JP2007167947A

JP2007167947A - 軸状部品の供給装置

Info

Publication number: JP2007167947A
Application number: JP2005381123A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Aoyama; 好高青山; Shoji Aoyama; 省司青山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】軸状部品を保持したまま供給ロッドが復帰したときに、その軸状部品を排除することができ、さらに、軸状部品の保持と圧縮空気による送出とを確実に行うことのできる軸状部品の供給装置を提供する。
【解決手段】保持ヘッド２１に軸状部品１を保持する凹部３２が設けられ、この凹部３２の底部に軸状部品１が着座する受け面３２Ｂが形成され、この受け面３２Ｂに軸状部品１の送出用空気を噴射する空気口３３が設けられ、空気口３３からの空気噴射は、供給ロッド２０の復帰動作中に終了するように設定され、また、受け面３２Ｂに着座している軸状部品１の最大外径部分と凹部３２の内周面との間に微小な空隙Ｔ１が設定されている。これにより、保持ヘッド２１と一緒に戻る軸状部品１を除去し、軸状部品１に対する送出推力を十分に確保できる。
【選択図】図９

Description

この発明は、保持ヘッドを有する供給ロッドによって溶接電極の受入孔に軸状部品を挿入する軸状部品の供給装置に関している。

供給ロッドの保持ヘッドに保持したプロジェクションボルトを電極の受入孔内に挿入する技術として、特許第２５０９１０３号公報がある。ここに開示されている技術は、斜め方向に進退する供給ロッドの先端部にボルトの保持ヘッドが設けられ、供給ロッドが進出してボルトが前記受入孔と同軸になると、供給ロッドが上昇してボルトを受入孔内に挿入するものである。
特許第２５０９１０３号公報

特許文献１に開示されている技術は、供給ロッドの保持ヘッドに保持されたボルトを電極の受入孔内に挿入するものであるが、ボルトが受入孔内に挿入されないで、保持ヘッドにボルトが保持されたまま供給ロッドが元の位置に復帰することがある。このような復帰動作が行われると、保持ヘッドに保持されたボルトが待機しているボルトに干渉するので、両ボルトが絡み合ったり、周辺構造部を損傷したりする恐れがある。

さらに、保持ヘッドの構造は、ボルトの保持と圧縮空気によるボルトの送出とが確実に実行されるものでなければならない。

本発明は、上記の課題を解決するために提供されたもので、軸状部品が電極の受入孔に供給されないで軸状部品を保持したまま供給ロッドが復帰したときに、その軸状部品を排除することができ、さらに、軸状部品の保持と圧縮空気による軸状部品の送出とを確実に行うことのできる軸状部品の供給装置を提供することを目的とする。

問題を解決するための手段

請求項１記載の発明は、供給ロッドの保持ヘッドに保持された軸状部品を電極の受入孔に挿入するように前記供給ロッドが供給動作を行う形式のものにおいて、前記保持ヘッドに軸状部品を保持する凹部が設けられ、この凹部の底部に軸状部品が着座する受け面が形成され、この受け面に軸状部品の送出用空気を噴射する空気口が設けられ、前記空気口からの空気噴射は、供給ロッドの復帰動作中に終了するように設定されていることを特徴とする軸状部品の供給装置である。

発明の効果

前記供給ロッドが所定の位置まで移動すると、前記受け面に着座している軸状部品に対して空気口から送出用の圧縮空気が噴射される。この噴射空気の動圧によって軸状部品は凹部から送出されて受入孔内に進入し電極側に保持される。

ところが、電極の受入孔に先行して挿入されている軸状部品が、溶接電流の通電不良などにより相手方部材に溶着されないまま受入孔内に残存している場合や、受入孔にスパッタなどの不純物が詰まっている場合、あるいは、軸状部品と受入孔との相対位置が狂っているために軸状部品が電極の端面に当たる場合などの現象が発生すると、軸状部品は受入孔内に進入することが不可能となり、保持ヘッドに保持されたまま供給ロッドが元の位置に復帰することがある。

そこで、本発明においては、前記空気口からの空気噴射が、供給ロッドの復帰動作中に終了するように設定されているため、保持ヘッドに保持されて復帰しつつある軸状部品は、復帰動作中に空気噴射によって吹き飛ばされ、保持ヘッドが所定の復帰位置に到達するまでに保持ヘッドは空の状態になる。したがって、待機している次の軸状部品と干渉することにより、絡み合って部品詰まりが発生したり、異常な向きになった軸状部品が周辺構造部を損傷したりすることがない。

請求項２記載の発明は、前記空気口からの空気噴射は、保持ヘッドに保持されている軸状部品の先端部が前記受入孔に進入してから開始するように設定されている請求項１記載の軸状部品の供給装置である。

このように軸状部品の先端部が受入孔に進入してから空気噴射が開始されるので、軸状部品の先端部が左右に揺動しても、受入孔の内面でガイドされながら円滑に奥へ進入してゆく。もし、軸状部品の先端部が受入孔に進入しない自由状態であって、軸状部品に作用する噴射空気の動圧がわずかでも偏って作用すると、軸状部品の先端は軸心からずれるので、受入孔内に進入することが不可能となる。このような偏った動圧の作用は、著しく高い確率で発生する。空気噴射が、軸状部品の先端部が受入孔に進入してから開始されるので、上述のような進入不可能な問題が解消される。換言すると、空気噴射のなされていない時期に、軸状部品の先端部が位置ずれを発生していない段階で、確実に受入孔内に進入させるものであるから、上述のような円滑な動作が確保できる。

請求項３記載の発明は、前記保持ヘッドは、供給ロッドの進出が軸状部品の軸線と前記受入孔の軸線とが合致した位置で停止し、この停止に引き続いて保持ヘッドを受入孔の軸線方向に移動するようにその移動軌跡が設定されている請求項１または請求項２記載の軸状部品の供給装置である。

前記保持ヘッドには、上述のような移動軌跡が付与されているので、軸状部品は確実に受入孔内に挿入される。特に、軸状部品の軸線と受入孔の軸線とが合致した状態で挿入されるため、軸線の合致状態で挿入変位を行わせることがきわめて容易なものとなり、動作上の信頼性が著しく向上する。つまり、最も単純化された１仮想軸線上での挿入動作となり、高精度の変位が得られるエアシリンダのようなユニットが駆動手段として採用でき、装置の動作信頼性の面で効果的である。

請求項４記載の発明は、前記軸状部品は、雄ねじが形成された軸部とこの軸部と一体に設けられたフランジ部とこのフランジ部に形成された溶着用突起からなるプロジェクションボルトである請求項１〜請求項３のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

溶着用突起またはフランジ面を前記受け面に着座させることができるので、プロジェクションボルトの保持安定性が良好なものとなる。また、空気口からの噴射空気が溶着用突起またはフランジ面に作用するので、噴射空気の動圧が広い面積に対して作用し、プロジェクションボルトを送出する確実な押出力がえられる。

つぎに、請求項５記載の発明は、供給ロッドの保持ヘッドに保持された軸状部品を電極の受入孔に挿入するように前記供給ロッドが供給動作を行う形式のものにおいて、前記保持ヘッドに軸状部品を保持する円形の凹部が設けられ、この凹部の底部に軸状部品が着座する円形の受け面が形成され、この受け面の中央部に軸状部品の送出用空気を噴射する空気口が設けられ、前記受け面に着座している軸状部品の最大外径部分と凹部の内周面との間に微小な空隙が設定されていることを特徴とする軸状部品の供給装置である。

軸状部品の前記最大外径部分と凹部の内周面との空隙が微小なものとされているので、空気口からの空気流に対してこの空隙部分で高い流路抵抗が付与される。したがって、空気口と空隙の間の空気圧が高く設定されて軸状部品を送出するための圧力が十分に確保でき、軸状部品が凹部から確実に送り出される。また、このような狭い空隙であるから、軸状部品が凹部から出て行くときに、軸状部品の最大外径部分が凹部の内周面でガイドされ、円滑な送出がえられる。

空気口は円形の受け面の中央部に開口させてあるから、空気口からの空気流が軸状部品の中央部で受け止められ、それによって空気流の動圧が偏りにくくなる。したがって、軸状部品の傾きをできるだけ少なくすることができ、電極の受入孔への挿入が行いやすくなる。さらに、最大外径部分を受け面に着座させることにより、安定した軸状部品の保持がなされる。

請求項６記載の発明は、前記空気口の流路面積よりも軸状部品の最大外径部分と凹部の内周面との間の流路面積の方が小さく設定されている請求項５記載の軸状部品の供給装置である。

このような流路面積の大小関係となっているので、空気口から最大外径部分と凹部の内周面との間までの空気圧を、軸状部品の送出にとって不足のない十分なものとすることができる。

