螺钉供给装置.pdf

本发明为设置在组装线上的简易型螺钉供给装置，包括螺钉收容部(22)，传送收容在带螺钉收容部(22)中的螺钉的旋转鼓(25)，排列该旋转鼓(25)传送来的螺钉的排列单元(40、41)，位于该排列单元(40、41)的下游侧、支承上述排列过的螺钉的螺帽的导轨(48)。通过将整齐排列后的螺钉导向导轨(48)，能够回避小螺钉夹在导轨(48)中这样的故障。

1.  一种螺钉供给装置，其特征在于，包括：螺钉收容部；传送收容在该螺钉收容部中的螺钉的传送单元；排列由该传送单元传送的螺钉的排列单元；位于该排列单元的下游侧、支撑上述排列好的螺钉的螺帽的导轨。

2.  如权利要求1所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述螺钉收容部的底面朝下向传送单元一侧倾斜。

3.  如权利要求1所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述传送单元具备设置了孔的旋转鼓，在将旋转时舀入上述孔内的螺钉传送到排列单元上之后，从孔中放出螺钉。

4.  如权利要求1所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述孔的内壁面相对于旋转鼓的旋转方向反向倾斜。

5.  如权利要求3或4所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述孔由前后贯通旋转鼓的通孔构成，在将螺钉舀起到螺钉收容部中后将通孔的一端封闭，防止螺钉落下，而在传送到传送单元后，放开上述通孔的一端，将通孔内的螺钉从该一端释放出来。

6.  如权利要求1所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述排列单元包括接受传送来的螺钉的平板部分、从该平板部分延续下去的螺钉的导槽、与上述螺钉收容部连接的滑动部。

7.  如权利要求6所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述平板部分朝向导槽往下倾斜。

8.  如权利要求6所述的螺钉供给装置，其特征在于，在上述导槽的中间设置台阶。

9.  如权利要求6所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述导槽的顶端与导轨相连。

10.  如权利要求9所述的螺钉供给装置，其特征在于，从上述导槽的后端到导轨的前端稍微向下倾斜。

11.  如权利要求6所述的螺钉供给装置，其特征在于，沿上述导槽设有用来从上述导槽中除去排列不良的螺钉的除去单元。

12.  如权利要求11所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述除去单元为使导槽的槽宽变窄而形成的狭槽部分。

13.  如权利要求11所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述除去单元为与导槽邻接而开设的长孔。

14.  如权利要求11所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述除去单元为与导槽邻接而开设的凹槽部分。

15.  如权利要求6所述的螺钉供给装置，其特征在于，上述滑动部具有从上述平板部分延续到螺钉收容部的倾斜面，使从导槽中排除出来的、排列不良的螺钉滑落到螺钉收容部中。

