JP5618089B2 - プロジェクションボルト供給装置 - Google Patents

Description

この発明における溶接は、鋼板部品にプロジェクションボルトを電気抵抗溶接で溶接するものであり、本発明は溶接機の支持アームに取り付けられるプロジェクションボルト供給装置に関している。

特許第３７９０８８７号公報や特許第３７０００２５号公報には、供給ロッド先端部の保持ヘッドに保持されたプロジェクションボルトが電極に開けた受入孔に挿入されることが記載され、このためのプロジェクションボルト供給装置が溶接機のアーム部材に取り付けられている。前記プロジェクションボルト供給装置の主要部分であるボルト供給ユニットは、供給ロッドにエアシリンダが一体化された長尺な形態であり、前記アーム部材の長手方向に対して２方向に傾斜した状態で取り付けられている。供給ロッドが進出すると、プロジェクションボルトが前記受入孔と同軸状態になり、この状態から挿入駆動手段を動作させてプロジェクションボルトを受入孔に挿入することが記載されている。

特許第３７９０８８７号公報 特許第３７０００２５号公報

上記特許文献に記載されている技術は、プロジェクションボルトを受入孔に挿入するための挿入駆動手段であるエアシリンダが、前記アーム部材に取り付けられている。このようにボルト挿入用のエアシリンダがアーム部材に取り付けられたものであると、ボルト供給ユニットの上記２方向の傾斜を正確に調整して、供給ロッドが伸長したときにボルトと受入孔が同軸となるようにすることが非常に難しくなる。

つまり、前記エアシリンダがアーム部材に固定されているので、エアシリンダの固定箇所以外の箇所で２方向の傾斜を設定する必要があり、正確な角度が求めにくく、しかも角度調整の作業に長時間を要する。そして、角度調整に適した構造ではないので、微調整を行うことができない。さらに、アーム部材の適当な断面形状やその大きさが十分に確保できなければ、エアシリンダの取付けが困難となる。したがって、断面積の小さな細身のアーム部材であると。そこへ直接エアシリンダを取り付けることが困難となる。

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、ボルト供給ユニットの前記２方向の取付け角度が、プロジェクションボルト供給装置の組立段階で設定できる供給装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、一対の電極によってプロジェクションボルトを鋼板部品に電気抵抗溶接をする溶接機に適用するものであって、ほぼ水平方向に延びている溶接機の支持アームに該支持アームからほぼ直角方向に上方へ起立した状態で電極が結合され、前記電極にプロジェクションボルトが挿入される受入孔が電極軸線と同軸の状態で設けられ、直交している 前記電極軸線と前記支持アームの軸線を含む仮想平面と平行になっている横側面が支持アームに形成され、前記支持アームから下方へ延びた形状の縦基部材を前記横側面に密着させてスライドできる状態で結合して前記縦基部材を前記横側面に対して位置調整ができるように構成し、前記縦基部材の下部にほぼ水平方向の取付け面を有する横基部材が結合され、前記取付け面に前記電極軸線と同方向に進退出力をする挿入駆動手段が取り付けられ、前記挿入駆動手段に該挿入駆動手段によって上下方向に進退する支持部材が上方に延びた状態で結合され、前記支持部材に進退動作式の供給ロッドを備えたボルト供給ユニットが傾斜取付け部材を介して傾斜した姿勢で取り付けられ、前記供給ロッドの先端にプロジェクションボルトを上下方向の姿勢で保持する保持ヘッドが取り付けられ、前記取付け面は当該取付け面を前記挿入駆動手段が滑動できるように構成され、上方から見た前記支持アームの軸線と前記ボルト供給ユニットの軸線の交差によって第１傾斜角度が形成され、横側から見た前記支持アームの軸線と前記ボルト供給ユニットの軸線の交差によって第２傾斜角度が形成され、前記第１傾斜角度と第２傾斜角度を設定するとともに、前記横側面に対する前記縦基部材の位置調整を行うことにより、前記供給ロッドが進出したときにプロジェクションボルトと前記受入孔を同軸状態にすることを特徴とするプロジェクションボルト供給装置である。

上記の発明を特定する記載において、上方、下方、縦、横、水平方向、上下方向、横側などの表現がなされているが、これはプロジェクションボルト供給装置全体がある姿勢で静止しているとみなして、発明を構成する部材の相対位置関係を明らかにするための表現である。実際には、後述のようにプロジェクションボルト供給装置全体が上下、左右、傾斜、回転など自在な方向に変位をする。

