(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品投入口を有する容器と、
該容器の内部に圧縮エアを噴出して、上記容器内の小型部品を浮遊させる圧縮エア供給手段と、
上記容器内においてコイル状の小型部品とともに浮遊して、小型部品同士の接触を抑制し絡みを解除する複数の絡み防止部材と、
上記容器の上部側壁面に開口し、浮遊した小型部品が所定の姿勢で水平方向に送出される部品送出口と、
該部品送出口に続く部品搬送路と、
上記容器内において、上記部品送出口および上記部品搬送路の延長線上に位置する板状のガイド部材を有し、
上記部品送出口は、内径が小型部品の外径よりわずかに大きい筒状部材からなり、上記ガイド部材は、浮遊した小型部品を上記所定の姿勢に整列させて、上記部品送出口に案内することを特徴とする小型部品の分離整列供給装置。
【請求項２】
上記ガイド部材は、水平方向のガイド溝を有し、該ガイド溝に沿って小型部品を上記所定の姿勢に整列させる請求項１記載の小型部品の分離整列供給装置。
【請求項３】
上記圧縮エア供給手段は、上記容器の天井部に圧縮エアの噴出口を有するエアノズルを設け、上記容器内底部へ向けて圧縮エアを噴出する請求項１または２記載の小型部品の分離整列供給装置。
【請求項４】
上記絡み防止部材は、角部のない形状であり、弾性材料からなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の小型部品の分離整列供給装置。
【請求項５】
上記部品搬送路に、搬送方向に圧縮エアを供給して吸引力を発生させる第１のアシストエア供給手段を設ける請求項１ないし４のいずれか１項に記載の小型部品の分離整列供給装置。
【請求項６】
上記部品搬送路に、搬送方向と逆方向に圧縮エアを供給して、上記部品送出口の詰りを解除する第２のアシストエア供給手段を設ける請求項１ないし５のいずれか１項に記載の小型部品の分離整列供給装置。
【請求項７】
上記容器の天井部に上記部品投入口を開閉可能に設けるとともに、上記部品投入口の上方に小型部品の一時貯留部を配置する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の小型部品の分離整列供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルスプリングのような絡みやすい小型部品を、個々に分離し、整列させて供給するための分離整列供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載電装品または電子機器用の各種小型部品を、整列させて供給するための装置として、例えば、特許文献１に記載される整列装置が知られている。この整列装置は、コンデンサー素子等の長方形断面の本体部と、線状部を有する部品をボウルフィーダ（振動搬送装置）に投入し、螺旋状の搬送通路に沿って、直進フィーダに排出された後、単列単層に整列させるもので、長辺の向きを揃え、曲がった部品、重なり部品を排除する方向整列部と、懸吊姿勢に変換する姿勢変換部と、懸吊姿勢で搬送する搬送部を有している。
【０００３】
方向整列部は、傾斜面に角溝穴形状の搬送通路を設けて、その角溝を長方形断面の本体部形状に適合させている。搬送通路の途中部分には、傾斜面側の複数箇所にエア穴が設けられて、圧縮エア等が部品に吹き付けられるようになっている。これにより、ボウルフィーダから排出される部品を一個ずつ姿勢変換し、角溝に整合していない部品を振り落として、整列搬送させることができる。
【０００４】
一方、特許文献２には、ねじ、ブッシュ、チップ部品等の小型部品を対象として、チップ部品装填部の上部開口を蓋体で覆い、部品装填部内に空気を吹き出す吹き出し口と、空気の流入に伴い部品が導入される部品供給部とを設けた部品供給装置が開示されている。吹き出し口は、部品装填部の側面に設けられ、円筒形状とした部品供給部は、その内周円の法線方向に延在するように設けられる。また、部品供給部と蓋体の間には、隙間が設けられる。
【０００５】
この際、部品装填部の圧力は、空気の流入によって大気圧より高くなっており、隙間から流出する。好適には、部品装填部の底面に別の吹き出し口が設けられ、底面からの空気の吹き出しで、部品装填部内の部品が吹き上げられる。これにより、隙間への空気の流れに乗せて、部品供給部から装置外部へ供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２６７９１２号公報
【特許文献２】特許第４６１７２４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載される装置は、ボウルフィーダ内で部品同士の絡みが発生しやすい。このため、排出口において詰りが生じやすくなり、また、搬送通路において重なりが生じて、整列できない部品が多数排除されると、部品供給が間に合わなくなる。これが稼働率低下の要因になって、生産性を低下させるおそれがあった。
