JP7321945B2 - 送給及び締結用の装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ピアスメタル等のコイン形状のパーツを受け付けて被取付部材に取り付けるための装置及び方法に関する。

φ10・φ14 ピアスメタル等のコイン形状のパーツをフィーダ装置から締結装置のレシーバに送給して締結する際には、ピアスメタルは平面が円形、断面がＴ型の形状で上下面の締結方向が決まっているため、フィーダ装置から排出されたパーツが、レシーバの先端まで反転することなく装填される必要がある。
この点、例えば、特許文献１のように、フィーダ装置の断面をリベット等のパーツの形状に合わせた形状を有することにより、反転を防止するツールは存在する。
しかしながら、従来の工法では、ピアスメタルを１個ずつ締結箇所へ手動で置いて位置出ししていたため、締結位置にバラつきがあり、またセッティングするまでに時間を要していた。

特開平１１－２１６６２２号公報

従って、本発明の目的は、ピアスメタル等のコイン形状のパーツを適切かつ時間を要することなく締結装置の先端へ装填する装置及び方法を提供することである。

この目的を達成するため、本発明の１つの態様は、
送給されたコイン形状のパーツを受け付けて前記パーツを被取付部材に締結する装置であって、
前記パーツを前記被取付部材に締結するためのパンチツールを上方から挿入できるように構成された中空の柱形状部と、
前記中空の柱形状部の側面から送給された前記パーツを一時的に保持し、前記パンチツールにより前記パーツが押し下げられることにより、前記パーツが一時的な保持から解放されるように構成される保持部と、
前記保持部から下方に延びており、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態を維持しながら前記パーツが通過するように、前記パーツの表と裏が反転しない幅の断面を有するパーツ通過経路部と、
前記パーツ通過経路部を通過した前記パーツを、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態に誘導する誘導部と、
前記誘導部により前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態で、前記パーツを前記被取付部材に締結する締結部と
を備えた装置である。

前記装置において、好ましくは、前記保持部は、２つのスチールボールの間で前記パーツの表面及び裏面が鉛直方向に平行な状態で前記パーツを保持するように構成される。

前記装置において、好ましくは、前記誘導部は、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態に前記パーツを誘導するように、前記パーツ通過経路部の下側に傾斜した傾斜面を有しており、
前記傾斜面は、前記パーツの表面が徐々に上を向くように誘導するガイド溝を有している。

前記装置において、好ましくは、前記中空の柱形状部と前記パーツ通過経路部とは、平面視において少なくとも一部が重なるように構成される。

前記装置において、好ましくは、前記パンチツールが、前記保持部に保持されている前記パーツを押し下げている状態では、前記パーツの次に送給される予定のパーツが、前記パンチツールの側面により、前記中空の柱形状部の側面から送給されることを阻止されるように構成される。

前記装置において、好ましくは、前記パーツはピアスメタルである。

本発明の別の態様は、
コイン形状のパーツを装置内で送給し、前記パーツを被取付部材に締結する方法であって、
前記装置の中空の柱形状部の側面から送給された前記パーツを保持部において一時的に保持する保持ステップと、
前記中空の柱形状部の上方から挿入されたパンチツールにより前記パーツが押し下げられることにより、前記保持部による一時的な保持から前記パーツを解放する解放ステップと、
一時的な保持から解放された前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態を維持しながら、前記保持部から下方に延びるパーツ通過経路部内で前記パーツを自然落下させる落下ステップと、
前記パーツ通過経路部を落下した前記パーツを、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態に誘導する誘導ステップと、
前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態で、前記パーツを前記被取付部材に締結する締結ステップと
を備えた方法である。

前記方法において、好ましくは、前記誘導ステップは、前記パーツ通過経路部の下側の傾斜した傾斜面に形成されたガイド溝により、前記パーツの表面が徐々に上を向くように誘導することを更に備えている。

前記方法において、好ましくは、前記保持部に保持されている前記パーツを押し下げている状態では、前記パーツの次に送給される予定のパーツが、前記パンチツールの側面により、前記中空の柱形状部の側面から送給されることを阻止される。

従来の工法では、パーツを１個ずつ締結箇所へ手動で置いて位置出ししていたため、締結位置にバラつきがあり、またセッティングするまでに時間を要していたが、本発明によれば、パーツの送給及び締結について、時間短縮及び自動供給が可能となる。

