JPH1149334A - ボルト供給選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長さの異なるボルトを選別して所望のボルト
選別路に供給できるようなボルト供給選別装置を提供す
る。 【解決手段】 長さの異なる複数種類のボルトＢを混流
状態でかつ軸部を下に向けた姿勢で供給するボルトフィ
ーダ２１と、ボルトフィーダ２１から受け渡されたボル
トＢが軸部を下に向けた姿勢で移動する流入路４０と、
ボルトＢの種類を検出するボルト種検出センサと、ボル
ト種ごとに流入路４０から分岐して設けた複数のボルト
選別路７１ａ〜７１ｆと、ボルト種ごとの搬出機構９１
ａ〜９１ｆとを具備している。搬出機構９１ａ〜９１ｆ
は流入路４０を横切る方向に進退自在な作動部材９２を
有している。作動部材９２は、流入路４０から退避する
第一状態と、流入路４０上でのボルトＢの移動を阻止す
る第二状態と、このボルトＢをボルト選別路７１ａ〜７
１ｆに送り出す第三状態とに切替え可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、互いに長さが異
なる複数種類のボルトを選別しつつ所望のボルト選別路
に供給するためのボルト供給選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばエンジン等の機器（ワーク）の組
立において、ナットランナ等の締付け装置を用いてボル
トをワークに締付ける（仮締めあるいは本締めを行う）
場合、所定のボルトをナットランナに供給するためにパ
ーツフィーダが使用されることがある。また、ワークの
組立において、ボルト挿入孔の深さなどに応じて、互い
に長さが異なる複数種類のボルトが使われることがあ
り、これら複数種類のボルトを１台のナットランナによ
ってワークに順次ねじ込んでゆくには、複数種類のボル
トを所定の順序でナットランナに供給する必要がある。
この場合、従来はボルトの種類に応じた数のパーツフィ
ーダを用意し、予め分別されたボルトを各パーツフィー
ダに分けて収容し、各パーツフィーダから別々に送られ
てくるボルトを所定の順序でナットランナに供給する必
要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うにボルトの種類に応じた数のパーツフィーダを用いる
場合には、パーツフィーダの設置台数にほぼ比例して設
備費が高くなるばかりでなく、複数台のパーツフィーダ
を設置するために広い床面積を必要とし、工場内での設
備レイアウトも難しくなるなどの問題がある。

【０００４】なお、特開平６−１１５６６５号公報のよ
うに、種類の異なるボルトを別々のボルトフィーダから
配給手段に供給するものが提案されているが、この場合
もボルトの種類が増えるとその分だけボルトフィーダを
増設する必要があり、前述の問題点（設備の大型化およ
び高額化）をまねくという欠点がある。

【０００５】従ってこの発明の目的は、少数のボルトフ
ィーダから供給される複数種類のボルトを選別して所望
のボルト選別路に自動的に供給できるようなボルト供給
選別装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を果たすため
の本発明のボルト供給選別装置は、請求項１に記載した
ように構成される。このボルト供給選別装置において
は、長さが互いに異なる複数種類のボルトがボルトフィ
ーダによって混流状態でかつ整列させられて一列に供給
される。これらのボルトはボルトフィーダからの供給状
態のまま流入路に受け渡され、ボルト種検出手段によっ
てボルト種が検出される。そしてボルト種に応じた搬出
機構が第一状態から第二状態に切替わる。

【０００７】上記ボルトは流入路を下流側に向って移動
するが、このボルトの流入路での移動は、ボルト種に応
じた上記搬出機構によって阻止されたのち、当該搬出機
構が第三状態に切替わることにより、このボルト種に応
じたボルト選別路にボルトが送り出される。その結果、
ボルト種ごとのボルト選別路にボルトが選別供給される
ことになる。

【０００８】好ましい形態として、請求項２に記載した
ようなストッパとプッシャとを一体に有する搬出機構を
採用することにより、搬出機構の構造の簡略化を図るよ
うにしてもよい。

