JP3189843U - ウェルドナット供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェルドナットを傾くことなく正しい姿勢で溶接位置に供給することができるウェルドナット供給装置を提供する。【解決手段】ナットフィーダから供給されるプロジェクション２０ａを有するウェルドナット２０をマグネット板５の磁力により所定位置で保持し、この状態でウェルドナット２０のねじ穴に、ねじ穴の軸方向に伸縮動する供給ロッド４を串刺した状態で前進させ、ウェルドナット２０を溶接位置に供給するウェルドナット供給装置であって、前記マグネット板５のナット受け面に前記供給ロッド４の軸方向に等しい凸条５ｂを突設し、前記ウェルドナット２０の外周下面が前記凸条５ｂの上面に載置されるとともに、ウェルドナット２０の外周に突設したプロジェクション２０ａが前記凸条５ｂを跨いだ状態でウェルドナット２０をマグネット板５で保持するようにした。【選択図】図１

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ウェルド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に示されるような穴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。また、前記ウェルドナットの溶接装置への供給装置として、特許文献２〜３に示されるように、ウェルドナットのねじ穴に、軸方向に伸縮動する供給ロッドを串刺して、ウェルドナットを溶接位置に供給するようにしたものが提案されている。

一方、前記ウェルドナットを保持するのにマグネットの磁力を利用することも提案されている。図８は、従来のマグネットを利用したタイプの一例を示すものであり、図示のものではナットフィーダから供給されるウェルドナット６０のねじ穴６０ａに、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、マグネット５２の磁力で吸着して保持されるようになっている。なお、５３は磁性体である鉄製のプレートであり、図７においてマグネット５２の上側に配設されて、マグネット５２の磁力をウェルドナットに伝達している。また、５４は非磁性体であるステンレス製の保持材であり、マグネット５２を保持している。

しかしながら、ウェルドナット６０の外周にはプロジェクション６０ｂが突出しているため、ウェルドナット６０をマグネット５２で保持した際に、ウェルドナット６０が傾いてしまう。このため、ウェルドナット６０を溶接位置に供給する際に、ウェルドナット６０のねじ穴６０ａに供給ロッド５１が入らず串刺すことができずに、ウェルドナット６０を落下させてしまうという問題があった。

そこで、傾いた状態であっても、供給ロッド５１でウェルドナット６０を串刺して溶接位置に供給するために、図８に示されるように、供給ロッド５１の先端をウェルドナット６０のねじ穴６０ａよりも大幅に細くしていた。しかし、供給ロッド５１の先端を細くすることにより、強度が低下し曲がってしまうという問題があった。また、ウェルドナット６０のねじ穴６０ａに供給ロッド５１で串刺した際に、ウェルドナット６０が回転してしまうことから、溶接位置にウェルドナット６０を供給することができない場合があり、ウェルドナット６０を持ち帰ってしまい、持ち帰り途中でウェルドナット６０を落下させてしまことがあるという問題があった。

特開２００２−３０７１９１号公報 特開２００２−２０５１７３号公報 特開平５−６９９４１号公報

本考案は上記問題を解決し、供給ロッドが曲がらず、確実にウェルドナットを溶接位置に供給することができるウェルドナット供給装置を提供することを目的として完成したものである。

上記課題を解決するためになされた本考案のウェルドナット供給装置は、ナットフィーダから供給されるプロジェクションを有するウェルドナットをマグネット板の磁力により所定位置で保持し、この状態でウェルドナットのねじ穴に、ねじ穴の軸方向に伸縮動する供給ロッドを串刺した状態で前進させ、ウェルドナットを溶接位置に供給するウェルドナット供給装置であって、
前記マグネット板のナット受け面に前記供給ロッドの軸方向に等しい凸条を突設し、
前記ウェルドナットの外周下面が前記凸条の上面に載置されるとともに、ウェルドナットの外周に突設したプロジェクションが前記凸条を跨いだ状態でウェルドナットをマグネット板で保持することにより、保持中におけるウェルドナットのねじ穴の軸方向が供給ロッドの軸方向に一致するようにしたことを特徴とするものである。

