JP4529166B2

JP4529166B2 - 部品供給制御装置

Info

Publication number: JP4529166B2
Application number: JP2006202545A
Authority: JP
Inventors: 好高青山; 省司青山
Original assignee: 好高青山
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2026-06-26
Also published as: JP2008007326A

Description

この発明は、部品の移送通路が設けられた通路部材に、移送通路内の部品を停止する進退動作式のストッパ部材を設け、このストッパ部材を後退させて部品を送出する部品供給制御装置に関している。

部品の移送通路が設けられた通路部材に、移送通路内の部品を停止する進退動作式のストッパ部材を設け、このストッパ部材を後退させて部品を送出する部品供給制御装置が、特公平７−９６４０２号公報に開示されている。そして、この部品供給制御装置では、ストッパ部材が後退して移動し始めた部品に対して、目的箇所へ送給するための搬送用空気がノズルから噴射されるようになっている。
特公平７−９６４０２号公報

上述のような部品供給制御装置においては、ストッパ部材が後退しても部品が移動を開始しないことや、この移動速度が均一に維持されないこと等の問題がある。このような問題は、部品に防錆油などの粘着性のある液体が付着していたり、部品と移送通路内面との間に鉄くずのような異物が噛み込んでいたりするために生じている。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、ストッパ部材が後退すると部品が直ちに送出され、効率の高い部品供給をおこなうことができる部品供給制御装置を提供することを目的とする。

問題を解決するための手段

請求項１記載の発明は、供給制御の対象となる部品は、ねじ孔が開口している端面とねじ孔の軸線と平行な状態の平たい横側面を有するナットであり、このナットの移送通路が設けられた管状の通路部材に、移送通路内の最先のナットを停止する進退動作式のストッパ部材を設け、このストッパ部材に受け止められているナットに対してナットの送出方向の斜め後方から送出用の空気を噴射する予備噴口が通路部材の一部に設けられ、最先のナットに連なる２番目のナットを受け止める進退動作式のストッパ部材が設けられ、前記予備噴口からの空気噴射の方向は、予備噴口に近い側のねじ孔開口部近傍部分に対して空気噴射が行われるとともに、ナットを傾ける力成分を発生させるように設定してあり、最先のナットを停止させる前記ストッパ部材の送出側にナットを目的箇所へ供給するための主噴口が通路部材に設けられ、２番目のナットを受け止める進退動作式の前記ストッパ部材が後退したときに２番目のナットの移動を後押しする噴射空気の押圧噴口が通路部材に設けられていることを特徴とする部品供給制御装置である。

発明の効果

このような構成によって、ストッパ部材と前記噴口との間隔は、部品の形状や寸法に適合させて設定した適合間隔とされ、さらに噴口からの空気噴流の傾斜角度が適合傾斜角度とされているので、噴射空気は部品を送出するのに適した箇所に吹き付けられ、ストッパ部材の後退によって直ちに移動を開始する。すなわち、部品に対して積極的な送出力が噴射空気によって付与される。また、ストッパ部材の後退と同時に空気噴射を開始してもよい。

このようにして、ストッパ部材の後退と同時に部品の移動が開始されるので、部品送出に要する時間が短縮されしかも均一化される。前述のように、部品に防錆油が塗布されていたり鉄くずのような異物が噛み込んでいたりしても、空気噴射で強力に送出することができるので、部品送出が遅れたりすることがない。空気噴流が前記ねじ孔開口部近傍部分に吹き付けられると、ナットを空気噴流の方へ傾けようとする力成分が発生する。そのため、油膜の存在する箇所において剥離方向の隙間が形成されて、剥離現象と迅速なナット始動が実現する。したがって、上述のように予備的に空気噴射をしてストッパ部材の後退と同時に部品移動を開始し、その後、主噴口からの搬送空気で遠方にある目的箇所まで部品を供給することにより、最短時間で確実に動作させることができ、信頼性の高い部品供給がえられる。さらに、ストッパ部材が後退して最先のナットが送出されると、その直後にはこのストッパ部材は再び進出する。その後、２番目のナットを受け止めるストッパ部材が後退すると、２番目のナットが進出して前記ストッパ部材に受け止められる。２番目のナットが移動するときに、前記押圧噴口から空気が噴射されてナットが円滑に最先のナットを停止させるストッパ部材に当たるようになっている。押圧噴口からの空気噴射でナット列全体が後押しされる。
上記のように、予備噴口、主噴口および押圧噴口の３者が順次空気噴射を行うことにより、ナットの供給制御が円滑にしかも確実に達成される。

