JP2005103593A - 振動式部品供給方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の振動式溶接ナット供給装置は溶接ナットの外形寸法が変更された場合でも専用の振動ボールしか使用できなかった。
【解決手段】パーツフィーダの振動ボール２の内壁に配置された部品搬送トラック３の上に溶接ナットを乗せて順次整列しながら前記トラックの上昇終端の部品排出口から目的個所に正常姿勢の溶接ナットを選別して送り出す方法において，振動ボール２の部品排出口の近傍に，溶接ナットの表裏を一方向に規制するための選別ユニット７を着脱可能に取り付け，これによって前記選別ユニットのみ交換又は前記ユニットに含む部品を調整することで形状寸法の異なる溶接ナットの表裏選別に対応できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は，抵抗スポット溶接機に付設して使用されるパーツフィーダ（振動式部品供給装置）に係り，さらに詳しくはプロジェクション（溶接用突起）を四角ナットの四隅に形成されたプロジェクション・ナット及びその他の類似小物部品（以下 溶接ナットという）の裏表を選別する部品供給方法及びその装置に関する。

従来はたとえば四角ナットの四隅に溶接用突起Ｐを設けた溶接ナットＮを，振動ボール３０の有底部から螺旋状に上昇した搬送トラック３１を通して連続的に整列・送給する場合，搬送トラック３１に沿って溶接ナットが上昇する途中で溶接用突起の向きが下向きか上向きかを方向選別して溶接用突起が下向きのナット（正常姿勢の部品）と溶接用突起が上向きのナット（異常姿勢の部品）とを刃型トラック３４を通過させることで裏表を選別して正常姿勢の部品のみをスポット溶接機に取り付けられたフィーダユニット（ナット供給ヘッド）に送り出すナット供給方法と装置が一般的に知られている（図１４，図１５参照）。

従来の部品表裏選別方法及び装置は，たとえば前記搬送トラック３１の上昇終端部位に数条の刃型を部品進行方向に形成された選別用の刃型トラック３４が部品進行方向へ形成されたトラックが連続的に接続されている。

この場合，正常部品は大小の金属製丸棒のガイドレール３２，３３に沿って移動し，次の刃型トラック３４を渡るとき溶接ナットＮの突起Ｐが刃型に引っかかった状態で一方向のまま前進し部品搬出口へ送り出される（図１３，図１４参照）。

一方，溶接用突起が逆向き（上向き）の場合はナット上部の平坦面３５が刃型溝３６を跨いた状態で落下して振動ボール内に回収される（図１５参照）。そして再び搬送トラック３１にそって上昇移動する。

図では省略したが，正常に選別・整列された溶接ナットはボール外側に引き出されたレールに搬出され，途中で分離装置によって一つ一つ分離される。分離された溶接ナットはエアノズルから噴出される圧縮エアによって供給ホースの中を勢いよく吹き飛ばされてフィーダユニットに送給される。

フィーダユニットへ送られてきた溶接ナットはフィーダユニット内で一旦停止する。停止した溶接ナットはフィーダユニットから溶接ナット供給用のスピンドルを前進駆動することによってスピンドルの先端に保持される。スピンドルに保持された溶接ナットはスピンドルの前進でストッパ位置から離脱して下部電極のワークセット位置に供給される。

供給された溶接ナットは下部電極にセットされたワークと共に上部電極の加圧動作で挟みつけ，必要な電極加圧力を与えると共に溶接電流を前記ナットの突起に集中的に流して相手ワークと共に加熱・溶融して接合する。

従来の振動式溶接ナット供給装置には，溶接ナットの方向性を選別するための装置として刃型トラックや大小の金属製丸棒のガイドレールなど各種の選別方法が採用されてきた。

本件出願人が前述した先行技術文献を調査したところでは溶接ナットの表裏を選別する機構または選別機能をもった振動式溶接ナット供給装置は下記のごとく文献に公開されているものの，選別ユニット部の交換又はユニット部品調整のみで共通ボールによる供給部品の形状寸法の変更に対応する選別方式は確認されなかった。
実開昭６０−１５１８２１号公報 実開昭６２−０７４６１７号公報 特開２０００−２１９３１４号公報 特開２００１−０７２２３３号公報 最新部品供給技術総覧編集委員会「最新部品供給技術総覧」株式会社産業技術サービスセンター，１９８６年４月１７日，Ｐ．２２５−２６５「部品整列・選別技法」

