JP4147557B2 - プロジェクションナットの供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクションナットを正確に固定電極のガイドピンに供給するプロジェクションナットの供給装置に関するものである。

図２〜図５は従来技術を示す図である。

以下、これらの図にしたがって従来技術を説明する。図３は、プロジェクションナット１が正常にガイドピン３に供給される状況を示している。この従来技術におけるプロジェクションナット１は、ねじ孔２の上端に封止蓋４が取付けられた形式のものである。このような封止蓋４は、プロジェクションナット１が自動車のフロアパネルの下面に溶接されたような場合に、この下面に塗布される防音塗装の塗料がねじ孔２内に入らないようにするためである。なお、符号５は、溶着用の突起である。

供給ロッド６は進退式のもので、その先端部にはプロジェクションナット１の包囲壁７（図４に最も分かりやすく示されている）が設けられ、その内側の空間がナット１の収容部８になっていて、部品の進入側は開放部９とされナット１が通過できるようになっている。供給ロッド６は図２に示すように、外筒１０内に収容されていて、その端部に結合されたエアシリンダ１１によって進退動作をするもので、エアシリンダ１１のピストンロッド１２が供給ロッド６に結合してある。

部品供給通路１３は矩形断面の金属管１４で構成され、図３ならびに図５に示すように、四角い形をした角形のプロジェクションナット１を搬送するようになっている。図５は、図２の（イ）矢視図であり、角形のプロジェクションナット１は、同図に示すように、ねじ孔２の軸線方向から見た形状が正方形であり、４つの外側面３５を有している。ナット１を送給する金属管１４の先端部が外筒１０に溶接されている。金属管１４の端部は供給ロッド６の先端部のすぐ近くに開口しており、収容部８の開放部９がこの開口と向かい合っていて、金属管１４からのナット１がスムーズに収容部８内に進入できるようになっている。

図５に示すように、開放部９の幅はナット１の幅よりも大きく設定されていることにより、ナット１が収容部８内にスムーズに進入できるようになっている。そのために、ナット１の左右に隙間３６が形成されている。図５の場合は、ナット１が開放部９（収容部８）の中央部に位置しているので、隙間３６がナット１の左右に存在している。

部品供給通路１３から収容部８内に向かうナット１をよりスムーズに移行させるために、包囲壁７の開放部９とは反対側にマグネット（永久磁石）１５が設置されている。図２の２点鎖線図示のように供給ロッド６が進出してナット１を目的箇所に到達させるためには、ナット１に対するマグネット１５の吸引力を消滅させなければならない。これを実現するための構成を説明すると、供給ロッド６は中空軸１６とその中に摺動可能な状態で挿入されているインナ軸１７からなる２重構造とされ、インナ軸１７には規制ピン１８が固定され、この規制ピン１８は中空軸１６に明けたストローク方向の長孔１９を経て外部に突出している。中空軸１６内に挿入したコイルスプリング２０の弾力がインナ軸１７に作用し、それによって規制ピン１８が長孔１９の下端に当たっている。

マグネット１５は摺動片２１に埋め込まれたような状態で設置され、中空軸１６に明けた長孔２２を貫通するボルト２３によって摺動片２１がインナ軸１７と一体化されている。一方、外筒１０の外側面にエアシリンダ２４が固定され、そのピストンロッド２５には係止片２６が結合されており、この係止片２６は外筒１０にストローク方向に明けた長孔２７を貫通して外筒１０内に突出している。供給ロッド６が進出したときに規制ピン１８が係止片２６の直前で停止するように両者の相対位置が設定されている。

なお、外筒１０に切欠き部２８を設けて摺動片２１が外筒１０に干渉するのを防止している。ナット１が到達させられる目的箇所は図２の場合、プロジェクション溶接をする相手方の鋼板部品２９である。鋼板部品２９は固定電極３０上に載置され、ガイドピン３の貫通を受けている。さらに、ナット１に対する磁力をより強く作用させるために、中空軸１６、インナ軸１７および摺動片２１等は非磁性体であるステンレス鋼のような材料で作るのが適当である。

プロジェクションナット１が供給ロッド６の先端部にマグネット１５で吸引保持されているときには、ナット１が供給ロッド６の先端面に確実に保持されている。そして、このときには図３（Ａ）に示すように、供給ロッド６の先端部に形成された突片３１の内面が下側からナット１の１つの外側面３５に密接している。この密接状態において先端角部３２（図３，図４参照）がナット１の外側面の先端側に位置して、この相対位置が設定されている。つまり、供給ロッド６が、図示のように傾斜していたり、あるいはほぼ水平に配置されていたりすることによって、供給ロッド６の軸線の下側に突片３１が存在するのである。