前記噴口は、部品の凹型形状部または凸型形状部に対して空気噴射を行うようにその配置位置が設定されている。

部品の凹型形状部または凸型形状部に対して空気噴射を行うので、空気の動圧が確実に部品に作用し、強い送出力がえられる。

前記部品は、ねじ孔が開口している端面とねじ孔の軸線と平行な状態の平たい横側面を有するナットであり、空気噴射はねじ孔に対して行われるように構成した。

このような形状のナットであると、最先のナットに後続するナットが平たい横側面を有しているために、前後のナットの横側面間に防錆油などが介在してナット同士が粘着する現象が生じるのであるが、空気噴射が凹型形状部であるねじ孔に対して行われるので、強い送出力がえられて確実な部品移動開始が可能となる。

空気噴射が前記ねじ孔の送出側の内側部に対して行われるように前記噴口が配置してある。

部品の送出方向の斜め後方から噴射される空気噴流が、ねじ孔の送出側の内側部に作用するので、空気噴流による動圧がナット送出方向に確実に作用する。

空気噴射は噴口に近い側のねじ孔開口部近傍部分に対して行われるように前記噴口が配置してある。

部品の送出方向の斜め後方から噴射される空気噴流が、ねじ孔の送出側の内側部であるとともに噴口に近い側のねじ孔開口部近傍に対して噴射されるので、ナットを傾けようとする力成分が発生し、それによってナットの横側面同士の前記粘着を引き剥がすことが積極的に行われる。したがって、剥離しにくい粘着であっても確実に移動開始が可能となる。また、ナット端面と移送通路の底面との間に油膜が存在している場合でも、上述の場合と同様に確実な移動開始が確保できる。

前記通路部材の一部を着脱可能にして交換用部材を構成し、この交換用部材に前記進退動作式のストッパ部材と前記噴口が設置され、複数準備された交換用部材に各部品の形状や寸法に応じた前記適合間隔と前記適合傾斜角度が形成されている。

このように各部品の形状や寸法に応じた適合間隔と適合傾斜角度を、あらかじめ各交換用部材に付与しておくことにより、供給する部品が変更される都度、その部品に適応した交換用部材を選択して、通路部材に取り付ける。したがって、簡単な交換作業で部品の変更に対応することが可能となる。さらに、装置の変更の必要な局部だけを交換して、装置本体部は変更することなく継続して使用することができ、経済的である。

つぎに、本発明の部品供給制御装置を実施するための最良の形態を説明する。

本発明の部品供給制御装置によって送出される部品としては、鋼板をハット型に屈曲させた形状の鋼板部品や、孔のあいたディスタンスピースなど種々なものが対象になる。この実施例では、図１（Ｂ）に示した四角い形状の鉄製のプロジェクションナット１である。これは、ねじ孔２が開口している表裏の端面３，４と、ねじ孔２の軸線と平行になっている４つの横側面５と、端面４の４隅に形成された溶着用突起６によって形成されている。なお、図示の実施例では、溶着用突起６の図示は省略してある。また、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。

