JP4947524B2

JP4947524B2 - 軸状部品の供給装置

Info

Publication number: JP4947524B2
Application number: JP2008055523A
Authority: JP
Inventors: 好高青山; 省司青山
Original assignee: 好高青山
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: JP2009184014A

Description

この発明は、軸状部品の供給装置に関している。

軸状部品を供給ロッドに取り付けられたカップ状の保持部材に受け入れ、その後、供給ロッドを進出させて目的箇所へ供給する供給装置が、特許第３６８９８４７号公報に記載されている。
特許第３６８９８４７号公報

上述のような供給装置は、カップ状の保持部材から軸状部品を送出するときには、保持部材に進入してきた方向とは逆方向に送出するようになっている。つまり、保持部材に対する軸状部品の進入方向と送出方向とが逆方向になっている。したがって、例えば、軸状部品を上方に送り出すような構造を採用する必要があり、構造的に複雑になる。同時に、軸状部品の移動軌跡を正確に設定する必要があるので、動作精度を高く維持ことが困難となる。

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、軸状部品の移動経路を簡素化することができ、空間的に制約された箇所において採用しやすい軸状部品の供給装置の提供を目的とする。

問題を解決するための手段

請求項１記載の発明は、入口開口が上側に出口開口が下側に設けられた中空形状の保持部材が円筒型の部材によって構成され、前記保持部材の軸線は鉛直方向に配置してあり、前記保持部材が進退動作をする供給ロッドに取り付けられ、前記保持部材に入ってきた軸状部品を前記出口開口の近傍において一時停止するストッパ手段が設けられ、このストッパ手段は静止部材に取り付けられており前記保持部材が後退位置に復帰すると相対的に前記保持部材内に突出するように構成され、軸状部品を前記保持部材の内面に押し付けて落下防止を行う保持手段が前記保持部材に設けられ、前記供給ロッドの進出後、前記保持手段の前記押し付けが解除されることにより前記保持部材の出口開口から落下して目的箇所に到達した軸状部品が、前記保持部材の復帰動作時に前記保持部材を相対的に通過できる通過部が前記保持部材に設けられ、この通過部は前記供給ロッドの延長方向である供給ロッドに対向した前記円筒型の部材の箇所に配置され、前記通過部は目的箇所に到達した軸状部品の長さ方向と同方向に形成されているとともに、前記出口開口側が開放し前記入口開口側に延びた通過空間形状とされていることを特徴とする軸状部品の供給装置である。

発明の効果

前記入口開口から入ってきた軸状部品は、ストッパ手段によって一時停止され、それに引き続いて保持手段によって保持部材の内面に押し付けられて落下しないように保持される。その後、供給ロッドが進出して保持部材が目的箇所の上位にきた位置で停止し、保持手段の前記押し付けが解除されると、軸状部品が落下して出口開口から目的箇所に到達する。

このように入口開口から保持部材に入ってきた軸状部品が、そのまま方向を変えずに出口開口から送出されてゆくので、軸状部品の移動軌跡が単純化されて確実な供給と構造の簡素化が実現する。このような入口開口から出口開口への移動軌跡であるから、保持部材を例えば円筒状の部材で構成することができて、構造簡素化がおこなえる。

さらに、軸状部品は保持部材の内面に押し付けられた状態で落下防止がなされるので、押し付けを解除するだけで軸状部品の保持が解放されて落下し、軸状部品の保持と解放が簡単な動作で実行できる。また、この押し付けのための構造が出口開口の通過に支障を来すことがなく、軸状部品の円滑な移動にとって好適である。

前記通過部が設けてあるので、目的箇所に到達した軸状部品の一部または相当部分が保持部材内に存在していても、供給ロッドの後退によって保持部材を戻すことができる。これにより、上下方向のスペースが狭い場合であっても、制約を受けることなく供給装置の設置が可能となる。

前記通過部は、出口開口側が開放しているとともに入口開口側に延びた形状である。

このような形状であるために前述のように、目的箇所に到達した軸状部品をその位置に残留させたままで保持部材を復帰させることができ、長尺な軸状部品であっても、その長さ方向の所要スペースを最小化して保持部材の進退を行うことができる。

