間で回動させることができる。
支持台１４０にはストッパ１４１が取り付けられていて、このストッパ１４１にシリンダ１１０が当接することで、シリンダ１１０が前記傾倒位置で保持される。また、保持部材１３３の一端が支持台１４０に当接することで、シリンダ１１０が前記倒立位置で保持される。
上記構成のホッパ１００の作用を、第１図及び第３図を参照しながら説明する。
第３図（ａ）は、ワークｗをシリンダ１１０に投入する際の状態を示すホッパ１００の部分断面図、第３図（ｂ）は、ワークｗをホッパ１００からパーツフィーダ６に供給する際の状態を示すホッパ１００の部分断面図、第３図（ｃ）は、昇降部材１２０が上限位置まで上昇したときの状態を示す部分断面図である。
第３図（ａ）に示すように、ワークｗは、ハンドル１４２を時計回り方向に回転させてシリンダ１１０を直立状態にし、かつ、モータ１３２を駆動して昇降部材１２０を下限位置まで下降させた状態で、ワーク投入部１１１からシリンダ１１０内に投入する。ワーク投入部１１１は漏斗状に形成されているので、ワークｗのシリンダ１１０への投入が容易である。昇降部材１２０の下限位置は、胴部１２１に取り付けたピン１２４が、昇降部材位置検出部１５０の下方のタッチセンサ１５４の接触子１５３に接触することで検出することができ、これによってモータ１３２の駆動が自動停止する。
次いで、第３図（ｂ）に示すように、ハンドル１４２を反時計回り方向に操作し、シリンダ１１０がストッパ１４１に当接するまで傾倒させる。これにより、ホッパ１００からパーツフィーダ６にワークｗの供給が可能になる。モータ１３２を間欠的に駆動させ、昇降部材１２０を段階的に押し上げることで、ワーク出口１１２からパーツフィーダ６にワークｗが供給される。
ワーク出口１１２からパーツフィーダ６に供給されるワークｗの個数は、昇降部材１２０の上昇寸法によって決定される。すなわち、昇降部材１２０の単位寸法当たりの上昇によってワーク出口１１２からパーツフィーダ６に供給されるワークｗの個数（単位個数）が予めわかっていれば、パーツフィーダ６から送り出されたワークｗの個数を前記単位個数で除することにより、昇降部材１２０の必要上昇量を求めることができ、これによってモータ１３２の駆動を制御することができる。
例えば、前記単位個数が約１０００個／ｃｍである場合において、５００個のワークｗをパーツフィーダ６から送り出すごとにホッパ１００からパーツフィーダ６にワークｗを供給するように設定する場合には、ワークｗの使用個数を計数するカウンタのカウント数が５００になったときに、モータ１３２を駆動させて、昇降部材１２０を０．５ｃｍ上昇させればよい。
昇降部材１２０が上限位置にきたときに、昇降部材１２０の頭部１２２はワーク出口１１２と同じ高さに位置している。頭部１２２の上面１２２ａはワーク出口１１２に向けて下降する傾斜面として形成されているので、上面１２２ａ上のワークｗが残らずワーク出口１１２からパーツフィーダ６に供給される。
このように、この実施形態のホッパ１００によれば、パーツフィーダ６から送り出されたワークｗとほぼ同じ数のワークｗをホッパ１００からパーツフィーダ６に供給することができるものである。
そのため、パーツフィーダ６の稼働を安定的にしてワークｗの供給を安定させることができる。また、パーツフィーダ６内のワークｗの残量を検出するためのレベルセンサやリミットスイッチ等が不要になる。さらに、モータ等の駆動体で昇降部材１２０を昇降させながらワークｗをパーツフィーダ６に供給するので、振動による騒音もなく、きわめて静寂なホッパ１００を得ることができ、振動や回転によるワークｗの傷付き等も防止することができるという利点がある。
［第二の実施形態］
次に、第４図を参照しながら、本発明のホッパの第二の実施形態について説明する。
この第二の実施形態では、ホッパ１００内にワークｗを投入した後に昇降部材１２０を上昇させ、ワークｗの上面がワーク出口と同一の高さ位置まで上昇したときに昇降部材を停止させるとともに、この位置を基準として昇降部材１２０を必要上昇量づつ上昇させるようにしてある。
