部品整列供給装置
【課題】部品整列供給装置において、リフターのストロークを増大することなく、及び装置の全高を高くすることなく、貯留部の深さを深くして貯留部容積を増大する。
【解決手段】部品を貯留する貯留部（３０）の底部（３２）に積載された部品（２０）が重力によってリフタ部（５０）へ移動できるように貯留部（３０）とリフタ部（５０）が配置構成された部品整列供給装置において、底部（３２）が、底部支持手段（１２０）によって昇降可能に支持され、底部支持手段（１２０）が、底部（３２）に接続された少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、各ワイヤ（１２１）を支持する滑車（１２２）と、ワイヤ（１２１）に接続されたスプリング（１２３：１２８）とを具備し、スプリングのたわみによって生じるスプリング力が、底部（３２）及びそこに積載された部品（２０）の重量を支える。
【解決手段】部品を貯留する貯留部（３０）の底部（３２）に積載された部品（２０）が重力によってリフタ部（５０）へ移動できるように貯留部（３０）とリフタ部（５０）が配置構成された部品整列供給装置において、底部（３２）が、底部支持手段（１２０）によって昇降可能に支持され、底部支持手段（１２０）が、底部（３２）に接続された少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、各ワイヤ（１２１）を支持する滑車（１２２）と、ワイヤ（１２１）に接続されたスプリング（１２３：１２８）とを具備し、スプリングのたわみによって生じるスプリング力が、底部（３２）及びそこに積載された部品（２０）の重量を支える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランダムに供給された部品を一定方向に整列して移送する部品整列供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による部品整列供給装置１は、一般的に図１に示すように、部品を一列に並べて移送する整列部２と、整列部２を振動させる整列駆動部３と、部品を多数貯留することができる貯留部４と、貯留部４と整列部２との間に介在し、貯留部４から部品を受けて整列部に部品を供給するリフタ部５と、貯留部４の底部を振動させて貯留部からリフタ部５へ部品を移送するための搬送駆動部６とを備えている。
【０００３】
従来の部品整列供給装置１の貯留部３の容積は、リフターの移動ストロークの制約等のために貯留部３の深さを深くすることが困難であることから一般的に小さく、このため図１には図示していないが、貯留部４の上方にホッパーを付属させて、貯留部内の部品が少なくなるとホッパーから貯留部３に部品を供給するという方式が取られている。このため、ホッパーを設けたことにより装置の全高が増大するという問題があった。一方、貯留部３の深さを深くすると、リフター５の移動ストロークが大きくなり、駆動力も大きくなるという問題があった。
【０００４】
一方、特許文献１には、貯留部内の部品（この場合は鉄筋）の量に応じて貯留部の底部を昇降させることのできる装置が示されている。このように底部を昇降させることにより部品の量が減少した場合でも部品を貯留部から排出することができるが、底部の昇降は、貯留部の真下に配置された油圧シリンダによって行われるので、貯留部の深さを深くするためには装置の全高を高くする必要がある。
【０００５】
【特許文献１】実開平４−９４３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みて、部品整列供給装置において、リフターのストロークを増大することなく、及び装置の全高を高くすることなく、貯留部の深さを深くして貯留部容積を増大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の部品整列供給装置は、部品（２０）を多数貯留することができる貯留部（３０）と、
部品（２０）を整列して移送する整列部（４０）と、
貯留部（３０）と整列部（４０）との間に介在し、貯留部（３０）から部品（２０）を受けて整列部（４０）に部品（２０）を供給することができるリフタ部（５０）と、
整列部（４０）上の部品（２０）を整列して移送するために整列部（４０）を振動させる振動発生機（６０）とを具備し、
貯留部（３０）に積載された部品（２０）が重力によってリフタ部（５０）へ排出されて移動する部品整列供給装置（１０）において、
貯留部（３０）が、部品（２０）を積載する部品積載面（３３）を有する昇降可能な底部（３２）と、該底部（３２）を昇降可能に支持するための底部支持手段（１２０）とを具備し、
底部支持手段（１２０）が、底部（３２）に接続された一方の端を有する少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、各ワイヤ（１２１）を支持する滑車（１２２）と、前記各ワイヤの他方の端に直接に又は間接に接続されたスプリング（１２３：１２８）とを具備し、スプリング（１２３：１２８）のたわみによって生じるスプリング力が、底部（３２）及びそこに積載された部品（２０）の重量による荷重を支え、貯留部内の部品（２０）の増減により前記荷重が増減するとき、前記荷重の増減に対応してスプリング（１２３：１２８）のたわみが増減することにより、前記スプリング力が変化して前記増減した荷重と釣り合うように、少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、滑車（１２２）と、スプリング（１２３：１２８）が配置及び／又は接続されることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明において、貯留部（３０）の底部を昇降させることにより、及びワイヤと滑車を利用してスプリングを貯留部の底部の昇降経路から外れた側方へ配設することが可能になることにより、リフタ部のストロークを増大することなく、また装置の全高を高くすることなく、貯留部の深さを深くすることができる。また底部支持手段の主要な構成要素がスプリングであるので、底部の昇降機構は単純であると共に昇降のための動力を必要としない。
【０００９】
請求項２に記載の部品整列供給装置では、底部支持手段（１２０）が、錘（１２４）を更に具備し、錘（１２４）による荷重が底部（３２）に対して上向きに作用すると共にスプリング（１２３：１２８）のたわみを解放する方向に作用するように、ワイヤ（１２１）と滑車（１２２）とスプリング（１２３：１２８）と錘（１２４）とが配置及び／又は接続されることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明により、スプリングが負担すべき荷重が軽くなるので、スプリングのばね定数を小さくすることができ、その結果、一般的には小型で安価なスプリングを使用することができる。
【００１１】
請求項３に記載の部品整列供給装置では、前記スプリングが引張コイルスプリング（１２３）から成ることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の部品整列供給装置では、前記スプリングが圧縮コイルスプリング（１２８）から成り、錘（１２４）が上昇したとき錘（１２４）が圧縮コイルスプリング（１２８）を圧縮することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の部品整列供給装置では、部品積載面（３３）は、その最大傾斜線がリフタ部（５０）の方へ向かって延びる傾斜面であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明により、特に底部がその上限位置にあるとき貯留部からリフタ部への部品の移動が促進される。
【００１５】
請求項６に記載の部品整列供給装置では、前記部品積載面（３３）が、多角形の複数の斜面で構成され、前記複数の斜面に積載された部品（２０）が前記斜面を流れ落ちて、前記部品積載面（３３）の、前記リフタ部（５０）に隣接する側の一部の限定された範囲に集まるように、前記複数の斜面の複数の最大傾斜線が、少なくとも二つの方向を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明により、貯留部からリフタ部への部品排出開口の位置に合わせて、部品積載面上の部品を集中させることができる。
【００１７】
請求項７に記載の部品整列供給装置では、整列部（４０）から落下した部品（２０）を受け止めて重力により貯留部（３０）へ戻すことができる戻しスロープ（１１０）が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明により、整列部から落下した部品の回収が動力なしで可能にされる。
【００１９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明による部品整列供給装置の実施例を図面を参照しながら説明する。本発明の部品整列供給装置１０の第１の実施例が、正面図である図２及び平面図である図３及び右側面図である図４に示されている。図２では、後述するリフタ部５０と貯留部３０の内部を明瞭に示すために、リフタ部５０と貯留部３０が断面で示されている。
【００２１】