前記ストッパ手段は静止部材に取り付けられており、保持部材が後退位置に停止している状態において、出口開口に突き出ているものである。

前記ストッパ手段が静止部材に取り付けられているので、ストッパ手段で一時停止されている軸状部品を保持手段で落下防止を図った後、保持部材が進出すると、ストッパ手段は残留したままとなる。したがって、保持部材が目的箇所の上位に停止した時点では、ストッパ部材は出口開口付近に存在しない状態となり、軸状部品は出口開口から円滑に送出される。また、可動性のないストッパ部材の構造とすることができ、構造の簡素化や動作信頼性の向上が可能となる。

前記保持手段の押し付けは、軸状部品が前記通過部からずれた箇所の前記内面に押し付けられる方向である。

上述のように、軸状部品は通過部からずれた箇所の前記内面に押し付けられるので、通過部の空間部の影響を受けることなく、確実に軸状部品の落下防止が行える。

軸状部品を収容する保持部材の収容空間は、軸状部品の落下方向にほぼ直交する方向の断面が、円形である。

上述のように、保持部材の収容空間は断面が円形であるから、軸状部品の押し付け方向と通過部の通過空間を区分して、確実な押し付けと通過を果たすことができる。

軸状部品は管状の部材であり、前記目的箇所は電気抵抗溶接の電極に設けられたガイドピンである。

供給ロッドの進出により、保持部材の下部をガイドピンの間近まで進出させ、それから軸状部品を落下させるとガイドピンは相対的に軸状部品内に進入する。したがって、軸状部品はガイドピンのわずか上方で停止し、そこから落下するので、落下距離が短縮される。このように落下距離が短いので、ガイドピンは確実に軸状部品内に進入してガイドピンに対する部品供給が正確に実行され、装置の動作信頼性が向上する。また、固定電極にガイドピンが設けられ、それと対向させて可動電極が設置してある場合には、両電極の間隔を短くすることができ、溶接装置の小型化にとって有効であるとともに、可動電極の動作ストロークを短くすることができて、サイクルタイムの短縮が図れる。

つぎに、本発明の軸状部品の供給装置を実施するための最良の形態を説明する。

図１〜図７は実施例１を示す。

まず、本発明で扱われる軸状部品について説明する。

軸状部品としては、断面が円形や角形の細長い部材や、断面中空の細長い部材等種々なものがある。図１（Ｂ）に示した軸状部品１は、断面が円形の管状とされたもので、円筒部２の端部にフランジ状部材３が形成されている。同図（Ｃ）に示した軸状部品１は、フランジ状部材のない管状の部材である。また、同図（Ｄ）に示した軸状部品１は、中実の円柱型の部材である。そして、これらの軸状部品１は、鉄製である。

本実施例１においては、図１（Ｂ）に示した軸状部品１が供給の対象とされている。同部品の各部の寸法は、長さが４３ｍｍ、円筒部２の直径が１４ｍｍ、フランジ状部材３の直径が２０ｍｍ、円筒部２の肉厚が３ｍｍ、円筒部２の内径が８ｍｍであり、質量は７０グラムである。

つぎに、供給装置全体の構造について説明する。

図１（Ａ）は、供給装置全体の側面図である。供給装置全体は、符号１００で示されている。装置の機枠等で構成された静止部材４にガイド筒５が傾斜した姿勢で固定されている。このガイド筒５を供給ロッド６が貫通している。ガイド筒５の上端にエアシリンダ７が結合され、その進退出力で供給ロッド６が進退するようになっている。したがって、供給ロッド６は斜め方向に進退する。

この実施例１では、軸状部品１の供給の目的箇所が電気抵抗溶接の固定電極１６とされている。正確には、固定電極１６に設けられたガイドピン１７である。固定電極１６上に鋼板部品１８が載置され、鋼板部品１８に溶着用突起１９が設けてある。固定電極１６に対向する可動電極２０が配置してある。両電極１６，１７の軸線はほぼ鉛直方向に配置してある。

