CN111683791B - 轴状部件用供给杆 - Google Patents

Abstract

构成为：在供给杆(13)的与凸缘(2)的表面(4)紧密贴合的前端面(30)形成有突起部(35)，在前端面(30)与突起部(35)的边界部位形成有与凸缘外周部(12)匹配的圆弧承受面(36)，圆弧承受面(36)的一侧与前端面(30)连续，圆弧承受面(36)的另一侧与锥面状的倾斜引导面(37)连续，表面(4)与前端面(30)的所述紧密贴合是通过配置于供给杆(13)内的进退型的磁铁(33)来进行的。

Description

轴状部件用供给杆

技术领域

本发明涉及将轴部与圆形的凸缘一体化的轴状部件作为供给对象的供给杆。

背景技术

日本特开平2-56305号公报所记载的供给杆将轴部与圆形的凸缘一体化的轴状部件作为供给的对象。关于该供给杆，使凸缘与具有突片的供给杆的前端面紧密贴合，使轴状部件的前端部分前进至目标部位的附近，然后，解除凸缘的紧密贴合，在使轴状部件以供给杆的突片作为中心进行圆弧运动的同时，插入于作为目标部位的开口。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-56305号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述专利文献所记载的供给杆设置有突片，该突片为将板状部件弯曲成“ㄑ”字形的形状，因此，当凸缘与供给杆的前端面紧密贴合时，轴状部件的凸缘成为其外周部与突片的内表面进行点接触的状态。如果是这样的点接触，则仅作用某些微弱的力，凸缘位置就有可能沿着突片的内表面偏移，因此轴状部件的中心轴线相对于供给杆的中心轴线偏心。当产生这样的偏心时，会产生以下问题：轴部无法准确地插入于作为供给的目标部位的螺纹孔或部件的开口。

而且，由于突片的内表面是平坦的，因此凸缘外周部与突片的内表面的接触部位不是确定在一定部位的，因此在轴状部件进行圆弧运动时，所描绘的圆弧轨迹不均匀，因此轴部前端无法准确地插入于作为目标部位的开口，产生所谓的供给错误。

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，将被保持于供给杆的前端部的轴状部件准确地定位在供给杆的中心轴线上，并且使轴部始终描绘出均匀的圆弧轨迹而插入于作为目标部位的开口。

用于解决课题的手段

技术方案1所记载的发明是一种轴状部件用供给杆，其供给轴部与圆形的凸缘一体化的轴状部件，其特征在于，该轴状部件用供给杆构成为：在供给杆的与凸缘的表面紧密贴合的前端面形成有突起部，在所述前端面与突起部的边界部位形成有与凸缘的外周部匹配的圆弧承受面，所述圆弧承受面的圆弧形状以供给杆的中心轴线作为中心，在沿着所述中心轴线的截面方向上观察时，圆弧承受面的一侧与所述前端面连续，圆弧承受面的另一侧与锥面状的倾斜引导面连续，凸缘的表面与所述前端面的所述紧密贴合是通过配置于供给杆内的进退型的磁铁来进行的。

发明效果

当轴状部件的凸缘进入供给杆的前端面附近后，凸缘向形成于供给杆的前端面与突起部的边界部位的圆弧承受面行进，凸缘的外周部与圆弧承受面匹配，并且凸缘的表面通过位于前进位置的磁铁的吸引力而被吸引到供给杆的前端面。通过这样的动作，由于圆弧承受面的一侧与所述前端面连续，从而在凸缘的表面与供给杆的前端面紧密贴合的同时，凸缘外周部与圆弧承受面匹配。因此，凸缘在轴状部件的轴线方向和直径方向上被定位，轴状部件被保持在供给杆的中心轴线上。

