JP5656152B2 - 溶接装置の保護構造 - Google Patents

Description

この発明は、先端部に電極を有する下アーム部材と先端部に電極を有する上アーム部材を備え、いずれか一方または両方の前記電極が進退する形式の溶接機に、ロボット装置が取り付けられた溶接装置の保護構造に関している。

特許第３７０００２５号公報に記載されている先行技術は、つぎのとおりである。すなわち、溶接機の下アーム部材５ａに挿入駆動手段であるエアシリンダ１６が固定され、その下向きのピストンロッド１７に細長い結合部材２０を介してプロジェクションボルト供給装置１４が取り付けられている。前記結合部材２０は細長い棒状の部材であり、下アーム部材５ａの長手方向に対してほぼ直角に食い違った方向に延びた位置関係で配置されている。

また、特許第３７９０８８７号公報に記載されている先行技術は、つぎのとおりである。すなわち、溶接機の下アーム部材の下側に挿入駆動手段であるエアシリンダ２０が取り付けられ、このエアシリンダ２０に結合された支持板２５にボルト供給用のエアシリンダ３０や供給ロッド２９が取り付けられている。

特許第３７０００２５号公報 特許第３７９０８８７号公報

上記特許文献１に記載されている技術においては、プロジェクションボルト供給装置１４を構成するエアシリンダ１６、エアシリンダ１９、供給ロッド１８などが外側に直接露出した状態になっている。また、特許文献２においてもエアシリンダ２０、エアシリンダ３０などが外側に直接露出した状態になっている。

特許文献１や特許文献２に記載された溶接装置は、ロボット装置によって上下左右回転などの種々な方向に移動するものであるが、ロボット装置を動作させる作動信号のトラブルなど何らかの原因で、溶接装置の動作軌跡が正規の軌跡から外れるようなことがある。万一、このような現象が発生すると、上記の各種エアシリンダなどが近隣の部材、たとえば鋼板部品の屈曲した箇所や鋼板部品を保持する機枠などに接触して、溶接装置を破損する虞がある。

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、ロボット装置が異常動作をした場合や何らかの予期しない部材が進入してきた場合などにおいて、溶接機に取り付けられた部品供給装置に損傷を来さないようにする溶接装置の保護構造の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、水平方向に延びていて先端側に電極が設けられた下アーム部材と、水平方向に延びていて先端側に電極が設けられた上アーム部材を有し、いずれか一方または両方の前記電極が進退する形式の溶接機が、ロボット装置に取り付けられた形式の溶接装置において、鋼板部品に溶接される部品を前記電極のいずれかに供給する部品供給装置が取り付け構造部を介して上下いずれかのアーム部材に取り付けられ、前記部品供給装置が部品供給装置の一部または前記取り付け構造部に結合された保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材によって両側から保護されており、平面的に見て前記保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材の間隔が電極に近い側が狭く設定されており、平面的に見て前記部品供給装置を構成する部材が、保護部材である縦基部材または前記取り付け構造部に結合された保護部材と、前記縦基部材の上部に結合された仲介ブラケットと、前記仲介ブラケットに固定されたボルトまたはナット供給ユニットと、前記仲介ブラケットに結合されボルトを一旦停止し再び通過させる停止通過ユニットまたはナットを導入してくる供給管と、前記ボルトまたはナット供給ユニットにボルトまたはナットを供給する供給ホースによ って構成され、上記各構成部材の配列順序は、前記保護部材側から、前記保護部材、前記仲介ブラケット、前記ボルトまたはナット供給ユニット、前記供給ホース、前記下アーム部材または上アーム部材とされていることを特徴とする溶接装置の保護構造である。

前記部品供給装置は、部品供給装置の一部または前記取り付け構造部に結合された保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材によって両側から保護されている。したがって、ロボット装置の作動信号のトラブルなど何らかの原因で、溶接装置の動作軌跡が正規の軌跡から外れるようなことが発生して、部品供給装置が近隣の部材、たとえば鋼板部品の屈曲した箇所や鋼板部品を保持する機枠などに接触しても、部品供給装置を破損から保護することができる。

部品供給装置は一般に、保持ヘッドを備えた供給ロッド、この供給ロッドを進退させるエアシリンダのような進退駆動手段、部品を導いてくる供給ホース、部品を電極に保持させるためのエアシリンダのような挿入駆動手段などの構成部材が集約された装置である。これらの構成部材は溶接装置が異常動作軌跡を描くことによって鋼板部品や機枠などに衝突したり接触したりすると損傷しやすいのであるが、保護部材や下アーム部材または上アーム部材の保護機能によって、構成部材の損傷が防止される。

上記の供給ロッドやエアシリンダなどの構成部材は、正確な動作によって電極に確実に部品を供給するものであるため、精密な機構によって形成されている。このような性格の構成部材は、質量の大きな溶接機が異常軌跡を辿ることによって、鋼板部品や機枠などに衝突したり接触したりすると、大きな衝撃を受けて破損しやすいという環境下におかれている。例えば、前記溶接機が自動車のフロアパネルにプロジェクションボルトのような部品を溶接する場合であると、下アーム部材と上アーム部材を主体とする溶接機が大型化し、一方、供給ロッドやエアシリンダなどの構成部材は精密機器としての機能を果たしている。このような状況において精密機器である構成部材が衝撃を受けると、構成部材は著しい損傷を受けることとなり、正常な部品供給に支障を来すこととなる。本発明では、上述のような保護構造であるから、損傷を受けやすい部品供給装置が確実に保護されて、部品供給の機能が損なわれることが回避できる。

平面的に見て前記保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材の間隔が電極に近い側が狭く設定されている。

通常、溶接機は狭い箇所に進入して行き鋼板部品の所定の箇所において正確に部品溶接がなされる。このような環境において、平面的に見て前記保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材の間隔が電極に近い側が狭く設定されているので、スペース的に制約の大きな狭い箇所への溶接機進入が容易に実施でき、同時に、近隣の部材への干渉を回避することが行いやすくなる。換言すると、部品供給装置は、保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材によって両側から保護されているとともに、保護部材と両アーム部材が平面的に見てＶ字型の形態となっているため、上述のように狭い箇所への進入や近隣部材への干渉が回避できるのである。

平面的に見て前記部品供給装置を構成する部材が、保護部材である縦基部材または前記取り付け構造部に結合された保護部材と、前記縦基部材の上部に結合された仲介ブラケットと、前記仲介ブラケットに固定されたボルトまたはナット供給ユニットと、前記仲介ブラケットに結合されボルトを一旦停止し再び通過させる停止通過ユニットまたはナットを導入してくる供給管と、前記ボルトまたはナット供給ユニットにボルトまたはナットを供給する供給ホースによって構成され、上記各構成部材の配列順序は、前記保護部材側から、前記保護部材、前記仲介ブラケット、前記ボルトまたはナット供給ユニット、前記供給ホース、前記下アーム部材または上アーム部材とされている。

