(57)【要約】【課題】  供給ガイド部材にヘッドつき軸状部品を確実に移載し、ロボット装置にとって最適の箇所に軸状部品を移行することのできる供給装置を提供する。【解決手段】  ヘッド部材３に軸部４が一体に設けられた軸状部品２を供給する装置１であって、前記軸状部品２をガイドする供給ガイド部材５に、平行な状態で配置された細長い案内部材６の上面を前記ヘッド部材３が摺動する滑動面７と、両案内部材６の間に前記軸部４が通過する通過空間８とが設けられ、前記軸状部品２が供給ガイド部材５に移載される箇所の通過空間８の上側に拡幅部３２が形成されている。これにより、軸状部品２が円滑にかつ確実に供給ガイド部材５上に移載される。【選択図】  図１
2005305629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド部材に軸部が一体に設けられた軸状部品を供給する装置であって、前記軸状部品をガイドする供給ガイド部材に、平行な状態で配置された細長い案内部材の上面を前記ヘッド部材が摺動する滑動面と、両案内部材の間に前記軸部が通過する通過空間とが設けられ、前記軸状部品が供給ガイド部材に移載される箇所の通過空間の上側に拡幅部が形成されていることを特徴とするヘッド部材つき軸状部品の供給装置。
【請求項２】
前記供給ガイド部材に支持されている軸状部品を移送する振動式移送装置が設けられている請求項１記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置。
【請求項３】
前記供給ガイド部材の端部に軸状部品を保持する保持部材が設けられ、前記保持部材を所定位置に移行させる進退動作式の駆動手段が設けられている請求項１または請求項２記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置。
【請求項４】
前記拡幅部の近傍に開口している軸状部品の供給管に、高速で移送されてくる軸状部品を一旦停止させた後、低速で拡幅部に供給する進退動作式の供給制御手段が設けられている請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置。
【請求項５】
前記保持部材が移行される所定の位置は、ロボット装置の部品保持ソケットが保持部材に保持されている軸状部品のヘッド部材に合致する位置である請求項３記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置。
【請求項６】
ロボット装置の動作範囲は、危険な安全柵の内側に設定され、安全柵の内側に前記軸状部品の供給装置が配置され、安全柵の外側に軸状部品の供給装置に軸状部品を供給するパーツフィーダが配置されている請求項５記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ヘッド部材つき軸状部品の供給装置に関するもので、上記軸状部品を確実に供給するものである。
【背景技術】
【０００２】  例えば、ボルトのようなヘッド部材つきの軸状部品を目的箇所へ供給する装置としては、長尺な供給ガイド部材に、平行な状態で配置された細長い案内部材の上面を前記ヘッド部材が摺動する滑動面と、両案内部材の間に前記軸部が通過する通過空間とが設けられたものがある。このような装置は、ボルトの頭部が前記滑動面上を摺動し、ボルトの軸部は前記通過空間を通過してゆくようになっている。
【特許文献１】米国特許第５１９１９６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら、上述のような装置においては、ボルトの軸部が円滑に通過空間内に入らないことが発生しやすいので、確実な部品供給の面において信頼性が低い状況となっている。このような信頼性を高めるためには、前記案内部材の構造に改良を施す必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  請求項１記載の本発明によるヘッド部材つき軸状部品の供給装置は、ヘッド部材に軸部が一体に設けられた軸状部品を供給する装置であって、前記軸状部品をガイドする供給ガイド部材に、平行な状態で配置された細長い案内部材の上面を前記ヘッド部材が摺動する滑動面と、両案内部材の間に前記軸部が通過する通過空間とが設けられ、前記軸状部品が供給ガイド部材に移載される箇所の通過空間の上側に拡幅部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】  前記のように、通過空間の上側に拡幅部が形成されているので、軸部の先端部が通過空間の幅方向にずれていても、軸部は受入れ空間の大きな拡幅部に入り込む。