部品供給制御装置全体は、符号７で示されている。

ステンレス鋼で作られた管状の通路部材８に断面矩形の移送通路９が設けられ、この通路部材８は送出側が低くなるように傾斜した状態で支柱１０に支持されている。支柱１０の下部は機枠などの静止部材１１に固定されている。移送通路９は、パーツフィーダ１２からのナット１を受け入れるようにパーツフィーダ１２に連通してある。通路部材８は図２に示すように、上方に開放している断面コ字型の本体部１３とこれを閉塞して矩形の閉断面を形成する蓋部材１４によって構成されている。蓋部材１４は厚板で構成され、溶接またはボルト付けで本体部１３に固定されている。

進退動作式のストッパ部材１６が通路部材８に取付けられている。このストッパ部材１６は、移送通路９内に進入してナット１を停止させるもので、蓋部材１４に固定したエアシリンダ１７によって進退するようになっている。ストッパ部材１６は、エアシリンダ１７の断面円形のピストンロッドで構成されているが、適当な板状部材であってもよい。ナット１の横側面５がストッパ部材１６に当たっている。

ストッパ部材１６によって受け止められているナット１だけを送出するために、２番目のナット１を停止させるストッパ部材１８が設けてある。このストッパ部材１８は、本体部１３の底部を貫通して移送通路９内に進入するもので、ねじ孔２内に挿入されることによってストッパ機能を果たしている。そして、前記ストッパ部材１６と同様に、本体部１３の底部に固定したエアシリンダ１９によって進退するようになっている。

ストッパ部材１６によって受け止められているナット１が最先のものであり、それに連なってストッパ部材１８によって受け止められているナット１が２番目のものである。そして、この２番目のナット１に後続のナットが密着した状態で連なっている。

最先のナット１が確実に移動を開始するようにするために、蓋部材１４に空気噴射用の噴口２０が設けてある。この噴口２０は最先のナット１を始動するものであり、この始動に引き続いてナット１を目的箇所へ移送するために、後述の「主噴口」が配置されている。したがって、以下の説明では噴口２０を「予備噴口２０」と記載する。この予備噴口２０は、図１（Ａ），図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ナットの送出方向の斜め後方からナット１に空気噴射をするため、その開口位置と開口方向が設定されている。

前記予備噴口２０からの空気噴流が最も効果的にナット１に吹き付けられて、ナット１を移動させる送出推力が最大限に確保されることが重要である。そのために空気噴流がねじ孔２の送出側の内側部２１に対して吹き付けられるように予備噴口２０の開口位置と開口方向が選定してある。これに加えて、空気噴流が吹き付けられる最適の箇所は、予備噴口２０に近い側のねじ孔開口部近傍部分２２である。前記予備噴口２０に近い側のねじ孔開口部近傍部分２２とは、図３においてねじ孔２の上方側の送出側内面部分（２１）を意味している。

このように空気噴流が所定の箇所に吹き付けられるようにするためには、予備噴口２０の開口位置の選定と、予備噴口２０からの空気噴流の方向の選定とを複合させる必要がある。したがって、予備噴口２０に連なる真っ直ぐな空気通路２３の傾斜角度θも最適値に設定されている。なお、図１（Ａ）や図３（Ｃ）から理解されるように、空気通路２３は移送通路９の幅方向の中央部に設けられている。

予備噴口２０の開口箇所や前記傾斜角度θは、上述の最適箇所に空気噴流を吹き付けるように設定されるのである。この場合、ナット１の形状や寸法に適合させて開口位置と傾斜角度θが選定される。すなわち、ストッパ部材１６によって停止されているナット１の大きさに適合させて、予備噴口２０とストッパ部材１６との間隔Ｌが選定される。それと同時に、空気通路２３の傾斜角度θも選定される。したがって、前記間隔Ｌは、「適合間隔」であり、また、傾斜角度θは、「適合傾斜角度」である。