前記部品供給装置の構成部材が上記のように順序立てて配列されているので、パーツフィーダから部品を導いてくる供給ホースや停止通過ユニットあるいは供給管などを下アーム部材または上アーム部材とほぼ並行に配置することができて、この部分のまとまりがコンパクトになり、とくに供給ホースが近隣の部材に接触することが防止できる。また、ボルトまたはナット供給ユニットは、電極に部品を供給するために、上アーム部材または下アーム部材に対して２方向に傾斜させなければならないのであるが、この傾斜角度を設定する機能を有する仲介ブラケットが縦基部材に固定されているので、部品供給装置を形成する主要な部材の配置がコンパクトになされる。とくに、停止通過ユニットや供給管および供給ホースが平面的に見て下アーム部材または上アーム部材とほぼ平行に配置してあるので、このような配置を基礎にして、その隣にボルトまたはナット供給ユニットを配置し、さらにその隣に仲介ブラケットを配置し、さらにその隣に保護部材が配置されて、部品供給装置全体が保護構造のもとで簡素なまとまりとなる。

装置全体を簡略的に示した側面図である。 縦部材結合部の各部の断面図である。 図１の３−３断面図である。 横部材結合部の立体図と部分断面図である。 部品供給装置全体の平面図である。 部品供給装置全体の側面図である。 主として停止通過ユニットを示す断面図である。 ずれ止め構造の図である。 ボルトの溶接状態を示す断面図である。 他の構造を示す部品供給装置全体の平面図である。 図１０の１１−１１断面図である。 他の構造例を図１１と同様に示した断面図である。 保護部材の形状を示す図である。 他の部品供給装置全体の平面図である。 他の部品供給装置全体の側面図である。 保持ヘッドの斜視図や断面図である。

本発明の溶接装置の保護構造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。

最初に、プロジェクションボルトについて説明する。

実施例１〜実施例３においては、対象部品がプロジェクションボルトであるが、本発明においては、プロジェクションナットやその他の軸状部品や孔あき部品を対象とすることも可能である。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。

図９に示すように、鉄製のプロジェクションボルトは符号１で示されている。ボルト１は、雄ねじが形成された軸部２と、軸部２と一体に形成されている円形のフランジ部３と、軸部２とは反対側のフランジ部表面の中央部に形成されている溶着用突起４によって構成されている。なお、溶着用突起４は小さな複数の突起を円周上に配置したものであってもよい。

ボルト１の各部の寸法は次の通りである。軸部２の直径と長さがそれぞれ６ｍｍと２４ｍｍ、フランジ３の直径と厚さがそれぞれ１２ｍｍと１．１ｍｍ、溶着用突起４の直径と隆起高さが６．５ｍｍと１ｍｍである。

つぎに、装置の全体的な構造を説明する。

溶接機５は、下アーム部材６と上アーム部材７を有している。下アーム部材６は、鋳造などで剛性が高められた細長い高剛性部６Ａと、機械加工などが施された細身の電極バー６Ｂが接合部８において一体化されている。高剛性部６Ａは真鍮などの銅合金で作られている。また、電極バー６Ｂもクロム銅などの銅合金で作られている。上アーム部材７は、鋳造などで剛性が高められた細長い高剛性部７Ａと、機械加工などが施された細身の電極バー７Ｂが接合部９において一体化されている。高剛性部７Ａは真鍮などの銅合金で作られている。また、電極バー７Ｂもクロム銅などの銅合金で作られている。下アーム部材６の中心線（軸線）が符号Ｘ−Ｘで示されている。

電極バー６Ｂの先端側に、電極１０がほぼ鉛直方向に起立した状態で設けられている。同様に、電極バー７Ｂの先端側にも電極１１が設けられている。後述のように、電極１１が電極１０に対して進退するので、電極１１が可動電極であり、電極１０が固定電極である。これとは逆に電極１０を可動電極に、電極１１を固定電極にすることも可能である。また、両電極１０、１１双方を進退させるようにすることも可能である。

下アーム部材６および上アーム部材７は、ほぼ水平方向に延びた姿勢で配置してある。高剛性部６Ａの電極１０とは反対側の端部が起立状態の基部材６Ｃとされ、高剛性部７Ａの電極１１とは反対側の端部が下方に延びた基部材７Ｃとされている。基部材６Ｃと基部材７Ｃが軸１２で結合され、上アーム部材７が下アーム部材６に対して揺動するようになっており、これによって電極１１が進退するようになっている。

基部材６Ｃに設けた突片６Ｄと基部材７Ｃに設けた突片７Ｄの間に、揺動手段であるエアシリンダ１３が配置してあり、このエアシリンダ１３が出力すると、上アーム部材７が揺動するようになっている。

上記のように軸１２によって上アーム部材７と下アーム部材６が結合されている形式の溶接機５は、一般にＸガンと呼ばれている。一方、図示していないが、上アーム部材７と下アーム部材６の基部材７Ｃと６Ｃが一体的に結合されている形式の溶接機５は、一般にＣガンと呼ばれている。このＣガンタイプの場合には、図示していないが、上アーム部材７の先端部にエアシリンダが取り付けられて、このエアシリンダの出力で電極１１が進退するようになっている。

ロボット装置１４は、簡略的に図示してあるが６軸タイプのような一般的なものであり、下アーム部材６に結合してある。このロボット装置１４の動作で溶接機５が上下・左右・回転などの方向に移動する。

用語について補足すると、「溶接機」とは、電極を備えた上アーム部材と下アーム部材を主とするユニット、すなわちＸガンやＣガンを意味し、「溶接装置」とは、「溶接機」に後述の部品供給装置が装着されているとともに、「溶接機」にロボット装置が結合された全体的なユニットを意味している。

つぎに、支持部材について説明する。

支持部材１６は、後述の部品供給装置１００を下アーム部材６または上アーム部材７に取り付ける役割を果たすものであり、縦部材１６Ａと横部材１６Ｂを含む部材である。ここでは断面円形の棒材をＬ字型に成型したものとされている。縦部材１６Ａは、ほぼ鉛直方向に延びた姿勢で配置され、横部材１６Ｂは、ほぼ水平方向に延びた姿勢で配置されている。

ここでは、部品供給装置１００が下アーム部材６に取り付けられている場合が例示されているが、上アーム部材７に取り付けられている場合は、図１を上下逆にして見た状態となる。

つぎに、縦部材結合部について説明する。

縦部材１６Ａは、縦部材結合部１７を介して高剛性部６Ａに結合されている。この縦部材結合部１７は、縦部材１６Ａと高剛性部６Ａを一体化するものであればよく、ここでは図２に示す構造とされている。すなわち、下向きに開放している断面コ字型の本体１８の中に高剛性部６Ａが収容され、押し付けボルト１９が本体１８の両片１８Ａを貫通した状態でねじ込まれ、その先端で押し付け片２０が高剛性部６Ａの両横側面に押し付けられている。これによって、本体１８が高剛性部６Ａに対して図２（Ａ）の左右方向に傾かないようになっている。そして、本体１８の両片１８Ａの下部に貫通した締め付けボルト２１によって、本体１８が高剛性部６Ａに結合されている。

縦部材１６Ａを本体１８に一体化するために、四角いベース板２２が固定ボルト２３を用いて片側の片部材１８Ａに固定され、このベース板２２に２つのクランプ部材２４が溶接してある。２つのクランプ部材２４は上下方向に配置され、挿入孔２５が鉛直方向に形成してある。この挿入孔２５に連通する切り割り２６が形成され、この切り割り２６の隙間を狭くする方向に作用する締め付けボルト２７がねじ込んである。

