JP3145862U - ナット供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脱落防止用蝶番が破断・摩耗することがないナット供給装置を提供する。
【解決手段】筒状の供給ヘッド２と、供給ヘッド２の内部にスライド自在に配設された供給ロッドと、供給ヘッド２の開口部の側方に、その軸着部１１ｄで回動自在に取り付けられ、供給ヘッド２の開口部を常時閉塞するように付勢された可動部材１１を有し、パーツフィーダから供給されるナットのねじ穴に、供給ロッド４を串刺して、ナットを所望位置に供給するナット供給装置において、可動部材１１の供給ヘッド２の開口部に対向する位置に、焼き入れ鋼等の高硬度素材で構成された強化部材１５を埋設し、ナットと当接する部分の摩耗を抑止する。なお、可動部材１１の軸着部１１ｄを削り出し加工で形成すると、当該軸着部１１ｄの破断を防止することが可能となる。
【選択図】図５

Description

本考案は、ウェルドナットを溶接位置に供給するためのナット供給装置の改良に関するものである。

従来から、例えば自動車用部品などには基材の所定位置にウェルドナットを溶接したものが多く使用されており、両者を溶接するのに電気抵抗溶接機が一般に用いられている。そして、最近では特許文献１に示されるような孔明き部品の溶接装置を利用して無人で自動溶接することが提案されており、品質の向上と溶接処理の効率アップ及びコストダウン等が図られている。

従来、ナットフィーダから供給されるウェルドナット６０を、図６、図７、図８に示されるような供給ヘッド５０に供給し、ウェルドナット６０のねじ穴６０ａに、供給ヘッド５０内を軸方向に伸縮動する供給ロッド５１を串刺して溶接位置に供給していた。パーツフィーダから供給されるウェルドナット６０は、供給ロッド５１で串刺される前に、供給ヘッド５０内に配設されたナット受け５３でウェルドナット６０を受けて保持するようになっている。供給ヘッド５０の先端には、トーションスプリング５４ｆにより常時閉じる方向に付勢された脱落防止用蝶番５４が回動自在に取り付けられ、図９の（ａ）に示されるように、ウェルドナットをナット受け５３で受けた際に、供給ヘッド５０から脱落することを防止している。

従来の脱落防止用蝶番５４は、図１０に示されるように、平板の端部を曲げ加工により丸めて軸着部５４ａを形成した可動部材５４ｂと、同様に、平板の端部を曲げ加工により丸めて軸着部５４ｃを形成した固定部材５４ｄと、軸５４ｅ、トーションスプリング５４ｆから構成され、軸５４ｅを可動部材５４ｂの軸着部５４ａと固定部材５４ｄの軸着部５４ｃに挿通して、可動部材５４ｂを固定部材５４ｄに回動自在に軸着したものである。そして、軸５４ｅにトーションスプリング５４ｆを取り付けて、トーションスプリング５４ｆの両端がそれぞれ、可動部材５４ｂと固定部材５４ｄを押圧し、可動部材５４ｂが常時閉じる方向に付勢されるようになっている。

図９の（ｂ）に示されるように、供給ロッド５１を伸ばして、ウェルドナット６０を串刺すと、可動部材５４ｂが開き、ウェルドナット６０が供給ヘッド５０から排出されるようになっている（図９の（ｃ）の状態）。

生産ラインにおいて、ウェルドナット６０の供給は連続的になされる。従来では、可動部材５４ｂの軸着部５４ａや固定部材５４ｄの軸着部５４ｃは曲げ加工で形成していたので、当該部分が弱く、金属疲労により、約１４万回程度の稼働回数で破断していた。また、可動部材５４ｂのウェルドナット６０と接触する部分５４ｇが摩耗し、当該部分５４ｇが凹み、最悪の場合には破れて、ウェルドナット６０を供給ヘッド５０内で保持できなくなってしまうという問題があった。脱落防止用蝶番１０の破断や摩耗によりウェルドナット６０の保持ができなくなると、ウェルドナット６０が溶接箇所に供給されず、溶接不良となってしまう。このために、従来では、脱落防止用蝶番５４が破断・摩耗する前に、定期的に脱落防止用蝶番５４を交換していたため、生産性が大幅に悪化していた。
特開２００２−３０７１９１号公報