以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。

上述のように、前記支持アームに下方へ延びた形状の縦基部材が結合され、前記縦基部材の下部にほぼ水平方向の取付け面を有する横基部材が結合され、前記取付け面に前記電極軸線と同方向に進退出力をする挿入駆動手段が取り付けられ、前記挿入駆動手段に該挿入駆動手段によって上下方向に進退する支持部材が上方に延びた状態で結合され、前記支持部材に進退動作式の供給ロッドを備えたボルト供給ユニットが傾斜取付け部材を介して傾斜した姿勢で取り付けられ、前記供給ロッドの先端にボルトを上下方向の姿勢で保持する保持ヘッドが取り付けられたものである。

つまり、前記取付け面が、縦基部材の下方への伸長によって支持アームよりも低い箇所に位置付けられ、そこに前記挿入駆動手段が取り付けられ、この挿入駆動手段から上方に延びた状態で支持部材が配置され、この支持部材に傾斜取付け部材を介してボルト供給ユニットが傾斜した姿勢で取り付けられる。このような構成により、前記取付け面上において挿入駆動手段の取付け位置を微調整することができる。また、前記傾斜取付け部材の傾斜角度を所定角度に自由に設定することができる。

したがって、前記取付け面上における前記挿入駆動手段の取付け位置を所定位置に設定することにより、上方から見た前記支持アームの長手方向と前記ボルト供給ユニットの長手方向がなす角度を第１傾斜角度として正確に求めることができる。同時に、前記傾斜取付け部材の傾斜角度を所定角度に設定することにより、横側から見た前記支持アームの長手方向と前記ボルト供給ユニットの長手方向がなす角度を第２傾斜角度として正確に求めることができる。このように、少なくとも前記第１傾斜角度と第２傾斜角度を設定することにより、前記供給ロッドが進出したときにボルトと前記受入孔が同軸状態になる。

とくに、プロジェクションボルト供給装置を溶接機の支持アームに取り付ける前に、同供給装置を組み立てる段階で、支持アームから起立した電極の高さに適合させて前記第１傾斜角度と第２傾斜角度が確定できる。したがって、両角度がセットされたプロジェクションボルト供給装置を準備し、同装置の縦基部材を溶接機の支持アームに取り付けるだけでよいから、支持アームに対するボルト供給ユニットの２方向の傾斜設定の作業が簡素化される。

本願発明は、上述のような装置発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、調整過程等を特定した方法発明として存在させることができる。

装置全体を示す側面図である。 本装置がＸ型電気抵抗溶接機に取り付けられた側面図である。 ボルトの溶接状態を示す断面図である。 縦基部材、横基部材、支持部材などを示す立体図である。 縦基部材や横基部材を示す平面図と断面図である。 ボルト供給ユニットを外して示した平面図である。 図６の（７）−（７）断面図である。 図６の（８）−（８）断面図である。 取り付け調整を示す簡略図である。 他の溶接機を示す側面図である。

つぎに、本発明のプロジェクションボルト供給装置を実施するための形態を説明する。

図１〜図９は、本発明の実施例１を示す。

本実施例におけるプロジェクションボルト供給装置は、ロボット装置によって種々な姿勢となるＣ型溶接機やＸ型溶接機、あるいは定置式溶接機などに取り付けられる。図１０（Ａ）にＣ型溶接機が示され、同図（Ｂ）に定置式溶接機が示されている。これらの図で後述の主な部材が同様な符号を付して示されている。この実施例では、一般的にＸガンと呼ばれているＸ型溶接機に本供給装置が取り付けられている。

最初に、Ｘ型溶接機について説明する。

図２に示すように、プロジェクションボルト供給装置全体は符号１００で示されている。Ｘ型溶接機１は、下アーム部材２と上アーム部材３が軸４で結合され、下アーム部材２に対して上アーム部材３が揺動するようになっている。下アーム部材２は、十分な強度が付与された主アーム５と、その先端部に差し込まれて結合されている支持アーム６によって構成され、２点鎖線で差込み部分７が示されている。また、上アーム部材３は、十分な強度が付与された主アーム８と、その先端部に差し込まれて結合されている支持アーム９によって構成され、２点鎖線で差込み部分１０が示されている。

両主アーム５、８の後端部に突片１２、１３が設けられ、その間にエアシリンダ１４が取り付けてある。このエアシリンダ１４が出力すると、上アーム部材３が軸４を中心にして揺動する。前記支持アーム６は水平方向に延びた姿勢で配置してあり、その先端部に支持アーム６に対してほぼ直角方向、すなわち鉛直方向に上方へ起立した状態で棒状の電極１５が結合してある。電極１５の電極軸線は、符号Ｏ−Ｏで示してある。符号Ｘ−Ｘは、支持アーム６の長手方向を示す軸線である。また、上側の前記支持アーム９には前記電極１５と対をなす棒状の電極１６が下向きに結合してある。