【０００９】また、請求項３に記載したようなボルト駆
動機構を配備してもよい、このボルト駆動機構は、好適
にはボルトを吊り下げた状態で保持する搬送部材を有す
るものであり、アクチュエータによってこの搬送部材を
流入路の下流に向けて移動させることにより、この搬送
部材に保持されているボルトを流入路の下流側に移動さ
せる。そして当該ボルト種に対応した上記搬出機構を第
二状態に切替えることにより、上記搬送部材が所望のボ
ルト選別路のところで停止させられ、これに伴ってボル
トの移動も止まる。

【００１０】好ましい形態として、請求項４に記載した
ように滞留状態検出手段と排出手段とを設け、ボルト種
検出手段によって検出されたボルト種がボルト選別路に
おいて滞留状態にあるとき上記排出手段を作動させるこ
とにより、余剰のボルトを排出するように構成してもよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図４に示すボルト締付け設
備１０の一例は、ワークＷの一例としてのエンジンのオ
イルパンやタイミングギヤケースなどを、ボルト挿入孔
の深さに応じた長さの複数種類のボルトＢ（例えば図３
に示すように長さが互いに異なるボルトＢ1,Ｂ2,Ｂ3,Ｂ
4,Ｂ5,Ｂ6 ）によって組付ける作業を行うものである。
ワークＷは、コンベア等の搬送装置１１によって所定位
置に保持されている。

【００１２】これらのボルトＢは、ロボットハンド１２
に設けたナットランナ１３によってワークＷの所定のボ
ルト挿入孔に挿入されるとともに、ワークＷに対するボ
ルトＢの締付け（仮締めあるいは本締め）が行われる。
上記ナットランナ１３は、ワークＷのボルト挿入孔の深
さに応じた各種長さのボルトＢ（例えばＢ1 〜Ｂ6 ）を
１本ずつ所定の順序でワークＷに締付けてゆくものであ
る。

【００１３】各ボルトＢを所定の順序でナットランナ１
３に供給するために、このボルト締付け設備１０は、ナ
ットランナ１３に接続されたボルト選択機構１５と、こ
のボルト選択機構１５の所定箇所に複数種類のボルトＢ
1 〜Ｂ6 を供給するためのボルト供給選別装置２０など
を備えている。

【００１４】図２に示すように、本発明に係るボルト供
給選別装置２０は、ボルトフィーダ２１とボルト分別部
２２とを備えている。ボルトフィーダ２１は周知の振動
式パーツフィーダと同様の構成であり、振動発生手段を
内蔵した容器状のボウル２５と、ボウル２５のパーツ出
口２６に連なる整列搬送路２７などを有している。この
ボウル２５に、長さが互いに異なる複数種類の多数のボ
ルトＢ（例えばＢ1 〜Ｂ6 ）がランダムに混ぜた状態で
収容される。

【００１５】上記ボルトフィーダ２１は周知の振動作用
により、ボウル２５内のボルトＢをパーツ出口２６から
整列搬送路２７に送り出す過程で、ボルトＢの軸部３０
すなわちねじ部が下を向く姿勢（頭部３１を上に向けた
首吊り状態）でしかも各ボルトＢが順不動の混流状態で
一列に整列しながら整列搬送路２７に順次送り出せるよ
うになっている。これらのボルトＢは、整列搬送路２７
上を図１中の矢印Ｆ1方向に移動する。

【００１６】整列搬送路２７の下流端に、ボルト分別部
２２の一部を構成する流入路４０の搬送始端４０ａが接
続されている。この流入路４０は、ボルトＢの搬送方向
（図１中の矢印Ｆ2 方向）にほぼ水平にかつ互いに平行
に延びる左右一対の直線状のガイド部材４１，４２を備
えている。これらガイド部材４１，４２は、その上方か
ら見て整列搬送路２７のボルト搬送方向Ｆ1 と交差する
方向（図示例では直交する方向）に接続されている。

【００１７】図３に示すように、一方のガイド部材４１
にはボルトＢに対応した形状の貫通孔４３が形成されて
おり、ボルトＢがガイド部材４１の厚み方向に通り抜け
ることができるようになっている。他方のガイド部材４
２には下記プッシャ９４を通すことのできる水平方向の
孔４４（図６等に示す）が形成されている。