本発明が解決する問題点は従来の振動式溶接ナット供給方式及び装置では溶接ナットの外形寸法が例えばＭ６用ナットからＭ８用ナットに変更された場合，溶接ナットの大きさ毎に専用の振動ボールを必要とし，コストカットと納期短縮ができなかったこと。従来の溶接ナットの表裏選別装置では大小の金属製丸棒のガイドレールをトラック沿線に合わせて溶接するのに熟練と経験を必要とし標準化製品を実現出来なかったこと。

本発明は上記の問題を解決するために開発されたもので，請求項１の発明ではプロジェクションを有する溶接ナットを選別するパーツフィーダの振動ボール内に設けられた螺旋状の部品搬送トラックの上に溶接ナットを乗せて順次整列しながら前記トラックの上昇終端部位の部品排出口から目的個所に部品を送り出す振動式部品供給方法において，前記ボールの部品排出口の近傍にナット表裏選別ユニットを着脱可能に取り付け，前記選別ユニットのみ交換又は前記ユニットの部品調整することによって寸法の異なる溶接ナットの表裏選別に対応できるようにしたことを条件とする振動式部品供給方法を提供する。

請求項２の発明は抵抗スポット溶接機の下部電極から突き出し，ワークの位置決め用の貫通穴に挿入されるガイドピンに，パーツフィーダからプロジェクションを有する溶接ナットを供給して該ナットとワークとを上下電極で挟み付けて加圧・通電して溶接する場合の，前記パーツフィーダの溶接ナット表裏を選別するための装置において，前記パーツフィーダのボール内に設けた部品搬送トラックの上昇終端部位の部品排出口近傍に，着脱自在に取り付けた前記トラックの終端と連続する選別板と，該選別板の外側を高くし内側を低く傾斜させると共に該選別板の内側に設けられたガイドと，前記選別板の部品走路には溶接ナットの進行方向に形成された選別レールと，該選別レールとの部品走路の間隔を幅方向に調整する幅寄せ板と，前記選別レールの上方に設けられた正常姿勢ナットの高さのみ通過を許す押え板と，前記ガイドの一部に設けられた不良姿勢の溶接ナットのみをボール内に落下させるための部品除去手段とから構成された選別ユニットを，交換又は部品調整することにより共通ボールで溶接ナットの寸法変更に対応した。

請求項３の発明では，前記ユニットの押え板および／または幅寄せ板の調整は前記溶接用突起を含む溶接ナットの幅，高さに対応できるようにした。

本発明では前記選別板の選別レールと幅寄せ板の間隔は前記溶接ナットの溶接用突起の形状寸法変化に応じて前記幅寄せ板を前記部品走路の幅方向に移動調整するようにした。

また本発明では，前記選別板はガイドと選別レールとの間隔が供給部品の寸法に合わない場合に交換できるようにした。

請求項１の発明方法は，溶接ナットの外形寸法をＭ６からＭ８に変更した場合でも一つの選別ユニットを交換又は調整するだけで，Ｍ６用の振動ボールが使用可能となる。供給部品は寸法の大きさにかかわらず，振動ボール内の搬送トラックにそって上昇するだけであるから，溶接ナットの外形寸法が変更しても共通の振動ボールが使用できる。

したがって，従来の部品選別方法と比較し，選別部品の形状変更ごとに専用の振動ボールが必要であったのを，本発明方法によって振動ボールの標準化を実現することができ，従来に見られるような搬送トラックの部品走路への選別レールの溶接加工やその溶接熟練および経験則は全く必要がなくなる。選別機能を一箇所にユニット化して設けたので，振動ボールの構造が簡単で耐久性向上を図ると共に製作工数も大幅に削減できる。

また請求項２の本発明装置は，従来装置のように刃型トラックは使用せず，搬送トラックの部品排出口部位に選別ユニットのみ交換又は調整するだけであるから，刃型トラックの繋ぎや刃型溝への乗り移り際のガイドレールの調整などは一切不要である。したがって，従来装置と比べて刃型トラックとガイドレール用の丸棒がなくなる分，選別能力の向上が得られるほか，製作に手間が掛からず，選別ユニット及び振動ボールの標準化により大幅なコスト削減が可能となる。

また請求項３の発明装置によれば，選別部品の外形寸法に合わせて通路の高さ又は間隔を容易に調整することができ選別能力アップを実現する。

また，発明装置によれば，前記選別板の選別レールと幅寄せ板との間隔を前記ナット又は突起の形状,大きさに応じて前記幅寄せ板を前記部品走路の板幅方向に容易に移動調整することができる。

