JP2016215352A - スポット溶接用締結部材搬送装置、及び同搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スポット溶接用の締結部材供給のために外部の動力源を必要とせず、特別な制御装置を用いない簡便な構造のスポット溶接用締結部材搬送装置、同方法を提供する。【解決手段】締結部材搬送装置１は、ホッパー部１０から供給される締結部材Ｘを受け取り、スポット溶接機の移動電極Ｔ１が固定電極Ｔ２から離れている間に前進して締結部材Ｘを両電極間に位置決め保持し、両電極が閉じる際の動作を利用して締結部材Ｘを両電極間に受け渡した後に両電極から離れるよう後退移動し、溶接完了後に移動電極Ｔ１が固定電極Ｔ２から離れる間に次に溶接される締結部材Ｘを受け取るよう動作する、締結部材供給部３０を備える。締結部材供給部３０は外部の動力源を用いず、移動電極Ｔ１が移動する際の駆動力を機械的に取り出して前進、後退移動するよう構成される。前記駆動力の取出しには、ピン３２、カム４２、リターンスプリング４３からなるカム機構を利用する。【選択図】図１

Description

本発明は、ボルト、ナットを含む締結部材をワークにスポット溶接する際、該締結部材をスポット溶接機に逐次自動供給するための締結部材搬送装置、及び同搬送方法に関する。

ブラケット等のワークを他の構成要素に着脱可能に締結固定する際、該ワークに予めボルト、ナット等の固定用締結部材をスポット溶接しておくことがよく行われる。この際、溶接される締結部材とワークの双方をスポット溶接機に供給し、一対のスポット溶接用電極の間に挟んで締結部材とワークとを密着加圧した上でこれに通電し、その時に発生する電気抵抗熱で金属を溶融して両者を溶接している。

スポット溶接機の一対の電極は、一般に移動側の電極と固定側の電極とがあり、移動側の電極がエア駆動力等により対向する固定側の電極に向けて直線移動もしくは円弧移動し、溶接される両部材を挟んでこれを加圧、通電して溶接する。溶接が完了すると、移動側の電極が逆方向に移動し、固定側の電極から離れることによって溶接後の被溶接部材を解放して取り出し可能とする。この間、移動側の電極は溶接動作の都度、定まった直線移動、もしくは円弧移動による往復動を繰り返すことになる。

一方、上述したブラケット等のワークとボルト、ナット等の締結部材との両被溶接部材は、両電極が開放状態にある際にその両電極間に供給されるが、その供給は、ロボット、マニピュレータ、マニュアル等の操作で行われるのが一般である。この際、両被溶接部材相互間の位置決めが重要であることから、例えばブラケット等のワークは位置決め治具に嵌め込むかエアシリンダを利用したクランプなどでこれを固定側の電極の上に固定し、その上にボルト・ナット等の締結部材を予め定められた位置に移動させて保持し、移動側の電極を駆動して両者を圧着させるなどの方法が採られる。

本発明では、このようなスポット溶接機の電極間に締結部材を供給する際に使用されるスポット溶接用の締結部材搬送装置を発明の対象としている。従来技術においては一般に、ボルトフィーダあるいはナットフィーダと呼ばれる電力やエアシリンダ等を使用した搬送装置が使用されており、そのような例が特許文献１、２などに見られる。

特開２００２−３２１０６４号公報 実用新案登録第３１４１３３０号公報

しかしながら上述した従来技術におけるボルトフィーダ、ナットフィーダでは、エアシリンダなどを駆動させるための駆動源（電源、エアー源など）が必要となること、またこれを駆動する間のボルト供給時間が必要となって加工時間（タクト）が長くなること、さらにはスポット溶接機の電極移動、ワークの供給との同期化を図るための制御機構を必要とするなどのコストがかかること等の問題があった。マニュアルでの操作も可能ではあるが、その場合には危険回避のためワークを固定側の電極にセットした後に締結部材供給のための電源ボタン等を操作することになり、時間的にはより大きなロスを生ずるものとなった。