部品整列供給装置１０は、ドーナツ状の概ねトーラスである部品２０を多数貯留することができる貯留部３０と、部品２０を整列して移送する整列部４０と、貯留部３０と整列部４０との間に介在して、貯留部から部品２０を受けて高位置の整列部４０に部品２０を供給するリフタ部５０と、整列部４０を振動させる振動発生機６０とから主に構成されている。装置１０はその底部に基盤７０を有し、該基盤７０上に貯留部３０と、リフタ部５０と、二つの振動発生機６０を支持している振動発生機支持プレート８０と、振動発生機６０とリフタ部５０の運転を制御する制御盤１００とが固定されており、また基盤７０の下側には床面又は基礎面に接するフット９０が設けられている。
【００２２】
整列部４０は、部品２０の外形寸法に対応した幅を有する直線溝状の部品通路４１を備えている。整列部４０は、振動発生機６０から振動を受けると整列部上の部品２０が前記部品通路４１内で所定の方向で整列されて図１の左方へ移送され、整列しなかった部品２０が部品通路４１からこぼれ落ちるように構成されている。このため、こぼれ落ちた部品２０を受止めて貯留部３０へ戻すための戻しスロープ１１０が整列部４０に隣接して設けられている。前記戻しスロープ１１０は、貯留部へ向けて低くなった斜面を有して貯留部３０へ通じているので、戻しスロープ１１０上の部品２０は重力によって貯留部３０へ向けて流れ落ちて回収される。
【００２３】
リフタ部５０は、油圧により上下に移動するリフタロッド５１と本体部５２とを有する油圧シリンダ５３、リフタ部品搬送部５４、及びリフタ部品搬送部５４を案内するリフタ通路５５を具備している。リフタ部品搬送部５４は、前記リフタロッド５１の先端部に結合されてリフタロッド５１と共に、リフタ下限位置ＬＬ50と整列部４０よりも上に位置するリフタ上限位置ＵＬ50との間をストロークＳ50で上下に移動しかつ部品２０を載せることができる。また、リフタ部品搬送部５４は、整列部４０より上に上昇したとき整列部４０に部品２０が降りかかるように整列部４０に近い側に向けて低く傾斜が付けられている。リフタ通路５５は、四つの壁面５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄによって形成される横断面が矩形の通路である。前記四つの壁面のうちの貯留部３０との境界をなす壁面５５ａは、その概ね上半分で、正確にはリフタ部品搬送部５４のリフタ下限位置ＬＬ50より上方が、部品２０が貯留部３０からリフタ部品搬送部５４に崩れ落ちることができるように、貯留部３０の部品排出開口３４によって開口している。部品排出開口３４の下端の位置は、リフタ下限位置ＵＬ50とほぼ同一の高さにある。また、前記４つの壁面のうちの整列部４０に隣接する側の壁面５５ｂは、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50に達したとき整列部側に部品２０が流れ落ちるように、前記リフタ上限位置ＵＬ50に対応する部分より上には形成されていない。油圧シリンダ５３の本体部５２は、貯留部３０との境界をなす前記壁面５５ａと対向した壁面５５ｃにボルト（不図示）で固定されている。
【００２４】
概ね矩形のリフタ部品搬送部５４の前記部品排出開口３４に近接する辺から下方にシャッター板５６が延びている。シャッター板５６は、リフタ部品搬送部５４に結合されているのでリフタ部品搬送部５４と共に上下に移動し、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50にあるときでも部品排出開口３４を塞ぐことによって部品２０が貯留部３０からリフタ通路５５内に侵入することを防ぐためのものである。従って、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50にあるときでも部品排出開口３４がシャッター板５６で塞がれているように、シャッター板５６の長さが設定されている。また、シャッター板５６の幅は、部品排出開口３４を塞ぐことができるように部品排出開口３４の幅より広く設定されている。
【００２５】
貯留部３０は、リフタ部５０に隣接して、装置１０の基盤７０上に配設されている。貯留部３０は、四つの直立した側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと底面３１ｅと該底面３１ｅの上に配置された底部３２とを具備している。貯留部の形状は、内部に部品２０を収容するための空間を有する概ね直方体であり、その上面は部品２０を貯留部３０に投入するために開放している。また、リフタ部５０との境界を成す側面部３１ａの外面の一部が前記リフタ壁面５５ａを形成している。従って、側面部３１ａは前記部品排出開口３４によって開口している。貯留部の底部３２は前記空間内を上下に移動可能であり、図２は、底部３２がその上限位置にある状態を図示しており、底部３２の下限位置は図２では二点鎖線で示されている。
【００２６】
底部３２は、本実施例では、鋼板により形成されていて、部品２０を載置する部品積載面３３と前記部品積載面３３の４辺から下方に延びる４つの側面とを有している。底部３２の前記４つの側面と側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内面との間には、底部の昇降運動を円滑にするために微小な隙間が設けられている。部品積載面３３は、水平な平面であるよりも、図２で示されるように、角度θを有してリフタ部５０側に向かって低く傾斜した斜面であることが好ましい。また、底部３２は、四本のワイヤ１２１と四個の滑車１２２と三本の引張コイルスプリング１２３と一つの錘１２４とから構成される底部支持手段１２０によって昇降可能に支持されている。前記スプリング１２３と錘１２４は、リフタ部５０とは反対側の側面部３１ｂの外側に配置されている。
【００２７】
四本のワイヤのそれぞれの一方の端にはＪ字形のフックがワイヤクリップ（不図示）で固定され、部品積載面３３の四隅にはアイボルトが固定されている。底部３２は、前記アイボルトにワイヤの前記フックが引掛けられて上から吊下げられる。前記アイボルトの上方には前記四個の滑車が設けられている。四本のワイヤのうちのリフタ部５０に近い側の２本のワイヤを第１ワイヤ１２１1及び第２ワイヤ１２１2、並びにスプリングに近い側の２本のワイヤを第３ワイヤ１２１3及び第４ワイヤ１２１4、同様にリフタ部５０に近い側の２個の滑車を第１滑車１２２1及び第２滑車１２２2、並びにスプリングに近い側の滑車を第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4と呼称すると、第１ワイヤ１２１1及び第２ワイヤ１２１2は、各アイボルトから上方に延びて第１滑車１２２1及び第２滑車１２２2まで達するとこれら滑車によって図２の水平右方に方向転換されて第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4まで延びてそこで下方に方向転換される。第３ワイヤ１２１3及び第４ワイヤ１２１4は、各アイボルトから上方に延びて第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4まで延びてそこで下方に方向転換される。滑車は、貯留部の側面部に固定された不動の心棒と、ワイヤを支持する溝を有して回転可能な溝車とから構成されている。第１滑車１２２1及び第２滑車１２２2は、側面部３１ｃ、３１ｄにそれぞれ固定された心棒１２２ａ１及び１２２ａ２と、溝車１２２ｂ１及び１２２ｂ２とをそれぞれ具備し、第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4は、側面部３１ｃ及び３１ｄの間をまたいで延びて前記側面部に固定された共用の１本の心棒１２２ａ34と、溝車１２２ｂ3及び１２２ｂ4とを具備している。第３滑車及び第４滑車の溝車１２２ｂ3及び１２２ｂ4は、それぞれ２本のワイヤの第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3並びに第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4を支持するので、それぞれ２つの溝を有している。
【００２８】
錘１２４は、本実施例では、鉄製のものであり、その重量は貯留部の底部３２の重量に、底部３２がその上限位置にあるときに貯留部内に残留することが見込まれる部品２０の重量とを足し合わせた重量にほぼ等しい。また、錘１２４の形状は水平方向に横長の略直方体であり、その水平方向の両端部にワイヤを引掛けるためのロッド１２５が設けられ、またその直方体の下側の面には、スプリングの上方の端部を引掛けるための３つの穴を有するスプリング取付部１２６が形成されている。錘１２４の、水平方向の一方の、図３の左方の端部のロッド１２５に第１及び第３ワイヤの他方の端が接続され、水平方向の他方の、図３の右方の端部のロッド１２５に第２及び第４ワイヤが接続される。なお、前記各ワイヤの他方の端はロッド１２５を通すためのロッド１２５の径より大きなループが、ワイヤクリップ（不図示）を使って形成されている。各引張コイルスプリング１２３の両端部はフック状に形成されていて、前述のとおりその上方の端部が錘１２４の前記３つの穴にそれぞれ引掛けられる。引張コイルスプリング１２３の下方の端部は、装置１０の基盤７０に結合されたスプリング取付板７１に設けられた３つの取付穴にそれぞれ引掛けられる。
