部品選別装置
【課題】高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置を提供すること。
【解決手段】回転可能に軸支された第１選別ローラ２と、第１選別ローラ２と離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラ３とを備え、第１選別ローラ２の第１外周面１１と第２選別ローラ３の第２外周面２１とで形成される選別路１０に供給された部品を転動させ、選別路１０の間隔よりも小さな直径を持つ部品を選別路１０から落下させて選別する部品選別装置１であって、第１選別ローラ２は、部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに向けて選別路１０上を搬送する螺旋状の第１突出部１５を第１外周面１１に有していることを特徴とする部品選別装置１。
【解決手段】回転可能に軸支された第１選別ローラ２と、第１選別ローラ２と離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラ３とを備え、第１選別ローラ２の第１外周面１１と第２選別ローラ３の第２外周面２１とで形成される選別路１０に供給された部品を転動させ、選別路１０の間隔よりも小さな直径を持つ部品を選別路１０から落下させて選別する部品選別装置１であって、第１選別ローラ２は、部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに向けて選別路１０上を搬送する螺旋状の第１突出部１５を第１外周面１１に有していることを特徴とする部品選別装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品選別装置に関し、さらに詳しくは、高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品又は半製品として製造された多数の部品の中から所定の直径を有する部品を選別すること、また、直径の異なる部品が混在した部品群の中から特定の直径を有する部品を選別することが要求され、このような部品選別を可能にする装置等が種々提案されている。
【０００３】
例えば、大小のボールを選別するボール選別器として、特許文献１には「ボールの大小を選別する装置であって、ボールを供給する供給部と、選別されたボールを受ける受給部との間に、２条のスキッドを水平に対し受給部側に傾斜すると共に、受給部に向かって該スキッドの間隔が広くなる様に設けた事を特徴とするボール選別器」が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には「複数の球の中から異なる径寸法の球を選別する異径球の選別装置であって、前記選別する複数の球を一次貯蔵し順次排出する排出口を設けた供給ボックスと、前記排出口から排出された前記球の走行を案内するとともに小径の前記球を落下させ大径の前記球を通過させる選別口を途中に形成した選別通路部材とを備えたことを特徴とする異径球の選別装置」が記載されている。
【０００５】
特許文献１及び２に記載の選別装置は、いずれも、スキッド又は選別通路部材が固定されているから、これらの装置においてボール又は球はその転がり方向にしか転動せず、満足できるほどの精度でボール又は球を選別することができないことがある。特に、近年の小型軽量化された各種装置に用いられる小型軽量化された部品を選別する場合には、選別精度は満足できるものではないことが多い。
【０００６】
選別精度の向上を目的とした選別装置として、特許文献３には「一対の選別ローラを、その回転軸が相互に平行となるように基台上に回転自在に配置し、少なくとも一方の選別ローラには外径が異なる複数の選別エリアが軸方向に沿って形成され、一対の選別ローラの間隙部の一端に多数の部品を順次供給し、選別ローラの回転力によって各部品を転動させながら間隙部の他端方向に送り出し、各選別エリアにおける一対の選別ローラの外周面の間隙の大小によって各部品の形状を選別するように構成するとともに、上記一対の選別ローラの外周面の周速が相互に異なるように構成したことを特徴とする部品形状選別装置」が記載されている。
【０００７】
特許文献３によれば、部品形状選別装置は「一対の選別ローラの外周面の周速が相互に異なるように構成されているため、部品の送り出し方向の回転力と、その直角方向の回転力を付与することが可能となり、上記２つの回転力の複合効果により部品はスパイラル状に全ての方向に回転しながら転動する。そのため、部品の各方向の寸法形状が選別の基準となり、部品の選別精度を大幅に向上させることができる」と記載されている（例えば、００２０欄）。
【０００８】
ところが、特許文献３の部品形状選別装置は「一対の選別ローラの回転軸が水平面に対して所定の傾斜角度をもって傾斜している」（請求項３、図２及び図４等）ので、部品の送り出し方向と部品の転落方向とが一致して送り出し方向の回転力が強くなると、前記部品がスパイラル状にすべての方向に回転しにくくなり、十分な選別精度で部品を選別できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭６１−１６３０８５号公報
【特許文献２】実開昭６４−２５３８４号公報
【特許文献３】特開２００１−１２９４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、回転可能に軸支された第１選別ローラと、この第１選別ローラと離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラとを備え、前記第１選別ローラと前記第２選別ローラとの間に形成される選別路に供給された部品を転動させ、前記選別路の間隔よりも小さな直径を持つ前記部品を前記選別路から落下させて選別する部品選別装置であって、前記第１選別ローラは、前記部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて前記選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を前記第１外周面に有していることを特徴とする部品選別装置であり、
請求項２は、前記第２選別ローラは、前記部品を前記他端側から前記一端側に向けて前記選別路上を搬送することのできる螺旋状の第２突出部を前記第２外周面に有していることを特徴とする請求項１に記載の部品選別装置であり、
請求項３は、前記第１突出部及び前記第２突出部の少なくとも一方は、その螺旋方向に連続して延在する突条体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品選別装置であり、
請求項４は、前記第１突出部と前記第２突出部とは、前記選別路に供給された前記部品を前記一端側から前記他端側に向けて搬送可能となるように、それぞれの外周面からの突出量、螺旋ピッチ及び螺旋角からなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品選別装置であり、
請求項５は、前記第１選別ローラ及び前記第２選別ローラは、前記選別路が水平、又は、前記一端部から前記他端部に向かって上昇勾配となるように、軸支されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品選別装置である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る部品選別装置は、第２選別ローラと共に選別路を形成する第１選別ローラが、その第１外周面に、部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を有しているから、選別路に供給された部品を、前記第１突出部に沿う方向等に転動させつつ前記他端側に搬送することができる。このように搬送される部品は、例えば、特許文献３のように、自重によって一定の回転軸を中心にして選別路上を転動する可能性が極めて小さく、前記第１突出部等によって変動する種々の回転軸を中心にして選別路上を転動する。その結果、部品群の中に混在する、部品の一部が欠落又は部品が変形して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する欠陥部品と、所定の直径を有する規格部品とを高い選別精度で選別することができる。
【００１３】
また、この発明に係る部品選別装置は、前記のように構成されているから、選別路に供給された部品を、自重で選別路を転落させるのではなく、前記第１突出部で案内して前記選別路を前記他端側に向けて搬送する。したがって、選別路が短くても長い搬送時間を確保することができる。その結果、部品群の中から前記欠陥部品と前記規格部品とを高い選別精度で選別することができる。
【００１４】
したがって、この発明によれば、高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置を示す要部概略上面図である。
【図２】図２は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置を示す要部概略正面図である。
【図３】図３は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置を選別ローラの軸線に垂直な平面で切断したときの断面を示す要部概略断面図である。
【図４】図４は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置における部品の選別状態を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係る部品選別装置は、回転可能に軸支された第１選別ローラと、この第１選別ローラと離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラとを備え、前記第１選別ローラと前記第２選別ローラとの間に形成される選別路に供給された部品を転動させ、前記選別路の間隔よりも小さな直径を持つ前記部品を前記選別路から落下させて選別する部品選別装置であって、前記第１選別ローラが、前記部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて前記選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を第１外周面に有していることを特徴の１つとする。
【００１７】
前記第１突出部が形成された第１選別ローラを備えて成るこの発明に係る部品選別装置は、選別路に供給された部品を第１突出部に沿う方向等に転動させつつ選別路上を他端側に搬送する過程において、選別路の間隔と部品の直径との大小関係によって、すなわち、部品の回転状態を強制的に変化させて選別路の間隔よりも小さな直径を持つ部品を搬送途中で選別路から落下させ、一方、選別路の間隔よりも大きな直径を持つ部品を選別路から落下させることなく他端側に搬送することによって、選別路の間隔を基準として、この間隔に対する大小２つの部品を高い選別精度で選別することができる。
【００１８】
この発明に係る部品選別装置においては、選別路の間隔に対する直径の大小関係で部品を選別するのであるから、選別路の間隔を２以上に設定すれば、設定された間隔数に応じて複数の直径を有する部品を高い選別精度で選別することができる。
【００１９】
この発明に係る部品選別装置は、前記のように、少なくとも、第１選別ローラが第１突出部を第１外周面に有していることを特徴の１つとし、この他の構成等は、公知の部品選別装置、例えば、特許文献３に記載された「部品形状選別装置」と同様に構成されることができ、また、例えば、以下に示す具体的な態様等に基づいて、適宜に変更又は改良することができる。
【００２０】
この発明に係る部品選別装置によって選別される部品は、前記選別路上を転動する形状を有していれば特に限定されず、例えば、球状部品、略球状部品、楕円球状部品、多面体状部品等が挙げられる。この発明に係る部品選別装置において高い選別精度を実現できる点で、前記部品は、球状部品、略球状部品、楕円球状部品等の転動しやすい部品が好ましく、球状部品及び略球状部品であるのが特に好ましい。このような部品として、例えば、ベアリングボール、乗物用シートベルトのプリテンションベルトに装着される球状部材等の機械装置用ボール、ゴルフボール、卓球用ボール等の球技用ボール等が挙げられる。
【００２１】
前記部品は、この発明に係る部品選別装置によって選別されるのであるから、少なくとも２種、例えば直径が異なる２種の部品が混在している。このような部品群として、製造した多数の部品に欠陥部品と規格部品とが混在する部品群、直径及び／又は形状が異なる部品が混在する部品群等が挙げられる。
【００２２】
