JP2019196270A - 部品の位置ずれ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁界による影響や何等かの振動で発生した部品の位置ずれを、搬送空気の流通性を確保して、部品を正規の位置に停止させること。【解決手段】閉断面構造の供給通路８Ａ、１２Ａに搬送空気を噴射して部品１を搬送する形式であり、受け入れ凹溝１６が形成された供給ヘッド１５が配置され、受け入れ凹溝１６の端部にストッパ面１７が形成され、供給ヘッド１５と供給ヘッド１５を覆うカバー部材１８との間に、空隙２１が形成され、空隙２１は、供給通路８Ａ、１２Ａの最後流箇所に配置され、空気流が部品１に当たって、部品１がストッパ面１７に押し戻されるように構成し、供給ヘッド１５に保持された部品１を目的箇所へ移動させる進退駆動手段３３が設けられている。【選択図】図１

Description

この発明は、部品供給源から伸びている閉断面構造の供給通路に搬送空気を噴射して部品を搬送し、この部品を供給ヘッドで目的箇所へ移送する部品供給装置の位置ずれ補正装置に関している。

特開２００６−２１３５１６号公報には、部品供給源から伸びている閉断面構造の供給通路に搬送空気を噴射して、部品を搬送することが記載されている。

特開２００８−１５５２７９号公報には、搬送されてきた部品を供給ヘッドに保持して目的箇所へ移送することが記載されている。

特開２００６−２１３５１６号公報 特開２００８−１５５２７９号公報

部品が供給ヘッドに移載されたときに、部品が所定位置に停止すればよいのであるが、何等かの原因で部品の停止位置が所定位置からずれることがある。このような位置ずれは、部品が磁界内に位置することによって、部品に磁気的な力が作用したり、ストッパ面から跳ね返されたりすることによって発生することがある。

上記のような部品の位置ずれは、磁界による影響で発生したり、何等かの振動で発生したりするのであるが、本発明では、搬送空気の流通性を確保して、部品を正規の位置に停止させることを目的とする。

請求項１記載の発明は、
部品供給源から伸びている閉断面構造の供給通路に搬送空気を噴射して部品を搬送する形式のものであって、
部品の受け入れ凹溝が形成された供給ヘッドが、前記供給通路を構成する通路部材に連続した状態で配置され、
前記受け入れ凹溝の端部に部品の停止位置を設定するストッパ面が形成され、
前記供給ヘッドと供給ヘッドを覆うカバー部材との間に、空隙が形勢されることにより、前記受け入れ凹溝に流入した前記搬送空気が前記空隙から外部へ流出する空気流が形成され、
前記空隙は、前記供給通路の最後流箇所に配置され、
この空気流が部品に当たることにより、異常位置に停止している部品が前記ストッパ面に押し戻されるように構成し、
前記供給ヘッドに保持された部品を目的箇所へ移動させる進退駆動手段が設けられていることを特徴とする部品の位置ずれ補正装置である。

通路部材の供給通路から供給ヘッドの受け入れ凹溝に入ってきた部品は、ストッパ面に当たって所定位置に停止するのであるが、磁気的影響や振動などによって部品位置がずれて、部品がストッパ面から離れた箇所に停止することがある。このような異常位置に部品が停止したままで供給ヘッドを移動させると、部品は目的箇所に対して、正確に供給できないこととなり、供給不良となる。

カバー部材が、受け入れ凹溝に流入した搬送空気が流出できる空隙を形成した状態で取り付けられている。したがって、搬送空気は空隙を通過する空気流を形成し、これによって空気流が部品に当たって部品がストッパ面に突き当たる位置まで補正移動がなされる。このように正規の位置に部品が補正移動をするので、進退駆動手段によって移動した部品は、電気抵抗溶接の電極などの目的箇所へ正確に供給され、良好な部品供給が確保できる。

装置全体を示す各部の断面図である。 供給ヘッドの断面図である。

つぎに、本発明の部品の位置ずれ補正装置を実施するための形態を説明する。

図１および図２は、本発明の実施例を示す。

最初に、部品について説明する。

本実施例で搬送の対象とされる部品としては、ワッシャ、プロジェクションナットなど、種々なものがある。ここでは、後者のプロジェクションナットが搬送の対象とされている。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。

