JP4355380B2 - ヘッド及びシャンクを備えた細長い部品のためのコンベヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドとシャンクとで設計された細長い部品、詳細にはリベット、ネジ、溶接スタッド、等のコンベヤに関する。該コンベヤは、ヘッドガイドダクトとシャンクガイドダクトとからなるフィードダクトが、細長い部品を配置できるコンベヤダクト内を通るような移送領域を備えた移送構造を有する給送構造を備えている。
【０００２】
【従来の技術】
ヘッド及びシャンクで設計された細長い部品の自動化された給送にコンベアを使用することが知られている。これらのコンベアは、特にスタッド溶接装置またはパンチリベット装置に使用される。
ドイツ特許第DE２４０３９０４Ａ１号では、ヘッドと、シャンクとで設計された細長い部品のコンベヤを開示する。コンベヤは、コンベヤダクト内を通るフィードダクトを備える。コンベヤダクトの内側は、プランジャが配置されており、該プランジャにより、部品がコンベヤダクトの中で、該コンベヤダクトの自由端部まで運ばれる。プランジャが、コンベヤダクトの中で十分に引き戻され、フィードダクトの中は空になる。DE２４０３９０４Ａ１号によると、コンベヤダクトは、重力を利用しながら、部品がコンベヤダクトの中を通ることができるように延びる。部品が別々にフィードダクトに導かれる。DE２４０３９０４Ａ１号に関するコンベヤの設計のために、コンベヤのサイクルタイムはフィードダクト内の部品の給送速度により、ほぼ決定される。
【０００３】
サイクルタイムを改善するために、部品の給送速度を速めることが知られている。しかし給送時間が速くなると、給送されるべき部品がフィードダクトの中で止まったり、傾いてしまう。
この問題を解決するために、例えば、ドイツ実用新案Ｇ９４０６６８７．６号は、前側把持領域と後部ピボット回転軸領域とが設けられた少なくとも２つの把持アームを有する把持はさみ具からなる給送構造を提案する。把持アームは、ばねで負荷がかけられ、把持アームの把持領域までフィードダクトがテーパする部分を有する。給送構造のこの設計のために、高速で個々に給送される部品の速度が空気圧的に最初に減速され、次いで把持領域においては、停止し始めるので好ましい。
【０００４】
極めて満足のいく状態で作動するこの給送構造に関する問題は、部品が、同一の幾何形状を有するが、異なる材料からなる部品に代わると、把持はさみ具の減速効果が大きすぎてしまい、部品は移送領域を通らなくなることである。部品が極めて大きな質量（大きな重量）を有すると、減速効果が小さすぎて、部品が移送領域から飛び出してしまうことがある。
フィード導管における部品の給送中、部品の速度は、部品とフィードダクトとの間の摩擦損失のために減速される。特に、比較的長いフィード導管については、部品が移送領域に達しないことがある。部品の力学的エネルギーが小さすぎるために、把持はさみ具を広げることができないということも起りうる。これらのことを防ぐために、部品は高速でフィードダクト内に搬送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッドとシャンクで設計された、異なる材料からなる細長い部品に使用できるように、既知のコンベヤを開発することが本発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヘッドとシャンクからなる細長い部品のコンベヤを提供する。該コンベヤは、ヘッドガイドダクトとシャンクガイドダクトからなるフィードダクトが、部品を配置できるコンベヤダクト内を通るようになっている移送領域を備えた移送構造からなる給送構造を備えている。該コンベヤは、シャンクガイドダクトに対向して配置されており、ヘッドガイドダクトを少なくとも部分的に貫通して、ヘッドガイドガイドからばねの力に抗して撓むことができる少なくとも一つのキャッチエレメントを有するキャッチユニットを備えた移送構造を有することを特徴とする。
キャッチエレメントはキャッチつめであるのが好ましい。
