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【発明の名称】 ボルト供給装置
【発明者】 【氏名】中越 正夫

【要約】 【課題】複数本のボルトを作業者がワークに締め付ける際に作業者に対して所定本数のボルトを供給し得るようにする。

【解決手段】ガイド溝51内にねじ部が挿入され頭部Hが支持された状態となってガイド50によりボルトBが開口部59に向けて案内される。ガイド溝51に対して横方向に移動自在のスライド部材には支持板56が取り付けられ、この支持板56には開口部59を閉塞するシャッタ57と、所定本数のボルトBを切り出す仕切り部材61とが取り付けられている。シャッタ57が開口部59を開放する位置となるように支持板56を移動すると、仕切り部材61がシャッタ57から所定本数のボルトBとそれよりも下流側のボルトBとの間に入り込んで所定本数のボルトBの切り出しが行われて、開口部59から受け筒63に向けて落下する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボルトのねじ部が挿入されるガイド溝が設けられ、前記ボルトを整列して案内するガイドと、
前記ガイド溝に対して横方向に移動自在に前記ガイドに隣接して配置されるスライド部材と、
前記スライド部材に取り付けられ、前記ガイドの搬出端の開口部を閉塞する閉塞位置と閉塞を解除する開放位置との間で移動するシャッタと、
前記シャッタから所定のボルト切り出し本数に対応する距離だけ離れて前記スライド部材に取り付けられ、前記シャッタを前記開放位置に移動すると前記ガイド部材に向けて前進移動し、前記シャッタが前記閉塞位置に移動すると前記ガイドから離れる仕切り部材とを有し、
前記仕切り部材を前進移動させて前記シャッタと前記仕切り部材との間で設定される数の前記ボルトを切り出して前記開口部から搬出することを特徴とするボルト供給装置。
【請求項2】
請求項1記載のボルト供給装置において、前記ガイドを前記搬出端の開口部が下向きとなる方向に傾斜させ、前記仕切り部材と前記シャッタとの間で切り出された前記ボルトを自重により前記開口部から搬出させることを特徴とするボルト供給装置。
【請求項3】
請求項1または2記載のボルト供給装置において、前記仕切り部材を前記スライド部材に対して前記ガイドに沿う方向に調整移動自在に取り付け、前記仕切り部材と前記シャッタとの間で切り出されるボルト本数を前記仕切り部材の移動により変更することを特徴とするボルト供給装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載のボルト供給装置において、前記ボルトが投入される主ホッパと、前記ボルトのねじ部が入り込む隙間が設けられた2枚の板部材とを備え前記主ホッパに上下動自在に装着される分離板とを有し、前記分離板により複数の前記ボルトを整列して前記ガイドに受け渡すことを特徴とするボルト供給装置。
【請求項5】
請求項4記載のボルト供給装置において、前記主ホッパよりも低い位置に配置される副ホッパと、前記副ホッパ内の前記ボルトを前記主ホッパに向けて上昇搬送する受け箱とを有することを特徴とするボルト供給装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明はワークに締結される所定本数のボルトをボルト供給部に搬送するためのボルト供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
部品を組み立てて量産品の製造を行う場合には、部品をワークとしてワーク相互をボルトにより締結して量産品の組立を行うことがある。ボルトの締結を自動的に行う場合でも手動操作により行う場合でも締結操作を円滑に行うためには、ホッパやパーツフィーダ等からボルトをガイドレールに整列させて搬送するようにしている。
【0003】
例えば、特許文献1にはねじを整列して搬送する整列レールに、ねじの姿勢を垂直方向に強制するためのばね部材を設け、ねじを1つずつ取り出すようにした整列取り出し装置が開示されており、特許文献2にはねじを整列して搬送するレールから切り出し刃によりねじを1つずつ切り出して所定位置に供給するようにしたねじ切り出し機構が開示されている。また、特許文献3には六角穴付きボルトを整列して搬送する移送装置の終端部から旋回体により1つずつ六角穴付きボルトを取り出すようにした取出装置が開示されている。