第４図は、第二の実施形態にかかるホッパの構成を説明するためのブロック図である。なお、第４図において、第一の実施形態のホッパと同一部位，同一部材には同一の符号を付してある。
第４図に示すように、ワーク出口１１２とほぼ同一の高さ位置に、ホッパ１００内に投入されたワークｗの上面を検出するためのワーク検出センサ１６１が取り付けられている。
このワーク検出センサ１６１は、ワークｗが昇降部材１２０とともに上昇してワークｗの上面がワーク出口１１２とほぼ同一の高さ位置に達したとき（この状態を、第４図中二点鎖線で示す）に、このワークｗの上面を検出して検出信号を出力することができるものであればよく、光電センサや近接スイッチ等、公知のものを用いることができる。
また、この実施形態では、昇降部材１２０の胴部１２１の下端を検出する上下二つの位置検出センサ１６２，１６３がシリンダ１１０に設けられていて、昇降部材１２０の頭部１２２の上面がワーク出口１１２とほぼ同一の高さ位置に達したときに、上方の位置検出センサ１６２が胴部１２１の下端を検出して検出信号を出力し、昇降部材１２０がシリンダ１１０の下限位置まで達したときに、下方の位置検出センサ１６３が胴部１２１の下端を検出して検出信号を出力するようになっている。
上記したワーク検出センサ１６１及び上下の位置検出センサ１６２，１６３は、それぞれ、信号線１６１ａ，１６２ａ，１６３ａによってコントローラ１６５に接続されている。このコントローラ１６５は、信号線１６５ａ，１６５ｂによって、モータ１３２の駆動及び停止を制御するモータドライバ１６６に接続されている。モータ１３２には、回転軸の回転角度（ねじ軸１３１の回転角度と同一である）を検出するエンコーダ等の回転角検出センサ１３２ｂが設けられていて、その結果をモータドライバ１６６にフィードバックするようにしている。
コントローラ１６５は、さらに信号線１６５ｃによって図示しない組立機等の制御装置に接続されていて、この制御装置からの指令にしたがって、昇降部材１２０を必要量上昇させるように、モータドライバ１６６に指令信号を出力する。
上下の位置検出センサ１６２，１６３から検出信号が送信されると、コントローラ１６５は、モータドライバ１６６を介してモータ１３２の駆動を停止させるように指令を出力する。また、ホッパ１００の稼動を開始するためのスタートボタン１６８が押された後に、ワーク検出センサ１６１がワークｗを検出すると、コントローラ１６５はモータ１３２の駆動を停止させるように指令を出力するとともに、信号線１６５ｃを介して前記制御装置にホッパ１００の準備が完了したことを連絡する。
上記態様により、この実施形態のホッパ１００は以下のように作用する。
ホッパ１００に貯蔵されたワークｗを使い切り、上方の位置検出センサ１６２が昇降部材１２０の胴部１２１の下端を検出すると、コントローラ１６５は、昇降部材１２０が上限位置に来たと判断して、昇降部材１２０の上昇を停止させるようにモータ１３２に指令を出力するとともに、ワーク投入部１１１からのワークｗの受け入れを可能にするべく昇降部材１２０を下降させるようにモータ１３２に指令を出力する。これにより、昇降部材１２０が下降を開始する。胴部１２１の下端が下方の位置検出センサ１６３によって検出される下限位置まで達すると、コントローラ１６５は昇降部材１２０の下降を停止させるようにモータ１３２に指令を出力する。
先の実施形態で説明したように、ワークｗをホッパ１００に供給する際には、シリンダ１１０を倒立させて行い、ワークｗの供給後に、シリンダ１１０を傾倒させてパーツフィーダ６へのワークｗの供給を可能な状態にする。
この後、スタートボタン１６８を押すと、コントローラ１６５が昇降部材１２０を上昇させるようにモータ１３２に指令を出力する。これにより、ワークｗが昇降部材１２０とともにシリンダ１１０内を上昇する。そして、ワークｗの上面がワーク検出センサ１６１によって検出されると、この検出信号がコントローラ１６５に送信され、モータ１３２の駆動が停止される。
