JP6107717B2 - ワークの送り出し装置及び送り出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの送り出し装置及び送り出し方法に関し、例えば、幅寸法が縦方向に変化するワークの最大幅寸法の位置に対して当該ワークの重心位置が縦方向にずれているワークの送り出し装置及び送り出し方法に関する。

例えば、ボルトやコッタなどのワークは、幅寸法が上下方向に変化し、ワークの最大幅寸法の位置に対して当該ワークの重心位置が上下方向にずれている。

このようなワークは、製造ラインでの生産性を向上させるために、上下方向を揃えて、即ち姿勢を揃えて製造ラインに供給することが好ましい。

特許文献１の部品供給装置は、部品方向判定装置における差動トランス方式のコイル部にワークを通し、当該コイル部で発生する誘起出力電圧に基づいてワークの上下方向を判定する。そして、当該部品供給装置は、搬送用チューブの吐出口から吐き出されたワークの上下方向が逆の場合、ロボットハンドによって当該上下方向が逆のワークを略Ｕ字形状の反転用チューブに挿入して、ワークの上下方向を正す。

特開平１１−５９８７３号公報

特許文献１の部品供給装置は、ワークの姿勢を揃えるために、部品方向判定装置や反転用チューブなどの部品反転装置を用いる必要があり、構成が複雑で、しかも大掛かりである。

本発明は、上記を鑑みなされたものであって、小型で且つ簡単な構成でワークの姿勢を揃えることができるワークの送り出し装置及び送り出し方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るワークの送り出し装置は、幅寸法が縦方向に変化するワークの最大幅寸法の位置に対して当該ワークの重心位置が縦方向にずれているワークの送り出し装置であって、
対向するように配置された、第１の冶具及び第２の冶具と、
前記第１の冶具と前記第２の冶具との間隔を変位させる第１の駆動機構と、を備え、
前記第１の冶具は、前記第１の冶具と前記第２の冶具との間に前記ワークが送り込まれると、前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の一方の端部が接触する第１の接触面を有し、
前記第２の冶具は、前記第１の冶具と前記第２の冶具との間に前記ワークが送り込まれると、前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の他方の端部が接触する第２の接触面を有し、
前記第１の接触面及び前記第２の接触面は、前記送り出し装置の下方に行くにしたがって互いに近づく構造を有し、
前記第１の駆動機構は、前記ワークが前記第１の接触面及び前記第２の接触面で支持された状態で前記送り出し装置の下方に摺動するように、前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔を離間させる。
これにより、ワークの重心位置に基づく回転を利用してワークの姿勢を揃えて送り出すことができるので、従来のような複雑で大掛かりな装置が必要ない。そのため、小型で且つ簡単な構成でワークの姿勢を揃えることができる。

上述のワークの送り出し装置において、前記第１の接触面及び前記第２の接触面は、前記ワークを支持した状態で、前記ワークの重心位置が当該ワークの前記最大幅寸法の位置に対して下方に配置されるように、前記ワークを回転可能であり、
前記第１の駆動機構は、前記送り出し装置の下方に前記ワークが摺動中に、前記ワークの回転が完了するように、前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔を離間させることが好ましい。
これにより、ワークが送り出されるまでに当該ワークを良好に回転させることができる。

上述のワークの送り出し装置において、前記ワークにおける最大幅寸法の部分の一方の端部と前記第１の接触面、及び前記ワークにおける最大幅寸法の部分の他方の端部と前記第２の接触面との少なくとも一方は、点接触し、
前記点接触した位置を通り、且つ前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔が変位する方向に延在する軸を中心に前記ワークは回転することが好ましい。
これにより、ワークを良好に回転させることができる。

上述のワークの送り出し装置において、前記第１の冶具又は前記第２の冶具は、前記第１の冶具又は前記第２の冶具の幅方向における予め設定された位置に前記ワークを導く誘導部を備えることが好ましい。
これにより、第１の冶具及び第２の冶具の幅方向において所定の位置からワークを送り出すことができ、送り出されたワークを受け取る工程が容易である。

上述のワークの送り出し装置において、前記第２の冶具と対向するように配置され、前記第２の冶具との間にワークが送り込まれると、前記ワークにおける最大幅寸法の部分の一方の端部が接触する第３の接触面を有する第３の冶具と、
前記第２の冶具と前記第３の冶具との間隔を変位させる第２の駆動機構と、を備え、
前記第３の接触面及び前記第２の冶具における前記ワークの前記最大幅寸法の部分の他方の端部が接触する第４の接触面は、前記送り出し装置の下方に行くにしたがって互いに近づく構造を有し、
前記第２の駆動機構は、前記ワークが前記第３の接触面及び前記第４の接触面で支持された状態で前記送り出し装置の下方に摺動するように、前記第３の接触面と前記第４の接触面との間隔を離間させることが好ましい。
これにより、複数のワークを同時に送り出すことができ、ワークの送り出し効率を向上させることができる。

