(57)【要約】【課題】小径の鋼球においても安定した計数を行うことができ、かつ計数装置の段取り替えを容易にする手段を提供する。【解決手段】計数装置１が、計数すべき所定の数の鋼球７を整列させて収容する計数パイプ４と、計数パイプを嵌合する有底の嵌合穴５を形成した本体２と、嵌合穴５の底面に開口６ａを有する吸引穴６とを備え、吸引穴６の開口６ａの直径を、鋼球７の直径より小さく形成すると共に、吸引穴６の開口６ａの中心を、計数パイプ４の内径の中心からずらして配置し、吸引穴６に負圧を供給して計数パイプ４に整列させた鋼球７を吸引保持する。【選択図】        図１
2007133551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計数すべき所定の数の球体を整列させて収容する計数パイプと、該計数パイプを嵌合する有底の嵌合穴を形成した本体と、前記嵌合穴の底面に開口を有する吸引穴とを備え、
前記吸引穴の開口の直径を、前記球体の直径より小さく形成すると共に、前記吸引穴の開口の中心を、前記計数パイプの内径の中心からずらして配置し、
前記吸引穴に負圧を供給して、前記計数パイプに整列させた球体を吸引保持することを特徴とする計数装置。
【請求項２】
計数する球体を収容する計数凹部と、該計数凹部の底面に開口を有し、計数すべき球体の数と同数の吸引穴とを備え、
前記吸引穴の直径を前記球体の直径より小さく形成すると共に、隣合う吸引穴を前記球体の直径より広い間隔で配置し、
前記吸引穴に負圧を供給して、前記吸引穴に前記球体を吸引保持することを特徴とする計数装置。
【請求項３】
請求項２において
前記計数凹部を、前記球体を整列させて収容する計数溝としたことを特徴とする計数装置。
【請求項４】
請求項２において
前記計数凹部を、前記球体を収容する有底の計数穴としたことを特徴とする計数装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼球等の球体を所定の数に計数する計数装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鋼球の計数装置は、鋼球通路を形成した非磁性体からなる案内部材の上部に磁石を配置し、この磁石の下端に円筒状の磁性体と電磁コイルを配置し、磁性体の下方にセンサを配置して鋼球停止開放装置を形成し、鋼球通路に整列させた鋼球を電磁コイルに磁石の磁力を打ち消す方向に通電して開放し、計数センサを通過する鋼球の数を計数し、所定の数の鋼球が計数センサを通過したときに電磁コイルに磁石の磁力を増強する方向に通電し、鋼球を停止させてその数を計数している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、誘導路に回転自在に設けられた軸体の周囲に鋼球の直径より大きい送りピッチを有する螺旋状の鍔部を形成し、軸体をパルスモータで回転させて鍔部により下方に送られる鋼球の通過を計数センサで計数し、所定の数の鋼球が計数センサを通過したときにパルスモータを停止し、鋼球を停止させてその数を計数しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平６−３１９８６４号公報（第２頁段落０００７−第３頁段落００１３、第１図）
【特許文献２】特開平７−６１７号公報（第３頁段落００１０−段落００１７、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１の技術においては、磁力により鋼球を停止させているため、計数された鋼球が磁化される可能性があり、脱磁のための工程を追加する必要があるという問題がある。