然后，当磁铁后退而对轴状部件的吸引力实质上消失时，由于圆弧承受面的另一侧与锥面状的倾斜引导面连续，从而在凸缘外周部开始摩擦倾斜引导面的同时，轴部也摩擦突起部，即轴状部件在两处呈现出摩擦状态，同时因自重而下降。由于这样的摩擦部位有两处，因此轴状部件的圆弧轨迹始终保持均匀，轴状部件的前端准确地进入作为目标部位的开口。另外，由于轴状部件从凸缘的表面与供给杆的前端面紧密贴合的状态立即进行呈现出圆弧轨迹的下降动作，因此在磁铁的吸引力消失的同时，轴状部件开始顺畅的下降动作。即，由于倾斜引导面与圆弧承受面连续，因此凸缘外周部从圆弧承受面立即转移到倾斜引导面上的滑动，由此形成了上述均匀的圆弧轨迹。

通过凸缘外周部的圆弧形状部与圆弧承受面的圆弧形状部匹配、并且凸缘的表面被吸附到供给杆的前端面，从而轴状部件被定位在中心轴线上，即使某些外力作用于轴状部件，轴状部件的保持位置也不会容易地变动，能够可靠地进行维持。

如上所述，通过供给杆前端部处的凸缘的定位以及轴状部件下降时的两处的摩擦现象，能够准确地维持轴状部件相对于供给杆的保持位置，而且在轴状部件下降时，能够实现始终描绘均匀的圆弧轨迹，能够确保准确并且可靠性高的供给杆。在轴状部件开始下降的同时，凸缘外周部在倾斜引导面上滑动，因此能够可靠地实现上述两处的摩擦动作。

从上述那样的观点出发，本发明能够作为供给杆而存在，但也可以作为包含这样的供给杆的装置而存在。

附图说明

图1A是装置整体的剖视图。

图1B是沿图1A的B-B线的剖视图。

图1C是沿图1A的C-C线的剖视图。

图1D是沿图1A的D-D线的剖视图。

图2是示出供给杆的前进状态的剖视图。

图3A是在图1A中从下侧观察供给杆的图。

图3B是在图1A中从O-O线的左侧观察供给杆的下方部分的图。

图3C是沿图3B的O-O线的剖视图。

图3D是供给杆的下端部的放大剖视图。

图3E是沿图3B的E-E线的剖视图。

图4A是示出轴状部件下降的状态的剖视图。

图4B是示出轴状部件下降的状态的剖视图。

图5是示出其他变形例的剖视图。

具体实施方式

接下来，对用于实施本发明的轴状部件用供给杆的方式进行说明。

实施例

图1A、图1B、图1C、图1D、图2、图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、图4A、图4B、图5示出本发明的实施例。

首先，对轴状部件进行说明。

作为轴状部件，存在具有六角形的头部的普通螺栓、或具有凸缘的凸焊螺栓等各种部件。这里，将后者的凸焊螺栓作为供给对象。在以下的说明中，有时也将凸焊螺栓简单地表达为螺栓。

如各图所示，轴状部件1是凸焊螺栓，在圆形的凸缘2的中心部一体地设置有轴部3，该轴部3形成有外螺纹。与轴部3为相反侧的凸缘面是平坦的圆形的表面4，在背面，按照120度间隔地设置有3个焊接用的突起5。螺栓1是用作为磁性材料的铁来制作的。凸缘2的外周部12用标号12来表示，在图示的情况下，该外周部12为在整周范围具有圆角的形状。作为轴状部件的凸焊螺栓的各部分尺寸如下：凸缘2的直径和厚度分别为22mm和5mm，轴部的长度和直径分别为40mm和8mm。另外，对螺栓也标注了标号1。

接下来，对装置整体进行说明。

这里的装置是螺栓供给装置，用标号100来表示。在图1A、图1B、图1C、图1D、图2的情况下，向静止状态的开孔部件6提供螺栓1，向开口7插入轴部3。在图4A、图4B和图5所示的情况下，在固定电极8之上载置有钢板部件9，向钢板部件9的底孔10和固定电极8的接纳孔11插入轴部3。另外，对于处于与固定电极8为同轴的状态而成对的进退型的可动电极，省略了图示。