請求項７記載の発明は、保持ヘッドの受け面近傍に、通孔が設けられた環状の永久磁石が受け面と同心状に配置されている請求項５または請求項６記載の軸状部品の供給装置である。

したがって、永久磁石の吸引力が環状の領域で軸状部品に対して均一に作用することとなり、受け面に対する軸状部品の着座が高い安定性のもとで確保できる。また、永久磁石は受け面と同心状に配置され通孔が設けられているので、この通孔と空気口とを同心状に対置することができ、構造の簡素化にとって効果的である。

請求項８記載の発明は、前記凹部は、軸状部品の進入側が大径となるテーパ孔である請求項５〜請求項７のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

軸状部品が凹部から空気圧で送り出されるとき、その初期の段階では軸状部品の移動速度は低速であるが、一旦移動を開始するとその速度は急速に速くなる。このように高速のまま電極の受入孔に進入すると、受入孔の角部や内面の摩耗が異常に進行する。ところが、上述のように凹部がテーパ孔になっているので、軸状部品の最大外径部分とテーパ孔の内周面との間の空隙が、軸状部品の移動にしたがって広くなってゆき、空隙部分の流路面積が次第に大きくなる。そのために、空隙部分から逃げる空気量が増加し、空気口から空隙部分までの圧力が徐々に低下して軸状部品に対する押出推力も低く抑えられ、軸状部品の移動速度の上昇が抑制される。したがって、テーパ孔のテーパ角度を選定することにより、受入孔への進入速度を前記異常摩耗などが最少化される値に設定することができ、電極の耐久性を長期化することが可能となる。さらに、軸状部品の進入側が大径であるから、軸状部品を凹部に受入れることが円滑になされる。

請求項９記載の発明は、前記永久磁石の通孔の直径は、空気口の直径と同じかまたはそれよりも大きく設定されている請求項７または請求項８記載の軸状部品の供給装置である。

このように通孔と空気口の直径を同じにすることにより、通孔によって空気口の一部を形成することができ、構造簡素化にとって効果的である。また、通孔の直径を空気口のそれよりも大きくすることによっても、空気口により所定の流路面積が確保されるので、上記の同じ場合と同様の効果がえられる。

請求項１０記載の発明は、前記受け面の直径に対する前記空気口の直径の比は、０．２３〜０．６８である請求項５〜請求項９のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

受け面の直径と空気口の直径とは、軸状部品に作用する押出圧力の設定に密接に関係している。上述の比が０．２３未満すなわち受け面の直径に対して空気口の直径が小さすぎる場合、空気口からの流量が十分に確保できないので、軸状部品の押出圧力の上昇に長時間を要し供給効率の面で好ましくない。また、上述の比が０．６８を超える場合すなわち受け面の直径に対して空気口の直径が大きすぎる場合、軸状部品への押出圧力が急激に上昇し、その時の動圧の偏荷重によって軸状部品が傾いたりするので、供給精度の面で好ましくない。

請求項１１記載の発明は、前記テーパ孔のテーパ角度は、１４〜１７度である請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

前記テーパ角度は、前述のように、軸状部品が受入孔へ進入する速度の設定に密接に関係している。テーパ角度が１４度未満である場合、軸状部品の移動とともに増大する空隙部分の流路面積が大きく確保できないので、軸状部品の移動速度上昇が十分に抑制されない。したがって、軸状部品の移動速度が速すぎることになり、好ましくない。また、テーパ角度が１７度を超える場合、軸状部品の移動とともに増大する空隙部分の流路面積が急激に大きくなるので、軸状部品の移動速度が適正に維持できない。したがって、軸状部品の移動速度が遅すぎることになり、好ましくない。

請求項１２記載の発明は、前記空気口の開口部が、前記溶着用突起が着座する環状の支持角部とされている請求項５〜請求項１１のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

前記支持角部に対して環状の状態で溶着用突起が着座しているので、溶着用突起に対する支持安定性が良好になる。

請求項１３記載の発明は、前記軸状部品は、雄ねじが形成された軸部とこの軸部と一体に設けられたフランジ部とこのフランジ部に形成された溶着用突起からなるプロジェクションボルトである請求項５〜請求項１２のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

つぎに、本発明の軸状部品の供給装置を実施するための最良の形態を説明する。

本発明において前提になる構成は、供給ロッドの保持ヘッドに保持された軸状部品を電極の受入孔に挿入するように前記供給ロッドが供給動作を行う形式のものにおいて、前記保持ヘッドに軸状部品を保持する凹部が設けられ、この凹部の底部に軸状部品が着座する受け面が形成され、この受け面に軸状部品の送出用空気を噴射する空気口が設けられた供給装置である。このような供給装置にあって、本発明は、前記空気口からの空気噴射が、供給ロッドの復帰動作中に終了するように設定されていることと、前記受け面に着座している軸状部品の最大外径部分と凹部の内周面との間に微小な空隙が設定されていることを主眼とするものである。そして、実施例においては、このような空気噴射や微小空隙が、正常長さよりも長い過長部品の除去と、正常長さよりも短い過短部品の除去を、システム性を持たせて実行する装置の中で実現されている。

この実施例における軸状部品１は、図１（Ｂ）に示すような鉄製のプロジェクションボルト１である。プロジェクションボルト１は、雄ねじが形成された軸部２と、この軸部２と一体に設けられた円形のフランジ部３と、このフランジ部３に形成された溶着用突起４から構成されている。以下、プロジェクションボルトを、単にボルトと記載することもある。

前記フランジ部３が、ボルト１の最大外径部分である。

そして、前記溶着用突起４は、ゆるやかな傾斜面４Ａからなるテーパ形状部４Ｂによって形成され、このテーパ形状部４Ｂはフランジ部３と同心状に形成され、その中心部に尖った形状の頂部４Ｃが形成されている。

図１（Ａ）は、装置全体の斜視図である。

まず、パーツフィーダ周辺の構造を説明する。

静止部材である架台５にパーツフィーダ６が固定されている。このパーツフィーダ６としては、振動式ボウルの送出通路から送出するもの、回転板に取り付けた磁石で所定個数の部品を吸着してそれを送出通路から送出するもの、あるいは、回転円板で搬送通路に部品を移動させこの部品が送出通路から送出されるもの等いろいろなものが採用できる。この実施例では、振動式ボウルの送出通路から送出する形式のものが採用されている。

振動式のボウル７から送出されたプロジェクションボルト１は、傾斜したガイドレール８に沿って移送される。このガイドレール８は、図１（Ｂ）に示すように、長尺な２本のレール部材９，１０が平行な状態で結合部材１１によって一体化されている。レール部材９，１０の間に移送空間１２が形成され、ここをボルト１の軸部２が通過するようになっている。そして、レール部材９，１０の上面をフランジ部３が滑動するようになっており、したがって、ボルト１はいわゆる首吊り状態になっている。

前記ガイドレール８にそって移送されたボルト１は、一般的に使用されている送出ユニット１３に送り込まれる。この送出ユニット１３は、ボルト１を１つずつ送出して離れた箇所へ到達させるもので、送出ユニット１３に入ってきたボルト１をその内部で１つだけ移行させ、この移行したボルト１に圧縮空気を噴射して供給ホース１４内へ高速で送り出すものである。符号１５は圧縮空気の供給管であり、送出ユニット１３に接合してある。

なお、符号１６は、ボルト１の蓄積ボックスであり、ボウル７内へボルト１の補充を行っている。また、符号１７は、パーツフィーダ６の動作制御，送出ユニット１３の動作制御，圧縮空気の噴射制御，後述の供給ロッドの動作制御などを行うための各種の制御装置が収納された制御ボックスである。

つぎに、部品供給装置１９について説明する。

部品供給装置１９は、前記送出ユニット１３からのボルト１を供給ロッド２０の保持ヘッド２１で受け取って、目的箇所である可動電極２２に到達させるものである。この可動電極２２はほぼ鉛直方向に進退するようになっている。直角三角形の形をしたフレーム２３の傾斜部２４に外筒２５が固定されている。この外筒２５内に供給ロッド２０が進退可能な状態で収容されている。外筒２５の上端にエアシリンダ２６が結合され、このエアシリンダ２６のピストンロッド（図示していない）が供給ロッド２０に結合されて、供給ロッド２０が進退するようになっている。

機枠のような静止部材２７に固定されたエアシリンダ２８が前記フレーム２３に結合され、このエアシリンダ２８の出力でフレーム２３，外筒２５，供給ロッド２０，エアシリンダ２６などが一体になって昇降するようになっている。この昇降方向は、ほぼ鉛直方向となるようにエアシリンダ２８の取り付け状態が設定されている。

