(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被結合部材同士を結合する結合部品の収納室と、該収納室と連なって前記結合部品が送り出され、所定の待機位置に前記結合部品を所定の姿勢で待機させる通路と、前記待機位置の上方に配置され、前記結合部品を取り出して操作可能な工具を案内するガイド部とを備えた部品供給部を有する部品供給装置であって、
前記部品供給部は、被結合部材の搬入位置である作業領域と前記工具を操作する作業者の作業位置とを結ぶラインの左右対称位置に一対設けられ、
前記工具は、前記一対の部品供給部に対応して一対配設され、
前記ガイド部は、前記待機位置の上方に前記工具の水平位置を定める凹部を備えた水平位置決め部と、該凹部の縁部から下側に延びて前記工具の下端部を前記待機位置の結合部品に案内する縦方向位置決め部とを備え、前記縦方向位置決め部を前記結合部品の待機位置の上方に設置し、
前記水平位置決め部の左右一対の凹部は、前記ライン上の作業位置に向かって開くように設置されていることを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
請求項１の部品供給装置において、
前記ラインは、前記左右一対の部品供給部の間の中央部分とされている作業領域と前記左右一対の工具を操作する作業者の作業位置とを結ぶラインであり、
前記水平位置決め部の凹部は、前記ラインに平行方向に延びる第１縁部と、前記ラインに直角方向に延びる第２縁部により、Ｌ字型の形状に形成されていることを特徴とする部品供給装置。
【請求項３】
請求項２の部品供給装置において、
前記凹部のＬ字形を形成する角度は、４５°乃至９０°の範囲内であることを特徴とする部品供給装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかの部品供給装置において、
前記縦方向位置決め部には、前記工具を通す切欠状若しくは穴状の水平に広がる開口部が形成されていることを特徴とする部品供給装置。
【請求項５】
請求項４の部品供給装置において、
前記開口部は、四角錐台形状を形成していることを特徴とする部品供給装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかの部品供給装置において、
前記縦方向位置決め部が前記水平位置決め部となす角度は、６０°乃至８０°の範囲内に設定されていることを特徴とする部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被結合部材同士を結合部品にて結合する作業において、結合部品を作業場所に供給する部品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の部品供給装置としては、例えば、特許文献１に開示されるものが知られている。この部品供給装置は、「ネジ類供給装置」と題するものであり、ネジ類が乗る羽根を側面に有してネジ類溜まり部内で上下方向に回転し、ネジ類溜まり部内のネジ類を羽根に載せて上方まで持ち上げ、その後落下させる汲み上げリングにより落下されるネジ類を受けてフィーダー部等のガイド溝までガイドする誘導ガイドを備えているものである。
【特許文献１】特開２０００−９４２４０号公報
【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、この公報記載のものでは、ドライバーによってネジを取りにゆく場合に、ドライバーの先をネジの頭部まで案内するガイドが、ドライバーの上下方向の案内をもっぱら行うように逆四角錐台の一つの斜面を除去した形状に形成されており、小さいので、ドライバーの先の位置決めに時間がかかり、組み立て作業に時間がかかるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、組み立て作業等の作業時間を極力短くして生産効率を向上させる部品供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の部品供給装置は、被結合部材同士を結合する結合部品の収納室と、該収納室と連なって前記結合部品が送り出され、所定の待機位置に前記結合部品を所定の姿勢で待機させる通路と、前記待機位置の上方に配置され、前記結合部品を取り出して操作可能な工具を案内するガイド部とを備えた部品供給部を有する部品供給装置であって、