これにより、ホッパ１００の稼動の準備が完了する。以後、このときの高さ位置を基準として、昇降部材１２０が必要量ずつ上昇される。
なお、モータ１３２の回転軸と一体になって回転するカムを設けるとともに、このカムによって操作されるドグスイッチをシリンダ１１０側に設け、ワーク検出センサ１６１がワークを検出した後、次に前記カムがドグスイッチを押したときに、モータ１３２の駆動が停止されるように構成してもよい。
また、上記の実施形態のさらに他の実施形態として、手動操作で昇降部材１２０の駆動と停止を行うようにすることも可能である。
例えば、ワークｗをホッパ１００に投入した後に、オペレータがスタートボタン１６８を操作して昇降部材１２０を上昇させ、目視でワークｗの高さ位置を確認しながら、ワークｗがワーク出口１１２とほぼ同じ高さまで到達したときに、再度スタートボタン１６８を操作して昇降部材１２０の上昇を停止させるようにする。また、このとき、上記の実施形態と同様に、モータ１３２の回転軸と一体になって回転するカムを設けるとともに、このカムによって操作されるドグスイッチをシリンダ１１０側に設け、スタートボタン１６８が操作されて次に前記カムがドグスイッチを押したときに、モータ１３２の駆動が停止されるように構成してもよい。
さらに、前記したようなエンコーダ等の回転角検出センサ１３２ｂを利用して、スタートボタン１６８が操作されてから予め設定された回転角だけ回転軸が回転したときに、モータ１３２の駆動が停止されるように構成することも可能である。
［第三の実施形態］
次に、第５図及び第６図を参照しながら、本発明の第三の実施形態について説明する。
この第三の実施形態では、本発明のホッパと組み合わされて使用されるパーツフィーダ等のワーク搬送装置の種類や形状、大きさ等に応じて、シリンダの傾斜角度や高さ位置、ワーク出口に取り付けられたガイドの取付角度を変更できるようにしてある。
第５図は、本発明の第三の実施形態にかかるホッパの主要部を断面した全体図である。
先の実施形態と同様に、シリンダ２１０は、傾倒位置と倒立位置との間で回動できるように、支持台２４０に取り付けられている。支持台２４０にはストッパ２４１が取り付けられていて、このストッパ２４１にシリンダ２１０が当接することで、シリンダ２１０が所定の傾倒位置で保持されるようになっている。
第５図に示すように、ストッパ２４１は長尺棒状に形成され、その長手方向に長孔２４１ａが形成されている。そして、この長孔２４１ａに調整ボルト２４２を挿入して締め付けることで、ストッパ２４１が支持台２４０に固定される。したがって、調整ボルト２４２を緩めて、長孔２４１ａに沿ってストッパ２４１の位置及び角度を調整することで、シリンダ２１０の傾倒角度を任意に調整することが可能である。
第６図は、シリンダ２１０を高さ位置調整自在に保持する保持手段の説明図で、その一部を破断した平面図である。
シリンダ２１０は、開閉可能な保持部２４６によって保持された状態で、支持台２４０に取り付けられる。この保持部２４６は、一対の把持爪２４６ａ，２４６ｂを有していて、締付ボルト２４７を締め付けて把持爪２４６ａ，２４６ｂでシリンダ２１０を両側から挟みつけることで、シリンダ２１０を保持するようになっている。そして、締付ボルト２４７を緩めて一対の把持爪２４６ａ，２４６ｂによる挟持を解除することで、支持台２４０に対するシリンダ２１０の高さ位置を調整することができるようになっている。
上記した保持部２４６は、支持台２４０の上端に取付部材２４８を介して、支持台２４０に取り付けられている。保持部２４６は、取付部材２４８を挿通するハンドル２４５の軸２４５ｂの先端に形成された螺旋部２４５ａに螺着され、ハンドル２４５とともに取付部材２４８に対して回動自在である。
また、第６図に示すように、取付部材２４８に長孔２４８ａを設け、この長孔２４８ａにボルトを挿入して支持台２４０に取付部材２４８を取り付けるようにすることで、支持台２４０に対する取付部材２４８及びシリンダ２１０の前後方向（第５図の紙面左右方向）の位置調整を行うことが容易になる。
