コイルばね供給装置
【課題】 筒形容器内のコイルばねの数が少ない場合でも、筒形容器内から筒形容器外にコイルばねを排出させることができる技術を提供する。
【解決手段】 コイルばね供給装置１０は、筒形の容器１２と回転機構２２とシュート１４を備えている。容器１２は、複数のコイルばね５０を収容可能である。回転機構２２は、容器１２をその軸回りに回転させる。シュート１４は、容器１２の回転に伴って容器１２内で持ち上げられて落下されるコイルばね５０を受け止めて容器１２内から容器１２外に排出する。そして、回転機構２２は、容器内のコイルばね５０の減少に伴って容器１２の回転速度を減速させる。
【解決手段】 コイルばね供給装置１０は、筒形の容器１２と回転機構２２とシュート１４を備えている。容器１２は、複数のコイルばね５０を収容可能である。回転機構２２は、容器１２をその軸回りに回転させる。シュート１４は、容器１２の回転に伴って容器１２内で持ち上げられて落下されるコイルばね５０を受け止めて容器１２内から容器１２外に排出する。そして、回転機構２２は、容器内のコイルばね５０の減少に伴って容器１２の回転速度を減速させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルばね供給装置に関する。特に、複数のコイルばねが収容されている容器内から順次１つずつコイルばねを排出させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、容器内の複数のコイルばねから順次１つずつコイルばねを容器外に排出するコイルばね供給装置が開示されている。特許文献１のコイルばね供給装置は、筒形の容器と回転機構とシュートを備えている。回転機構は、容器をその中心軸の回りに回転させる。容器内のコイルばねは、容器の回転に伴って、側壁の内側に設けられた羽根により容器内を下方から上方に持ち上げられる。上方まで持ち上げられたコイルばねは、羽根から下方に向けて落下する。シュートは、羽根から落下したコイルばねを受け止めて、容器外に排出する。シュートによって受け止められなかったコイルばねは、落下して容器と衝突する。容器内で絡まったコイルばねは、容器と衝突することによって分離される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０６５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絡まったコイルばねを分離するためには、容器の回転速度を速くして、コイルばねが容器と衝突する際の速度を速くすることが好ましい。容器の回転速度が速いと、コイルばねに付与される遠心力が大きくなる。容器内のコイルばねが多い場合には、容器の回転に伴って持ち上げられて落下されるコイルばねの数が多い。そのため、コイルばねに付与される遠心力が大きくても、下方に落下するコイルばねが存在する。しかしながら、容器内のコイルばねが少ない場合、容器の回転速度が速いと、コイルばねに付与される遠心力によって、下方に落下するコイルばねの数が減少する。この場合、コイルばねがシュート上に落下する確率が低下し、コイルばねを容器外に排出する効率が低下してしまう。
【０００５】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、筒形容器内のコイルばねの数が少ない場合でも、筒形容器内から筒形容器外にコイルばねを効率よく排出させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のコイルばね供給装置は、筒形容器と回転機構とシュートを備えている。筒形容器は、複数のコイルばねを収容可能である。回転機構は、筒形容器をその軸回りに回転させる。シュートは、筒形容器の回転に伴って筒形容器内で持ち上げられて落下されるコイルばねを受け止めて筒形容器内から筒形容器外に排出する。そして、回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を減速させる。
【０００７】
このコイルばね供給装置では、筒形容器内のコイルばねが減少すると、筒形容器の回転速度が減速される。コイルばねが筒形容器から付与される遠心力は小さくなる。筒形容器の回転に伴って筒形容器の上方に持ち上げられたコイルばねのうち、下方に落下するコイルばねの数が増加する。これにより、コイルばねがシュートによって受け止められる確率が高くなる。このコイルばね供給装置によれば、筒形容器内のコイルばねの数が減少した場合のコイルばねを排出する効率が低下することを抑えることができる。
【０００８】
このコイルばね供給装置では、回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を連続的に減速させることが好ましい。
筒形容器内のコイルばねの数が多い場合には、筒形容器の回転速度が遅いと、筒形容器内から筒形容器外にコイルばねを排出する時間が長くなる傾向がある。したがって、コイルばねの残量に合わせて、筒形容器の回転速度を連続的に減速されることによって、全体的なコイルばねの排出時間を短くすることができる。
【０００９】
このコイルばね供給装置では、筒形容器内のコイルばねの残量を計測する残量計測装置をさらに備えていることが好ましい。
