JP2009023078A - ヘッド部材付き軸状部品の供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 供給管の出口開口から落下させたヘッド部材付き軸状部品を、ほぼ水平方向に進退する供給ロッドの先端部に設けた係止部材に対して、正確に係止することのできる供給装置を提供する。
【解決手段】 供給ロッド５でヘッド部材付き軸状部品１を目的箇所１６へ供給する形式のものであって、部品１の供給管９を供給ロッド５に対して鋭角をなす向きで供給ロッド５の上側に配置し、供給管９の保持空間１２に出口開口１３が下向きに設けられ、出口開口１３を開閉するゲート部材１４が設けられ、このゲート部材１４が開くことによって出口開口１３から落下する状態で出てきた部品１を係止する係止部材７が供給ロッド５の先端部に設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ヘッド部材付き軸状部品を供給ロッドの先端部に垂下した状態で保持して目的箇所へ供給するものに関している。

特公平７−２９２４８号公報に記載されているように、供給管と鋭角をなした状態で進退式の供給ロッドが配置され、供給管の端部に設けられた出口開口を保持片によって開閉し、保持片が開くとボルトが供給ロッドの先端部へ移行するように構成したヘッド部材付き軸状部品の供給装置が知られている。そして、この装置において出口開口から供給ロッド先端部へのボルト移行は、供給ロッド側に配置したマグネットの吸引力に依存している。
特公平７−２９２４８号公報

上述のような構造においては、ボルトが磁石の吸引力で移行するため、磁石の位置が何等かの原因で狂ったりしていると、ボルトを供給ロッド先端部の所定の箇所に正確に保持することが困難になることが発生する。また、特許文献１のようなものであると、供給ロッドの進退方向に対して垂直な向きにボルトを支持することが困難であり、目的箇所へのボルト供給に制約が生じる。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、供給管の出口開口から落下させたヘッド部材付き軸状部品を、ほぼ水平方向に進退する供給ロッドの先端部に設けた係止部材に対して、正確に係止することのできるヘッド部材付き軸状部品の供給装置の提供を目的とする。

問題を解決するための手段

請求項１記載の発明は、ほぼ水平方向に進退する供給ロッドの先端部にヘッド部材付き軸状部品を保持して目的箇所へ供給する形式のものであって、前記部品の供給管を供給ロッドの進退方向に対して鋭角をなす向きであるとともに供給ロッドの上側に位置するように配置し、前記供給管の端部に部品を保持する保持空間が設けられているとともにこの保持空間から部品を供給ロッドの先端部方向に送出する出口開口が下向き開口した状態で設けられ、前記出口開口を開閉し部品を前記保持空間に停止させるゲート部材が設けられ、このゲート部材が開くことによって出口開口から落下する状態で出てきた部品を係止する係止部材が供給ロッドの先端部に設けられていることを特徴とするヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

発明の効果

パーツフィーダ等から移送されてきたヘッド部材付き軸状部品は、供給管端部の保持空間においてゲート部材に支持された状態で停止する。それからゲート部材が開くと、軸状部品は出口開口から落下する状態で供給ロッドの係止部材に受止められる。これによって軸状部品は係止部材の所定の箇所に係止され、その後、供給ロッドが進出して軸状部品が目的箇所に供給される。

上述のように、ゲート部材の開動作によって軸状部品は出口開口から係止部材に落下するので、出口開口と係止部材との相対位置を所定どおりに設定しておくだけで、軸状部品は係止部材の所定箇所に正確に到達することとなる。したがって、軸状部品は正確に係止部材に係止され、信頼性の高い部品供給が実現する。さらに、係止部材の構造を選定することにより、軸状部品の係止姿勢を所望の状態にすることができ、供給箇所の状態に適合させることが行いやすくなる。

請求項２記載の発明は、前記出口開口は、少なくとも部品のへッド部材が通過するヘッド通過部と、部品の軸部が通過する軸部通過部によって構成されている請求項１記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

上述のような出口開口の形状であるから、軸状部品はゲート部材が開くと直ちに出口開口から円滑に落下し、正常な動作がなされる。

請求項３記載の発明は、前記係止部材に、部品のヘッド部材を係止して軸部を垂下した状態で支持する係止凹部が供給ロッドの進出方向に開放した状態で設けられている請求項１または請求項２記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

部品の軸部が係止凹部を貫通した状態で鉛直方向に垂下し、ヘッド部材が係止部材の受け面に受止められる。したがって、軸状部品は係止凹部においていわゆる首吊り状態になって係止され、軸部がほぼ鉛直方向の姿勢で目的箇所へ供給される。

請求項４記載の発明は、前記係止部材に、落下してきた部品のヘッド部材の位置決めを行う位置決め段部が前記係止凹部に隣り合った状態で設けられている請求項１〜請求項３のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

落下してきた部品のヘッド部材は、位置決め段部において位置決めが行われ、ヘッド部材と係止部材との相対位置が正確に設定される。このように両者の前記相対位置が維持されたまま、引き続いて隣接している係止凹部内へ軸部が倒れ込むようにして垂下状態で係止され、ヘッド部材が受け面に受け止められた状態になる。したがって、ヘッド部材と係止部材との相対位置が正確に設定されるのに引き続いて軸部が係止凹部内へ入り込むこととなり、最終的には軸状部品と係止部材との相対位置が所定どおりに確保されて、正確な部品供給が可能となる。

請求項５記載の発明は、前記位置決め段部は、ほぼ鉛直方向に起立しているストッパ縦面と、ほぼ水平方向に配置されているストッパ水平面によって構成されている請求項４記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