【０００７】
本発明に関するコンベヤのこの設計は、比較的質量（重量）の小さい部品も移送領域を通れるようにすることである。例えば、圧縮空気によってフィードダクトに案内される部品が、ヘッドがヘッドカイドダクト内で、シャンクがシャンクガイドダクト内で共に摺動する。部品がキャッチユニットの領域内を通過する場合、部品のヘッドはキャッチエレメントに作用し、キャッチエレメントがヘッドガイドダクトから押されて、ヘッドガイドダクトを空にする。このようなキャッチエレメントは、例えば設計においてプレート式またはストリップ形状にでき、小さな質量すなわちばね剛性を有しているだけなので、比較的小さな質量を有する部品が移送領域を通ることができる。
キャッチエレメントは部品のヘッドに作用するために、キャッチエレメントが全くモーメントを作り出さないか、部品の長手方向の軸に対し横方向に延びる軸の周りに、わずかなモーメントのみを作り出すので、部品が移送領域を確実に通ることができる。これは、給送工程中に部品が倒れることも防ぐ。
【０００８】
本発明に関連するコンベヤは、ロボットのような静止工具装置に使用できる。これは、手で作動されるスタッド溶接装置のような手動式装置にも使用できる。本発明に関連するコンベヤで工具を処理する間、部品が移送領域に残らないようにするため、例えばオーバヘッド作業の間、少なくとも一つのキャッチエレメントが、移送領域を少なくとも部分的に制限するロック面を有することが提案される。この手段は、移送領域を通る部品が、意図せずにこの領域から滑ることができないようにする。また、本発明に関するコンベヤの設計において、本分野の現在の状態とは異なり、部品が減速されなかったり、キャッチエレメントにより限られた程度にしか減速されないために、部品を比較的低速で移送領域に搬送できる。
【０００９】
コンベヤの更なる有効な開発に関しては、少なくとも一つのキャッチエレメントが１側部に連結されることが提案されている。キャッチエレメントは、少なくともヘッドガイドダクトを貫通する自由部分を有する。この開発によって、キャッチユニットの構造的な実施を低コストにすることができる。キャッチエレメントは、設計において、例えば凸状縁にできる。
コンベヤの別の有効な設計に関し、少なくとも一つのキャッチエレメントが、弾性材料から構成される少なくとも１部分を有することが提案される。
ヘッドガイドダクトからのキャッチエレメントの撓みは、弾性材料の適切な選択により影響を受ける。弾性材料は、ばね鋼であるのが好ましい。ばね鋼から形成されるキャッチエレメントの代わりに、キャッチエレメントは、少なくとも一部をプラスチック材料から構成できる。詳細には、ロック面を形成するキャッチエレメントの一部は弾性材料から構成されるので、部品による衝撃が吸収されることになる。キャッチエレメントの減速効果は、弾性材料の適切な選択とキャッチエレメントの幾何形状の選択とにより達成できるし、変更もできる。
【００１０】
コンベヤの更なる有効な設計に関し、少なくとも１つのキャッチエレメントが軸の回りをピボット運動することを提案する。少なくとも一つのばねエレメントがキャッチエレメントに作用する。ばねエレメントは、例えばキャッチエレメントが連結される軸を同時に形成するねじればねとすることができる。
コンベヤの利用性を高めるために、ばねエレメントは、軸とキャッチエレメントの端部との間に構成される圧縮ばねであることが提案される。圧縮ばねの巻き線の破断中であっても、制限はされるが、作用可能性が維持され、本開発の所望の目的、すなわちコンベヤの利用性が高められるようになる。
部品が移送領域において制限された位置または場所を受け入れることができるようにするため、コンベヤの更なる有効な設計に関し、移送構造は、２つの比較的変位可能な位置決めセグメントを有しており、該位置決めセグメントは凹部を形成し、これを通って部品がコンベヤダクトを通ることができる。位置決めセグメントは、相互に変位可能であり、位置決めセグメントが相互に離れるように動くと、凹部は、部品がこの凹部を通ってコンベヤダクトを通過できるように広がる。この位置決めセグメントは、部品のヘッドにより離れて圧縮される。部品は、例えば、設計において、例えば、Ｔ字形状にできる。部品は、ヘッドの径が、実質的にシャンクの長さに相当するように設計されているのが好ましい。本発明に関する設計は、部品が移送構造内で停止しないようにもする。従って、コンベヤは妨害されることなく作用することになる。