つぎに、保持部材について説明する。

前記供給ロッド６の先端に保持部材８が溶接等で結合してある。この保持部材８は他の図面に示すように、円筒型の部材で構成され、その軸線はほぼ鉛直方向に配置してある。図３や図４から明らかなように、保持部材８の内部空間は収容空間９とされ、上側に入口開口１０が下側に出口開口１１が設けられている。

前記収容空間９に入ってきた軸状部品１を一時停止するストッパ手段１３が出口開口１１の近傍に配置してある。このストッパ手段１３を構成するために、細長いストッパ部材１４がガイド筒５に溶接等で固定され、供給ロッド６と平行に延びている。したがって、ストッパ手段１３は、静止状態とされている。ストッパ部材１４の上面１５が出口開口１１の近傍において収容空間９内に突出している。このような突出をさせるために、保持部材の下端部に切欠き部１２が設けられ、保持部材８が後退すると、ここにストッパ部材１４の先端部が相対的に入り込むようになっている。

このように、ストッパ部材１４が静止状態になっているので、保持部材８が後退してきたときに自動的にストッパ機能を果たし、保持部材８が進出したときには自動的にストッパ機能が解除され、構造簡素化にとって効果的である。

図１（Ａ）や図６に２点鎖線で示すように、軸状部品１が鋼板部品１８上に到達した状態すなわち目的箇所に到達した状態で保持部材８の後退を許容するために、保持部材８に通過部２２が設けてある。この通過部２２は出口開口１１側が開放しており、そこから入口開口１０の方に延びた形状となっている。この開放部は符号２３で示してある。そして、図２や図５から明らかなように、通過部２２は供給ロッド６の延長方向の箇所すなわち供給ロッド６に対向した箇所に形成してある。したがって、図６に２点鎖線で示すように、軸状部品１が鋼板部品１８上に到達している状態から供給ロッド６が後退すると、軸状部品１がガイドピン１７と合体したままで、保持部材８が後退できる。

つぎに、保持手段について説明する。

この保持手段は、軸状部品１を保持部材８の内面に押し付けて、軸状部品１が落下するのを防止する。符号２４は保持手段を示している。押し付け力を得るために、エアシリンダ２５が保持部材８の外周面に固定され、そのピストンロッド２６が収容空間９内に突出するようになっている。いわゆるプッシュロッド式である。エアシリンダ２５のピストン２７の背面に空気圧を作用させるために、空気管２８がエアシリンダ２５に接合してある。この空気管２８は供給ロッド６内に設けた通気路２９に接続してある。そして、この通気路２９は空気供給源（図示していない）に接続されている。また、ピストン２７とエアシリンダ２５の内端面との間にリターンスプリング３０が挿入してある。

したがって、空気管２８から空気圧がピストン２７に作用すると、リターンスプリング３０が圧縮されながらピストンロッド２６が進出して軸状部品１を保持部材８の内面に押し付け、軸状部品１の落下が防止される。軸状部品１を落下させるときには、前記空気圧を低下させると、リターンスプリング３０の張力でピストン２７が押し戻されて、ピストンロッド２６が後退する。これにより、軸状部品１への押し付け力が消滅し、軸状部品１の落下がなされる。

軸状部品１が保持部材８の内面に押し付けられるときには、軸状部品１が通過部２２に干渉しないようにする必要がある。そのために、保持部材８の内面に対する軸状部品１の押し付け点Ｐは、通過部２２の角部２１から円周方向に距離Ｓだけずらされている。つまり、Ｓはずれ距離である。ピストンロッド２６の中心線は保持部材８の直径線と一致しており、この直径線上に前記押し付け点Ｐが存在している。このようなずれ距離Ｓを設置することにより、軸状部品１は通過部２２に入り込むようなことがなく、確実に保持部材８の内面に押し付けられて、落下防止が果たされる。