この発明に係る部品選別装置において、前記部品は、第１選別ローラ及び第２選別ローラ、すなわち、選別路の一端側又はその近傍に、連続的又は間欠的に、供給される。したがって、この発明に係る部品選別装置によって選別される部品は、通常、多数の部品、すなわち、部品群である。なお、この発明に係る部品選別装置は部品の選別も可能であるが、特定の部品が特定の寸法及び形状を有しているか否かを確認することもできるので、この発明に係る部品選別装置に用いられる部品は単数であってもよい。
【００２３】
この発明に係る部品選別装置における一実施例の部品選別装置１は、図１〜図３に示されるように、第１選別ローラ２と、第２選別ローラ３と、軸支駆動部４と、隔壁５と、部品供給部６（図１に図示しない。）とを備えて成る。この部品選別装置１において、部品が供給される、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３すなわち選別路１０の端部又はその近傍（図１及び図２において紙面の左側）を一端側Ａと称し、その反対側の端部又はその近傍を他端側Ｂと称する。なお、前記一端側Ａは、基端側、搬送方向の上流側とも称することができ、前記他端側Ｂは、先端側、搬送方向の下流側とも称することができる。
【００２４】
前記第１選別ローラ２は、図１及び図３に示されるように、第１外周面１１を有する円筒状をなし、その両端部に第１軸体１４を有している。前記第１外周面１１は、第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂにわたって第１大径外周面１２とこの第１大径外周面１２から連続する第１小径外周面１３とを有している。前記第１大径外周面１２は、軸線長さが前記第１小径外周面１３の軸線長さよりも長くなっている。この第１選別ローラ２は、第１外周面１１に螺旋状の第１突出部１５を有している。第１選別ローラ２の第１突出部１５については後述する。
【００２５】
前記第２選別ローラ３は、図１〜図３に示されるように、その第２外周面２１に形成された第２突出部２５以外は、前記第１選別ローラ２と基本的に同様である。したがって、第２選別ローラ３の第２外周面２１は、第２大径外周面２２と第２小径外周面２３とを有している。そして、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３は、図１〜図３に示されるように、同一の外径及び軸線長さを有しており、したがって、第１大径外周面１２及び第２大径外周面２２は同一の外径及び軸線長さを有し、第１小径外周面１３及び第２小径外周面２３は同一の外径及び軸線長さを有し、かつ、第１軸体１４及び第２軸体２４も同一の外径及び軸線長さを有している。第２選別ローラ３の第２突出部２５については後述する。
【００２６】
前記軸支駆動部４は、図１及び図２に示されるように、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３の両端部近傍に配置され、これらを回転可能に軸支する。この軸支駆動部４は、第１軸体１４及び第２軸体２４を軸支する軸支部（図示しない。）と、第１軸体１４及び第２軸体２４を介して第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を回転させるモータ等の動力源（図示しない。）及び動力伝達手段（図示しない。）とを備えている。この軸支駆動部４は、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とを独立に又は同期して回転するように構成されている。第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の回転方向は、回転する第１外周面１１と第２外周面２１とで選別路１０上で部品７が転動可能となる互いに逆向きの回転方向であり、具体的には、図３の矢印で明確に示されるように、第１大径外周面１２と第２大径外周面２２とで第１選別路１０ａ上で部品７が転動可能となる互いに逆向きの回転方向である。部品選別装置１においては、図３に示されるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の軸線を含む平面よりも上方に形成される第１選別路１０ａを第１外周面１１及び第２外周面２１が下方から上方に通過するように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は互いに逆方向に回転する。
【００２７】
軸支駆動部４に軸支された第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は、選別路１０に供給された部品７の搬送時間と選別精度とを考慮して、部品７が選別路１０から飛び出さない程度の回転数で回転される。部品選別装置１においては、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は共に略同一の回転数で回転され、例えば、１０〜６００ｒｐｍの回転数で回転されるのが好ましく、３０〜１８０ｒｐｍの回転数で回転されるのが特に好ましい。
【００２８】
この軸支駆動部４は、図１〜図３に示されるように、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらの間に第１外周面１１と第２外周面２１とで形成される選別路１０が部品７の直径よりも小さな間隔となるように、互いに離間した状態に、軸支する。この例においては、軸支駆動部４は、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらの間に第１大径外周面１２と第２大径外周面２２とで形成される少なくとも第１選別路１０ａが部品７の直径よりも小さな間隔となるように、互いに離間した状態に、軸支する。また、軸支駆動部４は、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらの軸線が平行となる並列状態に、軸支する。さらに、軸支駆動部４は、図２に明確に示されるように、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらで形成される選別路１０が一端部Ａから他端部Ｂに向かって、すなわち、部品７の搬送方向下流に向かって、上昇勾配となるように、軸支する。すなわち、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３は、図１〜図３に示されるように、少なくとも第１選別路１０ａが部品７の直径よりも小さな間隔をとると共に他端側Ｂに向かって上昇勾配となるように、並列されている。
【００２９】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３が上昇勾配となるように軸支される場合には、後述する第１突出部１５及び第２突出部２５、選別路１０を搬送される部品７等の搬送時間、選別精度等を考慮して、前記上昇勾配における、水平面に対する傾斜角θ（図２参照。）が適宜に決定される。例えば、第１突出部１５及び第２突出部２５が後述する特性を有している場合には、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θは、０°を超え４５°以下であるのが好ましく、０°を超え３０°以下であるのが特に好ましい。
【００３０】
このように、部品選別装置１において、第１選別路１０ａは部品７の直径よりも小さな間隔を有し、第１小径外周面１３と第２小径外周面２３とで形成される第２選別路１０ｂは部品７の直径よりも大きな間隔を有している。すなわち、部品選別装置１は、第１選別路１０ａの間隔に対して大小の直径を有する部品７を選別できるように、選別路１０として間隔の大きさが異なる第１選別路１０ａ及び第２選別路１０ｂを有している。
【００３１】
前記隔壁５は、図１及び図２に示されるように、第１選別ローラ２の軸線方向における、第１大径外周面１２と第１小径外周面１３との境界近傍に、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３に接触しないように、図示しない案内底部に立設されている。隔壁５は、第１選別路１０ａ上を搬送されずに第１選別路１０ａから案内底部に落下した欠陥部品、例えば、小径の球状部品７ｄ、部品の一部が欠落して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する欠損部品８、及び、変形して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する楕円球状部品９等（図３参照。）と、前記第１選別路１０ａ上を搬送され、第２選別路１０ｂから案内底部に落下した、所定の直径を有する規格部品である球状部品７とが案内底部で混合しないように、選別された前記欠陥部品及び前記球状部品７をそれぞれ後述する受給部に案内底部と共に案内する。
【００３２】
前記部品供給部６は、図２に示されるように、前記一端側Ａに配置された軸支駆動部４の上方に配置され、選別対象となる多数の部品を収容する。部品供給部６は、部品を収容する筐体と、筐体の底部から選別路１０に向けて下方に延在して、部品を選別路１０に供給する供給通路とを有して成る。この部品供給部６は、部品の搬送状態に応じて、部品を一列で、連続して又は間欠的に、供給可能になっている。
【００３３】
部品選別装置１は、図１〜図３に示されていないが、前記軸支駆動部４及び前記隔壁５が立設された案内底部を備えている。この案内底部は、第１選別ローラ２側から第２選別ローラ３側に向けて下降勾配となっており、選別路１０から案内底部に落下した各部品を後述する受給部に前記隔壁５と共に案内する。
【００３４】
部品選別装置１は、図１〜図３に示されていないが、前記案内底部の下端側に連設され、前記案内底部及び前記隔壁５で案内された欠陥部品７ｄ、８及び９並びに球状部品７をそれぞれ別々に受給して一時的に収容する受給部を備えている。この受給部は、例えば、収容ボックスとすることができる。
【００３５】
部品選別装置１においては、図１〜図３に示されるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は共に第１突出部１５及び第２突出部２５を有している。
【００３６】
第１選別ローラ２は、選別路１０に供給された部品をその一端側Ａから他端側Ｂに向けて選別路１０上を搬送する螺旋状の第１突出部１５を第１外周面１１に有している。この第１突出部１５は第１外周面１１に円筒螺旋状に設けられているということもできる。
【００３７】
この第１突出部１５は、図１及び図３に示されるように、第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂの全体にわたって、一端側２ａから他端側２ｂに向かって第１外周面１１に、螺旋方向に連続して延在する突条体とされている。換言すると、第１突出部１５は、第１外周面１１に螺旋状に巻き付いた状態に設けられた突条体とされている。この第１突出部１５は、一端側２ａから他端側２ｂに向かうと共に、第１選別ローラ２の外側から選別路１０に向かうように所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。具体的には、図１に示されるように、軸支駆動部４に軸支された第１選別ローラ２を上面から見たときに、第１選別ローラ２における第２選別ローラ３の反対側から第２選別ローラ３側に向かって上方に延在する所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。第１突出部１５がこのような螺旋状なっていると、第１選別ローラ２を前記のように回転させたときに、選別路１０の一端側Ａに供給された部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに、第１選別ローラ２の軸線に沿って、搬送することができる。したがって、第１突出部１５は、部品を案内しつつ搬送する搬送案内手段とも称することができる。
【００３８】
第１突出部１５において、図１に示されるように、第１選別ローラ２の軸線方向に隣接する第１突出部１５同士の螺旋ピッチｐ１、換言すると、第１突出部１５が第１選別ローラ２の第１外周面１１を一回転したときの軸線方向の変位量は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋ピッチｐ１は、比較的短い搬送時間で高い選別精度を達成できる点で、部品の直径の０．５〜５倍に設定されるのが好ましく、１〜３倍に設定されるのが特に好ましい。第１突出部１５は、前記螺旋ピッチｐ１が第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂにわたって一定となるように設定され、常螺旋状に設けられている。