【００２９】
底部支持手段１２０は、以上のように構成されて配置されているので、貯留部の底部３２を以下のように昇降可能に支持する。
【００３０】
貯留部３０の部品２０が最も少ない状態では、貯留部の底部３２はその上限位置にあり、そのとき前記引張コイルスプリング１２３はそのたわみ量が最も少ない状態にある。次いで、貯留部３０に部品２０が投入されて底部３２に加わる荷重が増大すると、底部３２は次第に下方へ移動すると共に、４本のワイヤによって錘１２４と錘１２４に接続された３本の引張コイルスプリング１２３の上方の端部とが引き上げられて前記スプリングが伸張される。滑車における摩擦、底部３２と側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとの間の摩擦、及びワイヤの自重等を考慮しないとすると、底部の重量に部品の重量を足し合わせた第１の荷重と、錘１２４の重量に前記３本の引張コイルスプリング１２３の伸張により錘１２４に下向きに作用する力を足し合わせた第２の荷重とが等しくなるまで底部３２は下方へ移動する。
【００３１】
貯留部３０に所定の最大数量の部品２０が貯留されている状態では、底部３２は、図２の二点鎖線で示されるその下限位置にあり、そのとき前記引張コイルスプリング１２３はそのたわみ量が最も多い状態にある。また、貯留部内で積載された部品の一部は部品排出開口３４からリフタ搬送部５４上へ崩落して移動するので、このような移動によって貯留部内の部品２０が減少した場合は、増加した場合と同様に、底部３２は、前記第１の荷重と前記第２の荷重とが等しくなるまで今度は上方へ移動を続ける。
【００３２】
このように移動する貯留部の底部３２を有する部品整列供給装置１０がどのように作動するかを次に説明する。
【００３３】
図２は貯留部の底部３２がその上限位置付近にあり、リフタ部品搬送部５４がリフタ下限位置ＬＬ50にあり、リフタ部品搬送部５４上に部品２０が載った状態を示している。貯留部内には部品２０が積載されており、それら部品２０は貯留部３０の４つの側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに対して部品２０の自重に基づく圧力を及ぼしている。但し、前記４つの側面部のうちリフタ部５０との境界を成す側面部３１ａには前述のとおり部品排出開口３４が設けられているので、部品２０の一部が前記開口部を通ってリフタ部品搬送部５４に崩れ落ち、その結果図２で示される状態になる。なお、貯留部３０に投入する部品２０の量は、底部３２を下限位置に位置づけるのに必要な量より少ない量であることが好ましく、実際には底部３２が下限位置に達する前に部品２０の投入を止めることが好ましい。
【００３４】
整列部４０には、整列部４０に整列された部品量を検知するセンサー（不図示）が設けられていて、整列部４０の部品量が所定の量より少なくなると、前記センサーからの信号に基づいてリフタ部品搬送部５４が上昇するように制御シーケンスが構築されている。従って、貯留部３０から崩れ落ちた部品２０を載せたリフタ部品搬送部５４は、整列部４０の部品量が少なくなると上方へ移動してリフタ上限位置ＵＬ50で停止する。リフタ部品搬送部５４には前述したとおり整列部４０に向かって低くなるように傾斜が付けられているので、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50に達して、リフタ通路５５の整列部側の壁面が存在しなくなると、リフタ部品搬送部５４上の部品２０は整列部４０に流れ落ちる。また、このとき部品排出開口３４は、リフタ部品搬送部５４と一体のシャッター板５６によって閉じられているので、貯留部内の部品２０がリフタ通路５５内に侵入することはない。
【００３５】
整列部４０に向けて流れ落ちた部品２０の一部は整列部４０に受止められずに落下して整列部４０の周囲に設けられた戻しスロープ１１０で受止められ、また整列部４０に受止められた部品２０の中の正しく整列しなかった部品２０も振動を受けた段階で整列部４０から落下して戻しスロープ１１０で受止められる。戻しスロープ１１０で受止められた部品２０はそのスロープ１１０を滑って貯留部３０に戻って回収される。
【００３６】
整列部４０で整列された部品２０は、振動発生機６０から受ける振動によって、整列部４０の先端の方へ向けて移動して、例えば組立てラインの作業者の傍らに供給される。
【００３７】
一方、リフタ上限位置まで移動したリフタ部品搬送部５４は、部品２０が整列部４０に降りかかるのに必要な時間が経過した後、下方に移動してリフタ下限位置ＬＬ50で停止する。その際、リフタ部品搬送部５４が下方に移動するにつれて部品排出開口３４も上から開放してゆく。従ってリフタ部品搬送部５４がリフタ下限位置ＬＬ50に近づくと、あるいはリフタ下限位置ＬＬ50に達すると貯留部３０から部品２０の山が崩れ落ちて再びリフタ部品搬送部５４に部品２０が載り始める。貯留部３０からリフタ部品搬送部５４への部品２０の移動に伴って、底部３２は、それが載せる部品２０の重量が減少するので上へ移動し始め、部品２０の移動が継続するが、リフタ通路５５の壁面でも部品２０の自重による側方への圧力を受け止めるので、部品２０の山はある状態で安定して部品２０の移動が止み、それに伴って底部３２の上昇も停止する。
【００３８】
リフタ部品搬送部５４は部品２０を載せた状態で、リフタ下限位置ＬＬ50で待機し、制御盤１００から上昇の指令があると再び上昇する。このようにして前述の動作が繰り返されて貯留部３０からリフタ部５０を介して整列部４０に部品２０が移動する。また、底部３２は最終的には上限位置に到達して貯留部３０に投入された部品２０の大部分がリフタ部品搬送部５４に移動される。なお、貯留部容積の有効利用という観点からは底部３２が上限位置にあるとき全ての部品２０がリフタ部へ移動されて貯留部内に部品２０は残っていないことが好ましいが、部品整列供給装置１０の作動に対しては、底部３２が上限位置にあるとき一部の部品２０が貯留部３０に残っていても問題はなく、また貯留部３０への部品２０の補給も底部３２が上限位置に達する前に行ってよい。
【００３９】
次に、部品支持手段が錘を有さない第２の実施例を図５を用いて説明する。この実施例は、錘に代えて一本のスプリング引掛けロッド１２７が設けられていることが前記第１の実施例と異なる。このスプリング引掛けロッド１２７の一方の端に第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3が接続され、前記ロッド１２７の他方の端に第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4が接続され、中間部分に三本の引張コイルスプリング１２３のフックが引っ掛けられている。
【００４０】
この第２の実施例における３本の引張コイルスプリング１２３が発生しなければならない力は、第１の実施例の錘の重量分の力を補う必要があるため、第１の実施例で用いた引張コイルスプリングより大きなばね定数を有するものであり、さらにスプリングのたわみ量も大きく設定されている。
【００４１】
前記第２の実施例の変更例として、スプリング引掛けロッドなしで、２本の引張コイルスプリングの上側のフックを直接第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3並びに第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4の他方の端にそれぞれ接続し、下側のフックをスプリング取付板の取付穴に引掛けて底部支持手段を構成することも可能である。
【００４２】
次に、底部支持手段が、引張コイルスプリングに代えて圧縮コイルスプリング１２８を具備する第３の実施例を図６及び７に示す。この実施例では、底部支持手段１２０は錘１２４を具備している。この錘１２４はほぼ直方体でその水平方向の両端部にアイボルト１２９が取り付けられて、前記両端部のアイボルト１２９に第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3、並びに第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4がそれぞれ接続されて錘１２４がワイヤによって吊るされている。なお、前記各ワイヤの端にはＪ字形のフック（不図示）が固定されていて、前記アイボルトにこのフックを引掛けることにより前記各ワイヤが錘に接続される。また錘１２４の直方体の上面には、圧縮コイルスプリング１２８の下方の端部を収容するために、圧縮コイルスプリング１２８の外径よりわずかに大きな径と、前記径の約３倍の深さとを有するスプリング下端部支持穴が３つ設けられている。さらに、錘１２４の両側端部にはガイドロッド１３０がそれぞれ設けられていて、このガイドロッド１３０をガイドする細長いガイド穴３５ａを有するガイド板３５が貯留部の側面部３１ｃ及び３１ｄに固定されている。
【００４３】