本考案は上記問題を解決し、脱落防止用蝶番が破断・摩耗を抑止するナット供給装置を提供することを目的としてなされたものである。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の考案は、筒状の供給ヘッドと、
前記供給ヘッドの内部にスライド自在に配設され、前記供給ヘッドの開口部から突出する供給ロッドと、
前記供給ロッドをスライドさせるアクチュエータと、
供給ヘッドの開口部に配設されたナット受けと、
前記供給ヘッドの開口部の側方に、その軸着部で回動自在に取り付けられ、前記供給ヘッドの開口部を常時閉塞するように付勢された可動部材を有し、
パーツフィーダから供給されるナットを前記ナット受けで受け、この状態でナットのねじ穴に、前記供給ロッドを串刺して、ナットを所望位置に供給するナット供給装置において、
前記可動部材のうち前記供給ヘッドの開口部に対向する位置のナット接触部位の硬度を高くしたことを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、供給ヘッドの開口部に対向する位置に強化部材を取り付けたことを特徴とする。

請求項３に記載の考案は、請求項２に記載の考案において、可動部材の供給ヘッドの開口部に臨む位置に取付凹部を形成し、当該取付凹部に強化部材を埋設したことを特徴とする。

請求項４に記載の考案は、請求項２又は請求項３に記載の考案において、強化部材を可動部材に着脱自在に取り付けたことを特徴とする。

請求項５に記載の考案は、請求項２〜請求項４に記載の考案において、強化部材を高硬度素材で構成したことを特徴とする。

請求項６に記載の考案は、請求項５に記載の考案において、強化部材を焼き入れ鋼で構成したことを特徴とする。

請求項７に記載の考案は、請求項１〜請求項６に記載の考案において、可動部材を靭性の高い素材で構成したことを特徴とする。

請求項８に記載の考案は、請求項１〜請求項７に記載の考案において、可動部材の少なくとも軸着部を削り出し加工により形成したことを特徴とする。

請求項９に記載の考案は、請求項１〜請求項８に記載の考案において、供給ヘッドの開口部の側方に、削り出し加工により形成された軸着部を有する固定部材を取り付け、
可動部材の軸着部を、前記固定部材の軸着部に軸着したことを特徴とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の考案は、筒状の供給ヘッドと、前記供給ヘッドの内部にスライド自在に配設され、前記供給ヘッドの開口部から突出する供給ロッドと、前記供給ロッドをスライドさせるアクチュエータと、供給ヘッドの開口部に配設されたナット受けと、前記供給ヘッドの開口部の側方に、その軸着部で回動自在に取り付けられ、前記供給ヘッドの開口部を常時閉塞するように付勢された可動部材を有し、パーツフィーダから供給されるナットを前記ナット受けで受け、この状態でナットのねじ穴に、前記供給ロッドを串刺して、ナットを所望位置に供給するナット供給装置において、前記可動部材のうち前記供給ヘッドの開口部に対向する位置のナット接触部位の硬度を高くしたことを特徴とする。
このため、ナットが当接することによる可動部材の摩耗を抑止することが可能となり、可動部材の変形によるナットの脱落に起因する溶接不良や、可動部材の交換による生産性の悪化を防止することが可能となる。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、供給ヘッドの開口部に対向する位置に強化部材を取り付けたことを特徴とする。
このため、可動部材自体を靭性の高く破断し難い金属で構成したとしても、強化部材を摩耗し難い高硬度素材で構成することができ、可動部材の軸受部の破断を防止しつつ、可動部材の摩耗を抑止することが可能となる。

請求項３に記載の考案は、請求項２に記載の考案において、可動部材の供給ヘッドの開口部に臨む位置に取付凹部を形成し、当該取付凹部に強化部材を埋設したことを特徴とする。
このため、強化部材を可動部材に確実に取り付けることが出来、強化部材の脱落を防止することが可能となる。

