CN114728750A - 零部件填充装置和零部件填充方法 - Google Patents

Abstract

提供一种零部件填充装置和零部件填充方法，其能够以在钉枪的焊接作业时不与工件等接触的结构从零部件输送装置向零部件供给装置填充规定数量的零部件。零部件填充装置(焊钉填充装置(14))具有零部件收纳部(管(190))和切换机构(198)，其中，零部件收纳部能对规定数量的零部件(焊钉(24))以在零部件收纳孔(管孔(210))的内部从停止部(216)到上端侧排列成直线的方式进行收纳；切换机构具有多个移动体(滚珠(224))和锁定部(旋转部件(226))，多个移动体能在与零部件抵接的位置和不与零部件抵接的位置之间移动，锁定部限制多个移动体的移动，切换机构在停止部切换使零部件停止的状态和使零部件通过的状态。

Description

零部件填充装置和零部件填充方法

技术领域

本发明涉及一种暂时收纳从零部件输送装置供给的规定数量的零部件并将所收纳的规定数量的所述零部件填充到规定装置的零部件填充装置和零部件填充方法。

背景技术

将焊接零部件(焊钉)焊接于工件的凸焊装置具有机械手和零部件供给装置，其中，所述机械手通过臂使钉枪(stud gun)动作，所述零部件供给装置向安装于钉枪的焊接电极供给焊接零部件。在国际公开第2015/145685号中公开了一种焊接装置，其中，在钉枪上安装有零部件供给装置，该零部件供给装置和零部件输送装置通过作为焊接零部件的输送路径的软管相连接。在该焊接装置中，零部件输送装置通过空气将焊接零部件逐个推出。焊接零部件通过软管被填充到零部件供给装置中。零部件供给装置将填充后的焊接零部件供给到焊接电极。

发明内容

在国际公开第2015/145685号的焊接装置中，被安装于钉枪的零部件供给装置与钉枪一起进行移动，而被固定在设备上的零部件输送装置不移动。因此，在钉枪的焊接作业时，软管在零部件供给装置和零部件输送装置之间移动到各种位置。于是，软管有可能接触工件、其他设备而造成损伤。另外，由于从零部件输送装置向零部件供给装置逐个供给焊接零部件，因此效率较差。

本发明是考虑到上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种零部件填充装置和零部件填充方法，其能够以在钉枪的焊接作业时不与工件等接触的结构从零部件输送装置向零部件供给装置填充规定数量的零部件。

本发明的第1方式是一种零部件填充装置，其暂时收纳从零部件输送装置供给的规定数量的零部件并将所收纳的规定数量的所述零部件填充到规定机械中，所述零部件填充装置具有零部件收纳部和切换机构，其中，所述零部件收纳部具有在铅垂方向上贯通的零部件收纳孔，能使所述零部件从所述零部件收纳孔的上端进入并从下端出去，且能在位于所述零部件收纳孔的所述下端侧的停止部使所述零部件停止，且能对规定数量的所述零部件以在所述零部件收纳孔的内部从所述停止部到所述上端侧排列成直线的方式进行收纳；所述切换机构具有多个移动体和锁定部，多个所述移动体能在与所述零部件抵接的位置和不与所述零部件抵接的位置之间移动，所述锁定部限制多个所述移动体的移动，所述切换机构在所述停止部切换使所述零部件停止的状态和使所述零部件通过的状态。

本发明的第2方式是一种零部件填充方法，使用第1方式的零部件填充装置来暂时收纳从所述零部件输送装置供给的规定数量的所述零部件并将所收纳的规定数量的所述零部件填充到所述规定机械中，所述零部件填充方法包括第1位置对准工序、零部件收纳工序、第2位置对准工序和零部件填充工序，其中，在所述第1位置对准工序中，将所述零部件填充装置配置于所述零部件输送装置的下方；在所述零部件收纳工序中，在使所述移动体向所述停止部的内部移动而使所述停止部的尺寸小于所述零部件的尺寸并通过所述锁定部限制所述移动体的移动的状态下，将规定数量的所述零部件从所述零部件输送装置供给到所述零部件收纳孔，从而将规定数量的所述零部件收纳到所述零部件收纳孔中；在所述第2位置对准工序中，将所述规定机械配置在所述零部件填充装置的下方；在所述零部件填充工序中，解除所述锁定部对所述移动体的移动进行的限制，且通过所述零部件的自重使所述移动体向所述停止部的外侧移动从而使所述停止部的尺寸大于所述零部件的尺寸，且使所述零部件落下而填充到所述规定机械中。

根据本发明，能够以在钉枪的焊接作业时不与工件等接触的结构从零部件输送装置向零部件供给装置填充规定数量的零部件。

附图说明

图1是表示凸焊系统的图。

图2是表示焊钉的外观的图。

图3是表示第2电极的外观的图。

图4是表示第2保持部的截面的图。

图5是表示清洁用空气流入第2保持部的状态的图。

图6是表示焊钉供给装置的外观的图。

图7是表示焊钉供给装置的侧面的图。

图8是表示钉匣的截面的图。

图9是表示切换机构的结构及其周边的图。

图10A至图10E是表示焊钉供给步骤的图。

图11是表示焊钉填充装置的外观的图。

图12是表示焊钉填充装置的侧面的图。

图13的A是表示焊钉被收纳在管中的状态的图，图13的B是表示将焊钉从管中供给到钉匣的状态的图。

图14A是表示切换机构的锁定状态的图，图14B是表示切换机构的锁定解除状态的图。

图15是表示焊钉填充装置进行位置对准而位于焊钉输送装置的下方的状态的图。

图16是表示焊钉填充装置移动而从焊钉输送装置的下方离开的状态的图。

图17是表示焊钉供给装置接近焊钉填充装置的状态的图。

图18是表示焊钉供给装置与焊钉填充装置位置对准的状态的图。

图19是表示将焊钉从焊钉填充装置供给到焊钉供给装置的状态的图。

具体实施方式

下面，列举优选的实施方式，参照附图对本发明所涉及的零部件填充装置和零部件填充方法详细地进行说明。

[1.凸焊系统10]