この構成によれば、回転機構は、残量計測装置によって計測されたコイルばねの残量に合わせて筒形容器の回転速度を決定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、筒形容器内のコイルばねの数が減少した場合のコイルばねの排出時間が低下されることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
下記の実施例の技術的な特徴について列記する。
（形態１） シュートには、コイルばねの形状に対応する溝が筒形容器内から筒形容器外に向かって形成されている。
（形態２） 残量計測装置は、筒形容器に投入されるコイルばねの個数を記憶する記憶手段とシュートの溝を通って筒形容器内から筒形容器外に排出されたコイルばねの個数をカウントするカウント手段を備えている。
（形態３） コイルばね供給装置は、シュートの溝の上方に配置されているとともにシュートに沿って往復運動可能なスライダを備えている。スライダは、回転機構とは別の駆動機構によって運動される。スライダは、駆動機構によって一定の周期で往復運動される。
【実施例】
【００１２】
本発明を具現化した実施例に係るコイルばね供給装置を図面を参照して説明する。図１は、コイルばね供給装置１０の斜視図である。図２は、図１のII-II断面を示す断面図である。図３は、コイルばね供給装置１０の回転機構２２を示す斜視図である。図４は、コイルばね供給装置１０の制御系統を示すブロック図である。
各図に示すように、コイルばね供給装置１０は、容器１２とシュート１４と回転機構２２と制御装置３６を備えている。図１に示すように、容器１２は円筒形状である。容器１２の中心軸は、略水平に伸びているが、水平方向に対して若干傾いている。容器１２の側壁１２ａの内周面には、複数の羽根１２ｂが設けられている。羽根１２ｂは、容器１２の中心軸に平行に側壁１２ａの下側の端から上側の端まで伸びている。図２は、図１のII-II断面を示す断面図である。図２に示すように、羽根１２ｂは、容器１２の回転方向Ｘに向かって傾斜している。
【００１３】
図１に示すように、容器１２の両端面のうち下側に位置する端面（図１の手前側の端面）は、閉口板１２ｃによって閉口されている。閉口板１２ｃの中央部には、排出口１２ｄが形成されている。排出口１２ｄには、シュート１４が挿通されている。シュート１４は、容器１２内から容器１２外に伸びている。シュート１４は、容器１２内の端から容器１２外の端に向かって下方に傾斜している。シュート１４には、その長手方向に沿って伸びる溝１４ａが形成されている。溝１４ａの幅は、容器１２内に収容されるコイルばね５０（図２参照）のばね径と略同一である。また、シュート１４には、溝１４ａに隣接する案内板１４ｂが設けられている。案内板１４ｂは、溝１４ａに沿って伸びている。図２に示すように、案内板１４ｂは、溝１４ａに向かって傾斜している。
【００１４】
図１に示すように、溝１４ａの上方には、スライダ１４ｃが設けられている。スライダ１４ｃは、シュート１４の長手方向に沿って往復運動可能に設けられている。スライダ１４ｃは、モータ３２（図４参照）によって駆動される。スライダ１４ｃは、その上端がシュート１４の上端に至る位置（最上位置）からその下端がシュート１４の下端に至る位置（最下位置）までの範囲で往復運動する。スライダ１４ｃの長さは、スライダ１４ｃが最上位置にある場合にスライダ１４ｃの下端が容器１２外にあるとともにスライダ１４ｃが最下位置にある場合にスライダ１４ｃの上端が容器１２内にあるように設定されている。スライダ１４ｃの上面は、溝１４ａに嵌まった一つのコイルばね５０の上端よりも若干上方に位置するように配置されている。
【００１５】
シュート１４の下端には、管１６の上端が接続されている。管１６は、溝１４ａに連続して配置されている。溝１４ａを通過したコイルばね５０は、管１６内に導入される。管１６は、少なくともその一部が透明になっている。管１６の透明な部分には、センサ１８が設けられている。センサ１８は、公知の光電管方式のセンサである。管１６の下端には、支持板２０が設けられている。支持板２０は、管１６を通過したコイルばね５０が管１６から落下しないようにコイルばね５０を支持する。
【００１６】
図３に示すように、回転機構２２は、２本のローラ２４とモータ２６とプーリ２８を備えている。２本のローラ２４は、互いに平行に配置されている。また、ローラ２４は、容器１２の中心軸に平行に配置されている。図２に示すように、２本のローラ２４は、容器１２の下方に配置されている。容器１２は、２本のローラ２４によって支持されている。図１に示すように、ローラ２４は、支持台４０に回転可能に支持されている。ローラ２４の長さは、容器１２の長さと略同一である。ローラ２４は、タイミングベルト３０を介してプーリ２８に接続されている。タイミングベルト３０は、テンション機構（図示省略）によって、弛まないように配置されている。プーリ２８は、モータ２６によって回転される。ローラ２４は、モータ２６によって回転される。ローラ２４は、自身の回転を容器１２に伝達して容器１２を回転させる。
【００１７】