請求項４に記載の考案は、請求項２又は請求項３に記載の考案において、強化部材を可動部材に着脱自在に取り付けたことを特徴とする。
このため、例え強化部材が摩耗した場合であっても、強化部材のみを交換することができ、運転コストを低減することが可能となる。

請求項５に記載の考案は、請求項２〜請求項４に記載の考案において、強化部材を高硬度素材で構成したことを特徴とする。
このため、強化部材の摩耗を抑止することが可能となる。

請求項６に記載の考案は、請求項５に記載の考案において、強化部材を焼き入れ鋼で構成したことを特徴とする。
このため、低コストで強化部材の耐摩耗性を向上させることが可能となる。

請求項７に記載の考案は、請求項１〜請求項６に記載の考案において、可動部材を靭性の高い素材で構成したことを特徴とする。
このため、可動部材の軸部の破断を防止することが可能となる。

請求項８に記載の考案は、請求項１〜請求項７に記載の考案において、可動部材の少なくとも軸着部を削り出し加工により形成したことを特徴とする。
このため、可動部材の軸部の破断を防止することが可能となる。

請求項９に記載の考案は、請求項１〜請求項８に記載の考案において、供給ヘッドの開口部の側方に、削り出し加工により形成された軸着部を有する固定部材を取り付け、
可動部材の軸着部を、前記固定部材の軸着部に軸着したことを特徴とする。
このため、可動部材を破断し難い部材で、供給ヘッドに取り付けることが可能となり、可動部材の脱落を防止することが可能となる。

（ナット供給装置の構造）
以下に、図面を参照しつつ本考案の好ましい実施の形態を示す。
図１に本考案の実施の形態を示すナット供給装置の側面図を示し、図２にナット供給装置の正面図を示し、図３に図２のＡ−Ａ断面図を示す。１は供給管であり、ナットフィーダ（図示せず）から供給されるウェルドナット２０を、後述するナット受け５に供給するため管である。供給管１は、断面形状が長方形状となっていて、この断面の高さ方向の寸法が、ウェルドナット２０の高さ方向の寸法より大きくなっているが、ウェルドナット２０の幅方向の寸法よりも小さくなっていることにより、供給されるウェルドナット２０が供給管１内で回転することを防止している。

ウェルドナット２０の座面には、プロジェクションが複数個突設されている。このプロジェクションは、電気抵抗溶接する際に電流を集中させ、溶接時に溶融して被溶接部材の溶融金属と溶け合い被溶接部材と一体化して取り付けられるものである。

２は略円筒形状の供給ヘッドである。供給管１は供給ヘッド２の開口部２ａに臨むように、供給ヘッド２の軸方向と直交するように取り付けられている。

供給ヘッド２の内部には、スライド自在に供給ロッド４が収納されている。供給ロッド４は、先端側が串刺し部４ａとなっていて、基端側が基部４ｂとなっていて、それぞれ、同軸に接合されている。串刺し部４ａの外径は、供給するウェルドナット２０のネジ穴の内径よりも小さくなっている。基部４ｂの外径は、供給するウェルドナット２０のネジ穴の内径よりも大きくなっている。供給ロッド４は、供給ヘッド２の後端に同軸に取り付けられたアクチュエータ（図示せず）により、伸縮動し、供給ヘッド２の開口部から突出するようになっている。アクチュエータは、エア式、電動式が含まれる。

供給管１が取り付けられている側と反対側の供給ヘッド２の先端には、板状のブラケット２ｂが設けられ、このブラケット２ｂの先端にはボルト穴２ｄが形成されている。図１や図３に示されるように、ブラケット２ｂと供給ヘッド２の先端との間には、ナット受け取付凹部２ｃが形成され、このナット受け取付凹部２ｃには、ナット受け５が配設されている。言い換えると、ナット受け５は、供給管１の開口端１ａが臨む位置の供給ヘッド２の開口部分に配設されている。ブラケット２ｂのボルト穴２ｄに螺入されるボルト８の先端が、ナット受け５の底面を押さえることにより、ナット受け５が供給ヘッド２の先端に固定されている。なお、ボルト８のねじ部にはナット９が取り付けられ、このナット９をブラケット２ｂ側に締め付けて、ボルト８が緩むことを防止している。