【００３９】
第１突出部１５において、図１に示されるように、第１突出部１５の延在方向と第１選別ローラ２の軸線に垂直な平面（図１において破線で示す。）とが交差する螺旋角θ１は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、前記螺旋ピッチｐ１、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、０°を超え９０°未満の角度から適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋角θ１は、比較的短い搬送時間で高い選別精度を達成できる点で、０．５〜６０°に設定されるのが好ましく、５〜３０°に設定されるのが特に好ましい。
【００４０】
第１突出部１５において、図１に示されるように、第１外周面１１からの突出量すなわち高さｈ１は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記高さｈ１は、高い選別精度を達成できる点で、部品の直径の０．０５〜０．５倍に設定されるのが好ましく、０．０５〜０．３倍に設定されるのが特に好ましい。
【００４１】
第１突出部１５において、その延在方向に垂直な平面で切断したときの切断面における断面形状は、特に限定されず、例えば、半円形、半楕円径、多角形等に調整される。前記多角形は、頂面を有していてもいなくてもよい。第１突出部１５を形成しやすく、高い選別精度を達成できる点で、第１外周面１１から略垂直に立ち上がる側面を有する多角形であるのが好ましく、前記断面形状は前記側面を有する矩形であるのがより好ましく、長方形又は正方形であるのが特に好ましい。この例における第１突出部１５は、前記断面形状が長方形となっている。
【００４２】
第１突出部１５の幅ｗ１は、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記幅ｗ１は、高い選別精度を達成できる点で、部品の直径の０．０５〜０．５倍に設定されるのが好ましく、０．０５〜０．３倍に設定されるのが特に好ましい。前記幅ｗ１は、前記断面形状におけると突出部の根元部分の幅である。
【００４３】
前記第２選別ローラ３は、選別路１０に供給された部品をその他端側Ｂから一端側Ａに向けて選別路１０上を搬送することのできる螺旋状の第２突出部２５を第２外周面２１に有している。この第２突出部２５は第２外周面２１に円筒螺旋状に設けられているということもできる。この第２突出部２５は、後述する螺旋ピッチｐ２、螺旋角θ２及び高さｈ２以外は、第１選別ローラ２に設けられた第１突出部１５と基本的に同様である。
【００４４】
この第２突出部２５は、図１及び図２に示されるように、第２選別ローラ３の一端側３ａから他端側３ｂの全体にわたって、一端側３ａから他端側３ｂに向かって第２外周面２１に、螺旋方向に連続して延在する突条体とされている。換言すると、第２突出部２５は、第２外周面２１に螺旋状に巻き付いた状態に設けられた突条体とされている。この第２突出部２５は、一端側３ａから他端側３ｂに向かうと共に、第２選別ローラ３の選別路１０側から外側に向かうように所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。具体的には、図１に示されるように、軸支駆動部４に軸支された第２選別ローラ３を上面から見たときに、第２選別ローラ３における第１選別ローラ２側から第１選別ローラ２の反対側に向かって上方に延在する所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。すなわち、第２突出部２５と第１突出部１５とは同じ所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。第２突出部２５がこのような螺旋状になっていると、第２選別ローラ３を前記のように回転させたときに、第１選別ローラ２で選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに搬送されている部品をその逆方向に搬送することができる。したがって、第２突出部２５は部品を案内しつつ搬送する搬送案内手段とも称することができる。
【００４５】
第２突出部２５は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を前記のように回転させたときに、第１突出部１５と協働して、選別路１０の一端側Ａに供給された部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに搬送することができるように、形成されている。このとき、第１突出部１５は部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに搬送し、第２突出部２５は部品を選別路１０の他端側Ｂから一端側Ａに搬送することができるから、第１突出部１５による部品等の搬送を一時的に妨害して逆方向に押し戻すように、第２突出部２５が形成されている。具体的には、部品を前記のように搬送することができるように、それぞれの外周面からの突出量ｈ、螺旋ピッチｐ及び螺旋角θからなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に設定されている。
【００４６】
具体的には、第２突出部２５において、図１に示されるように、第２選別ローラ３の軸線方向に隣接する第２突出部２５同士の螺旋ピッチｐ２、換言すると、第２突出部２５が第２選別ローラ３の第２外周面２１を一回転したときの軸線方向の変位量は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、前記螺旋ピッチｐ１よりも大きな値に適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋ピッチｐ２は、高い選別精度を達成できる点で、前記螺旋ピッチｐ１よりも大きくなるように、部品の直径の１〜１０倍に設定されるのが好ましく、１．５〜５倍に設定されるのが特に好ましい。第２突出部２５は、螺旋ピッチｐ２が第２選別ローラ３の一端側３ａから他端側３ｂにわたって一定となるように設定され、常螺旋状に設けられている。
【００４７】
第２突出部２５において、図１に示されるように、第２突出部２５の延在方向と第２選別ローラ３の軸線に垂直な平面（図１において破線で示す。）とが交差する螺旋角θ２は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、０°を超え９０°未満の角度のうち前記傾斜角θ１よも大きな値に適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋角θ２は、高い選別精度を達成できる点で、前記螺旋傾斜角θ１よりも大きくなるように、０．５〜８０°に設定されるのが好ましく、１０〜７０°に設定されるのが特に好ましい。
【００４８】
第２突出部２５において、図１に示されるように、第２外周面２１からの突出量すなわち高さｈ２は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記高さｈ２は、高い選別精度を達成できる点で、前記高さｈ１よりも大きいのが好ましく、部品の直径の０．０５〜０．５倍に設定されるのが好ましく、０．０５〜０．３倍に設定されるのが特に好ましい。
【００４９】
この例においては、部品を他端側Ｂに搬送することができるように、第１突出部１５と第２突出部２５とは、螺旋ピッチｐ１及びｐ２、並びに、螺旋角θ１及びθ２が互いに異なる値に設定されている。
【００５０】
第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３、並びに、第１突出部１５及び第２突出部２５は、部品等を搬送することができれば、いかなる材質で形成されていてもよく、前記材質として、例えば、各種金属、各種樹脂、各種ゴム等が挙げられる。第１突出部１５を有する第１選別ローラ２、及び、第２突出部２５を有する第２選別ローラ３は、適宜の方法で作製することができ、例えば、これらの選別ローラを一体成形する方法、第１突出部１５及び第２突出部２５を植設、打設する方法、線条体を巻きつける方法、線条体を貼設する方法、線条体の一部を埋設、挿設する方法等が挙げられる。
【００５１】
次ぎに、部品選別装置１を用いて球状部品７、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９が混在する部品（以下、混合部品と称する。）を選別する方法を説明する。
【００５２】
部品選別装置１は、図１〜３に示されるように、構成されている。具体的には、図１〜図３に示されるように、第１選別路１０ａの間隔は球状部品７における所定の直径よりも小さく、第２選別路１０ｂの間隔は球状部品７の前記直径よりも大きくなるように、かつ、前記傾斜角θが３°となるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３が軸支駆動部４に並列に軸支されている。また、第１突出部１５の螺旋ピッチｐ１及び第２突出部２５の螺旋ピッチｐ２はいずれも前記範囲内にあり、螺旋ピッチｐ２は螺旋ピッチｐ１よりも大きく、第１突出部１５の螺旋角θ１及び第２突出部２５の螺旋角θ２はいずれも前記範囲内にあり、螺旋角θ２は螺旋角θ１よりも大きく、第２突出部２５の高さｈ２及び第１突出部１５の高さｈ１はいずれも前記範囲内であって同じ高さに設定されている。
【００５３】
この部品選別装置１における部品供給部６（図２参照。）に前記混合部品を収容して、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を同じ回転数で図３の矢印で示される回転方向にそれぞれ回転させる。
【００５４】
第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の回転を維持したまま、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とで形成される選別路１０に混合部品を供給する。この例においては、第１大径外周面１２と第２大径外周面２２とで一端側Ａに形成される第１選別路１０ａに混合部品を供給する。そうすると、供給された混合部品は、図３に示されるように第１選別路１０ａ上に留まり、図４に示されるように、自重で第１選別路１０ａを転落するのではなく、第１突出部１５によって、第１突出部１５に沿って転動しつつ他端側Ｂに向かって、上昇勾配を案内され、搬送される。
【００５５】
このとき、第１選別路１０ａに供給された複数の部品は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の回転、並びに、第１突出部１５によって種々の回転軸を中心にして転動する。さらに、第１選別路１０ａに供給された複数の部品は、図４に示されるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、並びに、重力等によって、軸線方向に隣接する部品同士が衝突又は接触を繰り返しながら、又は、互いに当接しながら搬送されるから、自重によって一定の回転軸を中心にして選別路１０ａ上を転動する可能性が極めて小さく、前記部品は前記軸線方向の前後に存在する他の部品によって回転状態が強制的に変化して、変動する種々の回転軸を中心にして選別路１０ａ上を転動する。部品がこのように種々の回転軸を中心にして転動しつつ搬送されると、混合部品のうち第１選別路１０ａの間隔より小さな直径を有する部品、例えば、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９は、図３及び図４に示されるように、第２選別路１０ｂに搬送されるまで第１選別路１０ａ上に留まることができず、第１選別路１０ａから案内底部に落下する。
【００５６】
また、部品選別装置１においては、第２選別ローラ３には第２突出部２５が形成されているから、第１選別路１０ａに供給された複数の部品、例えば、図４に示される球状部品７は、他端側Ｂに搬送されるまでに、第１突出部１５と第２突出部２５とが逆方向に交差する際に、これらにはじかれて第１選別路１０ａから飛び上がり、場合により一端側Ａに搬送又は後退させられる。すなわち、第１選別路１０ａに供給された複数の部品はそれぞれ他端側Ｂに搬送される間に間欠的に飛び上がり又は逆方向に搬送される。したがって、第２突出部２５は、転動する部品等の回転状態を強制的に変化させる回転状態変化手段とも称することができる。このようにして、部品が第１突出部１５と第２突出部２５とではじかれ、又は、後退させられると、部品の回転状態、例えば、回転数及び回転軸の少なくとも一方が強制的に変化する。例えば、図４に示される球状部品７ａが第１突出部１５と第２突出部２５とではじかれて第１突出部１５を超えて後退すると、球状部品７ａを搬送している第１突出部１５を超えた一端側Ａで転動している球状部品７ｂに接触し、球状部品７ａ及び球状部品７ｂの回転状態が強制的に変化する。また、球状部品７ｂの一端側Ａで転動している球状部品７ｃは、球状部品７ａに接触されて後退してきた球状部品７ｂに接触され、その回転状態が強制的に変化する。このようにして、第１突出部１５で一定の回転速度及び搬送速度で安定的に転動していた球状部品７ａ〜７ｃの回転状態が強制的に変化する。