【０００８】
これに対して、特許文献２の供給装置は、部品装填部内に空気の流れを形成して、部品を整列させながら、部品供給口へ所定の姿勢で供給するようになっている。ところが、ねじのように頭部を有する部品を対象として、頭部を隙間に吸着させることで整列させ、徐々に供給部へ送る構成となっており、好適に動作可能な部品形状が限られる。また、空気の流れが形成される部品装填部の内周面に、部品が集まりやすい上、空気圧で部品供給口へ押し出される構成であるために、特にコイルスプリングのような絡みやすい部品を、一個ずつ分離した状態で、整列供給することは困難である。
【０００９】
そこで、本願発明は、コイルスプリングのような絡みや重なりが生じやすい小型部品を、容易に分離し、正しい姿勢に整列させて、速やかに供給することのできる分離整列供給装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、小型部品の分離整列供給装置であって、
部品投入口を有する容器と、
該容器の内部に圧縮エアを噴出して、上記容器内の小型部品を浮遊させる圧縮エア供給手段と、
上記容器内においてコイル状の小型部品とともに浮遊して、小型部品同士の接触を抑制し絡みを解除する複数の絡み防止部材と、
上記容器の上部側壁面に開口し、浮遊した小型部品が所定の姿勢で水平方向に送出される部品送出口と、
該部品送出口に続く部品搬送路と、
上記容器内において、上記部品送出口および上記部品搬送路の延長線上に位置する板状のガイド部材を有し、
上記部品送出口は、内径が小型部品の外径よりわずかに大きい筒状部材からなり、上記ガイド部材は、浮遊した小型部品を上記所定の姿勢に整列させて、上記部品送出口に案内することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明において、上記ガイド部材は、水平方向のガイド溝を有し、該ガイド溝に沿って小型部品を上記所定の姿勢に整列させる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明において、上記圧縮エア供給手段は、上記容器の天井部に圧縮エアの噴出口を有するエアノズルを設け、上記容器内底部へ向けて圧縮エアを噴出する。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明において、上記絡み防止部材は、角部のない形状であり、弾性材料からなる。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明において、上記部品搬送路に、搬送方向に圧縮エアを供給して吸引力を発生させる第１のアシストエア供給手段を設ける。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の発明において、上記部品搬送路に、搬送方向と逆方向に圧縮エアを供給して、上記部品送出口の詰りを解除する第２のアシストエア供給手段を設ける。
【００１７】
本発明の請求項７に記載の発明において、上記容器の天井部に上記部品投入口を開閉可能に設けるとともに、上記部品投入口の上方に小型部品の一時貯留部を配置する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１の分離整列供給装置において、部品投入口に投入された小型部品は、容器内に噴射される圧縮エアによって、絡み防止部材とともに浮遊する。絡み防止部材は、小型部品同士の接触を抑制するとともに絡みを解除するので、浮遊した小型部品を、容器の上部壁面に開口する部品送出口から所定の姿勢で、部品搬送路へ送出することができる。したがって、絡みやすい形状の小型部品であっても、一個ずつ分離して部品送出口へ送り、詰りを防止することができるので、効率よく部品供給を行い、生産性を向上させることができる。
この時、小型部品が線材を螺旋状に巻いたコイル状部材であると、部品同士が絡みやすいので、絡み防止部材の効果が高い。
【００２０】
本発明の請求項３に記載の発明は、圧縮エア供給手段の噴出口を容器の天井部に設けて、底部へ向けて圧縮エアを噴射するので、底部に溜まりやすい小型部品が上方に舞い上がり、絡みを防止しながら、効率よく整列供給することができる。
【００２１】