したがって、軸部は拡幅部に案内されながら通過空間内にスムーズに入り込み、ヘッド部材が滑動面に載置され、供給ガイド部材による安定した部品送給が実現する。【０００６】  請求項２記載の本発明によるヘッド部材つき軸状部品の供給装置は、前記供給ガイド部材に支持されている軸状部品を移送する振動式移送装置が設けられている請求項１記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置である。このような構成により、供給ガイド部材に軸状部品を移送する振動が付与され、前記のようにして円滑に供給ガイド部材に支持された軸状部品は、振動で積極的に移送され、確実な部品供給が円滑になされる。【０００７】  請求項３記載の本発明によるヘッド部材つき軸状部品の供給装置は、前記供給ガイド部材の端部に軸状部品を保持する保持部材が設けられ、前記保持部材を所定位置に移行させる進退動作式の駆動手段が設けられている請求項１または請求項２記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置である。このような構成により、保持された軸状部品は、前記駆動手段によって所定の箇所へ移行される。したがって、軸状部品を次の工程にとって最も相応しい箇所に移行させて、次工程を円滑に動作させることができる。【０００８】  請求項４記載の本発明によるヘッド部材つき軸状部品の供給装置は、前記拡幅部の近傍に開口している軸状部品の供給管に、高速で移送されてくる軸状部品を一旦停止させた後、低速で拡幅部に供給する進退動作式の供給制御手段が設けられている請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置である。このような構成により、軸状部品の軸部は低速で拡幅部に到達するので、軸状部品が拡幅部に激しく衝突して異常な方向にはね飛ばされるようなことがなく、軸状部品を安定した挙動によって供給ガイド部材に移載することが可能となる。【０００９】  請求項５記載の本発明によるヘッド部材つき軸状部品の供給装置は、前記保持部材が移行される所定の位置は、ロボット装置の部品保持ソケットが保持部材に保持されている軸状部品のヘッド部材に合致する位置である請求項３記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置である。このような構成により、軸状部品のヘッド部材が前記保持部材によって常に一定の位置に停止するので、ロボット装置の部品保持ソケットが確実にヘッド部材を保持し、ロボット装置により軸状部品を目的箇所へ送給することが確実に実行される。【００１０】  請求項６記載の本発明によるヘッド部材つき軸状部品の供給装置は、ロボット装置の動作範囲は、危険な安全柵の内側に設定され、安全柵の内側に前記軸状部品の供給装置が配置され、安全柵の外側に軸状部品の供給装置に軸状部品を供給するパーツフィーダが配置されている請求項５記載のヘッド部材つき軸状部品の供給装置である。このような構成により、パーツフィーダに軸状部品を補充する必要がある場合であっても、作業者が安全柵の内側に入らないで部品補充ができる。したがって、ロボット装置の動作ないしは生産ラインを停止しないで部品補充がなされ、生産効率を向上させることができる。さらに、パーツフィーダから軸状部品の供給装置までは、部品供給ホースを用いた空気搬送であるから、高速の部品移送を前記のようにして低速化し、安定した生産システムの運用が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  つぎに、本発明のヘッドつき軸状部品の供給装置の最良の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】  図１から図５に示した実施例について説明する。【００１３】  図において、ヘッドつき軸状部品の供給装置全体は、符号１で示されている。供給装置１で搬送される軸状部品は、図３に最もよく示されているボルト２である。ボルト２は頭部３とそれと一体をなす軸部４から構成されている。供給装置１の中核的な構成をなす供給ガイド部材５は、図１および図２に示すように平行な状態で配置された細長い案内部材６の各上面が平滑な滑動面７に仕上げられており、両案内部材６の間に通過空間８が設けられている。平行な状態の案内部材６は、図１（Ｂ）や図２（Ｃ）に示すように、断面が上向きに解放したコ字型とされているので、両案内部材６の一体性が維持されている。【００１４】  供給ガイド部材５に対して微振動が付与されることにより、ボルト２の頭部３が滑動面７上を一方向に移動するようになっている。