前記供給ホース１４内を高速で移動してきたボルト１をそのまま保持ヘッド２１に到達させると、ボルト１の衝撃で保持ヘッド２１の耐久性が低下するおそれがある。そのために、一般的に使用されている停止通過ユニット３０がフレーム２３に取り付けられている。

この停止通過ユニット３０は、高速で移送されてきたボルト１を一旦停止し、その後、低速で保持ヘッド２１に移行させるものである。停止通過ユニット３０の内部に進退部材（図示していない）が設けられ、この進退部材が供給通路を閉鎖していることにより高速のボルト１が停止される。そして、進退部材が移動して前記閉鎖が開放されると、ボルト１が低速で保持ヘッド２１に到達する。この進退部材を進退させるために、エアシリンダ３１が設けられている。ボルト１を停止通過ユニット３０から保持ヘッド２１に到達させるために、停止通過ユニット３０の下側にガイド管３０Ａが取り付けてある。

図１（Ａ）は、保持ヘッド２１が停止通過ユニット３０の真下に位置して供給ロッド２０が最も後退した状態と、供給ロッド２０が進出した状態とを示している。供給ロッド２０が最も後退した状態で保持ヘッド２１にボルト１が移載され、ついで供給ロッド２０が進出して可動電極２２の真下で停止する。それからエアシリンダ２８の動作で供給ロッド２０，保持ヘッド２１が上方へ移動すると、ボルト１が可動電極２２に供給される。

可動電極２２にボルト１を供給する状態は、図６（Ｈ）に示されている。保持ヘッド２１の上部に円形の凹部３２が形成され、ここにボルト１のフランジ部３が着座するようになっている。凹部３２の中央部に空気口３３が開口している。この空気口３３は空気通路３４をへて空気吸排ポンプ（図示していない）に接続されている。可動電極２２の中央部にボルト１の軸部２が挿入される受入孔３５が設けてある。

供給ロッド２０が進出して軸部２が受入孔３５と同軸状態になると、供給ロッド２０の進出が停止する。その後、エアシリンダ２８の出力で供給ロッド２０等がほぼ鉛直方向に上昇すると、図６（Ｈ）の２点鎖線および同図（Ｉ）に示すように、軸部２の先端部分が受入孔３５内に進入する。この時点で圧縮空気が空気口３３から噴射されて軸部２が完全に受入孔３５内に入りきる。受入孔３５内に入りきった軸部２は受入孔３５の奥に配置した永久磁石３６（図６（Ｈ）参照）に吸引されて、可動電極２２でのボルト保持がなされる。なお、保持ヘッド２１におけるボルト１の安定性を確保するために、永久磁石２９が凹部３２の下側に埋設されている。

このように軸部２の先端部が受入孔３５に挿入された状態で圧縮空気が噴射されるので、圧縮空気の動圧が溶着用突起４やフランジ部３に対して偏って作用して軸部２が傾こうとしても、上記挿入部分がガイド部分になって円滑に受入孔内に挿入されてゆく。

なお、図６（Ｉ）は、保持ヘッド２１に正常ボルト１Ｂが保持されている状態を拡大して示している。

つぎに、過長部品検出手段について説明する。

この過長部品検出手段は、パーツフィーダ６に組み込まれるものと、パーツフィーダ６の送出部１８から供給ホース１４の終端すなわち供給ロッド２０の手前までの供給通路に組み込まれるものがある。

最初に、パーツフィーダに組み込まれるものを、図２および図３にしたがって説明する。前記ボウル７の内周部に搬送段部３８が設けてあり、これに連続した状態で吊り下げ搬送部３９が設けてある。この吊り下げ搬送部３９は、ピアノ線のような２本の線材４０，４１を所定間隔で配置したもので、図３に示すように、ボルト１の軸部２が両線材４０，４１の間に入り込み、フランジ部３の下側を線材４０，４１で支持している。つまり、２本の線材４０，４１によってボルト１が首吊り状態になっている。

前記線材４０，４１に連続した状態で送出部１８が設けてある。この送出部１８もボルト１を首吊り状態で搬送するもので、２枚の搬送板４２を平行に配置し、その上面３７，３７をフランジ部３が滑動するようになっている。この送出部１８に前記ガイドレール８が連続している。

前記搬送段部３８，吊り下げ搬送部３９，送出部１８などによって、パーツフィーダ６の移送通路が形成されている。

前記パーツフィーダ７の移送通路に通過規制部材４３が配置されている。この通過規制部材４３は、軸部２の過長箇所を係止する。図２（Ｂ）に２点鎖線で示したボルト１は、右側から過長ボルト１Ａ，正常ボルト１Ｂ，過短ボルト１Ｃであり、過長ボルト１Ａの下端近傍が過長箇所２Ａである。通過規制部材４３は、正常ボルト１Ｂは通過させるが、過長ボルト１Ａは通過させない高さ位置に取り付けてある。ここでは、２枚の搬送板４２の間に溶接またはボルト付けなどで固定してある。

また、吊り下げ搬送部３９と送出部１８の境界部分の上側に規制板４４が配置してある。この規制板４４は、下方に開放しているコ字型断面の架橋部４５が両搬送板４２をブリッジ状になって結合しており、その前端部から規制板４４が伸びている。ボルト１のフランジ部３は、この規制板４４や架橋部４５の下側を通過するようになっており、規制板４４や架橋部４５はボルト１が上方へ突き出るのを規制している。

過長ボルト１Ａがボウル７の移送振動により移送通路である吊り下げ搬送部３９を滑動してくると、その過長箇所２Ａが通過規制部材４３にひっかかった状態になり、過長ボルト１Ａの上部が右側に傾き、そのときにフランジ部３（溶着用突起４）が規制板４４の下面と送出部１８の上面３７に当たってロック状態になり、それ以上下流側に移動できなくなる。

このように過長ボルト１Ａがロック状態になると、ガイドレール８への部品移送が途絶えるので、作業者は異常が発生したことを直ちに発見する。そして、動けない状態になった過長ボルト１Ａを、作業者が送出部１８の右方（図２（Ｂ）参照）から工具などを差し込み左方に押し戻してから、上方へ引き抜いて除去する。このようにして過長ボルト１Ａが排除されると、つぎの正常ボルト１Ｂが通過規制部材４３に接触することなく通過しガイドレール８の方へ移送されてゆく。同時に、過短ボルト１Ｃも通過規制部材４３に接触することなく通過しガイドレール８の方へ移送されてゆく。

上述のようにして通過規制部材４３を通過した正常ボルト１Ｂと過短ボルト１Ｃは、前記送出ユニット１３から供給ロッド２０の保持ヘッド２１に空気搬送により到達する。

図３は、図２（Ｂ）を左側から見た各ボルトと通過規制部材４３との関係を示す図であり、上述のように、過長ボルト１Ａの過長箇所２Ａが通過規制部材４３にひっかかっており。それ以外は通過規制部材４３を通過している状態が図示されている。

つぎに、パーツフィーダ６の送出部１８から供給ホース１４の終端すなわち供給ロッド２０の手前までの供給通路に組み込まれる過長部品検出手段を、図４および図５にしたがって説明する。この例は、パーツフィーダ６の送出部１８から図１（Ａ）に図示した送出ユニット１３に至る供給通路に直進フィーダ４７が配置され、この直進フィーダ４７が前記送出ユニット１３に接続されているものであり、直進フィーダ４７自体も供給通路の一部を構成している。

この実施例における直進フィーダ４７は一般的に使用されている形式のものである。すなわち、レール部材４８，４９を平行に配列して、図１（Ｂ）に示したような首吊り式のガイドレール５０が形成されている。このガイドレール５０に移送振動を付与して、ボルト１が図４の右方へ移送される。このような振動を発生させるために、起振ユニット５１が配置してある。

この起振ユニット５１は、下側基部材５２と上側基部材５３とが、２つの板ばね５４，５５で結合され、その間に電磁式バイブレータ５６が配置されている。前記ガイドレール５０は上側基部材５３に結合されている。下側基部材５２は、緩衝ゴム５７を介して静止部材２７に結合してある。また、ガイドレール５０に首吊り状態とされているボルト１が上方へせり上がるのを防止するために、押さえレール４６が配置してある。

直進フィーダ４７の中央部近傍に過長部品検出手段である検出ユニット６０が配置されている。図４においては、この検出ユニット６０は２点鎖線で図示されている。

図５（Ａ）〜（Ｃ）は、図４に示す検出ユニット６０の断面図である。レール部材４９に、過長ボルト１Ａ，正常ボルト１Ｂ，過短ボルト１Ｃを検出して動作するセンサー手段が取り付けてある。このセンサー手段は、フォトトランジスターなどいろいろなものが採用できるが、ここではボルト１の軸部２を磁気的に検知する通常の近接スイッチが採用されている。過長ボルト１Ａの過長箇所２Ａを検出する位置に第１センサー６１が取り付けられている。正常ボルト１Ｂの下端部を検出する位置に第２センサー６２が取り付けられている。