前記部品供給部は、被結合部材の搬入位置である作業領域と前記工具を操作する作業者の作業位置とを結ぶラインの左右対称位置に一対設けられ、
前記工具は、前記一対の部品供給部に対応して一対配設され、
前記ガイド部は、前記待機位置の上方に前記工具の水平位置を定める凹部を備えた水平位置決め部と、該凹部の縁部から下側に延びて前記工具の下端部を前記待機位置の結合部品に案内する縦方向位置決め部とを備え、前記縦方向位置決め部を前記結合部品の待機位置の上方に設置し、
前記水平位置決め部の左右一対の凹部は、前記ライン上の作業位置に向かって開くように設置されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２の部品供給装置は、請求項１の部品供給装置において、前記ラインは、前記左右一対の部品供給部の間の中央部分とされている作業領域と前記左右一対の工具を操作する作業者の作業位置とを結ぶラインであり、
前記水平位置決め部の凹部は、前記ラインに平行方向に延びる第１縁部と、前記ラインに直角方向に延びる第２縁部により、Ｌ字型の形状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３の部品供給装置は、請求項２の部品供給装置において、前記凹部のＬ字形を形成する角度は、４５°乃至９０°の範囲内であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４の部品供給装置は、請求項１乃至請求項３の何れかの部品供給装置において、
前記縦方向位置決め部には、前記工具を通す切欠状若しくは穴状の水平に広がる開口部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５の部品供給装置は、請求項４の部品供給装置において、
前記開口部は、四角錐台形状を形成していることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６の部品供給装置は、請求項１乃至請求項５の何れかの部品供給装置において、
前記縦方向位置決め部が前記水平位置決め部となす角度は、６０°乃至８０°の範囲内に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
部品供給装置。
【発明の効果】
【００１４】
本願の請求項１の部品供給装置によれば、工具によって結合部品を取り出して結合作業等を行う場合に、略水平方向からガイド部の凹部内に工具を挿入すると、結合部材の待機位置に工具の先端部が位置する。そこで、工具を下方に移動させると、工具の先端部が結合部材と当接する。特に、工具が電動式のレンチやドライバーの場合には、レンチやドライバーとボルトやネジ等の頭部との位置合わせ及び嵌合等が短時間で済み、被結合部材同士の結合作業を短時間で行うことが可能である。
加えて、部品供給部は、被結合部材の搬入位置である作業領域と工具を操作する作業者の作業位置とを結ぶラインの左右対称位置に一対設けられ、工具は、一対の部品供給部に対応して一対配設され、水平位置決め部の左右一対の凹部は、ライン上の作業位置に向かって開くように設置されているので、作業者は両手を用いて工具の操作を行うことができる。
【００１５】
本願の請求項２の部品供給装置によれば、凹部がＬ字形状に形成されているので、工具がＬ字型の内側の何れかの縁部に当たれば、工具を凹部の隅角部に容易にガイドできる。
加えて、作業者が工具を把持した手を伸ばせばガイド部の凹部の第１縁部に工具が当接する。このとき工具を前方側に押し出してやると、第１縁部に案内されて工具が第２縁部に当たる。第１縁部と第２縁部のコーナー部分は、結合部品の待機位置と定められているので、工具を素早く位置決めでき、工具による結合部品の取り出しが容易である。
【００１８】
本願の請求項３の部品供給装置によれば、凹部のＬ字形の角度は、４５°乃至９０°の範囲内であることによって、工具を凹部に当接させたときに、工具が凹部から滑って外れることが少なくなり、作業効率が向上する。