16.  如权利要求1所述的螺钉供给装置，其特征在于，在上述导轨的顶端配置检测传感器，通过该检测传感器检测到螺钉，来停止螺钉的传送和移动。

17.  如权利要求1所述的螺钉供给装置，其特征在于，在上述导轨的顶端配置约束螺钉活动的限制构件。

螺钉供给装置
技术领域
本发明涉及一种设置在组装线上的简易型螺钉供给装置，该螺钉供给装置将收容在螺钉收容部内的多个螺钉类一个个地排列并取出。
背景技术
以往，作为这种螺钉供给装置，例如日本专利特许第2997865号已为我们所知。这种螺钉供给装置1如第17图和第18图所示，包括具有箱形空间的螺钉收容部2，用中间分开的三角形导轨3将螺钉收容部2分成左右两部分。螺钉收容部2两部分的各底面上设置有交错往上推的推上构件4a、4b，将载置在各推上构件4a、4b的斜面上的多个小螺钉5传送到导轨3的上方，滑落到导轨3上。导轨3的上方设置有以支承轴7为中心左右摆动的毛刷构件6。上述导轨3一直延伸到与螺钉收容部2相邻设置的驱动构件9的顶端，其顶端设置有螺钉取出构件10。
从左右的推上构件4a、4b散布在导轨3上的一部分小螺钉5的螺杆部分5a插入导轨3的螺钉槽8中，同时螺帽部分5b被螺钉槽8的开口边缘支承着。而残留在导轨3上没有插入导轨3的螺钉槽8中的小螺钉5在毛刷构件6的作用下从导轨3上掉下。插入上述导轨3的螺钉槽8中的小螺钉5在导轨3上依次移动到达螺钉取出单元10的位置，由组装线的操作者的位操作取出。
但是，由于上述螺钉供给装置1为将小螺钉5从推上构件4a、4b上散布到导轨3上，用毛刷构件6拂刷将小螺钉5插入导轨3中的装置，因此存在像第19图所示那样小螺钉5的螺帽部分5b夹入导轨3的螺钉槽8中的可能。特别是如第19图所示那样当螺帽部分5b的直径与螺杆部分5a的长度大致相同、并且螺帽部分5b的厚度较厚时，这样的小螺钉5一旦被夹住，即使用毛刷构件6拂刷也很难掉下来，处于夹在导轨3中不动的状态。因此，妨碍后面插入导轨3的螺钉槽8中的小螺钉5的移动，这时必须切断螺钉供给装置1的主开关取下夹入螺钉槽8中的小螺钉5，这是造成组装线作业效率低下的原因。
发明内容
因此，本发明的目的就是要提供一种能避免小螺钉夹入导轨的螺钉槽中这样的故障、能够提高组装线的作业效率的螺钉供给装置。
本发明的螺钉供给装置为在将螺钉的螺帽支承在导轨上的前阶段临时排列螺钉、将排列好的螺钉提供给导轨的螺钉槽的装置。具体为，本发明的螺钉供给装置的特征在于，包括：螺钉收容部，传送收容在该螺钉收容部中的螺钉的传送单元，排列该传送单元传送的螺钉的排列单元，位于该排列单元的下游侧、支撑上述排列好的螺钉的螺帽的导轨。
如果采用该发明，由于从螺钉收容部传送来的螺钉不直接散布在导轨上，而是用排列单元临时排列后导向导轨，因此不会像以往那样螺钉的螺帽夹入导轨的螺钉槽中。特别是通过在横卧的状态下将螺钉排成一列，能够容易地调整方向性。
本发明的螺钉供给装置用旋转鼓作为螺钉的传送单元，在该旋转鼓上设置通孔，由此能够将螺钉传送到排列单元。并且，通过使螺钉收容部的底面朝下向旋转鼓一侧倾斜，螺钉容易进入通孔中，并且通过使通孔的内壁面相对于旋转鼓的旋转方向逆向倾斜，能够有效地防止螺钉在传送时从通孔落下。
并且本发明的螺钉供给装置的特征在于，包括接受上述排列单元传送来地螺钉的平板部分、从该平板部分延续下去的螺钉的导槽、与上述螺钉收容部连接的滑动部。
通过使上述平板部分向导槽往下倾斜，能够有效地释放到平板部分上的螺钉收集到导槽中。并且，通过在上述导槽的中间设置台阶，能够使螺钉的朝向一致，使螺钉顺畅地移向导轨。而且，通过使上述导槽的顶端与导轨相连，能够将上述导槽排列的螺钉保持原样地送入导轨中。并且，通过使从上述导槽的后端到导轨的前端稍微向下倾斜，螺钉的排列移动变得更加顺畅。并且，通过使上述滑动部具有从上述平板部分延续到螺钉收容部的倾斜面，能够使没有排列到导槽中的螺钉滑落到螺钉收容部中。