本発明の一態様に係るワークの送り出し方法は、幅寸法が縦方向に変化するワークの最大幅寸法の位置に対して当該ワークの重心位置が縦方向にずれているワークの送り出し方法であって、
第１の冶具と第２の冶具との間に前記ワークを送り込む工程と、
前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の一方の端部を前記第１の冶具の第１の接触面に接触させると共に、前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の他方の端部を前記第２の冶具の第２の接触面に接触させ、前記ワークの重心位置が当該ワークの前記最大幅寸法の位置に対して下方に配置されるように、前記第１の接触面と前記第２の接触面とで前記ワークを支持する工程と、
前記ワークが前記第１の接触面及び前記第２の接触面で支持された状態で送り出し装置の下方に摺動するように、前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔を離間させる工程と、
を備える。
これにより、ワークの重心位置に基づく回転を利用してワークの姿勢を揃えて送り出すことができるので、従来のような複雑で大掛かりな装置が必要ない。そのため、小型で且つ簡単な構成でワークの姿勢を揃えることができる。

本発明によれば、小型で且つ簡単な構成でワークの姿勢を揃えることができるワークの送り出し装置及び送り出し方法を提供することができる。

実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す正面図である。 実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す正面図である。 実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す正面図である。 実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す正面図である。 実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す異なる正面図である。 実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す異なる正面図である。 実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す異なる正面図である。 実施の形態１の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す異なる正面図である。 ワークの摩擦による減速の考え方を示す図である。 （ａ）は、実施の形態１のワークの送り出し装置における誘導部を備える第２の冶具を模式的に示す正面図である。（ｂ）は、実施の形態１のワークの送り出し装置における誘導部を備える第２の冶具を模式的に示す側面図である。（ｃ）は、実施の形態１のワークの送り出し装置における誘導部を備える第２の冶具を模式的に示す上面図である。 （ａ）は、実施の形態１のワークの送り出し装置における、第２の冶具の誘導部に対応する形状とされた第１の冶具を模式的に示す正面図である。（ｂ）は、実施の形態１のワークの送り出し装置における、第２の冶具の誘導部に対応する形状とされた第１の冶具を模式的に示す側面図である。（ｃ）は、実施の形態１のワークの送り出し装置における、第１の冶具の誘導部に対応する形状とされた第１の冶具を模式的に示す底面図である。 図１０に示す第２の冶具及び図１１に示す第１の冶具を用いた場合における図１の工程での上面図である。 図１０に示す第２の冶具及び図１１に示す第１の冶具を用いた場合における図２の工程での上面図である。 フランジ付きボルトを送り出す工程を模式的に示す図である。 フランジ付きボルトを送り出す工程を模式的に示す図である。 フランジ付きボルトを搬送部材に供給する工程を模式的に示す正面図である。 実施の形態４の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す図である。 実施の形態４の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す図である。 実施の形態４の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す図である。 実施の形態４の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す斜視図である。 誘導部を備える第２の冶具と、当該誘導部に対応するように形成された第１の冶具及び第３の冶具と、を用いた場合における図１７の工程での上面図である。 誘導部を備える第２の冶具と、当該誘導部に対応するように形成された第１の冶具及び第３の冶具と、を用いた場合における図１８の工程での上面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

＜実施の形態１＞
本実施の形態のワークの送り出し装置及び送り出し方法を説明する。先ず、本実施の形態のワークの送り出し装置（以下、単に送り出し装置と省略する場合がある。）を説明する。

図１乃至図４は、本実施の形態の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示し、正立姿勢で送り込まれたワークが送り出される様子を示す正面図である。図５乃至図８は、本実施の形態の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示し、倒立姿勢で送り込まれたワークが送り出される様子を示す正面図である。これらの図面を引用しつつ送り出し装置１を説明する。

図１乃至図４、及び図５乃至図８に示すように、送り出し装置１は、幅寸法Ｔが縦方向に変化するワークＷの最大幅寸法の位置に対して当該ワークＷの重心位置が縦方向にずれているワークの送り出し装置である。

詳細には、送り出し装置１は、第１の冶具２、第２の冶具３、第１の駆動機構４及び制御部５を備えており、正立姿勢において倒立円錐台形状のワークＷを送り出し装置１の下方に送り出す。ここで、正立姿勢のワークＷの縦方向は当該ワークの上下方向であり、ワークＷの幅寸法Ｔは当該ワークＷの上下方向に対して直交する方向の寸法を示す。

第１の冶具２は、第２の冶具３と対向するように配置されている。第１の冶具２は、第２の冶具３との間にワークＷが送り込まれた際に、ワークＷの幅寸法Ｔが最も広い部分の一方の端部が接触する第１の接触面２ａを備えている。