【特許文献1】実開平7−15236号公報
【特許文献2】特開平6−210528号公報
【特許文献3】特開平8−26473号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
量産品の組立生産を行うには、ワーク相互を複数のボルトにより締結しなければならないことがある。このように複数本のボルトをワークに締結する場合にボルトの締結操作を自動的に行うようにするには、パーツフィーダ等によりボルトを供給するようにし、締結操作を多軸ナットランナー等により行うことになるので、ボルトの自動締結装置の製造コストが高くなる。そのため、作業者が手作業によりボルトの締結作業を行うようにすると、装置の製造コストを抑えることができるが、作業者は所定本数のボルトを手に持ってナットランナーにより順次ボルトの締め付け操作を行うことになるので、作業者がボルトを手で掴む際に、ボルトの必要本数を確認する必要が生じ、この確認作業は面倒であるとともに確認間違いを起こす可能性がある。ボルト本数を確認しないでボルト締結操作を行ったり、確認間違いが発生すると、ワークへのボルトの締結忘れが発生し、所定本数のボルトがワークに締結されなくなるという不具合が生じるおそれがある。特に、一人の作業者が10本程度のボルトを1つのワークに締め付ける場合には、締付本数が多いので、締め付け忘れが発生すると、それを発見し難いという問題点がある。
【0005】
本発明の目的は、複数本のボルトを作業者がワークに締め付ける際に作業者に対して所定本数のボルトを供給し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のボルト供給装置は、ボルトのねじ部が挿入されるガイド溝が設けられ、前記ボルトを整列して案内するガイドと、前記ガイド溝に対して横方向に移動自在に前記ガイドに隣接して配置されるスライド部材と、前記スライド部材に取り付けられ、前記ガイドの搬出端の開口部を閉塞する閉塞位置と閉塞を解除する開放位置との間で移動するシャッタと、前記シャッタから所定のボルト切り出し本数に対応する距離だけ離れて前記スライド部材に取り付けられ、前記シャッタを前記開放位置に移動すると前記ガイド部材に向けて前進移動し、前記シャッタが前記閉塞位置に移動すると前記ガイドから離れる仕切り部材とを有し、前記仕切り部材を前進移動させて前記シャッタと前記仕切り部材との間で設定される数の前記ボルトを切り出して前記開口部から搬出することを特徴とする。
【0007】
本発明のボルト供給装置は、前記ガイドを前記搬出端の開口部が下向きとなる方向に傾斜させ、前記仕切り部材と前記シャッタとの間で切り出された前記ボルトを自重により前記開口部から搬出させることを特徴とする。
【0008】
本発明のボルト供給装置は、前記仕切り部材を前記スライド部材に対して前記ガイドに沿う方向に調整移動自在に取り付け、前記仕切り部材と前記シャッタとの間で切り出されるボルト本数を前記仕切り部材の移動により変更することを特徴とする。
【0009】
本発明のボルト供給装置は、前記ボルトが投入される主ホッパと、前記ボルトのねじ部が入り込む隙間が設けられた2枚の板部材とを備え前記主ホッパに上下動自在に装着される分離板とを有し、前記分離板により複数の前記ボルトを整列して前記ガイドに受け渡すことを特徴とする。
【0010】
本発明のボルト供給装置は、前記主ホッパよりも低い位置に配置される副ホッパと、前記副ホッパ内の前記ボルトを前記主ホッパに向けて上昇搬送する受け箱とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、ガイドに整列された複数のボルトは、シャッタによりガイドの開口部からの搬出が規制された状態のもとで、仕切り部材をガイドに向けて前進移動すると、仕切り部材とシャッタとの間に設定される所定本数のボルトが切り出されて開口部に向けて搬出されるので、仕切り部材とシャッタとを移動させることにより、設定された所定本数のボルトを外部に供給することができる。これにより、開口部から外部に供給排出されたボルトの本数を作業者は確認することなく、ワークに対するボルトの締結操作を行うことにより、ボルト本数を確認することなく、所定本数のボルトを過不足なくワークに締結することができ、ボルトの締結忘れの発生を防止できる。