軸状部品が位置決め段部に落下してきたときには、一時的に、部品の外周面がストッパ水平面に受け止められ、部品の端面がストッパ縦面に受止められる。したがって、軸状部品は直径方向と長手方向の両方向にわたって位置決めされ、係止部材と軸状部品との相対位置が正確に求められる。このような一時的な位置決め機能が果たされてから、係止凹部に軸部が倒れ込んで行くのであり、上述のように、係止部材における部品係止が確実に果たされる。

請求項６記載の発明は、前記係止部材に、部品の係止状態を維持する吸引手段が設けられている請求項１〜請求項５のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

この吸引手段により、部品が係止部材に係止された状態が維持されるので、ヘッド部材と係止部材との相対位置が高い精度のもとで設定される。

請求項７記載の発明は、前記吸引手段の吸引力は、出口開口から出てきた部品のヘッド部材が前記位置決め段部の所定位置に接触するように作用するものである請求項６記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

前記吸引手段により、部品のヘッド部材が位置決め段部の所定位置すなわちストッパ縦面とストッパ水平面に密着するので、位置決め段部に対してヘッド部材が正確に密着して、係止部材と軸状部品との相対位置が正しく求められる。

請求項８記載の発明は、前記吸引手段は、係止凹部の所定位置に軸部が入り込んだ状態を維持するものである請求項６または請求項７記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

この吸引手段により、係止凹部の所定位置に軸部が入り込んだ状態が維持される。したがって、垂下姿勢が正常に保たれ、垂下している軸部に何等かの部材が接触したりしても、軸部の係止位置が容易に狂うようなことがない。

請求項９記載の発明は、前記保持空間の終端部に軸部の先端部を受け止めるストッパ面が形成され、このストッパ面は保持空間内に保持されている軸部の軸線に垂直な仮想平面に対して出口開口側に拡開した向きとされている請求項１〜請求項８のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

このストッパ面は前記仮想平面に対して出口開口側に拡開しているので、部品が出口開口から落下するときに軸部の先端がストッパ面にひっかかることがなく、円滑な部品落下がえられる。また、使用期間が長くなると軸部先端がストッパ面に衝突してストッパ面に窪みができることがある。このような窪みができても、ストッパ面が拡開しているので軸部先端が窪みにひっかかることがない。

請求項１０記載の発明は、ゲート部材に保持空間から突き出た軸部の先端部を受け止めるストッパ片が設けられ、このストッパ片の位置を出口開口の開口面に沿って変更する位置調節手段が設けられている請求項１〜請求項８のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

本装置を軸部の長い部品に切り換えて使用することがある。このようなときには、前記保持空間におけるヘッド部材の停止位置は不変にしておいて、部品落下時のヘッド部材と係止部材との相対位置を所定どおりとし、軸部が保持空間から突き出た状態を許容するようにする必要がある。ここでは、上述のようなゲート部材にストッパ片が設けられ、ゲート部材の位置調整が可能となっているので、上記の必要性を満足することができ、長さの異なった軸状部品に対して供給装置を対応させることが可能となり、供給装置としての有用性が向上する。

請求項１１記載の発明は、目的箇所に供給された部品の軸部を加圧して軸部の回転に制動力を付与する加圧部材が設けられている請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

このように軸部に回転方向の制動力が付与されているので、例えば、ねじ締め装置の回転ソケットがヘッド部材に係合するときに、部品が供回りをすることがなく確実なソケット係合が可能となる。

請求項１２記載の発明は、前記部品はヘッド部材付きボルトであり、前記加圧部材にボルト軸部の雄ねじに合致する雌ねじが形成してある請求項１１記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

このように加圧部材の雌ねじがボルト軸部の雄ねじに合致するので、雄ねじのねじ山を傷めることのない状態で制動作用を果たすことができる。さらに、このような雌ねじと雄ねじの合致状態のもとでヘッド部材が回転されると、その締め付け推力によってヘッド部材が相手方部材に押し付けられる。この押し付けによってヘッド部材に対する制動力が一層高く維持できて、部品の供回りが防止できる。

請求項１３記載の発明は、前記供給ロッドの進退軸線と平行になった回転出力軸線を有する駆動手段が配置され、この駆動手段によって供給ロッドが前記回転出力軸線を中心にして揺動するように構成された請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

前記係止部材に垂下した状態で係止されている軸部を、供給の目的箇所において傾斜した方向に差し込むようなことがある。上述のような構成によって、駆動手段の動作で供給ロッドが揺動すると、軸部も傾斜して目的箇所に対して円滑に挿入することができる。

請求項１４記載の発明は、前記係止部材に係止されている部品のヘッド部材が部品の軸線方向に抜け出るのを抑制する制止部材を、係止部材とともに進退する状態で設けた請求項１〜請求項１３のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

例えば、供給の目的箇所が軸部を挿入する受入孔であるときには、軸部が受入孔の開口角部にひっかかると、円滑に挿入されない現象が発生し、係止部材からヘッド部材が浮上することとなる。しかし、上述のような制止部材が配置されているので、制止部材による押し込み動作によってヘッド部材が逆戻りするような浮上現象が防止され、円滑な供給動作がえられる。

請求項１５記載の発明は、前記制止部材は、係止部材に支持部材を介して取付けられた進退駆動手段によって係止部材に係止された部品の軸線方向に進退できる状態で配置されている請求項１４記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