【００１９】
本願の請求項４の部品供給装置によれば、縦方向位置決め部には、切欠状或いは穴状の開口部が水平方向に広がるので、工具を下方に移動させる際に工具の移動方向を目視することなく、結合部品を取り出すことができる。
【００２０】
本願の請求項５の部品供給装置によれば、開口部は、四角錐台形状とされているので、縦方向位置決め部に工具を上から下に挿入したときに、工具が正確に結束部品に位置決めされる。
【００２１】
本願の請求項６の部品供給装置によれば、縦方向位置決め部が水平位置決め部となす角度が６０°乃至８０°の範囲内に設定されていることによって、工具が上下動する際に抵抗感が少なく、また工具の左右方向のふれが少ない。このため、取り出しの際に工具が位置ずれしたと感じさせるような不安感を作業者に与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態にかかる部品供給装置を図面に基づいて説明する。図１は実施の形態にかかる部品供給装置１である。この部品供給装置１は結合部品としてのボルト２（図２、図３参照）を供給する。ボルト２を操作する工具は電動ドライバー３である。この部品供給装置１のハウジング４の上には左右一対の部品供給部５、５が取り付けられている。ハウジング４の部品供給部５、５の間の中央部分は作業領域６とされている。
【００２３】
この作業領域６には電子装置のシャシー７と電子基板８が搬入される。このシャシー７と電子基板８がここでは被結合部材とされる。電子基板８の四隅には装着穴９が開口されており、シャシー７にも装着穴９に対応して電子基板８を止めるためのボルト穴（図示省略）が形成されている。
【００２４】
一対の部品供給部５、５は、シャシー７と電子基板８の搬入位置である作業領域６と電動ドライバー３を操作する作業者の作業位置とを結ぶラインＬのほぼ左右対称の位置に設けられている。電動ドライバー３は部品供給部５、５に対応して一対配設されている。電動ドライバー３は図示しない工場の給電設備から給電されるものである。図示しない作業者は左右の手に電動ドライバー３を握り、電動ドライバー３によって左右の部品供給部５からボルト２をそれぞれ取り出す。
【００２５】
電動ドライバー３の先端部はボルト２の頭部に嵌合する嵌合筒部を備えている。電動ドライバー３の下端部にはボルト２の六角形の頭部と嵌合する筒状の嵌合凹部が形成されている。電動ドライバー３は、下端部を対象物に押し当てたときに、下端部のかかる反力が所定の力以上になると、内蔵モーターが回転するようになっている。電動ドライバー３の下端部の筒状の嵌合凹部は、回転中にボルト２の頭部が嵌合してボルト２を回転させることができる。また、電動ドライバー３の嵌合凹部内部にはボルト２を吸着するマグネット部が設けられており、嵌合したボルト２を磁力によって吸着して支持する。
【００２６】
電動ドライバー３によって取り出された左右のボルト２は、作業者の操作によりシャシー７の上の電子基板８の左右の取付穴９の上に移動される。作業者が電動ドライバー３をシャシー７のボルト穴に押し当てると、ボルト２が装着穴９を貫通し、電動ドライバー３の下端部が回転して電子基板８がボルト２によってシャシー７に締結結合される。
【００２７】
部品供給部５の筐体１２には、ボルト２を多数収納する収納室１３と、通路１４と、ガイド部１５とが設けられている。
【００２８】
収納室１３内部には、多数投入されたボルト２を収納するすり鉢形状の底壁部が設けられており、このすり鉢型の底壁部にはボルト２を取り出す穴が形成されている。収納室１３は通路１４と接続されており、通路１４内部には筐体１２の前後方向に向けて延びる一対の平行板１６が配設されている。
【００２９】
収納室１３の下方には振動機構が設けられており、収納室１３及び一対の平行板１６を振動させて底壁部の穴からボルト２を落下させるようになっている。また、収納室１３の底部の穴の下方には図示しない案内板部が配設され、この案内板部を経由して一対の平行板１６にボルト２は落下する。ボルト２は一対の平行板１６の間に落下することによって、ボルト２の頭部が平行板１６の上縁部に支えられる一方、ボルト２のネジ部が一対の平行板１６の間に入り込んでぶら下がり、所定の姿勢を取ることができる。