つまり、本実施の形態では、図３に示すように、第１の冶具２と第２の冶具３との間にワークＷが正立姿勢で送り込まれると、ワークＷにおける上端周縁部が第１の接触面２ａに接触する。一方、図７に示すように、第１の冶具２と第２の冶具３との間にワークＷが倒立姿勢で送り込まれると、ワークＷにおける下端周縁部が第１の接触面２ａに接触する。

第１の接触面２ａは、送り出し装置１の下方に行くにしたがって第２の冶具３側に近づく傾斜面であり、第１の接触面２ａの各等高線は略平行に配置されている。なお、第１の接触面２ａの傾斜角度θ１（図１）については後述する。

第１の冶具２は、さらに傾斜面２ｂ及び検出部２ｃを備えている。傾斜面２ｂは、当該傾斜面２ｂ上でワークＷを摺動させて当該ワークＷを第２の冶具３との間に送り込む。傾斜面２ｂは、第１の接触面２ａと連続し、第１の接触面２ａの上方に配置されている。

本実施の形態の傾斜面２ｂは、図１に示すように、略正立姿勢のワークＷが傾斜面２ｂ上に配置された際に、ワークＷの周側面が第２の冶具３と略面接触（厳密には線接触）する傾斜角度θ２に設定されている。

検出部２ｃは、傾斜面２ｂ上にワークＷが配置されたことを検出する。検出部２ｃは、例えば接触センサなどを備えており、検出信号を制御部５に出力する。

第２の冶具３は、第１の冶具２の第１の接触面２ａと対向する、即ち送り出し装置１の上下方向から見て第１の接触面２ａの各等高線と略平行に配置された等高線を有する第２の接触面３ａを備えている。

第２の接触面３ａは、第１の冶具２との間にワークＷが送り込まれた際に、ワークＷの幅寸法が最も広い部分の他方の端部が接触する。つまり、本実施の形態では、第１の冶具２と第２の冶具３との間にワークＷが送り込まれると、ワークＷの上下方向から見て、ワークＷにおける第１の冶具２の第１の接触面２ａに接触した端部に対して当該ワークＷの中心を挟んで逆側の端部が第２の接触面３ａに接触する。第２の接触面３ａは、送り出し装置１の上下方向に配置された垂直面である。但し、第２の接触面３ａは、送り出し装置１の下方に行くにしたがって第１の冶具２側に近づく傾斜面であってもよい。

第１の駆動機構４は、第１の冶具２と第２の冶具３との間隔を変位、ひいては第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間隔を変位させる。本実施の形態の第１の駆動機構４は、モータやギヤなどの伝達機構を備えており、第１の冶具２を第２の冶具３に対して移動させる。つまり、本実施の形態の送り出し装置１は、第１の冶具２が移動可能であり、第２の冶具３は固定されている。但し、第２の冶具３が移動してもよく、又は第１の冶具２と共に第２の冶具３も相互の間隔が変位するように移動してもよい。

制御部５は、検出部２ｃから入力される検出信号に基づいて、第１の冶具２が所定の速度で移動するように第１の駆動機構４のモータを制御する。なお、第１の冶具２の移動速度については後述する。

次に、第１の接触面２ａの傾斜角度θ１、及び当該傾斜角度θ１と第２の冶具３の移動速度との関係について説明する。第１の接触面２ａの傾斜角度θ１は、図７に示すように、第２の接触面３ａとで正立姿勢でないワークＷを支持したとき、ワークＷの上下方向で当該ワークＷの幅寸法Ｔが最も大きい位置に対して当該ワークＷの重心位置が下方に配置されてワークＷが略正立姿勢になるように、ワークＷを回転させることが可能な傾斜角度とされている。

つまり、第１の接触面２ａの傾斜角度θ１は、図３に示すように、ワークＷが正立姿勢において、ワークＷの幅寸法Ｔが最も広い部分の端部と当該ワークＷの下端周縁部とを結んだ直線Ｌ１と、送り出し装置１の上下方向に対して直交する方向に延在する直線（即ち、水平線）Ｌ２と、が成す角度θ３より大きい。

これにより、第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとを所定の間隔で離間させた状態で、第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間に正立姿勢でないワークＷが送り込まれると、第１の接触面２ａにワークＷにおける下端周縁部が接触し、第２の接触面３ａにワークＷにおける第１の接触面２ａが接触した周端部に対して当該ワークＷの中心を挟んで逆側の周端部が接触し、これらの２箇所の点接触位置を通る軸を中心としてワークＷの重心位置が当該ワークの幅寸法Ｔの最も広い位置に対して下方に配置されるようにワークＷが回転して略正立姿勢になる。