また、自重により鋼球を通過させているため、鋼球の直径が小さくなった場合には自重が軽くなるので、鋼球の流れが不安定になる虞があるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１および特許文献２の技術においては、計数センサにより鋼球の数を計数しているため、制御装置により電磁コイルや駆動装置を制御して計数センサにより所定の数の鋼球を計数したときに鋼球を停止させることを要し、計数装置が複雑になり、計数する鋼球の直径を変更した場合に、計数装置の段取り替えに時間を要するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、小径の鋼球においても安定した計数を行うことができ、かつ計数装置の段取り替えを容易にする手段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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、計数装置が、計数すべき所定の数の球体を整列させて収容する計数パイプと、該計数パイプを嵌合する有底の嵌合穴を形成した本体と、前記嵌合穴の底面に開口を有する吸引穴とを備え、前記吸引穴の開口の直径を、前記球体の直径より小さく形成すると共に、前記吸引穴の開口の中心を、前記計数パイプの内径の中心からずらして配置し、前記吸引穴に負圧を供給して、前記計数パイプに整列させた球体を吸引保持することを特徴とする。
【０００８】
また、計数装置が、計数する球体を収容する計数凹部と、該計数凹部の底面に開口を有し、計数すべき球体の数と同数の吸引穴とを備え、前記吸引穴の直径を前記球体の直径より小さく形成すると共に、隣合う吸引穴を前記球体の直径より広い間隔で配置し、前記吸引穴に負圧を供給して、前記吸引穴に前記球体を吸引保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
これにより、本発明は、簡素な構造の計数装置により球体の球径に関わらず、安定した球体の計数を行うことができると共に、計数装置を交換するだけで計数装置の段取り替えを容易に行うことができることができるという効果が得られる。
また、簡素な構造の計数装置により球体の球径に関わらず、球体を確実に吸引保持して安定な計数を行うことができると共に、一定の条件を満たす場合は交換せずに、一定の条件を満たさない場合は計数装置を交換するだけで計数装置の段取り替えを容易に行うことができることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明による計数装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は実施例１の計数装置を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面を示す断面図、図３は実施例１の計数装置の送出ホルダを示す説明図である。
図１、図２において、１は計数装置である。
２は計数装置１の円柱状の本体であり、その一方の端部には軸方向に沿って口元に図示しない真空ポンプ等の真空発生装置にチューブ等により接続するコネクタを取付ける取付ねじが形成された供給穴３が形成され、他方の端部には計数パイプ４を嵌合する有底の嵌合穴５が形成されており、供給穴３と嵌合穴５とは吸引穴６により連通している。
【００１２】
計数パイプ４は、計数の対象となる球体としての鋼球７の直径（球径Ｄｋという。）に所定の隙間δ（図２参照）を加えた直径を有する内径部４ａと、嵌合穴５の内径に所定の締め代を加えた直径を有する外径部４ｂとを備えた直線状のパイプ部材であって、内径部４ａに計数すべき所定の数Ｎの鋼球７を収容する。
図３において、１０は送出ホルダであり、一端に鋼球７が通過可能な内径を有する送出チューブ１１が取付られており、他端には送出チューブ１１に連通する計数装置１を挿入する段付穴である挿入穴１２が形成されている。
【００１３】
また、送出チューブ１１の内径は、係数パイプ４の内径部４ａの直径以上の直径に形成され、内径部４ａと同軸に配置される。このようにすれば係数パイプ４の内径部４ａと送出チューブ１１の内径との接続部に段差が生ずることはなく、鋼球７を円滑に送出チューブ１１へ送り出すことができるからである。