貯留部の側面部３１ｂの外面の上部にはスプリング保持ブロック３６がボルト（不図示）によって固定されている。スプリング保持ブロック３６には、錘１２４に形成された下端部支持穴と対向する位置に同様の形状の３つのスプリング上端部支持穴が形成されている。圧縮コイルスプリング１２８はその下端部が錘１２４の下端部支持穴に挿入されて支持され、その上端部がスプリング保持ブロック３６の上端部支持穴に挿入されて支持される。従って、圧縮コイルスプリング１２８の上端部は不動であるが、下端部は錘１２４の上下の移動と共に移動する。貯留部の底部３２が下方に移動して錘１２４が上方に移動するとき圧縮コイルスプリング１２８は錘１２４によって圧縮され、錘１２４が下に移動するときスプリングは伸張する。
【００４４】
スプリングが引張コイルスプリングであった第１の実施例の場合と同様に、ワイヤの自重、様々な部分の摩擦、及びスプリングの自重を考慮しないとすると、貯留部の底部３２の静止の条件は、貯留部の底部の重量に部品の重量を足し合わせた第１の荷重と、錘１２４の重量に前記３本の圧縮コイルスプリング１２８の圧縮により錘１２４に対して下向きに作用する力を足し合わせた第２の荷重とが等しいことである。第３の実施例における底部支持手段はこのように構成されているので、底部３２に積載された部品の重量の増減に対して前述の第１の実施例における底部支持手段と同様に応答して底部３２を支持する。
【００４５】
次に、貯留部の底部３２の部品積載面３３が複数の斜面で構成される変更例を底部３２の平面図である図８，及び図８のＸＸ断面図である図９，及び図８のＹＹ断面図である図１０を参照して説明する。なお、これらの図では、部品積載面の形状を明瞭にするために、ワイヤを取付けるためのアイボルトは作図していない。
【００４６】
貯留部３０からリフタ部品搬送部５４への部品２０の移動をさらに促進するために、貯留部の底部の部品積載面３３を、単一の斜面ではなく複数の斜面、例えば三つの斜面で構成してもよい。図８に示される部品積載面３３は、三つの斜面３３ａ，３３ｂ，３３ｃから構成され、前記三つの斜面３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、四辺形又は台形をしていて、それぞれの傾斜角θａ，θｂ、θｃと、最大傾斜線Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃとを有している。斜面３３ａは、台形であり、その台形の上底に相当し幅Ｗを有する辺３３ａｓが、部品排出開口３４（不図示）に隣接して対向し且つ部品積載面３３における最低位に位置している。また斜面３３ａは、部品排出開口３４の開口面にほぼ直交する方向でその最大傾斜線Ｌａが延びるように傾斜角θａで傾斜している。斜面３３ｂは四辺形であって、斜面３３ａの、図８で見て上方に位置し、その最大傾斜線Ｌｂが斜面３３ａの最大傾斜線Ｌａにほぼ直交する方向を有し、斜面３３ａの傾斜角θａより大きい傾斜角θｂで傾斜している。斜面３３ｃは、台形であって、その台形の上底に相当する辺が斜面３３ａの台形の下底に相当する辺に接し、斜辺が斜面３３ｂの一辺と接している。斜面３３ｃは、その最大傾斜線Ｌｃが斜面３３ａの最大傾斜線Ｌａと平行に延び斜面３３ａの傾斜角θａより大きい傾斜角θｃで傾斜している。
【００４７】
部品積載面３３が以上のように形成されているので、斜面３３ａ及び３３ｃ上に載った部品２０はもとより、斜面３３ｂ上に載った部品２０も部品排出開口３４に対向した斜面３３ａの辺３３ａｓに集まってくる。
【００４８】
この変更例では、三つ斜面から構成される部品積載面３３を示したが、例えば、前記斜面３３ａと３３ｃをそれらの傾斜角θａとθｃを等しくすることによって一つの斜面に統合することにより、部品積載面３３を二つの斜面から構成することができることは明らかである。また二つの斜面から構成することによっても、前述した、どの部位に積載された部品も全て、部品排出開口３４に対向した斜面３３ａの辺３３ａｓに集まるという効果が得られる。なお、図８に示される変更例の部品積載面３３の斜面３３ａ，３３ｂ，３３ｃは鋼板を溶接することにより形成されている。
【００４９】
前述の実施例における底部支持手段のワイヤの本数は４本であったが、本発明の底部支持手段は、３本のワイヤによって構成することも可能である。３本のワイヤの場合には、底部の部品積載面に作用する部品重量による分布荷重の中心が、部品積載面の３ヶ所のワイヤ取付部を結ぶ３角形の中に含まれていれば底部を安定に昇降させることが可能である。また錘の数についても前述の実施例で示された１つに限定されるものではなく、例えば錘を主要な重い錘と荷重調節用の相対的に軽い複数の錘とから構成して、前記軽い錘を主要な錘に付加できる構造とすることが可能である。
【００５０】
また、前述の実施例では、貯留部の底部の部品積載面は傾斜面であったが、部品が、積載時に崩れやすい形状を有している場合又は底部の上限位置において比較的多数の部品の貯留部内での残留を許容する場合等には、部品積載面は水平な平面でもよい。
【００５１】
さらに、前述の実施例では、スプリングは貯留部の側面部３１ｂの外側に鉛直に配置されているが、スプリングを側面部３１ｃ及び／又は３１ｄの外側で水平に配置することも滑車を増やすことにより可能である等、本発明のスプリングの配置場所と配置方向は前述の実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の部品整列供給装置の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の部品整列供給装置の正面図である。
【図３】図２で示される部品整列供給装置の平面図である。
【図４】図２で示される部品整列供給装置の右側面図である。
【図５】本発明の第２の実施例の部品整列供給装置の右側面図である。
【図６】本発明の第３の実施例の部品整列供給装置の右側面図である。
【図７】図６で示される部品整列供給装置の圧縮コイルスプリングが配置される側の一部を示す正面図である。
【図８】部品積載面が３つの斜面から構成される底部の平面図である。
【図９】図８のＸＸ断面図である。
【図１０】図８のＹＹ断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 部品整列供給装置
２０ 部品
３０ 貯留部
３２ 底部
４０ 整列部
５０ リフタ部
１２１2 第２ワイヤ
１２１4 第４ワイヤ
１２２2 第２滑車
１２２4 第４滑車
１２３ 引張コイルスプリング
１２４ 錘
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランダムに供給された部品を一定方向に整列して移送する部品整列供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による部品整列供給装置１は、一般的に図１に示すように、部品を一列に並べて移送する整列部２と、整列部２を振動させる整列駆動部３と、部品を多数貯留することができる貯留部４と、貯留部４と整列部２との間に介在し、貯留部４から部品を受けて整列部に部品を供給するリフタ部５と、貯留部４の底部を振動させて貯留部からリフタ部５へ部品を移送するための搬送駆動部６とを備えている。
【０００３】
従来の部品整列供給装置１の貯留部３の容積は、リフターの移動ストロークの制約等のために貯留部３の深さを深くすることが困難であることから一般的に小さく、このため図１には図示していないが、貯留部４の上方にホッパーを付属させて、貯留部内の部品が少なくなるとホッパーから貯留部３に部品を供給するという方式が取られている。このため、ホッパーを設けたことにより装置の全高が増大するという問題があった。一方、貯留部３の深さを深くすると、リフター５の移動ストロークが大きくなり、駆動力も大きくなるという問題があった。
【０００４】
一方、特許文献１には、貯留部内の部品（この場合は鉄筋）の量に応じて貯留部の底部を昇降させることのできる装置が示されている。このように底部を昇降させることにより部品の量が減少した場合でも部品を貯留部から排出することができるが、底部の昇降は、貯留部の真下に配置された油圧シリンダによって行われるので、貯留部の深さを深くするためには装置の全高を高くする必要がある。
【０００５】
【特許文献１】実開平４−９４３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みて、部品整列供給装置において、リフターのストロークを増大することなく、及び装置の全高を高くすることなく、貯留部の深さを深くして貯留部容積を増大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の部品整列供給装置は、部品（２０）を多数貯留することができる貯留部（３０）と、
部品（２０）を整列して移送する整列部（４０）と、
貯留部（３０）と整列部（４０）との間に介在し、貯留部（３０）から部品（２０）を受けて整列部（４０）に部品（２０）を供給することができるリフタ部（５０）と、
整列部（４０）上の部品（２０）を整列して移送するために整列部（４０）を振動させる振動発生機（６０）とを具備し、
貯留部（３０）に積載された部品（２０）が重力によってリフタ部（５０）へ排出されて移動する部品整列供給装置（１０）において、
貯留部（３０）が、部品（２０）を積載する部品積載面（３３）を有する昇降可能な底部（３２）と、該底部（３２）を昇降可能に支持するための底部支持手段（１２０）とを具備し、
