JP3144943U

JP3144943U - 部品供給装置

Info

Publication number: JP3144943U
Application number: JP2008004673U
Authority: JP
Inventors: 哲也大平; 哲雄吉田
Original assignee: 株式会社電元社製作所
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2018-07-08

Abstract

【課題】機構を簡素化すると共に，部品点数を少なくし，小スペースで且つ廉価な部品供給装置を提供する。
【解決手段】溶接用突起と孔を有する部品を予め所定方向に整列された状態でシュート３内に受け入れ，その状態を維持しながら一列に並んで順次シュート３内及びガイドレール８内を前進させガイドレール８内の前進端において前記溶接用突起と孔を有する部品の位置を確定するストッパ２３と，該ストッパ２３で位置が確定した最先の１個２５を保持する開閉扉と本体からなる案内手段２と，流体圧で進退するピストンロッド１４を有する流体圧シリンダ１１と該ピストンロッド１４の先端に脱着可能に直結されて前記案内手段に保持された前記最先の１個の前記溶接用突起と孔を有する部品の孔に挿入して前記案内棒の対応位置へ移載し，最先の１個を前記案内棒に落下させて供給するノーズピン６からなる供給手段を有する部品供給装置。
【選択図】図２

Description

本考案は，被溶接物の位置決めをする案内棒を具備した電極にワークを載置可能とし，溶接用突起と孔を有する部品を前記案内棒に斜め上方から供給する部品供給装置に関する。

従来の技術文献として，電磁石でロッドを磁化してプロジェクションナットを供給するものがある（例えば，特許文献１参照。）。
また，ガイドホルダーと特殊なピストンロッドを有するものがある（例えば，特許文件２参照。）。

以下，従来技術の実公昭５６−１４９４３号公報について説明する。
プロジェクションナットは，角形シュートの先端でストッパに当り停留する。他方前記プロジェクションナットの供給機構は，駆動源としてのシリンダと前記プロジェクションナットを保持する上面が球面状の保持部と規制かんを先端に有し，且つ回転防止の為にキー溝が施された磁性ロッドがピストンロッドと連結ナットで結合されている。また，前記シリンダと前記角形シュートの間には，電磁コイルおよび有溝で構成され内部に前記磁性ロッドが内臓された非磁性体のスリーブと，該スリーブと前記シリンダとを連結する内部に前記磁性ロッドの回転防止用の固定キーを内蔵し且つ前記磁性ロッドを内包したスリーブから構成されている。
実公昭５６−１４９４３号公報特開平２００２−３２１０６４号公報

しかし，特許文献１の前記プロジェクションナットの供給機構は，シリンダとピストンロッド及び前記プロジェクションナットを保持する前記磁性ロッド以外に，電磁コイル及び非磁性体のスリーブと該スリーブと前記シリンダとを連結する内部に前記磁性ロッドの回転防止用の固定キーを内蔵し且つ前記磁性ロッドを内包したスリーブがある。更に，前記磁性ロッドは先端が面取りや球面状形状加を要する事や，規制かんとその取り付けの為に矩形面加工及びキー溝加工を必要とし，しかも連結ナット部から先が長いためスリーブでガイドして,振れを防止する必要がある。この様に構造が複雑で多くの部品で構成される欠点があり，更に保守・点検も容易に行えない欠点がある。また，シリンダの先端から先が長い為，大きな設置スペースを必要とする欠点がある。更に，磁力を利用して前記プロジェクションナットを保持する為,非磁性体のプロジェクションナットには適用できない欠点がある。

また，特許文献２の溶接ナットの供給機構は，流体圧シリンダの先に長いガイドホルダ−や駆動ロッドの振れ防止のブッシュとブッシュ抜け止めピンがあり，長手方向に余分な設置スペースが必要になること及び構造が複雑になる等の欠点がある。また，長いガイドホルダーの為，前記駆動ロッドがそれに伴って特殊品となり市販の流体圧シリンダが使用できない欠点があるとともに，特殊品を使用すると高価になる欠点がある。前記溶接ナットが本体ブロック内で倒れるのを防止する為に該本体ブロックによるガイドの他に空気供給手段が設けてあって二重構造で複雑となり，更に空気を空中に噴出すと作業者に当り作業環境が悪い等の欠点がある。

本考案は，上記のような欠点を排除する事により，機構を簡素化すると共に，部品点数を少なくし,小スペースで且つ廉価な部品供給装置を提供することを目的とするものである。

