JP2002321064A

JP2002321064A - ナットフィーダの供給ヘッド

Info

Publication number: JP2002321064A
Application number: JP2001132454A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamada; 孝洋山田; Shinji Toda; 真司戸田; Yasushi Ide; 康井出; Toshihiko Itoigawa; 利彦糸井川; Yasuhiro Kaneishi; 康広金石; Noriyasu Hayashiguchi; 典泰林口; Hiroyuki Mizutani; 裕之水谷
Original assignee: YAJIMA GIKEN KK; Yashima Kogyo KK
Current assignee: YAJIMA GIKEN KK; Yashima Kogyo KK
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数を削減して製造コストの削減を可能に
すると共に、溶接用ナットの変更時の分解・組立作業を
簡単に行うことができるナットフィーダの供給ヘッドを
提供する。【解決手段】本体ブロック１の内部に通路９が形成さ
れ、その通路９内前部にナット２０を供給するためにシ
ュート３が接続される。本体ブロック１の末端に通路９
に連通接続して円筒状のガイドホルダー２が取り付けら
れ、ガイドホルダー２の末端に、軸方向に移動する駆動
ロッドを有したアクチュエータが取り付けられる。通路
９内前部に送られたナット２０の孔に進入してナット２
０を支持するナット支持ピン６が流体圧シリンダ４のピ
ストンロッド５の先端に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接用ナットをワ
ークの溶接位置に供給するナットフィーダの供給ヘッド
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のナットフィーダの供給ヘッド
は、従来、先端にナット支持ピンを固定したプッシュロ
ッドを、アクチュエータとしての空気圧シリンダのシリ
ンダロッドの先端に連結し、空気圧シリンダの押し出し
作動によって、プッシュロッドを前進させ、その先端の
ナット支持ピンにより保持した溶接用ナットを、ワーク
の目標位置まで供給するように構成されていた（例え
ば、特公平７−６３８５６号公報など参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のナ
ットフィーダの供給ヘッドは、長尺の空気圧シリンダに
加え、そのシリンダロッドの先端に連結されるプッシュ
ロッド自体の長さとその連結部の長さが加わるため、供
給ヘッドの全長が非常に長くなり、その全長は溶接用ナ
ットを供給する際の供給ストロークの２倍の長さを越え
ていた。このため、供給ヘッドの重量も増大し、それに
伴ってプッシュロッド外周の筒形ガイドホルダーやその
連結部に充分な強度が必要となり、ガイドホルダーを含
む多くの部材が大型化し、供給ヘッドの小型化が難しい
という課題があった。

【０００４】また、供給される溶接用ナットには各種の
外形や内径をもった各種の大きさのものがあることか
ら、従来のナットフィーダの供給ヘッドは、このような
供給される溶接用ナットの種類（大きさ）に応じて、太
さの異なるプッシュロッドやガイドホルダーを持った各
種の大きさのものが製造されていた。

【０００５】このため、各種の大きさの溶接用ナットを
供給するナットフィーダの供給ヘッドを製造するために
は、各種の外径を持ったプッシュロッド、ガイドホルダ
ー及び空気圧シリンダを用意する必要があり、そのため
に、供給ヘッドの部品点数が増大し、製造コストが高く
なるという問題があった。また、供給する溶接用ナット
の内径が例えば５mmから６mmにわずかに変更する場合で
も、ナット支持ピンからプッシュロッド、空気圧シリン
ダ等の多くの部品を分解して再度組み立てる必要があ
り、溶接用ナットを変更する際の供給ヘッドの分解・組
み立て作業が煩雑化する課題があった。

【０００６】また、従来の供給ヘッドでは、溶接用ナッ
ト外形が標準より小さい場合、或は外プロジェクション
形のナット（JIS B 1196のIC/ID 形の所謂外プロと呼ば
れるナット）の場合、プッシュロッドが通るナット停留
部の元部の通過孔内に、その停留部に送られた溶接用ナ
ットが倒れ込む現象が生じ易く、これを防止するため
に、通過孔の両側を狭める形状にしていた。このため、
この通過孔を持った供給ヘッドのプッシュロッドにはそ
の通過孔と同じ断面形状を持ったプッシュロッドを使用
する必要があり、プッシュロッドの共通化の妨げになっ
ていた。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、部品点数を削減して製造コストの削減を可能にする
と共に、溶接用ナットの変更時の分解・組立作業を簡単
に行うことができるナットフィーダの供給ヘッドを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のナットフィーダの供給ヘッドは、内部に通
路を形成した本体ブロックと、その通路内前部に溶接用
ナットを供給するために本体ブロックに接続されたシュ
ートと、通路の前開口部を開閉するために本体ブロック
に設けられた扉と、本体ブロックの末端に通路に連通接
続して取り付けられた円筒状のガイドホルダーと、ガイ
ドホルダーの末端に取り付けられ軸方向に移動する駆動
ロッドを有したアクチュエータと、を備えたナットフィ
ーダの供給ヘッドにおいて、通路内前部に送られた溶接
用ナットの孔に進入して溶接用ナットを支持するナット
支持ピンがアクチュエータの駆動ロッドの先端に固定さ
れたことを特徴とする。