保持手段２４の一例として、プッシュ機能のあるエアシリンダ２５の場合を説明したが、これに換えて電磁ソレノイドを用いてもよい。

つぎに、保持部材への部品移送について説明する。

軸状部品１はパーツフィーダ３３から送り出される。軸状部品１が高速で移送されてきて保持部材８に突出しているストッパ部材１４の上面１５に激突すると、この上面１５が早期の内に摩耗したり破損したりするおそれがある。このような問題を回避するために、ストッパユニット３４が配置してある。

このストッパユニット３４は、ケース本体３５に入口管３６と出口管３７が接合され、ケース本体３５内に進退式のストッパ片３８が挿入されており、エアシリンダ３９によって進退動作を行うようになっている。静止部材４に固定したブラケット４０によってストッパユニット３４が固定されている。図１（Ａ）に示すように、ストッパ片３８が入口管３６を閉じているときには、軸状部品１は２点鎖線図示のようにストッパ片３８で一旦停止の状態とされている。ストッパ片３８が後退して入口管３６と出口管３７が連通すると、軸状部品１は保持部材８の収容空間９内にゆっくりと落下する。

つぎに、各部の寸法関係を説明する。

図５に示すように、通過部２２の幅Ｗと、円筒部２の直径Ｄ１と、フランジ状部材３の直径Ｄ２とは、Ｄ２＞Ｗ＞Ｄ１なる大小関係とされている。こうすることにより、もしフランジ状部材３が通過部２２を通過しようとしても、それが阻止されて保持部材８内での押し付け保持が維持されるのである。この場合、図６に示すように、円筒部２の上端が保持部材８の内面に押し付けられている。このように押し付けられると、軸状部品１は図５に示すように、片側に寄せ付けられる。このように寄せ付けられた軸状部品１のほぼ真下にガイドピン１７を位置させておくことによって、軸状部品１を正確にガイドピン１７へ落下させることができる。

また、図５から明らかなように、ピストンロッド２６で押し付けられた状態では、軸状部品１は押し付け点Ｐ側に片寄った状態となっている。このように収容空間９の内径が軸状部品１のフランジ状部材３の内径よりも大きくしてあるのは、軸状部品１が保持部材１内に円滑に進入しやすくするためである。そして、ガイドピン１７の先端部に丸みやテーパ形状を付与しておくことにより、ガイドピン１７の軸線と軸状部品１の軸線とがオフセットしていても、円滑にガイドピン１７と合致させることができる。

そして、図６には各部の高さ寸法の関連が図示してある。保持部材８が進出してガイドピン１７の上位に停止し、それからエアシリンダ２５の押し付けが解除されると、軸状部品１は２点鎖線図示のように鋼板部品１８上に到達し、ガイドピン１７が相対的に軸状部品１内に進入して、合致状態になる。この２点鎖線図示の軸状部品１の高さＨ１は、鋼板部品１８の表面から通過部２２の上部までの高さＨ２よりも低く設定してある。

保持部材８がガイドピン１７の上位で停止しているときには、保持部材８の下端はガイドピン１７の先端の間近に位置しているか、あるいはガイドピン先端部が収容空間９内に進入した位置となるように、保持部材８の停止位置が設定してある。こうすることにより、鋼板部品１８上に到達した軸状部品１の一部または相当部分が収容空間９内に存在していても、保持部材８を後退させることができる。この後退時には、フランジ状部材３は保持部材８の下側に位置しているので、保持部材８の後退時に円筒部２だけが通過部２２を通過する。

また、図６に示すように、保持部材８の高さ＞軸状部品の高さＨ１＞通過部２２の高さなる大小関係を設定することにより、軸状部品１が通過部２２からせり出すことなく収容空間９内に位置させることができて、保持部材８内の保持状態が良好になされるという効果がある。

保持部材８の進退時にその上端が可動電極２０の下端部に干渉しないようにするため、保持部材８の上端と可動電極２０の下端部との間隔を、供給ロッド６の進退傾斜角度を考慮して、Ｌ１に設定してある。そして、ガイドピン１７の先端と可動電極２０の下端部の間隔は符号Ｌ２で示されている。前述のように、保持部材８を十分に鋼板部品１８に接近させて停止することができるので、それにＬ１を加算した間隔Ｌ２が両電極１６と２０の間隔として設定される。このようにして設定されたＬ２は最小化された空間寸法であり、スペースに制約のある場所において有効な供給装置１００の設置が可能となる。