本考案は，上記目的を達成するために，請求項１により，被溶接物の位置決めをする案内棒を具備した電極にワークを載置可能とし，溶接用突起と孔を有する部品を前記案内棒に斜め上方から供給する部品供給装置であって，前記溶接用突起と孔を有する部品を予め所定方向に整列された状態でシュート内に受け入れ，その状態を維持しながら一列に並んで順次シュート内及びガイドレール内を前進させガイドレール内の前端において前記溶接用突起と孔を有する部品の位置を確定するストッパと，該ストッパで位置が確定した最先の１個を保持する開閉扉と本体からなる案内手段と，流体圧で進退するピストンロッドを有する流体圧シリンダと該ピストンロッドの先端に脱着可能に直結されて前記案内手段に保持された前記最先の１個の前記溶接用突起と孔を有する部品の孔に挿入して前記案内棒の対応位置へ移載し，最先の１個を前記案内棒に落下させて供給するノーズピンからなる供給手段と，前記案内手段の本体と前記流体圧シリンダとは脱着可能に取付けられた構成からなることを特徴とする。

請求項１によると，供給手段は前記流体圧シリンダと前記ノーズピンと必要最低限の部品点数で構成されているので軽量コンパクトで且つ小スペースである事が最大の特徴である。

請求項２は，請求項１の前記溶接用突起と孔を有する部品が溶接用ナットであって，前記ノーズピンの前記溶接ナットの孔に挿入される部位の外径が，６．５ｍｍから４．５ｍｍの範囲から選択されるものである。

本考案の供給手段によると以下のような効果がある。

特許文献１および特許文献２に示すようなスリーブ，長いガイドホルダ，磁性ロッド，電磁コイル，ブッシュ等の部品が不要となり，前記流体圧シリンダと前記ノーズピンと必要最低限の部品点数で構成されている。よって，軽量コンパクトで且つ設置スペースが小スペースである。

溶接用突起と孔を有する部品を供給する際に，磁力により保持する必要がない為，非磁性体の部品でも供給可能である。

特許文献２の駆動ロッド（ピストンロッド）は特殊品である為，特殊な流体圧シリンダが必要であるが，本供給手段に用いる流体圧シリンダは特殊の必要性はなく，市販の標準流体圧シリンダが使用できる。

部品点数を少なくすると，構造が簡単になるので組立・分解作業，精度出し，段替えおよびメンテ作業が簡単になり時間短縮になる。また，コストダウンも実現できる。

小スペースであれば隣接する溶接機間の距離も小さくなるので，工場の設置フロアスペースも小さくする事ができる。

部品点数が少ないと，設置スペースが小さくなるので溶接装置へ取付ける位置の制約が少なくなり自由度が多くなる利点がある。
例えば，定置形スポット溶接機に設置する場合に通常は溶接機フレームの外側の左右に前記部品供給装置を取付けるが，本願の場合は，本体フレーム内に設置することも可能である。また，複数個の溶接用突起と孔を有する部品を１つのワークに供給して溶接するマルチ溶接機の場合，各溶接位置に対応して部品供給装置を複数設置する事があるが，このような場合に各部品供給装置を加圧装置等や部品供給装置同士の干渉を避けて配置する必要があるが，スペースが大きいと干渉して配置できなくなり溶接機を数台に分ける必要がある。しかし，小スペースであるとそれだけ取付ける位置の自由度が取れるので1台で可能である。

本案内手段によると以下のような効果がある。

ガイドレール内の前進端で最先の1個の溶接用突起と孔を有する部品を開閉扉，ガイドレール及びストッパで確実に位置決め・保持している為，空気を吹き付けて若しくは真空吸着またはマグネットにて保持する等の別の手段が必要ない。

最先の1個に空気を吹き付けてまたは真空吸着にて保持する場合は，真空用の騒音がまた空気を吹き付けると空中に噴出し作業者に当り作業環境が悪いが，本案内手段の場合はこのような事はない。

以下，本考案の一実施形態について説明する。
対象とする溶接用突起と孔を有する部品としては，丸，四角，三角，六角，円筒およびＴ字形状等さまざまの形状が考えられるが，本実形態では図３に示す四角溶接ナットの場合を例示する。また，シュートへ予め所定方向に整列された状態で供給する方法としては，マガジンに整列して収納しゲート等を開閉してシュートへ供給し，空になったマガジンを自動的に移動し次のマガジンと入れ替わるいわゆるマガジン方式や，パーツフィーダで選別，整列し，シュートへ自動的に送るいわゆるパーツフィーダ方式等が考えられるが，本実施形態は後者の方式を例示する。

図１は，本実施形態のアウトラインを示す斜視図である。案内棒４に対応する位置決め孔を有するワーク７を，電極５に該案内棒４を基準に挿入してセットする。前工程のパーツフィーダ（図示せず）から送られてきた前記四角溶接ナットはシュート３で受け取り案内手段２内に待機する。次に，供給手段１のノーズピン６が前進して前記四角溶接ナットの穴に挿入し，前記案内手段２内から電極５に取付けた案内棒４の供給位置まで前進して該案内棒４に前記溶接用四角ナットを供給する。その後，前記ノーズピン６は後退する。