そして、第１の接触面２ａの傾斜角度θ１と第１の冶具２の移動速度Ｖとの関係は、第１の冶具２を移動させたとき、ワークＷが第１の接触面２ａ及び第２の接触面３ａで支持された状態で送り出し装置１の下方に摺動するように設定されている。

詳細には、第１の接触面２ａの傾斜角度θ１と第１の冶具２の移動速度Ｖとの関係は、以下の＜式１＞を満たすように設定させる。
＜式１＞
Ｖ＜（Ｖａ＋Ａ×Δｔ／２）ｔａｎθ１
但し、Ｖａは初期落下速度、Ａは重力加速度−摩擦による減速、Δｔは単位時間

ちなみに、図９は、ワークＷの摩擦による減速の考え方を示す図であり、摩擦による減速は＜式２＞で求めることができる。
＜式２＞
摩擦による減速＝（２×μ×Ｆ）／Ｍ
但し、μは第１の接触面とワークＷとの動摩擦係数、ＦはワークＷの第１の接触面への押付け力、ＭはワークＷの重量

ここで、送り出し装置１からワークＷが送り出されるまでに、即ちワークＷの摺動中に当該ワークＷの回転が完了している必要があるので、第１の接触面２ａの高さＬは以下の＜式３＞を満たす必要がある。
＜式３＞
Ｌ＞（Ｖａ＋Ａ×Ｔ／２）×Ｔ
但し、ＴはワークＷの回転時間

これにより、正立姿勢でない状態でワークＷが第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間に送り込まれても、ワークＷを略正立姿勢に回転させることができ、しかもワークＷを自由落下させることなく、第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとでワークＷを略正立姿勢に支持しつつ送り出し装置１の下方に摺動させることができる。

次に、ワークＷの送り出し方法について説明する。先ず、図１及び図５に示すように、第１の冶具２の第１の接触面２ａと第２の冶具３の第２の接触面３ａとが略閉じた状態で、ワークＷが第１の冶具２の傾斜面２ｂ上に配置される。これにより、第１の冶具２の検出部２ｃがワークＷを検出し、制御部５に検出信号を出力する。

次に、図２及び図６に示すように、制御部５は、検出部２ｃから検出信号が入力されると、第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間隔が離間するように第１の駆動機構４のモータを制御して第１の冶具２を移動させる。これにより、ワークＷは第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間に送り込まれる。

次に、制御部５は、第１の接触面２ａ及び第２の接触面３ａにワークＷにおける幅寸法Ｔが最も広い部分の両端部が接触した状態を維持しつつ、ワークＷが送り出し装置１の下方に摺動するように、第１の駆動機構４のモータを制御して第１の冶具２を移動させる。このとき、ワークＷにおける第１の接触面２ａとの摩擦力と、ワークＷにおける第２の接触面３ａとの摩擦力と、の差によって、ワークＷの幅方向と水平方向とが略等しくなるように、ワークＷは第１の接触面２ａ及び第２の接触面３ａ上を摺動する。つまり、ワークＷは、略正立姿勢又は略倒立姿勢になる。

そして、略正立姿勢のワークＷの重心位置は、ワークＷの幅寸法Ｔが最も広い位置に対して下方に配置されているので、図３及び図４に示すように、ワークＷは正立姿勢に近づきつつ、さらに送り出し装置１の下方に摺動する。

一方、倒立姿勢のワークＷの重心位置は、ワークＷの幅寸法Ｔが最も広い位置に対して上方に配置されているので、図７に示すように、ワークＷは当該ワークＷにおける幅寸法Ｔが最も広い部分の両端部を通る軸を中心として回転して略正立姿勢になる。

そして、図８に示すように、ワークＷは正立姿勢に近づきつつ、送り出し装置１の下方に摺動する。このように、ワークＷが第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間に正立姿勢で送り込まれても、ワークＷが第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間に正立姿勢でない状態で送り込まれても、いずれも場合もワークＷを略正立姿勢で送り出すことができる。

このような本実施の形態のワークの送り出し装置１及び送り出し方法は、ワークＷの重心位置に基づく回転を利用してワークＷの姿勢を正して送り出すことができるので、従来のような複雑で大掛かりな装置が必要ない。つまり、本実施の形態のワークの送り出し装置１及び送り出し方法は、小型で且つ簡単な構成でワークＷの姿勢を揃えることができる。