【００１１】
位置決めセグメントは、フィードダクトの実質的に断面に相当する形態を有するのが好ましい。位置決めセグメントは、フィードダクトの端部も同様に形成する。
位置決めセグメントは、コンベヤダクトの長手方向に対し実質的に横方向に変位可能である。位置決めセグメントは、強制的に案内されるのが好ましい。コンベヤは、この目的のために、位置決めセグメントと協働する適当なガイド手段を有することができる。このガイドは、例えば凸縁及び溝ガイドにより、実行できる。別のガイドでも実行可能である。
位置決めセグメントは、ばねの力に対し変位可能であるのが好ましい。この手段によって、部品が凹部を通ってコンベヤダクトに導かれた後、位置決めセグメントがばねの力により開始位置に戻され、位置決めセグメントが移送領域において部品を受け取る。
【００１２】
コンベヤダクトにおいて、部品をコンベヤダクトのアパーチュアに搬送する間部品がその位置を変更しないようにするため、コンベヤの別の設計に関し、コンベヤダクトがスプリットスリーブにより形成されることを提案する。スプリットスリーブは、移送領域に隣接する第１の端部と、移送領域から離れた第２の端部とを有する。コンベヤダクトの断面は、ほぼ第１の端部から第２の端部に円錐形状にテーパする。少なくとも一つの弾性エレメントは、部品がコンベヤダクトから出ることのできる穴を有したコンベヤダクトの第２の端部に配置されている。第１の端部、すなわち移送領域から、第２の端部までの部品の移送中に、スリーブが、少なくとも一つの弾性エレメントの作用に対しコンベヤダクト内の部品によって拡大される。部品がスリーブ、すなわちコンベヤダクトを出ると、スリーブは、少なくとも一つの弾性エレメントにより圧縮される。
【００１３】
コンベヤの２つの実施例を図面を参照して記載する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、ヘッドとシャンクを備えて設計された、細長い部品のためのコンベヤの一部を図示する。コンベヤは、ケーシング１を備えている。ケーシング１は、該ケーシング１をフィード導管３に接続できる接続片２を備える。ねじ５、６により、ケーシング１すなわち接続片２に接続された接続部材４が、ケーシング上にフイード導管３を固定するために設けられている。
コンベヤは、移送構造８を有する給送構造７を備える。移送構造８は、２つの位置決めセグメント９、１０を備える。位置決めセグメント９、１０は、接続片２とフィード導管３内に延長されているフィード導管１１を部分的に制限する。
コンベヤの他の部分について、図２に記載した実施例を参照して記載する。
【００１５】
コンベヤは、ヘッドとシャンクを備えて設計された細長い部品１２のために設けられている。部品１２は、フィード導管３を介しコンベヤに給送される。フィード導管３は、フィードダクト１１を備える。フィードダクト１１は、ヘッドガイドダクト１３とシャンクガイドダクト１４とから構成される。コンベヤは、移送構造８を有する給送構造７を備える。移送構造は移送領域１５に形成されており、この領域では、フィードダクト１１がコンベヤダクト１６内を通るようになっている。部品１２が、図２に図示した実施例において移送領域１５内に図示されている。
移送構造８はキャッチユニット１７を備える。キャッチユニット１７は、シャンクガイドダクト１４と対向するように構成されており、ヘッドガイドダクト１３に少なくとも部分的に貫通しているキャッチエレメント１８を備える。キャッチエレメント１８は、ばねの力に抗してヘッドガイドダクト１３から撓むことができる。
【００１６】
