JP5013344B2 - 孔あき部品の供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、供給ロッドを用いた孔あき部品の供給装置に関するものであり、孔あき部品の孔を貫通している供給ロッドの先端が所定の位置で停止することによって、孔あき部品が電極のガイドピンへ移行するものである。

特公平０７−０９６４０２号公報には、孔あき部品の孔を貫通している供給ロッドの先端が、電極のガイドピンの間近で停止し、孔あき部品が滑動してガイドピン側へ移行することが記載されている。

この記載事項を図４にしたがって説明する。

電気抵抗溶接の固定電極１上に鋼板部品２が載置してあり、鋼板部品２にあけられた下孔３に、固定電極１の中央部に起立しているガイドピン４が貫通することによって、鋼板部品２の位置決めがなされている。孔あき部品５は、扁平な鋼板部材で作られた円形のコイン状のもので、中央部に円形の通孔６があけられ、下面に溶着用突起７が形成されている。

進退動作をする断面円形の供給ロッド（ガイドロッド）８が前記通孔６を貫通し、供給ロッド８の先端部がガイドピン４の先端の直前で停止すると、孔あき部品５の通孔６が供給ロッド８を滑降し、供給ロッド８から抜け出た孔あき部品５はその直後に通孔６がガイドピン４側へ移行して、通孔６に相対的にガイドピン４が貫通し、鋼板部品２上に載置された状態になる。その後、可動電極（図示していない）が進出してきて固定電極１との間で孔あき部品５が鋼板部品２に押し付けられると、溶接電流が通電されて電気抵抗溶接がなされる。

特公平０７−０９６４０２号公報

上記特許文献に記載されている技術には、つぎのような問題がある。

すなわち、供給ロッド８が進出してきてその先端部がガイドピン４の先端部に突き当たると、供給ロッド８に曲げ力が作用して供給ロッド８の先端部とガイドピン４の先端部との正常な相対位置が確保できなくなる。こうなると、孔あき部品５がガイドピン４側へ正しく移行することができなくなる。このような先端部同士の突き当たり現象を回避するために、両先端部の間にわずかな隙間をあけて、供給ロッド８とガイドピン４の先端部同士が接触しないようにしている。

あるいは、供給ロッド８の先端部とガイドピン４の先端部との間にわずかな隙間が存在し、その状態で供給ロッド８の先端部とガイドピン４の先端部の相対位置が芯ずれ方向に狂っていると、やはり同様に孔あき部品５がガイドピン４側へ正しく移行することができなくなる。

さらに、孔あき部品５が板状の扁平な形状であると、供給装置に作用する何等かの外部振動や、孔あき部品４の移動中における風圧等によって、孔あき部品４が供給ロッド８の軸線に対して傾いたりして、正常にガイドピン４側へ移行しない現象が発生する。このような孔あき部品４に誤った動作が発生すると、図４に２点鎖線で示すように、孔あき部品５がガイドピン４から外れた挙動を呈することとなる。

供給ロッド８の先端部とガイドピン４の先端部との間に、前述のようなわずかな隙間をあけて、供給ロッド８とガイドピン４の先端部同士が接触しないようにしているが、このときに供給ロッド８の軸線がガイドピン４の軸線に対して正しく合致するようにすることは、作業上困難なことである。

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、孔あき部品が確実にガイドピン側へ移行し、供給ロッドとガイドピンとの相対位置を容易に求めることができる孔あき部品の供給装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、孔あき部品の孔を貫通している供給ロッドの進出を、この供給ロッドの先端が電極のガイドピンの直前に到達したときに停止することによって、孔あき部品が電極のガイドピンへ移行する形式のものにおいて、前記供給ロッドの進出が停止したとき、供給ロッドの先端に形成した凹部内に前記ガイドピンの先端部が進入するか、またはガイドピンの先端に形成した凹部内に前記供給ロッドの先端部が進入するように構成したことを特徴とする孔あき部品の供給装置である。

上述のように、前記供給ロッドの進出が停止したとき、供給ロッドの先端に形成した凹部内に前記ガイドピンの先端部が進入するか、またはガイドピンの先端に形成した凹部内に前記供給ロッドの先端部が進入するように構成したものであるから、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との間に雌雄の嵌り合い状態が形成される。これによって、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との相対位置が正確に求められて、供給ロッドからガイドピンへの部品移行が確実にしかも円滑に達成され、装置としての動作信頼性が向上する。

供給装置を組み立てるときには、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との相対位置を微調整する作業を伴うのであるが、前記のように雌雄の嵌り合い状態を形成することによって、両者の相対位置が簡単にしかも正確に設定することができて、組立時の作業性が改善される。