締め付けボルト２７を緩めておいて挿入孔２５に縦部材１６Ａを挿入し、適当な挿入位置で締め付けボルト２７を締め付けると、縦部材１６Ａが挿入孔２５の内面で強固に締め付けられて、縦部材１６Ａが高剛性部６Ａに取付けられる。したがって、縦部材１６Ａの位置調整を行うことにより、部品供給装置１００全体を鉛直方向に移動・調整できる。

部品供給装置１００が取り付けられている下アーム部材６または上アーム部材７には溶接電流が通電されるので、部品供給装置１００の一部が何らかの原因で近隣の部材に接触した場合には、その部材の方へ通電されて接触箇所から火花が散ったりする、という問題がある。このような問題を回避するために、ベース板２２が本体１８に対して絶縁された構造とされている。本体１８の横板である片部材１８Ａとベース板２２の間にベークライトのような材料で作られた絶縁板２９が介装してあり、固定ボルト２３は同様な材料で作られた絶縁筒３０内を貫通し、固定ボルト２３の頭部とベース板２２の間に同様な材料で作られた絶縁ワッシャ３１が介在している。このような絶縁構造によって、溶接電流が下アーム部材６から縦部材１６Ａに流れることが防止される。

本体１８は、高剛性部６Ａの長手方向に対してもずれ止めがなされている。これは、図８に示されている。本体１８の先端に細長いずれ止め部材３２が溶接してあり、その先端のフック部３２Ａが高剛性部６Ａの先端面にひっかかっている。これによって本体１８が図８の右方へ移動することが禁止されている。また、高剛性部６Ａの横側面に形成されている突起３３にずれ止め部材３２の中央部に形成した係合面３２Ｂが当接しており、これによって本体１８が図８の左方へ移動することが禁止されている。

つぎに、接合部について説明する。

高剛性部６Ａと電極バー６Ｂの接合、あるいは高剛性部７Ａと電極バー７Ｂの接合は、接合部８および９においてなされているが、その具体的な構造は種々なものが採用できる。ここでは、いわゆる差込み型が採用されている。図３および図１に示すように、高剛性部６Ａの先端部に長手方向に挿入孔３４が開けられ、切り割り３５が外側から挿入孔３４に連通する状態で形成されている。この切り割り３５の隙間を狭くする方向に作用する締め付けボルト３６がねじ込んである。

締め付けボルト３６を緩めておいて挿入孔３４に電極バー６Ｂを挿入した後、締め付けボルト３６を締め付けると、電極バー６Ｂが挿入孔３４の内面で強固に締め付けられて、電極バー６Ｂが高剛性部６Ａに接合される。

つぎに、横部材結合部について説明する。

部品供給装置１００は、横部材結合部３８を介して横部材１６Ｂに取り付けられている。したがって、横部材結合部３８はこのような機能を果たす機構であればよい。ここでは、横部材１６Ｂと部品供給装置１００の一部を構成する横基部材３９を結合するジョイント部材の形式である。

図４に示すように、直方体形状のブロック状鉄鋼材料で形成された本体部材４０に、横部材１６Ｂが挿入される挿入孔４１が開けられ、この挿入孔４１に外部から連通する切り割り４２が設けられている。この切り割り４２の間隙を狭くする方向に作用する締め付けボルト（図示していない）がねじ孔４３にねじ込まれるようになっている。

上記締め付けボルトを緩めておいて挿入孔４１に横部材１６Ｂを挿入した後、締め付けボルトを締め付けると、横部材１６Ｂが挿入孔４１の内面で強固に締め付けられて、横部材１６Ｂが本体部材４０に結合される。

一方、挿入孔４１に対して直角に食い違う方向に他の挿入孔４４が開けられ、この挿入孔４４に外部から連通する切り割り４５が設けられている。この切り割り４５の間隙を狭くする方向に作用する締め付けボルト４６が本体部材４０にねじ込まれるようになっている。

上記横基部材３９は、分厚いステンレス鋼製の板材を長方形に成型したもので、その中央部に丸棒材で形成された支持軸４７が溶接してあり、この支持軸４７は鉛直方向に配置してある。

上記締め付けボルト４６を緩めておいて挿入孔４４に支持軸４７を挿入した後、締め付けボルト４６を締め付けると、支持軸４７が挿入孔４４の内面で強固に締め付けられて、支持軸４７が本体部材４０に結合される。したがって、部品供給装置１００の基礎的な部材である横基部材３９が、本体部材４０を介して横部材１６Ｂに結合されることになる。

上述のようにして部品供給装置１００が下アーム部材６に取り付けられている。この「取り付け構造部」は、前記支持部材１６、縦部材結合部１７、横部材結合部３８が集約された構造であり、符号２００で示されている。

つぎに、上述の部品供給装置について説明する。

前記横基部材３９に挿入駆動手段であるエアシリンダ４９が取り付けられている。このエアシリンダ４９は下方に突き出ているピストンロッド５０が横基部材３９の中央部に固定され、作動空気がシリンダ５１に給排されると、シリンダボディ５２が電極軸線Ｏ−Ｏ（図１参照）と同方向に進退するようになっている。ピストン５３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５２が上下方向に進退する。なお、符号５４、５５は空気の給排通路である。

前記シリンダボディ５２を滑らかに進退させるために、横基部材３９に２本のガイドロッド５６が固定され、このガイドロッド５６がシリンダボディ５２を貫通して摺動するようになっている。エアシリンダ４９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５０は停止したままシリンダボディ５２が電極軸線Ｏ−Ｏと同方向に進退する。

図１および図６（Ｂ）に示すように、シリンダボディ５２の横側面に縦基部材５７がボルト付けなどで取り付けられている。この縦基部材５７は分厚いステンレス鋼製の板材で作られており、長方形であり、軽量化のために窓孔５８が上下に２つ設けてある。この縦基部材５７は鉛直方向に上方へ延ばされ、その上端部に仲介ブラケット５９がボルト付けなどで結合してある。

この仲介ブラケット５９は、細長いブロック状の部材を加工して作られている。仲介ブラケット５９は、縦基部材５７に密着する本体部６０と、この本体部６０からその幅方向に突出している突部６１を有しており、後述のボルト供給ユニットの配置空間を確保するための切欠き部６２が形成されている。前記突部６１の下側に後述の停止通過ユニットが取り付けられ、その上側にボルト供給ユニットが取り付けられるようになっている。対象部品がプロジェクションナットである場合には、このボルト供給ユニットが後述のように、ナット供給ユニットに差し替えられている。

つぎに、上記停止通過ユニットについて説明する。

停止通過ユニット全体は、符号６４で示され、パーツフィーダ６５から高速で移送されてきたボルト１を、一旦停止させたり一旦停止後に送出したりする。このような機能によって、後述の保持ヘッドの内端面にボルト１が高速で衝突することが防止され、これによってヘッド凹部の奥部分の異常変形が回避される。

