JP2007167948A - 軸状部品の供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 正常長さよりも短い異常長さの軸状部品すなわち過短部品を、供給ロッドの保持ヘッドと電極の間において除去することのできる軸状部品の供給装置を提供する。
【解決手段】 軸状部品のパーツフィーダと供給通路とを備えるとともに、供給ロッド２０に保持された軸状部品１を電極の受入孔３５に挿入するように供給動作を行うもので、供給ロッド２０が進出して所定位置に停止した保持ヘッド２１と受入孔３５との間の間隔が、過短部品１Ｃは受入孔３５に到達できない過短部品排除間隔Ｌに設定されている。これにより、過短部品１Ｃを排除する。
【選択図】図７

Description

この発明は、異常長さの軸状部品を排除して正常なものだけを溶接電極の受入孔に到達させる軸状部品の供給装置に関している。

本発明は、対象部品が軸状部品であるが、孔あき部品を対象にした供給装置が特許第３３０９２４５号公報に開示されている。ここに開示されている技術は、外形寸法の過大なプロジェクションナットをパーツフィーダに配置した通過ゲージで除去し、つぎに、ねじ孔内径が正常なナットよりも小さなナットを供給ロッドで弾き飛ばすものである。この弾き飛ばしは、過小なねじ孔に太い供給ロッドを押し当てて、供給ロッドがねじ孔を通過できないことを利用して行われている。

さらに、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３３０９２４５号公報 特許第２５０９１０３号公報

上述の特許文献１に開示されている技術は、プロジェクションナットのような形状の部品であるから、通過ゲージで過大寸法のナットを選別することができる。しかし、軸状部品のように長尺な形態の部品を対象にする場合は、長尺性のある通過ゲージを準備する必要がある。ところが、このような長尺な通過ゲージを所定の箇所に配置することはスペース上の理由できわめて困難なことである。また、このような通過ゲージに対して長尺な軸状部品を正しく通過させるためには、軸状部品の移送姿勢を正しく維持する必要があるので、この点においても実用化が難しいものとなる。一方、供給ロッドを過小なねじ孔に押し当てて異常ナットを弾き飛ばすことは、簡単に実現できるが、軸状部品の異常長さのものを弾き飛ばすことは困難である。

また、特許文献２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、このような動作箇所において異常長さの軸状部品を排除することは不可能である。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、特に、正常長さよりも短い異常長さの軸状部品すなわち過短部品を、供給ロッドの保持ヘッドと電極の間において除去する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、軸状部品を送出するパーツフィーダとこのパーツフィーダから供給ロッド手前までの供給通路とを備えるとともに、前記供給ロッドがそ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供給動作を行う形式のものにおいて、前記供給ロッドが進出して所定位置に停止した前記保持ヘッドと前記受入孔との間の間隔が、正常長さよりも短い過短部品は受入孔に到達できない過短部品排除間隔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

保持ヘッドに保持される軸状部品は正常長さのものか、または過短部品である。正常長さの軸状部品が保持ヘッドに保持されている場合には、保持ヘッドの移動で軸状部品の先端部が電極の受入孔に挿入されるので、この軸状部品は正しく受入孔に保持される。しかし、過短部品が保持ヘッドに保持されている場合には、前記過短部品排除間隔によって過短部品が受入孔に到達できないので、受入孔への挿入が不可能となる。このときに保持ヘッドから脱落するようにすれば、過短部品の排除が受入孔の直前で行える。

請求項２記載の発明は、前記保持ヘッドに、軸状部品を受入孔の方へ送出する圧縮空気噴射用の空気口が設けられている請求項１記載の軸状部品の供給装置である。

上述の構成により、正常長さの軸状部品は受入孔に挿入されるので、その状態で前記空気口から圧縮空気を噴射することにより、軸状部品は受入孔の所定位置まで確実に挿入される。このように軸状部品が受入孔に挿入された状態で圧縮空気が噴射されるので、圧縮空気の動圧が軸状部品に対して偏って作用しても、上記挿入部分がガイド部分になって動圧の偏荷重にかかわらず円滑に受入孔内に挿入されてゆく。

