(57)【要約】【課題】ねじを安定供給することができる頭付き棒材の分離供給装置の提供。【解決手段】本発明は、多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部３と、前記ホッパ部３の底部に水平から所定角度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な貫通穴９ｂが複数等分配置された分離プレート９と、前記分離プレート９に回転を伝達可能なステッピングモータ１４と、前記分離プレート９の貫通穴９ｂからエアを吸引するエア吸引部とを有する。  前記モータ１４は、ねじ取り出し位置にある貫通穴９ｂからねじが取り出されると、分離プレート９を所定ピッチで正転・逆転させるよう駆動する。また、前記エア吸引部は貫通穴９ｂのホッパ部側開口が少なくとも水平方向に向くまでの間、当該貫通穴９ｂからのエア吸引を継続するように構成されている。【選択図】図２
2015016924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部と、このホッパ部の底部に水平から所定角度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な貫通穴が複数等分配置された分離プレートと、この分離プレートを回転駆動可能な回転駆動源と、前記分離プレートの貫通穴からエアを吸引するエア吸引部とを備えた頭付き棒材の分離供給装置であって、
前記回転駆動源は、所定の契機で分離プレートの正転・逆転を交互に行うよう駆動することを特徴とする頭付き棒材の分離供給装置。
【請求項２】
エア吸引部は、分離プレートの回転に伴って少なくとも貫通穴のホッパ部側開口が水平方向を向くまで当該貫通穴からのエア吸引を継続する連通溝を備えていることを特徴とする請求項１に記載の頭付き棒材の分離供給装置。
【請求項３】
連通溝は、ホッパ部側開口が水平方向を向く位置にある貫通穴を含む複数の貫通穴からエアの吸引を可能とする形状を成すことを特徴とする請求項２に記載の頭付き棒材の分離供給装置。
【請求項４】
多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部と、このホッパ部の底部に水平から所定角度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な貫通穴が複数等分配置された分離プレートと、この分離プレートを回転駆動可能な回転駆動源と、前記分離プレートの貫通穴からエアを吸引するエア吸引部とを備えた頭付き棒材の分離供給装置であって、
前記エア吸引部は、分離プレートの回転に伴って少なくとも貫通穴のホッパ部側開口が水平方向を向くまで当該貫通穴からのエア吸引を継続する連通溝を備えていることを特徴とする頭付き棒材の分離供給装置。
【請求項５】
連通溝は、ホッパ部側開口が水平方向を向く位置にある貫通穴を含む複数の貫通穴からエアの吸引を可能とする形状を成すことを特徴とする請求項４に記載の頭付き棒材の分離供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給送ホースを使ったエア給送が困難な微小ねじ等の頭付き棒材を分離供給する頭付き棒材の分離供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ねじ等の頭付き棒材を自動ねじ締め機などの作業装置に供給する場合には、フィーダと作業装置とを給送ホースで連絡し、この給送ホースを利用してフィーダで分離供給されたねじを圧縮エアで給送する方式が採用されてきた。しかし、頭部径に対して脚部長の短い短寸頭付き棒材及び携帯機器、カメラなどの精密機器に使用される微小ねじ等の微小な頭付き棒材についてはエア給送が非常に難しいため、これに鑑みて、特許文献１に開示される頭付き棒材分離供給装置（以下、単に分離供給装置という）が提供されるに至っている。以下、従来の分離供給装置について図７に基づき説明する。
【０００３】