【００１８】ガイド部材４１，４２間に搬送部材５０が
設けられている。この搬送部材５０はガイド部材４１，
４２に沿ってボルトＢの移送方向（図１中の矢印Ｆ2 方
向）に移動可能であり、適宜の駆動方式のアクチュエー
タ５１によって流入路４０のほぼ全長、すなわち流入路
４０の搬送始端４０ａから、最も遠い位置にある下記ボ
ルト選別路７１ｆのボルト導入口８０にわたる範囲を往
復移動できるようになっている。

【００１９】アクチュエータ５１の駆動方式は問わない
が、例えばエア等の流体圧を用いたシリンダ機構でもよ
いし、あるいはモータの駆動力を適宜の伝動部材等を介
して搬送部材５０の直線運動に変換するものなどであっ
てもよい。搬送部材５０とアクチュエータ５１はこの発
明におけるボルト駆動機構５２を構成する。

【００２０】図３および図５等に示すように搬送部材５
０には、ボルトＢの頭部３１を収容可能な形状の頭部収
容孔５５と、頭部３１の下面を支持する支持部５６と、
ボルトＢの軸部３０を通すことのできる垂直方向の軸挿
通孔５７が形成されている。頭部収容孔５５と軸挿通孔
５７は、搬送部材５０の厚み方向すなわち流入路４０を
横切る方向に貫通している。

【００２１】このため、搬送部材５０が流入路４０の搬
送始端４０ａに位置しているとき、整列搬送路２７から
送られてくるボルトＢがその供給状態のまま（軸部３０
を下に向けた姿勢で）搬送部材５０に乗り移ることがで
きる。また、搬送部材５０が下記のオーバフロー用排出
路７０あるいはボルト選別路７１ａ〜７１ｆまで移動し
たときに、この搬送部材５０に保持されているボルトＢ
が、オーバフロー用排出路７０あるいはボルト選別路７
１ａ〜７１ｆに乗り移ることができる。

【００２２】支持部５６の高さは、オーバフロー用排出
路７０およびボルト選別路７１ａ〜７１ｆの高さと一致
させてあり、この搬送部材５０に保持されているボルト
Ｂが支持部５６からオーバフロー用排出路７０あるいは
ボルト選別路７１ａ〜７１ｆに向って円滑に乗り移るこ
とができるようになっている。

【００２３】流入路４０の搬送始端４０ａには、整列搬
送路２７から搬送部材５０に乗り移ったボルトＢの種類
を検知するためのボルト種検出手段として機能するボル
ト種検出センサ６０（図２に示す）が設けられている。
このボルト種検出センサ６０は、例えば発光素子と受光
素子とを組合わせたものを、ボルトＢの種類（長さ）に
応じた高さに複数組配置したものであり、検出されたボ
ルト種に応じた信号を図示しないマイクロコンピュータ
等の制御部（図示せず）に出力するようになっている。

【００２４】図１に示すように、流入路４０には、搬送
始端４０ａの近傍に位置するオーバフロー用排出路７０
と、このオーバフロー用排出路７０よりも搬送下流側に
位置する複数のボルト選別路７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，
７１ｄ，７１ｅ，７１ｆが、それぞれ流入路４０から分
岐した状態で設けられている。オーバフロー用排出路７
０とボルト選別路７１ａ〜７１ｆはそれぞれ流入路４０
の片側に並んでおり、しかも流入路４０と直角な方向に
それぞれ平行に配置されている。

【００２５】オーバフロー用排出路７０とボルト選別路
７１ａ〜７１ｆは互いに同じ構成であり、それぞれ一対
のガイド部材７５，７６を具備している。ガイド部材７
５，７６間にはボルトＢの軸部３０が通ることのできる
広さの隙間７７が形成され、ガイド部材７５，７６の上
面によってボルトＢの頭部３１の下面が支持されるよう
になっている。各ボルト選別路７１ａ〜７１ｆの一端側
はボルト導入口８０となっており、このボルト導入口８
０は前述の貫通孔４３を介して流入路４０に連通してい
る。ボルト選別路７１ａ〜７１ｆの他端８１側はシュー
ト状に下方に傾斜し、ボルト圧送装置８２に接続されて
いる。