適合間隔Ｌを長くするとともに適合傾斜角度θを小さくすることも可能であるが、このようにすると予備噴口２０から空気が吹き付けられる箇所すなわち内側部２１（ねじ孔開口部近傍部分２２）までの距離が長くなる。そのために空気噴流か拡散してその動圧が低下し、結局、送出推力が低下してしまう。また、適合間隔を短くするとともに適合傾斜角度θを大きくすると、空気噴流の拡散は少なくなるが、送出推力が大きく求められなくなる。

図３（Ａ）に示すように、空気噴流によって作用する動圧は成分Ｆであり、それを分解して求められる送出方向の送出推力はＦ１である。そして、ナット１を移送通路９の底面に押し付ける成分がＦ２である。したがって、予備噴口２０の開口位置（適合間隔Ｌ）の設定や、空気通路２３の傾斜角度（適合傾斜角度θ）の設定は、この送出推力Ｆ１をできるだけ大きく求めることが狙いとされている。

そして、ねじ孔２は部品の凹型形状部であり、このような箇所に空気噴流を吹き付けて部品の送出推力が適確に求められている。また、図３（Ｄ）に示すように、直方体型の部品３４に突起３５が設けられている場合、空気噴流は突起３５に吹き付けられる。このような部品は凹型形状部を有するものであり、突起３５が送出推力を確保するのに役立っている。

図１（Ａ）に示すように、通路部材８の一部が着脱可能な交換用部材３６とされている。ここでは蓋部材１４の一部が図２から明らかなように、ボルト３７を緩めて取り外すことができるようになっている。この交換用部材３６は複数個準備され、それぞれにストッパ部材１６用のエアシリンダ１７や予備噴口２０が設けられている。そして、各交換用部材３６における適合間隔Ｌや適合傾斜角度θが、ナット１の大きさや形状に適合させて設定されている。

したがって、例えば、ナット１が溶着用突起６付きのＭ８ナットから、溶着用突起なしのＭ６ナットに変更される場合には、Ｍ６ナットに適応した適合間隔Ｌや適合傾斜角度θを有する交換用部材３６に取り換えるのである。

図４は、送出される部品が２点鎖線で示すように、鋼板部品３８であり、これは短冊形の細長い鋼板をハット型に屈曲させたものである。したがって、適合間隔Ｌや適合傾斜角度θはこの鋼板部品３８に適応させた値とされている。それ以外の構成は先の例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

部品供給制御装置７から送出されたナット１は、目的箇所に移送される。目的箇所としては種々なものがあるが、ここでは供給ロッド式の部品供給装置２４である。この部品供給装置２４は、電気抵抗溶接機と対をなしているもので、固定電極２５上に載置された鋼板部品２６にナット１を供給する。ナット１は、部品供給装置２４の保持部２７に供給され、そこに待機しているナット１に進退式の供給ロッド２８を進出させて、鋼板部品２６に移載される。なお、供給ロッド２８はエアシリンダ２９によって進退動作がなされる。また、符号３０は可動電極である。

部品供給制御装置７から部品供給装置２４までは、１０ｍ〜１５ｍにおよぶ供給ホース３１によって接続されている。この供給ホース３１は、ウレタン樹脂や塩化ビニールなどの柔軟性のある合成樹脂で作られている。ナット１がこの供給ホース３１内を勢いよく通過するために、ストッパ部材１６の送出側すなわち前方に、空気噴射用の主噴口３３が設けてある。この主噴口３３は送出方向の斜め後方から空気噴射をするように、噴口の開口方向が設定されている。

押圧噴口３９がストッパ部材１８の後方に設けられ、ここからの空気噴流によってストッパ部材１６にナット１が円滑に到達するようになっている。なお、各噴口２０，３３，３９にはそれぞれ空気供給管４１，４２，４３が接続されている。