底部支持手段（１２０）が、底部（３２）に接続された一方の端を有する少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、各ワイヤ（１２１）を支持する滑車（１２２）と、前記各ワイヤの他方の端に直接に又は間接に接続されたスプリング（１２３：１２８）とを具備し、スプリング（１２３：１２８）のたわみによって生じるスプリング力が、底部（３２）及びそこに積載された部品（２０）の重量による荷重を支え、貯留部内の部品（２０）の増減により前記荷重が増減するとき、前記荷重の増減に対応してスプリング（１２３：１２８）のたわみが増減することにより、前記スプリング力が変化して前記増減した荷重と釣り合うように、少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、滑車（１２２）と、スプリング（１２３：１２８）が配置及び／又は接続されることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明において、貯留部（３０）の底部を昇降させることにより、及びワイヤと滑車を利用してスプリングを貯留部の底部の昇降経路から外れた側方へ配設することが可能になることにより、リフタ部のストロークを増大することなく、また装置の全高を高くすることなく、貯留部の深さを深くすることができる。また底部支持手段の主要な構成要素がスプリングであるので、底部の昇降機構は単純であると共に昇降のための動力を必要としない。
【０００９】
請求項２に記載の部品整列供給装置では、底部支持手段（１２０）が、錘（１２４）を更に具備し、錘（１２４）による荷重が底部（３２）に対して上向きに作用すると共にスプリング（１２３：１２８）のたわみを解放する方向に作用するように、ワイヤ（１２１）と滑車（１２２）とスプリング（１２３：１２８）と錘（１２４）とが配置及び／又は接続されることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明により、スプリングが負担すべき荷重が軽くなるので、スプリングのばね定数を小さくすることができ、その結果、一般的には小型で安価なスプリングを使用することができる。
【００１１】
請求項３に記載の部品整列供給装置では、前記スプリングが引張コイルスプリング（１２３）から成ることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の部品整列供給装置では、前記スプリングが圧縮コイルスプリング（１２８）から成り、錘（１２４）が上昇したとき錘（１２４）が圧縮コイルスプリング（１２８）を圧縮することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の部品整列供給装置では、部品積載面（３３）は、その最大傾斜線がリフタ部（５０）の方へ向かって延びる傾斜面であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明により、特に底部がその上限位置にあるとき貯留部からリフタ部への部品の移動が促進される。
【００１５】
請求項６に記載の部品整列供給装置では、前記部品積載面（３３）が、多角形の複数の斜面で構成され、前記複数の斜面に積載された部品（２０）が前記斜面を流れ落ちて、前記部品積載面（３３）の、前記リフタ部（５０）に隣接する側の一部の限定された範囲に集まるように、前記複数の斜面の複数の最大傾斜線が、少なくとも二つの方向を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明により、貯留部からリフタ部への部品排出開口の位置に合わせて、部品積載面上の部品を集中させることができる。
【００１７】
請求項７に記載の部品整列供給装置では、整列部（４０）から落下した部品（２０）を受け止めて重力により貯留部（３０）へ戻すことができる戻しスロープ（１１０）が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明により、整列部から落下した部品の回収が動力なしで可能にされる。
【００１９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明による部品整列供給装置の実施例を図面を参照しながら説明する。本発明の部品整列供給装置１０の第１の実施例が、正面図である図２及び平面図である図３及び右側面図である図４に示されている。図２では、後述するリフタ部５０と貯留部３０の内部を明瞭に示すために、リフタ部５０と貯留部３０が断面で示されている。
【００２１】
部品整列供給装置１０は、ドーナツ状の概ねトーラスである部品２０を多数貯留することができる貯留部３０と、部品２０を整列して移送する整列部４０と、貯留部３０と整列部４０との間に介在して、貯留部から部品２０を受けて高位置の整列部４０に部品２０を供給するリフタ部５０と、整列部４０を振動させる振動発生機６０とから主に構成されている。装置１０はその底部に基盤７０を有し、該基盤７０上に貯留部３０と、リフタ部５０と、二つの振動発生機６０を支持している振動発生機支持プレート８０と、振動発生機６０とリフタ部５０の運転を制御する制御盤１００とが固定されており、また基盤７０の下側には床面又は基礎面に接するフット９０が設けられている。
【００２２】
整列部４０は、部品２０の外形寸法に対応した幅を有する直線溝状の部品通路４１を備えている。整列部４０は、振動発生機６０から振動を受けると整列部上の部品２０が前記部品通路４１内で所定の方向で整列されて図１の左方へ移送され、整列しなかった部品２０が部品通路４１からこぼれ落ちるように構成されている。このため、こぼれ落ちた部品２０を受止めて貯留部３０へ戻すための戻しスロープ１１０が整列部４０に隣接して設けられている。前記戻しスロープ１１０は、貯留部へ向けて低くなった斜面を有して貯留部３０へ通じているので、戻しスロープ１１０上の部品２０は重力によって貯留部３０へ向けて流れ落ちて回収される。
【００２３】
リフタ部５０は、油圧により上下に移動するリフタロッド５１と本体部５２とを有する油圧シリンダ５３、リフタ部品搬送部５４、及びリフタ部品搬送部５４を案内するリフタ通路５５を具備している。リフタ部品搬送部５４は、前記リフタロッド５１の先端部に結合されてリフタロッド５１と共に、リフタ下限位置ＬＬ50と整列部４０よりも上に位置するリフタ上限位置ＵＬ50との間をストロークＳ50で上下に移動しかつ部品２０を載せることができる。また、リフタ部品搬送部５４は、整列部４０より上に上昇したとき整列部４０に部品２０が降りかかるように整列部４０に近い側に向けて低く傾斜が付けられている。リフタ通路５５は、四つの壁面５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄによって形成される横断面が矩形の通路である。前記四つの壁面のうちの貯留部３０との境界をなす壁面５５ａは、その概ね上半分で、正確にはリフタ部品搬送部５４のリフタ下限位置ＬＬ50より上方が、部品２０が貯留部３０からリフタ部品搬送部５４に崩れ落ちることができるように、貯留部３０の部品排出開口３４によって開口している。部品排出開口３４の下端の位置は、リフタ下限位置ＵＬ50とほぼ同一の高さにある。また、前記４つの壁面のうちの整列部４０に隣接する側の壁面５５ｂは、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50に達したとき整列部側に部品２０が流れ落ちるように、前記リフタ上限位置ＵＬ50に対応する部分より上には形成されていない。油圧シリンダ５３の本体部５２は、貯留部３０との境界をなす前記壁面５５ａと対向した壁面５５ｃにボルト（不図示）で固定されている。
【００２４】
概ね矩形のリフタ部品搬送部５４の前記部品排出開口３４に近接する辺から下方にシャッター板５６が延びている。シャッター板５６は、リフタ部品搬送部５４に結合されているのでリフタ部品搬送部５４と共に上下に移動し、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50にあるときでも部品排出開口３４を塞ぐことによって部品２０が貯留部３０からリフタ通路５５内に侵入することを防ぐためのものである。従って、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50にあるときでも部品排出開口３４がシャッター板５６で塞がれているように、シャッター板５６の長さが設定されている。また、シャッター板５６の幅は、部品排出開口３４を塞ぐことができるように部品排出開口３４の幅より広く設定されている。
【００２５】
貯留部３０は、リフタ部５０に隣接して、装置１０の基盤７０上に配設されている。貯留部３０は、四つの直立した側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと底面３１ｅと該底面３１ｅの上に配置された底部３２とを具備している。貯留部の形状は、内部に部品２０を収容するための空間を有する概ね直方体であり、その上面は部品２０を貯留部３０に投入するために開放している。また、リフタ部５０との境界を成す側面部３１ａの外面の一部が前記リフタ壁面５５ａを形成している。従って、側面部３１ａは前記部品排出開口３４によって開口している。貯留部の底部３２は前記空間内を上下に移動可能であり、図２は、底部３２がその上限位置にある状態を図示しており、底部３２の下限位置は図２では二点鎖線で示されている。