【００３０】
一対の平行板１６は長手方向の一方の端部が基部とされ、基部側が左右方向に振動を受けるようになっており、末端側が基部よりやや下方に位置している。これによって平行板１６の作業者側の末端側の振幅が大きくなり、末端側である作業者側にボルト２が移動するようになっている。一対の平行板１６の対向間隔はボルト２のネジ部の太さより大きくボルト２の頭部より幅の狭い間隔とされ、一対の平行板１６はボルト２の軸を上下方向に向けて支持する。
【００３１】
図２、図３に示すように、平行板１６の末端部近傍の筐体１２にはストッパー１７が取り付けられている。このストッパー１７が設けられている部位がボルト２の待機位置Ｐとされている。ボルト２は平行板１６の間に送り出され、平行板１６の収容室１３の奥から作業者側に移動してストッパー１７によって停止する。一対の平行板１６の上に沿って通路１４に送り出されたボルト２はストッパー１７に当たって待機する。ガイド部１５はこの待機位置Ｐの上方に設置固定される。図２、図３に示すように、ストッパー１７は筐体１２の通路１４の縁に設けられた取付ピン１７Ａによって収納室１３の反対側に回動可能とされている。ストッパー１７は、図示しないスプリングにより収納室１３側に回転するように付勢されているが、通路１４に直角な姿勢より収容室１３側には回動しないように図示しない突起により規制されている。また、ストッパー１７はスプリングの付勢力に抗して収納室１３から離間する方向に回動可能とされ、ボルト２を平行板１６の間から取り外すことが出来るようになっている。
【００３２】
ガイド部１５は大略「Ｌ」字形状に形成された水平方向位置決め部としての水平位置決め板１８と、縦方向位置決め部としての上下方向案内部１９とを有する。水平位置決め板１８と、上下方向案内部１９は共に板金で形成されるものであり、上下２層に重ねられている。上下方向案内部１９が下に位置し、水平位置決め板１８が上に位置するようにボルト等により作業台６の取付台２０に固定される。
【００３３】
水平位置決め板１８の凹部１８Ａは第１縁部１８Ｅと第２縁部１８Ｆによって形成されている。この凹部１８Ａは、第１縁部１８Ｅと第２縁部１８Ｆによってほぼ９０°以下の挟角に構成され、ガイド部１５におけるＬ字型の凹部とされている。第１縁部１８Ｅと第２縁部１８Ｆは略「Ｌ」字形状に形成されている。この水平位置決め板１８の「Ｌ」字形状の凹部１８Ａは作業者側に向かって開くように設置されている。凹部１８Ａの一方の第１縁部１８ＥはラインＬに略平行に延びており、作業者の脇に位置して身体の前後方向に延びている。第２縁部１８ＦはラインＬに略直角に延びており、作業者の前方位置して身体の左右方向に延びている。第１縁部１８Ｅと第２縁部１８Ｆは、水平位置決め板１８の「Ｌ」字形状を形成する。第１縁部１８Ｅと第２縁部１８Ｆがなす凹部１８Ａの角度は４５°乃至９０°とされており、好ましくは８０°＋−１０°の範囲が、電動ドライバー３の下端部が外れにくいという点において好適とされる。
【００３４】
上下方向案内部１９も同様に板金で構成されており、一方の端部は水平に延びる平板状とされ取付台２０に固定される。上下方向案内部１９の他方の端部は上下方向に延びる傾斜板部２１を有する。この傾斜板部２１が水平位置決め板１８の水平面となす角度は６０°乃至８０°とされる。傾斜板部２１の左右の縁には一対の縁側部２２が形成されている。この一対の側縁部２２と傾斜板部２１は略「コ」の字形状の水平断面を形成している。上下方向案内部１９の下端部には、四角錐台形状の開口部２３が形成されており、この四角錐台形状の開口部２３はストッパー１７に停止されるボルト２の真上に位置し、ボルト２の頭部に電動ドライバー５の先端部を案内する。側縁部２２の上端部の高さは、水平位置決め板１８より低い位置に設定されている。２４は部品供給部５の振動装置を駆動・駆動停止するための揺動スイッチ、２５は電動ドライバー３に給電制御するための揺動スイッチである。
【００３５】
図４は、右側に設置される部品供給部５を示すものであるが、スイッチ２５、２５の配置がやや異なるものの部品供給部５の構成は図２のものとに構成されているのでその説明を用いて詳細な説明を省略する。