前記分離供給装置は、頭付き棒材の一例である微小ねじ（以下、単にねじという）を多数貯留可能なホッパと、このホッパ内に水平から所定角度傾斜して回転自在に設けられかつ外周部に前記ねじが嵌合可能な貫通穴が複数等分配置された分離プレートと、この分離プレートの貫通穴からエアを吸引して貫通穴に前記ねじを吸引するエア吸引部と、前記分離プレートを回転駆動する回転駆動源と、所定の位置である前記貫通穴（ねじを取り出す取り出し位置に相当する）に嵌合したねじの有無を検出する検出センサとを備えている。また、前記エア吸引部は、前記分離プレートの前記貫通穴を前記取り出し位置で連通する連通穴１００ｃと、前記分離プレートの下部に相当する箇所に円弧形状に形成した連通溝１００ｂと、この連通溝１００ｂに連通する連通穴１００ａとを備えて成るリングプレート１００であり、このリングプレート１００は、所定の位置で回転しないように固定されている。前記連通穴１００ａおよび連通穴１００ｃは、図示しないエア吸引装置に接続されており、前記連通穴１００ｃは、前記分離プレートの回転する面を時計面として１２時の位置に配される一方、前記連通溝１００ｂは、おおよそ５時から８時の位置に配されている。つまり、前記ねじの吸引は、５時から８時の位置および１２時の位置にある前記貫通穴で行われており、ホッパ内のねじの吸引は、前記連通溝１００ｂに連通する前記貫通穴で行われる。また、前記連通溝１００ｂに連通する前記貫通穴に吸引されたねじは、前記分離プレートが時計方向（図７の矢印Ｙ１の方向）へ回転することにより前記取り出し位置（前述の１２時の位置に相当する）まで順次移送され、図示しないねじ締め機により取り出されてワークに螺入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002-087581号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の分離供給装置においては、分離プレートの回転に伴って貫通穴が５時から８時の位置にある間だけしか頭付き棒材を吸引保持する機会がなく、頭付き棒材が貫通穴に吸引保持される確率が低くなっていた。また、頭付き棒材を分離プレートの８時の位置までは、貫通穴に嵌合した頭付き棒材を確実にエアで吸引保持できるものの、それ以降は貫通穴からエア吸引が行われないため、それ以降も貫通穴がホッパ部の底側に向いた状態となる場合には、貫通穴に嵌合していた頭付き棒材が脱落してしまうことがあった。これらのことから、上記従来の分離供給装置においては、取り出し位置に達した貫通穴に頭付き棒材が嵌合保持されていないことが多く、頭付き棒材を取り出し位置へ安定して供給することができない等の問題が発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、頭付き棒材を安定して供給することができる頭付き棒材の分離供給装置の提供を目的とする。この目的を達成するため本発明は、多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部と、このホッパ部の底部に水平から所定角度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な貫通穴が複数等分配置された分離プレートと、この分離プレートを回転駆動可能な回転駆動源と、前記分離プレートの貫通穴からエアを吸引するエア吸引部とを備えた頭付き棒材の分離供給装置であって、前記回転駆動源は、所定の契機で分離プレートの正転・逆転を交互に行うよう駆動することを特徴とする。なお、前記エア吸引部は、分離プレートの回転に伴って少なくとも貫通穴のホッパ部側開口が水平方向を向くまで当該貫通穴からのエア吸引を継続する連通溝を備えていることが望ましく、また、前記連通溝は、ホッパ部側開口が水平方向を向く位置にある貫通穴を含む複数の貫通穴からエアの吸引を可能とする形状を成すことが望ましい。
【０００７】
また本発明は、多数の頭付き棒材を貯留可能なホッパ部と、このホッパ部の底部に水平から所定角度傾斜させて回転自在に設けられかつ外周部分に頭付き棒材が嵌合可能な貫通穴が複数等分配置された分離プレートと、この分離プレートを回転駆動可能な回転駆動源と、前記分離プレートの貫通穴からエアを吸引するエア吸引部とを備えた頭付き棒材の分離供給装置であって、前記エア吸引部は、分離プレートの回転に伴って少なくとも貫通穴のホッパ部側開口が水平方向を向くまで当該貫通穴からのエア吸引を継続する連通溝を備えていることを特徴とする。この場合、前記連通溝は、ホッパ部側開口が水平方向を向く位置にある貫通穴を含む複数の貫通穴からエアの吸引を可能とする形状を成すことが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の頭付き棒材の分離供給装置は、リトライ動作を行うことによりホッパ部に貯留した頭付き棒材を攪拌することが可能になり、これにより、頭付き棒材が貫通穴に吸引保持される確率を高めることができる。