JP2004067256A

JP2004067256A - 部品供給装置

Info

Publication number: JP2004067256A
Application number: JP2002224789A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okano; 岡野　浩; Akihiko Matsushita; 松下　彰彦
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】部品供給装置の直進フィーダでの部品搬送速度を、シュートの下流側よりも上流側で大きくすることである。
【解決手段】直進フィーダ８のシュート４の部品搬送方向に対して、後方上流側の板ばね１４ａの傾斜角θ_１を前方下流側の板ばね１４ｂの傾斜角θ_２よりも小さくして、この板ばね１４ｂの傾斜角θ_２を大きくした下流側の搬送路５の上方に、シュート４と一体に振動し、搬送路５から跳ね上がる部品に接触して減速させる天井２３を設けることにより、シュート４の上流側での部品搬送速度を下流側よりも大きくして、上流側の搬送路５で部品が排除されても、下流側での部品間隔を詰めて、全体的に高い部品供給能力を確保できるようにした。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、振動式直進フィーダを備えた部品供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振動式直進フィーダは、図７に一例を示すように、シュート５１が取り付けられた上部振動体５２を前後一対の板ばね５３により基台上の下部振動体５４に支持し、各板ばね５３に垂直線から後方へ上向きに傾く傾斜角θを設け、振動発生源としての電磁石５５と可動鉄芯５６間の電磁力により、シュート５１に前後方向への振動を付与して部品を搬送するものである。
【０００３】
図８に示すように、シュート５１は板ばね５３の傾斜角θと等しい仰角θの方向に振動するので、シュート５１の搬送路５７上の部品５８は、シュート５１のの振動仰角θに対応する跳ね上がり角度αで前方へ跳ね上がりながら搬送される。通常、搬送速度を大きくすることだけが要求される直進フィーダでは、板ばね５３の傾斜角θを１０°前後に設定している。
【０００４】
従来、部品供給装置における直進フィーダの役割は、上流側のボウルフィーダで整列された部品を、排出端に配置される各種機器が要求するピッチに合わせて、移送、供給するだけのものが多かった。このため、従来の直進フィーダでは、部品をシュートの上流側から下流側まで一定の速度で搬送すればよいので、前後一対の板ばねの傾斜角θは同じ角度に設定されていた。
【０００５】
しかしながら、最近の部品供給装置では、例えば、特開２０００−１１８６８２号公報に記載されたもののように、上流側のボウルフィーダを単に部品を直進フィーダに送り出すだけのものとし、直進フィーダのシュート上で部品を整列するものが増加している。また、２台の直進フィーダを互いに逆方向に向けて近接配置し、一方の直進フィーダから供給される部品を他方の直進フィーダのシュート上で整列するものもある。
【０００６】
このような直進フィーダのシュート上で部品を整列する部品供給装置では、シュートの上流側に溝、斜面、突起、切欠き等の整列用ツーリング部を設け、部品を所定の姿勢に選別、整列している。シュートの下流側では整列された部品の姿勢を保持しながら、その排出端まで搬送している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような直進フィーダでは、シュートの上流側で姿勢不良等の部品が排除されるので、部品をシュートの上流側から下流側まで一定の速度で搬送すると、下流側での部品間隔が開いて部品供給能力を向上できない問題がある。したがって、上流側の部品搬送速度を下流側よりも大きくできれば、全体的な部品供給能力を向上させることができる。
【０００８】