請求項２記載の発明は、前記供給ロッドの先端に形成した凹部内に前記ガイドピンの先端部が非接触の状態で進入するか、または前記ガイドピンの先端に形成した凹部内に供給ロッドの先端部が非接触の状態で進入するように構成した請求項１記載の孔あき部品の供給装置である。

このように雌雄の嵌り合い状態が非接触状態で形成されているから、供給ロッドが進出したときにその先端部がガイドピン先端部に衝突することがなく、円滑な部品供給動作がえられる。このように衝突が発生しないから、供給ロッドやガイドピンの先端や凹部に損傷が発生したりすることがない。さらに、上記のように非接触状態であるから供給ロッド先端部の停止位置の許容範囲が拡大できて、停止位置の調整が行いやすくなる。

請求項３記載の発明は、前記孔あき部品は、扁平な板状部材のほぼ中央部に通孔が形成されたものである請求項１または請求項２記載の孔あき部品の供給装置である。

このように薄っぺらな孔あき部品であると、供給ロッドに沿って孔あき部品が滑降するときに、風圧を受けて孔あき部品が供給ロッドの軸線に対して傾斜したりする。このような傾斜が生じると、孔あき部品は供給ロッドから離れた瞬間に、供給ロッド先端部とガイドピン先端部の間の空隙に入り込む現象が発生する。しかし、上述のように、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との間に雌雄の嵌り合い状態が形成されているので、扁平な孔あき部品が供給ロッドの軸線に対して傾斜したりしても、支障なくガイドピンへの移行がなされる。

供給装置全体と部分的な箇所の断面図である。 供給ロッドとガイドピン先端部の嵌り合いを示す断面図である。 供給ロッドとガイドピン先端部の嵌り合いを示す断面図である。 従来技術を示す断面図である。

つぎに、本発明の孔あき部品の供給装置を実施するための形態を説明する。

図１および図２は、実施例１を示す。

この実施例で供給される孔あき部品や鋼板部品は、図４にしたがって説明したものと同じものであり、同じ部分に同一符号が記載して、詳細な説明は省略してある。

最初に、供給装置について説明する。

多数の孔あき部品５がパーツフィーダ１０に貯留され、孔あき部品５はそこから延びている部品供給管１１を通って仮止室１２に供給される。部品供給管１１は、孔あき部品５の厚さや直径に適した矩形断面とされている。仮止室１２が形成されている部品供給管１１の箇所に、ガイド管１３が溶接してある。部品供給管１１の長手方向とガイド管１３の軸線方向は直交している。ガイド管１３とは反対側の部品供給管１１に、仮止室１２の出口開口２９が設けられている。

前記ガイド管１３は、部品供給管１１の端部背面にあけた連通孔１４を経て、仮止室１２に連通している。そして、仮止室１２に入ってきた孔あき部品５を一時係止するために、リング状の磁石（永久磁石）１５がガイド管１３の端部に取り付けてある。仮止室１２の突き当たりにストッパ面９が設けてあり、仮止室１２における孔あき部品５の位置決めは、磁石１５によって孔あき部品５が仮止室１２の天井面に吸引されることと、ストッパ面９によって受け止められることによってなされている。このように位置決めされた孔あき部品５は、その通孔６が後述のガイドロッド１８と同軸状態になっている。孔あき部品５に対する吸引磁力をより強く作用させるために、部品供給管１１やガイド管１３は非磁性材料で作るのが好ましく、ここではステンレス鋼が用いられている。

前記ガイド管１３内に進退動作をする供給ロッド１６が収容してある。この供給ロッド１６は、ガイド管１３内を摺動する大径の摺動部１７と、孔あき部品５の通孔６を貫通する小径のガイドロッド１８によって構成され、摺動部１７とガイドロッド１８の境界部に平坦な押出し面１９が形成してある。ガイド管１３に進退駆動手段であるエアシリンダ２０が結合してあり、そのピストンロッド（図示していない）によって供給ロッド１６が進退するようになっている。

つぎに、供給ロッド先端部の凹部について説明する。

前記ガイドロッド１８の先端部端面の中央部に凹部２１が設けてある。この凹部２１は、図１（Ｃ）に示すように、ガイドロッド１８の端面を軸線方向に見ると円形であり、図１（Ｂ）に示すように、球形の窪みとされている。供給ロッド１６が進出して所定の位置に停止したとき、ガイドピン４の先端部が凹部２１内に相対的に進入するように、ガイドロッド１８とガイドピン４の相対位置が調整してある。

