JP2009113972A

JP2009113972A - 振動式部品供給装置

Info

Publication number: JP2009113972A
Application number: JP2007291700A
Authority: JP
Inventors: Kenji Asano; 賢治浅野; Hiroshi Okano; 浩岡野; Hisato Suzuki; 久登鈴木; Masaki Arai; 正樹新井
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2009-05-28

Abstract

【課題】ホッパから部品搬送部材への部品投入を安定して行うことができ、かつコンパクトで低コストの振動式部品供給装置を提供することである。
【解決手段】ホッパタンク１８と別体に形成したホッパシュート１９を、各トラフ（部品搬送部材）３、４と共通の加振機構８の上部振動体１１に連結して板ばね２３で支持し、加振機構８からホッパシュート１９に伝わる振動によって、ホッパタンク１８から排出された部品を搬送し各トラフ３、４へ投入する構成とすることにより、ホッパ専用の加振機構やそのコントローラが不要となって、装置全体のコンパクト化やコスト低減が図れ、しかもホッパシュート１９が部品投入に必要な振幅を確保でき、ホッパタンク１８に貯蔵される部品の質量変動の影響を受けることなく、部品を安定して各トラフ３、４へ投入できるようにしたのである。
【選択図】図３

Description

本発明は、ホッパから投入された部品を搬送しながら整列させて次工程に供給する振動式部品供給装置に関する。

小形の部品を搬送しながら整列させて次工程に供給する振動式の部品供給装置には、ボウルフィーダや直進フィーダ、ボウルフィーダと直進フィーダを組み合わせたもの、あるいは２台の直進フィーダを部品が互いに反対方向に搬送されるように向かい合わせに配置したリターン式フィーダ（例えば、特許文献１参照。）等が用いられている。
特開２００５−３５７９０号公報（図９〜１１）

これらの振動式部品供給装置は、一般に、部品を貯蔵するホッパと、加振機構に連結された部品搬送部材とを備え、ホッパから部品搬送部材へ投入された部品を加振機構から伝わる振動により搬送しながら整列させて次工程に供給するようになっている。また、そのホッパには、部品貯蔵用のホッパタンクにその排出口から排出された部品を側方へ送り出すホッパシュートを付設し、ホッパ全体を振動させることによりホッパシュートで部品を搬送し部品搬送部材へ投入する構成として、部品搬送部材への部品投入量を容易に調整できるようにしたものがある。しかし、このようにホッパを振動させようとすると、ホッパ専用の加振機構やそのコントローラが必要となるため、装置全体が大型化して大きな設置スペースが必要となるし、イニシャルコストも高くなる。また、消費電力が増加するため、ランニングコストが高くなるという問題も生じる。

これに対して、本出願人は、ホッパを部品搬送部材の加振機構に連結することにより、ホッパ専用の加振機構を不要として、装置全体の大型化やコストの増加を抑えるようにした部品供給装置を提案した（特許文献２参照。）。
特開２００７−１１２６１９号公報

しかしながら、上記特許文献２において提案した部品供給装置では、ホッパ全体の質量が剛性のある連結部材を介して加振機構に付加されるため、ホッパが部品投入に必要な振幅を得られなくなり、加振機構の増強が必要になる場合があった。また、ホッパが連結された下部振動体（加振機構の一部）は、その振動が部品供給に直接寄与しないため振幅も通常は小さく設定されており、このこともホッパが必要な振幅を確保しにくくなる一因となっていた。さらに、ホッパに貯蔵される部品の質量変動に伴ってホッパの振動が不安定になりやすく、ホッパから部品搬送部材への部品投入の安定性の面で難点があった。

本発明の課題は、ホッパから部品搬送部材への部品投入を安定して行うことができ、かつコンパクトで低コストの振動式部品供給装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、本発明は、部品を貯蔵するホッパタンクにその排出口から排出された部品を側方へ送り出すホッパシュートを付設したホッパと、加振機構に連結された部品搬送部材とを備え、前記ホッパタンクからホッパシュートを介して部品搬送部材へ投入された部品を、前記加振機構から部品搬送部材に伝わる振動により搬送しながら整列させて次工程に供給する振動式部品供給装置において、前記ホッパのホッパシュートをホッパタンクと別体に形成して前記加振機構に連結し、前記ホッパシュートが加振機構から伝わる振動により部品を搬送して前記部品搬送部材へ投入するようにした。