如图1所示，凸焊系统10包括凸焊装置12、焊钉填充装置14和焊钉输送装置16。凸焊装置12包括多关节机械手18、钉枪20和焊钉供应装置22，其中，钉枪20由机械手18操作；焊钉供应装置22将焊钉24(图2)供给到钉枪20的第2电极38。

如图2所示，本实施方式中所使用的焊钉24是带凸缘的焊钉，具有轴部26和形成于轴部26的基端的凸缘28。焊钉24被收纳在焊钉输送装置16中，并从焊钉输送装置16输送至焊钉填充装置14，从焊钉填充装置14输送至焊钉供给装置22，从焊钉供给装置22射出，而被供给至第2电极38。

[2.钉枪20]

使用图1简单说明钉枪20的一例。在此，为了便于说明而定义各方向。在本实施方式中，将钉枪20的长度方向设为X方向(图1纸面左右方向)，将与X方向正交的高度方向设为Y方向(图1纸面上下方向)，将与X方向及Y方向正交的宽度方向设为Z方向(图1纸面正交方向)。另外，将X方向上的一方设为+X方向，将另一方设为-X方向。对于Y方向和Z方向也同样。

钉枪20具有能够相互接近且能够相互分离的第1臂30和第2臂32。作为焊接电极的第1电极34以其顶端朝向第2电极38的方式被安装于第1臂30的顶端。在第2臂32的顶端安装有电极切换装置36。焊钉供给装置22在比电极切换装置36靠基端侧的位置被安装于第2臂32。

电极切换装置36具有作为焊接电极的两个第2电极38。一个第2电极38a被配置在比另一个第2电极38b靠+Z方向侧(纸面近前侧)。两个第2电极38能够在X-Y平面内以沿Z方向延伸的轴为中心摆动，并且能够同时沿Z方向移动。电极切换装置36由未图示的控制装置控制。

当两个第2电极38被配置于+Z方向侧(纸面近前侧)时，一个第2电极38a的顶端朝向位于+X方向侧的焊钉供给装置22，另一个第2电极38b的顶端朝向位于+Y方向侧的第1电极34。在该状态下，第1电极34和另一个第2电极38b夹着焊钉24和工件W进行凸焊，另外，焊钉供给装置22将焊钉24供给到一个第2电极38a。

当两个第2电极38被配置于-Z方向侧(纸面纵深侧)时，一个第2电极38a的顶端朝向位于+Y方向侧的第1电极34，另一个第2电极38b的顶端朝向位于+X方向侧的焊钉供给装置22。在该状态下，第1电极34和一个第2电极38a夹着焊钉24和工件W进行凸焊，另外，焊钉供给装置22将焊钉24供给到另一个第2电极38b。

[3.第2电极38]

[3.1.第2电极38的结构]

使用图3、图4说明第2电极38的结构。在此，在构成第2电极38的各部件中，第2电极38的顶端侧的端部为顶端，位于顶端侧的部分为顶端部。另外，在构成第2电极38的各部件中，第2电极38的基端侧的端部为基端，位于基端侧的部分为基端部。第2电极38具有第1保持部40和第2保持部42。

第1保持部40是位于第2电极38的基端侧的棒状的部件，在其内部贯插有导电部件(未图示)。导电部件与供给焊接电流的电路(未图示)连接。第1保持部40的基端部被安装于电极切换装置36的摆动臂(未图示)。第1保持部40的顶端部保持第2保持部42。

如图4所示，第2保持部42由电极主体46、磁铁部48和作为电极片发挥功能的端帽(cap)50构成，其中，磁铁部48通过磁力来吸引焊钉24。

电极主体46是金属等的导电部件，具有磁铁收纳孔52和1个以上的横孔54。电极主体46被安装于第1保持部40的顶端部，与第1保持部40的导电部件连接。磁铁收纳孔52沿着电极主体46的轴线从形成于电极主体46的顶端面56的顶端开口56a形成至在比顶端开口56a靠基端侧的位置形成的底部58。横孔54沿着电极主体46的直径从形成于电极主体46的侧壁60的侧壁开口60a形成至底部58。

磁铁部48具有圆筒形的磁铁62和覆盖磁铁62的整个表面的非磁性体64。非磁性体64具有贯通中心的第1焊钉保持孔66。磁铁部48被嵌合于电极主体46的磁铁收纳孔52，并被保持于不堵塞横孔54的位置。此外，也可以在磁铁部48上设置供冷却介质流动的流路。

端帽50是金属等的导电部件。端帽50具有端帽开口68和第2焊钉保持孔70，其中，端帽开口68被形成于顶端，第2焊钉保持孔70连接于端帽开口68，并贯通端帽50的中心。端帽50被拧紧在电极主体46的顶端部的侧壁60上，与电极主体46的顶端和被嵌合于磁铁收纳孔52的磁铁部48的非磁性体64的顶端抵接。

第1焊钉保持孔66和第2焊钉保持孔70以彼此的轴线一致的方式排列设置，从而构成焊钉保持孔72。焊钉保持孔72在底部58的位置处与横孔54相连。因此，端帽开口68(第1开口)和侧壁开口60a(第2开口)经由焊钉保持孔72和横孔54而连通。焊钉保持孔72的直径大于焊钉24的轴部26的直径。另外，端帽开口68的直径小于焊钉24的凸缘28的直径。在轴部26被插入焊钉保持孔72中且凸缘28与端帽50的顶端抵接的状态下，焊钉24被磁铁62的磁力吸引。