本発明の請求項４に記載の発明のように、絡み防止部材を角部のない形状の弾性材料で構成すると、小型部品を傷つけにくく、割れが生じにくいので、絡み防止部材の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の発明は、部品搬送路に第１のアシストエア供給手段を設けたので、搬送方向に吸引力を発生させて、部品送出口に達した小型部品を速やかに部品搬送路へ送出することができる。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の発明は、部品搬送路に第２のアシストエア供給手段を設けたので、部品送出口において詰りが生じても、圧縮エアで小型部品を速やかに排除することができる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載の発明は、容器の天井部に設けた部品投入口を開放することで、一時貯留部から小型部品を投入することができる。投入後は、部品投入口を閉鎖することで、天井面を、小型部品を衝突分離させる分離板として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態における分離整列供給装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】第１実施形態の分離整列供給装置の平面図である。
【図３】第１実施形態の分離整列供給装置の全体斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、従来装置による課題を説明するための模式的な図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の特徴を説明するための模式的な図である。
【図６】本発明において用いられるガイド部材の他の形状例を示す模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の第１実施形態となる小型部品の分離整列供給装置１について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の分離整列供給装置１の全体断面図であり、図２に、その平面図を示す。図３に全体構成を示すように、分離整列供給装置１は、容器２内に投入される小型部品を分離整列させる分離整列部Ａとし、容器２の上面に連結されて上方向から小型部品が投入される部品投入部Ｂと、容器２の側面に連結され、水平方向に小型部品を搬送する部品供給部Ｃとを有している。本発明で対象とする小型部品は、好適には、線材が螺旋状に巻かれたコイル状部材であり、例えば、図中に示すコイルスプリングＳである。このような形状の小型部品は、絡みや重なりが生じやすく、分離しながら整列させることが要求される。
【００２８】
図１〜３において、分離整列部Ａを構成する容器２は、円筒状本体２１の両端を矩形板にて閉鎖してなる。天井部２２および底部２３となる両矩形板は四隅が柱状部材２４により連結されて円筒状本体２１を挟持し、その内部に空間を形成している。容器２の天井部２２には、圧縮エア供給手段３が取り付けられ、圧縮エアの噴出口３２を有するエアノズル３１が天井部２２中央を貫通して、容器２内に延出している。エアノズル３は、天井部２２の下面に固定される筒状部２５内に保持されて、容器２の軸線方向（図１の上下方向）に延び、筒状部２５から下方へ突出する先端の噴出口３２が、容器２の底部２３と対向している。エアノズル３へは、容器２外部の圧縮エア供給部（図示せず）に接続するエア導入管３３から圧縮エアが供給される。
【００２９】
分離整列部Ａには、部品投入部ＢからコイルスプリングＳが投入される。部品投入部Ｂは、容器２の天井部２２に設けられる部品投入口４と、その直上に位置する一時貯留部としての貯留筒５を有する。図２に示すように、部品投入口４は円形穴で、天井部２２に回転自在に取り付けられるシャッタ部材４１によって、開閉可能に設けられる。シャッタ部材４１は、円盤状で部品投入口４に対応する位置に同径の円形穴４２を有し、レバー４３をスライドさせることにより、部品投入口４を開閉するようになっている。
【００３０】
貯留筒５は、両端が開口する筒状体で、天井部２２と一部が重なるように配置される回転体５１と一体的に設けられる。図２に示すように、回転体５１の外周には、４か所に同一形状の貯留筒５が配置され、部品投入口４の直上に貯留筒５が位置する時に、部品投入口４を開放することにより、貯留筒５内のコイルスプリングＳが、容器２内に落下する。なお、回転体５１は、ステー５２によって容器２の側面に固定される円盤５３上に支持され、円盤５３の中心に突設した軸５４周りに回転可能となっている。
【００３１】
図１において、分離整列部Ａとなる容器２内には、複数の絡み防止部材６が投入される。絡み防止部材６は、例えば、図示するような扁平な円柱状に成形された小型のゴム製部材からなる。この時、絡み防止部材６は、圧縮エアの噴出によってコイルスプリングＳとともに浮遊し、コイルスプリングＳ同士の接触および過度の接近を抑制する。あるいは、絡みや重なりが生じたコイルスプリングＳに衝突して、コイルスプリングＳの絡みを解除し、個々に分離する。
【００３２】