以上より、本発明は従来技術にあるこれらの問題点を解消し、スポット溶接用の締結部材供給のために専ら使用される外部の電源、エア源などの追加となる個別の動力源を必要とせず、かつ特別な制御装置を用いることなく簡単な機械的機構で最短の加工時間を達成することができるスポット溶接用締結部材搬送装置、及び同搬送方法を提供することを目的としている。

本発明は、従来技術にあるような外部動力源を用いることなく、スポット溶接用の移動側の電極の移動動作を利用し、カム、ばねを組み合わせた簡単な構造を備えた装置を用いて機械的に締結部材をスポット溶接可能な位置に供給することにより上述した従来技術にある課題を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。

すなわち、本発明に係る一つの態様は、スポット溶接機にてワークに溶接される締結部材を溶接する時に、溶接機の移動電極と固定電極の間に自動搬送するための締結部材搬送装置であって、ホッパー部から供給される締結部材を、スポット溶接機の移動電極が固定電極から離れている間に前進移動して両電極間に位置決め保持し、両電極が閉じる際に前記締結部材を両電極間に受け渡した後に両電極から離れるよう後退移動し、溶接完了後に移動電極が固定電極から離れる間に次に溶接される締結部材をホッパー部から受け取る一連の動作を繰り返す締結部材供給部を備え、当該締結部材供給部が、外部の動力源を用いることなく、移動電極が移動する際のスポット溶接機の駆動力を利用して前記一連の動作をするよう構成されていることを特徴とする締結部材搬送装置に関する。

移動電極の駆動力を取り出して締結部材供給部の前進、後退移動に変換する手段は、移動電極に同期して動作するピンと、締結部材供給部と一体になるよう固定され、前記ピンにより前進方向に駆動されるカムと、締結部材供給部を後退方向に付勢して移動させるリターンスプリングとからなるカム機構から構成することができる。また、締結部材供給部の前進、後退移動は、前記カム機構を利用した直線移動、もしくは円弧状旋回移動のいずれかとすることができる。

前記ホッパー部は、締結部材を順次整列して１個ずつ供給するための動作を外部の動力源を用いることなく、移動電極が移動する際の駆動力を機械的に取り出して行うよう構成することができる。

本発明に係る他の態様は、ワークと締結部材とを移動電極と固定電極の間に挟持し、両電極間に通電することによってワークと締結部材とを溶接するスポット溶接機であって、 移動電極の動作に同期して締結部材を両電極間に自動搬送するため、上述したいずれかの締結部材搬送装置を備えていることを特徴とするスポット溶接機に関する。

本発明に係るさらに他の態様は、スポット溶接機にてワークに溶接される締結部材を、溶接時に溶接機の移動電極と固定電極の間に自動搬送するためのスポット溶接機用の締結部材搬送方法であって、ホッパー部から供給される締結部材を、スポット溶接機の移動電極が固定電極から離れている間に両電極間に搬送して位置決め保持し、両電極が閉じる際の動作を利用して前記締結部材を両電極間に受け渡し、溶接完了後に移動電極が固定電極から離れる間に次に溶接される締結部材を受け取る、各ステップからなり、上記各ステップを、外部の動力源を用いることなく、移動電極が移動する際の駆動力を利用し、前記移動電極の動作に同期させて行うことを特徴とするスポット溶接機用の締結部材搬送方法に関する。

本発明の実施により、スポット溶接作業のサイクルタイムの低減による効率化が可能となり、さらには従来の自動搬送装置と比較して装置の簡略化、省エネルギ化が実現でき、作業員の負荷が軽減されるなどの効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る締結部品搬送装置とスポット溶接機の主要部との構造概略を示す模式図である。 図１に示す締結部材搬送装置を構成する締結部材供給部の動作概要を示す模式図である。

本発明の実施の形態に係るスポット溶接用の締結部材搬送装置につき、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る締結部材搬送装置１（以下、単に「搬送装置１」ともいう。）を備えたスポット溶接機の主要部を示す模式図である。図１において、搬送装置１は、ホッパー部１０と、シュータ部２０と、供給部３０とから主に構成されている。図にはスポット溶接機の構成要素として移動電極Ｔ１と固定電極Ｔ２を示しているが、これらは従来技術のスポット溶接機に見られる構成要素と同様である。また溶接機本体部分などその他のスポット溶接機の要素も従来技術に見られるものと同様であり、図１ではこれらを省略している。