符号６６は、ボルト１を噴射空気で搬送するために配置された空気噴射管であり、図７に示すように、供給ホース６７内に空気噴射をするようになっている。供給ホース６７は、ウレタン樹脂やポリプロピレン樹脂のような柔軟性のある合成樹脂材料で作られ、ロボット装置１４の移動に追従できるようになっている。

停止通過ユニット６４は、図７に示すように、少なくともボルト１を停止させたり通過させたりする進退動作式の開閉部材６８と、この開閉部材６８を進退させる進退ストローク手段６９を有する細長い外観形態とされている。前記進退ストローク手段６９はエアシリンダで構成されている。開閉部材６８は細長いブロック状の部材で構成され、高速で移動してきたボルト１を一旦停止させる中実のストッパ部材７０と通過孔７１が形成されている。開閉部材６８は、細長いケース７２内に進退可能な状態で収容され、ケース７２の端部に固定したエアシリンダ６９によって進退動作をするようになっている。符号７３は、開閉部材６８に進退動作を伝達するピストンロッドである。このような構成によって、上述のように停止通過ユニット６４全体は細長い形状とされている。

また、ストッパ部材７０の箇所に通気孔７０Ａが開けられている。こうすることにより、空気噴射管６６からの搬送空気が流動してボルト１が移送される。さらに、ストッパ部材７０に突き当たっている次のボルト１に搬送空気の動圧が作用して、ボルト１が後戻りをしないようにしている。

入口側部品供給管７４と出口側部品供給管７５が、同軸の状態でケース７２に固定してある。入口側部品供給管７４に前記供給ホース６７が接続されている。また、出口側部品供給管７５には管の長手方向の厚さを十分に付与した間座フランジ７６が形成され、該間座フランジ７６の下側は前記仲介ブラケット５９の突部６１を貫通させてあり、間座フランジ７６の上側は後述の傾斜取付け部材を貫通している。

図５に示すように、細長い形状の停止通過ユニット６４は、その長手方向が下アーム部材６と平行になっており、入口側部品供給管７４と供給ホース６７は下アーム部材６に沿って延ばされており、パーツフィーダ６５に達している。このように停止通過ユニット６４、入口側部品供給管７４、供給ホース６７などが下アーム部材６に沿って延ばされていることにより、装置全体のコンパクト化が促進される。そして、供給ホース６７のような長尺な部材を下アーム部材６に沿わせて配置することにより、ロボット装置１４によって溶接機５が種々な方向に変向されても、供給ホース６７が近隣の部材に干渉することが回避できる。

とくに、図５および図６に示すように、停止通過ユニット６４、入口側部品供給管７４、供給ホース６７などが下アーム部材６に沿って延ばされているとともに、平面的に見て下アーム部材６とボルト供給ユニット７８の下端（エアシリンダ７９の下端）の間の間隔幅内に供給ホース６７が配置してあり、図５の右方に向かってこの間隔幅内を延びている。したがって、ロボット装置１４によって溶接機５が種々な方向に変向されても、供給ホース６７が近隣の部材に干渉することが回避できる。

なお、当明細書および特許請求の範囲における「平面的に見て」なる表現は、水平方向に配置された下アーム部材６に対して縦部材１６Ａが鉛直方向に配置されている状態において、下アーム部材６を鉛直方向の真上から見た状態を意味している。

このように供給ホース６７を配置するための構造は、図示されていないが、下アーム部材６に沿って延びている供給ホース６７を、図１に示す下アーム部材６の右端近くに保持金具などを用いて止めつけることによって実施することができる。供給ホース６７が下アーム部材６に沿って平行に配置されている状態は、図５に示されている。

つぎに、上記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全体は、符号７８で示され、進退駆動手段である長尺なエアシリンダ７９と、このエアシリンダ７９で進退する供給ロッド８０と、供給ロッド８０の先端部に設けられた保持ヘッド８１などが主要な部材となって構成されている。ボルト供給ユニット７８は、エアシリンダ７９によって保持ヘッド８１に保持されたボルト１を、前述の停止通過ユニット６４の出口側部品供給管７５から電極１０へ到達させる、細長い外観形態とされている。つまり、ボルト供給ユニット７８は、ボルト１を離隔した遠い箇所まで供給する必要があるので、細長い形状となる。

図７に示すように、保持ヘッド８１には、下向きに開放された円形の凹部８２が形成され、その奥の内端面８３にボルト１のフランジ部３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８１の内部に埋設した永久磁石８４によって確保されている。内端面８３に着座しているボルト１は、供給ロッド８０が進出したときに、その軸部２が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸状態となるので、保持ヘッド８１では軸部２が上下方向、すなわち鉛直方向に保持されている。

凹部８２の奥に空気通路８５が開口しており、軸部２の先端部２Ａがわずかに電極１０の受入孔１０Ａに進入したときに、空気を噴射してボルト１を受入孔１０Ａの奥まで進入させるようになっている。保持ヘッド８１の進退に応じて伸縮できるコイル状の伸縮ホース８７が、空気供給源（図示していない）と空気通路８５を接続している。

前記間座フランジ７６の上側に配置された上記傾斜取付け部材８８は、屈曲された形状の部材が分厚い板状の部材で構成されたもので、水平状態の固定部８９と、傾斜した傾斜部９０がくの字型とされている。エアシリンダ７９は傾斜部９０に取付けられ、傾斜部９０の傾斜角度を選定することによって、供給ロッド８０の傾斜角度が決定される。供給ロッド８０の傾斜角度は、水平線（中心線Ｘ−Ｘ、図６参照）と供給ロッド８０の軸線とのなす角度であり、符号θ３で示され、ここでは４５度である。なお、図７に示されているように、出口側部品供給管７５が貫通している固定部８９、間座フランジ７６、突部６１、ケース７２は、２点鎖線で示す箇所に結合ボルトを貫通させて一体化されている。この結合ボルトは、図５に符号９１で４本図示されている。

上述のようにして、前記部品供給装置１００は、前記横部材１６Ｂに固定された横基部材３９と、この横基部材３９に結合され鉛直方向に進退出力をする挿入駆動手段であるエアシリンダ４９と、この挿入駆動手段４９に取り付けられ鉛直方向に上方へ延びている縦基部材５７と、この縦基部材５７の上部に結合された仲介ブラケット５９と、この仲介ブラケット５９の下側に取り付けられ送給されてきたプロジェクションボルト１を一旦停止させてから送出する停止通過ユニット６４と、前記仲介ブラケット５９の上側に取り付けられた進退動作式の供給ロッド８０を備えたボルト供給ユニット７８を含んで構成されている。これらの横基部材３９、エアシリンダ４９と、縦基部材５７、仲介ブラケット５９、停止通過ユニット６４、ボルト供給ユニット７８などが部品供給装置１００の「構成部材」となっている。

つぎに、ボルトの溶接状態を説明する。

図９は、ボルト１の溶接状態を示している。電極１０に前述の受入孔１０Ａが開けられ、その奥にボルト１を吸引する永久磁石９２が設けられている。この永久磁石９２によってボルト１が吸引されているので、ロボット装置１４の上下左右回転方向など動作でボルト１が容易に脱落しないようになっている。

クランプ機構９３で保持された鋼板部品９４とボルト１が両電極１０、１１によって加圧されており、この状態で溶接電流が通電されると、溶着用突起４が鋼板部品９４に溶着する。

