JP2009125806A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 狭い箇所に設置することができ、しかも互換性の高い構造の部品供給装置を提供する。
【解決手段】 進退動作をする供給ロッド３がガイド筒１内に収容され、供給ロッド３の先端部に部品保持部３５が設けられ、この部品保持部３５に対向した位置に部品１９を導いてくる部品供給通路３０が供給ロッド３の進退方向とほぼ平行な状態で配置され、部品供給通路３０内の最先に位置決めされた部品１９を部品保持部３５へ移行する部品移行手段５０が設けられている。ガイド筒１と部品供給通路３０が寄り添った形態であり、部品供給装置１００の先端部をスリムな形状とすることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、進退動作をする供給ロッドの先端部に部品を保持して、目的箇所に供給する部品供給装置に関するものである。

供給ロッドの先端部に凹部形状の部品保持部が設けられ、部品供給管を移動してきたプロジェクションナットを移行ユニットで前記部品保持部に移行させ、その後、供給ロッドが進出して目的箇所にプロジェクションナットを供給する部品供給装置が知られている。
特許第２６２７４７０号公報 特許第３３２６４９０号公報

上述のような部品供給装置においては、供給ロッドの進退方向に対して部品供給管がほぼ直角に交差している。このような交差構造であると、部品供給装置を狭い箇所に配置する場合、部品供給管が近隣の部材に干渉するので、自由な配置に制約が生じる。また、部品供給管が供給ロッドの片側から延びてきているので、その反対側に部品供給管を配置する場合には、そのためにわざわざもう１種類の部品供給装置を準備しなければならならず、製作費用の面で不経済であるという問題がある。さらに、供給ロッドを収容しているガイド筒と部品供給管とを一体化する構造を、結合強度を向上させるとともに簡素化する必要がある。

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、狭い箇所に設置することができ、しかも互換性の高い構造の部品供給装置の提供を目的とする。

問題を解決するための手段

請求項１記載の発明は、進退動作をする供給ロッドがガイド筒内に収容され、前記供給ロッドの先端部に部品保持部が設けられ、この部品保持部に対向した位置に部品を導いてくる部品供給通路が供給ロッドの進退方向とほぼ平行な状態で配置され、前記部品供給通路内の最先に位置決めされた部品を前記部品保持部へ移行する部品移行手段が設けられていることを特徴とする部品供給装置である。

発明の効果

上述のように、部品供給通路が供給ロッドの進退方向とほぼ平行な状態で配置されているので、ガイド筒に部品供給通路を形成する部品供給管を沿わせた形態とすることができる。このため、ガイド筒と部品供給通路とが１本化された細身の状態になるので、狭い箇所に部品供給装置の先端部を差し込むようにして配置することが可能となり、前述の部品供給装置の設置上の問題が解消できる。そして、部品供給通路をガイド筒の片側に配置するような構造ではないので、右側部品供給通路や左側部品供給通路のように作り分けをする必要がなく、互換性を向上させることができる。

また、前記部品供給通路の最先に位置決めされた部品を前記部品保持部へ移行する部品移行手段が設けられているので、部品供給通路からの部品を確実に供給ロッドに保持させることができ、信頼性の高い動作がえられる。

請求項２記載の発明は、前記ガイド筒と前記部品供給通路を形成する部品供給管は、ガイド筒の先端部において結合部材を介して一体化されている請求項１記載の部品供給装置である。

このように結合部材が、前記ガイド筒と部品供給管を一体化する媒介部材となっているので、簡単な構造で一体化をはかることができ、同時に高い一体化剛性をえることができる。

請求項３記載の発明は、前記部品保持部は、部品供給通路の最先に位置決めされている部品の方へ開放しているとともに、部品を収容する空間部の形態とされている請求項１または請求項２記載の部品供給装置である。