移動電極Ｔ１は、図の下方に位置する固定電極Ｔ２に対して矢印で示すように垂直方向に上下動するよう構成されており、以下、この移動電極Ｔ１の移動方向を「上下方向」と、図面上でこれと直交する方向を左右方向という。左右方向の内、図の右側に示す搬送装置１０から左側に示す電極Ｔ１、Ｔ２に向かう方向を前進方向、電極Ｔ１、Ｔ２から離れる方向を「後退方向」と呼ぶ。固定電極Ｔ２側には治具Ｔ３が配置され、締結部材Ｘが溶接されるワークＹは、その治具Ｔ３の上面に順次供給される。ワークＹの供給には、マニュアルによるもののほか、負圧などを利用したチャックを備えるマニピュレータなどの機械式のものが使用可能であるが、これも従来技術に見られるものと同様であり、図１では省略している。

図１において、本実施の形態にかかる搬送装置１の概要は、白抜き矢印で示すように、ボルトなどの締結部材Ｘが図の右側に示すホッパー部１０からシュータ部２０を介して順次図の中央部に示す供給部３０に供給され、さらに結部材Ｘは破線で示すように供給部３０によって移動電極Ｔ１と固定電極Ｔ２の間に供給される。移動電極Ｔ１の下降によって電極間に供給された締結部材Ｘは固定電極Ｔ２側の治具Ｔ３にセットされたワークＹに圧着され、更に両電極間への通電によって締結部材ＸとワークＹとが溶接される。本実施の形態に係る搬送装置１では、この一連の動作を外部の動力源を使用することなく、スポット溶接機の移動電極Ｔ１の移動と同期させた連続的稼働を行うことを特徴としている。

図１を参照し、まずホッパー部１０について述べれば、ホッパー部１０は、ボルト等の締結部材Ｘを収納するホッパー本体１１と、ホッパー本体１１を上下方向に駆動する駆動ステイ１２と、駆動ステイ１２を移動電極Ｔ１と同期させて駆動するギア機構１３と、そして、ギア機構１３を回転駆動するための移動電極Ｔ１側に固定され駆動アーム１４とから構成されている。その動作は、スポット溶接のために移動電極Ｔ１が上下駆動される際に、これに固定された駆動アーム１４も同時に上下動し、これによってギア機構１３が回転駆動され、さらにその回転によって駆動ステイ１２、並びにホッパー本体１１が上下駆動される。図１ではギア機構１３として単一のギアが示されているが、ホッパー本体１１の上下動のストロークをより大きく稼ぐため、さらなるギアないしレバー等を組み合わせて使用されてもよい。また図面ではホッパー本体１１の内部に締結部材Ｘが３個のみ表示されているが、例えば内部に螺旋状の溝を配し、その内部を多数の締結部材Ｘが自重によって供給口（出口。図示せず。）へと順次移動するよう構成することができる。締結部材Ｘが図示のようなボルトもしくはピンである場合、そのヘッド部を鍔（つば）のように利用して溝の両壁上部に載せることで同一方向に配列して順次搬送することが可能である。締結部材Ｘがナットである場合には、溝の床面に配置して供給することで順次搬送が可能である。

次に、シュータ部２０は、図示の例ではガイドレール２１と、カウンター機構２２と、シュート２３とから主に構成されている。ガイドレール２１は、例えば上方が開放した「コ」の字状の溝断面のスロープから形成され、その上流側でホッパー部１０から供給される締結部材Ｘを受け取り、これを締結部材Ｘの自重によって下流側へガイドする。このため、ガイドレール２１の上流側の高さは、上下動するホッパー本体１１が最高点に達した際のホッパー本体１１の供給口（出口）の高さと一致するよう配置されている。ガイドレール２１は、移動電極Ｔ１からもホッパー部１０からも独立しており、スポット溶接機本体側に固定されている。