プロジェクションナット１は鉄製であり、図２に示すように、四角い本体２の中央にねじ孔３が開けられ、本体２の四隅に溶着用突起４が形成されている。溶着用突起４、はねじ孔３の直径方向にも突き出ているので、後述のストッパ面には、溶着用突起４が突き当たる。ナット１の各部の寸法は、本体２の立て横寸法が１２ｍｍ、本体２の厚さ寸法が６ｍｍ、ねじ孔２の内径寸法が６ｍｍである。

つぎに、供給通路について説明する。

この装置１００は、ナット供給装置である。部品供給源であるパーツフィーダ５は、ナット１が貯留されているボウル６に送出振動を付与する一般的な形式のものであり、出口管７にウレタンなどで作られた合成樹脂製の供給ホース８が接続してある。出口管８に噴射管９から搬送空気を吹き込んで、ナット１を搬送する。供給ホース８が通路部材であり、その内部が供給通路とされている。

供給ホース８に接手部材１０を介して通路管１２が接合してある。通路管１２は、ステンレス鋼などで作られた金属製であり、図１（Ｃ）に示すように、断面コ字型の細長い溝部材１３に、蓋板１４がボルト付けなどで固定されている。したがって、通路管１２が通路部材であり、その内部が供給通路とされている。供給ホース８の供給通路８Ａと通路管１２の供給通路１２Ａは、ナット１を表裏方向に反転することなく通過させるために、断面が矩形とされ、両通路８Ａ、１２Ａは滑らかに連通している。通路管１２は、装置の機枠などの静止部材１１に固定してある。

なお、図１（Ｂ）は、理解しやすくするために、蓋板１４を除去して図示してある。

つぎに、供給ヘッドについて説明する。

溝部材１３の端部に連続した状態で供給ヘッド１５が配置してある。供給ヘッド１５には、溝部材１３の凹溝（供給通路１２Ａ）に連続した受け入れ凹溝１６が形成してあり、一端が供給通路１２Ａに連通し、他端側の内端面がストッパ面１７とされている。

蓋板１４は、供給ヘッド１５を覆うようにして庇状に突き出ており、この突き出た部分がカバー部材１８である。供給ヘッド１５の上面１９とカバー部材１８の下面２０との間に、空隙２１が形成してある。

図２に示すように、溶着用突起４がストッパ面１７に突き当たっていることにより、供給ヘッド１５におけるナット１の正しい停止位置が設定される。この位置を維持するために、永久磁石２２が供給ヘッド１５の端部に埋設してある。ナット１の溶着用突起４がストッパ面１７に受け止められている位置が正常位置であり、この位置を検出するセンサー２４がカバー部材１８に固定してある。センサー２４は、磁気的にナット検知を行うものが適している。後述の原因で図２に２点鎖線で示す異常位置にナット１が停止したときには、センサー２４空の見地信号は発せ得られない。

つぎに、ナット供給の目的箇所について説明する。

ナット１が送り届けられる箇所、すなわち目的箇所としては、種々なものがある。電気抵抗溶接電極に対応した箇所や、ボルトが待機している箇所などがある。ここでは、前者の電気抵抗溶接電極である。

鉛直方向に配置されている電極軸線Ｏ−Ｏと同軸状態で、固定電極２５が配置され、その上に鋼板部品２６が載置してある。固定電極２５の中心部に設けた位置決めピン２７が相対的に鋼板部品２６の下孔２８を貫通している。固定電極２５と同軸状態で鉛直方向に可動電極２９が配置してある。

固定電極２５の下端面に中央部に、ナット１が嵌め込まれる凹孔３０が形成してある。凹孔３０は円形であり、四角いナット１の本体２の対角線よりも僅かに長い寸法が、凹孔３０の直径とされている。可動電極に埋設された永久磁石３１は、凹孔３０の近くに埋設してある。図１（Ａ）に２点鎖線でしめすように、ナット１が電極軸線Ｏ−Ｏ上に移動してくると、ナット１は永久磁石３１の吸引力で凹孔３０に向って空間を移行する。このようあ移行を行わせるために、前述の永久磁石２２の吸引力よりも、可動電極２９ガエアの永久磁石３１の吸引力の方を強く設定してある。

つぎに、進退駆動手段について説明する。

ナット１は、供給ヘッド１５を移動させて、上記のような目的箇所に供給する。そのために、供給ヘッド１５を進退駆動手段で進退させる。進退駆動手段としては、進退出力型の電動モータやエアシリンダなど種々なものが採用できるが、ここではエアシリンダ３３である。エアシリンダ３３は静止部材に固定されており、ここでは溝部材１３に沿って、溝部材１３の横側面に結合してある。供給ヘッド１５の横側面に結合片３４がこていされ、エアシリンダ３３のピストンロッド３５が結合片３４の固定してある。