一方、過短部品は、受入孔に到達することなく挿入されないので、この状態で圧縮空気が空気口から噴射されると、圧縮空気の動圧が偏荷重の態様で軸状部品に作用する。このため軸状部品は傾斜状態になるので、保持ヘッドから送出されて受入孔に進入することが不可能となる。すなわち、前記偏荷重によって軸状部品が傾斜して保持ヘッドから転落する。このようにして、過短部品排除間隔の設定と前記空気口からの圧縮空気の噴射との組み合わせによって、過短部品が確実に排除されるのである。

請求項３記載の発明は、前記過短部品排除間隔は、保持ヘッドが受入孔の方へ移動したとき、正常長さの軸状部品はその先端部が受入孔に挿入されるが、過短部品はその先端部が受入孔に到達できない間隔とされている請求項１または請求項２記載の軸状部品の供給装置である。

上記のように、受入孔の方へ移動した保持ヘッドと受入孔との相対関係で前記過短部品排除間隔が設定されているので、上述のようにして正常長さの軸状部品は円滑に受入孔内に挿入され、過短部品は受入孔に到達することなく排除される。

請求項４記載の発明は、前記供給ロッドの進出は保持ヘッドに保持されている軸状部品の軸線が前記受入孔の軸線に合致した位置で停止し、この停止位置から正常長さの軸状部品が受入孔内に挿入されるように構成した請求項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。

上述のように、正常長さの軸状部品と受入孔の各軸線が合致してから、前記過短部品排除間隔のもとで、軸状部品が受入孔内に挿入される。したがって、正常な部品は通常の正しい動作のもとで受入孔に供給され、所定の溶接がなされる。

請求項５記載の発明は、前記受入孔を有する電極は、軸状部品が受入孔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請求項１〜請求項４のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

軸状部品が受入孔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電極の進出動作を行うようにした場合には、軸状部品の存在を確認してから電極動作がなされるので、軸状部品のないいわゆる空打ち動作を防止できる。

請求項６記載の発明は、前記検知手段は、通電経路中に軸状部品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請求項５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存在によって通電経路が成立するので、軸状部品が受入孔に入っているときには、確実に電極の進出動作を開始することができ、軸状部品が不存在のまま電極が動作することを確実に防止できる。また、電極に保持された軸状部品が鋼板部品のような相手方部品に押し付けられたときに、さらに軸状部品が移動して通電経路を成立させることができる。すなわち軸状部品の一部と電極の一部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、軸状部品が受入孔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。

請求項７記載の発明は、前記検知手段は、前記受入孔内に挿入された軸状部品の存在を検知するセンサーである請求項５記載の軸状部品の供給装置である。

軸状部品の存在を直接検知するセンサーが採用されているので、確実に軸状部品の有無が検知できる。また、このセンサーの取り付け位置によって、正常長さの軸状部品の検知は行うが、過短部品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部品が受入孔に挿入されてもセンサーからの信号が発せられないので、電極の異常進出を防止することができる。

請求項８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７のいずれかに記載の軸状部品の供給装置である。

例えば、自動車の車体組立工程においては、幾種類ものプロジェクションボルトが鋼板部品に溶接されるので、床面に落ちているプロジェクションボルトを作業者が誤ってパーツフィーダに戻したりすることによって、過短ボルトが混在することになる。しかし、上述のような構成・作用によって、異常長さのボルトが排斥されるので、誤品ボルトの溶接が防止でき、後工程に及ぼす問題が解消される。

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。

本発明は、供給ロッドに軸状部品を保持する保持ヘッドが設けられ、この供給ロッドが進出して所定位置に停止した保持ヘッドと電極の受入孔との間隔が、正常長さよりも短い過短部品は受入孔に到達できない過短部品排除間隔に設定されていることを主眼とするものである。しかし、この実施例は、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形態とされている。

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。

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。

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におけるナット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。

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。

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。凹部３２の内径よりもフランジ部３の外形を小さく設定することにより、フランジ部３が凹部３２内に入りやすくしているのであるが、こうすることによりフランジ部３の外側に圧縮空気が漏洩するので、動圧の偏荷重が発生し軸部２が傾こうとする。このような事情から、受入孔３５への前記挿入によるガイド部分が軸部２の傾きを抑制して円滑な挿入が行われる。