つぎに、部品供給装置の保護構造を説明する。

部品供給装置１００の外側に、部品供給装置１００を構成する各ユニット等を保護する部材が配置されている。保護機能を果たす部材は、図５のように平面的に見て、縦基部材５７と下アーム部材６である。一方、保護される部材は、図５のように平面的に見て、縦基部材５７と下アーム部材６の間に配置してある部品供給装置１００の主要な構成部材である。

この主要な構成部材は、横部材１６Ｂに固定された横基部材３９と、この横基部材３９に結合され鉛直方向に進退出力をする挿入駆動手段であるエアシリンダ４９と、この挿入駆動手段４９に取り付けられ鉛直方向に上方へ延びている縦基部材５７と、この縦基部材５７の上部に結合された仲介ブラケット５９と、この仲介ブラケット５９の下側に取り付けられ送給されてきたプロジェクションボルト１を一旦停止させてから送出する停止通過ユニット６４と、前記仲介ブラケット５９の上側に取り付けられた進退動作式の供給ロッド８０を備えたボルト供給ユニット７８である。ここでは、部品供給装置１００の一部である縦基部材５７が保護部材を形成している。一方、後述のように、保護機能専用の部材を配置することも可能である。

図５から明らかなように、縦基部材５７は鉛直方向の姿勢で配置され、縦基部材５７と下アーム部材６の間隔は、電極１０側が狭くなったくさび形の空間を形成している。平面的に見た下アーム部材６と縦基部材５７の成す狭角θ２は、３５度である。なお、図５から明らかなように、ボルト供給ユニット７８は縦基部材５７と平行になっているので、ボルト供給ユニット７８と下アーム部材６の成す狭角は同様にθ２である。

したがって、ボルト供給ユニット７８は、中心線Ｘ−Ｘに対して角度θ３と角度θ２の２方向に傾斜している。このように傾斜したボルト供給ユニット７８に、図５に示すように、縦基部材５７が平行に配置してあるので、縦基部材５７と下アーム部材６は電極１０側が狭くなったＶ字型で配置されることとなる。つまり、ボルト供給ユニット７８の配置姿勢を利用して、縦基部材５７と下アーム部材６がＶ字型の位置関係で配置されている。

ロボット装置１４の動作により溶接機５の電極１０側が鋼板部品９４の方へ進出して行く際にロボット装置１４に誤作動が発生したりすると、部品供給装置１００が近在の部材に接触する虞がある。このようなときに、部品供給装置１００の前記主要構成部材が縦基部材５７と下アーム部材６の間に存在しているので、近在の部材には縦基部材５７と下アーム部材６がプロテクタのようにして接触する。したがって、前記主要構成部材そのものは近在の部材に接触することがなく、装置の構成部材の損傷を防止することができる。

縦基部材５７には、軽量化のために窓孔５８が開けられているが、この窓孔５８から近在の異物が進入するする虞があるときには、窓孔５８を小さくするか、あるいは窓孔５８を止めることが望ましい。

さらに、縦基部材５７のプロテクト機能を高めるために、図５および図６に２点鎖線で示すように、縦基部材５７の電極１０側を電極１０の方へ延ばした延長部９５を設けたり、屈曲部９６を設けたりすることが望ましい。

つぎに、部品供給装置の構成部材の配列について説明する。

平面的に見て部品供給装置１００を構成する部材が、保護部材である縦基部材５７または前記取り付け構造部２００に結合された保護部材である保護板１０１、棒材１０２と、前記縦基部材５７の上部に結合された仲介ブラケット５９と、前記仲介ブラケット５９に固定されたボルトまたはナット供給ユニット７８、７８Ａと、前記仲介ブラケット５９に結合されボルトを一旦停止し再び通過させる停止通過ユニット６４またはナットを導入してくる供給管１１０と、前記ボルトまたはナット供給ユニット７８、７８Ａにボルトまたはナットを供給する供給ホース６７によって構成され、上記各構成部材の配列順序は、前記保護部材側から、前記保護部材５７、１０１、１０２、前記仲介ブラケット５９、前記ボルトまたはナット供給ユニット７８、７８Ａ、前記供給ホース６７、前記下アーム部材６または上アーム部材７とされている。

つぎに、本装置の取り付け調整について説明する。

本調整によって、供給ロッド８０が最も進出したときに、保持ヘッド８１に保持されたボルト１が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸になり、しかもボルト１の先端が電極１０の間近に位置するようにする。そのために、縦部材結合部１７において下アーム部材６に対する縦部材１６Ａの鉛直方向の相対位置をもとめる。同時に、横部材１６Ｂを縦部材１６Ａを中心にして揺動方向に変位させる。さらに、横部材結合部３８を調整して、部品供給装置１００を水平方向に移動させたり、支持軸４７を中心にして横基部材３９を回したりして部品供給装置１００を回転させる。これらの調整作業を繰り返して上記のようにボルト１を電極軸線Ｏ−Ｏに合致させる。

つぎに、本装置の動作について説明する。

パーツフィーダ６５から高速で送給されてきたボルト１は、停止通過ユニット６４のストッパ部材７０に受止められる。その後、エアシリンダ６９の動作で開閉部材６８が移動して通過孔７１が出口側部品供給管７５に合致すると、継続して空気噴射管から噴射されている空気流によって、ボルト１が低速で保持ヘッド８１に保持され、保持ヘッド８１に対する衝撃力が緩和される。このとき軸部２の向きは、図７に示すように、鉛直方向とされている。このように保持ヘッド８１によってボルト１が保持された状態では、エアシリンダ４９のシリンダボディ５２は最も高い位置となっている。

ついで、エアシリンダ７９の動作で供給ロッド８０が進出し、図１に示すように、軸部２が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で停止する。この状態からエアシリンダ４９のシリンダボディ５２が下降すると、停止通過ユニット６４、ボルト供給ユニット７８が一体になって降下し、ボルト１の先端部２Ａが受入孔１０Ａの入り口付近に入った位置でシリンダボディ５２の降下が停止する。

その後、空気通路８５から空気が噴射されると、この噴射による推力が永久磁石８４の吸引力に打ち勝って、ボルト１は受入孔１０Ａ内に挿入され、今度は、永久磁石９２の吸引力を受けて受入孔１０Ａから抜け落ちないようになり、ボルト１の供給動作が完了する。

上記の供給動作完了に引き続いて、上記の動作とは逆の動作が付与されて、保持ヘッド８１が出口側部品供給管７５の間近に復帰し、つぎのボルト１の到来に待機した状態になる。

このようにしてボルト１が電極１０に供給されると、今度は、ロボット装置１４が動作し、鋼板部品９４の所定箇所に対応した箇所でロボット装置１４が停止し、次いでエアシリンダ１３が動作して鋼板部品９４と溶着用突起４が図９に示すように、両電極１０と１１の間で加圧され、溶接電流が通電されて、溶接が完了する。

なお、上記の各エアシリンダに対する作動空気の吸排管の図示は省略してある。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。

上述の供給ロッドの進退動作や空気噴射などの動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行うことが可能である。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。