カウンター機構２２は、ガイドレール２１の中間にある一対のカウンターバー２２ａ、２２ｂからなり、これが移動電極Ｔ１の動きと同期して相互に上下逆移動するよう構成されている。図面では省略しているが、このカウンターバー２２ａ、２２ｂの上下逆移動は、移動電極Ｔ１にリンク、レバー、ギアなどをつないで駆動させることなどにより実施可能である。カウンター機構２２は、連続して供給される締結部材Ｘを、移動電極Ｔ１の移動に合わせて１個ずつ逐次下流側の供給部３０に供給する機能を果たしている。すなわち、移動電極Ｔ１が上昇するのに同期して上流側のカウンターバー２２ａが下降して締結部材Ｘの下流への移動を阻止し、同時に下流側のカウンターバー２２ｂが上昇して両カウンターバー２２ａ、２２ｂの間に位置した１個の締結部材Ｘのみを下流側へ移動させる。これによって移動する締結部材Ｘは、その後シュート２３に落下し、方向付けをそのままにした状態で後述する供給部３０へと供給される。次に、移動電極Ｔ１が下降するのと同期して上流側のカウンターバー２２ａが上昇し、逆に下側のカウンターバー２２ｂが下降することによって、後続する締結部材Ｘが１個分ずつ前進し、次のサイクルでの供給に備える。

従来技術においては、ホッパー部１０には外部の動力源によって上下駆動され、あるいは微振動を与えられ、締結部材Ｘを配列して順次供給するよう構成されていた。これに対して本実施の形態では、外部動力源を用いることのないホッパー部１０を構成することによって構造が簡略化され、また省エネルギ化に寄与するものとなる。

次に、シュータ部２０から締結部材Ｘの供給を受け、これをスポット溶接のために両電極Ｔ１、Ｔ２間に搬送し、維持する供給部３０について図面を参照して説明する。図２は、本実施の形態にかかる搬送装置１の内、供給部３０を中心にその動作手順の概要を示す模式図である。＜ステップ１＞から＜ステップ６＞までの白抜き矢印で示す工程が１サイクルであり、この間にワークＹに対して締結部材Ｘが供給され、スポット溶接が完了する。＜ステップ６＞の後は再び＜ステップ１＞に戻り、これを繰り返すことによって締結部材Ｘの連続溶接作業が可能となる。

図２の＜ステップ１＞に示す図を参照して供給部３０全体の構成を説明すれば、移動電極Ｔ１には下方に延びる駆動アーム３１（図１に示すホッパー部１０にある駆動アーム１４と同一部材であってもよい）が取り付けられており、駆動アーム３１の下端には、後述するスライダカムと接触してこれを駆動する駆動ピン３２が固定されている。駆動アーム３１ならびに駆動ピン３２は、スポット溶接の際の移動電極Ｔ１の上下動に同期してこれと同一方向に上下動する。なお、駆動ピン３２は、後述するスライダカムを駆動させるものであって、例えば回転自在とした駆動ローラなどの他の要素とすることであってもよい。

供給部３０には、駆動ピン３２によって駆動される重要な要素となる締結部材供給ユニット４０が、両電極Ｔ１、Ｔ２に対向する位置に配置されている。締結部材供給ユニット４０は、図の左右方向に前進・後退するよう構成された供給スライダ４１と、供給スライダ４１に固定されたスライダカム４２と、供給スライダ４１を図の右方向（後退方向）に引っ張るリターンスプリング４３と、供給スライダ４１の後退を抑制して位置決めを行うプランジャ４４とから構成されている。

供給スライダ４１の図の左端には、上述したシュータ部２０から供給される締結部材Ｘを受け取り、移動電極Ｔ１によってワークＹに押圧されるまでの間にこれを一時的に保持する保持具４５が設けられている。保持具４５は、締結部材Ｘを保持する凹部を有する開閉式のワニ口状部材であり、凹部の底面が図の破線で示すようなテーパ状に形成されている。このため締結部材Ｘが上方から押し込まれると、ワニ口を閉じているスプリングが押されてワニ口が開き、締結部材Ｘが下方に落下するよう構成されている。