ここで、第２の冶具３は、幅方向の所定の位置にワークＷを誘導するための誘導部を備え、第１の冶具２は、当該誘導部に対応する形状であることが好ましい。図１０（ａ）は、本実施の形態のワークの送り出し装置における誘導部を備える第２の冶具を模式的に示す正面図である。図１０（ｂ）は、本実施の形態のワークの送り出し装置における誘導部を備える第２の冶具を模式的に示す側面図である。図１０（ｃ）は、本実施の形態のワークの送り出し装置における誘導部を備える第２の冶具を模式的に示す上面図である。図１１（ａ）は、本実施の形態のワークの送り出し装置における、第２の冶具の誘導部に対応する形状とされた第１の冶具を模式的に示す正面図である。図１１（ｂ）は、本実施の形態のワークの送り出し装置における、第２の冶具の誘導部に対応する形状とされた第１の冶具を模式的に示す側面図である。図１１（ｃ）は、本実施の形態のワークの送り出し装置における、第１の冶具の誘導部に対応する形状とされた第１の冶具を模式的に示す底面図である。図１２は、図１０に示す第２の冶具及び図１１に示す第１の冶具を用いた場合における図１の工程での上面図である。図１３は、図１０に示す第２の冶具及び図１１に示す第１の冶具を用いた場合における図２の工程での上面図である。

図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）に示すように、第２の冶具３は、第２の冶具３の上下方向から見て、平板部３ｂ及び誘導部３ｃを備えている。平板部３ｂは、最も広い面が対向しており、その一方の面がワークＷと接触する第２の接触面３ａとされる。

誘導部３ｃは、平板部３ｂから少なくとも第２の接触面３ａ側に突出し、第２の冶具３の幅方向で向かい合う面３ｄを備えている。向かい合う面３ｄは夫々、第２の冶具３の厚さ方向から見て、第２の冶具３の下方に行くにしたがって向かい合う面３ｄの間隔が狭くなるように、傾斜面３ｅを備えている。

このような傾斜面３ｅによって、第２の冶具３の厚さ方向から見て、第２の冶具３の下方に行くにしたがって幅寸法が狭くなる倒立台形状の凹部３ｆが形成されている。これにより、第２の冶具３の下方に行くにしたがって、第２の冶具３の幅方向の略中央にワークＷを誘導する。

図１１（ａ）乃至図１１（ｃ）に示すように、第１の冶具２は、第２の冶具３の凹部３ｆに嵌め込まれる凸部２ｄを備えている。凸部２ｄは、第２の冶具３側に突出しており、第１の冶具２の厚さ方向から見て、第２の冶具３の凹部３ｆに対応するように、第１の冶具２の下方に行くにしたがって幅寸法が狭くなる倒立台形状である。言い換えると、凸部２ｄを第２の冶具３の凹部３ｆに嵌め込むことができるように、凸部２ｄを挟んで両側が切り欠かれている。そして、凸部２ｄにおける第２の冶具３側の面が第１の接触面２ａとされる。

これにより、図１及び図１２に示すように、第１の冶具２と第２の冶具３とを近づけて、ワークＷの周側面を第１の冶具２の傾斜面２ｂ及び第２の冶具３の第２の接触面３ａに略面接触（厳密には線接触）させて、ワークＷの姿勢を安定させることができる。

そして、ワークＷを安定させた状態で、図２及び図１３に示すように、ワークＷを第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間に送り込んで、ワークＷを第２の冶具３の凹部３ｆによって第１の冶具２及び第２の冶具３の幅方向の所定の位置に誘導することができる。

そのため、第１の冶具２及び第２の冶具３の幅方向において所定の位置からワークＷを送り出すことができ、送り出されたワークＷを受け取る工程が容易である。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、正立姿勢において倒立円錐台形状のワークを送り出しているが、フランジ付きボルトも同様に送り出すことができる。

図１４及び図１５は、フランジ付きボルトを送り出す工程を模式的に示す図であり、フランジ付きボルトが挿入されるワークを断面図で示している。フランジ付きボルト２０は、ボルト頭の下端部から周縁形状が円弧状のフランジが突出する。ここで、フランジ付きボルト２０の正立姿勢は、ボルト柱の軸方向が上下方向に配置され、ボルト頭がボルト柱に対して上方に配置された状態である。このようなフランジ付きボルト２０は、正立姿勢においてフランジに対して下方に重心位置がある。

図１４に示すように、実施の形態１のワークＷと同様に、第１の接触面２ａと第２の接触面３ａとの間にフランジ付きボルト２０を送り込むと、フランジ付きボルト２０は、フランジの周縁部が第１の接触面２ａに接触し、第１の接触面２ａと接触した周縁部とフランジの直径上で逆側の周縁部が第２の接触面３ａに接触し、フランジ付きボルト２０は送り出し装置１の下方に摺動する。このとき、フランジ付きボルト２０における第１の接触面２ａとの摩擦力と、フランジ付きボルト２０における第２の接触面３ａとの摩擦力と、の差によって、フランジ付きボルト２０は略正立姿勢又は略倒立姿勢になる。

略正立姿勢のフランジ付きボルト２０は、正立姿勢に近づくようにさらに送り出し装置１の下方に摺動する。一方、略倒立姿勢のフランジ付きボルト２０は、２箇所の接触点を通る軸を中心として回転して略正立姿勢になり、さらに送り出し装置１の下方に摺動する。

