(57)【要約】【課題】搬送体で部品を１個ずつ安定して搬送でき、詰まりによる変形・損傷等が発生しにくい部品の定量取出装置を提供する。【解決手段】供給ローラ４０は、ホッパ６１から流下するベアリングＷをスクリューコンベア２０ヘ向けて供給する。スクリューコンベア２０は、スクリュー溝２２にベアリングＷを１個ずつ保持しながら軸線に沿った搬送方向に搬送する。このとき戻しローラ３０は、スクリューコンベア２０と逆方向に回転することにより、ベアリングＷのうち余剰となるベアリングＷ’を供給方向とは反対方向に戻すように作用する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りで回転し、取り出される部品を１個ずつ保持することのできる保持凹部を外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら所定の搬送方向に搬送する回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
それら回転搬送体と戻し回転体とを駆動する回転駆動源と、
を備えることを特徴とする部品の定量取出装置。
【請求項２】
回転軸周りで回転し、取り出される部品を１個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつそれら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
それら回転搬送体と戻し回転体とを駆動する回転駆動源と、
を備えることを特徴とする部品の定量取出装置。
【請求項３】
回転軸周りで回転し、取り出される部品を１個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて供給板上に並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体の搬送方向に沿って配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつ前記供給板との間隔を前記搬送方向下流側ほど狭くして、それら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
それら回転搬送体と戻し回転体とを駆動する回転駆動源と、
を備えることを特徴とする部品の定量取出装置。
【請求項４】
前記戻し回転体は、その外周面が前記搬送方向下流側ほど拡径することにより、前記供給板との間隔が前記搬送方向下流側ほど狭くなるように形成されている請求項３に記載の部品の定量取出装置。
【請求項５】
前記回転搬送体及び前記戻し回転体の上方には、取り出される部品が貯留されるホッパが設けられ、そのホッパの下部には、当該ホッパから流下する部品を前記回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、その回転搬送体の搬送方向に沿って回転供給体が配設されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の部品の定量取出装置。
【請求項６】
前記回転搬送体の外周面には前記搬送方向に沿って、前記スクリュー溝に保持された部品がスクリュー回転とともに連れ回るのを阻止する掻き落とし部材が配置されている請求項２ないし５のいずれか１項に記載の部品の定量取出装置。
【請求項７】
前記戻し回転体と前記回転供給体との間には、前記戻し回転体によって戻された部品と前記回転供給体によって押し込み供給された部品との合流部が形成されている請求項５又は６に記載の部品の定量取出装置。
【請求項８】
前記回転搬送体の搬送方向下流側端部において、前記保持凹部から解放されて落下する部品を検知する部品センサを設け、この部品センサが所定数の部品を検出したとき、前記回転駆動源の回転を停止する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の部品の定量取出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、印刷機等の各種製品の組立分野において使用される、部品の定量取出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