并且，本发明的螺钉供给装置其特征在于沿上述导槽设置了用来从上述导槽中除去排列不良的螺钉的除去单元。能够用除去单元确实地除去通过导槽的排列不良的螺钉，只将排列好的螺钉导入导轨，进一步提高排列性。作为除去单元的形态，由例如使导槽的槽宽变窄形成的狭槽部分、与导槽相邻开设的长孔或者与导槽相邻开设的凹槽部分等。
而且，本发明的螺钉供给装置在上述导轨的顶端配置检测螺钉的通过的检测传感器。通过暂时停止螺钉的传送或移动，提高了作业者从上述导轨的顶端取出螺钉时的操作性。另外，通过在上述导轨的顶端配置约束螺钉的活动的限制构件，能够用检测传感器确实地停止螺钉的移动。
附图说明
图1表示本发明理想的螺钉供给装置的整体结构的透视图，
图2该螺钉供给装置的俯视图，
图3该螺钉供给装置的正视图，
图4该螺钉供给装置的右视图，
图5表示该螺钉供给装置中具备的旋转鼓的通孔的形状的说明图，
图6表示小螺钉进入该旋转鼓的通孔中的状态的说明图，
图7表示将小螺钉从该旋转鼓的通孔中释放到排列单元中的状态的说明图，
图8图4中C的局部放大图，表示该螺钉供给装置中设置的导槽的台阶部分，
图9表示利用了该螺钉供给装置的小螺钉的排列过程的说明图，
图10第9图的D向放大图，表示将小螺钉支承在该螺钉供给装置中设置的导轨中的状态，
图11本发明的第2实施形态的螺钉供给装置的侧视图，
图12本发明的第2实施形态的螺钉供给装置的俯视图，
图13第2实施形态的螺钉供给装置的排列部位附近的侧视图，
图14上述第13图的E-E线剖视图，
图15与图13一样为表示排列部位的其他实施形态的俯视图，
图16上述第15图的的F-F线剖视图，
图17将现有的螺钉供给装置的一部分切开表示的俯视图，
图18表示在现有的螺钉供给装置中将螺钉提供给导轨的状态的剖视说明图，
图19表示在现有的螺钉供给装置中螺钉被夹在导轨中的状态的透视说明图，
具体实施方式
为了更详细地说明本发明的螺钉供给装置，用附图进行说明。
第1图为去掉了本发明的螺钉供给装置的上盖时的透视图，第2图为从正上方看去的俯视图，第3图为正视图，第4图为右视图。
如第1图至第4图所示的那样，该实施形态的螺钉供给装置20在箱形外壳21的内部具有螺钉收容部22和排列单元23。两者被外壳21的大致中间部分沿纵向延伸而成的中央壁24分隔开，该中央壁24的大致中央部分配设有作为传送单元的圆板状的旋转鼓25。
上述螺钉收容部22具有由包含上述旋转鼓25的中央壁24和外壳21的三个侧壁围成的收容空间。并且，螺钉收容部22的底面上配设有薄板状的底板26。该底板26的前后向上倾斜，使中间部分变低，同时底板26的整体向旋转鼓25的一侧倾斜，使收容在螺钉收容部22中的小螺钉27即使量很少也容易滑向旋转鼓25一侧。
上述旋转鼓25被紧邻螺钉收容部22配设的电机30驱动，如第1图及第2图所示那样，由跨设在旋转鼓25与电机30之间的驱动传送机构31传递电机30的驱动力。驱动传送机构31由安装在电机30的输出轴和旋转鼓25的旋转轴32上的皮带轮33以及跨设在该皮带轮33与上述电机30的输出轴之间的皮带34构成。旋转鼓25能够沿中央壁24旋转地配设，在其周围的4个地方开设有断面呈矩形状的通孔35。所有这些通孔35的形状都相同，但不直线贯通旋转鼓25的前后面，而是如第4图和第5图所示那样左右的内壁面36a、36b沿旋转鼓25的旋转方向从前面到后面逐渐向后方倾斜。并且，通孔35的上壁面37也从旋转鼓25的前面到后面向旋转轴32一侧倾斜。