【００５７】
このように第１突出部１５と第２突出部２５とが逆方向に交差することで部品が搬送中にはじかれると、第１選別路１０ａに供給された、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９の回転状態を強制的に変化させることができるから、第１選別路１０ａの間隔よりも小さな直径をその一部に持つこれら部品を他端側Ｂに位置する第２選別路１０ｂに搬送されるまでに、前記小さな直径を持つ部分を回転軸として転動させることができる。そして、小さな直径を持つ部分を回転軸として転動する部品は、図３及び図４に示されるように、第１選別路１０ａ上に留まることができず、第１選別路１０ａから案内底部に落下する。
【００５８】
このようにして、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９は回転状態が強制的に変化するから第１選別路１０ａを搬送される間に球状部品７から選別される。
【００５９】
一方、第１選別路１０ａの間隙よりも大きな直径を有する球状部品７は回転状態が変化しても、常に第１選別路１０ａの間隙よりも大きな直径を回転軸として転動するから、第１選別路１０ａから落下することはなく第２選別路１０ｂに搬送される。そして、この第２選別路１０ｂは、球状部品７の直径よりも大きく設定されているから、第２選別路１０ｂに搬送された球状部品７は第２選別路１０ｂから案内底部に落下する。
【００６０】
前記第１選別路１０ａ及び前記第２選別路１０ｂから落下した各部品は、案内底部に立設された隔壁５によって再度混合させることなく、それぞれ、案内底部の下端に連接された収納ボックス（図３及び図４に図示しない。）に収納される。
【００６１】
このようにして、複数種類の部品が混在する混合部品を、第１選別路１０ａの間隔よりも小さな直径を有する部品７ｄ、８及び９と前記間隔よりも大きな直径を有する球状部品７とに選別することができる。
【００６２】
この部品選別装置１においては、部品の搬送中に第１突出部１５と第２突出部２５との交差回数が多いほど選別精度は向上するものの、混合部品の見かけ上の搬送速度が低下する。したがって、部品選別装置１においては選別精度と搬送速度とのバランスを考慮して、第１突出部１５と第２突出部２５との特性を適宜に調整することによって、交差回数が設定される。
【００６３】
部品選別装置１は、その第１外周面１１に第１突出部１５を有する第１選別ローラ２を備えているから、選別路１０に供給された部品を、自重で選別路を転落させるのではなく、前記第１突出部で案内して、第１突出部１５に沿う方向等に転動させつつ他端側１０ｂに搬送することができる。このように搬送される部品は、自重によって一定の回転軸を中心にして選別路１０上を転動する可能性が極めて小さく、第１突出部１５等によって変動する種々の回転軸を中心にして選別路１０上を転動する。その結果、部品選別装置１は、部品群の中に混在する、部品の一部が欠落又は部品が変形して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する欠陥部品と、所定の直径を有する規格部品とを高い選別精度で選別することができる。また、部品選別装置１は、選別路１０が短くても長い搬送時間を確保することができ、部品群の中から欠陥部品と規格部品とを高い選別精度で選別することができる。特に、部品選別装置１は、部品を代表する直径が所定の直径を有しているにもかかわらず、部品の一部が欠落又は部品が変形して前記直径未満の寸法を持つ部分が一部に存在する部品であっても、このような部品を高い選別精度で選別することができる。
【００６４】
また、部品選別装置１は、その第１外周面１１に第１突出部１５を有する第１選別ローラ２と、その第２外周面２１に第２突出部２５を有する第２選別ローラ３とを備えているから、第１突出部１５に沿う方向等に転動させつつ他端側１０ｂに搬送される部品に第２突出部２５が逆方向に交差して、部品の回転状態例えば転動方向及び／又は回転速度を強制的に変化させることができる。したがって、第２突出部２５を有する第２選別ローラ３を備えて成る部品選別装置１は、より一層高い選別精度で部品を選別することができる。故に、この発明によれば、より一層高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置提供することができる。
【００６５】
この発明に係る部品選別装置は、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、部品選別装置１において、第１突出部１５及び第２突出部２５は、選別路１０に供給された部品をその一端側１０ａから他端側１０ｂに向けて搬送可能となるように、螺旋ピッチｐ１及びｐ２、並びに、螺旋角θ１及びθ２が異なる値に調整されているが、この発明において、第１突出部及び第２突出部は、選別路に供給された部品を一端側から他端側に向けて搬送可能となるように、それぞれの外周面からの突出量ｈ、螺旋ピッチｐ及び螺旋角θからなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に調整されていればよい。
【００６６】
部品選別装置１において、第１突出部１５は、図１に示されるように、第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂの全体にわたって形成されているが、この発明において、第１突出部は、第１選別ローラの一端部から途中までに、例えば、第１大径外周面のみに、形成されていてもよい。第２突出部についても同様に第２選別ローラの一端部から途中までに形成されていてもよい。
【００６７】
また、部品選別装置１において、第１突出部１５は、螺旋ピッチｐ１が第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂの全体にわたって一定となるように設定されているが、この発明において、第１突出部は、前記螺旋ピッチｐ１が一定でなく、適宜に変化してもよい。第２突出部についても同様に螺旋ピッチｐ２が適宜に変化してもよい。
【００６８】
さらに、部品選別装置１において、第１突出部１５は、螺旋方向に連続して延在する突条体として設けられているが、この発明において、第１突出部は、螺旋方向に不連続な複数の突条体が螺旋方向に所定の間隔を取って配列されて構成されていてもよく、外周面から突出するピン状部材が螺旋方向に所定の間隔を取って配列されて構成されていてもよい。前記所定の間隔は選別路に供給される部品の直径未満の距離であるのが好ましい。第２突出部についても同様である。
【００６９】
部品選別装置１において、第２選別ローラ３は、第２突出部３５以外は第１選別ローラ１１と基本的に同様であるが、この発明において、第１選別ローラと第２選別ローラとは互いに異なるローラであってもよい。例えば、第１選別ローラと第２選別ローラとは互いに異なる外径を有していてもよく、第１選別ローラ及び第２選別ローラの一方はその軸線全体にわたって均一な外径を有していてもよい。
【００７０】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とは同じ回転数で回転するように構成されているが、この発明において、第１選別ローラと第２選別ローラとは互いに異なる回転数で回転するように構成されていてもよい。
【００７１】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とは前記傾斜角θを有する上昇勾配となるように軸支されているが、この発明において、第１選別ローラと第２選別ローラとは水平となるように軸支されていてもよい。
【００７２】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とは、いずれも、第１選別路１０ａ及び第２選別路１０ｂの２種の選別路１０が形成されるように、互いに外径が異なる大径外周面１２及び小径外周面１３と、互いに外径が異なる大径外周面２２及び小径外周面２３とを有しているが、この発明において、第１選別ローラ及び第２選別ローラの少なくとも一方は、３種以上の選別路が形成されるように、互いに外径が異なる３種以上の外周面を有していてもよい。
【００７３】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は、大径外周面１２及び２２の軸線長さが小径外周面１３及び２３の軸線長さよりも長くなっているが、この発明において、選別精度が大きく低下しない範囲で、大径外周面と小径外周面との軸線長さはいずれが長くても、又は、同じ長さであってもよい。
【００７４】
部品選別装置１は、２本の選別ローラ２及び３を備えているが、この発明において、部品選別装置は３本以上の選別ローラを備えていてもよい。この場合には、１本の選別ローラの両側に選別路が形成されることはなく、隣接する２本の選別ローラを１組として選別路が形成される。
【００７５】
部品選別装置１を用いた部品の選別方法として、第１選別路１０ａの間隔に対して大小の直径を持つ部品群の２種類に選別する方法を挙げて、説明したが、この発明に係る一部品選別装置において、第１選別ローラの第１軸部及び第２選別ローラの第２軸部を使用して第３選別路を形成すると、第１選別路の間隔以下の直径を持つ部品群、第１選別路の間隔よりも大きく第２選別路の間隔以下の直径を持つ部品群、第２選別路の間隔よりも大きな直径を持つ部品群の３群に選別することができることはいうまでもない。
【実施例】
【００７６】
（実施例１）
図１〜図３に示される部品選別装置１、及び、選別する部品として直径１０．８ｍｍの規格部品と直径１０．７ｍｍの欠陥部品との混合部品を準備した。この部品選別装置１において、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は、第１選別路１０ａの間隙が１０．７ｍｍとなるように、軸支駆動部４に軸支した。この状態で、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を図３の矢印に示される方向にそれぞれ回転させつつ、前記混合部品を第１選別路１０ａに供給して、規格部品と欠陥部品との選別を行った。その結果、欠陥部品は第１選別路１０ａから落下し、規格部品はすべて第２選別路１０ｂまで搬送されてこの第２選別路１０ｂから落下した。このように欠陥部品と規格部品とを高い選別精度で選別することができた。
【符号の説明】
【００７７】
１ 選別装置
２ 第１選別ローラ
２ａ 一端側
２ｂ 他端側
３ 第２選別ローラ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ 部品（球状部品）
１０ 選別路
１０ａ 第１選別路
１０ｂ 第２選別路
１１ 第１外周面
１２ 第１大径外周面
１３ 第１小径外周面
１４ 第１軸体
１５ 第１突出部
２１ 第２外周面
２２ 第２大径外周面
２３ 第２小径外周面
２４ 第２軸体
２５ 第２突出部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品選別装置に関し、さらに詳しくは、高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品又は半製品として製造された多数の部品の中から所定の直径を有する部品を選別すること、また、直径の異なる部品が混在した部品群の中から特定の直径を有する部品を選別することが要求され、このような部品選別を可能にする装置等が種々提案されている。
【０００３】
例えば、大小のボールを選別するボール選別器として、特許文献１には「ボールの大小を選別する装置であって、ボールを供給する供給部と、選別されたボールを受ける受給部との間に、２条のスキッドを水平に対し受給部側に傾斜すると共に、受給部に向かって該スキッドの間隔が広くなる様に設けた事を特徴とするボール選別器」が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には「複数の球の中から異なる径寸法の球を選別する異径球の選別装置であって、前記選別する複数の球を一次貯蔵し順次排出する排出口を設けた供給ボックスと、前記排出口から排出された前記球の走行を案内するとともに小径の前記球を落下させ大径の前記球を通過させる選別口を途中に形成した選別通路部材とを備えたことを特徴とする異径球の選別装置」が記載されている。