一方、直進フィーダでの部品搬送速度をシュートの上流側と下流側とで異なる速度とする部品供給装置としては、特開２００２−４６８４２号公報に記載されたものがある。この部品供給装置は、シュートを支持するの前後一対の板ばねの傾斜角θを前側で後側よりも大きくすることにより、前述した部品の跳ね上がり角度αをシュートの下流側で大きくして、下流側の部品搬送速度を上流側よりも速くし、下流側で部品間の間隔を開けて正確に部品数をカウントできるようにしている。
【０００９】
なお、この部品供給装置で供給される部品は、円盤状や円筒状等の錠剤やカプセルであり、部品の整列を必要としない。このため、シュートの搬送路は青天井でＵ溝形状とされている。このような搬送路の形態では、板ばねの傾斜角θを大きくしたシュートの下流側で部品が大きく跳ね上げられ、その搬送速度が速くなる。
【００１０】
したがって、この部品供給装置の直進フィーダは、上述したようなシュート上で部品を整列し、かつ、部品供給能力の向上を目的とするものには適用することができない。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、シュート上で部品を整列する直進フィーダでの部品搬送速度を、シュートの下流側よりも上流側で大きくすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、シュートを前後一対の板ばねにより基台上に支持し、これらの各板ばねに垂直線から後方へ上向きに傾く傾斜角θを設け、振動発生源から前記シュートに前後方向への振動を付与して部品を搬送し、シュートの上流側の搬送路に部品の整列部を設けた直進フィーダを備えた部品供給装置において、前記シュートの部品搬送方向に対して、前記後方上流側の板ばねの傾斜角θ_１を前方下流側の板ばねの傾斜角θ_２よりも小さくして、この板ばねの傾斜角θ_２を相対的に大きくした下流側の搬送路の上方に、前記シュートと一体に振動し、搬送路から跳ね上がる部品が接触する天井を設け、前記シュートの上流側での部品搬送速度を下流側よりも大きくした構成を採用した。
【００１３】
前述したように、直進フィーダのシュートを支持する板ばねの傾斜角θを大きくすると、部品の跳ね上がり角度αが大きくなって搬送速度が速くなる。したがって、シュートの上流側の部品搬送速度を下流側よりも相対的に大きくするためには、まず、上流側の板ばねの傾斜角θ_１を下流側の板ばねの傾斜角θ_２よりも大きくすることが考えられる。しかしながら、シュートの上流側で部品を整列する直進フィーダでは、上流側の板ばねの傾斜角θ_１を大きくすると、部品の跳ね上がりが大きくなって姿勢が不安定となるので、部品の選別、整列精度が低下し、下流側への部品搬送量が減少する。
【００１４】
本発明者らは、部品の選別、整列精度を確保して効率よく搬送するためには、上流側の板ばねの傾斜角θ_１を４°前後まで小さくすれば良いことを確認した。これによって、部品の姿勢を確保し、かつ、姿勢の良好な部品を切欠き等の整列用ツーリング部を安定して通過させることができる。このとき、下流側の板ばねの傾斜角θ_２を、上流側の板ばねの傾斜角θ_１と同じ４°前後とすると、下流側の搬送路は前方へ大きく張り出しているので、据え付け条件や振動周波数等の影響を受けやすく、部品の跳ね上がり角度αが過少になって、部品を搬送できなくなることがあった。
【００１５】
そこで、この解決手段として、上流側の傾斜角θ_１を小さくして部品の選別、整列精度を確保した上で、下流側の板ばねの傾斜角θ_２を大きくした。これにより、下流側の搬送路で十分な部品の跳ね上がり角度αが得られるようになったが、部品の踊りが過大となって、前後の部品同士の衝突により搬送路から飛び出すものが現れたので、下流側の搬送路の上方にシュートと一体に振動する天井を設けて、部品の飛び出しを防止した。このような天井を設けると、下流側の部品搬送速度が上流側よりも小さくなることを見出した。
【００１６】