在与第2电极38的顶端相向的位置设置有空气喷射部，该空气喷射部从第2电极38的端帽开口68(第1开口)向焊钉保持孔72的内部喷射空气。如上所述，第2电极38的端部响应于电极切换装置36的动作而朝向焊钉供给装置22。如[4]中说明的那样，焊钉供给装置22是空气输送式的焊钉供给部，其利用空气压力将焊钉24插入到焊钉保持孔72中。在本实施方式中，焊钉供给装置22作为空气喷射部来使用。

[3.2.第2电极38的清洁方法]

如图5所示，当第2电极38的第2保持部分42朝向焊钉供给装置22时，端帽开口68与焊钉供给装置22的钉匣80的射出口102彼此相向。在焊钉保持孔72中没有插入焊钉24的状态下，焊钉供给装置22从射出口102朝向端帽开口68喷射清洁用空气74。清洁用空气74从端帽开口68流入焊钉保持孔72，穿过焊钉保持孔72和横孔54，从侧壁开口60a向外部流出。此时，清洁用空气74将积存在焊钉保持孔72和横孔54中的粉尘76从侧壁开口60a吹到外部。其结果，焊钉保持孔72和横孔54被除去粉尘76而变得清洁。

[4.焊钉供给装置22]

[4.1.焊钉供给装置22的结构]

使用图6至图9说明焊钉供给装置22的结构。在本实施方式中，凸焊装置12具有两个焊钉供给装置22。一个焊钉供给装置22被配置于比第2臂32(图7)靠+Z方向侧的位置，并向第2电极38a供给焊钉24。另一个焊钉供给装置22被配置于比第2臂32(图7)靠-Z方向侧的位置，并向第2电极38b供给焊钉24。

焊钉供给装置22具有钉匣80、多个切换机构82(第1切换机构82a～第3切换机构82c)、第1缸84、第2缸86、第3缸88、第1空气喷射部90和第2空气喷射部92。另外，在第2臂32的内侧的表面(第1臂30侧的表面)上固定有底座94。在底座94上固定有支承部件96。支承部件96跨过第2臂32向+Z方向侧和-Z方向侧伸出，支承两个焊钉供给装置22。

首先，对由支承部件96支承的钉匣80进行说明。如图8所示，钉匣80是收纳规定数量的焊钉24的筒。钉匣80以其轴线与X方向(焊钉24的供给方向)平行的方式配置，钉匣80通过支承部件96以能够向+X方向和-X方向移动的方式被支承。钉匣80具有钉匣孔98、引导口100和射出口102，其中，钉匣孔98从+X方向侧的一端贯通至-X方向侧的另一端，引导口100位于钉匣孔98的一端，射出口102位于钉匣孔98的另一端。在钉匣孔98的靠近射出口102的部分设置有停止部104，该停止部104使即将射出前的焊钉24停止。

在钉匣孔98的比停止部104靠引导口100侧(+X方向侧)的位置设置有第1待机部106和第2待机部108，该第1待机部106和第2待机部108使焊钉24在向停止部104移动之前停止。

钉匣孔98的直径大于焊钉24的凸缘28的直径，且小于焊钉24的全长。另外，钉匣孔98的轴线方向的长度大于规定数量的焊钉24的全长的合计长度。因此，钉匣80能够将规定数量的焊钉24以从停止部104朝向+X方向侧排列成直线(1列)的方式收纳在钉匣孔98的内部。另外，钉匣80能够使焊钉24从引导口100进入并从射出口102射出。在钉匣80的顶端设置有钉匣传感器110，该钉匣传感器110对停止在停止部104的焊钉24的顶端进行检测。钉匣传感器110例如是光电传感器。

如图9所示，钉匣80具有多个钉匣通孔116，该多个钉匣通孔116在停止部104的位置从钉匣外壁112贯通至钉匣内壁114。多个钉匣通孔116在停止部104设置有多个。多个钉匣通孔116在停止部104的截面(与钉匣80的轴线正交的截面)的周向上排列。另外，钉匣80在第1待机部106的位置和第2待机部108的位置具有与停止部104相同形态的钉匣通孔116。第1待机部106与第2待机部108的间隔比焊钉24的长度短。

在停止部104上设置有第1切换机构82a。第1切换机构82a具有多个滚珠122(图8、图9)和往复部件124(图6～图9)。第1切换机构82a在停止部104切换使焊钉24停止的状态和使焊钉24通过的状态。

滚珠122被收纳在各钉匣通孔116的内部，能够在钉匣通孔116的内部向钉匣80的径向的外侧和内侧移动。滚珠122小于钉匣通孔116的外壁开口120且大于内壁开口118。当滚珠122的外侧端部处于外壁开口120附近的位置时，滚珠122的一部分从内壁开口118突出到钉匣孔98的内部。

往复部件124是圆筒形的部件。往复部件124被设置在钉匣外壁112的周围，能够沿着钉匣外壁112向+X方向和-X方向滑动。往复部件124在与钉匣外壁112相向的内周面126上具有环绕的凹部128。凹部128在+X方向侧具有直径较大的大径部130，在-X方向侧具有直径较小的小径部132。

第2切换机构82b在第1待机部106切换使焊钉24停止的状态和使焊钉24通过的状态。第3切换机构82c在第2待机部108切换使焊钉24停止的状态和使焊钉24通过的状态。第2切换机构82b和第3切换机构82c的结构和动作与第1切换机构82a的结构和动作相同。

切换机构82进行如下动作。当往复部件124向-X方向移动而使往复部件124的大径部130正对钉匣通孔116的外壁开口120时，滚珠122能够在大径部130和钉匣通孔116之间移动。此时，多个滚珠122能够使钉匣孔98(图8)的尺寸比焊钉24的凸缘28的直径大。于是，焊钉24将多个滚珠122向外侧按压而扩大停止部104的直径，因此焊钉24能够通过停止部104。