ロボット装置１７は６軸タイプのような一般的なものであり、下側の主アーム５に結合してある。このロボット装置１７の動作で、鋼板部品の形状に合わせてＸ型溶接機１が上下、左右、回転などの方向に移動する。

つぎに、プロジェクションボルトについて説明する。

図３に示すように、鉄製のプロジェクションボルト１８は、雄ねじが切られた軸部１９と、それと同軸状態で形成された円形のフランジ部２０と、軸部１９とは反対側のフランジ部２０の表面中央に形成された円形の溶着用突起２１によって構成されている。各部の寸法は、軸部１９の直径と長さがそれぞれ６ｍｍと２４ｍｍ、フランジ部２０の直径と厚さがそれぞれ１２ｍｍと１．１ｍｍ、溶着用突起２１の直径と隆起高さが６．５ｍｍと１ｍｍである。なお、溶着用突起２１は、小さな「いぼ」状のものを複数個配置したものでもよい。

つぎに、プロジェクションボルトの溶接状態を説明する。

下側の電極１５の電極軸線Ｏ−Ｏと同軸の状態で電極１５の中央部に受入孔２３が開けてあり、ここにボルト供給装置１００の動作で軸部１９が挿入されるようになっている。挿入されたボルト１８が受入孔２３から抜け落ちないようにするために、吸引手段である永久磁石２４が受入孔２３の奥部に配置してある。

湾曲部や屈曲部を有する鋼板部品２５はロボット装置で保持されてもよいが、ここでは機枠などの静止部材２６に取り付けたクランプ装置２７で保持されている。ボルト１８が挿入された電極１５と他方の電極１６によって、溶着用突起２１に鋼板部品２５が加圧されて溶接電流が通電されると、溶着用突起２１が鋼板部品２５に溶着する。

つぎに、ボルト供給装置の部分構造を順次説明する。

縦基部材などの配置構造を説明する。

ボルト供給装置１００は、予め組み立てられて所定の角度部分の角度設定がなされるものであり、この予備的に組み立てられたものが支持アーム６に結合される。

前記支持アーム６に、下方へ延びた形状の縦基部材２８が結合されている。この縦基部材２８は、分厚いステンレス鋼製の板材で作られている。支持アーム６は、縦基部材２８の結合箇所２９が図７（Ａ）に示すように、四角い断面形状とされ、それに連なる延長部分３０が断面円形で前記主アーム５に差し込まれている。前記結合箇所２９の両横にほぼ鉛直方向に起立している平坦な横側面３１、３２が形成されている。この横側面３１、３２は、直交している電極軸線Ｏ−Ｏと支持アーム６の軸線Ｘ−Ｘを含む仮想平面に対して、平行な位置関係とされている。

支持アーム６の各部の寸法は、長さが４００ｍｍ、結合箇所２９における横側面３１と３２の間隔が４２ｍｍ、延長部分３０の直径が３５ｍｍである。

前記縦基部材２８と一体に結合突部３３が形成されている。この結合突部３３は縦基部材２８の上部を電極１５側に延ばした状態で形成されている。縦基部材２８の上部内面を、図５、図６および図７（Ａ）などに示すように、横側面３２に密着させてある。そして、反対側に前記結合突部３３に向かい合った状態で板状の補助部材３４が配置され、この補助部材３４側を貫通させた結合ボルト３５を結合突部３３にねじ込んで結合がなされている。すなわち、結合突部３３と補助部材３４によって結合箇所２９の両横側面３１、３２を強く挟み付けて、縦基部材２８が支持アーム６に結合されている。

なお、縦基部材２８は、上記のようにいわゆる挟み付け構造で支持アーム６に結合されているが、これ以外に支持アーム６にボルトをねじ込むような構造で結合することも可能である。

前記縦基部材２８の上端部に水平方向に延びた板状のブラケット３７、３８が溶接などで結合され、そこに上下調整ボルト３９、４０がねじ込んである。上記結合ボルト３５をわずかに緩めてから、この上下調整ボルト３９、４０の突出長さを調整すると、縦基部材２８や補助部材３４が横側面３１、３２に密着したままずれ動いて（摺動して）所定の位置が設定される。つまり、支持アーム６の長手方向、すなわち軸線Ｘ−Ｘに対する縦基部材２８の傾きや平行度合、Ｘ−Ｘ方向の移動の調整がなされる（図１、図８、図６、図９などを参照）。このような調整が完了すると、結合ボルト３５を強固に締め付け、同時にロックナット４１を締め付けて上下調整ボルト３９、４０の緩み止めがなされる。