すなわち、ホッパタンクと別体に形成したホッパシュートを部品搬送部材と共通の加振機構で振動させ、その振動によりホッパタンクから排出された部品を搬送して部品搬送部材へ投入する構成とすることにより、ホッパ専用の加振機構を不要とし、しかもホッパ全体を振動させる場合に比べて加振機構に付加される質量が小さくなって、加振機構を増強しなくてもホッパシュートが部品投入に必要な振幅を得られるようにするとともに、ホッパシュートの振動がホッパタンクに貯蔵される部品の質量変動の影響を受けなくなって、部品を安定して部品搬送部材へ投入できるようにしたのである。

ここで、前記加振機構が、防振部材を介して床上に支持された下部振動体と、この下部振動体に連結され、前記部品搬送部材に取り付けられる上部振動体とを有する場合には、前記ホッパシュートを前記加振機構の上部振動体に連結することが好ましい。部品供給に直接寄与する上部振動体の振動の振幅は通常下部振動体に比べて大きく設定されているため、下部振動体にホッパシュートを連結する場合よりも必要な振幅を確保しやすくなるからである。

また、前記ホッパシュートを、一端部を固定された板ばねの他端部で支持するようにすれば、ホッパシュートの連結が加振機構に及ぼす影響を最小限にできるので、ホッパシュートの振動が一層安定し、部品投入の安定性をさらに向上させることができる。

前記ホッパシュートの振幅調整手段を設ければ、投入する部品の種類等に応じた適正な振幅を簡単に得られるようになる。

前記部品搬送部材にその搬送路の所定位置における部品の通過量を検出するセンサを設けるとともに、前記加振機構からホッパシュートへの振動伝達を遮断する手段を設け、この振動伝達遮断手段を前記センサで検出した部品通過量に基づいて作動させるようにすれば、部品搬送状況に応じてホッパシュートを振動または停止させて部品搬送部材への部品投入量を調整でき、部品の搬送・整列をスムーズに行うことができる。

ここで、前記振動伝達遮断手段として、前記ホッパシュートと加振機構とを連結するアクチュエータの駆動源を停止させて、前記加振機構からホッパシュートへの振動伝達を遮断するものを採用すれば、誤ってアクチュエータの駆動源を停止させた場合に、ホッパシュートが停止して部品搬送部材へ部品が投入されなくなるので、部品の過剰投入に起因するトラブルを防止できる。

また、前記部品搬送部材が、部品を整列供給する整列供給用部材と、整列供給用部材から排除された部品を整列供給用部材と逆方向に搬送して整列供給用部材に戻すリターン用部材とからなるものである場合は、その整列供給用部材とリターン用部材のそれぞれを前記加振機構に連結することにより、１つの加振機構でホッパシュートを含めた３つの部材を振動させることになり、装置全体のコンパクト化やコスト低減の効果が大きくなる。

本発明の部品供給装置は、上述したように、ホッパタンクと別体に形成したホッパシュートを部品搬送部材と共通の加振機構で振動させ、その振動によりホッパタンクから排出された部品を搬送して部品搬送部材へ投入するようにしたものであるから、ホッパ専用の加振機構やそのコントローラが不要で、装置全体をコンパクト化しやすく設置スペースが少なくてすむし、イニシャルコストや消費電力等のランニングコストも安く抑えることができる。しかも、ホッパのうちのホッパシュートだけを振動させるようにしているので、ホッパシュートが部品投入に必要な振幅を確保しやすく、ホッパタンクに貯蔵される部品の質量変動の影響を受けることなく、部品を安定して部品搬送部材へ投入することができる。

また、ホッパシュートを加振機構のうちで部品搬送部材に取り付けられる上部振動体に連結したり、板ばねで支持したりすることにより、部品投入の安定性をさらに向上させることができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は第１の実施形態を示す。この部品供給装置は、一対の振動式直進フィーダ１、２が部品を互いに反対方向に搬送するように並べて配置されたリターン式フィーダで、一方の直進フィーダ１が整列供給用のトラフ（搬送部材）３を、他方の直進フィーダ２がリターン用のトラフ（搬送部材）４を有している。また、各トラフ３、４の一端側の上方には部品を貯蔵するホッパ５が設けられ、このホッパ５から各トラフ３、４へ部品が投入されるようになっている。