上述の軸状部品１が保持部材８の内面に押し付けられるのは、いわゆるプッシュロッドの機能によるものである。これと同様な機能をえるために、軸状部品１を保持部材８の内面に吸引して押し付けを成立させることができる。図７は、このような場合の具体例である。これは電磁石３２を使用したものであり、電磁鉄心３１の端面が保持部材８の内面の一部を構成しており、その中心部が前記押し付け点Ｐとされている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の保持手段２４と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

なお、上記各種のエアシリンダに換えて、進退出力をする電動モータを採用することもできる。

上述の動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行わせることが可能であり、制御装置またはシーケンス回路からの動作信号で動作する空気切換弁や、エアシリンダの所定位置で信号を発して前記制御装置に送信するセンサー等を組み合わせることによって確保することができる。

以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。

前記入口開口１０から入ってきた軸状部品１は、ストッパ手段であるストッパ部材１４によって一時停止され、それに引き続いて保持手段であるピストンロッド２６によって保持部材８の内面に押し付けられて落下しないように保持される。その後、供給ロッド６が進出して保持部材８が目的箇所であるガイドピン１７の上位にきた位置で停止し、ピストンロッド２６の押し付けが解除されると、軸状部品１が落下して出口開口１１から鋼板部品１８の表面に到達する。

このように入口開口１０から保持部材８に入ってきた軸状部品１が、そのまま方向を変えずに出口開口１１から送出されてゆくので、軸状部品１の移動軌跡が単純化されて確実な供給と構造の簡素化が実現する。このような入口開口１０から出口開口１１への移動軌跡であるから、保持部材８を例えば円筒状の部材で構成することができて、構造簡素化が行える。

さらに、軸状部品１は保持部材８の内面に押し付けられた状態で落下防止がなされるので、押し付けを解除するだけで軸状部品１の保持が解放されて落下し、軸状部品１の保持と解放が簡単な動作で実行できる。また、この押し付けのための構造が出口開口１１の通過に支障を来すことがなく、軸状部品１の円滑な移動にとって好適である。

前記通過部２２が設けてあるので、ガイドピン１７に合致して起立している軸状部品１の一部または相当部分が収容空間９内に存在していても、供給ロッド６の後退によって保持部材８を戻すことができる。この戻り動作の際に、円筒部２が相対的に通過部２２を通過する。これは、円筒部２の直径Ｄ１が通過部２２の幅Ｗよりも小さく設定されているからである。なお、フランジ状部材３は鋼板部品１８上に位置しているので、通過部２２から離れた状態になっており、通過部２２にフランジ状部材３が干渉することがない。上述のようにして、保持部材８内に軸状部品１がはまり込んだいわゆる重複した状態と、通過部２２の通過機能によって、上下方向のスペースが狭い場合であっても、制約を受けることなく供給装置の設置が可能となる。

前記通過部２２は、出口開口１１側が開放しているとともに入口開口１０側に延びた形状である。

このような形状であるために前述のように、ガイドピン１７に合致した軸状部品１をその位置に残留させたままで保持部材１を復帰させることができ、長尺な軸状部品１０であっても、その長さ方向の所要スペースを最小化して保持部材８の進退を行うことができる。

前記ストッパ部材１４は静止部材であるガイド筒５に取り付けられており、保持部材８が後退位置に停止している状態において、出口開口１１に突き出ているものである。

前記ストッパ部材１４が静止状態とされているので、ストッパ部材１４で一時停止されている軸状部品１を保持手段８で落下防止を図った後、保持部材８が進出すると、ストッパ部材１４は残留したままとなる。したがって、保持部材８が固定電極１６の上位に停止した時点では、ストッパ部材１４は出口開口１１付近に存在しない状態となり、軸状部品１は出口開口１１から円滑に送出される。また、可動性のないストッパ部材１４の構造とすることができ、構造の簡素化や動作信頼性の向上が可能となる。さらに、ストッパ部材１４で軸状部品１の位置決めがなされた状態でピストンロッド２６による押し付けがなされるので、保持部材８内における軸状部品の停止位置が正確に設定できる。