【００２６】
底部３２は、本実施例では、鋼板により形成されていて、部品２０を載置する部品積載面３３と前記部品積載面３３の４辺から下方に延びる４つの側面とを有している。底部３２の前記４つの側面と側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内面との間には、底部の昇降運動を円滑にするために微小な隙間が設けられている。部品積載面３３は、水平な平面であるよりも、図２で示されるように、角度θを有してリフタ部５０側に向かって低く傾斜した斜面であることが好ましい。また、底部３２は、四本のワイヤ１２１と四個の滑車１２２と三本の引張コイルスプリング１２３と一つの錘１２４とから構成される底部支持手段１２０によって昇降可能に支持されている。前記スプリング１２３と錘１２４は、リフタ部５０とは反対側の側面部３１ｂの外側に配置されている。
【００２７】
四本のワイヤのそれぞれの一方の端にはＪ字形のフックがワイヤクリップ（不図示）で固定され、部品積載面３３の四隅にはアイボルトが固定されている。底部３２は、前記アイボルトにワイヤの前記フックが引掛けられて上から吊下げられる。前記アイボルトの上方には前記四個の滑車が設けられている。四本のワイヤのうちのリフタ部５０に近い側の２本のワイヤを第１ワイヤ１２１1及び第２ワイヤ１２１2、並びにスプリングに近い側の２本のワイヤを第３ワイヤ１２１3及び第４ワイヤ１２１4、同様にリフタ部５０に近い側の２個の滑車を第１滑車１２２1及び第２滑車１２２2、並びにスプリングに近い側の滑車を第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4と呼称すると、第１ワイヤ１２１1及び第２ワイヤ１２１2は、各アイボルトから上方に延びて第１滑車１２２1及び第２滑車１２２2まで達するとこれら滑車によって図２の水平右方に方向転換されて第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4まで延びてそこで下方に方向転換される。第３ワイヤ１２１3及び第４ワイヤ１２１4は、各アイボルトから上方に延びて第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4まで延びてそこで下方に方向転換される。滑車は、貯留部の側面部に固定された不動の心棒と、ワイヤを支持する溝を有して回転可能な溝車とから構成されている。第１滑車１２２1及び第２滑車１２２2は、側面部３１ｃ、３１ｄにそれぞれ固定された心棒１２２ａ１及び１２２ａ２と、溝車１２２ｂ１及び１２２ｂ２とをそれぞれ具備し、第３滑車１２２3及び第４滑車１２２4は、側面部３１ｃ及び３１ｄの間をまたいで延びて前記側面部に固定された共用の１本の心棒１２２ａ34と、溝車１２２ｂ3及び１２２ｂ4とを具備している。第３滑車及び第４滑車の溝車１２２ｂ3及び１２２ｂ4は、それぞれ２本のワイヤの第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3並びに第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4を支持するので、それぞれ２つの溝を有している。
【００２８】
錘１２４は、本実施例では、鉄製のものであり、その重量は貯留部の底部３２の重量に、底部３２がその上限位置にあるときに貯留部内に残留することが見込まれる部品２０の重量とを足し合わせた重量にほぼ等しい。また、錘１２４の形状は水平方向に横長の略直方体であり、その水平方向の両端部にワイヤを引掛けるためのロッド１２５が設けられ、またその直方体の下側の面には、スプリングの上方の端部を引掛けるための３つの穴を有するスプリング取付部１２６が形成されている。錘１２４の、水平方向の一方の、図３の左方の端部のロッド１２５に第１及び第３ワイヤの他方の端が接続され、水平方向の他方の、図３の右方の端部のロッド１２５に第２及び第４ワイヤが接続される。なお、前記各ワイヤの他方の端はロッド１２５を通すためのロッド１２５の径より大きなループが、ワイヤクリップ（不図示）を使って形成されている。各引張コイルスプリング１２３の両端部はフック状に形成されていて、前述のとおりその上方の端部が錘１２４の前記３つの穴にそれぞれ引掛けられる。引張コイルスプリング１２３の下方の端部は、装置１０の基盤７０に結合されたスプリング取付板７１に設けられた３つの取付穴にそれぞれ引掛けられる。
【００２９】
底部支持手段１２０は、以上のように構成されて配置されているので、貯留部の底部３２を以下のように昇降可能に支持する。
【００３０】
貯留部３０の部品２０が最も少ない状態では、貯留部の底部３２はその上限位置にあり、そのとき前記引張コイルスプリング１２３はそのたわみ量が最も少ない状態にある。次いで、貯留部３０に部品２０が投入されて底部３２に加わる荷重が増大すると、底部３２は次第に下方へ移動すると共に、４本のワイヤによって錘１２４と錘１２４に接続された３本の引張コイルスプリング１２３の上方の端部とが引き上げられて前記スプリングが伸張される。滑車における摩擦、底部３２と側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとの間の摩擦、及びワイヤの自重等を考慮しないとすると、底部の重量に部品の重量を足し合わせた第１の荷重と、錘１２４の重量に前記３本の引張コイルスプリング１２３の伸張により錘１２４に下向きに作用する力を足し合わせた第２の荷重とが等しくなるまで底部３２は下方へ移動する。
【００３１】
貯留部３０に所定の最大数量の部品２０が貯留されている状態では、底部３２は、図２の二点鎖線で示されるその下限位置にあり、そのとき前記引張コイルスプリング１２３はそのたわみ量が最も多い状態にある。また、貯留部内で積載された部品の一部は部品排出開口３４からリフタ搬送部５４上へ崩落して移動するので、このような移動によって貯留部内の部品２０が減少した場合は、増加した場合と同様に、底部３２は、前記第１の荷重と前記第２の荷重とが等しくなるまで今度は上方へ移動を続ける。
【００３２】
このように移動する貯留部の底部３２を有する部品整列供給装置１０がどのように作動するかを次に説明する。
【００３３】
図２は貯留部の底部３２がその上限位置付近にあり、リフタ部品搬送部５４がリフタ下限位置ＬＬ50にあり、リフタ部品搬送部５４上に部品２０が載った状態を示している。貯留部内には部品２０が積載されており、それら部品２０は貯留部３０の４つの側面部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに対して部品２０の自重に基づく圧力を及ぼしている。但し、前記４つの側面部のうちリフタ部５０との境界を成す側面部３１ａには前述のとおり部品排出開口３４が設けられているので、部品２０の一部が前記開口部を通ってリフタ部品搬送部５４に崩れ落ち、その結果図２で示される状態になる。なお、貯留部３０に投入する部品２０の量は、底部３２を下限位置に位置づけるのに必要な量より少ない量であることが好ましく、実際には底部３２が下限位置に達する前に部品２０の投入を止めることが好ましい。
【００３４】
整列部４０には、整列部４０に整列された部品量を検知するセンサー（不図示）が設けられていて、整列部４０の部品量が所定の量より少なくなると、前記センサーからの信号に基づいてリフタ部品搬送部５４が上昇するように制御シーケンスが構築されている。従って、貯留部３０から崩れ落ちた部品２０を載せたリフタ部品搬送部５４は、整列部４０の部品量が少なくなると上方へ移動してリフタ上限位置ＵＬ50で停止する。リフタ部品搬送部５４には前述したとおり整列部４０に向かって低くなるように傾斜が付けられているので、リフタ部品搬送部５４がリフタ上限位置ＵＬ50に達して、リフタ通路５５の整列部側の壁面が存在しなくなると、リフタ部品搬送部５４上の部品２０は整列部４０に流れ落ちる。また、このとき部品排出開口３４は、リフタ部品搬送部５４と一体のシャッター板５６によって閉じられているので、貯留部内の部品２０がリフタ通路５５内に侵入することはない。
【００３５】
整列部４０に向けて流れ落ちた部品２０の一部は整列部４０に受止められずに落下して整列部４０の周囲に設けられた戻しスロープ１１０で受止められ、また整列部４０に受止められた部品２０の中の正しく整列しなかった部品２０も振動を受けた段階で整列部４０から落下して戻しスロープ１１０で受止められる。戻しスロープ１１０で受止められた部品２０はそのスロープ１１０を滑って貯留部３０に戻って回収される。
【００３６】
整列部４０で整列された部品２０は、振動発生機６０から受ける振動によって、整列部４０の先端の方へ向けて移動して、例えば組立てラインの作業者の傍らに供給される。
【００３７】
一方、リフタ上限位置まで移動したリフタ部品搬送部５４は、部品２０が整列部４０に降りかかるのに必要な時間が経過した後、下方に移動してリフタ下限位置ＬＬ50で停止する。その際、リフタ部品搬送部５４が下方に移動するにつれて部品排出開口３４も上から開放してゆく。従ってリフタ部品搬送部５４がリフタ下限位置ＬＬ50に近づくと、あるいはリフタ下限位置ＬＬ50に達すると貯留部３０から部品２０の山が崩れ落ちて再びリフタ部品搬送部５４に部品２０が載り始める。貯留部３０からリフタ部品搬送部５４への部品２０の移動に伴って、底部３２は、それが載せる部品２０の重量が減少するので上へ移動し始め、部品２０の移動が継続するが、リフタ通路５５の壁面でも部品２０の自重による側方への圧力を受け止めるので、部品２０の山はある状態で安定して部品２０の移動が止み、それに伴って底部３２の上昇も停止する。