このような調整を行うための調整機構２２は、静止部材２３とガイド管１３やエアシリンダ２０の間に配置されており、構造的には種々なものが採用できる。調整機構２２は、ガイド管１３やエアシリンダ２０を一体にして移動させるものであり、供給ロッド１６の傾斜角度を変えたり、図１（Ａ）、（Ｂ）の紙面に対して垂直方向ずらしたりするものである。

このような２方向の調整を行うために、調整ボルト２４、２５がねじ込んである。ガイド管１３やエアシリンダ２０に溶接されている可動部材２６と、静止部材２３に固定されている固定部材２７との間に、中間部材２８が配置してあり、可動部材２６と中間部材２８とが調整ボルト２４で結合され、中間部材２８と固定部材２７とが調整ボルト２５で結合されている。そして、両調整ボルト２４と２５は直角に食い違っている。調整を行うときには、両調整ボルト２４と２５を緩めて凹部２１とガイドピン４との相対位置を求めてから、両調整ボルトを締め付ける。

つぎに、固定電極について説明する。

図１（Ｂ）に示すように、固定電極１は、クロム銅で作られた円筒状の第１部材３０に、クロム銅で作られた円筒状の第２部材３１がねじ込まれたもので、静止部材２３に圧入によって固定されている。符号３２は、前述のねじ込み部である。ガイドピン４の下部にポリアミド樹脂やポリプロピレン樹脂等の合成樹脂で作られた摺動部材３３が固定されており、ピストンのような状態で固定電極１内を摺動するようになっている。第１部材３０の端部材３４に通孔３５があけられ、ここをガイドピン４が貫通している。ガイドピン４を押出し方向に付勢する圧縮コイルスプリング３６が、摺動部材３３と第２部材３１の内端面との間に配置してある。

供給ロッド１６とガイドピン４との相対位置は、上述の調整機構２２によって行われるのであるが、さらに供給ロッド１６の進出停止位置の設定を、エアシリンダ２０の動作ストロークを設定することが加味される。この動作ストロークの調整によって、ガイドピン４が凹部２１に進入する進入長さが設定される。

図１（Ａ）に２点鎖線で示すように、固定電極１に対応し進退動作をする可動電極３７が、固定電極１と同軸の状態で設けてある。

つぎに、他の事例を説明する。

図１（Ｂ）における供給ロッド１６の停止位置は、ガイドピン先端部と凹部２１の内面との間にわずかな隙間ができた位置か、あるいはガイドピン先端部が凹部２１の内面に丁度接触した位置であるが、図２に示した事例は、このような微小な位置関係を必要としないものである。つまり、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との間に雌雄の嵌り合い状態が形成されているが、両者は非接触の状態になったものである。

ガイドロッド１８の端面中央部からその軸方向に向かって深い凹部２１が形成され、この凹部２１に相対的に進入したガイドピン４の先端部は、凹部２１の内面のどこにも接触していない。これは凹部２１の内径と深さによって実現するものであり、加工としてはガイドロッド１８の端面中央部からドリル孔をあけるのが適当である。こうすることによって、余裕空間３９が形成されている。

つぎに、さらに他の事例を説明する。

図１および図２においては、ガイドロッド１８側に凹部２１が形成され、そこにガイドピン４が相対的に進入するものであるが、図３に示した事例は雌雄関係が逆になっている。つまり、ガイドピン４の先端部に凹部４０が形成され、ここにガイドロッド１８の先端部が進入するようになっている。ここでは、凹部４０の開口面積が小さいので、ガイドロッド１８の先端面中央に短い小径の進入ピン４１が設けられている。そして、ガイドロッド１８の直径は、ガイドピン４の先端部の直径よりも大きく設定してある。こうすることによって、図３に２点鎖線で示すように、孔あき部品５の通孔６がガイドピン４の先端角部にひっかかることが防止されて、円滑な部品移行がなされる。

図３のような構成において、凹部４０の開口面積や深さ、あるいは進入ピン４１の太さや長さ等を選定することによって、図２に示した非接触状態を確保することができる。

つぎに、動作を説明する。

図１（Ａ）は、孔あき部品５が仮止室１２に一時係止された状態を示している。ここで供給ロッド１６が進出すると、ガイドロッド１８が通孔６を貫通し、その後、押出し面１９が孔あき部品５に当たると、孔あき部品５は仮止室１２から押し出されて行き、通孔６がガイドロッド１８上を滑降する。この滑降をしている途中で供給ロッド１６の進出が停止する。この停止位置は図１（Ｂ）に示すように、ガイドピン４の先端部が凹部２１に進入した状態の位置や、図２に示す位置、あるいは図３に示す位置である。