したがって、部品を部品供給通路から前記空間部へ確実に受け入れることができ、信頼性の高い動作がえられる。

請求項４記載の発明は、前記結合部材に前記部品移行手段が取り付けられている請求項２または請求項３記載の部品供給装置である。

結合部材を中核的な部材にして、前記部品移行手段と供給ロッドのガイド筒と部品供給管とが一体化されるので、結合部材を多機能化して構造の簡素化が実現する。

請求項５記載の発明は、前記ガイド筒に取付け平面部が形成され、この取付け平面部に結合部材と部品供給管が固定されている請求項２〜請求項４のいずれかに記載の部品供給装置である。

前記取付け平面部に結合部材と部品供給管が固定されているので、取付け平面部が取付け基準面の役割を果たし、ガイド筒に対する結合部材や部品供給管の取付け位置が正確に設定でき、これによって精度の高い動作がえられる。

請求項６記載の発明は、前記ガイド筒に取付け平面部が形成され、この取付け平面部に結合部材が固定され、さらに、この結合部材に部品供給管が固定されている請求項２〜請求項４のいずれかに記載の部品供給装置である。

前記取付け平面部に結合部材が固定されているので、取付け平面部が取付け基準面の役割を果たし、ガイド筒に対する結合部材の取付け位置が正確に設定できる。そして、結合部材に部品供給管が固定されているので、部品供給管とガイド筒との相対位置を自由に選択することができる。

請求項７記載の発明は、前記部品は孔あき部品である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の部品供給装置である。

プロジェクションナットやワッシャ等の孔あき部品を、電気抵抗溶接の電極のような目的箇所へ正確に供給することができる。

請求項８記載の発明は、前記部品はプロジェクションナットである請求項１〜請求項７のいずれかに記載の部品供給装置である。

プロジェクションナットを、電気抵抗溶接の電極のような目的箇所へ正確に供給することができる。

請求項９記載の発明は、前記結合部材の横側面に部品供給管が結合され、この部品供給管に連通した案内通路が結合部材に形成され、この案内通路の端部を閉鎖するストッパ部材が結合部材に固定され、このストッパ部材に最先の部品を位置決めする吸引手段が設けられている請求項２〜請求項８のいずれかに記載の部品供給装置である。

部品供給管を移動してきた部品は結合部材の案内通路に導入され、ストッパ部材で位置決めがなされる。そして、この位置は吸引手段によって部品が後戻りしたりしないように、確実に維持される。したがって、最先の部品に対して、前記移行手段が正確に動作することができる。

請求項１０記載の発明は、前記部品移行手段は、進退式動作をする移行ロッドを有しており、この移行ロッドにプロジェクションナットのねじ孔に進入するガイドピンとプロジェクションナットを移行させる押出し面が設けられている請求項１〜請求項９のいずれかに記載の部品供給装置である。

前記ガイドピンがプロジェクションナットのねじ孔に進入し、押出し面がプロジェクションナットを前記案内通路から押し出して、供給ロッドの部品保持部に移行させる。したがって、プロジェクションナットのセンタリングを維持しながら確実に部品保持部に移行させることができる。

つぎに、本発明にかかる部品供給装置を実施するための最良の形態を説明する。

図１〜図４は実施例１を示す。

まず、部品供給装置の全体構造を説明する。

部品供給装置全体は符号１００で示されている。ほぼ水平方向に配置されたガイド筒１にエアシリンダ２が結合され、その進退出力によって供給ロッド３が進退するようになっている。ガイド筒１，エアシリンダ２，供給ロッド３等を一体にして昇降させる昇降エアシリンダ４が支持ロッド５と固定部材６を介して静止部材７にしっかりと固定されている。なお、ガイド筒１は肉厚の大きなパイプ部材で構成されている。

この昇降エアシリンダ４のピストンロッド（図示していない）に結合板８が固定されている。この結合板８に結合ユニット９が取り付けられ、前記ガイド筒１がこの結合ユニット９に結合されている。この結合ユニット９は、結合板８に一体化されたクランプ部材１０を有し、ガイド筒１がクランプ部材１０を貫通した状態で結合板８に固定されている。