支持アーム６が全長にわたって断面が円形であるときには、上記の横側面３１，３２を別の部材を介して形成する。図７（Ｂ）はそれを示す断面図であり、円形断面部３６の左右に軸線Ｘ−Ｘ方向に延びる仲介部材８７、８８を組み付けてこの両者８７、８８を結合ボルト８９で一体化してある。この仲介部材８７、８８には前述の図７（Ａ）に示した横側面３１、３２と同様な平坦な横側面が形成してあり、これらにも同じ符号３１、３２が付されている。仲介部材８７、８８の内側はＶ字型形状とされ、結合ボルト８９を締め付けることにより、左右４箇所で線接触がなされる。

横基部材と挿入駆動手段について説明する。

下方に延びた縦基部材２８の下部に、ほぼ水平方向の平坦な取付け面４２を有する横基部材４３が結合してある。この横基部材４３は、ステンレス鋼製の分厚い板材で作られている。前述の結合ボルト３５や上下調整ボルト３９、４０を調整することにより、取付け面４２を完全な水平方向としたり、必要に応じてわずかに傾けたりすることができる。

縦基部材２８の下部に横基部材４３を結合する構造としては、ボルト付けや溶接など種々なものが採用できる。ここでは、前者のボルト付けである。図４（Ｂ）に示すように、縦基部材２８の下部に上下方向に延びる複数の長孔８５を設け、この長孔８５を貫通させた固定ボルト８６を横基部材４３にねじ込んで固定する。取付け面４２の位置を変えるときには、長孔８５で移動調整を行う。

ボルト１８の軸部１９を電極１５の受入孔２３に挿入するためには、軸部１９と電極軸線Ｏ−Ｏを同軸にしてから軸部１９を受入孔２３内に挿入する。この挿入を行うために、挿入駆動手段４４が取付け面４２に取り付けてある。この挿入駆動手段４４は、進退出力式の電動モータやエアシリンダなど種々なものが採用でき、ここでは挿入エアシリンダ４４が使用されている。挿入エアシリンダ４４の進退出力の方向は前記電極軸線Ｏ−Ｏと同方向であり、図５（Ｂ）に示すように、取付け板４５が取付け面４２に結合され、ピストンロッド４６の下端部は取付け板４５に固定され、ピストン４７の上側と下側に交互に動作空気を給排することにより、シリンダボディ４８が上下方向に進退するようになっている。シリンダボディ４８は外形が直方体とされている。なお、符号５２はシリンダ室、４９、５０は空気の給排通路である。

前記シリンダボディ４８を滑らかに進退させるために、取付け板４５に２本のガイドロッド５１が固定され、このガイドロッド５１がシリンダボディ４８を貫通して摺動するようになっている。挿入エアシリンダ４４は上記のような構成になっているので、動作空気が給排されると、ピストンロッド４６は停止したままシリンダボディ４８が電極軸線Ｏ−Ｏと同方向に進退する。

取付け板４５の四隅近傍にそれぞれ固定ボルト５３をねじ込んで挿入エアシリンダ４４が取付け面４２に結合される。この結合において挿入エアシリンダ４４の取付け位置を調整するために、図４（Ａ）や図５（Ｃ）に示すように、４つの長孔５４が横基部材４３に開けられている。この長孔５４は、電極軸線Ｏ−Ｏを中心にした円弧上に配列されている。長孔５４の幅寸法は固定ボルト５３の直径よりも大きくしてあり、こうすることによって長孔５４の長手方向と幅方向に位置調整が行えるようになっている。長孔５４の大きさを固定ボルト５３の直径よりも十分に大きくした場合には、長孔５４を塞ぐ大きさのワッシャ５５を採用する。

支持部材について説明する。

前記挿入駆動手段である挿入エアシリンダ４８に、該挿入エアシリンダ４８によって上下方向、すなわち電極軸線Ｏ−Ｏ方向に進退する支持部材５６が上方に延びた状態で結合されている。この支持部材５６はステンレス鋼製の分厚い板材で作られており、外形が直方体とされた挿入エアシリンダ４４の横側面にボルト付けなどで結合してある。このようにして横基部材４３は支持アーム６よりも下方に位置し、そこに取り付けられた挿入エアシリンダ４４から上方に向かって支持部材５６が立ち上がっている。

前記支持部材５６は、図４（Ａ）に仮想線で示され、縦基部材２８との位置関係を理解しやすくしている。また、支持部材５６は挿入エアシリンダ４４のシリンダボディ４８の横側面に結合されているが、これに換えてシリンダボディ４８を取付け面４２に固定し、上方に突き出したピストンロッド４６に仲介部材を介して支持部材５６を結合することもできる。