図２に示す計数パイプ４の内径部４ａの内径と鋼球７との隙間δは、計数パイプ４の内径部４ａに収容した計数すべき所定の数Ｎの鋼球７を、供給穴３から吸引穴６を経由して供給される負圧により吸引したときに最下位の鋼球７が落下しない隙間として設定する。
【００１４】
また、図１に示す計数パイプ４の長さＬは、計数する球体を整列させて収容する長さに設定され、
Ｎ・Ｄｋ−Ｄｋ／２≦ Ｌ ＜ Ｎ（δ２＋Ｄｋ２）０．５＋Ｄｋ／２
の範囲に設定する。
ここに、Ｄｋは鋼球７の直径、Ｎは計数すべき所定の数、δは計数パイプ４の内径部４ａの内径と鋼球７との隙間を示す。
【００１５】
長さＬが（Ｎ・Ｄｋ−Ｄｋ／２）より短くになると１列に整列させて収容した最下位の鋼球７が吸引されなくなり、長さＬが （Ｎ（δ２＋Ｄｋ２）０．５＋Ｄｋ／２）以上になると千鳥状に整列させて収容した最下位の鋼球７の下に不要な鋼球７が吸引されてしまうからである。
また、図２に示す吸引穴６の嵌合穴５の底面への開口６ａの直径Ｄａは、どのような直径Ｄａであってもよいが、その中心は最上位の鋼球７が開口６ａを塞いでしまうことを避けるために係数パイプ４の内径部４ａの中心とは位置をずらせて配置する。
【００１６】
上記のように形成した計数装置１を用いて鋼球７を計数する場合は、図示しない真空発生装置に計数装置１の供給穴３を接続し、吸引穴６を経由して計数パイプ４の内径部４ａに負圧を供給しながら収納容器に収納した多数の鋼球７中に計数パイプ４を差込み、計数パイプ４の内径部４ａに鋼球７を整列させて吸引保持し、収納容器の鋼球７中から計数パイプ４を引抜いて計数する。これにより計数すべき所定の数Ｎの鋼球７が計数される。
【００１７】
計数装置１により計数した鋼球７は、供給穴３に負圧を供給して計数パイプ４に鋼球７を吸引保持しながら送出ホルダ１０に搬送し、計数装置１を挿入穴１２に挿入して取付け、負圧の供給を停止して供給穴３を大気に開放し、または供給穴３に加圧空気を供給し、自重または加圧空気による押圧力により送出チューブ１１へ直接送り出される。
このように送出ホルダ１０を用いて鋼球７を送出チューブ１１へ直接送出するようにすれば、加圧空気を用いた場合においても計数した鋼球７の飛散を防止することができる。
【００１８】
また、加圧空気により計数した鋼球７を送出するようにすれば、球径Ｇｋの小さい軽量の鋼球７を送出する場合においても、円滑に鋼球７を送出チューブ１１へ送出することができる。
本実施例の計数装置１は、計数パイプ４の内径部４ａに計数すべき所定の数Ｎの鋼球７を整列させて吸引保持するので、鋼球７の球径Ｄｋに関わらず、つまり鋼球７の自重の重軽に関わらず、鋼球７の計数を安定して行うことができる。
【００１９】
本実施例の計数装置１の計数する鋼球７の球径Ｄｋを変更する場合は、現在用いている計数装置１を、予め準備した計数の対象となる鋼球７の球径Ｄｋと計数すべき所定の数Ｎに適合させた計数装置１に交換してその供給穴３のコネクタに真空発生装置からのチューブを繋ぎかえればよく、加圧空気の圧力の調整は不要であるので、計数装置１の段取り替えを容易にかつ迅速に行うことができる。
【００２０】
この場合に、吸引保持すべき鋼球７の自重に応じて吸引保持のための負圧を調整するようにすれば、製造におけるコストを低減することが可能になり、本実施例の係数装置１で取扱う鋼球７の最大自重を吸引保持できる負圧に設定しておけば負圧の調整を不要として段取り替えを更に迅速に行うことができる。
このように本実施例の計数装置１は、本体２に計数パイプ４を取付けただけの簡易な装置であるので、計数装置１を交換すれるだけで容易に段取り替えを行うことができ、段取り替えを頻繁に行う必要がある小ロット品における鋼球７の計数作業に特に有効である。
【００２１】
また、鋼球７の保持に磁力を用いないので、鋼球７が磁化されることはなく、脱磁のための工程も不要になる。
なお、上記の鋼球７の計数や計数装置１の搬送は、作業員による手動であっても、ロボットアーム等を用いた自動であってもよい。