【０００９】ここで、アクチュエータの駆動ロッドとし
ては、流体圧シリンダのピストンロッド、リニアアクチ
ュエータの出力ロッドを使用することができる。

【００１０】また、前記本体ブロックの通路内に空気を
吹き出すための空気吹出孔を設け、空気吹出孔に圧力空
気源を接続し、空気吹出孔を通して通路内に空気を吹き
出すように構成することができる。

【００１１】

【作用】上記構成のナットフィーダの供給ヘッドでは、
アクチュエータの駆動ロッドの押し出し作動により、ナ
ット支持ピンが本体ブロックの通路内を前進し、その前
部に位置する溶接用ナットの孔に嵌挿され、さらにその
前進により、扉を押し開き、溶接用ナットはナット支持
ピンに支持された状態で、駆動ロッドと共に下方のワー
クのガイドピンの先端を目がけて前進する。アクチュエ
ータの駆動ロッドがその前進端に達すると、ナット支持
ピンの先端がガイドピンの真上で停止する。この時、ナ
ット支持ピンに支持されていた溶接用ナットはその下端
部をワークまたはガイドピンの一部に当て、その慣性と
自重により当接点を支点にして、溶接用ナットは、前方
に回転し、その孔をガイドピンの先端に入れるように、
ワークの定位置に着地する。

【００１２】この供給ヘッドによれば、ナット支持ピン
を直接、アクチュエータの駆動ロッドの先端に固定した
から、従来、駆動ロッドとナット支持ピンとの間で使用
していたプッシュロッドを不要とし、部品点数を少なく
することができる。また、プッシュロッドを使用しない
ため、ナットの供給長さを変更する場合、アクチュエー
タの長さまたはその駆動ロッドの長さを変えるのみで、
対応することができ、従来のようにガイドホルダーやプ
ッシュロッドを変更する必要がなく、変更作業を簡単に
行うことができる。

【００１３】また、本体ブロックの通路内に空気を吹き
出すための空気吹出孔を設け、空気吹出孔に圧力空気源
を接続し、空気吹出孔を通して通路内に空気を吹き出す
ようにすれば、本体ブロックの通路内前部に送られる溶
接用ナットの姿勢がその空気圧により適正に保持され、
溶接用ナットの倒れ込みを防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はナットフィーダの供給ヘッ
ドの斜視図を示し、図２はその長手方向の断面図を、図
３はその要部の断面図を示してる。１は供給ヘッドの本
体ブロックで、ロッド５とナット支持ピン６が通るため
の通路９が前後方向に貫通して形成され、その通路９の
先端前部に設けたナット停留部に、溶接用ナット２０
（以下ナットという）を送るためのシュート３の先端部
が挿入・接続される。

【００１５】この本体ブロック１の通路９の先端開口部
を開閉するように、両開きの扉１０がヒンジピン１１を
軸に両側に取り付けられる（図３）。この扉１０は、平
面視で略Ｌ字形に形成され、閉鎖時に、シュート３から
送られたナット２０を、通路９の先端前部のナット停留
部内で、所定の姿勢で停止するように、その下側に壁部
１０ａが設けられる。図３に示すように、両側の扉１０
の後部は、本体ブロック１内の後部に突出可能に設けら
れたコイルばね１２ａ付きの突出部材１２により外側に
付勢される。従って、この突出部材１２のコイルばね１
２ａによる付勢により、扉１０は常時、閉鎖方向に付勢
されている。

【００１６】また、図２に示すように、本体ブロック１
内には通路９内に空気を吹き出すための空気吹出孔１３
が設けられる。この空気吹出孔１３には空気管継手１４
を通して圧力空気源から空気が供給され、通路９内に空
気が噴出し、その空気流が通路９の前部のナット停留部
で、ナット２０を適正姿勢に保持するように作用し、こ
れによって、ナット２０のナット停留部での倒れ込みを
防止する。