さらに、レール部材４８の上部に過長，正常，過短各ボルトの全てを検出する存在検知センサー６３が取り付けられている。この存在検知センサー６３には、タイマー（図示していない）が接続されており、センサー６３からの動作信号で計時動作をおこなって、所定時間経過後に信号が出るようになっている。なお、これらのセンサー６１，６２，６３は、図５（Ｅ）に示すように、軸部２に沿った上下方向の一直線上に配列してある。

したがって、第１センサー６１から動作信号が出たときには、過長ボルト１Ａが検出ユニット６０に移動してきたことを報知し、後述の除去装置によってガイドレール５０から除去される。また、第２センサー６２から動作信号が出たときには、正常ボルト１Ｂが検出ユニット６０に移動してきたことを検知し、前記除去装置を動作させることなくガイドレール５０に沿って移動してゆく。また、過短ボルト１Ｃが移動してきたときには、第１および第２いずれのセンサー６１，６２からなにも動作信号は出されない。そして、存在検知センサー６３からの信号で所定時間経過すると、除去装置が動作して、ガイドレール５０から除去される。

除去装置としては、電磁ソレノイドで異常ボルトを跳ね飛ばす形式のもの、リフト部材で異常ボルトを吊り出す形式のものなどいろいろなものが採用できる。ここでは、後者の形式のものであり、図５（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は前記除去装置を示す斜視図や側面図である。レール部材４８，４９の上部に沿った状態で２本のリフト片６５が配置され、これら両利リフト片６５は架橋部材６６で一体化されている。図５（Ｅ）に示すように、前記リフト片６５の真下に各センサー６１，６２，および６３が配列されている。

架橋部材６６の上部に揺動ロッド６７が固定され、静止部材に固定された支持軸６８を中心にして揺動するようになっている。この揺動動作を行わせるために、電磁アクチュエータ６９が設けられ、この進退出力で揺動ロッド６７が揺動する。

リフト片６５上をフランジ部３が通過するときに、そのボルト１が過長または過短であることが前記センサー６１および６３で検知されると、電磁アクチュエータ６９が動作して揺動ロッド６７が揺動し、異常ボルト１Ａまたは１Ｃがガイドレール５０から抜き取られて除去動作がなされる。

上述のような各センサー６１，６２，６３，タイマー，除去装置の電磁アクチュエータ６９等の順を追った動作は、通常のシーケンス制御装置によって簡単に実行させることができる。

上記の例では、過長ボルト１Ａと過短ボルト１Ｃが除去装置で排除されるようになっているが、これを過長ボルト１Ａだけを排除するようにしてもよい。

なお、図示していないが、供給通路であるガイドレール５０の下部に図２（Ｂ）に示したような通過規制部材４３を配置することによって、図２や図３に示したものと同様な動作をえることができる。

つぎに、過短部品排除間隔について説明する。

過長ボルト１Ａは、パーツフィーダ６またはパーツフィーダ６の送出部１８から供給ホース１４の端部までの供給通路に配置された過長部品検出手段によって検知されて除去されるが、残った過短ボルト１Ｃを除去するために、供給ロッド２０の保持ヘッド２１と、可動電極２２の前記受入孔３５の開口部との間に過短部品排除間隔Ｌが設定されている。

この過短部品排除間隔Ｌは、エアシリンダ２８の動作により正常ボルト１Ｂが上昇したときには、図６（Ｈ）の２点鎖線や同図（Ｉ）に示すように、正常ボルト１Ｂの先端部分が受入孔３５内に進入するが、エアシリンダ２８の動作により過短ボルト１Ｃが上昇したときには、図７（Ｈ）の２点鎖線や同図（Ｉ）に示すように、過短ボルト１Ｃの先端部が受入孔３５の開口部にとどかない間隔である。

上述の実施例の動作を説明する。

パーツフィーダ６のボウル７内には、正常ボルト１Ｂが入れてあるがその中に過長ボルト１Ａと過短ボルト１Ｃが混入していることがある。過長ボルト１Ａをパーツフィーダ６において除去する場合には、図２（Ｂ）に示すように、通過規制部材４３にひっかかった過長ボルト１Ａを、前述のようにして作業者が取り除く。また、過長ボルト１Ａを供給通路である直進フィーダ４７において除去する場合には、検知された過長ボルト１Ａがリフト片６５によってガイドレール５０から引き抜かれる。

このようにして過長ボルト１Ａが除去されると、正常ボルト１Ｂと過短ボルト１Ｃが送出ユニット１３から供給ホース１４をへて停止通過ユニット３０に到達し、それから保持ヘッド２１に移載される。

正常ボルト１Ｂの挙動は図６に示されている。図６（Ａ）に丸１で示すように、正常ボルト１Ａが保持ヘッド２１に保持される。それから、供給ロッド２０が丸２で示すように、進出して軸部２が受入孔３５と同軸になった位置で進出は停止する（図６（Ｂ）参照）。ついで、エアシリンダ２８により保持ヘッド２１が上昇して軸部２の先端部分が丸３で示すように、受入孔３５内に進入する（図６（Ｃ）参照）。それに引き続いて、圧縮空気が空気口３３から噴射されて丸４で示すように、軸部２が受入孔３５の奥まで入りきり、永久磁石３６で吸引される（図６（Ｄ）参照）。その後、図６（Ｅ），（Ｆ）に丸５，丸６で示すように、供給ロッド２０が逆に戻ると、図６（Ｇ）の丸７で示すように、可動電極２２が進出して正常ボルト１Ｂの溶着用突起４を固定電極７１上の鋼板部品７２に押し付けて、溶接電流を通電する。

上述の一連の動作において、過短部品排除間隔Ｌが前述のように設定されているので、正常ボルト１Ｂの軸部２が受入孔３５内に確実に挿入されて、可動電極２２に保持されて正常な溶接がなされる。

過短ボルト１Ｃの挙動は図７に示されている。図７（Ｃ）に示すように、保持ヘッド２１が上昇しても軸部２が短いので受入孔３５の開口部との間に隙間ができてしまう。このような隙間のある状態で空気口３３から圧縮空気が噴射されると、過短ボルト１Ｃは傾いて軸部２が受入孔３５内に進入できない状態になる。すなわち、噴射空気による動圧がフランジ部３に対して偏って作用するため、空気噴射により過短ボルト１Ｃを傾斜させないで鉛直方向に上昇させることは、ほぼ不可能である。したがって、過短ボルト１Ｃは図７（Ｄ）に示すように、受入孔３５に入らないで可動電極２２の外側へ転落する。あるいは、軸部２が受入孔３５に入ったとしても永久磁石３６の吸引磁力が軸部２に十分作用しないので、図７（Ｅ）に示すように、保持ヘッド２１が丸５の方へ戻る際に軸部２が受入孔３５から抜け出て、同様に転落する。

上記保持ヘッド２１の詳細な構造や、圧縮空気の噴射制御について、図９にしたがって詳しく説明する。

プロジェクションボルト１の溶着用突起４は、図９（Ａ）には符号４Ａ，４Ｂ，４Ｃの記載はしていないが、図１（Ｂ）にもとづいて説明したように、ゆるやかな傾斜面４Ａからなるテーパ形状部４Ｂによって形成され、このテーパ形状部４Ｂはフランジ部３と同心状に形成され、その中心部に尖った形状の頂部４Ｃが形成されている（図９（Ｃ）参照）。

最大外径部分であるフランジ部３と、その外周側に面するテーパ孔３２Ａの内周面との間に、微小な空隙Ｔ１が設けてある。

図９（Ｃ）に示すように、空気口３３の開口部が環状の支持角部３３Ａとされ、ここに溶着用突起３の傾斜面４Ａが着座する。したがって、溶着用突起４のなだらかなテーパ形状部４Ｂが環状の支持角部３３Ａで受け止められる。このとき、支持角部３３Ａが真円状に全周にわたってテーパ形状部４Ｂに接触しようとするので、この接触円と溶着用突起４とが同心状となる。したがって、テーパ孔３２Ａの軸線と軸部２の軸線とが合致した状態で保持ヘッド２１に保持されることになる。さらに、前述の微小な空隙Ｔ１の存在によって、フランジ部３がテーパ孔３２Ａから偏心する量が少なくなるので、前記軸線の同心状態が一層正確に確保できる。