そして、図１５に示すように、送り出し装置１におけるフランジ付きボルト２０の送り出し部の下方に、ボルト穴２１ａが形成されたワーク２１を配置すると、常に略正立姿勢で送り出されるフランジ付きボルト２０を当該ボルト穴２１ａに挿入することができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態２では、送り出し装置１におけるフランジ付きボルト２０の送り出し部の下方に、ボルト穴２１ａが形成されたワーク２１を配置したが、送り出し装置１におけるフランジ付きボルト２０の送り出し部の下方に、搬送部材を配置してもよい。

図１６は、フランジ付きボルトを搬送部材に供給する工程を模式的に示す正面図である。例えば複数の貫通孔を有する板状部材を搬送部材３０として、送り出し装置１におけるフランジ付きボルト２０の送り出し部の下方に配置し、フランジ付きボルト２０が送り出される毎に搬送部材３０を略水平方向に移動させると、連続的に送り出されるフランジ付きボルト２０を順に搬送部材３０の貫通孔に挿入することができる。

＜実施の形態４＞
実施の形態１乃至３の送り出し装置１は、第１の冶具２及び第２の冶具３を備えているが、さらに第３の冶具などを備えてもよい。

図１７乃至図１９は、本実施の形態の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す図であり、保持部及び位置決め部を断面図で示している。図２０は、本実施の形態の送り出し装置を用いてワークを送り出す工程を模式的に示す斜視図である。

図１７乃至図２０に示すように、本実施の形態の送り出し装置４０は、第２の冶具３を挟んで第１の冶具２に対して逆側に第３の冶具４１を備えている。第３の冶具４１は、第１の冶具２と略同様の構成とされているため詳細な説明は省略するが、第３の接触面４１ａ、傾斜面４１ｂ及び検出部４１ｃなどを備えており、第３の接触面４１ａと第２の冶具３における第３の冶具４１側の面とでワークを支持する。そして、検出部４１ｃからの検出信号に基づいて制御部４２が第２の駆動機構４３のモータを制御し、当該モータの駆動力によって第３の冶具４１を第２の冶具３に対して移動させる。

このような送り出し装置４０を用いると、ワークとして例えばコッタ４４を良好に送り出すことができる。コッタ４４は、自動車などのエンジンにおいてリテーナ４５をバルブに固定するための部材であり、図２０に示すように、正立姿勢で倒立円錐台形状を半割にした形状であって、内部が中空構造とされている。このようなコッタ４４は、正立姿勢において幅寸法が最も広い上端部に対して下方に重心位置がある。

リテーナ４５は、自動車などのエンジンにおいてバルブスプリングを押えるための部材であり、図１７などに示すように、段付きの円盤部材であって、リテーナ４５の上下方向から見て略中央に、突き合せて配置されたコッタ４４が挿入される挿入部４５ａが形成されている。

このようなリテーナ４５は、図１７などに示すように、保持部４６の上端部に載置される。保持部４６は、送り出し装置４０におけるコッタ４４の送り出し部の下方に配置される。保持部４６は、本体部材４６ａの上端部にリテーナ４５を嵌め込むための凹部４６ｂを備えている。そして、保持部４６は、リテーナ４５の挿入部４５ａにコッタ４４が良好に挿入されるように案内部材４６ｃを備えている。

案内部材４６ｃは、本体部材４６ａに形成された当該本体部材４６ａの上下方向に延在する貫通孔４６ｄに挿入される棒状部を有し、下方からスプリングなどの弾性部材４６ｅによって上方に押し出されて当該棒状部がリテーナ４５の挿入部４５ａ内に配置される。

これらの本体部材４６ａ及び弾性部材４６ｅは、図２０に示すように、個別に異なる駆動機構４７、４８によって送り出し装置４０の上下方向に移動する。

さらに、図１８に示すように、リテーナ４５を送り出し装置４０の上方に移動させた際に、リテーナ４５が位置決め部４９で位置決めされる。位置決め部４９は、送り出し装置４０におけるコッタ４４の送り出し部の下方であって、保持部４６の上方に配置される。

位置決め部４９は、例えば板状部材から成る本体部材４９ａを備えており、本体部材４９ａの下面にリテーナ４５を嵌め込むための凹部４９ｂが形成されている。そして、本体部材４９ａには、送り出し装置４０におけるコッタ４４の送り出し部から送り出される当該コッタ４４をリテーナ４５の挿入部４５ａに誘導する誘導部４９ｃが形成されている。誘導部４９ｃは、位置決め部４９の下方に行くにしたがって縮径するテーパー形状の貫通部である。