前記部品供給装置１００は、部品供給装置１００の一部である保護部材、すなわち縦基部材５７と前記下アーム部材６によって両側から保護されている。したがって、ロボット装置１４の作動信号のトラブルなど何らかの原因で、溶接装置の動作軌跡が正規の軌跡から外れるようなことが発生して、部品供給装置１００が近隣の部材、たとえば鋼板部品９４の屈曲した箇所や鋼板部品９４を保持する機枠などに接触しても、部品供給装置１００を破損から保護することができる。

部品供給装置１００は一般に、保持ヘッド８１を備えた供給ロッド８０、この供給ロッド８０を進退させるエアシリンダ７９のような進退駆動手段、ボルト１を導いてくる供給ホース６７、ボルト１を電極１０に保持させるためのエアシリンダ４９のような挿入駆動手段などの構成部材が集約された装置である。これらの構成部材は溶接装置が異常動作軌跡を描くことによって鋼板部品９４や機枠などに衝突したり接触したりすると損傷しやすいのでるが、保護部材である縦基部材５７や下アーム部材６の保護機能によって、構成部材の損傷が防止される。

上記の供給ロッド８０やエアシリンダ７９などの構成部材は、正確な動作によって電極１０に確実にボルト１を供給するものであるため、精密な機構によって形成されている。このような性格の構成部材は、質量の大きな溶接機５が異常軌跡を辿ることによって、鋼板部品９４や機枠などに衝突したり接触したりすると、大きな衝撃を受けて破損しやすいという環境下におかれている。例えば、前記溶接機５が自動車のフロアパネルにプロジェクションボルトのような部品を溶接する場合であると、下アーム部材６と上アーム部材７を主体とする溶接機５が大型化し、一方、供給ロッド８０やエアシリンダ７９などの構成部材は精密機器としての機能を果たしている。このような状況において精密機器である構成部材が衝撃を受けると、構成部材は著しい損傷を受けることとなり、正常なボルト供給に支障を来すこととなる。本実施例では、上述のような保護構造であるから、損傷を受けやすい部品供給装置１００が確実に保護されて、部品供給の機能が損なわれることが回避できる。

平面的に見て前記保護部材５７と前記下アーム部材６の間隔が電極１０に近い側が狭く設定されている。

通常、溶接機５は狭い箇所に進入して行き鋼板部品９４の所定の箇所において正確に部品溶接がなされる。このような環境において、平面的に見て前記保護部材５７と前記下アーム部材６の間隔が電極１０に近い側が狭く設定されているので、スペース的に制約の大きな狭い箇所への溶接機進入が容易に実施でき、同時に、近隣の部材への干渉を回避することが行いやすくなる。換言すると、部品供給装置１００は、保護部材５７と前記下アーム部材６によって両側から保護されているとともに、保護部材５７と下アーム部材６が平面的に見てＶ字型の形態となっているため、上述のように狭い箇所への進入や近隣部材への干渉が回避できるのである。

前記部品供給装置１００の構成部材が上記のように順序立てて配列されているので、パーツフィーダ６５から部品を導いてくる供給ホース６７や停止通過ユニット６４あるいは供給管１１０などを下アーム部材６または上アーム部材７とほぼ並行に配置することができて、この部分のまとまりがコンパクトになり、とくに供給ホース６７が近隣の部材に接触することが防止できる。また、ボルトまたはナット供給ユニット７８、７８Ａは、電極１０に部品を供給するために、上アーム部材６または下アーム部材７に対して角度θ２および角度θ３の２方向に傾斜させなければならないのであるが、この傾斜角度を設定する機能を有する仲介ブラケット５９が縦基部材５７に固定されているので、部品供給装置１００を形成する主要な部材の配置がコンパクトになされる。とくに、停止通過ユニット６４や供給管１１０および供給ホース６７が平面的に見て下アーム部材６または上アーム部材７とほぼ平行に配置してあるので、このような配置を基礎にして、その隣にボルトまたはナット供給ユニット７８、７８Ａを配置し、さらにその隣に仲介ブラケット５９を配置し、さらにその隣に保護部材５７、１０１、１０２が配置されて、部品供給装置１００全体が保護構造のもとで簡素なまとまりとなる。

さらに、支持部材１６に伴う作用効果はつぎのとおりである。

前記部品供給装置１００は、通常、保持ヘッド８１を備えた供給ロッド８０、それを進退させる進退駆動手段であるエアシリンダ７９、ボルト１を電極１０の受入孔１０Ａに保持させるための挿入駆動手段であるエアシリンダ４９などの機構がユニット化されていて所定の質量を有している。この部品供給装置１００を前記溶接機５に取り付ける際には、下アーム部材６に対する取り付け強度が十分に確保されなければならない。同時に、部品供給装置１００にはそれ自体の大きさがあるので、下アーム部材６が長尺である場合には部品供給装置１００を電極１０に近づけて配置する必要がある。さらに、部品供給装置１００とボルト１が供給される電極１０との相対位置を、正確にしかも簡単な作業で調整できることが重要である。さらに、溶接装置の分解整備を行う場合には、電極１０だけを取り外したり、部品供給装置１００だけを取り外したりすることのできる構造が、保守整備の簡素化の点で重要である。

前記横部材１６Ｂに、電極１０に鋼板部品９４に溶接されるプロジェクションボルト１を供給する部品供給装置１００が取り付けられているとともに、前記縦部材１６Ａが、下アーム部材６の前記電極１０から離隔した箇所の高剛性部６Ａに取り付けられている。

ロボット装置１４の左右上下回転などの種々な動きによって、部品供給装置１００が下アーム部材６に結合されている箇所には、慣性的な大きな荷重が作用するのであるが、上記のように縦部材１６Ａがアームの高剛性部６Ａに取り付けられているので、慣性的な大きな力は高剛性部６Ａに作用してこの結合部における結合強度の不足を招くようなことがなく、信頼性の高い部品供給装置１００の取り付け剛性が確保できる。

換言すると、縦部材１６Ａと横部材１６Ｂを有する支持部材１６を用いることにより、前記電極バー６Ｂに部品供給装置１００を取り付けることが回避できて、電極バー６Ｂの変形ないしは両電極１０、１１の相対位置のずれ変位を防止することができる。このようなずれ変位が発生すると、プロジェクションボルト１が電極軸線Ｏ−Ｏからずれるため、プロジェクションボルト１への正常な溶接電流の通電に支障をきたして、溶接不良が発生する。さらに、電極バー６Ｂに部品供給装置１００を取り付けた場合には、電極バー６Ｂが高剛性部６Ａに接合されている接合部８に部品供給装置１００の慣性的な荷重が作用するので、この接合部８の接合構造を強化して十分な接合強度を付与する必要があり、構造的に複雑なものとなったり、重量が増大したりして溶接装置としてのコンパクト化が行いにくくなる。上記構成においては、高剛性部６Ａに依存する構造であるから、このような問題の心配がない。

部品供給装置１００を横部材１６Ｂに沿って水平方向に移動させたり、縦部材１６Ａに沿って鉛直方向に移動させたりすることが簡単に行えるので、部品供給装置１００を電極１０に近づけて配置することが行いやすくなる。