前記一方の直進フィーダ１は、床Ｆに固定される基台６に防振ゴム７を介して加振機構８を取り付け、この加振機構８を整列供給用トラフ３に連結したもので、加振機構８からトラフ３に伝わる振動により、部品をトラフ３の搬送路３ａ、３ｂで図面右方向へ搬送する。その内側の搬送路３ａは、ホッパ５から投入された部品をリターン用トラフ４へ送るためのものであり、外側の搬送路３ｂは、リターン用トラフ４から送られてきた部品をその姿勢が揃うように整列して次工程に供給するものである。

前記加振機構８は、基台６に取り付けられる下部振動体９およびカウンターウェイト１０と、整列供給用トラフ３に連結される上部振動体１１と、両振動体９、１１の間に対向配置される電磁石１２および可動鉄芯１３と、両振動体９、１１を連結する板ばね１４とで構成され、電磁石１２と可動鉄芯１３の作用により、整列供給用トラフ３を振動させるとともに、後述のようにリターン用トラフ４およびホッパ５の一部も振動させるようになっている。

前記他方の直進フィーダ２は、そのリターン用トラフ４が板ばね１５で加振機構８の上部振動体１１に連結されており、加振機構８からトラフ４に伝わる振動により、整列供給用トラフ３の内側搬送路３ａから送られてくる部品およびホッパ５から直接投入される部品を、トラフ４の戻し搬送路４ａで図面左方向へ戻し搬送し、整列供給用トラフ３の外側搬送路３ｂへ送る。

前記各トラフ３、４の外側の側壁には、一対の部品検出センサ１６、１７が、整列供給用トラフ３の搬送路３ａの所定位置を横断する光線を授受するように取り付けられており、これらのセンサ１６、１７で部品の通過量を検出している。検出された部品通過量の信号は、後述するようにホッパ５からの部品投入量の調整に用いられる。

また、図３にも示すように、前記ホッパ５は、部品を貯蔵するホッパタンク１８に、その排出口１８ａから排出された部品を側方へ送り出すホッパシュート１９を付設したものである。ホッパタンク１８の一側面には、ゴム板２０がホッパシュート１９内へ上方から突出するように取り付けられ、その上下方向位置調節によりホッパシュート１９が送り出す部品の量を調整できるようになっている。ホッパタンク１８とホッパシュート１９とは別体に形成されており、ホッパタンク１８は床Ｆ上に立設されたホッパ固定部材２１の上端部に固定されている。そして、ホッパタンク１８の底側の傾斜面に板ばね支持板２２が取り付けられ、この支持板２２に一端部を固定された板ばね２３の他端部に、シュート取付ブロック２４を介してホッパシュート１９が取り付けられている。

前記シュート取付ブロック２４は、その板ばね取付部とホッパシュート取付部との間に、下方に延びるアーム２４ａを有している。そして、このアーム２４ａがホッパ固定部材２１に取り付けられたエアシリンダ２５のロッド２６に押されて、上部振動体１１に取り付けられたＬ字形の連結部材２７の先端部に押し付けられることにより、ホッパシュート１９が上部振動体１１に連結されるようになっている。ホッパシュート１９と上部振動体１１とが連結されると、加振機構８からホッパシュート１９に振動が伝達され、その振動によりホッパシュート１９がホッパタンク１８の排出口１８ａから排出された部品を搬送して各トラフ３、４へ投入するようになる。なお、アーム２４ａの両側の押圧面には、ホッパシュート１９と上部振動体１１を連結したときの振動衝撃音を緩和するためのゴム板２８が取り付けられている。

上記のように、この部品供給装置では、エアシリンダ２５がホッパシュート１９と加振機構８とを連結するアクチュエータであり、その駆動源となる圧縮エアの供給を停止することにより、加振機構８からホッパシュート１９への振動伝達を遮断することができる。そして、前記部品検出センサ１６、１７で検出した整列供給用トラフ３の部品通過量が所定値以下のときには、エアシリンダ２５へ圧縮エアを供給してホッパシュート１９を振動させ、部品通過量が所定値を超えるとエアシリンダ２５へのエア供給を停止して、ホッパシュート１９への振動伝達を遮断するようになっている。

