(57)【要約】【課題】鍛造用ビレット等の棒状ワークを一定の向きに整列させる整列装置において、作動時の騒音を低減するとともに小型化を達成する。【解決手段】整列部３に、回転ドラム５を平行に配置し、その隙間に整列コンベア８を設ける。回転ドラム５の両側部にサイドチェーン１０を設ける。ストック部４に、整列コンベア８に連なるストックコンベア１５を設け、整列部３とストック部４との間に切欠を有する仕切板１３を設ける。整列部３に無造作に投入されたワークＷは、回転ドラム５及びサイドチェーン１０の回転によって捻られ、回転ドラム５間の隙間に受入れられて整列されながら整列コンベア８によって搬送される。整列コンベア８によって搬送されたワークＷは、仕切板１３の切欠を通ってストック部４へ移送され、ストックコンベア１５上に整列される。ワークＷの落下による衝撃を軽減して小型化及び低騒音化を達成することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間をもって平行に配置された複数の回転ドラムと、該回転ドラム間の隙間に受入れられて整列されたワークを前記回転ドラムの軸方向に沿って搬送する整列コンベアと、該整列コンベアに連設されて前記ワークを整列状態で搬送及び貯留するストックコンベアと、前記複数の回転ドラム及び整列コンベアと前記ストックコンベアとの間を仕切り、前記回転ドラム間の隙間に受入れられて前記整列コンベアによって搬送されたワークのみを前記ストックコンベア側へ通過させる仕切板とを備えたことを特徴とする棒状ワークの整列装置。
【請求項２】
前記複数の回転ドラムの側部に、前記回転ドラム上のワークに当接すべく水平方向に巻装されて回転するサイドチェーンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の棒状ワークの整列装置。
【請求項３】
前記回転ドラムの外周面に突起が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の棒状ワークの整列装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、無造作に投入された鍛造用ビレット等の棒状ワークを一定の向きに整列させるための棒状ワークの整列装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車部品であるステアリングナックルの鍛造用ビレットを鍛造型に供給する場合、一般的に、棒状ワークである鍛造用ビレットは、一旦一定の向きに整列された後、ヒータコンベアに供給されて加熱される。このとき、無造作に投入された鍛造用ビレットを一定の向きに整列させるためにワーク整列装置が用いられる。従来のワーク整列装置の一例について、図１０を参照して説明する。
【０００３】
図１０に示すように、ワーク整列装置１は、棒状のワークＷ（鍛造用ビレット）が投入されるホッパ２と、ワークＷをホッパ２からヒータコンベア３へ掻き揚げる掻き揚げコンベア４とを備えている。掻き揚げコンベア４には、一定向きのワークのみを収容可能な複数のバケット５が取付けられている。
【０００４】
そして、リフト６によって、パレット７から適当数のワークＷをホッパ２内へ無造作に投入する。ホッパ２内に投入されたワークＷは、一定向きのものだけが掻き揚げコンベア４のバケット５に収容されて掻き揚げられ、他の向きのものは途中でバケット５から落下してホッパ２内へ戻る。これにより、一定向きのワークＷのみがヒータコンベア３に供給されることになり、ワークＷをヒータコンベア上で一定向き整列させることができる。
【０００５】
また、特許文献１には、無造作に投入された棒状のワーク（小型部品）を磁石の極性を利用して直進フィーダの搬送方向の溝に沿って整列させるようにした棒状部品の整列装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６３−１６１２２２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の図１０に示すワーク整列装置では、次のような問題がある。鍛造用ビレット等の重量の大きいワークＷを処理する場合、リフト６によるワークＷの投入時の衝撃に対応するため、装置全体が大型になる。また、掻き揚げ途中にワークＷがバケット５からがホッパ２内に落下する際の騒音が大きい。図示の例では、ステアリングナックル鍛造用ビレットの重量が約２１ｋｇであり、ワーク整列装置１の寸法は、幅５７００ｍｍ、奥行２０００ｍｍ、高さ３３００ｍｍとなっており、ワーク落下時の騒音は１１０ｄＢ程度に達する。さらに、ワーク投入時の衝撃によって、設備が破損、劣化しやすくなり、故障による停止が頻発するという問題を生じる。また、ワーク投入時にパレット７をリフト６によって反転させる際、ワークＷが飛散しないように注意を要する。