上述のように、前記進退駆動手段は制止部材とともに係止部材に対して支持部材を介して取付けられているので、制止部材と係止部材との相対位置を正確にもとめることが可能である。そして、制止部材は係止部材に係止された部品の軸線方向に進退できるので、部品の軸部を受入孔に挿入するときに、制止部材を進出させて押し込み部材として機能させることができる。したがって、前述の浮上防止の機能に加えて押し込み機能がえられ、部品供給が確実に行われる。

請求項１６記載の発明は、前記支持部材は、供給ロッドが後退して係止部材が供給管の前記端部の下側に復帰したとき、前記端部に制止部材が干渉することのない寸法と形状になっている請求項１５記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置である。

前記支持部材の寸法や形状を選定することによって、前記進退駆動手段により後退した制止部材が供給管の端部に干渉しないようにすることが容易に実現できる。したがって、供給管の端部、係止部材および制止部材の３部材が正常に機能して干渉することのない状態で存在させることができて、装置としてのまとまりが良好にえられる。

つぎに、本発明のヘッド部材付き軸状部品の供給装置を実施するための最良の形態を説明する。

図１〜図６は実施例１を示す。

まず、ヘッド部材付き軸状部品について説明する。

ヘッド部材付き軸状部品としては、種々なものがある。例えば、ボルトやフランジ付き軸部材のようなものがある。この実施例では、鉄製のボルト１である。このボルト１は、六角型の頭部２と、それと同心状の円形のフランジ３と、フランジ３と同軸状で雄ねじが形成された軸部４によって形成されている。ボルト１の各部の寸法は、軸部２のねじ山の直径が１０ｍｍ、軸部の長さが２７ｍｍ、フランジ３の直径と厚さがそれぞれ２０ｍｍと１．５ｍｍ、頭部２の高さが１０ｍｍ、頭部２の径方向寸法が１４ｍｍと１６ｍｍである。

つぎに、装置全体について説明する。

図１は装置全体の側面図、図２は供給管の部分の平面図である。供給装置全体は、符号１００で示されている。ほぼ水平方向に進退する供給ロッド５は、ほぼ水平方向に配置されたエアシリンダ６によって進退動作をする。その進退軸線は、符号Ｏ−Ｏで示されている。この供給ロッド５の先端部に係止部材７が取付けられ、ここにボルト１がその軸部４が鉛直方向に垂下した状態、つまり首吊り状態で係止されている。

機枠等の静止部材８に固定された供給管９は、供給ロッド５の進退軸線Ｏ−Ｏに対して鋭角をなす向きで、しかも供給管９の上側に配置されている。供給管９の一端はウレタン樹脂のような合成樹脂で作られた供給ホース１０に接続され、この供給ホース１０はパーツフィーダ１１に接続されている。

供給管９の他端部に保持空間１２が形成され、パーツフィーダ１１から送出されたボルト１は保持空間１２内に保持されるようになっている。この保持空間１２に下側に開口している出口開口１３が設けられ、それを開閉する進退動作式のゲート部材１４が配置されている。このゲート部材１４が出口開口１３を閉じていることによって、ボルト１が保持空間１２に停止するようになっている。

図１（Ｂ）に示すように、供給装置１００が動作してボルト１は相手方部材１５に形成した受入孔１６に挿入される。したがって、この受入孔１６が供給の目的箇所である。この受入孔１６はほぼ鉛直方向に形成されており、ボルト１もほぼ鉛直方向に下降する。そのために、静止部材８にエアシリンダ１９が取付けられている。このエアシリンダ１９のピストンロッド２０はほぼ鉛直方向に進退するもので、その上端に前記エアシリンダ６が固定されている。

したがって、供給管９の出口開口１３からの落下したボルト１が係止部材７に係止されると、供給ロッド５が進出する。供給ロッド５はボルト１が受入孔１６と同軸になった位置で停止する。それからエアシリンダ１９の動作でエアシリンダ６がほぼ鉛直方向に下降すると、ボルト１の軸部４が受入孔１６に挿入される。

つぎに、供給管の端部の形状について説明する。

図３に示すように、供給管９の端部に端部材２１が接続され、その内部に保持空間１２が形成されている。この保持空間１２の出口開口１３は、頭部２やフランジ３からなるヘッド部材が通過するヘッド通過部２２と、軸部４が通過する軸部通過部２３から構成されている。そして、出口開口１３は供給管９の端部下側に形成した平坦面２４に開口している。この平坦面２４は、ゲート部材１４が出口開口１３を完全に閉塞するために形成されている。なお、図３（Ａ）のＢ矢視図が同図の（Ｂ）図である。

図３（Ａ）から明らかなように、２点鎖線で示したゲート部材１４が出口開口１３を閉じることによって、ボルト１が保持空間１２内に停止するようになっている。軸部４の先端部を受け止めるストッパ面２５が保持空間１２の端部に形成されている。このストッパ面２５は平坦面であり、出口開口１３側に拡開した状態になっている。すなわち、保持空間１２内に保持されている軸部４の軸線に垂直な位置関係となる仮想平面２６に対して出口開口１３側に拡開している。この拡開角度がθ１で示されている。

つぎに、ゲート部材について説明する。

前述のように、このゲート部材１４は、平たい厚板で構成され、前記平坦面２４の面方向に進退することによって出口開口１３を開閉する。図２に示すように、供給管９を静止部材８に固定するための結合部材２８からアーム部材２９を突出させ、これにエアシリンダ３０が固定されている。このエアシリンダ３０のピストンロッド３１は、進退軸線Ｏ−Ｏと直角に食い違う向きに進退するもので、その先端にゲート部材１４が固定されている。ゲート部材１４は、図２の実線図示の位置が出口開口１３を開いた位置であり、同図の２点鎖線図示の位置が出口開口１３を閉じた位置である。したがって、ゲート部材１４が出口開口１３を開くとボルト１が落下する。