また，前記選別板はガイドと選別レールとの固定間隔が供給部品の寸法に合わない場合に交換できるようにしたので，部品の選別ユニット交換が必要最小限の選定ですむから，選別ユニットの用意する種類が少なくてよい。

また従来形式では正常姿勢の溶接ナットも突起が刃型溝に掛かる具合によっては刃型トラックから振動で落下する場合があり，刃型による選別方式は流れ選別能力を低下させる要因の一つとなっていた。しかも部品搬送トラックから連続した動きで刃型トラックに溶接ナットがうまく乗り移れるようにするためには，二本のガイドレールの微妙な調整が必要となり，その調整結果によっても選別精度が大きく左右されるという問題があった。

本発明によればレール入り選別板に幅寄せ板，押え板を組み合わせた選別ユニットをコンパクトに構成したものであるから，構造簡単で幅寄せ板，押え板を溶接ナットの溶接突起の形状寸法に応じて調整するだけであるから選別ユニット単体製品として別外の振動ボールに活用することも容易である。

本発明は専用の振動ボールを要していた旧来の溶接ナット供給方式と対比し，溶接ナットの外形寸法が変更された場合でも選別ユニットのみを振動ボールの部品搬送トラックの一部位で交換又は調整するだけで，直ちに対応できる振動式部品供給装置の標準製品化を実現する。

図１は本発明を溶接ナット供給用の振動ボールに設置された搬送トラックに実施した場合の代表例を示す平面図である。図２は本発明の選別ユニットの詳細な平面図である。図３は図２のＡ矢視図である。図４は図３のＢ矢視図である。図５は本発明選別ユニットのボール本体取り付け，ユニト部品の組み付け構造，部品走行路を示す概略断面図である。

符号１は溶接ナットを選別する振動式パーツフィーダである。２は溶接ナットを収納する振動ボールである。３は前記ボールの分離底４から振動を受けてボール壁５にそって溶接ナットＮを整列して外側に送り出す螺旋状の部品搬送トラックである（図１参照）。

６は部品搬送トラックの上方でボール壁５から内側に向かって突き出した第一ワイパーである。このワイパー６は搬送トラック３の部品走路幅を前記ボールの内側に向かって絞り込み規定幅の部品走路を通過させるもので，部品搬送トラックに乗って裏表関係なくランダムに搬出される溶接ナットＮの搬送量を規制し過剰部品を排除して整列・搬送する（図１，図１２参照）。

７は選別ユニットである。詳細図は図２から図４に示す。８は選別ユニットを構成する選別板である。この選別板８は振動ボール内に設けた部品搬送トラック３の上昇終端部位９の部品排出口近傍に，ボール外側に延長した固定支持板１０にボルトＢ１によって着脱自在に取り付けられる（図５，図１０，図１１参照）。

選別板８は前記トラックの終端と連続する部品走路の外側を高く内側を低くなるように傾斜させたもので，該選別板の内側には正常姿勢の溶接ナットの高さより０．５ｍｍないし１．０ｍｍ程度高くしたガイド１１（側板）が設けられている。そしてこのガイド１１にはその途中から不良姿勢の溶接ナットのみ排除する部品除去手段としてたとえばガイド１１の途中側板が切り欠きされた除外切り欠き部１６が設けられている（図６，図９，図１０参照）。

前記選別板８の部品通路には断面凸状の選別レール１２がナット進行方向に形成されている。この選別レール１２は溶接用突起Ｐが下向き姿勢の場合はこの正常ナットが選別レール１２を跨ぐように通過する（図６参照）。が，前記突起が上向き不良姿勢ナットの場合は，内側に傾斜した選別レール１２の上を溶接ナットＮがすべりボール内に落下する（図７参照）。

適正溶接ナットの走行を許す選別レール１２の両側の部品走路幅Ａ１とＡ２は一方の内側走路幅Ａ１は固定であり，もう一方の外側の走路幅Ａ２は幅方向に形成された長穴Ｓの許容範囲内で調整可能とする幅寄せ板１３によって調整される
（図２，図９参照）。