当往复部件124向+X方向移动而使往复部件124的小径部132正对钉匣通孔116的外壁开口120时，滚珠122与小径部132的周面抵接。其结果，滚珠122在一部分从钉匣通孔116的内壁开口118向钉匣孔98的内部突出的状态下，被往复部件124限制移动。于是，焊钉24无法将多个滚珠122向外侧按压，因此焊钉24无法通过停止部104。

返回图6和图7，继续说明焊钉供给装置22的结构。第1缸84是使第1杆134向+X方向和-X方向动作的流体压力缸。第1缸84被配置于比第1切换机构82a～第3切换机构82c靠+X方向侧的位置，且被连接于钉匣80。第1杆134从第1缸84向-X方向延伸，与第1切换机构82a的往复部件124和第3切换机构82c的往复部件124连接。第1缸84使第1切换机构82a和第3切换机构82c同时动作。

第2缸86是使第2杆136向+X方向和-X方向动作的流体压力缸。第2缸86被配置于比第1切换机构82a～第3切换机构82c靠+X方向侧的位置，且被固定于钉匣80。第2杆136从第2缸86向-X方向延伸，与第2切换机构82b的往复部件124连接。第2缸86使第2切换机构82b独立于第1切换机构82a及第3切换机构82c进行动作。

第3缸88是使第3杆138向+X方向和-X方向动作的流体压力缸。第3缸88被固定在支承部件96的-X方向侧的表面上。第3杆138贯通支承部件96向+X方向延伸，与被固定于钉匣80的基端部的连接板140的-X方向侧的表面连接。另一方面，第1引导轴142与连接板140的+X方向侧的表面连接。

第1引导轴142从连接板140沿+X方向延伸，并与后述的第2空气喷射部92的基座158连接。第1引导轴142由被固定在支承部件96的+X方向侧的端部的引导部件144以能够向+X方向和-X方向自如移动的方式支承。第3缸88使与连接板140连接的部件，具体而言，使钉匣80及与其连接的各结构(各切换机构82、第1缸84、第2缸86、第1空气喷射部90等)和与基座158连接的各结构(第2空气喷射部92)以支承部件96为基准向+X方向及-X方向动作。

如图8所示，第1空气喷射部90被设置在钉匣80的停止部104和第1待机部106之间。第1空气喷射部90具有围绕钉匣外壁112的空气供给路径146。第1空气喷射部90与具有气泵的空气供给回路(未图示)连接。另一方面，在钉匣80上，从钉匣外壁112到钉匣内壁114形成有空气供给孔148。空气供给孔148设置有多个。空气供给孔148与空气供给路径146连通。空气供给孔148是下游侧的流路位于比上游侧的流路靠-X方向侧的位置的结构。因此，第1空气喷射部90将从空气供给路径146流入空气供给孔148的空气在钉匣孔98的内部向-X方向喷射。

第2空气喷射部92被设置在比钉匣80的基端靠+X方向侧的位置。第2空气喷射部92与具有气泵的空气供给回路(未图示)连接。第2空气喷射部92使喷嘴150接近钉匣80的引导口100。因此，第2空气喷射部92将空气从喷嘴150向钉匣孔98的内部喷射。第2空气喷射部92具有向+Z方向延伸的喷射部托架152。

第2引导轴154与Y方向平行，被贯插于螺旋弹簧156和在基座158上形成的孔。第2引导轴154的+Y方向侧的端部固定于喷射部托架152，第2引导轴154的-Y方向侧的端部在比基座158靠-Y方向侧的位置被固定于停止部件160。由于停止部件160比第2引导轴154所贯插的基座158的孔大，因此，第2引导轴154不会从孔中脱出。螺旋弹簧156与喷射部托架152的-Y方向侧的端面和基座158的+Y方向侧的端面抵接。

根据这样的结构，第2空气喷射部92在使喷嘴150接近钉匣80的基端的状态下停止，向钉匣80的钉匣孔98供给空气。另外，通过向-Y方向推压第2空气喷射部92使螺旋弹簧156压缩，能够使第2空气喷射部92向-Y方向侧移动。在该状态下，由于钉匣80的引导口100未被第2空气喷射部92遮挡，因此能够进行向钉匣80的钉匣孔98填充焊钉24的填充作业。

向钉匣孔98填充焊钉24的填充作业由焊钉填充装置14(图1等)进行。为了防止焊钉供给装置22和焊钉填充装置14的位置偏移，在焊钉供给装置22上设置有第1雄型部162和第1雌型部164。第1雄型部162被固定于底座94，并从一个焊钉供给装置22的钉匣80与另一个焊钉供给装置22的钉匣80之间向+Y方向侧突出。第1雌型部164被固定于支承部件96的+Y方向侧的表面。在[5.2]中对焊钉24的填充作业进行说明。

[4.2.焊钉供给步骤]

使用图10A至10E，对从焊钉供给装置22向第2电极38供给焊钉24的步骤和在钉匣孔98的内部将焊钉24向顶端侧输送的步骤进行说明。在以下的说明中，各切换机构82(82a～82c)使往复部件124动作，来切换限制滚珠122的移动的状态和解除对滚珠122的移动的限制的状态。以下，将切换机构82限制滚珠122的移动的状态称为锁定状态，将切换机构82解除对滚珠122的移动的限制的状态称为锁定解除状态。此外，此处对钉匣孔98中收纳有三个焊钉24的状态进行说明。并且，将三个焊钉24按照从前头开始的顺序也称为第1焊钉24a、第2焊钉24b和第3焊钉24c。