また、分離プレートの回転に伴って少なくとも貫通穴の軸線が水平になるまでエア吸引を継続する連通溝を備えているため、貫通穴のホッパ部側開口が下方を向いた状態から水平を向く状態まで貫通穴からエア吸引を継続することができ、貫通穴に嵌合した頭付き棒材が脱落してしまう不具合を解消することができる。これらにより、本発明の頭付き棒材の分離供給装置によれば、取り出し位置に安定して頭付き棒材を供給することが可能となる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る頭付き棒材の分離供給装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の矢印Ｚ１によって指し示される方向（分離プレートに正対する方向）から見た場合の分離プレート付近の拡大図である。
【図４】図３の分離プレートを取り外した状態の要部拡大図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る要部拡大図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る要部拡大図である。
【図７】従来の頭付き棒材の分離供給装置の分離プレートを取り外した状態の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。図１ないし図６において、１は頭付き棒材の分離供給装置（以下、分離供給装置１という）であり、エア給送が困難な頭付き棒材の一例である微小なねじ（図示せず）を多数貯留可能なホッパ部３を備えている。このホッパ部３は、ベース４に取り付けられた台座部５と、この台座部５に所定角度傾斜して取り付けられたバケット部６とから構成されている。このバケット部６の上部開口端面は水平面６ａ及び鉛直面６ｂになるように形成してあり、これにより開口部の面積を大きくしてねじを投入し易く、また、バケット部６内を視認し易くしてある。
【００１１】
前記ホッパ部３の台座部５には、軸受部７によって回転自在に支持された主軸８が挿通しており、この主軸８の一端には台座部５の上面側、すなわちホッパ部３の底部にあたる位置に配置された分離プレート９が一体に回転するよう連結されている。この分離プレート９と台座部５との間には、後述のエア吸引の機密性を高めるため、樹脂製のリングプレート１０が介在させてある。また、分離プレート９と主軸８とは、蝶ボルトＴにより連結してあり、分離プレート９を簡単に取り外して交換できるようになっている。
【００１２】
前記分離プレート９は、円周部分に面取り部９ａが施された円盤形状を成しており、面取り部９ａには、当該面取り部９ａに対して直行する方向に延びて分離プレート９を貫通する貫通穴９ｂと、攪拌用凹部９ｃ（以下、単に凹部９ｃという）とが分離プレート９の回転中心回り、つまり前記主軸８の軸心回り、に交互に複数、所定ピッチで同一線上に等分配置されている。貫通穴９ｂ・・・は、ねじの脚部（ねじ部）が挿通可能かつ頭部が進入不可能な径にしてあり、分離プレート９の回転にともなって最高位置に移動した時、鉛直方向に向くようになっている。つまり、面取り部９ａの角度がそのように設定されているのである。本分離供給装置１では、この分離プレート９の最高位置がねじの取り出し位置に設定されている。また、前記凹部９ｃ・・・は、図３に示すように、面取り部９ａ上に突出する頭部が曲面形状に構成されている。
【００１３】
前記台座部５における分離プレート９の最低位に相当する箇所には、エア吸引装置１２から延びる吸引ホース（図示せず）を接続可能な吸引穴５ａが形成されており、この吸引穴５ａは、前記リングプレート１０下面側に開口して設けられた連通穴１０ａに連通している。また、リングプレート１０には連通穴１０ａに連通し、分離プレート９側に開口する円弧状の連通溝１０ｂが形成されている。この連通溝１０ｂは、図４に示すように、分離プレート９の回転面を時計盤に見立てた時、３時ないし９時の範囲に位置する複数の貫通穴９ｂ・・・と連通する円弧形状に形成してある。これにより、エア吸引装置１２の作動でエア吸引が行われると、連通溝１０ｂに通じている複数の貫通穴９ｂ・・・から一斉にエアを吸引することが可能となっている。本分離供給装置１の分離プレート９の取り付け角度や分離プレート９に対する貫通穴９ｂの穿設角度は、前述のように３時ないし９時の範囲で確実に貫通穴９ｂのホッパ部３側開口が水平方向を向くように設計されている。このため、前述のような連通溝１０ｂの形状としておくことで、ホッパ部３側開口が少なくとも下方ないしは水平を向いた状態にある複数の貫通穴９ｂ・・・から、確実にエアが吸引されることになる。本分離供給装置１では前記吸引穴５ａ、連通穴１０ａ、連通溝１０ｂ、吸引ホース及びエア吸引装置１２等によって、特許請求の範囲に記載のエア吸引部が構成されている。