移動電極Ｔ１の上下動を供給スライダ４１の左右動に変換するために設けられているのがスライダカム（以下、単に「カム」とも呼ぶ。）４２である。図面ではスライダカム４２を便宜的に供給スライダ４１から分離して描いているが、実際にはこの両者は一体に動作するよう図面の背後などで相互に固定されている。スライダカム４２の周囲には、図示のように図の右側上方から斜め下方に傾斜する第１のカム面と、それに続く垂直な第２のカム面と、下側で左右方向に延びる第３のカム面と、そして左側には斜め上方に向けて２段階で傾斜する第４のカム面とがそれぞれ設けられている。これらカム面には、上述した駆動ピン３２が接触し、駆動ピン３２との間で供給スライダ４１を左右に移動させるためのカム機構を構成している。

供給スライダ４１の右側には、リターンスプリング４３とプランジャ４４とが配置されている。この内のリターンスプリング４３は、上述したように供給スライダ４１を常時図の右側へ引き寄せる付勢力を働かせている。他方のプランジャ４４は、ストッパとなるプラグとスプリングとの組み合わせからなり、当該スプリングは供給スライダ４１の右方向への移動時の衝撃荷重を緩和し、かつ供給スライダ４１を所定位置（後述する原点位置）に押し戻すため付勢力を働かせている。この内のリターンスプリング４３は、上述したカム機構の一構成要素とみることができる。

以上のように構成された締結部材供給部３０の動作を、スポット溶接機の移動電極Ｔ１の移動と同期する状態を示した図２の各ステップの図を参照して説明する。まず＜ステップ１＞では、移動電極Ｔ１が、固定電極Ｔ２との間が最も開いた状態となる最高位から僅かに下降した最高位近傍にある。ここでは、駆動アーム３１も最高位近傍となり、この時点で駆動ピン３２はスライダカム４２の右側傾斜する第１のカム面の頂部に丁度当接した状態にある。ここで、移動電極Ｔ１と駆動アーム３１の実際の最高位とは、後述するようにスライダカム４２の頂部を駆動ピン３２が左側から右側へかわして位置移動できるよう、駆動ピン３２がスライダカム４２の頂部から僅かに上方に離れた位置をいう。＜ステップ１＞では、この最高位から僅かに下降して両者が接触する位置にあり（これを、上述の「最高位近傍」と呼んでいる。）、この時、スライダカム４２には駆動ピン３２による駆動力は何ら作用しておらず、いわばスライダカム４２はニュートラル状態にある。

供給スライダ４１は、リターンスプリング４４の引張力でプランジャ４４に当接した位置にあり、本明細書ではこの時の供給スライダ４１の位置を「原点位置」と呼ぶものとする。この間に、供給スライダ４１左端の保持具４５には、次に溶接される締結部材Ｘが上述したシュータ部２０から供給され、保持される。同時に、ワークＹが固定電極Ｔ２側の図示しない治具Ｔ３（図１参照）にセットされる。

次に＜ステップ２＞に移り、移動電極Ｔ１が矢印で示すように固定電極Ｔ２に向かって下降を始める。なお、＜ステップ２＞から＜ステップ６＞の図では、移動電極Ｔ１と駆動アーム３１とをつなぐ電極上部を省略しているが、この両者が一体となって動作することに変りはない。したがってここでは、移動電極Ｔ１の下降に同期して駆動アーム３１も下降し、駆動ピン３２がスライダカム４２の右側の傾斜する第１のカム面に沿って下方に滑り降りる。この動作により、スライダカム４２はガイドピン３２によって左方向に駆動され、スライダカム４２と一体となった供給スライダ４１もリターンスプリング４３の引張力に抗して矢印で示すように左方向にスライド移動する。供給スライダ４１は、その左端にある保持具４５に締結部材Ｘを保持したままの状態で移動電極Ｔ１と固定電極Ｔ２との隙間に向けて前進（左方向移動）するものとなる。

次の＜ステップ３＞では、移動電極Ｔ１は更に下降し、これによって駆動ピン３２はスライダカム４２の右側の傾斜した第１のカム面から垂直な第２のカム面まで移動しており、供給スライダ４１を最大限左方向に前進させている。この状態で供給スライダ４１は、締結部材Ｘを丁度移動電極Ｔ１と固定電極Ｔ２の間に配置し、維持している。この間、駆動ピン３２はスライダカム４２の垂直の第２のカム面を下降するため、移動電極Ｔ１および駆動ピン３２が共に下降しても供給スライダ４１の更なる左方向への移動はなく、供給スライダ４１はその位置で停止している。この状態で移動電極Ｔ１が更に下降し続けることによって、移動電極Ｔ１は供給スライダ４１の保持具４５に保持された締結部材Ｘに当接し、さらにこれを押し下げて締結部材ＸをワークＹに向けて移動させる。この時の移動電極Ｔ１の押圧動作によって、上述した保持具４５のワニ口が押し広げられ、締結部材Ｘの保持状態が強制的に解除されて締結部材Ｘは固定電極Ｔ２側に押し込まれる。