次に、コイルばね供給装置１０の制御系統について説明する。図４は、コイルばね供給装置１０の制御系統を示すブロック図である。制御装置３６は、センサ１８とモータ２６とモータ３２とスイッチ３４とメモリ３８に通信可能に接続されている。制御装置３６には、カウンタ３６ａが内蔵されている。メモリ３８には、作業者が容器１２内に投入するコイルばね５０の数が記憶されている。スイッチ３４には、作業者がコイルばね供給装置１０を操作するための複数のボタン（スタートボタン、停止ボタン等）が配置されている。センサ１８は、コイルばね５０が管１６を通過すると、制御装置３６に信号を送信する。制御装置３６は、モータ２６に信号を送信してモータ２６を駆動させる。これにより、容器１２が回転される。また、制御装置３６は、モータ３２に信号を送信してモータ３２を駆動させる。これにより、スライダ１４ｃが駆動される。
【００１８】
次に、コイルばね供給装置１０の動作について説明する。図５は、コイルばね供給装置１０を動作させるために、制御装置３６が実行する処理手順を示すフローチャートである。作業者は、容器１２に予め決められた数のコイルばね５０を投入する。作業者は、スイッチ３４のスタートボタン（図示省略）を押す。スイッチ３４は、制御装置３６にスタートを示す信号を送信する。制御装置３６は、スタートを示す信号を受信すると（ステップＳ１２）、カウンタ３６ａに記憶されているコイルばね５０の残数をリセットする（ステップＳ１４）。カウンタ３６ａが示すコイルばね５０の残数が０でない場合、制御装置３６は、メモリ３８に記憶されている数を加算する。制御装置３６は、モータ２６，３２を駆動させる（ステップＳ１６）。モータ２６が駆動されると、プーリ２８、ローラ２４を介して容器１２が回転される。運転当初では、制御装置３６は、容器１２が、例えば３０ｒｐｍで回転するようにモータ２６を制御する。モータ３２が駆動されると、スライダ１４ｃがシュート１４に沿って往復運動を開始する。
【００１９】
図２に示すように、容器１２が回転されると、容器１２内のコイルばね５０は、羽根１２ｂによって、容器１２の下方から上方に持ち上げられる。上方に持ち上げられたコイルばね５０は、羽根１２ｂから下方に向かって落下する。羽根１２ｂから落下したコイルばね５０のうち、シュート１４上に落下したコイルばね５０は、シュート１４に受け止められる。シュート１４の溝１４ａに受け止められたコイルばね５０は、溝１４ａに沿って容器１２内から容器１２外に排出される。シュート１４の案内板１４ｂに受け止められたコイルばね５０は、シュート１４に沿って容器１２内から容器１２外に向かって流れるとともに、案内板１４ｂの傾斜によって、溝１４ａに向かって流れる。これにより、案内板１４ｂに受け止められたコイルばね５０は、溝１４ａに嵌まる。
２つ以上のコイルばね５０が絡まった状態でシュート１４に受け止められて溝１４ａに嵌まった場合、絡まっているコイルばね５０は、溝１４ａの上方を往復運動しているスライダ１４ｃによって溝１４ａから容器１２内に落下させられる。スライダ１４ｃは、その下端が常に容器１２外にあるため、コイルばね５０がスライダ１４ｃと容器１２の閉口板１２ｃとの間に挟まれることを防止することができる。また、コイルばね５０が溝１４ａ外から容器１２外に排出されることを防止することができる。
【００２０】
溝１４ａに嵌まって容器１２外に排出されたコイルばね５０は、管１６に導入される。コイルばね５０は、管１６を通過すると、センサ１８によって検知される。センサ１８は、コイルばね５０を検知すると、制御装置３６に信号を送信する。制御装置３６は、モータ２６を駆動させている間、センサ１８からの信号を監視している。制御装置３６は、センサ１８から信号を受信すると、カウンタ３６ａのコイルばね残数から１を減算する。制御装置３６は、カウンタ３６ａのコイルばね残数が所定値以下であるか否かを確認する（ステップＳ１８）。ここで、所定値は、コイルばね供給装置１０の性能等によって、作業者が適宜決定することができる。カウンタ３６ａのコイルばね残数が所定値以上である場合（ステップＳ１８でＮＯ）、制御装置３６は、センサ１８からの信号を監視しながら、ステップＳ１８のコイルばね残数の確認を繰り返す。一方において、カウンタ３６ａのコイルばね残数が所定値以下である場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、制御装置３６は、モータ２６の回転数を下げる（ステップＳ２０）。モータ２６の回転数が下がると、容器１２の回転速度が減速される。制御装置３６は、モータ２６の回転数を連続的に低下させる。これにより、容器１２の回転速度が連続的に減速される。この間にも、容器１２内のコイルばね５０は、容器１２外に排出される。容器１２の回転速度は、容器１２内のコイルばね５０の減少に伴って、連続的に減速される。制御装置３６は、容器１２の回転速度が例えば１０ｒｐｍになるまで連続的に減速させる。
【００２１】
制御装置３６は、カウンタ３６ａを確認して、容器１２内のコイルばねの残数が０となったか否かを確認する（ステップＳ２２）。容器１２内のコイルばねの残数が０の場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２６に進む。一方において、容器１２内のコイルばねの残数が０でない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、制御装置３６は、モータ２６，３４を駆動させてから所定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ２４）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ２４でＮＯ）、ステップＳ２２に戻る。一方において、所定時間が経過している場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、制御装置３６は、モータ２６とモータ３２の駆動を停止させて、動作を終了する。