【０００８】
なお、上記特許文献１に記載されたものでは、磁石の吸着力の問題から、鍛造用ビレット等の比較的重量の大きなワークに適用することは困難である。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ワークを確実に整列させることができ、小型化および騒音の低減を達成することができる棒状ワークの整列装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係る棒状ワークの整列装置は、隙間をもって平行に配置された複数の回転ドラムと、該回転ドラム間の隙間に受入れられて整列されたワークを前記回転ドラムの軸方向に沿って搬送する整列コンベアと、該整列コンベアに連設されて前記ワークを整列状態で搬送及び貯留するストックコンベアと、前記複数の回転ドラム及び整列コンベアと前記ストックコンベアとの間を仕切り、前記回転ドラム間の隙間に受入れられて前記整列コンベアによって搬送されたワークのみを前記ストックコンベア側へ通過させる仕切板とを備えたことを特徴とする。
このように構成したことにより、回転ドラム上に無造作に投入されたワークは、回転ドラムの回転によって捻られ、回転ドラム間の隙間に受入れられ、整列されながら整列コンベアによって搬送され、仕切板を通過してストックコンベア上に整列される。
請求項２の発明に係る棒状ワークの整列装置は、上記請求項１の構成において、前記複数の回転ドラムの側部に、前記回転ドラム上のワークに当接すべく水平方向に巻装されて回転するサイドチェーンが設けられていることを特徴とする。
このように構成したことにより、回転ドラム上で横向きになったワークがサイドチェーンに当接して整列される。
また、請求項３の発明に係る棒状ワークの整列装置は、上記請求項１又は２の構成において、前記回転ドラムの外周面に突起が設けられていることを特徴とする。
このように構成したことにより、ワークが回転ドラムの突起に当接して捻られることによって、ワークの整列が促進される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るワーク整列装置を図４乃至図７に示し、その概略構成を図１及び図２に示す。図１、図２、図４乃至図７に示すように、本実施形態に係る整列装置１は、鍛造用ビレット等の直径８０〜１００ｍｍ、長さ１８５〜５００ｍｍ程度の丸棒状のワークＷを一定の向きに整列させるためのものであって、ベースフレーム２上に、整列部３およびストック部４が設けられている。
【００１２】
整列部３には、複数（図示のものでは５つ）の回転ドラム５が水平方向に所定の隙間をもって平行に配置され、回転可能に支持されている。回転ドラム５は、モータ６によって駆動され、正逆方向に回転させることができる。回転ドラム５の外周面には、図３に示すように、多数のアタッチメント７（突起）が取付けられている。なお、回転ドラム５の内部には、ワークＷの投入時の衝突音を軽減するために、砂等が充填されている。回転ドラム５間の隙間には、垂直方向に巻装されたチェーンからなる整列コンベア８が設けられており、整列コンベア８はモータ９によって駆動されて、回転ドラム５間の隙間に受入れられて整列されたワークＷをストック部４側へ搬送する。
【００１３】
複数の回転ドラム５の両側部には、水平方向に巻装されたサイドチェーン１０が設けられている。サイドチェーン１０は、回転ドラム５上で横向きになったワークＷに当接可能な高さに設けられており、モータ１１によって駆動されて正逆方向に回転させることができる。
【００１４】
回転ドラム５の両側部に配置されたサイドチェーン１０の下方には、多軸光電管１２が対向配置されている。多軸光電管１２は、回転ドラム５間の隙間に受入れられていないワークＷによって光軸が遮られることにより、回転ドラム５上の未整列のワークＷの存在を検知する。
【００１５】