例えば，定置形スポット溶接機（図示せず）に前記部品供給装置を取付けた場合，前記ノーズピン６が後退する又は後退途中の入力信号を授受すると対向電極（図示せず）が加圧シリンダ又は電動モータ等の加圧手段（図示せず）により電極５に接近し，両電極間に前記四角溶接ナットとワーク７を挟持して溶接を行う。次に前記加圧手段が開放して一連の動作が完了するものである。

図２は，図１の詳細を示す図である。以下，図１から図３について説明する。
供給手段１と案内手段２はカラー１８を介してボルト１６で脱着可能に取付けられている。尚、カラー１８は廃止することも可能である。カラー１８を廃止して，シリンダジョイント９の形状を変えてカラー１８の位置に取付ける事も可能であり，この場合は全長が更に短くなりコンパクトになる。

供給手段１は，流体圧シリンダ１１と前記ノーズピン６で構成されている。ここで使用した前記流体圧シリンダ１１は，市販の標準品を使用している。前記流体圧シリンダ１１はシリンダチューブ１２と，該シリンダチューブ内を流体圧によって移動するピストン（図示せず）と結合されたピストンロッド１４と，ロッドカバ１５と，相手へ取付ける為のボルト１６用の複数の穴を有するロッドフランジ１７とで大略構成されている。また，流体圧供給は電磁弁（図示せず）から継手１３を介して供給される。本実施例の場合，前記ノーズピン６は前期ピストンロッド１４の先端に加工された雌ねじに直接雄ねじをねじ込んで結合している。このねじは前記ピストンロッド側を雄ねじに前記ノーズピン側を雌ねじにすることも選択可能である。尚、前期ピストンロッド１４の先端にはスパナ欠けの二面幅（図示省略）が設けてあるので、前記ノーズピン６の脱着時に利用すると前期ピストンロッド１４を傷めることはない。尚，本実施形態の場合，前記シリンダチューブ１２にシリンダジョイント９を結合する複数のボルト１０用ねじが設けてある。また，市販の標準品を使用している為シール材等は図示を省略してある。

前記ノーズピン６は，前記四角溶接ナットの孔３２に挿入して該四角溶接ナットを前記案内棒４に供給するものである。該ノーズピン６の外径は前記孔３２より多少小さく形成し，長さは前記四角溶接ナットのＨより長く形成して供給途中で該四角溶接ナットが軸方向へ多少ずれても抜け落ちないようにしてある。先端は，前記孔３２への挿入を容易にするため，両面Ｒ形状で且つ先端へ細くなる形状，面取り，Ｒ形状又はテーパ状の形状から選択可能である。また，前記四角溶接ナットのサイズにより，前記孔３２より前期ピストンロッド１４の径が小さい場合は外径に段差を設けて該四角溶接ナットの前記孔３２に挿入する細径部と該四角溶接ナットを押出す大径部を細径部に連続して設ける事もある。尚，本実施例はＭ６とＭ８であるが，この場合の前記ノーズピン６はストレート形状である。このように外径に段差を設けることで，前記四角溶接ナットのサイズが変わっても前記流体圧シリンダ１２はなんら変更を必要としない。外径に段差を設けた前記ノーズピン６にはスパナ欠け用の二面幅を設けることも可能である。また，前記ノーズピン６と前記ピストンロッド１４との接続は，緩み止め対策を施す事が重要である。ロックナットを設ける方法やセットネジを設ける方法又は接着剤を介する方法等があるので選択可能である。材料はステンレス鋼や焼入れした材料,炭素鋼等があるので選択可能である。

案内手段３は，前記四角溶接ナットを予め所定方向に整列された状態で受け入れる断面が該四角溶接ナット寸法Ｈ，Ｂに対応した四角形状で且つ該Ｈ，Ｂよりわずかに大きい寸法の前記四角溶接ナットを通過させる孔を有する前記シュート３と，該シュート３を挟み込んで固定するシュートホルダ２６およびシュートホルダカバ２８と，該シュート３に連続して前記四角溶接ナットをガイドするガイドレール８と，該ガイドレールの先端に取付けた前記四角溶接ナットの位置を確定するストッパ２３と，最先の前記四角溶接ナット２５が外部へ飛び出さぬように蓋をすると共に前記ノーズピン６が前進して前記四角溶接ナットを前記ガイドレール８から押し出す際に開閉するヒンジプレート２４，ヒンジピン２１，固定ヒンジ２０および弾性体２２からなる開閉扉と，これ等の部品を取付け且つ前記四角溶接ナットの溶接用突起３３のある反対側をガイドすると共に前記ノーズピン６および前期ピストンロッド１４が通過する穴１９を有し，更に前記ロッドフランジ１７に設けたボルト１６用の相手側取付けねじを備えた本体２７から構成されている。