ガイド筒１の先端近傍の下側に取付け平面部１１が形成され、ここに結合部材１２が溶接等で固定されている。部品供給通路３０は、部品供給管１３によって形成されている。この部品供給管１３は、ステンレス鋼等の金属材料で作られているとともに前記結合部材１２に結合されている金属管１４と、この金属管１４にジョイント金具１５を介して接合されている合成樹脂製の非金属管１６から構成されている。この合成樹脂としては、ウレタン樹脂やポリプロピレン樹脂が用いられている。そして、非金属管１６はパーツフィーダ１７に接続されている。

前記部品供給管１３は、ガイド筒１やエアシリンダ２に沿うような状態で、ガイド筒１やエアシリンダ２とほぼ平行に配置してある。この平行配置はできるだけ長距離にわたって行われるのが望ましいが、少なくとも金属管１４と非金属管１６の一部が平行に配置されている。この状態は、図３（Ａ）にも図示してある。なお、図２に示すように、部品供給管１３は下側に膨らんだ形状の湾曲形状とされているが、全体としてガイド筒１やエアシリンダ２に寄り添った状態でほぼ平行に配置されている。

この実施例における部品は、プロジェクションナットやワッシャ等の孔あき部品であり、ここでは鉄製のプロジェクションナット１９である。プロジェクションナット１９は、中央にねじ孔２０を有する四角い形状であり、片側の四隅に溶着用突起２１が形成されている。なお、以下の説明において、プロジェクションナットを単にナットと表現する場合もある。

ナット１９が供給される目的箇所としてはいろいろなものがあるが、ここでは電気抵抗溶接の電極である。固定電極２２にガイドピン２４が設けられ、そこにナット１９を載置してから鋼板部品（図示していない）を載せるようになっている。ガイドピン２４が相対的にねじ孔２０に進入するようになっている。また、固定電極２２と同軸の状態で可動電極２５が配置されている。

図２は、エアシリンダ２によって供給ロッド３が進出し、供給ロッド３の先端部に保持されたナット１９がガイドピン２４と同軸になった位置で停止している状態である。この状態で昇降エアシリンダ４が動作してそのピストンロッドが突き出ると、供給ロッド３、ガイド筒１、エアシリンダ２が一体になって下降し、ナット１９のねじ孔２０内にガイドピン２４が相対的に進入する。その後、エアシリンダ２によって供給ロッド３が後退し、さらに昇降エアシリンダ４が後退方向に動作すると、供給ロッド３、ガイド筒１、エアシリンダ２が一体になって元の位置にもどる。このような動作は、スクエアーモーションであり符号２６で示してある。

つぎに、部品供給管とガイド筒の一体化部分を説明する。

図４に示すように、ガイド筒１の先端近傍の下側を削り取って前述の取付け平面部１１が形成されている。前述の結合部材１２は、ほぼ直方体の形状をしており、その上面を取付け平面部１１に密着させて固定されている。この取付け平面部１１に対する結合部材１２の固定は、ボルト付けや溶接などが採用できるが、ここでは溶接であり、符号２７は溶接部を示している。

また、金属管１４の先端部は結合部材１２に衝合してあるとともに、その近傍の部分が取付け平面部１１に固定されている。この固定は、ボルト付けや溶接などが採用できるが、ここでは溶接であり、符号２８は溶接部を示している。さらに、金属管１４も結合部材１２に溶接部２９において溶接されている。

換言すると、上述のような構造は、結合部材１２を中核的な部材にして、ガイド筒１と金属管１４が一体化されたものである。

部品供給管１３内に形成されている部品供給通路３０は、結合部材１２に形成した溝状の案内通路３２に連通している。図４（Ｂ）に案内通路３２が分かりやすく図示してある。この案内通路３２の端部を閉鎖するストッパ部材３３が結合部材１２の横側面に固定されている。そして、このストッパ部材３３に、最先のナット１９を位置決めする吸引手段が設けてある。吸引手段としては、空気バキュームで吸引するものや、磁石で吸引するもの等が採用できる。ここではストッパ部材３３内に埋設した永久磁石３４である。上述のような金属管１４と案内通路３２の関係から厳密に表現すると、部品供給通路３０には案内通路３２の空間も含まれることになる。