すなわち、振動式移送装置であり、このような移動は一般的に採用されている直進フィーダ装置の方式である。直進フィーダ装置Ｆは、静止部材である基板９に固定された基台１０上に支持ゴム１１を介して取り付けられている。供給ガイド部材５を支持する傾斜した２つの板ばね１２が設けられ、ブラケット１３を介して板ばね１２が供給ガイド部材５に結合されている。なお、この例では、供給ガイド部材５の下側に固定した支持板１４にブラケット１３が固定され、このブラケット１３に板ばね１２が結合されている。電磁石によって構成されたバイブレータ１５の出力振動が支持板１４に伝達されるようになっている。なお、符号１６は直進フィーダＦの横側面を覆うカバー板である。【００１５】  バイブレータ１５の振動によって、板ばね１２が倒れる方向に移動するとボルト２は静止しており、その後、板ばね１２が起立側に復帰するとその復帰動作による距離だけボルト２が移送される。このような板ばね１２の倒れと復帰が高い周波数で反復されることにより、ボルト２が図１（Ａ）の右方へ移動する。【００１６】  図１，図２に示すように、供給ガイド部材５上を滑動しながら移動しているボルト２が供給ガイド部材５から外れるのを防止するために、規制レール１７が配置されている。この規制レール１７は、通過空間８の上方に供給ガイド部材５の長手方向に沿って配置され、その高さは図１（Ｂ）に示すように、ボルト２の頭部３との間にわずかな隙間ができる高さとされている。【００１７】  供給ガイド部材５からのボルト２を受け止めて保持し、さらにボルト２を所定の箇所に移行させるために、保持部材１８が設けられている。この保持部材１８は、供給ガイド部材５の端部に配置され、通過空間８に対応してボルト２の軸部４を受け入れる凹部１９と、滑動面７に連続する載置面２０とがが設けられている。なお、この例では、供給ガイド部材５と保持部材１８との間にガイド板２１が配置され、このガイド板２１にも軸部４を通過させる通過空間２２と、滑動面７や前記載置面２０と同一平面上にある滑動面２３が形成されている。【００１８】  前記ガイド板２１は、基板９に固定した固定板２４に結合され、このガイド板２１に沿って摺動しながら保持部材１８を所定位置に移行させる進退式の駆動手段が設けられている。この駆動手段は、図２���Ａ）に示すように、固定板２４に結合したブラケット２５にエアシリンダ２６が取り付けられた構造である。【００１９】  図２（Ａ）に示すように、保持部材１８は同図の上下方向に細長く形成され、前記エアシリンダ２６のピストンロッド２７がブラケット２８を介して保持部材１８に結合されている。エアシリンダ２６のピストンロッド２７が進出すると、保持部材１８の凹部１９は二点鎖線で示す所定の位置まで移行する。この移行は、図１（Ａ）に示されたように、ボルト２の軸部４が凹部１９内に保持されて頭部３が載置面２０から突出した状態でなされるもので、移行した頭部３の所定の位置は、後述のロボット装置の部品保持ソケットがボルト２を保持する位置である。なお、この所定の位置は、図２（Ｅ）にも示されている。【００２０】  図１，図２および図３に示すように、金属製の部品供給管２９が供給ガイド部材５の通過空間８の真上に開口する状態で先端側が低くなるように傾斜させて配置されている。前記部品供給管２９は、断面が円形であり、その先端部には通過空間８の長手方向に伸びている庇状の規制板３０が設けられている。そして、この規制板３０と滑動面７との間に空間３１が形成され、その寸法は頭部３の高さよりも大きく設定されている。このような規制板３０が設けられていることにより、頭部３が滑動面７から跳ね上げられる現象が発生しても、規制板３０が前記跳ね上がりを抑制して軸部４が通過空間８から抜け出すようなことがなく、ボルト２が確実に供給ガイド部材５に移載される。【００２１】  部品供給管２９が開口している部分や規制板３０に対応している箇所、すなわちボルト２が供給ガイド部材５に移載される箇所の通過空間８は、その上側に拡幅部３２が形成されている。この拡幅部３２は、図２（Ｃ）に示すように、通過空間８の中央部付近から次第に幅が広くなっている。そして、拡幅部３２の上部の最大幅はボルト２が移送される方向に向かって徐々に狭くなり、最終的には通過空間８の幅となっている。この徐々に狭くなっている変化部分は、符号３３で示されている。【００２２】  ボルト２は空気搬送等で高速で送られてくるので、それを一旦停止させた後、低速で拡幅部３２に供給する必要がある。そのために、部品供給管２９内に進入できる進退式の供給制御手段、すなわちストッパ部材３４が設けられている。