JP2019210145A - 部品供給制御構造部 - Google Patents

Abstract

【課題】ガイド部材に弾性変形機能と挟み付け機能を付与して、節度ある部品の停止制御、部品集約箇所の最適化、部品形状の変更への対応簡素化を行うこと。【解決手段】ガイド部材１２の間に部品１の通過空間１３が形成され、ガイド部材１２に、固定部１５と、撓み変形部２３と、永久磁石２１、電磁石２８が配置された吸着部２２を設け、通過空間１３を移動してきた部品１が、永久磁石２１、電磁石２８により、撓み変形部２３による弾性変形を伴いながら、ガイド部材１２の先端部の内面に吸着されて、両ガイド部材１２の間で挟み付けられる。【選択図】図１

Description

この発明は、長尺なガイド部材がほぼ平行な状態で２本配列されていることにより、両ガイド部材の間に部品の通過空間を形成したものにおいて、部品の移送態様に改善を施した部品供給制御構造部に関する。

特開２０１７−２２２５０７号公報には、滑動してきた磁性材料製の部品が、滑動面に埋め込まれた磁石で引きつけられて、位置決めがなされることが記載されている。

特開２０１７−２２２５０７号公報

上記特許文献には、部品を磁石で位置決めすることは記載されているが、部品を磁石の箇所まで導いてくる構造部に特別な技術的配慮をすることについては、何も触れられていない。

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、ガイド部材に弾性変形機能と挟み付け機能を付与して、節度ある部品の停止制御を行ったり、部品を作業者にとって最も好ましい箇所に集約したり、部品形状の変更への対応を簡素化したりすることを、目的とする。

請求項１記載の発明は、
長尺なガイド部材がほぼ平行な状態で２本配列されていることにより、両ガイド部材の間に磁性材料製部品の通過空間が形成され、
ガイド部材に、一端を静止部材に結合する固定部と、前記通過空間の幅方向にガイド部材の弾性変形を可能とする撓み変形部と、先端部に配置した磁石を設け、
前記通過空間を移動してきた部品が、前記磁石により、前記撓み変形部による前記弾性変形を伴いながら、ガイド部材の先端部の内面に吸着されて、両ガイド部材の間で挟み付けられることを特徴とする部品供給制御構造部である。

両ガイド部材の間に設けられた通過空間に磁性材料製部品が移送されてくると、部品は、磁石により、撓み変形部による弾性変形を伴いながら、ガイド部材の先端部の内面に吸着されて、両ガイド部材の間で挟み付けられる。部品は通過空間を滑らかに移送され、ガイド部材の先端部において制動作用を受け、ガイド部材の先端部から不用意に転落するようなことが防止される。つまり、ガイド部材は、部品を導く搬送機能と、部品に制動力を付与するための撓み変形機能を有している。そして、所定個数の部品が両ガイド部材間に保持されると、つぎに作業者による手掴みや、ロボット装置の保持などでガイド部材から取り出す。

したがって、通過空間における円滑な部品移送と、ガイド部材の先端部における確実な制動保持がなされて、信頼性の高い部品供給制御が実現する。ガイド部材の長さや湾曲形状を選定することにより、作業者の手元近くに部品を待機させることができ、部品取り出しが簡素化されて、作業効率の向上にとって有効である。また、簡単な構造のガイド部材が主要な構成部材であるから、部品形状が変更された場合であっても、部品供給制御構造部の改造が簡単に実施できる。

長尺なガイド部材を撓ませる構造であるから、先端部の磁石吸引力を弱めても、撓み変形が確実になされ、撓み動作の確実化や磁石の小型化にとって効果的である。さらに、弾性変形をするガイド部材には、回転構造や進退摺動などの可動構造がないので、ガイド部材の耐久性向上にとって好適である。

磁石の吸引力でガイド部材を撓ませるものであるから、部品に対する挟み付けの加圧力が確実にえられる。磁石がなくて、ガイド部材の弾性力だけで挟み付けを行う場合であると、長尺な部材による挟み付けの加圧力を一定に保持するためには、高精度のガイド部材製作が必要となり、製作工数や原価的な面で不利益なものとなる。

ガイド部材は、部品を導く搬送機能と、部品に制動力を付与するための撓み変形機能を有しているので、単純なガイド部材構造によって効果的な部品搬送と部品制動が行える。

請求項２記載の発明は、
片方のガイド部材にだけ、一端を静止部材に結合する固定部と、前記通過空間の幅方向にガイド部材の弾性変形を可能とする撓み変形部と、先端部に配置した磁石が設けられている請求項１記載の部品供給制御構造部である。

このような片側タイプとすることにより、構造の簡素化や原価低減にとって有効である。それ以外の効果は、請求項１記載の発明と同じである。

本願発明は、上述のような構造発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、動作過程等を特定した方法発明として存在させることができる。