【００２２】
容器１２内の絡まったコイルばね５０を分離させるためには、容器１２の回転速度を速くすることが好ましい。容器１２の回転速度が速いと、羽根１２ｂから落下するコイルばね５０に付与される遠心力が大きくなり、コイルばね５０が下方に落下しづらくなる。しかしながら、容器１２内のコイルばね５０の残数が多い場合には、羽根１２ｂから落下してくるコイルばね５０の数が多いため、容器１２の回転速度が速くても、コイルばね５０をシュート１４で受け止めることができる。一方において、容器１２内のコイルばね５０の残数が少ない場合には、羽根１２ｂから落下してくるコイルばね５０の数が少なくなるため、容器１２の回転速度が速いと、コイルばね５０に付与される遠心力によって、シュート１４上に落下しなくなってしまう。
上記したコイルばね供給装置１０では、容器１２内のコイルばね５０の残数が所定値以下になると、容器１２の回転速度を連続的に減速させる。これにより、容器１２内のコイルばね５０の残数が少ない場合、コイルばね５０に付与される遠心力を低下させて、コイルばね５０がシュート１４上に落下する確率を高くすることができる。
【００２３】
従来のコイルばね供給装置では、容器１２とスライダ１４ｃが同一のモータで直接的に駆動されているものが多い。この場合、容器１２の回転速度を変化させると、スライダ１４ｃの往復運動の周期も変化してしまう。スライダ１４ｃの運動周期が速すぎると、落下してきたコイルばね５０が溝１４ａに嵌まる前に、スライダ１４ｃによってはじき飛ばされる虞がある。一方において、スライダ１４ｃの運動周期が遅すぎると、溝１４ａに嵌まったコイルばね５０が、後から落下してきたコイルばね５０と衝突して、溝１４ａから落下する虞がある。
上記したコイルばね供給装置１０では、容器１２はモータ２６によって駆動され、スライダ１４ｃはモータ３２によって駆動される。容器１２は、モータ２６によって回転速度が変化されるが、スライダ１４ｃはモータ３２によって駆動されているため、運動周期を一定に維持することができる。
上記したコイルばね供給装置１０では、容器１２とスライダ１４ｃは、別のモータによって駆動されている。しかしながら、容器１２とスライダ１４ｃは、同一のモータで駆動されてもよい。この場合、容器１２とモータとの間又はスライダ１４ｃとモータとの間に変速機を配置すればよい。制御装置３６は、容器１２の回転速度を減速させる場合、モータと変速機を制御することで、スライダ１４ｃの運動周期を一定に維持しつつ、容器１２の回転速度を減速させることができる。
【００２４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、センサ１８がコイルばね５０を検知している間、即ち、センサ１８が配置されている位置までコイルばね５０が存在している間、制御装置３６は、モータ２６，３２を停止してもよい。モータ２６，３２を断続的に駆動させることにより、コイルばね供給装置１０の消費電力を低減させることができる。
また、例えば、容器１２の回転速度を減速し始めるタイミングをタイマによって決定してもよい。この場合、タイマは、モータ２６，３２が駆動し始めてからの時間を計測する。制御装置３６は、タイマの計測時間が所定時間経過すると、モータ２６の回転数を連続的に低下させてもよい。
また、例えば、容器１２の回転速度を段階的に減速させてもよい。この場合、容器１２内のコイルばねの残数によって、回転速度を切り替えるタイミングを決定してもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】コイルばね供給装置の斜視図。
【図２】図１のII-II断面を示す断面図。
【図３】駆動部の構成を示す斜視図。
【図４】コイルばね供給装置の制御系統を示すブロック図。
【図５】コイルばね供給装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２６】
１０：コイルばね供給装置
１２：容器
１４：シュート
１４ｃ：スライダ
１８：センサ
２２：回転機構
３２：モータ
３６：制御装置
３６ａ：カウンタ
３８：メモリ