つぎに、供給ロッドの詳細構造を説明する。

図４（Ｃ）に示すように、供給ロッド３の断面形状は小判型であり、ガイド筒１内に摺動可能な状態で支持されている。供給ロッド３の先端部に図１（Ａ）等に示すように、部品保持部３５が設けられている。この部品保持部３５は図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、部品供給通路３０の最先に位置決めされているナット１９の方へ開放しているとともに、ナット１９を収容する空間部３６の形態とされている。そして、この空間部３６は図１（Ａ）および（Ｃ）に示すように、供給ロッド３の先端側にも開放している。

供給ロッド３が進出しているときにナット１９が落下しないようにするために、空間部３６の近傍に永久磁石３７が埋設してある。また、空間部３６へのナット導入を補助するために、永久磁石３８が配置してある。この永久磁石３８は、ガイド筒１に固定された支持部材３９に取り付けられている。

つぎに、部品移行手段について説明する。

部品移行手段は符号５０で示され、部品供給通路３０内の最先に位置決めされたナット１９を部品保持部３５の空間部３６へ移行する機能を果たすものである。結合部材１２に、最先のナット１９のねじ孔２０の軸線と同軸の状態でガイド孔４１があけられ、ここに進退自在な状態で移行ロッド４２が挿入してある。この移行ロッド４２にナット１９のねじ孔２０に進入するガイドピン４４とナット１９を移行させる押出し面４５が設けられている。結合部材１２の下側にエアシリンダ４３が取り付けられ、そのピストンロッド（図示していない）が移行ロッド４２に結合してある。したがって、部品移行手段５０は、結合部材１２、ガイド孔４１、移行ロッド４２、エアシリンダ４３等が集合したものとして構成されている。

図２に示すように、供給ロッド３が所定箇所に進出したことを検知するセンサー４８がエアシリンダ２に取り付けられている。すなわち、ナット１９のねじ孔２０が固定電極２２のガイドピン２４と同軸になった位置で供給ロッド３が停止し、このときにえられるセンサー４８からの信号で昇降エアシリンダ４を動作させてナット１９がガイドピン２４に供給される。また、供給ロッド３が可動電極２２の動作範囲から脱出した位置で可動電極２２を進出させる。そのために、エアシリンダ２にセンサー４９が取り付けられている。このセンサー４９の取付け位置は、供給ロッド３が可動電極２２の動作範囲から外れた箇所に対応している。このように対応させることによって、供給ロッド３が完全に戻りきる前に可動電極２５を進出させることになるので、サイクルタイムの短縮に効果的である。センサー４８、４９は、エアシリンダ２のピストンの動きを感知する形式のものである。

つぎに、動作説明をする。

パーツフィーダ１７から噴射空気等で搬送されてきたナット１９は、図１（Ａ）に示すように、案内通路３２から金属管１４内に整列する。その最先のナット１９は、永久磁石３４に吸引されて位置決めがなされ、そのねじ孔２０はガイドピン４４と同軸となっている。ここで、エアシリンダ４３によって移行ロッド４２が進出すると、ガイドピン４４がねじ孔２０内に進入し、同時に押出し面４５がナット１９の下面に当たってナット押出しがなされる。このようにしてナット１９が空間部３６内に送り込まれると、その途中から永久磁石３８の吸引力がナット１９に作用して、ナット１９は空間部３６内に入りきる。

それから供給ロッド３が進出して、前述のスクエアーモーションを描きながら、固定電極２２のガイドピン２４に供給される。

なお、供給ロッド３の先端部に設けた通過溝４６は、供給ロッド３の先端側に開放している。これは、電極のガイドピン２４が長い場合、ガイドピン２４が供給ロッド３の上側に突出することを可能ならしめるものである。そして、このような突出をしたまま供給ロッド３が後退することができる。

上述の動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行わせることが可能であり、制御装置またはシーケンス回路からの動作信号で動作する空気切換弁や、エアシリンダの所定位置で信号を発して前記制御装置に送信するセンサー等を組み合わせることによって確保することができる。