供給通路１２Ａの長手方向延長上に、供給ヘッド１５の受け入れ凹溝１６が供給通路１２Ａに連通した状態で配置してあり、エアシリンダ３３のピストンロッド３５の進退方向も供給ロッド１２Ａの長手方向と平行になっている。このような配置関係によって、ナットはその進入方向と同方向に供給ヘッド１５で送り出される。

つぎに、停止通過ユニットについて説明する。

噴射管９から強い空気流が供給通路８Ａに噴射されると、ナット１は高速で供給通路１２Ａを通過して、供給ヘッド１５のストッパ面１７に衝突する。このような衝突は繰り返されると、溶着用突起４がストッパ面１７に食い込んだりして、受け入れ凹溝１６からナット１円滑に脱出できなくなる、と言う問題がある。

そこで、停止通過ユニット３６が作用されている。停止通過ユニット３６から供給通路１２Ａ内にストッパ部材３７が突き出て、高速で進行してきたナット１を一旦停止し、ストッパ部材３７が供給通路１２Ａ外へ退避すると、ナット１は低速でストッパ面１７まで送られる。通常、供給ホース８は２〜４ｍとされているので、噴射管９からの高速空気流は、供給通路１２Ａ付近では流速が低下しているが、ナット１は慣性で初期の高速移動速度があまり低下せずにストッパ部材３７に衝突する。ストッパ部材３７が退避すると、ナット１は低下した空気流で供給ヘッド１５へ送給される。

ストッパ部材３７を進退させる手段としては、電磁ソレノイド、進退出力式電動モータ、エアシリンダなど、種々なものが採用できる。ここではエアシリンダ３８が採用され、そのピストンロッド３９が供給通路１２Ａ内に出入りする。

図１（Ａ）に示すように、溝部材１３に斜め方向の空気噴射口４０を開けて、ここからナット移動を補助する空気噴射を行うこともできる。

つぎに、ナットの異常位置ずれについて説明する。

供給ヘッド１５の受け入れ凹溝１６に入ってきたナット１は、種々な原因で、図２に２点鎖線で示すような位置に位置ずれを起こすことがある。その１つの要因としては、可動電極２９から固定電極２５に向かって溶接電流が流されると、この通電に伴って発生する磁界内にナット１が存在すると、電極軸線Ｏ−Ｏから遠ざかる方向の力がナット１に作用して、その力が永久磁石２２の吸引力を上回り、ナット１に位置ずれが発生する。さらに、他の要因としては、作業者によって運ばれている鋼板部品などが溝部材１３に衝突すると、その衝撃でナット１に位置ずれが発生する。

つぎに、空気流について説明する。

噴射管９から吹き込まれた搬送空気は、閉断面構造とされた供給通路８Ａおよび供給通路１２Ａを通過して、供給ヘッド１５にいたる。供給ヘッド１５の上面１９と、供給ヘッド１５の上側に突き出ているカバー部材１８の下面２０との間に空隙２１が形成されている。この空隙２１は、噴射管９、供給通路８Ａ、供給通路１２Ａなど一連の空気流通通路の端部に開口している。したがって、噴射管９空の空気流は、供給ヘッド１５の受け入れ凹溝１６に到るまで存続している。このような空気流がナット１に当たるので、一時的にストッパ面１７から離れたナット１は、ふたたびストッパ面１７に戻されて、位置ずれ補正動作がなされる。

上記の実施例では、蓋板１４をそのまま伸ばしてカバー部材１８にしているが、カバー部材１８を別部品として準備し、溝部材１３の端部に溶接してもよい。

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。

前記パーツフィーダはボウルを振動させる形式のものであるが、これを回転板に磁石で部品を吸着して送出管から送り出す形式のものを採用してもよい。

上述のエアシリンダの進退動作や空気噴射などの動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行うことが可能である。制御装置またはシーケンス回路からの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、所定の動作を確保することができる。

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。

通路管１２の供給通路１２Ａから供給ヘッド１５の受け入れ凹溝１６に入ってきたナット１は、ストッパ面１７に当たって所定位置に停止するのであるが、磁気的影響や振動などによって部品位置がずれて、ナット１がストッパ面１７から離れた箇所に停止することがある。このような異常位置にナット１が停止したままで供給ヘッド１５を移動させると、ナット１は目的箇所に対して、正確に供給できないこととなり、供給不良となる。