このようにして供給ロッド先端部とガイドピン先端部との間に雌雄の嵌り合い状態が形成される。その後、さらに孔あき部品５が滑降することによって、孔あき部品５はガイドピン４側へ移行し、今度はガイドピン４が通孔６を相対的に貫通して、孔あき部品５の位置決めがなされる。その後は、供給ロッド１６が後退し可動電極３７が進出してきて、孔あき部品５が鋼板部品２に溶接される。

このように供給ロッド先端部とガイドピン先端部との間に雌雄の嵌り合い状態が形成されるので、孔あき部品５が扁平な部材であっても、確実にガイドロッド１８からガイドピン４側へ移行される。

なお、上記エアシリンダ２０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。また、上記の磁石１５を電磁石に置き換えることも可能である。

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る。制御装置またはシーケンス回路からの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、所定の動作を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。

上述のように、前記供給ロッド１６の進出が停止したとき、ガイドロッド１８の先端に形成した凹部２１内に前記ガイドピン４の先端部が進入するか、またはガイドピン４の先端に形成した凹部４０内に前記ガイドロッド１８の進入ピン４１が進入するように構成したものであるから、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との間に雌雄の嵌り合い状態が形成される。これによって、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との相対位置が正確に求められて、供給ロッド１６からガイドピン４への部品移行が確実にしかも円滑に達成され、装置としての動作信頼性が向上する。

供給装置を組み立てるときには、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との相対位置を微調整する作業を伴うのであるが、前記のように雌雄の嵌り合い状態を形成することによって、両者の相対位置が簡単にしかも正確に設定することができて、組立時の作業性が改善される。

前記供給ロッド１６の先端に形成した凹部２１内に前記ガイドピン４の先端部が非接触の状態で進入するか、または前記ガイドピン４の先端に形成した凹部４０内に供給ロッド１６の先端部（進入ピン４１）が非接触の状態で進入するように構成した。

このように雌雄の嵌り合い状態が非接触状態で形成されているから、供給ロッド１６が進出したときにその先端部がガイドピン先端部に衝突することがなく、円滑な部品供給動作がえられる。このように衝突が発生しないから、供給ロッド１６やガイドピン４の先端や凹部２１、４０に損傷が発生したりすることがない。さらに、上記のように非接触状態であるから供給ロッド先端部の停止位置の許容範囲が拡大できて、停止位置の調整が行いやすくなる。

前記孔あき部品５は、扁平な板状部材のほぼ中央部に通孔６が形成されたものである。

このように薄っぺらな孔あき部品５であると、供給ロッド１６に沿って孔あき部品５が滑降するときに、空気抵抗による風圧を受けて孔あき部品５が供給ロッド１６の軸線に対して傾斜したりする。このような傾斜が生じると、孔あき部品５は供給ロッド１６から離れた瞬間に、供給ロッド先端部とガイドピン先端部の間の空隙に入り込む現象が発生する。しかし、上述のように、供給ロッド先端部とガイドピン先端部との間に雌雄の嵌り合い状態が形成されているので、扁平な孔あき部品５が供給ロッド１６の軸線に対して傾斜したりしても、支障なくガイドピンへの移行がなされる。

上述のように、本発明の装置によれば、孔あき部品が確実にガイドピン側へ移行し、供給ロッドとガイドピンとの相対位置を容易に求めることができる孔あき部品の供給装置である。したがって、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。

１ 固定電極
４ ガイドピン
５ 孔あき部品
６ 通孔
１６ 供給ロッド
１８ ガイドロッド
２１ 凹部
４０ 凹部
４１ 進入ピン

Claims (3)

1. 孔あき部品の孔を貫通している供給ロッドの進出を、この供給ロッドの先端が電極のガイドピンの直前に到達したときに停止することによって、孔あき部品が電極のガイドピンへ移行する形式のものにおいて、前記供給ロッドの進出が停止したとき、供給ロッドの先端に形成した凹部内に前記ガイドピンの先端部が進入するか、またはガイドピンの先端に形成した凹部内に前記供給ロッドの先端部が進入するように構成したことを特徴とする孔あき部品の供給装置。
2. 前記供給ロッドの先端に形成した凹部内に前記ガイドピンの先端部が非接触の状態で進入するか、または前記ガイドピンの先端に形成した凹部内に供給ロッドの先端部が非接触の状態で進入するように構成した請求項１記載の孔あき部品の供給装置。
3. 前記孔あき部品は、扁平な板状部材のほぼ中央部に通孔が形成されたものである請求項１または請求項２記載の孔あき部品の供給装置。

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