また、容器２の天井部２２にシャッタ部材４１を設けて、投入時以外は部品投入口４が閉鎖されるので、円筒状本体２１の上端を閉鎖する天井部２２は、天井面に達したコイルスプリングＳの絡みを、衝突によりほぐすための分離板としても機能する。なお、絡み防止部材６の詳細については、後述する。
【００３３】
さらに、容器２の上端外周部には、分離したコイルスプリングＳを部品供給部Ｃへ案内するためのガイド部材７が設けられる。ガイド部材７は、横長の樹脂製板状体で、板面の略中央部を外周側縁から内周側へ水平方向に切り欠いたガイド溝７１を有している。ガイド溝７１は、細長形状で、溝幅がコイルスプリングＳの径よりわずかに大きく、溝長はコイルスプリングＳの全長より長く形成される。これにより、浮遊したコイルスプリングＳを、ガイド溝７１に沿って整列させ、他のコイルスプリングＳとの干渉を防止しながら、所定の姿勢で部品供給部Ｃへ送ることができる。ガイド部材７は、天井部２２下面から突出する筒状部２５の外周に固定されている。
【００３４】
部品供給部Ｃは、容器２の上端部に近い側面に開口し、部品送出口となる排出ゲート８と、この排出ゲート８に続く部品搬送路８１を有する。排出ゲート８は、ガイド部材７のガイド溝７１に対向位置しており、内径がコイルスプリングＳの外径よりわずかに大きい筒状部材からなる。これにより、ガイド部材７に案内されるコイルスプリングＳを、姿勢を保持したまま、排出ゲート８を通過させることができる。部品搬送路８１は、容器２の側面に固定されるブロック状部材８３内に、排出ゲート８と略同径でその延長線上に位置するように、水平方向に形成される。部品搬送路８１の先端には、コイルスプリングＳを次工程へ移送するための供給ゲート８２が接続される。
【００３５】
部品供給部Ｃには、部品搬送路８１の途中に、第１のアシストエア供給手段として圧縮エアを導入するアシストエア通路８４と、第２のアシストエア供給手段として圧縮エアを導入するアシストエア通路８５を有している。アシストエア通路８４は、部品搬送路８１の略中央部に接続されて圧縮エアを導入し、また、導入された圧縮エアが外部へ向けて流れるように、部品搬送路８１に対しコイルスプリングＳの進行方向へ傾斜させて接続される。この時、アシストエア通路８４から外部へ向かうエア流れによって、より上流側の排出ゲート８付近に吸込力を発生させ、ガイド部材７に到達したコイルスプリングＳを、容易に部品搬送路８１へ送ることができる。
【００３６】
また、アシストエア通路８５は、部品搬送路８１の排出ゲート８側の端部に接続され、搬送路８１に対しコイルスプリングＳの進行方向と逆方向に傾斜して接続される。この時、排出ゲート８へ向けて、圧縮エアが導入されるので、部品搬送路８１に移送されずに排出ゲート８近傍に留まるコイルスプリングＳを排除することができる。したがって、仮に、コイルスプリングＳが所定の姿勢とならず、あるいは複数のコイルスプリングＳが絡んで、排出ゲート８側も、アシストエア通路８５により、排出ゲート８近傍のコイルスプリングＳを吹き飛ばして、詰まりを解消することができる。
【００３７】
これらアシストエア通路８４およびアシストエア通路８５には、外部の圧縮エア供給部（図示せず）が接続される。また、アシストエア通路８４とアシストエア通路８５への圧縮エアの導入を交互に行なうことで、コイルスプリングＳの吸引搬送の間に、排出ゲート８の詰まりの解消を効果的に行なうことができる。
【００３８】
上記構成の小型部品の分離整列供給装置１の作動を説明する。図１〜３に示す分離整列供給装置１において、部品投入部Ｂの貯留筒５の１つから、分離整列部Ａとなる容器２内に、所定量のコイルスプリングＳが投入される。容器２内には、コイルスプリングＳに対して適当量の絡み防止部材６が収容されており、圧縮エア供給手段３を作動させると、天井部２２のエアノズル３１から圧縮エアが噴射される。すると、エア流れに乗ってコイルスプリングＳとともに絡み防止部材６が舞い上がり、容器２内を浮遊する。
【００３９】
ここで、本発明で対象とする小型部品、特にコイルスプリングＳ等のコイル状部材は、部材同士の絡みが問題になりやすい。例えば、図４（ａ）に示すように、排出ゲート８に入ろうとするコイルスプリングＳに他のコイルスプリングＳが接触すると、容易に絡まって排出ゲート８の詰まりを生じることになる。このように、一旦絡まったコイルスプリングＳ同士を分離することは容易ではなく、部品供給に支障をきたすことになる。
【００４０】
一方、部品を分離する一般的な方法として、図４（ｂ）に示すように、容器２の天井部２２等の壁面を分離板として利用し、衝突により絡みを解消することが知られる。ところが、図示するように、コイルスプリングＳの線径（Ｄ）が小さく、線径（Ｄ）に対して、コイルピッチ（Ｐ）の方が大きいと（Ｄ＜Ｐ）、ピッチ間（山と山の間）に他のコイルスプリングＳが入り込むスペースができてしまう。コイルピッチ（Ｐ）が大きいコイルスプリングＳは、絡まりやすくなるために、分離板に衝突しても絡みを解消することができないおそれがある。
【００４１】