【００３８】
リフタ部品搬送部５４は部品２０を載せた状態で、リフタ下限位置ＬＬ50で待機し、制御盤１００から上昇の指令があると再び上昇する。このようにして前述の動作が繰り返されて貯留部３０からリフタ部５０を介して整列部４０に部品２０が移動する。また、底部３２は最終的には上限位置に到達して貯留部３０に投入された部品２０の大部分がリフタ部品搬送部５４に移動される。なお、貯留部容積の有効利用という観点からは底部３２が上限位置にあるとき全ての部品２０がリフタ部へ移動されて貯留部内に部品２０は残っていないことが好ましいが、部品整列供給装置１０の作動に対しては、底部３２が上限位置にあるとき一部の部品２０が貯留部３０に残っていても問題はなく、また貯留部３０への部品２０の補給も底部３２が上限位置に達する前に行ってよい。
【００３９】
次に、部品支持手段が錘を有さない第２の実施例を図５を用いて説明する。この実施例は、錘に代えて一本のスプリング引掛けロッド１２７が設けられていることが前記第１の実施例と異なる。このスプリング引掛けロッド１２７の一方の端に第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3が接続され、前記ロッド１２７の他方の端に第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4が接続され、中間部分に三本の引張コイルスプリング１２３のフックが引っ掛けられている。
【００４０】
この第２の実施例における３本の引張コイルスプリング１２３が発生しなければならない力は、第１の実施例の錘の重量分の力を補う必要があるため、第１の実施例で用いた引張コイルスプリングより大きなばね定数を有するものであり、さらにスプリングのたわみ量も大きく設定されている。
【００４１】
前記第２の実施例の変更例として、スプリング引掛けロッドなしで、２本の引張コイルスプリングの上側のフックを直接第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3並びに第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4の他方の端にそれぞれ接続し、下側のフックをスプリング取付板の取付穴に引掛けて底部支持手段を構成することも可能である。
【００４２】
次に、底部支持手段が、引張コイルスプリングに代えて圧縮コイルスプリング１２８を具備する第３の実施例を図６及び７に示す。この実施例では、底部支持手段１２０は錘１２４を具備している。この錘１２４はほぼ直方体でその水平方向の両端部にアイボルト１２９が取り付けられて、前記両端部のアイボルト１２９に第１ワイヤ１２１1及び第３ワイヤ１２１3、並びに第２ワイヤ１２１2及び第４ワイヤ１２１4がそれぞれ接続されて錘１２４がワイヤによって吊るされている。なお、前記各ワイヤの端にはＪ字形のフック（不図示）が固定されていて、前記アイボルトにこのフックを引掛けることにより前記各ワイヤが錘に接続される。また錘１２４の直方体の上面には、圧縮コイルスプリング１２８の下方の端部を収容するために、圧縮コイルスプリング１２８の外径よりわずかに大きな径と、前記径の約３倍の深さとを有するスプリング下端部支持穴が３つ設けられている。さらに、錘１２４の両側端部にはガイドロッド１３０がそれぞれ設けられていて、このガイドロッド１３０をガイドする細長いガイド穴３５ａを有するガイド板３５が貯留部の側面部３１ｃ及び３１ｄに固定されている。
【００４３】
貯留部の側面部３１ｂの外面の上部にはスプリング保持ブロック３６がボルト（不図示）によって固定されている。スプリング保持ブロック３６には、錘１２４に形成された下端部支持穴と対向する位置に同様の形状の３つのスプリング上端部支持穴が形成されている。圧縮コイルスプリング１２８はその下端部が錘１２４の下端部支持穴に挿入されて支持され、その上端部がスプリング保持ブロック３６の上端部支持穴に挿入されて支持される。従って、圧縮コイルスプリング１２８の上端部は不動であるが、下端部は錘１２４の上下の移動と共に移動する。貯留部の底部３２が下方に移動して錘１２４が上方に移動するとき圧縮コイルスプリング１２８は錘１２４によって圧縮され、錘１２４が下に移動するときスプリングは伸張する。
【００４４】
スプリングが引張コイルスプリングであった第１の実施例の場合と同様に、ワイヤの自重、様々な部分の摩擦、及びスプリングの自重を考慮しないとすると、貯留部の底部３２の静止の条件は、貯留部の底部の重量に部品の重量を足し合わせた第１の荷重と、錘１２４の重量に前記３本の圧縮コイルスプリング１２８の圧縮により錘１２４に対して下向きに作用する力を足し合わせた第２の荷重とが等しいことである。第３の実施例における底部支持手段はこのように構成されているので、底部３２に積載された部品の重量の増減に対して前述の第１の実施例における底部支持手段と同様に応答して底部３２を支持する。
【００４５】
次に、貯留部の底部３２の部品積載面３３が複数の斜面で構成される変更例を底部３２の平面図である図８，及び図８のＸＸ断面図である図９，及び図８のＹＹ断面図である図１０を参照して説明する。なお、これらの図では、部品積載面の形状を明瞭にするために、ワイヤを取付けるためのアイボルトは作図していない。
【００４６】
貯留部３０からリフタ部品搬送部５４への部品２０の移動をさらに促進するために、貯留部の底部の部品積載面３３を、単一の斜面ではなく複数の斜面、例えば三つの斜面で構成してもよい。図８に示される部品積載面３３は、三つの斜面３３ａ，３３ｂ，３３ｃから構成され、前記三つの斜面３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、四辺形又は台形をしていて、それぞれの傾斜角θａ，θｂ、θｃと、最大傾斜線Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃとを有している。斜面３３ａは、台形であり、その台形の上底に相当し幅Ｗを有する辺３３ａｓが、部品排出開口３４（不図示）に隣接して対向し且つ部品積載面３３における最低位に位置している。また斜面３３ａは、部品排出開口３４の開口面にほぼ直交する方向でその最大傾斜線Ｌａが延びるように傾斜角θａで傾斜している。斜面３３ｂは四辺形であって、斜面３３ａの、図８で見て上方に位置し、その最大傾斜線Ｌｂが斜面３３ａの最大傾斜線Ｌａにほぼ直交する方向を有し、斜面３３ａの傾斜角θａより大きい傾斜角θｂで傾斜している。斜面３３ｃは、台形であって、その台形の上底に相当する辺が斜面３３ａの台形の下底に相当する辺に接し、斜辺が斜面３３ｂの一辺と接している。斜面３３ｃは、その最大傾斜線Ｌｃが斜面３３ａの最大傾斜線Ｌａと平行に延び斜面３３ａの傾斜角θａより大きい傾斜角θｃで傾斜している。
【００４７】
部品積載面３３が以上のように形成されているので、斜面３３ａ及び３３ｃ上に載った部品２０はもとより、斜面３３ｂ上に載った部品２０も部品排出開口３４に対向した斜面３３ａの辺３３ａｓに集まってくる。
【００４８】
この変更例では、三つ斜面から構成される部品積載面３３を示したが、例えば、前記斜面３３ａと３３ｃをそれらの傾斜角θａとθｃを等しくすることによって一つの斜面に統合することにより、部品積載面３３を二つの斜面から構成することができることは明らかである。また二つの斜面から構成することによっても、前述した、どの部位に積載された部品も全て、部品排出開口３４に対向した斜面３３ａの辺３３ａｓに集まるという効果が得られる。なお、図８に示される変更例の部品積載面３３の斜面３３ａ，３３ｂ，３３ｃは鋼板を溶接することにより形成されている。
【００４９】
前述の実施例における底部支持手段のワイヤの本数は４本であったが、本発明の底部支持手段は、３本のワイヤによって構成することも可能である。３本のワイヤの場合には、底部の部品積載面に作用する部品重量による分布荷重の中心が、部品積載面の３ヶ所のワイヤ取付部を結ぶ３角形の中に含まれていれば底部を安定に昇降させることが可能である。また錘の数についても前述の実施例で示された１つに限定されるものではなく、例えば錘を主要な重い錘と荷重調節用の相対的に軽い複数の錘とから構成して、前記軽い錘を主要な錘に付加できる構造とすることが可能である。
【００５０】
また、前述の実施例では、貯留部の底部の部品積載面は傾斜面であったが、部品が、積載時に崩れやすい形状を有している場合又は底部の上限位置において比較的多数の部品の貯留部内での残留を許容する場合等には、部品積載面は水平な平面でもよい。
【００５１】
さらに、前述の実施例では、スプリングは貯留部の側面部３１ｂの外側に鉛直に配置されているが、スプリングを側面部３１ｃ及び／又は３１ｄの外側で水平に配置することも滑車を増やすことにより可能である等、本発明のスプリングの配置場所と配置方向は前述の実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の部品整列供給装置の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の部品整列供給装置の正面図である。