朝向斜下方进退的供给杆13收纳于截面圆形的外筒14内，外筒14固定于装置100的机架那样的静止部件15。供给杆13通过与外筒14结合的气缸16的进退输出而进退。该进退方向为供给杆13向斜下方前进、复位那样的方向。因此，供给杆13的中心轴线O-O像各图所示那样倾斜。

在供给杆13的前端部配置有对螺栓1进行保持的保持构造部17。该保持构造部17的细节构造在后文描述，通过螺栓1的供给通路机构而来的螺栓1被保持构造部17保持于供给杆13的前端部。

作为螺栓1的供给通路机构，能够采用各种供给通路，例如，将停止于供给管的端部的螺栓1向供给杆13转移并对其进行保持，或者利用配置在大致水平方向上的导轨而将螺栓1以悬挂状转移并对其进行保持等。这里，是图1A、图1B、图1C、图1D中实线所示的供给管18的情况。

供给管18的长度方向与中心轴线O-O形成锐角。供给管18通过涂黑的焊接部19而与外筒14一体化。与供给管18接合的合成树脂制的供给软管20是从送料机(未图示)伸出而来的。

供给管18的截面为圆形，在该供给管18的终端形成有止挡部件21，在供给管18的下部设置有出口开口22，以将借助于止挡部件21而停止的螺栓1向保持构造部17转移。为了将到达了止挡部件21的螺栓1暂时卡定，设置有开闭式的门部件23。

使门部件23进退的方法为：如图1B所示，在与外筒14结合的托架25上固定有气缸26，该气缸26的活塞杆27结合有门部件23。

在外筒14的端部固定有磁铁28，当门部件23打开时，螺栓1由于磁铁28的吸引力而通过出口开口22向保持构造部17强势地转移。另一方面，如图1A的双点划线图示和图1D所示，在螺栓1沿着大致水平方向的导轨29以悬挂状态(顶部悬挂状态)强势地移送来的情况下，螺栓1会高速到达保持构造部17。因此，在导轨29的情况下，可以省去磁铁28。或者，在将图1A中的中心轴线O-O进一步放平而螺栓1以向保持构造部17下落那样的状态转移的情况下，也可以省去磁铁28。这样，在本发明中，磁铁28的存在具有任意性。另外，如图1A所示，磁铁28收纳于由作为非磁性材料的不锈钢制成的容器中，该容器焊接于外筒14的端部。

接下来，对保持构造部进行说明。

保持构造部17是以下用途的构造：将螺栓1可靠地保持于供给杆13的前端部的规定的部位，在供给杆13前进后将螺栓1向作为目标部位的开口7、底孔10、接纳孔11等插入。

由于在图3A、图3B、图3C、图3D、图3E中易于观察地进行了图示，因此主要根据该图进行说明，在供给杆13的前端部形成有与凸缘2的表面4紧密贴合的前端面30。在供给杆13中，内轴32以能够进退的状态插入于中空管状的中空轴31内。前端面30是通过中空轴31的端面和内轴32的端面排列在一个假想平面上而构成的。

凸缘2的表面4与前端面30的紧密贴合是通过配置于供给杆13内的进退型的磁铁(永磁铁)33来进行的。这里，磁铁33安装于内轴32的端部。磁铁33的端面也排列在上述假想平面上而构成了前端面30的一部分。但是，也可以不使磁铁33这样露出，而是如图5所示，将罩板34安装于内轴32的端面，将该罩板的表面排列在上述假想平面上。

在供给杆13的前端面30形成有突起部35。突起部35在供给杆13的倾斜的下侧即中心轴线O-O的下侧从中空轴31伸出，在与凸缘2的下侧一半相当的区域范围突出。图3A示出了从下往上看图1A和图2中的供给杆13的状态，因此，在图3A中，突起部35在供给杆13的右侧大约一半的区域突出。另外，为了使磁铁28的吸引力更强地作用于螺栓1，用非磁性材料来构成中空轴31，相应地，突起部35也是非磁性材料制的。