つぎに、係止部材について説明する。

図４に示すように、前記係止部材７は階段状の形状であり、上面が受け面３２とされた厚板状の載置部３３に、供給ロッド５の進出方向に開放した状態で係止凹部３４が形成されており、その奥部に軸部４の外周部が密着できる円弧部３５が形成されている。

前記受け面３２とそれよりも一段高くなった平面３６の段差によって、位置決め段部３７が構成されている。この位置決め段部３７は、前記係止凹部３４に隣り合った位置に設けてある。そして、位置決め段部３７は、ほぼ鉛直方向に起立しているストッパ縦面３８とほぼ水平方向に配置されているストッパ水平面３９によって構成されている。このストッパ水平面３９は、前記受け面３２と同一平面上に存在している。

図４（Ｂ）と（Ｃ）に示すように、吸引手段である２個の永久磁石４１，４２が係止部材７に埋設してある。永久磁石４１，４２の吸引力は、出口開口１３から出てきたボルト１のヘッド部材が、前記位置決め段部３７の所定位置に接触するように作用するものであるとともに、係止凹部３４の所定位置すなわち円弧部３５に軸部４が密着した状態を維持するように作用するものである。したがって、永久磁石４１，４２の配置位置は、円弧部３５から進退軸線Ｏ−Ｏ方向に変位しているとともに、進退軸線Ｏ−Ｏの両側に離隔した位置とされている。

係止部材７が最も後退した位置において、出口開口１３から落下してきたボルト１が位置決め段部３７に受け止められるように、出口開口１３と係止部材７の相対位置が設定されている。永久磁石４１，４２の吸引力をボルト１に対してより強く作用させるために、係止部材７は非磁性材料であるステンレス鋼で製作するのが望ましい。さらに、永久磁石４１，４２を電磁石にすることも可能である。

ゲート部材１４が開いて出口開口１３からボルト１が落下してくると、図４（Ｄ）に示すように、フランジ３の外周部がストッパ水平面３９に受け止められ、フランジ３の端面がストッパ縦面３８に密着する。このような図４（Ｄ）に示す状態は、永久磁石４１，４２の吸引力によって促進されるが、このような位置決め動作はボルト１の落下ないし係止凹部３４内への倒れ込みの動作中の過渡的なものとして存在している。

その後、図４（Ｅ）に示すように、フランジ３の外周部が位置決め段部３７付近に位置したまま軸部４が係止凹部３４内へ倒れ込み、同図（Ｆ）に示すように、フランジ３の端面が受け面３２に密着するとともに、円弧部３５に軸部４が密着して、係止部材７へのボルト１の係止が完了する。この状態で前述のように、永久磁石４１，４２の吸引力が作用して、フランジ３が受け面３２に密着することと、軸部４が円弧部３５に密着することが維持される。

前記永久磁石４１，４２は２個のものが一対になっているが、図４（Ｇ）に示すものは１個の永久磁石４３とされた場合である。１個の永久磁石４３が進退軸線Ｏ−Ｏ上において係止部材７内に埋設されている。

前記のものは吸引手段が永久磁石で形成されているが、図４（Ｈ）に示すものは空気吸引すなわちバキュームを利用したものである。ストッパ縦面３８とストッパ水平面３９に空気吸引口４４，４５があけられ、これらが吸引ホース４６を経て吸引ポンプ（図示していない）に接続されている。このようにしてフランジ３の外周面が空気吸引口４４に吸引され、また、フランジ３の端面が空気吸引口４５に吸引されて、ボルト１が位置決め段部３７に吸引される。

したがって、係止部材７における吸引手段を実現する具体的な構成としては、２個の永久磁石４１，４２を用いたもの、１個の永久磁石４３を用いたもの、空気吸引を空気吸引口４４，４５から利かせるもの等があげられる。

図５に示した例は、ボルト１にフランジがない場合である。したがって、ストッパ縦面３８には頭部２の端面が密着し、ストッパ水平面３９には頭部２の側面が密着するようになっている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

何等かの原因でボルト１が係止部材７に係止されないことが発生した場合に備えて、図１（Ａ）に示すように、検知センサー１８が配置されている。この検知センサー１８はボルト１の下端部を検知するもので、エアシリンダ６に結合したブラケット２７に固定してある。この検知センサー１８は一般的に使用されているものでよく、ここでは近接スイッチ式のものである。ボルト１が係止部材７に係止されていないことが検知されると、その信号が制御装置（図示していない）に送られて、警報を発するとともに供給ロッド５の進出が停止される。

つぎに、供給の目的箇所について説明する。

図６に示された前記受入孔１６が供給の目的箇所である。この受入孔１６の内径は１１ｍｍであり、そこに外径１０ｍｍの軸部４が挿入されている。相手方部材１５はボルト１の頭部を所定位置に待機させる機能を果たすもので、ここではナットランナー４７の回転軸４８とそれに固定されたソケット部材４９が図示されている。ソケット部材４９には六角形のソケット孔５０が形成され、ナットランナー４７が回転しながら下降してくると、頭部２とソケット孔５０の六角形が合致して、頭部２が相対的にソケット孔５０内に進入する。

この進入の過渡期にボルト１がソケット部材４９と供回りをしてはならないので、軸部４に加圧部材５２を押し付けて軸部４に回転方向の制動力を付与している。この制動力を一層高めるために、加圧部材５２に円弧状の凹部５３を形成しその内面に軸部４の雄ねじに合致する雌ねじ５４が形成されている。加圧部材５２を進退させるために、エアシリンダ５１が相手方部材１５に固定され、そのピストンロッド５５が加圧部材５２に結合されている。