つぎに、部品供給管の結合の変形例を説明する。

図４（Ｄ）に示すように、案内通路３２の深さを大きくして、それに連通するように金属管１４が結合部材１２に溶接されている。このような構造によって、金属管１４は結合部材１２にだけに溶接されている。このような構造により、金属管１４を湾曲させないで結合部材１２に接続し、部品供給通路３０内のナット１９の移動を円滑に行わせることができる。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

なお、上記各種のエアシリンダに換えて、進退出力をする電動モータを採用することもできる。また、上記各種の永久磁石を電磁石に置き換えることも可能である。

以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。

上述のように、部品供給通路３０が供給ロッド３の進退方向とほぼ平行な状態で配置されているので、ガイド筒１に部品供給通路３０を形成する部品供給管１３を沿わせた形態とすることができる。このため、ガイド筒１と部品供給通路３０とが１本化された細身の状態になるので、狭い箇所に部品供給装置１００の先端部を差し込むようにして配置することが可能となり、前述の部品供給装置の設置上の問題が解消できる。そして、部品供給通路３０をガイド筒１の片側に配置するような構造ではないので、右側部品供給通路や左側部品供給通路のように作り分けをする必要がなく、互換性を向上させることができる。

また、前記部品供給通路３０の最先に位置決めされたナット１９を前記部品保持部３５へ移行する部品移行手段５０が設けられているので、部品供給通路３０からのナット１９を確実に供給ロッド３に保持させることができ、信頼性の高い動作がえられる。

前記ガイド筒１と前記部品供給通路３０を形成する部品供給管１３は、ガイド筒１の先端部において結合部材１２を介して一体化されている。

このように結合部材１２が、前記ガイド筒１と部品供給管１３を一体化する媒介部材となっているので、簡単な構造で一体化をはかることができ、同時に高い一体化剛性をえることができる。

前記部品保持部３５は、部品供給通路３０の最先に位置決めされているナット１９の方へ開放しているとともに、ナット１９を収容する空間部３６の形態とされている。

したがって、ナット１９を部品供給通路３０から前記空間部３６へ確実に受け入れることができ、信頼性の高い動作がえられる。

前記結合部材１２に前記部品移行手段５０が取り付けられている。

部品移行手段５０は、結合部材１２、ガイド孔４１、移行ロッド４２、エアシリンダ４３等が集合したものとして構成されている。そして、結合部材１２を中核的な部材にして、前記部品移行手段５０とガイド筒１と部品供給管１３とが一体化されるので、結合部材１２を多機能化して構造の簡素化が実現する。したがって、部品移行手段５０の存在により、前記構造上の合理化が促進されるのである。

前記ガイド筒１に取付け平面部１１が形成され、この取付け平面部１１に結合部材１２と部品供給管１３が固定されている。

前記取付け平面部１１に結合部材１２と部品供給管１３が固定されているので、取付け平面部１１が取付け基準面の役割を果たし、ガイド筒１に対する結合部材１２や部品供給管１３の取付け位置が正確に設定でき、これによって精度の高い動作がえられる。

前記ガイド筒１に取付け平面部１１が形成され、この取付け平面部１１に結合部材１２が固定され、さらに、この結合部材１２に部品供給管１３が固定されている。

前記取付け平面部１１に結合部材１２が固定されているので、取付け平面部１１が取付け基準面の役割を果たし、ガイド筒１に対する結合部材１２の取付け位置が正確に設定できる。そして、結合部材１２に部品供給管１３が固定されているので、部品供給管１３とガイド筒１との相対位置を自由に選択することができる。

前記部品は孔あき部品である。

プロジェクションナットやワッシャ等の孔あき部品を、電気抵抗溶接の電極のような目的箇所へ正確に供給することができる。

前記部品はプロジェクションナット１９である。

プロジェクションナット１９を、電気抵抗溶接の電極のような目的箇所へ正確に供給することができる。

前記結合部材１２の横側面に部品供給管１３の一部である金属管１４が結合され、この金属管１４に連通した案内通路３２が結合部材１２に形成され、この案内通路３２の端部を閉鎖するストッパ部材３３が結合部材１２に固定され、このストッパ部材３３に最先のナット１９を位置決めする永久磁石３４（吸引手段）が設けられている。