在前端面30与突起部35的边界部位形成有与凸缘2的外周部12匹配的圆弧承受面36。在图3A中，由于突起部35在供给杆13的右侧大约一半的区域突出，因此该圆弧承受面36也形成于供给杆13的右侧大约一半的区域。即，在大约180度的区域范围形成有圆弧承受面36。并且，圆弧承受面36的圆弧形状是以供给杆13的中心轴线O-O作为中心的圆弧。

如图所示，特别地，如图3D所示，凸缘2的外周部12为带有圆角的形状，因此与其相对的圆弧承受面36侧也带有凹形状的圆角。如果凸缘2的外周部12为圆筒型并且有棱角的形状，则圆弧承受面36也采用能够与该圆筒型紧密贴合的形状。另外，“圆弧承受面”这一名称中的圆弧不是指凸缘外周部12的圆角，而是指圆形的凸缘2的圆弧。

当螺栓1被移送过来而凸缘2的外周部12与圆弧承受面36匹配、而且凸缘2的表面4被磁铁33吸附到前端面30时，凸缘2在轴状部件1的轴线方向和直径方向上被定位，轴状部件1被保持在供给杆13的中心轴线O-O上。此时，凸缘2的外周部12在大约180度的角度区域范围以接触状态与圆弧承受面36匹配，但即使将该大约180度缩窄为大约150度，也能够通过与前端面30的紧密贴合而将凸缘2在轴状部件1的轴线方向和直径方向上定位。

上述角度区域设定在180度～150度的范围是适当的。如果超过180度，则在凸缘2进入时外周部12有可能发生勾挂，如果在150度以下，则外周部12的接触圆弧角度变得过小，即使表面4被吸附到前端面30，当某些微弱的外力作用于螺栓1时，也会产生凸缘2在直径方向上的偏移动作。

在沿着中心轴线O-O的截面方向、即图3C和图3D所示的截面上观察时，圆弧承受面36的一侧与前端面30连续，圆弧承受面36的另一侧与锥面状的倾斜引导面37连续。倾斜引导面37是以与圆弧承受面36相连的状态形成的，因此该倾斜引导面37的内表面形状为锥面状。

如图3D所示，圆弧承受面36与前端面30的连续部位是用黑点a来表示的。另外，圆弧承受面36与倾斜引导面37的连续部位是用黑点b来表示的。从这样的图示可以明确，圆弧承受面36的圆弧范围、即外周部12的圆角的范围是用标号c表示的。

在突起部35的前端内侧的中央部形成有凹部38，此处供轴部3嵌入。因此，螺栓1在圆弧承受面36和凹部38这两处被两点支承。

另外，如图1C、图3A所示，供给杆13为椭圆形的形状，通过平面部分与静止部件摩擦而防止了供给杆13在进退动作中的旋转运动。

在图1A、图1B、图1C、图1D、图2、图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、图4A、图4B所示的情况下，中心轴线O-O与前端面30垂直地交叉，因此螺栓1的轴线与中心轴线O-O为同轴。也可以代替这样的轴配置，而如图5所示，使中心轴线O-O相对于前端面30倾斜，螺栓1的轴线与中心轴线O-O交叉。以图1A进行说明的话，使实线图示的螺栓1沿立起方向移位。

接下来，对磁铁的进退构造进行说明。

使磁铁33离开凸缘2以实质上消除对螺栓1的吸引力。作为用于此的构造，能够采用以下构造等构造：将细棒材与磁铁33结合，使棒材进退从而使磁铁33远离凸缘2、或者，在内轴32的端部结合气缸来使内轴32进退。这里，采用后者的内轴进退型。

如上所述，在供给杆13中，内轴32以能够进退的状态插入于中空管状的中空轴31内，与内轴32嵌合的限制销39经由在中空轴31上开设的长孔40而突出到外筒14内。在内轴32的上端部与中空轴31的内端面之间安装有压缩螺旋弹簧41，该压缩螺旋弹簧41的张力在推出内轴32的方向上发挥作用，通过该张力而使限制销39与长孔40的下端抵接。在该状态下，前端面30构成了平坦的吸附面。