本発明の一実施形態による送給及び締結装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による送給及び締結装置の正面図である。 本発明の一実施形態による送給及び締結装置の内部構造の様子を示した図である。 本発明の一実施形態による送給及び締結装置の保持部の断面を示した図である。 本発明の一実施形態による送給及び締結装置の保持部の断面を示した図である。 ピアスメタル装填の第１の実施例を示した図である。 ピアスメタル装填の第１の実施例について誘導部周辺の内部構造を拡大して示した図である。 ピアスメタル装填の第２の実施例を示した図である。 ピアスメタルを示した図である。

以下、本発明に係る送給及び締結装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

[送給・締結装置の全体の構成]
図１は、本発明の一実施形態による送給及び締結装置の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態による送給及び締結装置の正面図である。図３は、本発明の一実施形態による送給及び締結装置の内部構造の様子を示した図である。

本発明に係る送給及び締結装置１００は、フィーダ装置１０６から投入されたパーツを柱形状部１０４内で一時的に保持した後に、上方から挿入されるパンチツール１０２によりパーツの一時的保持を解除することにより、パーツを下方の締結位置まで送給し、パーツを被取付部材に締結するように構成されている。

本実施例では、パーツの一例として、ピアスメタルを送給して被取付部材に締結する装置について説明する。
図２に示されるように、送給及び締結装置１００は、柱形状部１０４と、柱形状部１０４の側面に位置する保持部１０８と、保持部１０８の下側に位置するパーツ通過経路部１２０と、パーツ通過経路部１２０と底面の間に位置する誘導部１１２と、底面に位置する締結部１１８を備えている。

[柱形状部]
柱形状部１０４は、側面がフィーダ装置１０６に繋がっており、フィーダ装置１０６から投入されたピアスメタル２００を受け付けるように構成されている。また、柱形状部１０４は、ピアスメタル２００を被取付部材に締結するためのパンチツール１０２を上方から挿入できるように中空となっている。

[保持部]
図４は、図２の保持部１０８について、断面ＩＶ－ＩＶを示した図である。図５は、図２の保持部１０８について、断面Ｖ－Ｖを示した図である。
図２及び図３に示されるように、保持部１０８は、柱形状部１０４の側面に配置されたフィーダ装置１０６から投入されたピアスメタル２００を受け付けて一時的に保持することができるように、フィーダ装置１０６が配置された位置の下側に隣接して配置される。保持部１０８は、図２に示されるように、柱形状部１０４の中空部分に一部が重なるように配置され、柱形状部１０４の中空部分に部分的に重なった位置でピアスメタル２００を一時的に保持できるように構成される。
このように構成することにより、図４に示されるように、平面視では、ピアスメタル２００はパンチツール１０２と部分的に重なることになり、上方からパンチツール１０２を押し下げることにより、保持部１０８で保持されたピアスメタル２００の上端部を押して保持部１０８から解放し、柱形状部１０４の下側のパーツ通過経路部１２０に誘導することが可能となる。

ピアスメタル２００を送給及び締結装置１００の締結部１１８へ１個ずつ装填することができるように、送給及び締結装置１００は、ピアスメタル２００が通過する経路内で一時的な保持を可能とする機構として保持部１０８を施している。自動締結システムで使用することを考慮する場合、ピアスメタル２００を被取付部材に締結した後、自動的に次の締結用のピアスメタル２００が送給及び締結装置１００内へ送られてくることになる。保持部１０８の一時保持機構がないと送られてきたピアスメタル２００はそのまま送給及び締結装置１００の外へ吐き出されてしまうことになる。保持部１０８による一時保持機構を搭載し、送給及び締結装置１００内で一個ずつ保持させることにより、ピアスメタル２００を１個ずつ締結部１１８へ送り出すことが可能となる。

図４に示されるように、本実施例では、保持部１０８は、２個所に設けられたスチールボール１４０をオーリング１１０で圧力を掛けて保持する機構とボールプランジャー１５０で保持する機構の２つを設けている。なお、保持部１０８は、一時保持機構として、他にバネ、スプリング、ロッキングカム等のストッパー機能を有する機構を取り付ける方法により設計してもよい。なお、保持部１０８を取り付ける位置は、ワークと干渉しない位置とすることにより、取付位置や高さは適宜決定することができる。