【００３６】
この部品供給装置１においては、ハウジング４の左右に部品供給部５がそれぞれ形成され、左右の部品供給部５の間に作業領域６が設けられている。左右の部品供給部５の上方には工具としての電動ドライバー３が配備されており、組立作業者は部品供給装置１の手前側Ｆに位置して作業を行う。作業者は作業位置Ｆに位置したら、スイッチ２４、２５をオンさせて部品供給部５からボルト２を平行板１６に送ると共に、電動ドライバー３を握って作業開始する。
【００３７】
作業領域６にはシャシー７及び電子基板８が被結合部材として搬入される。また、部品供給部５の振動装置によりボルト２が平行板１６の待機位置Ｐまで移送される。シャシー７に電子基板８を結合する作業を行うとき、作業者は左右の手で電動ドライバー３を握って、電動ドライバー３の先端部をガイド部１５の水平位置決め板１８の凹部１８Ａに向かって移動させる。この時、作業者は左右のガイド部１５を目視しないでも良い。
【００３８】
何故なら、作業者の両手の伸びる方向及び手の届く位置にガイド部１５を左右それぞれに設置しているので、電動ドライバー３の先端部が水平位置決め板１８の第１縁部１８Ｅに一般的に先ず当たり、前方への手を伸ばすことに伴って電動ドライバー３の先端部は第２縁部１８Ｆに突き当たる。この第１縁部１８Ｅと第２縁部１８Ｆの交点部はボルト２の待機位置Ｐと定められているので、そのまま電動ドライバー３を下方に移動させれば、電動ドライバー３の下端部は待機位置Ｐのボルト２に突き当たる。
【００３９】
作業者は電動ドライバー３を下方に押すと、電動ドライバー３のモーターが回転し始め、やがて電動ドライバー３の下端部がボルト２の頭部と嵌合する。これによって、ボルト２が電動ドライバー３に支持される。電動ドライバー３の下端部にはマグネットが装着されているので、鉄製のボルト２は電動ドライバー３に吸着され、電動ドライバー３を持ち上げると、ボルト２が上方に持ち上げられて取り出される。待機位置Ｐには次のボルト２が送られてくる。
【００４０】
電動ドライバー３にボルト２を支持させたら、電動ドライバー３を電子基板８の装着穴９の上に移動させ、電動ドライバー３を下方に移動させる。修練した作業者は毎回注意深く確認することなくほぼ同時に左右の装着穴９に電動ドライバー３のボルト２を挿入することが出来、電動ドライバー３を作業領域６側に押し当てると、電動ドライバー３の先端部が回転して装着穴９を貫通したボルト２がシャシー７のボルト穴に締結される。ボルト２の締結完了は電動ドライバー３のモーターが回転停止してモーターコイルの電流が上昇することを検知することによって判断する。ボルト２の締結完了が検知されたら、モーターを停止すると共に、電動ドライバー３を上昇させる。ボルト２はシャシー７に締結されているので、電動ドライバー３の下端部から組み込まれたボルト２が離れる。作業者は次のボルト締め作業を続けることが出来る。
【００４１】
以上説明したように、この実施の形態の部品供給装置１は、被結合部材であるシャシー７と電子基板８とを結合するボルト２の収納室１３と、ボルト２が送り出され、所定の待機位置にボルト２を所定の姿勢で待機させる通路１４と、ボルト２を取り出して操作する電動ドライバー３を案内するガイド部１５とを備えており、ガイド部１５が、待機位置Ｐの上方に電動ドライバー３の水平位置を定める凹部１８Ａを備えた水平位置決め板１８（水平位置決め部）と、凹部１８Ａの縁部から下側に延びる上下方向案内板１９（縦方向位置決め部）とを備え、上下方向案内板１９を待機位置Ｐの上方に設置している。
【００４２】
これによって、電動ドライバー３によってボルト２を取り出して結合作業等を行う場合に、略水平方向からガイド部１５の凹部１８Ａ内に電動ドライバー３を挿入すると、ボルト２の待機位置Ｐに電動ドライバー３の下端部を位置させることができる。そこで、電動ドライバー３を下方に移動させると、電動ドライバー３の下端部がボルト２と当接し、短時間に嵌合できる。このため、シャシー５と電子基板８同士の結合作業を短時間で行うことができる。
【００４３】
特に、凹部１８Ａは、略Ｌ字型の形状に形成されているので、電動ドライバー３がＬ字型の内側の第１縁部１８Ｅ、第２縁部１８Ｆの何れかに当たれば、電動ドライバー３を凹部１８Ａの隅角部に容易にガイドできる。