图10A表示将焊钉24填充于钉匣孔98的第1工序。第2缸86(图6等)将第2切换机构82b的往复部件124配置于+X方向侧，使第2切换机构82b成为锁定状态。第1缸84将第3切换机构82c的往复部件124配置于-X方向侧，使第3切换机构82c成为锁定解除状态。当在该状态下从钉匣孔98的基端填充规定数量(多个)的焊钉24时，第3切换机构82c的滚珠122被第1焊钉24a按压而向外侧移动。因此，第1焊钉24a通过第2待机部108。另外，第2切换机构82b的滚珠122与第1焊钉24a的凸缘28抵接。因此，第1焊钉24a在第1待机部106处停止。此时，第2焊钉24b与第1焊钉24a抵接，停止在比第2待机部108靠+X方向侧的位置。其结果，成为图10A所示的状态。

图10B表示在第1工序之后进行的第2工序。第1缸84(图6等)将第1切换机构82a和第3切换机构82c的往复部件124配置于+X方向侧，使第1切换机构82a和第3切换机构82c成为锁定状态。其结果，成为图10B所示的状态。此时，各焊钉24的停止位置不变。在该状态下，从第2空气喷射部92(图6等)向钉匣孔98的内部喷射空气。各焊钉24通过空气被矫正姿态，顶端朝向空气的流动方向、即-X方向。

图10C表示在第2工序之后进行的第3工序。第2缸86将第2切换机构82b的往复部件124配置于-X方向侧，使第2切换机构82b成为锁定解除状态。第2切换机构82b的滚珠122被由空气施加了推进力的第1焊钉24a按压而向外侧移动。因此，第1焊钉24a通过第1待机部106，前进到停止部104。第1切换机构82a的滚珠122与第1焊钉24a的凸缘28抵接。因此，第1焊钉24a在停止部104处停止。而且，由空气施加了推进力的第2焊钉24b前进到第2待机部108。第3切换机构82c的滚珠122与第2焊钉24b的凸缘28抵接。因此，第2焊钉24b在第2待机部108处停止。在该状态下，从第1空气喷射部90向钉匣孔98的内部喷射空气。第1焊钉24a通过空气被矫正姿态，顶端朝向空气的流动方向、即-X方向。其结果，成为图10C所示的状态。

图10D表示在第3工序之后进行的第4工序。第2缸86将第2切换机构82b的往复部件124配置于+X方向侧，使第2切换机构82b成为锁定状态。其结果，成为图10D所示的状态。此时，各焊钉24的停止位置不变。

图10E表示在第4工序之后进行的第5工序。第1缸84将第1切换机构82a和第3切换机构82c的往复部件124配置于-X方向侧，使第1切换机构82a和第3切换机构82c成为锁定解除状态。第1切换机构82a的滚珠122被由空气施加了推进力的第1焊钉24a按压而向外侧移动。因此，第1焊钉24a通过停止部104，从射出口102射出。另外，第2切换机构82b的滚珠122与第2焊钉24b的凸缘28抵接。因此，第2焊钉24b在第1待机部106处停止。此时，第3焊钉24c与第2焊钉24b抵接，而停止在比第2待机部108靠+X方向侧的位置。其结果，成为图10E所示的状态。该状态与图10A所示的第1工序的状态相同。因此，在此之后，重复进行第2工序～第5工序的处理。

[5.焊钉填充装置14]

[5.1.焊钉填充装置14的结构]

使用图1、图11至图16说明焊钉填充装置14的结构。如图1所示，焊钉填充装置14由支承台170支承，能够以沿铅垂方向延伸的轴为中心进行旋转，在从焊钉输送装置16接受焊钉24的位置(图15)和向焊钉供给装置22填充焊钉24的位置(图16)之间移动。

如图11和12所示，焊钉填充装置14由被安装于铅垂板172的多个零部件和被安装于这些零部件的多个零部件构成，其中，铅垂板172被支承台170支承。在铅垂板172上从下侧开始依次安装有第2雌型部174、第2雄型部176、两个第1托架178、两个水平板180和两个第2托架182。

第2雌型部174、第2雄型部176从铅垂板172向前方突出。两个第1托架178从铅垂板172向前方延伸，分别支承传感器支承部件184。传感器支承部件184支承下侧管传感器186。下侧管传感器186被配置在比管190的下端靠下的位置。两个水平板180从铅垂板172向前方延伸，分别支承管190和辊支承部192。向下方延伸的销189以能够以其轴线为中心自如旋转的方式被安装于水平板180。在销189的下端固定有第4缸188。销189对第4缸188以能够自如旋转的方式进行支承。辊支承部192对辊194以能够自如旋转的方式进行支承。辊194比管190向前方突出。两个第2托架182从铅垂板172向前方延伸，并且分别支承上侧管传感器196。

管190沿铅垂方向延伸，由水平板180支承。管190的上端被配置在水平板180的上方，管190的下端被配置在水平板180的下方。在被配置于水平板180的下方的管190的下端部设置有切换机构198。一个管190将焊钉24填充到两个焊钉供给装置22中的一个，而另一个管190将焊钉24填充到两个焊钉供给装置22中的另一个。

在切换机构198的外周面形成有沿水平方向扩展的凸缘199。接头201的轴部件被贯插于凸缘199的一部分。接头201的轴部件沿铅垂方向延伸。接头201的后端与从第4缸188向前方延伸的第4杆200的顶端连接。根据该结构，当第4缸188使第4杆200向前方或后方移动时，切换机构198的旋转部件226(图14A、图14B)以停止部216(图13的A、图13的B)的轴心为中心向一方向或反方向旋转。此时，第4缸188以销189为中心进行旋转。

如图13的A、图13的B所示，管190是用于收纳规定数量的焊钉24的筒。管190具有从上侧的一端贯通到下侧的另一端的管孔210、位于管孔210的一端的引导口212和位于管孔210的另一端的排出口214。在管孔210的靠近排出口214的部分设置有使前头的焊钉24停止的停止部216。