ボルト１が受入孔１６に挿入されてから、加圧部材５２が進出して軸部４に押し付けられると、軸部４の雄ねじに対して雌ねじ５４が合致する。この状態で制動力が付与される。ここでソケット部材４９が回りながら下降してくると頭部２が供回りをするが、供回りの開始と同時に軸部４は雌雄両ねじのリードによって下向きの推力が発生し、フランジ３の下面が相手方部材１５の上面に圧接される。この圧接によって頭部２の供回りが停止するので、ソケット孔５０に頭部２が直ちに相対的に進入してソケット部材４８への頭部２の合致が成立する。

なお、上記供給装置１００においては各種のエアシリンダ６，１９，３０等が採用されているが、これらに換えて進退出力をする電動モータを採用することもできる。後述の各種エアシリンダについても同様である。

上述の動作を、制御装置またはシーケンス回路や、それからの動作信号で作動空気を送り出す空気切換弁や、エアシリンダの所定位置で信号を発して前記制御装置に送信するセンサー等の一般的に使用されている制御手段によって確保することができる。

以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。

パーツフィーダ１１等から移送されてきたボルト１は、供給管端部の保持空間１２においてゲート部材１４に支持された状態で停止する。それからゲート部材１４が開くと、ボルト１は出口開口１３から落下する状態で供給ロッド５の係止部材７に受止められる。これによってボルト１は係止部材７の所定の箇所に係止され、その後、供給ロッド５が進出してボルト１が目的箇所に供給される。

上述のように、ゲート部材１４の開動作によってボルト１は出口開口１３から係止部材７に落下するので、出口開口１３と係止部材７との相対位置を所定どおりに設定しておくだけで、ボルト１は係止部材７の所定箇所に正確に到達することとなる。したがって、ボルト１は正確に係止部材７に係止され、信頼性の高い部品供給が実現する。さらに、係止部材７の構造を選定することにより、ボルト１の係止姿勢を所望の状態にすることができ、供給箇所の状態に適合させることが行いやすくなる。

前記出口開口１３は、少なくともボルト１の頭部２が通過するヘッド通過部２２と、ボルト１の軸部４が通過する軸部通過部２３によって構成されている。

上述のような出口開口１３の形状であるから、ボルト１はゲート部材１４が開くと直ちに出口開口１３から円滑に落下し、正常な動作がなされる。

前記係止部材７に、ボルト１の頭部２を係止して軸部４を垂下した状態で支持する係止凹部３４が供給ロッド５の進出方向に開放した状態で設けられている。

ボルト１の軸部４が係止凹部３４を貫通した状態で鉛直方向に垂下し、頭部２が係止部材７の受け面３２に受止められる。したがって、ボルト１は係止凹部３４においていわゆる首吊り状態になって係止され、軸部４がほぼ鉛直方向の姿勢で目的箇所へ供給される。

前記係止部材７に、落下してきたボルト１の頭部２の位置決めを行う位置決め段部３７が前記係止凹部３４に隣り合った状態で設けられている

落下してきたボルト１の頭部２は、位置決め段部３７において位置決めが行われ、頭部２と係止部材７との相対位置が正確に設定される。このように両者の前記相対位置が維持されたまま、引き続いて隣接している係止凹部３４内へ軸部４が倒れ込むようにして垂下状態で係止され、フランジ３の端面が受け面３２に受け止められた状態になる。したがって、ヘッド部材と係止部材７との相対位置が正確に設定されるのに引き続いて軸部４が係止凹部３４内へ入り込むこととなり、最終的にはボルト１と係止部材７との相対位置が所定どおりに確保されて、正確な部品供給が可能となる。

前記位置決め段部３７は、ほぼ鉛直方向に起立しているストッパ縦面３８と、ほぼ水平方向に配置されているストッパ水平面３９によって構成されている。

ボルト１が位置決め段部３７に落下してきたときには、一時的に、フランジ３の外周面がストッパ水平面３９に受け止められ、フランジ３の端面がストッパ縦面３８に受止められる。したがって、ボルト１は直径方向と長手方向の両方向にわたって位置決めされ、係止部材７とボルト１との相対位置が正確に求められる。このような一時的な位置決め機能が果たされてから、係止凹部３４に軸部４が倒れ込んで行くのであり、上述のように、係止部材７におけるボルト係止が確実に果たされる。

前記係止部材７に、ボルト１の係止状態を維持する吸引手段すなわち２個の永久磁石４１，４２や、１個の永久磁石４３あるいは空気吸引口４４，４５が設けられている。

この吸引手段により、ボルト１が係止部材７に係止された状態が維持されるので、ヘッド部材と係止部材７との相対位置が高い精度のもとで設定される。

前記吸引手段の吸引力は、出口開口１３から出てきたボルト１のヘッド部材が前記位置決め段部３７の所定位置に接触するように作用するものである。

前記吸引手段により、ボルト１のヘッド部材が位置決め段部３７の所定位置すなわちストッパ縦面３８とストッパ水平面３９に密着するので、位置決め段部３７に対してヘッド部材が正確に密着して、係止部材７とボルト１との相対位置が正しく求められる。

前記吸引手段は、係止凹部３４の所定位置である円弧部３５に軸部４が入り込んだ状態を維持するものである。

この吸引手段により、係止凹部３４の円弧部３５に軸部４が入り込んだ状態が維持される。したがって、垂下姿勢が正常に保たれ、垂下している軸部４に何等かの部材が接触したりしても、軸部４の係止位置が容易に狂うようなことがない。