在外筒14的外侧面上固定有作为驱动单元的气缸43，在该气缸43的活塞杆44结合有卡合片45，该卡合片45贯通了在外筒14上开设的长孔46而突出到外筒14的内部。该卡合片45和限制销39两者的相对位置设定为在供给杆13进行了规定的长度的行程移动后，限制销39能够面对卡合片45。

接下来，对动作进行说明。

从供给软管20移送到了供给管18的螺栓1与止挡部件21抵接而停止，借助位于封闭位置的门部件23而成为静止状态。接着，当通过气缸26的动作而将门部件23打开后，螺栓1通过磁铁28的吸引力而以立起状态沿大致水平方向转移，凸缘2到达前端面30的附近，进而向圆弧承受面36行进，凸缘2的外周部12与圆弧承受面36匹配并且凸缘2的表面4通过位于前进位置的磁铁33的吸引力而被吸引至前端面30。同时，轴部3被作为突起部35的前端部的凹部38承受。外周部12与圆弧承受面36的接触范围即匹配区域在这里为大约180度。

因此，通过凸缘2的外周部12与圆弧承受面36接触以及轴部3与突起部35的前端部接触，螺栓1在两处被支承。这样，螺栓1在轴线方向和直径方向上被定位，螺栓1被保持在供给杆13的中心轴线O-O上。

然后，通过气缸16的动作，供给杆13在规定的长度的范围前进，当轴部3的前端到达开口7附近时，供给杆13停止(参照图2)，同时，限制销39在卡合片45的近前停止。然后，当通过气缸43的缩小动作而使卡合片45与限制销39抵接后，内轴32一边对压缩螺旋弹簧41进行压缩一边后退。通过该后退，如图4A、图4B所示，磁铁33也后退，对螺栓1的吸引力消失。

由于该吸引力消失，螺栓1因自重而开始进行下降移动，如图4A所示，在凸缘2的外周部12摩擦倾斜引导面37的同时，轴部3也摩擦突起部35的前端部，即螺栓1在两处呈现出摩擦状态，同时因自重而下降。在该下降时，螺栓1一边描绘一定的均匀的圆弧轨迹，一边接近开口7和底孔10。随着这种下降的进行，轴部3的前端成为与开口7和底孔10大致同轴的状态，在该状态下轴部3插入。在上述两处之间，外周部12从圆弧承受面36连续地转移到摩擦移动。因此，如果时刻追踪外周部12的摩擦部位和轴部3的摩擦部位的话，螺栓1的圆弧轨迹会像上述那样是均匀的。另外，外周部12与倾斜引导面37的摩擦部位在图4A中用标号42表示。

另外，也可以代替上述各种气缸而采用进行进退输出的电动马达。

上述的用于供给杆13进退的气缸16的动作和用于卡合片45进退的气缸43的动作能够按照通常采用的控制方法而容易地进行。通过将按照来自控制装置或时序电路的信号而进行动作的空气切换阀和在气缸的规定的位置发出信号并发送给上述控制装置的传感器等组合，能够确保规定的动作。

以上所说明的实施例的作用效果如下。

当螺栓1的凸缘2进入供给杆13的前端面30附近后，凸缘2向形成于供给杆13的前端面30与突起部35的边界部位(即，突起部30的内侧的根部部位的转角部)的圆弧承受面36行进，凸缘2的外周部12与圆弧承受面36匹配，并且凸缘2的表面4通过位于前进位置的磁铁33的吸引力而被吸引到供给杆13的前端面30。通过这样的动作，由于圆弧承受面36的一侧与前端面30连续，从而在凸缘2的表面4与供给杆13的前端面30紧密贴合的同时，凸缘外周部12与圆弧承受面36匹配。因此，凸缘2在螺栓1的轴线方向和直径方向上被定位，螺栓1被保持在供给杆13的中心轴线O-O上。