【００１４】
また、台座部５における分離プレート９の最高位に相当するねじ取り出し位置には、エア吸引装置１１から延びる吸引ホース（図示せず）が接続された吸引穴５ｂが形成されており、前記リングプレート１０には、取り出し位置の貫通穴９ｂと前記吸引穴５ｂとを連通させる連通穴１０ｃが形成されている。さらに、吸引穴５ｂに接続される吸引ホースには真空スイッチ１３が配されており、分離プレート９の貫通穴９ｂから連通穴１０ｃ、吸引穴５ｂ、前記吸引ホースを経由して真空スイッチ１３に至るエア吸引経路内の圧力変化を検出し、このエアの送通状態を確認できるように構成されている。
【００１５】
一方、台座部５の下面側には、回転駆動源の一例であるステッピングモータ１４（以下、単にモータ１４という）が取り付けられており、このモータ１４の駆動軸１４ａには、前記主軸８の他端が一体に回転可能に連結されている。この構成により、モータ１４が駆動すると駆動軸１４ａ、主軸８及び分離プレート９が一体に回転する。また、モータ１４はエンコーダ１４ｂを具備しており、このエンコーダ１４ｂの信号により駆動軸１４ａないし分離プレート９の回転角度を割り出し可能に構成されている。
【００１６】
次に本分離供給装置１の作用について説明する。
ホッパ部３に多数のねじを貯留した状態で図示しないスタートスイッチが入れられると、モータ１４が駆動して分離プレート９を図３の矢印Ｙ１方向に回転（以下、この方向の回転を正転といい、これとは逆方向の回転を逆転という）させるとともに、エア吸引装置１１，１２が各々作動して吸引穴５ａ，５ｂからそれぞれエア吸引を開始する。このエア吸引に伴い、連通溝１０ｂ及び連通穴１０ｃに連通する貫通穴９ｂからエア吸引が開始される。これにより、ホッパ部３に貯留されたねじは分離プレート９の凹部９ｃの作用で攪拌され、連通溝１０ｂに連通する貫通穴９ｂ付近にあるねじが貫通穴９ｂに嵌合して吸引保持される。この時、連通溝１０ｂを通じたエア吸引は、３時から９時の範囲に位置する貫通穴９ｂ・・・において行われることから、ホッパ部３に貯留されたねじ群に対して広範に吸引力を及ぼすことが可能になり、貫通穴９ｂへのねじの嵌合・吸引保持率を高めることが可能となる。また、分離プレート９の正転に伴って移動する貫通穴９ｂの内、ホッパ部３側開口が下方ないしは水平を向いた状態にある各貫通穴９ｂからエアが吸引されるため、貫通穴９ｂに嵌合したねじを水平な姿勢になるまで確実に吸引保持することができる。これにより、ねじが貫通穴９ｂから脱落してしまう不具合の発生を防止することができる。
【００１７】
モータ１４は、エンコーダ１４ｂの検出信号に基づき、分離プレート９を貫通穴９ｂのピッチ毎間欠的に正転させるよう間欠正転駆動する。これにより、分離プレート９の各貫通穴９ｂは、順次取り出し位置に一時停止する。このようにして取り出し位置に達した貫通穴９ｂにねじが嵌合保持されている場合、ねじにより貫通穴９ｂが塞がれているため、ここに通じる経路内の圧力が高まり、これにより真空スイッチ１３がオンになる。これを受けてエア吸引装置１１の作動は停止し、取り出し位置にある貫通穴９ｂからのエア吸引が止められるとともに、モータ１４の間欠正転駆動も一旦停止する。この時、エア吸引装置１２は作動を継続し、連通溝１０ｂに通じる貫通穴９ｂからのエア吸引を継続する。このため、分離プレート９の回転が停止している間も、３時から９時の位置にある貫通穴９ｂ・・・に嵌合したねじを脱落させることなく吸引保持し続けることが可能である。なお、取り出し位置に達した貫通穴９ｂにねじが保持されていない場合は、その貫通穴９ｂに通じるエア吸引経路の圧力が高まらないことから、真空スイッチ１３がオンにならない。このため、モータ１４は間欠正転駆動を継続し、次の貫通穴９ｂを取り出し位置に移動させる。
【００１８】