管孔210的直径大于焊钉24的凸缘28的直径，并且小于焊钉24的全长。另外，管孔210的轴线方向的长度大于规定数量的焊钉24的全长的合计长度。因此，管190能够对规定数量的焊钉24以在管孔210的内部从停止部216向下方排列成直线(1列)的方式进行收纳。另外，管190能够使焊钉24从引导口212进入并从排出口214排出。

在管190的下端的下方设置有下侧管传感器186，该下侧管传感器186用于检测在停止部216处停止的焊钉24的顶端。另外，在管190的上端部设置有上侧管传感器196，该上侧管传感器196用于检测被收纳在管孔210中的规定数量的焊钉24中位于最末尾位置的焊钉24。下侧管传感器186和上侧管传感器196例如是光电传感器。

管190具有多个管通孔222，该多个管通孔222位于停止部216的位置，从管外壁218贯通至管内壁220。多个管通孔222沿停止部216的截面(与管190的轴线正交的截面)的周向排列。

如图14A、图14B所示，切换机构198具有旋转部件226和多个滚珠224。切换机构198在停止部216切换使焊钉24停止的状态和使焊钉24通过的状态。

滚珠224被收纳于各管通孔222的内部，能够在管通孔222的内部向管190的径向的外侧和内侧移动。滚珠224小于管通孔222的外壁开口228且大于内壁开口230。当滚珠224的外侧端部位于外壁开口228附近的位置时，滚珠224的一部分从内壁开口230突出到管孔210的内部。

旋转部件226是圆筒形的部件。旋转部件226被设置在管外壁218的周围，能够沿着管外壁218在管190的周向上滑动。旋转部件226在与管外壁218相向的内周面232上具有凹部234。凹部234沿停止部216的截面(与管190的轴线正交的截面)的周向排列。

切换机构198如下那样进行动作。当旋转部件226进行旋转而使旋转部件226的凹部234正对管通孔222的外壁开口228时，滚珠224能够在凹部234与管通孔222之间移动。此时，多个滚珠224能够使停止部216的尺寸大于焊钉24的凸缘28的直径。于是，焊钉24通过自重将多个滚珠224向外侧按压而扩大停止部216，因此，焊钉24能够通过停止部216。

当旋转部件226进行旋转而使旋转部件226的凹部234不正对管通孔222的外壁开口228时，滚珠224与内周面232抵接。其结果，滚珠224在其一部分从管通孔222的内壁开口230向管孔210的内部突出的状态下，被旋转部件226限制移动。于是，焊钉24无法向外侧按压多个滚珠224，从而焊钉24不能通过停止部216。

[5.2.焊钉填充步骤]

使用图15至图19说明从焊钉输送装置16向焊钉填充装置14输送焊钉24、然后从焊钉填充装置14向焊钉供给装置22供给焊钉24的步骤。在以下的说明中，切换机构198使旋转部件226动作，来切换限制滚珠224的移动的状态和解除对滚珠224的移动的限制的状态。以下，将切换机构198限制滚珠224的移动的状态称为锁定状态，将切换机构198解除对滚珠122的移动的限制的状态称为锁定解除状态。此外，在以下的说明中，控制装置(未图示)总括控制各装置的动作。

首先，进行第1位置对准工序。如图15所示，支承台170将焊钉填充装置14配置在焊钉输送装置16的焊钉输送部171的下方。被设置于支承台170的臂240能够在两个位置之间旋转。当臂240向两个位置中的一个位置旋转时，焊钉填充装置14被配置于焊钉输送装置16的焊钉输送部171的下方，从而能够从焊钉输送装置16接受焊钉24。

接着，进行零部件收纳工序。如图14A所示，第4缸188使切换机构198的旋转部件226旋转，从而使切换机构198成为锁定状态。于是，滚珠224朝向停止部216的内部移动，使停止部216的尺寸小于焊钉24的凸缘28的尺寸。在这种状态下，焊钉输送装置16使规定数量的焊钉24向管孔210落下。焊钉24以其顶端朝向下方的方式插入管孔210中。如图13的A所示，当规定数量的焊钉24被收纳于管孔210时，上侧管传感器196检测出填充完成状态。于是，焊钉输送装置16停止供给焊钉24。

接着，进行第2位置对准工序。如图16所示，支承台170使焊钉填充装置14移动而从焊钉输送装置16的下方离开。当臂240向另一个位置旋转时，焊钉填充装置14移动而从焊钉输送装置16的下方离开。

如图17所示，机械手18使钉枪20的顶端侧(-X方向侧)朝下，而使焊钉供给装置22靠近焊钉填充装置14。此时，机械手18调整焊钉供给装置22在X方向和Z方向上的位置，使焊钉供给装置22移动到焊钉填充装置14的前方。于是，机械手18将喷射部托架152配置于辊194的正面，将第1雌型部164配置于第2雄型部176的正面，将第1雄型部162配置于第2雌型部174的正面。

在这种状态下，机械手18使钉枪20慢慢向后方(+Y方向)移动，从而使焊钉供给装置22接近焊钉填充装置14。于是，喷射部托架152与辊194抵接。机械手18进一步使钉枪20向后方向(+Y方向)移动。于是，如图18所示，第2空气喷射部92与喷射部托架152和第2引导轴154一起向前方(-Y方向)移动。此时，螺旋弹簧156被压缩。当第1雌型部164与第2雄型部176抵接、第1雄型部162与第2雌型部174抵接时，机械手18使钉枪20停止移动。此时，管190的轴线与钉匣80的轴线一致。

在该状态下，如图19所示，第3缸88使钉匣80向上方(+X方向)移动。喷射部托架152通过辊194的旋转而向上方(+X方向)顺畅地移动。另一方面，被固定于底座94的第1雄型部162和被固定于支承部件96的第1雌型部164不移动。