【０００５】
特許文献１及び２に記載の選別装置は、いずれも、スキッド又は選別通路部材が固定されているから、これらの装置においてボール又は球はその転がり方向にしか転動せず、満足できるほどの精度でボール又は球を選別することができないことがある。特に、近年の小型軽量化された各種装置に用いられる小型軽量化された部品を選別する場合には、選別精度は満足できるものではないことが多い。
【０００６】
選別精度の向上を目的とした選別装置として、特許文献３には「一対の選別ローラを、その回転軸が相互に平行となるように基台上に回転自在に配置し、少なくとも一方の選別ローラには外径が異なる複数の選別エリアが軸方向に沿って形成され、一対の選別ローラの間隙部の一端に多数の部品を順次供給し、選別ローラの回転力によって各部品を転動させながら間隙部の他端方向に送り出し、各選別エリアにおける一対の選別ローラの外周面の間隙の大小によって各部品の形状を選別するように構成するとともに、上記一対の選別ローラの外周面の周速が相互に異なるように構成したことを特徴とする部品形状選別装置」が記載されている。
【０００７】
特許文献３によれば、部品形状選別装置は「一対の選別ローラの外周面の周速が相互に異なるように構成されているため、部品の送り出し方向の回転力と、その直角方向の回転力を付与することが可能となり、上記２つの回転力の複合効果により部品はスパイラル状に全ての方向に回転しながら転動する。そのため、部品の各方向の寸法形状が選別の基準となり、部品の選別精度を大幅に向上させることができる」と記載されている（例えば、００２０欄）。
【０００８】
ところが、特許文献３の部品形状選別装置は「一対の選別ローラの回転軸が水平面に対して所定の傾斜角度をもって傾斜している」（請求項３、図２及び図４等）ので、部品の送り出し方向と部品の転落方向とが一致して送り出し方向の回転力が強くなると、前記部品がスパイラル状にすべての方向に回転しにくくなり、十分な選別精度で部品を選別できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭６１−１６３０８５号公報
【特許文献２】実開昭６４−２５３８４号公報
【特許文献３】特開２００１−１２９４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、回転可能に軸支された第１選別ローラと、この第１選別ローラと離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラとを備え、前記第１選別ローラと前記第２選別ローラとの間に形成される選別路に供給された部品を転動させ、前記選別路の間隔よりも小さな直径を持つ前記部品を前記選別路から落下させて選別する部品選別装置であって、前記第１選別ローラは、前記部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて前記選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を前記第１外周面に有していることを特徴とする部品選別装置であり、
請求項２は、前記第２選別ローラは、前記部品を前記他端側から前記一端側に向けて前記選別路上を搬送することのできる螺旋状の第２突出部を前記第２外周面に有していることを特徴とする請求項１に記載の部品選別装置であり、
請求項３は、前記第１突出部及び前記第２突出部の少なくとも一方は、その螺旋方向に連続して延在する突条体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品選別装置であり、
請求項４は、前記第１突出部と前記第２突出部とは、前記選別路に供給された前記部品を前記一端側から前記他端側に向けて搬送可能となるように、それぞれの外周面からの突出量、螺旋ピッチ及び螺旋角からなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品選別装置であり、
請求項５は、前記第１選別ローラ及び前記第２選別ローラは、前記選別路が水平、又は、前記一端部から前記他端部に向かって上昇勾配となるように、軸支されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品選別装置である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る部品選別装置は、第２選別ローラと共に選別路を形成する第１選別ローラが、その第１外周面に、部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を有しているから、選別路に供給された部品を、前記第１突出部に沿う方向等に転動させつつ前記他端側に搬送することができる。このように搬送される部品は、例えば、特許文献３のように、自重によって一定の回転軸を中心にして選別路上を転動する可能性が極めて小さく、前記第１突出部等によって変動する種々の回転軸を中心にして選別路上を転動する。その結果、部品群の中に混在する、部品の一部が欠落又は部品が変形して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する欠陥部品と、所定の直径を有する規格部品とを高い選別精度で選別することができる。
【００１３】
また、この発明に係る部品選別装置は、前記のように構成されているから、選別路に供給された部品を、自重で選別路を転落させるのではなく、前記第１突出部で案内して前記選別路を前記他端側に向けて搬送する。したがって、選別路が短くても長い搬送時間を確保することができる。その結果、部品群の中から前記欠陥部品と前記規格部品とを高い選別精度で選別することができる。
【００１４】
したがって、この発明によれば、高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置を示す要部概略上面図である。
【図２】図２は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置を示す要部概略正面図である。
【図３】図３は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置を選別ローラの軸線に垂直な平面で切断したときの断面を示す要部概略断面図である。
【図４】図４は、この発明に係る部品選別装置の一実施例である部品選別装置における部品の選別状態を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係る部品選別装置は、回転可能に軸支された第１選別ローラと、この第１選別ローラと離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラとを備え、前記第１選別ローラと前記第２選別ローラとの間に形成される選別路に供給された部品を転動させ、前記選別路の間隔よりも小さな直径を持つ前記部品を前記選別路から落下させて選別する部品選別装置であって、前記第１選別ローラが、前記部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて前記選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を第１外周面に有していることを特徴の１つとする。
【００１７】
前記第１突出部が形成された第１選別ローラを備えて成るこの発明に係る部品選別装置は、選別路に供給された部品を第１突出部に沿う方向等に転動させつつ選別路上を他端側に搬送する過程において、選別路の間隔と部品の直径との大小関係によって、すなわち、部品の回転状態を強制的に変化させて選別路の間隔よりも小さな直径を持つ部品を搬送途中で選別路から落下させ、一方、選別路の間隔よりも大きな直径を持つ部品を選別路から落下させることなく他端側に搬送することによって、選別路の間隔を基準として、この間隔に対する大小２つの部品を高い選別精度で選別することができる。
【００１８】
この発明に係る部品選別装置においては、選別路の間隔に対する直径の大小関係で部品を選別するのであるから、選別路の間隔を２以上に設定すれば、設定された間隔数に応じて複数の直径を有する部品を高い選別精度で選別することができる。
【００１９】
この発明に係る部品選別装置は、前記のように、少なくとも、第１選別ローラが第１突出部を第１外周面に有していることを特徴の１つとし、この他の構成等は、公知の部品選別装置、例えば、特許文献３に記載された「部品形状選別装置」と同様に構成されることができ、また、例えば、以下に示す具体的な態様等に基づいて、適宜に変更又は改良することができる。
【００２０】
この発明に係る部品選別装置によって選別される部品は、前記選別路上を転動する形状を有していれば特に限定されず、例えば、球状部品、略球状部品、楕円球状部品、多面体状部品等が挙げられる。この発明に係る部品選別装置において高い選別精度を実現できる点で、前記部品は、球状部品、略球状部品、楕円球状部品等の転動しやすい部品が好ましく、球状部品及び略球状部品であるのが特に好ましい。このような部品として、例えば、ベアリングボール、乗物用シートベルトのプリテンションベルトに装着される球状部材等の機械装置用ボール、ゴルフボール、卓球用ボール等の球技用ボール等が挙げられる。
【００２１】
前記部品は、この発明に係る部品選別装置によって選別されるのであるから、少なくとも２種、例えば直径が異なる２種の部品が混在している。このような部品群として、製造した多数の部品に欠陥部品と規格部品とが混在する部品群、直径及び／又は形状が異なる部品が混在する部品群等が挙げられる。
【００２２】
この発明に係る部品選別装置において、前記部品は、第１選別ローラ及び第２選別ローラ、すなわち、選別路の一端側又はその近傍に、連続的又は間欠的に、供給される。したがって、この発明に係る部品選別装置によって選別される部品は、通常、多数の部品、すなわち、部品群である。なお、この発明に係る部品選別装置は部品の選別も可能であるが、特定の部品が特定の寸法及び形状を有しているか否かを確認することもできるので、この発明に係る部品選別装置に用いられる部品は単数であってもよい。
【００２３】
この発明に係る部品選別装置における一実施例の部品選別装置１は、図１〜図３に示されるように、第１選別ローラ２と、第２選別ローラ３と、軸支駆動部４と、隔壁５と、部品供給部６（図１に図示しない。）とを備えて成る。この部品選別装置１において、部品が供給される、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３すなわち選別路１０の端部又はその近傍（図１及び図２において紙面の左側）を一端側Ａと称し、その反対側の端部又はその近傍を他端側Ｂと称する。なお、前記一端側Ａは、基端側、搬送方向の上流側とも称することができ、前記他端側Ｂは、先端側、搬送方向の下流側とも称することができる。
【００２４】
前記第１選別ローラ２は、図１及び図３に示されるように、第１外周面１１を有する円筒状をなし、その両端部に第１軸体１４を有している。前記第１外周面１１は、第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂにわたって第１大径外周面１２とこの第１大径外周面１２から連続する第１小径外周面１３とを有している。前記第１大径外周面１２は、軸線長さが前記第１小径外周面１３の軸線長さよりも長くなっている。この第１選別ローラ２は、第１外周面１１に螺旋状の第１突出部１５を有している。第１選別ローラ２の第１突出部１５については後述する。
【００２５】
前記第２選別ローラ３は、図１〜図３に示されるように、その第２外周面２１に形成された第２突出部２５以外は、前記第１選別ローラ２と基本的に同様である。したがって、第２選別ローラ３の第２外周面２１は、第２大径外周面２２と第２小径外周面２３とを有している。そして、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３は、図１〜図３に示されるように、同一の外径及び軸線長さを有しており、したがって、第１大径外周面１２及び第２大径外周面２２は同一の外径及び軸線長さを有し、第１小径外周面１３及び第２小径外周面２３は同一の外径及び軸線長さを有し、かつ、第１軸体１４及び第２軸体２４も同一の外径及び軸線長さを有している。第２選別ローラ３の第２突出部２５については後述する。
【００２６】