キャッチエレメント１８は、図２における設計においてL字形状である。キャッチエレメント１８の１つのアーム１９が接続部材４上に固定されている。従ってキャッチエレメント１８は、一側部で連結されることになる。少なくとも部分的にヘッドガイドダクト１３内を貫通するキャッチエレメント１８の他方のアーム２０は、自由端部２１を有する。端部２１は、ロック面２２を有しており、これによって移送領域１５が少なくとも部分的に制限される。キャッチエレメント１８は、弾性材料から構成されるの好ましい。
図２に図示するとおりに、ロック面２２は、移送領域１５内の部品１２のヘッド上に支持されており、部品１２が移送領域に配置されるようになっている。
部品１２を押してコンベヤダクト１６に入れるように、部品１２のヘッドに支持されるプランジャ２３が、部品１２を移送領域１５からコンベヤダクト１６に搬送するように設けられている。プランジャ２３はコンベヤダクト１６の長手方向の位置にほぼ延びている。プランジャ２３は、別の部品がコンベヤダクト１６に導かれるように押し戻される。プランジャ２３は、例えば作動ツールであり、これにより、例えば、自己パンチングリベット等が接続されるべきワークピースに入るように駆動される。
【００１７】
装置の作動モードについて、図１、２および３を参照し説明する。ヘッド及びシャンクからなる部品１２は、フィードダクト１１を備えるフィード導管３内で空気圧的に給送構造７まで搬送される。部品１２のヘッドは、フィードダクト１１のヘッドガイドダクト１３に部分的に貫通するキャッチエレメント１８上に支持されるようになる。部品１２は、ヘッドガイドダクト１３からキャッチエレメント１８を押し、部品１２がわずかに減速されるようになる。部品１２は減速された速度で移送領域１５内を通る。２つの比較的変位可能な位置決めセグメント９、１０を備える移送構造８が、移送領域１５内に設けられている。２つの比較的変位可能な位置決めセグメント９、１０は、フィードダクト１１の一部を形成するように設計されている。位置決めセグメント９、１０は凹部２４を制限しており、これを通って部品１２がコンベヤダクト１６に導かれる。各位置決めセグメント９、１０は各ピボット軸２５、２６の回りをピボット運動可能である。各位置決めセグメント９、１０は、ばね２７、２８のばねの力に対してピボット運動する。図１では、対向するピボット軸２５、２６で支持される位置決めセグメント９、１０の自由端部が、ケーシング内に形成された停止面２９、３０上で支持され、各ばね２７、２８が各位置決めセグメント９、１０を、フィードダクト１１のダクト断面内に押し付けないようにする。
【００１８】
コンベヤダクト１６は、スプリットスリーブ３１により形成される。スプリットスリーブ３１はケーシングスリーブ３２内に構成される。ケーシングスリーブ３２はケーシング１に接続される。ケーシングスリーブ３２はネジ接続により、ケーシング１に接続されるのが好ましい。スプリットスリーブ３１を固定するために、スプリットスリーブ３１は、ケーシングスリーブ３２の端面とケーシング１との間に導かれるフランジ３３を有する。
スプリットスリーブ３１は、移送領域１５に隣接する第１の端部３４と、移送領域１５から離れている第２の端部３５とを有する。スプリットスリーブ３１内の対応する溝３７に導かれる２つの弾性エレメント３６は、第２の端部３５上に配置されている。コンベヤダクト１６の断面は、実質的に第１の端部３４から第２の端部３５までテーパ状になっている。
【００１９】
部品１２がプランジャ２３によりコンベヤダクト１６に導かれ、第２の端部３５に搬送される場合には、コンベヤダクト１６の断面は、弾性エレメント３６の作用に対し部品１２により拡大される。コンベヤダクトのこの設計により、部品１２がコンベヤダクト内で所定の場所を不変的に選択できるようになっている。上述の手順は、詳細には、図５と図６に見られ、部品１２の給送の寸描を表している。
図４に図示したコンベヤの実施例を参照する。このコンベヤの基本構造は図１から図３に図示したコンベヤの構造と一致する。コンベヤの同一部分については、同一の参照場番号で示す。