前記保持手段２４におけるピストンロッド２６の押し付けは、軸状部品１が前記通過部２２の角部２１からずれた箇所すなわち円周方向に距離Ｓだけずれた押し付け点Ｐに押し付けられる方向である。

上述のように、軸状部品１は通過部２２からずれた箇所の押し付け点Ｐに押し付けられるので、通過部２２の空間部の影響を受けることなく、確実に軸状部品１の落下防止が行える。

軸状部品１を収容する保持部材８の収容空間９は、軸状部品１の落下方向にほぼ直交する方向の断面が、円形である。

上述のように、保持部材１の収容空間９は断面が円形であるから、軸状部品１の押し付け方向と通過部２２の通過空間を区分して、確実な押し付けと通過を果たすことができる。

軸状部品１は管状の部材であり、前記供給の目的箇所は電気抵抗溶接の固定電極１６に設けられたガイドピン１７である。

供給ロッド６の進出により、保持部材１の下部をガイドピン１７の間近まで進出させ、それから軸状部品１を落下させるとガイドピン１７は相対的に軸状部品８内に進入する。したがって、軸状部品１はガイドピン１７のわずか上方で停止し、そこから落下するので、落下距離が短縮される。このように落下距離が短いので、ガイドピン１７は確実に軸状部品１内に進入してガイドピン１７に対する部品供給が正確に実行され、装置の動作信頼性が向上する。また、固定電極１６にガイドピン１７が設けられ、それと対向させて可動電極２０が設置してある場合には、両電極１６，２０の間隔を短くすることができ、溶接装置の小型化にとって有効であるとともに、可動電極２０の動作ストロークを短くすることができて、サイクルタイムの短縮が図れる。

上述のように、本発明によれば、軸状部品の移動経路を簡素化することができ、空間的に制約された箇所において採用しやすい軸状部品の供給装置がえられるので、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。

装置全体の側面図および軸状部品の側面図である。保持部材の平面図である。図２の（３）−（３）断面図である。図２の（４）−（４）断面図である。保持部材を拡大した平面図である。保持部材の動作空間を示す側面図である。他の保持手段を示す断面図である。

符号の説明

１軸状部品
２円筒部
３フランジ状部材
６供給ロッド
８保持部材
９収容空間
１０入口開口
１１出口開口
１３ストッパ手段
１４ストッパ部材
１６固定電極
１７ガイドピン
１８鋼板部品
２０可動電極
２１角部
２２通過部
２４保持手段
２５エアシリンダ
２６ピストンロッド
３２電磁石
１００供給装置
Ｐ押し付け点
Ｗ通過部の幅
Ｄ１円筒部の直径
Ｄ２フランジ状部材の直径
Ｓずれ距離

Claims

入口開口が上側に出口開口が下側に設けられた中空形状の保持部材が円筒型の部材によって構成され、前記保持部材の軸線は鉛直方向に配置してあり、前記保持部材が進退動作をする供給ロッドに取り付けられ、前記保持部材に入ってきた軸状部品を前記出口開口の近傍において一時停止するストッパ手段が設けられ、このストッパ手段は静止部材に取り付けられており前記保持部材が後退位置に復帰すると相対的に前記保持部材内に突出するように構成され、軸状部品を前記保持部材の内面に押し付けて落下防止を行う保持手段が前記保持部材に設けられ、前記供給ロッドの進出後、前記保持手段の前記押し付けが解除されることにより前記保持部材の出口開口から落下して目的箇所に到達した軸状部品が、前記保持部材の復帰動作時に前記保持部材を相対的に通過できる通過部が前記保持部材に設けられ、この通過部は前記供給ロッドの延長方向である供給ロッドに対向した前記円筒型の部材の箇所に配置され、前記通過部は目的箇所に到達した軸状部品の長さ方向と同方向に形成されているとともに、前記出口開口側が開放し前記入口開口側に延びた通過空間形状とされていることを特徴とする軸状部品の供給装置。