[パーツ（ピアスメタル）通過経路部]
パーツ通過経路部１２０は、保持部１０８から下方に延びており、ピアスメタル２００の表面と裏面が鉛直方向に実質的に平行な状態を維持しながらピアスメタルが通過するように、ピアスメタル２００の表と裏が反転しない幅の断面を有している。例えば、ピアスメタル２００の表面と裏面の決められた姿勢方向を保持するためにパーツ挿入口と共にパーツ通過経路１２０の断面形状は長方形状となっている。パーツ通過経路１２０は、ボールプランジャー１５０で一時的に保持されたピアスメタル２００が解放されたときに薄い直方体形状の通過経路の中を鉛直に自然落下する構造になっている。パーツ通過経路部１２０は、直方体形状にすることによりピアスメタル２００の表面と裏面の方向を一定に保持し、反転するスペースを作らない設計とすることにより、フィーダ装置１０６からフィードチューブ内を通って投入されたピアスメタル２００を送給及び締結装置１００の誘導部１１２へ向けて送給できる構造である。

[誘導部]
誘導部１１２は、パーツ通過経路部１２０の下側に繋がり、パーツ通過経路部１２０を通過したピアスメタル２００を、ピアスメタル２００の表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、ピアスメタル２００の表面と裏面が水平方向を向いた状態に誘導するように構成される。
具体的な構造として、誘導部１１２は、パーツ通過経路部１２０と締結部１１８の間において傾斜角度を設け、その傾斜面においてピアスメタル２００の表面が徐々に上を向くように誘導するガイド溝（図７の符号１２２）を加工している。

また、誘導部１１２は、パーツ通過経路部１２０の幅１０５より広い幅１０７を有することにより、ピアスメタル２００の表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、ピアスメタル２００の表面と裏面が斜めを向いた状態を介して、ピアスメタル２００の表面と裏面が水平方向を向いた状態にピアスメタル２００をスムーズに誘導できるように構成される。誘導部１１２の幅１０７は、狭すぎると自然落下してきたピアスメタルが水平方向に転換できずに引っ掛かってしまうため、幅１０５より広い幅とするが、一方で、幅１０７は、広すぎると反転するスペースができてしまうため、ピアスメタル２００の直径より小さい幅に設定される。

また、傾斜角度を設ける箇所は、ピアスメタル２００の表面と裏面が鉛直方向と平行か状態からピアスメタル２００の表面と裏面を水平方向に向けさせるために、大きくＲ加工を施している。これにより、ピアスメタル２００のフランジ２２０が引っ掛からず通過できる構造設計となっている。

更に、ガイド溝（図７の符号１２２）は、鉛直方向に落下してきたピアスメタル２００の先端が入り込むときに、ピアスメタル２００の裏面部２３０が入り込むことにより、ピアスメタル２００の鉛直方向から水平方向へ方向転換をスムーズに行いつつ、ピアスメタル２００の裏面部２３０を締結部にスムーズに装填するためのガイドレールとしての役割を果たしている。

上記のＲ加工及びガイド溝によって、送給及び締結装置１００内を鉛直方向に自然落下してきたピアスメタル２００がスムーズに水平方向へ転換し、詰まらせることなく送給及び締結装置１００の締結部１１８へ装填可能としている。

[締結部]
図２に示されるように、締結部１１８は、柱形状部１０４の底部に位置しており、誘導部１１２によりピアスメタル２００の表面と裏面が水平方向を向けられた状態で、ピアスメタル２００の裏面部２３０が被取付部材に当接するように底面を有していない。また、締結部１１８は、ピアスメタル２００の位置がバラつかないように、ピアスメタル２００の径とほぼ同じ径で構成される。締結部１１８は、ピアスメタル２００の表面と裏面が水平方向を向いた状態で、パンチツール１０２により上方から押圧することにより、ピアスメタル２００を被取付部材に締結するように構成される。

[第１の実施例]
本発明に係る送給及び締結装置１００を用いたピアスメタル装填方法の第１の実施例として、ピアスメタル２００を受け付けて締結位置まで送給し、ピアスメタル２００を被取付部材に締結するフローを説明する。

図６は、ピアスメタル装填の第１の実施例を示すものである。図７は、ピアスメタル装填の第１の実施例について誘導部１１２の周辺の内部構造を拡大して示した図である。

本実施例では、まず、図６（ａ）に示されるように、フィーダ装置１０６の角チューブからエアー圧送によって投入されると、ピアスメタル２００は保持部１０８において一時的に保持される。