すなわち、下流側の板ばねの傾斜角θ_２を大きくし、このような天井を設けた場合の挙動を細かく分析すると、大きな板ばねの傾斜角θ_２により大きく跳ね上がる部品が、シュートと一体に振動する天井に接触するときには、天井は搬送方向と逆方向に戻る途中にあり、搬送方向に跳ね上がった部品が天井から逆向きの力を受けて減速されることがわかり、上述した課題を解決することができた。なお、絶対的な搬送速度のレベルは、振動の振幅または周波数を調節することにより確保することができる。
【００１７】
前記上流側の板ばねの傾斜角θ_１を３〜５°とし、前記下流側の板ばねの傾斜角θ_２を５〜８°とすることが望ましい。
【００１８】
前記上流側の板ばねの傾斜角θ_１を３〜５°としたのは、傾斜角θ_１が５°を超えると、部品の跳ね上がりが大きくなって、上流側での部品の選別、整列精度が低下し、傾斜角θ_１が３°未満では、部品の跳ね上がりが殆どなくなって、十分な搬送速度を確保できないからである。
【００１９】
前記下流側の板ばねの傾斜角θ_２を５〜８°としたのは、傾斜角θ_２が８°を超えると、天井に接触した部品の搬送速度が急激に小さくなり、傾斜角θ_２が５°未満では、前述した据え付け条件や振動周波数等の影響で部品の跳ね上がり角度αが過少になり、部品が搬送されなくなる恐れがあるからである。
【００２０】
前記整列部の下流側の搬送路に、整列された部品の４方を案内する案内面を設けることにより、上流側で整列された部品の姿勢を、その下流側で確実に保持することができる。
【００２１】
上述した部品供給装置は、部品が軽量で跳ね上がりやすい、概ね体積１０ｍｍ^３以下の微小部品の供給に好適である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６に基づき、この発明の実施形態を説明する。この部品供給装置は、図１および図２に示すように、ボウル１に投入される部品を、螺旋状の搬送路２に沿って搬送する振動式ボウルフィーダ３と、ボウルフィーダ３から搬送される部品をシュート４に受け取り、その上流側の搬送路５に設けられた整列部６で部品を整列して、排出端７に搬送供給する振動式直進フィーダ８とで構成されている。
【００２３】
この部品供給装置は、図３に示すような、体積が概ね１０ｍｍ^３以下の直方体形状の微小部品９を、長手方向に姿勢を整列して、排出端７に配置される機器に供給するものである。
【００２４】
前記ボウルフィーダ３は、ボウル１を取り付けられた上部振動体１０が、その周方向に配置された複数の板ばね１１で下部振動体１２と上下に連結され、上部振動体１０と下部振動体１２とにそれぞれ可動鉄芯と電磁石（図示省略）が組み込まれたものであり、可動鉄芯と電磁石間に作用する電磁力により、ボウル１を上部振動体１０と一体でねじり振動させる。
【００２５】
前記直進フィーダ８は、図４に示すように、シュート４を取り付けられた上部振動体１３が、前後一対の板ばね１４ａ、１４ｂにより下部振動体１５に支持され、上部振動体１３に組み込まれた可動鉄芯１６と、下部振動体１５に組み込まれた電磁石１７との間に作用する電磁力により、シュート４が上部振動体１３と一体で前後方向に振動するようになっている。なお、図４は、図１に示した振動駆動部のカバー１８を取り外した状態を示すものであり、下部振動体１５は防振ばね１９で基台２０に取り付けられている。
【００２６】
前記後方上流側の板ばね１４ａの垂直線からの傾斜角θ_１は４°、前方下流側の板ばね１４ｂの傾斜角θ_２は６°に設定されており、傾斜角θ_２の方が傾斜角θ_１よりも大きくなっている。
【００２７】
前記シュート４の上流側の搬送路５に設けられた整列部６は、図５に示すように、搬送路５の幅が部品９の幅寸法と概ね等しく成るように切り欠かれており、長手方向を横に向けて搬送されてくる部品９は、搬送路５の振動に伴って切欠き部２１に落下し、ボウル１に戻される。したがって、長手方向を進行方向に向けて搬送されてくる所定の姿勢の部品９のみが下流側へ搬送される。
【００２８】