先端角部３２は直線状であり、この直線は水平面と平行になっている。図２，図３では、平板状の鋼板部品２９が水平に配置されているので、先端角部３２は鋼板部品２９と平行になっている。

上記構造の動作を説明する。エアシリンダ１１の出力で供給ロッド６が進出する。このときナット１はマグネット１５によって収容部８内に保持されたままであり、ナット１がガイドピン３の直前までくると供給ロッド６の進出は停止させられる（図３（Ａ）参照）。それからエアシリンダ２４によって係止片２６が引き上げられると、その変位は規制ピン１８、インナ軸１７、ボルト２３を経て摺動片２１に伝えられて、マグネット１５は図３（Ｂ）に示すように、ナット１から遠ざけられ、したがってナット１に対する吸引力が消滅して、ナット１は先端角部３２を中心にした下方への円弧移動をするような状態で鋼板部品２９上に落下しながら載置され、ガイドピン３がねじ孔２内に相対的に進入した状態となる。

以上のようにしてナット供給が完了すると、供給ロッド６は図２の実線図示の位置に復帰し、次のナット受入れに備えることになる。なお、周辺の障害物との関係で、上記の供給ロッド６をさらに寝かして、ほぼ水平方向に配置することもある。
特許第２５４７５９３号公報

しかしながら、上記のような構造であると、図３（Ｂ）に示すように、磁石１５がナット１から遠ざかってナット１に対する吸引力が消滅したときに、ナット１が開放部９（収容部８）の幅方向、すなわち図３（Ｂ）の紙面に対してほぼ垂直方向にずれる現象が生じる。このようなずれる現象は、先端角部３２が水平面に対して平行ではなくてわずかに傾斜していると、ナット１が先端角部３２を中心にして円弧運動をする過渡期に、ナット１が片側にずれることになる。すなわち、図５の隙間３６が片側にだけ存在する状態になって、ねじ孔２の中心がガイドピン３に対してずれることになる。したがって、ねじ孔２内にガイドピン３が正しく嵌り合わないことになって、ナット１が円弧運動をして落下するとガイドピン３に弾き飛ばされ、正常なナット供給が不可能となる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、プロジェクションナットのねじ孔が電極ガイドピンに対して正確に合致することのできるプロジェクションナットの供給装置を提供することを目的とする。

請求項１記載のプロジェクションナットの供給装置は、供給ロッドの軸線が傾斜またはほぼ水平となるように配置され、前記供給ロッドの先端部に角形のプロジェクションナットを下側からプロジェクションナットの外側面に密接した状態で保持する突片を前記軸線の下側に設け、供給ロッドの先端部にプロジェクションナットを吸引保持して突片の先端角部とプロジェクションナットの相対位置を設定したまま斜め下方またはほぼ水平方向に供給ロッドを進出させ、固定電極のガイドピンの直前またはガイドピンの先端部がプロジェクションナットのねじ孔内にわずかに挿入された状態で供給ロッドの進出を停止し、該停止とほぼ同時にプロジェクションナットに対する吸引力を消滅させることによって、プロジェクションナットをその自重で突片の先端角部を中心にして転倒させ、次いでプロジェクションナットが固定電極のガイドピンに合致させられる形式のものにおいて、前記突片を屈曲させてその内側にプロジェクションナットの隣り合う外側面を下側から支持する交差した支持面を形成するとともに、両支持面が交差している箇所の隅角線が供給ロッドの前記軸線の下側に配置されていることを特徴としている。

したがって、屈曲した形状の突片にナットが支持されると、ナットの隣り合う外側面が突片側の２つの支持面に密着して、ねじ孔と隅角線との相対位置が正しく設定される。換言すると、ナットの隣り合う外側面が下側から上記２つの支持面に支持されている。これにより、ねじ孔と電極のガイドピンとの相対位置も正確に設定される。つまり、供給ロッドとガイドピンとの相対位置があらかじめ正確に設定されているので、ねじ孔と突片（隅角線）との相対位置が前記のような支持面との密着により正確に設定されることにより、最終的にねじ孔とガイドピンとの相対位置が正確に設定されて、前述のようにナットがガイドピンに弾き飛ばされるような異常供給が防止できる。上記のようなナットと突片との相対位置の設定は、前記隅角線が供給ロッドの前記軸線の下側に配置されているので、ナットはその自重で隅角線の方へ移動して支持位置が定まるのである。