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４９，５０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。

このような過短ボルト１Ｃの転落現象を綿密に観察すると、つぎのとおりである。

図７（Ｉ）は、保持ヘッド２１に保持された過短ボルト１Ｃが、空気口３３からの圧縮空気によって小刻みに揺動している状態を拡大して示している。圧縮空気が噴射される前の段階では、図６（Ｉ）に示すように、フランジ部３が凹部３２の底面に永久磁石２９の吸引力によって着座している。この状態で圧縮空気が空気口３３から噴射されると、それによる動圧は溶着用突起４やフランジ部３に均一に作用しようとする。しかし、前述のように、凹部３２の内径はフランジ部３の外径よりも大きいので、フランジ部３を凹部３２に対して完全な同心状態にすることは事実上不可能となり、そのために溶着用突起４やフランジ部３に対する動圧は偏って作用する。したがって、図７（Ｉ）の実線で示すように、フランジ部３の片側が永久磁石２９の吸引力に抗して浮上して圧縮空気が流出し、軸部２が傾斜する。

そして、このような傾斜角度が大きくなると、圧縮空気の動圧が低下するので、フランジ部３は永久磁石２９の吸引力で元の位置に引き戻されようとするが、その時の慣性力で図７（Ｉ）に２点鎖線で示すように、実線図示とは反対側に傾斜し圧縮空気がそこから流出する。このような現象が反復されて軸部２が左右に揺れ振動のような状態で小刻みに動くのであり、この揺れ振動が何度かなされている間に、振幅が増幅されて過短ボルト１Ｃが保持ヘッド２１から転落する。なお、上述のように図７（Ｉ）の実線図示の位置から２点鎖線の位置に変位する過渡期には、フランジ部３全体が一時的に凹部３２の底面から浮上している。

上述のような揺れ振動は、過短ボルト１Ｃの端部が受入孔３５に届かないで自由状態になっているために発生する現象である。本実施例では、このような揺れ振動の現象を活用して、過短ボルト１Ｃを除去している。

さらに、別の現象として、傾斜した過短ボルト１Ｃが揺れ振動をすることなく、圧縮空気の動圧で一気に凹部３２から吹き飛ばされて、除去されることもある。

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。

保持ヘッド２１に保持されるボルト１は正常ボルト１Ａか、または過短ボルト１Ｃである。正常ボルト１Ｂが保持ヘッド２１に保持されている場合には、保持ヘッド２１の移動で軸部２の先端部が可動電極２２の受入孔３５に挿入されるので、この正常ボルト１Ｂは正しく受入孔３５に保持される。しかし、過短ボルト１Ｃが保持ヘッド２１に保持されている場合には、前記過短部品排除間隔Ｌによって過短ボルト１Ｃが受入孔３５に到達できないので、受入孔３５への挿入が不可能となる。このときに保持ヘッド３５から脱落するようにすれば、過短ボルト１Ｃの排除が受入孔３５の直前で行える。

前記保持ヘッド２１に、ボルト１を受入孔３５の方へ送出する圧縮空気噴射用の空気口３３が設けられている。

上述の構成により、正常ボルト１Ｂの軸部２の先端部が受入孔３５に挿入されるので、その状態で前記空気口３３から圧縮空気を噴射することにより、正常ボルト１Ｂは受入孔３５の所定位置まで確実に挿入される。このように正常ボルト１Ｂ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、圧縮空気の動圧が正常ボルト１Ｂの溶着用突起４やフランジ部３に対して偏って作用しても、上記挿入部分がガイド部分になって動圧の偏荷重にかかわらず円滑に受入孔内に挿入されてゆく。

一方、過短ボルト１Ｃは、受入孔３５に到達することなく挿入されないので、この状態で圧縮空気が空気口３３から噴射されると、圧縮空気の動圧が偏荷重の態様で溶着用突起４やフランジ部３に作用する。このため過短ボルト１Ｃは傾斜状態になるので、保持ヘッド２１から送出されて受入孔３５に進入することが不可能となる。すなわち、前記偏荷重によって過短ボルト１Ｃが傾斜して保持ヘッド２１から転落する。このようにして、過短部品排除間隔Ｌの設定と前記空気口３３からの圧縮空気の噴射との組み合わせによって、過短ボルト１Ｃが確実に排除されるのである。