さらに、この実施形態のホッパ２００においては、昇降部材２２０と駆動部２３０とを一体にしてシリンダ２１０の一端から挿脱できるようにしている。このように構成することで、ホッパ２００の組み立てや点検，修理等が容易にできるようにしている。
すなわち、この実施形態のホッパ２００においては、第５図に示すように、環状の取付部材２３３の一側にモータ２３２を主体とする駆動部２３０を予め取り付けるとともに、取付部材２３３の貫通孔を挿通してねじ軸２３１をモータ２３２の回転軸２３２ａに取り付け、さらに、このねじ軸２３１に昇降部材２２０を螺着する。
そして、駆動部２３０，ねじ軸２３１及び昇降部材２２０を取り付けた取付部材２３３を、長尺円筒状のシリンダ２１０の内部に挿入し、シリンダ２１０の所定位置で、シリンダ２１０の側面から螺入したボルト２３４によって位置決めして固定する。
このようにすることで、ボルト２３４を緩めるだけで、取付部材２３３とともに昇降部材２２０及び駆動部２３０をシリンダ２１０の一端から引き抜くことができ、修理，点検，交換等をきわめて容易に行うことができるようになる。
なお、この実施形態において、昇降部材２２０の上昇限界及び下降限界を検出する昇降部材位置検出装置は、第２図を参照しながら説明した先の実施形態のものと同じにしてある。また、第５図に示すように、シリンダ２１０の側面には、シリンダ２１０の途中部位から下端まで貫通するすり割状の溝２１６が形成されていて、胴部２２１の下端側面に取り付けられたピン２２４が、この溝２１６に沿って移動できるようになっている。そして、上下のタッチセンサ１５２，１５４の接触子１５１，１５３（第２図参照）のいずれかにピン２２４が接触すると、検出信号が出力されるようになっている。
この実施形態において、取付部材２３３とともに昇降部材２２０及び駆動部２３０を一体にしてシリンダ２１０から引き抜くときは、下方のタッチセンサ１５４の接触子１５３をその弾性限度内で湾曲させて、ピン２２４と接触しないようにする。これにより、ピン２２４が溝２１６に沿ってシリンダ２１０の下端まで移動可能になり、取付部材２３３，昇降部材２２０及び駆動部２３０をシリンダ２１０から引き抜くことができるようになる。
また、第５図において符号２１５は、ワーク内に混入している粉状の異物をホッパ２００の外に排出する排出口である。ワークｗに混入している粉状の異物は、昇降部材２２０の頭部２２２とシリンダ２１０の内周面との間の隙間からシリンダ２１０の底部に落下し、排出口２１５からシリンダ２１０の外に排出される。
［第四の実施形態］
次に、第７図を参照しながら、本発明の第四の実施形態について説明する。
第７図（ａ）は、本発明の第四の実施形態にかかるホッパの主要部を断面した全体図で、第７図（ｂ）は、第７図（ａ）のＩ−Ｉ方向断面図である。なお、第７図において、先に説明した第一〜第三の実施形態と同一部位，同一部材には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
この第四の実施形態では、第７図に示すように、昇降部材３２０の頭部３２２に、シリンダ２１０の内周面２１０ａに沿ってシリンダ２１０の上端まで延びる円筒状のワーク収納部３２３を一体に設けている。そして、ワーク出口２１２からワークｗを排出することができるように、ワーク収納部３２３の一部を上端から下端まで切り欠いて、ワーク出口３２３ａを形成している。なお、この実施形態では、ワーク投入部１１１は、ワーク収納部３２３の上端に取り付けられている。
この実施形態のホッパ３００によれば、シリンダ２１０の内周面とワークｗとがほとんど接触することがなく、昇降部材３２０が昇降する際にシリンダ２１０の内周面とワークｗとが擦れ合うことによる静電気の発生や傷付き、変形等を防止することができる。
［第五の実施形態］
次に、第８図を参照しながら、本発明の第五の実施形態について説明する。
第８図は、本発明の第五の実施形態にかかるホッパの主要部を断面した全体図である。
この第五の実施形態では、昇降部材の頭部及びシリンダの上部を交換可能にして、ワーク貯蔵部の容量を変化させることができるようにしている。