５０：コイルばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルばね供給装置に関する。特に、複数のコイルばねが収容されている容器内から順次１つずつコイルばねを排出させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、容器内の複数のコイルばねから順次１つずつコイルばねを容器外に排出するコイルばね供給装置が開示されている。特許文献１のコイルばね供給装置は、筒形の容器と回転機構とシュートを備えている。回転機構は、容器をその中心軸の回りに回転させる。容器内のコイルばねは、容器の回転に伴って、側壁の内側に設けられた羽根により容器内を下方から上方に持ち上げられる。上方まで持ち上げられたコイルばねは、羽根から下方に向けて落下する。シュートは、羽根から落下したコイルばねを受け止めて、容器外に排出する。シュートによって受け止められなかったコイルばねは、落下して容器と衝突する。容器内で絡まったコイルばねは、容器と衝突することによって分離される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０６５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絡まったコイルばねを分離するためには、容器の回転速度を速くして、コイルばねが容器と衝突する際の速度を速くすることが好ましい。容器の回転速度が速いと、コイルばねに付与される遠心力が大きくなる。容器内のコイルばねが多い場合には、容器の回転に伴って持ち上げられて落下されるコイルばねの数が多い。そのため、コイルばねに付与される遠心力が大きくても、下方に落下するコイルばねが存在する。しかしながら、容器内のコイルばねが少ない場合、容器の回転速度が速いと、コイルばねに付与される遠心力によって、下方に落下するコイルばねの数が減少する。この場合、コイルばねがシュート上に落下する確率が低下し、コイルばねを容器外に排出する効率が低下してしまう。
【０００５】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、筒形容器内のコイルばねの数が少ない場合でも、筒形容器内から筒形容器外にコイルばねを効率よく排出させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のコイルばね供給装置は、筒形容器と回転機構とシュートを備えている。筒形容器は、複数のコイルばねを収容可能である。回転機構は、筒形容器をその軸回りに回転させる。シュートは、筒形容器の回転に伴って筒形容器内で持ち上げられて落下されるコイルばねを受け止めて筒形容器内から筒形容器外に排出する。そして、回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を減速させる。
【０００７】
このコイルばね供給装置では、筒形容器内のコイルばねが減少すると、筒形容器の回転速度が減速される。コイルばねが筒形容器から付与される遠心力は小さくなる。筒形容器の回転に伴って筒形容器の上方に持ち上げられたコイルばねのうち、下方に落下するコイルばねの数が増加する。これにより、コイルばねがシュートによって受け止められる確率が高くなる。このコイルばね供給装置によれば、筒形容器内のコイルばねの数が減少した場合のコイルばねを排出する効率が低下することを抑えることができる。
【０００８】
このコイルばね供給装置では、回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を連続的に減速させることが好ましい。
筒形容器内のコイルばねの数が多い場合には、筒形容器の回転速度が遅いと、筒形容器内から筒形容器外にコイルばねを排出する時間が長くなる傾向がある。したがって、コイルばねの残量に合わせて、筒形容器の回転速度を連続的に減速されることによって、全体的なコイルばねの排出時間を短くすることができる。
【０００９】
このコイルばね供給装置では、筒形容器内のコイルばねの残量を計測する残量計測装置をさらに備えていることが好ましい。
この構成によれば、回転機構は、残量計測装置によって計測されたコイルばねの残量に合わせて筒形容器の回転速度を決定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、筒形容器内のコイルばねの数が減少した場合のコイルばねの排出時間が低下されることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
下記の実施例の技術的な特徴について列記する。
（形態１） シュートには、コイルばねの形状に対応する溝が筒形容器内から筒形容器外に向かって形成されている。
（形態２） 残量計測装置は、筒形容器に投入されるコイルばねの個数を記憶する記憶手段とシュートの溝を通って筒形容器内から筒形容器外に排出されたコイルばねの個数をカウントするカウント手段を備えている。
（形態３） コイルばね供給装置は、シュートの溝の上方に配置されているとともにシュートに沿って往復運動可能なスライダを備えている。スライダは、回転機構とは別の駆動機構によって運動される。スライダは、駆動機構によって一定の周期で往復運動される。
【実施例】
【００１２】
本発明を具現化した実施例に係るコイルばね供給装置を図面を参照して説明する。図１は、コイルばね供給装置１０の斜視図である。図２は、図１のII-II断面を示す断面図である。図３は、コイルばね供給装置１０の回転機構２２を示す斜視図である。図４は、コイルばね供給装置１０の制御系統を示すブロック図である。