前記軸支駆動部４は、図１及び図２に示されるように、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３の両端部近傍に配置され、これらを回転可能に軸支する。この軸支駆動部４は、第１軸体１４及び第２軸体２４を軸支する軸支部（図示しない。）と、第１軸体１４及び第２軸体２４を介して第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を回転させるモータ等の動力源（図示しない。）及び動力伝達手段（図示しない。）とを備えている。この軸支駆動部４は、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とを独立に又は同期して回転するように構成されている。第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の回転方向は、回転する第１外周面１１と第２外周面２１とで選別路１０上で部品７が転動可能となる互いに逆向きの回転方向であり、具体的には、図３の矢印で明確に示されるように、第１大径外周面１２と第２大径外周面２２とで第１選別路１０ａ上で部品７が転動可能となる互いに逆向きの回転方向である。部品選別装置１においては、図３に示されるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の軸線を含む平面よりも上方に形成される第１選別路１０ａを第１外周面１１及び第２外周面２１が下方から上方に通過するように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は互いに逆方向に回転する。
【００２７】
軸支駆動部４に軸支された第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は、選別路１０に供給された部品７の搬送時間と選別精度とを考慮して、部品７が選別路１０から飛び出さない程度の回転数で回転される。部品選別装置１においては、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は共に略同一の回転数で回転され、例えば、１０〜６００ｒｐｍの回転数で回転されるのが好ましく、３０〜１８０ｒｐｍの回転数で回転されるのが特に好ましい。
【００２８】
この軸支駆動部４は、図１〜図３に示されるように、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらの間に第１外周面１１と第２外周面２１とで形成される選別路１０が部品７の直径よりも小さな間隔となるように、互いに離間した状態に、軸支する。この例においては、軸支駆動部４は、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらの間に第１大径外周面１２と第２大径外周面２２とで形成される少なくとも第１選別路１０ａが部品７の直径よりも小さな間隔となるように、互いに離間した状態に、軸支する。また、軸支駆動部４は、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらの軸線が平行となる並列状態に、軸支する。さらに、軸支駆動部４は、図２に明確に示されるように、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３を、それらで形成される選別路１０が一端部Ａから他端部Ｂに向かって、すなわち、部品７の搬送方向下流に向かって、上昇勾配となるように、軸支する。すなわち、前記第１選別ローラ２及び前記第２選別ローラ３は、図１〜図３に示されるように、少なくとも第１選別路１０ａが部品７の直径よりも小さな間隔をとると共に他端側Ｂに向かって上昇勾配となるように、並列されている。
【００２９】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３が上昇勾配となるように軸支される場合には、後述する第１突出部１５及び第２突出部２５、選別路１０を搬送される部品７等の搬送時間、選別精度等を考慮して、前記上昇勾配における、水平面に対する傾斜角θ（図２参照。）が適宜に決定される。例えば、第１突出部１５及び第２突出部２５が後述する特性を有している場合には、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θは、０°を超え４５°以下であるのが好ましく、０°を超え３０°以下であるのが特に好ましい。
【００３０】
このように、部品選別装置１において、第１選別路１０ａは部品７の直径よりも小さな間隔を有し、第１小径外周面１３と第２小径外周面２３とで形成される第２選別路１０ｂは部品７の直径よりも大きな間隔を有している。すなわち、部品選別装置１は、第１選別路１０ａの間隔に対して大小の直径を有する部品７を選別できるように、選別路１０として間隔の大きさが異なる第１選別路１０ａ及び第２選別路１０ｂを有している。
【００３１】
前記隔壁５は、図１及び図２に示されるように、第１選別ローラ２の軸線方向における、第１大径外周面１２と第１小径外周面１３との境界近傍に、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３に接触しないように、図示しない案内底部に立設されている。隔壁５は、第１選別路１０ａ上を搬送されずに第１選別路１０ａから案内底部に落下した欠陥部品、例えば、小径の球状部品７ｄ、部品の一部が欠落して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する欠損部品８、及び、変形して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する楕円球状部品９等（図３参照。）と、前記第１選別路１０ａ上を搬送され、第２選別路１０ｂから案内底部に落下した、所定の直径を有する規格部品である球状部品７とが案内底部で混合しないように、選別された前記欠陥部品及び前記球状部品７をそれぞれ後述する受給部に案内底部と共に案内する。
【００３２】
前記部品供給部６は、図２に示されるように、前記一端側Ａに配置された軸支駆動部４の上方に配置され、選別対象となる多数の部品を収容する。部品供給部６は、部品を収容する筐体と、筐体の底部から選別路１０に向けて下方に延在して、部品を選別路１０に供給する供給通路とを有して成る。この部品供給部６は、部品の搬送状態に応じて、部品を一列で、連続して又は間欠的に、供給可能になっている。
【００３３】
部品選別装置１は、図１〜図３に示されていないが、前記軸支駆動部４及び前記隔壁５が立設された案内底部を備えている。この案内底部は、第１選別ローラ２側から第２選別ローラ３側に向けて下降勾配となっており、選別路１０から案内底部に落下した各部品を後述する受給部に前記隔壁５と共に案内する。
【００３４】
部品選別装置１は、図１〜図３に示されていないが、前記案内底部の下端側に連設され、前記案内底部及び前記隔壁５で案内された欠陥部品７ｄ、８及び９並びに球状部品７をそれぞれ別々に受給して一時的に収容する受給部を備えている。この受給部は、例えば、収容ボックスとすることができる。
【００３５】
部品選別装置１においては、図１〜図３に示されるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は共に第１突出部１５及び第２突出部２５を有している。
【００３６】
第１選別ローラ２は、選別路１０に供給された部品をその一端側Ａから他端側Ｂに向けて選別路１０上を搬送する螺旋状の第１突出部１５を第１外周面１１に有している。この第１突出部１５は第１外周面１１に円筒螺旋状に設けられているということもできる。
【００３７】
この第１突出部１５は、図１及び図３に示されるように、第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂの全体にわたって、一端側２ａから他端側２ｂに向かって第１外周面１１に、螺旋方向に連続して延在する突条体とされている。換言すると、第１突出部１５は、第１外周面１１に螺旋状に巻き付いた状態に設けられた突条体とされている。この第１突出部１５は、一端側２ａから他端側２ｂに向かうと共に、第１選別ローラ２の外側から選別路１０に向かうように所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。具体的には、図１に示されるように、軸支駆動部４に軸支された第１選別ローラ２を上面から見たときに、第１選別ローラ２における第２選別ローラ３の反対側から第２選別ローラ３側に向かって上方に延在する所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。第１突出部１５がこのような螺旋状なっていると、第１選別ローラ２を前記のように回転させたときに、選別路１０の一端側Ａに供給された部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに、第１選別ローラ２の軸線に沿って、搬送することができる。したがって、第１突出部１５は、部品を案内しつつ搬送する搬送案内手段とも称することができる。
【００３８】
第１突出部１５において、図１に示されるように、第１選別ローラ２の軸線方向に隣接する第１突出部１５同士の螺旋ピッチｐ１、換言すると、第１突出部１５が第１選別ローラ２の第１外周面１１を一回転したときの軸線方向の変位量は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋ピッチｐ１は、比較的短い搬送時間で高い選別精度を達成できる点で、部品の直径の０．５〜５倍に設定されるのが好ましく、１〜３倍に設定されるのが特に好ましい。第１突出部１５は、前記螺旋ピッチｐ１が第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂにわたって一定となるように設定され、常螺旋状に設けられている。
【００３９】
第１突出部１５において、図１に示されるように、第１突出部１５の延在方向と第１選別ローラ２の軸線に垂直な平面（図１において破線で示す。）とが交差する螺旋角θ１は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、前記螺旋ピッチｐ１、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、０°を超え９０°未満の角度から適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋角θ１は、比較的短い搬送時間で高い選別精度を達成できる点で、０．５〜６０°に設定されるのが好ましく、５〜３０°に設定されるのが特に好ましい。
【００４０】
第１突出部１５において、図１に示されるように、第１外周面１１からの突出量すなわち高さｈ１は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記高さｈ１は、高い選別精度を達成できる点で、部品の直径の０．０５〜０．５倍に設定されるのが好ましく、０．０５〜０．３倍に設定されるのが特に好ましい。
【００４１】
第１突出部１５において、その延在方向に垂直な平面で切断したときの切断面における断面形状は、特に限定されず、例えば、半円形、半楕円径、多角形等に調整される。前記多角形は、頂面を有していてもいなくてもよい。第１突出部１５を形成しやすく、高い選別精度を達成できる点で、第１外周面１１から略垂直に立ち上がる側面を有する多角形であるのが好ましく、前記断面形状は前記側面を有する矩形であるのがより好ましく、長方形又は正方形であるのが特に好ましい。この例における第１突出部１５は、前記断面形状が長方形となっている。
【００４２】
第１突出部１５の幅ｗ１は、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記幅ｗ１は、高い選別精度を達成できる点で、部品の直径の０．０５〜０．５倍に設定されるのが好ましく、０．０５〜０．３倍に設定されるのが特に好ましい。前記幅ｗ１は、前記断面形状におけると突出部の根元部分の幅である。
【００４３】
前記第２選別ローラ３は、選別路１０に供給された部品をその他端側Ｂから一端側Ａに向けて選別路１０上を搬送することのできる螺旋状の第２突出部２５を第２外周面２１に有している。この第２突出部２５は第２外周面２１に円筒螺旋状に設けられているということもできる。この第２突出部２５は、後述する螺旋ピッチｐ２、螺旋角θ２及び高さｈ２以外は、第１選別ローラ２に設けられた第１突出部１５と基本的に同様である。
【００４４】