すなわち、第８図に示すように、ワークｗを貯蔵するシリンダ４１０は、大径の上部シリンダ４１１と、小径の下部シリンダ４１２とから構成されている。
上部シリンダ４１１と下部シリンダ４１２とは、連結部材４１３を介して、ボルト４１３ａ，４１３ｂで着脱自在に連結されている。
また、昇降部材４２０は、分離可能な頭部４２２と胴部４２１とからなり、ボルト４２２ａによって連結されるようになっている。
このように、この実施形態のホッパ４００によれば、頭部４２２及び上部シリンダ４１１を、胴部４２１及び下部シリンダ４１２に対して着脱可能とすることで、シリンダ４１０に貯蔵させようとするワークｗの大きさや数量等に応じて、適宜の大きさを有する頭部４２２及び上部シリンダ４１１に交換することができるようになる。
［第六の実施形態］
次に、第９図を参照しながら、本発明の第六の実施形態について説明する。
第９図は、本発明の第六の実施形態にかかるホッパの主要部を断面した全体図である。
この実施形態のホッパは、駆動部に設けられたモータの駆動によって、昇降部材が回転しながら昇降するようになっている。
シリンダ５１０の下部には、モータ５３２の回転軸５３２ａに取り付けられた円柱状の歯車５２５と、この歯車５２５と常時噛合しながら昇降する歯車５２３とが収容されている。
歯車５２５は、円柱状の本体の外周面に歯を形成したもので、その一端は、軸受５２４ｂによって、シリンダ５１０の途中部位に設けられた支持部材５２４に回転自在に支持されている。
また、歯車５２３には、ねじ軸５２１が一体に取り付けられている。このねじ軸５２１は、支持部材５２４に形成されたねじ孔５２４ａを挿通して上方に延び、その上端には昇降部材５２０の頭部５２２が取り付けられている。
この実施形態の頭部５２２の端面５２２ａは、第一〜第五の実施形態の頭部１２２，２２２，３２２，４２２と異なり、平坦状に仕上げられている。これは、頭部５２２が回転しても、シリンダ５１０に貯蔵されたワークｗの表面のレベルが変化しないようにするためである。
上記態様により、モータ５３２が駆動して回転軸５３２ａとともに歯車５２５が回転すると、この歯車５２５に噛合している歯車５２３が回転する。そして、この歯車５２３の回転によって、ねじ軸５２１が回転し、支持部材５２４に形成されたねじ孔５２４ａとねじ軸５２１との螺合作用によって、ねじ軸５２１及び頭部５２２が回転しながら昇降する。
また、この実施形態においても、シリンダ５１０の異物の排出口５１５を形成して、ワークｗに混入している異物をホッパ５００の外に排出するようにするとよい。この場合、シリンダ５１０の底部に排出口５１５を設けてもよいし、第９図に示すように、支持部材５２４の上方に排出口５１５を形成してもよい。
なお、この実施形態においても、シリンダ５１０の底部に底部材５１７をボルト等で着脱自在に取り付け、シリンダ５１０の下部に挿入した支持部材５２４を、シリンダ５１０の側面から螺入したボルト５３４によって位置決めして固定することで、支持部材５２４，昇降部材５２０，歯車５２３，５２５及びモータ５３２を一体にして、シリンダ５１０に対して挿脱することができるようになる。
［第七の実施形態］
上記した第六の実施形態においては、昇降部材の頭部の端面を、上記の各実施形態と同様に傾斜状に形成してもよいし、円錐状に形成してもよい。
第１０図は、上記の第六の実施形態において、昇降部材の頭部の端面を、傾斜状に形成した本発明の第七の実施形態のホッパの作用を説明する図である。
昇降部材６２０の頭部６２２は、第１０図中矢印で示すように、回転しながら上昇する。
第１０図（ａ）に示すように、傾斜状の端面６２２ａの高い方（図中符号６２２ａ′で示す）がワーク出口６１２側に位置しているときに、ワークｗの上面がワーク出口６１２に達すると、シリンダ５１０内のワークｗがワーク出口６１２からパーツフィーダ６に排出される。