【００１７】更に、本体ブロック１の後部には、円筒状
のガイドボルダー２を介してアクチュエータとしての流
体圧シリンダ４が取り付けられる。ガイドホルダー２は
その先端部を本体ブロック１の後部に、通路９とガイド
ホルダー２内の空間を連通接続するように嵌入し、複数
の固定ボルト８によってその嵌入部が締付・固定され
る。ガイドホルダー２の先端部内に、ピストンロッド５
の先端部を摺動可能に支持するためのブッシュ１５が嵌
着される。また、ブッシュ１５の端部位置のガイドホル
ダー２には、ブッシュ１５の抜け止め用に抜け止めピン
７が打ち込まれ、この抜け止めピン７には空気抜き孔が
設けられる。

【００１８】流体圧シリンダ４は、長尺のピストンロッ
ド５を備えて構成され、そのピストンロッド５の先端部
には、ナット支持ピン６が固定される。ナット支持ピン
６をピストンロッド５に固定する固定方法としては、図
４の（ａ）に示すように、ナット支持ピン６の元部をピ
ストンロッド５の先端孔にはめ込み、その軸と直角方向
に固定ピン２６を打ち込んで固定する。或は、図４の
（ｂ）に示すように、ナット支持ピン６の元部をピスト
ンロッド５の先端孔に圧入して固定する。或は、図４の
（ｃ）に示すように、ナット支持ピン６の元部に雄ねじ
を形成し、ピストンロッド５の先端孔に雌ねじを形成
し、ナット支持ピン６の元部をピストンロッド５の先端
孔にねじ込んで固定することができる。

【００１９】若しくは、図５の（ａ）に示すように、ナ
ット支持ピン６の元部とピストンロッド５の先端の横断
方向にねじ孔を設け、そのねじ孔に貫通ねじ２７をねじ
込んで固定する。或は、図５の（ｂ）に示すように、ナ
ット支持ピン６の元部をピストンロッド５の先端孔には
め込み、その接合部をろう付けにより固定する。或は或
は、図５の（ｃ）に示すように、ピストンロッド５の先
端とナット支持ピン６の元部の一部に、その軸と直角方
向にねじ孔を形成し、固定ねじ２８をそのねじ孔にねじ
込んで固定することができる。

【００２０】流体圧シリンダ４のピストンロッド５は、
従来の一般的な流体圧シリンダのピストンロッドにプッ
シュロッドを加えた長さをもって長尺に形成され、流体
圧シリンダ４は、そのピストンロッド５をガイドホルダ
ー２内に挿入し、ピストンロッド５の先端部をブッシュ
１５内に嵌入した状態で、ガイドホルダー２の末端にね
じで締付・固定される。ガイドホルダー２の末端には、
流体圧シリンダ４の先端部に設けた雄ねじ部４ａに螺合
する雌ねじ部２ｂが設けられるから、この流体圧シリン
ダ４先端部の雄ねじ部４をガイドホルダー２の末端の雌
ねじ部２ｂにねじ込むことにより、流体圧シリンダ４ア
ッセンブリは比較的簡単に組み付けて締付・固定するこ
とができる。ピストンロッド５の外形は、使用するナッ
トの外形（二面幅）に合わせ、その外形寸法より僅かに
小さい形状に設定される。

【００２１】ピストンロッド５の先端に固定されるナッ
ト支持ピン６の外径は、供給するナット２０の種類（内
径またはねじ径）に応じて設定され、供給するナット２
０の種類が例えば６mm、８mm、１０mmの３種類の場合、
ナット支持ピン６は、それより少し細い４．４mm、６．
０mm、７．５mmの３種類が用意され、各ナット支持ピン
６は対応する外径のピストンロッド５の先端に連結・固
定される。例えば、シリンダ内径２５mmの流体圧シリン
ダ４の場合、８mm、１０mm、１２mmの外径のピストンロ
ッドを使用することができるから、４．４mmのナット支
持ピン６は８mmのピストンロッド５に、６．０mmのナッ
ト支持ピン６は１０mmのピストンロッド５に、７．５mm
のナット支持ピン６は１２mmのピストンロッド５に固定
される。