さらに、支持部材１６は縦部材１６Ａと横部材１６Ｂを有するものであるから、縦部材１６Ａに沿った位置調整や横部材１６Ｂに沿った位置調整によって簡単に部品供給装置１００の取り付け位置を調節することができる。

上記の縦部材１６Ａと横部材１６Ｂを有する支持部材１６は構造的に簡単な形状にすることができるので、支持部材１６自体の剛性を高く設定することが簡単に行える。したがって、部品供給装置１００を支持部材１６を介して間接的に高剛性部６Ａに結合するときの結合剛性が十分に確保できる。とくに、ロボット装置１４の動作で支持部材１６に変形現象が発生すると、電極１０にプロジェクションボルト１を正確に供給することが不可能となるが、上記高剛性の支持部材１６によってこのような問題が回避できる。

部品供給装置１００は縦部材１６Ａを介して高剛性部６Ａに結合されている。一方、電極１０は高剛性部６Ａに接合された電極バー６Ｂに設けられている。したがって、電極バー６Ｂや電極１０を保守整備するときには、部品供給装置１００を高剛性部６Ａ側に残したまま電極バー６Ｂを高剛性部６Ａから外して取り扱うことができる。また、部品供給装置１００の保守整備を行うときには、電極１０や電極バー６Ｂを残したまま高剛性部６Ａから縦部材１６Ａを外して部品供給装置１００だけを整備することができる。このように必要な部分だけをそれぞれ独立させて保守整備ができるので、不要箇所の取り外しを行うことなく、作業性向上にとって有効である。

下アーム部材６は、電極１０とは反対側に形成されている基部６Ｃにおいて軸１２で開閉可能な状態で結合されている。あるいは、下アーム部材６と上アーム部材７が基部６Ｃ、７Ｃ側で一体に結合され、この結合部付近にロボット装置１４が結合されている場合がある。いずれの場合においても、前記軸構造部分やロボット装置の結合部分に過大な荷重が作用しないようにすることが重要である。本実施例では、縦部材１６Ａの結合箇所を前記軸１２やロボット装置１４の結合部分に近づけることができるので、上記の過大な荷重を軽減することが可能となり、装置全体としての耐久性向上にとって効果的である。

前記縦部材１６Ａは、前記高剛性部６Ａに対して鉛直方向に位置調整ができる状態で取り付けられ、前記横部材１６Ｂには、前記部品供給装置１００が水平方向に位置調整ができる状態で取り付けられている。

下アーム部材６に対して縦部材１６Ａを鉛直方向に移動することにより、鉛直方向において電極１０に対する部品供給装置１００全体の位置調整ができる。また、部品供給装置１００全体を横部材１６Ｂに対して移動することにより、水平方向において電極１０に対する部品供給装置１００全体の位置調整ができる。このように鉛直方向と水平方向の２方向における位置調整ができるので、部品供給装置１００と電極１０との相対位置を簡単に求めることが可能となる。

図１０および図１１は、本発明の実施例２を示す。

前述の実施例１は、部品供給装置１００が縦部材１６Ａと横部材１６Ｂを有する支持部材１６を介して高剛性部６Ａに結合されているものであり、部品供給装置１００は縦基部材５７と下アーム部材６によって前述のように保護されている。このような保護機能を主体にして観察すると、前記支持部材１６のような部材は単に部品供給装置１００を下アーム部材６に取り付けるための一手段ということになる。すなわち、部品供給装置１００の下アーム部材６に対する取り付け手段が、棒材を加工した支持部材１６ということとなる。すなわち、前記支持部材１６、縦部材結合部１７、横部材結合部３８が集約された構造によって取り付け構造部２００が形成されている。

そこで、本実施例２では、上記保護機能は不変であり、取り付け手段である取り付け構造部２００だけが実施例１とは異なったものとされている。すなわち、板状の横基部材３９を水平方向に延ばしてから鉛直方向に起立させて結合部材９７を形成し、この結合部材９７を電極バー６Ｂに結合したものである。電極バー６Ｂは丸棒状の部材なので、回り止めのために間座部材９８を介在させて、固定ボルト９９で締め付けてある。

この実施例２においても、保護部材は部品供給装置１００の一部を形成する縦基部材５７によって構成されている。なお、図１１に２点鎖線で示すように、結合部材９７の上端を上方に延ばして下アーム部材６の保護機能を補助するようにしてもよい。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１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。

このような構成によって、部品供給装置１００を保護する機能は実施例１と同様なものとなる。

図１２および図１３は、本発明の実施例３を示す。

前述の実施例１および実施例２は、保護部材が部品供給装置１００の一部を構成する縦基部材５７によって構成されている。つまり、縦基部材５７は、保護機能と、エアシリンダ４９に仲介ブラケット５９、ボルト供給ユニット７８、停止通過ユニット６４などを一体化する機能を果たしている。他方、この実施例３は、保護機能専用の部材を配置し、前記縦基部材５７の配置を変更したものである。

縦基部材５７はエアシリンダ４９の右側に結合されており、その上部は仲介ブラケット５９の下側に溶接されている。横基部材３９に保護部材である保護板１０１が溶接され、鉛直方向に上方に向かって起立している。したがって、横基部材３９は取り付け構造部２００に含まれる部材であり、この横基部材３９に溶接されている保護板１０１は取り付け構造部２００に結合されていることとなる。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例２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。

図１３（Ａ）は、保護板１０１の形状を示す図である。また、同図（Ｂ）は、板状の保護部材に換えて複数本の棒材１０２を縦横に結合したものである。また、図示していないが、枠部材に金網を一体化させた形式のものでもよい。

本実施例の作用効果は、先の実施例１および実施例２と同じである。

図１４、図１５および図１６は、本発明の実施例４を示す。

先の実施例１〜実施例３は、プロジェクションボルトを溶接の対象としているが、この実施例４は、プロジェクションナットを溶接の対象としている。

プロジェクションナットの形状を説明する。

鉄製のプロジェクションナット１０３は、図１６（Ｂ）や（Ｃ）に示すように、四角いナット本体１０４の中央にねじ孔１０５が開けられ、ナット本体１０４の片側の四隅に溶着用突起１０６が形成されている。各部の寸法は、ナット本体１０４の一辺が１２ｍｍ、ナット本体１０４の厚さが７ｍｍ、ねじ孔１０５の内径が６ｍｍである。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。

図１６に示すように、電極１０の中心部にはガイドピン１０７が設けられている。保持機構１０８に保持された静止状態の鋼板部品９４に下孔１０９が開けられ、ロボット装置１４で移動してきた電極１０上に鋼板部品９４が載置された状態となる。このとき鋼板部品９４の下孔１０９をガイドピン１０７が貫通している。ナット１０３が供給されてくると、ガイドピン１０７が相対的にねじ孔１０５に進入する。この状態で電極１１が進出してきて、溶接電流が通電されてナット溶接が完了する。

つぎに、ナット供給について説明する。

ステンレス鋼製の供給管１１０は、湾曲した形状で断面がナット１０３の形状に適応した矩形とされている。この供給管１１０は下アーム部材６に沿った状態で配置され、仲介ブラケット５９の突部６１上にブラケット１１１を介して固定されている。この固定方法は、溶接である。傾斜取付け部材８８の固定部８９は、仲介ブラケット５９の下側にボルト付けなどで固定されている。供給管１１０に接合されている供給ホース６７も断面形状が矩形とされている。