取り出し位置の貫通穴９ｂにねじが嵌合している場合、当該ねじが貫通穴９ｂから取り出されると、これを光電センサや近接センサ等のセンサ１５が検知する。このセンサ１５のねじ取り出し検知信号を契機として、本分離供給装置１はリトライ動作を実行する。リトライ動作は、まずモータ１４が正転駆動して貫通穴９ｂの１ピッチ分、分離プレート９を正転させ、その後モータ１４が逆転駆動して貫通穴９ｂの１ピッチ分、分離プレート９を逆転させる動作をいう。このリトライ動作は予め設定された回数だけ繰り返され、これにより、ホッパ部３のねじ群を攪拌し、連通溝１０ｂに連通する位置にあって未だねじが嵌合していない貫通穴９ｂにねじを嵌合させることが可能になる。このリトライ動作中もエア吸引装置１２は作動を続けているため、リトライ動作で貫通穴９ｂに嵌合したねじは、その貫通穴９ｂに確実に吸引保持される。このリトライ動作を行った後、エア吸引装置１１が再度作動して取り出し位置でのエア吸引が再開されるとともに、モータ１４の間欠正転駆動が再開され、上述同様の動作を繰り返してホッパ部３に貯留されたねじの分離供給を続けていく。
【００１９】
なお、以上の実施形態においては、連通溝１０ｂは３時から９時の範囲に位置する貫通穴９ｂに連通する形状としたが、これは、本分離供給装置１の貫通穴９ｂのホッパ部３側開口がその範囲内において確実に水平方向に向くためである。貫通穴のホッパ部側開口が水平方向を向く位置というのは、分離プレート自体の取り付け角度や、分離プレートに対する貫通穴の穿設角度に応じて変化するものであるから、連通溝の形状は、それを考慮して決定すればよい。また、上述のようにモータ１４を間欠正転駆動して用いる場合であれば、ホッパ部３に貯留されたねじ群は分離プレート９の回転に伴う摩擦等で分離プレート９の回転方向に偏る。このため、連通溝１０ｂは図５に示すように６時から９時の範囲をカバーする形状としてもよい。また、本分離供給装置１はモータ１４を間欠逆転駆動することにより、図６の矢印Ｙ２方向に分離プレート９を逆転させて使用することもできるが、この場合には、ホッパ部３内のねじ群が正転時とは逆方向に偏るため、図６に示すように、連通溝１０ｂを６時から３時の範囲をカバーする形状としてもよい。
【００２０】
また、リトライ動作は、先に貫通穴９ｂの１ピッチ分、分離プレート９を逆転させ、その後貫通穴９ｂの１ピッチ分、分離プレート９を正転させるようにしてもよい。こうすることにより、本分離供給装置１をモータ１４を間欠正転駆動して用いる場合には、既に９時の位置を過ぎた貫通穴９ｂを９時までの範囲内に一旦戻すことが可能になる。このため、当該貫通穴９ｂにねじが嵌合していない場合には、ここにねじを嵌合させることも可能となる。また、リトライ動作は貫通穴９ｂの１ピッチ分、分離プレート９を正逆転させることとしたが、所定時間正逆転させる等、所定のピッチで分離プレート９が正転・逆転を行うようになっていればよい。また、予め設定された回数だけリトライ動作を行う例を紹介したが、リトライ動作は、本分離供給装置１の後工程、すなわち分離供給装置１から取り出されたねじがワークに締め付けられるねじ締め工程の作業時間に合わせて行うこともできる。例えば、ねじ締め工程の作業時間が１回当たり５秒であるなら、この５秒間をリトライ設定時間として予め設定しておき、このリトライ設定時間が経過するまで上述同様にリトライ動作を繰り返すようにしてもよい。
【００２１】
さらに、本発明の実施の形態においては、微小なねじを分離供給する例について説明したが、本発明に係る分離供給装置は、ねじ以外のリベット、頭付きピン、釘等の各種頭付き棒材の分離供給を行うことができるものであり、これらねじ以外の頭付き棒材の分離供給を行う場合でも、得られる効果は同じである。
【符号の説明】
【００２２】
１  頭付き棒材の分離供給装置
３  ホッパ部
５  台座部
５ａ  吸引穴
５ｂ  吸引穴
６  バケット部
９  分離プレート
９ｂ  貫通穴
９ｃ  凹部
１０  リングプレート
１０ａ  連通穴
１０ｂ  連通溝
１０ｃ  連通穴
１１  エア吸引装置
１２  エア吸引装置
１３  真空スイッチ
１４  ステッピングモータ
【図１】
2015016924.tif 000003
【図２】
2015016924.tif 000004
【図３】
2015016924.tif 000005
【図４】
2015016924.tif 000006
【図５】
2015016924.tif 000007
【図６】
2015016924.tif 000008
【図７】
2015016924.tif 000009