【0012】
ガイドを傾斜させることにより、ガイドに支持されたボルトを自重により開口部にまで搬送することができる。仕切り部材のシャッタに対する距離を調整することにより、切り出されるボルト本数を変更することができ、任意の本数のボルト切り出しを行うことができる。
【0013】
ボルトが投入される主ホッパに分離板を上下動自在に設けることにより、分離板を上昇させることによりボルトを分離板に整列することができ、ガイドに対して整列した状態のボルトを受け渡すことができる。
【0014】
主ホッパに対して副ホッパからボルトを上昇搬送して投入することにより、副ホッパを低い位置に設定することが可能となり、副ホッパ内に手作業により容易にボルトを投入することができる。また、主ホッパを高い位置に設定してガイドからの自重によるボルトの整列搬送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態であるボルト供給装置の全体を示す正面図であり、図2は図1における矢印A方向から見た側面図であり、図3は図2におけるB−B線の拡大図であり、図4は図1の一部拡大正面図である。
【0016】
図1に示すように、ボルト供給装置はホッパ支持台11を有しており、ホッパ支持台11は台座12と、台座12に固定される直方体形状の支持台本体13とを有しており、この支持台本体13に隣接して台座12には門形の枠体14が固定されている。ホッパ支持台11の上部には多数本のボルトBが投入されるホッパ15が副ホッパとして装着されており、多数本のボルトBは作業者が容器等を用いてホッパ15に投入される。ボルトBは図1に示すように、ねじ部Sとこれの端部に一体となった頭部Hとを有している。このホッパ15の床面からの高さhは、作業者によるボルト投入操作を容易に行い得るように、例えば1.2m程度に設定されている。
【0017】
ホッパ15の下方にはシュート16が配置され、このシュート16はホッパ支持台11に固定された支持板17に支持棒17aを介して固定されており、ホッパ15に投入されたボルトBはホッパ15の下端開口部からシュート16に向けて落下してこの中に投入される。シュート16は枠体14側に向けて下向きに傾斜した底壁を有し、シュート16に取り付けられた振動機18によりシュート16を振動させると、シュート16内のボルトは排出開口部19に向けて搬送されることになる。
【0018】
図1および図4に示すように、ホッパ支持台11にはエアシリンダ21が取り付けられ、エアシリンダ21のピストンロッド22に取り付けられた可動蓋23は、上昇によりシュート16の排出開口部19を閉じる位置と、下降により排出開口部19を開く位置との間をエアシリンダ21により駆動される。図1には可動蓋23が排出開口部19を閉じた状態が示されており、図4にはエアシリンダ21により可動蓋23が二点鎖線で示すように排出開口部19を閉じた状態から実線で示す開放位置に移動した状態が示されている。
【0019】
門形の枠体14は、図2に示すように、2本の支柱24とこれらの支柱24の上端部に取り付けられる水平梁25とを有し、一方の支柱24には、図2および図3に示すように、ロッドレスシリンダ26が取り付けられている。ロッドレスシリンダ26に移動自在に設けられたスライダ27にはブラケット28を介して受け箱29が取り付けられており、受け箱29が取り付けられたスライダ27は、ロッドレスシリンダ26により図2において実線で示す上昇限位置と二点鎖線で示す下降限位置との間を上下動する。図4に示すように、受け箱29を下降限位置に位置決めした状態のもとで可動蓋23を開放すると、シュート16内に投入されたボルトBは受け箱29内に供給される。この状態のもとで、ロッドレスシリンダ26を駆動すると、受け箱29は図1〜図3に示されるように上昇限位置まで搬送される。
【0020】