この場合，幅寄せ板１３は選別板８に2本のボルトＢ２により取り付けられている。幅寄せ板１３と選別レール１２との部品走路間隔Ａ２は溶接ナットの突起の形状寸法ａ２に対し０．５ｍｍないし１．０ｍｍの範囲内で幅方向への位置調整が可能なように幅寄せ板１３に形成された長穴ＳにボルトＢ２を通して選別板８側に組み込まれている（図２，図８参照）。

前記選別レール１２の上方には押え板１４が，正常姿勢のナット高さのみ通過を許す高さに合ったカラー１５を挿入してボルトＢ３によって取り付けられる。 この場合，前記カラー１５は正常姿勢の溶接ナットの高さｈより０．５ｍｍ高い寸法ＨのものがボルトＢ３の数により用意され，押え板１４と選別板８との間に前記カラー１５を挿入してボルトＢ３によって取り付けられる（図９参照）。

ガイド１１は部品進行方向の途中に形成された除外切り欠き部１６を除き押え板１４の下側に正常ナットの高さｈより僅かに高く構成されている（図６，図９参照）。

前記選別ユニットの各寸法は図８，図９に示すように，供給ナットの各寸法に対応することになる。すなわち，Ａ１−ａ１，Ａ２−ａ２，Ｂ−ｂ，Ｈ−ｈ，Ｍ−ｍとなる。なお，選別板８のＡ１，Ｂ，Ｍの各寸法は固定であるため，供給ナットの寸法と合わない仕様のときは選別板８のみ交換することになる。

前記ガイド１１にそって進行する前記選別板８の部品走路の先端には，支持板２２に固定された搬出用口金１７が選別板８に固定された支持板２３の前面にボルトＢ４を介して取り付けられている。前記搬出用口金１７には柔軟性及び透明度を有する材質からなる部品供給チューブ１８（ビニール材又はウレタンゴム材からなるホース又は角チューブを含む）が連結されている（図１から図４参照）。

前記供給チューブ１８の先端は図面では省略した抵抗スポット溶接機に組み込まれたフィーダユニットに連結されている。前記搬出用口金１７にはエア吹き出し口２０を供給チューブに向けたエアノズル１９が取り付けられている。前記エアノズル１９のエア吹き出し口２０からは圧縮エアが噴射される。圧縮エアが噴射された瞬間に正常ナットは前記口金から部品供給チューブの中に吹き飛ばされ，スポット溶接機に付設されたフィーダユニットに送られる。

前記エアノズル１９のエア吹き出し口２０の取り付け角度は放出される圧縮エアが渦巻いたりせずスムースに流れるように配慮がなされており，前述した取り付け位置以外に前記二つのカラー１５の間から放出するか，あるいは前記押え板１４から搬出用口金１７に向けて配置してもよい。

２１は第二ワイパーを示す。搬送トラック３の最終部位９の押え板１４の近傍で搬送トラック３の部品通路幅を前記ボールの内側に向かって次第に絞り込むことで，選別板８の中央付近を通過した溶接ナットＮ群を押え板１４の下側通路に入る手前側で一定の向きに最終選別・整列するものである（図１０参照）。

この場合，図６に示すように溶接用突起Ｐが下向きの正規の溶接ナットＮのみ第二ワイパー２１の下側をスムースに通過するが，溶接用突起Ｐが上向きの溶接ナットは第二ワイパー２１に阻まれ除外切り欠き部１６から落下する（図７参照）。

そして正常姿勢の溶接ナットＮは除外切り欠き部１６を通過し図９に示すように押え板１４の下に進入し，正常ナットの高さ寸法より高いガイド１１にそって進行する。溶接ナットＮはそのまま進行し前記搬出用口金１７に送られると，エア吹き出し口２０から圧縮エアが噴射された瞬間に矢印方向に部品供給チューブ１８の中を流れスポット溶接機に付設されたフィーダユニットに供給される（図１参照）。

フィーダユニットからはエアシリンダによるスピンドルの前進運動で下部電極のガイドピンにセットされたワークに供給され溶接が行われる。

本発明は溶接ナットの表裏を選別する装置をユニット化したもので，前記表裏選別ユニット７のみを交換又は調整することにより共通ボールで供給部品の寸法変更に対応した。

なお，前記選別板８はガイド１１と選別レール１２との間隔Ａ１が供給部品の寸法に合わない場合に別外の選別板８を用意し交換できるようにすれば，規定外の部品選別も可能になる。

本発明の実施例では抵抗溶接分野において溶接用突起を有する溶接ナットの表裏選別について言及したが，本発明の選別ユニット交換方式は供給部品の形状大きさに応じて各種組立て加工部品の供給装置の用途にも適用できる。