自動の場合には、供給穴３へ供給する負圧を、大気圧または加圧空気に切換える切換えバルブを設け、これを制御装置により切換えて鋼球７の計数および送出を行うとよい。
【００２２】
この場合においても段取り替えによる加圧空気の圧力の調整および制御装置への計数すべき所定の数Ｎの入力等は不要であるので、自動化装置の構成を簡素なものとすることができる。
また、上記と同様に鋼球７の自重に応じて負圧を調整するようにすれば製造コストを低減することが可能になり、係数装置１で取扱う鋼球７の最大自重を吸引保持できる負圧に設定しておけば負圧の調整を不要として自動化装置の構成を更に簡素なものとすることができる。
【００２３】
以上説明したように、本実施例では、有底の嵌合穴を形成した本体に計数すべき所定の数Ｎの鋼球を整列させて収容する計数パイプし、嵌合穴の底面に開口を有する吸引穴の開口の直径を鋼球の球径Ｄｋより小さく形成すると共に、吸引穴の開口の中心を計数パイプの内径部の内径の中心からずらして配置し、吸引穴に負圧を供給して計数パイプに整列させた鋼球を吸引保持するようにしたことによって、簡素な構造の計数装置により鋼球の球径に関わらず、安定した鋼球の計数を行うことができると共に、計数装置を交換するだけで計数装置の段取り替えを容易に行うことができ、計数装置の段取り替えにおける作業時間を短縮することができる。
【実施例２】
【００２４】
図４は実施例２の計数装置を示す断面図、図５は実施例２の計数装置を示す正面図、図６は図４のＣ−Ｃ断面を示す断面図、図７は実施例２の計数装置の送出ホルダを示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図４、図５、図６において、２１は計数装置である。
【００２５】
２２は計数装置２１の角柱状の本体であり、その一方の端部には実施例１と同様に軸方向に沿って口元に取付ねじが形成された供給穴３が形成され、その一の側面には計数すべき所定の数Ｎの鋼球７を収容する計測凹部としての計測溝２４が形成されている。
計測溝２４は、図６に示すように計数の対象となる球体としての鋼球７の球径Ｄｋより大きく、球径Ｄｋの１．５倍より小さい（望ましくは１，１倍以下）幅と深さと有し、図４、図５に示すように供給穴３の取付ねじの反対側の端部が本体２２のその側の端面に開放された矩形断面の溝であって、その底面には、供給穴３に連通する吸引穴２６の開口２６ａが計測すべき所定の数Ｎと同数形成されている。
【００２６】
図７において、３０は送出ホルダであり、一端に鋼球７が通過可能な内径を有する送出チューブ３１が取付られており、他端には底面に送出チューブ３１が連通する計数装置１を挿入する角穴である挿入穴３２が形成されている。
送出チューブ３１は、挿入穴３２に計数装置２１を挿入したときに、計測溝２４の端部の開放部に連通するように挿入穴３２の底面の端部の位置に取付けられている。
【００２７】
また、送出チューブ３１の内径は、計数溝２４の幅と深さで構成される矩形形状に外接する直径以上の直径に形成される。このようにすれば計数溝２４と送出チューブ３１の内径との接続部に段差が生ずることはなく、鋼球７を円滑に送出チューブ３１へ送り出すことができるからである。
吸引穴２６の直径Ｄｂは、球径Ｄｋより小さく形成され、その計数溝２４の底面への開口２６ａには面取が設けられており、隣合う吸引穴２６の中心間の間隔は、隣合う鋼球７の重なりを避けるために、球径Ｄｋより広い間隔で直列に配置されている。
【００２８】
上記のように形成した計数装置２１を用いて鋼球７を計数する場合は、図示しない真空発生装置に計数装置２１の供給穴３を接続し、吸引穴２６に負圧を供給しながら収納容器に収納した多数の鋼球７中に計数装置２１の本体２２を差込み、計数溝２４の底面の吸引穴２６の開口２６ａに１つずつ鋼球７を吸引保持して整列させ、収納容器の鋼球７中から計数装置２１を引抜いて計数する。これにより計数すべき所定の数Ｎの鋼球７が計数される。
【００２９】