前記整列部６の下流側の搬送路５は、図６に示すように、部品９の矩形状横断面の４周を搬送方向で案内するように、左右の壁２２と天井２３が設けられている。部品９の跳ね上がりを許容するために、天井２３側には各壁２２側よりも大きな隙間が開けられ、天井２３を形成する部材は、シュート４と一体に振動するように取り付けられている。
【００２９】
したがって、板ばね１４ｂの傾斜角θ_２が大きく設定されたシュート４の下流側の搬送路５では、部品９が大きく跳ね上がろうとするが、跳ね上がった直後に搬送方向と逆方向に戻る天井２３と接触して減速され、整列部６が設けられた上流側での搬送速度よりも遅くなる。このため、上流側の整列部６で姿勢不良の部品が排除されても、下流側で部品間隔が詰められ、排出端７では部品９が短ピッチで、部品９を必要とする機器につぎつぎと供給される。
【００３０】
上述した実施形態では、直進フィーダをボウルフィーダの下流側に組み込んだものとしたが、本発明に係る部品供給装置の直進フィーダは、その上流側の部品搬送速度を下流側よりも大きくするニーズを有する任意の部位に組み込むことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の部品供給装置は、直進フィーダのシュートの部品搬送方向に対して、後方上流側の板ばねの傾斜角θ_１を前方下流側の板ばねの傾斜角θ_２よりも小さくして、この板ばねの傾斜角θ_２を大きくした下流側の搬送路の上方に、シュートと一体に振動し、搬送路から跳ね上がる部品に接触して減速させる天井を設けたので、シュートの上流側での部品搬送速度を下流側よりも大きくして、上流側の搬送路の整列部で部品が排除されても、下流側での部品間隔を詰めて、全体的に高い部品供給能力を確保することができる。
【００３２】
また、前記整列部の下流側の搬送路に、整列された部品の４方を案内する案内面を設けることにより、上流側で整列された部品の姿勢を、その下流側で確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】部品供給装置の実施形態を示す正面図
【図２】図１の平面図
【図３】図１の部品供給装置で供給される部品を示す外観斜視図
【図４】図１の直進フィーダを示す正面図
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図
【図７】従来の直進フィーダを示す正面図
【図８】直進フィーダの搬送路での部品の跳ね上がりを説明する正面図
【符号の説明】
１　ボウル
２　搬送路
３　ボウルフィーダ
４　シュート
５　搬送路
６　整列部
７　排出端
８　直進フィーダ
９　部品
１０　上部振動体
１１　板ばね
１２　下部振動体
１３　上部振動体
１４ａ、１４ｂ　板ばね
１５　下部振動体
１６　可動鉄芯
１７　電磁石
１８　カバー
１９　防振ばね
２０　基台
２１　切欠き部
２２　壁
２３　天井

Claims

シュートを前後一対の板ばねにより基台上に支持し、これらの各板ばねに垂直線から後方へ上向きに傾く傾斜角θを設け、振動発生源から前記シュートに前後方向への振動を付与して部品を搬送し、シュートの上流側の搬送路に部品の整列部を設けた直進フィーダを備えた部品供給装置において、前記シュートの部品搬送方向に対して、前記後方上流側の板ばねの傾斜角θ_１を前方下流側の板ばねの傾斜角θ_２よりも小さくして、この板ばねの傾斜角θ_２を相対的に大きくした下流側の搬送路の上方に、前記シュートと一体に振動し、搬送路から跳ね上がる部品が接触する天井を設け、前記シュートの上流側での部品搬送速度を下流側よりも大きくしたことを特徴とする部品供給装置。
前記上流側の板ばねの傾斜角θ_１を３〜５°とし、前記下流側の板ばねの傾斜角θ_２を５〜８°とした請求項１に記載の部品供給装置。
前記整列部の下流側の搬送路に、整列された部品の４方を案内する案内面を設けた請求項１または２に記載の部品供給装置。
前記部品が、概ね体積１０ｍｍ^３以下の微小部品である請求項１乃至３のいずれかに記載の部品供給装置。