本発明の方法を実施するための振動式溶接ナット供給装置の実施例を示す概略平面図である。 本発明の溶接ナット表裏選別ユニットの実施例を示すもので，詳細構造を具体的に示す平面図である。 本発明の上記選別ユニットの実施例において図２のＡ矢視図である。 本発明の上記選別ユニットの実施例において図３のＢ矢視図である。 本発明選別ユニットのボール本体取り付け，ユニト部品の組み付け構造，部品走行路を示す概略断面図である。 本発明選別ユニットを通過中の，正常姿勢の溶接ナットが第二ワイパー２１を通過する形態を示す断面図及び図１０のＤ矢視図である。 本発明選別ユニットを通過中の，異常姿勢の溶接ナットが第二ワイパーに阻まれ落下する形態を示す断面図である。 本発明の選別ユニットに含む選別レール入り選別板８の構造と，溶接ナットの外形寸法と部品走行路の間隔を調整するための幅寄せ板１３との関係を示す断面図である。 本発明の選別ユニットに含む選別レール入り選別板８の構造と，溶接ナットの外形寸法と部品走行路の高さ調整するための押え板１４との関係を示す断面図である。 本発明装置の選別ユニットを通過する溶接ナットを拡大して示す概略平面図である。 図１０のＣ−Ｃ矢視図である。 第一ワイパー６にて溶接ナット搬送量を規制する形態を示すが概略図である。 従来装置の搬送トラック構造を示すもので，前記トラック上に配置された大小二本の金属製丸棒のガイドレールに沿って進行する正常姿勢の溶接ナットを示す概略断面図である。 従来装置の部品選別方式を示すもので，丸棒のガイドレールから刃型トラックを移行して渡る正常姿勢の溶接ナットを示す概略断面図である。 従来装置の部品選別方式を示すもので，異常姿勢の溶接ナットが刃型トラックから除外され落下する形態を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 振動式パーツフィーダ ２ 振動ボール
３ 搬送トラック ４ 分離底
５ ボール壁 ６ 第一ワイパー
７ 選別ユニット 8 選別板
９ 上昇終端部位 １０ 固定支持板
１１ ガイド １２ 選別レール
１３ 幅寄せ板 １４ 押え板
１５ カラー １６ 部品除去手段（除外切り欠き部）
１７ 搬出用口金 １８ 供給チューブ
１９ エアノズル ２０ エア吹き出し口
２１ 第二ワイパー Ｎ 溶接ナット

Claims (3)

1. パーツフィーダの振動ボールの内壁に配置された部品搬送トラックの上に溶接ナットを乗せて順次整列しながら前記トラックの上昇終端の部品排出口から目的個所に正常姿勢の溶接ナットを選別して送り出す振動式部品供給方法において，前記ボールの部品排出口の近傍に，溶接ナットの表裏を一方向に規制するための選別ユニットを着脱可能に取り付け，これによって前記選別ユニットのみ交換又は前記ユニットに含む部品を調整することで形状寸法の異なる溶接ナットの表裏選別に対応できるようにしたことを条件とする振動式部品供給方法。
2. 抵抗スポット溶接機の下部電極から突き出し，パネルワークの位置決め用の貫通穴に挿入されるガイドピンに，パーツフィーダから溶接用突起を有する溶接ナットを供給して該ナットとパネルワークとを可動側の上部電極と前記下部電極で挟み付けて加圧・通電して溶接する装置において，前記パーツフィーダのボール内に設けた部品搬送トラックの上昇終端の部品排出口近傍に着脱自在に取り付けられた，前記トラックの終端から連続して移送される溶接ナットの表裏を選別するための選別ユニットであって，前記選別ユニットは部品走路を傾斜させた選別板と，前記選別板の溶接ナット進行方向に設けられた選別レールと，前記レールとの部品走路間隔を幅方向に調整する幅寄せ板と，前記レールの上方に正常姿勢の溶接ナットのみ通過を許す押え板と，前記選別板の一部に設けられた不良姿勢の溶接ナットのみ排除する部品除去手段とから構成してなる振動式部品供給装置。
3. 前記ユニットに含まれる押え板及び／又は幅寄せ板は，前記ナット及び／又は溶接用突起の形状寸法に応じて調整できるようにしたことを条件とする請求項2の振動式部品供給装置。

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