つぎに、保持ヘッドについて説明する。

保持ヘッド８１は、図１６に示されている。図１６（Ａ）と（Ｂ）は見やすくするために、反転させて図示してある。各部の加工や組立の事情で上部材１１２と下部材１１３を結合して構成されている。上部材１１２、下部材１１３はブロック状のステンレス鋼製部材に機械加工を施して製作されたもので、上部材１１２には保持凹部１１４が形成されている。この保持凹部１１４は、３面が保持壁１１５、１１６、１１７で包囲され、ナット１０３が着座する底面１１８を備えた収容空間であり、ナット１０３が進入してくる導入開放部１１９が保持凹部１１４の横側に開放した形状となっている。前記底面１１８は、水平方向に配置してある。

供給ロッド８０が最も後退して保持ヘッド８１が待機位置に停止しているときに、図１４や図１６（Ｂ）に示すように、導入開放部１１９が供給管１１０の出口部分と連通するように、導入開放部１１９と供給管１１０の相対位置が設定されている。また、導入開放部１１９の奥側の保持壁１１６が進入してきたナット１０３のストッパ面となっている。

また、ナット１０３を前記ガイドピン１０７へ送出する送出開放部１２０が保持凹部１１４の上部に形成されている。したがって、ナット１０３は保持凹部１１４の横側から導入開放部１１９を通って進入し、上方に開放した送出開放部１２０を通ってガイドピン１０７の方へ送り出される。

底面１１８には、４個の空気噴射口１２１が開けられ、各空気噴射口１２１からの噴流がナット１０３の端面の４箇所に吹き付けられるようになっている。この吹きつけ箇所は複数であり、ナット１０３が傾いたりしないように空気噴射口１２１の位置が選定されている。つまり、噴射空気の動圧がナット１０３の端面に均一に作用するようになっている。ここでは、端面の四隅に近い箇所を狙って空気噴射がなされる。

４つの空気噴射口１２１から均一に空気噴射を行わせるために、下部材１１３に空気通路が形成してある。図１６（Ｃ）に示すように、下部材１１３に形成した空気通路１２２が上部材１１２に形成された４つの空気噴射口１２１に連通している。下部材１１３と上部材１１２は溶接で一体化されており、この一体化によって空気通路１２２が空気噴射口１２１と連通するようになっている。なお、空気通路１２２に空気ホース１２３が接続してあり、保持ヘッド８１の進退に応じて伸縮させるために、図１５に示すように、伸縮コイルの形状とされ、エアシリンダ７９に留め具１２４で止め付けられ、他端は空気切換弁（図示していない）に接続されている。

ナット１０３を保持凹部１１４から送出する送出手段として、上記のように空気噴射の方式を説明したが、これに換えてソレノイドやエアシリンダなどで進退する押出し部材を用いることも可能である。

図１６（Ｂ）に鎖線で示すように、ナット１０３を導入開放部１１９から保持凹部１１４内へ導入するために、上部材１１２に永久磁石１２５が埋設されている。パーツフィーダ６５から空気搬送で送られてきたナット１０３が供給管１１０の出口部分に到達すると、永久磁石１２５の吸引力がナット１０３に作用して、保持凹部１１４内へ引き込まれる。これにともなってナット１０３は、ストッパ面である保持壁１１６に吸着される。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１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、この実施例４における取り付け構造部２００は、実施例１におけるものと同じであるが、これに換えて取り付け構造部２００を実施例２や実施例３のような形式にすることも可能である。

つぎに、ナットの供給動作を説明する。

前述のように、保持凹部１１４にナット１０３を磁石１２５で保持した保持ヘッド８１が進出して、ねじ孔１０５がガイドピン１０７と同軸になった位置で保持ヘッド８１の進出が停止する。それからエアシリンダ４９の動作でナット供給ユニット７８Ａが降下すると、ナット１０３のねじ孔１０５内へ相対的にガイドピン１０７が進入する。この進入長さが図１６（Ｃ）に２点鎖線で示すように、僅かな長さになったところでエアシリンダ４９の下降動作を停止する。この停止後、空気噴射口１２１から空気が噴射される。この噴射によって、ナット端面の４箇所を空気流で押し出すように動作し、ナット１０３がガイドピン１０７に保持される。

その後、保持ヘッド８１に逆の動作が付与されて、保持ヘッド８１が次のナット１０３の到来に備える。それから電極１１が進出してきて溶着用突起１０６が鋼板部品９４に加圧され、溶接電流が通電されると、溶着用突起１０６が鋼板部品９４に溶着する。

本実施例４の作用効果は、先の各実施例と同じである。

上述のように、本発明の構造によれば、ロボット装置が異常動作をした場合や何らかの予期しない部材が進入してきた場合などにおいて、溶接機に取り付けられた部品供給装置に損傷を来さないようにする溶接装置の保護構造である。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 プロジェクションボルト
２ 軸部
３ フランジ部
４ 溶着用突起
５ 溶接機
６ 下アーム部材
７ 上アーム部材
１０ 電極
１１ 電極
１４ ロボット装置
１６ 支持部材
１７ 縦部材結合部
３８ 横部材結合部
３９ 横基部材
４９ 挿入駆動手段、エアシリンダ
５２ シリンダボディ
５７ 縦基部材、保護部材
５９ 仲介ブラケット
６４ 停止通過ユニット
６７ 供給ホース
７８ ボルト供給ユニット
７８Ａ ナット供給ユニット
８０ 供給ロッド
８１ 保持ヘッド
９４ 鋼板部品
９７ 結合部材
１００ 部品供給装置
１０１ 保護板
１０２ 棒材
１０３ プロジェクションナット
２００ 取り付け構造部

Claims (1)

1. 水平方向に延びていて先端側に電極が設けられた下アーム部材と、水平方向に延びていて先端側に電極が設けられた上アーム部材を有し、いずれか一方または両方の前記電極が進退する形式の溶接機が、ロボット装置に取り付けられた形式の溶接装置において、鋼板部品に溶接される部品を前記電極のいずれかに供給する部品供給装置が取り付け構造部を介して上下いずれかのアーム部材に取り付けられ、前記部品供給装置が部品供給装置の一部または前記取り付け構造部に結合された保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材によって両側から保護されており、平面的に見て前記保護部材と前記下アーム部材または上アーム部材の間隔が電極に近い側が狭く設定されており、平面的に見て前記部品供給装置を構成する部材が、保護部材である縦基部材または前記取り付け構造部に結合された保護部材と、前記縦基部材の上部に結合された仲介ブラケットと、前記仲介ブラ ケットに固定されたボルトまたはナット供給ユニットと、前記仲介ブラケットに結合されボルトを一旦停止し再び通過させる停止通過ユニットまたはナットを導入してくる供給管と、前記ボルトまたはナット供給ユニットにボルトまたはナットを供給する供給ホースによって構成され、上記各構成部材の配列順序は、前記保護部材側から、前記保護部材、前記仲介ブラケット、前記ボルトまたはナット供給ユニット、前記供給ホース、前記下アーム部材または上アーム部材とされていることを特徴とする溶接装置の保護構造。

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