上述旋转鼓25如第4图及第5图所示那样沿逆时针方向旋转，将螺钉收容部22内的小螺钉27舀起到通孔35内，传送到排列单元23中，但由于此时如第6图所示那样螺钉收容部22的底板26的倾斜作用，小螺钉27容易进入通孔35内，同时由于通孔35的左右内壁36a、36b向容易舀取小螺钉27的方向倾斜，因此通孔35内能够容易地舀取多个小螺钉27。并且，在旋转鼓25的旋转将小螺钉27传送到排列单元23中的过程中，上述通孔35的内壁面36a、36b的倾斜使小螺钉27难以从通孔35中洒落。而且，当旋转鼓25的旋转使通孔35到达排列单元23的位置时，如第7图所示那样，由于通孔35的上壁面37向下倾斜，因此通孔35内的小螺钉27顺利地滑落到排列单元23内。如第6图所示那样，在螺钉收容部22内，旋转鼓25的后面一侧被纵壁28堵住，防止了舀起到通孔35内的小螺钉27脱漏到通孔35的后面一侧。虽然上述实施形态说明的是在旋转鼓25上设置有4个通孔35的情况，但通孔35的数量没有特别的限制。可以根据螺钉的种类及大小以及旋转鼓25的旋转速度等情况做适当的变更，例如也可以使用形成了比4个少的2个或3个，或者比4个多的6个或8个通孔的旋转鼓。
上述排列单元23如第1至第3图所示那样具有设置在比螺钉收容部22的底板26高的位置上的预先排列单元40和与该预先排列单元40连续设置的排列单元41。预先排列单元40包括接受从旋转鼓25释放出来的多个小螺钉27的平板部分42、将释放出来的小螺钉27沿平板部分42的外周一列列地排列的凹槽状的预先导槽43、用来使从该预先导槽43中洒落的小螺钉27返回到螺钉收容部22中的上部滑动部44。上述平板部分42如第3至第7图所示那样朝预先导槽43一侧向下倾斜，能够有效地将释放到平板部分42上的小螺钉27收集到预先导槽43中。
另一方面排列单元41连接在上述预先排列单元40的下游侧，包括与上述预先导槽43的顶端相连的凹槽状导槽45、与上述上部滑动部44之间有台阶46的下部滑动部47。上述上部滑动部44和下部滑动部47形成与螺钉收容部22连续的倾斜面。并且，上述导槽45在与上述预先导槽43的顶端之间如第8图所示那样设置有台阶60。因此，当小螺钉27从预先导槽43移到导槽45中时，根据小螺钉27的头部是向前还是向后的不同，或者受台阶60的作用翻转180°落下或者保持原样地滑落，在移到导槽45中以后，小螺钉27的头部全部向后整齐排列。另外，上述导槽45直线延伸，顶端与导轨48相连，同时在中间切开一部分凹槽，设置槽宽窄的狭槽部分49。上述狭槽部分49为用来将排列不整齐的小螺钉27从导槽45中排除掉的除去部，当小螺钉27通过狭槽部分49时检查排列方向稍有偏离或小螺钉27以重叠的状态被引导的情况，并将这样的小螺钉27从导槽45中排除，以提高可靠性。
上述导槽45形成在板状构件的一端，与重叠在该板状构件上的、断面近似L形的压板50一起用小螺钉51固定，可以取下。上述压板50有紧挨导槽45一侧立起的纵壁53。因此，排列不当的小螺钉27通过与上述纵壁53接触而修正其排列方向，或者修正困难的小螺钉27从狭槽部分49落下。由于板状构件可以取下，因此通过准备多个导槽45的槽宽或狭槽部分49的切口宽度不同的构件，可以根据小螺钉的种类或大小等的不同而替换。上述下部滑动部47的下端与螺钉收容部22相连，将从上部滑动部44和导槽45中滑落下来的小螺钉27导向螺钉收容部22。
导轨48与上述导槽45的下游侧端部相连。该导轨48将2根导轨构件48a、48b平行排列，在其中间设置插入小螺钉27的螺杆27a的间隙55。如第9图和第10图所示那样，通过从上将小螺钉27的螺杆27a插入上述导轨构件48a、48b的间隙55中，用导轨构件48a、48b的开口端支承小螺钉27的螺帽27b，能够连续地引导小螺钉27。与上述排列单元41一样，也可以根据小螺钉的种类和大小等调整导轨48的间隙55的槽宽。另外，该导轨48的顶端与图中没有示出的螺钉取出单元相连。
在该实施形态的螺钉供给装置20中，上述电机30的输出轴上安装有锯齿状的凸轮56，辊57在该锯齿面转动，由此使装置整体沿前后方向轻微振动。在该轻微振动的作用下，排列在预先导槽43、导槽45及导轨48上并被引导的小螺钉27逐渐运动前进。另外，该实施形态如第4图所示那样，从预先导槽43的后端经导槽45到导轨48的顶端相对水平线61向下倾斜，倾角为θ，从而上述微小振动有效地使小螺钉27渐进运动。