カバー部材１８が、受け入れ凹溝１６に流入した搬送空気が流出できる空隙２１を形成した状態で取り付けられている。したがって、搬送空気は空隙２１を通過する空気流を形成し、これによって空気流がナット１に当たってナット１がストッパ面１７に突き当たる位置まで補正移動がなされる。このように正規の位置にナット１が補正移動をするので、進退駆動手段であるエアシリンダ３３によって移動したナット１は、電気抵抗溶接の電極などの目的箇所へ正確に供給され、良好なナット供給が確保できる。

供給通路１２Ａの延長方向の終端部に受け入れ凹溝１６を有する供給ヘッド１５が配置してあり、供給ヘッド１５の進退方向は供給通路１２Ａの延長方向と同じであるから、ナット１が直線的に供給ヘッド１５へ移送され、部品に移動が円滑になされて、信頼性の高い搬送動作がえられる。

溝部材１３などの通路部材を閉断面構造とするための蓋板１４が延長されて、供給ヘッド１５のカバー部材１８とされている。このため、カバー部材１８と供給ヘッド１５の上面との間に所定間隔の空隙２１を形成することができ、この空隙２１の空隙幅を選定することによって搬送空気の空気流の流速や流量を部品移送にとって最適化することができる。同時に、上記空隙２１は一連の供給通路の終端箇所に配置されることになるので、ナット１に対する搬送空気圧をナット１がストッパ面に当たるまで作用させることができ、ナット１がストッパ面１７によって正確に位置決めされる。つまり、部品供給源の近くで噴射された搬送空気の空気流は、空隙２１の存在によって、供給ヘッド１５の受け入れ凹溝１６まで維持されているので、上記の利点が確保される。

供給ヘッド１５の上側に庇のようにして張り出しているカバー部材１８に、部品検知用のセンサー２４を配置するものであるから、センサー２４の取り付け箇所を、ナット１の正しい停止位置に対応させて設定することができ、部品検知の点でも好適である。上述のようなナット１の停止位置に位置ずれが発生したときには、誤検出することがなく、装置としての信頼性が向上する。また、カバー部材１８は、供給ヘッド１５の受け入れ凹溝１６内でナット１が異常な向きに反転するのを防止している。

カバー部材１８に取り付けたセンサー２４は、ナット１が正規の位置に停止しているときに検知信号を発するから、この信号をトリガー信号にして供給ヘッド１５を進出させることができ、このためナット１を正しく目的箇所へ供給することができる。したがって、ナット１が異常位置に停止しているときには、部品検知信号が発せられないので、次の段階への供給ヘッドの動作を禁止することができ、誤作動防止に有効である。

上述のように、本発明の装置によれば、磁界による影響や何等かの振動で発生した部品の位置ずれを、搬送空気の流通性を確保して、部品を正規の位置に停止させる。したがって、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。

１ プロジェクションナット
２ 本体
３ ねじ孔
４ 溶着用突起
５ 部品供給源、パーツフィーダ
８ 供給ホース
８Ａ 供給通路
９ 噴射管
１２Ａ 供給通路
１３ 溝部材
１４ 蓋板
１５ 供給ヘッド
１６ 受け入れ凹溝
１７ ストッパ面
１８ カバー板
２１ 空隙
２５ 固定電極
２９ 可動電極
３０ 凹孔
３３ 進退駆動手段、エアシリンダ
１００ ナット供給装置
Ｏ−Ｏ 電極軸線

Claims (1)

1. 部品供給源から伸びている閉断面構造の供給通路に搬送空気を噴射して部品を搬送する形式のものであって、
   部品の受け入れ凹溝が形成された供給ヘッドが、前記供給通路を構成する通路部材に連続した状態で配置され、
   前記受け入れ凹溝の端部に部品の停止位置を設定するストッパ面が形成され、
   前記供給ヘッドと供給ヘッドを覆うカバー部材との間に、空隙が形成されることにより、前記受け入れ凹溝に流入した前記搬送空気が前記空隙から外部へ流出する空気流が形成され、
   前記空隙は、前記供給通路の最後流箇所に配置され、
   この空気流が部品に当たることにより、異常位置に停止している部品が前記ストッパ面に押し戻されるように構成し、
   前記供給ヘッドに保持された部品を目的箇所へ移動させる進退駆動手段が設けられていることを特徴とする部品の位置ずれ補正装置。

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