この第２突出部２５は、図１及び図２に示されるように、第２選別ローラ３の一端側３ａから他端側３ｂの全体にわたって、一端側３ａから他端側３ｂに向かって第２外周面２１に、螺旋方向に連続して延在する突条体とされている。換言すると、第２突出部２５は、第２外周面２１に螺旋状に巻き付いた状態に設けられた突条体とされている。この第２突出部２５は、一端側３ａから他端側３ｂに向かうと共に、第２選別ローラ３の選別路１０側から外側に向かうように所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。具体的には、図１に示されるように、軸支駆動部４に軸支された第２選別ローラ３を上面から見たときに、第２選別ローラ３における第１選別ローラ２側から第１選別ローラ２の反対側に向かって上方に延在する所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。すなわち、第２突出部２５と第１突出部１５とは同じ所謂「Ｚ巻き」の螺旋状をなしている。第２突出部２５がこのような螺旋状になっていると、第２選別ローラ３を前記のように回転させたときに、第１選別ローラ２で選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに搬送されている部品をその逆方向に搬送することができる。したがって、第２突出部２５は部品を案内しつつ搬送する搬送案内手段とも称することができる。
【００４５】
第２突出部２５は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を前記のように回転させたときに、第１突出部１５と協働して、選別路１０の一端側Ａに供給された部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに搬送することができるように、形成されている。このとき、第１突出部１５は部品を選別路１０の一端側Ａから他端側Ｂに搬送し、第２突出部２５は部品を選別路１０の他端側Ｂから一端側Ａに搬送することができるから、第１突出部１５による部品等の搬送を一時的に妨害して逆方向に押し戻すように、第２突出部２５が形成されている。具体的には、部品を前記のように搬送することができるように、それぞれの外周面からの突出量ｈ、螺旋ピッチｐ及び螺旋角θからなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に設定されている。
【００４６】
具体的には、第２突出部２５において、図１に示されるように、第２選別ローラ３の軸線方向に隣接する第２突出部２５同士の螺旋ピッチｐ２、換言すると、第２突出部２５が第２選別ローラ３の第２外周面２１を一回転したときの軸線方向の変位量は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、前記螺旋ピッチｐ１よりも大きな値に適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋ピッチｐ２は、高い選別精度を達成できる点で、前記螺旋ピッチｐ１よりも大きくなるように、部品の直径の１〜１０倍に設定されるのが好ましく、１．５〜５倍に設定されるのが特に好ましい。第２突出部２５は、螺旋ピッチｐ２が第２選別ローラ３の一端側３ａから他端側３ｂにわたって一定となるように設定され、常螺旋状に設けられている。
【００４７】
第２突出部２５において、図１に示されるように、第２突出部２５の延在方向と第２選別ローラ３の軸線に垂直な平面（図１において破線で示す。）とが交差する螺旋角θ２は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、部品等の搬送時間、選別精度等に応じて、０°を超え９０°未満の角度のうち前記傾斜角θ１よも大きな値に適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記螺旋角θ２は、高い選別精度を達成できる点で、前記螺旋傾斜角θ１よりも大きくなるように、０．５〜８０°に設定されるのが好ましく、１０〜７０°に設定されるのが特に好ましい。
【００４８】
第２突出部２５において、図１に示されるように、第２外周面２１からの突出量すなわち高さｈ２は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、選別精度等に応じて、適宜に設定される。この部品選別装置１において、前記高さｈ２は、高い選別精度を達成できる点で、前記高さｈ１よりも大きいのが好ましく、部品の直径の０．０５〜０．５倍に設定されるのが好ましく、０．０５〜０．３倍に設定されるのが特に好ましい。
【００４９】
この例においては、部品を他端側Ｂに搬送することができるように、第１突出部１５と第２突出部２５とは、螺旋ピッチｐ１及びｐ２、並びに、螺旋角θ１及びθ２が互いに異なる値に設定されている。
【００５０】
第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３、並びに、第１突出部１５及び第２突出部２５は、部品等を搬送することができれば、いかなる材質で形成されていてもよく、前記材質として、例えば、各種金属、各種樹脂、各種ゴム等が挙げられる。第１突出部１５を有する第１選別ローラ２、及び、第２突出部２５を有する第２選別ローラ３は、適宜の方法で作製することができ、例えば、これらの選別ローラを一体成形する方法、第１突出部１５及び第２突出部２５を植設、打設する方法、線条体を巻きつける方法、線条体を貼設する方法、線条体の一部を埋設、挿設する方法等が挙げられる。
【００５１】
次ぎに、部品選別装置１を用いて球状部品７、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９が混在する部品（以下、混合部品と称する。）を選別する方法を説明する。
【００５２】
部品選別装置１は、図１〜３に示されるように、構成されている。具体的には、図１〜図３に示されるように、第１選別路１０ａの間隔は球状部品７における所定の直径よりも小さく、第２選別路１０ｂの間隔は球状部品７の前記直径よりも大きくなるように、かつ、前記傾斜角θが３°となるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３が軸支駆動部４に並列に軸支されている。また、第１突出部１５の螺旋ピッチｐ１及び第２突出部２５の螺旋ピッチｐ２はいずれも前記範囲内にあり、螺旋ピッチｐ２は螺旋ピッチｐ１よりも大きく、第１突出部１５の螺旋角θ１及び第２突出部２５の螺旋角θ２はいずれも前記範囲内にあり、螺旋角θ２は螺旋角θ１よりも大きく、第２突出部２５の高さｈ２及び第１突出部１５の高さｈ１はいずれも前記範囲内であって同じ高さに設定されている。
【００５３】
この部品選別装置１における部品供給部６（図２参照。）に前記混合部品を収容して、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を同じ回転数で図３の矢印で示される回転方向にそれぞれ回転させる。
【００５４】
第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の回転を維持したまま、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とで形成される選別路１０に混合部品を供給する。この例においては、第１大径外周面１２と第２大径外周面２２とで一端側Ａに形成される第１選別路１０ａに混合部品を供給する。そうすると、供給された混合部品は、図３に示されるように第１選別路１０ａ上に留まり、図４に示されるように、自重で第１選別路１０ａを転落するのではなく、第１突出部１５によって、第１突出部１５に沿って転動しつつ他端側Ｂに向かって、上昇勾配を案内され、搬送される。
【００５５】
このとき、第１選別路１０ａに供給された複数の部品は、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の回転、並びに、第１突出部１５によって種々の回転軸を中心にして転動する。さらに、第１選別路１０ａに供給された複数の部品は、図４に示されるように、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３の傾斜角θ、並びに、重力等によって、軸線方向に隣接する部品同士が衝突又は接触を繰り返しながら、又は、互いに当接しながら搬送されるから、自重によって一定の回転軸を中心にして選別路１０ａ上を転動する可能性が極めて小さく、前記部品は前記軸線方向の前後に存在する他の部品によって回転状態が強制的に変化して、変動する種々の回転軸を中心にして選別路１０ａ上を転動する。部品がこのように種々の回転軸を中心にして転動しつつ搬送されると、混合部品のうち第１選別路１０ａの間隔より小さな直径を有する部品、例えば、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９は、図３及び図４に示されるように、第２選別路１０ｂに搬送されるまで第１選別路１０ａ上に留まることができず、第１選別路１０ａから案内底部に落下する。
【００５６】
また、部品選別装置１においては、第２選別ローラ３には第２突出部２５が形成されているから、第１選別路１０ａに供給された複数の部品、例えば、図４に示される球状部品７は、他端側Ｂに搬送されるまでに、第１突出部１５と第２突出部２５とが逆方向に交差する際に、これらにはじかれて第１選別路１０ａから飛び上がり、場合により一端側Ａに搬送又は後退させられる。すなわち、第１選別路１０ａに供給された複数の部品はそれぞれ他端側Ｂに搬送される間に間欠的に飛び上がり又は逆方向に搬送される。したがって、第２突出部２５は、転動する部品等の回転状態を強制的に変化させる回転状態変化手段とも称することができる。このようにして、部品が第１突出部１５と第２突出部２５とではじかれ、又は、後退させられると、部品の回転状態、例えば、回転数及び回転軸の少なくとも一方が強制的に変化する。例えば、図４に示される球状部品７ａが第１突出部１５と第２突出部２５とではじかれて第１突出部１５を超えて後退すると、球状部品７ａを搬送している第１突出部１５を超えた一端側Ａで転動している球状部品７ｂに接触し、球状部品７ａ及び球状部品７ｂの回転状態が強制的に変化する。また、球状部品７ｂの一端側Ａで転動している球状部品７ｃは、球状部品７ａに接触されて後退してきた球状部品７ｂに接触され、その回転状態が強制的に変化する。このようにして、第１突出部１５で一定の回転速度及び搬送速度で安定的に転動していた球状部品７ａ〜７ｃの回転状態が強制的に変化する。
【００５７】
このように第１突出部１５と第２突出部２５とが逆方向に交差することで部品が搬送中にはじかれると、第１選別路１０ａに供給された、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９の回転状態を強制的に変化させることができるから、第１選別路１０ａの間隔よりも小さな直径をその一部に持つこれら部品を他端側Ｂに位置する第２選別路１０ｂに搬送されるまでに、前記小さな直径を持つ部分を回転軸として転動させることができる。そして、小さな直径を持つ部分を回転軸として転動する部品は、図３及び図４に示されるように、第１選別路１０ａ上に留まることができず、第１選別路１０ａから案内底部に落下する。
【００５８】
このようにして、小径の球状部品７ｄ、欠損部品８及び楕円球状部品９は回転状態が強制的に変化するから第１選別路１０ａを搬送される間に球状部品７から選別される。
【００５９】
一方、第１選別路１０ａの間隙よりも大きな直径を有する球状部品７は回転状態が変化しても、常に第１選別路１０ａの間隙よりも大きな直径を回転軸として転動するから、第１選別路１０ａから落下することはなく第２選別路１０ｂに搬送される。そして、この第２選別路１０ｂは、球状部品７の直径よりも大きく設定されているから、第２選別路１０ｂに搬送された球状部品７は第２選別路１０ｂから案内底部に落下する。
【００６０】
前記第１選別路１０ａ及び前記第２選別路１０ｂから落下した各部品は、案内底部に立設された隔壁５によって再度混合させることなく、それぞれ、案内底部の下端に連接された収納ボックス（図３及び図４に図示しない。）に収納される。
【００６１】
このようにして、複数種類の部品が混在する混合部品を、第１選別路１０ａの間隔よりも小さな直径を有する部品７ｄ、８及び９と前記間隔よりも大きな直径を有する球状部品７とに選別することができる。
【００６２】
この部品選別装置１においては、部品の搬送中に第１突出部１５と第２突出部２５との交差回数が多いほど選別精度は向上するものの、混合部品の見かけ上の搬送速度が低下する。したがって、部品選別装置１においては選別精度と搬送速度とのバランスを考慮して、第１突出部１５と第２突出部２５との特性を適宜に調整することによって、交差回数が設定される。
【００６３】