ボルト１の各部寸法は、軸部２の長さは１２〜２５ｍｍ、軸部２の直径は４〜７ｍｍ、フランジ部３の直径は９〜１５ｍｍ、軸部２の軸線が垂直になっている仮想平面に対する傾斜面４Ａの傾斜角は７〜１２度であり、ボルト１の質量は０．００２５〜０．００５５Ｋｇである。図９（Ａ）のボルト１は、軸部２の長さは２３ｍｍ、軸部２の直径は６ｍｍ、フランジ部３の直径は１３ｍｍ、傾斜角は９度であり、質量は０．００５Ｋｇである。

凹部３２は、所要の深さが設定されたカップ型であり、その形状はボルト１の進入側すなわち開口部側が大径となるテーパ孔３２Ａとされている。このテーパ孔３２Ａの底部に溶着用突起４が着座する受け面３２Ｂが設けてある。テーパ孔３２Ａのテーパ角度θは１４〜１７度であり、ここでは１５度である。

前記永久磁石２９は、中央部に通孔２９Ａが設けられた環状の形とされ、通孔２９Ａの直径は空気口３３の直径と同じである。通孔２９Ａおよび空気口３３の直径Ｄ１は５ｍｍである。永久磁石２９は、その厚さが比較的薄く、ここでは３ｍｍに設定してあり、吸引力を高めるために重ねる枚数を多くするようになっている。ここでは図９（Ａ）に示すように、２枚重ねである。永久磁石２９は保持ヘッド２１に埋設され、その上に封鎖板３２Ｃがはめ込んである。この封鎖板３２Ｃの中央にあいている孔が空気口３３である。また、ボルト１への吸引磁力をより強く作用させるために、保持ヘッド２１の本体部分や封鎖板３２Ｃはステンレス鋼のような非磁性材料で作られている。

テーパ孔３２Ａに入ってきたボルト１は、そのフランジ部３が永久磁石２９によって受け面３２Ｂに吸引される。このような吸引力が作用しているので、溶着用突起４のテーパ形状部４Ｂが支持角部３３Ａに対して、前述のように、真円状の接触となる。したがって、テーパ孔３２Ａと軸部２との同軸状態が確実にえられ、軸部２を電極２２の受入孔３５へ挿入することにとってきわめて好都合である。

前述のように、最大外径部分であるフランジ部３と、その外周側に面するテーパ孔３２Ａの内周面との間に、微小な空隙Ｔ１が設けてある。この空隙Ｔ１の幅は全周にわたって０．１ｍｍである。テーパ孔３２Ａの底面すなわち受け面３２Ｂの直径Ｄ２とフランジ部３の外周側に面する箇所の内径は、テーパ角度θが小さくフランジ部３が受け面３２Ｂに近接しているので、実質的に同じである。

空気口３３の流路面積よりもフランジ部３とテーパ孔３２Ａとの間の空隙Ｔ１の流路面積の方が小さく設定されている。空気口３３の流路面積は１９．６ｍｍ^２であるのに対し、空隙Ｔ１の流路面積は４．１２ｍｍ^２である。また、空気口３３からの空気圧は、３〜５Ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、ここでは４Ｋｇｆ／ｃｍ^２である。このような供給空気圧で空気口３３から噴射された空気は、支持角部３３Ａからテーパ形状部４Ｂが離れた後、小さな流路面積の空隙Ｔ１で絞られるので、空気口３３から空隙Ｔ１までの空気圧は供給圧から大幅に低下することなく、十分な押出圧力が確保でき、ボルト１に対する推力が十分にえられる。空気口３３の流路面積に対する空隙Ｔ１の流路面積の比は、上述の例では０．２１である。この比は、０．１５〜０．２８に設定される。０．１５未満であると、いわゆる絞り過ぎになり押出圧力は高くなるが、ボルト１の移動初速が速すぎて受入孔３５の摩耗などの点で好ましくない。また、０．２８を超過すると、いわゆる漏洩し過ぎとなり、押出圧力が不足気味になって移動速度が遅くて供給時間が長くなり、好ましくない。

このようなことからフランジ部３の直径が９〜１５ｍｍの場合、フランジ部３に面する箇所のテーパ孔３２Ａの内径は、９．２〜１５．３ｍｍに設定して、空隙Ｔ１の流路面積を絞り効果のあるものとして確保するのが適当である。換言すると、フランジ部３の直径に０．２〜０．３ｍｍ加算された値を空隙Ｔ１部分のテーパ孔内径とするのが、ボルト１の押出圧力を確保するのに適当である。

受け面３２Ｂの直径Ｄ２と空気口３３の直径Ｄ１とは、ボルト１に作用する押出圧力（推力）に密接に関係している。この例では上述の比Ｄ１／Ｄ２は、０．３８である。この比が０．２３未満すなわち受け面３２Ｂの直径Ｄ２に対して空気口３３の直径Ｄ１が小さすぎる場合、空気口３３からの流量が十分に確保できないので、ボルト１の押出圧力の上昇に長時間を要し供給効率の面で好ましくない。また、上述の比が０．６８を超える場合すなわち受け面３２Ｂの直径Ｄ２に対して空気口３３の直径Ｄ１が大きすぎる場合、ボルト１への押出圧力が急激に上昇し、その時の動圧の偏荷重によってボルトが傾いたりするので、供給精度の面で好ましくない。

凹部３２がテーパ孔３２Ａになっているので、ボルト１のフランジ部３とテーパ孔３２Ａの内周面との間の空隙が、ボルト１が押し出されて行くのにしたがって広くなってゆき、空隙部分の流路面積が次第に大きくなる。そのために、空隙部分から逃げる空気量が増加し、空気口３３から空隙部分までの圧力が徐々に低下してボルト１に対する押出推力も低く抑えられ、ボルト１の移動速度の上昇が抑制される。したがって、テーパ孔３２Ａのテーパ角度θを選定することにより、受入孔３５への進入速度を最適化することができる。特に、ボルト１は永久磁石２９で吸引されているために、空気口３３からの気圧がある程度高くなった時点で支持角部３３Ａから急に離れる。このような急な離れ現象によってボルト１は急速に送出されるのであるが、上述のようなボルト１の移動速度上昇の抑制作用により、ボルト１の送出速度が過剰にならないように制御される。

テーパ角度θが１４度未満である場合、ボルト１の移動とともに増大する空隙部分の流路面積が大きく確保できないので、ボルト１の移動速度上昇が十分に抑制されない。したがって、ボルト１の移動速度が速すぎることになり、好ましくない。また、テーパ角度が１７度を超える場合、ボルト１の移動とともに増大する空隙部分の流路面積が急激に大きくなるので、ボルト１の移動速度が適正に維持できない。したがって、ボルト１の移動速度が遅すぎることになり、好ましくない。

図９（Ｃ）〜（Ｆ）は、フランジ部３が受け面３２Ｂに着座する種々な状態を示している。（Ｃ）図は、フランジ部３のほぼ全域に広がっている溶着用突起４のテーパ形状部４Ｂが支持角部３３Ａに着座している状態を示す。（Ｄ）図は、テーパ形状部４Ｂの中央部に円形の隆起部４Ｄが設けられ、この隆起部４Ｄの付け根部分を支持角部３３Ａで受け止めている状態を示す。このように付け根部分が支持角部３３Ａで支持されるので、隆起部４Ｄのような形状であっても、安定性の良好な支持がえられる。（Ｅ）図は、空気口３３に大径口３３Ｂが形成され、その開口部が支持角部３３Ａとされ、この支持角部３３Ａにテーパ形状部４Ｂが受け止められている状態である。そして、隆起部４Ｄは大径口３３Ｂに収容され、テーパ形状部４Ｂが支持角部３３Ａで受け止められているので、隆起部４Ｄのような形状であっても、安定性の良好な支持がえられる。（Ｆ）図は、受け面３２Ｂがテーパ形状部４Ｂのテーパ面に密着できるテーパ面とされた場合である。

図９（Ｃ）に示すように、供給ロッド２０が最も後退したときテーパ孔３２Ａの開口部がガイド管３０Ａの開口部に合致する。ガイド管３０Ａの内径Ｄ３はテーパ孔３２Ａの開口部の内径Ｄ４よりも小さく設定され、フランジ部３が円滑にテーパ孔３２Ａに進入できるようになっている。