【００２２】このように、供給するナット２０の種類
（内径またはねじ径）が所定の範囲内であれば、流体圧
シリンダ４は、そのシリンダ本体を共通として、ピスト
ンロッド５のみを変更したものを使用することができ
る。ナット支持ピン５とピストンロッド５の外周部は硬
化処理され、ナット２０や扉１０との接触による摩耗を
低減している。また、ナット支持ピン５には、ナットの
磁気吸着を利用しない場合には、ステンレス等の非磁性
体金属が使用される。

【００２３】更に、流体圧シリンダ４のピストンロッド
５の先端に直接、ナット支持ピン６を固定しているの
で、従来のピストンロッドの先端に連結部を介してプッ
シュロッドを接続し、その先端にナット支持ピンを連結
する場合に比べ、連結部の長さ分だけ、ガイドホルダー
の長さを短くすることができる。また、ナットの供給長
さを変える場合、従来では、流体圧シリンダの長さを変
えると共に、ガイドホルダーの長さも変更する必要があ
ったが、この供給ヘッドでは、流体圧シリンダのみを変
更するだけで、ナットの供給長さを変更することができ
る。

【００２４】上記構成のナットフィーダの供給ヘッド
は、図６に示すように、ナットを溶接するためのワーク
２１上のガイドピン２２が突出した位置に、その前部を
下方に傾斜して配設される。そして、流体圧シリンダ４
のピストンロッド５を押し出した際、ナット支持ピン６
の先端が正確にガイドピン２２の先端の僅か上方で停止
するように、位置決めされる。シュート３は送りホース
を介して図示しないナットフィーダの分離供給装置に接
続される。

【００２５】エアー等によって圧送されたナット２０
は、シュート３を通り、本体ブロック１の通路９前部の
ナット停留部に、その上面をナット支持ピン６側に向け
た一定の姿勢で進入し、扉１０の下側の壁部１０ａに当
たり停止する。このとき、通路９内には空気吹出孔１３
から空気が吹き出しており、その空気圧により通路前部
内のナット２０は倒れることなく、一定の姿勢で保持さ
れる。

【００２６】その状態で、流体圧シリンダ４がそのピス
トンロッド５を押し出し作動すると、その先端のナット
支持ピン６が通路９内を前進してナット２０の孔に嵌挿
され、さらにその前進により、両側の扉１０を押し開
き、ナット２０がナット支持ピン６に支持された状態
で、ピストンロッド５と共に下方のワーク２１のガイド
ピン２２の先端をめがけて前進する。

【００２７】流体圧シリンダ４のピストンロッド５がそ
の押し出し端に達すると、ナット支持ピン６の先端がガ
イドピン２２の真上で停止する。この時、ナット支持ピ
ン６に支持されていたナット２０はその下端部をワーク
２１またはガイドピン２２の一部に当て、その慣性と自
重により当接点を支点にしてナット２０は、前方に回転
し、その孔をガイドピン２２の先端に入れるように、ワ
ーク２１の定位置に着地する。

【００２８】ナット２０の供給を終わったピストンロッ
ド５は、流体圧シリンダ４の引き戻し作動によって、ガ
イドホルダー及びシリンダ内の原位置に戻り、本体ブロ
ック１の扉１０はコイルばね１２ａの付勢力により閉鎖
される。この時、流体圧シリンダ４のピストンロッド５
の後退がセンサ１６により検出されると、圧力空気が空
気管継手１４を通り空気吹出孔１３を通して通路９に送
られ、その空気圧によりナットの姿勢を適正に保ち、そ
の倒れを防止することができる。そして次のナット２０
が通路９の前部に供給されると、上記と同様な動作が繰
り返され、その動作毎に、ナット２０がワーク２１上の
定位置に供給される。

【００２９】ところで、供給するナット２０の種類を、
例えば内径５mmのナットから内径６mmのナットに変更す
る場合、或はナットの供給長さを変更する場合、ガイド
ホルダー２の元部から、ねじ止めされた流体圧シリンダ
４をそのピストンロッド５、ナット支持ピン６と共に外
し、そのナットの内径にあったナット支持ピン６を先端
に設けた流体圧シリンダ４と付け替えればよい。この
際、例えば内径５mmのナットから内径６mmのナットに変
更する場合のように、ナット支持ピン６のみを変更すれ
ばよい場合、ピストンロッド５と流体圧シリンダ４は同
じものを使用することができ、簡単に交換作業を行うこ
とができる。