当钉匣80向上方(+X方向)移动时，如图13的A所示，钉匣80的引导口100接近管190的排出口214。此时，形成在钉匣80的引导口100的周边的光通过孔242的位置与下侧管传感器186的位置被对准，下侧管传感器186能够检测到在钉匣80中收纳了规定数量的焊钉24。

接着，进行零部件填充工序。如图13的B和图14B所示，第4缸188使切换机构198的旋转部件226旋转，从而使切换机构198成为锁定解除状态。滚珠224由于焊钉24的自重而被向朝向停止部216的外部的方向按压。因此，滚珠224朝向停止部216的外部移动而使停止部216的尺寸大于焊钉24的凸缘28的尺寸。于是，焊钉24以顶端朝下的方式落下，插入到钉匣孔98中。当被收纳于管孔210的规定数量的焊钉24被供给至钉匣孔98时，钉匣80的填充结束。

[6.变形例]

上述焊钉供给装置22和焊钉填充装置14的结构能够用于其它零部件供给装置和零部件填充装置。例如，焊钉供给装置22的结构能够用于将螺栓供给到机械手18的臂顶端的螺栓供给装置。另外，焊钉填充装置14的结构能够用于将螺栓填充到螺栓供给装置的螺栓填充装置等。

[7.从实施方式获得的技术思想]

以下记载能够从上述实施方式掌握的技术思想。

本发明的第1方式是一种零部件填充装置(焊钉填充装置14)，其暂时收纳从零部件输送装置(焊钉输送装置16)供给的规定数量的零部件(焊钉24)并将所收纳的规定数量的所述零部件填充到规定机械(焊钉供给装置22)中，该零部件填充装置具有零部件收纳部(管190)和切换机构198，其中，所述零部件收纳部具有在铅垂方向上贯通的零部件收纳孔(管孔210)，能使所述零部件从所述零部件收纳孔的上端(引导口212)进入并从下端(排出口214)出去，且能在位于所述零部件收纳孔的所述下端侧的停止部216使所述零部件停止，且能对规定数量的所述零部件以在所述零部件收纳孔的内部从所述停止部216到所述上端侧排列成直线的方式进行收纳；所述切换机构198具有多个移动体(滚珠224)和锁定部(旋转部件226)，多个所述移动体(滚珠224)能在与所述零部件抵接的位置和不与所述零部件抵接的位置之间移动，所述锁定部(旋转部件226)限制多个所述移动体的移动，所述切换机构198在所述停止部216切换使所述零部件停止的状态和使所述零部件通过的状态。

根据上述结构，零部件填充装置(焊钉填充装置14)介于零部件输送装置(焊钉输送装置16)和零部件供给装置(焊钉供给装置22)之间。因此，在零部件输送装置(焊钉输送装置16)和零部件供给装置(焊钉供给装置22)之间不设置输送部(软管)。其结果，即使在焊接作业时钉枪20进行移动，也不会产生输送部与工件W等接触这样的不良情况。

另外，根据上述结构，由于零部件收纳部(管190)在沿铅垂方向贯通的零部件收纳孔(管孔210)的内部将规定数量的零部件(焊钉24)以排列成直线的方式进行收纳，因此仅通过使零部件供给装置(焊钉供给装置22)移动到零部件收纳部的下方并使零部件落下，就能够将规定数量的零部件填充到零部件供给装置中。如此，根据上述结构，能够以在钉枪20的焊接作业时不与工件W等接触的结构从零部件输送装置(焊钉输送装置16)向零部件供给装置填充规定数量的零部件。

在本发明的第1方式中，也可以为：多个所述移动体(滚珠224)沿所述停止部216的截面的周向排列，能向所述停止部216的内部移动而使所述停止部216的尺寸小于所述零部件(焊钉24)的尺寸，从而使所述零部件停止，并且，能向所述停止部216的外侧移动而使所述停止部216的尺寸大于所述零部件的尺寸，从而使所述零部件停止，所述锁定部(旋转部件226)在多个所述移动体使所述停止部的尺寸小于所述零部件的尺寸的状态下限制多个所述移动体的移动。

在本发明的第1方式中，也可以为：位于所述停止部216的位置的所述零部件收纳部(管190)是具有外壁(管外壁218)和内壁(管内壁220)的筒，所述筒具有多个筒通孔(管通孔222)，多个所述筒通孔(管通孔222)从所述外壁贯通至所述内壁，且沿着所述停止部216的截面的外周排列，所述移动体是能在所述筒通孔的内部移动的滚珠224，所述锁定部具有旋转部件226，该旋转部件226包围所述筒的所述外壁并覆盖所述筒通孔的所述外壁侧的开口，且能以所述停止部216的轴心为中心进行旋转，所述旋转部件226在与所述筒的所述外壁相向的内周面232上具有多个凹部234，所述多个凹部234以与多个所述筒通孔彼此之间的间隔相同的间隔配置，所述筒通孔的所述内壁侧的开口(内壁开口230)为能使所述滚珠224的一部分向所述停止部216的内部突出的大小或形状，当所述旋转部件226的旋转位置是使所述凹部234与所述筒通孔正对的位置时，所述滚珠224能在所述凹部234和所述筒通孔之间移动；当所述旋转部件226的旋转位置不是使所述凹部234与所述筒通孔正对的位置时，在使所述滚珠224的一部分从所述筒通孔的所述内壁侧的开口向所述停止部216的内部突出的状态下通过所述旋转部件226来限制所述滚珠224移动。

在本发明的第1方式中，也可以具有使所述锁定部(旋转部件226)进行动作的驱动源(第4缸188)。

在本发明的第1方式中，也可以为：所述零部件是焊钉24，该焊钉24通过凸焊而被焊接到工件W上，所述规定机械是焊钉供给装置22，该焊钉供给装置22被设置于凸焊装置12，用于将所述焊钉24供给到焊接电极(第2电极38)。