【００４４】
また、作業者が側部前方に手を伸ばして到達可能な位置に、ガイド部１５が配備され、ガイド部１５の凹部１８Ａは、作業者の側方において前後方向に延びる第１縁部１８Ｅと、左右方向に延びる第２縁部１８Ｆとを有し、第２縁部１８Ｆが第１縁部１８Ｅよりも作業者の身体中心側に位置するように、配置されるので、作業者が電動ドライバー３を把持した手を伸ばせばガイド部の凹部の第１縁部１８Ｅに工具が当接する。そこで、電動ドライバー３を前方側に押し出してやると、第１縁部１８Ｅに案内されて第２縁部１８Ｆに当たる。第１縁部１８Ｅと第２縁部１８Ｆのコーナー部分は、ボルト２の待機位置Ｐと定められているので、電動ドライバー３を素早く位置決めでき、ボルト２の取り出しが容易である。
【００４５】
更に、収納室１３と通路１４とガイド部１５とが、作業者の作業領域６を中心として左右対称の位置に設置されているので、作業者は両手を用いて電動ドライバー３の操作を同時に行うことができる。
【００４６】
凹部１８Ａの略Ｌ字形を形成する角度は４５°乃至９０°の範囲内であることによって、電動ドライバー３を凹部１８Ａに当接させたときに、電動ドライバー３が凹部１８Ａから滑って外れることが少なくなり、作業効率が向上する。
【００４７】
縦方向位置決め部である上下方向案内板１９には電動ドライバー３を通す切欠状若しくは穴状の水平に広がる開口部２３が形成されているので、電動ドライバー３を下方に移動させる際に電動ドライバー３の移動方向を目視することなく、ボルト２を取り出すことができる。
【００４８】
次に、上下方向案内板１９が水平位置決め部となす角度が６０°乃至８０°の範囲内に設定されていると、電動ドライバー３が上下動する際に抵抗感が少なく、左右方向のふれが少ない。このため、ボルト２の取り出しの際に上下方向案内板１９に挿入しても、電動ドライバー３が位置ずれしたと感じさせるような不安感を与えず、作業者は迷いを生じることなく作業を続行できる。特に、上下方向案内板１９が略錐台形状を形成していると電動ドライバー３が正確にボルト２に位置決めされる。
【００４９】
なお、上記の部品供給部５、５の設置間隔並びに前後方向の位置は調整可能とされていても良い。部品供給部５、５の設置間隔或いは前後方向の位置が調整可能とされることによって、作業者の体格に応じて作業を行うことができる。
【００５０】
また、上記の部品供給装置１は左右一対の部品供給部１５を備えたもので構成されている。また、結合部品はボルト２を例に挙げているが、ネジ、釘、リベット、ファスナー、ナット、スプリング、軸状部品等のその他の部品でも良い。特に、ファスナーは先端に「←」のような矢印形状を備えた樹脂製のファスナーで基板同士を固定するものであっても良い。次に、工具は電動ドライバー３を上げているが、これに限らず、電動レンチ、電動チャック、釘打ち機、ファスナー取付機、ドリル等でも良い。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態にかかる部品供給装置を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限るものではなく、本発明の課題の解決装置を備えるものは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる部品供給装置の主要部の概略構成を示す斜視図。
【図２】図１の左側の部品供給部の拡大図。
【図３】図２のガイド部の拡大図。
【図４】図１の右側の部品供給部の拡大図。
【符号の説明】
【００５３】
１  部品供給装置
２  ボルト（結合部品）
３  電動ドライバー（工具）
５  部品供給部
１３  収納室
１４  通路
１５  ガイド部
１６  平行板
１８  水平位置決め板
１８Ａ  凹部
１８Ｅ  凹部の第１縁部
１８Ｆ  凹部の第２縁部
１９  上下方向案内板
Ｐ    ボルトの待機位置
【図１】
0004485478.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004485478.tif 000005