前記ガイドレール８は前記四角溶接ナット寸法Ｈ，Ｂに対応したコの字形状で且つ該Ｈ，Ｂよりわずかに大きい寸法を形成している。最先の前記四角溶接ナット２５が待機する位置では前記ノーズピン６により該四角溶接ナットが押し出し可能なようにコの字形状の先端部を一部切り欠いてある。

前記本体２７の前記穴１９と前記ピストンロッド１４および前記ノーズピン６の関係について説明する。前記穴１９は，前記ピストンロッド１４および前記ノーズピン６が進退する穴であり，該ピストンロッド１４および該ノーズピン６の外径より大きく且つ前記四角溶接ナットのＢ寸法より小さい。この関係寸法により，前記四角溶接ナットは予め決められた姿勢を維持し，且つ前記ノーズピン６で前記四角溶接ナットを前記案内棒４へ供給できるような構成になっている。前記穴１９内に前記ピストンロッド１４および前記ノーズピン６を案内する手段，例えばブッシュ等は設けてない。

近接スイッチ３１について説明する。該スイッチ３１は，前記ガイドレール８と前記シュート３に前記四角溶接ナットが所定個数溜まった事を検知し，前記前工程のパーツフィーダに信号を送り，供給を一時停止する為のセンサである。
前記近接スイッチ３１は前記近接スイッチブラケット３０に脱着可能に取付けられ該近接スイッチブラケット３０は前記シュートホルダ２６にボルト２９で固定されている。

前記電極５および前記案内棒４について説明する。当電極は前記電極５と前記案内棒４で構成され，該案内棒４に前記ワーク７と前記四角溶接ナットを挿入・位置決めした後，前記対向電極間で給電して溶接するために使用されるものである。前記電極５は軸方向に二分割されていて互いにねじ締結され，内部に前記案内棒５が空気圧で軸方向へ規定範囲自由に進退するように挿入されている。尚，前記電極６には冷却用の水冷路を設けてある。
前記案内棒４は，電流が流れてスパークや損傷が生じないように絶縁対策が施してあるが，本実施形態の場合はセラミックコーティングを施してある。

本実施形態のアウトラインを示す斜視図である。本実施形態の詳細を示す正面図である。本実施形態の代表的四角溶接ナットを示す斜視図。

１供給手段
２案内手段
３シュート
４案内棒
５電極
６ノーズピン
７ワーク
８ガイドレール
９シリンダジョイント
１０ボルト
１１流体圧シリンダ
１２シリンダチューブ
１３継手
１４ビストンロッド
１５ロッドカバ
１６ボルト
１７ロッドフランジ
１８スペーサ
１９穴
２０固定ヒンジ
２１ヒンジピン
２２弾性体
２３ストッパ
２４ヒンジプレート
２５最先の四角溶接ナット
２６シュートホルダ
２７本体
２８シュートホルダカバ
２９ボルト
３０近接スイッチブラケット
３１近接スイッチ
３２孔
３３溶接用突起

Claims

被溶接物の位置決めをする案内棒を具備した電極にワークを載置可能とし，溶接用突起と孔を有する部品を前記案内棒に斜め上方から供給する部品供給装置であって，前記溶接用突起と孔を有する部品を予め所定方向に整列された状態でシュート内に受け入れ，その状態を維持しながら一列に並んで順次シュート内及びガイドレール内を前進させガイドレール内の前進端において前記溶接用突起と孔を有する部品の位置を確定するストッパと，該ストッパで位置が確定した最先の１個を保持する開閉扉と本体からなる案内手段と，流体圧で進退するピストンロッドを有する流体圧シリンダと該ピストンロッドの先端に脱着可能に直結されて前記案内手段に保持された前記最先の１個の前記溶接用突起と孔を有する部品の孔に挿入して前記案内棒の対応位置へ移載し，最先の１個を前記案内棒に落下させて供給するノーズピンからなる供給手段と,前記案内手段の本体と前記流体圧シリンダとは脱着可能に取付けられた構成からなることを特徴とする部品供給装置。
前記溶接用突起と孔を有する部品が溶接用ナットであって，前記ノーズピンの前記溶接ナットの孔に挿入される部位の外径が，６．５ｍｍから４．５ｍｍの範囲から選択される請求項１の部品供給装置。