ボルト供給ユニットの取り付けについて説明する。

前記支持部材５６の上部に、進退動作式の供給ロッド５７を備えたボルト供給ユニット５８が、傾斜取付け部材５９を介して傾斜した姿勢で取り付けられている。前記ボルト供給ユニット５８を支持部材５６の上部に取り付けるに当たって、支持部材５６の上部に前記傾斜取付け部材５９を直接固定して、この傾斜取付け部材５９にボルト供給ユニット５８を取り付けても良いが、ここでは後述のボルト緩衝ユニット６０の取り付けを行うための仲介となる部材が採用されている。

上記の仲介となる部材は、支持部材５６の上部側面にボルト付けなどで固定された仲介ブラケット６２であり、ステンレス鋼製の細長いブロック状の部材を加工して作られている。この仲介ブラケット６２には、ボルト供給ユニット５８の配置空間を確保するための切欠き部６３と、ボルト緩衝ユニット６０を下側から取り付けるための突部６４が設けられている。

ボルト緩衝ユニットについて説明する。

前記ボルト緩衝ユニット６０は、細長い切換室６５が設けられたケース６６に、入口孔６７と出口孔６８が対向した状態で設けられ、入口孔６７に連通した状態でケース６６に入口管６９が溶接してあり、出口孔６８に出口管７０が圧入してある。このケース６６は、仲介ブラケット６２の突部６４の下側にボルト付けなどで固定されている。ケース６６内に摺動可能な状態で切換部材７１が挿入され、ケース６６に固定したエアシリンダ７２によって進退するようになっている。前記切換部材７１には、中実とされたストッパ部７３とその隣に開けた通過孔７４が設けられている。

図１や図６から明らかなように、細長いボルト緩衝ユニット６０は、エアシリンダ８２と干渉しないようにするために、エアシリンダ７２が軸線Ｙ−Ｙの外側に位置するように配置してある。

入口管６９にパーツフィーダ７６から延びてきている供給ホース７５が接続されている。この供給ホース７５は、柔軟性のあるウレタン樹脂のような合成樹脂製とされ、Ｘ型溶接機１が種々な方向に向きを変えても追従できるようになっている。

前記パーツフィーダ７６にはボルト１８を一つずつ送り出すエスケープユニット７９が取り付けられ、空気噴射でボルト１８を送り出す噴射管８０が接続されている。

傾斜取付け部材について説明する。

ケース６６に固定された出口管７０は上方に延びていて、突部６４に開けた通過孔７７を貫通し、さらに突部６４の上に載置された傾斜取付け部材５９をも貫通している。傾斜取付け部材５９は、図８に示すように、ステンレス鋼製の分厚い板材を屈曲した「く」の字型であり、取付け部７８の傾斜角度が所定角度に設定されている。そして、傾斜取付け部材５９は、ボルト付けなどで突部６４の上面に固定してある。なお、傾斜取付け部材５９は、ボルト供給ユニット５８の取り付け角度を設定する機能を果たすものであるから、上記の「く」の字型以外の構造を採用することも可能である。

ボルト供給ユニットについて説明する。

ボルト供給ユニット５８は、進退動作をする供給ロッド５７がエアシリンダ８２によって進退するもので、ユニットの全体形状は長尺なものであり、その長手方向が軸線Ｙ−Ｙで示されている。供給ロッド５７の先端部に保持ヘッド８３が結合してある。保持ヘッド８３には、下向きに開放された円形の凹部８４が形成され、その奥の内端面にフランジ部２０が着座するようになっている。この着座に必要な吸引力は、保持ヘッド８３の内部に埋設した永久磁石８１によって確保されている。着座しているボルト１８はその軸部１９が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸状態となるので、保持ヘッド８３では軸部１９が上下方向、すなわち鉛直方向に保持されている。

凹部８４の奥に空気通路９０が開口しており、軸部１９の先端部がわずかに受入孔２３に進入したときに、空気を噴射してボルト１８を受入孔２３の奥まで進入させるようになっている。

図８の状態は、パーツフィーダ７６から空気噴射により高速で送られてきたボルト１８がストッパ部７３に当たって緩衝作用を受け、空気圧を受けて停止している状態である。ここで切換部材７１がエアシリンダ７２の動作で移動して、通過孔７４が入口孔６７と出口孔７０に合致すると、ボルト１８は出口管７０を通過して保持ヘッド８３の凹部８４の奥部に着座し、保持される。