ロッドレスシリンダ26としてはスリット式とマグネット式とがあり、図示するボルト供給装置においてはスリット式が使用されている。スリット式はシリンダ本体26a内に軸方向に移動自在に組み込まれたピストンと、ピストンとスライダ27とを連結するピストンヨークとを有し、シリンダ本体26aにはピストンヨークが移動するスリットが形成され、スリットはスチールバンドによりシールされている。マグネット式はシリンダ本体に軸方向に移動自在に組み込まれたピストンとシリンダ本体の外側に移動自在に装着されたスライダ27とに永久磁石を装着し、永久磁石の磁力によりピストンに同期させてスライダ27を駆動するようにしたシリンダである。いずれのタイプも圧縮空気によってピストンを駆動することによって、ピストンロッドを用いることなく、スライダ27を軸方向に往復動するようにしたタイプのエアシリンダである。
【0021】
ホッパ支持台11に隣接して他のホッパ支持台31が図1に示すように配置されており、ホッパ支持台31は台座32と、台座32に固定される門形の枠体33とを有し、枠体33には直方体形状の支持台本体34が固定され、支持台本体34の上部には受け箱29から多数本のボルトBが投入されるホッパ35が主ホッパとしてホッパ15よりも高い位置に装着されている。
【0022】
図5は図1のC部を拡大して示す断面図であり、図6は図1におけるD−D線方向の平面図である。図5に示すように、受け箱29にはホッパ支持台31に向けて下向きに傾斜した底壁36が設けられており、受け箱29にはその排出開口部37を開閉するために揺動軸38が設けられ、この揺動軸38には可動蓋39が装着されている。この可動蓋39を開閉駆動するために、揺動軸38には揺動レバー41が固定され、図2に示すように受け箱29の上昇限位置に対応させて支柱24には支持部材42aを介してエアシリンダ42が取り付けられており、受け箱29が上昇限位置となると、エアシリンダ42のピストンロッド43が揺動レバー41に対向するようになっている。これにより、受け箱29が上昇限位置となった状態のもとでは、ピストンロッド43の前進移動によって揺動レバー41を介して可動蓋39を開放することができ、ピストンロッド43を後退させると可動蓋39は自重で閉じられる。
【0023】
ホッパ支持台31に設けられたホッパ35に受け箱29内のボルトBを投入するために、ホッパ支持台31にはシュート44が取り付けられており、受け箱29により枠体33の上端部まで搬送されたボルトBは可動蓋39を開放することによってシュート44を介してホッパ35内に投入される。
【0024】
図1に示すように、ホッパ35には分離板45が上下動自在に装着されている。分離板45は、図6に示すように、ボルトBのねじ部Sに対応する隙間を介して相互に平行となった2枚の板部材45a,45bからなる。分離板45は図1に示すようにホッパ支持台31に取り付けられたエアシリンダ46のピストンロッド47に固定されており、エアシリンダ46によって分離板45はホッパ35の底壁面近傍の下降限位置と、図1において二点鎖線で示す上昇限位置との間を上下動する。この上下動によってホッパ35内に投入されたボルトBはねじ部Sが分離板45の間の隙間に落とし込まれて頭部Hが分離板45の上面で支持されるようにして整列される。
【0025】
ホッパ支持台31には図1および図6に示すように、分離板45により整列された複数本のボルトBを整列して案内するためのガイド50が取り付けられている。このガイド50は分離板45に対応させて2枚の板部材50a,50bからなり、複数本のボルトBを自重で下方に案内するために先端部が下向きとなるように傾斜している。2枚の板部材50a,50bの間にはボルトBのねじ部Sが挿入されるガイド溝51が設けられ、ボルトBは頭部Hが板部材50a,50bにより摺動自在に支持されてガイド50の先端部に向けて案内される。
【0026】
ホッパ支持台31には図1に示すように水平支持棒52が固定され、この水平支持棒52の先端部にはガイド50に対して横方向に延びる案内レール53がガイド50の先端部に隣接して固定されている。この案内レール53に往復動自在にスライド部材54が装着されており、このスライド部材54はボルトBのガイド50における移動方向に対して横方向に往復動するようになっている。この往復動は作業者の手動操作により往復動される。