次に、図６（ｂ）に示されるように、ピアスメタル２００が保持部１０８に保持された状態で、パンチツール１０２を下降させてピアスメタル２００の側面を押し下げると、ピアスメタル２００は保持部１０８から解放されて、パーツ通過経路部１２０内を自然落下する。この場合、パーツ通過経路部１２０の幅は、ピアスメタル２００の厚さと同程度に設計されており、ピアスメタル２００は反転しないようになっている。

図６（ｃ）に示されるように、ピアスメタル２００がパーツ通過経路部１２０内を自然落下すると誘導部１１２に到達する。このとき、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、誘導部１１２は、傾斜面を有しており、この傾斜面に一段低くなっているガイド溝１２２を有している。このガイド溝１２２に、鉛直方向に落下してきたピアスメタル２００の裏面部２３０（図９参照）が入り込むことにより、ピアスメタル２００の鉛直方向から水平方向へ方向転換をスムーズに行うことができる。その結果として、図６（ｄ）に示されるように、誘導部１１２において、ピアスメタル２００は表と裏が反転することなく、ピアスメタル２００の表面と裏面が鉛直方向を向いた状態から、表面と裏面が水平方向を向いた状態に誘導される。

ピアスメタル２００が誘導部１１２をスムーズに移動すると、図６（ｅ）及び図７（ｃ）に示されるように、ピアスメタル２００は、締結部１１８において、表面と裏面が完全に水平方向を向いた状態となる。また、締結部１１８内において、ピアスメタル２００の位置がバラつくことなく配置することが可能となる。

次に、パンチツール１０２によるピアスメタル２００に対する下向きの押し圧により、図６（ｆ）に示されるように、ピアスメタル２００は、被取付部材に締結される。このとき、被取付部材の打ち抜かれた廃材はダイス内を通過し排出され締結完了となる。

その後は、パンチツール１０２が図６（ａ）の位置まで上昇して戻ると、次のピアスメタル２００がフィーダ装置１０６の角チューブからエアー圧送によって投入されることになり、次のピアスメタル２００の締結動作を行うことが可能となる。この場合、当該次のピアスメタル２００を投入するタイミングは、例えば、パンチツール１０２が保持部１０８を上方向に通過したことを検知したタイミングとしてもよい。また、所定のインターバルを設定して、フィーダ装置から自動で送給されるように設定してもよい。

本実施例のピアスメタル装填方法によれば、ピアスメタル等のコイン形状のパーツを1個ずつ順に締結位置がバラつくことなく誘導して被取付部材に締結することが可能となる。

[第２の実施例]
図８は、ピアスメタル装填方法の第２の実施例について説明するものである。

本実施例では、第１の実施例と同様に、まず、図８（ａ）に示されるように、フィーダ装置１０６の角チューブからエアー圧送によって投入されると、ピアスメタル２００は保持部１０８において一時的に保持される。

次に、図８（ｂ）に示されるように、ピアスメタル２００が保持部１０８に保持された状態で、パンチツール１０２を下降させてピアスメタル２００の側面を押し下げると、ピアスメタル２００は保持部１０８から解放されて、パーツ通過経路部１２０内を自然落下する。また、本実施例では、パンチツール１０２がピアスメタル２００の側面に当接する位置まで下降すると、次のピアスメタル２００が投入されるように構成される。この場合、当該次のピアスメタル２００は、パンチツール１０２の側面に当接しており、柱形状部１０４の側面から送給されることが阻止され、保持部１０８まで到達することはない。当該次のピアスメタル２００は、フィーダ装置１０６の角チューブに留まった状態のままである。

次に、図８（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）に示されるように、第１の実施例と同様にピアスメタル２００は誘導され、締結部１１８において、表面と裏面が完全に水平方向を向いた状態となり、ピアスメタル２００は、被取付部材に締結される。

本実施例では、１つ目のピアスメタル２００の締結後、２つ目のピアスメタル２００の締結のためにパンチツールを上昇させて図８（ａ）の位置まで戻ることにより、２つ目のピアスメタル２００が自然落下して保持部１０８に保持することが可能となる。このように構成しておくことにより、保持部１０８へは常に１つのピアスメタル２００しか送給されないようにすることができ、ピアスメタル２００を１個ずつ送給する機構を実現することが可能となる。