また、前記凸条の高さは、ウェルドナットの外周に突設されるプロジェクションがウェルドナットの外周下面より突出した長さに等しいものであることが好ましく、これを請求項２に係る考案とする。

請求項１に係る考案では、マグネット板のナット受け面に供給ロッドの軸方向に等しい凸条を突設し、ウェルドナットの外周下面が前記凸条の上面に載置されるとともに、ウェルドナットの外周に突設したプロジェクションが前記凸条を跨いだ状態でウェルドナットをマグネット板で保持することにより、保持中におけるウェルドナットのねじ穴の軸方向が供給ロッドの軸方向に一致するようにしたので、ウェルドナットを供給ロッドで串刺す際に、ウェルドナットのねじ穴が供給ロッド軸方向と傾かずに一直線となって、確実にウェルドナットを供給ロッドで串刺すことが可能となり、ウェルドナットの供給不良を防止することが可能となる。また、ウェルドナットのねじ穴が供給ロッド軸方向と傾かないので、供給ロッドを細くしなくても、ウェルドナットのねじ穴に供給ロッドを串刺すことが可能となることから、供給ロッドの強度が増加し、供給ロッドが変形することを防止することが可能となる。

請求項２に係る考案では、凸条の高さは、ウェルドナットの外周に突設されるプロジェクションがウェルドナットの外周下面より突出した長さに等しいものとしたので、ウェルドナットが凸条の上面に安定した状態で載置されることとなる。

本考案の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の横断面図である。 本考案の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の正面図である。 供給ロッドを示す側面図である。 供給ロッドがウェルドナットを串刺しにした状態を示す側面図である。 マグネット板がウェルドナットを保持した状態を示す斜視図である。 マグネット板がウェルドナットを保持した状態を示す断面図である。 本考案の使用状態を示す横断面図である。 従来のウェルドナット供給装置の横断面図である。

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は本考案の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の横断面図であり、図２はウェルドナット供給装置の正面図である。図において、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、後述するマグネット板５に供給するため管である。供給管１は、供給されるウェルドナットの回転を防止するために、断面形状が長方形状となっていて、供給管１内部の高さ方向の寸法が、ウェルドナット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。

前記ウェルドナット２０の外周から座面にかけて、プロジェクション２０ａが複数個突設されている。このプロジェクション２０ａ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３２の溶融金属と溶け合い被溶接部材３２と一体化して取り付けられるものである（図７を参照）。なお、本実施形態では、プロジェクション２０ａは、ウェルドナット２０に４個突設されている。

図中、２は略円筒形状からなるウェルドナットの供給ヘッドである。前記供給管１は、この供給ヘッド２の開口部２ａに臨むように、供給ヘッド２の軸方向と垂直方向に取り付けられている。この供給ヘッド２の内部には、供給ヘッド２より供給されたウェルドナット２０を溶接位置に供給する供給ロッド４が内蔵されている。

図３は供給ロッド４を示す側面図であり、図４はウェルドナット２０を串刺しにした状態を示す側面図である。
前記供給ロッド４の先端は、先端に向けて除々に外径が小さくなっている導入部４ａが形成されており、ウェルドナット２０の導入の容易化が図られている。一方、供給ロッド４の後端部はシリンダーシャフト６に連結され、シリンダーピストン（図示せず）の前後動に従い供給ヘッド２内を前後に移動するよう構成されている。この供給ロッド４の前後動により、ウェルドナット２０が溶接位置に自動供給されるが、この点については後述する。