各図に示すように、コイルばね供給装置１０は、容器１２とシュート１４と回転機構２２と制御装置３６を備えている。図１に示すように、容器１２は円筒形状である。容器１２の中心軸は、略水平に伸びているが、水平方向に対して若干傾いている。容器１２の側壁１２ａの内周面には、複数の羽根１２ｂが設けられている。羽根１２ｂは、容器１２の中心軸に平行に側壁１２ａの下側の端から上側の端まで伸びている。図２は、図１のII-II断面を示す断面図である。図２に示すように、羽根１２ｂは、容器１２の回転方向Ｘに向かって傾斜している。
【００１３】
図１に示すように、容器１２の両端面のうち下側に位置する端面（図１の手前側の端面）は、閉口板１２ｃによって閉口されている。閉口板１２ｃの中央部には、排出口１２ｄが形成されている。排出口１２ｄには、シュート１４が挿通されている。シュート１４は、容器１２内から容器１２外に伸びている。シュート１４は、容器１２内の端から容器１２外の端に向かって下方に傾斜している。シュート１４には、その長手方向に沿って伸びる溝１４ａが形成されている。溝１４ａの幅は、容器１２内に収容されるコイルばね５０（図２参照）のばね径と略同一である。また、シュート１４には、溝１４ａに隣接する案内板１４ｂが設けられている。案内板１４ｂは、溝１４ａに沿って伸びている。図２に示すように、案内板１４ｂは、溝１４ａに向かって傾斜している。
【００１４】
図１に示すように、溝１４ａの上方には、スライダ１４ｃが設けられている。スライダ１４ｃは、シュート１４の長手方向に沿って往復運動可能に設けられている。スライダ１４ｃは、モータ３２（図４参照）によって駆動される。スライダ１４ｃは、その上端がシュート１４の上端に至る位置（最上位置）からその下端がシュート１４の下端に至る位置（最下位置）までの範囲で往復運動する。スライダ１４ｃの長さは、スライダ１４ｃが最上位置にある場合にスライダ１４ｃの下端が容器１２外にあるとともにスライダ１４ｃが最下位置にある場合にスライダ１４ｃの上端が容器１２内にあるように設定されている。スライダ１４ｃの上面は、溝１４ａに嵌まった一つのコイルばね５０の上端よりも若干上方に位置するように配置されている。
【００１５】
シュート１４の下端には、管１６の上端が接続されている。管１６は、溝１４ａに連続して配置されている。溝１４ａを通過したコイルばね５０は、管１６内に導入される。管１６は、少なくともその一部が透明になっている。管１６の透明な部分には、センサ１８が設けられている。センサ１８は、公知の光電管方式のセンサである。管１６の下端には、支持板２０が設けられている。支持板２０は、管１６を通過したコイルばね５０が管１６から落下しないようにコイルばね５０を支持する。
【００１６】
図３に示すように、回転機構２２は、２本のローラ２４とモータ２６とプーリ２８を備えている。２本のローラ２４は、互いに平行に配置されている。また、ローラ２４は、容器１２の中心軸に平行に配置されている。図２に示すように、２本のローラ２４は、容器１２の下方に配置されている。容器１２は、２本のローラ２４によって支持されている。図１に示すように、ローラ２４は、支持台４０に回転可能に支持されている。ローラ２４の長さは、容器１２の長さと略同一である。ローラ２４は、タイミングベルト３０を介してプーリ２８に接続されている。タイミングベルト３０は、テンション機構（図示省略）によって、弛まないように配置されている。プーリ２８は、モータ２６によって回転される。ローラ２４は、モータ２６によって回転される。ローラ２４は、自身の回転を容器１２に伝達して容器１２を回転させる。
【００１７】
次に、コイルばね供給装置１０の制御系統について説明する。図４は、コイルばね供給装置１０の制御系統を示すブロック図である。制御装置３６は、センサ１８とモータ２６とモータ３２とスイッチ３４とメモリ３８に通信可能に接続されている。制御装置３６には、カウンタ３６ａが内蔵されている。メモリ３８には、作業者が容器１２内に投入するコイルばね５０の数が記憶されている。スイッチ３４には、作業者がコイルばね供給装置１０を操作するための複数のボタン（スタートボタン、停止ボタン等）が配置されている。センサ１８は、コイルばね５０が管１６を通過すると、制御装置３６に信号を送信する。制御装置３６は、モータ２６に信号を送信してモータ２６を駆動させる。これにより、容器１２が回転される。また、制御装置３６は、モータ３２に信号を送信してモータ３２を駆動させる。これにより、スライダ１４ｃが駆動される。
【００１８】
次に、コイルばね供給装置１０の動作について説明する。図５は、コイルばね供給装置１０を動作させるために、制御装置３６が実行する処理手順を示すフローチャートである。作業者は、容器１２に予め決められた数のコイルばね５０を投入する。作業者は、スイッチ３４のスタートボタン（図示省略）を押す。スイッチ３４は、制御装置３６にスタートを示す信号を送信する。制御装置３６は、スタートを示す信号を受信すると（ステップＳ１２）、カウンタ３６ａに記憶されているコイルばね５０の残数をリセットする（ステップＳ１４）。カウンタ３６ａが示すコイルばね５０の残数が０でない場合、制御装置３６は、メモリ３８に記憶されている数を加算する。制御装置３６は、モータ２６，３２を駆動させる（ステップＳ１６）。モータ２６が駆動されると、プーリ２８、ローラ２４を介して容器１２が回転される。運転当初では、制御装置３６は、容器１２が、例えば３０ｒｐｍで回転するようにモータ２６を制御する。モータ３２が駆動されると、スライダ１４ｃがシュート１４に沿って往復運動を開始する。