前記過短部品排除間隔Ｌは、保持ヘッド２１が受入孔３５の方へ移動したとき、正常ボルト１Ｂはその先端部が受入孔３５に挿入されるが、過短ボルト１Ｃはその先端部が受入孔に到達できない間隔とされている。

上記のように、受入孔３５の方へ移動した保持ヘッド２１と受入孔３５との相対関係で前記過短部品排除間隔Ｌが設定されているので、上述のようにして正常ボルト１Ｂは円滑に受入孔３５内に挿入され、過短ボルト１Ｃは受入孔３５に到達することなく排除される。

前記供給ロッド２０の進出は保持ヘッド２１に保持されているボルト１の軸線が前記受入孔３５の軸線に合致した位置で停止し、この停止位置から正常ボルト１Ｂが受入孔３５内に挿入されるように構成した。

上述のように、正常ボルト１Ｂと受入孔３５の各軸線が合致してから、前記過短部品排除間隔Ｌのもとで、正常ボルト１Ｂが受入孔３５内に挿入される。したがって、正常ボルト１Ｂは通常の正しい動作のもとで受入孔３５に供給され、所定の溶接がなされる。

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。

例えば、自動車の車体組立工程においては、幾種類ものプロジェクションボルト１が鋼板部品７２に溶接されるので、床面に落ちているプロジェクションボルト１を作業者が誤ってパーツフィーダ６に戻したりすることによって、過長ボルト１Ａや過短ボルト１Ｃが混在することになる。しかし、上述のような構成・作用によって、異常長さのボルトが排斥されるので、誤品ボルトの溶接が防止でき、後工程に及ぼす問題が解消される。

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かまたは過短ボルト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、過短部品を電極の直前で除去するものである。このようにシステム的に異常長さの部品が排除されるので、装置全体の適切な箇所で排除動作を行うことができる。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。

符号の説明

１ 軸状部品，プロジェクションボルト
２ 軸部
２Ａ 過長箇所
３ フランジ部
４ 溶着用突起
６ パーツフィーダ
８ ガイドレール
１３ 送出ユニット
１８ 送出部
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
３０ 停止通過ユニット
３５ 受入孔
Ｌ 過短部品排除間隔
３９ 吊り下げ搬送部
４３ 通過規制部材
４７ 直進フィーダ
５０ ガイドレール
６０ 検出ユニット
６１ 第１センサー
６２ 第２センサー
６５ リフト片
７１ 固定電極
７２ 鋼板部品
Ｌ１ 隙間
９１ センサー

Claims (8)

1. 軸状部品を送出するパーツフィーダとこのパーツフィーダから供給ロッド手前までの供給通路とを備えるとともに、前記供給ロッドがそ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供給動作を行う形式のものにおいて、前記供給ロッドが進出して所定位置に停止した前記保持ヘッドと前記受入孔との間の間隔が、正常長さよりも短い過短部品は受入孔に到達できない過短部品排除間隔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。
2. 前記保持ヘッドに、軸状部品を受入孔の方へ送出する圧縮空気噴射用の空気口が設けられている請求項１記載の軸状部品の供給装置。
3. 前記過短部品排除間隔は、保持ヘッドが受入孔の方へ移動したとき、正常長さの軸状部品はその先端部が受入孔に挿入されるが、過短部品はその先端部が受入孔に到達できない間隔とされている請求項１または請求項２記載の軸状部品の供給装置。
4. 前記供給ロッドの進出は保持ヘッドに保持されている軸状部品の軸線が前記受入孔の軸線に合致した位置で停止し、この停止位置から正常長さの軸状部品が受入孔内に挿入されるように構成した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。
5. 前記受入孔を有する電極は、軸状部品が受入孔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請求項１〜請求項４のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。
6. 前記検知手段は、通電経路中に軸状部品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請求項５記載の軸状部品の供給装置。
7. 前記検知手段は、前記受入孔内に挿入された軸状部品の存在を検知するセンサーである請求項５記載の軸状部品の供給装置。
8. 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７のいずれかに記載の軸状部品の供給装置。

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