このような送り出し装置４０、保持部４６及び位置決め部４９を用いて、以下のようにコッタ４４を送り出してリテーナ４５の挿入部４５ａ内に挿入する。先ず、図１７及び図２０に示すように、保持部４６の本体部材４６ａ及び案内部材４６ｃを送り出し装置４０の下方に移動させておき、その状態で第１の冶具２と第２の冶具３との間、及び第２の冶具３と第３の冶具４１との間に夫々、コッタ４４を送り込む。

送り込まれたコッタ４４が略正立姿勢の場合、コッタ４４の外周面４４ａの上端部が第１の接触面２ａ又は第３の接触面４１ａに接触し、コッタ４４の内周面を挟む両側の面４４ｂが第２の接触面３ａ又は第２の冶具３における第３の冶具４１側の面に接触し、コッタ４４は正立姿勢に近づきつつ送り出し装置４０の下方に摺動する。

一方、送り込まれたコッタ４４が略倒立姿勢の場合、コッタ４４の外周面４４ａの下端部が第１の接触面２ａ又は第３の接触面４１ａに接触し、コッタ４４の内周面を挟む両側の面４４ｂが第２の接触面３ａ又は第２の冶具３における第３の冶具４１側の面に接触し、コッタ４４の外周面４４ａの下端部と第１の接触面２ａ又は第３の接触面４１ａとの接触点を通り、且つ各々の冶具の厚さ方向に延在する軸を中心に、コッタ４４は回転して略正立姿勢になる。さらに、コッタ４４は正立姿勢に近づきつつ、送り出し装置４０の下方に摺動する。

ここで、コッタ４４の外周面４４ａが第１の冶具２又は第３の冶具４１側に配置され、コッタ４４の内周面を挟む両側の面４４ｂが第２の冶具３側に配置されるように、コッタ４４は第１の冶具２と第２の冶具３又は第２の冶具３と第３の冶具４１との間に送り込まれる。

次に、図１８及び図２０に示すように、保持部４６の本体部材４６ａ及び案内部材４６ｃを送り出し装置４０の上方に移動させ、リテーナ４５を位置決め部４９の凹部４９ｂに嵌め込んで位置決めしつつ、案内部材４６ｃをリテーナ４５の挿入部４５ａ内に配置する。その状態で、コッタ４４を送り出し装置４０から送り出し、コッタ４４をリテーナ４５の挿入部４５ａ内に挿入する。このとき、コッタ４４の内周面が案内部材４６ｃの外周面に接触し、コッタ４４を略正立姿勢でリテーナ４５の挿入部４５ａ内に挿入することができ、第１の冶具２と第２の冶具３との間に送り込まれたコッタ４４と、第２の冶具３と第３の冶具４１との間に送り込まれたコッタ４４と、を突き合せるように配置することができる。

次に、図１９に示すように、保持部４６の本体部材４６ａ及び案内部材４６ｃを送り出し装置４０の下方に移動させ、さらに案内部材４６ｃをリテーナ４５の挿入部４５ａから排除し、その後、コッタ４４とリテーナ４５とのセット部材を例えばエンジンの組み立てエリアに供給する。

このような送り出し装置４０及び送り出し方法は、複数のワークを同時に送り出すことができ、ワークの送り出し効率を向上させることができる。

ここで、実施の形態１と同様に、第２の冶具３における第３の冶具４１側の面に誘導部を形成し、第３の冶具４１における第３の接触面４１ａが当該誘導部に対応する形状とされていることが好ましい。

図２１は、誘導部を備える第２の冶具と、当該誘導部に対応するように形成された第１の冶具及び第３の冶具と、を用いた場合における図１７の工程での上面図である。図２２は、誘導部を備える第２の冶具と、当該誘導部に対応するように形成された第１の冶具及び第３の冶具と、を用いた場合における図１８の工程での上面図である。

図２１及び図２２に示すように、第２の冶具３の第２の接触面３ａに誘導部３ｃを形成し、第１の冶具２を当該誘導部３ｃと対応する形状とする。そして、第１の冶具２と第２の冶具３との関係と同様に、第２の冶具３における第３の冶具４１側の面に誘導部３ｇを形成し、第３の冶具４１を当該誘導部３ｇに対応する形状とする。

これにより、第１の冶具２と第２の冶具３と間に送り込まれたコッタ４４を第１の冶具２及び第２の冶具３の幅方向の所定の位置に誘導するだけでなく、第２の冶具３と第３の冶具４１との間に送り込まれたコッタ４４を第２の冶具３及び第３の冶具４１の幅方向の所定の位置に誘導することができる。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上記実施の形態２及び３では、フランジ付きボルト２０を送り出しているが、ワッシャーにボルトが通されたワッシャー付きボルトでも同様に実施できる。要するに、対向する接触面に支持された状態で回転するワークであればよい。
上記実施の形態では、ワークを正立姿勢で送り出しているが、倒立姿勢で送り出してもよい。