【0027】
図7は図1におけるE部の一部切り欠き拡大正面図であり、図8は図7におけるF−F線断面図であり、図9(A)(B)はそれぞれ図7の平面図であり、(A)はガイド上の複数本のボルトBを切り出す前の状態を示し、(B)は切り出した状態を示す。
【0028】
スライド部材54にボルト55により固定された支持板56にはシャッタ57がボルト58により取り付けられており、シャッタ57は支持板56に取り付けられる取付部57aとガイド50の搬出端の開口部59を閉塞する閉塞部57bとを有している。シャッタ57は、図9(A)に示すように、ガイド50の搬出端の開口部59を閉塞する閉塞位置と、図9(B)に示すように、開口部59を開放する開放位置との間を支持板56とともに移動する。支持板56には仕切り部材61がボルト62により取り付けられ、この仕切り部材61は支持板56に取り付けられる取付部61aと、先端に切り出し爪61bが設けられた切り出し部61cとを有している。仕切り部材61の切り出し爪61bはシャッタ57に対して切り出されるボルトBの本数に対応した距離だけ離れており、図9(A)に示すように、シャッタ57が開口部59を閉塞する位置に移動すると、仕切り部材61はガイド50から離れる退避位置に移動し、図9(B)に示すように、シャッタ57が開放位置に移動すると、仕切り部材61はガイド50に向けて前進移動して仕切り部材61とシャッタ57との間における所定本数のボルト列の後端部とその下流側のボルトBとの間に入り込んでボルトBの切り出しを行う。
【0029】
切り出されたボルトBは、支持板56に設けられたボルト供給部としての受け筒63に案内されて下方に落下し、落下した所定本数のボルトBは作業者に受け取られることになる。受け筒63は作業者がボルトBを受け取り易い位置に設定されており、ガイド50に案内させてボルトBを自重で開口部59に向けて移動させるためにガイド50を傾斜させてホッパ支持台31に取り付けているので、主ホッパとしてのホッパ35は受け筒63の位置よりも高い位置となる。しかし、このホッパ35には受け箱29によりホッパ15からボルトBが搬送されるようになっているので、副ホッパとしてのホッパ15を主ホッパとしてのホッパ35よりも低い位置に配置することが可能となり、作業者は容易に手作業によりホッパ15内にボルトBを投入することができる。
【0030】
切り出されるボルトBの本数を変更し得るようにするために、図9に示すように仕切り部材61にはガイド溝51に平行な方向に延びる長孔64が形成されており、ボルト62は長孔64を貫通して支持板56にネジ止めされている。ボルト62を緩めて仕切り部材61のシャッタ57に対する距離を変化させることにより、切り出されるボルトBの本数を変更することができる。
【0031】
図1に示すように、ホッパ支持台31に隣接してコンベア65が配置されている。コンベア65は多数のローラ66を有し、ワーク支持台67に載置されたワークWはローラ66に案内されて搬送されるようになっている。ワークWには図1に示すように、ホッパ支持台31の近傍にまで搬送された状態のもとで、作業者によりボルトBによる締結作業がなされる。
【0032】
次に、上述したボルト供給装置を用いて作業者がワークWに対してボルトの締結作業を行う手順について説明すると、ワークWに締結されるボルトBは副ホッパとしてのホッパ15に手作業により投入される。ホッパ15内に投入されたボルトBはシュート16に落下して振動機18によりシュート16の排出開口部19に向けて搬送される。受け箱29をロッドレスシリンダ26により下降限位置に移動させた状態のもとで、エアシリンダ21により可動蓋23を開くと、シュート16内のボルトBは受け箱29内に供給される。この状態のもとで、ロッドレスシリンダ26を駆動して受け箱29を図1および図5に示すように上昇限位置まで搬送させる。
【0033】