図３に示されるように、供給管１の開口端１ａの延長線上に、ナット受け５が位置するようになっている。このように、構成することにより、ナットフィーダから供給されるウェルドナット２０が、供給管１の内部を流通して、供給管１の開口端１ａから、ナット受け５で受けるようになっている。なお、ナットフィーダから、供給管１の開口端１ａへの供給方法は、ウェルドナット２０の自重により供給管１内を滑落させる方法であっても、供給管１内にブローエアを吹き込んでウェルドナット２０を供給管１内で流通させる方法であっても差し支えない。

供給ヘッド２の開口部には、供給ヘッド２の開口部を閉塞するように、脱落防止用蝶番１０が取り付けられている。図４に本考案の脱落防止用蝶番１０の詳細図を示す。図４において、（Ａ）は可動部材１１の上面図、（Ｂ）は可動部材１１の側面図、（Ｃ）は固定部材１２の上面図、（Ｄ）は固定部材１２の側面図、（Ｅ）は脱落防止用蝶番の上面図、（Ｆ）は脱落防止用蝶番１０の側面図、（Ｇ）は脱落防止用蝶番１０の正面図である。脱落防止用蝶番１０は、主に、可動部材１１、固定部材１２、軸部材１３、トーションスプリング１４、強化部材１５から構成されている。

可動部材１１は、軟鋼（例えばＳＳ４００）やステンレス鋼等の靭性が高く破断し難い素材で構成されている。可動部材１１の端部は軸着部１１ｄとなっていて、当該軸着部１１ｄには上下に連通する軸穴１１ａが貫通形成されている。可動部材１１の軸着部１１ｄと反対側の端部には、取付凹部１１ｂが凹陥形成されている。可動部材１１の取付凹部１１ｂが形成されている部分には、当該取付凹部１１ｂを連通する取付穴１１ｃが複数貫通形成されている。可動部材１１の、少なくとも軸着部１１ｄは削り出し加工で形成されている。本実施形態では、靭性高い金属素材を削り出して、可動部材１１全体を製作している。

可動部材１１の取付凹部１１ｂには、板状の強化部材１５が埋設されている。強化部材１５は、可動部材１１の取付凹部１１ｂに対応した形状となっている。強化部材１５は、炭素分が質量比で０．０２％の焼き入れ鋼（例えばＳ４５C、Ｓ５５C）を焼き入れしたものや、クロムやバナジウム等の添加金属を添加したクロムバナジウム鋼、クロムモリブデン鋼等の高硬度で耐摩耗性の高い高硬度素材で構成されている。強化部材１５には、取付ネジ穴１５ａが貫通形成されている。図４の（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、強化部材１５を可動部材１１の取付凹部１１ｂに載置した状態で、取付ネジ１６を、可動部材１１の取付穴１１ｃに差し込み、強化部材１５の取付ネジ穴１５ａに螺着させて、強化部材１５を可動部材１１に着脱自在に取り付けている。

固定部材１２は、可動部材１１と同様に、軟鋼やステンレス鋼等の靭性の高く破断し難い素材で構成されている。固定部材１２の端部は軸着部１２ａとなっていて、当該軸着部１２ａには上下に連通する軸穴１２ｂが貫通形成されている。また、固定部材１２には、幅方向に連通する取付穴１２ｃが形成されている。固定部材１２の、少なくとも軸着部１２ａは削り出し加工で形成されている。本実施形態では、靭性高い金属素材を削り出して、固定部材１２全体を製作している。