第１０図（ｂ）に示すように、昇降部材６２０の回転により傾斜状の端面６２２ａの低い方（図中符号６２２ａ″で示す）がワーク出口６１２側に向かうにしたがって、ワークｗの上面のレベルが徐々に下降する。昇降部材６２０の回転速度を調整して、ワークｗの上面の下降速度が昇降部材６２０の上昇速度よりも速くなるようにすると、ワーク出口６１２からのワークｗの排出を一時的に停止させることができる。
そして、第１０図（ｃ）に示すように、昇降部材６２０の回転により、傾斜状の端面６２２ａの高い方が再びワーク出口６１２側に向かうと、ワークｗの上面のレベルが上昇に転じ、ワーク出口６１２からパーツフィーダ６へのワークｗの排出が再開される。このとき、前回供給されたワークｗはパーツフィーダ６によって搬送されているので、次に供給されたワークｗが前回供給されたワークｗに衝突するという不都合は生じない。
この実施形態によれば、必要量のワークｗを複数回に分けてパーツフィーダ６に供給することが可能になり、大量のワークｗを一度にパーツフィーダ６に供給するときのワークｗの飛び散りや、ワークｗが互いに衝突することによる傷付き、変形等を防止することができるという利点がある。また、回転速度の調整のみで必要量のワークｗを複数回に分けてパーツフィーダ６に供給することが可能であるので、複雑な制御を必要とせず、簡素かつ安価なコントローラで実施することが可能である。
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態では、ホッパを構成するシリンダは円筒状であることを前提に説明しているが、シリンダの形状はこれに限られるものでなく、楕円形状，四角形状，三角形状及び多角形状等、ホッパの使用環境に応じて適宜の形状の中から選択することが可能である。
本発明のホッパによれば、騒音を低減して作業環境を向上させ、かつ、振動を用いずにワークを供給しているので、ワークに傷を付けたり、変形を生じさせるということもない。
また、本発明のホッパによれば、使用されたワークの個数に応じて、ほぼ必要個数に近い個数のワークを、パーツフィーダ等のワーク搬送装置に供給することができる。さらに、ワークの供給量が安定しているので、パーツフィーダ等のワーク搬送装置の動作を良好に保つことができる。
産業上の利用可能性
本発明のホッパは、カナや歯車のような時計用のワークの貯蔵・供給のための用途に適しているが、本発明のホッパはこのような用途に限らず、パーツフィーダのようなワーク搬送装置にワークを供給しながら加工や組立等を行うためのあらゆる用途に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、第一の実施形態にかかるホッパの断面図である。
第２図は、昇降部材の上限位置及び下限位置を検出するための昇降部材位置検出部の平面図である。
第３図は、第１図のホッパの作用の説明図である。
第４図は、本発明の第二の実施形態にかかるホッパの構成を説明するためのブロック図である。
第５図は、本発明の第三の実施形態にかかるホッパの断面図である。
第６図は、シリンダを高さ位置調整自在に把持する把持手段の一部を破断した平面図である。
第７図は、（ａ）は本発明の第四の実施形態にかかるホッパの断面図で、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ方向断面図である。
第８図は、本発明の第五の実施形態にかかるホッパの断面図である。
第９図は、本発明の第六の実施形態にかかるホッパの断面図である。
第１０図は、昇降部材の頭部の端面を、傾斜状に形成した本発明の第七の実施形態のホッパの作用を説明する図である。
第１１図は、本発明のホッパが適用されるワークの一例にかかり、カナと歯車とからなる時計の中心車の縦断面図を示している。
【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】
2003041477.tif 000012
【図１１】
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【国際調査報告】
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