【００２６】オーバフロー用排出路７０に接続されたボ
ルト圧送装置８２は、圧搾空気等の流体圧により、ボル
トＢをパイプ等の回収用流通部８３（図２に示す）を介
してボルトフィーダ２１のボウル２５に戻すようにして
いる。ボルト選別路７１ａ〜７１ｆに接続されたボルト
圧送装置８２は、圧搾空気等の流体圧により、ボルトＢ
をパイプ等の供給用流通部８４を介してボルト選択機構
１５（図４に示す）まで送る機能を担っている。

【００２７】各ボルト選別路７１ａ〜７１ｆの適宜位置
には、ボルト選別路７１ａ〜７１ｆに順次送り出された
複数のボルトＢの滞留状態を検出するために、滞留状態
検出手段として機能する満杯検知センサ８６（図１に示
す）が設けられている。

【００２８】流入路４０を挟んでオーバフロー用排出路
７０と対向する位置に、オーバフロー用搬出機構９０が
設けられている。また、流入路４０を挟んで各ボルト選
別路７１ａ〜７１ｆと対向する位置に、搬出機構９１
ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅ，９１ｆが設けら
れている。

【００２９】オーバフロー用搬出機構９０は、搬送部材
５０がオーバフロー用排出路７０と対応する位置に停止
したとき、搬送部材５０に保持されているボルトＢをオ
ーバフロー用排出路７０に押し出す機能を担っている。
つまり、オーバフロー用排出路７０とオーバフロー用搬
出機構９０は、この発明でいう排出手段を構成してい
る。

【００３０】オーバフロー用搬出機構９０以外の搬出機
構９１ａ〜９１ｆは、搬送部材５０がボルト選別路７１
ａ〜７１ｆと対応する位置に停止したとき、搬送部材５
０に保持されているボルトＢ（Ｂ1 〜Ｂ6 ）を、ボルト
種に対応するボルト選別路７１ａ〜７１ｆに送り出す機
能を担っている。

【００３１】これら搬出機構９０，９１ａ〜９１ｆはい
ずれも同じ構成であるから、第１の搬出機構９１ａを代
表して以下に説明する。図５〜図９に示すように、搬出
機構９１ａは、流入路４０を横切る方向に進退自在に設
けた作動部材９２を備えている。

【００３２】作動部材９２は、流入路４０を横切る方向
に突出するストッパ９３とプッシャ９４とを備えてい
る。ストッパ９３とプッシャ９４とは、基部９５を介し
て互いに一体化しており、ダブルストロークタイプのエ
アシリンダ等を用いたアクチュエータ９６によって、ス
トッパ９３とプッシャ９４が互いに一体に移動するよう
に構成されている。アクチュエータ９６は、機器フレー
ム等の基台９７に搭載されている。

【００３３】この作動部材９２は、図６および図７に示
すようにストッパ９３とプッシャ９４が流入路４０から
退避する第一状態と、図８に示すようにストッパ９３の
みが流入路４０に突き出る第二状態と、図９に示すよう
にプッシャ９４が流入路４０に突き出る第三状態とに順
次切替えることができるようにしている。そしてこの作
動部材９２は、上記第二状態の方が第三状態よりも流入
路４０方向への突出量が小さくなるように構成されてい
る。

【００３４】プッシャ９４は、搬送部材５０に支持され
たボルトＢの側面に対向する高さにある。そしてプッシ
ャ９４はストッパ９３よりも流入路４０の上流側に位置
し、かつ、プッシャ９４の流入路４０方向への突出量は
ストッパ９３よりも小さくしている。

【００３５】従って作動部材９２が上記第一状態にある
とき、搬送部材５０は流入路４０に沿って自由に移動で
きるが、第二状態では、流入路４０での搬送部材５０の
移動すなわちボルトＢの移動が、ストッパ９３によって
阻止される。第三状態では、上記第二状態で移動が阻止
されたボルトＢが、プッシャ９４によって、オーバフロ
ー用排出路７０あるいはボルト選別路７１ａ〜７１ｆに
送り出されることになる。