部品供給管１３を移動してきたナット１９は結合部材１２の案内通路３２に導入され、ストッパ部材３３で位置決めがなされる。そして、この位置は永久磁石３４によってナット１９が後戻りしたりしないように、確実に維持される。したがって、最先のナット１９に対して、前記部品移行手段５０が正確に動作することができる。

前記部品移行手段５０は、進退式動作をする移行ロッド４２を有しており、この移行ロッド４２にナット１９のねじ孔２０に進入するガイドピン４４とナット１９を移行させる押出し面４５が設けられている。

前記ガイドピン４４がナット１９のねじ孔２０に進入し、押出し面４５がナット１９を前記案内通路３２から押し出して、供給ロッド３の空間部３６に移行させる。したがって、ナット１９のセンタリングを維持しながら確実に空間部３６に移行させることができる。

上述のように、本発明によれば、狭い箇所に設置することができ、しかも互換性の高い構造の部品供給装置がえられるので、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。

部品供給装置の要部を示す断面図と部分図である。 部品供給装置全体の側面図である。 部品供給装置の平面図と正面図である。 要部の側面図、斜視図、断面図である。

符号の説明

１ ガイド筒
２ エアシリンダ
３ 供給ロッド
１１ 取付け平面部
１２ 結合部材
１３ 部品供給管
１４ 金属管
１６ 非金属管
１９ プロジェクションナット
２０ ねじ孔
３０ 部品供給通路
３４ 永久磁石、吸引手段
３５ 部品保持部
３６ 空間部
４２ 移行ロッド
４４ ガイドピン
４５ 押出し面
５０ 部品移行手段
１００ 部品供給装置

Claims (10)

1. 進退動作をする供給ロッドがガイド筒内に収容され、前記供給ロッドの先端部に部品保持部が設けられ、この部品保持部に対向した位置に部品を導いてくる部品供給通路が供給ロッドの進退方向とほぼ平行な状態で配置され、前記部品供給通路内の最先に位置決めされた部品を前記部品保持部へ移行する部品移行手段が設けられていることを特徴とする部品供給装置。
2. 前記ガイド筒と前記部品供給通路を形成する部品供給管は、ガイド筒の先端部において結合部材を介して一体化されている請求項１記載の部品供給装置。
3. 前記部品保持部は、部品供給通路の最先に位置決めされている部品の方へ開放しているとともに、部品を収容する空間部の形態とされている請求項１または請求項２記載の部品供給装置。
4. 前記結合部材に前記部品移行手段が取り付けられている請求項２または請求項３記載の部品供給装置。
5. 前記ガイド筒に取付け平面部が形成され、この取付け平面部に結合部材と部品供給管が固定されている請求項２〜請求項４のいずれかに記載の部品供給装置。
6. 前記ガイド筒に取付け平面部が形成され、この取付け平面部に結合部材が固定され、さらに、この結合部材に部品供給管が固定されている請求項２〜請求項４のいずれかに記載の部品供給装置。
7. 前記部品は孔あき部品である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の部品供給装置。
8. 前記部品はプロジェクションナットである請求項１〜請求項７のいずれかに記載の部品供給装置。
9. 前記結合部材の横側面に部品供給管が結合され、この部品供給管に連通した案内通路が結合部材に形成され、この案内通路の端部を閉鎖するストッパ部材が結合部材に固定され、このストッパ部材に最先の部品を位置決めする吸引手段が設けられている請求項２〜請求項８のいずれかに記載の部品供給装置。
10. 前記部品移行手段は、進退式動作をする移行ロッドを有しており、この移行ロッドにプロジェクションナットのねじ孔に進入するガイドピンとプロジェクションナットを移行させる押出し面が設けられている請求項１〜請求項９のいずれかに記載の部品供給装置。

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