第１傾斜角度、第２傾斜角度について説明する。

図６や図８に示すように、挿入エアシリンダ４４の取付け板４５を取付け面４２上で滑らしながらずらして取付け面４２上における挿入エアシリンダ４４の取付け位置を所定位置に設定する。これにより、上方から見た支持アーム６の長手方向（軸線Ｘ−Ｘ）と、ボルト供給ユニット５８の長手方向（軸線Ｙ−Ｙ）がなす第１傾斜角度θ１が求められる。取付け面４２上で挿入エアシリンダ４４の向きを前記長孔５４の移動許容範囲内で変えることにより、第１傾斜角度θ１が設定される。具体的には、電極軸線Ｏ−Ｏを中心にして挿入エアシリンダ４４を円弧状に揺動させることによって位置決めがなされる。

一方、図８に示すように、前記傾斜取付け部材５９の傾斜角度を所定角度に設定することにより、横側から見た前記支持アーム６の長手方向（軸線Ｘ−Ｘ）と、前記ボルト供給ユニット５８の長手方向（軸線Ｙ−Ｙ）がなす第２傾斜角度θ２が求められる。第２傾斜角度θ２の設定は、傾斜取付け部材５９の取付け部７８の傾斜角度を、所定角度に設定しておくことにより求められる。この取付け部７８の傾斜角度は、電極１５の高さＨが主になって設定されるが、合わせて第１傾斜角度θ１の変化に応じて微小な角度調整が必要となる。したがって、前記高さＨの高さ毎に第２傾斜角度θ２の値を示す対照表を準備しておくことが望ましい。

供給ロッド５７が伸長したときに、保持ヘッド８３に保持されたボルト１８と電極１５の受入孔２３が同軸状態となるように、第１傾斜角度θ１と第２傾斜角度θ２が設定される。この両角度θ１とθ２が設定されることにより、図９に示すように、保持ヘッド８３に保持された軸部１９は支持アーム６の軸線Ｘ−Ｘの真上に位置している（同図（Ａ）、（Ｂ）参照）。すなわち、軸部１９の軸線が軸線Ｘ−Ｘに直交した状態になっている。

したがって、ボルト供給装置１００を組み立てる際に、電極１５の高さ寸法Ｈに適応させて第１傾斜角度θ１と第２傾斜角度θ２を設定することにより、支持アーム６へボルト供給装置１００を取り付ける前の段階としての角度θ１とθ２の設定が完了する。このような支持アーム６への取り付け前の両角度設定は、ボルト供給装置１００を支持アーム６に取り付ける前であるから、支持アーム６の軸線Ｘ−Ｘを仮想的に存在させて遂行される。つまり、横側面３２から軸線Ｘ−Ｘまでの距離や、出口管７０の高さや電極１５の高さＨなどに応じて第２傾斜角度θ２が定められる。その後、支持アーム６への縦基部材２８の取り付けを、結合突部３３や補助部材３４の挟み付け部分によって行い、この挟み付け部分でのずらし調整で図１に示すような軸部１９と受入孔２３との同軸性が成立する。

このような第１傾斜角度θ１や第２傾斜角度θ２が設定されても、ボルト供給装置１００全体と支持アーム６との相対位置が狂っていると、図９（Ｃ）に示すように、軸部１９と電極軸線Ｏ−Ｏが離れたり、軸部１９が電極軸線Ｏ−Ｏに対して傾いたりすることとなる。このような狂いを補正するために、前記結合ボルト３５を少し緩めるとともに、上下調整ボルト３９、４０を緩めて、縦基部材２８を支持アーム６の長手方向（軸線Ｘ−Ｘ）に沿ってずらし、さらに上下調整ボルト３９、４０を突出させたり、後退させたりして縦基部材２８の軸線Ｘ−Ｘに対する傾きを補正する。このような一連の調整が完了すると、各ボルトを強固に締め付ける。

前述のように、縦基部材２８が密着する横側面３２が、電極軸線Ｏ−Ｏと支持アーム６の軸線Ｘ−Ｘを含む仮想平面と平行になっているので、この仮想平面に添った状態で縦基部材２８を結合ボルト３５や上下調整ボルト３９、４０による位置調整をして、ボルト供給装置１００全体の上下方向（電極軸線Ｏ−Ｏ方向）、左右方向（軸線Ｘ−Ｘ方向）、傾き方向（Ｘ−Ｘに対する揺動方向）にわたる位置決めが正確になされる。

上述のように、ボルト供給装置１００を単独の状態で第１傾斜角度θ１および第２傾斜角度θ２が求められてから、必要であれば図９（Ｃ）に示したような狂いを補正する。このような狂いが発生することなくボルト供給装置１００の取り付けがなされた場合には、簡素化された取り付け作業となる。