【００３６】次に、上記構成のボルト供給選別装置２０
の作用について説明する。ボルトフィーダ２１のボウル
２５に収容された複数種類の多数のボルトＢは、整列搬
送路２７に沿って、軸部３０を下に向けた姿勢で一列
に、混流状態で矢印Ｆ1 方向に流入路４０に向って送ら
れる。そして流入路４０の搬送始端４０ａに待機してい
る搬送部材５０の支持部５６にそのままの姿勢（軸部３
０を下に向けた姿勢）で乗り移る。

【００３７】このボルトＢはボルト種検出センサ６０に
よって軸部３０の長さに対応したボルト種が検出され、
マイクロコンピュータ等の制御部に出力される。この制
御部は、検出したボルト種に応じた搬出機構９１ａ〜９
１ｆのアクチュエータ９６を作動させることにより、ボ
ルト種に応じた作動部材９２の位置を、第一状態から図
８に示す第二状態に切替える。

【００３８】そしてボルト駆動機構５２のアクチュエー
タ５１が作動することにより、搬送部材５０と共にボル
トＢが流入路４０を矢印Ｆ2 方向に移動し、流入路４０
に突き出ているストッパ９３に当接することにより、そ
れ以上前進することが阻止される。

【００３９】この状態で、アクチュエータ９６によって
作動部材９２がさらに第三状態の位置まで駆動されるこ
とにより、このボルトＢがプッシャ９４によってボルト
種に応じたボルト選別路７１ａ（または７１ｂ〜７１
ｆ）に送り出される。このボルトＢは図１中の矢印Ｆ3
方向に移動し、ボルト圧送装置８２を経てボルト選択機
構１５（図４に示す）に送られたのち、所定のボルト種
が所定の順序でナットランナ１３に供給される。

【００４０】ボルト選別路７１ａ（あるいは７１ｂ〜７
１ｆ）が所定の滞留状態になったことが満杯検知センサ
８６によって検出され、しかもこの滞留状態のボルト種
と同じ種類のボルトがボルト種検出センサ６０によって
検出された場合、オーバフロー用搬出機構９０の作動部
材９２がアクチュエータ９６によって第二状態まで移動
する。

【００４１】そして搬送部材５０がオーバフロー用排出
路７０のところで停止したのち、オーバフロー用搬出機
構９０のアクチュエータ９６によって作動部材９２が第
三状態の位置まで移動することにより、プッシャ９４に
よってボルトＢがオーバフロー用排出路７０に押し出さ
れる。これにより、この余剰ボルトＢはボルト圧送装置
８２と回収用流通部８３を経てボルトフィーダ２１に戻
される。

【００４２】なお、この発明を実施するに当たって、こ
の発明を構成するボルトフィーダや流入路、ボルト種検
出手段、ボルト選別路、搬出機構をはじめとして、各構
成要素をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言う
までもない。またボルトの具体的形状や長さ等について
図示例に限定されないことは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、流入
路に混流状態で供給されたボルトは、ボルト種に対応す
る搬出機構の作動を制御することにより、ボルト種に対
応したボルト選別路に適切に選別供給することができ、
ボルト種が多い場合でもボルトフィーダを増設しないで
すみ、設備の小形化およびコストダウンを実現できる。
また、ボルト種ごとに設けたボルト選別路にそれぞれ個
別に搬出機構を設けているので、搬出機構の作動を単純
化できる利点もある。

【００４４】請求項２に記載した構成によれば、簡単な
構成の搬出機構でボルトの移動阻止と搬出を行うことが
できる。また請求項３に記載した構成によれば、流入路
に供給されたボルトを、このボルト種に対応する搬出機
構によって移動が阻止される位置まで確実に移動させる
ことができ、作動信頼性が向上する。また請求項４に記
載した構成によれば、複数種類のボルトを混流状態で流
入路に供給しても、特定のボルト種がボルト選別路にお
いて供給過剰状態になることを防止できるし、他の種類
のボルトの供給が止まることもなく、迅速かつ安定した
供給を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示すボルト供給選別装
置の一部の平面図。