軸部材１３を、可動部材１１の軸穴１１ａ及び固定部材１２の軸穴１１ｂに連通させて、可動部材１１を固定部材１２に回動自在に軸着している。なお、本実施形態では、軸部材１３は、六角穴付きボルトであり、当該六角穴付きボルトの先端に取り付けているナット１７によって、可動部材１１と固定部材１２を締結している。

軸部材１３には、トーションスプリング１４が巻き付けられている。トーションスプリング１４のアーム１４ａ、１４ｂは、それぞれ固定部材１２、可動部材１１を押圧し、脱落防止用蝶番１０を供給ヘッド２に取り付けた状態で、可動部材１１が供給ヘッド２の開口部を常時閉塞する方向に付勢されるようになっている。

図１や図２に示されるように、脱落防止用蝶番１０は、供給ヘッド２の開口部の両側方に取り付けられている。本実施形態では、取付ネジ１８を固定部材１２の取付穴１２ｃに挿入し、当該取付ネジ１８を供給管１の下端に螺着して、脱落防止用蝶番１０を供給ヘッド２の開口部の両側方に取り付けている。

（本考案の作用）
図５に本考案の使用状態を示す上断面図を示して、以下、本考案の作用について説明をする。図示しないナットフィーダからウェルドナット２０が供給管１に供給されると、図３に示されるように、ナット受け５でウェルドナット２０を受ける。この状態では、ウェルドナット２０のネジ穴と供給ロッド４とが同軸になるようなっている。この状態では（図５の（Ａ）の状態）、脱落防止用蝶番１０の可動部材１１が、供給ヘッド２の開口部を閉塞しているので、ウェルドナット２０が供給ヘッド２から脱落しないようになっている。

次に、アクチュエータを作動させて、供給ロッド４を伸ばすと、ウェルドナット２０のネジ穴が供給ロッド４の串刺し部４ａで串刺されたうえで、ウェルドナット２０が供給ロッド４の基部４ｂで供給ヘッド２の開口部から押し出される。この際に、ウェルドナット２０が、可動部材１１を押圧して開扉し（図５の（Ｂ）の状態）、ウェルドナット６０が、供給ヘッド２から排出され（図５の（Ｃ）の状態）、所望の供給位置に供給されるようになっている。

本考案では、可動部材１１の供給ヘッド２の開口部に対向する位置のナット接触部位に、強化部材１５を取り付けたので、図５（Ｂ）に示されるように、ウェルドナット２０が供給ヘッド２から排出される際に、ウェルドナット２０が高硬度で耐摩耗性に優れた強化部材１５と当接し、可動部材１１の摩耗を抑止することが可能となる。強化部材１５を、炭素分が質量比で０．０２％以上の焼き入れ鋼（例えばＳ４５Ｃ）を焼き入れしたもので構成すると、１５０万回稼働させても、強化部材１５が摩耗することがない。

更に、従来では、可動部材の軸着部や固定部材の軸着部を曲げ加工で形成していたところ、本考案では、少なくとも可動部材１１の軸着部１１ｄや固定部材１２の軸着部１２ａを削り出し加工により形成したので、当該軸着部１１ｄ、１２ａが破断することがない。本考案では、１５０万回稼働させても、可動部材１１の軸着部１１ｄ及び固定部材１２の軸着部１２ａが破断することはない。

このように、本考案では、可動部材１１の供給ヘッド２の開口部に対向する位置に強化部材１５を取り付ける構造とし、可動部材１１を靭性が高く破断し難い金属で構成し、且つ、強化部材１５を高硬度で耐摩耗性に優れた金属で構成したので、可動部材１１の軸受部１１ｄの破断を防止しつつ、可動部材１１の摩耗を抑止することが可能となった。

以上、可動部材１１に強化部材１５を取り付けて、供給ヘッド２の開口部に対向する位置の可動部材１１の硬度を高くして、耐摩耗性を向上させる実施形態について本発明を説明したが、供給ヘッド２の開口部に対向する位置の可動部材１１に、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化窒化チタン（ＴｉＣＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）等のセラミックコーティングを施して、当該部分の硬度を高め、耐摩耗性を向上させることにしても差し支えない。