次に＜ステップ４＞は、移動電極Ｔ１が最低位に到達した状態を示しており、ここでは移動電極Ｔ１は固定電極Ｔ２との間で締結部材ＸとワークＹを加圧した状態にある。駆動ピン３２は、スライダカム４２の垂直な第２のカム面の下端から下方に外れてフリーとなるため、この時点で供給スライダ４１を定位置に維持するカムによる拘束力が無くなり、供給スライダ４１はリターンスプリング４３の引張力によって＜ステップ５＞に示す位置まで図の右側の後退方向に瞬時に引き戻される。すなわち、＜ステップ４＞に示す駆動ピン３２と供給スライダ４１との位置関係はほんの一瞬であり、駆動ピン３２がスライダカム４２の垂直な第２のカム面を外れると同時にスライダ４１は後退方向への移動し、同時に駆動ピン３２は左右に延びる第３のカム面に沿って「相対的に」左側に移動する（実際にはスライダ４１が右側に移動する。）。しかしながら一方の移動電極Ｔ１の方は、＜ステップ４＞に示す位置を所定時間維持しており、この間に固定電極Ｔ２との間で加圧状態にある締結部材ＸとワークＹに通電することによって両者を溶接する。

次に＜ステップ５＞では、上述したようにリターンスプリング４３の引張力により戻された供給スライダ４１が、一旦プランジャ４４に突き当たってプランジャ４４内のスプリングにより衝突の衝撃が緩和され、その後、同じスプリングによって原点位置まで戻される。このため、リターンスプリング４３の引張力よりも、プランジャ４４内のスプリングの押圧力が勝るよう構成されている。＜ステップ５＞ではその後、溶接を終えた移動電極Ｔ１が矢印で示すように上方への戻り移動を開始し、それに伴って駆動ピン３２が、スライダカム４２との接触から一旦解放されてフリーの状態で上昇する。その上昇の過程で＜ステップ６＞に示すように、駆動ピン３２が今度はスライダカム４２の左側で傾斜する第４のカム面に接触する。この時、駆動ピン３２は傾斜する第４のカム面の作用でスライダカム４２を逆に右方向に押し戻しながら上昇するため、供給スライダ４１はプランジャ４４内のスプリングを圧縮して右方向に一旦後退する。しかしながらその直後には、駆動ピン３２がその最高位に至ってスライダカム４２の上方に抜けて再びフリーの状態となるため、供給スライダ４１はプランジャ４４内のスプリングの作用で再び左方向に前進して原点位置に復帰するものとなる。この供給スライダ４１の最後の前進によって駆動ピン３２はスライダカム４２の頂部をかわしてスライダカム４２の左側から右側位置まで相対的に移動するため、駆動ピン３２が次に下降動作に移った際には、スライダカム４２の右側の第１のカム面に接するものとなる。

供給スライダ４１が原点位置に戻って不動の状態に保たれると、図示しないシュータ部２０（図１参照）からは次に溶接される締結部材Ｘの供給が受け入れ可能となるが、この動作は上述した通りである。一方、溶接が完了し、締結部材Ｘが溶接されたワークＹは、図示しない治具Ｔ３に設けられたプッシュピンによって押し上げられるなどにより固定電極Ｔ２から分離され、かつ適切に配置されたガイドピンなどの作用で回収箱などに落下して回収される。あるいは、マニュアルで溶接後のワークＹが取り出されてもよく、この辺りは従来技術によるものと同様である。その後、固定電極Ｔ２には次のワークＹがセットされて動作は＜ステップ１＞に戻り、以上の一連の動作が繰り返されて連続稼働が可能となる。