つぎに、図９（Ｇ）にしたがって空気噴射時期について説明する。

簡単なコンピュータ装置またはシーケンス動作装置などで構成された制御装置９５によって、本供給装置の動作が行われている。この制御装置９５は、図１（Ａ）に示した制御ボックス１７に格納されている。空気切換弁９６が前記制御装置９５からの信号で動作するようになっている。空気切換弁９６には動作空気を供給するポンプ装置９７が接続されている。空気切換弁９６からの空気管９８，９９が前記エアシリンダ２６に接続され、動作空気が吸排される。また、空気切換弁９６からの空気管１００，１０１が前記エアシリンダ２８に接続され、動作空気が吸排される。さらに、空気切換弁９６からの空気管１０２が供給ロッド２０の空気通路３４（図６参照）に接続され、空気口３３から噴射されるようになっている。なお、符号１０３は、空気管１０２を供給ロッド２０の進退に追従させるための伸縮コイル部である。

図６（Ｈ）の２点鎖線や（Ｉ）あるいは図９（Ａ）に示すように、エアシリンダ２８の縮小動作でヘッド本体２１が上昇して軸部２の先端部が受入孔３５に進入してから、空気口３３より圧縮空気を噴射するようになっている。そのための動作信号がエアシリンダ２８に取り付けたセンサー１０４から制御装置９５に供給される。この信号を受けた制御装置９５から空気切換弁９６に動作信号が送られて、空気管１０２から空気口３３に圧縮空気が送られる。

前記空気口３３からの空気噴射は、供給ロッド２０の復帰動作中に終了するように設定されている。供給ロッド２０の復帰動作は、エアシリンダ２８の伸長動作とそれに続くエアシリンダ２６の復帰ストロークであり、空気噴射を復帰ストロークの段階まで継続するために、エアシリンダ２６にセンサー１０５が取り付けられている。センサー１０５の取付位置は、図１（Ａ）にも示すように、復帰ストロークの前半付近の位置に設定されている。なお、これを後半付近の位置にしてもよい。図９（Ａ）に示す状態で空気噴射が開始され、その後、供給ロッド２０が復帰動作に移行してエアシリンダ２６の復帰ストロークの途中まで空気噴射が続行される。したがって、前述のような原因で復帰する保持ヘッド２１にボルト１が保持されていても、復帰動作中に空気噴射によって吹き飛ばされ、保持ヘッド２１が所定の復帰位置に到達するまでに保持ヘッド２１は空の状態になる。したがって、待機している次のボルト１と干渉することがない。

なお、上述の供給動作において、軸部２が受入孔３５内に進入して行くのにともなって、テーパ孔３２Ａの内面とフランジ部３との空隙が大きくなって行くので、ボルト１に作用する空気圧（押出推力）が低下する。しかし、受入孔３５の奥部に配置されている永久磁石３６の吸引力が、前記空気圧の低下に代わって機能するので、受入孔３５へのボルト１の進入は確実になされる。

上述の実施例において、エアシリンダ２６，２８，３１などが採用されているが、これらのエアシリンダを進退出力式の電動モータに置き換えて実施することも可能である。

また、この実施例では、可動電極２２は進退動作をする形式になっているが、この可動電極２２に移動機能を付与して、可動電極２２をボルト１が供給される被供給位置から鋼板部品などの相手方部材に対向する溶接位置に移動するように構成することも可能である。

以上に説明した実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。

前記供給ロッド２０が、軸部２と受入孔３５とが同軸になる位置まで移動し、さらに軸部２の先端部が受入孔３５に挿入されると、前記受け面３２Ｂに着座しているボルト１に対して空気口３３から送出用の圧縮空気が噴射される。この噴射空気の動圧によってボルト１はテーパ孔３２Ａから送出されて受入孔３５の奥部へ進入し、永久磁石３６に吸引されて電極側に保持される。

ところが、可動電極２２の受入孔３５に先行して挿入されているボルト１が、溶接電流の通電不良などにより鋼板部品７２に溶着されないまま受入孔３５内に残存している場合や、受入孔３５にスパッタなどの不純物が詰まっている場合、あるいは、ボルト１と受入孔３５との相対位置が狂っているために軸部２が可動電極２２の端面に当たる場合などの現象が発生すると、ボルト１は受入孔３５内に進入することが不可能となり、保持ヘッド２１に保持されたまま供給ロッド２０が元の位置に復帰することがある。

そこで、本実施例においては、前記空気口３３からの空気噴射が、供給ロッド２０の復帰動作中に終了するように設定されているため、保持ヘッド２１に保持されて復帰しつつあるボルト１は、復帰動作中に空気噴射によって吹き飛ばされ、保持ヘッド２１が所定の復帰位置に到達するまでに保持ヘッド２１は空の状態になる。したがって、待機している次のボルト１と干渉することにより、絡み合って部品詰まりが発生したり、異常な向きになったボルト１が周辺構造部を損傷したりすることがない。

前記空気口３３からの空気噴射は、保持ヘッド２１に保持されているボルト１の先端部が前記受入孔３５に進入してから開始するように設定されている。

このようにボルト１の先端部が受入孔３５に進入してから空気噴射が開始されるので、ボルト１の先端部が左右に揺動しても、受入孔３５の内面でガイドされながら円滑に奥へ進入してゆく。もし、ボルト１の先端部が受入孔３５に進入しない自由状態であって、ボルト１に作用する噴射空気の動圧がわずかでも偏って作用すると、ボルト１の先端は軸心からずれるので、受入孔３５内に進入することが不可能となる。このような偏った動圧の作用は、著しく高い確率で発生する。空気噴射が、ボルト１の先端部が受入孔３５に進入してから開始されるので、上述のような進入不可能な問題が解消される。換言すると、空気噴射のなされていない時期に、ボルト１の先端部が位置ずれを発生していない段階で、確実に受入孔３５内に進入させるものであるから、上述のような円滑な動作が確保できる。

前記保持ヘッド２１は、供給ロッド２０の進出がボルト１の軸線と前記受入孔３５の軸線とが合致した位置で停止し、この停止に引き続いて保持ヘッド２１を受入孔３５の軸線方向に移動するようにその移動軌跡が設定されている。

前記保持ヘッド２１には、上述のような移動軌跡が付与されているので、ボルト１は確実に受入孔３５内に挿入される。特に、ボルト１の軸線と受入孔３５の軸線とが合致した状態で挿入されるため、軸線の合致状態で挿入変位を行わせることがきわめて容易なものとなり、動作上の信頼性が著しく向上する。つまり、最も単純化された１仮想軸線上での挿入動作となり、高精度の変位が得られるエアシリンダ２８のようなユニットが駆動手段として採用でき、装置の動作信頼性の面で効果的である。

前記軸状部品は、雄ねじが形成された軸部２とこの軸部２と一体に設けられたフランジ部３とこのフランジ部３に形成された溶着用突起４からなるプロジェクションボルト１である。

溶着用突起４またはフランジ面を前記受け面３２Ｂに着座させることができるので、プロジェクションボルト１の保持安定性が良好なものとなる。また、空気口３３からの噴射空気が溶着用突起４またはフランジ面に作用するので、噴射空気の動圧が広い面積に対して作用し、プロジェクションボルト１を送出する確実な押出力がえられる。

つぎに、別の独立項として掲げられた発明は、供給ロッドの保持ヘッドに保持された軸状部品を電極の受入孔に挿入するように前記供給ロッドが供給動作を行う形式のものにおいて、前記保持ヘッドに軸状部品を保持する円形の凹部が設けられ、この凹部の底部に軸状部品が着座する円形の受け面が形成され、この受け面の中央部に軸状部品の送出用空気を噴射する空気口が設けられ、前記受け面に着座している軸状部品の最大外径部分と凹部の内周面との間に微小な空隙が設定されていることを特徴とする軸状部品の供給装置である。

前記供給ロッド２０が、軸部２と受入孔３５とが同軸になる位置まで移動し、さらに軸部２の先端部が受入孔３５に挿入されると、前記受け面３２Ｂに着座しているボルト１に対して空気口３３から送出用の圧縮空気が噴射される。この噴射空気の動圧によってボルト１はテーパ孔３２Ａから送出されて受入孔３５内に進入し電極側に保持される。

前記最大外径部分であるフランジ部３とテーパ孔３２Ａの内周面との空隙Ｔ１が微小なものとされているので、空気口３３からの空気流に対してこの空隙部分で高い流路抵抗が付与される。したがって、空気口３３と空隙Ｔ１の間の空気圧が高く設定されてボルト１を送出するための圧力が十分に確保でき、ボルト１がテーパ孔３２Ａから確実に送り出される。また、このような狭い空隙であるから、ボルト１がテーパ孔３２Ａから出て行くときに、ボルト１のフランジ部３がテーパ孔３２Ａの内周面でガイドされ、円滑な送出がえられる。