前記保持空間１２の終端部に軸部４の先端部を受け止めるストッパ面２５が形成され、このストッパ面２５は保持空間１２内に保持されている軸部４の軸線に垂直な仮想平面２６に対して出口開口１３側に拡開した向きとされている。

このストッパ面２５は、前記仮想平面２６に対して出口開口１３側に角度θ１にわたって拡開しているので、ボルト１が出口開口１３から落下するときに軸部４の先端がストッパ面２５にひっかかることがなく、円滑なボルト落下がえられる。また、使用期間が長くなると軸部先端がストッパ面２５に衝突してストッパ面２５に窪みができることがある。このような窪みができても、ストッパ面２５が拡開しているので軸部４の先端が窪みにひっかかることがない。

目的箇所である受入孔１６に供給されたボルト１の軸部４を加圧して軸部４の回転に制動力を付与する加圧部材５２が設けられている。

このように軸部４に回転方向の制動力が付与されているので、例えば、ねじ締め装置の回転ソケットが頭部２に係合するときに、ボルト１が供回りをすることがなく確実なソケット係合が可能となる。

前記部品は頭部２を有するボルト１であり、前記加圧部材５２にボルト軸部４の雄ねじに合致する雌ねじ５４が形成してある。

このように加圧部材５２の雌ねじ５４がボルト軸部４の雄ねじに合致するので、雄ねじのねじ山を傷めることのない状態で制動作用を果たすことができる。さらに、このような雌ねじ５４と雄ねじの合致状態のもとで頭部２が回転されると、その締め付け推力によってフランジ３の端面が相手方部材１５の上面に押し付けられる。この押し付けによってヘッド部材に対する制動力が一層高く維持できて、ボルト１の供回りが防止できる。

図７は、実施例２を示す。

この実施例２は、ゲート部材の形状を変えて、異なった長さのボルトに対応できるようにしたものである。端部材２１には前記ストッパ面２５が設けられておらず、軸部４が保持空間１２から突き出る状態になっている。ゲート部材１４の端部を屈曲させた形状にして、ストッパ片１７が設けてある。保持空間１２から突き出た標準長さよりも長いボルト１は、ストッパ片１７に突き当たって停止する。

ボルト１の長短に対応するために、ストッパ片１７の位置を出口開口１３の開口面に沿って変更する位置調節手段５６が図７（Ｂ）に示すように、設けられている。ピストンロッド３１に細長い板状の調節片５７が結合され、そこに設けた長孔５８に調節ボルト５９を貫通させて、ゲート部材１４にねじ込んである。長孔５８は供給管９の軸線方向と平行に延びた状態とされている。このような位置調節手段５６によって、ストッパ片１７の位置がボルト１の長さに応じて調節される。この調節は、頭部２やフランジ３からなるヘッド部材を出口開口１３のヘッド通過部２２に位置させ、そのときの軸部４の先端位置にストッパ片１７を合致させる。したがって、図７（Ａ）に示すボルト１よりもさらに長い場合には、位置調節手段５６を用いて２点鎖線図示の位置にストッパ片１７を移動する。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

以上に説明した実施例２の作用効果は、つぎのとおりである。

ゲート部材１４に保持空間１２から突き出た軸部４の先端部を受け止めるストッパ片１７が設けられ、このストッパ片１７の位置を出口開口１３の開口面に沿って変更する位置調節手段５６が設けられている。

本装置１００を軸部４の長いボルト１に切り換えて使用することがある。このようなときには、前記保持空間１２におけるヘッド部材の停止位置は不変にしておいて、部品落下時のヘッド部材と係止部材７との相対位置を所定どおりとし、軸部４が保持空間１２から突き出た状態を許容するようにする必要がある。ここでは、上述のようなゲート部材１４にストッパ片１７が設けられ、ゲート部材１４の位置調整が可能となっているので、上記の必要性を満足することができ、長さの異なった軸部４に対して供給装置１００を対応させることが可能となり、供給装置１００としての有用性が向上する。それ以外の作用効果は、先の実施例１と同じである。

図８は、実施例３を示す。

この実施例３は、供給の目的箇所である受入孔１６の軸線６１が鉛直線６２に対して傾斜している場合である。その傾斜角はθ２であり図８（Ａ）に記載してある。このような傾斜角θ２に対応するために、供給ロッド５に係止されているボルト１を傾斜させて図示のように挿入する。

図８（Ａ）に示すように、回転出力軸線６３を有する駆動手段６４が静止部材８に固定され、この駆動手段６４によって供給ロッド５が前記回転出力軸線６３を中心にして揺動する。そのために、回転出力軸線６３は供給ロッド５の進退軸線Ｏ−Ｏと平行になっている。駆動手段６４は回転出力をする駆動装置であればよい。ここではステッピングモータを採用しており、その出力軸６５がエアシリンダ１９の横側面に結合してある。駆動手段６４の出力で供給ロッド５が揺動し、傾斜角θ２に達した位置で駆動手段６４の回転動作が停止する。これにより図８（Ｂ）のようになる。その後、受入孔１６にボルト１が挿入される動作は実施例１の場合と同じである。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１および実施例２と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

以上に説明した実施例３の作用効果は、つぎのとおりである。

前記供給ロッド５の進退軸線Ｏ−Ｏと平行になった回転出力軸線６３を有する駆動手段６４が配置され、この駆動手段６４によって供給ロッド５が前記回転出力軸線６３を中心にして揺動するように構成されている。