請求項２記載のプロジェクションナットの供給装置は、請求項１において、プロジェクションナットに対する前記吸引力が、磁石の吸引磁力によって確保されているものであり、この磁石吸引力により、簡単な構造で屈曲した突片の部分においてナットを正確に位置決めすることができる。

請求項３記載のプロジェクションナットの供給装置は、請求項２において、前記磁石をプロジェクションナットから遠ざけることにより、プロジェクションナットに対する吸引磁力を消滅させるものであり、磁石を移動させるだけで簡単に吸引磁力の消滅ができて、ナットをガイドピンに供給することが確実に実施できる。

つぎに、本発明のプロジェクションナットの供給装置を実施するための最良の形態を説明する。

本発明の実施例は、供給ロッド６の先端部にプロジェクションナット１を吸引保持する構造が改良されているものであり、他の構造は前述の図２，図３，図４および図５に示した構造と同様である。従って、本実施例の説明は図１に示した包囲壁７の一部を構成する突片３１の形状について説明し、他の構成は図２〜図５にしたがって説明した事項を援用する。

図１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の原理的な状態を示すもので、図２の（イ）矢視図に相当している。ここでの突片３１は、ほぼ９０度に屈曲させたもので、その内側にナット１の隣り合う外側面３５を支持する交差した支持面３７が形成されている。そして、両支持面３７が交差している箇所の隅部に隅角線３８、すなわち両支持面３７によって形成された谷部分の最も深い箇所の線が供給ロッド６の下側に向けて配置されている。「供給ロッド６の下側」というのは、傾斜した供給ロッド６によって供給ロッドに上下関係が形成されて設定されたり、ほぼ水平に配置された供給ロッド６によって供給ロッドに上下関係が形成されて設定されたりするものである。つまり、供給ロッド６が、図示のように傾斜していたり、あるいはほぼ水平に配置されていたりすることによって、供給ロッド６の軸線の下側に隅角線３８が存在するのである。

図１（Ａ）および（Ｂ）のような形状の突片３１にナット１が支持されると、ナット１の隣り合う外側面３５が突片３１側の２つの支持面３７に密着して、ねじ孔２と隅角線３８との相対位置が正しく設定される。これにより、ねじ孔２とガイドピン３との相対位置も正確に設定される。

図１（Ｃ）に示す例は、図５に示した構造の包囲壁７を４５度回したものである。このような角度変換を行うために、図２に示した供給装置全体を供給ロッド６の軸線を中心にして４５度回転させる。このように回転した状態の（イ）矢視図が図１（Ｃ）に相当している。このような角度変換により、包囲壁７の内面に隣り合う支持面３７が形成され、両支持面３７が交わる部分に隅角線３８が形成される。

図１（Ｃ）の矢印線３９の方向から磁石１５の吸引力を受けてナット１が開放部９（収容部８）内に進入してくるときに、ナット１は自重で移動しその隣り合う外側面３５が支持面３７に密着する。そのために、前記の隙間３６は片側にだけ存在するようになる。

したがって、ナット１は隣り合う２つの支持面３７によって下側から受け止められているので、安定したナット支持が確保できる。そして、ナット１のねじ孔２と隅角線３８の相対位置が正確に設定されるので、ねじ孔２とガイドピン３との相対位置が正規の状態で維持され、ナット１が確実にガイドピン３に嵌り合うようになる。

図１（Ｄ）は、隅角線３８の下側に磁石１５を配置した場合の下面図、すなわち図２の（イ）矢視図に相当する図であり、（Ｅ）は（Ｄ）図のＥ−Ｅ断面図である。したがって、（Ｅ）に示すように、前述の長孔２２は隅角線３８の斜め上方に供給ロッド６の軸線に沿った状態で配置されている。

上記構成により、ナット１はマグネット１５により隅角線３８の方へ吸引され、隣り合う支持面３７に対してナット１の隣り合う外側面３５が密着してねじ孔２と隅角線３８との相対位置が正確に設定される。

上記実施例においては、ナット１の吸引をマグネット１５で行っているが、それ以外に空気負圧で吸引することもできる。そのためには、図示していないが、隅角線３８の近傍に吸引孔を開口し、ここに空気ホースを接続し同ホースの他端を吸引ポンプに接続する。また、この空気ホースの途中に空気開閉制御弁を配置し、供給ロッド６が所定位置に進出して停止した時点で吸引負圧を大気開放に切り替えて、隅角線３８の箇所における吸引力を消滅させるようにする。