【図２】 図１に示されたボルト供給選別装置の側面
図。

【図３】 上記ボルト供給選別装置の一部の正面図。

【図４】 上記ボルト供給選別装置を使用するボルト締
付け設備の一部の斜視図。

【図５】 上記ボルト供給選別装置の搬送部材と作動部
材の斜視図。

【図６】 上記ボルト供給選別装置の搬出機構の側面
図。

【図７】 上記ボルト供給選別装置の搬出機構が第一状
態にあるときの搬出機構を一部断面で示す平面図。

【図８】 上記ボルト供給選別装置の搬出機構が第二状
態にあるときの搬出機構を一部断面で示す平面図。

【図９】 上記ボルト供給選別装置の搬出機構が第三状
態にあるときの搬出機構を一部断面で示す平面図。

【符号の説明】

２０…ボルト供給選別装置 ２１…ボルトフィーダ ４０…流入路 ５０…搬送部材 ５２…ボルト駆動機構 ６０…ボルト種検出センサ（ボルト種検出手段） ７０…オーバフロー用排出路 ７１ａ〜７１ｆ…ボルト選別路 ８６…満杯検知センサ（滞留状態検出手段） ９０…オーバフロー用搬出機構 ９１ａ〜９１ｆ…搬出機構 ９２…作動部材 ９３…ストッパ ９４…プッシャ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長さが互いに異なる複数種類のボルトを混
   流状態でかつ整列させて供給するボルトフィーダと、 上記ボルトフィーダからの供給状態のまま受け渡された
   ボルトが移動する流入路と、 上記ボルトフィーダから上記流入路に供給されたボルト
   の種類を検出するボルト種検出手段と、 ボルト種ごとに上記流入路からそれぞれ分岐して設けら
   れた複数のボルト選別路と、 上記ボルト選別路ごとにそれぞれ上記流入路を横切る方
   向に進退自在に設けられかつ上記流入路から退避する第
   一状態と上記流入路上でのボルトの移動を阻止する第二
   状態とこの第二状態で移動が阻止されたボルトをこのボ
   ルト種に対応した上記ボルト選別路に送り出す第三状態
   とに切替え可能な複数の搬出機構と、を具備し、 上記ボルト種検出手段で検出したボルト種に対応する上
   記搬出機構を上記第一状態から上記第二状態および第三
   状態に順次切替作動させることによってボルト種に対応
   したボルト選別路にボルトを搬出することを特徴とする
   ボルト供給選別装置。
2. 【請求項２】上記搬出機構は、上記第二状態において上
   記流入路に突き出ることにより上記ボルトの移動を阻止
   するストッパと、上記ストッパよりも上記流入路の上流
   側に位置しかつ上記ボルト選別路方向への突出量が上記
   ストッパよりも小さく上記第三状態のときに上記ボルト
   をこのボルト種に対応する上記ボルト選別路に向って押
   し出すプッシャとを有し、これらプッシャとストッパが
   互いに一体に移動するように構成されかつ上記第二状態
   の方が第三状態よりも上記流入路への突出量が小さくな
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載のボルト供
   給選別装置。
3. 【請求項３】上記流入路には上記ボルトフィーダからこ
   の流入路に供給されたボルトをこの流入路の下流側に移
   動させるボルト駆動機構が設けられていることを特徴と
   する請求項１または２記載のボルト供給選別装置。
4. 【請求項４】上記各ボルト選別路でのボルトの滞留状態
   を検出する滞留状態検出手段と、上記ボルトフィーダか
   ら上記流入路に供給されたボルトを排出する排出手段と
   をさらに有し、上記ボルト種検出手段によって検出され
   たボルト種が上記ボルト選別路において所定の滞留状態
   にあるときに上記排出手段を作動させてこのボルトを排
   出することを特徴とする請求項１記載のボルト供給選別
   装置。