部品供給制御構造部を採用した部品供給装置の各部図面である。 部品供給制御構造部の平面図である。 部品供給制御構造部の平面図である。 磁力線の態様を示す平面図である。 電磁石の断面図である。 直進フィーダの側面図である。 他の部品例を示す断面図である。

つぎに、本発明に係る部品供給制御構造部を実施するための形態を説明する。

図１および図２は、本発明の実施例１を示す。

最初に、供給の対象となる部品について説明する。

ここでは、図１（Ｂ）に示すように、対象部品は、ボルト１であり、六角形の頭部２とそれと一体の雄ねじが切られた軸部３によって構成され、鉄製である。実施例１は、部品供給装置であるパーツフィーダ４に、本発明にかかる部品供給制御構造部を組み付けた場合である。

パーツフィーダ４は、一般的に採用されている振動式円形ボウル５を備えた形式のものであり、円形の螺旋型部品搬送板を移送されてきたボルト１が、送出通路部６において吊り下げ状態とされる。送出通路部６は、平行に配置されたレール部材７の間に形成された軸通過空間８と、レール部材７の上面に形成された滑動面９を有しており、頭部３の下面が滑動面９上を摺動し、軸部３が軸通過空間８を通過するようになっている。

つぎに、部品供給制御構造部について説明する。

図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図が、同図の（Ｂ）図である。また、図１（Ａ）のＣ矢視図が、同図の（Ｃ）図である。

部品供給制御構造部は、符号１０で示され、以下の説明において、単に構造部と表現する場合もある。長尺なガイド部材１２がほぼ平行な状態で２本配列されていることにより、両ガイド部材１２の間にボルト１の通過空間１３が形成されている。通過空間１３の幅間隔は、軸部３の直径よりも僅かに大きく設定してある。ガイド部材１２は、先端側が低くなるように傾斜させてあり、ステンレス鋼のように弾性変形のしやすい非磁性材料で構成するのが望ましい。他の材料として、合成樹脂で構成してもよい。

ガイド部材１２は、一端側が機枠などの静止部材１４に固定されている。この固定されている箇所が、固定部１５である。固定部１５の箇所においては、ガイド部材１２が上下左右方向に拡大された基部材１６が形成され、この基部材１６から細長いガイド部材１２が伸びている。基部材１６を一体化するために、断面コ字型の結合部材１７が配置してある。結合部材１７の内側に基部材１６を差し込んで、溶接部１８で一体化してある。結合部材１７の下部が静止部材１４に固定してある。基部材１６と送出通路部６の間隔は、ボルト１が送出通路部６から基部材１６へ滑らかに乗り移れるように、狭く設定してある。なお、基部材１６の上面が滑動面１９とされ、送出通路部６の滑動面９と連なっており、ガイド部材１２の上面に連なっている。

ガイド部材１２は、固定部１５において固定され、その反対側の端部は自由状態の自由端となっている。いわゆる片持ち構造とされている。通過空間１３は、ガイド部材１２の自由端側において、開放されている。自由端側に永久磁石２１が設けられた吸着部２２が形成してある。吸着部２２は、ガイド部材１２よりも肉厚が大きくしてあり、そこに永久磁石２１が埋め込んだ状態で取り付けてある。図２に示すように、吸着部２２に外側から窪みを成型し、そこに永久磁石２１をはめ込んで蓋板で封じてある。

図１（Ｃ）に示すように、固定部１５と吸着部２２の間のガイド部材１２が、撓み変形部２３とされている。撓み変形部２３は、通過空間１３の幅方向にガイド部材１２の弾性変形を可能としている。

ボルト１の通過を検知して通過本数を計数する計数センサー２４が、結合部材１７に取り付けてある。例えば、作業者が３本ずつ手掴みにして取り出す場合であると、計数センサー２４から発せられた３本目の信号によって、パーツフィーダ４の送出振動を停止する。

つぎに、移送動作を説明する。

吊り下げ状態（首吊り状態）とされたボルト１が送出通路部６からガイド部材１２に移載されると、頭部２が滑動面１９上を滑りながら、軸部３は通過空間１３を通って先端側の低い方へ向って滑降する。軸部３が吸着部２２へ達すると、永久磁石２１の吸引力が軸部３に作用し、この吸引反力によって撓み変形部２３が撓んで、吸着部２２が通過空間１３の幅を狭くする方向に変位する。つまり、通過空間１３を移動してきたボルト１が、永久磁石２１により、撓み変形部２３による弾性変形を伴いながら、ガイド部材１２の先端部の内面に吸着されて、両ガイド部材１２の間で挟み付けられる。撓み変形部２３によるガイド部材１２の撓み変形は、固定部１５付近が撓み変形の基点になって、図２（Ｂ）に示す矢線２５側へ変位する。