図４に図示したコンベヤは、キャッチユニット１７の設計について、図１から図３に図示したコンベヤとは異なる。
【００２０】
キャッチユニット１７は、軸３８のまわりでピボット運動するキャッチエレメント１８を有する。ばねエレメント３９はキャッチエレメント１８に作用する。ばねエレメント３９は、接続部材４内のボア４０内に部分的に配列されている圧縮ばねである。ばねエレメント３９は、キャッチエレメント１８に対しほぼ垂直である。ばねエレメント３９は、軸３８とキャッチエレメント１８の端部２１との間に配列されている。
部品１２が、フィードダクト１１内において移送構造８に運搬される場合、部品１２は、該部品１２が摺動するキャッチエレメント１８にまですすむ。ヘッドガイドダクト１３を貫通するキャッチエレメント１８が、移送領域１５までの部品１２の通路において、ヘッドガイドダクト１３の外側のばねエレメント３９の作用に対し軸３８の回りで、部品１２によって、ピボット運動する。次いで、部品１２が移送領域１５を通過する。この移送領域１５は、キャッチエレメント１８のロック面２２により部分的に制限される。部品１２は、プランジャ２３によって移送構造８からコンベヤダクト１６を通る。
【００２１】
コンベヤダクト１１を備えたフィード導管３が、図７に概略的に図示されている。コンベヤダクト１１は、シャンクガイドダクト１４とヘッドガイドダクト１３とを有する。フィードダクト１１の断面構造は、フィードダクト１１に案内されるべき部品１２に適合できるようになっている。部品１２は、ヘッド４１とヘッド４２とを有する細長い部品である。部品１２をフィードダクト１１内で搬送する間、ヘッド４１内の下側の面４３がヘッドガイドダクト１３のヘッドのガイド面４４を摺動し、ヘッドのガイド面４４に対し、下側の面４３がキャッチエレメント１８により押される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンベヤの斜視図である。
【図２】コンベヤの立体的断面図である。
【図３】図１及び図２に関するコンベヤの一部拡大図である。
【図４】コンベヤの別の実施例の図である。
【図５】移送領域における部品に関するコンベヤの搬送ダクトの拡大図である。
【図６】コンベヤダクトのアパーチュア領域内の部品に関し、図５に関連したコンベヤの図である。
【図７】部品と、フィードダクトの斜視図である。
【符号】
１． ケーシング
２． 接続片
３． フィード導管
４． 接続部材
５、６ ねじ
７． 給送構造
８． 移送構造
９、１０ 位置決めセグメント
１２． 部品
１３． ヘッドガイドダクト
１４． シャンクガイドイダクト
１５． 移送領域
１６． コンベヤダクト
１７． キャッチユニット
１８． キャッチエレメント
２３． プランジャ

Claims (12)

1. 移送領域（１５）に位置する移送構造（８）を備えた給送構造( ７) を有し、前記移送領域（１５）において、ヘッドガイドダクト（１３）とシャンクガイドダクト（１４）とからなるフィードダクト（１１）が、部品（１２）を配置するためのコンベヤダクト（１６）に通じるようになっており、前記移送構造（８）は、相対的に動くことができる２つの位置決めセグメント（９、１０）を有し、前記位置決めセグメント（９、１０）は、凹部（２４）を定め、該凹部（２４）を通してヘッド（４１）とシャンク（４２）とからなる細長い部品（１２）が前記コンベヤダクト（１６）に導入されるように構成された、ヘッド（４１）とシャンク（４２）とからなる細長い部品（１２）のためのコンベヤであって、
   前記移送構造（８）は、前記移送領域（１５）内に入った前記部品（１２）の前記ヘッド（４１）を支持するための少なくとも一つのキャッチエレメント（１８）を有するキャッチユニット（１７）を備え、前記キャッチエレメント（１８）は、前記ヘッドガイドダクト（１３）に対し前記シャンクガイド（１４）とは反対側に配置され、前記ヘッドガイドダクト（１３）に少なくとも部分的に貫通し、該キャッチエレメント（１８）を前記ヘッドガイドダクト（１３）の方向に付勢するばねエレメント（３９）の力に抗して前記ヘッドガイドダクト（１３）から外向きに撓むことができ、