以上、ウェルドナット２０を所望位置に供給する実施形態について本考案を説明したが、本考案のナット供給装置は、ウェルドナット２０の供給だけでなく、プロジェクションを有さないナットにも使用することができることは言うまでもない。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本考案を説明したが、本考案は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる考案の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うナット供給装置もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

本考案の実施の形態を示すナット供給装置の側面図である。 本考案の実施の形態を示すナット供給装置の正面図である。 本考案の使用状態を示す側断面図である。（図２のＡ−Ａ断面） 脱落防止用蝶番の詳細図である。 本考案の使用状態を示す上断面図である。 従来のナット供給装置の側面図である。 従来のナット供給装置の正面図である。 従来のナット供給装置の使用の状態を示す側断面図である。 従来のナット供給装置の使用の状態を示す上断面図である。 従来の脱落防止用蝶番の詳細図である。

符号の説明

１ 供給管
１ａ 開口端
２ 供給ヘッド
２ａ 開口部
２ｂ ブラケット
２ｃ ナット受け取付凹部
２ｄ ボルト穴
４ 供給ロッド
４ａ 串刺し部
４ｂ 基部
５ ナット受け
８ ボルト
９ ナット
１０ 脱落防止用蝶番
１１ 可動部材
１１ａ 軸着穴
１１ｂ 取付凹部
１１ｃ 取付穴
１１ｄ 軸着部
１２ 固定部材
１２ａ 軸着部
１２ｂ 軸穴
１２ｃ 取付穴
１３ 軸部材
１４ トーションスプリング
１４ａ アーム
１４ｂ アーム
１５ 強化部材
１５ａ 取付ネジ穴
１６ 取付ネジ
１７ ナット
１８ 取付ネジ
２０ ウェルドナット
２０ａ プロジェクション
２０ｂ 鍔
２０ｃ ねじ穴
５０ 供給ヘッド
５１ 供給ロッド
５３ ナット受け
５４ 脱落防止用蝶番
５４ａ 軸着部
５４ｂ 可動部材
５４ｃ 軸着部
５４ｄ 固定部材
５４ｅ 軸
５４ｆ トーションスプリング
５４ｇ ウェルドナットと接触する部分
６０ ウェルドナット
６０ａ ねじ穴

Claims (9)

1. 筒状の供給ヘッドと、
   前記供給ヘッドの内部にスライド自在に配設され、前記供給ヘッドの開口部から突出する供給ロッドと、
   前記供給ロッドをスライドさせるアクチュエータと、
   供給ヘッドの開口部に配設されたナット受けと、
   前記供給ヘッドの開口部の側方に、その軸着部で回動自在に取り付けられ、前記供給ヘッドの開口部を常時閉塞するように付勢された可動部材を有し、
   パーツフィーダから供給されるナットを前記ナット受けで受け、この状態でナットのねじ穴に、前記供給ロッドを串刺して、ナットを所望位置に供給するナット供給装置において、
   前記可動部材のうち前記供給ヘッドの開口部に対向する位置のナット接触部位の硬度を高くしたことを特徴とするナット供給装置。
2. 供給ヘッドの開口部に対向する位置に強化部材を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のナット供給装置。
3. 可動部材の供給ヘッドの開口部に臨む位置に取付凹部を形成し、当該取付凹部に強化部材を埋設したことを特徴とする請求項２に記載のナット供給装置。
4. 強化部材を可動部材に着脱自在に取り付けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のナット供給装置。
5. 強化部材を高硬度素材で構成したことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載のナット供給装置。
6. 強化部材を焼き入れ鋼で構成したことを特徴とする請求項５に記載のナット供給装置。
7. 可動部材を靭性の高い素材で構成したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のナット供給装置。
8. 可動部材の少なくとも軸着部を削り出し加工により形成したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のナット供給装置。
9. 供給ヘッドの開口部の側方に、削り出し加工により形成された軸着部を有する固定部材を取り付け、
   可動部材の軸着部を、前記固定部材の軸着部に軸着したことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のナット供給装置。

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