１本目のボルト軸部３が吸着部２２において挟み付けられると、それに後続する２本目のボルト１は、１本目のボルト１に制止されて停止する。このような制止によって、例えば、所定の３本のボルト１がガイド部材１２の先端部分に保持されると、作業者が３本の軸部３を手掴みにして吸着部２２から引き出すようにして取り出し、引き続いてねじ込み作業が行われる。ボルト３本の計数は、前記計数センサー２４によって行われる。

つぎに、永久磁石の磁束線について説明する。

永久磁石２１の極性の設定には、種々なものが採用できる。図４（Ａ）に示す場合は、永久磁石２１のＮ極とＳ極がガイド部材１２の長手方向に沿って配置してあり、それによる磁束線２６は、ガイド部材１２の長手方向に沿った方向に形成される。このような磁束線２６の態様によって吸引力が発生し、撓み変形部２３に撓み変形がなされ、軸部３が吸着部２２間で挟み付けられる。

また、図４（Ｂ）に示す場合は、永久磁石２１のＮ極とＳ極が通過空間１３の幅方向に沿って配置してあり、それによる磁束線２６は、通過空間１３の幅方向に沿った方向に形成される。このような磁束線２６の態様によって吸引力が発生し、撓み変形部２３に撓み変形がなされ、軸部３が吸着部２２間で挟み付けられる。

なお、図２（Ａ）に２点鎖線と符号１１で示すように、ボルト１が移送されてきていない状態で見て、吸着部２２の間隔が先端側に向って狭くなるようにしておき、軸部３への制動力を高めることも可能である。１番目のボルト１が吸着部２２から容易に抜け落ちることがなく、確実な所定部品個の保持がなされる。

前記パーツフィーダはボウルを振動させる形式のものであるが、これを回転板に磁石で部品を吸着して送出管から送り出す形式のものを採用してもよい。

上述の計数センサー２４とパーツフィーダ４の関連動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行うことが可能である。制御装置またはシーケンス回路からの信号で動作する通電切りかえ等で実施できる。

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。

両ガイド部材１２の間に設けられた通過空間１３に磁性材料製のボルト１が移送されてくると、軸部３は、永久磁石２１により、撓み変形部２３による弾性変形を伴いながら、ガイド部材１２の先端部の内面に吸着されて、両ガイド部材１２の間、すなわち吸着部２２の間で挟み付けられる。ボルト１は通過空間１３を滑らかに移送され、ガイド部材１２の吸着部２２において制動作用を受け、ガイド部材１２の吸着部２２から不用意に転落するようなことが防止される。つまり、ガイド部材１２は、ボルト１を導く搬送機能と、ボルト１に制動力を付与するための撓み変形機能を有している。そして、所定本数のボルト１が両ガイド部材１２間に保持されると、つぎに作業者による手掴みや、ロボット装置の保持などでガイド部材１２から取り出す。

したがって、通過空間１３における円滑な部品移送と、ガイド部材１２の先端部における確実な制動保持がなされて、信頼性の高い部品供給制御が実現する。ガイド部材１２の長さや湾曲形状を選定することにより、作業者の手元近くにボルト１を待機させることができ、ボルト取り出しが簡素化されて、作業効率の向上にとって有効である。また、簡単な構造のガイド部材１２が主要な構成部材であるから、部品形状が変更された場合であっても、部品供給制御構造部の改造が簡単に実施できる。

長尺なガイド部材１２を撓ませる構造であるから、吸着部２２の磁石吸引力を弱めても、撓み変形が確実になされ、撓み動作の確実化や永久磁石２１の小型化にとって効果的である。さらに、弾性変形をするガイド部材１２には、回転構造や進退摺動などの可動構造がないので、ガイド部材１２の耐久性向上にとって好適である。

永久磁石２１の吸引力でガイド部材１２を撓ませるものであるから、ボルト１に対する挟み付けの加圧力が確実にえられる。永久磁石２１がなくて、ガイド部材１２の弾性力だけで挟み付けを行う場合であると、長尺な部材による挟み付けの加圧力を一定に保持するためには、高精度のガイド部材製作が必要となり、製作工数や原価的な面で不利益なものとなる。

ガイド部材１２は、ボルト１を導く搬送機能と、ボルト１に制動力を付与するための撓み変形機能を有しているので、単純なガイド部材構造によって効果的な部品搬送と部品制動が行える。

図３は、本発明の実施例２を示す。

この実施例２は、片方のガイド部材１２にだけ、一端を静止部材に結合する固定部１５と、通過空間１３の幅方向にガイド部材１２の弾性変形を可能とする撓み変形部２３と、先端部に配置した永久磁石２１が設けられている。