また、前記連結部材２７の先端部には、シュート取付ブロック２４のアーム２４ａと直接当接するストッパボルト２９がねじ込まれている。このストッパボルト２９は、エアシリンダ２５のロッド２６に押されたシュート取付ブロック２４が前進したときの前進端を決めるものである。従って、そのねじ込み量を調節することにより、ホッパシュート１９を支持する板ばね２３のたわみ量を変化させてシュート取付ブロック２４とストッパボルト２９との間の接触圧力を調整し、ホッパシュート１９の振幅を調整することができる。なお、ホッパシュートの振幅調整手段としては、エアシリンダ２５に供給する圧縮エアの圧力を調整する方法を採ることもできる。

次に、図２に基づいて、この部品供給装置の部品の流れを説明する。まず、ホッパタンク１８に貯蔵された部品が、その排出口１８ａからホッパシュート１９へ排出され、加振機構８からホッパシュート１９に伝達される振動により搬送されて、各トラフ３、４の一端側へ投入される。整列供給用トラフ３の内側搬送路３ａに投入された部品は、トラフ３他端側へ搬送されてリターン用トラフ４に乗り移り、ホッパシュート１９から直接リターン用トラフ４に投入された部品とともに、戻し搬送路４ａの３列の傾斜部を登り、整列供給用トラフ３の外側搬送路３ｂに乗り移る。そして、整列供給用トラフ３の他端側に設けられた整列・選別部へ搬送され、ここで所定の姿勢に整列された部品が次工程に供給され、排除された部品は再び内側搬送路３ａへ戻される。また、前述のように、整列供給用トラフ３の部品通過量が多くなると、加振機構８からホッパシュート１９への振動伝達が遮断され、ホッパシュート１９から各トラフ３、４への部品投入が停止される。

この部品供給装置は、上記の構成であり、ホッパ５のうちのホッパシュート１９だけを加振機構８の上部振動体１１に連結し、板ばね２３で支持して振動させるようにしているので、前述した従来の装置と同様に、ホッパ専用の加振機構やそのコントローラを必要とせず、装置全体のコンパクト化やコスト低減を図れるうえ、ホッパシュート１９が部品投入に必要な振幅を確保でき、ホッパタンク１８に貯蔵される部品の質量変動の影響を受けることなく、部品を安定して各トラフ３、４へ投入することができる。

また、ホッパシュート１９と加振機構８との連結部に設けたストッパボルト２９のねじ込み量を調節することにより、ホッパシュート１９の振幅を調整できるようになっているので、投入する部品の種類等に応じた適正な振幅を簡単に得られる。

さらに、整列供給用トラフ３の部品通過量をセンサ１６、１７で検出し、部品通過量が過剰なときにはホッパシュート１９と加振機構８とを連結するエアシリンダ２５へのエア供給を停止して、ホッパシュート１９への振動伝達を遮断するようになっているので、各トラフ３、４への部品投入量を調整して部品の搬送・整列をスムーズに行うことができるし、エア供給が設備故障等により停止した場合にも、部品の過剰投入によるトラブルが生じるおそれがない。

図４は第２の実施形態を示す。この実施形態では、基本的な構成および動作は第１実施形態と同じであり、ホッパシュート１９を上部振動体１１に連結させる機構のみが第１実施形態と異なる。すなわち、ホッパシュート１９を支持する板ばね２３の一端部を、第１実施形態の板ばね支持板２２に代わる板ばね支持ブロック３０の一端側に固定し、この板ばね支持ブロック３０を支軸３１のまわりに回動自在にホッパタンク１８に取り付けるとともに、板ばね支持ブロック３０の他端側とホッパタンク１８との間に、ホッパシュート１９の自重による支軸３１まわりの回動を規制する圧縮コイルばね３２を組み込んでいる。

そして、板ばね支持ブロック３０の他端側をエアシリンダ２５のロッド２６で押すことにより、圧縮コイルばね３２の弾性反力に抗してホッパシュート１９を支軸３１まわりに回動させ、ホッパシュート１９底面を上部振動体１１に取り付けられたコの字形連結部材３３の先端部上面に押し付けるようになっている。なお、これに伴い、ホッパシュート１９と板ばね２３の間のシュート取付ブロック３４は、第１実施形態のようなアームを持たないものとしている。また、ホッパシュート１９と連結部材３３との間には、第１実施形態と同様に衝撃音緩和用のゴム板３５が配されている。