組立作業現場では、例えばベアリング、ワッシャ、ナットのように比較的多く使用される小物部品の場合、作業者が収容箱から手づかみで取り出していたのでは組立作業に必要な個数に対して過不足を生じやすい。そこで、従来から１回の操作で所定量の部品を取り出すための装置が種々開発されている。例えば、特許文献１には、一対の平行な軸の一方又は両方を螺旋棒（バネ線材又は螺条）とし、部品を一対の軸の間に挟み螺旋棒の回転によって搬送する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２６５０３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に示すものは、一対の平行な軸の間に部品を挟んで搬送する方式であるため、一方のみ回転する螺旋棒とする場合には、固定された軸との間で部品が摩耗したり変形したりするおそれがある。また、両方とも回転する螺旋棒とする場合にも、両軸のピッチが一致し回転同期がとれていないと、同様に部品の摩耗や変形のおそれがある。さらに、両軸間の隙間方向に誤って複数の部品が入り込んでしまったような場合に詰まりが発生し、搬送体、部品ともに変形・損傷するおそれもある。
【０００５】
そこで本発明の課題は、搬送体で部品を１個ずつ安定して搬送でき、詰まりによる変形・損傷等が発生しにくい部品の定量取出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために本発明に係る部品の定量取出装置は、
回転軸周りで回転し、取り出される部品を１個ずつ保持することのできる保持凹部を外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら所定の搬送方向に搬送する回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
それら回転搬送体と戻し回転体とを駆動する回転駆動源と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
この定量取出装置によれば、回転搬送体と対向状に配置された戻し回転体によって、並べられた部品のうち余剰となる部品（例えば、二段重ね状に積み重ねられた場合の上段の部品等）は、供給方向とは反対方向に戻されることにより、回転搬送体での詰まりが発生しにくくなる。しかも、回転搬送体と戻し回転体とは単一の回転駆動源（例えば電動モータ等）により駆動されるので、回転搬送体によって部品が搬送される際には、戻し回転体による戻し作用が機能し詰まりの発生防止が図られる。これによって、回転搬送体・部品等の変形・損傷等が防止され、より安全な部品の定量取出ができるようになる。
【０００８】
また、上記課題を解決するために本発明に係る部品の定量取出装置の具体的態様の一例として、
回転軸周りで回転し、取り出される部品を１個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体と対向状に配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつそれら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
それら回転搬送体と戻し回転体とを駆動する回転駆動源と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
さらに、上記課題を解決するために本発明に係る部品の定量取出装置の具体的態様の他の例として、
回転軸周りで回転し、取り出される部品を１個ずつ保持することのできるスクリュー溝を保持凹部として外周面に有することにより、所定の向きに揃えて供給板上に並べられた部品を前記保持凹部に順次供給しながら軸線に沿った搬送方向に搬送するスクリュー式の回転搬送体と、
その回転搬送体の搬送方向に沿って配置され、並べられた部品よりも柔軟性を有し、かつ前記供給板との間隔を前記搬送方向下流側ほど狭くして、それら部品のうち余剰となる部品を供給方向とは反対方向に戻すように回転する戻し回転体と、
それら回転搬送体と戻し回転体とを駆動する回転駆動源と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
これらの定量取出装置によれば、スクリュー式の回転搬送体を用いることにより、部品をスクリュー溝に保持させて１個ずつ搬送することが容易になる。また、戻し回転体を部品よりも柔軟性を有する材料（例えば、スポンジ、ポリウレタン、発泡ウレタン等）で構成することにより、戻し回転体が変形して凹部を形成し、その凹部に余剰部品を収容しつつ回転して戻すことができる。したがって、上記した回転搬送体での詰まりや、回転搬送体・部品等の変形・損傷等が一層発生しにくくなる。さらに、例えばベアリング、ワッシャ、ナットのような扁平状の部品を取り出す場合でも、１個ずつの搬送が容易になることで、取り出す部品の検出・カウント、駆動の停止等が実施しやすくなる。
【００１１】
このとき、戻し回転体と供給板との間隔を搬送方向下流側ほど狭くすると、搬送方向上流側では両者の間隔が相対的に大きくなるので、スクリュー式の回転搬送体への部品供給量を増やし、スクリュー溝へ数珠つなぎ状態で入り込めるから、部品の並ぶピッチが小さくなり、効率的に部品の搬送・取出ができる。一方、搬送方向下流側では両者の間隔が相対的に小さくなるので、戻し回転体による余剰部品の戻し作用が活発に行なわれ、部品の詰まりが防止される。なお、具体的には、戻し回転体の外周面を搬送方向下流側ほど拡径させることにより、供給板との間隔を搬送方向下流側ほど狭くなるように形成できる。