回転ドラム５の一端部には、整列部３とストック部４とを仕切る仕切板１３が設けられている。仕切板１３は、回転ドラム５間の隙間に設けられた整列コンベア８に対向する部位が切り欠かれており、回転ドラム５間の隙間に受入れられて整列され、整列コンベア８によって搬送されたワークＷのみを通過させ、回転ドラム５上の未整列のワークＷがストック部４側へ移動するのを阻止するようになっている。
【００１６】
整列部３に隣接して配置されたストック部４には、仕切板１３の切欠を介して整列部３の整列コンベア８に対向する複数（図示の例では４つ）の案内溝１４及びこの案内溝１４内に配置されたストックコンベア１５が設けられている。ストックコンベア１５は、垂直方向に巻装されたチェーンからなり、モータ１６によって駆動される。ストックコンベア１５は、仕切板１３の切欠を通して整列コンベア８に連なっており、整列コンベア８によって搬送されてきたワークＷを受取って案内溝１４に沿って搬送する。
【００１７】
ストックコンベア１５の終端部には、ストッパ１７が設けられており、ストックコンベア１５上のワークＷは、先頭のワークＷがストッパ１７に当接することにより、順次、互いに当接して、チェーンとの間でスリップを生じながら整列状態で停止する。ストッパ１７には、ワークＷがストッパ１７に当接したことを検知する近接スイッチ１８が設けられている。また、案内溝１４の入口部には、光電管１９が設けられており、光電管１９の光軸がワークＷによって継続的に遮断されることにより、ストックコンベア１５がワークＷで満たされたこと（フルワーク状態）を検知することができる。ストック部４の上方には、ストック部４側のワークＷを整列部３側へ戻すためのシュート２０（図５にのみ示す）が設けられている。
【００１８】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
整列部３の回転ドラム５上に、１〜８本程度のワークＷを無造作に投入し、回転ドラム５、整列コンベア８、サイドチェーン１０およびストックコンベア１５を回転させる。回転ドラム５上のワークＷは、回転ドラム５によって捻られ、回転ドラム５の軸方向に沿って整列されて回転ドラム５間の隙間に受入れられる。このとき、回転ドラム５に取付けられたアタッチメント７によって、ワークＷが効率よく捻られ、整列が促進される。また、横向きのワークＷは、サイドチェーン１０によって整列される。
【００１９】
回転ドラム５、整列コンベア８及びサイドチェーン１０をワークＷの寸法等に応じて一定周期で正逆回転させることにより、ワークＷの整列を促進することができる。また、これらを駆動するモータ６、９および１１の電流を監視して、これらのモータ６、９および１１に過負荷が生じたとき、その回転を逆転させることにより、ワークＷの整列を円滑に行うことができる。
【００２０】
このようにして、整列され回転ドラム５間の隙間に受入れられたワークＷは、整列コンベア８によって搬送され、仕切板１３の切欠を通ってストック部４へ移送される。仕切板１３によって、未整列のワークＷがストック部４へ流出するのを防止する。多軸光電管１２によって、回転ドラム５上の未整列のワークＷの存在を検知して、回転ドラム５、整列コンベア８及びサイドチェーン１０の作動及びワークＷの投入を制御する。
【００２１】
ストック部４では、整列部３から移送されてきたワークＷがストックコンベア１５によって、案内溝１４に沿ってストッパ１７に当接するまで搬送され、案内溝１４に沿ってストックコンベア１５上に整列される。各ストックコンベア１５について、近接スイッチ１８によってワークＷのストッパ１７への当接を検知し、光電管１９によってフルワーク状態を検知して、ストック部４からのワークＷの払出しを管理する。
【００２２】
このようにして、整列部３に無造作に投入されたワークＷを順次整列部４のストックコンベア１５上に整列させることができる。このとき、ワークＷの落下による衝撃、騒音の発生が殆ど無いため、作動時の騒音は８５ｄＢ程度となり、図１０に示す従来例に比して、騒音の発生を大幅に低減すると共に装置の小型化を可能にすることができる。また、ワークＷの寸法、重量等に応じて、回転ドラム５、整列コンベア８、サイドチェーン１０およびストックコンベア１５の寸法、回転速度及び周期を調整することにより、最適な整列を可能にすることができ、８秒／本程度のサイクルタイムに充分対応可能である。
【００２３】
次に、整列装置１を使用してヒータコンベアに鍛造用ビレットを供給する供給装置について図８及び図９を参照して説明する。