このストッパ部材３４は、この例では、部品供給管２９に取り付けたエアシリンダ３５のピストンロッド３６で構成されている。【００２３】  金属製の部品供給管２９には、可撓性のある合成樹脂でつくられた供給ホース３７が接続されている。この供給ホース３７はパーツフィーダ３８に接続されている。図５に示すように、この例は自動車の車体３９を組み立てるラインに適用されているもので、車体３９の近傍にロボット装置４０が配置され、このロボット装置４０の部品保持ソケット４１が、前記保持部材１８によって所定位置に移行されたボルト２の頭部３を保持するようになっている。【００２４】  図５に示すように、供給ガイド部材５等を含む供給装置１は、ロボット装置４０の近くに設置され、ロボット装置４０の動作領域、すなわち作業者が入ると危険な箇所は安全柵４２で区画されており、安全柵４２の外���に前記パーツフィーダ３８が設置され、安全柵４２の内側に供給装置１が配置されている。パーツフィーダ３８から送り出されたボルト２は、空気管４３から噴射される圧縮空気で勢いよく供給ホース３７に送り出され、前記ストッパ部材３４で受け止められる。なお、多数のボルト２が貯溜されているストックボックス４４がパーツフィーダ３８の近くに配置され、ホッパー４５を通じてパーツフィーダ３８にボルト２の補充がなされるようになっている。【００２５】  図４に示すように、保持部材１８の凹部１９の左右にはボルト２を吸引保持するための磁石４６が凹部１９の左右に１つずつ配置されいる。両磁石４６の極性が同図（Ａ）に示す磁力線を描くように配置されている。すなわち、左右の磁石の極性を逆向きにして、磁力線が図示のようにボルト２の頭部３の下側だけを通過するようにしてある。したがって、同図（Ｃ）に示すように、ロボット装置４０の部品保持ソケット４１がボルト２に接近してきても、頭部３の上側には磁力線が通過していないため、部品保持ソケット４１の先端部が頭部３の上部に吸引されるようなことがなく、頭部３と部品保持ソケット４１の相対位置が狂わないで、部品保持ソケット４１による正確な部品保持がなされる。【００２６】  部品保持ソケット４１はねじ締め用のもので、そのために先端部には頭部３がぴったりとはまり込む角穴４７が設けられている。そして、部品保持ソケット４１の角穴４７内に収容された頭部３がロボット装置４０の動作中にはずれることを防止するために、角穴４７の奥には磁石４８が埋設してある。図４（Ａ）のような磁力線の形態にしておくことにより、部品保持ソケット４１側の磁束流がどのような形態であっても磁石４８の吸引機能は支障なく発揮することができて、ロボット側におけるボルト２の保持が順調に展開され、車体３９の目的箇所でのねじ締めが確実になされる。【００２７】  磁石４６，４８等の吸引効果を確実に発揮させるために、保持部材１８や部品保持ソケット４１は非磁性体であるステンレス材で製作するのが適当である。また、符号４９は基板９から起立させた支柱であり、部品供給管２９を固定している。【００２８】  供給ガイド部材５もステンレス材で作られている。それは電磁的に動作するセンサー、すなわち近接スイッチ５０が供給ガイド部材５に取り付けられており、ボルト２が正常に通過したことを示す信号でエアシリンダ２６が動作して、保持部材１８内にボルト２の欠品がない状態で所定の位置に移行される。【００２９】  供給装置１の動作を説明する。【００３０】  パーツフィーダ３８から圧縮空気の噴射で送り出されたボルト２は、高速で供給ホース３７内を移送されてピストンロッド３６で受け止められる。その後、ピストンロッド３６が後退すると、ボルト２は低速で傾斜した部品供給管２９を滑り降り供給ガイド部材５の拡幅部３２に達する。拡開部３２においては、幅の広い空間により軸部４が円滑に下方に移動し、頭部３が拡開部３２の箇所の滑動面７に載置される。この載置される時点では直進フィーダ装置Ｆが動作しているので、ボルト２は直ちに保持部材１８の方へ搬送される。保持部材１８の凹部１９に軸部４が受け入れられたボルト２は、エアシリンダ２６に���り供給ガイド部材５から離隔した所定の位置に移動する。この移動した箇所でボルト２の頭部３がロボット装置４０の部品保持ソケット４１で保持され、ロボット装置４０が動作してボルト２が目的箇所に供給される。【００３１】  保持部材１８においては、図４に示すように、ボルト２が磁石４６で保持されているので振動等で抜け出るようなことがなく、所定の箇所に待機する。また、図示していないが、ロボット装置４０の部品保持ソケット４１は、ねじ締め装置の回転する部品保持ソケットとしての機能を果たしている。【００３２】  上記実施例の作用効果を列記すると、つぎの通りである。