以上述べたように、本実施の形態に係る締結部材搬送装置１では、専ら搬送のために必要となる動力源を外部に頼ることなく、スポット溶接機の移動電極Ｔ１の移動動作を動力源として利用することでスポット溶接動作と同期させて締結部材Ｘを供給させることができる。従来技術と比較した場合の有利点として以下が挙げられる。
１． 従来がマニュアル供給であった場合には、格段の効率化が図れる。
２． 従来が自動供給であった場合には、自動供給のために必要であった動力源が不要となり、装置の簡略化、省エネルギ化が実現できる。
３． 移動電極の移動と同期するため、動作の間の無駄がなく、従来の自動供給に対してもサイクルタイムの低減につながる。
４． 装置が簡素化されることによってメンテナンスが簡略化され、自動制御のためのセンサ類が不要となって作業員の負荷が軽減され、総合的な工数低減につながる。
５． 移動量、レール幅、チャックなどの諸元変更により、各種形状、寸法の締結部材への対応も容易である。

以上、本発明の実施の形態に係る溶接部材搬送装置について述べてきたが、この実施の形態には幾つもの変形が考え得る。まず、上記説明では移動電極Ｔ１が上下動するものとしているが、移動電極が水平方向に開閉動作するものであっても、カム機構をこれに見合うよう適切に配置することによって上記実施の形態と全く同様に対応可能である。さらに、スポット溶接機によっては移動電極を直線状ではなく円弧状に回動させるものがあり、この際においても同様に、移動電極の移動に合わせたカム機構を配置して同様な対応が可能である。

また、上記説明では締結部材Ｘとしてボルトを例としているが、ボルト以外にもピン、ナット等も同様に対応可能である。ただし、この際には例えばナットがシュートに落下する際に立ち位置となることを回避するためのガイドピンを配置するなど、従来技術で知られた適切な対応が必要となることがある。さらに、締結部材そのものではなくとも、例えばワッシャ等の環状部材や簡単な形状の板金部材、棒状部材なども同様に取り扱うことが可能なものがあり、本明細書における締結部材にはこれら締結部材類似部材をも包含するものとする。

さらに、上記実施の形態に示すようなプランジャ４４を設けることなく、例えばリターンスプリング４３の軸芯もしくはその周囲に硬質ゴムなどの弾性材からなるストッパを配置するよう構成してもよい。この場合、移動電極Ｔ１の最高位への上昇時において駆動ピン３２をスライダカム４２の上方をかわす手段が要るが、供給スライダ４１を右方向に押し戻して行うことはストッパが存在するためにできない。その代替の手段としては、例えば図２に示すスライダカム４２の右下側に支点を設けてスライダカム４２を時計回りにのみ回動可能にするとか、あるいは駆動アーム３１の取付け部に支点を設けてこれを時計回りにのみ回動可能にするとかにより、駆動ピン４１の上昇に合わせて駆動ピン３２がスライダカム４２を持ち上げるか、あるいはスライダカム４２が駆動アーム３１を回動移動させるかにより対応することが考えられる。

加えて、上記説明では締結部材供給ユニット４０が前進・後退の直線運動をするよう構成されているが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば締結部材供給ユニットを旋回運動式とし、該旋回運動の一方の回動端で締結部材の供給を受け、他方の回動端で締結部材を両電極間に位置決め保持するよう構成してもよい。この際には上述した供給スライダ４１の長手方向の適切な位置に旋回中心を設け、スライダカム４２の向きを図２に示すものから９０°回転させて供給スライダ４１を図面に垂直方向に旋回運動させるよう構成する。この場合においても、電極間に向かう供給スライダ４１の移動方向は「前進」、それから離れる方向の移動を「後退」と呼ぶものとし、リターンスプリング４３及びプランジャ４４を供給スライダ４１の後退する方の側に配置してこれを原点位置に保持するよう構成すればよい。