図９は、供給装置の全体図であり、図８は、その概略構成を示す説明図である。図８及び図９に示すように、供給装置２１は、整列装置１の上流側に、ワークＷを整列装置１の整列部３に投入するための３軸ローダ２２及び３軸ローダ２２にワークＷを供給するためのローラコンベア２３を配置し、整列装置１の下流側に、ストック部４上に整列されたワークＷをヒータコンベア２４に供給する供給ロボット２５を配置したものである。
【００２４】
３軸ローダ２２は、ワークＷを吸着する８つの吸着部を有するマグネットヘッド２６を備え、一度に８個のワークＷを吸着して整列装置１に投入することができる。ローラコンベア２３は、ワークＷを８個ずつ収容したパレット２７を順次３軸ローダ２２へ搬送、供給するものである。また、供給ロボット２５は、整列装置１のストック部４上に整列されたワークＷを１つずつ把持してヒータコンベア２４に供給するのに必要な自由度が与えられたロボットハンド２８を備えている。
【００２５】
これにより、ローラコンベア２３によって、ワークＷを８個ずつ収容したパレット２７を３軸ローダ２２へ搬送、供給する。３軸ローダ２２は、マグネットヘッド２６の８個の吸着部によってパレット２７内の８個のワークＷを確実に吸着し、整列装置１へ搬送して整列部３に無造作に投入する。３軸ローダ２２によるワークＷの投入は、整列部３の多軸光電管１２によって未整列のワークＷの有無を検知することによって制御することができる。整列部３に無造作に投入されたワークＷは、上述のように、回転ドラム５、整列コンベア８及びサイドチェーン１０の回転によって整列されて、ストック部４へ移送される。
【００２６】
ストック部４に整列されたワークＷは、供給ロボット２５のロボットハンド２８によって１つずつ把持されてヒータコンベア２４に供給される。ロボットハンド２８によるストック部４からのワークＷの払出しは、近接スイッチ１８及び光電管１９によってストック部４のワークＷの整列状態に基づいて管理することができる。例えば、近接スイッチ１８及び光電管１９によって、フルワーク状態が検知されたストックコンベア１５上のワークＷを優先的に払出すことにより、整列部３からストック部４へ円滑にワークＷを移送することが可能となる。
【００２７】
このようにして、整列装置１を使用して、ワークＷをヒータコンベア２４に円滑に供給することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る棒状ワークの整列装置によれば、無造作に投入されたワークを確実に一定の向きに整列させることができ、作動時の騒音を低減するとともに、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る整列装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置の整列部の概略構成を示す端面図である。
【図３】図１に示す装置の回転ドラムを拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る整列装置の平面図である。
【図５】図４に示す装置の側面図である。
【図６】図４に示す装置の整列部側の端面図である。
【図７】図４に示す装置のストック部側の端面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る整列装置を使用した供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る整列装置を使用した供給装置の斜視図である。
【図１０】従来の棒状ワークの整列装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  整列装置
５  回転ドラム
７  アタッチメント（突起）
８  整列コンベア
１０  サイドチェーン
１３  仕切板
１５  ストックコンベア
Ｗ  ワーク
【図１】
2004244150.tif 000003
【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】
2004244150.tif 000010
【図９】
2004244150.tif 000011
【図１０】
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