本发明的第2方式是一种零部件填充方法，使用第1方式的零部件填充装置(焊钉填充装置14)来暂时收纳从所述零部件输送装置(焊钉输送装置16)供给的规定数量的所述零部件(焊钉24)，并将所收纳的规定数量的所述零部件填充到所述规定机械(焊钉供给装置22)中，所述零部件填充方法包括第1位置对准工序、零部件收纳工序、第2位置对准工序和零部件填充工序，其中，在所述第1位置对准工序中，将所述零部件填充装置配置于所述零部件输送装置的下方；在所述零部件收纳工序中，在使所述移动体(滚珠224)向所述停止部216的内部移动而使所述停止部216的尺寸小于所述零部件的尺寸并通过所述锁定部(旋转部件226)限制所述移动体的移动的状态下，将规定数量的所述零部件从所述零部件输送装置供给到所述零部件收纳孔(管孔210)，从而将规定数量的所述零部件收纳到所述零部件收纳孔中；在所述第2位置对准工序中，将所述规定机械配置在所述零部件填充装置的下方；在所述零部件填充工序中，解除所述锁定部对所述移动体的移动进行的限制，且通过所述零部件的自重使所述移动体向所述停止部216的外侧移动从而使所述停止部216的尺寸大于所述零部件的尺寸，且使所述零部件落下而填充到所述规定机械中。

此外，本发明所涉及的零部件填充装置和零部件填充方法并不限于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的情况下采用各种结构。

Claims (6)

1.一种零部件填充装置(14)，其暂时收纳从零部件输送装置(16)供给的规定数量的零部件(24)并将所收纳的规定数量的所述零部件填充到规定机械(22)中，

其特征在于，

具有零部件收纳部(190)和切换机构(198)，其中，

所述零部件收纳部具有在铅垂方向上贯通的零部件收纳孔(210)，能使所述零部件从所述零部件收纳孔的上端(212)进入并从下端(214)出去，且能在位于所述零部件收纳孔的所述下端侧的停止部(216)使所述零部件停止，且能对规定数量的所述零部件以在所述零部件收纳孔的内部从所述停止部到所述上端侧排列成直线的方式进行收纳；

所述切换机构具有多个移动体(224)和锁定部(226)，多个所述移动体能在与所述零部件抵接的位置和不与所述零部件抵接的位置之间移动，所述锁定部限制多个所述移动体的移动，所述切换机构在所述停止部切换使所述零部件停止的状态和使所述零部件通过的状态。

2.根据权利要求1所述的零部件填充装置，其特征在于，

多个所述移动体沿所述停止部的截面的周向排列，能向所述停止部的内部移动而使所述停止部的尺寸小于所述零部件的尺寸，从而使所述零部件停止，并且，能向所述停止部的外侧移动而使所述停止部的尺寸大于所述零部件的尺寸，从而使所述零部件停止，

所述锁定部在多个所述移动体使所述停止部的尺寸小于所述零部件的尺寸的状态下限制多个所述移动体的移动。

3.根据权利要求2所述的零部件填充装置，其特征在于，

位于所述停止部的位置的所述零部件收纳部是具有外壁(218)和内壁(220)的筒，

所述筒具有多个筒通孔(222)，多个所述筒通孔从所述外壁贯通至所述内壁，且沿着所述停止部的截面的外周排列，

所述移动体是能在所述筒通孔的内部移动的滚珠(224)，

所述锁定部具有旋转部件(226)，该旋转部件包围所述筒的所述外壁并覆盖所述筒通孔的所述外壁侧的开口，且能以所述停止部的轴心为中心进行旋转，

所述旋转部件在与所述筒的所述外壁相向的内周面(232)上具有多个凹部(234)，所述多个凹部以与多个所述筒通孔彼此之间的间隔相同的间隔配置，

所述筒通孔的所述内壁侧的开口(230)为能使所述滚珠的一部分向所述停止部的内部突出的大小或形状，

当所述旋转部件的旋转位置是使所述凹部与所述筒通孔正对的位置时，所述滚珠能在所述凹部和所述筒通孔之间移动；当所述旋转部件的旋转位置不是使所述凹部与所述筒通孔正对的位置时，在使所述滚珠的一部分从所述筒通孔的所述内壁侧的开口向所述停止部的内部突出的状态下通过所述旋转部件来限制所述滚珠移动。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的零部件填充装置，其特征在于，

具有驱动源(188)，该驱动源(188)使所述锁定部进行动作。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的零部件填充装置，其特征在于，

所述零部件是焊钉(24)，该焊钉通过凸焊而被焊接到工件上，

所述规定机械是焊钉供给装置(22)，该焊钉供给装置被设置于凸焊装置(12)，用于将所述焊钉供给到焊接电极(38)。

6.一种零部件填充方法，使用权利要求2所述的零部件填充装置来暂时收纳从所述零部件输送装置供给的规定数量的所述零部件并将所收纳的规定数量的所述零部件填充到所述规定机械中，

其特征在于，

包括第1位置对准工序、零部件收纳工序、第2位置对准工序和零部件填充工序，其中，

在所述第1位置对准工序中，将所述零部件填充装置配置于所述零部件输送装置的下方；

在所述零部件收纳工序中，在使所述移动体向所述停止部的内部移动而使所述停止部的尺寸小于所述零部件的尺寸并通过所述锁定部限制所述移动体的移动的状态下，将规定数量的所述零部件从所述零部件输送装置供给到所述零部件收纳孔，从而将规定数量的所述零部件收纳到所述零部件收纳孔中；

在所述第2位置对准工序中，将所述规定机械配置在所述零部件填充装置的下方；

在所述零部件填充工序中，解除所述锁定部对所述移动体的移动进行的限制，且通过所述零部件的自重使所述移动体向所述停止部的外侧移动从而使所述停止部的尺寸大于所述零部件的尺寸，且使所述零部件落下而填充到所述规定机械中。

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