計数装置１により計数した鋼球７は、供給穴３に負圧を供給して計数溝２４に鋼球７を吸引保持しながら送出ホルダ３０に搬送し、計数装置２１を、その計数溝２４の開放部を送出チューブ３１の方向に向けて挿入穴３２に挿入して取付け、負圧の供給を停止して供給穴３を大気に開放し、または供給穴３に加圧空気を供給し、自重または加圧空気による押圧力により送出チューブ３１へ直接送り出される。
【００３０】
このとき、計数溝２４は鋼球７の球径Ｄｋにより大きく、球径Ｄｋの１．５倍より小さい（望ましくは１．１倍以下）幅と深さと有する矩形断面であるので、鋼球７同士が押し合う分力を送出方向の分力より小さくなり、鋼球７は整列された状態で送出チューブ３１へ送出される。
このように送出ホルダ３０を用いて鋼球７を送出チューブ３１へ直接送出するようにすれば、加圧空気を用いた場合においても計数した鋼球７の飛散を防止することができる。
【００３１】
また、加圧空気により計数した鋼球７を送出するようにすれば、球径Ｇｋの小さい軽量の鋼球７を送出する場合においても、円滑に鋼球７を送出チューブ３１へ送出することができる。
本実施例の計数装置２１は、計数溝２４の底面に設けた計数すべき所定の数Ｎと同数の吸引穴２６の開口２６ａに１つずつ鋼球７を吸引保持するので、鋼球７の球径Ｄｋに関わらず、つまり鋼球７の自重の重軽に関わらず、鋼球７の計数を安定して行うことができると共に、球径Ｇｋの大きい自重の重い鋼球７の場合や計数すべき所定の数Ｎが多数の場合であっても確実に鋼球７を保持することが可能になる。
【００３２】
本実施例の計数装置２１の計数する鋼球７の球径Ｄｋを変更する場合は、現在用いている計数装置２１の隣合う吸引穴２６の間隔が上記の条件を満たし、計数すべき所定の数Ｎが同じ場合は計数装置１を交換せずにそのまま球径Ｄｋの異なる鋼球７を計数することができる。
また、前記の条件（吸引穴２６の間隔と所定の数Ｎ）を満たさない場合は、予め準備した計数の対象となる鋼球７の球径Ｄｋと計数すべき所定の数Ｎに適合させた計数装置２１に交換してその供給穴３のコネクタに真空発生装置からのチューブを繋ぎかえればよく、負圧や加圧空気の圧力の調整は不要であるので、計数装置２１の段取り替えを容易にかつ迅速に行うことができる。
【００３３】
このように本実施例の計数装置２１は、本体２に計数溝２４を形成しただけの簡易な装置であるので、一定の条件を満たす場合は交換せずに、一定の条件を満たさない場合は計数装置２１を交換すれるだけで容易に段取り替えを行うことができ、段取り替えを頻繁に行う必要がある小ロット品における鋼球７の計数作業に特に有効である。
また、鋼球７の保持に磁力を用いないので、鋼球７が磁化されることはなく、脱磁のための工程も不要になる。
【００３４】
なお、上記の鋼球７の計数や計数装置２１の搬送は、作業員による手動であっても、ロボットアーム等を用いた自動であってもよい。
自動の場合には、供給穴３へ供給する負圧を、大気圧または加圧空気に切換える切換えバルブを設け、これを制御装置により切換えて鋼球７の計数および送出を行うとよい。
この場合においても段取り替えによる加圧空気の圧力の調整および制御装置への計数すべき所定の数Ｎの入力等は不要であるので、自動化装置の構成を簡素なものとすることができる他、所定の数Ｎと同数の吸引穴２６を設けてあるので圧力センサを負圧通路に設ければ圧力により吸引ミスを検知することができ、計数ミスを自動的に検出する自動化装置とすることができる。
【００３５】
また、上記実施例１と同様に鋼球７の自重に応じて負圧を調整するようにすれば製造コストを低減することが可能になり、係数装置１で取扱う鋼球７の最大自重を吸引保持できる負圧に設定しておけば負圧の調整を不要として自動化装置の構成を更に簡素なものとすることができる。