前記係止部材５に鉛直方向に垂下した状態で係止されている軸部４を、受入孔１６において傾斜した方向に差し込むようなことがある。上述のような構成によって、駆動手段６４の動作で供給ロッド５が揺動すると、軸部４も傾斜して受入孔１６に対して円滑に挿入することができる。それ以外の作用効果は、先の実施例１および実施例２と同じである。

図９は、実施例４を示す。

この実施例４は、ボルト１が係止部材７から浮上しないように制止部材を動作させる場合である。図９（Ｂ）に示すように、係止部材７の両側に細長い支持部材６６，６７を溶接して起立させてある。この支持部材６６，６７の上部に取付け板６８が溶接され、そこに進退駆動手段であるエアシリンダ６９が固定してある。このエアシリンダのピストンロッド７０が係止されているボルト１と同軸方向に進退するようになっており、その先端に平板状の制止部材７１が固定してある。

図９（Ｂ）に示すように、係止部材７、支持部材６６，６７、取付け板６８が四角い枠状の形を形成しており、これによって枠内に空間部７２が設置されている。制止部材７１が上方へ引き上げられて供給ロッド５が最も後退しているときに、前記空間部７２内に供給管９の端部材２１が相対的に進入しても、供給管９の先端部やゲート部材１４が係止部材７、支持部材６６，６７、取付け板６８等に干渉しないようになっている。なお、取付け板６８にエアシリンダ６９が固定されているが、これに換えて支持部材６６，６７を上方に延ばして、その延びた部分にエアシリンダ６９を取り付けるようにしてもよい。

供給ロッド５が前進を開始して空間部７２が供給管９の先端部から離隔した位置に達すると、係止部材７に係止されているボルト１の頭部２を制止部材７１で押さえ付けるか、あるいはわずかな隙間が残る位まで制止部材７１を接近させる。したがって、供給ロッド５が上記の進出位置に達した時点で、エアシリンダ６９が進出動作をする信号を制御装置（図示していない）に送信する。そのために、エアシリンダ６の所定位置にセンサー７３が取付けられている。このセンサー７３は、エアシリンダ６のピストンの動きを検知して信号を発するものであり、ここでは一般的に使用されている近接スイッチ式のものである。

図９（Ａ）や（Ｃ）に示すように、制止部材７１が供給ロッド５の進出方向に延びている長さは、係止部材７の載置部３３の長さよりも長く突出させてある。したがって、（Ｃ）図に示すように、ボルト１が受入孔１６に挿入されて供給ロッド５が後退するときに、軸部４が係止凹部３４から離隔しても、制止部材７１は頭部２を押さえることができる状態になっている。この状態でエアシリンダ６９によりさらに頭部２を押さえ込むと、完全に軸部４が受入孔１６内に入り込む。

図９（Ｃ）に示すように、軸部４が受入孔１６に挿入されてから係止部材７が後退すると、フランジ３と相手方部材１５の上面との間に間隔Ｌが残ることがある。これは、軸部４のねじ山が受入孔１６の開口角部にひっかかったりすることによって発生する。この間隔Ｌは、載置部３３の厚さと、載置部３３と相手方部材１５の上面との所要の空隙によって形成される。したがって、このような間隔Ｌが残存していると、軸部４の挿入が不安定になるので、（Ｃ）図の状態からさらに制止部材７１で押し込むことによって完全な挿入がなされる。このような動作がえられるのは、制止部材７１が供給ロッド５の進出方向に延びている長さが、係止部材７の載置部３３の長さよりも長く突出させてあるからである。

間隔Ｌが残存するようないわゆる不完全挿入は、図８に示した実施例３において一層発生しやすくなる。同図（Ｂ）から明らかなように、受入孔１６が傾斜しているので開口角部に軸部４のねじ山がひっかかりやすいために、発生しやすくなっている。このような場合に、図９（Ｃ）に示すような構造を採用することによって、良好な挿入が可能となる。

以上に説明した実施例４のさらなる作用効果は、つぎのとおりである。

前記係止部材７に係止されているボルト１のヘッド部材がボルト１の軸線方向に抜け出るのを抑制する制止部材７１を、係止部材７とともに進退する状態で設けたものである。

軸部４のねじ山が受入孔１６の開口角部にひっかかると、円滑に挿入されない現象が発生し、係止部材７からヘッド部材が相対的に浮上することとなる。しかし、上述のような制止部材７１が配置されているので、制止部材７１による押し込み動作によってヘッド部材が逆戻りするような浮上現象が防止され、円滑な供給動作がえられる。

前記制止部材７１は、係止部材７に支持部材６６，６７を介して取付けられたエアシリンダ６９によって係止部材７に係止されたボルト１の軸線方向に進退できる状態で配置されている。

上述のように、前記進退駆動手段であるエアシリンダ６９は制止部材７１とともに係止部材７に対して支持部材６６，６７を介して取付けられているので、制止部材７１と係止部材７との相対位置を正確にもとめることが可能である。そして、制止部材７１は係止部材７に係止されたボルト１の軸線方向に進退できるので、ボルト１の軸部４を受入孔１６に挿入するときに、制止部材７１を進出させて押し込み部材として機能させることができる。したがって、前述の浮上防止の機能に加えて押し込み機能がえられ、部品供給が確実に行われる。

前記支持部材６６，６７は、供給ロッド５が後退して係止部材７が供給管９の前記端部の下側に復帰したとき、前記端部に制止部材７１が干渉することのない寸法と形状になっている。