図１（Ａ）は、移送通路９内のナット列全体が停止した状態を示しており、このときにはストッパ部材１６およびストッパ部材１８いずれもが移送通路９内に進入して各ナット１を受け止めている。この状態でストッパ部材１６が後退して最先のナット１が開放されるのと同時に、予備噴口２０から空気が最先のナット１に吹き付けられ、このナット１は直ちに移動を開始する。このようにして移動を開始したナット１が主噴口３３を通過した時点で、主噴口３３から搬送用の空気が噴射されてナット１は供給ホース３１を通って部品供給装置２４に供給される。その後、ナット１は固定電極２５上の鋼板部品２６に載置され、可動電極３０による加圧と溶接電流の通電によって溶接が完了する。

ストッパ部材１６が後退して最先のナット１が送出されると、その直後にはストッパ部材１６は再び進出する。その後、ストッパ部材１８がねじ孔２から後退すると、２番目のナット１が進出してストッパ部材１６に受け止められる。２番目のナット１が移動するときに、押圧噴口３９から空気が噴射されてナット１が円滑にストッパ部材１６に当たるようになっている。押圧噴口３９からの空気噴射でナット列全体が後押しされる。

予備噴口２０から空気が噴射される時期は、ストッパ部材１６が進出している状態のときでもよく、また、ストッパ部材１６が後退するのと同時であってもよい。

図３（Ａ）に示すように、黒く塗りつぶして図示した防錆油の油膜４０がナット１の横側面５の間に存在していても、送出推力Ｆ１によって隣り合う横側面５が剥離する。したがって、予備噴口２０からの空気噴射と同時に最先のナット１は送出方向に始動する。溶着用突起６のない場合には、油膜がナットの端面４と移送通路９の底面との間に存在することもあるが、やはり前述の送出推力Ｆ１によってナット始動がなされる。

図３（Ｂ）に示すように、空気噴流が前記ねじ孔開口部近傍部分２２に吹き付けられると、ナット１を図示のように傾けようとする力成分が発生する。そのため、油膜４０の存在する箇所において剥離方向の隙間が形成されて、上述のような剥離現象と迅速なナット始動が実現する。

上述の実施例においては各種のエアシリンダが採用されているが、これに換えて進退出力をする電動モータを採用してもよい。さらに、上述のような動作を行わせるためには、図示していないが、通常のシーケンサーのような制御装置や、センサーや、前記制御装置によって動作する空気切換弁などを用いて容易に行うことができる。

以上に説明した実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。

上述のような構成によって、ストッパ部材１６と前記予備噴口２０との間隔は、プロジェクションナット１の形状や寸法に適合させて設定した適合間隔Ｌとされ、さらに予備噴口２０からの空気噴流の傾斜角度が適合傾斜角度θとされているので、噴射空気はナット１を送出するのに適した箇所に吹き付けられ、ストッパ部材１６の後退によって直ちに移動を開始する。すなわち、ナット１に対して積極的な送出力が噴射空気によって付与される。

このようにして、ストッパ部材１６の後退と同時にナット１の移動が開始されるので、ナット送出に要する時間が短縮されしかも均一化される。前述のように、ナット１に防錆油が塗布されていたり鉄くずのような異物が噛み込んでいたりしても、空気噴射で強力に送出することができるので、ナット送出が遅れたりすることがない。したがって、上述のように予備的に空気噴射をしてストッパ部材１６の後退と同時にナット移動を開始し、その後、主噴口３３からの搬送空気で遠方にある目的箇所である部品供給装置２４まで部品を供給することにより、最短時間で確実に動作させることができ、信頼性の高い部品供給がえられる。

前記予備噴口２０は、ナット１の凹型形状部であるねじ孔２または凸型形状部である突起３５に対して空気噴射を行うようにその配置位置が設定されている。

前記部品は、ねじ孔２が開口している端面３，４とねじ孔２の軸線と平行な状態の平たい横側面５を有するナット１であり、空気噴射はねじ孔２に対して行われるように構成した。