【００１９】
図２に示すように、容器１２が回転されると、容器１２内のコイルばね５０は、羽根１２ｂによって、容器１２の下方から上方に持ち上げられる。上方に持ち上げられたコイルばね５０は、羽根１２ｂから下方に向かって落下する。羽根１２ｂから落下したコイルばね５０のうち、シュート１４上に落下したコイルばね５０は、シュート１４に受け止められる。シュート１４の溝１４ａに受け止められたコイルばね５０は、溝１４ａに沿って容器１２内から容器１２外に排出される。シュート１４の案内板１４ｂに受け止められたコイルばね５０は、シュート１４に沿って容器１２内から容器１２外に向かって流れるとともに、案内板１４ｂの傾斜によって、溝１４ａに向かって流れる。これにより、案内板１４ｂに受け止められたコイルばね５０は、溝１４ａに嵌まる。
２つ以上のコイルばね５０が絡まった状態でシュート１４に受け止められて溝１４ａに嵌まった場合、絡まっているコイルばね５０は、溝１４ａの上方を往復運動しているスライダ１４ｃによって溝１４ａから容器１２内に落下させられる。スライダ１４ｃは、その下端が常に容器１２外にあるため、コイルばね５０がスライダ１４ｃと容器１２の閉口板１２ｃとの間に挟まれることを防止することができる。また、コイルばね５０が溝１４ａ外から容器１２外に排出されることを防止することができる。
【００２０】
溝１４ａに嵌まって容器１２外に排出されたコイルばね５０は、管１６に導入される。コイルばね５０は、管１６を通過すると、センサ１８によって検知される。センサ１８は、コイルばね５０を検知すると、制御装置３６に信号を送信する。制御装置３６は、モータ２６を駆動させている間、センサ１８からの信号を監視している。制御装置３６は、センサ１８から信号を受信すると、カウンタ３６ａのコイルばね残数から１を減算する。制御装置３６は、カウンタ３６ａのコイルばね残数が所定値以下であるか否かを確認する（ステップＳ１８）。ここで、所定値は、コイルばね供給装置１０の性能等によって、作業者が適宜決定することができる。カウンタ３６ａのコイルばね残数が所定値以上である場合（ステップＳ１８でＮＯ）、制御装置３６は、センサ１８からの信号を監視しながら、ステップＳ１８のコイルばね残数の確認を繰り返す。一方において、カウンタ３６ａのコイルばね残数が所定値以下である場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、制御装置３６は、モータ２６の回転数を下げる（ステップＳ２０）。モータ２６の回転数が下がると、容器１２の回転速度が減速される。制御装置３６は、モータ２６の回転数を連続的に低下させる。これにより、容器１２の回転速度が連続的に減速される。この間にも、容器１２内のコイルばね５０は、容器１２外に排出される。容器１２の回転速度は、容器１２内のコイルばね５０の減少に伴って、連続的に減速される。制御装置３６は、容器１２の回転速度が例えば１０ｒｐｍになるまで連続的に減速させる。
【００２１】
制御装置３６は、カウンタ３６ａを確認して、容器１２内のコイルばねの残数が０となったか否かを確認する（ステップＳ２２）。容器１２内のコイルばねの残数が０の場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２６に進む。一方において、容器１２内のコイルばねの残数が０でない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、制御装置３６は、モータ２６，３４を駆動させてから所定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ２４）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ２４でＮＯ）、ステップＳ２２に戻る。一方において、所定時間が経過している場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、制御装置３６は、モータ２６とモータ３２の駆動を停止させて、動作を終了する。
【００２２】
容器１２内の絡まったコイルばね５０を分離させるためには、容器１２の回転速度を速くすることが好ましい。容器１２の回転速度が速いと、羽根１２ｂから落下するコイルばね５０に付与される遠心力が大きくなり、コイルばね５０が下方に落下しづらくなる。しかしながら、容器１２内のコイルばね５０の残数が多い場合には、羽根１２ｂから落下してくるコイルばね５０の数が多いため、容器１２の回転速度が速くても、コイルばね５０をシュート１４で受け止めることができる。一方において、容器１２内のコイルばね５０の残数が少ない場合には、羽根１２ｂから落下してくるコイルばね５０の数が少なくなるため、容器１２の回転速度が速いと、コイルばね５０に付与される遠心力によって、シュート１４上に落下しなくなってしまう。
上記したコイルばね供給装置１０では、容器１２内のコイルばね５０の残数が所定値以下になると、容器１２の回転速度を連続的に減速させる。これにより、容器１２内のコイルばね５０の残数が少ない場合、コイルばね５０に付与される遠心力を低下させて、コイルばね５０がシュート１４上に落下する確率を高くすることができる。
【００２３】