供給ロッド４の後端部には、供給ロッド４の外径より大きい段差部４ｂが形成されている。この段差部４ｂは、ウェルドナット２０の内径よりも僅かに小さい外径となっている。例えば、Ｍ８のウェルドナット２０の場合、段差部４ｂはウェルドナット２０の内径より０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とわずかに小さい外径となっている。この段差部４ｂでウェルドナット２０を保持することにより、供給ロッド４の移動中にナットが落下するのを的確に防止することができる。また、前記供給ロッド４の外径を従来に比べて大きくしているので、強度が大きく使用中に曲がることもない。
なお、本実施形態では、Ｍ８のウェルドナット２０の場合、段差部４ｂはウェルドナット２０のねじ穴２０ｃの内径より０．３ｍｍ小さい外径となっている。また、供給ロッド４の外径は、段差部４ｂの外径より０．３ｍｍ〜１ｍｍ小さくなっている。本実施形態では、供給ロッド４の外径は、段差部４ｂの外径より０．４ｍｍ小さくなっている。

また、供給ロッド４と段差部４ｂの間は、供給ロッド４から段差部４ｂに向けて徐々に外径が大きくなるテーパー部が形成されている。このテーパー部により、供給ロッド４で串刺されたウェルドナット２０のねじ穴２０ｃが、段差部４ｂに容易に導かれることとなる。

前記供給ロッド４は、シリンダーシャフト６と一体となって形成されている。本実施形態では、シャフトを切削加工して、供給ロッド４及びシャフト６を形成している。
このように、供給ロッド４をシリンダーシャフト６と一体して形成したので、従来のように供給ロッド４とシリンダーシャフト６をジョイント構造にして嵌めて接合したり、ねじを螺刻してねじ込んで接合したり、溶接して接合したりする場合と比べて、供給ロッド４とシリンダーシャフト６との接合が緩むという問題が発生しない。

供給ヘッド２の先端の供給管１が取り付けられている側と対向する側には、板状のブラケット７が取り付けられ、このブラケット７と供給ヘッド２の先端との間には、板状のマグネット板５が配設されている。即ち、マグネット板５は、供給管１の開口端が臨む位置の供給ヘッド２に配設されている。このマグネット板５は、ブラケット７のボルト穴に螺入されるボルト８の先端で押さえられて供給ヘッド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７側に締め付けて、ボルト８が緩むことを防止している。

図１に示すように、供給管１の開口端の延長線上に、マグネット板５が位置するよう配置されている。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の開口端から排出され、磁力によりマグネット板５に吸着して保持され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よい。

図５に示すように、前記マグネット板５のナット受け面５ａには前記供給ロッド４の軸方向に等しい凸条５ｂが突設されている。
この凸条５ｂは、前記ウェルドナット２０の外周下面が前記凸条５ｂの上面に載置されるとともに、ウェルドナット２０の外周に突設したプロジェクション２０ａが前記凸条５ｂを跨いだ状態でウェルドナット２０をマグネット板７で保持することにより、保持中におけるウェルドナット２０のねじ穴２０ｃの軸方向が供給ロッド４の軸方向に一致するようにするものである。これにより、プロジェクション２０ａがあってもウェルドナット２０をマグネット板７に対して水平に保つことができ、供給ロッド４をナットのねじ穴２０ｃに容易に差し込むことが可能となる。また、ねじ穴２０ｃと供給ロッド４の軸方向が一致しているので、供給ロッド４の太さをねじ穴２０ｃの直径に近づけることができ、強度が大きくなって曲がるおそれもなくなる。

また、図６に示すように、前記凸条５ｂの幅（Ｗ）は、ウェルドナット２０の外周に突設された相隣る二つのプロジェクション２０ａ、２０ａの間隔に等しく、ウェルドナット２０の外周下面が凸条５ｂの上面にしっかりと載置されるように構成されている。更に、凸条５ｂの凸条の高さ（Ｈ）は、プロジェクション２０ａがウェルドナット２０の外周下面より突出した長さに等しくなっていてプロジェクション２０ａがマグネット板５のナット受け面５ａ上に載置されるように構成されている。このため、ウェルドナット２０は外周下面と二つのプロジェクション２０ａに３点支持されるとともに、磁力によってマグネット板５上にしっかりと吸着保持されることとなる。