部品選別装置１は、その第１外周面１１に第１突出部１５を有する第１選別ローラ２を備えているから、選別路１０に供給された部品を、自重で選別路を転落させるのではなく、前記第１突出部で案内して、第１突出部１５に沿う方向等に転動させつつ他端側１０ｂに搬送することができる。このように搬送される部品は、自重によって一定の回転軸を中心にして選別路１０上を転動する可能性が極めて小さく、第１突出部１５等によって変動する種々の回転軸を中心にして選別路１０上を転動する。その結果、部品選別装置１は、部品群の中に混在する、部品の一部が欠落又は部品が変形して所定の直径未満の直径を持つ部分が一部に存在する欠陥部品と、所定の直径を有する規格部品とを高い選別精度で選別することができる。また、部品選別装置１は、選別路１０が短くても長い搬送時間を確保することができ、部品群の中から欠陥部品と規格部品とを高い選別精度で選別することができる。特に、部品選別装置１は、部品を代表する直径が所定の直径を有しているにもかかわらず、部品の一部が欠落又は部品が変形して前記直径未満の寸法を持つ部分が一部に存在する部品であっても、このような部品を高い選別精度で選別することができる。
【００６４】
また、部品選別装置１は、その第１外周面１１に第１突出部１５を有する第１選別ローラ２と、その第２外周面２１に第２突出部２５を有する第２選別ローラ３とを備えているから、第１突出部１５に沿う方向等に転動させつつ他端側１０ｂに搬送される部品に第２突出部２５が逆方向に交差して、部品の回転状態例えば転動方向及び／又は回転速度を強制的に変化させることができる。したがって、第２突出部２５を有する第２選別ローラ３を備えて成る部品選別装置１は、より一層高い選別精度で部品を選別することができる。故に、この発明によれば、より一層高い選別精度で部品を選別することのできる部品選別装置提供することができる。
【００６５】
この発明に係る部品選別装置は、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、部品選別装置１において、第１突出部１５及び第２突出部２５は、選別路１０に供給された部品をその一端側１０ａから他端側１０ｂに向けて搬送可能となるように、螺旋ピッチｐ１及びｐ２、並びに、螺旋角θ１及びθ２が異なる値に調整されているが、この発明において、第１突出部及び第２突出部は、選別路に供給された部品を一端側から他端側に向けて搬送可能となるように、それぞれの外周面からの突出量ｈ、螺旋ピッチｐ及び螺旋角θからなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に調整されていればよい。
【００６６】
部品選別装置１において、第１突出部１５は、図１に示されるように、第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂの全体にわたって形成されているが、この発明において、第１突出部は、第１選別ローラの一端部から途中までに、例えば、第１大径外周面のみに、形成されていてもよい。第２突出部についても同様に第２選別ローラの一端部から途中までに形成されていてもよい。
【００６７】
また、部品選別装置１において、第１突出部１５は、螺旋ピッチｐ１が第１選別ローラ２の一端側２ａから他端側２ｂの全体にわたって一定となるように設定されているが、この発明において、第１突出部は、前記螺旋ピッチｐ１が一定でなく、適宜に変化してもよい。第２突出部についても同様に螺旋ピッチｐ２が適宜に変化してもよい。
【００６８】
さらに、部品選別装置１において、第１突出部１５は、螺旋方向に連続して延在する突条体として設けられているが、この発明において、第１突出部は、螺旋方向に不連続な複数の突条体が螺旋方向に所定の間隔を取って配列されて構成されていてもよく、外周面から突出するピン状部材が螺旋方向に所定の間隔を取って配列されて構成されていてもよい。前記所定の間隔は選別路に供給される部品の直径未満の距離であるのが好ましい。第２突出部についても同様である。
【００６９】
部品選別装置１において、第２選別ローラ３は、第２突出部３５以外は第１選別ローラ１１と基本的に同様であるが、この発明において、第１選別ローラと第２選別ローラとは互いに異なるローラであってもよい。例えば、第１選別ローラと第２選別ローラとは互いに異なる外径を有していてもよく、第１選別ローラ及び第２選別ローラの一方はその軸線全体にわたって均一な外径を有していてもよい。
【００７０】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とは同じ回転数で回転するように構成されているが、この発明において、第１選別ローラと第２選別ローラとは互いに異なる回転数で回転するように構成されていてもよい。
【００７１】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とは前記傾斜角θを有する上昇勾配となるように軸支されているが、この発明において、第１選別ローラと第２選別ローラとは水平となるように軸支されていてもよい。
【００７２】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２と第２選別ローラ３とは、いずれも、第１選別路１０ａ及び第２選別路１０ｂの２種の選別路１０が形成されるように、互いに外径が異なる大径外周面１２及び小径外周面１３と、互いに外径が異なる大径外周面２２及び小径外周面２３とを有しているが、この発明において、第１選別ローラ及び第２選別ローラの少なくとも一方は、３種以上の選別路が形成されるように、互いに外径が異なる３種以上の外周面を有していてもよい。
【００７３】
部品選別装置１において、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は、大径外周面１２及び２２の軸線長さが小径外周面１３及び２３の軸線長さよりも長くなっているが、この発明において、選別精度が大きく低下しない範囲で、大径外周面と小径外周面との軸線長さはいずれが長くても、又は、同じ長さであってもよい。
【００７４】
部品選別装置１は、２本の選別ローラ２及び３を備えているが、この発明において、部品選別装置は３本以上の選別ローラを備えていてもよい。この場合には、１本の選別ローラの両側に選別路が形成されることはなく、隣接する２本の選別ローラを１組として選別路が形成される。
【００７５】
部品選別装置１を用いた部品の選別方法として、第１選別路１０ａの間隔に対して大小の直径を持つ部品群の２種類に選別する方法を挙げて、説明したが、この発明に係る一部品選別装置において、第１選別ローラの第１軸部及び第２選別ローラの第２軸部を使用して第３選別路を形成すると、第１選別路の間隔以下の直径を持つ部品群、第１選別路の間隔よりも大きく第２選別路の間隔以下の直径を持つ部品群、第２選別路の間隔よりも大きな直径を持つ部品群の３群に選別することができることはいうまでもない。
【実施例】
【００７６】
（実施例１）
図１〜図３に示される部品選別装置１、及び、選別する部品として直径１０．８ｍｍの規格部品と直径１０．７ｍｍの欠陥部品との混合部品を準備した。この部品選別装置１において、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３は、第１選別路１０ａの間隙が１０．７ｍｍとなるように、軸支駆動部４に軸支した。この状態で、第１選別ローラ２及び第２選別ローラ３を図３の矢印に示される方向にそれぞれ回転させつつ、前記混合部品を第１選別路１０ａに供給して、規格部品と欠陥部品との選別を行った。その結果、欠陥部品は第１選別路１０ａから落下し、規格部品はすべて第２選別路１０ｂまで搬送されてこの第２選別路１０ｂから落下した。このように欠陥部品と規格部品とを高い選別精度で選別することができた。
【符号の説明】
【００７７】
１ 選別装置
２ 第１選別ローラ
２ａ 一端側
２ｂ 他端側
３ 第２選別ローラ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ 部品（球状部品）
１０ 選別路
１０ａ 第１選別路
１０ｂ 第２選別路
１１ 第１外周面
１２ 第１大径外周面
１３ 第１小径外周面
１４ 第１軸体
１５ 第１突出部
２１ 第２外周面
２２ 第２大径外周面
２３ 第２小径外周面
２４ 第２軸体
２５ 第２突出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に軸支された第１選別ローラと、この第１選別ローラと離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラとを備え、前記第１選別ローラと前記第２選別ローラとの間に形成される選別路に供給された部品を転動させ、前記選別路の間隔よりも小さな直径を持つ前記部品を前記選別路から落下させて選別する部品選別装置であって、
前記第１選別ローラは、前記部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて前記選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を前記第１外周面に有していることを特徴とする部品選別装置。
【請求項２】
前記第２選別ローラは、前記部品を前記他端側から前記一端側に向けて前記選別路上を搬送することのできる螺旋状の第２突出部を前記第２外周面に有していることを特徴とする請求項１に記載の部品選別装置。
【請求項３】
前記第１突出部及び前記第２突出部の少なくとも一方は、その螺旋方向に連続して延在する突条体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品選別装置。
【請求項４】
前記第１突出部と前記第２突出部とは、前記選別路に供給された前記部品を前記一端側から前記他端側に向けて搬送可能となるように、それぞれの外周面からの突出量、螺旋ピッチ及び螺旋角からなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品選別装置。
【請求項５】
前記第１選別ローラ及び前記第２選別ローラは、前記選別路が水平、又は、前記一端部から前記他端部に向かって上昇勾配となるように、軸支されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品選別装置。
【請求項１】
回転可能に軸支された第１選別ローラと、この第１選別ローラと離間して並列されると共に回転可能に軸支された第２選別ローラとを備え、前記第１選別ローラと前記第２選別ローラとの間に形成される選別路に供給された部品を転動させ、前記選別路の間隔よりも小さな直径を持つ前記部品を前記選別路から落下させて選別する部品選別装置であって、
前記第１選別ローラは、前記部品を前記選別路の一端側から他端側に向けて前記選別路上を搬送する螺旋状の第１突出部を前記第１外周面に有していることを特徴とする部品選別装置。
【請求項２】
前記第２選別ローラは、前記部品を前記他端側から前記一端側に向けて前記選別路上を搬送することのできる螺旋状の第２突出部を前記第２外周面に有していることを特徴とする請求項１に記載の部品選別装置。
【請求項３】
前記第１突出部及び前記第２突出部の少なくとも一方は、その螺旋方向に連続して延在する突条体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品選別装置。
【請求項４】
前記第１突出部と前記第２突出部とは、前記選別路に供給された前記部品を前記一端側から前記他端側に向けて搬送可能となるように、それぞれの外周面からの突出量、螺旋ピッチ及び螺旋角からなる群から選択される少なくとも１つが異なる値に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品選別装置。
【請求項５】
前記第１選別ローラ及び前記第２選別ローラは、前記選別路が水平、又は、前記一端部から前記他端部に向かって上昇勾配となるように、軸支されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品選別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−３６８１２（Ｐ２０１１−３６８１２Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８６６７１（Ｐ２００９−１８６６７１）
【出願日】平成２１年８月１１日（２００９．８．１１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１１日（２００９．８．１１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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