このような形状のナット１であると、最先のナット１に後続するナット１が平たい横側面を有しているために、前後のナットの横側面間に防錆油などが介在してナット同士が粘着する現象が生じるのであるが、空気噴射が凹型形状部であるねじ孔２に対して行われるので、強い送出力がえられて確実な部品移動開始が可能となる。

空気噴射が前記ねじ孔２の送出側の内側部２１に対して行われるように前記予備噴口２０が配置してある。

ナット１の送出方向の斜め後方から噴射される空気噴流が、ねじ孔２の送出側の内側部２１に作用するので、空気噴流による動圧がナット送出方向に確実に作用する。

空気噴射は予備噴口２０に近い側のねじ孔開口部近傍部分２２に対して行われるように予備噴口２０が配置してある。

ナット１の送出方向の斜め後方から噴射される空気噴流が、ねじ孔２の送出側の内側部２１であるとともに予備噴口２０に近い側のねじ孔開口部近傍部分２２に対して噴射されるので、ナット１を傾けようとする力成分が発生し、それによってナット１の横側面同士の前記粘着を引き剥がすことが積極的に行われる。したがって、剥離しにくい粘着であっても確実に移動開始が可能となる。図３（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、矢線１５で示す空気噴流がねじ孔開口部近傍部分２２に吹き付けられていることによって、上述の効果がえられる。

前記通路部材８の一部を着脱可能にして交換用部材３６を構成し、この交換用部材３６に前記進退動作式のストッパ部材１６と前記予備噴口２０が設置され、複数準備された交換用部材３６に各ナット１の形状や寸法に応じた前記適合間隔Ｌと前記適合傾斜角度θが形成されている。

このように各ナット１の形状や寸法に応じた適合間隔Ｌと適合傾斜角度θを、あらかじめ各交換用部材３６に付与しておくことにより、供給するナット１が変更される都度、そのナット１に適応した交換用部材３６を選択して、通路部材８に取り付ける。したがって、簡単な交換作業でナット１の変更に対応することが可能となる。さらに、装置の変更の必要な局部だけを交換して、装置本体部は変更することなく継続して使用することができ、経済的である。

上述のように、本発明によれば、ストッパ部材が後退すると部品が直ちに送出され、効率の高い部品供給をおこなうことができるので、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。

部品供給制御装置全体を示す側面図とナットの斜視図である。図１（Ａ）の（２）−（２）断面図である。装置の要部を示す断面図と平面図および部品の斜視図である。他の部品を送出する装置の側面図である。

符号の説明

１プロジェクションボルト
２ねじ孔
３端面
４端面
５横側面
７部品供給制御装置
８通路部材
９移送通路
１６ストッパ部材
２０予備噴口
２１内側部
２２ねじ孔開口部近傍部分
２３空気通路
２４部品供給装置
３３主噴口
３４部品
３５突起
３６交換用部材
４０油膜

Claims

供給制御の対象となる部品は、ねじ孔が開口している端面とねじ孔の軸線と平行な状態の平たい横側面を有するナットであり、このナットの移送通路が設けられた管状の通路部材に、移送通路内の最先のナットを停止する進退動作式のストッパ部材を設け、このストッパ部材に受け止められているナットに対してナットの送出方向の斜め後方から送出用の空気を噴射する予備噴口が通路部材の一部に設けられ、最先のナットに連なる２番目のナットを受け止める進退動作式のストッパ部材が設けられ、前記予備噴口からの空気噴射の方向は、予備噴口に近い側のねじ孔開口部近傍部分に対して空気噴射が行われるとともに、ナットを傾ける力成分を発生させるように設定してあり、最先のナットを停止させる前記ストッパ部材の送出側にナットを目的箇所へ供給するための主噴口が通路部材に設けられ、２番目のナットを受け止める進退動作式の前記ストッパ部材が後退したときに２番目のナットの移動を後押しする噴射空気の押圧噴口が通路部材に設けられていることを特徴とする部品供給制御装置。