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。また、上記各種の永久磁石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、前記支持アーム６に下方へ延びた形状の縦基部材２８が結合され、前記縦基部材２８の下部にほぼ水平方向の取付け面４２を有する横基部材４３が結合され、前記取付け面４２に前記電極軸線Ｏ−Ｏと同方向に進退出力をする挿入駆動手段である挿入エアシリンダ４４が取り付けられ、前記挿入エアシリンダ４４に該挿入エアシリンダ４４によって上下方向に進退する支持部材５６が上方に延びた状態で結合され、前記支持部材５６に進退動作式の供給ロッド５７を備えたボルト供給ユニット５８が傾斜取付け部材５９を介して傾斜した姿勢で取り付けられ、前記供給ロッド５７の先端にボルト１８を上下方向の姿勢で保持する保持ヘッド８３が取り付けられたものである。

つまり、前記取付け面４２が、縦基部材２８の下方への伸長によって支持アーム６よりも低い箇所に位置付けられ、そこに前記挿入エアシリンダ４４が取り付けられ、この挿入エアシリンダ４４から上方に延びた状態で支持部材５６が配置され、この支持部材５６に傾斜取付け部材５９を介してボルト供給ユニット５８が傾斜した姿勢で取り付けられる。このような構成により、前記取付け面４２上において挿入エアシリンダ４４の取付け位置を微調整することができる。また、前記傾斜取付け部材５９の傾斜角度を所定角度に自由に設定することができる。

したがって、前記取付け面４２上における前記挿入エアシリンダ４４の取付け位置を所定位置に設定することにより、上方から見た前記支持アーム６の長手方向（軸線Ｘ−Ｘ）と前記ボルト供給ユニット５８の長手方向（軸線Ｙ−Ｙ）がなす角度を第１傾斜角度θ１として正確に求めることができる。同時に、前記傾斜取付け部材５９の傾斜角度を所定角度に設定することにより、横側から見た前記支持アーム６の長手方向（軸線Ｘ−Ｘ）と前記ボルト供給ユニット５８の長手方向（軸線Ｙ−Ｙ）がなす角度を第２傾斜角度θ２として正確に求めることができる。このように、少なくとも前記第１傾斜角度θ１と第２傾斜角度θ２を設定することにより、前記供給ロッド５７が進出したときに、ボルト１８と前記受入孔２３が同軸状態になる。

とくに、ボルト供給装置１００を溶接機の支持アーム６に取り付ける前に、同供給装置１００を組み立てる段階で、支持アーム６から起立した電極１５の高さに適合させて前記第１傾斜角度θ１と第２傾斜角度θ２が確定できる。したがって、両角度θ１、θ２がセットされたボルト供給装置１００を準備し、同装置の縦基部材２８を溶接機１の支持アーム６に取り付けるだけでよいから、支持アーム６に対するボルト供給ユニット５８の２方向の傾斜設定の作業が簡素化される。

前記結合箇所２９の両横にほぼ鉛直方向に起立している平坦な横側面３１、３２が形成されている。この横側面３１、３２は、直交している電極軸線Ｏ−Ｏと支持アーム６の軸線Ｘ−Ｘを含む仮想平面に対して、平行な位置関係とされている。したがって、横側面３２に密着している縦基部材２８を横側面３２上でスライドさせて位置調整を行うことができる。とくに、上記のような仮想平面と横側面３２との相対位置関係とされているので、軸部１９の軸線が支持アーム６の軸線Ｘ−Ｘと上方から交差した状態を維持したまま、縦基部材２８を横側面３２にスライドさせて位置調整ができる。このような調整によって、軸部１９と受入孔２３の同軸性が縦基部材２８のスライド調整だけで確保できるので、調整作業が簡素化されるとともに精度の高い位置決めができる。

縦基部材２８と補助部材３４で既成の支持アーム６を挟み付けてボルト供給装置１００が装着されるものであるから、既存溶接機の支持アーム６の断面積を減少させるような追加加工が一切不要であり、支持アーム６の剛性を低下させるようなことがない。また、縦基部材２８の脱着でボルト供給装置１００全体の脱着が簡単に行えるから、ボルト供給装置１００を装着したり外したりすることが行いやすく、既存の溶接機の多様化が図れる。

結合突部３３と補助部材３４で結合箇所２９を挟み付けている箇所と、挿入エアシリンダ４４や支持部材５６およびボルト供給ユニット５８などが集約されている高質量の箇所は、支持アーム６の長手方向で見て離隔している。このような離隔があるために、万一、結合ボルト３５がわずかに緩んだりすると、縦基部材２８全体が図１や図８などにおいて、時計方向に揺動して傾く虞がある。しかし、二つ目のブラケット３８が図４や図５に示すように、ブラケット３７から離隔した挿入エアシリンダ４４に近い箇所に配置してあり、そこにねじ込んだ上下調整ボルト４０が支持アーム６の上面に突き当たっているので、上述のような時計方向の傾き力が作用しても、縦基部材２８の傾きを防止することができる。したがって、ボルト１８と受入孔２３との同軸性が正確に維持できる。