空気口３３は円形の受け面３２Ｂの中央部に開口させてあるから、空気口３３からの空気流が溶着用突起４の中央部で受け止められ、それによって空気流の動圧が偏りにくくなる。したがって、ボルト１の傾きをできるだけ少なくすることができ、受入孔３５への挿入が行いやすくなる。さらに、フランジ部３を受け面３５に着座させることにより、安定したボルト１の保持がなされる。

前記空気口３３の流路面積よりもフランジ部３とテーパ孔３２Ａの内周面との間の流路面積の方が小さく設定されている。

このような流路面積の大小関係となっているので、空気口３３からフランジ部３とテーパ孔３２Ａの内周面との間までの空気圧を、ボルト１の送出にとって不足のない十分なものとすることができる。

保持ヘッド２１の受け面３２Ｂの近傍に、通孔２９Ａが設けられた環状の永久磁石２９が受け面３２Ｂと同心状に配置されている。

したがって、永久磁石２９の吸引力が環状の領域でフランジ部３に対して均一に作用することとなり、受け面３２Ｂに対するボルト１の着座が高い安定性のもとで確保できる。また、永久磁石２９は受け面３２Ｂと同心状に配置され通孔２９Ａが設けられているので、この通孔２９Ａと空気口３３とを同心状に対置することができ、構造の簡素化にとって効果的である。

前記凹部３２は、ボルト１の進入側が大径とされたテーパ孔３２Ａである。

ボルト１がテーパ孔３２Ａから空気圧で送り出されるとき、その初期の段階ではボルト１の移動速度は低速であるが、一旦移動を開始するとその速度は急速に速くなる。このように高速のまま固定電極２２の受入孔３５に進入すると、受入孔３５の角部や内面の摩耗が異常に進行する。ところが、上述のように凹部３２がテーパ孔３２Ａになっているので、ボルト１のフランジ部３とテーパ孔３２Ａの内周面との間の空隙が、ボルト１の移動にしたがって広くなってゆき、空隙部分の流路面積が次第に大きくなる。そのために、空隙部分から逃げる空気量が増加し、空気口３３から空隙部分までの圧力が徐々に低下してボルト１に対する押出推力も低く抑えられ、ボルト１の移動速度の上昇が抑制される。したがって、テーパ孔３２Ａのテーパ角度θを選定することにより、受入孔３５への進入速度を前記異常摩耗などが最少化される値に設定することができ、固定電極２２の耐久性を長期化することが可能となる。さらに、ボルト１の進入側が大径であるから、ボルト１を凹部に受入れることが円滑になされる。

前記永久磁石２９の通孔２９Ａの直径は、空気口３３の直径Ｄ１と同じかまたはそれよりも大きく設定されている。

このように通孔２９Ａと空気口３３の直径を同じにすることにより、通孔２９Ａによって空気口３３の一部を形成することができ、構造簡素化にとって効果的である。また、通孔２９Ａの直径を空気口３３のそれよりも大きくすることによっても、空気口３３により所定の流路面積が確保されるので、上記の同じ場合と同様の効果がえられる。

前記受け面３２Ｂの直径Ｄ２に対する前記空気口３３の直径Ｄ１の比は、０．２３〜０．６８である。

受け面３２Ｂの直径Ｄ２と空気口３３の直径Ｄ１とは、ボルト１に作用する押出圧力の設定に密接に関係している。上述の比が０．２３未満すなわち受け面３２Ｂの直径Ｄ２に対して空気口３３の直径Ｄ１が小さすぎる場合、空気口３３からの流量が十分に確保できないので、ボルト１の押出圧力の上昇に長時間を要し供給効率の面で好ましくない。また、上述の比が０．６８を超える場合すなわち受け面３２Ｂの直径Ｄ２に対して空気口３３の直径Ｄ１が大きすぎる場合、ボルト１への押出圧力が急激に上昇し、その時の動圧の偏荷重によってボルト１が傾いたりするので、供給精度の面で好ましくない。

前記テーパ孔３２Ａのテーパ角度θは、１４〜１７度である。

前記テーパ角度θは、前述のように、ボルト１が受入孔３５へ進入する速度の設定に密接に関係している。テーパ角度θが１４度未満である場合、ボルト１の移動とともに増大する空隙部分の流路面積が大きく確保できないので、ボルト１の移動速度上昇が十分に抑制されない。したがって、軸状部品の移動速度が速すぎることになり、好ましくない。また、テーパ角度θが１７度を超える場合、ボルト１の移動とともに増大する空隙部分の流路面積が急激に大きくなるので、ボルト１の移動速度が適正に維持できない。したがって、ボルト１の移動速度が遅すぎることになり、好ましくない。

前記空気口３３の開口部が、前記溶着用突起４が着座する環状の支持角部３３Ａとされている。

前記支持角部３３Ａに対して環状の状態で溶着用突起４が着座しているので、溶着用突起４に対する支持安定性が良好になる。溶着用突起４のなだらかなテーパ形状部４Ｂが環状の支持角部３３Ａで受け止められる。このとき、支持角部３３Ａが真円状に全周にわたってテーパ形状部４Ｂに接触しようとするので、この接触円と溶着用突起４とが同心状となる。したがって、テーパ孔３２Ａの軸線と軸部２の軸線とが合致した状態で保持ヘッド２１に保持されることになる。さらに、前述の微小な空隙Ｔ１の存在によって、フランジ部３がテーパ孔３２Ａから偏心する量が少なくなるので、前記軸線の同心状態が一層正確に確保できる。

溶着用突起４またはフランジ面を前記受け面３２Ａに着座させることができるので、プロジェクションボルト１の保持安定性が良好なものとなる。また、空気口３３からの噴射空気が溶着用突起４またはフランジ面に作用するので、噴射空気の動圧が広い面積に対して作用し、プロジェクションボルト１を送出する確実な押出力がえられる。

図８は第２の実施例を示す。

この実施例は、前述の実施例における可動電極２２に正常ボルト１Ｂの検知機能を付与したものである。

断面円形の可動電極２２は、筒状の電極本体７３の下側に端部材７４がねじ部７５で一体化されている。この端部材７４はほぼ筒状の形態であり、その内側に絶縁筒７８が接着などで取り付けてある。また、電極本体７３の上端にはねじ部７６を介して結合部７７が一体化されている。電極本体７３の内側にも絶縁筒７９が挿入してあり、その内側には大径孔８０と小径孔８１が形成してある。両絶縁筒７８，７９はポリプロピレンやポリアミド樹脂などの絶縁性のある合成樹脂でつくられている。

絶縁筒７９に摺動可能な状態で挿入された断熱部材８２は、大径孔８０と摺動する大径部８３と、小径孔８１と摺動する小径部８４によって構成され、その内部に前記永久磁石３６が埋設してある。断熱部材８２は永久磁石３６が過熱状態になるのを防止している。そして、断熱部材８２は導通性のある例えば、ステンレス鋼でつくられている。前記絶縁筒７８の筒内空間と小径孔８１の内部空間が、前述の受入孔３５を構成している。

結合部７７の内端面に絶縁板８５が挿入され、そこに密着している導通板８６に陽極側の導線８７が結線してある。圧縮コイルスプリング８８が導通板８６と断熱部材８２との間に挿入されている。なお、符号８９は導線８７を保護する絶縁筒である。

前記電極本体７３，端部材７４，結合部７７，断熱部材８２等は導電性の良好な金属材料、例えば、ステンレス鋼やクロム銅で製作されている。

前記受入孔３５内に挿入されているボルト１は正常長さの正常ボルト１Ｂであり、受入孔３５の深さは、永久磁石３６の吸引力で軸部２の端部が小径部８４の端部に接触しているとき、フランジ部３と端部材７４の先端部との間にわずかな隙間Ｌ１が形成されるように設定されている。また、電極本体７３の外周面に陰極側の導線９０が結合してある。

通電経路は、導線８７，導通板８６，圧縮コイルスプリング８８，断熱部材８２，正常ボルト１Ｂ，端部材７４，電極本体７３，導線９０の順序で形成されている。図８（Ａ）は、可動電極２２が進出して正常ボルト１Ｂの溶着用突起４が鋼板部品７２に押し付けられた状態を示している。この状態では、フランジ部３と端部材７４の先端部との間にわずかな隙間Ｌ１が形成されているので、前記順序による通電経路は隙間Ｌ１で絶たれた状態になっている。

可動電極２２の加圧力がさらに上昇して進出すると、その反力で断熱部材８２が圧縮コイルスプリング８８を縮めながら相対的に後退し、隙間Ｌ１が消滅する。つまり、隙間Ｌ１がスイッチ機能を果たしている。したがって、フランジ部３と端部材７４の先端部が圧接され、前記導通経路に通電がなされる。この通電状態が検知されることにより、正常ボルト１Ｂが受入孔３５内に挿入されていることが確認でき、この確認信号に基づいて溶接電流の通電がなされる。