【００３０】図７は他の実施形態の供給ヘッドを示して
いる。この供給ヘッドは、本体ブロック３１内に嵌挿さ
れるガイドホルダー３２の先端部の内側に、電磁石３３
が装着され、ピストンロッド５とナット支持ピン６には
磁性体金属が使用される。流体圧シリンダ４のピストン
ロッド５の先端にナット支持ピン６が直接固定される構
成は上記と同様である。この電磁石３３は、ピストンロ
ッド５が押し出し作動する際、励磁されて、ピストンロ
ッド５とナット支持ピン６に磁力を付与し、ナット２０
をナット支持ピン６の外周部に吸着させると共に、ナッ
トの上面をピストンロッド５の先端面で吸着させ、ワー
クの上まで送る。

【００３１】また、例えば、非磁性体製のナット支持ピ
ンを使用し、ナットをピストンロッド５の端面のみに吸
着させることもできる。そしてこの後、電磁石３３への
通電を停止して、磁力の発生を停止し、ナット２０の自
重と慣性により、ナットをワークの所定位置に着地させ
る。

【００３２】なお、上記実施形態では、アクチュエータ
として流体圧シリンダ４を使用したが、リニアモータ等
で駆動されるリニアアクチュエータを使用することもで
きる。その場合、上記ピストンロッド５はリニアアクチ
ュエータの出力軸としての駆動ロッドが使用されること
になる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のナットフ
ィーダの供給ヘッドによれば、ナット支持ピンを直接、
アクチュエータの駆動ロッドの先端に固定したから、従
来使用していたプッシュロッドを不要とし、部品点数を
少なくすることができる。また、プッシュロッドを使用
しないため、ナットの供給長さを変更する場合、アクチ
ュエータの駆動ロッドの長さを変えるのみで、対応する
ことができ、従来のようにガイドホルダーやプッシュロ
ッドを変更する必要がなく、簡単に変更作業を行うこと
ができる。さらに、ナットの外径や内径の寸法が大きく
変わらない範囲でのナットの変更であれば、つまり、ナ
ット支持ピンの変更のみで対応可能な場合には、アクチ
ュエータをその駆動ロッド、ナット支持ピンと共に交換
するだけの簡単な作業で、つまり、本体ブロックやガイ
ドホルダーを分解することなく、ナットの変更に伴う部
品の交換作業を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すナットフィーダの供
給ヘッドの斜視図である。

【図２】同供給ヘッドの軸方向の縦断面図である。

【図３】同供給ヘッドの水平方向の要部断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）はナット支持ピンを固定する手
段を示す断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）はナット支持ピンを固定する手
段を示す断面図である。

【図６】同供給ヘッドの使用状態を示す断面図である。

【図７】他の実施形態を示す供給ヘッドの要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１−本体ブロック２−ガイドホルダー３−シュート４−流体圧シリンダ５−ピストンロッド６−ナット支持ピン９−通路１０−扉２０−ナット（溶接用ナット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戸田真司愛知県名古屋市中区金山５丁目２番22号矢島技研株式会社内 (72)発明者井出康愛知県名古屋市中区金山５丁目２番22号矢嶋工業株式会社内 (72)発明者糸井川利彦愛知県名古屋市中区金山５丁目２番22号矢嶋工業株式会社内 (72)発明者金石康広愛知県名古屋市中区金山５丁目２番22号矢嶋工業株式会社内 (72)発明者林口典泰愛知県名古屋市中区金山５丁目２番22号矢嶋工業株式会社内 (72)発明者水谷裕之愛知県名古屋市中区金山５丁目２番22号矢嶋工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に通路を形成した本体ブロックと、
該通路内前部に溶接用ナットを供給するために該本体ブ
ロックに接続されたシュートと、該通路の前開口部を開
閉するために該本体ブロックに設けられた扉と、該本体
ブロックの末端に該通路に連通接続して取り付けられた
円筒状のガイドホルダーと、該ガイドホルダーの末端に
取り付けられ軸方向に移動する駆動ロッドを有したアク
チュエータと、を備えたナットフィーダの供給ヘッドに
おいて、前記通路内前部に送られた溶接用ナットの孔に進入して
該溶接用ナットを支持するナット支持ピンが、前記アク
チュエータの駆動ロッドの先端に固定されたことを特徴
とするナットフィーダの供給ヘッド。
【請求項２】前記本体ブロックの通路内に空気を吹き
出すための空気吹出孔を設け、該空気吹出孔に圧力空気
源を接続し、該空気吹出孔を通して該通路内に空気を吹
き出すように構成した請求項１記載のナットフィーダの
供給ヘッド。