本実施例によれば、１つのピアスメタル２００の被取付部材への締結が完了し、パンチツールを元の上昇した位置に戻したタイミング（図８（ｅ）の段階から図８（ａ）の段階に戻るタイミング）で、次のピアスメタル２００が保持部１０８に既に保持されている状態となるので、直ぐに、次のピアスメタル２００の締結動作に移ることができるため、より効率的に締結作業を進めることが可能となる。

本発明では、送給するピアスメタル等のパーツについて、レシーバ内の通過経路（長方形状）を縦送りで装填できる形状パーツであれば、この機構は適用可能である。

以上のように、本発明に係る送給及び締結用装置の実施の一形態及び実施例について説明してきたが、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、これに種々の変更を加え得るものであることは容易に理解される。そして、それらが特許請求の範囲の各請求項に記載した事項、及びそれと均等な事項の範囲内にある限り、当然に本発明の技術的範囲に含まれる。上記の実施例は、パーツとしてピアスメタルを対象とするものであったが、これはあくまでも一例であり、本発明がこの特定の具体例に限定されるものではない。

１００ 送給及び締結装置
１０２ パンチツール
１０４ 柱形状部
１０６ フィーダ装置
１１０ オーリング
１２０ パーツ通過経路
１２２ ガイド溝
１３０ パンチツール通過経路
１４０ スチールボール
１５０ ボールプランジャー
２００ ピアスメタル
２２０ フランジ
２３０ 裏面部

Claims (9)

1. 送給されたコイン形状のパーツを受け付けて前記パーツを被取付部材に締結する装置であって、
   前記パーツを前記被取付部材に締結するためのパンチツールを上方から挿入できるように構成された中空の柱形状部と、
   前記中空の柱形状部の側面から送給された前記パーツを一時的に保持し、前記パンチツールにより前記パーツが押し下げられることにより、前記パーツが一時的な保持から解放されるように構成される保持部と、
   前記保持部から下方に延びており、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態を維持しながら前記パーツが通過するように、前記パーツの表と裏が反転しない幅の断面を有するパーツ通過経路部と、
   前記パーツ通過経路部を通過した前記パーツを、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態に誘導する誘導部と、
   前記誘導部により前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態で、前記パーツを前記被取付部材に締結する締結部と
   を備えた装置。
2. 前記保持部は、２つのスチールボールの間で前記パーツの表面及び裏面が鉛直方向に平行な状態で前記パーツを保持するように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記誘導部は、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態に前記パーツを誘導するように、前記パーツ通過経路部の下側に傾斜した傾斜面を有しており、
   前記傾斜面は、前記パーツの表面が徐々に上を向くように誘導するガイド溝を有している、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記中空の柱形状部と前記パーツ通過経路部とは、平面視において少なくとも一部が重なるように構成される、請求項１から３のいずれか１つに記載の装置。
5. 前記パンチツールが、前記保持部に保持されている前記パーツを押し下げている状態では、前記パーツの次に送給される予定のパーツが、前記パンチツールの側面により、前記中空の柱形状部の側面から送給されることを阻止されるように構成される、請求項１から４のいずれか１つに記載の装置。
6. 前記パーツはピアスメタルである、請求項１から５のいずれか１つに記載の装置。
7. コイン形状のパーツを装置内で送給し、前記パーツを被取付部材に締結する方法であって、
   前記装置の中空の柱形状部の側面から送給された前記パーツを保持部において一時的に保持する保持ステップと、
   前記中空の柱形状部の上方から挿入されたパンチツールにより前記パーツが押し下げられることにより、前記保持部による一時的な保持から前記パーツを解放する解放ステップと、
   一時的な保持から解放された前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態を維持しながら、前記保持部から下方に延びるパーツ通過経路部内で前記パーツを自然落下させる落下ステップと、
   前記パーツ通過経路部を落下した前記パーツを、前記パーツの表面と裏面が鉛直方向に平行な状態から、前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態に誘導する誘導ステップと、
   前記パーツの表面と裏面が水平方向を向いた状態で、前記パーツを前記被取付部材に締結する締結ステップと
   を備えた方法。
8. 前記誘導ステップは、前記パーツ通過経路部の下側の傾斜した傾斜面に形成されたガイド溝により、前記パーツの表面が徐々に上を向くように誘導することを更に備えた請求項７に記載の方法。
9. 前記保持部に保持されている前記パーツを押し下げている状態では、前記パーツの次に送給される予定のパーツが、前記パンチツールの側面により、前記中空の柱形状部の側面から送給されることを阻止される、請求項７又は８に記載の方法。

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