そして、他方のガイド部材１２は弾性変形をしないような剛性の高い構造とされている。そのために、他方のガイド部材１２の方の断面を大きくし、静止部材１４にも固定している。他方のガイド部材１２に取り付けられた永久磁石２７の吸引力は、対向する永久磁石２１よりも強くしてあり、こうすることによって、片側のガイド部材１２だけが撓むようにしている。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。

ボルト１が通過空間１３に入ってきて吸着部２２に達すると、軸部３は永久磁石２７側に吸い付けられる。これと同時に、永久磁石２１の吸引力によって、撓み変形部２３が撓んで軸部３は両吸着部２２間で挟み付けられる。

このような片側タイプとすることにより、構造の簡素化や原価低減にとって有効である。それ以外の効果は、実施例１と同じである。

図５は、本発明の実施例３を示す。

この実施例３は、永久磁石２１を電磁石２８に変更したもので、永久磁石２１と同様な取り付け構造とされている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

電磁石方式とすることにより、作業者がボルト１を手掴みにするときに磁石吸引力を消滅させて、強くボルトを握らないで簡単に取り出すことが可能となる。作業者が差し入れた手をセンサーで検知して、電磁石２８の吸引力を消滅させることができる。それ以外の効果は、先の各実施例と同じである。

図６は、本発明の実施例４を示す。

この実施例４は、部品供給制御構造部１０が水平方向に配置され、直進フィーダ３０の搬送振動でボルト１が搬送される。図６（Ａ）のＢ−Ｂ断面図が同図の（Ｂ）図である。平行に配置された２本のガイドレール３１が結合部材３２で一体化され、ボルト１が吊り下げ状態で搬送される。軸部３が両ガイドレール３１の間を通過し、頭部２の下面がガイドレール３１の滑動面３３上をスライドする。

結合部材１７の箇所でガイド部材１２がガイドレール３１に接続されている。したがって、この実施例４では、結合部材１７の箇所が前述の固定部１５に相当している。ガイドレール３１は、板ばね３４で支持され、電磁石３５で送出振動が付与される。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

ボルト１が吊り下げ状態でガイドレール３１からガイド部材１２へ移載される。ボルト１が吸着部２２に達すると、先の実施例と同様な挟み付けがなされる。

上記のように、直進フィーダ３０の搬送振動を利用することにより、ガイド部材１２における搬送力を確保することができ、信頼性の高い構造部１０がえられる。それ以外の効果は、先の各実施例と同じである。

図７は、本発明の実施例５を示す。

この実施例５は、ナット３７を供給の対象としたものである。ナット３７は四角い形状で、その中央部にねじ孔３８が設けてある。両ガイド部材１２の間からナット３７が落下するのを防止するために、静止部材１４に固定した滑り板３９が設けてある。図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面図が同図の（Ｂ）図である。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

所定個数、例えば、３個のナット３７が滑り板３９上を滑りながらガイド部材１２の間を移送され、吸着部２２間で挟み付けられると、作業者はナット３７を摘まむようにして吸着部２２の間から取り出して、ねじ締め工程を遂行する。

本実施例５により、ナット３７のような部品であっても、滑り板３９による搬送作用で正確に供給制御が可能となる。それ以外の効果は、先の各実施例と同じである。

上述のように、本発明の構造部によれば、ガイド部材に弾性変形機能と挟み付け機能を付与して、節度ある部品の停止制御を行ったり、部品を作業者にとって最も好ましい箇所に集約したり、部品形状の変更への対応を簡素化したりする。したがって、自動車の車体組み立て工程や、家庭電化製品の板金組み立て工程などの広い産業分野で利用できる。

１ ボルト、部品
２ 頭部
３ 軸部
１０ 部品供給制御構造部
１２ ガイド部材
１３ 通過空間
１５ 固定部
１９ 滑動面
２１ 永久磁石
２２ 吸着部
２３ 撓み変形部
２８ 電磁石
３０ 直進フィーダ
３１ ガイドレール
３３ 滑動面
３７ ナット、部品
３９ 滑り板

Claims (2)

1. 長尺なガイド部材がほぼ平行な状態で２本配列されていることにより、両ガイド部材の間に磁性材料製部品の通過空間が形成され、
   ガイド部材に、一端を静止部材に結合する固定部と、前記通過空間の幅方向にガイド部材の弾性変形を可能とする撓み変形部と、先端部に磁石が配置された吸着部を設け、
   前記通過空間を移動してきた部品が、前記磁石により、前記撓み変形部による前記弾性変形を伴いながら、ガイド部材の先端部の内面に吸着されて、両ガイド部材の間で挟み付けられることを特徴とする部品供給制御構造部。
2. 片方のガイド部材にだけ、一端を静止部材に結合する固定部と、前記通過空間の幅方向にガイド部材の弾性変形を可能とする撓み変形部と、先端部に配置した磁石が設けられている請求項１記載の部品供給制御構造部。

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