【図３】図２で示される部品整列供給装置の平面図である。
【図４】図２で示される部品整列供給装置の右側面図である。
【図５】本発明の第２の実施例の部品整列供給装置の右側面図である。
【図６】本発明の第３の実施例の部品整列供給装置の右側面図である。
【図７】図６で示される部品整列供給装置の圧縮コイルスプリングが配置される側の一部を示す正面図である。
【図８】部品積載面が３つの斜面から構成される底部の平面図である。
【図９】図８のＸＸ断面図である。
【図１０】図８のＹＹ断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 部品整列供給装置
２０ 部品
３０ 貯留部
３２ 底部
４０ 整列部
５０ リフタ部
１２１2 第２ワイヤ
１２１4 第４ワイヤ
１２２2 第２滑車
１２２4 第４滑車
１２３ 引張コイルスプリング
１２４ 錘
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（２０）を多数貯留することができる貯留部（３０）と、
前記部品（２０）を整列して移送する整列部（４０）と、
前記貯留部（３０）と前記整列部（４０）との間に介在し、前記貯留部（３０）から部品（２０）を受けて前記整列部（４０）に部品（２０）を供給することができるリフタ部（５０）と、
前記整列部（４０）上の部品（２０）を整列して移送するために前記整列部（４０）を振動させる振動発生機（６０）とを具備し、
前記貯留部（３０）に積載された部品（２０）が重力によって前記リフタ部（５０）へ排出されて移動する部品整列供給装置（１０）において、
前記貯留部（３０）が、前記部品（２０）を積載する部品積載面（３３）を有する昇降可能な底部（３２）と、該底部（３２）を昇降可能に支持するための底部支持手段（１２０）とを具備し、
前記底部支持手段（１２０）が、前記底部（３２）に接続された一方の端を有する少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、前記各ワイヤ（１２１）を支持する滑車（１２２）と、前記各ワイヤの他方の端に直接に又は間接に接続されたスプリング（１２３：１２８）とを具備し、前記スプリング（１２３：１２８）のたわみによって生じるスプリング力が、前記底部（３２）及びそこに積載された部品（２０）の重量による荷重を支え、貯留部内の部品（２０）の増減により前記荷重が増減するとき、前記荷重の増減に対応して前記スプリング（１２３：１２８）のたわみが増減することにより、前記スプリング力が変化して前記増減した荷重と釣り合うように、前記少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、前記滑車（１２２）と、前記スプリング（１２３：１２８）が配置及び／又は接続されることを特徴とする、部品整列供給装置（１０）。
【請求項２】
前記底部支持手段（１２０）が、錘（１２４）を更に具備し、前記錘（１２４）による荷重が前記底部（３２）に対して上向きに作用すると共に前記スプリング（１２３：１２８）のたわみを解放する方向に作用するように、前記ワイヤ（１２１）と滑車（１２２）とスプリング（１２３：１２８）と錘（１２４）とが配置及び／又は接続されることを特徴とする、請求項１に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項３】
前記スプリングが引張コイルスプリング（１２３）から成ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項４】
前記スプリングが圧縮コイルスプリング（１２８）から成り、前記錘（１２４）が上昇したとき前記錘（１２４）が前記圧縮コイルスプリング（１２８）を圧縮することを特徴とする、請求項２に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項５】
前記部品積載面（３３）は、その最大傾斜線がリフタ部（５０）の方へ向かって延びる傾斜面であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項６】
前記部品積載面（３３）が、多角形の複数の斜面で構成され、前記複数の斜面に積載された部品（２０）が前記斜面を流れ落ちて、前記部品積載面（３３）の、前記リフタ部（５０）に隣接する側の一部の限定された範囲に集まるように、前記複数の斜面の複数の最大傾斜線が、少なくとも二つの方向を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項７】
前記整列部（４０）から落下した部品（２０）を受け止めて前記貯留部（３０）へ重力により戻すことができる戻しスロープ（１１０）が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項１】
部品（２０）を多数貯留することができる貯留部（３０）と、
前記部品（２０）を整列して移送する整列部（４０）と、
前記貯留部（３０）と前記整列部（４０）との間に介在し、前記貯留部（３０）から部品（２０）を受けて前記整列部（４０）に部品（２０）を供給することができるリフタ部（５０）と、
前記整列部（４０）上の部品（２０）を整列して移送するために前記整列部（４０）を振動させる振動発生機（６０）とを具備し、
前記貯留部（３０）に積載された部品（２０）が重力によって前記リフタ部（５０）へ排出されて移動する部品整列供給装置（１０）において、
前記貯留部（３０）が、前記部品（２０）を積載する部品積載面（３３）を有する昇降可能な底部（３２）と、該底部（３２）を昇降可能に支持するための底部支持手段（１２０）とを具備し、
前記底部支持手段（１２０）が、前記底部（３２）に接続された一方の端を有する少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、前記各ワイヤ（１２１）を支持する滑車（１２２）と、前記各ワイヤの他方の端に直接に又は間接に接続されたスプリング（１２３：１２８）とを具備し、前記スプリング（１２３：１２８）のたわみによって生じるスプリング力が、前記底部（３２）及びそこに積載された部品（２０）の重量による荷重を支え、貯留部内の部品（２０）の増減により前記荷重が増減するとき、前記荷重の増減に対応して前記スプリング（１２３：１２８）のたわみが増減することにより、前記スプリング力が変化して前記増減した荷重と釣り合うように、前記少なくとも３本のワイヤ（１２１）と、前記滑車（１２２）と、前記スプリング（１２３：１２８）が配置及び／又は接続されることを特徴とする、部品整列供給装置（１０）。
【請求項２】
前記底部支持手段（１２０）が、錘（１２４）を更に具備し、前記錘（１２４）による荷重が前記底部（３２）に対して上向きに作用すると共に前記スプリング（１２３：１２８）のたわみを解放する方向に作用するように、前記ワイヤ（１２１）と滑車（１２２）とスプリング（１２３：１２８）と錘（１２４）とが配置及び／又は接続されることを特徴とする、請求項１に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項３】
前記スプリングが引張コイルスプリング（１２３）から成ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項４】
前記スプリングが圧縮コイルスプリング（１２８）から成り、前記錘（１２４）が上昇したとき前記錘（１２４）が前記圧縮コイルスプリング（１２８）を圧縮することを特徴とする、請求項２に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項５】
前記部品積載面（３３）は、その最大傾斜線がリフタ部（５０）の方へ向かって延びる傾斜面であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項６】
前記部品積載面（３３）が、多角形の複数の斜面で構成され、前記複数の斜面に積載された部品（２０）が前記斜面を流れ落ちて、前記部品積載面（３３）の、前記リフタ部（５０）に隣接する側の一部の限定された範囲に集まるように、前記複数の斜面の複数の最大傾斜線が、少なくとも二つの方向を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品整列供給装置（１０）。
【請求項７】
前記整列部（４０）から落下した部品（２０）を受け止めて前記貯留部（３０）へ重力により戻すことができる戻しスロープ（１１０）が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品整列供給装置（１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１９１２９１（Ｐ２００７−１９１２９１Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２６５２（Ｐ２００６−１２６５２）
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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