受け箱29が上昇限位置まで上昇搬送された後に、エアシリンダ42を駆動して可動蓋39を開放位置まで揺動させると、受け箱29内のボルトBはシュート44によりホッパ35内に投入される。所定本数のボルトBがホッパ35内に投入された状態のもとで、エアシリンダ46により分離板45を上昇移動させると、ホッパ35内のボルトBは、ねじ部Sが分離板45を構成する板部材45a,45bの間の隙間に入り込み頭部Hが板部材45a,45bに支持されるように整列された状態となって、分離板45に乗り移る。
【0034】
このようにして分離板45によって整列支持されたボルトBは、分離板45が上昇限位置となると、分離板45から傾斜したガイド50に受け渡され、受け渡されたボルトBは自重によって傾斜したガイド50に案内されて下方に向けて搬送される。下方に向けて搬送されたボルトBは、図9(A)に示すように、開口部59を閉じた状態のシャッタ57により移動が停止されてガイド50の下端部に留まることになる。
【0035】
ガイド50の下端部つまり下流端部に所定の本数以上のボルトBが留まった状態のもとで、作業者が支持板56を手動操作してスライド部材54を図9(A)に示す位置から図9(B)に示す位置まで移動すると、仕切り部材61の先端の切り出し爪61bがシャッタ57と仕切り部材61との間の距離により設定される本数のボルト群のうち最上流側のボルトBと、それに隣り合うボルトBの頭部間に入り込むと共に、シャッタ57が開放位置に移動する。これにより、ガイド50に支持された複数本のボルトから所定本数のボルトの切り出しが行われて切り出されたボルトBは受け筒63に向けて落下する。したがって、作業者が受け筒63の下側に一方の手のひらを置き、他方の手でスライド部材54を移動させると、所定本数のボルトBが手のひらに供給される。
【0036】
作業者の手のひらには所定の本数のボルトBが供給されるので、本数を確認することなく、コンベア65の上のワークWに対して手のひらの全てのボルトBの締結を行うことにより、所定の本数のボルトBを確実にワークWに締結することができる。
【0037】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、可動蓋23を開閉駆動するためにエアシリンダ21が使用され、受け箱29を上下動するためにロッドレスシリンダ26が使用され、可動蓋39を開閉駆動するためにエアシリンダ42が使用され、分離板45を上下動するためにエアシリンダ46が使用されているが、それぞれを電動モータ等の他の駆動手段により駆動するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の一実施の形態であるボルト供給装置の全体を示す正面図である。
【図2】図1における矢印A方向から見た側面図である。
【図3】図2におけるB−B線の拡大図である。
【図4】図1の一部拡大正面図である。
【図5】図1のC部を拡大して示す断面図である。
【図6】図1におけるD−D線方向の平面図である。
【図7】図1におけるE部の一部切り欠き拡大正面図である。
【図8】図7におけるF−F線断面図である。
【図9】(A)(B)はそれぞれ図7の平面図であり、(A)はガイド上の複数本のボルトを切り出す前の状態を示し、(B)はボルトを切り出した状態を示す。
【符号の説明】
【0039】
11 ホッパ支持台
15 ホッパ(副ホッパ)
16 シュート
23 可動蓋
29 受け箱
31 ホッパ支持台
35 ホッパ(主ホッパ)
39 可動蓋
44 シュート
53 案内レール
54 スライド部材
56 支持板
57 シャッタ
59 開口部
61 仕切り部材
【出願人】 【識別番号】000005348
【氏名又は名称】富士重工業株式会社
【出願日】 平成18年10月2日(2006.10.2)
【代理人】 【識別番号】100080001
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和

【識別番号】100093023
【弁理士】
【氏名又は名称】小塚 善高

【識別番号】100117008
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 章子


【公開番号】 特開2008−87106(P2008−87106A)
【公開日】 平成20年4月17日(2008.4.17)
【出願番号】 特願2006−270640(P2006−270640)