１ ワークの送り出し装置
２ 第１の冶具、２ａ 第１の接触面、２ｂ 傾斜面、２ｃ 検出部、２ｄ 凸部
３ 第２の冶具、３ａ 第２の接触面、３ｂ 平板部、３ｃ 誘導部、３ｄ 向かい合う面、３ｅ 傾斜面、３ｆ 凹部、３ｇ 誘導部
４ 第１の駆動機構
５ 制御部
２０ ボルト
２１ ワーク、２１ａ ボルト穴
３０ 搬送部材
４０ ワークの送り出し装置
４１ 第３の冶具、４１ａ 第３の接触面、４１ｂ 傾斜面、４１ｃ 検出部
４２ 制御部
４３ 第２の駆動機構
４４ コッタ
４５ リテーナ、４５ａ 挿入部
４６ 保持部、４６ａ 本体部材、４６ｂ 凹部、４６ｃ 案内部材、４６ｄ 貫通孔、４６ｅ 弾性部材
４７、４８ 駆動機構
４９ 位置決め部、４９ａ 本体部材、４９ｂ 凹部、４９ｃ 誘導部

Claims (6)

1. 幅寸法が縦方向に変化するワークの最大幅寸法の位置に対して当該ワークの重心位置が縦方向にずれているワークの送り出し装置であって、
   対向するように配置された、第１の冶具及び第２の冶具と、
   前記第１の冶具と前記第２の冶具との間隔を変位させる第１の駆動機構と、を備え、
   前記第１の冶具は、前記第１の冶具と前記第２の冶具との間に前記ワークが送り込まれると、前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の一方の端部が接触する第１の接触面を有し、
   前記第２の冶具は、前記第１の冶具と前記第２の冶具との間に前記ワークが送り込まれると、前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の他方の端部が接触する第２の接触面を有し、
   前記第１の接触面及び前記第２の接触面は、前記送り出し装置の下方に行くにしたがって互いに近づく構造を有し、
   前記第１の駆動機構は、前記ワークが前記第１の接触面及び前記第２の接触面で支持された状態で前記送り出し装置の下方に摺動するように、前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔を離間させる、ワークの送り出し装置。
2. 前記第１の接触面及び前記第２の接触面は、前記ワークを支持した状態で、前記ワークの重心位置が当該ワークの前記最大幅寸法の位置に対して下方に配置されるように、前記ワークを回転可能であり、
   前記第１の駆動機構は、前記送り出し装置の下方に前記ワークが摺動中に、前記ワークの回転が完了するように、前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔を離間させる、請求項１に記載のワークの送り出し装置。
3. 前記ワークにおける最大幅寸法の部分の一方の端部と前記第１の接触面、及び前記ワークにおける最大幅寸法の部分の他方の端部と前記第２の接触面との少なくとも一方は、点接触し、
   前記点接触した位置を通り、且つ前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔が変位する方向に延在する軸を中心に前記ワークは回転する、請求項１又は２に記載のワークの送り出し装置。
4. 前記第１の冶具又は前記第２の冶具は、前記第１の冶具又は前記第２の冶具の幅方向における予め設定された位置に前記ワークを導く誘導部を備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワークの送り出し装置。
5. 前記第２の冶具と対向するように配置され、前記第２の冶具との間にワークが送り込まれると、前記ワークにおける最大幅寸法の部分の一方の端部が接触する第３の接触面を有する第３の冶具と、
   前記第２の冶具と前記第３の冶具との間隔を変位させる第２の駆動機構と、を備え、
   前記第３の接触面及び前記第２の冶具における前記ワークの前記最大幅寸法の部分の他方の端部が接触する第４の接触面は、前記送り出し装置の下方に行くにしたがって互いに近づく構造を有し、
   前記第２の駆動機構は、前記ワークが前記第３の接触面及び前記第４の接触面で支持された状態で前記送り出し装置の下方に摺動するように、前記第３の接触面と前記第４の接触面との間隔を離間させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワークの送り出し装置。
6. 幅寸法が縦方向に変化するワークの最大幅寸法の位置に対して当該ワークの重心位置が縦方向にずれているワークの送り出し方法であって、
   第１の冶具と第２の冶具との間に前記ワークを送り込む工程と、
   前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の一方の端部を前記第１の冶具の第１の接触面に接触させると共に、前記ワークにおける前記最大幅寸法の部分の他方の端部を前記第２の冶具の第２の接触面に接触させ、前記ワークの重心位置が当該ワークの前記最大幅寸法の位置に対して下方に配置されるように、前記第１の接触面と前記第２の接触面とで前記ワークを支持する工程と、
   前記ワークが前記第１の接触面及び前記第２の接触面で支持された状態で送り出し装置の下方に摺動するように、前記第１の接触面と前記第２の接触面との間隔を離間させる工程と、
   を備える、ワークの送り出し方法。

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