さらに、上述の実施例では四角いプロジェクションナットを例にあげているが、これを６角形のプロジェクションナットを対象にして、本発明を実施することが可能である。

上記実施例の作用効果を列記すると、つぎの通りである。

屈曲した形状の突片３１にナット１が支持されると、ナット１の隣り合う外側面３５が突片３１側の２つの支持面３７に密着して、ねじ孔２と隅角線３８との相対位置が正しく設定される。これにより、ねじ孔２と固定電極３０のガイドピン３との相対位置も正確に設定される。つまり、供給ロッド６とガイドピン３との相対位置があらかじめ正確に設定されているので、ねじ孔２と突片３１（隅角線３８）との相対位置が前記のような支持面３７との密着により正確に設定されることにより、最終的にねじ孔２とガイドピン３との相対位置が正確に設定されて、前述のようにナット１がガイドピン３に弾き飛ばされるような異常供給が防止できる。上記のようなナット１と突片３１との相対位置の設定は、前記隅角線３８が供給ロッド６の前記軸線の下側に配置されているので、ナット１はその自重で隅角線３８の方へ移動して支持位置が定まるのである。

プロジェクションナット１に対する前記吸引力が、磁石１５の吸引磁力によって確保されているものであり、この磁石吸引力により、簡単な構造で屈曲した突片３１の部分においてナット１を正確に位置決めすることができる。

前記磁石１５をプロジェクションナット１から遠ざけることにより、プロジェクションナット１に対する吸引磁力を消滅させるものであり、磁石１５を移動させるだけで簡単に吸引磁力の消滅ができて、ナット１をガイドピン３に供給することが確実に実施できる。

図２に示した供給装置全体を所要角度、例えば、４５度回転させて、図１（Ｃ）に示すような形態にするときには、外筒１０に固定されて斜め上方に伸びている金属管１４においても上記回転角に応じた揺動変位が得られる。このような揺動変位によって、近隣に存在している各種部材に金属管１４が干渉することを回避することができ、関連部材が複雑に交錯している溶接設備においてレイアウト面で効果的である。

プロジェクションナットを溶接することは、きわめて広域な分野で実施されており、そのような中にあって、本発明は信頼性の高いナット供給が可能であるから、本発明の技術は、幅広い産業分野で活用されることが期待できる。

本発明の実施例を示す下面図および断面図である。 従来の供給装置全体を示す縦断側面図である。 図２のもののナット供給状態を示す縦断側面図である。 供給ロッドの先端部分の形状を示す立体図である。 図２のものの（イ）矢視図である。

符号の説明

１ プロジェクションナット
２ ねじ孔
３ ガイドピン
６ 供給ロッド
７ 包囲壁
１５ 磁石（マグネット）
３１ 突片
３５ 外側面
３７ 支持面
３８ 隅角線

Claims (3)

1. 供給ロッドの軸線が傾斜またはほぼ水平となるように配置され、前記供給ロッドの先端部に角形のプロジェクションナットを下側からプロジェクションナットの外側面に密接した状態で保持する突片を前記軸線の下側に設け、供給ロッドの先端部にプロジェクションナットを吸引保持して突片の先端角部とプロジェクションナットの相対位置を設定したまま斜め下方またはほぼ水平方向に供給ロッドを進出させ、固定電極のガイドピンの直前またはガイドピンの先端部がプロジェクションナットのねじ孔内にわずかに挿入された状態で供給ロッドの進出を停止し、該停止とほぼ同時にプロジェクションナットに対する吸引力を消滅させることによって、プロジェクションナットをその自重で突片の先端角部を中心にして転倒させ、次いでプロジェクションナットが固定電極のガイドピンに合致させられる形式のものにおいて、
   前記突片を屈曲させてその内側にプロジェクションナットの隣り合う外側面を下側から支持する交差した支持面を形成するとともに、両支持面が交差している箇所の隅角線が供給ロッドの前記軸線の下側に配置されていることを特徴とするプロジェクションナットの供給装置。
2. プロジェクションナットに対する前記吸引力は、磁石の吸引磁力である請求項１記載のプロジェクションナットの供給装置。
3. 前記磁石をプロジェクションナットから遠ざけることにより、プロジェクションナットに対する吸引磁力を消滅させる請求項２記載のプロジェクションナットの供給装置。

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