以上説明したように、本実施例では、本体に設けた計数溝の底面に計数すべき所定の数Ｎと同数の吸引穴を開口させ、その吸引穴の直径を鋼球の球径Ｄｋより小さく形成すると共に、隣合う吸引穴を鋼球の球径Ｄｋより広い間隔で配置し、吸引穴に負圧を供給して吸引穴に鋼球を１つずつ吸引保持するようにしたことによって、簡素な構造の計数装置により鋼球の球径に関わらず、鋼球を確実に吸引保持して安定な計数を行うことができると共に、一定の条件を満たす場合は交換せずに、一定の条件を満たさない場合は計数装置を交換するだけで計数装置の段取り替えを容易に行うことができ、計数装置の段取り替えにおける作業時間を更に短縮することができる。
【００３６】
なお、本実施例においては、吸引穴２６の開口２６ａに面取を設けるとして説明したが、面取を設けないようにしても吸引穴２６に１つずつ鋼球７を吸引保持する効果は同様である、
また、本実施例においては、鋼球７を計数溝２４の底面に開口２６ａを有する吸引穴２６に１つずつ吸引保持するとして説明したが、図８、図９に示す他の形態のようにしてもよい。
【００３７】
図８、図９に示す計数装置４１は、その円柱状の本体４２の軸方向に形成された供給穴３の反対側の端部の端面に、計数すべき所定の数Ｎの鋼球７を収容する計測凹部としての有底の計数穴４４が形成されている。
計数穴４４の底面には、図９に示すように供給穴３に連通する吸引穴２６の開口２６ａが計測すべき所定の数Ｎと同数形成され、その吸引穴２６の直径Ｄｂは、球径Ｄｋより小さく形成され、隣合う吸引穴２６の中心間の間隔は、隣合う鋼球７の重なりを避けるために、球径Ｄｋより広い間隔で計数穴４４の中心部とその周囲に放射状に配置されている。
【００３８】
このような計数穴４４を設けるようにしても、実施例２と同様の効果を得ることができる。
更に、本実施例では、係数溝２４を形成する本体２２の形状は角柱状であるとして説明したが、本体２２の形状は図１０に示す断面形状を有する円柱状や図１１に示す多角柱状であってもよい。要は、係数溝２４および吸引穴２６、供給穴３を形成することが可能な形状であればどのような形状であってもよい。この場合に挿入穴３２は本体２２を挿入できる形状にする。
【００３９】
なお、上記各実施例においては、球体は鋼球であるとして説明したが、球体は鋼球に限らず、セラミック材料や樹脂材料で形成したセラミック球や樹脂球等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例１の計数装置を示す断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図
【図３】実施例１の計数装置の送出ホルダを示す説明図である。
【図４】実施例２の計数装置を示す断面図
【図５】実施例２の計数装置を示す正面図
【図６】図４のＣ−Ｃ断面を示す断面図
【図７】実施例２の計数装置の送出ホルダを示す説明図
【図８】実施例２の計数装置の他の形態を示す断面図
【図９】実施例２の計数装置の他の形態を示す下面図
【図１０】実施例２の計数装置の断面形状の他の形態を示す断面図
【図１１】実施例２の計数装置の断面形状の他の形態を示す断面図
【符号の説明】
【００４１】
１、２１、４１  計数装置
２、２２、４２  本体
３    供給穴
４    計数パイプ
４ａ  内径部
４ｂ  外径部
５    嵌合穴
６、２６  吸引穴
６ａ、２６ａ  開口
７    鋼球
１０、３０  送出ホルダ
１１、３１  送出チューブ
１２、３２  挿入穴
２４  計数溝
４４  計数穴
【図１】
2007133551.tif 000003
【図２】
2007133551.tif 000004
【図３】
2007133551.tif 000005
【図４】
2007133551.tif 000006
【図５】
2007133551.tif 000007
【図６】
2007133551.tif 000008
【図７】
2007133551.tif 000009
【図８】
2007133551.tif 000010
【図９】
2007133551.tif 000011
【図１０】
2007133551.tif 000012
【図１１】
2007133551.tif 000013