もし、何等かの原因で正常ボルト１Ｂが受入孔３５に挿入されていないときには、可動電極２２が図８（Ｂ）に示すように、可動電極２２が進出して端部材７４の先端部が鋼板部品７２に圧接しても、導線８７から導線９０に至る通電がなされないので、この不通電をトリガー信号にして溶接電流の通電を事前に中止することができる。これにより、鋼板部品７２だけが溶融するような異常事態が回避できる。

このように、正常ボルト１Ｂが通電経路中に介在していることにより、正常ボルト１Ｂが挿入されているときには、通常の加圧ないしは溶接電流の通電がなされ、正常な溶接が行われる。

また、何等かの原因で過短ボルト１Ｃが排除されないで受入孔３５に差し込まれた状態が発生しても、過短ボルト１Ｃの軸部が断熱部材８２の小径部８４にはとどかないので、前記通電経路が不成立となり、正常ボルト１Ｂが受入孔３５に挿入されていないときと同じ動作がなされて、異常事態が回避される。

上述のような受入孔３５に正常ボルト１Ｂが挿入されていることを検知する検知手段が、前記通電経路の成立または不成立によって実現されている。他方、別の検知手段として、図８（Ａ），（Ｂ）に２点鎖線で図示したように、受入孔３５の最も奥まった位置に軸部２の存在を検知するセンサー９１を設けるものがある。センサー９１としてはいろいろなものが採用できるが、ここでは近接スイッチのタイプである。

このような位置にセンサー９１が配置されているので、正常ボルト１Ｂの軸部２は検知されるが、正常ボルト１Ｂが挿入されていないがまたは過短ボルト１Ｃが挿入されているときには、センサー９１からの検知信号がえられない。このような検知信号がないことをトリガー信号にして、軸部２の不存在を検出し、上述の動作と同様にして溶接電流の異常通電を予防できる。

なお、検知信号がないことをトリガー信号にすることは、通常の方法でよく、例えば、軸部２が受入孔３５に挿入される際に動作するエアシリンダ２８の動作信号でタイマーの計時を開始し、一定時間経過しても「軸部２あり」の信号がなければ、このタイマーからの信号で軸部の不存在を確認し、次への動作を行わないようにするのである。

第２の実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。

前記受入孔３５を有する可動電極２２は、正常ボルト１Ｂが受入孔３５内に挿入されていることを検知する検知手段を備えている。

正常ボルト１Ｂが受入孔３５に挿入されていることを前記検知手段で確認できる。この確認によって発せられた信号で可動電極２２の進出動作を行うようにした場合には、正常ボルト１Ｂの存在を確認してから電極動作がなされるので、正常ボルト１Ｂが挿入されていないときや、過短ボルト１Ｃが挿入されているときのいわゆる空打ち動作を防止できる。

前記検知手段は、通電経路中に正常ボルト１Ｂが介在することによって通電経路が成立するものである。

このように正常ボルト１Ｂの存在によって通電経路が成立するので、正常ボルト１Ｂが受入孔３５に入っているときには、確実に可動電極２２の進出動作を開始することができ、正常ボルト１Ｂが不存在のまま可動電極２２が動作することを確実に防止できる。また、可動電極２２に保持された正常ボルト１Ｂが鋼板部品７２に押し付けられたときに、さらに正常ボルト１Ｂが移動して隙間Ｌ１を閉じて通電経路を成立させることができる。すなわち正常ボルト１Ｂのフランジ部３と可動電極２２の端部材７４との間でスイッチ動作のようなことを行わせるのである。このような場合には、正常ボルト１Ｂが受入孔３５内に存在しないとき、溶接電流の通電を行わないようにすることによって、異常通電を回避することができる。

前記検知手段は、前記受入孔３５内に挿入された正常ボルト１Ｂの存在を検知するセンサー９１である。

正常ボルト１Ｂの存在を直接検知するセンサー９１が採用されているので、確実に正常ボルト１Ｂの有無が検知できる。また、このセンサー９１を受入孔３５の最も奥まった位置に取り付けることによって、正常長さの正常ボルト１Ｂの検知は行うが、過短ボルト１Ｃの検知は行わないようにすることができる。こうすることにより、何等かの原因で過短ボルト１Ｃが受入孔３５に挿入されてもセンサー９１からの信号が発せられないので、可動電極２２の異常進出の防止や、溶接電流の通電を防止することができる。

上述のように、本発明によれば、軸状部品を保持したまま供給ロッドが復帰したときに、その軸状部品を排除することができ、さらに、軸状部品の保持と圧縮空気による送出とを確実に行うことのできるものである。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の溶接などにおいて広く利用することができる。

全体的な斜視図とプロジェクションボルトの正面図である。パーツフィーダの斜視図と部分的な縦断側面図である。吊り下げ搬送部における各長さのボルトを示す断面図である。直進フィーダの側面図である。検出ユニットの断面図や部分的な斜視図である。正常ボルトの供給動作を段階的に示す簡略的な側面図である。過短ボルトの供給動作を段階的に示す簡略的な側面図である。他の実施例における可動電極の断面図である。保持ヘッドの詳細構造図と制御回路図である。

符号の説明

１軸状部品，プロジェクションボルト
２軸部
３フランジ部
４溶着用突起
４Ａ傾斜面
４Ｂテーパ形状部
１９部品供給装置
２０供給ロッド
２１保持ヘッド
２２可動電極
２８エアシリンダ
２９永久磁石
２９Ａ通孔
３２凹部
３２Ａテーパ孔
３２Ｂ受け面
３３空気口
３３Ａ支持角部
３５受入孔
７２鋼板部品
１０４センサー
１０５センサー
θ テーパ角度
Ｄ１空気口の直径
Ｄ２受け面の直径
Ｔ１空隙

Claims

供給ロッドの保持ヘッドに保持された軸状部品を電極の受入孔に挿入するように前記供給ロッドが供給動作を行う形式のものにおいて、前記保持ヘッドに軸状部品を保持する凹部が設けられ、この凹部の底部に軸状部品が着座する受け面が形成され、この受け面に軸状部品の送出用空気を噴射する空気口が設けられ、前記空気口からの空気噴射は、供給ロッドの復帰動作中に終了するように設定されていることを特徴とする軸状部品の供給装置。
前記空気口からの空気噴射は、保持ヘッドに保持されている軸状部品の先端部が前記受入孔に進入してから開始するように設定されている請求項１記載の軸状部品の供給装置。
前記保持ヘッドは、供給ロッドの進出が軸状部品の軸線と前記受入孔の軸線とが合致した位置で停止し、この停止に引き続いて保持ヘッドを受入孔の軸線方向に移動するようにその移動軌跡が設定されている請求項１または請求項２記載の軸状部品の供給装置。
前記軸状部品は、雄ねじが形成された軸部とこの軸部と一体に設けられたフランジ部とこのフランジ部に形成された溶着用突起からなるプロジェクションボルトである請求項１〜請求項３のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。
供給ロッドの保持ヘッドに保持された軸状部品を電極の受入孔に挿入するように前記供給ロッドが供給動作を行う形式のものにおいて、前記保持ヘッドに軸状部品を保持する円形の凹部が設けられ、この凹部の底部に軸状部品が着座する円形の受け面が形成され、この受け面の中央部に軸状部品の送出用空気を噴射する空気口が設けられ、前記受け面に着座している軸状部品の最大外径部分と凹部の内周面との間に微小な空隙が設定されていることを特徴とする軸状部品の供給装置。
前記空気口の流路面積よりも軸状部品の最大外径部分と凹部の内周面との間の流路面積の方が小さく設定されている請求項５記載の軸状部品の供給装置。
保持ヘッドの受け面近傍に、通孔が設けられた環状の永久磁石が受け面と同心状に配置されている請求項５または請求項６記載の軸状部品の供給装置。
前記凹部は、軸状部品の進入側が大径となるテーパ孔である請求項５〜請求項７のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。
前記永久磁石の通孔の直径は、空気口の直径と同じかまたはそれよりも大きく設定されている請求項７または請求項８記載の軸状部品の供給装置。
前記受け面の直径に対する前記空気口の直径の比は、０．２３〜０．６８である請求項５〜請求項９のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。
前記テーパ孔のテーパ角度は、１４〜１７度である請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。
前記空気口の開口部が、前記溶着用突起が着座する環状の支持角部とされている請求項５〜請求項１１のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。
前記軸状部品は、雄ねじが形成された軸部とこの軸部と一体に設けられたフランジ部とこのフランジ部に形成された溶着用突起からなるプロジェクションボルトである請求項５〜請求項１２のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。