【００１２】
そして、これらの定量取出装置において、回転搬送体及び戻し回転体の上方には、取り出される部品が貯留されるホッパが設けられ、ホッパの下部には、ホッパから流下する部品を回転搬送体ヘ向けて押し込み供給するために、回転搬送体の搬送方向に沿って回転供給体を配設するのが望ましい。回転供給体によりホッパから流下する部品を回転搬送体側ヘ滞りなく送ることができ、部品の取出効率を高めることができる。
【００１３】
また、回転搬送体の外周面には搬送方向に沿って、スクリュー溝に保持された部品がスクリュー回転とともに連れ回るのを阻止する掻き落とし部材を配置することができる。これによって、スクリュー溝に保持された部品を、スクリュー回転に伴い搬送方向に沿って直線状に搬送することが可能となり、連れ回りのない安定した部品搬送が行える。
【００１４】
さらに、戻し回転体と回転供給体との間に、戻し回転体によって戻された部品と回転供給体によって押し込み供給された部品との合流部を形成すれば、ホッパから流下する部品（群）がその自重によって一斉に回転搬送体側に押し寄せて詰まるのを防止できるとともに、戻し回転体で戻された部品（群）がホッパから流下する部品（群）で押し戻されて回転搬送体側に逆流し詰まるのを防止できる。つまり、合流部は、ホッパから流下する部品（群）と戻し回転体で戻された部品（群）とが互いに強く干渉し合うのを和らげるための緩衝領域として形成されるので、詰まり防止を図る上で効果的である。
【００１５】
したがって、回転搬送体の搬送方向下流側端部において、保持凹部から解放されて落下する部品を検知する部品センサを設け、この部品センサが所定数の部品を検出したとき、回転駆動源の回転を停止するように構成することによって、組立作業に必要な個数の部品を安定的に取り出すことができる。なお、部品センサで検出された所定数の部品を取出ホッパに一時的に貯留しておき、取出ホッパからの所定数の部品の取出操作に基づいて回転駆動源の回転を開始（再始動）する場合には、取り出した部品の組み付け作業中に、次の組み付け作業に必要な個数の部品を自動的に取出ホッパに一時貯留しておけるので、作業効率がさらに向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。本発明に係る部品の定量取出装置の一実施例として、ベアリングの定量取出装置１００の全体側面断面図を図１に、全体平面断面図を図２にそれぞれ示す。
【００１７】
この定量取出装置１００は、主要構造として次の各部を備え、設定された数のベアリングＷ（部品）を取り出して組立作業等に供給することができる。
・電動モータ１０（回転駆動源）：スクリューコンベア２０、戻しローラ３０及び供給ローラ４０を回転駆動する。
・スクリューコンベア２０（回転搬送体）：供給板４９上に並べられたベアリングＷをスクリュー溝２２（保持凹部）に保持しながら所定の搬送方向に搬送する。
・戻しローラ３０（戻し回転体）：供給板４９上に並べられたベアリングＷのうち余剰となるベアリングＷを供給方向とは反対方向に戻すように回転する．
・供給ローラ４０（回転供給体）：ホッパ６１から流下するベアリングＷをスクリューコンベア２０ヘ向けて押し込み供給する。
・掻き落としブラシ５０（掻き落とし部材）：スクリュー溝２２に保持されたベアリングＷがスクリューコンベア２０の回転とともに連れ回るのを阻止する。
・定量取出制御部７０：後述する部品センサ７６及び取出スイッチ７７からの信号に基づいて電動モータ１０の回転を制御する。
【００１８】
図２に示すように、電動モータ１０からタイミングベルト１１，１２，１３等の伝動機構を介して増減速された回転駆動力は、スクリューコンベア２０の回転軸２１，戻しローラ３０の回転軸３１，供給ローラ４０の回転軸４１を同期駆動する。スクリューコンベア２０は、ベアリングＷを１個ずつ保持することのできるスクリュー溝２２を外周面に有している。スクリューコンベア２０は、ホッパ６１（図１参照）から流下し、端面を上下方向にして（揃えて）供給板４９（図１参照）上に一段に並べられ、供給方向に沿って移動されたベアリングＷをスクリュー溝２２で受け止め保持しながら、軸線に沿った搬送方向に搬送する。なお、スクリューコンベア２０の長さ（横幅）は、ホッパ６１の幅とほぼ同じに設定されている。
【００１９】