然后，当磁铁33后退从而对螺栓1的吸引力实质上消失时，由于圆弧承受面36的另一侧与锥面状的倾斜引导面37连续，从而在凸缘外周部12开始摩擦倾斜引导面37的同时，轴部3也摩擦突起部35，即螺栓1在两处呈现出摩擦状态，同时因自重而下降。由于这样的摩擦部位有两处，因此螺栓1的圆弧轨迹始终保持均匀，螺栓1的前端准确地进入作为目标部位的开口。另外，由于螺栓1从凸缘2的表面4与供给杆13的前端面30紧密贴合的状态立即进行呈现出圆弧轨迹的下降动作，因此在磁铁33的吸引力消失的同时，螺栓1开始顺畅的下降动作。即，由于倾斜引导面37与圆弧承受面36连续，因此凸缘外周部12从圆弧承受面36立即转移到倾斜引导面37上的滑动，由此形成了均匀的圆弧轨迹。

通过凸缘外周部12的圆弧形状部与圆弧承受面36的圆弧形状部匹配、并且凸缘2的表面4被吸附到供给杆13的前端面30，从而螺栓1被定位在中心轴线O-O上，即使某些外力作用于螺栓1，螺栓1的保持位置也不会容易地变动，能够可靠地进行维持。

如上所述，通过供给杆前端部处的凸缘2的定位以及螺栓下降时的两处的摩擦现象，能够准确地维持螺栓1相对于供给杆13的保持位置，而且在螺栓1下降时，能够实现始终描绘均匀的圆弧轨迹，能够确保准确并且可靠性高的供给杆13。在螺栓1开始下降的同时，凸缘外周部12在倾斜引导面37上滑动，因此可靠地实现了上述两处的摩擦动作。

而且，关于与圆弧承受面36匹配的凸缘外周部12，由于倾斜引导面37处于朝向供给杆13的前侧成为上坡那样的位置关系，因此开始移动的外周部12不会离开倾斜引导面37，能够维持摩擦状态，从而均匀地描绘螺栓1的圆弧下降，准确地插入作为目标部位的开口7和底孔10等中。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明的供给杆，能够将被保持于供给杆的前端部的轴状部件准确地定位在供给杆的中心轴线上，并且使轴部始终描绘均匀的圆弧轨迹地插入于作为目标部位的开口。因此，能够用于汽车的车体焊接工序或家用电器的金属板焊接工序等广泛的产业领域。

标号说明

1：轴状部件、凸焊螺栓；2：凸缘；3：轴部；4：表面；6：开孔部件；7：开口；9：钢板部件；10：底孔；12：外周部；13：供给杆；14：外筒；17：保持构造部；28：磁铁；30：前端面；33：磁铁；35：突起部；36：圆弧承受面；37：倾斜引导面；38：凹部；100：螺栓供给装置；O-O：中心轴线。

Claims (1)

1.一种轴状部件用供给杆，其供给轴部与圆形的凸缘一体化的轴状部件，该圆形的凸缘的外周部在该凸缘的厚度方向上具有圆角形状，其特征在于，

该轴状部件用供给杆构成为：

在所述供给杆的与所述凸缘的表面紧密贴合的前端面形成有突起部，

在所述前端面与所述突起部的边界部位形成有与所述凸缘的外周部的所述圆角形状匹配并且具有凹形状的圆角的圆弧承受面，

在所述突起部的前端内侧的中央部形成有供所述轴部嵌入的凹部，

所述圆弧承受面在沿着所述凸缘的外周的方向上具有以所述供给杆的中心轴线作为中心的圆弧形状，

在沿着所述中心轴线的截面方向上观察时，所述圆弧承受面的一侧与所述前端面连续，所述圆弧承受面的另一侧与形成于所述突起部的内侧的锥面状的倾斜引导面连续，

所述轴状部件在所述凸缘的外周部摩擦所述倾斜引导面并且所述轴部也摩擦所述突起部的所述凹部的同时因自重而下降，

凸缘的表面与所述前端面的所述紧密贴合是通过配置于供给杆内的进退型的磁铁来进行的。

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