前記支持部材６６，６７の寸法や形状を選定することによって、前記エアシリンダ６９により後退した制止部材７１が供給管９の端部に干渉しないようにすることが容易に実現できる。したがって、供給管９の端部、係止部材７および制止部材７１の３部材が正常に機能して干渉することのない状態で存在させることができて、装置１００としてのまとまりが良好にえられる。

上述のように、本発明によれば、供給管の出口開口から落下させたヘッド部材付き軸状部品を、ほぼ水平方向に進退する供給ロッドの先端部に設けた係止部材に対して、正確に係止することのできるので、自動車の車体組立工程や、家庭電化製品の板金組立工程などの広い産業分野で利用できる。

供給装置全体の側面図である。 供給管端部の部分の平面図である。 供給管端部の断面図である。 係止部材各部の斜視図、断面図である。 異なった形状の軸状部品の例を示す断面図である。 軸状部品が目的箇所に挿入されている状態を示す断面図である。 ゲート部材の変形例を示す断面図と平面図である。 供給ロッドを揺動させる場合の側面図と正面図である。 制止部材を組み込んだ場合の側面図、正面図である。

符号の説明

１ ボルト
２ 頭部
３ フランジ
４ 軸部
５ 供給ロッド
７ 係止部材
９ 供給管
１２ 保持空間
１３ 出口開口
１４ ゲート部材
１５ 相手方部材
１６ 受入孔、目的箇所
１７ ストッパ片
２１ 端部材
２２ ヘッド通過部
２３ 軸部通過部
２４ 平坦面
２５ ストッパ面
θ１ 拡開角度
３２ 受け面
３３ 載置部
３４ 係止凹部
３５ 円弧部
３７ 位置決め段部
３８ ストッパ縦面
３９ ストッパ水平面
４１ 永久磁石
４２ 永久磁石
４３ 永久磁石
４７ ナットランナー
５２ 加圧部材
５３ 凹部
５４ 雌ねじ
５６ 位置調節手段
θ２ 揺動角度
６３ 回転出力軸線
６４ 駆動手段
６６ 支持部材
６７ 支持部材
６９ 進退駆動手段、エアシリンダ
７１ 制止部材
７２ 空間部
Ｌ 間隔
１００ 供給装置

Claims (16)

1. ほぼ水平方向に進退する供給ロッドの先端部にヘッド部材付き軸状部品を保持して目的箇所へ供給する形式のものであって、前記部品の供給管を供給ロッドの進退方向に対して鋭角をなす向きであるとともに供給ロッドの上側に位置するように配置し、前記供給管の端部に部品を保持する保持空間が設けられているとともにこの保持空間から部品を供給ロッドの先端部方向に送出する出口開口が下向き開口した状態で設けられ、前記出口開口を開閉し部品を前記保持空間に停止させるゲート部材が設けられ、このゲート部材が開くことによって出口開口から落下する状態で出てきた部品を係止する係止部材が供給ロッドの先端部に設けられていることを特徴とするヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
2. 前記出口開口は、少なくとも部品のヘッド部材が通過するヘッド通過部と、部品の軸部が通過する軸部通過部によって構成されている請求項１記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
3. 前記係止部材に、部品のヘッド部材を係止して軸部を垂下した状態で支持する係止凹部が供給ロッドの進出方向に開放した状態で設けられている請求項１または請求項２記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
4. 前記係止部材に、落下してきた部品のヘッド部材の位置決めを行う位置決め段部が前記係止凹部に隣り合った状態で設けられている請求項１〜請求項３のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
5. 前記位置決め段部は、ほぼ鉛直方向に起立しているストッパ縦面と、ほぼ水平方向に配置されているストッパ水平面によって構成されている請求項４記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
6. 前記係止部材に、部品の係止状態を維持する吸引手段が設けられている請求項１〜請求項５のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
7. 前記吸引手段の吸引力は、出口開口から出てきた部品のヘッド部材が前記位置決め段部の所定位置に接触するように作用するものである請求項６記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
8. 前記吸引手段は、係止凹部の所定位置に軸部が入り込んだ状態を維持するものである請求項６または請求項７記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
9. 前記保持空間の終端部に軸部の先端部を受け止めるストッパ面が形成され、このストッパ面は保持空間内に保持されている軸部の軸線に垂直な仮想平面に対して出口開口側に拡開した向きとされている請求項１〜請求項８のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
10. ゲート部材に保持空間から突き出た軸部の先端部を受け止めるストッパ片が設けられ、このストッパ片の位置を出口開口の開口面に沿って変更する位置調節手段が設けられている請求項１〜請求項８のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
11. 目的箇所に供給された部品の軸部を加圧して軸部の回転に制動力を付与する加圧部材が設けられている請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
12. 前記部品はヘッド部材付きボルトであり、前記加圧部材にボルト軸部の雄ねじに合致する雌ねじが形成してある請求項１１記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
13. 前記供給ロッドの進退軸線と平行になった回転出力軸線を有する駆動手段が配置され、この駆動手段によって供給ロッドが前記回転出力軸線を中心にして揺動するように構成された請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
14. 前記係止部材に係止されている部品のヘッド部材が部品の軸線方向に抜け出るのを抑制する制止部材を、係止部材とともに進退する状態で設けた請求項１〜請求項１３のいずれかに記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
15. 前記制止部材は、係止部材に支持部材を介して取付けられた進退駆動手段によって係止部材に係止された部品の軸線方向に進退できる状態で配置されている請求項１４記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。
16. 前記支持部材は、供給ロッドが後退して係止部材が供給管の前記端部の下側に復帰したとき、前記端部に制止部材が干渉することのない寸法と形状になっている請求項１５記載のヘッド部材付き軸状部品の供給装置。

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