戻しローラ３０は、スクリューコンベア２０の搬送方向とほぼ平行に配置され、ベアリングＷ（スチール製、アルミニウム製又は硬質樹脂製）よりも柔軟性を有するスポンジで構成されている。戻しローラ３０は、スクリューコンベア２０と逆方向に回転することにより、例えば、供給板４９上で二段重ね状に積み重ねられた場合の上段のベアリングＷ’や周面を上下方向にして立ち状態のベアリングＷ’のように、ベアリングＷのうち余剰となるベアリングＷ’を供給方向とは反対方向に戻すように作用する。なお、戻しローラ３０の長さ（横幅）は、搬送方向下流側端部を切除した分だけスクリューコンベア２０よりも短くなっているので、スクリューコンベア２０で搬送末端部に搬送されてきたベアリングＷがスムーズに取出ホッパ６５側に排出される。
【００２０】
図３に示すように、戻しローラ３０と供給板４９との間隔Ｌを搬送方向下流側（図３（ａ））の方が搬送方向上流側（図３（ｂ））よりも小さく（狭く）してある。具体的には、戻しローラ３０の外周面を搬送方向下流側ほど拡径させる（図２参照）ことにより、戻しローラ３０と供給板４９との間隔Ｌを搬送方向下流側ほど狭くなるように形成している。
【００２１】
そこで、搬送方向上流側（図３（ｂ））では間隔Ｌが相対的に大きくなるので、スクリューコンベア２０へのベアリング供給量を増やし、スクリュー溝２２へ数珠つなぎ状態で入り込ませることができる。したがって、ベアリングＷの並ぶピッチが小さくなり、効率的に部品の搬送・取出ができる（図２参照）。一方、搬送方向下流側（図３（ａ））では間隔Ｌが相対的に小さくなるので、戻しローラ３０による余剰ベアリングＷ’の戻し作用が活発に行なわれ、余剰ベアリングＷ’の詰まりが防止される。なお、図３（ａ）に示すように、スクリューコンベア２０と戻しローラ３０との最小間隔（隙間）ｄがベアリングＷの本体部外径Ｄよりも小さくなるように設定されている。したがって、仮に、ベアリングＷが搬送方向下流側において、スクリューコンベア２０と戻しローラ３０との間に二段重ね状に入り込んでしまった場合（図３（ａ）仮想線）でも、その二段重ねのうちの上段に位置するベアリングＷ’を、戻しローラ３０で引掛けて供給方向とは反対方向に戻すとともに、ベアリングＷよりも柔軟性を有する戻しローラ３０回転体が変形して凹部３０ａを形成し、その凹部３０ａに余剰ベアリングＷ’（二段重ねのうちの上段ベアリング）を収容しつつ回転して後述する合流部６３に戻すことができる。
【００２２】
図１に戻り、スクリューコンベア２０及び戻しローラ３０の上方には、取り出されるベアリングＷが貯留されるホッパ６１が設けられ、ホッパ６１の下部には、ホッパ６１から流下するベアリングＷをスクリューコンベア２０ヘ向けて供給するためのゲート６２が開口している。また、ベアリングＷをスクリューコンベア２０ヘ向けて押し込み供給するために、スクリューコンベア２０の搬送方向に沿って供給ローラ４０が配設され、戻しローラ３０と同方向に回転している。なお、供給ローラ４０の長さ（横幅）は、スクリューコンベア２０の幅とほぼ同じに設定されている（図２参照）。
【００２３】
さらに、戻しローラ３０と供給ローラ４０との間で、ゲート６２よりも供給方向側には、戻しローラ３０によって戻されたベアリングＷと供給ローラ４０によって押し込み供給されたベアリングＷとの合流部６３が形成されている。この合流部６３は、ホッパ６１から流下するベアリングＷ群と戻しローラ３０で戻された余剰ベアリングＷ’群とがぶつかり合って滞留しないように緩衝領域として形成され、詰まり防止を図る上で効果がある。
【００２４】
掻き落としブラシ５０は、基端部が本体壁６４に固定されるとともに、先端部がスクリューコンベア２０の外周面に近接しかつその搬送方向に沿って配置され、スクリュー溝２２に保持されたベアリングＷがスクリュー回転とともに連れ回るのを阻止している。つまり、スクリュー溝２２に保持されたベアリングＷは、スクリューコンベア２０に沿って直線状に搬送されることになる。なお、掻き落としブラシ５０の長さ（横幅）は、スクリューコンベア２０の幅とほぼ同じに設定されている（図２参照）。
【００２５】
スクリューコンベア２０の搬送方向下流側端部において（図２参照）、スクリュー溝２２から解放されて落下するベアリングＷを検知する部品センサ７６が取出ホッパ６５の一側面に固定されている。部品センサ７６が予め設定された数（例えば５個）のベアリングＷを検出したとき、電動モータ１０の回転を停止するように構成している。また、部品センサ７６で検出された設定数のベアリングＷを取出ホッパ６５に一時的に貯留しておき、取出板６６をコイルスプリング等の付勢手段６７に抗して揺動操作すると、取出板６６が取出ホッパ６５の一側面に固定された取出スイッチ７７をＯＮさせて、電動モータ１０の回転を開始（再始動）する。
【００２６】