そこで、本発明では、図５（ａ）に示すように、絡み防止部材６を容器２内に投入することで、コイルスプリングＳ同士の接触機会を減少させる。また、コイルスプリングＳに衝突して、コイルスプリングＳ同士の絡みを解除する。すなわち、エアノズル３１を用いて容器２下部のコイルスプリングＳを強制的に浮遊させた状態で、絡み防止部材６が混在しているので、コイルスプリングＳ同士の絡みが生じにくくなり、また、絡まりを効率よくほぐして、舞い上がったコイルスプリングＳを、圧縮エアとともに排出ゲート８へ送ることができる。
【００４２】
このため、絡み防止部材６には、圧縮エアによって浮遊可能な軽さと、コイルスプリングＳへの衝突時に絡みをほぐすことのできる重さが要求される。絡み防止部材６が軽いほど浮遊時の仕事（＝ｍｇｈ）は小さくなるが、浮遊した絡み防止部材６の持つ運動エネルギー（＝（１/２）ｍｖ２）も小さくなるから、これらがバランスする適度な重さとなるように、設定するのがよい。
【００４３】
絡み防止部材６の形状は、上記効果が得られる形状であれば、特に制限されないが、コイルスプリングＳへの衝突時にダメージを与えることがないように、角のない丸みを帯びた形状であるとよい。具体的には、図示するような円柱形状の他、球形状とすることができる。
この場合、絡み防止部材６の径は、コイルスプリングＳの径（Ｄ）およびコイルピッチ（Ｐ）より大きくして、コイルスプリングＳの内部またはピッチ間に入り込まないようにするとよい。また、絡み防止部材６の材質は、天井部２２や底部２３への衝突を繰り返すことから、割れにくいゴム系の弾性材料であることが望ましい。
【００４４】
さらに、本発明では、図５（ｂ）に示すように、排出ゲート８に対向する位置に、ガイド溝７１を有するガイド部材７を配置して、排出ゲート８の近傍に複数のコイルスプリングＳが集まらないようにする。しかも、ガイド溝７１の延長線上に排出ゲート８が開口し、部品搬送路８１に、アシストエア通路８４から圧縮エアを導入することで、ガイド溝７１に収容されて、所定姿勢で整列したコイルスプリングＳを、速やかに排出ゲート８から部品搬送路８１に吸引することができる。
【００４５】
また、ガイド溝７１に正しい姿勢で位置せず、排出ゲート８へ入ることができないコイルスプリングＳを、アシストエア通路８５から導入される圧縮エアにより排除することができる。なお、図６に示すように、ガイド部材７´を略Ｌ字形状の板状体で構成し、Ｌ字の長辺が排出ゲート８および部品搬送路８１の上辺と一致するように、配置することもできる。このようにしても、コイルスプリングＳを、Ｌ字の長辺に沿う所定姿勢で整列させることができる。
【００４６】
上記実施形態では、本発明の分離整列対象となる小型部品をコイルスプリングＳとしたが、線材を螺旋状に巻いた形状のコイル状部材であれば、同様の効果が得られる。さらにコイル状部材に限らず、絡みや重なりが生じやすい形状の小型部品にも好適であり、同様に絡み防止部材と圧縮エア供給手段、ガイド部材等を組み合わせることにより、速やかに分離整列を行って所定姿勢で供給することができる。この場合、ガイド部材のガイド溝は、部品形状に合わせて、適宜変更することができる。あるいは、ガイド部材を省略し、直接、排出ゲートから送出する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の分離整列供給装置を採用することで、絡みや重なりが生じやすい小型部品を容易に整列させ、搬送路への入口等において詰まりを生じさせることなく供給できるので、効率よい部品供給が可能であり、各種製品の製造工程に利用されて、生産性の向上に大きく寄与するすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ  分離整列部
Ｂ  部品投入部
Ｃ  部品供給部
Ｓ  コイルスプリング（コイル状部材）
１  分離整列供給装置
２  容器
２１  円筒状本体
２２  天井部
２３  底部
３  圧縮エア供給部
３１  エアノズル
３２  エアの噴出口（噴出口）
４  部品投入口
４１  シャッタ部材
４２  円形穴
５  貯留筒（一時貯留部）
５１  回転体
６  絡み防止部材
７  ガイド部材
７１  ガイド溝
８  排出ゲート（部品送出口）
８１  部品搬送路
８２  供給ゲート
８３  ブロック状部材
８４  アシストエア通路（第１のアシストエア供給手段）
８５  アシストエア通路（第２のアシストエア供給手段）
【図１】
0005737579.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005737579.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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