また、上述した第１および第２の実施形態では、エアシリンダ２５へのエア供給が停止したときに、加振機構８からホッパシュート１９への振動伝達が遮断されるが、突発的なエア供給停止のおそれが少ない場合には、エアシリンダ２５へ圧縮エアが供給されたときにホッパシュート１９への振動伝達が遮断される構成とすることもできる。

このような構成とした装置の例を、第３の実施形態として図５に示す。この実施形態では、第１実施形態のシュート取付ブロック２４に代えて略コの字形のシュート取付板３６を用い、このシュート取付板３６に取り付けられたホッパシュート１９の底面を、第２実施形態と同じコの字形連結部材３３の先端部上面に押し付けることにより、ホッパシュート１９を上部振動体１１に連結している。そして、エアシリンダ２５のロッド２６でシュート取付板３６を押すことにより、ホッパシュート１９を連結部材３３の先端部上面から持ち上げて、ホッパシュート１９への振動伝達を遮断するようになっている。

なお、ホッパシュートと加振機構とを連結するアクチュエータは、各実施形態ではエアシリンダを用いたが、モータ等を駆動源とするものを用いてもよい。

また、本発明は、実施形態のようなリターン式フィーダに限らず、ホッパから投入された部品を整列供給する振動式部品供給装置に広く適用できる。

第１実施形態の部品供給装置の正面図図１の平面図図１の部品供給装置の要部拡大正面図第２実施形態の部品供給装置の要部拡大正面図第３実施形態の部品供給装置の要部拡大正面図

符号の説明

１、２直進フィーダ
３、４トラフ（部品搬送部材）
３ａ、３ｂ、４ａ搬送路
５ホッパ
８加振機構
９下部振動体
１１上部振動体
１６、１７部品検出センサ
１８ホッパタンク
１８ａ排出口
１９ホッパシュート
２１ホッパ固定部材
２２板ばね支持板
２３板ばね
２４シュート取付ブロック
２４ａアーム
２５エアシリンダ
２６ロッド
２７連結部材
２９ストッパボルト
３０板ばね支持ブロック
３１支軸
３２圧縮コイルばね
３３連結部材
３４シュート取付ブロック
３６シュート取付板

Claims

部品を貯蔵するホッパタンクにその排出口から排出された部品を側方へ送り出すホッパシュートを付設したホッパと、加振機構に連結された部品搬送部材とを備え、前記ホッパタンクからホッパシュートを介して部品搬送部材へ投入された部品を、前記加振機構から部品搬送部材に伝わる振動により搬送しながら整列させて次工程に供給する振動式部品供給装置において、前記ホッパのホッパシュートをホッパタンクと別体に形成して前記加振機構に連結し、前記ホッパシュートが加振機構から伝わる振動により部品を搬送して前記部品搬送部材へ投入するようにしたことを特徴とする振動式部品供給装置。
前記加振機構が、防振部材を介して床上に支持された下部振動体と、この下部振動体に連結され、前記部品搬送部材に取り付けられる上部振動体とを有し、前記ホッパシュートを前記加振機構の上部振動体に連結したことを特徴とする請求項１に記載の振動式部品供給装置。
前記ホッパシュートを、一端部を固定された板ばねの他端部で支持したことを特徴とする請求項１または２に記載の振動式部品供給装置。
前記ホッパシュートの振幅調整手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
前記部品搬送部材にその搬送路の所定位置における部品の通過量を検出するセンサを設けるとともに、前記加振機構からホッパシュートへの振動伝達を遮断する手段を設け、この振動伝達遮断手段を前記センサで検出した部品通過量に基づいて作動させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の振動式部品供給装置。
前記振動伝達遮断手段が、前記ホッパシュートと加振機構とを連結するアクチュエータの駆動源を停止させて、前記加振機構からホッパシュートへの振動伝達を遮断するものであることを特徴とする請求項５に記載の振動式部品供給装置。
前記部品搬送部材が、部品を整列供給する整列供給用部材と、整列供給用部材から排除された部品を整列供給用部材と逆方向に搬送して整列供給用部材に戻すリターン用部材とからなり、その整列供給用部材とリターン用部材のそれぞれを前記加振機構に連結したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の振動式部品供給装置。