本願はさらに、スポット溶接機にてワークに溶接される締結部材を、溶接の際に溶接機の移動電極と固定電極の間に自動搬送するためのスポット溶接機用の締結部材搬送方法をも包含している。当該方法は、ホッパー部から供給される締結部材をスポット溶接機の移動電極が固定電極から離れている間に両電極の間に搬送して位置決め保持するステップと、両電極が閉じる際の動作を利用して前記締結部材を両電極間に受け渡すステップと、移動電極が溶接完了後に固定電極から離れる間に次に溶接される締結部材を受け取るステップとを含み、上記各ステップは、新たに外部からの動力源を何ら用いることなく、全ての動作を移動電極が移動する際の駆動力を利用し、かつ移動電極の動作に同期させて行うことを特徴とするスポット溶接機用の締結部材搬送方法である。

本発明に係る締結部材搬送装置ならびに締結部材搬送方法は、スポット溶接機を使用した溶接作業を含む機械工作の産業分野において広く利用することができる。

１．締結部材搬送装置（搬送装置）、１０．ホッパー部、１１．ホッパー本体、１２．駆動ステイ、１３．ギア機構、１４．駆動アーム、２０．シュータ部、２１．ガイドレール、２２．カウンター機構、２２ａ、２２ｂ．カウンターバー、２３．シュート、３０．供給部、３１．駆動アーム、３２．駆動ピン、４０．締結部材供給ユニット、４１．供給スライダ、４２．スライダカム（カム）、４３．リターンスプリング、４４．プランジャ、４５．保持具、Ｔ１．移動電極、Ｔ２．固定電極、Ｔ３．治具、Ｘ．締結部材、Ｙ．ワーク。

Claims (6)

1. スポット溶接機にてワークに溶接される締結部材を、溶接時に溶接機の移動電極と固定電極の間に自動搬送するための締結部材搬送装置において、
   ホッパー部から供給される締結部材を、スポット溶接機の移動電極が固定電極から離れている間に前進移動して両電極間に位置決め保持し、両電極が閉じる際に前記締結部材を両電極間に受け渡した後に両電極から離れるよう後退移動し、溶接完了後に移動電極が固定電極から離れる間に次に溶接される締結部材をホッパー部から受け取る一連の動作を繰り返す締結部材供給部を備え、
   前記締結部材供給部が、外部の動力源を用いることなく、移動電極が移動する際のスポット溶接機の駆動力を利用して前記一連の動作をするよう構成されていることを特徴とする締結部材搬送装置。
2. 前記移動電極の駆動力を取り出し、前記締結部材供給部の前進、後退移動に変換する手段が、前記移動電極に同期して動作するピンと、前記締結部材供給部と一体になるよう固定され、前記ピンにより前進方向に駆動されるカムと、前記締結部材供給部を後退方向に付勢して移動させるスプリングとからなるカム機構から構成されている、請求項１に記載の締結部材搬送装置。
3. 前記締結部材供給部の前進、後退移動が、前記カム機構を利用した直線移動、もしくは円弧状旋回移動のいずれかである、請求項２に記載の締結部材搬送装置。
4. 前記ホッパー部が、締結部材を順次整列して１個ずつ供給するための動作を外部の動力源を用いることなく、移動電極が移動する際の駆動力を機械的に取り出して行うことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一に記載の締結部材搬送装置。
5. ワークと締結部材とを移動電極と固定電極の間に挟持し、前記両電極間に通電することによってワークと締結部材とを溶接するスポット溶接機において、
   移動電極の動作に同期して締結部材を両電極間に自動搬送するため、請求項１から請求項４のいずれか一に記載の締結部材搬送装置を備えていることを特徴とするスポット溶接機。
6. スポット溶接機にてワークに溶接される締結部材を、溶接時に溶接機の移動電極と固定電極の間に自動搬送するためのスポット溶接機用の締結部材搬送方法において、
   ホッパー部から供給される締結部材を、スポット溶接機の移動電極が固定電極から離れている間に両電極間に搬送して位置決め保持し、
   両電極が閉じる際の動作を利用して前記締結部材を両電極間に受け渡し、
   溶接完了後に移動電極が固定電極から離れる間に次に溶接される締結部材を受け取る、各ステップからなり、
   上記各ステップを、外部の動力源を用いることなく、移動電極が移動する際のスポット溶接機の駆動力を利用し、前記移動電極の動作に同期させて行うことを特徴とするスポット溶接機用の締結部材搬送方法。
   

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