図１に示すように、ウェルドナット２０がマグネット板５に吸着保持された状態で供給ロッド４を伸ばすと、供給ロッド４がウェルドナット２０のねじ穴２０ｃに串刺しされ、更に供給ロッド４を伸ばすと、図４に示すように、ウェルドナット２０は供給ロッド４の段差部４ｂに保持された状態となり、この状態で、更に供給ロッド４を伸ばしてウェルドナット２０を所定の溶接位置へ供給する。

図７に、本考案の使用状態図を示す。
図７において、３０はナット打ち用電極であり、略円筒形状をしている。このナット打ち用電極３０の軸中心には、センターピン３１が収納され、ナット打ち用電極３０の先端から突出している。シリンダーシャフト６を最大限に伸ばした場合に、供給ロッド４の先端がセンターピン３１の先端の近傍まで前進するように設定されている。シリンダーシャフト６の動きが停止すると、ウェルドナット２０は供給ロッド４で串刺しされた状態で、供給ロッド４に沿って滑落し、ウェルドナット２０のねじ穴２０ｃが、センターピン３１の先端上に導かれる。次いで、ウェルドナット２０のねじ穴２０ｃに、センターピン３１が挿入されて、ウェルドナット２０が所定の溶接位置に配置されることとなる。

以上のように、本考案ではマグネット板のナット受け面に供給ロッドの軸方向に等しい凸条を突設し、ウェルドナットの外周下面が前記凸条の上面に載置されるとともに、ウェルドナットの外周に突設したプロジェクションが前記凸条を跨いだ状態でウェルドナットをマグネット板で保持することにより、保持中におけるウェルドナットのねじ穴の軸方向が供給ロッドの軸方向に一致するようにしたので、ウェルドナットを供給ロッドで串刺す際に、ウェルドナットのねじ穴が供給ロッド軸方向と傾かずに一直線となって、確実にウェルドナットを供給ロッドで串刺すことが可能となり、ウェルドナットの供給不良を確実に防止できることとなる。また、供給ロッドを従来よりも太くできることから、供給ロッドの強度が増加し、供給ロッドが変形することを防止することが可能となるという利点もある。

１ 供給管
２ 供給ヘッド
２ａ 開口部
４ 供給ロッド
４ａ 導入部
４ｂ 段差部
５ マグネット板
６ シャフト
７ ブラケット
８ ボルト
９ ナット
２０ ウェルドナット
20ａ プロジェクション
20ｂ ウェルドナット本体
20ｃ ねじ穴
３０ ナット打ち用電極
３１ センターピン
３２ 被溶接部材
５１ 供給ロッド
５２ マグネット
５３ プレート
５４ 保持材
６０ ウェルドナット
60ａ ねじ穴
60ｂ プロジェクション
Ｈ 凸条の高さ
Ｗ 凸条の幅

Claims (2)

1. ナットフィーダから供給されるプロジェクションを有するウェルドナットをマグネット板の磁力により所定位置で保持し、この状態でウェルドナットのねじ穴に、ねじ穴の軸方向に伸縮動する供給ロッドを串刺した状態で前進させ、ウェルドナットを溶接位置に供給するウェルドナット供給装置であって、
   前記マグネット板のナット受け面に前記供給ロッドの軸方向に等しい凸条を突設し、
   前記ウェルドナットの外周下面が前記凸条の上面に載置されるとともに、ウェルドナットの外周に突設したプロジェクションが前記凸条を跨いだ状態でウェルドナットをマグネット板で保持することにより、保持中におけるウェルドナットのねじ穴の軸方向が供給ロッドの軸方向に一致するようにしたことを特徴とするウェルドナット供給装置。
2. 凸条の高さは、ウェルドナットの外周に突設されるプロジェクションがウェルドナットの外周下面より突出した長さに等しいものである請求項１に記載のウェルドナット供給装置。