下面根据第6图至第10图说明上述结构构成的螺钉供给装置20。上述螺钉供给装置20设置在例如小型电子设备等的组装线上。首先，打开螺钉收容部22的上部设置的外壳21的上盖(图中没有示出)，将多个小螺钉27投入螺钉收容部22中。该小螺钉27的螺杆27a的长度与螺帽27b的直径比约为1∶1。接着，打开主开关(图中没有示出)驱动电机30，使旋转鼓25旋转。如第6图所示，通过旋转鼓25的旋转，小螺钉27接连被舀入4个通孔35内。舀入的小螺钉27被旋转鼓25传送至上方，然后如第7图所示那样，从通孔35的后面一侧排放到预先排列单元40的平板部分42上。
如第7图所示那样，由于平板部分42向预先导槽43一侧倾斜，因此小螺钉27容易聚集到预先导槽43一侧。汇集的小螺钉27受装置整体微振动的作用在预先导槽43内以横卧的状态一个接一个地呈一列排列下去。没有在预先导槽43上整齐排列的离散小螺钉27滑过上部滑动部44移向排列单元41的下部滑动部47。
虽然在预先导槽43上整齐排列移动的小螺钉27其螺帽27b的朝向各不相同，但如第8图和第9图所示，在移到导槽45上时，由于台阶60的作用，被齐整为全部朝后，在这样的状态下在导槽45中向前方排列并移动。虽然在移动到导槽45上时小螺钉27的轴向即使与导槽45的凹槽方向有些偏离也能被引导，但在通过导槽45的狭槽部分49时，只要轴向有些偏离，小螺钉27就会从狭槽部分49掉下。因此，在即将到达导轨48时，排列在导槽45上的小螺钉27的轴向全部与导槽45的凹槽方向基本一致。从上述狭槽部分49中掉下的小螺钉27和从上部滑动部44滑落下来的小螺钉27保持原样地滑过下部滑动部47的倾斜面返回到螺钉收容部22中，用于下次传送。
虽然在预先导槽43和导槽45内，小螺钉27以横卧的状态排成一列，但当从导槽45的终端移到导轨48上时，如第10图所示那样，处于小螺钉27的螺杆27a插入到导轨48的间隙55中、螺帽27b被左右导轨构件48a、48b支承而下垂的状态。螺帽27b支承在导轨48上的小螺钉27以纵列的状态被引导，依次向导轨48的顶端移动下去。另外，由于小螺钉27以螺杆27a朝前的状态在导槽45中排列移动，因此螺杆27a插入到导轨48的间隙55中去时极其顺利，但即使小螺钉27的螺帽27b朝前，也不影响螺杆27a插入导轨48的间隙55中。
被导轨48引导依次移动的小螺钉27从导轨48的顶端到达图中没有示出的螺钉取出单元，通过作业者的位操作一个一个地取出。
第11图和第12图为表示本发明的第2实施形态的图。该实施形态的螺钉供给装置20a用大小2个皮带轮33a、33b将电机30的驱动力传递给旋转鼓25，在电机30的输出轴与小皮带轮33a之间、以及小皮带轮33a的旋转轴与大皮带轮33b之间分别跨设有皮带34a、34b。大皮带轮33b的旋转轴与旋转鼓25的旋转轴32同轴。这样，通过使用大小2个皮带轮33a、33b，能够容易地调整旋转鼓25的旋转速度。
并且，该实施形态的螺钉收容部20a利用电磁铁70使装置整体微振动。该电磁铁70如第11图所示那样通过托架72安装在外壳21的固定基板71上，与振动板73之间仅隔开很小的间隙地配置。振动板73为通过托架75将上述排列单元23安装到支持在外壳21上的支持臂74上的构件。因此，当电磁铁70通电时，振动板73微振动，该微振动通过托架75和支持臂74传递给排列单元23，使第1图所示那样的预先排列单元40、排列单元41和导轨48沿前后方向微振动。由此，排列在预先导槽43、导槽45和导轨48上并被引导的小螺钉能够依次运动前进。像本实施形态这样使用电磁铁70的情况与使辊57在锯齿状的凸轮56的表面转动来产生振动的先前的实施形态的情况不同，能够大幅度地抑制整个装置发出的噪音。