定量取出制御部７０は、ＣＰＵ７１、ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７３、入出力インターフェース７４等を有し、これらがバス７５により送受信可能に接続されたマイクロコンピュータにより構成されている。ＲＡＭ７２は部品カウンタ７２ａを有している。ＲＯＭ４３は、後述する定量取出プログラム７３ａを有している。また、上記した部品センサ７６及び取出スイッチ７７からの信号は、入出力インターフェース７４を介して定量取出制御部７０に入力される。一方、ＣＰＵ７１からの指令は入出力インターフェース７４を介し電動モータ１０に出力される。
【００２７】
次に、図４に示す定量取出プログラムのフローチャートにより定量取出装置１００の作動を説明する。まず、Ｓ１にてベアリングＷの取出数Ｃ０を設定し（又は読み込み）、部品カウンタ７２ａ（図１参照）をリセット（Ｃ＝０）しておく。そして、取出スイッチ７７の信号をチェックしＯＦＦであれば（Ｓ２でＹＥＳ）、取出板６６が閉じられているので（図１参照）電動モータ１０をＯＮ（始動）して、スクリューコンベア２０、戻しローラ３０及び供給ローラ４０を回転駆動する（Ｓ３）。
【００２８】
このとき供給ローラ４０は、ホッパ６１から流下するベアリングＷをスクリューコンベア２０ヘ向けて供給する。スクリューコンベア２０は、スクリュー溝２２にベアリングＷを１個ずつ保持しながら軸線に沿った搬送方向に搬送する。このとき戻しローラ３０は、スクリューコンベア２０と逆方向に回転することにより、ベアリングＷのうち余剰となるベアリングＷ’を供給方向とは反対方向に戻すように作用する。
【００２９】
次に、部品センサ７６の信号をチェックしＯＮであれば（Ｓ４でＹＥＳ）、取出ホッパ６５内に収容されるベアリングＷを検出したことを示しているので、Ｓ５にて部品カウンタ７２ａに１を加算（Ｃ＝Ｃ＋１）する。次いで、部品カウンタ７２ａのカウンタ値Ｃと設定値Ｃ０とを比較し、カウンタ値Ｃが設定値Ｃ０以上（Ｃ≧Ｃ０）であれば（Ｓ６でＹＥＳ）、Ｓ７にて電動モータ１０をＯＦＦ（停止）し、Ｓ２にリターンする。なお、Ｓ２で取出スイッチ７７がＯＮであれば（Ｓ２でＮＯ）、取出板６６を開操作してベアリングＷを取り出し中であるので（図１参照）、Ｓ８にて部品カウンタ７２ａをリセット（Ｃ＝０）した後、Ｓ２にリターンする。
【００３０】
図５に戻しローラの変形例を示す。図５（ａ）では、ベアリングＷよりも柔軟性を有するポリアミド（通称名ナイロン）等の素材を回転軸３１に放射状に植え込んで、ブラシ状の戻しローラ３０ａが形成されている。図５（ｂ）では、ベアリングＷよりも柔軟性を有するゴム素材を回転軸３１に取り付けて、十字形の戻しローラ３０ｂが形成されている。図５（ｃ）では、図５（ｂ）の十字形戻しローラと図２のスポンジ製メガホン形戻しローラとを組み合わせた複合形戻しローラ３０ｃが形成されている。
【００３１】
図６に回転搬送体と戻し回転体との変形配置例を示す。この変形例では、一対の歯車形状の回転搬送体２０Ａ，２０Ｂを戻しローラ３０にそれぞれ対向させて配置している。回転搬送体２０Ａ，２０Ｂは、外周面に歯形形状を呈する１又は複数（例えば４個）の保持凹部２２Ａ，２２Ｂをそれぞれ有し、この保持凹部２２Ａ，２２ＢにベアリングＷを保持して搬送する。なお、図６では回転搬送体２０Ａ，２０Ｂの回転軸２１Ａ，２１Ｂはそれぞれ戻しローラ３０の回転軸３１と直交状に設けられている。
【００３２】
図２の実施例において、スクリューコンベア２０、戻しローラ３０及び供給ローラ４０の回転軸２１，３１，４１はそれぞれ平行に設けられているが、必要条件ではない。
【００３３】
なお、実施例ではベアリングを取り出す場合についてのみ説明したが、本発明はその他の組立用部品の定量取出装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品の定量取出装置の一実施例として、ベアリングの定量取出装置の全体を示す側面断面図。
【図２】図１の平面断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図。
【図４】定量取出プログラムのフローチャート。
【図５】戻しローラの変形例を示す参考図。
【図６】回転搬送体と戻し回転体との変形配置例を示す参考図。
【符号の説明】
１０    電動モータ（回転駆動源）
２０    スクリューコンベア（回転搬送体）
２２    スクリュー溝（保持凹部）
３０    戻しローラ（戻し回転体）
４０    供給ローラ（回転供給体）
４９    供給板
５０    掻き落としブラシ（掻き落とし部材）
６１    ホッパ
６３    合流部
７０    定量取出制御部
７６    部品センサ
７７    取出スイッチ
１００  定量取出装置
【図１】
2004269223.tif 000003
【図２】
2004269223.tif 000004
【図３】
2004269223.tif 000005
【図４】
2004269223.tif 000006
【図５】
2004269223.tif 000007
【図６】
2004269223.tif 000008