従来のコイルばね供給装置では、容器１２とスライダ１４ｃが同一のモータで直接的に駆動されているものが多い。この場合、容器１２の回転速度を変化させると、スライダ１４ｃの往復運動の周期も変化してしまう。スライダ１４ｃの運動周期が速すぎると、落下してきたコイルばね５０が溝１４ａに嵌まる前に、スライダ１４ｃによってはじき飛ばされる虞がある。一方において、スライダ１４ｃの運動周期が遅すぎると、溝１４ａに嵌まったコイルばね５０が、後から落下してきたコイルばね５０と衝突して、溝１４ａから落下する虞がある。
上記したコイルばね供給装置１０では、容器１２はモータ２６によって駆動され、スライダ１４ｃはモータ３２によって駆動される。容器１２は、モータ２６によって回転速度が変化されるが、スライダ１４ｃはモータ３２によって駆動されているため、運動周期を一定に維持することができる。
上記したコイルばね供給装置１０では、容器１２とスライダ１４ｃは、別のモータによって駆動されている。しかしながら、容器１２とスライダ１４ｃは、同一のモータで駆動されてもよい。この場合、容器１２とモータとの間又はスライダ１４ｃとモータとの間に変速機を配置すればよい。制御装置３６は、容器１２の回転速度を減速させる場合、モータと変速機を制御することで、スライダ１４ｃの運動周期を一定に維持しつつ、容器１２の回転速度を減速させることができる。
【００２４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、センサ１８がコイルばね５０を検知している間、即ち、センサ１８が配置されている位置までコイルばね５０が存在している間、制御装置３６は、モータ２６，３２を停止してもよい。モータ２６，３２を断続的に駆動させることにより、コイルばね供給装置１０の消費電力を低減させることができる。
また、例えば、容器１２の回転速度を減速し始めるタイミングをタイマによって決定してもよい。この場合、タイマは、モータ２６，３２が駆動し始めてからの時間を計測する。制御装置３６は、タイマの計測時間が所定時間経過すると、モータ２６の回転数を連続的に低下させてもよい。
また、例えば、容器１２の回転速度を段階的に減速させてもよい。この場合、容器１２内のコイルばねの残数によって、回転速度を切り替えるタイミングを決定してもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】コイルばね供給装置の斜視図。
【図２】図１のII-II断面を示す断面図。
【図３】駆動部の構成を示す斜視図。
【図４】コイルばね供給装置の制御系統を示すブロック図。
【図５】コイルばね供給装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２６】
１０：コイルばね供給装置
１２：容器
１４：シュート
１４ｃ：スライダ
１８：センサ
２２：回転機構
３２：モータ
３６：制御装置
３６ａ：カウンタ
３８：メモリ
５０：コイルばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコイルばねを収容可能な筒形容器と、
筒形容器をその軸回りに回転させる回転機構と、
容器の回転に伴って筒形容器内で持ち上げられて落下されるコイルばねを受け止めて筒形容器内から筒形容器外に排出するシュート、
を備えており、
回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を減速させることを特徴とするコイルばね供給装置。
【請求項２】
回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を連続的に減速させることを特徴とする請求項１に記載のコイルばね供給装置。
【請求項３】
筒形容器内のコイルばねの残量を計測する残量計測装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルばね供給装置。
【請求項１】
複数のコイルばねを収容可能な筒形容器と、
筒形容器をその軸回りに回転させる回転機構と、
容器の回転に伴って筒形容器内で持ち上げられて落下されるコイルばねを受け止めて筒形容器内から筒形容器外に排出するシュート、
を備えており、
回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を減速させることを特徴とするコイルばね供給装置。
【請求項２】
回転機構は、筒形容器内のコイルばねの減少に伴って筒形容器の回転速度を連続的に減速させることを特徴とする請求項１に記載のコイルばね供給装置。
【請求項３】
筒形容器内のコイルばねの残量を計測する残量計測装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルばね供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２６９７０７（Ｐ２００９−２６９７０７Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２１４９７（Ｐ２００８−１２１４９７）
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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