而且，如第12图所示那样，本实施形态的螺钉供给装置20a在导轨48的顶端、2根导轨构件48a、48b的外侧的位置配置有一对检测传感器77a、77b，同时配置有堵塞导轨48的间隙55的限制器构件78。该限制器构件78由后端固定在一个导轨构件48a的外侧面的板簧构成，用顶端形成的弯曲部79堵塞导轨48的间隙55。
由于具备这样的结构，移动到导轨48的顶端的小螺钉27被上述检测传感器77a、77b检测到。借此，停止电机30的驱动中断旋转鼓25的旋转，同时切断电磁铁70的导通使振动板73的微振动停止。因此，排列单元23上不会滞留大量的小螺钉27，当然导轨48也不会被小螺钉27堵塞。导轨48顶端的小螺钉27与限制器构件78的弯曲部79相抵接，停留在该位置。由于限制器构件78的弯曲部79弹性变形，因此作业者能够用螺丝起子的前端很容易地将小螺钉27从导轨48中抠出。在从导轨48中抠出小螺钉27的同时，驱动上述电机30，并且给电磁铁70通电，由此小螺钉27再次开始在导轨48上依次移动。
本发明的第2实施形态除上述结构外，在排列单元41的结构上也有特征。即，如第12图至第14图所示那样，为在形成导槽45的板状构件50a上沿导槽45开设作为除去部分的长孔80、使该长孔80的下方与下部滑动部47连通的结构。上述长孔80夹着导槽45设置在狭槽部分49的相反一侧。因此没有此前的实施形态那样的沿导槽45的纵壁。另外，板状构件50a与压板50一起用小螺钉51固定，可以取下。
因此，在小螺钉27通过导槽45时，排列方向偏离的小螺钉27不仅能够被狭槽部分49除去，还能够被长孔80除去，特别是在小螺钉27的螺帽27b向着长孔80的方向的状态下通过时，从螺帽27b的方向掉入长孔80内，就这样滑落过下部滑动部47。这样，能够强化小螺钉27的排列方向即使左右偏离很少的情况或多个螺钉重叠的情况的检测功能，能够进一步提高使小螺钉从导槽45移动到导轨48上的可靠性。
第15图和第16图为表示上述第2实施形态的排列单元41的其他实施形态的图，设置凹槽部分81代替上述长孔80。作为除去部分的凹槽部分81不是直接设置在形成有上述导槽45的板状构件50a上，而是将重叠安置在该板状构件50a上面的辅助板50b的一侧切成矩形。因此，将板状构件50a和辅助板50b重叠，再在其上重叠压板50，并用小螺钉51能够取下地固定，由此形成了沿导槽45设置了与辅助板50b的厚度相等的台阶的凹槽部分81。该凹槽部分81也与上述长孔80一样设置在狭槽部分49的相反一侧，夹着导槽45，长度比狭槽部分49的长度短。
这样构成的凹槽部分81与上述长孔80具有同样作用。即，像上述第1实施形态那样，如果紧挨导槽45的侧面有纵壁53，则在2个小螺钉27以重叠的状态通过导槽45时，存在小螺钉27的螺帽27b支在纵壁53上就这样通过的可能。本实施形态由于支承在纵壁53上的小螺钉27在凹槽部分81处失去了螺帽27b的支撑，失去了原来的姿势翻落到凹槽部分81中，再由于与凹槽部分81下游侧的拐角82接触，被弹出导槽45而掉了下去，保持原样地从下部滑动部47滑落下去。因此，没被凹槽部分81除去而剩下的小螺钉27全部处于整齐排列的状态向着导轨48。
如上所述，凹槽部分81不仅具有与长孔80相同的排列效果，而且与长孔80相比加工非常容易，因此在使用上更加有用。另外，凹槽部分81的长度和宽度等没有特别的限制。
如上所述，如果采用本发明的螺钉供给装置，由于从螺钉收容部中传送来的螺钉不是直接提供给导轨，而是用排列单元排列后导向导轨，因此能够回避以往那种螺钉的螺帽被夹在导轨的沟槽中的故障，能够提高使用了简易型螺钉供给装置的组装线的作业效率。
并且，本发明在供给特别是小螺钉那样的螺帽的直径与螺杆的长度的尺寸比较相近，并且螺帽的厚度大这样的小螺钉时能够发挥更大的效果。