上述の実施例においては、縦基部材と、この縦基部材の下部に結合された横基部材と、この横基部材に固定された挿入駆動手段と、この挿入駆動手段に取り付けられた支持部材と、支持部材に取り付けられたボルト供給ユニットなどが一体化されてボルト供給装置が形成され、このボルト供給装置が支持アームに結合されているものである。ところで、支持アームの横側面は、直交関係にある電極軸線と支持アームの軸線を含む仮想平面と平行な位置関係とされている。こうすることによって、横側面に縦基部材を摺動させながら位置調整が可能となる。

ここで、縦基部材はボルト供給装置の取付け用部材という機能を果たすものであるから、「ボルト供給ユニットを含むプロジェクションボルト供給装置の取付け用部材が、支持アームに形成した上述のような横側面に摺動可能な状態で密着させてある」という観点から、特許請求の範囲には記載していないが、発明として存在させることが可能である。この点は前述のとおり、このような発明の代表的な作用効果は、ボルトの軸線が支持アームの軸線に交差しており、支持アームの横側面に沿って取付け用部材を、支持アームの長手方向、上下方向、支持アームの軸線に対する傾斜方向などに自由に位置調整ができるというものである。

上述のように、本発明の装置によれば、ボルト供給ユニットの前記２方向の取付け角度が、プロジェクションボルト供給装置の組立段階で設定できる。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 Ｘ型溶接機
６ 支持アーム
１５ 電極
１７ ロボット装置
１８ プロジェクションボルト
１９ 軸部
Ｏ−Ｏ 電極軸線
Ｘ−Ｘ 支持アームの軸線
２３ 受入孔
２５ 鋼板部品
２８ 縦基部材
２９ 結合箇所
３０ 延長部分
３１ 横側面
３２ 横側面
３３ 結合突部
３４ 補助部材
３５ 結合ボルト
４２ 取付け面
４３ 横基部材
４４ 挿入駆動手段、挿入エアシリンダ
４８ シリンダボディ
５６ 支持部材
５７ 供給ロッド
５８ ボルト供給ユニット
５９ 傾斜取付け部材
６０ ボルト緩衝ユニット
Ｙ−Ｙ ボルト供給ユニットの軸線
θ１ 第１傾斜角度
θ２ 第２傾斜角度
Ｈ 電極の高さ
１００ ボルト供給装置

Claims (1)

1. 一対の電極によってプロジェクションボルトを鋼板部品に電気抵抗溶接をする溶接機に適用するものであって、
   ほぼ水平方向に延びている溶接機の支持アームに該支持アームからほぼ直角方向に上方へ起立した状態で電極が結合され、
   前記電極にプロジェクションボルトが挿入される受入孔が電極軸線と同軸の状態で設けられ、
   直交している前記電極軸線と前記支持アームの軸線を含む仮想平面と平行になっている横側面が支持アームに形成され、
   前記支持アームから下方へ延びた形状の縦基部材を前記横側面に密着させてスライドできる状態で結合して前記縦基部材を前記横側面に対して位置調整ができるように構成し、
   前記縦基部材の下部にほぼ水平方向の取付け面を有する横基部材が結合され、
   前記取付け面に前記電極軸線と同方向に進退出力をする挿入駆動手段が取り付けられ、
   前記挿入駆動手段に該挿入駆動手段によって上下方向に進退する支持部材が上方に延びた状態で結合され、
   前記支持部材に進退動作式の供給ロッドを備えたボルト供給ユニットが傾斜取付け部材を介して傾斜した姿勢で取り付けられ、
   前記供給ロッドの先端にプロジェクションボルトを上下方向の姿勢で保持する保持ヘッドが取り付けられ、
   前記取付け面は当該取付け面を前記挿入駆動手段が滑動できるように構成され、
   上方から見た前記支持アームの軸線と前記ボルト供給ユニットの軸線の交差によって第１傾斜角度が形成され、
   横側から見た前記支持アームの軸線と前記ボルト供給ユニットの軸線の交差によって第２傾斜角度が形成され、
   前記第１傾斜角度と第２傾斜角度を設定するとともに、前記横側面に対する前記縦基部材の位置調整を行うことにより、前記供給ロッドが進出したときにプロジェクションボルトと前記受入孔を同軸状態にすることを特徴とするプロジェクションボルト供給装置。

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