   前記コンベヤダクト（１６）は、長さ方向に２つの部分に分割されたスリーブ（３１）により形成され、
   前記コンベヤダクト（１６）は、前記移送領域（１５）に近い方の第１の端部（３４）と、前記移送領域（１５）に対して遠い方の第２の端部（３５）とを有し、前記第２の端部には弾性エレメント（３６）が配置されており、
   前記コンベヤダクト（１６）の横断面は、前記第１の端部から前記第２の端部に向けて円錐状に縮小しており、前記弾性エレメント（３６）は、前記コンベヤダクト（１６）の断面を縮小させる方向に収縮力を与えるように配置され、該弾性エレメント（３６）の収縮力に抗して前記コンベヤダクト（１６）の断面を拡げることができるようになっている
   ことを特徴とするコンベヤ。
2. 前記少なくとも一つのキャッチエレメント（１８）が、前記移送領域（１５）を少なくとも部分的に制限するロック面（２２）を有することを特徴とする請求項１に記載のコンベヤ。
3. 前記少なくとも一つのキャッチエレメント（１８）が、一側部において、前記給送構造（７）のケーシング（１）に連結されており、前記キャッチエレメント（１８）の自由端部（２１）が、前記ヘッドガイドダクト（１３）に少なくとも部分的に貫通するようになっていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のコンベヤ。
4. 前記少なくとも一つのキャッチエレメント（１８）は、弾性材料からなる少なくとも一部分を有することを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載のコンベヤ。
5. 前記弾性材料はばね鋼であることを特徴とする請求項４に記載のコンベヤ。
6. 前記弾性材料はプラスチック材料であることを特徴とする請求項４に記載のコンベヤ。
7. 前記少なくとも一つのキャッチエレメント（１８）が、前記ヘッドガイドダクト（１３）に対して横方向に延びる軸（３８）の回りでピボット運動するように前記給送構造（７）のケーシング（１）に連結され、前記少なくとも一つのばねエレメント（３９）が前記キャッチエレメント（１８）に対し前記ヘッドガイドダクト（１３）の方向のばね力を作用させるようになっていることを特徴とする請求項１、２、または３のいずれかに記載のコンベヤ。
8. 前記ばねエレメント（３９）は、前記軸（３８）と前記キャッチエレメント（１８）の前記端部（２１）との間に配置されている圧縮ばねであることを特徴とする請求項７に記載のコンベヤ。
9. 前記位置決めセグメント（９、１０）は前記フィードダクト（１１）に対して外向きに変位可能であり、ばね（２７、２８）により前記フィードダクト（１１）の方に向いた内向きのばね力を受けるようになったことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載のコンベヤ。
10. 前記各位置決めセグメント（９、１０）は、各ピボット軸（２５、２６）の回りを、前記フィードダクト（１１）に対し内向き及び外向きにピボット運動することを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載のコンベヤ。
11. 前記フィードダクト（１１）の断面は、前記位置決めセグメント（９、１０）の断面に実質的に対応するように、該位置決めセグメント（９、１０）により規制されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載のコンベヤ。
12. 前記各位置決めセグメント（９、１０）は、前記給送構造（７）のケーシング（１）に設けた停止面（２９、３０）に当接する停止位置を有し、該停止位置において、該位置決めセグメント（９、１０）が前記フィードダクト（１１）の一部を形成することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載のコンベヤ。

Images