【００３３】  前記のように、通過空間８の上側に拡幅部３２が形成されているので、軸部４の先端部が通過空間８の幅方向にずれていても、軸部４は受入れ空間の大きな拡幅部８に入り込む。したがって、軸部４は拡幅部３２に案内されながら通過空間８内にスムーズに入り込み、ボルト２の頭部３が滑動面７に載置され、供給ガイド部材５による安定した部品送給が実現する。【００３４】  前記供給ガイド部材５に支持されているボルト２を移送する直進フィーダ装置Ｆが設けられている。このような構成により、供給ガイド部材５にボルト２を移送する振動が付与され、前記のようにして円滑に供給ガイド部材５に支持されたボルト２は、振動で積極的に移送され、確実な部品供給が円滑になされる。【００３５】  前記供給ガイド部材５の端部にボルト２を保持する保持部材１８が設けられ、前記保持部材１８を所定位置に移行させるエアシリンダ２６が設けられている。このような構成により、保持されたボルト２は、前記エアシリンダ２６によって所定の箇所へ移行される。したがって、ボルト２を次の工程にとって最も相応しい箇所に移行させて、次工程を円滑に動作させることができる。【００３６】  前記拡幅部３２の近傍に開口しているボルト２の部品供給管２９に、高速で移送されてくるボルト２を一旦停止させた後、低速で拡幅部３２に供給する進退動作式のストッパ部材３４が設けられている。このような構成により、ボルト２の軸部４は低速で拡幅部３２に到達するので、ボルト２が拡幅部３２に激しく衝突して異常な方向にはね飛ばされるようなことがなく、ボルト２を安定した挙動によって供給ガイド部材５に移載することが可能となる。【００３７】  前記保持部材１８が移行される所定の位置は、ロボット装置４０の部品保持ソケット４１が保持部材１８に保持されているボルト２の頭部３に合致する位置である。このような構成により、ボルト２の頭部３が前記保持部材１８によって常に一定の位置に停止するので、ロボット装置４０の部品保持ソケット４１が確実に頭部３を保持し、ロボット装置４０によりボルト２を目的箇所へ送給することが確実に実行される。【００３８】  ロボット装置４０の動作範囲は、危険な安全柵４２の内側に設定され、安全柵４２の内側に前記ボルト２の供給装置１が配置され、安全柵４２の外側に供給装置１にボルト２を供給するパーツフィーダ３８が配置されている。このような構成により、パーツフィーダ３８にボルト２を補充する必要がある場合であっても、作業者が安全柵４２の内側に入らないでボルト２の補充ができる。したがって、ロボット装置４０の動作ないしは生産ラインを停止しないでボルト２の補充がなされ、生産効率を向上させることができる。さらに、パーツフィーダ３８からボルト２の供給装置までは、供給ホース３７を用いた空気搬送であるから、高速の部品移送を前記のようにして低速化し、安定した生産システムの運用が実現する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】  以上に述べたように、ボルトが供給ガイド部材に確実に移載され、さらにロボット装置に対する所定の位置に移行されるので、ロボット装置を駆使した生産システムの中にあって、効果的な部品供給がなされる。したがって、広い産業分野からの要求が強く期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】供給装置の全体構造を示す側面図と関係箇所の断面図である。
【図２】供給装置の全体構造を示す平面図と関係箇所の断面図である。
【図３】部品供給管の拡大断面図である。
【図４】保持部材の部分を示す各部の断面図である。
【図５】部品供給システム全体を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４１】  １      供給装置
２      ボルト
３      頭部
４      軸部
５      供給ガイド部材
６      案内部材
７      滑動面
８      通過空間
１８      保持部材
２９      部品供給管
３２      拡幅部
３４      ストッパ部材
３８      パーツフィーダ
Ｆ      直進フィーダ装置
４０      ロボット装置
４１      部品保持ソケット
４２      安全柵
【図１】
2005305629.tif 000003
【図２】
2005305629.tif 000004
【図３】
2005305629.tif 000005
【図４】
2005305629.tif 000006
【図５】
2005305629.tif 000007